(57)【要約】【課題】  接地線が設けられていない電柱についても、漏れ電流の検出を可能とする。【解決手段】  電柱に巻き付けてこの電柱線に施設した接地線を流れる電流を、あるいは接地線が設けられていないときにはその鉄筋を流れる電流を検出するための電流センサ１と、このセンサ１の出力信号に応じて地絡電流の有無を作業者に報知する装置本体２と、この装置本体２に電力を供給するための電源装置３とを備える。電流センサ１としてロゴスキ型電流センサを使用し、被検対象となる電柱に巻き付けることができる長さのコイル部４と、使用時に両端部を連結してコイル部２を環状とするための連結部５と、コイル部４の出力部６とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線の地絡事故区間に停電状態で各相と大地間に直流高圧パルス電流を注入し、一方、各前記事故区間内の電柱に巻装し、少なくとも電柱の接地線または鉄筋を流れる電流を検出するコイルにて構成するリング状電流センサを備えた事故検知器を設けて事故電柱と事故相を特定する装置であって、前記注入直流高圧パルス電流は１番目のパルス検出から特定時間Ｔ１内に規定パルス数を注入し、これに対応して事故検知器は特定時間Ｔ１以内で規定パルス数を検出したとき地絡事故点として検出、表示するようにしたことを特徴とした配電線の地絡事故点標定装置。
【請求項２】
一つの注入パルスを検出する都度次パルスまでの間パルス入力禁止時間帯Ｔ２を設けたことを特徴とした請求項１記載の配電線の地絡事故点標定装置。
【請求項３】
前記事故検知器は特定時間Ｔ３経過後、検出済みのパルス情報をクリアし初期状態で待機するようにしたことを特徴とした請求項１記載の配電線の地絡事故点標定装置。
【請求項４】
前記事故検知器の機能に配電線の事故による停電後における再閉路または再々閉路時に流れる地絡電流を検出する地絡電流検出機能を付加したことを特徴とした請求項１記載の配電線の地絡事故点標定装置。
【請求項５】
電柱の接地線または鉄筋を流れる電流を検出するコイルにて構成するリング状電流センサをロゴスキ型電流センサとしたことを特徴とする請求項１記載の配電線の地絡事故点標定装置。
【請求項６】
前記ロゴスキ型電流センサが連結部を有し、前記連結部の連結、解除により電柱に対して装着自在としたことを特徴とする請求項４に記載の配電線の地絡事故点標定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配電線の地絡事故点標定装置に関し、詳しくは、電柱の接地線に流れる電流を検出して事故電柱および事故相を特定し事故箇所を短時間で発見することができる地絡事故点標定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電線路においては、電柱上に設置した変圧器や避雷器、開閉器等の機器の経年による劣化や雷害による破損等が発生した場合、線路の絶縁状態が低下することにより、変電所がトリップすることがある。再閉路および再々閉路により供給障害が認められない場合には、そのまま電力を供給し続けることになる。ところが、再閉路に失敗した場合には、事故点探査装置を用いて事故点を探査し、事故点を含む区間内の電柱について作業者が巡視して事故点を探し出して、その絶縁状態を修復したり、あるいは機器を交換したりするなどして事故復旧に当たることになり、その事故点の特定を低コストで且つ確実に検出する方法が望まれている。
【０００３】
一般に、事故点の特定には地絡検出器を用いる。ところが、従来の地絡検出器は、電柱の接地線に流れる漏れ電流を検出することを目的とするものであった（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の地絡検出器は、前述したように電柱の接地線に流れる漏れ電流を検出することを目的とするものであり、変圧器や開閉器等が設置されておらず、通り碍子や引留め碍子などで線路を絶縁しているのみの電柱では接地線が施設されていないことから、このような電柱の漏れ電流の検出は困難であった。
【０００５】
ところが、このような電柱では、主に碍子のひび割れや絶縁劣化による漏れ電流が流れる。この漏れ電流は気象条件にも左右されることから、その検出が非常にむずかしい。さらに、コンクリート電柱が広く使用されるようになっていることから、その検出がさらに困難なものとなっている。
【０００６】
