(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送配電線路は該送配電線路に平行に敷設される検知線と、零相電圧測定手段とを備え、該検知線の一端は接地され、該検知線に流れる電流を測定するための電流測定手段を設けており、
該電流測定手段によって測定され、その後補正された補正誘導電流IIを求め、該補正誘導電流IIの所定時間の積分値が所定値を超えた場合に断線と判断する断線検出システムであって、
上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、上記零相電圧測定手段によって測定した零相電圧Ｖ0から算出した誘導電流の値を差し引くことにより補正がされていることを特徴とする断線検出システム。
【請求項２】
上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、非断線時の上記送配電線路の相電圧による誘導電流の値を差し引くことにより、非断線時に値が略零となるように補正が加えられていることを特徴とする請求項１記載の断線検出システム。
【請求項３】
上記送配電線路は非接地式の三相３線式の送配電線路である請求項１又は２記載の断線検出システム。
【請求項４】
上記検知線は該送配電線路に平行に敷設される架空地線又は通信線である請求項１、２又は３記載の断線検出システム。
【請求項５】
送配電線路に設置されサージ検出時刻の情報を親局に送信する子局と、該サージ検出時刻の情報をもとに断線点の標定を行う該親局と、を有する断線点標定システムであって、該送配電線路は該送配電線路に平行に敷設される検知線と、零相電圧測定手段とを備え、該検知線の一端は接地され、該検知線に流れる電流を測定するための電流測定手段を設けており、
該電流測定手段によって測定され、その後補正された補正誘導電流IIを求め、該補正誘導電流IIの所定時間の積分値が所定値を超えた場合に断線と判断し、
上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、上記零相電圧測定手段によって測定した零相電圧Ｖ0から算出した誘導電流の値を差し引くことにより補正がされており、
上記子局は、時計としての機能を備え、人工衛星からのＧＰＳ電波を受信して、ＧＰＳの保有する現在時刻を特定し、該ＧＰＳの保有する現在時刻と自己の基準時刻を同期させることができ、当該子局が、設置された送配電線路の電線断線時に発生するサージを検出して、該サージを検出した時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ検出時刻を通信網を通じて上記親局に送信し、
上記親局は、上記子局から送信される上記サージ検出時刻を通信網を介して受信し、断線の生じた区間の両端の子局の上記サージ検出時刻の差と、該断線区間の送配電線路の長さと、から送配電線路の断線の生じた位置を標定することを特徴とする断線点標定システム。
【請求項６】
上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、非断線時の上記送配電線路の相電圧による誘導電流の値を差し引くことにより、非断線時に値が略零となるように補正が加えられていることを特徴とする請求項５記載の断線点標定システム。
【請求項７】
上記送配電線路は非接地式の三相３線式の送配電線路である請求項５又は６記載の断線点標定システム。
【請求項８】
上記検知線は該送配電線路に平行に敷設される架空地線又は通信線である請求項５、６又は７記載の断線点標定システム。
【請求項９】
