JPH0619101Y2 - 送電線路故障区間標定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主として３３kV級以下の架空送電線路のよう
に、工場等の需要側の電気所へ直接電気を供給する送電
線路で、電気故障が発生した時、その故障区間を標定す
るために、送電線下に取り付ける装置に関するものであ
る。

現在、７７kV級以上の送電線路では、発電所、変電所等
の電気所で故障時の電気的な現象から故障点の位置を標
定する方式が採用されている。一方、３３kV級以下の送
電線路では第１図に示すように、変電所等の供給側の電
気所４からの送電線１は多くの工場等の需要側の電気所
６へ、送電するため分岐箇所２が多くなり、故障時の電
気的な現象が複雑になりすぎるため７７kV級以上で使用
されているような電気所から故障点を標定するシステム
は適用が困難であり、そのような方式は採用されていな
い。

ところで、最近のように工場の自動化が進むなかで短時
間の停電をともなう電気故障についてもその影響が大き
くなり、３３kV級以下の送電線でも、故障箇所の早期発
見と対策の強化が求められているが、３３kV級以下の送
電線では、７７kV級以上の送電線に設置されているよう
な避雷用の架空地線は設置されていないのが現状であ
る。そのため、次のような故障区間標定方式が提案され
ている。

即ち、第１図に示す送電線１の故障箇所３において地絡
故障が発生したとすると、変電所等の供給側の電気所４
から故障箇所３までの区間についてのみ通常零相電流と
よばれている大地を帰路とする故障電流７が流れる。常
時の送電線の負荷電流が、三相でたがいに磁束を打ち消
しあっているのに比べ、この故障時の零相電流は三相不
平衡であるため、より大きな磁束を生じ送電線下におい
て、常時の負荷電流よりも大きな電磁誘導電圧を生じさ
せることができる。送電線下に電磁誘導検出装置５を適
当な箇所に設置しておくならば、故障時において、変電
所等の電気所４と故障箇所３までの区間では、故障時の
零相電流により電磁誘導電圧が増加するため、残りの区
間と区別することができ故障区間を標定することができ
る。

このような方式は理論上は可能であるが、実用上は、落
雷時の電磁誘導ノイズや周辺電気機器等の電磁誘導ノイ
ズを受けることにより、誤動作が多くなると考えるのが
通常であり、そのためこのような方式は実用上誤動作が
多く問題があった。

本考案はこれに対し、送電線の電気故障時には故障電流
が流れたあと必ず、変電所等の電気所４において保護継
電器が動作し電気の供給を停止するため、線路電圧が一
時的になくなるという点および故障時間の記憶による確
認という点に着目するとともに、上述のような社会的な
背景のもとに、従来の方式と異なり、直接、送電線下に
装置をとりつけて故障区間を誤動作なく標定可能な方式
について、その実用化を図ろうとしたものである。

本考案に係る送電線路故障区間標定器において故障区間
を標定する原理を第２図で説明する。

３３kV級以下の送電線では、７７kV級以上の送電線に設
置されているような避雷用の架空地線は設置されていな
いのが現状である。そのため第２図は送電線下におい
て、常時負荷時の電磁誘導電圧８、故障時の電磁誘導電
圧９および静電誘導電圧１０を検出した波形の一例であ
る。電磁誘導電圧は、電磁コイルを線下において線路方
向に直角に水平配列することにより検出されたものあ
る。静電誘導電圧１０は通常電界強度計とよばれる方
式、すなわち送電線路と大地間におかれた二枚の極板に
生じた電位差を検出することによって得られたものであ
る。電磁誘導電圧は、その性質上外部からの電磁誘導ノ
イズの影響をたえず受けるが、静電誘導電圧は、その誘
導発生源が送電線の高電圧であるため相対的に他からの
影響を受けにくい。

