(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線に地絡故障が起こった際に地絡故障点を標定する装置であって、中間タップを接地する送電側変圧器と、各配電線の送電端における対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、接地点から中間点に流入する故障電流ｉｇ、および各配電線の受電端における対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴのそれぞれを測定する測定部と、地絡事故発生時に故障電流が流れることによって生じた各配電線の送電端における対地間電圧の差（ＶｓＲ−ＶｓＴ）、受電端における各配電線の対地間電圧の差（ＶｒＲ−ＶｒＴ）、および故障電流ｉｇの測定値を用いて送電端から地絡故障点までの配電線が持つインピーダンスの大きさを式（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇを用いて求め、このインピーダンスの大きさによって送電端から地絡故障点までの距離を算出する演算部とを有することを特徴とする信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置。
【請求項２】
配電線に地絡故障が起こった際に地絡故障点を標定する装置であって、中間タップを接地する送電側変圧器と、各配電線の送電端における対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、接地点から中間点に流入する故障電流ｉｇ、および各配電線の受電端における対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴの、それぞれの波形の瞬時値を測定する測定部と、測定した各波形の瞬時値を同期したタイミングで波形データとして記録する一時記憶部と、地絡事故発生時に故障電流が流れることによって生じた各配電線の送電端における対地間電圧の差（ＶｓＲ−ＶｓＴ）、受電端における各配電線の対地間電圧の差（ＶｒＲ−ＶｒＴ）、および故障電流ｉｇの測定値の波形データを前記一時記憶部から読み出して解析することにより、故障電流ｉｇと電圧（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ）との位相差θを求め、送電端から地絡故障点までの配電線が持つリアクタンスの大きさを式（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇ×sin θを用いて求め、このリアクタンスの大きさによって送電端から地絡故障点までの距離を算出する演算部とを有することを特徴とする信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置。
【請求項３】
前記配電線の送電端側の測定部および受電端側の測定部がそれぞれ標準時刻収集装置を有しており、この標準時刻収集装置から得られる時刻情報を用いて前記波形データの記録タイミングの同期をとる請求項２に記載の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道等における配電線において地絡事故を起こした場合に、送電側から地絡点までの距離を標定する信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、配電線の地絡点標定装置として、配電線によっていわゆるマレーループを形成し、このマレーループを形成した配電線と大地との間に標定用電圧を印加したときに各線に流れる電流の大きさを測定し、その大きさから地絡点を標定するようにした故障点標定装置がある。
【０００３】
図４は従来の地絡点標定装置による標定方法を説明する図である。図４において、Ｐｗは交流電源、１１，１２は配電線であり、ＣＢｐ１は配電線１１，１２に対する通電を遮断する遮断器、Ｒｐ１はマレーループＬｍを形成するために受電側端において各線１１，１２を短絡するためのリレー、Ｒｐ２は前記マレーループＬｍを構成する配電線１１，１２に対地間電圧Ｅを印加するためのリレー、Ｒｇは地絡抵抗、Ｉｐ０はマレーループＬｍに流れる総電流、ＩＰ１，ＩＰ２はそれぞれ配電線１１，１２に流れる標定電流である。
【０００４】
上記構成において、地絡事故が発生すると遮断器ＣＢｐ１がトリップ（開路の状態）して配電線１１，１２への通電を遮断した後に、リレーＲｐ１の接点を閉路することによりマレーループＬｍを形成し、リレーＲｐ２をオン（閉路の状態）にすることにより、標定電流Ｉｐ１，Ｉｐ２を流すことができる。このとき、各配電線１１，１２は単位長さ当たりのインピーダンス（ｒ＋ｊｘ）が定まっているゆえに、前記標定電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の大きさが、マレーループＬｍの全長Ｌと、地絡故障点Ｐまでの距離ｌによって定められる。
