JPH0750142B2 - Power cable accident point detection method - Google Patents
Power cable accident point detection methodInfo
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- JPH0750142B2 JPH0750142B2 JP6357587A JP6357587A JPH0750142B2 JP H0750142 B2 JPH0750142 B2 JP H0750142B2 JP 6357587 A JP6357587 A JP 6357587A JP 6357587 A JP6357587 A JP 6357587A JP H0750142 B2 JPH0750142 B2 JP H0750142B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電力ケーブルの絶縁破壊等の事故点を遠隔地か
ら正確に検出する事故点検出方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an accident point detection method for accurately detecting an accident point such as a dielectric breakdown of a power cable from a remote location.
[従来技術] 近年、電力需要の増大及び送電の効率化に対応すべく27
5kv,500kvの超々高圧送電系統が実現されるに至り、個
々の単一送電系統の送電容量が非常に大きくなってい
る。従って、かかる送電系統にて地絡あるいは短絡事故
等が発生し電力ケーブルに絶縁破壊が生じた場合、迅速
に事故点を正確に検出し、早急に事故復旧することが電
力供給の安定を保つ上で極めて重要な責務となってい
る。[Prior art] In recent years, in order to respond to the increase in power demand and the efficiency of power transmission, 27
With the realization of ultra-high voltage transmission systems of 5kv and 500kv, the transmission capacity of each single transmission system has become extremely large. Therefore, if a ground fault or a short-circuit accident occurs in such a power transmission system and insulation breakdown occurs in the power cable, it is necessary to detect the accident point accurately and quickly to recover the accident in order to maintain stable power supply. Has become an extremely important responsibility.
従来、短絡または地絡による電力ケーブルの事故点検出
法としてはパルス式測定法が主に使用されている。この
方法は送電線路に電気的パルスを送出しておき、送電線
路の事故点、すなわち特性インピーダンスの変化点より
反射してくる一定の大きさと極性を持った反射パルスを
受信し、その反射パルスの反射時間などから事故点を検
出するものである。Conventionally, a pulse-type measurement method has been mainly used as a method for detecting an accident point of a power cable due to a short circuit or a ground fault. In this method, an electric pulse is sent to the power transmission line, a reflected pulse of a certain magnitude and polarity that is reflected from the fault point of the power transmission line, that is, the change point of the characteristic impedance is received, and the reflected pulse The accident point is detected from the reflection time.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記のパルス式測定法では、線路に送出し
たパルスはケーブル内を進行するに従って減衰しその波
形に歪が生じるため、遠距離の事故点を正確に検出する
ことは困難である。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above pulse-type measurement method, the pulse sent to the line is attenuated as it travels through the cable and its waveform is distorted, so that a fault point at a long distance is accurately detected. Is difficult to do.
また当該測定法は事故発生後、すなわち送電線路に異常
が発生したことが判ってから測定を開始し事故点を探査
する方法であり、事故点をすみやかに発見することはで
きない。さらにパルス式測定法以外に提案されている他
の方法においても同様に、事故発生後に事故点を検出せ
んとする方法であって、線路を常時監視し事故発生と同
時に事故点を検出する有用な手段が今だ提案されていな
いのが現状である。Further, the measurement method is a method in which measurement is started and an accident point is searched after the occurrence of an accident, that is, after it is known that an abnormality has occurred in the transmission line, and the accident point cannot be found promptly. Furthermore, in other proposed methods besides the pulse-type measurement method, similarly, it is a method of detecting an accident point after an accident occurs, which is a useful method for constantly monitoring the line and detecting the accident point at the same time as the accident. The current situation is that no means has been proposed yet.
[技術的手段] 本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであって、電
力ケーブルの破壊に伴う送電線路の事故点を迅速かつ正
確に検出する方法を提供することを目的とし、その要旨
とするところは、 電力ケーブルに近接して所定間隔を隔てて複数個設置し
たアンテナ装置で電力ケーブルの絶縁破壊に伴なうアー
クによる電磁波を受信して起電力を発生し、 前記複数個のアンテナ装置にそれぞれ電気的に結合され
ると共に、その間に常に一端から光パルスと識別パルス
が入力されている往路光ファイバーと端末に光パルス受
信手段を備える復路光ファイバーとが配設されている検
出器に、前記アンテナ装置からの起電力を送出し、 該起電力にて前記検出器内で往路光ファイバーと復路光
ファイバーとを光学的に結合させて光パルスと識別パル
スとを復路光ファイバーに入力せしめ、 前記光パルス受信手段で光パルスと識別パルスを検出
し、光パルスの状態にて検出器間の絶縁破壊点の位置を
検知すると共に、識別パルスの反射時間にて検出器まで
の距離を求めて事故点を探知することを特徴とする電力
ケーブルの事故点検出方法 である。[Technical Means] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for promptly and accurately detecting an accident point on a transmission line due to a breakage of a power cable, and its gist Is a plurality of antenna devices that are installed close to the power cable at a predetermined interval and receive electromagnetic waves due to arcs that accompany the breakdown of the power cable to generate electromotive force. While being electrically coupled to the device, respectively, a detector is provided with a forward optical fiber to which an optical pulse and an identification pulse are constantly input from one end, and a backward optical fiber provided with an optical pulse receiving means at a terminal, The electromotive force from the antenna device is transmitted, and the electromotive force optically couples the forward optical fiber and the backward optical fiber in the detector to discriminate the optical pulse from the optical pulse. The optical pulse and the identification pulse are detected by the optical pulse receiving means, the position of the dielectric breakdown point between the detectors is detected in the state of the optical pulse, and the reflection time of the identification pulse is detected. It is a method of detecting an accident point of a power cable, which is characterized by detecting the accident point by obtaining the distance to the detector.