本考案は故障時の零相電流による電磁誘導電圧９を検出
するにあたり、電磁誘導電圧が規定レベル以上になった
あと一定時間後に静電誘導電圧が零または減少するかど
うかで電磁誘導ノイズによるものか、故障電流によるも
のかを判別し誤動作を防止するものであり、さらに故障
時間を記憶回路により記憶し必要時に故障区間の表示に
合わせて故障時間を呼び出すことにより変電所等の供給
側の電気所での記録と比較して正常動作の確認ができる
ようにし、もって送電線下における故障区間標定の実用
化を可能ならしめたものである。

以下、本考案の一実施例の回路図である第３図に基づい
て本考案を詳細に説明する。

第３図は本考案に係る送電線路故障区間標定器の一実施
例を示す回路図で、本実施例の回路全体は一つの装置と
して送電線鉄塔の塔脚等、送電線下にとりつけたもので
ある。

電磁誘導コイル１１からの電圧が増加して一定レベルを
超えると、太陽電池により常時充電された電池の直流電
源回路１２からのスイッチ１３が投入される。電磁誘導
コイル１１からの電圧をフィルター回路１４を通して高
周波誘導ノイズを除去したあと一定時間、電圧が定レベ
ル値を超えていることを比較回路１５により確認する。
絶縁された二枚の極板間の電位差を検出する静電誘導検
出回路１８の電圧が零になるかまたは零にならないまで
も通常時の値から減少することを条件に、比較回路１５
で判定された故障区間であるかどうかの結果を判定回路
１６で判定し、表示回路１７を動作させる。

他からの電磁誘導ノイズにより電磁誘導電圧が規定レベ
ル値以上に増加した場合でも、静電誘導電圧に変化がな
ければ誤動作と判断しスイッチ１３を開放して、待機状
態に戻り、誤動作はさけられる。表示回路１７は内部に
時計回路をもつものであって、故障発生のたびにその時
間を、記憶回路に記憶する。

故障表示が何回か重なる時には、この故障時間を表示回
路１７から液晶のデジタル表示回路に呼び出し、変電所
等の電気所で記録された故障時間と比較して、正常動作
を確認できるようにしてある。

本考案に係る送電線路故障区間標定器は以上説明してき
たようなものなので、誤動作なく架空地線の設置されて
いない架空送電線下における故障区間標定を実現できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は送電線路の一例を示す説明図、第２図は送電線
の電磁誘導電圧・静電誘導電圧の波形を示す説明図、第
３図は本考案の実施例を示す電気回路図である。 １……送電線、２……分岐点、３……故障箇所、４……
変電所等の供給側の電気所、５……電磁誘導検出装置、
６……工場等の需要側の電気所、７……故障電流、８…
…常時負荷時の電磁誘導電圧、９……故障時の電磁誘導
電圧、１０……静電誘導電圧、１１……電磁誘導コイ
ル、１２……電源回路、１３……スイッチ、１４……フ
イルター回路、１５……比較回路、１６……判定回路、
１７……表示回路、１８……静電誘導電圧検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福井 信孝 石川県松任市福留町857の51 (56)参考文献 特開 昭47−43940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−214778（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】架空地線の設置されていない架空送電線下
   に設置する送電線路故障区間標定器であって、送電線を
   流れる線路電流による電磁誘導電圧を検出する回路と、
   該線路電圧による静電誘導電圧を検出する回路と、前記
   電磁誘導電圧検出回路の検出電圧を規定レベルと比較
   し、検出した電磁誘導電圧が該規定レベルを超えたとき
   に故障検出出力を生じさせる比較回路と、前記静電誘導
   電圧検出回路の検出電圧が通常時の値より減少しており
   かつ前記電磁誘導電圧検出回路の検出出力が生じている
   ときに線路故障を示す判定出力を生じさせる判定回路
   と、該判定回路の判定出力に基づいて故障区間であるこ
   と表示する表示器とからなる送電線路故障区間標定器。
2. 【請求項２】前記表示器が、故障発生時間を計時する時
   計回路と、該故障発生時間を記憶して、該故障時間を呼
   び出して表示するデジタル表示器を含むことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の送電線路故障区
   間標定器。