本発明は、接地線を設けられていない電柱についても、漏れ電流を高い感度で精度よく検出することのできる装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の地絡事故点標定装置は、配電線の地絡事故区間に停電状態で各相と大地間に直流高圧パルス電流を注入し、一方、各前記事故区間内の電柱に巻装し、少なくとも電柱の接地線または鉄筋を流れる電流を検出するコイルにて構成するリング状電流センサを備えた事故検知器を設けて事故電柱と事故相を特定する装置であって、前記注入直流高圧パルス電流は１番目のパルス検出から特定時間Ｔ１内に規定パルス数を注入し、これに対応して事故検知器は特定時間Ｔ１以内で規定パルス数を検出したとき地絡事故点として検出、表示するようにしたことを特徴とした（図６参照）。
【０００８】
本発明によれば、高圧パルス電圧を印加するため碍子のひび割れ等のギャップであっても放電してパルス電流が接地線またはコンクリ−ト柱の鉄筋に流れるので、この電流を電柱に巻装した電流センサを設けたことで確実に検出することが可能である。通常このパルス電流は立ち上がりが数十μｓｅｃから数百μｓｅｃの非常に短い一回の変化分を検出することから、また電流センサの出力は微小出力であるので非常に誤検出しやすい。このため、さらにパルス電流を確実に検出しノイズとの判別をするよう注入パルスを複数回、特定時間内に注入したものを検出することで確実性を高めた。尚、Ｔ１は十秒程度が妥当であり、規定パルス数は２〜３パルスが妥当である。
【０００９】
さらに本発明は、一つの注入パルスを検出する都度次パルスまでの間パルス入力禁止時間帯Ｔ２を設けたことを特徴とした（図６参照）。
【００１０】
本発明によれば、注入パルスは間欠放電電流となりやすく注入パルスを誤カウントすることを防ぐため一つの注入パルスを検出する都度次パルスまでの間パルス入力禁止時間帯を設けた。これにより注入パルスの検出を誤検出しなくした。尚、Ｔ２は１秒程度に設定するのが妥当である。
【００１１】
事故検知器は特定時間Ｔ３経過後、検出済みのパルス情報をクリアし初期状態で待機するようにしたことを特徴とした（図６参照）。
【００１２】
本発明によれば、１試験区間を経過した後は自動的に初期状態に戻しよりパルスの検出に確実性を持たせた。これにより前記各手段と併せ誤検出のない地絡事故点標定装置を可能とした。尚、Ｔ３は数十秒が妥当である。
【００１３】
さらに本発明は、事故検知器の機能に配電線の事故による停電後における再閉路または再々閉路時に流れる地絡電流を検出する地絡電流検出機能を付加したことを特徴とした。
【００１４】
本発明によれば、活線状態での地絡電流を一つの事故検知器に設けることで前記パルス注入によって検出のしにくい幽霊事故といわれる事故点をも検出容易とし、利便性と経済性をたかめた。
【００１５】
さらに本発明は、電柱の接地線または鉄筋を流れる電流を検出するコイルにて構成するリング状電流センサをロゴスキ型電流センサとしたことを特徴とした。
【００１６】
本発明によれば、高周波特性が良好で且つ差動入力で使用することでコンンモ−ドノイズを減少し注入パルスの変化分だけを検出するのに適したロゴスキ型電流センサを採用することで模擬事故電流を確実に検出できるようにすることを可能とした。
【００１７】
また本発明によれば、前記ロゴスキ型電流センサが連結部を有し、前記連結部の連結、解除により電柱に対して装着自在としたことを特徴とした。
【００１８】
本発明によれば、ロゴスキ型電流センサはゴムホ−ス状の形状で折り曲げが可能であり、且つ、両端面を機械的につき合わせ接続できる構造のため電柱へ巻きつけるだけでよく作業性が高く、設置条件による特性上の誤差が少なく取り扱いが容易であるという効果を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明において、電流センサとしてロゴスキ型電流センサを使用しているので、電柱内の接地線やその鉄筋を流れる電流を精度よく検出することができる。
【００２０】
また、ロゴスキ型電流センサに連結部を設けることで、電柱への巻付けを容易なものとしているので、作業者の負担を軽減でき、多数の電柱についてこれまでの装置に比べてきわめて短時間に絶縁劣化の有無を調査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施形態の一例の構成を示す図、図２はその電流検出部の構成の一例を示す図、図３は本発明の地絡検出装置の使用形態の一例を示す図である。図４は図１のパルス検出器の具体的構成、図５はパルス計測器の具体的構成をそれぞれ示す図である。
【００２２】
図１に示すように、この実施形態の地絡検出装置は、電柱に巻き付けてこの電柱に施設した接地線を流れる電流を、あるいは接地線が設けられていないときにはその鉄筋を流れる電流を検出するための電流センサ１と、このセンサ１の出力信号に応じて地絡電流の有無を作業者に報知する装置本体２と、この装置本体２に電力を供給するための電源装置３とを備える。この例では、電流センサ１としてロゴスキ型電流センサを使用する。
【００２３】
