JP6383523B2

JP6383523B2 - 事故点標定装置

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Publication number: JP6383523B2
Application number: JP2013038096A
Authority: JP
Inventors: 幸香西田; 実谷川内; 敏晴山田; 英治板倉; 有貴椎野
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Takaoka Toko Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Takaoka Toko Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: JP2014163914A

Description

本発明は、電力搬送用地中ケーブルの事故点の標定を行う事故点標定装置に関する。

従来から、電力を地中搬送するために地中ケーブルが利用されている。地中ケーブルは、洞道等に電力ケーブルを敷設し電力を地中搬送するもので、経年変化等による絶縁破壊によってケーブル事故が発生する場合がある。
そこで地中ケーブルの事故が発生した地点（事故点）を標定する機能を持つ事故点標定装置が開発されている。

従来の事故点標定装置においては、地中ケーブルの両端末部に配設した電流センサによって、地中ケーブルに絶縁破壊（地絡）が生じた際に発生するサージ電流を検出する手法が用いられている。
地中ケーブルに地絡事故が発生すると急峻な立ち上がりを持つサージ電流が事故点から地中ケーブルの両端末部に向かって伝搬していく。このサージ電流は地中ケーブルの構造及び材料から決まる速度で伝搬するため、両端末部に配設した電流センサによってサージ電流を検出することによって、サージ電流が地中ケーブルの両端末部に到達した時刻の差を検出し、事故点位置を標定することができる。

所定位置（例えば一方の端末部）から事故点までの距離Ｘは次式によって得られる（非特許文献１参照）。
Ｘ＝（Ｌ−Ｖｓ・（Ｔ−Ｔ_Ｌ））／２・・・・・（１）
但し、Ｔはサージ電流が地中ケーブルの各端末部に到達するまでの時間差（サージ到達時間差）、Ｌは地中ケーブルの長さ、Ｖｓは地中ケーブルにおけるサージ電流の伝搬速度、Ｔ_Ｌは地中ケーブルの両端末部に配設した光電流センサと事故点標定装置を結ぶ両光ファイバの伝送時間の差である。

サージ電流の到着時刻を正確に検出することが可能であれば上記（１）式を用いて正確な事故点の標定が可能である。しかしながら実際には、地中ケーブル中を伝搬するサージ電流の波形は、伝搬距離が長くなるに従って表皮効果の影響を受けて波形鈍りが生じる。
光電流センサが所定の閾値を超えるサージ電流を検出した時刻をサージ電流の到達時刻（サージ到達時刻）と認識するため、このような波形鈍りが生じるとサージ到達時刻を実際よりも遅れて認識することになり、標定精度が低下するという問題がある。
このような波形鈍りに対処すべくサージ到着時刻をより正確に検出する方法として、２つの閾値とサージ電流との両交点を結んだ直線と、零レベルとの交点をサージ到達時刻とすることによって事故点の標定を行う二電位法がある（特許文献１、非特許文献２参照）。

図５は、二電位法を説明するための説明図である。二電位法は図５に示すように、サージ電流１０４が所定の第１閾値Ｌ１を超えた後、そのまま上昇して次の第２閾値Ｌ２を超えた場合に、それら２つの閾値Ｌ１、Ｌ２とサージ電流１０４との交点Ｋ１、Ｋ２を結んで直線を引き、当該直線と零レベルとの交点ｔｒをサージ到達時刻と判定する方法である。二電位法によれば、第１閾値Ｌ１を超えた時刻をサージ到達時刻とするよりも誤差を小さくすることが可能になり、事故点の標定誤差を低減することが可能になる。
尚、非特許文献３には、地絡事故点で発生した方形波電圧が地中ケーブルを伝搬する際の挙動が解説されている。

特許第３５２７４３２号公報

昭和４６年１０月発行の住友電気第１０５号第１１頁〜第１８頁「電力ケーブルの瞬時故障点標定法」電気協同研究第３４巻第６号第７７頁「フォルトロケータ標定信頼度向上対策」昭和３０年４月電気書院発行の「進行波序説」第５５頁