[作用] 電力ケーブルに絶縁破壊が生じるとアークが発生し、そ
れに伴い絶縁破壊点から電磁波が放射される。この電磁
波を電力ケーブルに近接して設置されているアンテナ装
置で受信して起電力を発生し、該起電力の発生時、すな
わち事故発生時のみ往路光ファイバーと復路光ファイバ
ーを検出器内で起電力にて光学的に結合させ、往路光フ
ァイバーに常に入射されている光パルス及び識別パルス
を復路光ファイバー端末で受信し、当該光パルスの状態
で検出器間の絶縁破壊の位置を、識別パルスの反射時間
で検出器までの距離を求め、これらにより事故点を検出
するものである。[Operation] When a dielectric breakdown occurs in the power cable, an arc is generated, and electromagnetic waves are emitted from the dielectric breakdown point. This electromagnetic wave is received by an antenna device installed close to the power cable to generate electromotive force, and only when the electromotive force is generated, that is, when an accident occurs, the forward optical fiber and the return optical fiber are used as electromotive force in the detector. The optical pulse and the identification pulse that are always incident on the forward optical fiber are received by the return optical fiber terminal, and the position of the dielectric breakdown between the detectors in the state of the optical pulse is determined by the reflection time of the identification pulse. The distance to the detector is calculated and the accident point is detected from these.
[実施例] 以下図面に基づいて本発明を一層具体的に説明する。[Examples] The present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
第1図は本発明の電力ケーブルの事故点検出方法の概略
を示すブロック図であって、1は電力ケーブル、31は電
力ケーブル1に近接して設置されるアンテナ装置であ
る。アンテナ装置31はリード線32を介して検出器30に電
気的に結合されており、検出器30には往路光ファイバー
21と復路光ファイバー22がそれぞれ連結されている。な
お検出器30及びアンテナ装置31は適宜間隔をおいて複数
設けてある。往路光ファイバー21の一端には光源5とパ
ルス発生器41が接続され常に光パルス及び識別パルスが
入力されており、また復路光ファイバー22の一端には光
パルス受信手段であるパルスカウンター42及び距離表示
手段を備えた演算装置6が接続されている。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a method for detecting an accident point of a power cable according to the present invention, in which 1 is a power cable and 31 is an antenna device installed in the vicinity of the power cable 1. The antenna device 31 is electrically coupled to the detector 30 via the lead wire 32, and the detector 30 is connected to the forward optical fiber.
21 and the return optical fiber 22 are respectively connected. A plurality of detectors 30 and antenna devices 31 are provided at appropriate intervals. The light source 5 and the pulse generator 41 are connected to one end of the outward optical fiber 21 so that the optical pulse and the identification pulse are constantly input, and the one end of the return optical fiber 22 is a pulse counter 42 which is an optical pulse receiving means and a distance display means. An arithmetic unit 6 including is connected.
いま電力ケーブル1のある点で絶縁破壊が起りアークが
発生したとすれば、このアークに伴って必然的に電磁波
が絶縁破壊点で放射される。この電磁波は絶縁破壊点に
近い位置にあるアンテナ装置31にて受信されて電力に変
換され、リード線32を介して検出器30に電力を送出す
る。検出器30に連結されている往路光ファイバー21と復
路光ファイバー22は通常時それぞれ独立した光ファイバ
ーの線路であって、検出器30は単に各々の線路のコネク
タの役割を担っているに過ぎないが、前記した電力がア
ンテナ装置31から送出されてきた時のみ往路光ファイバ
ー21と復路光ファイバー22を光学的に結合する役目を果
たす。この光学的結合手段については後述する。すなわ
ち、電力ケーブル1の絶縁破壊に伴うアークによる電磁
波が発生すれば、往路光ファイバー21に入力されている
光パルス及び識別パルスが復路光ファイバー22に伝達さ
れることとなり、この光パルス及び識別パルスを復路光
ファイバー22の一端に接続してあるパルスカウンター42
及び演算装置6で受信し、光パルスの波形形状などの状
態で検出器30,30間の絶縁破壊点の位置を、識別パルス
の反射時間で検出器30までの距離を求め、これらにより
事故点を検知するものである。If a dielectric breakdown occurs at a certain point of the power cable 1 and an arc is generated, electromagnetic waves are inevitably emitted at the dielectric breakdown point along with the arc. This electromagnetic wave is received by the antenna device 31 located near the insulation breakdown point and converted into electric power, and the electric power is sent to the detector 30 via the lead wire 32. The forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 connected to the detector 30 are normally independent optical fiber lines, and the detector 30 merely plays the role of a connector for each line. Only when the generated power is transmitted from the antenna device 31, the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 are optically coupled. This optical coupling means will be described later. That is, if an electromagnetic wave is generated due to an arc due to the dielectric breakdown of the power cable 1, the optical pulse and the identification pulse input to the outward optical fiber 21 will be transmitted to the return optical fiber 22, and the optical pulse and the identification pulse will be returned. Pulse counter 42 connected to one end of optical fiber 22
Also, the position of the dielectric breakdown point between the detectors 30 and 30 is received by the arithmetic unit 6 in the state of the waveform of the optical pulse, and the distance to the detector 30 is obtained by the reflection time of the identification pulse. Is to detect.
