(57)【要約】【課題】高電圧の送電線の断線箇所をも特定可能な断線検知装置を提供する。【解決手段】第１の送電線Ｓ１０００及び第２の送電線Ｓ１０００における断線箇所を検知する断線検知装置であって、第１の送電線Ｓ１０００と第２の送電線Ｓ１０００とに対してそれぞれ並列に接続される抵抗計Ｓ３２００と、各抵抗計Ｓ３２００にそれぞれ接続される第１及び第２の接続線Ｓ３１０５と、第１及び第２の接続線Ｓ３１０５にそれぞれ並列接続される複数の抵抗素子Ｓ３１１０と、を備え、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値と各抵抗素子Ｓ３１１０の抵抗値と抵抗素子Ｓ３１１０の数とに基づいていずれの抵抗素子Ｓ３１１０間が電線箇所であるかを特定する。【選択図】図２
2020162325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送電線及び第２の送電線における断線箇所を検知する断線検知装置であって、
前記第１の送電線と第２の送電線とに対してそれぞれ並列に接続される抵抗計と、
前記各抵抗計に対してそれぞれ接続される第１及び第２の接続線と、
前記第１及び第２の接続線にそれぞれ並列接続される複数の抵抗素子と、
を備え、
前記抵抗計で検出される抵抗値と前記各抵抗素子の抵抗値と前記抵抗素子の数とに基づいていずれの抵抗素子間が電線箇所であるかを特定する断線検知装置。
【請求項２】
前記各抵抗素子を各々収容する複数の収容装置を備える、請求項１記載の断線検知装置。
【請求項３】
前記各抵抗素子は、前記第１の接続線と前記第１の送電線との間、又は、前記第２の接続線と前記第２の送電線との間、のいずれかに跨って並列に接続されている、請求項１記載の断線検知装置。
【請求項４】
前記各抵抗素子は、前記第１又は第２の接続線に並列に接続されている、請求項１記載の断線検知装置。
【請求項５】
前記各収容装置は、前記第１又は第２の接続線と当該収容装置に収容される抵抗素子とを接続する接続部材を備える、請求項２記載の断線検知装置。
【請求項６】
前記各収容装置は、前記第１又は第２の接続線に並列に接続され、かつ、前記抵抗素子に接続される接続部材を備える、請求項２記載の断線検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断線検知装置に関し、特に、送電線の断線検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、抵抗を内蔵することにより、断線センサとしての機能を与えた電線が開示されている。この電線は、電線に断線が生じた場合に、電線の電気抵抗を測定することによって、断線箇所を特定できるというものである。【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４８３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された電線は、その断線箇所を特定できるというものの、特許文献１に開示されている手法を、そのまま送電線に適用しようとすると、送電線には通常は数千Ｖ，最大で５０万Ｖ近い高電圧の電送がされていることから、その実現が困難である。【０００５】
そこで、本発明は、高電圧の送電線の断線箇所をも特定可能な断線検知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の断線検知装置は、
第１の送電線（例えば図２の送電線Ｓ１０００）及び第２の送電線（例えば図２の送電線Ｓ１０００）における断線箇所を検知する断線検知装置であって、
前記第１の送電線と第２の送電線とに接続される抵抗計（例えば図２の抵抗計Ｓ３２００）と、
前記第１の送電線及び第２の送電線にそれぞれ並列接続される第１及び第２の接続線（例えば図２の接続線Ｓ３１０５）と、
前記第１及び第２の接続線にそれぞれ並列接続される複数の抵抗素子（例えば図２の抵抗素子Ｓ３１１０）と、
を備え、