上記親局は、上記送配電線路の断線点を挟む一対の子局のうちの一の子局の上記サージ検出時刻ｔ１と、他の子局の上記サージ検出時刻ｔ２と、サージの伝播速度ｖと、該子局間の送配電線路の長さＬと、をもとに、該一の子局から上記断線点までの送配電線路上の距離Ｌ１を、式Ｌ１＝（Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ）／２から求めるものである請求項５、６、７又は８記載の断線点標定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送配電線路の断線検出システム及び断線点標定システムに関する。更に詳しくは、非接地系の三相３線式の送配電線路に適し、気象や負荷等の外乱要因による影響が少なく誤検出が少ない断線検出システムと、送配電線の断線点を正確に標定することができる断線点標定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、非接地系三相３線式の送配電線路の断線検出方法として、送配電線路の対地静電容量によって変化する零相電圧Ｖ0又は零相電流Ｉ0を測定して断線を判別する方法が提案されている。しかし、碍子汚損等の不平衡リーク抵抗等による零相電圧Ｖ0又は零相電流Ｉ0の変動と区別できず、断線であるかどうかを判断できない場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点を解決するものであり、特に非接地系の三相３線式の送配電線路に適し、気象や負荷等の外乱要因による影響が少なく誤検出が少ない断線検出システムと、送配電線の断線点を正確に標定することができる断線点標定システムとを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本第１発明の断線検出システムは、送配電線路は該送配電線路に平行に敷設される検知線と、零相電圧測定手段とを備え、該検知線の一端は接地され、該検知線に流れる電流を測定するための電流測定手段を設けており、該電流測定手段によって測定され、その後補正された補正誘導電流IIを求め、該補正誘導電流IIの所定時間の積分値が所定値を超えた場合に断線と判断する断線検出システムであって、上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、上記零相電圧測定手段によって測定した零相電圧Ｖ0から算出した誘導電流の値を差し引くことにより補正がされていることを特徴とする。
【０００５】
本第５発明の断線点標定システムは、送配電線路に設置されサージ検出時刻の情報を親局に送信する子局と、該サージ検出時刻の情報をもとに断線点の標定を行う該親局と、を有する断線点標定システムであって、該送配電線路は該送配電線路に平行に敷設される検知線と、零相電圧測定手段とを備え、該検知線の一端は接地され、該検知線に流れる電流を測定するための電流測定手段を設けており、該電流測定手段によって測定され、その後補正された補正誘導電流IIを求め、該補正誘導電流IIの所定時間の積分値が所定値を超えた場合に断線と判断し、上記補正誘導電流IIは、上記電流測定手段によって測定された電流値から、上記零相電圧測定手段によって測定した零相電圧Ｖ0から算出した誘導電流の値を差し引くことにより補正がされており、上記子局は、時計としての機能を備え、人工衛星からのＧＰＳ電波を受信して、ＧＰＳの保有する現在時刻を特定し、該ＧＰＳの保有する現在時刻と自己の基準時刻を同期させることができ、当該子局が、設置された送配電線路の電線断線時に発生するサージを検出して、該サージを検出した時刻であるサージ検出時刻を特定し、また、該サージ検出時刻を通信網を通じて上記親局に送信し、上記親局は、上記子局から送信される上記サージ検出時刻を通信網を介して受信し、断線の生じた区間の両端の子局の上記サージ検出時刻の差と、該断線区間の送配電線路の長さと、から送配電線路の断線の生じた位置を標定することを特徴とする。
【０００６】
上記「補正誘導電流II」は、第２及び６発明に示すように、上記電流測定手段によって測定された電流値から、非断線時の上記送配電線路の相電圧による誘導電流の値を差し引くことにより、非断線時に値が略零となるように補正を加えることができる。また、本断線検出システムを適用することができる上記「送配電線路」は、第３及び７発明に示すように、非接地式の三相３線式の送配電線路とすることができる。
更に、上記「検知線」は、送配電線路に平行に敷設される専用線を新たに設けてもよいし、第４及び８発明に示すように既存の大地から絶縁された架空地線や通信線を検知線として利用することもできる。尚、検知線の上記「一端」は、検知線の末端部ばかりではなく、断線検出に支障が出ない程度の中途の部分であってもよい。
【０００７】