【０００５】
したがって、前記標定電流ＩＰ０，ＩＰ１，ＩＰ２の大きさを比較することにより、配電線１１，１２の全長Ｌに対する地絡点Ｐまでの距離ｌの比を以下の式（１）に示すように求めることができる。
ｌ／Ｌ＝２Ｉｐ２／Ｉｐ０−１                              …  式（１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の地絡点標定装置では地絡点Ｐの標定を行なうための標定用電源Ｅ（交流の場合もある）を印加するマレーループＬｍを形成するために、配電線１１，１２に対する交流電源Ｐｗの通電を遮断して、両配電線１１，１２を無加圧とする必要があった。そして、無加圧になった時に地絡事故が一時的に復旧することがあった。つまり、一過性の事故では地絡状態が継続することがなかった。
【０００７】
このために、標定用の電圧Ｅを印加しても、地絡事故が再現されることがなく、地絡点Ｐの標定を行うための電流ＩＰ０が流れることもないので、標定を行えなくなっていた。そして、このような場合は、不安定な地絡事故発生の原因究明のために配電線１１，１２の状態を順次目視で確認する必要があり、事故の再発を防止するためには多大の時間と労力を浪費することになる。
【０００８】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、通電を遮断した段階で復旧する程度の地絡事故や一過性の地絡事故であっても、地絡事故が発生したときに確実に地絡点を標定することができる信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置は、配電線に地絡故障が起こった際に地絡故障点を標定する装置であって、中間タップを接地する送電側変圧器と、各配電線の送電端における対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、接地点から中間点に流入する故障電流ｉｇ、および各配電線の受電端における対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴのそれぞれを測定する測定部と、地絡事故発生時に故障電流が流れることによって生じた各配電線の送電端における対地間電圧の差（ＶｓＲ−ＶｓＴ）、受電端における各配電線の対地間電圧の差（ＶｒＲ−ＶｒＴ）、および故障電流ｉｇの測定値を用いて送電端から地絡故障点までの配電線が持つインピーダンスの大きさを式（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇを用いて求め、このインピーダンスの大きさによって送電端から地絡故障点までの距離を算出する演算部とを有することを特徴としている。
【００１０】
したがって、本発明によれば地絡故障が発生したときに、配電線に流れる故障電流を測定するので、たとえ配電線に対する送電を遮断した時点で地絡が復旧したとしても、故障点の標定を行うことができる。つまり、通電を遮断した段階で復旧する程度の地絡事故や一過性の地絡事故であっても、地絡事故が発生したときに確実に地絡点を標定することができ、事故の再発を迅速に予防することができる。
【００１１】
配電線に地絡故障が起こった際に地絡故障点を標定する装置であって、中間タップを接地する送電側変圧器と、各配電線の送電端における対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、接地点から中間点に流入する故障電流ｉｇ、および各配電線の受電端における対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴの、それぞれの波形の瞬時値を測定する測定部と、測定した各波形の瞬時値を同期したタイミングで波形データとして記録する一時記憶部と、地絡事故発生時に故障電流が流れることによって生じた各配電線の送電端における対地間電圧の差（ＶｓＲ−ＶｓＴ）、受電端における各配電線の対地間電圧の差（ＶｒＲ−ＶｒＴ）、および故障電流ｉｇの測定値の波形データを前記一時記憶部から読み出して解析することにより、故障電流ｉｇと電圧（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ）との位相差θを求め、送電端から地絡故障点までの配電線が持つリアクタンスの大きさを式（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇ×sin θを用いて求め、このリアクタンスの大きさによって送電端から地絡故障点までの距離を算出する演算部とを有する場合には、通電を遮断した段階で復旧する程度の地絡事故や一過性の地絡事故であっても、地絡事故が発生したときに確実に地絡点を標定することができ、事故の再発を迅速に予防することができると共に、地絡抵抗の大きさなど不特定要素の影響をほとんど受けない地絡故障点の標定を行うことができる。
