JP2551564B2 - 電力設備用事故区間検出装置 - Google Patents
電力設備用事故区間検出装置Info
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- JP2551564B2 JP2551564B2 JP61218689A JP21868986A JP2551564B2 JP 2551564 B2 JP2551564 B2 JP 2551564B2 JP 61218689 A JP61218689 A JP 61218689A JP 21868986 A JP21868986 A JP 21868986A JP 2551564 B2 JP2551564 B2 JP 2551564B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、送電線における地絡の発生の有無および
発生区間の同定を行なうことのできる電力設備用事故区
間検出装置に関する。
発生区間の同定を行なうことのできる電力設備用事故区
間検出装置に関する。
［従来の技術］ 電力設備用送電線として管路気中送電線（以下、GIL
と記す）を一例として説明する。GILは中心導体と金属
製シースとの間を絶縁スペーサで保持し、中心導体と金
属製シースによる区間内に絶縁性ガス、たとえばSF6ガ
スを充填して構成される。
と記す）を一例として説明する。GILは中心導体と金属
製シースとの間を絶縁スペーサで保持し、中心導体と金
属製シースによる区間内に絶縁性ガス、たとえばSF6ガ
スを充填して構成される。
このようなGILはシースソリットボンドで使用される
ため、シースには導体電流と逆方向にほぼ同じ大きさの
シース電流が流れる。
ため、シースには導体電流と逆方向にほぼ同じ大きさの
シース電流が流れる。
このようなGILにおいては十分に耐電圧構成がとられ
ているにもかかわらず地絡が生じることがあり、これに
対する対策が必要となる。このため、送電線に地絡が生
じたとき、GILの定められた区間内で地絡が生じたのか
あるいはこのGIL区間につながる区間外で地絡が生じた
のかを監視する必要がある。
ているにもかかわらず地絡が生じることがあり、これに
対する対策が必要となる。このため、送電線に地絡が生
じたとき、GILの定められた区間内で地絡が生じたのか
あるいはこのGIL区間につながる区間外で地絡が生じた
のかを監視する必要がある。
従来のこの種の対策の１つとして、送電線の定められ
た区間の両端に各々変流器（以下、CTと記す）を設置
し、このCTからの信号電流により事故点を検出する機器
がある。
た区間の両端に各々変流器（以下、CTと記す）を設置
し、このCTからの信号電流により事故点を検出する機器
がある。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このCTを用いる方式においては、CTからの信
号を検知判断する信号処理回路とCTとの間の距離が長
く、かつその信号伝達線が電線であるため、その途中で
ノイズを拾うことや、CTが露出して高圧線に取付けられ
ているためCTと高圧線との接触や、CTの物理的破壊等に
より誤判断が生ずることがある。また、CTの形状が大き
いという欠点もあった。
号を検知判断する信号処理回路とCTとの間の距離が長
く、かつその信号伝達線が電線であるため、その途中で
ノイズを拾うことや、CTが露出して高圧線に取付けられ
ているためCTと高圧線との接触や、CTの物理的破壊等に
より誤判断が生ずることがある。また、CTの形状が大き
いという欠点もあった。
それゆえ、この発明の目的は上述の従来のCTを用いる
方式の欠点を除去し、簡単な構成で誤判断の生じない事
故区間検出装置を提供することである。
方式の欠点を除去し、簡単な構成で誤判断の生じない事
故区間検出装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段］ この発明による事故区間検出装置は、送電線の定めら
れた区間の両端において、送電線を流れる電流が誘起す
る磁界を検出して光信号の形態で送電線電流情報を導出
した後電気信号に変換し、区間の一方端から他方端へこ
の変換された電気信号に対応する信号を伝送した後、他
方端側で区間の両端に対して得られた送電線電流情報か
ら送電線電流の位相の相関関係を求め、地絡事故発生区
間を検出するようにしたものである。
れた区間の両端において、送電線を流れる電流が誘起す
る磁界を検出して光信号の形態で送電線電流情報を導出
した後電気信号に変換し、区間の一方端から他方端へこ
の変換された電気信号に対応する信号を伝送した後、他
方端側で区間の両端に対して得られた送電線電流情報か
ら送電線電流の位相の相関関係を求め、地絡事故発生区
間を検出するようにしたものである。
［作用］ この発明における磁界−光−電気信号変換手段は、光
信号の形態で送電線電流情報を導出するため、信号線に
光ファイバを用いることが可能となり、一方、区間内で
地絡が発生したときと区間外で地絡が発生したときとで
は区間両端が与える電流の位相の相関関係が異なるた
め、この電流の位相の相関関係を検出することにより地
絡事故区間を検出することが可能となる。また、送電線
電流情報を区間の一方端から他方端へ送信しているので
事故区間の両端間距離が大きい場合でも事故区間検出を
行なうことができる。
信号の形態で送電線電流情報を導出するため、信号線に