上記「零相電圧測定手段」は、送配電線の零相電圧を測定することができればよく、接地コンデンサーや、接地変圧器等を使用することができる。
上記「電流測定手段」は、検知線上を流れる誘導電流を測定することができればよく、変流器等を使用することができる。また、上記「誘導電流」は非断線時及び断線時を問わず、静電誘導によって送配電線路から検知線に誘導される電流である。更に、上記「所定時間」及び「所定値」は、送配電線路の断線の誤検出が無い範囲で適宜設定することができる。
【０００８】
上記「親局」は第９発明に示すように、上記送配電線路網の断線点を挟む一対の子局のうちの一の子局の上記サージ検出時刻ｔ１と、他の子局の上記サージ検出時刻ｔ２と、サージの伝播速度ｖと、該子局間の送配電線路の長さＬと、をもとに、該一の子局から上記断線点までの送配電線路上の距離Ｌ１を、式Ｌ１＝（Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ）／２から求めるものである。
【０００９】
〔作用〕
図１に示す非接地系三相３線式送配電線路と平行に敷設される検知線Ｓは、各線路Ａ、Ｂ、Ｃと静電結合された状態となっており、各線路Ａ、Ｂ、Ｃの相電圧、及び零相電圧Ｖ0とによる誘導電流ｉu及びｉ0が生ずる。
また、任意の各線路Ａ、Ｂ、Ｃが断線した場合、断線点Ｐ以降の相電圧が変化することで、誘導電流ｉuが変化する。しかし、雨や雪等による送配電線路とその支持体とのリークや、負荷の変動等の外乱要因によって零相電圧Ｖ0が変動するため、相電圧による誘導電流ｉuの変動がこのままでは検出することができない。
【００１０】
そこで、検知線を流れる誘導電流ｉから、別に求めた零相電圧Ｖ0から算出した誘導電流ｉ0を差し引くことによって（零相電圧Ｖ0による補正）、相電圧による誘導電流ｉuを求めることができる。更に、この誘導電流ｉuは雷サージ等によって一時的に変動することが考えられる。このため、非断線時の誘導電流ｉuに対する変動値（非断線時に値が零となる補正）を積分し、その値が所定値を越えた場合に断線と検出することで誤動作を避けることができる。
【００１１】
また、送配電線路の任意の線路で断線が生じると、図５に示すように、その断線点よりサージとして進行波が線路の両方向に発生する。この進行波が子局▲１▼及び子局▲２▼で検出される時間は、送配電線路を伝播する進行波の伝播速度ｖが一定であると仮定すれば、断線点から各子局までの距離Ｌ１，Ｌ２に比例することになる。
【００１２】
つまり、子局▲１▼と子局▲２▼の間の送配電線路の長さＬが分かっており、子局▲１▼及び子局▲２▼で検出した時間差を正確に検出することができれば、図５に示すように、計算式「Ｌ１＝（Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ）／２」により子局▲１▼から断線点までの距離Ｌ１を求めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜５に示すように、本発明の断線検出システム及び断線点標定システムを実施例によって詳細に説明する。
１．断線点標定システムの構成
（ａ）非接地系三相３線式送配電線路用断線点標定システムの全体の構成
図１、図３及び図４に非接地系三相３線式送配電線路用断線点標定システムの全体の模式図を示す。また、図１は断線検出システムを、図３は子局を、そして図４は親局を示す。
【００１４】
図１に示す断線点標定システムに含まれる断線検出システムについて説明する。本断線検出システムを設けた非接地系三相３線式送配電線路は、電源４と負荷５とを結ぶ三相の送配電線Ａ、Ｂ、Ｃ、及び検知線Ｓを備える。また、検知線Ｓは架空地線及び通信線を兼ねており、避雷器等によって大地から絶縁され、電源４側の端部が接地されている。更に、この検知線Ｓには電流測定手段３が接続されており、検知線Ｓ上を流れる誘導電流ｉを測定することができる。この電流測定手段３としては変流器を使用した。また、送配電線路の各線路Ａ、Ｂ、Ｃには零相電圧測定手段６として、接地コンデンサーや、接地変圧器等が設けられている。