以上本発明の電力ケーブルの事故点検出方法について述
べたが、次いで本発明に用いられる装置について具体的
に詳述する。The method for detecting an accident point of a power cable according to the present invention has been described above. Next, the device used in the present invention will be specifically described in detail.
第3図は本発明の装置の一例を示す図であって、常に光
パルス及び識別パルスが入力されている往路光ファイバ
ー21と、復路光ファイバー22とが、電力ケーブル1の布
設方向に適宜間隔をおいて設置されている検出器30内で
光学的結合可能な状態でそれぞれ連結されている。絶縁
破壊によるアークに伴う電磁波を受信しやすくするた
め、アンテナ装置31は電力ケーブル1の布設方向に所定
間隔をおいて複数個近接して設置され、検出器30の往路
光ファイバー21の連結部間に介されている偏光物質301
にリード線32、電極303で電気的に結合されている。こ
の部分の閉回路の原理となる回路を第2図に示す。図に
おいて、例えばフェライト等の磁性材料にコイルを巻回
し、コイル両端に電極を接続し、電極間には偏光物質が
介されている。この偏光物質は電界が加わらないときは
透明で図中矢印方向の光を通過させ、電界が加わると矢
印方向の光を反射する物質が選ばれており、例えば液晶
などが用いられる。FIG. 3 is a diagram showing an example of the device of the present invention, in which the forward optical fiber 21 to which the optical pulse and the identification pulse are constantly input and the return optical fiber 22 are appropriately spaced in the laying direction of the power cable 1. The detectors 30 are installed so that they can be optically coupled to each other. In order to make it easier to receive the electromagnetic waves caused by the arc due to the dielectric breakdown, a plurality of antenna devices 31 are installed close to each other at a predetermined interval in the laying direction of the power cable 1, and between the connecting portions of the forward optical fiber 21 of the detector 30. Polarized material 301
The lead wire 32 and the electrode 303 are electrically coupled to each other. FIG. 2 shows a circuit which is the principle of the closed circuit in this portion. In the figure, a coil is wound around a magnetic material such as ferrite, electrodes are connected to both ends of the coil, and a polarizing substance is interposed between the electrodes. This polarizing substance is selected as a substance which is transparent when an electric field is not applied and allows light in the arrow direction in the figure to pass therethrough, and reflects light in the arrow direction when an electric field is applied. For example, liquid crystal is used.
第4図(a)はアンテナ装置31が電磁波を受信しないと
き、すなわち電力ケーブル1の絶縁状態が正常な場合を
表す。この場合往路光ファイバー21内の光パルス及び識
別パルスは、検出器30内の偏向物質301には電界は加わ
っていないから、前述した第2図の回路の原理の通り
に、図示した矢印の方向に進むことになり、検出器30は
単に往路光ファイバー21のコネクタの役割を果たす。FIG. 4A shows a case where the antenna device 31 does not receive an electromagnetic wave, that is, a case where the insulation state of the power cable 1 is normal. In this case, the optical pulse and the identification pulse in the outward optical fiber 21 do not have an electric field applied to the deflecting substance 301 in the detector 30, and therefore, in the direction of the arrow shown in the figure, according to the principle of the circuit of FIG. Going forward, the detector 30 merely serves as a connector for the outbound optical fiber 21.
