JPH0437652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は配電線に生じた地絡故障点を検出す
るように、探索信号注入装置から探索信号を配電
線に注入し、探索信号注入装置の配電線に対する
注入点より地絡点までを適当数の表示装置により
地絡表示させ、探索信号注入側からの一次巡回に
より地絡点を簡易に検出する方法に関するもので
ある。

（従来技術） 従来から配電線に地絡故障が生じたときには事
故区間の早期発見と、故障区間の分離及び健全区
間の早期送電の観点からまず変電所遮断器を開
き、次に変電所遮断器を再閉路するとともに電源
側の区分開閉器から順次投入して健全区間に再送
電を行い、地絡故障区間に至つた時に変電所遮断
器が再遮断される。そして、変電所の遮断器が
再々閉路されたときには前記地絡故障区間を区分
する区分開閉器を開放状態にロツクして地絡故障
区間のみが分離され、健全区間のみ再送電が行な
われることにより、地絡故障区間を探索してい
る。そして、地絡故障区間が探索できると、その
故障区間において各電柱に設けられた関連配電機
器の絶縁抵抗測定を反復実行することにより地絡
点の検出を行なつていた。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のように従来は地絡故障区間が分かつた後
にその地絡故障区間に存在する電柱等に配設され
る関連配電機器を各電柱毎に順次絶縁抵抗測定を
行なつていたため、これに多くの時間を要すると
いう作業上の問題点があり、地絡点の検出に時間
が掛かる欠点があつた。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するためになされ
たものであつて、この発明の配電線の地絡点検出
方法は配電線が区分開閉器で区分し、区分開閉器
間で地絡故障が生じたとき変電所遮断器で再閉路
を繰返すことにより地絡故障が生じている区間の
両端の区分開閉器を開路して地絡故障区間を検知
する配電系統において、前記変電所遮断器の負荷
側各相には変電所遮断器が遮断したときから区分
開閉器が開路するまでの遅延開放時間を利用して
探索信号を注入する探索信号注入装置を結合さ
せ、前記区間には常には常態表示を行い、前記探
索信号を検知したときはその探索信号に基づいて
常態表示から地絡表示を行なう表示装置を複数個
配置し、前記探索信号注入装置から探索信号を配
電線に注入するとともに、前記配電線、地絡点を
通して流れる探索信号により、前記表示装置に地
絡表示をさせるようにしたことをその要旨とする
ものである。

（作用） 前記構成により、区分開閉器で区分された任意
の区間で地絡故障が生じると、変電所遮断器が遮
断される。すると、区分開閉器が遅延開放時間を
おいて開路する。この変電所遮断器が遮断してか
ら前記区分開閉器が開路するまでの遅延開放時間
を利用して探索信号注入装置から探索信号が各相
に注入される。すると、探索信号は配電線及び地
絡点を介して流れる。その結果、前記探索信号注
入装置から地絡点間に存在する表示装置が前記探
索信号に基づいて常態表示から地絡表示を行な
う。それによつて、探索信号の注入地点側からの
一次巡回を行なえば、地絡表示を行なつている最
終地点が地絡点となる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した好適な一実施例を
第１図〜第８図に従つて説明する。

１は送電線、２は変電所の遮断器（以下、CB
という）を示し、３は前記CB２を介して送電線
１に接続された配電線であつて、各相を第１図に
示すように３ａ，３ｂ，及び３ｃで表わす。４は
前記CB２の直近負荷側に設けた変電所の零相変
流器（以下、ZCTという）、５は送電線１に設け
た接地変圧器（以下、GPTという）であつて、
両者４，５により配電線３に生ずる一線地絡故障
を検出し、方向性地絡継電器６を作動させて前記
CB２をストリツプし、送電線１から配電線３を
切り離すようにしている。

配電線３には区分開閉器SSが多数個配置され
ており、同区分開閉器SSにより多数の区間An
（ｎ＝１、２、３……）が区分されている。

この区分開閉器SSは従来公知の区分開閉器で
あつて、第８図に示すようにある区間内で地絡故
障が生じると（T1時）、変電所CB２が事故回線
を選択遮断し（T2時）、事故線路が無電圧になる
と、遅延開放時間Ｚを経て各区分開閉器SSが開
路動作する（T6時）ようになつている。ついで、
CB２の再閉路（T3時）により電圧が印加される
と、Ｘ時間後（T7時）にCB２に隣接する第１番
目の区分開閉器SSが閉路し、以下順次負荷側の
区分開閉器SSに電圧が印加されると、それぞれ
同じくＸ時間後に同様に閉路する。

