JPH0789136B2 - Electric power cable accident point detection device - Google Patents
Electric power cable accident point detection deviceInfo
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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
ら正確に検出する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an apparatus for accurately detecting an accident point such as insulation 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、線路を常時観察し事故発生と同
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. Similarly, other proposed methods besides the pulse-type measurement method are methods of detecting an accident point after an accident occurs, and are useful for detecting an accident point at the same time as an accident by observing the line at all times. 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
確に検出する装置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さ
れ、電力ケーブルの絶縁破壊に伴うアークによる電磁波
を受信して起電力を発生するアンテナ装置と、 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
る検出器と、 前記検出器間に配設される往路光ファイバーと復路光フ
ァイバーとを備え、各検出器間において復路光ファイバ
ーは往路光ファイバーの長さの2倍の長さを有してお
り、 前記往路光ファイバーには常に一端から光パルスが入力
され、前記復路光ファイバーの端末には光パルス受信手
段を備えると共に、該往路及び復路光ファイバーは前記
検出器内で光学的結合可能にそれぞれ連結されており、 前記往路光ファイバーと復路光ファイバーとの光学的結
合は、前記アンテナ装置からの起電力にて実現される如
き構成を具備したことを特徴とする電力ケーブルの事故
点検出装置 である。[Technical Means] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a device for promptly and accurately detecting an accident point of a transmission line due to breakage of a power cable. A plurality of antenna devices that are installed close to the power cable and spaced apart from each other by a predetermined interval, and that receive an electromagnetic wave due to an arc caused by insulation breakdown of the power cable to generate electromotive force, and the plurality of antenna devices. And a forward optical fiber and a backward optical fiber arranged between the detectors, and the backward optical fiber between the detectors has a length twice that of the forward optical fiber. An optical pulse is always input from one end to the forward optical fiber, and an optical pulse receiving means is provided at a terminal of the backward optical fiber, and the forward optical fiber is provided. The return optical fibers are connected to each other so that they can be optically coupled in the detector, and the optical coupling between the forward optical fiber and the return optical fiber is configured to be realized by an electromotive force from the antenna device. Is a power cable accident point detection device.
[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の状態を復路光
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 state that is always incident on the forward optical fiber is received by the backward optical fiber terminal, and the fault point is detected in the optical pulse state.
[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。各検出器30,30間にお
いて、復路光ファイバー22の長さは往路光ファイバー21
の長さの2倍とされている。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 the outline of 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 with the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 respectively. A plurality of detectors 30 and antenna devices 31 are provided at appropriate intervals. Between the detectors 30 and 30, the length of the return optical fiber 22 is
It is said to be twice the length of. The light source 5 and the pulse generator 41 are connected to one end of the outward optical fiber 21 so that optical pulses are constantly input, and the one end of the return optical fiber 22 is provided with a pulse counter 42 which is an optical pulse receiving means and a distance display means. The arithmetic unit 6 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
パルスの反射時間や波形形状などの状態で事故点を検知
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 input to the forward optical fiber 21 is transmitted to the return optical fiber 22, and this optical pulse is connected to one end of the return optical fiber 22. The signal is received by the pulse counter 42 and the arithmetic unit 6 and the accident point is detected based on the reflection time of the optical pulse and the waveform shape.
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、次いでその装置について詳述する。The method for detecting an accident point of a power cable according to the present invention has been described above. Next, the apparatus will be 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
電磁を接続し、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 a forward optical fiber 21 to which an optical pulse is constantly input and a return optical fiber 22 are installed at appropriate intervals in the laying direction of the power cable 1. The detectors 30 are connected to each other in an optically connectable state. To make it easier to receive the electromagnetic waves that accompany the arc due to the dielectric breakdown,
A plurality of 31 are installed close to each other at a predetermined interval in the laying direction of the power cable 1, and are electrically connected by a lead wire 32 and an electrode 303 to the polarizing substance 301 interposed between the connecting portions of the outward optical fiber 21 of the detector 30. Are combined together. 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, electromagnetic waves 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, since the electric field is not applied to the deflecting substance 301 in the detector 30 in the forward optical fiber 21 in the forward optical fiber 21, it is possible to proceed in the direction of the arrow shown in the figure according to the principle of the circuit of FIG. Thus, the detector 30 merely serves as a connector for the outgoing 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 optical pulse reflected by the deflecting substance 301 is further reflected by the reflecting plate 302 as shown by the arrow in the figure, enters the backward optical fiber 22, and is 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本発明の装置の実際の動
作例を説明する。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BD−1とBD−3の中間
点に位置し、BD−4はBD−1とBD−2、BD−5はBD−3
の中間点にそれぞれ位置している。アンテナ装置31,3
1′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。Next, an actual operation example of the device of the present invention will be described with reference to FIG. 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-1, BD-2, BD-3, BD-4, BD- described on the power cable 1
5 indicates the dielectric breakdown point, a 1 , a 2 , b 1 , b 2 , c 1 , c 2 are BD-1, BD-
2, The distance from the dielectric breakdown point of BD-3 to the antenna device 31, 31 'is shown. Note that BD-2 is located at the midpoint between BD-1 and BD-3, BD-4 is BD-1 and BD-2, and BD-5 is BD-3.