光ファイバを用いることが可能となり、一方、区間内で
地絡が発生したときと区間外で地絡が発生したときとで
は区間両端が与える電流の位相の相関関係が異なるた
め、この電流の位相の相関関係を検出することにより地
絡事故区間を検出することが可能となる。また、送電線
電流情報を区間の一方端から他方端へ送信しているので
事故区間の両端間距離が大きい場合でも事故区間検出を
行なうことができる。
［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である光学的磁界センサ
を用いた事故区間検出装置の構成を示す図である。第１
図において電力送電線の区間Ｌが監視される。区間Ｌの
両端地点ＡおよびＢには各々光学的磁界センサ2aおよび
2bが設置される。両磁界センサ2a,2bが導出する送電線
電流に対応した光信号出力は２心の光ファイバケーブル
3a,3bにより信号処理回路4aおよび4bにそれぞれ伝達さ
れる。地点Ａに設けられた信号処理回路4aは、光ファイ
バ3aを介して磁界センサ2aより与えられた信号を電気信
号に変換して電流情報伝送装置50へ与える。電流情報伝
送装置50は与えられた電気信号を受けてその電気信号に
対応する信号を信号線52を介して地点Ｂ側に設けられた
電流情報受信装置51へ与える。この伝送装置50から受信
装置51への信号伝送形態は様々なものが利用可能であ
る。たとえば、与えられた電気信号を増幅した後再び光
信号に変換し、光ファイバからなる信号線52を介して受
信装置51へ送信する構成を用いてもよい。また、伝送装
置50において、与えられた電気信号をコード化されたデ
ィジタル信号に変換した後、受信装置51へ伝送し、受信
装置51でもとの電気信号に復元するように構成してもよ
い。いずれにしても、伝送装置50を設けることにより、
区間ＬのＡ−Ｂ間距離を大きくすることが可能となる。
なぜなら、この伝送装置50を用いない場合、磁界センサ
2aと信号処理回路4aとの距離は、磁界センサ2aで導出さ
れる信号の大きさが小さく、また磁界センサ2aが光ファ
イバ3aに挿入されるために生じる挿入損失のため、光フ
ァイバ3aを介して伝送される信号の減衰が大きいため、
たとえば増幅器を用いてもＡ−Ｂ間距離を500m以上に大
きくすることができないからである。電流情報受信装置
51は信号線20を介して伝送装置50から与えられた送電線
電流情報信号を受けて電気信号の形態で判別装置５へ与
える。判別装置５は、地点Ｂに設けられた信号処理回路
4bからの電気信号と電流情報受信装置51からの電気信号
とを受けて地点Ａおよび地点Ｂを流れる交流電流の位相
の相関関係を検出し地絡の有無および地絡区間の判定を
行なう。
を用いた事故区間検出装置の構成を示す図である。第１
図において電力送電線の区間Ｌが監視される。区間Ｌの
両端地点ＡおよびＢには各々光学的磁界センサ2aおよび
2bが設置される。両磁界センサ2a,2bが導出する送電線
電流に対応した光信号出力は２心の光ファイバケーブル
3a,3bにより信号処理回路4aおよび4bにそれぞれ伝達さ
れる。地点Ａに設けられた信号処理回路4aは、光ファイ
バ3aを介して磁界センサ2aより与えられた信号を電気信
号に変換して電流情報伝送装置50へ与える。電流情報伝
送装置50は与えられた電気信号を受けてその電気信号に
対応する信号を信号線52を介して地点Ｂ側に設けられた
電流情報受信装置51へ与える。この伝送装置50から受信
装置51への信号伝送形態は様々なものが利用可能であ
る。たとえば、与えられた電気信号を増幅した後再び光
信号に変換し、光ファイバからなる信号線52を介して受
信装置51へ送信する構成を用いてもよい。また、伝送装
置50において、与えられた電気信号をコード化されたデ
ィジタル信号に変換した後、受信装置51へ伝送し、受信
装置51でもとの電気信号に復元するように構成してもよ
い。いずれにしても、伝送装置50を設けることにより、
区間ＬのＡ−Ｂ間距離を大きくすることが可能となる。
なぜなら、この伝送装置50を用いない場合、磁界センサ
2aと信号処理回路4aとの距離は、磁界センサ2aで導出さ
れる信号の大きさが小さく、また磁界センサ2aが光ファ
イバ3aに挿入されるために生じる挿入損失のため、光フ
ァイバ3aを介して伝送される信号の減衰が大きいため、
たとえば増幅器を用いてもＡ−Ｂ間距離を500m以上に大
きくすることができないからである。電流情報受信装置
51は信号線20を介して伝送装置50から与えられた送電線
電流情報信号を受けて電気信号の形態で判別装置５へ与
える。判別装置５は、地点Ｂに設けられた信号処理回路
4bからの電気信号と電流情報受信装置51からの電気信号
とを受けて地点Ａおよび地点Ｂを流れる交流電流の位相
の相関関係を検出し地絡の有無および地絡区間の判定を
行なう。
第２図はこの発明において用いられる磁界センサの基
本動作原理を示す図である。以下、第２図を参照して磁
界センサの基本動作原理について説明する。
本動作原理を示す図である。以下、第２図を参照して磁
界センサの基本動作原理について説明する。
一定の偏光方向Ａを持つ直線偏光が、たとえばBSO単
結晶からなるファラデー素子13へ与えられる。このファ
ラデー素子13には入射光の進行方向と平行に磁界Ｈが印
加される。入射光はファラデー素子13を通過する際、フ
ァラデー回転を生じ、入射光の振動方向Ａが一定の角度
φだけ回転される。したがって、このファラデー素子13
