(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査方法であって、
前記通信ケーブルの親局以外の任意箇所から既知特性の監視信号を注入する段階と、
前記通信ケーブルの親局以外の別の箇所で前記監視信号を検出する段階と、
検出された監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記監視信号の検出地点において予測される電圧、電流基準値の少なくとも一方と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する段階とよりなることを特徴とする有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査方法。
【請求項２】
前記通信ケーブルの前記別の親局以外の箇所で、前記通信ケーブル上を伝送される遠方監視制御用信号のデータエラーを検出する段階をさらに含み、
前記比較結果の外に、前記データエラーの有無をも勘案して、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査方法。
【請求項３】
検出された監視信号の電圧、電流の大きさ、遠方監視制御用信号のデータエラー、および前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かの判定結果の少なくとも１つを記憶する段階をさらに含み、
記憶されたデータに基づいて、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査方法。
【請求項４】
配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法であって、
前記通信ケーブルの親局以外の任意箇所から既知特性の監視信号を注入し、前記通信ケーブルの親局以外の別の箇所で、前記監視信号を検出する段階と、
検出された監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記監視信号の検出箇所において予測される電圧、電流基準値と比較する段階と、
前記比較の結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定し、これに基づいて障害箇所を予定の距離範囲内に絞り込む段階と、
その後さらに、前記監視信号の注入および検出を行ない、前記障害の検出を示す出力信号に応答して、前記通信ケーブルの前記絞り込まれた予定距離範囲に向けてパルス信号を送信し、パルスレーダ方式にしたがってパルス信号送信位置から前記障害箇所までの距離を測定し、障害点の位置を標定する段階とよりなることを特徴とする有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項５】
前記監視信号検出位置および予定のパルス信号送信位置は、前記通信ケーブル上の実質上同一点であることを特徴とする請求項４に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項６】
パルス信号送信の間、パルス信号送信位置の障害点とは反対側の通信ケーブルに、前記パルス信号の通過を阻止するブロッキングコイルを直列に接続することを特徴とする請求項４または５に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項７】
前記ブロッキングコイルは、通常の通信信号は通過させることを特徴とする請求項６に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項８】
前記パルス信号の送信は前記障害検出を示す出力信号によってトリガされることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項９】
パルス信号送信位置から前記障害箇所までの距離の測定値を記憶する段階をさらに含む請求項４ないし８のいずれかに記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項１０】
前記パルス信号のパルス幅が、前記パルス信号送信位置から前記障害箇所までの距離レンジに応じて、距離が長いほど広く設定される請求項４ないし９のいずれかに記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定方法。
【請求項１１】
前記任意箇所および別の箇所の少なくとも一方は、前記通信ケーブルに予め設けられた通信ポットであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査・標定方法。
【請求項１２】
既知特性の監視信号を生成する発信回路、および前記監視信号を、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの親局以外の任意箇所に結合させて注入する結合手段を具備した監視信号注入装置と、
