(57)【要約】【課題】  高圧インパルス電源の線路接続による標定用パルスの注入レベルの低下等を低減し、精度のよい事故点標定が行えるようにする事故点標定装置用高圧インパルス発生装置を提供する。【解決手段】  事故点標定装置は、続流用直流電源部２７による直流電圧をケーブル線路１ｗに発生した事故点に注入すると共に、この直流電圧に高圧直流電源部２４による直流高電圧を重畳して端末部５ｗに印加し、事故点を焼成して低抵抗化させ、この状態の継続中にパルス発生装置３０から標定用パルスを注入し、事故点からの反射パルスの波形を基に事故点位置を標定する。高圧直流電源部２４と端末部５ｗの間には空隙部を備える放電部２２が設けられ、高圧直流電源部２４による直流高電圧を空隙部で放電させ、また放電時以外では高圧直流電源部２４側と端末部５ｗ側とは非導通であり、インピーダンス変動は生じず、かつ標定用パルスの高圧直流電源部２４側への流入も防止される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル線路に直流電圧を印加する続流用直流電源部と、前記ケーブル線路に発生した事故点を焼成して低抵抗化させるための直流高電圧を発生し、この直流高電圧を前記続流用直流電源部による前記直流電圧に重畳させて前記ケーブル線路の端末部に印加する高圧直流電源部と、前記事故点が低抵抗化されている間に前記端末部に標定用パルスを注入するパルス発生回路とを備え、前記事故点からの反射パルスの波形に基づいて前記事故点を標定するケーブル線路の事故点標定装置において、
前記高圧直流電源部による前記直流高電圧を放電させる空隙部を備え、前記放電により前記空隙部に発生した高圧インパルスを前記端末部に印加させる放電部を有することを特徴とする事故点標定装置用高圧インパルス発生装置。
【請求項２】
前記空隙部は、一対の球電極を備え、前記一対の球電極間に絶縁体が介挿されていることを特徴とする請求項１記載の事故点標定装置用高圧インパルス発生装置。
【請求項３】
前記一対の球電極は、それぞれが絶縁棒に取り付けられ、その一方の絶縁棒が可倒構造を有することを特徴とする請求項２記載の事故点標定装置用高圧インパルス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事故点標定装置用高圧インパルス発生装置に関し、特に、ケーブル線路の事故点からの反射パルスを検出して事故点を標定する事故点標定装置に標定パルスを注入する際、高圧直流電源部側にインピーダンス変化が生じないようにした事故点標定装置用高圧インパルス発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル線路の事故点を標定する方法として、例えば、通電が停止したケーブル線路の端末部からパルスを注入し、事故点、線路端部および線路分岐部等のインピーダンス変化点におけるパルスの透過・反射による波形をパルス注入点において観測し、事故点から得られた反射波形に基づいて事故点を標定する方法が知られている。以下に、図を示して説明する。
【０００３】
図４は、ケーブル線路の事故点標定装置の構成とケーブル線路の接続を示す。ケーブル線路は本線を形成するケーブル線路１ｕ，１ｖ，１ｗからなり、それぞれの線路の途中には分岐接続部２ｕ，２ｖ，２ｗが接続されている。この分岐接続部２ｕ，２ｖ，２ｗのそれぞれには、分岐線３ｕ，３ｖ，３ｗが接続され、この分岐線３ｕ，３ｖ，３ｗに端末部４ｕ，４ｖ，４ｗが接続されている。ここでは、端末部４ｗに事故点１１が発生しているものとする。
【０００４】
更に、ケーブル線路１ｕ，１ｖ，１ｗのそれぞれの一端には端末部５ｕ，５ｖ，５ｗが接続され、それぞれの他端には端末部６ｕ，６ｖ，６ｗが接続されている。ケーブル線路１ｕ，１ｖ，１ｗの端末部５ｕ，５ｖ，５ｗの近傍には、検出センサ７ｕ，７ｖ，７ｗが設けられている。端末部５ｗと接地間には、パルス電圧を発生するパルス発生装置８が接続されている。また、検出センサ７ｗにはｗ相の反射波信号を取得する信号変換器９が接続され、この信号変換器９には処理装置１０が接続されている。ここでは、図示を省略しているが、検出センサ７ｕ，７ｖにもパルス発生装置８、信号変換器９、及び処理装置１０と同一構成のシステムが接続され、ｕ相及びｖ相の事故点標定が行われる。