It is located at the midpoint of each. Antenna device 31,3
1'is actually installed close to the power cable 1, that is, it is sufficiently shorter than the length L between the detectors 30 and 30 ', so the distance relationship is approximated by the following equation.
a1=c2≒0 a2=c1≒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
時間とほほ同じ(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 1 ≒ L b 1 = b 2 ≒ L / 2 That is, the above formula is assumed that the dielectric breakdown occurs at the BD-3 point of the power cable 1 and the electromagnetic wave is generated. If illustrated
Light antenna device 31 'on the BD-3 points wave reaches without requiring little time and propagating time and that the electromagnetic wave reaches the antenna device 31 in the path of c 1, the inside outward optical fiber 21 The time it takes for the pulse to propagate from the detector 30 'to the detector 30 is almost the same (both the optical pulse and the electromagnetic wave have the same velocity).
Has the meaning.
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〜3
0IV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 a 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 3
The portion connected by the dotted line in 0IV represents 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, but here, the case where there are two optical pulses between the respective detectors 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。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30
II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30III,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l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 the dielectric breakdown occurs at the BD-1 point of the power cable 1, the electromagnetic wave generated there instantly is received by the antenna device (not shown) of the detector 30I, and the detector 30I is detected. The forward optical fiber 21 and the return optical fiber 22 are optically coupled therein. 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, BD
The electromagnetic wave from point -1 reaches the antenna device (not shown) of the detector 30II, and the forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 are optically coupled in the detector 30II. 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 light pulses a and g are just detected by the detector 30.
In II, the optical pulses b and h, c and i, and d and j are multiplexed in the same way and then transmitted in the return optical fiber 22. The light pulses d and below are reflected by the detector 30II, and thereafter, the light pulses k, l ... Continue to be incident on the return optical fiber 22 until the emission of electromagnetic waves by the arc due to the dielectric breakdown ends in order. It should be noted that each of the detectors is provided with a certain threshold, and the detectors 30III and 30IV are set so as not to operate with respect to the electromagnetic wave from the breakdown point BD-1. 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 path 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30
I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 30.
It shows the operation when a dielectric breakdown occurs at a point that is midway between I and 30II. 7 (a) to (c), BD
-When the electromagnetic wave due to the dielectric breakdown is radiated at two points, the electromagnetic wave is simultaneously received by the antenna device 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. Will be done. 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 30I.
The light is incident on the return optical fibers 22 at 30II. Then, optical pulses a and g, b and h are sequentially combined, and then
Until the emission of the electromagnetic wave from the BD-2 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 light pulse j passes through the detector 30II, the return optical fiber 22
The optical pulse group shown in FIG. 7D is transmitted to.
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 line length from BD-1 which is the midpoint between the breakdown points BD-1 and BD-2 shown in FIG.
It shows the operation when dielectric breakdown occurs at the point on the right of L / 4. In FIGS. 8 (a) to 8 (c), when an electromagnetic wave due to dielectric breakdown is radiated by BD-4, the electromagnetic wave is first detected by the detector 30I.
The forward optical fiber 21 and the backward optical fiber 22 are optically coupled in the detector 30I. Furthermore, before the optical pulse d reaches the detector 30II, BD
Since the electromagnetic wave from the −4 point is received by the antenna device of the detector 30II, the light pulse d or less is incident on the backward optical fiber 22 by the detector 30II. 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30
I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 line length from BD-5, which is the midpoint between the breakdown points BD-2 and BD-3 shown in Fig. 5, that is, BD-3.
It shows the operation when dielectric breakdown occurs at the point on the left of L / 4. 9 (a) to 9 (c), when an electromagnetic wave due to insulation breakdown is radiated by BD-5, the electromagnetic wave is first detected by the detector 30II.
The optical fiber 21 and the return optical fiber 22 are optically coupled in the detector 30II. That is, the light pulse d or less is incident on the return optical fiber 22 by the detector 30II. Further, the optical pulse c is detected by the detector 30.
Since the electromagnetic wave from the BD-5 point is received by the antenna device of the detector 30I before reaching I, the optical pulse c is detected by the detector 30I.