ロゴスキ型電流センサ１は、被検対象となる電柱に巻き付けることができる長さのコイル部４と、使用時に両端部を連結してコイル部２を環状とするための連結部５と、コイル部４の出力部６とを有する。
【００２４】
コイル部４は、図２（Ａ）に示すように、一端が出力部６の一方であるコイル状導線７と、その他方をこのコイル状導線７に沿って折り返し、出力部６の他方を構成した巻戻し線８と、少なくともコイル状導線７および巻戻し線８を収納し保護する、図２（Ｂ）に示す合成樹脂製細筒状体からなる、可撓性の外装体９と、外装体９の両端部に取り付けられた着脱自在の連結部１０とで構成されている。連結部１０は、外装体９の両端部を使用時に確実に連結でき、それ以外のときには必要に応じて連結を解除することができるものであればよい。たとえば、一端が開口した半円筒状部と、他方がその開口部に着脱自在に嵌着できる部材とで構成することにより、電柱に対して着脱自在にきわめて容易に巻き付けることができる。そして、連結部１０は合成樹脂またはその他の非磁性材料で構成すればよい。出力部６は、連結部１０からリード線もしくはケーブル等で導出する形態であっても、あるいは連結部１０にあらかじめ設けておいた出力端子に接続する形態であってもよい。
【００２５】
装置本体２は、図１に示すように、電流センサ１の出力部６に接続され、その出力を増幅するための前置増幅器１１と、その出力信号を増幅するための増幅器１２と、この増幅器１２の出力がパルスであるときにこのパルス出力信号を選択的に増幅するためのパルス増幅器１３と、このパルス増幅器１３の出力信号におけるパルス信号を検出するためのパルス検出器１４と、このパルス検出器１４の出力信号が印加され、そのパルス数が複数個、たとえば２個であるときに、出力信号を発生するパルス計数器１５と、パルス入力Ｔ３後クリア部１６と、増幅器１２に接続され、その出力信号が交流信号であるときにそれを選択的に増幅するための交流増幅器１７と、この交流増幅器１７の出力信号を検出し、それに応じて出力信号を発生する交流検出器１８と、パルス計数器１５または交流検出器１８からの出力信号に応じて表示装置駆動信号を発生する表示駆動装置１９と、この表示駆動装置１９によって表示を駆動制御される表示装置２０を備える。
【００２６】
前述のパルス検出器１４は、図４に示すようにパルス検出部１４−１と、一番目パルス判定部１４−２と、パルス入力禁止時間帯Ｔ２と、パルス出力部１４−４とで構成される。また、パルス計数器１５は、図５に示すようにＴ１内規定パルス判定部１５−１と、規定パルス出力部１５−２とで構成される。
【００２７】
パルス増幅器１３は、後述する配電線の各相にたとえば継続時間（パルス幅）０．５秒のパルス信号を事故相を特定するために順次印加したときに、それに応じて接地線に流れる地絡電流を選択的に増幅する。そして、パルス検出器１４は間隔がたとえば２秒、６秒のパルスを検出する。また、交流増幅器１７は、商用周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電流が地絡電流として流れたときに、電流センサ１の出力信号を選択的に増幅する。なお、パルス増幅器１３と増幅器１２との間に、パルス信号を通過させ、商用周波数域の信号の通過を阻止する高域通過フィルタを配置し、交流増幅器１７と増幅器１２との間に、商用周波数域の信号を選択的に通過させる低域通過フィルタを配置してもよい。
【００２８】
表示装置２０としては、たとえば液晶表示装置、発光ダイオード（ＬＥＤ）で使用した表示装置、または磁力を利用して表示部を反転させて表示する磁気反転式表示装置などを使用することができる。特に磁気反転式表示装置には、表示状態を保持するための電力を必要とせず、リセット操作で初期状態にただちに復帰するタイプがあり、これらは消費電力に制約がある環境で使用する場合に好適な装置である。
【００２９】
なお、パルス計数器１５および交流検出器１８と表示駆動装置１９との間には、それぞれの出力信号を分離するためのダイオード２１，２２などが挿入接続されている。
【００３０】
電源装置３には一次電池、二次電池、または燃料電池等を使用することができる。
【００３１】
この装置を用いて、電柱における漏れ電流を検出する方法について説明する。
【００３２】
電柱３１には鉄筋を使用したコンクリート製の電柱が広く使用されている。このような電柱３１において、そのアーム部においてたとえば避雷器３８〜４３が取り付けられているときには、これらを介して配電線３２〜３７がそれぞれ保持されている。電柱３１の内部には接地線４４が配設されており、その一端が接地されている。接地線４４の他端側は、避雷器３８〜４３の配電線３２〜３７の接続端子とは反対側の端子に接続されている。なお、電柱３１の頂部には接地架線４５が配置されており、この架線４５は接地線４４と接続され接地されている。接地線４４に代えて鉄筋を使用することも可能である。
