JPS61283882A - 架空送電線路の落雷区間標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は送電系統遮断を生じる閃落事故を誘発する落雷
自体を検知する架空送電線路の落雷区間標定装置に係り
、特に正確に落雷位置を判定するようにしたものに関す
る。

［従来の技術］ 架空送電線あるいは配電線は、今日、送電業務上必要不
可欠な設備であり、この設備事故は高度に電化された現
代社会に極めて重大な影響を及ぼし、場合によっては、
あらゆる方面での社会機能が麻痺することもありうる。

このため、落雷事故から架空送電線等を保護するため、
架空地線が布設され、また落雷による閃落事故を防止す
べく極めて信頼性の高い絶縁支持方法が採用されている
が、猶、落雷事故や閃落事故を全く無くするまでには至
っていない。

そこで、万一これらの事故が架空送電線等に発生した場
合、その発生位置を速やかに確定することが次善の課題
となっている。

従来、閃落事故の発生位置検出方式として主に次の３つ
が知られている。即ち、■事故発生直後に高周波パルス
を送出し、事故点での反射波を受信するまでの時間から
距離を標定するパルスレーダ方式、■事故サージの測定
点までの到達時間差から距離を標定するサージ受信方式
、■事故時の電圧、電流から事故点位置を標定するイン
ピーダンス方式であり、これらのいわゆるフォールトロ
ケータが使用されており、共に測定点から事故点までの
線路長を求めて事故発生位置を知るようになっている。

これら従来のフォールトロケータは、送電系統遮断を生
じる閃落事故を対象とした検知システムひあり、この事
故を誘発する落雷自体を検知するものではない。

ところが、実際に送電系統遮断に至らないまでも落雷に
よって送電線路に重大な損傷を与え、以後の信頼性に大
きな影響を及ぼす危険がある。従って、落雷箇所を逸早
く検知し、綿密な点検を実施することによって今後の重
大事故を未然に防止する策を講することが重要となる。

そこで、従来、このような策を講じた落雷点を検知する
方法が考えられた。即ち、架空地線あるいは鉄塔に流れ
る雷電流を検出し、その雷電流の大きさから判定するも
の（例えば、特開昭５９−１４２４７９号公報）、ある
いは雷電流の流れる方向性から判定するもの（例えば特
開［？５５−９３０６７号公報）、そして大きさと方向
の両方から判定するものく例えば特開昭５４−１０７７
８０号公報）がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、雷電流の大きさからでは、線路定数によって
は明確な落雷位置が判定できず、また雷電流の方向性か
らでも送電線各部の反射往復波の重畳による影響が避け
られず、正確に落雷位置の判定ができないという問題が
あった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記従来の問題点を解消して、雷電流
の大小や方向性に関係なく送電線路における落雷区間を
的確に検知し得る架空送電線路の落雷区間標定装置を提
供することである。

［発明の概要］ 上記目的に沿う本発明の構成は、実施例に対応する第１
図に示す如く、架空送電線路１の架空地線２に沿って雷
電流検出器３が互いに離間されて複数個配設しである。

そして、これらの雷電流検出器３から得られる雷電流到
達情報から相隣合う雷電流検出器のいずれに雷電流が先
行して到達したかを判定する判定回路４を設ける。

これにより、落雷による雷電流が逸早く到達した雷電流
検出器を特定して、この特定された雷電流検出器の近傍
の送電線路に落雷があったことを知ることができるよう
にしたものである。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明すれば
以下の通りである。

第１図は本発明の架空送電線路の落雷区間標定装置を示
す。１は架空送電線路、５は送電線鉄塔、２は架空地線
であり、この架空地線２には雷電流検出器３が設けられ
ている。雷電流検出器３は、各鉄塔寄りに、架空地線２
に沿って複数個（本実施例では３個）配設されている。

これらの雷電流検出器３は、電磁誘導ノイズによる誤動
作を防止すべく、得られる雷電流信号を光ファイバ６を
介して判定回路４に連結されている。この判定回路４は
相隣合う雷電流検出器３のいずれに雷電流が先行して到
達したかを判定する機能を有する。

ここに、中央の鉄塔５を自鉄塔Ｓ、両隣りの鉄塔を隣接
鉄塔Ｒ，Ｌと称し、自鉄塔寄りに設けた雷？Ｉｉ流検出
器３からの信号を５１左右に設けた雷電流検出器３．３
からの信号をそれぞれｒ、ｆｌとする。

第２図は雷電流検出器３の回路構成を示したもので、７
は雷電流検出コイルであり、これにより検出した架空地
線２に流れる雷電流情報は、ツェナーダイオード８によ
り電圧制限された後、ダイオード９によって構成された
全波整流回路１０を通して発光ダイオード１１に導かれ
、これより光信号を取り出すようになっている。