Therefore, it is incident on the return optical fiber 22 (the optical pulses a and b are not incident). Therefore, the optical pulses c and i are combined and transmitted through the return optical fiber 22, and then BD-5
The optical pulse j or less will continue to be incident on the return optical fiber 22 at the detector 30II until the emission of the electromagnetic wave from the above is finished. If the emission of the electromagnetic wave ends when the optical pulse k passes through the detector 30II, the return path optical fiber 22 has
The optical pulse group shown in FIG. 3D is transmitted.
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を計数することにより絶
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 insulation breakdown point between the detectors 30I and 30II, insulation is performed by counting the number of combined optical pulses. You can know the position of the breaking point.
また本実施例の場合、検出器間の復路光ファイバー22の
光ファイバー長は往路光ファイバー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。Further, in the case of this embodiment, since the optical fiber length of the return optical fiber 22 between the detectors is twice as long as the optical fiber length of the outward optical fiber 21, the optical fiber of the return optical fiber 22 remains slack if actually laid as it is. Therefore, for example, a method is used in which the optical fiber of the outward optical fiber 21 is inserted into the core of the coaxial spacer and the optical fiber of the return optical fiber 22 is wound around the outer periphery of the spacer to eliminate the looseness of the optical fiber.
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図は本発明の装置の布設例を
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図は本発明の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 operating principle of electromagnetic waves in the detector of the present invention, and FIG. FIG. 4A is a diagram showing a state of the detector when the antenna device does not receive the electromagnetic wave, and FIG. 4B is a diagram showing a state of the detector when the antenna device receives the electromagnetic wave. 5 to 9 are explanatory views for explaining the actual operation of the device of the present invention. 1 ... Power cable, 21 ... Outgoing optical fiber, 22 ...
Return optical fiber, 30 ... Detector, 31 ... Antenna device
Claims (2)
するための装置であって、 電力ケーブルに近接して所定間隔を隔てて複数個設置さ
れ、電力ケーブルの絶縁破壊に伴うアークによる電磁波
を受信して起電力を発生するアンテナ装置と、 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
る検出器と、 前記検出器間に配設される往路光ファイバーと復路光フ
ァイバーとを備え、各検出器間において復路光ファイバ
ーは往路光ファイバーの長さの2倍の長さを有してお
り、 前記往路光ファイバーには常に一端から光パルスが入力
され、前記復路光ファイバーの端末には光パルス受信手
段を備えると共に、該往路及び復路光ファイバーは前記
検出器内で光結合可能にそれぞれ連結されており、 前記往路光ファイバーと復路光ファイバーとの光学的結
合は、前記アンテナ装置からの起電力にて実現される如
き構成を具備したことを特徴とする電力ケーブルの事故
点検出装置。1. A device for detecting an accident point such as a dielectric breakdown of a power cable, wherein a plurality of devices are installed close to the power cable at a predetermined interval and electromagnetic waves generated by an arc caused by the dielectric breakdown of the power cable. An antenna device for receiving an electromotive force, a detector electrically coupled to each of the plurality of antenna devices, a forward optical fiber and a return optical fiber disposed between the detectors, Between the detectors, the return optical fiber has a length that is twice the length of the forward optical fiber, the optical pulse is always input to the forward optical fiber from one end, and the optical pulse receiving means is provided at the terminal of the return optical fiber. The forward optical path and the return optical fiber are connected to each other so that they can be optically coupled in the detector. Optical coupling, the fault point detection system for a power cable, characterized by comprising a such is realized by the electromotive force configuration from the antenna device with.
により光学的変化が発生する偏光物質が内在され、 該偏光物質の光学的変化時にのみ前記往路光ファイバー
と復路光ファイバーが結合されてなることを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項記載の電力ケーブルの事故点
検出装置。2. The detector is internally provided with a polarizing substance that causes an optical change due to an electromotive force from an antenna device, and the forward optical fiber and the return optical fiber are coupled only when the polarizing substance optically changes. The accident point detection device for a power cable according to claim (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036567A JPH0789136B2 (en) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | Electric power cable accident point detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036567A JPH0789136B2 (en) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | Electric power cable accident point detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63204164A JPS63204164A (en) | 1988-08-23 |
| JPH0789136B2 true JPH0789136B2 (en) | 1995-09-27 |
Family
ID=12473339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62036567A Expired - Lifetime JPH0789136B2 (en) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | Electric power cable accident point detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789136B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592518A (en) * | 1982-06-28 | 1984-01-09 | 関西電力株式会社 | Corona discharge detector and detecting method |
| JPS60216272A (en) * | 1984-04-11 | 1985-10-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Apparatus for detecting abnormal place of transmission line |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP62036567A patent/JPH0789136B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63204164A (en) | 1988-08-23 |
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