(57)【要約】【課題】誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔又は地絡事故鉄塔の位置する方向を容易に特定することができる送電線の地絡事故検出システム及び地絡事故検出方法を提供する。【解決手段】本発明に係る送電線２の地絡事故検出システム１は、鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に張架された架空地線４及びの鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の架空地線４より下方に設けられ鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２から電力線３を絶縁する碍子６を有する送電線２と、碍子６の最上部と架空地線４との間の鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に流れる地絡電流に基づいて地絡事故を検出する地絡電流検出器８とを備える。【選択図】      図４
2004258003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線と、
前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流に基づいて地絡事故を検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする送電線の地絡事故検出システム。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記地絡電流を測定する地絡電流測定手段と、
前記地絡電流測定手段によって測定された地絡電流に基づいて地絡事故が発生した地点を特定する地絡事故地点特定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の送電線の地絡事故検出システム。
【請求項３】
支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線と、
前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された前記架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差に基づいて地絡事故を検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする送電線の地絡事故検出システム。
【請求項４】
前記支持体は複数であって、前記検出手段は前記複数の支持体のうち一の支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差に基づいて、地絡事故が発生した地点が前記一の支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか又は他方側にあるかを検出することが可能なことを特徴とする請求項３に記載の送電線の地絡事故検出システム。
【請求項５】
前記検出手段は、
前記位相差を測定する位相差測定手段と、
前記位相差測定手段によって測定された位相差に基づいて地絡事故が発生した地点、又は地絡事故地点が前記位相差が測定される支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか若しくは他方側にあるかを検出する地絡事故位置検出手段と
を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の送電線の地絡事故検出システム。
【請求項６】
支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線について、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流を測定し、該地絡電流が所定の値以上であるか否かを判断し、該判断の結果前記地絡電流が所定の値以上であった場合には前記送電線において地絡事故が発生したことを検出することを特徴とする送電線の地絡事故検出方法。
【請求項７】
支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する複数の送電線のそれぞれについて、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流を測定し、該地絡電流を比較することにより地絡事故が発生した地点を特定することを特徴とする送電線の地絡事故検出方法。
【請求項８】