したがって、雷電流情報は、ツェナーダイオード８によ
り適正値に電圧制限されるため、雷電流の大小に関わら
ず正確に伝送され、また、全波整流回路１０により全波
整流されるため、雷電流の方向に関わらず伝送される。

しかも、その伝送エネルギーとして雷電流のエネルギー
を使用するため、雷電流検出器は外部電源を必要としな
い。

第３図は光ファイバ６を通して光伝送されて来た各雷電
流検出器３からの雷電流到達情報を判定する判定回路４
の回路構成を示したものである。

判定回路４は変換部１２．第１．第２の優先回路１３，
１４．ＡＮＤ回路１５から構成される。

変換部１２は順次配設された３つの雷電流検出器からそ
れぞれ取り出した光信号ｓ、ｒ、ｊ！をそれぞれ電気的
論理信号（Ｎ電気信号）に光電変換する３つの光電変換
器１６から成る。

第１の優先回路１３は、光電変換部出力の１つである雷
電気信号ｒと、ＮＯＴ回路１７で反転した第２のラッチ
出力とのＡＮＤをＡＮＤ回路１８でとり、そのＡＮＤ出
力を第１のラッチ回路１９に導いて雷電気信号ｒに対応
する判定信号Ｒを出力すると共に、この判定信号ＲをＮ
ＯＴ回路１７で反転した反転出力と、遅延回路２０によ
り遅らした光電変換部の２番目出力である雷電気信号Ｓ
とのＡＮＤをＡＮＤ回路１８でとり、そのＡＮＤ出力を
上記第２のラッチ出力を出す第２のラッチ回路２１に導
いて雷電気信号Ｓに対応する判定信号の１つ＄１を出力
するようになっている。

なお、上記した遅延回路２０は、後述する遅延回路２０
と同じく、ｍ電流到達情報の判定回路４に達するのに要
する隣接鉄塔Ｒ，Ｌからの光伝送遅れ時間分だけ自鉄塔
情報を遅れさせ、その後の処理に同時性を付与して検出
精度を上げるためのものである。

また、第２の優先回路１４は、同様に遅延回路２０によ
り遅らした雷電気信号Ｓと、ＮＯＴ回路１７で反転した
第４のラッチ出力とのＡＮＤをＡＮＤ回路１８でとり、
そのＡＮＤ出力を第３のラッチ回路２２に導いて雷電気
信号Ｓに対応する判定信号の他の１つＳ２を出力すると
共に、この出力Ｓ２をＮＯＴ回路１７で反転した反転出
力と、光電変換部１２の３番目の出力である雷電気信号
１とのＡＮＤをＡＮＤ回路１８でとり、そのＡＮＤ出力
を上述した第４のラッチ出力を出す第４のラッチ回路２
３に導いて雪電気信号ｌに対応する判定信号りを出力す
るようになっている。

そして、第１及び第２の優先回路１３．１４から取り出
した２つの自鉄塔判定信号Ｓ１及びＳ２のＡＮＤ出力を
取り出すＡＮＤ回路２４が接続されて、判定回路４は構
成されている。

さて、上記のような構成において、送電線路１に落雷が
あって雷電流検出器３がＭ電流を検出す　　　　□ると
、その検出情報は光ファイバ６を通って判定回路４に到
達する。判定回路４に到達した雷電流到達情報Ｓ、ｒ、
ｊ！は各々光電変換部１２で電気的論理信号に変換され
た後、ＡＮＤ回路１８を通してラッチ回路を“Ｈ”レベ
ルとするが、このラッチ出力がＮＯＴ回路１７によって
反転して隣接する他のＡＮＤ回路１８に入っているので
、優先回路内の隣接するラッチ回路の一方が先に″“Ｈ
ＩＩレベルになると、他方のラッチ回路への入力が禁止
されるため、他より遅れて雷電気信号が入ってもそのラ
ッチ回路は“Ｈ”レベルにはならない。

即ち、優先回路では時間的に遅れて到達する雷電流情報
は阻止される。

したがって、相隣合う雷電流検出器３がらの信号のうち
、時間的に先行して到達した側の優先回路の出力のみが
“Ｈ″レベルして得られる。この場合において、次表か
らも分かるように、Ｓ−Ｒ区間の隣接右鉄塔Ｒ寄り、又
はＬ−８区間の隣接左鉄塔り寄りに落雷があったときに
は、優先回路１３．１４のいずれにも“Ｈ”レベルが出
てしまうため、判定信号Ｓ１及びＳ２をＡＮＤ回路２４
に入力してＡＮＤをとって出力の１本化を図るとともに
、必ず１つの出力端子のみが“Ｈ”レベルになるように
しである。特に、ＡＮＣ）回路２４出力が“Ｈ”レベル
になると、自鉄塔部近傍に落雷があったか否かが判定で
きる。