前記抵抗計で検出される抵抗値と前記各抵抗素子の抵抗値と前記抵抗素子の数とに基づいていずれの抵抗素子間が電線箇所であるかを特定する。【０００７】
前記各抵抗素子を各々収容する複数の収容装置（例えば図２の収容装置Ｓ３１００）を備えることもできる。【０００８】
前記各抵抗素子は、例えば図２に示すように、前記第１の接続線と前記第１の送電線との間、又は、前記第２の接続線と前記第２の送電線との間、のいずれかに跨って並列に接続されていてもよい。【０００９】
前記各抵抗素子は、例えば図４に示すように、前記第１又は第２の接続線に並列に接続されていてもよい。【００１０】
前記各収容装置は、前記第１又は第２の接続線と当該収容装置に収容される抵抗素子とを接続する接続部材を備えてもよい。【００１１】
前記各収容装置は、前記第１又は第２の接続線に並列に接続され、かつ、前記抵抗素子に接続される接続部材（例えば図４（ａ）の連結部材Ｓ３３２０）を備えることもできる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１の断線検知装置Ｓ３０００に関する概要説明図である。図１には、電力会社が所有乃至管理する発電所などの送電元Ｓ２０００と、送電元Ｓ２０００に対して並列に一端が接続されている送電線Ｓ１０００と、各送電線Ｓ１０００を懸架する複数の送電鉄塔Ｓ１１００と、送電線Ｓ１０００の他端が接続される変電所などの送電先Ｓ２１００と、各送電線Ｓ１０００に電気的に接続される断線検知装置Ｓ３０００とを示している。
【００１４】
なお、ここでは単相交流を意図して２本の送電線Ｓ１０００を示しているが、交流三相３線式、交流三相４線式、直流式などであっても、断線検知装置Ｓ３０００を適用することができる。また、図１には、断線検知装置Ｓ３０００を概念的に図示しただけであって、実際には、以下説明するような構成とされている。
【００１５】
図２は、図１に示す断線検知装置Ｓ３０００の説明図である。図２には、各送電線Ｓ１０００に対してそれぞれ並列に設けられている抵抗計Ｓ３２００と、各抵抗計Ｓ３２００に対してそれぞれ接続される接続線Ｓ３１０５と、各送電線Ｓ１０００間に接続されていて送電対象の電圧を変換する変圧器Ｓ２２００と、各送電線Ｓ１０００に適当な間隔で配される複数の収容装置Ｓ３１００と、各収容装置Ｓ３１００と各送電線Ｓ１０００とを接続する複数の端子Ｓ３１２５と、各収容装置Ｓ３１００に収容されていて各端子Ｓ３１２５に直接接続される複数の抵抗素子Ｓ３１１０とを備えている。
【００１６】
なお、変圧器Ｓ２２００自体は、断線検知装置Ｓ３０００の必須の構成要素ではないことに留意されたい。これらの変圧器Ｓ２２００は、単相交流用のものを示しているが、送電線Ｓ１０００が三相３線式、三相４線式の場合は、これらに応じた線数のものにすればよい。また、直流方式の場合には、変圧器Ｓ２２００を設ける必要はない。
【００１７】
また、図２では、説明の都合上、変圧器Ｓ２２００と、図面上側の抵抗計Ｓ３２００、接続線Ｓ３１０５、収容装置Ｓ３１００、端子Ｓ３１２５、及び、抵抗素子Ｓ３１１０とを囲うように断線検知装置Ｓ３０００の枠を示しているが、実際には、これらに対応する図面下側の部材も断線検知装置Ｓ３０００に含まれる。
【００１８】
さらに、例えば、図２における断線検知装置Ｓ３０００の枠内の接続線Ｓ３１０５は特許請求の範囲における第１の接続線に相当するものであり、枠外の接続線Ｓ３１０５は特許請求の範囲における第２の接続線に相当するものである。同様に、他の部材である、収容装置Ｓ３１００、端子Ｓ３１２５、及び、抵抗素子Ｓ３１１０についても、断線検知装置Ｓ３０００の枠内のものは「第１」、枠外のものは「第２」に相当する。
【００１９】
また、通常時であれば、各接続線Ｓ３１０５は各送電線Ｓ１０００にそれぞれ懸架し固定することによって、大きな引っ張り力やせん断力などが加わらず、これによって堅牢性
が維持されるように工夫している。
【００２０】