支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する複数の送電線のうち一の送電線について、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された前記架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差を測定し、該位相差に基づいて地絡事故が発生した地点、又は地絡事故地点が前記位相差が測定される支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか若しくは他方側にあるかを検出することを特徴とする送電線の地絡事故検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、架空地線を備えた送電線において地絡事故が発生した鉄塔又はその方向を検出する地絡事故検出システム及び地絡事故検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送電線の中には、耐雷対策の一つとして、電力線への落雷を回避するために雷を積極的に誘導する架空地線が電力線の上部に設けられたものがある。送電線が雷撃を受けると電位が大幅に上昇して、碍子の絶縁能力を超えて閃絡（フラッシュオーバー）が発生する。また、鳥獣が碍子付近で感電することによっても閃絡が発生する。このように一旦閃絡が発生すると放電路が形成されて送電中の電流が電力線から放電路を通って鉄塔や架空地線を通して大地に流れ込む地絡が発生し、安全な送電状態が維持できなくなるため、送電を停止せざるを得なくなる。このような地絡事故が発生した場合には、速やかに地絡事故が発生した鉄塔（地絡事故鉄塔）を見つけ出し碍子や電力線等の設備の異常の有無を確認するとともに、必要に応じて補修することとなる。
【０００３】
この地絡事故鉄塔を検出するものとして、例えば閃絡電流の電磁誘導により地絡事故鉄塔を特定することができる装置が考案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２６６０５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、地絡事故鉄塔を閃絡電流（地絡事故鉄塔そのものに流れる雷撃電流）に基づいて検出するようになっているため、雷撃電流が大きい場合には地絡事故鉄塔以外の鉄塔にも雷撃電流が架空地線を通して分流して流れ、このような鉄塔も誤って検出してしまう場合があり、このような誤動作によって地絡事故の場所が正確に特定できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔又は地絡事故鉄塔の位置する方向を容易に特定することができる送電線の地絡事故検出システム及び地絡事故検出方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線と、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流に基づいて地絡事故を検出する検出手段とを備えた送電線の地絡事故検出システムであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出手段は、前記地絡電流を測定する地絡電流測定手段と、前記地絡電流測定手段によって測定された地絡電流に基づいて地絡事故が発生した地点を特定する地絡事故地点特定手段とを備えた送電線の地絡事故検出システムであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線と、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された前記架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差に基づいて地絡事故を検出する検出手段とを備えた送電線の地絡事故検出システムであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記支持体は複数であって、前記検出手段は前記複数の支持体のうち一の支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差に基づいて、地絡事故が発生した地点が前記一の支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか又は他方側にあるかを検出することが可能な地絡事故検出システムであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記検出手段は、前記位相差を測定する位相差測定手段と、前記位相差測定手段によって測定された位相差に基づいて地絡事故が発生した地点、又は地絡事故地点が前記位相差が測定される支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか若しくは他方側にあるかを検出する地絡事故位置検出手段とを備えた送電線の地絡事故検出システムであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する送電線について、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流を測定し、該地絡電流が所定の値以上であるか否かを判断し、該判断の結果前記地絡電流が所定の値以上であった場合には前記送電線において地絡事故が発生したことを検出する送電線の地絡事故検出方法であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する複数の送電線のそれぞれについて、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流を測定し、該地絡電流を比較することにより地絡事故が発生した地点を特定する送電線の地絡事故検出方法であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、支持体の上部に張架された架空地線及び前記支持体の前記架空地線より下方に設けられ前記支持体から電力線を絶縁する絶縁体を有する複数の送電線のうち一の送電線について、前記絶縁体の最上部と前記架空地線との間の前記支持体に流れる地絡電流の誘導起電力と該支持体に張架された前記架空地線に流れる地絡電流の誘導起電力との位相差を測定し、該位相差に基づいて地絡事故が発生した地点、又は地絡事故地点が前記位相差が測定される支持体に対して前記架空地線の張架方向の一方側にあるか若しくは他方側にあるかを検出する送電線の地絡事故検出方法であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係る送電線の地絡事故検出システムの概略構成を示す図である。この送電線の地絡事故検出システム１は、送電線２と、検出手段としての地絡電流検出器８とを備えている。
【００１７】
送電線２は、電力線３と、架空地線４と、電力線用腕金５と、絶縁体としての碍子６と、ホーン７とを備え、発電所から変電所の間で電源Ｖから電力線３を経由して高電力エネルギーを送電するものである。架空地線４は電力線３の上方に設けられ、耐雷対策の一つとして、電力線３への落雷を回避するために雷を積極的に誘導するものである。碍子６は支持体としての鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の電力線用腕金５から電力線３を絶縁するために設けられた絶縁体である。なお、一般には３本の電力線で電力エネルギーを送電するが（図３参照）、ここでは説明を簡単にするために、電力線は１本のみ示してある。
【００１８】
地絡電流検出器８は、鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の頂部９にそれぞれ取り付けられており、図２に鉄塔ｎを例にして示すように、磁性体バンド１０と、検出コイル１１と、電流検出部１２と、表示部１３とを備えている。磁性体バンド１０はループ状を呈し、この磁性体バンド１０のループ内を貫通する地絡電流により発生する磁束を束ねるようになっている。検出コイル１１はこの磁束と交差するように設けられており、この磁束が検出コイル１１を貫通することによりこの磁束を打ち消す方向に誘導電流が流れ誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づいて電流検出部１２がループ内を貫通する地絡電流を検出するとともに、この検出した地絡電流が所定の値、例えば１００Ａ以上であるか否かを検知し、１００Ａ以上である場合には表示部１３が作動して地絡事故鉄塔（地絡事故が発生した地点）であることを示すようになっている。
【００１９】
なお、ここでは所定の値を例えば１００Ａとしたが、これに限られず、この所定の値は後述する鉄塔ｎの上部に流れる電流Ｉｓｎと鉄塔ｎに隣接する鉄塔ｎ−１，ｎ＋１の上部に流れる電流Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１との間の値であればよい。
【００２０】
また、地絡電流検出器８は地絡事故鉄塔を事故現地で表示するための表示部１３を備えることとしたが、表示部１３のかわりに、情報伝送部を備えることとし、この情報伝送部が電流検出部１２が検出した電流の情報を無線で遠隔にある管理センターに送信するようにしてもよい。この場合、例えば管理センターにおいて、電流の情報に基づいて地絡事故鉄塔を検出するようになっている。表示部１３を用いた場合は現地に赴いてその表示を確認する必要があるが、情報伝送部を用いた場合はわざわざ現地に行かなくても地絡事故の検出が可能となる。また、表示部１３が復元を必要とする場合には、そのためにも現地に赴いて復元作業をする必要があるが、情報伝送部を用いた場合は復元を必要としないため、復元作業の手間も省くことができる。