事故点から地中ケーブルの一方の端末部Ａまでの距離と他方の端末部Ｂまでの距離、即ちサージ電流が事故点から各端末部Ａ、Ｂまで伝搬する距離は、事故点位置によって異なる。
サージ電流波形の鈍りの程度は伝搬距離に依存するため、図６に示すように両端末部Ａ、Ｂでのサージ電流波形の鈍りの程度に差が生じると、これによって二電位法で求めた各端末部Ａ、Ｂでのサージ到達時刻の誤差ε１（＝ｔｒ１−ｔ１）、ε２（＝ｔｒ２−ｔ２）の大きさが異なることになる。

事故点標定を高精度に行うためには、（１）式のサージ到達時間差Ｔを高精度に検出する必要があるが、次式の（ε２―ε１）が誤差項になる。
Ｔ＝ｔｒ２−ｔｒ１＝ｔ２−ｔ１＋（ε２―ε１）・・・（２）
ここで、ｔ１は端末部Ａへのサージ電流の真の到達時刻、ｔ２は端末部Ｂへのサージ電流の真の到達時刻、ｔｒ１は二電位法によって算出した端末部Ａへのサージ電流の到達時刻、ｔｒ２は二電位法によって算出した端末部Ｂへのサージ電流の到達時刻、ε１は二電位法によって算出した端末部Ａへのサージ到達時刻に含まれる誤差、ε２は二電位法によって算出した端末部Ｂへのサージ到達時刻に含まれる誤差である。

両端末部Ａ、Ｂで波形鈍りが相違することによって二電位法で生じるサージ電流到達時間差Ｔの誤差と事故点位置との関係及びサージ電流到達時間差Ｔの誤差が標定精度へ与える影響を図７に示す。
同図に示すように事故点が地中ケーブル１０２の端末部Ａ近傍の場合、サージ電流波形の鈍りの程度は端末部Ａ（Ａ端）では小さいが、他方の端末部Ｂ（Ｂ端）では大きくなる。このため二電位法によって求められるサージ到達時間差Ｔにはプラス誤差が生じ、（１）式から標定距離にはマイナス誤差が生じる。

一方、事故点が地中ケーブル１０２の端末部Ｂ近傍の場合には、サージ電流波形の鈍りの程度は端末部Ａでは大きくなるが端末部Ｂでは小さい。このため二電位法によって求められる到達時間差Ｔにはマイナス誤差が生じ、標定距離にプラス誤差が生じ、（１）式から標定距離にはプラス誤差が生じる。
事故点が地中ケーブル１０２の中央近傍の場合には、サージ電流波形の鈍りの程度は両端末部Ａ、Ｂとも同程度である。このため、二電位法によって求められる到達時間差Ｔへの影響は相殺されて標定距離の誤差は小さい。

本発明は、地中ケーブル１０２の端末部Ａ、Ｂから事故点までの距離に応じて地中ケーブル１０２の両端末部Ａ、Ｂにおけるサージ電流波形の鈍りの程度が異なることに着目して成されたもので、事故点を標定する際に二電位法によって生じる誤差（標定誤差）を低減するように補正することにより、高精度な事故点標定を可能にすることを課題としている。

本発明によれば、地中ケーブルの一方の端末部で検出したサージ波が２つの異なる閾値をともに超えたとき、前記サージ波と各閾値との交点を通る直線と零レベルとの交点を前記一方の端末部へ前記サージ波が到達した時刻と近似する第１サージ到達時刻検出部と、前記地中ケーブルの他方の端末部で検出したサージ波が２つの異なる閾値をともに超えたとき、前記サージ波と各閾値との交点を通る直線と零レベルとの交点を前記他方の端末部へ前記サージ波が到達した時刻と近似する第２サージ到達時刻検出部と、前記第１サージ到達時刻検出部によって近似して得られたサージ波の到達時刻と前記第２サージ到達時刻検出部によって近似して得られたサージ波の到達時刻との差及び前記地中ケーブルにおけるサージ波の伝搬速度を用いて事故点位置を算出すると共に、前記算出した事故点位置と所定位置の距離に応じた補正処理を行うことによって事故点位置を標定する事故点標定部とを備えて成ることを特徴とする事故点標定装置が提供される。

