(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路上に発生したサージを少なくとも２つの受信局において別々に受信することによって当該サージの発生箇所を前記線路上で標定するサージ標定システムにおいて、
前記線路に接続される計器用変圧器の取り出し線に流れる電流を検出する非接触電流センサを有し、該非接触電流センサによって検出された電流に基づいてサージを検出するサージ検出手段と、
該非接触電流センサによって検出された電流が所定値以上であるとき、サージの発生を判定するサージ判定手段と、
前記それぞれの局における前記サージ判定手段によるサージの検出時間差を演算する時間差演算手段と、
前記時間差に基づいてサージの発生箇所を標定する標定手段とを備え、
前記サージ検出手段は、前記計器用変圧器が取り付けられていない相にサージが生じた場合には、計器用変圧器が取り付けられている相に誘導される電流を検出するように構成されている、ことを特徴とするサージ標定システム。
【請求項２】
前記取り出し線が計器用変圧器のアース線であることを特徴とする請求項１に記載のサージ標定システム。
【請求項３】
前記サージ検出手段が前記アース線を把持するクランプ型であり、前記アース線を把持することによって取り付けられるようになったことを特徴とする請求項２に記載のサージ標定システム。
【請求項４】
前記サージ検出手段が、検出されたサージに基づく電気量を他の物理量に変換する変換器を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のサージ標定システム。
【請求項５】
前記変換器がLEDによる電気―光変換回路であることを特徴とする請求項４に記載のサージ標定システム。
【請求項６】
前記計器変圧器からの所定周波数以上の電圧波形を通過させるハイパスフィルタを備えていることを特徴とする請求項１ないし５に記載のサージ標定システム。
【請求項７】
前記サージ検出手段が前記ハイパスフィルタに接続され、所定周波数より低い周波数の電圧波形のみを通過させるローパスフィルタを備えていることを特徴とする請求項６に記載のサージ標定システム。
【請求項８】
ノイズまたは不要な波形を除去するため、少なくとも波尾長及びレベルを検定するディジタル信号処理器を備えたことを特徴とする請求項１ないし７に記載のサージ標定システム。
【請求項９】
線路上に発生したサージを少なくとも２つの受信局において、別々に受信することによって前記サージの発生箇所を標定するためのサージ標定方法において、
計器用変圧器の取り付けられている相にサージが生じた場合には、前記線路に接続された計器用変圧器の取り出し線に流れる電流を非接触で検出し、
前記計器用変圧器が取り付けられていない相にサージが生じた場合には、計器用変圧器が取り付けられている相に誘導される電流を検出し、
所定以上の電流が検出されたとき前記線路にサージが生じたと判定し、
前記少なくとも２つの受信局における前記サージ検出の時間差を演算し、
前記時間差に基づいてサージ発生箇所の標定を行い、
標定を行うことを特徴とするサージ標定方法。
【請求項１０】
前記取り出し線が計器用変圧器に接続されるアース線であることを特徴とする請求項９に記載のサージ標定方法。
【請求項１１】
前記検出された電流の波形レベルが所定値より低いとき所定の帯域において利得補償を行った後、標定を行うことを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載のサージ標定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送電線等の線路に発生するサージの発生箇所を標定するサージ標定システムに関し、特にPD（コンデンサ形計器用変圧器）と組み合わされて動作するサージの標定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線等の線路が地絡、短絡することにより、あるいは、逆閃絡および直撃雷等により、送電線等にサージが発生する。従来からこのようなサージを、隣接する親局および子局において受信し、各局で受信されたサージのレベルに基づいて、サージが発生した箇所を標定するサージ標定システムが知られている。このような、サージ標定システムにおいては、一定のレベルに到達した時間の時間差を計測し、下記の式（１）に基づいて、親局からのサージの発生した箇所までの距離R1を算出している。