【００１２】
前記配電線の送電端側の測定部および受電端側の測定部がそれぞれ標準時刻収集装置を有しており、この標準時刻収集装置から得られる時刻情報を用いて前記波形データの記録タイミングの同期をとる場合には、距離的に離れた地点に接地された測定部の間で極めて容易に高精度の同期をとることができる。すなわち、より正確にリアクタンスを求めることができ、それだけ、故障点の標定精度を上げることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置による標定方法を説明する図であり、Ｒ，Ｔは例えば鉄道用信号機のための電源となる配電線であり、一端側を送電端Ｒｓ，Ｔｓ、他端側を受電端Ｒｒ，Ｔｒとしている。図１には説明を簡略化するために、一端側を常に送電端Ｒｓ，Ｔｓとして固定的に説明しているが、実際の配電線Ｒ，Ｔにおいては必要に応じて一端側が受電端、他端側が送電端となる反位配電に切り替えられる。
【００１４】
Ｐｗは鉄道用変電所に設けられた交流電源であり、絶縁トランスＴ１（送電側変圧器）によって前記配電線Ｒ，Ｔの送電端Ｒｓ，Ｔｓに電力を供給する。なお、このトランスＴ１ には、中間タップＴ０が設けられており、この中間タップＴ０ が接地抵抗Ｒｎｇを介して接地されている。Ｚ１ 〜Ｚ３は前記配電線Ｒ，Ｔによって生じるインピーダンスであり、ＺＴ１，ＺＴ２は配電線Ｒ，Ｔ間に設けられた信号機などの負荷である。ＶｓＲ，ＶＳＴは送電端Ｒｓ，Ｔｓにおける対地間電圧、ＶｒＲ，ＶｒＴは受電端Ｒｒ，Ｔｒにおける対地間電圧を示している。
【００１５】
今、配電線Ｒ側の地点Ｐにおいて、地絡故障が発生したとする（以下、地絡故障点Ｐという）。そして、例えば、この地絡故障によって抵抗Ｒｇを介した状態で大地と通電し、故障電流ｉｇが配電線Ｒから大地に流れ、接地抵抗Ｒｎｇを介して中間タップＴ０に流入する。また、配電線Ｒの送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの間に故障電流ｉｇが流れる。
【００１６】
このとき、送電線Ｒ側の送電端Ｒｓと受電端Ｒｒの大地間電圧ＶｓＲ，ＶｒＲの差は、以下の式（２）に示すようになる。
ＶｓＲ−ＶｒＲ＝Ｚ１（ｉ１ ＋ｉｇ＋ｉ２ ）＋Ｚ２ （ｉｇ＋ｉ２ ）＋Ｚ３×ｉ２
…  式（２）
【００１７】
また、送電線Ｔ側の送電端Ｔｓと受電端Ｔｒの大地間電圧ＶｓＴ，ＶｒＴの差は、送電線Ｔのインピーダンスが送電線Ｒと同じであるとして、以下の式（３）に示すように表すことができる。
ＶｓＴ−ＶｒＴ＝Ｚ１（ｉ１ ＋ｉ２ ）＋Ｚ２ （ｉ２ ）＋Ｚ３ ×ｉ２
…  式（３）
【００１８】
ここで、前記式（２）から式（３）を引くことにより、以下の式（４）を求めることができ、これを整理することにより、式（５）の関係を求めることができる。
（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ）＝ｉｇ（Ｚ１＋Ｚ２ ）    …  式（４）
Ｚ１ ＋Ｚ２ ＝（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇ  …  式（５）
【００１９】
すなわち、送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの間の送電線Ｒのインピーダンスの和（Ｚ１＋Ｚ２ ）は送電線Ｒ，Ｔ間に接続される負荷ＺＴ１，ＺＴ２の大きさやこれらに流れる電流ｉ１，ｉ２ の大きさ、地絡抵抗Ｒｇや中性点抵抗Ｒｎｇの大きさに関係なく求めることができる。そして、地絡事故発生時に故障電流ｉｇが流れることによって生じた各配電線Ｒ，Ｔの送電端Ｒｓ，Ｔｓにおける対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴの差、受電端Ｒｒ，Ｔｒにおける各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴの差、および故障電流ｉｇの測定値を用いて送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの配電線Ｒが持つインピーダンスＺ１＋Ｚ２ を求めることができる。
【００２０】