【００２１】
さらに、予め所定の値を設定するのではなく（予め設定された絶対値との比較ではなく）、地絡電流検出器８からの各鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２における電流の情報を比較することによって、他と比べて流れる電流が大きい鉄塔を地絡事故鉄塔と判断するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、磁性体バンド１０の取り付け位置は、図３（ａ）に示すように、架空地線４が１条の場合は鉄塔頂部９が磁性体バンド１０のループ内を通るようにし、磁性体バンド１０が鉄塔の４本の塔脚を束ねる形とするのが望ましい。また、図３（ｂ）に示すように、架空地線４が２条の場合は架空地線用腕金１４の先端が磁性体バンド１０のループ内を通るようにし、磁性体バンド１０が架空地線用腕金１４を構成する４本の腕金部材を束ねる形とするのが望ましい。ここで、１本の塔脚又は１本の腕金部材がループ内を通るようにしてもよいが、塔脚間又は腕金部材間に流れる電流に偏りが生じ得るため、１本の塔脚又は１本の腕金部材だけでは地絡電流検出器８が電流値を正確に検出できない可能性がある。このような問題を回避するためには、上述のように磁性体バンド１０が４本の塔脚又は４本の腕金部材をループ内に通すようにするのが望ましい。
【００２３】
また、地絡電流検出器８は、この磁性体バンド１０を取り付けることによって、一番上に位置する碍子６の最上部と対象となる鉄塔に張架された架空地線４との間の対象鉄塔に流れる地絡電流を検出するようになっている。
【００２４】
この送電線の地絡事故検出システム１において、例えば落雷によって碍子６の絶縁能力を超えて鉄塔ｎの碍子６の両端にあるホーン７が一旦閃絡（フラッシュオーバー）すると、放電路が形成されて送電中の電流がこの放電路を通り図４に示す回路に沿って大地に流れ込む地絡が発生する。
【００２５】
具体的には、例えば６６ｋＶ送電線の場合を例にとると、電源Ｖから閃絡した鉄塔ｎの碍子６に向かって約２００Ａの地絡電流である電流Ｉｏが瞬時（通常１秒以内）に流れ込み、電力線用腕金５を経由して鉄塔ｎに達した電流Ｉｏは架空地線４（上方向）に向かって流れる電流Ｉｓｎと、大地（下方向）に向かって流れる電流Ｉｂｎとに分かれる。電流Ｉｂｎは鉄塔ｎを通って直接大地、すなわちアースＥに向かう一方、電流Ｉｓｎは架空地線４上でさらに分流して、他の鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２等を通ってアースＥに向かう。
【００２６】
地絡電流である電流Ｉｏが各分流点においてどのように分流するかは、送電線２の回路のインピーダンスの大きさで決定される。図５は電流Ｉｏの流れる回路のインピーダンス回路を示した図であり、図６はその等価回路を示したものである。なお、実際のインピーダンスには抵抗ＲのほかにインダクタンスＬや容量Ｃのリアクタンスが含まれるが、ここでは説明を簡単にするために抵抗Ｒ分のみで説明する。
【００２７】
一般的な概略値として、鉄塔上部インピーダンスＲｔｓを１Ω、鉄塔下部インピーダンスＲｔｂを１Ω、鉄塔接地インピーダンスＲｔｅを１０Ω、架空地線インピーダンスＲｇを０．１Ω、電気所接地インピーダンスＲｓｅを０．５Ωとする。
【００２８】
地絡事故鉄塔である鉄塔ｎにおいて２００Ａの電流Ｉｏが上方向と下方向とにどのように分流して流れるかは、電流Ｉｏが鉄塔ｎに達した点Ｐから上方向を見たインピーダンスＲｓの大きさと下方向を見たインピーダンスＲｂの大きさによって決まる。
【００２９】
下方向を見たインピーダンスＲｂは、鉄塔下部インピーダンスＲｔｂと鉄塔接地インピーダンスＲｔｅとが直列接続されたものであるから、
Ｒｔｂ＋Ｒｔｅ＝１＋１０＝１１
となり、１１Ωである。一方、上方向を見たインピーダンスＲｓは、図６（ａ）に示すように様々なインピーダンスが直列・並列に組み合わさった合成インピーダンスとなり、計算の結果、１．４Ωとなる。
【００３０】
このインピーダンスＲｓ及びインピーダンスＲｂより２００Ａの電流Ｉｏが鉄塔ｎにおいて上方向と下方向とにどのように分流するかを計算すると、鉄塔ｎにおいて上方向に流れる電流Ｉｓｎは、
Ｉｓｎ＝Ｉｏ・Ｒｂ／（Ｒｓ＋Ｒｂ）
＝２００×１１／（１．４＋１１）≒１７７
となり、１７７Ａである。一方、鉄塔ｎにおいて下方向に流れる電流Ｉｂｎは、
Ｉｂｎ＝Ｉｏ−Ｉｓｎ＝２００−１７７≒２３
となり、２３Ａである。したがって、上方向に流れる電流Ｉｓｎは下方向に流れる電流Ｉｂｎに比べて約８倍近くも大きくなることが分かる。
【００３１】