R1=（L＋ｃ・Δt）／2                            （１）
（ただし、L：両端に設置された親局と子局との間の距離
Δｔ：サージの各局への到着時間時間差
ｃ：サージ伝搬速度）
【０００３】
現在使用されている多くの送電線サージ標定システムは、一般にB形あるいはマイクロB形といわれるものであって、一定のレベルに到達したサージを親局と称する１つのサージ受信局と、子局と称する他の局のそれぞれが受信するようにし、子局が、該サージを受信した旨を、地上系の有線の通信回線あるいはマイクロ波無線を介して親局に返送し、親局が自局の受信時間と子局または親局の受信時間差を算出し、この時間差を（１）式に適用することにより、サージの発生箇所を標定するようになっている。
【０００４】
上述したサージ標定システムにおいては、親局および子局が、同一の形状の波形を受理することが理想である。しかしながら、親局および子局の各々に到達するサージの波形の形状、波頭長、波高値などは、変電所などの電気所構内にある送電線または共通母線からサージを取り込む機器の特性あるいは機器の負荷もしくは他の送電線の影響により変動あるいは減衰する。したがって、サージ標定システムは、親局および子局があたかもほぼ同一の波形を受信したように、親局に到達したサージあるいは子局に到達したサージの時間差を補正する必要がある。かかるサージを補正する方法として従前より、２電位法が知られている。この２電位法においては、サージの立ち上がり部分が直線に近似できるという経験則に基づいて、サージレベルの時間変化特性曲線上の二つの異なる特定のサージレベルの検出時間を表す2点を通る直線と、サージゼロレベルとの交点を、サージの最初の到達時間であると仮定している。
【０００５】
実公昭５８−２８２１９号公報には、このような２電位法を用いたサージ標定システムが開示されている。この標定システムは、複数のサージ検出器を備え、最も高い検出レベルのサージ検出器と、次に高い検出レベルのサージ検出器により検出された２点を通る直線と、ゼロレベルとの交点とに基づいてサージの到着時間を算出している。この従来のサージ標定を行う装置では、サージがPD（コンデンサ形計器用変圧器）を介して入力されることを前提として構成されている。PDでは、電圧は1次側と２次側とで所定の比率で減衰するものの１次側に入力される波形は基本的にはそのまま２次側に相似形で出力される。そして、減衰されたサージ波形に基づいて標定が行われる。また、たとえば特開平１１−１８３５５３号公報には、送電線に接続される巻線型計器用変圧器（ＧＰＴ）の二次側の中性点に接続され、前記送電線上に発生したサージを検出するサージ検出手段を備えたサージ標定システムが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】実公昭５８−２８２１９号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記実公昭５８−２８２１９号公報等に開示されるようなサージ電圧波形に基づいて、それぞれの局へのサージ到着時刻を割り出す従来の方式では、サージ波形が自端と相手端において相似形で取り込まれることを前提としており、サージ波形の補正の仕方あるいは評価の仕方によって到着時間が変化することとなり、その補正あるいは評価がそのまま標定精度に影響する。特に系統電圧の低い線路の場合は、トリップに至る事故のサージ発生レベルも低く、自局でサンプリングされた波形が必ずしも相手端に相似形で検出されるとは限らないので、誤標定となる場合がある。
【０００８】
このため、２つの局での波形の換算が適正に行うことができない場合には到着時間の確定のために誤差が生じることになり、その分標定場所に誤差が生じることになる。すなわち従来の方式では、各局への到着波形の評価が不可避的に誤差要因を構成するため、標定精度を向上させることができないという問題がある。
【０００９】
また、特開平１１−１８３５５３号公報に開示された方法では、二次側中性点から直接サージを検出する構成であるので、構成が複雑となるという問題と、ノイズが生じやすいという問題もある。