前記通信ケーブルの親局以外の別の箇所に結合してその電流および電圧の少なくとも一方を検出するための結合手段、検出された前記電流および電圧の少なくとも一方から、前記監視信号の電流および電圧成分の少なくとも一方を抽出するフィルタ手段、前記監視信号の注入地点において予測される前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の基準値を記憶する手段、および抽出された前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記基準値と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する処理回路を具備した検出装置との組合わせよりなることを特徴とする有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１３】
前記検出装置が、前記ケーブル上を伝送される遠方監視制御用信号のデータエラーを検出する手段をさらに含み、前記処理回路は前記比較結果の外に、前記データエラーの有無をも勘案して、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１２に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１４】
前記検出装置が、抽出された監視信号の電圧、電流の大きさ、および前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かの判定結果の少なくとも１つを記憶するメモリをさらに含み、前記処理回路は記憶されたデータに基づいて、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１２に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１５】
前記メモリはさらに、前記検出装置において受信された遠方監視制御用信号のデータエラーの有無をも記憶することを特徴とする請求項１３または１４に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１６】
前記発信回路は互いに異なる特性の複数種の監視信号を発生し、監視信号注入装置は並設された複数対の通信ケーブルのそれぞれに前記異なる特性の監視信号を注入することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１７】
前記互いに異なる特性の複数種の監視信号は、同一周波数で互いに位相を異にすることを特徴とする請求項１６に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査装置。
【請求項１８】
既知特性の監視信号を生成する発信回路、および前記監視信号を、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの親局以外の任意箇所に結合させて注入する結合手段を具備した監視信号注入装置と、
前記通信ケーブルの親局以外の別の箇所に結合してその電流および電圧の少なくとも一方を検出するための結合手段、検出された前記電流および電圧の少なくとも一方から、前記監視信号の電流および電圧成分の少なくとも一方を抽出するフィルタ手段、前記監視信号の検出箇所において予測される前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の基準値を記憶する手段、および抽出された前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記基準値と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する処理回路を具備した障害検出装置と、
前記障害検出装置により絞り込まれた前記通信ケーブルの障害の予定距離範囲にパルス信号を注入するパルス発信回路、前記通信ケーブル上のパルス信号を取り込むフィルタ回路、注入されたパルス信号からの取り込まれたパルス信号の遅延時間に基づいて障害点までの距離を標定する処理演算回路を具備し、前記障害検出装置からの障害検出に応答して起動されるパルスレーダ方式障害点標定装置との組合わせよりなることを特徴とする有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定装置。
【請求項１９】
前記障害検出装置およびパルスレーダ方式障害点標定装置が前記通信ケーブルの共通の通信ポットに接続されることを特徴とする請求項１８に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定装置。
【請求項２０】
前記通信ケーブルは複数回線よりなり、各回線へのパルス注入タイミングがずらされることを特徴とする請求項１８または１９に記載の有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電系統の営業所に通常は設置された親局と配電線に対応する適当箇所に設置された複数の子局とを結ぶように敷設され、当該配電系統の遠隔監視および制御を行なうために用いられる有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点探査方法および装置に関し、特に親局と複数の子局間の通信媒体として使用される遠方監視制御用通信ケーブルに生ずる地絡、短絡、混触、断線などの各種障害の発生地点を探査する方法および装置に関する。