【００３３】
また、避雷器や変圧器、開閉器等が設置されておらず、通り碍子や引留め碍子などで線路を絶縁保持しているのみの電柱では、接地線が施設されていない。このような電柱では碍子の絶縁劣化等によって、往々にして漏れ電流が鉄筋を通して流れる。
【００３４】
絶縁劣化または地絡事故が発生したことを特定できた区間の電柱３１に、電流センサ４を巻き付け、この電流センサ４の出力の有無をそれに接続された地絡検出装置本体２で検出して表示する。
【００３５】
避雷器３８〜４３のいずれかが特性劣化または事故を生じたとき、接地線４４に地絡電流が流れる。あるいは、三相の配電線３２〜３４、または同３５〜３７のいずれかにおいて、絶縁劣化を生じて、相間の平衡状態が崩れたとき、接地線４４に地絡電流が流れる。
【００３６】
また、地絡事故を生じた相の配電線を特定するときには、事故区間の配電線各相に順次パルス電圧を印加して、事故を生じた相を特定することも行われるが、このようなパルス電圧の印加によっても接地線４４にそれに応じた電流が流れる。
【００３７】
ロゴスキ型電流センサ４には、接地線４４を流れる電流による磁束変化で起電力が発生し、その出力部６に電圧を生じる。この電圧がパルス状であるときには、パルス増幅器１３で選択的に増幅され、パルス検出器１４でパルス検出が行われて、その出力がパルス計数器１５に供給される。パルス計数器１５は、その入力端にパルスが所定の複数個、たとえば２個到来したときに、パルス信号を検出されたことを示す出力信号を発生する。これは、単発のパルスの検出では誤動作の可能性が高くなるおそれがあり、複数パルス検出による動作ではそのおそれが解消され、高い信頼性を維持することができるためである。パルス計数器１５の出力信号に応じて表示駆動装置１９が表示装置２０を動作させ、絶縁劣化または地絡発生を表示させる。この方法によれば、事故を生じた配電線の相とその事故が生じた電柱を容易に特定することが可能となる。
【００３８】
接地線４４を交流電流が流れているときには、電流センサ４が交流出力を発生することから、その出力信号は交流増幅器１７で選択的に増幅され、交流検出器１８の出力信号に応じて、表示駆動装置１９が表示装置２０に表示動作を行わせ、絶縁劣化の存在を表示させる。
【００３９】
ロゴスキ型電流センサ４は、その連結部１０を設けることで連結、その解除を行うことにより、電柱３１に対してきわめて容易に着脱でき、また装置本体２の構成も簡単で、小型軽量化が容易であるものであることから、装置使用者に与える作業負担を従来の検出装置に比べて著しく軽減することができる。
【００４０】
また、電流センサ１の出力の形態によって、それぞれに対応した増幅器１３，１４で選択的に増幅し、それぞれの後段の構成要素で信号処理する構成であることから、感度よくまた高い信頼性を保持しながら、配電系統における絶縁劣化、地絡事故の発生を検出することができる。
【００４１】
さらに、接地線が設けられていない電柱についても、その鉄筋を流れる電流を検出することができ、これまで漏れ電流の検出が困難とされていた電柱についても、その絶縁劣化発生の有無を非常に容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の地絡検出装置の実施形態の一例を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）はその電流センサ部の外観の一例を示す図、（Ｂ）はその回路構成を示す図である。
【図３】図１に示す実施形態の使用形態の一例を示す図である。
【図４】図１のパルス検出器の具体的構成の一例を示す図である。
【図５】図１のパルス計測器の具体的構成の一例を示す図である。
【図６】注入直流高圧パルス電流を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ロゴスキ型電流センサ
２  装置本体
３  電源装置
４  コイル部
５  連結部
６  出力部
７  コイル状導線
８  巻戻し線
９  可撓性の外装体
１０  連結部
１１  前置増幅器
１２  増幅器
１３  パルス増幅器
１４  パルス検出器
１５  パルス計数器
１７  交流増幅器
１８  パルス計数器
１９  表示駆動装置
２０  表示装置
３１  電柱
３２〜３７  配電線
３８〜４３  避雷器
４４  接地線
４５  接地架線
【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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【図６】
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