【００１０】
本発明は、線路上に発生したサージが、既存の計器用変圧器を備えた局に到着したとき、該サージを非接触検出手段を用いて検出し、発生場所を標定するシステムを提供するものである。特に、PD（コンデンサ形計器用変圧器）を用いて計器への電圧を調整するようになった局においてサージ電圧波形の評価解析結果の誤差の影響が少なく、しかも、比較的簡単に波形処理を行うことができ、かつ、高い精度でサージ標定を行うことができる標定システムおよび標定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、線路上に発生したサージを少なくとも２つの受信局において別々に受信することによって当該サージの発生箇所を前記線路上で標定するサージ標定システムにおいて、前記線路に接続される計器用変圧器のアース線に流れる電流を検出する非接触電流センサを有し、該非接触電流センサによって検出された電流に基づいてサージを検出するサージ検出手段と、該非接触電流センサによって検出された電流が所定値以上であるとき、サージの発生を判定するサージ判定手段と、前記それぞれの局における前記サージ判定手段によるサージの検出時間差を演算する時間差演算手段と、前記時間差に基づいてサージの発生箇所を標定する標定手段とを備えたことを特徴とするサージ標定システムによって達成することができる。
【００１２】
好ましくは、取り出し線が計器用変圧器のアース線である。すなわち、前記サージ検出手段は、PD（コンデンサ形計器用変圧器）のPD収納箱内のPDアース線に取り付ける。この場合、サージ検出手段はさらに、低いレベルのサージ電流を検出できるように、増幅器を備えるのが好ましい。また、過大電圧が入力されないようにする電圧制限手段を備えることが望ましい。また、好ましくは、さらに所定周波数以上の電圧波形を通過させるハイパスフィルタを備えている。さらに、好ましい態様では、前記サージ検出手段は前記ハイパスフィルタに接続され、所定周波数より低い周波数の電圧波形のみを通過させるローパスフィルタ特性をも備えたことを特徴とする。
【００１３】
別の好ましい態様では、前記サージ検出手段が、サージ電圧を他の物理量に変換する変換手段を備える。
【００１４】
この場合、前記変換手段がLED電気―光変換回路であるのが好ましい。
【００１５】
別の特徴によれば、線路上に発生したサージを少なくとも２つの受信局において、別々に受信することによって前記サージの発生箇所を標定するためのサージ標定方法において、
前記線路に接続された計器用変圧器の取り出し線に流れる電流を非接触で検出し、
所定以上の電流が検出されたとき前記線路にサージが生じたと判定し、
前記少なくとも２つの受信局における前記サージ検出の時間差を演算し、
前記時間差に基づいてサージ発生箇所の標定を行うことを特徴とするサージ標定方法が提供される。計器用変圧器が取り付けられていない相にサージが生じた場合には、計器用変圧器が取り付けられている相に誘導されるサージ電流を検出し、標定を行うようになっている。
【００１６】
また、前記サージ検出手段によって検出された波形レベルが所定値より低いとき利得補償を行った後、標定を行うようになっている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記したように比較的簡単なサージ取り込み手段と手法により、精度の高い標定を行うことができる。PDにサージ分圧用コンデンサ（SDB）を介在させて、1次側サージ入力周波数に対応した周波数の２次側出力に基づいてサージ標定を行う従来の手法では、上記したように各測定点に到達するサージ波形は同じでなく、歪みが生じるためにその歪みを補正して評価せざるを得ないという事情から、この評価の仕方が直接標定精度に影響するという意味で精度的に不利があったものである。しかし、本発明によれば入力波の波頭長にかかわらずほぼ一定範囲の波頭長の出力波となるPDの貫通電流を取り込む、すなわちサージ検出用電流として検出するようになっている。本発明の手法では、波頭長がほぼ一定の数μｓ以内の短時間であることにより、増幅しても歪みの影響が少なく、サージが減衰する系統に適用しても標定精度が損なわれない。
【００１８】