本発明に係る事故点標定装置によれば、二電位法によって生じる標定誤差を低減して、高精度な事故点標定が可能になる。

本発明の実施の形態に係る事故点標定装置のブロック図である。本発明の実施の形態に係る事故点標定装置の動作を説明するための説明図である。本発明の実施の形態に係る事故点標定装置の動作を説明するための特性図である。本発明の実施の形態に係る事故点標定装置の動作を説明するための説明図である。二電位法を説明するための説明図である。二電位法による標定誤差の発生を説明するための説明図である。二電位法による標定誤差の発生を説明するための説明図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る事故点標定装置のブロック図である。
図１において、発電機１０１の電力を搬送する電力搬送用ケーブルは、地中ケーブル１０２、地中ケーブル１０２の両側に接続された外部ケーブル１０３によって構成されている。

地中ケーブル１０２の両端末部Ａ、Ｂ（地中ケーブル１０２のシースの両端末部に相当する。）からその長さ方向所定距離内側の位置には、１対の光電流センサ１０５、１０６が地中ケーブル１０２を周回するように配設されている。
各光電流センサ１０５、１０６は、ファラデー効果を利用して地中ケーブル１０２に流れる電流を検出するセンサである。

地中ケーブル１０２の一方の端末部Ａのシースには接地線１０７の一端が接続され、接地線１０７の他端は光電流センサ１０５の内側を通って接地されている。
地中ケーブル１０２の他方の端末部Ｂのシースには接地線１０８の一端が接続され、接地線１０８の他端は光電流センサ１０６の内側を通って接地されている。
このように、各光電流センサ１０５、１０６には、当該光電流センサ１０５、１０６が周回する地中ケーブル１０２の端末部Ａ、Ｂに一端が接続されると共に他端が接地された接地線１０７、１０８が通されている。

光電流センサ１０５、１０６は各々、光ファイバ伝送路１０９、１１０を介して、事故点標定装置本体１００に接続されている。
事故点標定装置本体１００は、第１光電変換部（０／Ｅ）１１１、第２光電変換部１１２、第１閾値部１１５、第２閾値部１１６、第１サージ到達時刻検出部１１３、第２サージ到達時刻検出部１１４、事故点標定部１１７を備えている。

複数の光電流センサ１０５、１０６、複数の光電流センサ１０５、１０６の出力信号を導く複数の光ファイバ伝送路１０９、１１０、及び、複数の光ファイバ伝送路１０９、１１０を介して入力される複数の光電流センサ１０５、１０６の出力信号に基づいて事故点の標定を行う事故点標定装置本体１００によって事故点標定装置が構成されている。
光電流センサ１０５、１０６は、地中ケーブル１０２や接地線１０７、１０８に流れる電流を検出し、前記電流の大きさを表す光信号を出力する機能を有している。地中ケーブル１０２に地絡事故が発生した場合、光電流センサ１０５、１０６は、サージ電流１０４を検出し、対応する光信号に変換して光ファイバ伝送路１０９、１１０に出力する。

接地線１０７、１０８の引き戻し（端末部の接地線を光電流センサの内側を通して接地すること）効果により、接地線１０７、１０８に流れる電流を光電流センサ１０５、１０６によって検出できるため、光電流センサ１０５と端末部Ａ間や、光電流センサ１０６と端末部Ｂ間のサージ電流や地絡電流を検出することが可能である。
光電流センサ１０５、１０６は、端末部Ａ、Ｂ近傍に配設され又接地線１０７、１０８も短いため実質的に端末部Ａ、Ｂに配設された構成となっている。これにより、光電流センサ１０５、１０６は端末部Ａ、Ｂに配設され、地中ケーブル１０２全長に亘る電流検出が可能な構成となっている。

第１光電変換部１１１は、光ファイバ伝送路１０９を介して光電流センサ１０５の光出力信号を受け取り、前記光出力信号に対応する電気信号に変換して出力する機能を有している。第２光電変換部１１２は、光ファイバ伝送路１１０を介して光電流センサ１０６の光出力信号を受け取り、前記光出力信号に対応する電気信号に変換して出力する機能を有している。
第１閾値部１１５は、サージ電流１０４を検出する第１の基準レベルである第１閾値Ｌ１を記憶しており、第１閾値Ｌ１をサージ到達時刻検出部１１３、１１４に出力する機能を有している。第２閾値部１１６は、サージ電流１０４を検出する第２の基準レベルであり前記第１閾値Ｌ１よりも高い第２閾値Ｌ２を記憶しており、第２閾値Ｌ２をサージ到達時刻検出部１１３、１１４に出力する機能を有している。