第4図(b)はアンテナ装置31が電磁波を受信したと
き、すなわち電力ケーブル1の絶縁状態に異常が生じた
場合を表す。この場合アンテナ装置31は起電力を発生
し、電極303,303により偏向物質301に電界が加えられる
ため、偏向物質301は光を反射する働きをする。偏向物
質301で反射された光パルス及び識別パルスはさらに反
射板302により図示した矢印の如く反射され、復路光フ
ァイバー22に入射し、前記パルスカウンター42、演算装
置6に伝送される。なおこの反射板302は図中矢印X方
向からの光は通過させるが、矢印Y方向からの光は通過
させない作用を有するものが使用され、例えば、いわゆ
るマジックミラーの如きコーティングを施した板やビー
ムスプリッタ等が用いられ、前記の作用を有するもので
あれば良い。FIG. 4B shows a case where the antenna device 31 receives an electromagnetic wave, that is, a case where an abnormality occurs in the insulation state of the power cable 1. In this case, the antenna device 31 generates an electromotive force, and an electric field is applied to the deflecting substance 301 by the electrodes 303, 303, so that the deflecting substance 301 functions to reflect light. The light pulse and the identification pulse reflected by the deflecting substance 301 are further reflected by the reflecting plate 302 as shown by the arrow in the figure, enter the return optical fiber 22, and are transmitted to the pulse counter 42 and the arithmetic unit 6. The reflection plate 302 has a function of transmitting light from the direction of arrow X in the figure but not transmitting light from the direction of arrow Y. For example, a plate or beam coated with a so-called magic mirror is used. A splitter or the like is used as long as it has the above-mentioned action.
次いで第5図以下の図面により光パルスによって検出器
30間の絶縁破壊点の位置を検知する実際の動作例を説明
する。説明を容易とするため、例えば各検出器30間の復
路光ファイバー22の長さを往路光ファイバー21の長さの
2倍に選んだ場合についての動作を述べる。第5図にお
いて、検出器30,30′間の往路光ファイバー21の光ファ
イバー長をLとした時、復路光ファイバー22の光ファイ
バー長は2Lとされている。電力ケーブル1に記したBD-
1,BD-2,BD-3,BD-4,BD-5は絶縁破壊点を示しa1,a2,
b1,b2,c1,c2はBD-1,BD-2,BD-3の絶縁破壊点からアン
テナ装置31,31′までの距離を表している。なおBD-2はB
D-1とBD-3の中間点に位置し、BD-4はBD-1とBD-2、BD-5
はBD-2とBD-3の中間点にそれぞれ位置している。アンテ
ナ装置31,31′は実際は電力ケーブル1に近接して設置
され、すなわち検出器30,30′間の長さLに比べて十分
短かいので距離の関係は次式の通り近似される。Then, with reference to FIG.
An actual operation example for detecting the position of the dielectric breakdown point between 30 will be described. For ease of explanation, an operation will be described in the case where the length of the backward optical fiber 22 between the detectors 30 is selected to be twice the length of the forward optical fiber 21, for example. In FIG. 5, when the optical fiber length of the outward optical fiber 21 between the detectors 30 and 30 'is L, the optical fiber length of the return optical fiber 22 is 2L. BD- marked on the power cable 1
1, BD-2, BD-3, BD-4, BD-5 indicate dielectric breakdown points a 1 , a 2 ,
b 1, b 2, c 1 , c 2 denotes the distance from the breakdown point of the BD-1, BD-2, BD-3 to the antenna device 31, 31 '. BD-2 is B
Located at the midpoint between D-1 and BD-3, BD-4 is BD-1 and BD-2, BD-5
Is located at the midpoint between BD-2 and BD-3. Since the antenna devices 31 and 31 'are actually installed close to the power cable 1, that is, they are sufficiently shorter than the length L between the detectors 30 and 30', the distance relationship is approximated as follows.
a1=c2≒0 a2=c2≒L b1=b2≒L/2 つまり上記の式は、いま仮に電力ケーブル1のBD-3点で
絶縁破壊が生じ電磁波が発生したとすれば、図示したBD
-3点上のアンテナ装置31′には電磁波はほとんど時間を
要さず到達し、またその電磁波がc1の経路にてアンテナ
装置31に到達する時間と、往路光ファイバー21内を伝搬
する光パルスが検出器30′から検出器30へ伝搬する時間
とほぼ同じ(光パルスも電磁波も伝搬速度は同じ)とい
う意味を持つ。a 1 = c 2 ≈0 a 2 = c 2 ≈L b 1 = b 2 ≈L / 2 That is, the above equation is supposed to mean that dielectric breakdown occurs at point BD-3 of power cable 1 and electromagnetic waves are generated. For example, BD shown
The antenna device 31 'on the -3 point wave reaches without requiring little time and light pulses propagating time and that the electromagnetic wave reaches the antenna device 31 in the path of c 1, the inside outward optical fiber 21 Is almost the same as the time it takes to propagate from the detector 30 'to the detector 30 (the optical pulse and the electromagnetic wave have the same propagation velocity).
第6図は第5図に示した電力ケーブル1のBD-1点で絶縁
破壊が生じた場合の本装置の動作例を示すものである。
30I〜30IVは検出器、a,b,c…は光パルスを示し、往路光
ファイバー21と復路光ファイバー22が検出器30I〜30IV
内で点線で結ばれている部分は前述した通りの動作で光
学的結合がなされていることを表わす。往路光ファイバ
ー21に入射される光パルスa,b,c…は、一定間隔をおい
て送出されれば良いがここではそれぞれの検出器間に2
個の光パルスがある場合について述べる。なお図中矢印
は光パルスの進行方向を示している。FIG. 6 shows an example of the operation of this device when dielectric breakdown occurs at point BD-1 of the power cable 1 shown in FIG.