このように電源側の区分開発器SSから順次投
入されて健全区間に再送電が行なわれ、地絡故障
区間に至つた時に変電所CB２が再遮断（T4時）
される。そして、変電所のCB２が再々閉路され
たとき（T5時）には前記地絡故障区間を区分す
る区分開閉器SSが開放状態にロツクされて地絡
故障区間のみが分離されるようになつている。

７は前記各相の配電線３に対しZCT４の直近
負荷側にて結合された探索信号注入装置であつ
て、接地されている（第１図参照）。この探索信
号注入装置７は変電所CB２が遮断した時（T2
時）、CB２からのトリツプ信号を入力し、そのト
リツプ信号に基づきCB２が遮断した時（T2時）
から前記最初の区分開閉器SSが開路する時（T6
時）までの遅延開放時間Ｚを利用して探索信号を
三相一括して注入するようになつている。

なお、この探索信号の注入は前記最初の区分開
閉器SSが開路するまでに終了するように設定さ
れている（第８図に示すT8時からT9時までの時
間）。この探察信号注入装置７の駆動電源はCB２
の電源側に接続されるトランスTrによつて構成
されている。

第３図に示すＨは配電線３の各区間Anにおい
て各相に設けられた複数の表示装置であつて、互
いに所定距離離間配置されている。

この表示装置Ｈについて説明する。

８は配電線３に取着される電流変成器、９は前
記電流変成器８に接続された地絡検出センサであ
つて、配電線３に一定レベル以上の探索信号電流
が流れた時、前記電流変成器８から出力された変
成信号を検出し、地絡検出信号を出力するように
なつている。

１０は同地絡検出センサ９に接続された表示部
全体を示す。この表示部１０に磁気反転表示装置
が第６図及び第７図に示すように複数個互いに隣
接して配置されている。

この磁気反転表示装置を第４図及び第５図につ
いて詳細に説明すると、画端部がＮ極及びＳ極に
磁化されたデイスク１１が回動軸１２を中心に回
転可能に支承され、又、丸棒状のステータ１３が
デイスク１１のＳ極と対応する磁極部１３ａ及び
デイスク１１のＮ極と対応する磁極部１３ｂを有
するように形成されている。なお、ステータ１３
は保持力の小さな材質にて形成するのが好まし
い。前記両磁極部１３ａ，１３ｂ間には同磁極部
１３ａ，１３ｂが第４図の状態にてデイスク１１
の両端磁極に対し同極性に磁化されるようにコイ
ル１４が巻回されている。

前記デイスク１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂ
には互いに異なる色の標識（この実施例では表面
１１ａは黒色、裏面１１ｂは赤色）が表示され、
表示装置Ｈの下方から視認可能になつている。

そして、表示部１０は前記地絡検出センサ９か
らの地絡検出信号入力すると、前記コイル１４に
駆動電流が流れ、第５図に示すように磁極部１３
ａがＳ極に、磁極部１３ｂがＮ極に磁化され、デ
イスク１１はそのＮ極が磁極部１３ａ（Ｓ極）に、
そのＳ極が磁極部１３ｂ（Ｎ極）に対向するよう
に反転回動され、デイスク１１の裏面１１ｂに付
された標識が外部に表示されるようになつてい
る。又、この表示部１０のステータ１３には前記
コイル１４とは反対巻きに巻かれるコイル（図示
しない）が設けられ、このコイル（図示しない）
に復帰駆動電流が流れると、地絡表示状態の磁極
部１３ａ，１３ｂが常態表示の極性に戻り、その
結果、デイスク１１は反転復帰し常態表示になる
（第４図及び第６図参照）。

第３図に示す１５は表示部１０に対し接続され
たタイマであつて、前記表示部１０が地絡表示を
行なつた時から所定時間後（例えば３〜４時間
後）に復帰駆動電流を前記コイル（図示しない）
に印加し、前記表示部１０を地絡表示から常態表
示に復帰させるようになつている。