次いで、配電線Ｒが単位長さあたりのインピーダンスｚの大きさ（例えばｚ＝ｒ＋ｊｘで表わすことができ、以下、単位インピーダンスという。）を有するものであるとき、送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの配電線Ｒが持つインピーダンスの大きさは、単位インピーダンスｚの大きさに地絡故障点Ｐまでの距離Ｌｆを掛けた値となる。すなわち、式（６）に示す関係が成り立ち、前記インピーダンスＺ１＋Ｚ２ の大きさを求めた後に、これを単位インピーダンスｚの大きさで除算することにより、送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの距離Ｌｆを求めることができる。
Ｚ１ ＋Ｚ２ ＝Ｌｆ×（ｒ＋ｊｘ）                        …  式（６）
【００２１】
また、前記式（６）において、インピーダンスＺ１＋Ｚ２ ，ｚの複素成分であるリアクタンスｘの大きさに注目することにより、以下の式（７）に示すように、リアクタンスｘの大きさから前記距離Ｌｆを求めることができる。
ｊｘ×Ｌｆ＝（（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ））／ｉｇ×sin θ
…  式（７）
但し、θは故障電流ｉｇと電圧（ＶｓＲ−ＶｓＴ）−（ＶｒＲ−ＶｒＴ）との位相差である。
【００２２】
なお、以下の説明では、より簡潔で精度の高い標定を行うために、リアクタンスｘの大きさを用いて、地絡故障点Ｐの標定を行なう例を開示するが、本発明は、インピーダンス（ｒ＋ｊｘ）の複素成分であるリアクタンスｘを用いて標定することに限定するものではない。
【００２３】
何れにしても、本発明によれば故障電流ｉｇが流れた時点で、その故障電流ｉｇと、この時の各部の電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴを測定することにより、地絡故障点Ｐの標定を行うことができる。つまり、従来のように（図４参照）配電線を標定するためのマレーループＬｍを形成するリレーＲＰ１、別途の標定用電力を供給するためのリレーＲＰ２、標定用の電源Ｅなどの特別な装置を設ける必要がなく、地絡故障点標定装置の構成を簡素化することができる。そして、地絡故障点標定装置の保守点検を簡便にすることができる。加えて、地絡故障が一過性のものであって、すぐに復帰する程度のものであっても、最初の故障電流ｉｇが流れた時点でその原因となる地絡故障点Ｐを標定できる。
【００２４】
図２は、上述した原理を用いて地絡故障点Ｐの標定を行なう信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置１の一例を示す図である。図２において、図１と同じ符号を付した部材は、同一または対応する部材であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
図２において、配電線Ｒ，Ｔの送電端Ｒｓ，Ｔｓ側には、それぞれ、遮断器ＣＢ１を設けており、受電端Ｒｒ，Ｔｒ側には、遮断器ＣＢ２ を設けている。そして通常は遮断器ＣＢ１ がオン（閉路）の状態で、遮断器ＣＢ２が切断（開路）されており、図示左側から右側に送電される定位配電が行われる。また、地絡故障が生じると、後述する手順で遮断器ＣＢ１ がトリップ（開路の状態）されて、後に遮断器ＣＢ２が投入（閉路の状態）されることにより、図示右側から左側に送電される反位配電が行われる。
【００２６】
ｔＲ ，ｔＴ はそれぞれ配電線Ｒ，Ｔに流れる電流ｉＲ，ｉＴ を測定するためのカレントプローブ、Ａｍ はこれらのカレントプローブｔＲ ，ｔＴに接続された電流計、Ｒ１ は電流計Ａｍ に直列に接続された地絡保護リレーである。ここで、カレントプローブｔＲ，ｔＴ は配電線Ｒ，Ｔに流れる電流ｉＲ ，ｉＴ が同じ大きさであるとき（すなわち、故障が生じていないとき）に接続点Ｃにおいて互いに打ち消すように接続されている。そして、前記電流ｉＲ，ｉＴ に差が生じるようになると、その差分の電流（すなわち故障電流ｉｇ）に比例する電流が電流計Ａｍ および地絡保護リレーＲ１に流れる。
【００２７】
したがって、配電線Ｒの途中で地絡抵抗Ｒｇによる地絡事故が発生したとすると、この故障電流ｉｇが電流計Ａｍおよび地絡保護リレーＲ１ によって検出できる。地絡保護リレーＲ１ は故障電流ｉｇを検出すると、それぞれ前記遮断器ＣＢ１，ＣＢ２ をトリップすることにより、故障電流ｉｇが長時間流れることがないようにする。
【００２８】
ＴｓＲ，ＴｓＴはそれぞれ送電端Ｒｓ，Ｔｓにおける各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴを測定可能な電圧に降下させるトランス、ＭｓＲ，ＭｓＴはこのトランスＴｓＲ，ＴｓＴを介して各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴを測定する電圧計、Ｒ２ｓは前記トランスＴｓＲ，ＴｓＴを介して配電線Ｒ，Ｔの線間電圧を監視する不足電圧継電器である。