更に、送配電線路の各鉄塔や電柱にはそれぞれ子局１が設けられ、電流測定手段３及び各子局１等から送られる情報を受信する親局２が設けられている。尚、図中Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃは送配電線Ａ、Ｂ、Ｃ各線と、検知線Ｓ間との静電容量を示す。
【００１５】
（ｂ）子局
子局１は、図３に示すように、ＧＰＳアンテナ１１１と、ＧＰＳ受信機１１２と、発振回路１２１と、基準時計１２２と、基準時刻補正回路１２３と、サージ検出器１３１と、フィルタ回路１３２と、サージ信号検出回路１３３と、サージ検出時刻保持回路１３４と、中央処理ユニット１４１と、通信インターフェイス１４２と、を備える。
【００１６】
そして、サージ検出器１３１、フィルタ回路１３２、サージ信号検出回路１３３、サージ検出時刻保持回路１３４、並びに中央処理ユニット１４１の一部は「サージ検出手段１３」に相当する。また、中央処理ユニット１４１と通信インターフェイス１４２は「サージ情報送信手段１４ｂ」に相当する。
【００１７】
そして、同程度の概念としては、 ＧＰＳアンテナ１１１とＧＰＳ受信機１１２をまとめて「ＧＰＳ受信手段１１」としてとらえることができ、発振回路１２１と基準時計１２２と基準時刻補正回路１２３とをまとめて「計時手段１２」としてとらえることができる。
【００１８】
以下、子局の各構成要素について説明する。
（i）サージ検出器１３１
送配電線路の鉄塔等に取付けられ、断線時に発生するサージ信号（進行波）を検出し、フィルタ回路１３２に送る。なお、サージ信号としてサージ電圧を検出する場合には、ＰＴ又はＰＤ等の電圧検出器を使用する。また、サージ信号としてサージ電流を検出する場合には、ＺＣＴ（零相変流器）等を使用する。
（ii）フィルタ回路１３２
サージ検出器１３１が検出した信号から、サージ信号以外の不要な商用周波信号成分等を除去し、サージ信号のみを通過させ、サージ信号検出回路１３３に送る。
（iii）サージ信号検出回路１３３
サージ信号のレベルを検出し、信号レベルがサージ認定レベルを超えたら、サージの発生と判断して時刻保持信号をサージ検出時刻保持回路１３４へ出力する。
【００１９】
（iv）サージ検出時刻保持回路１３４
サージ信号検出回路１３３から時刻保持信号が出力されると、その時の基準時計１２２の時刻を保持し、それをサージ検出時刻として中央処理ユニット１４１へ出力する。
【００２０】
（v）ＧＰＳアンテナ１１１とＧＰＳ受信機１１２
ＧＰＳアンテナ１１１がＧＰＳ衛星からの電波を受信し、それをＧＰＳ受信機１１２に送る。そしてＧＰＳ受信機１１２が、その電波からＧＰＳ衛星が保有する標準時刻の情報を同期信号として取り出し、基準時刻補正回路１２３へ出力する。
【００２１】
（vi）基準時刻補正回路１２３
ＧＰＳ受信機１１２から得られる標準時刻によって基準時計１２２の基準時刻を補正する。
（vii）基準時計１２２
基準時刻を基準時刻保持回路１２３及びサージ検出時刻保持回路１３４へ出力する。
（viii）発振回路１２１
時刻を計時するための基準時刻信号を基準時計１２２へ出力する。
【００２２】
（ix）中央処理ユニット１４１
サージ検出時刻保持回路１３４から出力されるサージ検出時刻を、通信インターフェイス１４２を介して親局２に送信する。
（x）通信インターフェイス１４２
中央処理ユニット１４１が通信線を使って親局２と通信できるように、中央処理ユニット１４１と通信線との間で通信信号を中継する。
【００２３】
（ｃ）親局２
また、親局２は図４に示すように、通信インターフェイス２１と、 補助記憶装置２２２と、中央処理装置２３と、ＣＲＴ２４１と、プリンタ２４２と、キーボード２５とを有する。
【００２４】
ここで、通信インターフェイス２１は、各子局からのサージ検出時刻の情報を受信する子局サージ情報受信手段２１ｂとして位置づけることができる。
そして、中央処理装置２３は、サージ検出時刻をもとに断線位置を標定する断線位置特定手段２３ｃとして位置づけることができる。
【００２５】
更に、ＣＲＴ２４１とプリンタ２４２は、標定結果を出力する情報出力手段２４として位置づけることができる。そして、キーボード２５は、入力手段として位置づけることができる。
以下、親局の各構成要素について説明する。
【００２６】
（i）通信インターフェイス２１
