(57)【要約】      （修正有）【課題】開閉器や遠制子局を備えた架空配電設備における各種機器をサージから確実に保護する。【解決手段】開閉器３と遠制子局４とを備え、遠制子局４からの指令により開閉器３を開閉動作させる主接点駆動線１１，１２と、開閉器３の開閉状態情報を収集する補助接点信号線１３とからなる制御線５に遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８を設置し、制御線５の主接点駆動線１１，１２と補助接点信号線１３の課電側１４について遠制子局４、遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５について遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続し、遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８は、制御線５の主接点駆動線１１，１２と補助接点信号線１３の課電側１４を避雷素子２２，２３を介して接地すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５を直接的に接地し、遠制子局４に接続しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電柱の配電線に設置され、前記配電線を断接する開閉器と、前記電柱の開閉器下方に設置され、遠隔操作により前記開閉器を開閉動作させる遠制子局とを備え、前記遠制子局からの指令により開閉器を開閉動作させるための主接点駆動線と、前記開閉器の開閉状態情報を収集するための補助接点信号線とからなる制御線で開閉器と遠制子局とを接続した架空配電設備において、
前記遠制子局と前記開閉器との間に遠制子局用避雷器を設置し、前記制御線の主接点駆動線と補助接点信号線の課電側について遠制子局、遠制子局用避雷器および開閉器を接続すると共に、前記補助接点信号線の接地側について遠制子局用避雷器および開閉器を接続し、
前記遠制子局用避雷器は、制御線の主接点駆動線と補助接点信号線の課電側を避雷素子を介して接地すると共に、前記補助接点信号線の接地側を直接的に接地し、前記遠制子局に接続しないことを特徴とする装柱設備避雷システム。
【請求項２】
前記遠制子局用避雷器は、前記制御線の主接点駆動線に設けられたインダクタンスを具備した請求項１に記載の装柱設備避雷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば変圧器、開閉器や遠制子局などで構成された架空配電設備において、落雷などによる過大サージから架空配電設備を保護するための装柱設備避雷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配電用変電所から一般家庭や工場などの電力需要家へ電力を供給する設備として、例えば変圧器、開閉器や遠制子局などで構成された架空配電設備がある。この架空配電設備は、電柱に架設された６．６ｋＶの高圧配電線に設置され、停電作業などにより配電経路を変更する際に高圧配電線を断接する開閉器と、電柱の開閉器の下方に設置され、遠隔操作により開閉器を開閉動作させる遠制子局とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、配電経路を変更する場合、その情報に基づいて遠制子局へ指令を送信し、その遠制子局からの制御信号により開閉器を開閉動作させることにより高圧配電線を断接し、配電経路を変更するようにしている。
【０００４】
この種の架空配電設備では、架空配電設備またはその付近への落雷や、開閉器の入り切りによって異常電圧が発生した際に、架空配電設備の各種機器をこれらによるサージから保護するために、架空配電設備の課電側と接地側との間に避雷器を設置するのが一般的である。この種の避雷器は、直撃雷や誘導雷による過渡的な過電圧を制限してサージ電流を大地に放流するためのデバイスとして、続流遮断機能を持つ酸化亜鉛バリスタが広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した架空配電設備では、開閉器と遠制子局とを、遠制子局からの指令により開閉器を開閉動作させるための主接点駆動線と、開閉器の開閉状態情報を収集するための補助接点信号線とからなる制御線で接続している。その遠制子局からの指令を制御線で開閉器に送信することにより、その開閉器を制御するようにしている。
【０００７】