したがって、本発明の手法では、サージに基づく出力をPD取り付け相１相の貫通電流を検出するだけでよく、従来の方法のように３相分取り込み手段を備える必要がなく、検出されたサージ取り込み波形を補正するといった作業による誤差が少なく、処理を単純化することができるとともにシステムを簡素化することができる。
【００１９】
特に、PDの貫通電流によるサージ電流波形の立ち上がりは急峻であるので、立ち上がりの明瞭なサージを検出できるので、この波形をサージ標定システムに導入して、同該サージの検出時間に基づいてサージ標定を行うことにより、精度の高いサージ標定を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、線路上に生じるサージを検出することを前提とし、特に、線路上に発生したサージをPD（Potential Divider;コンデンサ形計器用変圧器)を介して受信された信号に基づいてサージ標定を行うシステムを提供するものである。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１には、本発明の１実施例にかかるサージ標定システムの構成図が示されている。図１に示す例では、三相線路すなわち、送電線１Ｌ、２Ｌが配設されており、その両端に、子局１及び子局２が設けられる。そして、それぞれの局１、２の何れか１つの線路から線路の電圧変動等の状況を監視するための計器用の引き込み配線が設けられる１１Ｌ、１２Ｌ、２１Ｌ、２２Ｌが設けられる。この計器用引き込み配線１１Ｌ、１２Ｌ、２１Ｌ、２２Ｌは、本例ではPD（Potential Divider;コンデンサ形計器用変圧器)ＰＤ11、ＰＤ12、ＰＤ21、ＰＤ22を介して所定の計器（図示せず）に接続されている。また、これらの引き込み配線１１Ｌ、１２Ｌ、２１Ｌ、２２Ｌはアース線１１ＧＬ、１２ＧＬ、２１ＧＬ、２２ＧＬを介して接地されている。アース線１１ＧＬ、１２ＧＬ、２１ＧＬ、２２ＧＬには、該アース線に流れる電流が変化したとき、電磁誘導によって、所定の電流が生じるようになった電流センサＣＴ11、ＣＴ12、ＣＴ21、ＣＴ22が設けられている。この電流センサＣＴ11、ＣＴ12、ＣＴ21、ＣＴ22はそれぞれの子局１、２において出力波形変換インターフェースＥＯ１、ＥＯ２を介して、標定装置ＦＬ１、ＦＬ２に接続されている。本例では、それぞれの子局１、２の標定装置ＦＬ１、ＦＬ２は伝送路を介して、子局１、２に対して共通の親局Ｍに接続されている。
【００２３】
図２を参照すると、本発明に従うサージ検出機構の一例が概略的に示されている。サージ検出機構は、いずれも同じ構成であるので、符号を一般化して説明する。図２に示すように本例のサージ検出機構は、線路ＬからＰＤを介してアース線ＧＬが設けられ、図２の例では、ＰＤは、直列に接続された２つのコンデンサＣ１及びＣ２を備えている。そして捲線形トランス４がコンデンサＣ２と並列に設けられている。その二次側の電圧は、約１１０ボルトに降圧される。二次側には、線路１Ｌ、２Ｌの電圧電流変動を監視するための計器Ｓ（図示せず）が接続される。
【００２４】
アース線ＧＬには、非接触形電流センサＣＴが取りつけられており、アース線ＧＬの電流を検出できるようになっている。
【００２５】
電流センサＣＴは同軸ケーブル５を介して電気を光に変換するＥＯ（電気−光）変換器６に接続されている。ＥＯ変換器６は光ファイバ８を介して、光を電気に変換するＯＥ変換器１６に接続される。
【００２６】
図３には、子局１側のサージ標定システムがブロック図の形態で示されている。図３において線路上に生じたサージの取り込みを行うＥＯ変換器すなわちサージ取り込みのインターフェース６は、アレスタ９を備えており、ローパスフィルタ１０、ハイパスフィルタ１１、リミタアンプ１２、絶対値アンプ１３、LED電気-光変換回路１４から構成されており、変換器６は、大容量のサージ電力がサージ標定システムに印加されないようにする一方で、サージ発生信号は正確に検出して、かつサージ標定システムに伝送する機能を持つ。
【００２７】
本発明のサージ標定システムは、３相交流線路にかかる電気所たとえば、変電所に配備される。本例では、変電所におけるＰＤのアース線ＧＬに電流センサＣＴを取り付け、サージ電流をＣＴにより検出し、図２に示す抵抗器Ｒにより、電圧Ｅ0に変換して取り込むようになっている。この場合、上記したように電流センサＣＴからの電圧入力端にはアレスタ９が並列接続されている。これによって所定以上の波高値はアレスタ９を通して放電され、サージ取り込みインターフェース６に高電力が導入されないようになっている。