【０００５】
パルス発生装置８から端末部５ｗにパルス電圧を注入する。事故点１１からの反射パルスは検出センサ７ｗで検出される。検出センサ７ｗによる検出信号は、信号変換器９によってデジタル信号に変換された後、処理装置１０に入力される。同様の検出を端末部５ｕ，５ｖについても実施する。処理装置１０は、ケーブル線路１ｕ〜１ｗの事故発生相（１ｗ）における反射パルスの波形と健全相（１ｕ，１ｖ）における反射パルスの波形の差分波形に現れる事故点の波形に基づいて、端末部５ｗから事故点１１までの距離を算出する。分岐接続部２ｕ，２ｖ，２ｗにおける距離の対応位置から、ケーブル線路１ｕ，１ｖ，１ｗ（本線）の事故か分岐線３ｕ，３ｖ，３ｗの事故かを判別できる。
【０００６】
しかし、図４の事故点標定方法によると、事故後に事故点のインピーダンスが高くなった場合、パルスを注入しても、インピーダンスが高いために反射パルスを生ぜず、標定が難しくなる。
【０００７】
この問題を解決するものとして、事故点を焼成等の手法により低抵抗化させた後、ケーブル線路にパルスを注入し、その反射パルスで標定する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。この方法によれば、事故点のインピーダンスが低下してからパルスを注入するので、確実に反射パルスを得ることができる。ケーブル線路の事故点を焼成する方法として線路に高電圧発生装置を接続し、徐々に高電圧を印加する方法及び高圧インバルス電圧を線路に印加する方法がある。
【０００８】
しかし、上記のように事故点を焼成等の手法により低抵抗化させた場合でも、線路接続部のインピーダンスが標定用パルスの注入や反射パルスに影響を及ぼすことがあり、この場合、事故点、線路端部、線路分岐部等からの反射パルスを明確に検出できなくなり、標定誤差の原因になる。そこで、事故点、ケーブル線路の端部及び線路分岐部からの反射パルス以外の反射パルスを抑制する抑制素子を前記焼成回路と前記標定用パルス発生回路との間に設けた事故点標定装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３１８２５９号公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−３１８２６０号公報（図１）
【特許文献３】特開２００３−０５７２８９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の事故点標定装置によると、パルス発生装置８に設置されている高圧直流電圧電源部からの高電圧によるインパルスがケーブル線路の端末部に印加されたとき、高圧直流電圧電源部の出力部に接続された出力用コンデンサによって前記出力部のインピーダンスが低下する。この状態ではケーブル線路側から出力用コンデンサ側へ電流が流れ易くなり、このときに標定用パルスが注入されると、標定用パルスは線路側だけではなく高電圧発生器の出力部にも流れる。このため、標定用パルスは一部しか線路側に注入されなくなり、注入レベルが低下する。
【００１１】
また、ケーブル線路の特性インピーダンスと高電圧発生器の出力部のインピーダンスとが異なる場合、標定用パルスの分岐部や線路端部などの線路のインピーダンスの変化点からの反射パルスが接続部で再度反射して検出すべき反射信号と重なり、事故部及び線路端部、分岐部からの反射パルスが明確に検出できなくなり、標定誤差の原因となる。