さらに、各送電線Ｓ１０００は、物理的には、例えば一本の長いものを用意して、これに各収容装置Ｓ３１００を取り付けてもよいし、各収容装置Ｓ３１００間を相対的に短いもので順次連結するようにしてもよい。
【００２１】
つぎに、図２に示す断線検知装置Ｓ３０００の動作原理について説明する。まず、各送電線Ｓ１０００と各接続線Ｓ３１０５とが導通している場合には、実際上は、各送電線Ｓ１０００及び各接続線Ｓ３１０５の電気抵抗が僅かにあるため、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値は、この僅かな電気抵抗値を示すことになる。
【００２２】
しかし、理論上は、各接続線Ｓ３１０５は、各送電線Ｓ１０００に接地されることから、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値はほぼゼロであり、説明の理解容易のために、以下、当該抵抗値がゼロであるとして扱う。
【００２３】
この状態で、仮に、図２に示すＡ点で送電線Ｓ１０００に断線が生じたとする。この場合には、オームの法則に従い、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値は、数式１で表すことができる。
抵抗計Ｓ３２００の抵抗値＝［抵抗素子Ｓ３１１０の抵抗値］／［変圧器Ｓ２２００を基準として、３番目の収容装置Ｓ３１００と４番目の収容装置Ｓ３１００との間に対応する位置で断線］
【００２４】
したがって、仮に、全ての抵抗素子Ｓ３１１０が１００ｋΩのものであるとして、これを数式１に代入すると、数式２に示す結果が得られることになる。
抵抗計Ｓ３２００の抵抗値＝［１００ｋΩ］／［３］≒３３．３ｋΩ
【００２５】
この原理によれば、まず、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値が大きく変化したことによって、送電線Ｓ１０００に断線が生じたことを検知できる。また、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値自体と、収容装置Ｓ３１００の数と、抵抗素子Ｓ３１１０の抵抗値とによって、送電線Ｓ１０００に生じた断線箇所がいずれの収容装置Ｓ３１００間に存在するかについて特定することができる。
【００２６】
ここで、数式１は、数式３のように一般化できる。
［断線箇所（変圧器Ｓ２２００を基準として、ｎ番目の収容装置Ｓ３１００とｎ＋１番目の収容装置Ｓ３１００との間に対応する位置）］＝［抵抗素子Ｓ３１１０の抵抗値］／［抵抗計Ｓ３２００の抵抗値］
【００２７】
例えば、収容装置Ｓ３１００の数が図２に示すように４つであり、各抵抗素子Ｓ３１１０の抵抗値が全て１００ｋΩである、という上記と同じ条件のもとで、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値自体が約０Ωから約１００ｋΩに変化したとする。これらの条件を数式３に代入すると、数式４のようになる。
断線箇所＝［１００ｋΩ］／［１００ｋΩ］＝１
【００２８】
つまり、抵抗計Ｓ３２００で検出される抵抗値が上記のように変化した場合には、変圧器Ｓ２２００を基準として１番目の収容装置Ｓ３１００と２番目の収容装置Ｓ３１００との間に対応する位置（例えばＢ点）で断線が発生したということを特定することができる。
【００２９】
なお、図２に示す断線検知装置Ｓ３０００の構成によれば、収容装置Ｓ３１００の数量は、送電線Ｓ１０００の長さに応じて適宜決定することができるし、送電線Ｓ１０００に断線が生じやすい環境であれば増やすこともできるという利点がある。また、接続線Ｓ３１０５は、更に接続線Ｓ３１０５となる電線を図２に示す構成と同様の態様で接続することによって継ぎ足せば、延長することもできる。
【００３０】
図３は、図１に示す収容装置Ｓ３１００の模式的な構成図である。なお、ここでは各収容装置Ｓ３１００間を相対的に短い送電線Ｓ１０００で順次連結する場合の構成を例示している。図３Ａは収容装置Ｓ３１００本体の模式的な構成図であり、図３Ｂは図３Ａに示す収容装置Ｓ３１００本体の筐体の斜視図である。