【０００２】
また本発明は、前記通信ケーブルに、前述のような各種障害が発生したことを検出したときに、障害発生位置をさらに精細に標定する方法および装置に関し、特に前記障害が間欠的である場合にも確実に障害発生位置を標定できる障害発生位置標定方法および装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
配電系統の営業所に設置された親局と配電線の適当箇所に設置された複数の子局とを１対ｎ方式で結ぶように通信ケーブルを敷設しておき、相互間で各種制御信号や情報を授受して当該配電系統の監視および制御を行なうこことが行なわれている。
【０００４】
図５は従来の代表的な有線式配電線遠方監視制御系統の１例を示す概略図である。配電系統の営業所内に設置された親局１と配電線の適当箇所に設置された複数（１親局当たり、例えば最大２３０局程度）の子局５とは、２対４線式遠方監視制御用通信ケーブル（以下、「遠制ケーブル」と略する）２によって１対ｎ方式で接続される。遠制ケーブル２の適所には通信ポット３ａ、３ｂ、３ｃ…が設けられ、そこから子局５への遠制ケーブルが分岐される。各子局５は配電線７に設置された高圧開閉器６に対応して設けられ、遠制ケーブル２を介して親局から送信される制御信号にしたがって前記開閉器６の開閉を制御し、またその開閉状態を監視して必要な情報を親局１へ伝送する。このようにして、親局１すなわち営業所ではその管轄下にある各子局５や高圧開閉器６の状態を常時把握することができる。
【０００５】
いまＦ１の箇所で遠制ケーブル２に障害が生じた場合は、例えば次のような手順で障害箇所の特定が行なわれる。
ａ．子局５からの返信状態に基づき、障害箇所のおおまかな絞り込みを行なう。
ｂ．絞り込んだ領域内のｘ印２ａ〜２ｄで示した地点で、遠制ケーブル２を開放（遮断）して独立の検出区間を形成する。
ｃ．各検出区間の絶縁抵抗を測定し、障害点Ｆ１を含む区間を特定する。
ｄ．障害箇所を復旧した後、ｘ地点で遠制ケーブル２をそれぞれ接続する。
ｅ．通信が正常に行なわれることを確認する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような１対ｎ方式の遠制ケーブルでは、ケーブルが樹枝状に分岐しており、また障害地点の特定のために分割形成した検出区間には分岐点が含まれないようにしなければならないので、障害地点特定のためには多くの要員と長時間を要するのみならず、長い経験と熟練を必要とするという問題があった。また、開放したケーブルを、障害復旧後に再接続する際に誤接続や接続不良を生ずる恐れもあった。
【０００７】
さらに、障害が間欠的に発生するような場合には、障害地点の特定が事実上不可能と言えるほど困難であり、また長時間を要するために、迅速な障害復旧ができないという問題があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、障害地点の特定に際して遠制ケーブルの開放、切離し、再接続が不要であり、しかも間欠的障害地点も容易に探査・標定できる遠制ケーブル障害点探査・標定方法および装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、検出された遠制ケーブルの障害が間欠的、不規則である場合にも確実かつ可及的迅速に障害点を標定でき、遠制ケーブルの張り替え量の最少化と事故復旧の迅速化とを両立させることのできる遠制ケーブルの障害点標定方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、既知特性の監視信号を生成する発信回路、および前記監視信号を、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの親局以外の任意箇所に結合させて注入する結合手段を具備した監視信号注入装置と、前記ケーブルに結合してその電流および電圧、ならびにデ−タエラーの少なくとも一つを検出するための結合手段、検出された前記電流および電圧の少なくとも一方から、前記監視信号の電流および電圧成分の少なくとも一方を抽出するフィルタ手段、前記監視信号の注入地点において予測される前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の基準値を記憶する手段、および抽出された前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記基準値と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する処理回路を含む検出装置との組合わせを具備する。
【００１１】
さらに本発明の前記検出装置は、抽出された監視信号の電圧、電流の大きさ、および前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かの判定結果の少なくとも１つを、予定時間の間記憶するメモリをさらに有することができる。
【００１２】