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、高圧インパルス電源の線路接続による標定用パルスの注入レベルの低下及び線路各部からの反射パルスの干渉、高圧インパルス電源接続部からの不要な反射を低減し、精度のよい事故点標定を行うことが可能な事故点標定装置用高圧インパルス発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記の目的を達成するため、ケーブル線路に直流電圧を印加する続流用直流電源部と、前記ケーブル線路に発生した事故点を焼成して低抵抗化させるための直流高電圧を発生し、この直流高電圧を前記続流用直流電源部による前記直流電圧に重畳させて前記ケーブル線路の端末部に印加する高圧直流電源部と、前記事故点が低抵抗化されている間に前記端末部に標定用パルスを注入するパルス発生回路とを備え、前記事故点からの反射パルスの波形に基づいて前記事故点を標定するケーブル線路の事故点標定装置において、前記高圧直流電源部による前記直流高電圧を放電させる空隙部を備え、前記放電により前記空隙部に発生した高圧インパルスを前記端末部に印加させる放電部を有することを特徴とする事故点標定装置用高圧インパルス発生装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、高圧直流電源部による直流高電圧が放電部の空隙部で放電することにより、高圧インパルスが生成され、この高圧インパルスがケーブル線路の端末部に印加される。空隙部は機械的な接点や導電部を有しないため、高圧インパルスは放電によりケーブル線路の端末部に印加され、放電後の高圧直流電源部側とケーブル線路とが非導通であるため、標定用パルスをケーブル線路に注入した際、高圧直流電源部側に流れ込むことがないので、標定用パルスを無駄なくケーブル線路に注入することができるようになると共に、高圧直流電源部側がインピーダンス変動を生じない。このため、干渉によって反射パルスの大きさが低下するのを防止でき、精度の高い事故点標定が可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による事故点標定装置用高圧インパルス発生装置によれば、高圧直流電源部側にインピーダンス変化が生じないため、事故点標定の誤差要因が排除され、事故部、線路端末部、分岐部からの反射パルスの検出が明確になり、ケーブル線路の事故点を高精度に標定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。
図１は、事故点標定装置及び本発明の実施の形態に係る高圧インパルス発生装置の構成を示す。ここでは、図４の端末部５ｗについての事故点標定装置の構成を示す。端末部５ｗには、波形調整用抵抗２１、放電部２２、及び充電抵抗２３が直列に接続され、充電抵抗２３と接地間には高圧直流電源部２４が接続されている。放電部２２と充電抵抗２３の接続点と接地間には、電荷を蓄える充電用コンデンサ２５が接続されている。ここで、放電部２２、充電抵抗２３、高圧直流電源部２４、及び充電用コンデンサ２５は、高圧インパルス発生装置を形成している。
【００１７】
また、端末部５ｗと接地間には、スイッチ２６を介してパルス発生装置２７が接続されている。更に、端末部５ｗと接地間には、ダイオードによるブロッキング素子２８とリアクタンスとしてのブロッキングコイル２９を介して続流用直流電源部３０が接続されている。ブロッキングコイル２９には、ダイオードによるブロッキング素子３１が並列接続されている。
【００１８】
検出センサ７ｗの検出信号を取り込むほか、高圧直流電源部２４、パルス発生装置３０、及び続流用直流電源部２７を制御するために、標定制御装置３２が設けられている。標定制御装置３２はＣＰＵを備えて構成されており、過去の事故点標定により得られたデータに基づいて、放電部２２、高圧直流電源部２４、続流用直流電源部２７、及びパルス発生装置３０の制御が最適に行われるように設定されたプログラムにより動作するように構成されている。なお、標定制御装置３２に接続された点線のラインは、制御線である。
【００１９】
ブロッキングコイル２９が高インピーダンスを示すことにより、続流用直流電源部２７にパルス発生装置３０からの標定用パルスが続流用直流電源部２７側に進入しても、この部位からの反射が防止され、ケーブル線路側からの反射パルスを明確に検出できるようになる。
【００２０】