【００２８】
また、ＰＤが３相のうちの１相の線路にしか設置されていない場合には、その線路以外の相すなわち他相で発生したサージがＰＤ取り付け相に誘導された場合には減衰を生じる。
【００２９】
本発明ではこのような他相の線路に生じた減衰したサージや遠端で発生し鈍った減衰サージでも的確に検出することができるようにしている。すなわち、本発明では、この目的のために上記リミタアンプ１２には数倍から数１０倍に増幅する機能が備えられている。
【００３０】
子局１の標定装置のＦＬ１の構成ブロック図における本体機１５は、本例では、ＯＥ変換回路１６、コンパレータ１７、ＤＳＰ１８（Digital Signal Processor=ディジタル信号処理器）、ＣＰＵ１９、モデム２０、ＧＰＳ受信機２１、およびＰＩＯ２２（外部ＩＯインターフェース）を備えている。コンデンサ形計器用変圧器ＰＤの貫通サージ電流は、インターフェース６を介して光ケーブル８により子局本体機１５に導入される。ＯＥ変換回路１６、光伝送された波形を電圧波形に変換する。次いで、該変換波形は、コンパレータにより２４電位でＤＳＰ１８によりサンプリング（当該電位と、その電位に達した時間をサンプリング）され、入力電圧波形立ち上がり部の（時間、電圧）座標値を得る。この時間、電圧座標値のサンプリングは、本例においては、以下のように行われる。
【００３１】
ＧＰＳ人工衛星（図示せず）からの同期信号を受信するＧＰＳ受信機２１が設けられており、このＧＰＳ受信機２１は、１Hz、１０MHｚのクロック信号を出力し、１００nsごとに歩進するカウンタ用のクロックとなる。このクロック信号はＤＳＰ１８内部の標定カウンタ２３に入力されるようになっている。
【００３２】
カウンタ２３は、１Hzクロックにより毎正秒ごとにクリヤされる。そしてコンパレータ１７が信号を出力すると、この信号はカウンタ２３に導入されこのカウンタ２２をストップさせる。
【００３３】
すなわち、カウンタ２３は、ＧＰＳ受信機２１からの基準クロックパルスを計数し、標定サージパルスが入力された瞬間に計数をストップする。これによって、絶対時間と結び付けられシステムがサージの到着時間として把握することができる。このサージ到着絶対時間を表すカウンタ値は、ＣＰＵ１９に読み出される。ＣＰＵ１９にはさらにＧＰＳ受信機２１、モデム２０、およびＰＩＯ２２がそれぞれ接続されている。ＣＰＵ１９は、標定距離カウンタ２３の読み出し／制御、ＧＰＳ受信機２１の読み出し／制御を行うと共に、ＰＩＯ２２のデータ入出力／制御、モデムのデータ入出力／制御等の装置のシステム管理動作制御を行う。
【００３４】
モデム２０は、遠隔の標定処理装置たとえば親局に標定データを転送するためのデータ変調／復調回路である。
【００３５】
モデム２０から所定の通信回線を介してサージ到着時間を含むサージ検出情報は、他局に伝送される。ＰＩＯ２２は、線路に事故が発生し、事故検出リレーの入力、装置の警報信号ALMを出力するための外部入出力インターフェース回路である。上記のコンパレータからの出力がDSPのカウンタ動作を停止させたときがサージ到着時間であり、この情報はＣＰＵ１９で処理されてモデム２０を介して親局に伝送される。
【００３６】
線路Ｌ上に発生したサージが容量ＣのＰＤを介して入力された場合、ＰＤの貫通電流は、ＰＤの容量性インピーダンスが１／ωCで示されるように、周波数が高くなるほど大きな電流を誘導する。したがって、サージ入力波の立ち上がりが鈍っても（波頭長が長くなっても）、ほぼ同じ波頭長の電流(i)が計器用変圧器ＰＤ内を流れることに着目した。
【００３７】
本件発明者らは、このサージ電流を、非接触電流センサであるＣＴを介して取り出すことにより他の計器等に悪影響を与えることなくサージ標定を的確に行うことができることを見出した。
【００３８】
本例においては、図２に示すようにＰＤのアース線ＣＴを取り付けて、その電流を検出する。
【００３９】
図４にはその観測波形が示されている。
図４の（１）、（２）、（３）、（４）は、波頭長／波尾長（１．２／５０μｓ）の波形処理に関するグラフであり、（５）、（６）、（７）、（８）は、波頭長／波尾長（１０／２００μｓ）の波形処理に関するものである。