従来、前述の遠制子局では、開閉器への制御線が接続された出力側に酸化亜鉛バリスタ等の避雷素子を設けているのが一般的であった。この遠制子局の出力側に内蔵された避雷素子により、架空配電設備の各種機器を落雷等のサージから保護するようにしていたが、これら避雷素子ではサージからの保護が十分でないというのが現状であった。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、開閉器や遠制子局を備えた架空配電設備における各種機器をサージから確実に保護し得る装柱設備避雷システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る装柱設備避雷システムは、電柱の配電線に設置され、その配電線を断接する開閉器と、電柱の開閉器下方に設置され、遠隔操作により開閉器を開閉動作させる遠制子局とを備え、その遠制子局からの指令により開閉器を開閉動作させるための主接点駆動線と、開閉器の開閉状態情報を収集するための補助接点信号線とからなる制御線で、開閉器と遠制子局とを接続した架空配電設備に適用する。
【００１０】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、遠制子局と開閉器との間に遠制子局用避雷器を設置し、制御線の主接点駆動線と補助接点信号線の課電側について遠制子局、遠制子局用避雷器および開閉器を接続すると共に、補助接点信号線の接地側について遠制子局用避雷器および開閉器を接続し、また、遠制子局用避雷器は、制御線の主接点駆動線と補助接点信号線の課電側を避雷素子を介して接地すると共に、補助接点信号線の接地側を直接的に接地し、遠制子局に接続しないことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、遠制子局用避雷器において、制御線の主接点駆動線と補助接点信号線の課電側を避雷素子を介して接地すると共に、補助接点信号線の接地側を直接的に接地し、遠制子局に接続しないことにより、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側と大地との間に避雷素子が接続され、かつ、補助接点信号線の接地側と大地との間に避雷素子が接続されていないことから、開閉器側から制御線を通して遠制子局へ侵入するサージ電流は、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側よりも補助接点信号線の接地側に流れ易くなる。その結果、サージ電流の大半が補助接点信号線の接地側に流れることになり、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側に流れるサージ電流を低減することができる。
【００１２】
ここで、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側について遠制子局、遠制子局用避雷器および開閉器を接続すると共に、補助接点信号線の接地側について遠制子局用避雷器および開閉器を接続することにより、補助接点信号線の接地側のみについて遠制子局と遠制子局用避雷器とを非接続状態とする。このように遠制子局と遠制子局用避雷器との間で補助接点信号線の接地側が接続されていないことから、開閉器側から侵入したサージ電流の大半は補助接点信号線の接地側に流れるため、遠制子局へ侵入するサージ電流を著しく低減でき、遠制子局の内部回路素子を確実に保護することができる。一方、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側に流れる残余のサージ電流の遠制子局への侵入は、避雷素子により効果的に抑制されることから、遠制子局の内部回路素子を確実に保護することができる。
【００１３】
本発明における遠制子局用避雷器は、制御線の主接点駆動線に設けられたインダクタンスを具備することが望ましい。このようにすれば、主接点駆動線に流れるサージ電流分については避雷素子に加えてインダクタンスによっても遠制子局への侵入を阻止しまたは効果的に抑制することができるので、その遠制子局の内部回路素子をより一層確実に保護することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側と大地との間に避雷素子が接続され、かつ、補助接点信号線の接地側と大地とが直接的に接続されて、その間に避雷素子が接続されていないことから、開閉器側から制御線を通して遠制子局へ侵入するサージ電流は、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側よりも補助接点信号線の接地側に流れ易くなる。その結果、サージ電流の大半が補助接点信号線の接地側に流れることになり、主接点駆動線および補助接点信号線の課電側に流れるサージ電流が著しく低減され、開閉器側からのサージ電流による遠制子局の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る装柱設備避雷システムの実施形態で、遠制子局、開閉器、遠制子局用避雷器および開閉器用避雷器の回路構成を示す回路図である。
【図２】図１の装柱設備避雷システムが適用される架空配電設備の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る装柱設備避雷システムの実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、配電用変電所から一般家庭や工場などの電力需要家へ電力を供給する設備としての架空配電設備に適用した場合を例示する。