なお、１６は前記電流変成器８に接続された表
示部１０、地絡検出センサ９及びタイマ１５用の
駆動電源である。

又、この表示装置Ｈは短絡表示をも兼用する機
能を備えている。すなわち、１７は前記電流変成
器８に接続された短絡検出センサであつて、配電
線３に一定レベル以上の短絡電流が流れると、電
流変成器８から出力された変成信号に基づいて前
記表示部１０に短絡検出信号を出力し、同短絡検
出信号に基づいて前記地絡検出の場合と同様に前
記表示部１０を短絡表示させるようになつてい
る。なお、この表示部１０はこの短絡表示状態に
なつたときから所定時間後（３〜４時間後）に前
記タイマ１５からの復帰駆動電流の印加により、
前記地絡表示の場合と同様に同表示部１０を短絡
表示から常態表示に復帰させるようになつてい
る。

なお、第２図に示すASは常閉開閉器である。

次に前記のように構成されたシステムの作用に
ついて説明する。

今、第２図に示すように配電線３の区間Ａ３に
おいてａ相のｍ点で一線地絡事故が生じたものと
する（T1時）。なお、説明の便宜上第２図におい
ては配電線３のａ相３ａについてのみ図示する。

すると、変電所のZCT４が零相電流を、GPT
５が零相電圧を地絡信号として出力し、継電器６
を介してCB２にトリツプ信号が送られ、変電所
CB２が開路される（T2時）。

すると、探索信号注入装置７はCB２からのト
リツプ信号を入力し、そのトリツプ信号に基づき
CB２が遮断した時（T2時）から区分開閉器SSが
開路する時（T6時）までの遅延開放時間Ｚを利
用して探索信号電流を配電線各相３ａ，３ｂ，３
ｃにそれぞれ注入する（第８図に示すT8時から
T9時までの時間）。

すると、探索信号注入装置７、配電線３ａ，地
絡点ｍ及び探索信号注入装置７を通る閉ループの
経路で循環電流が流れ、その結果、前記探索信号
注入装置７の注入点と地絡点Ｔとの間に配置され
た表示装置、すなわち、Ａ１区間及びＡ２区間の
表示装置Ｈ１等及びＡ３区間の表示装置Ｈ２，Ｈ
３が表示する。

すなわち、配電線３ａに一定レベル以上の探索
信号電流が流れると、Ａ１区間及びＡ２区間の表
示装置Ｈ１等及びＡ３区間の表示装置Ｈ２，Ｈ３
の電流変成器８はその探索信号電流に基づいた変
成信号を出力し、地絡検出センサ９はその変成信
号に応答して地絡検出信号を出力する。すると、
表示部１０はその地絡検出信号を入力し、その地
絡検出信号に基づいてコイル１４に駆動電流が流
れる。

すると、第４図の状態から第５図に示すように
磁極部１３ａがＳ極に、磁極部１３ｂがＮ極に磁
化され、デイスク１１はそのＮ極が磁極部１３ａ
（Ｓ極）に、そのＳ極が磁極部１３ｂ（Ｎ極）に対
向するように反転回動する。このことによつて、
デイスク１３の裏面１１ｂに付された色彩等の標
識が外部へ表示され、地絡故障表示を行なう（第
７図参照）。

一方ｂ，ｃ相に関しても地絡点１０の代りに配
電線３の対地静電容量を含む閉ループが形成され
るがこのループのインピーダンスは高く、流れる
探索信号電流レベルは低くなり、他の二相３ｂ，
３ｃに配置された表示装置Ｈは常態表示のままで
ある。

又、ａ相に取付けられた表示装置であつても探
索信号電流が一定レベル以上に達しないため地絡
点ｍよりも負荷側に設けられた表示装置Ｈ４等は
常態表示にとどまる。

このように探索信号注入装置７により地絡点ｍ
までの表示装置に地絡表示が行なわれるが、この
探索信号電流の注入は区分開閉器SSが開路する
以前（T9時）に終了する。

前記のように探索信号注入装置７が探索信号電
流を注入した後（すなわち、変電所CB２が遮断
してからＺ時間を経過した後）に区分開閉器SS
が開路動作する（T6時）。ついでCB２の再閉路
（T3時）により電圧が印加されると、Ｘ時間後
（T7時）に変電所CB２に隣接する第１番目の区
分開閉器SSが閉路し、以下順次負荷側の区分開
閉器SSに電圧が印加されると同じくＸ時間後に
同様に閉路する。

このように電源側の区分開閉器SSから順次投
入されて健全区間に再送電が行なわれ、地絡故障
区間に至つた時に変電所CB２が再遮断される
（T4時）。そして、変電所の遮断器２が再々閉路
されたとき（T5時）には前記地絡故障区間Ａ３
を区分する区分開閉器SSが開放常態にロツクさ
れて地絡故障区間Ａ３のみが分離され、健全区間
のみ再送電が行なわれる。