【００２９】
また、受電端Ｒｒ，Ｔｒ側においても同様に、各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴを測定可能な電圧に降下させるトランスＴｒＲ，ＴｒＴ、このトランスＴｒＲ，ＴｒＴを介して各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴを測定する電圧計ＭｒＲ，ＭｒＴ、配電線Ｒ，Ｔの線間電圧を監視する不足電圧継電器Ｒ２ｒを有している。
【００３０】
Ｍは測定部を示しており、この測定部Ｍには前記カレントプローブｔＲ，ｔＴ 、電流計Ａｍ 、トランスＴｓＲ，ＴｓＴ，ＴｒＲ，ＴｒＴ、電圧計ＭｓＲ，ＭｓＴ，ＭｒＲ，ＭｒＴなどが含まれる。すなわち、この測定部Ｍにより、各配電線Ｒ，Ｔの送電端Ｒｓ，Ｔｓにおける対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、接地点から中間点Ｔ０に流入する故障電流ｉｇ、および各配電線の受電端Ｒｒ，Ｔｒにおける対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴのそれぞれの瞬時値を波形データとして測定することができる。
【００３１】
２，３はそれぞれ配電線Ｒ，Ｔの両端に設けられた、標定器本体であり、それぞれアナログ入力ポート２ａ，３ａと、デジタル入力ポート２ｄ，３ｄを有している。また、標定器本体２，３は前記測定部Ｍの一部として標準時刻収集装置Ｇを有しており、この標準時刻収集装置Ｇから得られる時刻情報（時刻情報パルスＴｇ）を用いてアナログ入力ポート２ａ，３ａから入力される各波形データの記録タイミングの同期をとる。
【００３２】
送電端側の標定器本体２において、アナログ入力ポート２ａには、上述した送電端Ｒｓ，Ｔｓにおける対地間電圧ＶｓＲ，ＶｓＴ、および故障電流ｉｇの瞬時値を波形データとして入力し、デジタル入力ポート２ｄには送電側の前記地絡保護リレーＲ１，不足電圧継電器Ｒ２ｓ、標準時刻収集装置Ｇからの時刻情報パルスＴｇ、および、遮断器ＣＢ１ の動作状況を入力する。
【００３３】
一方、受電端側の標定器本体３において、アナログ入力ポート３ａには、受電端Ｒｒ，Ｔｒにおける対地間電圧ＶｒＲ，ＶｒＴ、および故障電流ｉｇの瞬時値を波形データとして入力し、デジタル入力ポート３ｄには受電側の地絡保護リレーＲ１，不足電圧継電器Ｒ２ｒ、および、遮断器ＣＢ２ の動作状況を入力する。
【００３４】
また、標定器本体２，３はそれぞれ一時記憶部としてのリングバッファ２ｂ，３ｂを有しており、例えば、前記標準時刻収集装置Ｇから受けた時刻情報と共に記録する。このリングバッファ２ｂ，３ｂは例えば１０秒程度の各波形データを記憶可能としており、これらを１０秒程度毎に順次上書き記憶し続ける。さらに、前記標定器本体２，３は通信部２ｃ，３ｃを有しており、この通信部２ｃ，３ｃを介することにより、例えばコンピュータなどの演算部４と通信して測定した各波形データを演算部４に送信可能している。
【００３５】
前記演算部４は例えば電話回線などの通信線によって各標定器本体２，３と通信可能とする通信部４ａを有しており、前記リングバッファ２ｂ、３ｂに書き込まれた各測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇの瞬時値を表わす測定値データを収集し、これを解析することにより地絡故障点Ｐの標定を行うことができる。
【００３６】
図３は、上記構成の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置１を用いて、地絡故障が生じた時の各部の動作を説明する図である。以下、図２，３を用いて本発明の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置１の動作を説明する。
【００３７】
すなわち、時点ｔ０ において地絡故障が発生すると、送電端側の変圧器Ｔ１に故障電流ｉｇが流れると共に、配電線Ｒ，Ｔの大地間電圧ＶｓＲに変化が生じる。また、故障電流ｉｇを検知して前記地絡保護リレーＲ１が動作し、遮断器ＣＢ１ をトリップすると同時に、遮断器ＣＢ１ が入り状態でかつ地絡保護リレーＲ１が動作した条件により標定器本体２内において標定器起動信号Ｓｓを発生させる。同時に地絡保護リレーＲ１ の動作時点の時刻を記録する。
【００３８】