第１サージ到達時刻検出部１１３は、光電流センサ１０５が検出したサージ電流１０４が端末部Ａに到達した時刻（サージ到達時刻）を２つの閾値Ｌ１、Ｌ２に基づいて二電位法によって算出する機能を有している。即ち、第１サージ到達時刻検出部１１３は、地中ケーブル１０２の一方の端末部Ａで検出したサージ波１０４が２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２をともに超えたとき、サージ波１０４と各閾値Ｌ１、Ｌ２の交点を通る直線と零レベルとの交点を一方の端末部Ａへサージ波１０４が到達した時刻と近似する機能を有している。

第２サージ到達時刻検出部１１４は、光電流センサ１０６が検出したサージ電流１０４が端末部Ｂに到達したサージ到達時刻を２つの閾値Ｌ１、Ｌ２に基づいて二電位法によって算出する機能を有している。即ち、第２サージ到達時刻検出部１１４は、地中ケーブル１０２の他方の端末部Ｂで検出したサージ波１０４が２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２をともに超えたとき、サージ波１０４と各閾値Ｌ１、Ｌ２の交点を通る直線と零レベルとの交点を他方の端末部Ｂへサージ波１０４が到達した時刻と近似する機能を有している。

事故点標定部１１７は、第１サージ到達時刻検出部１１３及び第２サージ到達時刻検出部１１４によって近似して得られたサージ到達時刻の差及び地中ケーブル１０２におけるサージ電流１０４の伝搬速度に基づいて所定位置（本実施の形態では端末部Ａ）を基準とする事故点位置を算出すると共に、前記算出した事故点位置と所定位置（例えば、地中ケーブル１０２の中央位置あるいは一方の端末部Ａ又はＢ）の距離に応じた補正処理を行うことによって事故点位置を標定する機能を有している。
尚、第1、第２サージ到達時刻検出部１１３、１１４、第１、第２閾値部１１５、１１６及び事故点標定部１１７は、中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶部及びソフトウェアによって構成することができる。

上記のように構成された事故点標定装置が事故点位置を標定する原理を説明する。
先ず、二電位法によって求められるサージ到達時間差Ｔの誤差項（前記（２）式の（ε２−ε１）と事故点位置との関係を解析する。
（１）サージ電流波形解析
地絡事故点で発生した方形波電圧Ｅが図２に示すように、導線とシースとによって構成された同軸ケーブル中をＸ（ｍ）伝搬した後の電圧ｅは次式となる（非特許文献３参照）。

但し、ｅは方形波電圧ＥがＸ（ｍ）伝搬した後の電圧進行波の電圧値、Ｅは方形波電圧進行波の電圧値、ｖは進行波の伝搬速度、ｔは時間（但し、ｔ＞Ｘ／ｖ）、ｅｒｆは誤差関数である。

また、変歪定数σは次式となる。

但し、Ｚはサージインピーダンス、ａは導線半径（ｍ）、ｈは導線の地上高（ｍ）、σｃは導線の固有抵抗（Ω・ｍ）、σｅはシースの固有抵抗（Ω・ｍ）、μｃは導線の透磁率（μｃ＝１）、μｅはシースの透磁率（μｅ＝１）である。

（３）式は、進行波がＸ点に到達した時刻（ｔ＝Ｘ／ｖ）を起点にした経過時間をｔ’とすると次式となる。

また、電流進行波の電流値ｉはサージインピーダンスＺで（３）式の電圧ｅを除して次式となる。

さらに、Ｅ／Ｚを電流値Ｉ（＝Ｅ／Ｚ）に置き換えると、次式となる。

同様に、電流ｉはサージインピーダンスＺで（５）式の電圧ｅを除して次式となる。

（９）式から所定距離伝搬後のサージ電流波形が得られる。伝搬距離が長くなるに従って、サージ電流波形の立ち上がりの鈍りの程度が大きくなる。尚、変歪定数σは、地中ケーブルの構造及び材料によって決まる定数であり、例えば２７５ｋＶ単心ＣＶケーブル（２０００ｓｑ）の場合、構造や材料から、（４）式により、６．９３×１０^−８とすることができる。