本発明においては、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの親局以外の任意箇所から既知周波数の監視信号を注入し、前記通信ケーブルの別の箇所で前記監視信号を検出し、検出された監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、例えば、前記監視信号の注入箇所から親局側をみたインピーダンスおよび負荷側をみたインピーダンスに基づいて予測される電圧、電流基準値と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する。また必要に応じては、前記別の箇所でデ−タエラー０を検出し、エラーの有無をも勘案して障害方向を判別する。さらにこれらの検出デ−タを記憶し、障害発生の状態（頻度、時間、回数など）に基づいて間欠的に発生する障害を検知することもできる。
【００１３】
また本発明は、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの障害点標定のために、前記通信ケーブルの親局以外の任意箇所から既知特性の監視信号を注入し、前記通信ケーブルの別の箇所で、前記監視信号を検出する段階と、検出された監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記監視信号の検出箇所において予測される電圧、電流基準値と比較する段階と、前記比較の結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定し、これに基づいて障害箇所を予定の距離範囲内に絞り込む段階と、その後さらに、前記監視信号の注入および検出を行ない、前記障害の検出を示す出力信号に応答して、前記通信ケーブル上の予定のパルス信号送信位置から前記絞り込まれた予定距離範囲に向けてパルス信号を送信し、パルスレーダ方式にしたがってパルス信号送信位置から前記障害箇所までの距離を測定し、障害点の位置を標定する段階とを具備した方法に特徴がある。
【００１４】
本発明はさらに、既知特性の監視信号を生成する発信回路、および前記監視信号を、配電線に対応して、親局と複数の子局とを接続するように敷設され、当該配電系統の監視および制御を行なうための有線式配電線遠方監視制御用通信ケーブルの親局以外の任意箇所に結合させて注入する結合手段を具備した監視信号注入装置と、前記ケーブルに結合してその電流および電圧の少なくとも一方を検出するための結合手段、検出された前記電流および電圧の少なくとも一方から、前記監視信号の電流および電圧成分の少なくとも一方を抽出するフィルタ手段、前記監視信号の検出箇所において予測される前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の基準値を記憶する手段、および抽出された前記監視信号の電圧、電流の少なくとも一方の大きさを、前記基準値と比較し、比較結果にしたがって、前記通信ケーブルの障害箇所が、監視信号検出地点を起点として前記信号注入地点の側にあるか否かを判定する処理回路を具備した障害検出装置と、パルス信号を前記通信ケーブルに注入するパルス発信回路、前記通信ケーブル上のパルス信号を取り込むフィルタ回路、注入されたパルス信号からの取り込まれたパルス信号の遅延時間に基づいて障害点までの距離を標定する処理演算回路を具備し、前記障害検出装置からの障害検出に応答して起動されるパルスレーダ方式障害点標定装置との組合わせよりなる前記通信ケーブルの障害点標定装置に特徴がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１および図２を参照して本発明の１実施例を詳細に説明する。図１は本発明の１実施例の概要を示すブロック図、図２は監視信号注入装置（以下、「注入装置」と略する）および障害点検出装置（以下、「検出装置」と略する）の具体的構成例を示すブロック図である。これらの図において、図５と同一の符号は同一または同等部分を表わす。
【００１６】
遠制ケーブル２に障害を生じたことが、子局５との通信状態やそこからの返信状態などに基づいて判定された場合は、障害発生箇所と想定される地点の近傍に、遠制ケーブル２に特定の監視信号を重畳する注入装置８および前記監視信号を受信するための検出装置９を、図１、２に示すように取り付ける。この場合、注入装置８は検出装置９よりも親局１側に配置するのが好ましい。その理由は、一般に親局は低インピーダンスであるために、親局側では監視信号の漏れ電流が生じ易く、注入装置よりも親局側に検出装置を配置すると、上記漏れ電流を検出して誤動作し易いからである。
【００１７】
しかしながら、状況によっては、検出装置を注入装置よりも親局側に配置してもよいことは明らかである。また図示の例では、遠制ケーブルは上り回線２Ｕと下り回線２Ｄを別個に敷設した２対４線式であるから、予定の位相差を有する２種の監視信号をそれぞれの回線に各別に注入する。
【００１８】
注入装置８は、図２に詳細を示すように、予定特性（周波数）の監視信号を発生する発信回路１８、前記監視信号を供給されて位相の異なる２種の信号を生成する位相変調回路１７、これらの信号を増幅する増幅回路１６、および前記信号を遠制ケーブル２Ｕ、２Ｄにそれぞれ結合するＰＴ（電圧変成器）１４よりなり、同一周波数で予定の位相差を有する２種の監視信号を上り回線２Ｕ、および下り回線２Ｄ上にそれぞれ送出し、親局１と各子局５間で送受される遠制（遠隔制御）信号に重畳させる。なお１５は、遠制ケーブル２に生ずる雷サージなどを吸収して装置を保護する保安回路、１９は電源回路である。