30I to 30IV are detectors, a, b, c ... are optical pulses, and the forward optical fiber 21 and the return optical fiber 22 are detectors 30I to 30IV.
In the figure, the portions connected by dotted lines indicate that the optical coupling is performed by the operation as described above. The optical pulses a, b, c, which are incident on the outward optical fiber 21, may be transmitted at regular intervals.
The case where there are individual light pulses will be described. The arrow in the figure indicates the traveling direction of the optical pulse.
第6図(a)に示す通り、電力ケーブル1のBD-1点で絶
縁破壊が生じると瞬時にそこで発生する電磁波は検出器
30Iのアンテナ装置(図示せず)にて受信され、検出器3
0I内で往路光ファイバー21と復路光ファイバー22は光学
的に結合される。すなわち第6図(b)に示すように光
パルスa,bは復路光ファイバー22に入射される。これと
同時に、光パルスcが検出器30Iに到達した時、BD-1点
からの電磁波は検出器30IIのアンテナ装置(図示せず)
に到達し、検出器30II内においても往路光ファイバー21
と復路光ファイバー22は光学的に結合されることにな
る。つまり光パルスe以下は検出器30IIにて復路光ファ
イバー22に入射される。このことにより第6図(c)に
示すように光パルスaとgはちょうど検出器30II内でタ
イミングが合って合波されるようになり、その後同様に
光パルスbとh、cとi、dとjが合波されて復路光フ
ァイバー22を伝送してゆくことになる。光パルスd以下
は検出器30IIにて反射されるから、後は光パルスk,l…
が順に絶縁破壊に伴うアークによる電磁波の放射が終わ
るまで復路光ファイバー22に入射され続けることにな
る。なお、それぞれの検出器にはあるしきい値が設けら
れており、絶縁破壊点BD-1からの電磁波には検出器30II
I,30IVは作動しないように設定されている。電磁波の放
射が光パルス1が検出器30II内を通過した時点で終わっ
たとすれば、復路光ファイバー22には第6図(d)に示
した光パルス群が伝送されることになる。As shown in Fig. 6 (a), when dielectric breakdown occurs at the BD-1 point of the power cable 1, the electromagnetic wave generated there instantly is detected by the detector.
It is received by the antenna device of 30I (not shown), and the detector 3
The forward optical fiber 21 and the return optical fiber 22 are optically coupled in 0I. That is, as shown in FIG. 6B, the optical pulses a and b are incident on the return optical fiber 22. At the same time, when the optical pulse c reaches the detector 30I, the electromagnetic wave from the BD-1 point is an antenna device (not shown) of the detector 30II.
The optical fiber 21
And the return optical fiber 22 are optically coupled. In other words, the light pulse e and the following are incident on the return optical fiber 22 by the detector 30II. As a result, as shown in FIG. 6 (c), the optical pulses a and g are just combined in the detector 30II at the same timing, and then the optical pulses b and h, c and i, The d and j are combined and transmitted through the return optical fiber 22. Light pulses d and below are reflected by the detector 30II, so the light pulses k, l ...
Will continue to be incident on the return optical fiber 22 until the emission of electromagnetic waves due to the arc due to the dielectric breakdown ends. It should be noted that each detector is provided with a certain threshold value, and the detector 30II is applied to the electromagnetic wave from the breakdown point BD-1.
I and 30IV are set not to operate. If the emission of the electromagnetic wave ends when the optical pulse 1 passes through the detector 30II, the optical pulse group shown in FIG. 6D is transmitted to the return optical fiber 22.
第7図は電力ケーブル1のBD-2点、すなわち検出器30I
と30IIの中間点に当る点で絶縁破壊が生じた場合の動作
を表わしている。第7図(a)〜(c)において、BD-2
点で絶縁破壊による電磁波が放射されると、電磁波は同
時に検出器30I,30IIのアンテナ装置で受信され、それぞ
れの検出器30I,30II内で往路光ファイバー21と復路光フ
ァイバー22は光学的に結合されることになる。つまり光
パルスa,bは検出器30Iで、光パルスc以下は検出器30II
でそれぞれ復路光ファイバー22に入射される。そうすれ
ば光パルスaとg、bとhが順次合波され、その後BD-2
点からの電磁波の放射が終わるまで光パルスi以下が検
出器30IIにて復路光ファイバー22に入射し続けることに
なる。電磁波の放射が光パルスjが検出器30IIを通過し
た時点で終わったとすれば、復路光ファイバー22には第
7図(d)に示した光パルス群が伝送されて行く。Fig. 7 shows the BD-2 point of the power cable 1, that is, the detector 30I
It shows the operation when the dielectric breakdown occurs at the point between 30 and 30II. In Figures 7 (a)-(c), BD-2
When an electromagnetic wave due to dielectric breakdown is emitted at a point, the electromagnetic wave is simultaneously received by the antenna devices of the detectors 30I and 30II, and the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 are optically coupled in the respective detectors 30I and 30II. It will be. That is, the light pulses a and b are detected by the detector 30I, and the light pulses c and below are detected by the detector 30II.