子局１との間の通信信号を中継する。即ち、通信線を介して子局１から送られてくる信号を変換して、中央処理装置２３に渡す。
【００２７】
（ii）中央処理装置２３（パーソナルコンピュータ、ワークステーション等）
各子局１，１，１，．．．から送られてくる位置情報とサージ検出時刻とを、通信インターフェイス２１を介して受け取り、後述する断線点標定処理を行う。
断線点標定処理によって得た断線点は、補助記憶装置２２２に記憶されていた送配電線路図データや地図データ等と組合わせて、ＣＲＴ２４１もしくはプリンタ２４２へ出力される。
【００２８】
（iii）補助記憶装置２２２（ハードディスク等）
各子局１，１，１，．．．から送られてくるサージ検出時刻や位置情報、並びに中央処理装置２３が計算した断線点及び中央処理装置２３での処理に必要な送配電線路図データや地図データ等を記録し保存する。
ここで、送配電線路図データには、電柱や鉄塔の位置データ、各電柱（鉄塔）間の距離データ等がある。
（iv）プリンタ２４２
中央処理装置２３の指示により、中央処理装置２３から送られた送配電線路図データや断線点の標定結果等を印刷する。
【００２９】
（v）ＣＲＴ２４１
中央処理装置２３の指示により、中央処理装置２３から送られた送配電線路図や断線点の標定結果等を表示する。
（vi）キーボード２５（入力手段）
送配電線路図を作成するために必要な作図データ等を入力する。
ここで、作図データには、電柱や鉄塔の位置データ、各電柱（鉄塔）間の距離データ等がある。
【００３０】
２．断線点標定システムの検証
（１）断線検出の原理
図１に示すように、非接地系三相３線式送配電線に沿って設けられた検知線Ｓの一端を接地すると、充電されている各相の線路Ａ、Ｂ、Ｃからの静電誘導によって、検知線Ｓに誘導電流ｉuが流れる。このような状態で、Ｐ点において断線が起きた場合、検知線Ｓを流れる誘導電流ｉuの変化が生じる。この変化を調べることによって送配電線路の断線の有無を判別することができる。
【００３１】
しかし、気象条件等により線路の支持物のリーク抵抗等に不平衡が生じると零相電圧Ｖ0が発生し、この零相電圧Ｖ0による誘導電流ｉ0も検知線Ｓ上に流れる。よって、検知線Ｓに流れる誘導電流ｉは、ｉu及びｉ0の和となる。
また、零相１電圧Ｖ0は上記条件により変動し易いため、各相の線路Ａ、Ｂ、Ｃの相電圧による誘導電流ｉuの変動と区別が難しい。このため、検知線Ｓに流れる誘導電流ｉから、零相電圧Ｖ0による誘導電流ｉ0と、非断線時の相電圧による誘導電流ｉu0と、を除去（補正）して補正誘導電流IIを抽出する必要がある。
【００３２】
ここで、ある時間ｔにおける各誘導電流ｉ、ｉ0、及びｉuの関係は次に示す(1)〜(3)式のようになる。尚、(2)式で位相がπ／２だけ進められているのは、零相電圧Ｖ0に対して、静電誘導によって生じる誘導電流ｉ0がπ／２進むためである。また、αは零相電圧Ｖ0の位相角、Ｅは相電圧、ａ、ｂは定数である。
ｉ(t) ＝ｉO(t)＋ｉu(t)                                      (1)
ｉO(t)＝ａＶ0sin（ωｔ＋α＋π／２）＝ａＶ0cos（ωｔ＋α）  (2)
ｉu(t)＝ｂＥsin（ωｔ＋β）                                 (3)
【００３３】
予め非断線時の状態で、上記式の各定数を求めることで、任意の時間ｔにおけるｉO(t)を求めることができるようにすれば、ｉ(t)を測定することで任意の時間ｔにおけるｉu(t)を求めることができることがわかる。また、ｉO(t)は(2)式に示すように算出することができるが、Ｖ0は随時求める必要がある。更に、ａはこのままでは求めることができない。
【００３４】
（２）定数の決定方法
(2)式のうち、測定等によって求めることができないのはａである。そこで、ｔ＝０であって、且つ、零相電圧Ｖ0の異なる状態Ａ、ＢにおけるｉA(t)とｉB(t)を求め、ｉA(t)−ｉB(t)とすると、
ｉA(t)＝ａＶ0Acos（ωｔ＋αA）＋ｂＥsin（ωｔ＋β）             (4)
ｉB(t)＝ａＶ0Bcos（ωｔ＋αB）＋ｂＥsin（ωｔ＋β）             (5)
ｉA(t)−ｉB(t)＝ａＶ0Acos（ωｔ＋αA）−ａＶ0Bcos（ωｔ＋αB）  (6)