【００１９】
検出装置９では、ＣＴ（電流変成器）２１およびＰＴ２２、ならびに保安回路２３を介して遠制ケーブル２上の信号が取り込まれ、さらに増幅回路２４で増幅された後、フィルタ回路２５によって監視信号および遠制信号が分離、抽出される。これら２つの信号はＡＤ変換回路２６でデジタル化された後、処理回路２７に転送される。ある特定の通信ポットから親局側および反対側（本明細書では「負荷側」という）をみたインピーダンス、および注入される監視信号の基準電圧は既知である。
【００２０】
また前記通信ポットに注入装置が取り付けられた場合に、そこから親局側および負荷側へ伝送される監視信号の漏れ電流も演算できるので、これらの各値を基準値として、他の通信ポットで検出された電流、電圧値を対比すれば、前記検出装置が取り付けられた他の通信ポットが注入装置８を基準として親局側にあるか負荷側にあるかを判別することができる。なお、各通信ポットや他の検出地点における電圧・電流基準は、実測などの適宜の手法によって予め収集しておくこともできる。
【００２１】
例えば図１のように、通信ポット３ｂに注入装置８を取り付け、通信ポット３ｃに検出装置９を取り付けた場合に、検出された電圧、電流値からは故障地点が負荷側（すなわち、注入装置とは反対側）と判定され、次に検出装置９を通信ポット３ｄに移動した場合に、故障地点が親局１側と判定されれば、故障地点Ｆ１は図示のように通信ポット３ｃおよび３ｄの間にあると決定することができる。
【００２２】
実際の配電線系統では、図３に示すように、親局１を起点とする遠制ケーブル２は樹枝状に複雑に分岐され、その延長距離は数Ｋｍ〜１０数Ｋｍにも及び、同図において、丸印で表わしている通信ポット数は数百またはそれ以上に達することがある。いま通信ポットＤ、Ｅ間の地点Ｆ１に障害が発生し、点線で囲んだ地域１０に異常が発生したことが判定できたと仮定し、障害地点よりも親局側の通信ポットＡに注入装置８を取り付けて監視信号を注入すると共に、通信ポットＢ、Ｃの２点に検出装置９を取り付けたと仮定する。
【００２３】
以上の説明から容易に理解できるように、Ｂ点の検出デ−タからは「障害地点は負荷側」と判定され、Ｃ点の検出デ−タからは「障害地点は注入装置側」と判定されるので、「障害地点はＢ点よりも負荷側」と決定することができる。つぎに、Ｃ点の検出装置を通信ポットＥに移動して測定を繰り返すと、Ｅ点の検出デ−タからは「障害地点は注入装置側」となるので、「障害地点はＢ点とＥ点の間」と最小の検出区間を決定することができる。このようにすれば、従来技術のように、遠制ケーブルを開放して検出区間を生成し、各検出区間について絶縁抵抗を測定する場合に比べて、障害点検出作業が格段に簡略化されることが分かる。また同時に使用する検出装置の個数は、前述の例に限らず、１以上の任意の個数に設定できる。
【００２４】
以上のようにして判別された障害点の方向情報は、対応の通信ポット情報、検出された電圧、電流値や、デ−タエラーの有無、障害発生時刻、回数などと共にメモリ３０に蓄積し、また（液晶）表示器２８およびターゲット表示器２９に表示することができる。ターゲット表示器２９は障害点の方向判定、検出が完了したことや判定結果を表示するものであり、特に、検出装置が電柱の上などに取付けられたときでも、前記の表示を地上から容易に識別できるような大きさと明瞭度で表示部が構成されるのが望ましい。このような情報を連続して予定時間蓄積し、総合判断すれば、特にその発生回数や頻度に基づいて、間欠的にしか発生せず、従来技術では検出が極めて難しかった障害も検出、確認することができる。
【００２５】
図４は各種障害の場合の本発明の検出動作を、さらに具体的に説明するための概念図である。この図において、前述のようにある程度絞り込まれた障害地点よりも親局１側の遠制ケーブル２の通信ポットには注入装置８を取り付け、下り回線２Ｄおよび上り回線２Ｕのそれぞれに、予定の位相差を有する監視信号ＳＧ１、ＳＧ２を注入する。一方注入装置８よりも負荷側であって、前記障害地点を挟む２つの相異なる通信ポットには検出装置９ａ、９ｂをそれぞれ取り付けて下り回線の電圧Ｖ１ａ、Ｖ１ｂおよび電流Ａ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂ、ならびに上り回線の電圧Ｖ２ａ、Ｖ２ｂおよび電流Ａ３ａ、Ａ４ａ、Ａ３ｂ、Ａ４ｂを測定する。この場合、２つの検出装置は別個のものを設置して同時に作動させても良いが、単一の検出装置を１つの設置位置から他の位置へ移動して測定しても良いことは勿論である。なお、注入装置を前記の位置に取り付ければ、障害地点の判定を効率よく行なうことができるので好ましいが、他の任意の位置に取り付けても障害地点の判定を行なうことは可能である。
【００２６】