また、地絡事故鉄塔である鉄塔ｎに近接する鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２等には、電流Ｉｓｎが架空地線４を通る過程で分流した電流がそれぞれ鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２等の上方から流れ込んでアースＥへ向かうように下方に流れる。これらの鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２に流れる電流のうち上方の電流をＩｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２とし、下方の電流をＩｂｎ−２，Ｉｂｎ−１，Ｉｂｎ＋１，Ｉｂｎ＋２とすると、図６（ａ）に示す等価回路より、
Ｉｓｎ−２＝Ｉｂｎ−２
Ｉｓｎ−１＝Ｉｂｎ−１
Ｉｓｎ＋１＝Ｉｂｎ＋１
Ｉｓｎ＋２＝Ｉｂｎ＋２
となり、図６（ａ）の等価回路に基づいて計算すると、電流Ｉｓｎ−２（＝Ｉｂｎ−２），Ｉｓｎ−１（＝Ｉｂｎ−１），Ｉｓｎ＋１（＝Ｉｂｎ＋１），Ｉｓｎ＋２（＝Ｉｂｎ＋２）はすべて２０Ａ以下となる。
【００３２】
したがって、鉄塔ｎ上の点Ｐを通る水平線ｌ（図４参照）を境に鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２をそれぞれ上部（上方）と下部（下方）とに分けた場合に、地絡事故鉄塔である鉄塔ｎの下部に流れる電流Ｉｂｎと地絡事故鉄塔ｎの近接鉄塔である鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２の下部に流れる各電流Ｉｂｎ−２，Ｉｂｎ−１，Ｉｂｎ＋１，Ｉｂｎ＋２を比較すると、図７に示すように、電流Ｉｂｎ−２，Ｉｂｎ−１，Ｉｂｎ＋１，Ｉｂｎ＋２はそれぞれ２０Ａ以下であるのに対して、電流Ｉｂｎは２３Ａであり、地絡事故鉄塔に流れる電流Ｉｂｎと近接鉄塔に流れる電流Ｉｂｎ−２，Ｉｂｎ−１，Ｉｂｎ＋１，Ｉｂｎ＋２との間に大きな差は見られない。
【００３３】
一方、鉄塔ｎの上部に流れる電流Ｉｓｎと鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に流れる各電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２を比較すると、電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２は下部に流れる各電流と同様にそれぞれ２０Ａ以下であるのに対して、電流Ｉｓｎは１７７Ａであり、地絡事故鉄塔に流れる電流Ｉｓｎと近接鉄塔に流れる電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２との間には顕著な差が見られる。
【００３４】
この実施の形態に係る送電線の地絡事故検出システム１では、碍子６と架空地線４との間の鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に流れる地絡電流、すなわち鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に流れる電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２に基づいて地絡事故を検出することとしたので、誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔である鉄塔ｎを容易に特定することができる。すなわち、例えば図７に示すように、鉄塔ｎに地絡事故が発生した場合に鉄塔ｎの上部に流れる電流Ｉｓｎと鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に流れる各電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２との間には顕著な差が見られる。例えば電流Ｉｓｎは１７７Ａであるのに対して、電流Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１は２０Ａ以下でその間には８倍以上の差があり、電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ＋２と比べるとさらに差が大きくなる（電流Ｉｓｎは鉄塔ｎから離れた場所にある鉄塔に流れる電流と比べるほど差が大きくなる。）。
【００３５】
したがって、鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に流れる地絡電流を各鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に取り付けられた地絡電流検出器８が検出して、各電流が電流Ｉｓｎと電流Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ＋１と間の値である所定の値以上であるか否かを検知し、検出した地絡電流が所定の値以上であると検知した地絡電流検出器８が地絡事故鉄塔であることを示すことにより、確実且つ容易に地絡事故鉄塔を特定することができる。