の透過光は振動方向Ｂの直線偏光となる。磁界の強さを
Ｈ、ファラデー素子13の長さをｌ、ベルデ定数をVeとす
ると、回転角φは φ＝Ve・Ｈ・ｌ …（１） で表わされる。
結晶からなるファラデー素子13へ与えられる。このファ
ラデー素子13には入射光の進行方向と平行に磁界Ｈが印
加される。入射光はファラデー素子13を通過する際、フ
ァラデー回転を生じ、入射光の振動方向Ａが一定の角度
φだけ回転される。したがって、このファラデー素子13
の透過光は振動方向Ｂの直線偏光となる。磁界の強さを
Ｈ、ファラデー素子13の長さをｌ、ベルデ定数をVeとす
ると、回転角φは φ＝Ve・Ｈ・ｌ …（１） で表わされる。
第３図はこのファラデー回転を利用した磁界センサの
構造を示す図である。磁界センサ２は、ファラデー素子
13としてBSO単結晶を用いる。このファラデー素子13は
その入射光側と透過光側とを除いて誘電体多層反射膜14
で覆われる。このファラデー素子13の入射光側には入射
光を直線偏光に変換する偏光子15が設置される。また、
透過光側には、光軸が偏光子15と45度の角度をなす検光
子16が設置される。検光子16とファラデー素子13との間
には、透過光の光軸を一定角度回転させる施光子17が付
置される。
構造を示す図である。磁界センサ２は、ファラデー素子
13としてBSO単結晶を用いる。このファラデー素子13は
その入射光側と透過光側とを除いて誘電体多層反射膜14
で覆われる。このファラデー素子13の入射光側には入射
光を直線偏光に変換する偏光子15が設置される。また、
透過光側には、光軸が偏光子15と45度の角度をなす検光
子16が設置される。検光子16とファラデー素子13との間
には、透過光の光軸を一定角度回転させる施光子17が付
置される。
このセンサ２の透過率Ｔ（透過光と入射光の強度比）
は、 Ｔ＝（１＋sin 2φ）/2 …（２） で表わされる。２φ＜＜１の条件では、式（２）は Ｔ＝（１＋２φ）/2 …（３） となる。ここで磁界ＨがH0 sinωｔで表わされる交番磁
界の場合、透過率Ｔは式（１）と式（３）より、 Ｔ＝（１＋2Ve・H0 sinωｔ・ｌ）/2 となる。したがって、透過光の直流成分と交流成分の比
率（変調の深さ）を求めることにより、磁界の強さH0を
求めることができる。
は、 Ｔ＝（１＋sin 2φ）/2 …（２） で表わされる。２φ＜＜１の条件では、式（２）は Ｔ＝（１＋２φ）/2 …（３） となる。ここで磁界ＨがH0 sinωｔで表わされる交番磁
界の場合、透過率Ｔは式（１）と式（３）より、 Ｔ＝（１＋2Ve・H0 sinωｔ・ｌ）/2 となる。したがって、透過光の直流成分と交流成分の比
率（変調の深さ）を求めることにより、磁界の強さH0を
求めることができる。
第４図は上述の磁界センサ２を用いて印加磁場Ｈの大
きさを求める磁界センサ回路の基本構成を示す図であ
る。発行ダイオード19は、信号処理回路４からの一定の
電位信号に応答してそこを流れる電流に応じた光を発生
して磁界センサ２へ与える。磁界センサ２は発光ダイオ
ード19から与えられた光を受けてそこに与えられる磁界
に応じた透過光をフォトダイオード20へ与える。フォト
ダイオード20は磁界センサ２からの透過光に応じた電気
信号を発生して信号処理回路４へ与える。信号処理回路
４は、フォトダイオード20から与えられた電気信号の直
流成分が予め定められた或る値になるように発光ダイオ
ード19に印加する電圧をコントロールし、直流成分と交
流成分の比を求める代わりに交流成分よりなる磁界セン
サ２に印加される磁界Ｈの大きさおよび周波数に応じた
電気信号を出力する。この磁界センサ２に印加される磁
界Ｈは送電線シース電流により誘起される。したがっ
て、磁界Ｈの強さはシース電流の大きさに比例している
ので、この磁界Ｈの強さH0の変化がシース電流の変化に
対応する。すなわち、信号処理回路４が導出する電圧信
号のレベルはシース電流の大きさに対応する。したがっ
て、信号処理回路４が導出する信号を検知判断すること
によりシース電流の大きさの変化を検知することが可能
となる。
きさを求める磁界センサ回路の基本構成を示す図であ
る。発行ダイオード19は、信号処理回路４からの一定の
電位信号に応答してそこを流れる電流に応じた光を発生
して磁界センサ２へ与える。磁界センサ２は発光ダイオ
ード19から与えられた光を受けてそこに与えられる磁界
に応じた透過光をフォトダイオード20へ与える。フォト
ダイオード20は磁界センサ２からの透過光に応じた電気
信号を発生して信号処理回路４へ与える。信号処理回路
４は、フォトダイオード20から与えられた電気信号の直
流成分が予め定められた或る値になるように発光ダイオ
ード19に印加する電圧をコントロールし、直流成分と交
流成分の比を求める代わりに交流成分よりなる磁界セン
サ２に印加される磁界Ｈの大きさおよび周波数に応じた
電気信号を出力する。この磁界センサ２に印加される磁
界Ｈは送電線シース電流により誘起される。したがっ
て、磁界Ｈの強さはシース電流の大きさに比例している
ので、この磁界Ｈの強さH0の変化がシース電流の変化に
対応する。すなわち、信号処理回路４が導出する電圧信
号のレベルはシース電流の大きさに対応する。したがっ
て、信号処理回路４が導出する信号を検知判断すること
によりシース電流の大きさの変化を検知することが可能
となる。
第５図は第１図の判別装置５の構成を示すブロック図