And are respectively incident on the return optical fibers 22. Then, optical pulses a and g, b and h are sequentially combined, and then BD-2
Until the emission of the electromagnetic wave from the point ends, the light pulse i or less continues to be incident on the return optical fiber 22 at the detector 30II. If the emission of the electromagnetic wave ends when the optical pulse j passes through the detector 30II, the optical pulse group shown in FIG. 7D is transmitted to the return optical fiber 22.
第8図は第5図に示した絶縁破壊点BD-1とBD-2の中間点
に当るBD-4点、すなわちBD-1から線路長にしてL/4右の
点にて絶縁破壊が生じた場合の動作を表わしている。第
8図(a)〜(c)において、BD-4で絶縁破壊による電
磁波が放射されると電磁波はまず検出器30Iのアンテナ
装置で受信され、従って検出器30I内で往路光ファイバ
ー21と復路光ファイバー22は光学的に結合される。さら
に光パルスdが検出器30IIに到達する前にBD-4点からの
電磁波は検出器30IIのアンテナ装置で受信されるから、
光パルスd以下は検出器30IIにより復路光ファイバー22
に入射されることになる。従って光パルスaとg、bと
h、cとiは順次合波されながら復路光ファイバー22を
伝送し、その後BD-4からの電磁波の放射が終わるまで光
パルスj以下が検出器30IIにて復路光ファイバー22に入
射し続けることになる。電磁波の放射が光パルスkが検
出器30IIを通過した時点で終わったとすれば、復路光フ
ァイバー22には第8図(d)に示した光パルス群が伝送
される。Fig. 8 shows the breakdown at the BD-4 point, which is the midpoint between the breakdown points BD-1 and BD-2 shown in Fig. 5, that is, at the line length L / 4 right from BD-1. It shows the operation when it occurs. 8 (a) to 8 (c), when the electromagnetic wave radiated by the dielectric breakdown in BD-4 is radiated, the electromagnetic wave is first received by the antenna device of the detector 30I, so that the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber are detected in the detector 30I. 22 is optically coupled. Furthermore, since the electromagnetic wave from the BD-4 point is received by the antenna device of the detector 30II before the optical pulse d reaches the detector 30II,
The optical pulse d or less is returned by the detector 30II to the return optical fiber 22.
Will be incident on. Therefore, the optical pulses a and g, b and h, and c and i are sequentially multiplexed and transmitted through the return optical fiber 22, and thereafter, the optical pulse j or less is returned by the detector 30II until the emission of the electromagnetic wave from the BD-4 ends. It will continue to enter the optical fiber 22. If the emission of the electromagnetic wave ends when the light pulse k passes through the detector 30II, the optical pulse group shown in FIG. 8 (d) is transmitted to the return path optical fiber 22.
第9図は第5図に示した絶縁破壊点BD-2とBD-3の中間点
に当るBD-5点、すなわちBD-3から線路長にしてL/4左の
点にて絶縁破壊が生じた場合の動作を表わしている。第
9図(a)〜(c)において、BD-5で絶縁破壊による電
磁波が放射されると電磁波はまず検出器30IIのアンテナ
装置で受信され、従って検出器30II内で往路光ファイバ
ー21と復路光ファイバー22は光学的に結合される。つま
り光パルスd以下は検出器30IIにて復路光ファイバー22
に入射される。さらに光パルスcが検出器30Iに到達す
る前にBD-5点からの電磁波は検出器30Iのアンテナ装置
で受信されるから、光パルスcは検出器30Iにより復路
光ファイバー22に入射されることになる(光パルスa,b
は入射されない)。従って光パルスcとiは合波されて
復路光ファイバー22を伝送し、その後BD-5からの電磁波
の放射が終わるまで光パルスj以下が検出器30IIにて復
路光ファイバー22に入射し続けることになる。電磁波の
放射が光パルスkが検出器30IIを通過した時点で終わっ
たとすれば、復路光ファイバー22には第9図(d)に示
した光パルス群が伝送される。Fig. 9 shows the breakdown at the BD-5 point, which is the midpoint between the breakdown points BD-2 and BD-3 shown in Fig. 5, that is, at the line length L / 4 left from BD-3. It shows the operation when it occurs. In FIGS. 9 (a) to 9 (c), when the electromagnetic wave radiated by the dielectric breakdown in BD-5 is radiated, the electromagnetic wave is first received by the antenna device of the detector 30II, and therefore the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber in the detector 30II. 22 is optically coupled. That is, for the optical pulse d or less, the detector 30II uses the return optical fiber 22.