【００３６】
［実施の形態２］
本実施の形態に係る送電線の地絡事故検出システムは、図１に示す実施の形態１に係る送電線の地絡事故検出システム１の地絡電流検出器８のかわりに検出手段としての検出器２０を設けたもので、実施の形態１と同一の部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３７】
検出器２０は、鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の頂部９にそれぞれ取り付けられており、図８に示すように、２つの磁性体バンド２１，２２と、２つの検出コイル２３，２４と、出力検出部２５と、表示部２６とを備えている。磁性体バンド２１，２２はループ状を呈している。これらの磁性体バンド２１，２２は、図９（ａ）に示すように、架空地線４が１条の場合は鉄塔頂部９が磁性体バンド２１のループ内を通るとともに、左右に延びる架空地線４の片方、例えば右側が磁性体バンド２２のループ内を通るように配設されている。また、図９（ｂ）に示すように、架空地線４が２条の場合は架空地線用腕金１４の先端が磁性体バンド２１のループ内を通るとともに、左右に延びる架空地線４の片方、例えば右側が磁性体バンド２２のループ内を通るように磁性体バンド２１，２２は配設されている。
【００３８】
また、磁性体バンド２１，２２は、図８に鉄塔ｎを例にして示すように、この磁性体バンド２１，２２のループ内を貫通する地絡電流により発生する磁束を束ねるようになっている。検出コイル２３，２４はそれぞれこの磁束と交差するように設けられており、この磁束が検出コイル２３，２４を貫通することによりこの磁束を打ち消す方向にそれぞれ誘導電流が流れ誘導起電力が発生する。このときの検出コイル２３，２４の出力電圧を出力検出部２５が重畳してその出力電圧が増幅（加算）された場合は１信号とし、その出力電圧が減幅（減算）された場合は０信号とし、この値を表示部２６に出力する。
【００３９】
表示部２６は１信号を受けた場合は、例えば作動する一方、０信号を受けた場合は、例えば作動しないようになっている。これによって、後述するように、表示部２６が作動した検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔が地絡事故鉄塔であるか、又はその鉄塔より右に地絡事故鉄塔があることを示す一方、表示部２６が作動しない検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔より左に地絡事故鉄塔（地絡事故が発生した地点）があることを示す。
【００４０】
また、検出器２０は地絡事故鉄塔又はその方向を事故現地で表示するための表示部２６を備えることとしたが、表示部２６のかわりに、情報伝送部を備えることとし、この情報伝送部が出力検出部２５が検出した情報を無線で遠隔にある管理センターに送信するようにしてもよい。この場合、出力検出部２５が検出した情報とは、各鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２における出力電圧そのものの情報でもよいし、出力電圧が増幅されたか減幅されたかの情報でもよいし、また１信号か０信号かの情報でもよい。このような出力検出部２５の検出した情報に基づいて、管理センターは、例えば地絡事故鉄塔、又は、地絡事故鉄塔がそれぞれの鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に対して架空地線４の延びる方向のいずれの側にあるか（右側にあるか又は左側にあるか）、すなわち各鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２を基準として見た地絡事故位置（地絡事故地点の向き、方向）を検出するようになっている。
【００４１】
この送電線の地絡事故検出システムにおいて、例えば落雷によって鉄塔ｎの碍子６の両端にあるホーン７が閃絡すると、前述のように図４に示す回路が形成されて地絡事故となる。
【００４２】
このとき、地絡事故鉄塔である鉄塔ｎの上部に流れる電流Ｉｓｎは架空地線４上で電流Ｉｇｎ−１と電流Ｉｇｎ＋１とに分流して、それぞれ隣接する鉄塔ｎ−１，ｎ＋１の方向に向かう。そして、電流Ｉｇｎ−１は鉄塔ｎ−１に達したところでさらに電流Ｉｇｎ−２と電流Ｉｓｎ−１とに分流する一方、電流Ｉｇｎ＋１は鉄塔ｎ＋１に達したところでさらに電流Ｉｇｎ＋２と電流Ｉｓｎ＋１とに分流する。鉄塔ｎ−２，ｎ＋２においても同様に電流Ｉｇｎ−２，Ｉｇｎ＋２が分流していく。
【００４３】