なお、ブロッキングコイル２９のリアクタンスの大きさによっては、焼成させるための続流が阻止されてしまう可能性があるが、リアクタンスの前段及び後段に高周波特性の低いブロッキング素子２８，３１を設けることにより、標定用パルスの反射波（高周波）の進入を防ぐことができ、かつ、続流（低周波）を効果的に流すことができる。また、スイッチ２６の出力側に波形調整用抵抗２１を挿入しているので、スイッチ２２からの反射波を抑制することができる。
【００２１】
図１において、パルス発生装置３０により充電用コンデンサ２５が充電されている状態において、標定制御装置３２の制御により放電部２２の空隙部が充電可能なように機能すると、充電コンデンサ２５に蓄えられた電荷が波形調整用抵抗２１を介して事故相のケーブル線路１ｗの端末部５ｗにインパルス電圧として印加される。
【００２２】
また、スイッチ２６が標定制御装置３２によってオンにされると、パルス発生装置２７から事故点標定用のパルスが端末部５ｗに印加される。更に、ブロッキングコイル２９及びブロッキング素子２８を介して続流用直流電源部２７からの直流電圧が端末部５ｗに印加される。事故点からの反射パルスは、検出センサ７ｗを介して標定制御装置３２に取り込まれ、反射パルスが観測されると共に事故点の標定が行われる。
【００２３】
図１の事故点標定装置の動作を説明すると、まず、続流直流電源部２７からブロッキングコイル２９及びブロッキング素子２８を介して端末部５ｗに負の直流電圧が印加される。ついで、放電部２２を閉じ、充電用コンデンサ２５に充電されていた高電圧の負のインパルス電圧を波形調整用抵抗２１及びケーブル線路１ｗを介して図４の事故点１１に重畳して事故点１１を焼成し、事故点１１を低抵抗化( 例えば、数Ω）させる。ついで、パルス発生装置２７からスイッチ２６を介してケーブル線路１ｗの端末部５ｗに標定用パルスを注入する。これに対し、事故点１１からの反射パルスがセンサ７ｗによって検出され、標定制御装置３２により端末部５ｗからの事故点１１までの距離が標定される。
【００２４】
図２は、放電部２２の詳細構成を示す。放電部２２は、球電極２２１と、接地面に立設されると共に上端に球電極２２１が取り付けられた絶縁棒２２２と、この絶縁棒２２２に向かい合うようにして配置される球電極２２３と、下端の回転軸２２６を中心に上下方向に回転すると共に上端に球電極２２３が装着された絶縁棒２２４と、球電極２２１と球電極２２３の間に介在する絶縁筒２２５とを備えて構成されている。球電極２２１と球電極２２３の間隙は、標定用パルスが球電極２２１に印加されても放電しない距離に設定される。球電極２２１には波形調整用抵抗２１が接続され、球電極２２３には充電抵抗２３及び充電用コンデンサ２５が接続される。
【００２５】
絶縁筒２２５は、球電極２２１と球電極２２３の間の間隙内に装着される。この絶縁筒２２５は中空になっており、高圧直流電源部２４による高電圧で充電されていると、絶縁筒２２５の中で高圧インパルスが球電極２２１に放電し、波形調整用抵抗２１を介して線路に印加される。また、絶縁棒２２４は、球電極２２３を大地に対して絶縁する機能を有しており、図示しないモータ等を駆動源として水平位置（位置ａ）と垂直位置（位置ｂ）の間を回転軸２２６を中心にして回転することができる。事故点標定を行わないときには水平位置にし、事故点標定を行うときには垂直位置へ回転させる。なお、駆動源（モータ）の駆動制御は、図１に示した標定制御装置３２により行われる。
【００２６】
図２の構成によれば、放電部２２を球電極２２１，２２３、及び絶縁筒２２５等により形成し、この部分で放電を行い、高圧直流電源部２４及び充電用コンデンサ２５による高圧インパルスをケーブル線路１ｗに印加している。これにより、高圧直流電源部２４による高圧インパルスの発生時には、放電のみによって高圧インパルスがケーブル線路１ｗに印加され、機械的な接続部や導電部材を通して印加されることはない。高圧インパルスが印加された後も、高圧直流電源部２４とケーブル線路１ｗとは導通状態の接続が形成されないため、接続部にインピーダンスの変動は生じない。
【００２７】
したがって、高圧直流電源部２４の影響を無視することができ、高圧インパルス印加後に注入する標定用パルスは、ケーブル線路側にのみ効率よく注入することができる。また、高圧直流電源部２４側にはインピーダンス変動が生じないため、検出する反射パルスの大きさが干渉により低下してしまうのを防止でき、高精度に事故点を標定することが可能になる。