（２）二電位法による到達時刻誤差の解析
事故点から両端末部Ａ、Ｂまでの伝搬距離の相違によって二電位法により得られる各端末部Ａ、Ｂにおける到達時刻の誤差ε１、ε２が異なる。
Ｘ（ｍ）伝搬後のサージ電流波形が閾値Ｌに到達するまでの時間ｔは次式で表すことができる。但し、ｅｒｆ^−１はｅｒｆの逆関数である。

ここで、２つの閾値をＬ１、Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）とすると、サージ電流が閾値Ｌ１、Ｌ２に到達するまでの時間ｔ_Ｌ１、ｔ_Ｌ２は次式により表すことができる。

よって、２つの閾値Ｌ１、Ｌ２とサージ波形との交点（Ｌ１，ｔ_Ｌ１），（Ｌ２，ｔ_Ｌ２）を通る直線は次式で表すことができる。
ｉ＝Ｐ・ｔ＋Ｑ・・・・（１３）
但し、傾きＰと切片Ｑは次式で表される。
Ｐ＝（Ｌ２−Ｌ１）／（ｔ_Ｌ２−ｔ_Ｌ１）
Ｑ＝Ｌ２−Ｐ・ｔ_Ｌ２

この直線の零レベルとの交点が二電位法によって求められるサージ電流到達時刻の誤差εであり、次式となる。

（１４）式により地中ケーブルの端末部Ａ、Ｂにおける各サージ電流の到達時刻の誤差ε１、ε２を求めると以下となる。

尚、地中ケーブル長＝Ｌ（ｍ）において、上記（１５）式のｔ１_Ｌ１、ｔ１_Ｌ２は、事故点から端末部Ａまでの距離をＸ（ｍ）として、前記（１１）式、（１２）式により求めたものである。また、（１６）式のｔ２_Ｌ１、ｔ２_Ｌ２は、事故点から端末部Ｂまでの距離を（Ｌ−Ｘ）（ｍ）として、（１１）式、（１２）式により求めたものである。

よって、サージ到達時間差Ｔの誤差分εＴは次式となる。

（１７）式の誤差分εＴを用いると（１）式の事故点距離Ｘは次式となり、（−Ｖｓ・εＴ／２）が二電位法に起因した誤差項になる。

図３は、端末部Ａからの事故点距離Ｘと標定誤差項（−Ｖｓ・εＴ／２）の関係を示す一例である。同図に示した例は、ケーブル長２０ｋｍ、２０００ｓｑの各種ＣＶケーブルにおける事故点距離と標定誤差項（−Ｖｓ・εＴ／２）の関係を示している。
図３に示すように二電位法による標定誤差は、地中ケーブル中央点から事故点までの距離に比例する。

したがって、図４に示すように、従来の二電位法によって得られた事故点位置の地中ケーブル中央位置からの距離に応じたサージ波形鈍りによって生じる二電位法の誤差を相殺するような補正値（標定誤差）を、前記事故点距離に加算することにより、高精度な事故点標定が可能になる。
即ち、事故点が中央よりも端末部Ａ寄りの場合には、前記事故点距離に応じた補正値を加算（プラス補正）することにより標定誤差を低減することができる。また、事故点が中央よりも端末部Ｂ寄りの場合には、前記事故点距離に応じた補正値を減算（マイナス補正）することにより標定誤差を低減することが可能になる。

また、補正処理は（１８）式の標定誤差項（−Ｖｓ・εＴ／２）を低減（好ましくは零に）する処理であるが、サージ電流１０４の速度Ｖｓは地中ケーブルの構造及び材料によって決まる定数であり、又、εＴは（１７）式にも示すように２つの閾値Ｌ１、Ｌ２に関係する値である。したがって、標定誤差を低減するための前記補正処理は、地中ケーブル１０２の構造及び材料によって決まる定数と２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２とに基づいて行うことになる。