となる。また、ｔ＝０であるため、
ｉA(0)−ｉB(0)＝ａＶ0AcosαA−ａＶ0BcosαB                      (7)
ａ＝（ｉA(0)−ｉB(0)）／（Ｖ0AcosαA−Ｖ0BcosαB）              (8)
また、ｉA(0)、ｉB(0)、Ｖ0A、Ｖ0B、αA、αBは測定によって求めることができる値であるため、(8)式よりａを決定することができる。更に、この決定したａを用いて、非断線時の相電圧による誘導電流ｉu0を決定することができる。
【００３５】
（３）断線の検出方法
（２）定数の決定方法で決定した各種定数を用いて、断線の検出に用いる補正誘導電流IIを求めるには以下の(9)式を用いる。
II＝ｉ−ｉO−ｉuO                                               (9)
(9)式中のｉは電流測定手段３により得られる誘導電流ｉであり、ｉOは零相電圧測定手段で得られる零相電圧Ｖ0を(2)式に代入して求められる誘導電流ｉ0であり、ｉuOは非断線時の相電圧による誘導電流に相当する誘導電流である。
【００３６】
この(9)式で得られる補正誘導電流IIは、誘導電流ｉを元にして得られる誘導電流ｉuから非断線時の誘導電流ｉu0を引いているため、非断線時には略零となり、断線時には非零となる。この場合、補正誘導電流IIは、図２に示すように一定期間分だけ積分され、その積分値が一定値を超えた場合に断線と判断することで、雷サージ等による一時的な変動や、補正の遅れ等による誤検出を回避する。
【００３７】
尚、上記相電圧による誘導電流ｉuの変化は非断線時においては微小であるため、零相電圧Ｖ0による誘導電流ｉ0による補正のみをおこない、相電圧による誘導電流ｉuのみを抽出し、非断線時の誘導電流ｉu0との変化分を検出することで、送配電線路の断線を検出するようにすることもできる。
【００３８】
（４）非接地系三相３線式送配電線路における断線検出の検証
1)１線断線
以下、１線断線におけるシミュレーションを行うことで、図１に示す非接地系三相３線式送配電線路における断線検出の検証を行った。
このシミュレーションでは、送配電線路の全長は１０００ｍ、電線の径は１６ｍｍ、線路間電圧は６．６ｋＶ、周波数は６０Ｈｚとした。また、三相の送配電線Ａ、Ｂ、Ｃと、検知線Ｓとの距離はそれぞれ０．９ｍ、０．５ｍ、０．８ｍとした。更に、各送配電線Ａ、Ｂ、Ｃの電圧の位相差は、それぞれ０、２／３π、４／３πとした。また、積分値は過去０．５秒間の補正誘導電流IIの積分した値である。
【００３９】
図２に示すように、補正誘導電流IIは非断線時では略零となるが、断線時は継続的に非零の状態となる。更に、積分値は断線が生じるとしきい値を越えて増加し、しきい値を越えた時点で断線と判断している。
【００４０】
2）２線断線
２線断線の場合においても、充電されている線路が残っているため、相電圧の変化が現れる。一方、零相電圧Ｖ0による誘導電流ｉの変動分もあるが、これは補正によって無視することができる。このため、２線断線の場合でも相電圧による誘導電流ｉuの変化を検出し、断線を検出することができる。
【００４１】
3)３線断線
送電線路の線路Ａ、Ｂ、Ｃの全てが断線した場合、断線点Ｐ以降は検知線Ｓへの静電誘導が生じない。しかし、求められる補正誘導電流IIは、線路長が所定長さとしたまま補正される過補正となり、この過補正による変化が生じると考えられる。このため、３線断線の場合でも断線を検出することができると考えられる。
【００４２】
３．断線点標定システムにおける処理
以下、送配電線路に断線が生じた場合に断線箇所を標定するための手続きについて説明する。まず（ａ）において、子局におけるサージ検出時刻の標定について説明をし、次に（ｂ）において、親局における断線点の標定について説明する。
【００４３】
（ａ）子局におけるサージ検出時刻の標定
以下に、子局１の中央処理ユニット１４１におけるサージ検出時刻の標定手続を示す。