前記のように地絡故障区間Ａ３は区分閉発器
SSが開放状態にロツクされることにより探知で
きるので、ついで、作業員はその地絡故障区間に
おいて電源側から負荷側へ向かつて出発する。そ
して、順次地絡表示状態の表示装置Ｈを探索して
いけば、地絡表示を行なつていない表示装置Ｈ４
の１つ手前の地絡表示中の表示装置Ｈ３が配置さ
れた地点から表示装置Ｈ４が配置された地点間に
地絡点ｍがあることを判別できる。

なお、地絡点の探索にあたり分岐地点αにおい
ては一方の負荷側の分岐線に設けられた表示装置
Ｈ５と、他方の負荷側の分岐線に設けられた表示
装置Ｈ３とを比較し、表示装置Ｈが地絡表示を行
なつている側の分岐線にそつて進めばよい。

なお、前記のように地絡表示を行なつた表示装
置Ｈはタイム１５が前記表示部１０が地絡表示を
行なつた時から所定時間後（例えば３〜４時間
後）に復帰駆動電流を前記コイル（図示しない）
に印加し、その結果、前記表示部１０が地絡表示
から常態表示に復帰する。

なお、CB２が再遮断した時（T4時）には探索
信号注入装置７は再び区分開閉器SSの遅延開放
時間Ｚを利用して探索信号電流を注入するが、す
でに地絡表示を行なつた表示装置Ｈはそのままの
地絡表示を続けるとともに、常態表示を行なつて
いる表示装置Ｈは前記と同じ理由で常態表示を行
なう。

次に短絡事故の場合について説明する。

配電線３に一定レベル以上の短絡電流が流れる
と、電流変成器８はその短絡電流に基づいて変成
信号を出力し、短絡検出センサ１７はその変成信
号に応答して前記表示部１０に短絡検出信号を出
力する。すると、同短絡検出信号に基づいて前記
地絡検出の場合と同様に前記表示部１０は短絡表
示する。そして、この表示部１０はこの短絡表示
状態になつたときから所定時間後（３〜４時間
後）に前記タイマ１５からの復帰駆動電流の印加
により、前記地絡表示の場合と同様に短絡表示か
ら常態表示から常態表示に復帰する。

なお、この実施例では表示部１０に磁気反転表
示装置を使用しているため、表示装置Ｈは簡単な
構成にでき、又、安価に製作することができ、各
区間に多数個配置した場合もシステム全体はコス
トが掛からない利点がある。

又、この実施例では変電所CB２が再閉路して
再送に成功した場合でも、最初にCB２が遮断し
た後にも探索信号注入装置７が探索信号電流を注
入するので、従来不可能であつた再送成功時の地
絡故障点の発見を簡単に行なうことができる利点
がある。

次に第２実施例を第９図に従つて説明する。

この実施例では前記実施例の構成中、表示装置
Ｈの構成のみが異なつている。すなわち、表示装
置Ｈは各相の配電線毎に取着される電流変成器８
と、同電流変成器８の両端子間に接続された抵抗
Ｒと発光ダイオードLED１との直列回路と、同
発光ダイオードLED１に対し並列に接続され、
前記発光ダイオードLED１とは逆向きに配置さ
れる発光ダイオードLED２とから構成された探
索信号検出部１８が設けられている。

同探索信号検出部１８は探索信号電流を電流変
成器８が入力すると、その電力変成器８から出力
される変成電流に基づいて発光ダイオードLED
１，LED２が発光するようになつている。

各相において探索信号検出部１８の発光ダイオ
ードLED１，LED２に対応して光センサ１９が
配置され、その光センサ１９は光フアイバー２０
を介して前記発光ダイオードの光量を光信号とし
て光量レベル比較回路２１に出力する。同光量レ
ベル比較回路２１は各相の光センサ１９が検出し
た発光ダイオードLED１，LED２の光信号が一
定レベル以上の場合に三相をそれぞれ比較し、三
相が同等か若しくは近似的に等しいときには駆動
電流を出力しないようになつている。反対にいず
れか一相が他の二相よりも光量レベルが大きい時
にはその一相を特性するための駆動電流を出力す
るようになつている。

表示部２２は前記光量レベル比較回路２１に接
続され、前記一相を特定するための駆動電流を入
力すると、その一相を特定表示するようになつて
いる。表示装置Ｈの電源回路２３は一相に設けら
れた電流変成器CTに接続され、光量レベル比較
回路２１及び表示部２２に対し駆動電流を供給す
る。