【００１７】
架空配電設備は、図２に示すように、電柱１に架設された６．６ｋＶの高圧配電線２に設置され、停電作業などにより配電経路を変更する際に高圧配電線２を断接する開閉器３と、電柱１の開閉器３の下方に設置され、遠隔操作により開閉器３を開閉動作させる遠制子局４とを備え、開閉器３と遠制子局４とを制御線５で接続した構成を具備する。また、電柱１において、高圧配電線２の上方に架空地線９が架設され、その架空地線９の接地線１０が開閉器３および遠制子局４に接続されている。なお、図中の符号６は、遠制子局４に接続された通信線である。
【００１８】
例えば、配電経路を変更する場合、その情報に基づいて遠制子局４へ指令を通信線６で送信し、その遠制子局４からの制御信号を制御線５で開閉器３へ送信する。この遠制子局４は、制御信号により開閉器３を開閉動作させることにより高圧配電線２を断接し、配電経路を変更するようにしている。
【００１９】
この実施形態における装柱設備避雷システムは、図１に示すように、前述した構成からなる架空配電設備の遠制子局４と開閉器３との間を接続する制御線５に、遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８を付加した構成を具備する。前述の制御線５は、遠制子局４からの指令により開閉器３を開閉動作させるための主接点駆動線１１，１２と、開閉器３の開閉状態情報を収集するための補助接点信号線１３（課電側を符号１４とし、接地側を符号１５とする）とで構成されている。
【００２０】
遠制子局４は、整流器１６および検出回路１８からなる内部回路素子を有する。ＡＣ１００Ｖが入力される入力端子１９に整流器１６が設けられ、開閉器３における補助接点２１（後述）の開閉状態を検出する検出回路１８が補助接点信号線１３の課電側１４に設けられている。なお、遠制子局４の入力端子１９はフレームグランド（ＦＧ）により接地されている。一方、開閉器３は、ソレノイドコイルとそのソレノイドコイルにより開閉駆動される主接点とからなる駆動回路２０と、その駆動回路２０の主接点と連動して開閉動作する補助接点２１とを備えている。この開閉器３はフレームグランド（ＦＧ）により接地されている。
【００２１】
この装柱設備避雷システムでは、制御線５の遠制子局側に遠制子局用避雷器７を設置すると共に、制御線５の開閉器側に開閉器用避雷器８を設置する。制御線５の主接点駆動線１１，１２と補助接点信号線１３の課電側１４について、遠制子局４、遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５について、遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続する。また、遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８は、制御線５の主接点駆動線１１，１２と補助接点信号線１３の課電側１４を避雷素子２２，２３を介して接地すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５を直接的に接地し、遠制子局４に接続しない。
【００２２】
つまり、前述の制御線５について、主接点駆動線１１が遠制子局４の出力端子２５を介して整流器１６の正極出力に接続され、開閉器３の駆動回路２０の正極＋に接続されている。また、主接点駆動線１２が遠制子局４の出力端子２５を介して整流器１６の負極出力に接続され、開閉器３の駆動回路２０の負極−に接続されている。一方、補助接点信号線１３の課電側１４が遠制子局４の出力端子２５を介して検出回路１８に接続され、開閉器３の補助接点２１の一端ａに接続されている。また、補助接点信号線１３の接地側１５が遠制子局４の出力端子２５に接続させず、開閉器３の補助接点２１の他端ｙに接続されている。
【００２３】
遠制子局用避雷器７では、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４と大地との間に酸化亜鉛バリスタ等の避雷素子２２が接続され、それら避雷素子２２がフレームグランド（ＦＧ）により接地されている。一方、補助接点信号線１３の接地側１５と大地との間には避雷素子が接続されておらず、その補助接点信号線１３の接地側１５がフレームグランド（ＦＧ）により直接的に接地されている。なお、遠制子局用避雷器７は、制御線５の主接点駆動線１１，１２のそれぞれに設けられたサージ保護用のインダクタンス２４を具備する。
【００２４】
これと同様に、開閉器用避雷器８でも、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４と大地との間に酸化亜鉛バリスタ等の避雷素子２３が接続され、それら避雷素子２３がフレームグランド（ＦＧ）により接地されている。一方、補助接点信号線１３の接地側１５と大地との間には避雷素子が接続されておらず、その補助接点信号線１３の接地側１５がフレームグランド（ＦＧ）により直接的に接地されている。