子局は、断線時に発生するサージをサージ検出器１３１で受信し、フィルタ回路１３２及びサージ信号検出回路１３３によって検出し、サージ検出信号をサージ検出時刻保持回路１３４へ出力する。次いで、サージ検出時刻保持回路１３４ではサージ検出信号を受けたときの基準時刻を保持し、サージ検出時刻として中央処理ユニット１４１へ出力する。続いて、中央処理ユニット１４１は、サージ検出信号の検出時刻データを、断線情報として子局番号と共に親局へ自動送信する。
【００４４】
（ｂ）親局における断線点の標定
親局２の中央処理装置２３は、あらかじめ電源４端に最も近い子局１と、送配電線路網の各末端の子局１との間の送配電線路の長さＬを計算し記憶している。
そして、中央処理装置２３は、送配電線路上の電源４端に最も近い子局１と、幹線及び支線の末端に最も近い子局１との組み合わせを選択し、両子局のサージ検出時刻の差から断線点を標定する。
【００４５】
即ち、親局２は、電流測定手段３より得た誘導電流ｉと、零相電圧測定手段６より得た零相電圧Ｖ0より、補正誘導電流IIを求め、その積分値が所定値を越えた場合に断線と判断する。
更に、中央処理装置２３は図１及び図５に示すように、電源４端側の子局１のサージ検出時刻ｔ１と、末端５側の子局１の上記サージ検出時刻ｔ２と、サージの伝播速度ｖと、両子局間の送配電線路の長さＬと、をもとに、電源４端側の子局から送配電線路の断線の生じた位置（断線点）までの送配電線路上の距離Ｌ１を、式Ｌ１＝（Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ）／２から求める。
ただし、ｖは架空線路の場合とケーブル配電線路の場合とを考えて１５０〜３００ｍ／μｓとしている。このｖは２５０〜３００ｍ／μｓとするとより好ましい。
【００４６】
そして、標定した断線点の近くにその断線点を挟む子局１，１がある場合は、再度、それらの子局１，１のサージ検出時刻の差から断線点の標定をし直すことにより、標定の信頼性を上げることができる。
この断線点の標定手続については、オペレータがその都度手動操作により中央処理装置２３に必要な指示を与えて、断線点の標定処理をさせるものとしてもよいし、中央処理装置２３が自動的に処理できるようにプログラムを組んでもよい。
【００４７】
なおこの場合、両端の子局の基準時計の時刻を同期させていなければ正確な時刻差は検出できないが、ここでは、上述したように、ＧＰＳ衛星から送られてくる標準時刻と、各子局の基準時計の時刻を組合わせ、基準時刻補正回路１２３により随時補正することにより、各子局は時刻の同期を取っている。
【００４８】
そして、上記送配電線路の断線の生じた位置を情報出力手段２４であるＣＲＴ２４１とプリンタ２４２に出力する。
【００４９】
４．断線点標定システムの運用
子局１は、送配電線路を支持する電柱（鉄塔）に取り付け、いつ断線が発生しても検出できるように２４時間連続で運転する。
親局２は、例えば、電力会社の支店又は営業所に設置し、オペレータがいる間だけ運転するようにしてもよいし、いつ断線が発生してもすぐに断線点が確認できるように、２４時間運転としてもよい。
【００５０】
５．本断線点標定システムの効果
本実施例の断線点標定システムは、子局１内の計時手段１２とＧＰＳ受信手段１１を組合わせることにより、各子局１、１で同期し、正確な時刻を維持することで、断線箇所の両側（電源端と末端）に位置する子局１のサージ信号の到達時刻の差から、断線点Ｐの位置（子局から断線点の位置までの距離）を特定する。また、検知線Ｓに流れる誘導電流ｉを測定することによって、外乱要因に影響されることなく、断線であるかどうかを判別することができる。従って、断線点Ｐの標定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００５１】
尚、本発明においては、上記実施例に限らず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、子局から親局への情報の送信は、携帯電話、ＰＨＳ及び公衆電話回線等の有線や、無線等の公衆回線網、更にはインターネット等のネットワーク等を利用するものとすることができるし、送配電線路に設けられた専用回線網（例えば、メタルケーブル、光ファイバ、無線等）によって行うものとしてもよい。更に、送配電線路上に変調した信号を搬送させてもよい。
【００５２】