【００３１】
図３Ａには、例えば樹脂製で長方形状の基台Ｓ３３００と、基台Ｓ３３００に取り付けられた例えば樹脂製で円柱状の支柱３３１０と、支柱３３１０の上部に取り付けられていて接続線Ｓ３１０５を相互にクランプなどで電気的に接続するとともに端子Ｓ３１２５とも電気的に接続される銅などの金属製で略アーチ形状の連結部材Ｓ３３２０と、を示している。
【００３２】
図３Ｂには、例えばプラスチック製の第１の筐体部Ｓ３３３０と、例えばプラスチック製の第２の筐体部Ｓ３３４０とを示しており、これらはその内部に図３Ａに示す収容装置Ｓ３１００本体が収容された状態で図示しない結合具などを用いて結合される。
【００３３】
第１の筐体部Ｓ３３３０及び第２の筐体部Ｓ３３４０には、それぞれ、送電線Ｓ１０００に懸架するための図示しない部材を取り付けるための取手部Ｓ３１３５が設けられ、さらに、接続線Ｓ３１０５等を通す貫通孔が形成されている。なお、各貫通孔には、第１の筐体部Ｓ３３３０及び第２の筐体部Ｓ３３４０の内部に風雨などが入ることを防止するために、適宜パッキン部材などを取り付けるとよい。
【００３４】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２の断線検知装置Ｓ３０００の説明図であり、図２に対応するものである。図４のものは、簡素化するため接続線Ｓ３１０５を複線式としているが、図２のものと電気的に等価である。図４に示す構成を採用すると、断線検知装置Ｓ３０００は、送電線Ｓ１０００と接続線Ｓ３１０５とを複数個所で接続することに代えて、送電線Ｓ１０００に対して、単に収容装置Ｓ３１００及び接続線Ｓ３１０５をタイベルトなどによって固定すればよくなり、作業性が向上するという利点がある。
【００３５】
図５は、図４に示す断線検知装置Ｓ３０００に係る収容装置Ｓ３１００の模式的な構成図であり、図３Ａに対応するものである。図５では、接続線Ｓ３１０５を複線式としているため、これに対応して連結部材Ｓ３３２０相互に跨る態様で抵抗素子Ｓ３１１０が並列接続されている。収容装置Ｓ３１００の筐体については、図３Ｂに示すものと同様の構成にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態１の断線検知装置Ｓ３０００に関する概要説明図である。
【図２】図１に示す断線検知装置Ｓ３０００の説明図である。
【図３Ａ】図１に示す収容装置Ｓ３１００本体の模式的な構成図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す収容装置Ｓ３１００本体の筐体の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２の断線検知装置Ｓ３０００の説明図である。
【図５】図４に示す断線検知装置Ｓ３０００に係る収容装置Ｓ３１００の模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ｓ２０００  送電元
Ｓ１０００  送電線
Ｓ１１００  送電鉄塔
Ｓ２１００  送電先
Ｓ２２００  変圧器
Ｓ３０００  断線検知装置
Ｓ３１０５  接続線
Ｓ３２００  抵抗計
Ｓ３１００  収容装置
Ｓ３１２５  端子
Ｓ３１１０  抵抗素子
Ｓ３３００  基台
Ｓ３３１０  支柱
Ｓ３３２０  連結部材
【図１】
2020162325.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2020162325.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020162325.tif 000008
【国際調査報告】
2020162325.tif 000009
2020162325.tif 000010
2020162325.tif 000011
2020162325.tif 000012