従つて、この実施例では地絡相に流れる探索信
号電流を電流変成器８が入力すると、電流変成器
８から変成電流が出力され、その変成電流に基づ
いて発光ダイオードLED１，LED２が発光する。
すると、光センサ１９から出力した光信号が光フ
アイバー２０を介して光量レベル比較回路２１に
入力され、同光量レベル比較回路２１は各相から
入力した光信号が一定レベル以上の場合に三相を
それぞれ比較し、いずれか一相が他の二相よりも
光信号のレベルが大きい時にはその一相を特定す
るための駆動電流を出力する。

すると、表示部２２は前記一相を特定するため
の駆動電流を入力し、その駆動電流に基づいてそ
の一相を特定表示する。

この実施例では各相に表示装置Ｈを設けること
なく、共通の表示部２１にて表示することになる
ため、表示装置Ｈを簡単な構成にすることができ
る。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば第１実施例では探索信号注入装
置７をCB２を再遮断されたときにも探索信号を
注入するようにしたが最初にCB２が遮断したと
きのみ探索信号注入装置７を注入駆動するように
してもよい。

又、前記第１実施例では表示装置Ｈはタイマ１
５により表示復帰させるように構成したが、その
代りに再送が成功したときには再送後に流れる商
用周波数の電流により表示復帰するように表示装
置Ｈを構成することも可能である。この場合には
地絡故障の内永久故障の場合にのみ地絡表示を行
なうことになる。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は地絡故障区間に
て探索信号注入装置から探索信号電流を注入して
いるので、地絡点検出ためにあらためて多数かつ
高価なZCT、V0コンデンサを新設する必要が全
くなく、地絡点検出を極めて安価に実施できる利
点がある。そして、地絡相の判別が可能という大
変大きな利点もある。

又、探索信号注入装置は変電所CBの数だけ設
ければ良いので、その数を大変少なくすることが
でき、又、自動的に探索信号を注入できるので確
実に地絡表示を行なうことができる。

さらに、探索信号注入装置の駆動電源は変電所
の電源を使用することができるので注入電流のパ
ワーを大きくとることができ、誠に都合のよい構
成となる。

又、探索信号電流により作動する表示装置を設
けてあるため、作業員が地絡故障区間において電
源側から順次負荷側へ一次巡回するだけで時間を
要せず地絡点を簡単に特定できるという実用上の
大きな利点がある。

その際、配電線の各所に多数設ける必要がある
表示装置としては自身の表示状態に関する情報を
変電所等の中継点へ送出す機能を必要とせず、従
つて、大地との絶縁も考慮しなくてもよい好都合
な構成を採用でき、本発明の検出方法がさらに著
しく簡便、安価のものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は探索信
号注入装置を設けた配電線系統図、第２図は作用
の説明のための配電線図、第３図は表示装置の電
気回路図、第４図は磁気反転表示装置の斜視図、
第５図は同じく磁気反転表示装置の作用を示す説
明図、第６図は表示部の常態表示状態の底面図、
第７図は表示部の地絡表示（短絡表示）状態の底
面図、第８図はタイムチヤート、第９図は第２実
施例の表示装置の電気回路図である。 １……送電線、２……遮断器（CB）、３……配
電線、４……零相変流器（ZCT）、５……接地変
圧器（GPT）、６……方向性地絡継電器、７……
探索信号注入装置、８……電流変成器、９……地
絡検出センサ、１０……表示部、１７……駆動電
源、Ｈ……表示装置、SS……区分開閉器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配電線を区分開閉器で区分し、区分開閉器間
   で地絡故障が生じたとき変電所遮断器で再閉路を
   繰返すことにより地絡故障が生じている区間の両
   端の区分開閉器を開路して地絡故障区間を検知す
   る配電系統において、 前記変電所遮断器の負荷側各相には変電所遮断
   器が遮断したときから区分開閉器が開路するまで
   の遅延開放時間を利用して探索信号を注入する探
   索信号注入装置を結合させ、前記区間には常には
   常態表示を行い、前記探索信号を検知したときは
   その探索信号に基づいて常態表示から地絡表示を
   行なう表示装置を複数個配置し、前記探索信号注
   入装置から探索信号を配電線に注入するととも
   に、前記配電線、地絡点に通して流れる探索信号
   により、前記表示装置に地絡表示をさせるように
   したことを特徴とする配電線の地絡点検出方法。