また、送配電線路図情報中の地図データについても、補助記憶装置に記録される態様に限られるものではなく、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）等の他の記録メディアに記録されるものであってもよい。更に、インターネット上の地図情報システムを運用しているＷＷＷサイト等のサーバから地図データをダウンロードし、又はオンラインで取り出すものとしてもよい。インターネットを介してサーバからデータをダウンロードし、又はオンラインで取り出す態様とすれば、地図情報を独自に保持する必要がなく常に最新の地図情報を入手することができる。
【００５３】
また、検知線Ｓに設けられる電流測定手段３の負荷側に、雷による破壊を保護するために、任意の保護手段を設けることができる。この保護手段としては例として、ＬＣ回路による回路や避雷器等を挙げることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本第１発明の断線検出システムによれば、気象や負荷の変動等による外乱要因による影響が少なく正確な断線検出を行うことができる。また、この断線検出システムは第２発明に示すように、断線の検出に用いる補正誘導電流IIを通常時に零となるように補正することで、断線時の補正誘導電流IIの変化を容易に検出することができる。
【００５５】
更に、この断線検出システムは第３発明に示すように、非接地式の三相３線式の送配電線路に適している。更に、本断線検出システムに必要な検知線は、第４発明に示すように既存の架空地線又は通信線を使用することができるため、新たな線路を設ける必要が無い。
【００５６】
本第５発明の断線点標定システムによれば、送配電線の断線点を正確に標定することができる。また、このシステムは第６発明に示すように、断線時の補正誘導電流IIの変化を容易に検出することができる。更に、このシステムは第７発明に示すように、非接地式の三相３線式の送配電線路に適している。
【００５７】
また、本断線検出システムに必要な検知線は、第８発明に示すように既存の架空地線又は通信線を使用することができるため、新たな線路を設ける必要が無い。更に、第９発明に示す方法によって、正確に断線点を標定することができる。更に、ＧＰＳ電波を使用して基準時刻を補正することで、子局間の基準時刻のずれを無くし、正確に断線点の標定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非接地系三相３線式送配電線路の断線点標定システムの構成を説明するための模式図である。
【図２】断線による、補正誘導電流IIとその積分値の変化を示すグラフである。
【図３】子局の各構成要素の説明図である。
【図４】親局の各構成要素の説明図である。
【図５】断線箇所を特定する原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１；子局、１１；ＧＰＳ受信手段、１１１；ＧＰＳアンテナ、１１２；ＧＰＳ受信機、１２；計時手段、１２１；発振回路、１２２；基準時計、１２３；基準時刻補正回路、１３；サージ検出手段、１３１；サージ検出器、１３２；フィルタ回路、１３３；サージ信号検出回路、１３４；サージ検出時刻保持回路、１４ｂ；サージ情報送信手段、１４１；中央処理ユニット、１４２；通信インターフェイス、２；親局、２１；通信インターフェイス、２１ａ；子局位置情報受信手段、２１ｂ；子局サージ情報受信手段、２２；地図情報記憶手段、２２１；ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２２２；補助記憶装置、２３；中央処理装置、２３ａ；送配電線路図情報作成手段、２３ｂ；断線区間特定手段、２３ｃ；断線位置特定手段、２４；送配電線路図情報出力手段、２４１；ＣＲＴ、２４２；プリンタ、２５；キーボード（入力手段）。３；電流測定手段、４；電源、５；負荷、６；零相電圧測定手段、Ａ、Ｂ、Ｃ；送配電線、Ｓ；検知線。
【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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