そして、前記標定器起動信号Ｓｓが入った時点ｔ１から例えば前に０．５秒、後に９．５秒の合計１０秒間の測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ｉｇの瞬時値を表わす測定値データを時刻データと共にリングバッファ２ｂから保存し、これを測定値の保存データとする。次いで、時点ｔ２において遮断器ＣＢ１ がトリップすると配電線Ｒ，Ｔ間に電位差がなくなるゆえに不足電圧継電器Ｒ２Ｓが動作する。なお、送電端側においては、これに先行する地絡保護リレーＲ１の動作から例えば１０秒間の不足電圧継電器Ｒ２Ｓの動作を無視するので、不足電圧継電器Ｒ２Ｓの動作に伴って動作することはない。
【００３９】
一方、前記時点ｔ２ において遮断器ＣＢ１がトリップすると、受電端側においては配電線Ｒ，Ｔ間に電位差がなくなるので、受電端側の不足電圧継電器Ｒ２Ｒがこれを検知して動作し、時点ｔ３において不足電圧継電器Ｒ２Ｒによって遮断器ＣＢ２ が投入される。このとき、受電端側の標定器本体３内においては標定器起動信号Ｓｒを発生させる。そして、この標定器起動信号Ｓｒが入った時点ｔ３から例えば前に４秒、後に６秒の合計１０秒間の測定値ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇの瞬時値を表わす測定値データを時刻データと共にリングバッファ３ｂから保存し、これを測定値の保存データとする。
【００４０】
次いで、時点ｔ４ において遮断器ＣＢ２が投入されることにより、今度は受電端側から送電端側へ電力が供給されて、反位配電が行われる。なお、本願明細書の説明では、表現を統一するために反位配電が行われているときも図示向かって左側を（通常は）送電端側、右側を受電端側と表現するが、反位配電になった状態では送電端側と受電端側を切り換えて標定処理をしてもよいことはいうまでもない。
【００４１】
遮断器ＣＢ２ が投入された時点ｔ４で地絡故障が継続しており、故障電流ｉｇが流れた場合には、時点ｔ５ において受電端側の地絡保護リレーＲ１ が故障電流ｉｇを検知して遮断器ＣＢ２をトリップする。このようにして、時点ｔ６ には配電線Ｒ，Ｔが開放状態となり、故障電流ｉｇが流れつづけることを防止する。また、標定器本体３は地絡保護リレーＲ１の動作時刻を記録する。
【００４２】
一方、前記標定器本体２は演算部４を呼び出して、前記保存データから送電側の地絡保護リレーＲ１の動作時刻マーカを含む３サイクル分の測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ｉｇの瞬時値を表わす測定値データを演算部４に送信する。次いで、これに対応する３サイクル分の測定値ＶｒＲ，ＶｒＴの瞬時値を表わす波形データを、標定器本体３の保存データの中から演算部４に転送する。なお、各標定器本体２，３と演算部４との接続は一般の電話回線を用いて行っても、無線を含む専用回線を用いて行ってもよい。
【００４３】
このようにすることにより、同期するタイミングで測定した測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ｉｇ，ＶｒＲ，ＶｒＴの瞬時値を得ることができる。演算部４はこれらの測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇを解析する。解析方法として、例えば、前記各測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇをフーリエ展開することにより、高調波成分を取り除くことができる。また、前述の式（７）の演算を行うことにより、送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの配電線Ｒが有するリアクタンス分の大きさを求めることができ、このリアクタンス分の大きさを単位長当たりのリアクタンスｘで除算することにより、送電端Ｒｓから地絡故障点Ｐまでの距離Ｌｆを標定することができる。
【００４４】
また、前記演算部４による標定演算は時点ｔ０ 〜ｔ２までの間の３サイクル分の各波形データＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇを用いており、地絡故障が発生した時点における最初の故障電流ｉｇを用いて地絡故障点Ｐまでの距離Ｌｆを標定しているので、地絡故障が発生したら、たとえ反位配電に切り換えられた後に地絡故障が回復したとしても、地絡故障点Ｐの標定を行うことができる。
【００４５】
しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、反位配電になった後の時点ｔ４〜ｔ６ の間の各測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇ（この場合の故障電流ｉｇは受電端側のトランスＴ２の中間タップＴ０ に流れ込む電流であり、求まる距離Ｌｆは受電端側から計った距離である）を用いて標定を行ってもよい。さらに、定位配電の状態で測定した地絡故障点Ｐの標定結果と、反位配電の状態で測定した地絡故障点Ｐの標定結果を比較して、より信頼性の高い地絡故障点Ｐの標定を行ってもよい。