く表〉判定回路の論理表 但し、■、■、■は信号到達順序を 意味する。

なお、上記表において、■■■とか、■■■の組合せは
物理的に存在しないので除いである。送電線路１に落雪
があると、その落雷地点に最も近い所にある雷電流検出
器３が他に先行して雷電流を検出し、この雷電流検出器
３から遠Ｋかるにつれてその検出時間は遅くなる。従っ
て、順次配設された雷電流検出器３から雷電流を検出す
る場合、例えば１番目の近傍に落雷があったとき、１番
目に次いで検出されるのは２番目であり、２番目を飛び
越して３番目に検出されることはないからである。

上記表から明らかなように、判定回路４の３つの出力Ｒ
，Ｓ、Ｌのレベルを調べることにより、どの区間に落雷
があったか、更にはその区間のいずれの鉄塔寄りに落雷
があったかを標定できる。

このように、本実施例によれば、雷電流の大きさや流れ
る方向性から判定するのではなく、相隣合う雷電流のい
ずれにＭ電流が先行して到達したかを判定するので、線
路定数によって明確な落雷位置が判定できなかったり、
あるいは送電線路各部の反射往復波の重畳の影響により
判定ができなくなるということがない。

なお、上記実施例では、雷電流検出器３の情報を光ファ
イバ６で送るようにしたが、この光ファイバ６に架空ｉ
ｉ！！１１２と一体化された複合架空地線（ＯＰＧＷ）
を利用してもよい。

また、架空地線２の３箇所に雷電流検出器３を設置した
場合を示しているが、更に多数設置して検出区間を延長
することも可能である。

更に、第３図に示す判定回路４は、この回路構成に限定
されるものではなく、要するに相隣合う雷電流検出器３
のいずれの側に先行して雷電流が到達したかを検知し、
この検知情報によりどこに落雷があったかを判定できれ
ば良く、このような判定ができる回路であればどんな回
路でもよい。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、複数の雷電流検出器の中
から雷電流が逸早く到達した１つの雷電流検出器を特定
し、この特定した雷電流検出器の近傍の送’ｉｌ！Ｉ回
路に落雷があったことを知ることができるので、雷電流
の大小や方向性に関係なく、送電線路における落雷区間
を的確に検知することができる。したがって、送電線路
の重大事故を未然に防止できるという優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る架空送電線路の落雷区間標定装置
の好適一実施例を示す全体構成図、第２因は第１図に示
す雷電流検出器の詳細を示した回路図、第３図は同じく
判定回路の詳細を示した回路図である。 図中、１は架空送電線路、２は架空地線、３は雷電流検
出器、４は判定回路である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）架空送電線路の架空地線に沿って互いに離間させ
   て複数個配設した雷電流検出器と、相隣合う雷電流検出
   器のいずれに雷電流が先行して到達したかを判定する判
   定回路とを備えたことを特徴とする架空送電線路の落雷
   区間標定装置。
2. （２）上記雷電流検出器と判定回路間を光ファイバによ
   って連結したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の架空送電線路の落雷区間標定装置。
3. （３）上記雷電流検出器が、架空地線に流れる雷電流を
   検出する電流検出コイルと、該コイルの検出電流を全波
   整流する整流回路と、該整流回路の整流出力を光信号に
   変換する発光ダイオードとから構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の架空送電線路の落
   雷区間標定装置。
4. （４）上記判定回路が、順次配設された３つの雷電流検
   出器からそれぞれ取り出した光信号を第１、第２、第３
   の雷電気信号に変換する変換部と、第１及び第２の雷電
   気信号の入力端子に対応する第１及び第２の出力端子を
   有し、上記２つの雷電気信号を比較してこれらのうちの
   先行して到達した入力端子に対応する出力端子に判定信
   号を出力する第１の優先回路と、第２及び第３の雷電気
   信号の入力端子に対応する第２及び第３の出力端子を有
   し、上記２つの雷電気信号を比較してこれらのうちの先
   行して到達した入力端子に対応する出力端子に判定信号
   を出力する第２の優先回路と、上記第１及び第２の優先
   回路の第２の出力端子から共に取り出した判定信号のＡ
   ＮＤ出力を取り出すＡＮＤ回路とを備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の架空送電線路の落
   雷区間標定装置。