である。判別装置５は、地点Ａおよび地点Ｂからの信号
入力を方形波に波形整形して増幅する増幅器6a,6bと、
増幅器6a,6bが導出する信号の排他的論理和をとる排他
的論理和回路７を含む。この排他的論理和回路７からの
出力信号は積分器８へ与えられる。積分器８は与えられ
た信号を積分し比較器９へ与える。比較器９は積分器８
からの信号を予め定められた基準電位と比較し、与えら
れた信号が基準電位より高ければ“H"の信号を、そうで
ない場合には“L"の信号をAND回路10へ与える。AND回路
10は比較器９からの信号と、地絡時に導通状態となる一
方が接地されるリレー回路30出力信号を反転回路31で反
転した信号とを入力する。AND回路10からの信号により
表示回路12で地絡の有無および地絡区間の表示を行な
う。表示回路12は、AND回路10出力によりセットされて
Ｑ出力より“H"の信号を出力するフリップフロップ回路
40と、フリップフロップ回路40のＱ出力を受けて反転し
て出力するインバータ41と、インバータ41出力により発
光する発光ダイオードLEDと音声を発生するブザーBZと
を備える。フリップフロップ回路40はリセットボタンRE
SETによりリセットされる。
である。判別装置５は、地点Ａおよび地点Ｂからの信号
入力を方形波に波形整形して増幅する増幅器6a,6bと、
増幅器6a,6bが導出する信号の排他的論理和をとる排他
的論理和回路７を含む。この排他的論理和回路７からの
出力信号は積分器８へ与えられる。積分器８は与えられ
た信号を積分し比較器９へ与える。比較器９は積分器８
からの信号を予め定められた基準電位と比較し、与えら
れた信号が基準電位より高ければ“H"の信号を、そうで
ない場合には“L"の信号をAND回路10へ与える。AND回路
10は比較器９からの信号と、地絡時に導通状態となる一
方が接地されるリレー回路30出力信号を反転回路31で反
転した信号とを入力する。AND回路10からの信号により
表示回路12で地絡の有無および地絡区間の表示を行な
う。表示回路12は、AND回路10出力によりセットされて
Ｑ出力より“H"の信号を出力するフリップフロップ回路
40と、フリップフロップ回路40のＱ出力を受けて反転し
て出力するインバータ41と、インバータ41出力により発
光する発光ダイオードLEDと音声を発生するブザーBZと
を備える。フリップフロップ回路40はリセットボタンRE
SETによりリセットされる。
第６図は常時（地絡の生じないとき）および区間Ｌ内
の地絡および区間Ｌ外の地絡における、地点A,Bにおけ
る電流波形と信号処理回路4a,4bの出力信号波形を一覧
にした図である。
の地絡および区間Ｌ外の地絡における、地点A,Bにおけ
る電流波形と信号処理回路4a,4bの出力信号波形を一覧
にした図である。
第７図は常時および区間Ｌ内での地絡における排他的
論理和回路７および積分器８の出力信号波形を表わした
図である。以下、第５図，第６図および第７図を参照し
て判別装置５の動作について説明する。
論理和回路７および積分器８の出力信号波形を表わした
図である。以下、第５図，第６図および第７図を参照し
て判別装置５の動作について説明する。
まず、地絡が生じたとき、リレー回路30が導通状態と
なる。このことにより事故の有無がまず判別される。
なる。このことにより事故の有無がまず判別される。
次に地絡の区間判別について説明する。
区間Ｌ内の地絡のとき、第６図に見られるように信号
処理回路4a,4bの出力波形は互いに位相が180度異なると
ともにその振幅が大きくなる。この信号は増幅器6a,6b
によりパルス状に波形整形されかつ増幅される。この増
幅された信号は排他的論理和回路７へ与えられ、そこで
排他的論理和がとられる。排他的論理和回路７は、与え
られた信号レベルが一致する場合には“L"の信号を出力
し、与えられた信号レベルが不一致の場合に“H"の信号
を出力する。したがって、区間Ｌ内で地絡が発生した場
合、排他的論理和回路７の出力は高い出力レベルの幅の
広いパルス信号となる。積分器８はその入力が正レベル
のときのみ積分動作を行なう。したがって、第７図に見
られるように、このときの積分器８の出力信号波形は三
角波であり、その出力レベルの一部はコンパレータ９の
基準設定値を越える。したがってコンパレータ９は与え
られた信号が基準設定値を越える場合にのみ“H"の信号
を出力するため、コンパレータ９出力信号とリレー回路
30からの反転回路31を介した信号とを受けるAND回路10
は“H"の信号を発生して表示回路12のフリップフロップ
回路40のセット入力Ｓへ与える。フリップフロップ回路
40はこのセット入力に与えられた“H"の信号に応答して
Ｑ出力より“H"の信号を発生しインバータ41を介して発
光ダイオードLEDおよびブザーBZを動作させる。
処理回路4a,4bの出力波形は互いに位相が180度異なると
ともにその振幅が大きくなる。この信号は増幅器6a,6b
によりパルス状に波形整形されかつ増幅される。この増
幅された信号は排他的論理和回路７へ与えられ、そこで
排他的論理和がとられる。排他的論理和回路７は、与え
られた信号レベルが一致する場合には“L"の信号を出力
し、与えられた信号レベルが不一致の場合に“H"の信号
を出力する。したがって、区間Ｌ内で地絡が発生した場
合、排他的論理和回路７の出力は高い出力レベルの幅の
広いパルス信号となる。積分器８はその入力が正レベル