【００２５】
この装柱設備避雷システムでは、遠制子局用避雷器７と開閉器用避雷器８において、制御線５の主接点駆動線１１，１２と補助接点信号線１３の課電側１４を避雷素子２２，２３を介して接地すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５を直接的に接地したことにより、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４と大地との間に避雷素子２２，２３が接続され、かつ、補助接点信号線１３の接地側１５と大地との間に避雷素子が接続されていないことになる。
【００２６】
これにより、落雷などにより架空地線９（図２参照）の接地線１０から開閉器３へ侵入し、さらに、その開閉器３から制御線５を通して遠制子局４へ侵入するサージ電流は、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４よりも補助接点信号線１３の接地側１５に流れ易くなる。その結果、サージ電流の大半（電流波高値では全体の５０〜６０％程度、電荷量では全体の９０％以上）が補助接点信号線１３の接地側１５に流れることになり、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４に流れるサージ電流を低減することができる。
【００２７】
なお、遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８ではそれぞれの避雷素子２２，２３が直列に接続された回路構成となっていることから、避雷素子全体の制限電圧を高く設定している。これにより、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４よりも補助接点信号線１３の接地側１５にサージ電流がより一層流れ易くなっている。
【００２８】
ここで、主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４について遠制子局４、遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続すると共に、補助接点信号線１３の接地側１５について遠制子局用避雷器７、開閉器用避雷器８および開閉器３を接続するが、補助接点信号線１３の接地側１５は遠制子局４と遠制子局用避雷器７とを非接続状態としている。
【００２９】
このように、遠制子局４と遠制子局用避雷器７との間で補助接点信号線１３の接地側１５が接続されていないことから、補助接点信号線１３の接地側１５に流れるサージ電流の大半が遠制子局４へ侵入することを阻止することができ、その遠制子局４の内部回路素子である整流器１６を確実に保護することができる。一方、主接点駆動線１１，１２に流れる微少なサージ電流は避雷素子２２，２３とインダクタンス２４により遠制子局４への侵入を阻止でき、また、補助接点信号線１３の課電側１４に流れる微少なサージ電流は避雷素子２２，２３により遠制子局４への侵入を阻止できるので、遠制子局４の内部回路素子である整流器１６を確実に保護することができる。
【００３０】
遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８において、制御線５の主接点駆動線１１，１２および補助接点信号線１３の課電側１４と大地との間に接続された避雷素子２２，２３は、前述したようにサージ電流を低減する機能を発揮するほか、以下のような機能も発揮する。
【００３１】
開閉器３の駆動回路２０には、遠制子局４の整流器１６により変換された直流電圧が印加されていることから、その駆動回路２０の二つの入力端子（ピン端子）間で火花が発生することがある。このような火花発生により駆動回路２０のソレノイドコイルが焼損することを未然に防止するため、遠制子局用避雷器７および開閉器用避雷器８の避雷素子２３は、開閉器３の駆動回路２０の入力端子電圧を抑えることで駆動回路２０を保護する機能を発揮する。
【００３２】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００３３】
１  電柱
２  高圧配電線
３  開閉器
４  遠制子局
５  制御線
７  遠制子局用避雷器
８  開閉器用避雷器
１１，１２  主接点駆動線
１３  補助接点信号線
１４  補助接点信号線の課電側
１５  補助接点信号線の接地側
１６〜１８  内部回路素子
２２，２３  避雷素子
２４  インダクタンス
【図１】
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【図２】
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