すなわち、鉄塔ｎの頂部９付近においては、図１０（ａ）に示すように、電流Ｉｓｎが架空地線４に向かって流れるとともに、電流Ｉｇｎ−１と電流Ｉｇｎ＋１がそれぞれ左右に分かれて流れる。このときの検出コイル２３の出力電圧Ｖｓと検出コイル２４の出力電圧Ｖｇとを直流回路で示すと図１０（ｂ）のようになる。ただし、実際には発生するのは交流起電力である。図１０（ｃ）は交流回路を示したものである。また、図１０（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したもので、横軸は時間ｔ，縦軸は出力電圧Ｖｔ，Ｖｇ，Ｖｔ＋Ｖｇをそれぞれ示す。図１０（ｄ）は図１０（ｄ）に示すように、出力電圧Ｖｓと出力電圧Ｖｇとは位相が同じであるため、検出器２０の出力検出部２５がＶｓとＶｇとを重畳すると、出力電圧は増幅されることとなり、出力検出部２５は１を表示部２６に出力することとなる。
【００４４】
また、地絡事故鉄塔である鉄塔ｎの左側にある鉄塔ｎ−１の頂部９付近においては、図１１（ａ）に示すように、電流Ｉｇｎ−１が右から流れるとともに、電流Ｉｓｎ−１が鉄塔ｎ−１を大地に向かって流れ、電流Ｉｇｎ−２が左に向かって流れる。このときの検出コイル２３の出力電圧Ｖｓと検出コイル２４の出力電圧Ｖｇとを直流回路で示すと図１１（ｂ）のようになる。図１１（ｃ）は交流回路を示したもので、図１１（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したものである。図１１（ｄ）に示すように、出力電圧Ｖｓと出力電圧Ｖｇとは鉄塔ｎの場合と同様位相が同じであるため、検出器２０の出力検出部２５がＶｓとＶｇとを重畳すると、出力電圧は増幅されることとなり、出力検出部２５は１信号を表示部２６に出力することとなる。
【００４５】
また、地絡事故鉄塔である鉄塔ｎの右側にある鉄塔ｎ＋１の頂部９付近においては、図１２（ａ）に示すように、電流Ｉｇｎ＋１が左から流れるとともに、電流Ｉｓｎ＋１が鉄塔ｎ＋１を大地に向かって流れ、電流Ｉｇｎ＋２が右に向かって流れる。このときの検出コイル２３の出力電圧Ｖｓと検出コイル２４の出力電圧Ｖｇとを直流回路で示すと図１２（ｂ）のようになる。図１２（ｃ）は交流回路を示したもので、図１２（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したものである。図１２（ｄ）に示すように、出力電圧Ｖｓと出力電圧Ｖｇとは鉄塔ｎの場合と異なり位相が１８０°ずれるため、検出器２０の出力検出部２５がＶｓとＶｇとを重畳すると、出力電圧は減幅されることとなり、出力検出部２５は０信号を表示部２６に出力することとなる。
【００４６】
この実施の形態に係る送電線の地絡事故検出システムでは、碍子６と架空地線４との間の鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２に流れる地絡電流、すなわち鉄塔ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の上部に流れる電流Ｉｓｎ−２，Ｉｓｎ−１，Ｉｓｎ，Ｉｓｎ＋１，Ｉｓｎ＋２の誘導起電力と架空地線４に流れる電流Ｉｇｎ−２，Ｉｇｎ−１，Ｉｇｎ＋１，Ｉｇｎ＋２，Ｉｇｎ＋３の誘導起電力との位相差に基づいて地絡事故を検出することとしたので、誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔である鉄塔ｎを容易に特定することができる。すなわち、例えば図４に示すように、地絡事故鉄塔か、地絡事故鉄塔より左にある鉄塔か、又は地絡事故鉄塔より右にある鉄塔かによってその頂部９付近に流れる電流の向きがそれぞれ異なる。したがって、鉄塔頂部９又は架空地線用腕金１４に流れる電流の電磁誘導に基づく誘導起電力と、左右に延びる架空地線４の右側に流れる電流の電磁誘導に基づく誘導起電力とのそれぞれの出力電圧を検出器２０が重畳すると、その位相の相違（位相差）によってその出力電圧が増幅されたり、減幅されたりする。具体的には、図８に示すように、架空地線４の右側が磁性体バンド２２のループ内を通るようにして検出器２０を取り付けた場合は、出力電圧が増幅されるのは地絡事故鉄塔（図１０参照）又は地絡事故鉄塔より左にある鉄塔（図１１参照）であり、出力電圧が減幅されるのは地絡事故鉄塔より右にある鉄塔（図１２参照）である。
【００４７】
この出力電圧が増幅された場合は表示部２６が作動する一方、出力電圧が減幅された場合は表示部２６が作動しないようになっているため、表示部２６が作動した検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔が地絡事故鉄塔であるか、又はその鉄塔より右に地絡事故鉄塔があることを示す一方、表示部２６が作動しない検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔より左に地絡事故鉄塔があることを示すこととなる。