のときのみ積分動作を行なう。したがって、第７図に見
られるように、このときの積分器８の出力信号波形は三
角波であり、その出力レベルの一部はコンパレータ９の
基準設定値を越える。したがってコンパレータ９は与え
られた信号が基準設定値を越える場合にのみ“H"の信号
を出力するため、コンパレータ９出力信号とリレー回路
30からの反転回路31を介した信号とを受けるAND回路10
は“H"の信号を発生して表示回路12のフリップフロップ
回路40のセット入力Ｓへ与える。フリップフロップ回路
40はこのセット入力に与えられた“H"の信号に応答して
Ｑ出力より“H"の信号を発生しインバータ41を介して発
光ダイオードLEDおよびブザーBZを動作させる。
地絡が区間Ｌ外で発生した場合、第６図から見られる
ようにＡ地点電流とＢ地点電流の位相がほぼ揃ってい
る。したがって、増幅器6a,6bから地絡発生に伴なっ
て、たとえ信号レベルの高い信号が排他的論理和回路７
へ与えられたとしても、排他的論理和回路７出力は常時
と同様となる。したがって、排他的論理和回路７より後
段の回路はリレー回路30からの信号を除いて常時と同様
の信号を導出するので、地絡の表示は現われない。この
ことにより、地絡は区間Ｌ外で生じたと判定される。
ようにＡ地点電流とＢ地点電流の位相がほぼ揃ってい
る。したがって、増幅器6a,6bから地絡発生に伴なっ
て、たとえ信号レベルの高い信号が排他的論理和回路７
へ与えられたとしても、排他的論理和回路７出力は常時
と同様となる。したがって、排他的論理和回路７より後
段の回路はリレー回路30からの信号を除いて常時と同様
の信号を導出するので、地絡の表示は現われない。この
ことにより、地絡は区間Ｌ外で生じたと判定される。
このようにして送電線事故区間の検出は可能である
が、信号処理回路4a,4b、判定回路５に故障がある場
合、区間Ｌ内で事故が発生したときの事故区間検出を行
なうことができない。
が、信号処理回路4a,4b、判定回路５に故障がある場
合、区間Ｌ内で事故が発生したときの事故区間検出を行
なうことができない。
第８図はこの発明の他の実施例を示す図であり、信号
処理回路および判別装置の故障診断を可能にする構成を
示す図である。以下、第８図を参照して故障診断回路の
構成について説明する。
処理回路および判別装置の故障診断を可能にする構成を
示す図である。以下、第８図を参照して故障診断回路の
構成について説明する。
地点Ａに対しては、信号処理回路4a出力を受け、コン
トロール信号25に応答して故障診断時にのみ与えられた
信号をサンプルアンドホールドするサンプルホールド回
路21aと、コントロール信号25に応答して動作し、故障
診断時にのみ商用周波数の信号を発生する発振器24と、
サンプルホールド回路21a出力をその負入力に受け、発
振器24出力をその正入力に受ける差動アンプ22aと、差
動アンプ22a出力に応答して流れる電流に応じた光信号
を発生して光ファイバ3aを介して磁界センサ2aへ与える
発光ダイオード19aと、磁界センサ2aからの光ファイバ3
aを介した光信号に応答した電気信号を発生するフォト
ダイオード20aとが設けられる。
トロール信号25に応答して故障診断時にのみ与えられた
信号をサンプルアンドホールドするサンプルホールド回
路21aと、コントロール信号25に応答して動作し、故障
診断時にのみ商用周波数の信号を発生する発振器24と、
サンプルホールド回路21a出力をその負入力に受け、発
振器24出力をその正入力に受ける差動アンプ22aと、差
動アンプ22a出力に応答して流れる電流に応じた光信号
を発生して光ファイバ3aを介して磁界センサ2aへ与える
発光ダイオード19aと、磁界センサ2aからの光ファイバ3
aを介した光信号に応答した電気信号を発生するフォト
ダイオード20aとが設けられる。
地点Ｂに対しては、信号処理回路4b出力を受け、コン
トロール信号25に応答して故障診断時にのみ与えられた
信号をサンプルアンドホールドするサンプルホールド回
路21bと、発振器24出力を受けて反転して差動増幅器22b
の正入力へ与える反転回路23と、反転回路23出力を正入
力に受けかつサンプルホールド回路21b出力を負入力に
受ける差動アンプ22bと、差動アンプ22b出力に応答した
光信号を発生して光ファイバ3bを介して磁界センサ2bへ
光信号を与える発光ダイオード19bと、磁界センサ2bか
らの光ファイバ3bを介して光信号を電気信号に変換して
信号処理回路4bへ与えるフォトダイオード20bとから構
成される。
トロール信号25に応答して故障診断時にのみ与えられた
信号をサンプルアンドホールドするサンプルホールド回
路21bと、発振器24出力を受けて反転して差動増幅器22b
の正入力へ与える反転回路23と、反転回路23出力を正入
力に受けかつサンプルホールド回路21b出力を負入力に
受ける差動アンプ22bと、差動アンプ22b出力に応答した
光信号を発生して光ファイバ3bを介して磁界センサ2bへ
光信号を与える発光ダイオード19bと、磁界センサ2bか
らの光ファイバ3bを介して光信号を電気信号に変換して
信号処理回路4bへ与えるフォトダイオード20bとから構
成される。
サンプルホールド回路21a,21bは常時は“L"にあるコ
ントロール信号25に応答して利得0dBのアンプとして差
動する。発振器24は、“L"のコントロール信号25に応答
して不活性状態にありその出力は0Vに保たれている。一