【００４６】
なお、上述の例では、測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇの波形データを同期するタイミングで測定するために、標準時刻収集装置Ｇの時刻情報パルスＴｇを用いることにより、離れた地点に配置された標定器本体２，３においても、例えば数μｓ以下の誤差に抑えた同期をとることができる。標準時刻収集装置ＧにＧＰＳレシーバなどを用いて実施することができる。
【００４７】
また、長波ＪＪＹ（平成１１年６月から送信されている長波帯標準電波）の標準時刻信号を受信して同期信号とすることも可能である。その他にも、例えば両標定器本体２，３のそれぞれに原子時計のような極めて精度の高い時計を組み込んでもよい。また、同期をとるための通信線を接続し、これを用いて同期をとることも、配電線Ｒ，Ｔなどに周波数変調した同期信号を重畳させて同期をとることも可能である。
【００４８】
また、上述の例では一時記憶部としてのリングバッファ２ｂ，３ｂの大きさの一例として１０秒程度としているが、本発明はリングバッファ２ｂ，３ｂの大きさを限定するものではない。同様にリングバッファ２ｂ，３ｂから一例として１０秒分の測定値ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ，ｉｇの瞬時値を保存し、その内、３サイクル分の波形データを用いて標定演算を行なう例を開示しているが、その長さおよび基準となる時点ｔ１を上記実施例に限定するものではない。一時期奥部２ｂ，３ｂの大きさは大きいほうがよく、保存し、標定演算する波形データの長さは長いほうがよい。
【００４９】
さらに、リングバッファ２ｂ，３ｂに記憶させる測定値データとして、各配電線Ｒ，Ｔの対地間電圧の差分ＶｓＲ−ＶｓＴ，ＶｒＲ−ＶｒＴを計算した後に、この差分を記憶してもよい。この場合、リングバッファ２ｂ，３ｂに記憶させるデータの数を削減でき、同容量でより長い時間の測定値データを記憶できる。
【００５０】
加えて、上述の例では配電線Ｒ，Ｔの内、配電線Ｒにおいて地絡故障が生じた例を考慮しているが、配電線Ｔにおいて地絡故障が生じた場合にも同様の手順で地絡故障点Ｐを標定可能であることは言うまでもない。この場合、地絡故障によって電圧が大きく減少した方において故障が発生したと判断できる。
【００５１】
また、上述の例では常に配電線Ｒ，Ｔが２本線である場合を開示しているが、本発明は配電線の数を２線に限定するものではない。すなわち、３本線であっても同様の手法で地絡故障点Ｐの標定を行うことが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば地絡故障が発生したときに、配電線に流れる故障電流を測定するので、たとえ配電線に対する送電を遮断した時点で地絡が復旧するような一過性の地絡事故であったとしても、故障点の標定を行うことができる。つまり、地絡事故が発生したときに確実に地絡点を標定することができ、事故の再発を迅速に予防することができる。前記配電線の送電端側の測定部および受電端側の測定部がそれぞれ標準時刻収集装置を有しており、この標準時刻収集装置から得られる時刻情報を用いて前記波形データの記録タイミングの同期をとる場合には、距離的に離れた地点に接地された測定部の間で極めて容易に高精度の同期をとることができる。すなわち、それだけ故障点の標定精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置による標定方法を説明する図である。
【図２】  本発明の信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置の一例を示す図である。
【図３】  前記信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置の動作を説明する図である。
【図４】  従来の地絡故障点標定装置による標定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…信号高圧配電線路の地絡故障点標定装置、２ｂ，３ｂ…一時記憶部、４…演算部、Ｇ…標準時刻収集装置、ｉｇ…故障電流、Ｍ…測定部、Ｒ，Ｔ…配電線、Ｔ０…中間タップ、Ｔ１ …送電側変圧器、Ｔｇ…時刻情報、Ｒｓ…送電端、Ｒｒ…受電端、ＶｓＲ，ＶｓＴ，ＶｒＲ，ＶｒＴ…対地間電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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