【００４８】
このように、出力電圧の位相の差によって地絡事故鉄塔を特定するため、誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔を容易に特定することができる。また、１つの検出器２０の表示部２６の作動・不作動を見るだけで、その検出器２０の位置を基準として地絡事故鉄塔が右にあるのか左にあるのか、地絡事故鉄塔の位置する方向が分かるとともに、作動した表示部２６と作動しない表示部２６とがあれば、それらの検出器２０の間に地絡事故鉄塔があることが分かる。したがって、本実施の形態に係る送電線の地絡事故検出システムではすべての鉄塔に検出器２０を取り付ける必要はなく、任意の鉄塔に取り付けることによっても地絡事故鉄塔の位置の方向を確実かつ容易に検出することができる。
【００４９】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば実施の形態２では磁性体バンド２２は右側の架空地線４をそのループ内に通すこととしたが、これに限られず、左側の架空地線４であってもよい。この場合は、例えば表示部２６は０信号を受けた場合は作動する一方、１信号を受けた場合は作動しないようにして、表示部２６が作動した検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔が地絡事故鉄塔であるか、又はその鉄塔より左に地絡事故鉄塔があることを示す一方、表示部２６が作動しない検出器２０は、その検出器２０が取り付けられた鉄塔より右に地絡事故鉄塔があることを示すようにする。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る送電線の地絡事故検出システム及び地絡事故検出方法は、以上説明したように構成したので、誤動作を確実に防止して地絡事故鉄塔又は地絡事故鉄塔の位置する方向を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る送電線の地絡事故検出システムの概略構成を示す図である。
【図２】地絡事故鉄塔に取り付けられた状態の地絡電流検出器を説明するための概念図である。
【図３】図２の地絡電流検出器の取り付け位置を説明する図であって、（ａ）は架空地線が１条の場合であり、（ｂ）は架空地線が２条の場合である。
【図４】地絡事故が発生した場合に図１の地絡事故検出システムに形成される回路を示した図である。
【図５】図４の回路のインピーダンス回路を示した図である。
【図６】図５のインピーダンス回路の等価回路を示した図であり、（ａ）は詳細な回路を示し、（ｂ）はより簡潔な回路を示したものである。
【図７】地絡事故時に各鉄塔に流れる電流を上部と下部に分けて示した図である。
【図８】実施の形態２に係る地絡事故検出システムにおける地絡事故鉄塔に取り付けられた状態の検出器を説明するための概念図である。
【図９】図８の検出器の取り付け位置を説明する図であって、（ａ）は架空地線が１条の場合であり、（ｂ）は架空地線が２条の場合である。
【図１０】検出器が地絡事故鉄塔に取り付けられた場合の説明図であって、（ａ）は検出器の状態を示したものであり、（ｂ）はその出力電圧を直流回路で示したものであり、（ｃ）はその出力電圧を交流回路で示したものであり、（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したものである。
【図１１】検出器が地絡事故鉄塔より左側に位置する鉄塔に取り付けられた場合の説明図であって、（ａ）は検出器の状態を示したものであり、（ｂ）はその出力電圧を直流回路で示したものであり、（ｃ）はその出力電圧を交流回路で示したものであり、（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したものである。
【図１２】検出器が地絡事故鉄塔より右側に位置する鉄塔に取り付けられた場合の説明図であって、（ａ）は検出器の状態を示したものであり、（ｂ）はその出力電圧を直流回路で示したものであり、（ｃ）はその出力電圧を交流回路で示したものであり、（ｄ）はその出力波形及びこれらの出力波形を重畳した波形を示したものである。
【符号の説明】
１    送電線の地絡事故検出システム
２    送電線
３    電力線
４    架空地線
６    碍子（絶縁体）
８    地絡電流検出器（検出手段）
２０    検出器（検出手段）
ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２    鉄塔（支持体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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