【００２８】
図３は、図１及び図２に示した構成の事故点標定装置を用いて図４のように事故点標定を行ったときの動作波形を示す。図中、 （ａ）は直流電圧（線路電圧）波形、（ｂ）は直流電流波形、（ｃ）は高圧直流電源部２４及び充電用コンデンサ２５による高圧のインパルス電圧波形、（ｄ）はパルス発生装置３０によるパルス注入波形である。
【００２９】
事故点標定を行うとき、まず、標定制御装置３２から続流用直流電源２７に制御信号が送信される。制御信号を受けた続流用直流電源２７は負の直流電圧（−Ｖ）を発生し、この直流電圧をブロッキングコイル２９及びブロッキング素子２８を通して端末部５ｗに印加する。その際の電圧及び電流波形が図３の（ａ）及び（ｂ）である。ついで、標定制御装置３２は高圧直流電源部２４と放電部２２の駆動用モータのそれぞれに制御信号を送る。高圧直流電源部２４は高電圧を発生し、この電圧を充電抵抗２３を介して充電用コンデンサ２５に充電する。充電用コンデンサ２５への充電が完了した時点では、絶縁棒２２４は垂直位置になっており、球電極２２１と２２３は絶縁筒２２５を介して対峙する位置関係になるので、球電極間の間隙には、充電用コンデンサ２５の高電圧による放電が発生する。この結果、球電極２２１には高圧インパルスが発生する。その波形が図３の（ｃ）である。
【００３０】
球電極２２１に生じた高圧インパルスは、続流用直流電源２７からの直流電圧に重畳した状態で端末部５ｗを介してケーブル線路１ｗに印加される。事故点１１では、高圧インパルスに基づくアーク放電が生じ、事故点１１は焼成により低抵抗化される。事故点１１では、前記アーク放電によって続流し、事故点１１のインピーダンス値は数Ω程度になる。
【００３１】
標定制御装置３２は、続流を開始してから電流が安定したｔ１時間後に、パルス発生装置３０に制御信号を送り、パルス発生装置３０から端末部２ａに標定用パルスを複数回注入させる。その波形が図３の（ｄ）である。検出センサ７ｗにより事故点１１からの反射パルスが検出され、この検出に基づいて、標定制御装置３２は端末部５ｗから事故点１１までの距離を標定する。標定用パルスの注入時から高圧直流電源部２４が停止するまでの時間ｔ２は、反射パルスが最小時間で観測されるまでの時間となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】事故点標定装置の構成を示す接続図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る事故点標定装置用高圧インパルス発生装置の構成を示す模式的構成図である。
【図３】図２の高圧インパルス発生装置を図１の事故点標定装置に適用し、図４のように事故点標定を行ったときの動作波形を示す波形図である。
【図４】ケーブル線路の事故点標定方法を達成する装置構成とケーブル線路の接続を示す接続図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ｕ，１ｖ，１ｗ  ケーブル線路
２ｕ，２ｖ，２ｗ  分岐接続部
３ｕ，３ｖ，３ｗ  分岐線
４ｕ，４ｖ，４ｗ，５ｕ，５ｖ，５ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗ  端末部
７ｕ，７ｖ，７ｗ  検出センサ
８  パルス発生装置
９  信号変換器
１０  処理装置
１１  事故点
２１  波形調整用抵抗
２２  放電部
２３  充電抵抗
２４  高圧直流電源部
２５  充電用コンデンサ
２６  スイッチ
２７  続流用直流電源部
２８  ブロッキング素子
２９  ブロッキングコイル
３０  パルス発生装置
３１  ブロッキング素子
３２  標定制御装置
２２１，２２３  球電極
２２２，２２４  絶縁棒
２２５  絶縁筒
２２６  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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