【００４０】
図４のCT出力波形Eo（３）、（７）またはその増幅OE出力波形Et（４）、（８）を比較すると、入力波形（１）（２）にかかわらず、出力波形の波頭長（４）、（８）がほぼ一定であることが判明する。この入力波にかかわらず出力波形の波頭長がほぼ一定となる特性については、サージ波形が高周波であるためPDの容量性インピーダンスが高い周波数ほど低くなる特性の影響によるものである。しかし、このように出力波の波頭長が入力波の特性の影響を受けず、鈍らないのは、サージの到着時間を得るためには、Ｕ波（５０／６０Hz）を有する高電圧が印加されているが、PDの容量性インピーダンスにより商用周波数のような低周波に対しては、１MΩ前後の高インピーダンスを示すので、PDに流れる商用周波数電流は、数１００ｍAから数A程度である。しかし、事故時や高調波成分が多いときには、商用周波数電流が雑音となるため、このハイパスフィルタ１１により除去する。またローパスフィルタは、１０MHｚ以上の高いノイズが侵入しないようにするためのフィルタである。またアレスタ９では完全にサージの波高値を抑制し切れないことに鑑み、リミタアンプ１２を設けて、これを取り込んだサージ波形が回路耐圧以上にならないように高速で応答するための電圧制限回路作用させる。
【００４１】
絶対値アンプ１３は、１L、２Lそれぞれのサージ電圧波形を重畳させて１つのLEDで伝送する場合に、１L、２Lの極性が反対だと打ち消しあうのを防ぐためと、LEDが順方向電流でしか光らないために、常時正極性のサージ波形を伝送できるように設けられている。
【００４２】
また、極性を１つに合わせておくことにより、その後の子局本体での波形処理が正負両極性でやらなくても済むので回路、処理が簡素化する効果もある。
【００４３】
LED７は、子局本体のディジタル回路と、高電圧を扱うCTおよびそのインターフェース回路であるEO変換器から光で絶縁伝送するために設けられている。
光ファイバ８により子局本体１５にサージ波形電圧が導入される。
図３を参照して説明したようにPDの貫通サージ電流は、インターフェース６を介して光ケーブル９により子局本体１５に導入される。
OE回路は、光伝送された波形を電圧波形に直す。
【００４４】
次いでコンパレータにより２４電位でDSPによりサンプリング（同該電位と、その電位に達した時間をサンプリング）され、入力電圧波形立ち上がり部の（時間、電圧）座標値が得られることになる。
【００４５】
通常の送電状態ではＰＤの接続線には定常的な交流電流が流れておりアース線ＧＬには電圧は発生しない。サージが発生すると、上記のアース線ＧＬにも接地抵抗によりサージに起因する電流による電圧降下が発生するが、他の場所に比べて低いので耐圧を低くすることができ、ＣＴを小型化できる。
この場合、サージ検出は、所定の変電所あるいは、発電所等、所定の設備を設置することによって行うことができる。
【００４６】
各電気所に設置される計器用変圧器ＰＤは、送電される電力の周波数（商用周波数）に対応して設計されており、商用周波数にかかる電力の送電に最も適した特性に設定されている。本発明が適用される送電設備において使用される計器用変圧器ＰＤは、商用周波数である５０Hz、６０Hzの低周波数電力を念頭において設計されている。
【００４７】
線路上においては周波数、波形、電圧値等に関してさまざまな特性を有するサージが発生し、線路上を伝搬して周辺の電気所に到達する。この場合サージは電気所の配備されたPDを介して、サージ標定システムに入力されることになる。発明者らは、計器用変圧器ＰＤの1次側に入力されるサージ波形と計器用変圧器ＰＤを流れるこのサージに起因するサージ電流波形とは一定の関係があることを見出し、この関係を利用してサージ標定の精度を高めることができた。すなわち、サージのような高周波が計器用変圧器ＰＤに入力されると、計器用変圧器ＰＤには、これに応答して入力波形の周波数特性にはあまり依存せず所定の特性の出力電流が発生する。発明者らの知見によれば、サージのような高周波が計器用変圧器ＰＤに入力された場合、その計器用変圧器ＰＤに流れる電流波形は、入力波形の周波数にかかわらずほほ一定の範囲の波頭長の波形を出力する。（２０００ｐFの容量の計器用変圧器ＰＤの場合ほぼ２μsの波頭長以上の入力波は、一定の２μsの電流波形となる。）