障害がなく、正常ならば、以上の説明から明らかなように、２つの位置で検出される監視信号の前記電圧Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ２ａ、Ｖ２ｂはすべて基準値以上であり、一方その電流Ａ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂ、Ａ３ａ、Ａ４ａ、Ａ３ｂ、Ａ４ｂはすべて基準値以下（基準範囲内）である。ここで「基準値」は、前述のように、注入装置８が取り付けられた通信ポットからみた親局側および負荷側のインピーダンスおよび監視信号の電圧に基づいて、検出装置の各設置位置に対して予め演算できる値、または実測によって得られる値に基づいて決められるものである。
【００２７】
図４において、ｘ印で示す断線障害Ｆ４の場合は、障害地点よりも親局側の検出装置９ａでは「正常」な検出値Ｖ１ａ、Ｖ２ａが得られるが、負荷側の検出装置９ｂでは電圧Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂが基準値以下となる。また電流Ａ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂ、Ａ３ａ、Ａ４ａ、Ａ３ｂ、Ａ４ｂはすべてほぼ零である。したがって、これらの検出値に基づいて２つの検出装置９ａ、９ｂ間で断線事故を生じていると判定できる。
【００２８】
Ｆ５で示す地絡障害の場合は、検出電圧Ｖ１ａ、Ｖ１ｂが基準値以下、電流Ａ１ａが基準値以上、電流Ａ１ｂが基準値以下であり、さらに負荷側の検出装置９ｂでは遠制信号のデータエラーが検出されることが多い。これらの情報に基づいて２つの検出装置９ａ、９ｂ間の地絡事故を判別できる。
【００２９】
Ｆ６で示す短絡障害の場合は、検出装置９ａでは電圧Ｖ１ａが基準値以下、電流Ａ１ａおよびＡ２ａが基準値以上となる。また検出装置９ｂでは電圧Ｖ１ｂが基準値以下、電流Ａ１ｂおよびＡ２ｂも基準値以下となる。
【００３０】
Ｆ７で示すような混触障害（１つの信号線対から他の信号線対に跨がるような短絡）の場合は、検出装置９ａで測定した電流Ａ１ａ，Ａ３ａが基準値以上となることに基づいて障害検出が可能である。また検出装置９ｂにおいては、遠制信号のデータエラーが検出される。これにより、２つの検出装置９ａ、９ｂ間における２つの信号線対２Ｄ、２Ｕ間の混触事故を判別できる。なおこの場合、上り回線２Ｕと下り回線２Ｄに注入される監視信号の周波数は等しくされているので、両回線に注入された監視信号が同位相であると、混触箇所には監視電流が流れず、混触検出ができなくなる。したがって、この場合は、２つの回線２Ｕ、２Ｄに注入される監視信号は、両方の監視電流の位相差が、両者間に検出可能な電流が流れる程度に大きくなければならない。
【００３１】
なお以上では、注入装置及び検出装置は通信ポットに取り付けるものとしたが、原理的には遠制ケーブルのどこに取り付けても同様の障害検知ができることは明らかである。また注入する監視信号は、波形、周波数、変調形式などの特性の面で遠制信号と区別できるものであれば、どのようなものでもよい。
【００３２】
以上のようにして、障害区間を最小（すなわち、隣接する２つの）通信ポット間にまで絞り込んだ後に、その間の遠制ケーブルを張り替えて障害点を復旧する。その後、通信状態が正常に復帰したことを確認する。
【００３３】
上述の実施例によれば、遠制ケーブルを開放したり再接続したりすることなしに、障害箇所を短時間で、容易に、かつ特別の経験や熟練を要せずに検出区間単位で特定することができるので、障害発生から復旧までの時間を大幅に短縮でき、さらにそのための要員数を減らすことができる。また動作状態での連続監視ができるので、従来は事実上不可能であった間欠性の障害の検出もできるようになる。
【００３４】
しかしながら、障害点復旧のための遠制ケーブル張り替えを、上記のように、最小の隣接通信ポット間で行なうと、張り替える遠制ケーブルの量が多く、その区間内で正常なケーブル部分も捨てることになることから、資源の無駄が生じるのみならず、張り替えの作業量や時間も多くなってコストも高くなるという問題がある。
【００３５】
このような無駄なコストを削減するためには、前記最小通信ポット間内での障害点の位置をさらに可及的狭い区間または地点まで絞り込み、張替え区間を最短に抑えることが望ましい。障害点のより精細な標定手法としては、パルスレーダ方式が知られている。障害が永久的なものであるときは、前述のようにして障害点をより狭い区間または地点にまで絞り込んだ後に、前記最小通信ポット間の１方端のポットにパルスレーダ方式障害点標定装置を取り付けて手動操作で起動することにより、障害点位置の標定ができる。
【００３６】
しかし、障害が間欠的、不規則で、その発生タイミングが予測できないときは、上記のような手動操作による障害点位置標定は極めて困難であり、事実上不可能に近いので、障害点の標定に長時間を要し、事故復旧が遅れてしまうことになり易い。事故復旧の迅速化を優先するためには、最小通信ポット間での遠制ケーブル張り替えを行なわざるを得ないので、遠制ケーブルの張り替え量や作業量、コストの最少化と事故復旧の迅速化を両立させることが困難であるという問題があった。
【００３７】
本発明の第２実施例は、前述の問題を解決し、検出された遠制ケーブルの障害が間欠的、不規則である場合にも確実かつ可及的迅速に障害点を標定でき、遠制ケーブルの張り替え量の最少化と事故復旧の迅速化とを両立させることを可能にするものである。
【００３８】