方、発振回路24は“H"のコントロール信号が与えられる
と活性状態となり商用周波数の信号を出力する。
ントロール信号25に応答して利得0dBのアンプとして差
動する。発振器24は、“L"のコントロール信号25に応答
して不活性状態にありその出力は0Vに保たれている。一
方、発振回路24は“H"のコントロール信号が与えられる
と活性状態となり商用周波数の信号を出力する。
次に動作について説明する。常時はサンプルホールド
回路21a,21bおよび発振器24のコントロール信号25は
“L"に保たれている。したがってサンプルホールド回路
21a,21bは共に利得0dBのアンプとして作動し、一方発振
器24の出力は0Vに保たれている。したがって発光ダイオ
ード19aおよび発光ダイオード19bには各々信号処理回路
4aから与えられる電流制御信号レベルに応じた電流（通
常は直流）が流れている。
回路21a,21bおよび発振器24のコントロール信号25は
“L"に保たれている。したがってサンプルホールド回路
21a,21bは共に利得0dBのアンプとして作動し、一方発振
器24の出力は0Vに保たれている。したがって発光ダイオ
ード19aおよび発光ダイオード19bには各々信号処理回路
4aから与えられる電流制御信号レベルに応じた電流（通
常は直流）が流れている。
装置の故障自己診断を行なう場合には、コントロール
信号25が“H"にされる。この結果サンプルホールド回路
21a,21bはそれぞれ活性状態となり、それぞれ発光ダイ
オード19a,発光ダイオード19bの各々の電流制御信号を
ホールドする一方発振器24は“H"のコントロール信号25
に応答して活性状態となり商用周波数の信号を出力す
る。したがって、作動アンプ22aの出力はサンプルホー
ルド回路21aの反転出力に発振器24の出力を加算した値
となる。一方、差動アンプ22bの出力は反転回路23によ
り、サンプルホールド回路21bの反転出力から発振器24
の出力を減算した値になる。この結果、フォトダイオー
ド20a,20bにはそれぞれ発光ダイオード19a,19bを流れる
電流に対応した出力、すなわち区間Ｌ内事故と同様の出
力が得られる。これによりたとえば地絡発生時における
装置の故障自己診断が可能となる。すなわち、通常、地
絡が発生した後にはすぐにその送電線経路は遮断されそ
の送電線には電流が流れないようにされる。この状態に
おいてコントロール信号25を“H"にするとともにフリッ
プフロップ回路40をリセット状態とすると、装置が正常
に働いておれば表示装置12が動作し発光ダイオードLED
およびブザーBZが動作する。一方、装置が故障している
場合には、フリップフロップ回路40をリセットした後に
おいては、表示装置12は何ら作動しないことになり、表
示装置12の故障自己診断動作前後の表示状態を比較する
ことにより装置の故障を検出することができる。
信号25が“H"にされる。この結果サンプルホールド回路
21a,21bはそれぞれ活性状態となり、それぞれ発光ダイ
オード19a,発光ダイオード19bの各々の電流制御信号を
ホールドする一方発振器24は“H"のコントロール信号25
に応答して活性状態となり商用周波数の信号を出力す
る。したがって、作動アンプ22aの出力はサンプルホー
ルド回路21aの反転出力に発振器24の出力を加算した値
となる。一方、差動アンプ22bの出力は反転回路23によ
り、サンプルホールド回路21bの反転出力から発振器24
の出力を減算した値になる。この結果、フォトダイオー
ド20a,20bにはそれぞれ発光ダイオード19a,19bを流れる
電流に対応した出力、すなわち区間Ｌ内事故と同様の出
力が得られる。これによりたとえば地絡発生時における
装置の故障自己診断が可能となる。すなわち、通常、地
絡が発生した後にはすぐにその送電線経路は遮断されそ
の送電線には電流が流れないようにされる。この状態に
おいてコントロール信号25を“H"にするとともにフリッ
プフロップ回路40をリセット状態とすると、装置が正常
に働いておれば表示装置12が動作し発光ダイオードLED
およびブザーBZが動作する。一方、装置が故障している
場合には、フリップフロップ回路40をリセットした後に
おいては、表示装置12は何ら作動しないことになり、表
示装置12の故障自己診断動作前後の表示状態を比較する
ことにより装置の故障を検出することができる。
なお、電流情報伝送装置50がコード化されたディジタ
ル信号形態で光ファイバ52を介して電流情報受信装置51
へ送電線電流情報を送信する場合には、磁界センサ異常
検出信号を送電線電流情報と多重化して送信することが
可能である。すなわち、磁界センサ2aに光電流が正常に
流れているか否かを検出する異常検出器を設け、この異
常検出器出力を伝送装置50へ与え、そこで送電線電流情
報と多重化（たとえば、送電線電流情報を８ビットで表
わす場合、９ビット目に磁界センサ状態情報を付加）し
て受信装置51へ送信することができる。この場合、受信
装置51で多重化情報がデコードされ磁界センサ異常が検
出される。
ル信号形態で光ファイバ52を介して電流情報受信装置51
へ送電線電流情報を送信する場合には、磁界センサ異常
検出信号を送電線電流情報と多重化して送信することが
可能である。すなわち、磁界センサ2aに光電流が正常に
流れているか否かを検出する異常検出器を設け、この異
常検出器出力を伝送装置50へ与え、そこで送電線電流情
報と多重化（たとえば、送電線電流情報を８ビットで表