【００４８】
この場合、計器用変圧器ＰＤにはその入力電圧波形の波頭長が短いほど低いインピーダンスを示すので大きな電流が流れる。サージ標定において重要なことは、入力サージに対応した一定の出力波が得られるかどうかである。したがって、計器用変圧器ＰＤの1次側にサージ入力があったとき、これに対応して計器用変圧器ＰＤに一定のサージ電流波形が発生することが確認できれば、この電流波形を検出することによって、サージの当該電気所への到達時間を割り出すことができる。すなわちサージ標定を行うことができる。発明者らは、上記のような計器用変圧器ＰＤの接続線においてサージに対応する出力波を確実に検出できることを見出した。本発明の一つの実施態様においては、計器用変圧器ＰＤのアース線ＧＬに、本発明にかかるサージ検出手段である電流センサを取り付けたサージ標定システムが設置される。
【００４９】
そして、サージが到着し、計器用変圧器ＰＤのアース線ＧＬに発生したサージ電流は上記のように電流センサＣＴを介してサージ標定システムに導入されるようになっており、その検出時間が記憶される。この検出時間はそれぞれの局において記憶されており、局間の検出時間の差に基づいてサージ箇所の標定が行われる。この場合、本発明のサージ標定システムでは、過大なサージ電圧がサージ標定システムに入力されないようにサージ標定システムへの最大入力電圧を制限している。たとえば、サージ電圧は、数百万V程度まで達する。しかし最終的にサージ標定装置において処理される信号レベルは、数１０ｍVから１０数V程度である。したがって、電気所に最初に入力されるサージは百万分の１程度まで低下させる必要がある。このような目的のために本発明のサージ標定システムには、少なくとも１つ以上の電圧制限装置が設けられる。
【００５０】
また、上記のようにサージ標定のための演算装置は、好ましくは、マイクロコンピュータを備えた低電圧で動作する精密な装置であるため、これをサージのような高電圧から確実に保護する目的で、サージ電圧が直接サージ標定システムの信号処理部に導入されることがないようにサージ電圧導入部と該信号処理部とを電気的に隔離しており、これによってサージ標定システムがサージの悪影響を受けないようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
上記のようにサージ到着時間は、GPS信号に基づく絶対時間であり、各局におけるサージ時間を絶対時間に基づいて評価される。このため各局においてサージの到着時間差を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の１実施例にかかるシステム構成図、
【図２】サージ検出機構のブロック構成図、
【図３】サージ標定システムの全体構成図、
【図４】サージ標定にかかる入出力関係をグラフの形式で示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１Ｌ、２Ｌ  線路
１、２  子局
Ｍ  親局
４  捲線形トランス
Ｓ  計器
ＧＬ  アース線
ＣＴ  非接触形電流センサ
５  同軸ケーブル
６  ＥＯ（電気−光）変換器
８  光ファイバ
９  アレスタ
１０  ローパスフィルタ
１１  ハイパスフィルタ
１２  リミタアンプ
１３  絶対値アンプ
１４  LED電気-光変換回路
１５  サージ標定システムの本体機
１６  ＯＥ変換回路
１７  コンパレータ
１８  ＤＳＰ（Digital Signal Processor=ディジタル信号処理器）
１９  ＣＰＵ
２０  モデム
２１  ＧＰＳ受信機
２２  ＰＩＯ
２３  カウンタ
１１Ｌ、１２Ｌ、２１Ｌ、２２Ｌ  引き込み配線
ＰＤ11、ＰＤ12、ＰＤ21、ＰＤ22  コンデンサ形計器用変圧器
１１ＧＬ、１２ＧＬ、２１ＧＬ、２２ＧＬ  アース線
ＣＴ11、ＣＴ12、ＣＴ21、ＣＴ22  電流センサ
ＥＯ１、ＥＯ２  出力波形変換インターフェース
ＦＬ１、ＦＬ２  標定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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