以下に図面を参照して、本発明の第２実施例を詳細に説明する。後述の各図において、図１〜５と同一の符号は同一または同等部分を表わす。
【００３９】
図６は、本実施例に好適な監視信号注入装置８、障害点検出装置９およびパルスレーダ方式障害点標定装置４０の詳細ブロック図である。なお、当業者には自明なように、第１実施例に関して前述した障害箇所の絞り込みの段階では、パルスレーダ方式障害点標定装置（以下、「パルスレーダ装置」と略する）は必ずしも接続される必要はない。また図６では、障害点検出装置９が接続されている通信ポットに、パルスレーダ装置４０も共通に接続されるように示されているが、このことは必要では無く、別の箇所や障害点検出装置９と共通の通信ポットに接続されても良い。
【００４０】
第１実施例に関して前述したようにして隣接する２つの最小通信ポット間（以下、「障害区間」と略する）まで障害点Ｆ１の絞込みが行なわれた後、例えば図７に示すように、障害点検出装置９が接続されたポットにパルスレーダ装置４０を接続する。そしてパルスレーダ装置から、パルス信号を注入して障害点からの反射信号を受信し、その遅れ時間を計測すれば、既知の手法により、パルスレーダ装置４０から障害点Ｆ１までの距離を演算することができる。その際、障害区間の外側からの反射信号を遮断するために、パルス信号注入点の障害区間とは反対側の遠制ケーブル２の各線にブロッキングコイル４を直列に接続するのが望ましい。
【００４１】
図８は、通信ポット３内で、ブロッキングコイル４を直列に挿入したり、取り外したりする手法を説明するための図である。直列挿入のためには、初めにブロッキングコイル４を通信線に並列に接続した後、×印の点で通信線を開放すればよい。また前記コイルを取り除くときは、×印の点の通信線２を接続した後で、前記コイルを外せば良い。
【００４２】
障害が恒久的であるときは、上述のようにパルスレーダ装置を接続して手動で起動させ、通信線２Ｕ、２Ｄに単パルスを注入してその反射パルスを検出すれば障害点の標定ができる。しかし、障害が間欠的であると、その障害の発生が不規則で、発生タイミングの予測も困難であるから、パルスレーダ装置を手動で起動させる方法による障害点標定は極めて困難であり、事実上不可能に近い。これに対処するために、本実施例では、障害検出を示す障害点検出装置９からの出力信号でパルスレーダ装置４０からのパルス送信を自動的にトリガし、障害点標定動作を開始させ、得られた結果（障害点までの距離および／または送信パルスに対する反射パルス受信の遅れ時間）をメモリに記憶する。
【００４３】
以下に、図６、９を参照して本実施例の要点をさらに詳細に説明する。図６は、隣接する２つの通信ポット間にまで障害点を絞り込んだ後における、監視信号注入装置８と障害点検出装置９、パルスレーダ装置４０およびブロッキングコイル４の配置例を示すブロック図であり、図９は前記パルス送信を起動するトリガ信号および送出されるパルス信号を示す。
【００４４】
図６において、パルスレーダ装置４０は、障害点検出装置９が間欠的障害を検出したことを示す出力信号を外部トリガ信号として受信する。これに応答して、パルス発信回路３４は、予め設定された電圧・幅のパルス信号を生成し、結合トランス３３を介して、遠制ケーブル２に注入する。
【００４５】
それと同時に、遠制ケーブル２から取り込まれた信号がフィルタ回路３５に供給され、そこで遠制信号が取り除かれ、送信パルス信号と遠制ケーブル２の障害点Ｆ１からの反射パルス信号だけがＡ／Ｄ変換回路３６でデジタル化され、その信号波形データがメモリカード（一般的には、メモリ）３８に一時保存される。信号測定完了後に保存された信号波形データから、またはリアルタイムで、処理回路３７に搭載されているＣＰＵを用いて遅延時間を演算し、さらに通信線上の既知のパルス伝搬速度を用いて距離変換を行なうことができる。
【００４６】
さらに、前記信号波形データを（液晶タッチパネル）表示器３９に出力し、その測定波形から障害点の位置標定を行なうこともできる。これら装置の動作電源は直流電源でも交流電源でも適宜に選択できる。また直流電源（バッテリ）でなるべく長期間測定できるように、前記電源回路の投入を外部トリガ信号によって制御し、常時は前記電源がオフに保持されるようにすることもできる。
【００４７】
図９は、通信線に注入されるパルス信号の１例を示すタイムチャートである。遠制ケーブル２の各線間に、障害点検出装置９からの障害検出出力信号に応答して自動的にパルス信号を注入し、障害点からの反射信号が受信されるまでの時間遅れを測定すれば、既知の演算式にしたがって障害点の位置を標定できる。しかし、間欠的障害が発生する時刻や間隔はランダムであるために、単一のパルスを注入する場合は、注入の瞬間にたまたま間欠障害が発生していなければ、障害点からの反射信号が得られず、障害点の標定ができないことになる。
【００４８】
この対策として、本実施例では、各線間に単パルス信号または複数個（図の例では、３個）の連続パルス信号を注入する。こうすれば、間欠障害発生地点を高い確率で標定することができる。なお、消費電力量の節減のためには、連続パルスの個数は少なくした方が望ましい。また各回線へのパルス注入は、上り回線２Ｕおよび下り回線２Ｄに交互に行なうのが望ましい。このように、パルス信号を交互に注入すれば、同相での混触障害の時、上り・下り両回線にパルスを同タイミングで注入した場合に、混触障害点で対をなす相手通信線から流入してくるパルス信号と互いに打ち消し合って、反射信号が得られなくなり、このために、位置の標定が不可能になるという不都合が解消される。