尚、前記補正値は、図４に示すように、地中ケーブル中央距離から事故点までの距離を複数の区間に区分すると共に各区分に対応する補正値を予め事故点標定部１１７内の記憶部に記憶しておき、二電位法によって算出した事故点位置に該当する区間の補正値を求め、当該補正値を前記事故点位置に加算又は減算することにより、当該補正値で前記事故点位置を補正（段階補正）するように構成してもよい。また、二電位法によって算出した事故点距離と補正値とを関係付けた関係式（例えば図３の直線の式）を事故点標定部１１７内の記憶部に予め記憶しておき、二電位法によって得られた事故点位置に対応する補正値を前記式を用いて算出し、当該補正値を前記事故点位置に加算又は減算することにより、当該補正値で前記事故点位置を補正するように構成してもよい。

上述した事故点標定処理を本発明の実施の形態に係る事故点標定装置が行う際の動作を図１に従って説明する。
図１において、地中ケーブル１０２において地絡事故が発生すると、事故点から両端末部Ａ、Ｂに向かってサージ電流１０４が進行する。
サージ電流１０４は、両端末部Ａ、Ｂに配設された光電流センサ１０５、１０６によって検出される。光電流センサ１０５、１０６は、サージ電流１０４の大きさを表す光信号を光出力信号として出力する。

第１光電変換部１１１は、光ファイバ伝送路１０９を介して光電流センサ１０５からの光出力信号を受け取り、前記光出力信号に対応する電気信号に変換して出力する。
第２光電変換部１１２は、光ファイバ伝送路１１０を介して光電流センサ１０６からの光出力信号を受け取り、前記光出力信号に対応する電気信号に変換して出力する。

第１サージ到達時刻検出部１１３は、図５、図６に示すように、サージ電流１０４の端末部Ａへのサージ到達時刻を第１閾値Ｌ１及び第２閾値Ｌ２に基づいて二電位法によって近似し、サージ到達時刻ｔｒ１を得る。即ち、第１サージ到達時刻検出部１１３は、光電流センサ１０５が検出したサージ電流１０４と第１閾値Ｌ１、第２閾値Ｌ２との交点Ｋ１、Ｋ２を求め、交点Ｋ１、Ｋ２を通る直線と零レベルとの交点をサージ到達時刻ｔｒ１として算出する。

また、第２サージ到達時刻検出部１１４も同様にして、サージ電流１０４の端末部Ｂへのサージ到達時刻を第１閾値Ｌ１及び第２閾値Ｌ２に基づいて二電位法によって近似し、サージ到達時刻ｔｒ２を得る。即ち、第２サージ到達時刻検出部１１４は、光電流センサ１０６が検出したサージ電流１０４と第１閾値Ｌ１、第２閾値Ｌ２との交点Ｋ１、Ｋ２を求め、交点Ｋ１、Ｋ２を通る直線と零レベルとの交点をサージ到達時刻ｔｒ２として算出する。

事故点標定部１１７は、第１サージ到達時刻検出部１１３及び第２サージ到達時刻検出部１１４によって近似して得られたサージ到達時刻ｔｒ１、ｔｒ２の差及び前記地中ケーブル１０２におけるサージ電流１０４の伝搬速度に基づいて所定位置（例えば一方の端末部Ａ）を基準とする事故点位置を算出すると共に、前記サージ到達時刻の時間差及びサージ電流１０４の伝搬速度に基づいて前記事故点位置を算出すると共に、予めその内部に記憶されている補正用データ（例えば図４の段階的な補正値、あるいは、補正用の関係式）を用いて、算出した事故点位置と所定位置（例えば地中ケーブル１０２の中央位置）の距離に応じた補正処理を行うことによって事故点位置を標定する。事故点標定部１１７は、事故点位置を表す情報を事故点情報として、表示装置あるいはリレー等に出力する。これにより、サージ電流の伝送距離に応じた波形鈍りに起因する標定誤差が低減される。