Is incident on. Further, since the electromagnetic wave from the BD-5 point is received by the antenna device of the detector 30I before the light pulse c reaches the detector 30I, the light pulse c is incident on the return optical fiber 22 by the detector 30I. (Light pulse a, b
Is not incident). Therefore, the optical pulses c and i are combined and transmitted through the return optical fiber 22, and thereafter, the optical pulse j or less continues to be incident on the return optical fiber 22 at the detector 30II until the emission of the electromagnetic wave from the BD-5 ends. . If the emission of the electromagnetic wave ends when the light pulse k passes through the detector 30II, the optical pulse group shown in FIG. 9D is transmitted to the return optical fiber 22.
すなわち第6図(d)、第7図(d)、第8図(d)、
第9図(d)からわかるように、検出器30I,30II間の絶
縁破壊点の位置により合波される光パルスの数が異なる
から、合波された光パルスの数が計数することにより検
出器間の絶縁破壊点の位置を知ることができる。That is, FIG. 6 (d), FIG. 7 (d), FIG. 8 (d),
As can be seen from FIG. 9 (d), since the number of optical pulses combined varies depending on the position of the dielectric breakdown point between the detectors 30I and 30II, detection is performed by counting the number of combined optical pulses. It is possible to know the position of the breakdown point between the vessels.
以上詳述した動作が本発明の動作の一例であるが、検出
器間の復路光ファイバー22の光ファイバー長と往路光フ
ァイバー21の光ファイバー長の比は2:1に限定されるも
のではなく、この比は任意に選択(同じ長さでも良い)
することができる。また本実施例の場合、検出器間の復
帰光ファイバー22の光ファイバー長は復路光ファイバー
21の光ファイバー長の2倍であるため、実際にこのまま
布設すると復路光ファイバー22の光ファイバーが弛んだ
状態のままになってしまうので、例えば同軸状のスペー
サのコアに往路光ファイバー21の光ファイバーを挿通
し、前記スペーサの外周に復路光ファイバー22の光ファ
イバーを巻回して光ファイバーの弛みを解消する等の方
法が用いられる。The operation detailed above is one example of the operation of the present invention, but the ratio of the optical fiber length of the return optical fiber 22 and the optical fiber length of the outward optical fiber 21 between the detectors is not limited to 2: 1 and this ratio is Arbitrary selection (same length is acceptable)
can do. In the case of this embodiment, the optical fiber length of the return optical fiber 22 between the detectors is the return optical fiber.
Since it is twice the optical fiber length of 21, the optical fiber of the return optical fiber 22 will remain slack if it is laid as it is. For example, insert the optical fiber of the outward optical fiber 21 into the core of the coaxial spacer A method of winding the optical fiber of the return optical fiber 22 around the outer periphery of the spacer to eliminate the looseness of the optical fiber is used.
本実施例では往路光ファイバー21の各検出器間に光パル
スが2個ある場合について述べたが、これも本実施例に
のみ限定されるものではなく、光パルスの数を増やすこ
とによってより検出器間の絶縁破壊点の位置検出精度を
高くならしめることができる。すなわち光パルスが2個
の場合、検出器間における絶縁破壊点の位置検出精度は
第6図〜第9図により説明した4個所を検出するにとど
まるが、光パルスの数を増やすことによりさらに細かく
絶縁破壊点の位置を検出できるものである。Although the present embodiment has described the case where there are two optical pulses between the detectors of the outward optical fiber 21, this is not limited to the present embodiment either, and the number of optical pulses can be increased to increase the number of detectors. It is possible to improve the position detection accuracy of the dielectric breakdown point between the two. That is, when the number of light pulses is two, the position detection accuracy of the dielectric breakdown point between the detectors is limited to detecting the four positions described with reference to FIGS. 6 to 9, but by increasing the number of light pulses, it becomes more detailed. The position of the dielectric breakdown point can be detected.
検出器間における絶縁破壊点の位置は前記した光パルス
にて検知することができるが、測定地から電力ケーブル
1の絶縁破壊点までの距離は、光パルス間にある間隔を
もって別の光パルス(識別パルス)を加えることにより
測定することができる。つまり復路光ファイバー22の端
末にある光パルス受信手段である演算装置6及びパルス
カウンター42で、この識別パルスの反射時間を測定して
絶縁破壊点に光パルス送出側から見て最も近い検出器
(第6図〜第9図においては検出器30II)までの距離を
求め、その検出器から絶縁破壊点までの位置は合波され
た光パルスの数を計数して検知し、これらによって電力
ケーブル1の絶縁破壊点までの距離を検出するものであ
る。The position of the dielectric breakdown point between the detectors can be detected by the above-mentioned optical pulse, but the distance from the measurement site to the dielectric breakdown point of the power cable 1 is different from that of another optical pulse with an interval between the optical pulses. It is possible to measure by adding a discrimination pulse). That is, the reflection time of this identification pulse is measured by the arithmetic unit 6 and the pulse counter 42, which are optical pulse receiving means at the terminal of the return optical fiber 22, and the detector closest to the dielectric breakdown point from the optical pulse sending side (first 6 to 9, the distance to the detector 30II) is obtained, and the position from the detector to the dielectric breakdown point is detected by counting the number of combined optical pulses. The distance to the dielectric breakdown point is detected.