【００４９】
上述のように、どちらか一方の回線のみにパルス信号を注入して、両回線の反射信号を測定した後に、残りの回線にパルス信号を注入して、両回線の反射信号を測定すれば、混触点からの反射信号を確実に捕捉することができ、障害位置の標定が可能となる。
【００５０】
図１０は、障害点検出装置９およびパルスレーダ装置４０を監視信号注入装置８と障害点Ｆ１との間に接続した例であり、障害が地絡または混触であって、特に通信線の電流を監視して障害を検知する場合に有効である。なお図７の接続は障害が断線または短絡であって、通信線の電圧を監視して障害を検知する場合に有効である。
【００５１】
本発明者らの実験によれば、注入するパルスの幅の選定が距離標定の精度に影響することが分かった。パルス幅が広いと、障害点からの反射レベルが大きく計測可能距離は伸びるが、一方、パルス幅内に位置する障害点からの反射波形は認識できないために、計測不能領域が広がる欠点がある。すなわち、距離測定精度を上げるためにはパルス幅は狭いほうが望ましいが、障害点までの距離が長いときは、測定精度を犠牲にしてもパルス幅を広くして測定範囲を伸ばさなければならない。実験では、隣接通信ポット間の距離が４００ｍ以下のときはパルス幅を３０ｎ秒、距離が４００〜８００ｍのときはパルス幅を７０ｎ秒、８００〜１２００ｍのときはパルス幅を５００ｎ秒に設定したとき、好ましい結果が得られた。
【００５２】
以上では、パルスレーダ装置４０は障害点検出装置９と同じ通信ポットに接続されるものとした。このように接続すれば、障害検出を示す信号をトリガ信号として容易にパルスレーダ装置に供給することができる点で有利である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、前記障害検出信号をトリガ信号として供給する手段（例えば、無線通信手段）を準備すれば、他の適当な任意の箇所にパルスレーダ装置４０を接続できることは当然である。
【００５３】
以上の説明から明らかなように、第２実施例によれば、検出された遠制ケーブルの障害が永久的であるときはもちろん、間欠的、不規則である場合にも正確かつ可及的迅速に障害点を標定でき、遠制ケーブルの張り替え量の最少化と事故復旧の迅速化とを両立させることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、遠制ケーブルを開放したり再接続したりすることなしに、障害箇所を短時間で、容易に、かつ特別の経験や熟練を要せずに検出区間単位で特定することができるので、障害発生から復旧までの時間を大幅に短縮でき、さらにそのための要員数を減らすことができる。また動作状態での連続監視ができるので、従来は事実上不可能であった間欠性の障害の検出もできるようになる。
【００５５】
また検出された遠制ケーブルの障害が永久的であるときはもちろん、間欠的、不規則である場合にも正確かつ可及的迅速に障害点を標定でき、遠制ケーブルの張り替え量の最少化と事故復旧の迅速化とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の概要を示すブロック図である。
【図２】図１に示した監視信号注入装置および障害点検出装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】実際の配電線系統に本発明を適用した場合の動作を説明するための概念図である。
【図４】各種障害の場合の本発明の検出動作を説明するための概念図である。
【図５】従来の代表的な有線式配電線遠方監視制御系統の１例を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施例に好適な監視信号注入装置、障害点検出装置およびパルスレーダ方式障害点標定装置の詳細ブロック図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す概略ブロック図である。
【図８】ブロッキングコイルの接続、取り外しを説明するための回路図である。
【図９】パルスレーダ方式障害点標定装置の外部トリガ信号および注入パルスの１例を示す波形図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施態様を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１は配電線遠方監視制御親局装置、２は遠制ケーブル、３、３ａ〜３ｄは通信ポット、４はブロッキングコイル、５は配電線遠方監視制御子局装置、６は高圧開閉器、７は高圧配電線、８は監視信号注入装置、９は障害点検出装置、１７は位相変調回路、１８は発信回路、２７は処理回路、４０はパルスレーダ方式障害点標定装置である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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