以上述べたように本発明の実施の形態に係る事故点標定装置は、地中ケーブル１０２の一方の端末部Ａで検出したサージ波１０４が２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２をともに超えたとき、サージ波１０４と各閾値Ｌ１、Ｌ２との交点を通る直線と零レベルとの交点を一方の端末部Ａへサージ波１０４が到達した時刻ｔｒ１と近似する第１サージ到達時刻検出部１１３と、地中ケーブル１０２の他方の端末部Ｂで検出したサージ波１０４が２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２をともに超えたとき、サージ波１０４と各閾値Ｌ１、Ｌ２との交点を通る直線と零レベルとの交点を他方の端末部Ｂへサージ波１０４が到達した時刻ｔｒ２と近似する第２サージ到達時刻検出部１１４と、第１サージ到達時刻検出部１１３によって近似して得られたサージ波１０４の到達時刻ｔｒ１と第２サージ到達時刻検出部１１４によって近似して得られたサージ波１０４の到達時刻ｔｒ２との差及び地中ケーブル１０２におけるサージ波１０４の伝搬速度Ｖｓを用いて事故点位置を算出すると共に、前記算出した事故点位置と所定位置（例えば、地中ケーブル１０２の中央位置又は端末部）の距離に応じた補正処理を行うことによって事故点位置を標定することを特徴としている。
ここで、前記補正処理は、地中ケーブル１０２の構造及び材料によって決まる定数と前記２つの異なる閾値Ｌ１、Ｌ２に基づいて得られるサージ波形の鈍りにより生じる誤差を相殺する補正値によって行う処理であるように構成することができる。

このように、本発明の実施の形態に係る事故点標定装置は、地中ケーブル１０２の端末部Ａ、Ｂから事故点までの距離に応じて地中ケーブル１０２の両端末部Ａ、Ｂにおけるサージ電流１０４波形の鈍りの程度が異なることに着目して、事故点を標定する際に二電位法によって生じる標定誤差を低減するように補正しているので、高精度な事故点標定が可能になる。
尚、本実施の形態ではサージ波としてサージ電流の例を説明したが、サージ電圧の場合も同様に補正処理することによって高精度な事故点標定が可能になる。

地中ケーブルの事故点位置を二電位法によって標定する事故点標定装置に適用可能である。

１００・・・事故点標定装置本体
１０１・・・発電機
１０２・・・地中ケーブル
１０３・・・外部ケーブル
１０４・・・サージ電流
１０５、１０６・・・光電流センサ
１０７、１０８・・・接地線
１０９、１１０・・・光ファイバ伝送路
１１１・・・第１光電変換部
１１２・・・第２光電変換部
１１３・・・第１サージ到達時刻検出部
１１４・・・第２サージ到達時刻検出部
１１５・・・第１閾値部
１１６・・・第２閾値部
１１７・・・事故点標定部

Claims

地中ケーブルの一方の端末部で検出したサージ波が２つの異なる閾値をともに超えたとき、前記サージ波と各閾値との交点を通る直線と零レベルとの交点を前記一方の端末部へ前記サージ波が到達した時刻と近似する第１サージ到達時刻検出部と、
前記地中ケーブルの他方の端末部で検出したサージ波が２つの異なる閾値をともに超えたとき、前記サージ波と各閾値との交点を通る直線と零レベルとの交点を前記他方の端末部へ前記サージ波が到達した時刻と近似する第２サージ到達時刻検出部と、
前記地中ケーブル中央から両方の端末部までの距離を複数の区間に区分し前記各区間に対応して設けられた補正値を予め記憶した記憶部を有し、前記第１サージ到達時刻検出部によって近似して得られたサージ波の到達時刻と前記第２サージ到達時刻検出部によって近似して得られたサージ波の到達時刻との差及び前記地中ケーブルにおけるサージ波の伝搬速度を用いて事故点位置を算出すると共に、前記算出した事故点位置と前記地中ケーブルの中央の距離に応じた補正処理を行うことによって事故点位置を標定する事故点標定部とを備え、
前記補正処理は、前記地中ケーブルの構造及び材料によって決まる定数と前記２つの異なる閾値に基づいて得られるサージ波形の鈍りにより生じる誤差を相殺する補正値によって行う処理であって、前記算出した事故点位置に該当する区間の補正値を前記記憶部から求め、当該補正値を前記算出した事故点位置に加算又は減算することにより、当該補正値で前記事故点位置を補正する処理であることを特徴とする事故点標定装置。