わす場合、９ビット目に磁界センサ状態情報を付加）し
て受信装置51へ送信することができる。この場合、受信
装置51で多重化情報がデコードされ磁界センサ異常が検
出される。
また、上記実施例においては管路気中送電線のシース
電流に誘起される磁界を検出しているが、導体電流に誘
起される磁界を検知対象とすれば、他の送電線において
も本願発明は適用可能である。
電流に誘起される磁界を検出しているが、導体電流に誘
起される磁界を検知対象とすれば、他の送電線において
も本願発明は適用可能である。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、従来のCT方式のCT
に代えて光学的磁界センサを用い、この磁界センサを用
いて送電線電流が誘起する磁界の変化を光信号の形態で
検出した後電気信号に変換し、区間両端の一方端から他
方端へこの得られた電気信号に対応する信号を送信し、
他方端側で区間両端における送電線電流の位相の相関関
係を検出し地絡の有無および地絡の発生区間の同定を行
なうように構成しているので、小形で簡単な装置構成で
判別区間距離を大きくすることができ、かつ誤判断のな
い確実な地絡の有無および地絡区間の判定が可能である
ばかりでなく装置の故障自己診断をもすることができる
事故区間検出装置を実現することができる。
に代えて光学的磁界センサを用い、この磁界センサを用
いて送電線電流が誘起する磁界の変化を光信号の形態で
検出した後電気信号に変換し、区間両端の一方端から他
方端へこの得られた電気信号に対応する信号を送信し、
他方端側で区間両端における送電線電流の位相の相関関
係を検出し地絡の有無および地絡の発生区間の同定を行
なうように構成しているので、小形で簡単な装置構成で
判別区間距離を大きくすることができ、かつ誤判断のな
い確実な地絡の有無および地絡区間の判定が可能である
ばかりでなく装置の故障自己診断をもすることができる
事故区間検出装置を実現することができる。
第１図はこの発明の一実施例である事故区間検出装置の
構成を示す図である。第２図は第１図に示される光学的
磁界センサの原理を示す図である。第３図は第１図の光
学的磁界センサの構成を示す図である。第４図はこの発
明において用いられる磁界センサの回路構成を示す図で
ある。第５図は第１図の判別装置の構成を示すブロック
図である。第６図は第１図の地点A,Bにおける電流波形
と信号処理回路の出力信号波形との関係を一覧にして示
す図である。第７図は正常時および区間Ｌ内での地絡発
生時における第５図の差動アンプおよび積分器の出力波
形を示す図である。第８図はこの発明の他の実施例であ
る信号処理回路の構成を示すブロック図であり、装置の
故障の自己診断を可能にするための構成を示す図であ
る。 図において、１はGIL、2,2a,2bは光学的磁界センサ、4
a,4bは信号処理回路、５は判別装置、6a,6bは増幅器、
７は排他的論理和回路、８は積分器、９は比較器、10は
AND回路、12は表示装置、30はリレー回路、50は電流情
報伝送装置、51は電流情報受信装置である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
構成を示す図である。第２図は第１図に示される光学的
磁界センサの原理を示す図である。第３図は第１図の光
学的磁界センサの構成を示す図である。第４図はこの発
明において用いられる磁界センサの回路構成を示す図で
ある。第５図は第１図の判別装置の構成を示すブロック
図である。第６図は第１図の地点A,Bにおける電流波形
と信号処理回路の出力信号波形との関係を一覧にして示
す図である。第７図は正常時および区間Ｌ内での地絡発
生時における第５図の差動アンプおよび積分器の出力波
形を示す図である。第８図はこの発明の他の実施例であ
る信号処理回路の構成を示すブロック図であり、装置の
故障の自己診断を可能にするための構成を示す図であ
る。 図において、１はGIL、2,2a,2bは光学的磁界センサ、4
a,4bは信号処理回路、５は判別装置、6a,6bは増幅器、
７は排他的論理和回路、８は積分器、９は比較器、10は
AND回路、12は表示装置、30はリレー回路、50は電流情
報伝送装置、51は電流情報受信装置である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 位▲高▼ 光司 大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友 電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 藤枝 敬史 大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友 電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 昭49−45340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3075（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】送電線の地絡事故発生区間を検出するため
の装置であって、 前記送電線の定められた区間の両端の各々に設置され、
前記送電線を流れる電流により誘起される磁界を光信号
に変換する磁界−光信号変換手段と、 前記磁界−光信号変換手段の各々に対して設けられ、対