[効果] 本発明によれば、電力ケーブルの絶縁破壊によって必然
的に生じるアークによる電磁波を、電力ケーブルに近接
して設置してあるアンテナ装置で受信することにより絶
縁破壊点を検出するものであるから、電力ケーブル線路
を常時監視していることとなり、事故発生後速やかに事
故点を検出することができる。また光ファイバーにより
本発明の装置は構成されているから、事故発生の検知信
号である光パルスの減衰や外部雑音による影響も極めて
少なく、正確な事故点検出が可能である。[Effect] According to the present invention, the dielectric breakdown point is detected by receiving an electromagnetic wave due to an arc, which is inevitably generated by the dielectric breakdown of the power cable, by the antenna device installed close to the power cable. Therefore, the power cable line is constantly monitored, and the accident point can be detected promptly after the accident. Further, since the device of the present invention is configured by the optical fiber, the influence of the attenuation of the optical pulse which is the detection signal of the accident occurrence and the external noise is extremely small, and the accident point can be detected accurately.
第1図は本発明の事故点検出方法の概略を示すブロック
図、第2図は本発明の検出器内における電磁波による動
作原理を示す回路図、第3図は本発明に用いられる装置
の布設例を示す図、第4図(a)はアンテナ装置が電磁
波を受信しない場合の検出器の状態を示す図、第4図
(b)はアンテナ装置が電磁波を受信した場合の検出器
の状態を示す図、第5図〜第9図は本発明に用いられる
装置の実際の動作を説明するための説明図である。 1……電力ケーブル、21……往路光ファイバー、22……
復路光ファイバー、30……検出器、31……アンテナ装置FIG. 1 is a block diagram showing the outline of the accident point detection method of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the operation principle of electromagnetic waves in the detector of the present invention, and FIG. 3 is the installation of the device used in the present invention. FIG. 4A shows an example of the state of the detector when the antenna device does not receive the electromagnetic wave, and FIG. 4B shows a state of the detector when the antenna device receives the electromagnetic wave. FIG. 5 and FIG. 9 to FIG. 9 are explanatory views for explaining the actual operation of the device used in the present invention. 1 ... Power cable, 21 ... Outgoing optical fiber, 22 ...
Return optical fiber, 30 ... Detector, 31 ... Antenna device
Claims (1)
複数個設置したアンテナ装置で電力ケーブルの絶縁破壊
に伴なうアークによる電磁波を受信して起電力を発生
し、 前記複数個のアンテナ装置にそれぞれ電気的に結合され
ると共に、その間に常に一端から光パルスと識別パルス
が入力されている往路光ファイバーと端末に光パルス受
信手段を備える復路光ファイバーとが配設されている検
出器に、前記アンテナ装置からの起電力を送出し、 該起電力にて前記検出器内で往路光ファイバーと復路光
ファイバーとを光学的に結合させて光パルスと識別パル
スとを復路光ファイバーに入力せしめ、 前記光パルス受信手段で光パルスと識別パルスを検出
し、光パルスの状態にて検出器間の絶縁破壊点の位置を
検知すると共に、識別パルスの反射時間にて検出器まで
の距離を求めて事故点を探知することを特徴とする電力
ケーブルの事故点検出方法。1. An antenna device, which is installed close to a power cable at a predetermined interval, receives an electromagnetic wave due to an arc accompanying an insulation breakdown of the power cable to generate an electromotive force, and the plurality of antennas. While being electrically coupled to the device, respectively, a detector is provided with a forward optical fiber to which an optical pulse and an identification pulse are constantly input from one end, and a backward optical fiber provided with an optical pulse receiving means at a terminal, The electromotive force from the antenna device is transmitted, the forward optical fiber and the backward optical fiber are optically coupled in the detector by the electromotive force, and the optical pulse and the identification pulse are input to the backward optical fiber. The receiving means detects the optical pulse and the identification pulse, detects the position of the dielectric breakdown point between the detectors in the state of the optical pulse, and reflects the identification pulse. Fault point detection method of the power cable, characterized in that to detect the fault point seeking distance to the detector at between.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6357587A JPH0750142B2 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Power cable accident point detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6357587A JPH0750142B2 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Power cable accident point detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229380A JPS63229380A (en) | 1988-09-26 |
| JPH0750142B2 true JPH0750142B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=13233191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6357587A Expired - Lifetime JPH0750142B2 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Power cable accident point detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750142B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100861229B1 (en) | 2007-01-12 | 2008-10-02 | 정태영 | Power cut-off device that operates automatically when sparking of electric line |
| JP2025099189A (en) * | 2023-12-21 | 2025-07-03 | 三菱重工業株式会社 | Power transmission system, partial discharge detection method, and power transmission device |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP6357587A patent/JPH0750142B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63229380A (en) | 1988-09-26 |
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