応する磁界−光信号変換手段からの光信号を電気信号に
変換する光−電気変換手段と、 前記定められた区間の一方端の光−電気変換手段からの
電気信号を受け、該受けた電気信号に対応する光信号に
変換して前記定められた区間の他方端へ該光信号を伝達
する電流情報送信手段と、 前記定められた区間の他方端側に設けられ、前記電流情
報送信手段から伝達された光信号を受けて、該受けた光
信号に対応する電気信号を発生する電流情報受信手段
と、 前記定められた区間の他方端側の光−電気変換手段から
の電気信号と前記電流情報受信手段からの電気信号との
位相差を検出し、該検出結果に従って地絡事故発生区間
の判定を行なう事故区間判定手段とを備える、電力設備
用事故区間検出装置。 - 【請求項２】前記事故区間判定手段は、 与えられた電気信号の排他的論理和をとる回路手段と、 前記回路手段出力を積分する積分手段と、 前記積分手段出力を予め定められた基準電位と比較する
比較手段とを含む、特許請求の範囲第１項記載の電力設
備用事故区間検出装置。 - 【請求項３】前記送電線の地絡の発生を検出する地絡検
出手段と、前記地絡検出手段の出力と前記比較手段の出
力とに応答して前記地絡の地点が前記定められた区間の
内または外であることを表示する手段をさらに備える、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の電力設備用事
故区間検出装置。 - 【請求項４】前記磁界−光信号変換手段および前記光−
電気変換手段の故障の有無を検出する故障検出手段をさ
らに備える、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の電力設備用事故区間検出装置。 - 【請求項５】前記磁界−光信号変換手段は光学的磁界セ
ンサで構成され、前記故障検出手段は、前記定められた
区間の両端の各々に設置された光学的磁界センサに各々
位相の異なる商用周波数の光を供給する手段を備える、
特許請求の範囲第４項記載の電力設備用事故区間検出装
置。 - 【請求項６】前記電流情報送信手段は、前記故障検出手
段出力を送信する手段をさらに備える、特許請求の範囲
第４項または第５項に記載の電力設備用事故区間検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218689A JP2551564B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 電力設備用事故区間検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218689A JP2551564B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 電力設備用事故区間検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373165A JPS6373165A (ja) | 1988-04-02 |
| JP2551564B2 true JP2551564B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=16723871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218689A Expired - Fee Related JP2551564B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 電力設備用事故区間検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551564B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101907676A (zh) * | 2010-06-29 | 2010-12-08 | 河南省电力公司济源供电公司 | 电力线路故障寻址装置 |
| CN105785249A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-07-20 | 北京顺程高科技有限公司 | 一种电气化铁路闪络故障定位器 |
| CN105866648A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-17 | 国网河南长葛市供电公司 | 一种输电电缆绝缘检测系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4945340A (ja) * | 1972-09-09 | 1974-04-30 | ||
| JPS613075A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 送電線用事故区間判別装置 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61218689A patent/JP2551564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6373165A (ja) | 1988-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |