JPH08172719A - 送電線事故検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発生した事故の形態にかかわらず正確に送電
線における事故の発生の有無を検出する方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 送電線路を流れる電流に対応する現在の信号
と、この現在の信号の送電線電流のｎサイクルまたは
（ｎ＋１／２）サイクル前の過去の信号を用い、現在お
よび過去の信号の差分または加算演算処理を行なう。こ
の演算処理結果値が所定のしきい値を超えたとき、次い
で所定のサイクル期間内において再び別の現在の信号と
対応の過去の信号の演算処理結果値がしきい値を超えた
ときに事故が発生したと判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、送電線路における事
故の発生の有無を検出するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】大電力を送電する送電線には十分な耐圧
構成がとられる。しかしながら、送電線が樹木などを介
して大地に接地されるような地絡事故、雷撃などに起因
する送電線の断線および碍子（送電線を鉄塔に取付ける
碍子）の絶縁不良による鉄塔地絡などの事故が発生す
る。送電線路において事故が発生した場合、速やかに事
故点を評定し、発生した事故に対処する必要がある。こ
のため、種々の送電線事故検出装置が利用されている。

【０００３】図７は、従来の送電線事故検出装置の概略
構成を示す図である。図７において、送電系統は、３相
電力線１ａ、１ｂ、および１ｃを含む送電線１と、送電
線１に対する雷撃などを防止するための静電遮蔽として
の機能を有する架空地線２と、送電線１および架空地線
２を懸架するための鉄塔３ａおよび３ｂを含む。送電線
事故検出装置は、架空地線２または送電線１を流れる電
流を検出するためのセンサ４ａまたはセンサ４ｂと、セ
ンサ４ａおよび／または４ｂが検出した電流情報に従っ
て、送電線１に事故が発生したか否かを判別する判別装
置５を含む。

【０００４】架空地線２には、送電線１を流れる電流に
応じて誘導電流が生じる。一方、送電線１には、事故が
発生した場合に、その発生した事故に応じて事故電流が
流れる。センサ４ａは、この架空地線２を流れる電流を
検出し、一方、センサ４ｂは送電線１を流れる電流を検
出する。センサ４ａおよび４ｂから出力される検出電流
情報は、架空地線２および送電線１をそれぞれ流れる電
流波形（位相および振幅）を反映している。判別装置５
は、センサ４ａおよび／または４ｂから与えられる検出
電流波形をみることにより、送電線１に地絡などの事故
が発生したか否かを判別する。この判別装置５の構成と
しては種々のものが利用される。一般に、各種の事故検
出装置は、以下に述べる基本動作原理に従う構成を備え
る。以下、架空地線にセンサが設置された場合、すなわ
ち図７に示すセンサ４ａの検出電流波形に従って事故発
生の有無を検出する構成について説明する。

【０００５】図８は、従来の送電線事故検出装置の動作
原理を示す図である。図８（Ａ）においては、常時（事
故非発生時）のセンサ出力電流と予め定められた一定の
しきい値Ｖｔｈとが示される。従来の構成において、判
別装置５は、センサ４ａの出力電流波形の振幅を、所定
のしきい値Ｖｔｈと比較し、その比較結果に従って送電
線に事故が発生しているか否かを判別する。常時におい
ては、送電線１には、小さな電流が流れるだけである
（送電線においは、電力損失を防止するために、高電
圧、低電流の電力が送出される）。これにより、電流に
よるジュール熱損失に伴う電力損失を防止する。この場
合、送電線１を流れる電流により架空地線２に誘起され
る誘導電流の振幅は小さい。応じてセンサ４ａの検出電
流波形の振幅も小さい。したがって、この場合には、図
８（Ａ）に示す様に、センサ４ａの検出電流波形Ｉｇの
振幅はしきい値Ｖｔｈ以下であり、事故は発生していな
いと判別される。

【０００６】送電線に事故が発生した場合、事故地点に
向かって大きな電流が、通常、流れ、応じて架空地線２
においても図８（Ｂ）に示すように大きな誘導電流が流
れる。センサ４ａは、この架空地線２を流れる電流を検
出しており、センサ４ａの検出電流波形は架空地線２を
流れる電流に対応するため、事故発生時においては、セ
ンサ４ａの出力電流波形は事故発生時には常時よりもそ
の振幅が大きくなる。したがって判別装置５が、センサ
４ａの出力電流波形を所定のしきい値Ｖｔｈと比較した
場合、このセンサ４ａの出力電流波形が所定のしきい値
Ｖｔｈよりも大きくなり、送電線１に事故が発生したと
判別する。

【０００７】送電線において発生する事故には、以下に
述べるように種々の形態がある。３相電力線１ａ、１
ｂ、および１ｃのうちの１相の電力線が地絡した１線地
絡の場合、地絡が生じた電力線においては、事故発生地
点に向かって大きな事故電流が流れる。この場合には、
架空地線２には大きな誘導電流が生じる。このような大
きな地絡電流を生じさせる地絡事故には、１線地絡の他
に２相の電力線に地絡が生じる２線地絡および３相の電
力線が地絡する３線地絡がある。いずれの場合において
も、大きな事故電流（地絡電流）が生じる。

【０００８】また、３相電力線のうち２相の電力線が短
絡する２線短絡事故がある。この場合、短絡した連絡線
において、双方に逆向きで同じレベルの電流が流れる。
この場合には、逆向きに同じレベルの電流が流れるた
め、架空地線２における誘導電流の振幅には変化が生じ
ず、むしろその誘導電流振幅が小さくなる。また、この
ような短絡を生じた電力線が架空地線から離れた下層の
電力線の場合、架空地線２における誘導電流振幅におけ
る変化が生じにくい。

【０００９】また、多回線併設型の送電系統において、
上層回線と下層回線とが併設されている場合、下層回線
において事故が発生した場合、架空地線２に対しこの下
層回線１０における事故が及ぼす影響が小さく、架空地
線を流れる誘導電流の振幅変化が小さい。

【００１０】上述のような地絡事故および短絡事故の他
に、送電線を鉄塔に懸架するための碍子の絶縁不良によ
る鉄塔地絡事故などもある。このような碍子の絶縁不良
による鉄塔地絡事故の場合、その碍子の絶縁不良の初期
段階においては、架空地線２における誘導電流の振幅変
化はほとんど生じない。位相の変化が生じる可能性が高
い。このような様々な形態の事故に対し、上述のよう
に、架空地線を流れる誘導電流の形態も種々存在する。
これらの事故形態すべてに対して正確に事故を検出する
ための方法として、上述のような単に架空地線を流れる
誘導電流をしきい値と比較する構成よりもより正確に事
故発生を検出する装置が、たとえば特開平６−８８８５
１号公報に開示されている。

【００１１】図９は、上述の先行技術文献において開示
されている送電線事故検出の検出原理を説明するための
図である。図９において、架空地線を流れる誘導電流Ｉ
ｇは、送電線１を流れる電流に従って、正弦波波形を備
える。この架空地線を流れる誘導電流Ｉｇの波形は、正
確に架空地線２に設けられたセンサ４ａにより検出され
る。架空地線２を流れる誘導電流Ｉｇは、送電線１を流
れる電流と同じ周期Ｔを有する。したがって、通常、こ
の周期Ｔは商用電力の場合、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで
ある。

【００１２】センサ４ａの出力電流波形（架空地線の誘
導電流波形と等価）のある時点の値をｄｔとし、この現
在の出力信号（検出電流波形）ｄｔに対し時間ｎＴ前の
過去の出力信号ｄｍを抽出する。ここで、ｎは自然数で
ある。現在の出力信号（以下、単に現在信号と称す）ｄ
ｔと過去の出力信号（以下、単に過去信号と称す）ｄｍ
とは、常時においては、以下の式で表わされる。

【００１３】 ｄｔ＝Ｉ０・ｓｉｎ（２π・ｔ０／Ｔ）…（１） ｄｍ＝Ｉ０・ｓｉｎ（２π（ｔ０−ｎＴ）／Ｔ）…（２） 現在信号ｄｔと過去信号ｄｍとの差を求めると、正弦波
の性質から、 ｄｔ＝ｄｍ となる。すなわち、現在信号ｄｔと過去信号ｄｍの差分
を求めた場合、常時においては、その差分値はほぼ０と
みなすことができる。一方、事故発生時において、現在
信号の波形が常時と異なる場合、現在信号ｄｔと過去信
号ｄｍとの差分は０とはならない。いま、事故発生時に
おいて現在信号ｄｔの振幅がＩに変化した場合（位相の
変化はないものと仮定する）、次式が得られる。

【００１４】ｄｔ−ｄｍ＝Ｉ・ｓｉｎ（２π・ｔ０／
Ｔ）−Ｉ０・ｓｉｎ（２π（ｔ０−ｎＴ）／Ｔ＝（Ｉ−
Ｉ０）ｓｉｎ（２π・ｔ０／Ｔ） すなわち事故発生時においては、｜ｄｔ−ｄｍ｜＝｜Ｉ
−Ｉ０｜となり、演算後の出力振幅は０よりも大きな値
となる。したがって、事故発生の判別基準となるしきい
値Ｖｔｈを適当な値に設定すれば、振幅が大きく変化す
る場合および小さく変化する場合いずれの場合において
も、演算後の出力振幅はほぼ０から有限の値へ変化し、
事故発生を検出することができる。また、事故発生に従
って現在事故ｄｔの位相がδだけ変化した場合（振幅は
変化しないと仮定する）、次式が得られる。

【００１５】ｄｔ−ｄｍ＝Ｉ０・ｓｉｎ（（２π・ｔ０
／Ｔ）＋δ）−Ｉ０・ｓｉｎ（２π・ｔ０／Ｔ）＝２・
Ｉ０・ｃｏｓ（（２π・ｔ０／Ｔ）＋δ／２）・ｓｉｎ
（δ／２） したがって、位相のみが変化した場合においても、演算
後の信号振幅は０と異なる値となり、この場合において
も十分な大きさの振幅変化が生じ、事故発生の有無を判
別することができる。

【００１６】また、現在信号ｄｔに対する過去事故とし
て時間（ｎ−１／２）Ｔ前の信号ｄｍ′を用いた場合、
過去信号ｄｍ′は、 ｄｍ′＝Ｉ０・ｓｉｎ（（２π／Ｔ）（ｔ０−（ｎ−１
／２）Ｔ）＝−Ｉ０・ｓｉｎ（２π・ｔ０／Ｔ） で与えられる。すなわち、この場合、過去信号ｄｍ′
は、現在信号ｄｔに対し常時において同一振幅値を有し
かつ逆相である。この場合には、前述の同一振幅値を有
しかつ同位相の過去信号ｄｍを用いる場合と異なり、演
算としては加算、すなわち、 ｄｔ＝ｄｍ′ が実行される。求められる結果は、過去信号ｄｍについ
て上で説明したものと同じである。

【００１７】すなわち、図９に示すように現在信号ｄｔ
と過去信号ｄｍまたはｄｍ′を利用し、この現在信号ｄ
ｔと過去信号ｄｍまたはｄｍ′が常時において互いに相
殺されるような演算を実行すれば、図１０に示すように
常時において演算後の出力振幅値はほぼ０となり、所定
のしきい値Ｖｔｈよりも十分小さく、事故は発生してい
ないと判別することができる。

【００１８】一方、事故発生に伴って現在信号ｄｔの振
幅が大きくなった場合、図１１に示すように、現在事故
ｄｔと過去信号ｄｍまたはｄｍ′との演算結果の波形
は、その振幅値が所定のしきい値Ｖｔｈよりも十分に大
きくなり、これにより事故発生を検出することができ
る。

【００１９】また、図１２に示すように、事故発生に伴
って、現在信号ｄｔの振幅値が小さくなった場合におい
ても、その場合でも、現在信号ｄｔと過去信号ｄｍまた
はｄｍ′との演算結果の信号振幅は、｜Ｉ−Ｉ０｜で与
えられるため、この振幅は所定のしきい値Ｖｔｈを超え
るため、事故発生を検出することができる。

【００２０】さらに、振幅が変化せず、位相のみが変化
した場合においても、図１３に示すように、現在信号ｄ
ｔと過去信号ｄｍまたはｄｍ′との演算結果の信号振幅
は所定のしきい値Ｖｔｈを超えるため、事故発生を検出
することができる。

【００２１】上述のように、現在信号ｄｔとｎ周期前の
過去信号ｄｍとの差分または現在信号ｄｔと（ｎ−１／
２）周期前の過去信号ｄｍ′との加算のいずれかを用い
ることにより、事故発生時においては、発生した事故の
形態にかかわらず正確に発生した事故を検出することが
できる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】送電線路においては、
地絡および短絡などの事故が発生した場合に、事故発生
系統を高速で分離するために保護継電器が配置される。
図１４には、送電線路１の両端に保護継電装置１０ａお
よび１０ｂが配置された状態が一例として示される。こ
れらの保護継電装置１０ａおよび１０ｂは、発電所、変
電所、および配電所などの電気所に配置される。この保
護継電装置は、対応の保護区間内の送電線路において異
常が発生した場合に、その保護区間内の送電線路への電
力を遮断する。

【００２３】図１５は、事故発生時におけるセンサ出力
波形および演算結果すなわちｄｔ−ｄｍまたはｄｔ＋ｄ
ｍ′の波形を概略的に示す図である。事故発生前におい
ては、センサ出力電流は、架空地線を流れる誘導電流Ｉ
ｇに従って小さな値であり、演算結果ｄｔ−ｄｍまたは
ｄｔ＋ｄｍ′はその値はほぼ０である。時刻ｔａにおい
て事故が発生すると大きな電流が流れ、続いて大きな振
幅の続流が流れる。この場合、事故発生初期時点におい
て、急激に大きな振幅の電流が架空地線を流れるため、
演算結果ｄｔ−ｄｍまたはｄｔ＋ｄｍ′はしきい値Ｖｔ
ｈを大きく超える。

【００２４】保護継電装置がこの大きな振幅の事故電流
により動作し、遮断器が引はずされて事故送電線に対す
る電力が遮断される。すなわち時刻ｔｂにおいて、架空
地線を流れる誘導電流Ｉｇの振幅が急激に小さくなる。
ここで、図１５においては、事故が発生した回線または
電力線のみを遮断し、健全電力線または健全回線に対し
ては電力投入が行なわれている状態が一例として示され
る。この場合においても、架空地線を流れる誘導電流Ｉ
ｇの振幅が急激に小さくなり、したがって演算結果ｄｔ
−ｄｍまたはｄｔ＋ｄｍ′の値はしきい値Ｖｔｈを超え
る。

【００２５】事故発生の送電線の事故が回復すると、そ
の事故送電線または電力線に対し電力が再投入される。
この場合、図１５に示すように、時刻ｔｃにおいて電力
が再投入された場合、架空地線を流れる誘導電流Ｉｇの
振幅は大きく変化しない場合においても、その位相が大
きく変化し、応じて演算結果ｄｔ−ｄｍまたはｄｔ＋ｄ
ｍ′の値が大きくなり、しきい値Ｖｔｈを超える。

【００２６】通常架空送電線においては、雷撃による転
落に起因する鉄塔地絡が発生する可能性が高く、通常こ
のような架空送電線路においては、所定時間経過後に電
力を再投入する自動再閉路方式が利用される。このよう
な自動再閉路方式においては、無電圧時間が所定時間が
経過すると自動的に事故電力線または送電線に対し電力
が再投入される。

【００２７】上述のような送電線路の保護処理として、
事故回線または電力線の切離し（遮断）および事故回線
（または系統）の再接続（電力再投入）が行なわれる。
したがって、事故発生時においては、電流および電圧の
変化が、図１５に示すように、事故発生時点ｔａ、遮断
時点ｔｂ、および再投入時点ｔｃの３回ある。これらの
時点においてそれぞれ事故が発生したと判別される。し
たがって１つの事故が発生した場合においても、複数の
事故が発生したすなわち多重事故が発生したと誤判別す
る場合が生じる。

【００２８】また、再投入時点において故障が回復して
いる場合において、事故発生でないにもかかわらず事故
が発生したと判別されるという問題が生じる。

【００２９】それゆえ、この発明の目的は、発生した事
故の形態にかかわらず正確に送電線路における事故を検
出することのできる送電線事故検出方法を提供すること
である。

【００３０】この発明の他の目的は、多重事故発生を正
確に識別することのできる送電線事故検出方法を提供す
ることである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る送電線事
故検出方法は、送電線路途中の架空地線または送電線に
設けられて、設置地点の送電線を流れる電流に対応する
信号を導出するセンサからの信号に基づいて現時点の送
電線電流情報信号と、この現時点のセンサ出力信号と常
時において同相または逆相の第１の所定時間前の過去の
信号とを生成する第１のステップと、現時点の信号と過
去の信号とが常時において相殺される演算処理をこれら
現時点の信号および過去の信号に対し施す第２のステッ
プと、この演算処理の結果が予め定められたしきい値を
超えたか否かの第１の判断を行なう第３のステップと、
この第１の判断の後、第２の所定時間期間内のある時点
を上記現時点として上記第１ないし第３のステップを実
行して第２の判断を行なう第４のステップと、第３のス
テップの第１の判断および第４のステップの第２の判断
の両者がともに演算結果が上記予め定められたしきい値
を超えたことを示すとき、送電線路において事故が発生
したと判断するステップとを備える。

【００３２】好ましくは、第２の所定時間期間は、送電
線路における事故発生から事故が発生した電力線への電
力を遮断するまでに要する時間に対応するように設定さ
れる。

【００３３】

【作用】現在の信号および過去の信号を用いて判断を行
なうため、発生した事故の形態にかかわらず、正確に送
電線電流の変化を検出することができる。また、この第
１の判断を行なった時点から所定時間期間内のある時点
において再び第１の判断と同様の第２の判断を行ない、
これら第１および第２の判断がともに対応の演算結果が
しきい値を超えていることを示すときにのみ事故が発生
したと判別するため、連続して１つの事故により発生す
る送電線電流の変化を別々の事故によるものと判別する
ことがなく、正確に事故を識別することができる。ま
た、電力再投入時において、この電力再投入が成功した
場合には、第２の判断においては、演算結果はしきい値
を超えないと判断されるため、成功した電力再投入を事
故発生と判別することがなく、正確な事故検出を行なう
ことができる。電力再投入において、事故が完全に復旧
していない場合には、この再投入時における電流変化は
大きな事故電流として検出され、次いで遮断が生じ、こ
れにより事故発生を検出することができ、再投入不成功
を検出することができる。

【００３４】

【実施例】図１は、この発明に従う送電線事故検出方法
における事故発生判断動作を示すフロー図である。以
下、図１を参照して、この発明における事故発生判断動
作について説明する。

【００３５】架空地線または送電線に設けられたセンサ
からの検出電流波形を受け、現在の信号と過去の信号と
を導出する。過去の信号は、送電線を流れる電流の周期
をＴとして、現在のセンサの出力電流値に対してｎＴサ
イクル前のセンサの出力電流値が用いられる。ここで、
ｎは自然数である。この現在の信号と過去の信号とを用
いて差分処理が行なわれる（ステップＳ１）。これによ
り、現在の信号ｄｔと過去の信号ｄｍとの差分値ｄｔ−
ｄｍが得られる。

【００３６】次に、この差分処理により得られた結果値
が所定のしきい値を超えたか否かの判別が行なわれる
（ステップＳ２）。このしきい値を超えたか否かの判別
ステップは後に詳細に説明するが、所定回連続して｜ｄ
ｔ−ｄｍ｜がしきい値Ｖｔｈよりも大きいときにしきい
値を超えたと判別される。しきい値を超えない場合に
は、センサからの出力電流波形を用いた差分処理が継続
して行なわれる。

【００３７】ステップＳ２においてしきい値をこえたと
判別された場合、第１判断フラグが“１”にセットされ
ているか否かの識別が行なわれる。この第１判断フラグ
は、差分処理結果値がしきい値を超えたか否かを示すた
めに用いられる。第１判断フラグが“１”にセットされ
たときに差分処理結果値がしきい値を超えたことを示
す。

【００３８】ステップＳ３において、第１判断フラグが
“１”にセットされていないと判定されたとき、この第
１判断フラグを“１”にセットする（ステップＳ４）。

【００３９】一方、ステップＳ３において、第１判断フ
ラグが“１”にセットされている場合、このステップＳ
２においてしきい値を超えたと判定された時点は、第１
判断フラグが“１”にセットされてから所定のｍサイク
ル以内の時点であるか否かの判別が行なわれる。このｍ
サイクルは送電線路の保護継電装置の動作特性（事故発
生から遮断器の引外しが生じるまでに必要とされる時
間）に従って決定される（ステップＳ５）。このステッ
プＳ５において、第１判断フラグが“１”にセットされ
てからｍサイクル以内であると判定された場合には、事
故が発生したと判定され、事故発生を示す信号が出力さ
れる（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５において、
先に第１判断フラグが“１”にセットされてからｍサイ
クル以上経過していると判定された場合には、フラグの
更新が行なわれる（ステップＳ７）。このフラグ更新に
おいては、先に生じた第１判断フラグのセットは、事故
によるものではないと判定され、先の第１判断フラグの
セットにより起動された時間監視が初期化される。第１
判断フラグはセット状態の“１”を維持する。ここで、
第１判断フラグが“１”にセットされてからｍサイクル
以内に再びしきい値を超えることが検出されない場合に
は、第１判断フラグは“０”にリセットされる構成が利
用されてもよい。

【００４０】上述のように、第１判断フラグが“１”に
セットされてからｍサイクル以内に再び第１判断フラグ
を“１”にセットする状況が生じたときに（第２判断ス
テップ）、事故発生と判定することにより、事故発生時
に生じる大きな電流と事故電力線遮断時に生じる大きな
遮断電流とを１つの組として事故発生を検出することが
できる。これにより、事故発生時における大きな電流お
よび事故電力線遮断時に生じる遮断電流をそれぞれに従
って事故が発生したと判別することがなくなり、正確に
事故発生を検出することができる。また事故電力線に対
する電力再投入時において、この電力再投入が成功した
場合には、再閉路時に生じる電流により第１判断フラグ
がセットされるだけであり、再びｍサイクル以内に第１
判断フラグがセットされる状況は生じないため、成功し
た電力再投入を事故発生と検出することがなくなる。

【００４１】また、ｍサイクルを送電線路の保護継電装
置の動作時間、すなわち事故発生から事故電力線遮断ま
でに要する時間内とすることにより、必要最小限の時間
期間のみを監視するだけでよく、監視時間期間を不必要
に長くし、多重事故発生時においても各事故を確実に識
別するこができ、正確に送電線路における事故発生の有
無を検出することができる。

【００４２】次に具体的構成および動作について詳細に
説明する。図２は、この発明において用いられる送電線
事故判別装置の構成の一例を示す図である。この図２に
示す構成においては、図１に示す処理フローがソフトウ
ェアを用いて実行される。専用のハードウェアを用いて
判断処理が行なわれてもよい。

【００４３】図２において、事故判別装置５は、架空地
線または送電線に設けられたセンサからの検出電流波形
情報を増幅する増幅器５１と、増幅器５１により増幅さ
れたアナログ検出電流波形信号を所定の時間期間でサン
プリングしてデジタル信号に変換するアナログ／デジタ
ル（Ａ／Ｄ）コンバータ５２と、Ａ／Ｄコンバータ５２
からの各デジタル信号に対し図１に示す処理動作をソフ
トウェア的に実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）５３
と、必要な処理データを格納するメモリ５４を含む。こ
のメモリ５４は、ＣＰＵ５３とデータの授受が可能であ
る。

【００４４】ＣＰＵ５３はＡ／Ｄコンバータ５２からの
信号をメモリ５４へ逐次格納するとともに、このＡ／Ｄ
コンバータ５２から与えられた信号に対しｎサイクルま
たは（ｎ＋１／２）サイクル前のデータをメモリ５４か
ら読出し、差分処理（または加算処理）を実行する。メ
モリ５４は、したがってＡ／Ｄコンバータ５２の１サン
プリング期間にデータの書込みおよび読出しを受ける。
送電線を流れる電流の周波数は商用電力の場合５０Ｈｚ
または６０Ｈｚであり、低周波信号である。したがっ
て、アクセス時間が１００ｎｓ（ナノ秒）程度の通常の
ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ）を用いても十分に１サンプリング期間内におけるデ
ータの書込みおよび読出しをともに行なうことができ
る。もちろん、メモリ５４として、データを書込むポー
トとデータ読出しを行なうポートが別々に設けられたリ
アルポートメモリが用いられてもよい。

【００４５】図３は、図１に示すステップＳ２のしきい
値を超えたか否かの判別処理をより正確に説明するため
の図である。図３において、実線の曲線は、センサまた
は増幅器５１から出力されるアナログ信号波形を示し、
黒丸印は、Ａ／Ｄコンバータ５２により所定のサンプリ
ング期間Ｔｓでこのアナログ信号をサンプリングして得
られるデジタルデータを示す。ＣＰＵ５３は、この図３
に黒丸印で示すデジタルデータを用いて以下の処理を行
なって、演算結果（差分演算または加算演算）が所定の
しきい値を超えたか否かの判別を行なう。比較基準とな
るしきい値として、正のしきい値Ｖｔｈｐおよび負のし
きい値Ｖｔｈｎが設けられる。この正のしきい値Ｖｔｈ
ｐおよび負のしきい値Ｖｔｈｎを演算結果が超えた区間
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの発生態様に従ってしきい
値を超えたか否かの判定を行なう。以下、このしきい値
を超えたか否かの判別動作をその動作フロー図である図
４を参照して説明する。

【００４６】センサから架空地線または送電線を流れる
電流に対応する検出電流波形が与えられる。このセンサ
からの検出電流波形は図２に示す増幅器５１で増幅され
てＡ／Ｄコンバータ５２へ与えられる。Ａ／Ｄコンバー
タ５２は、所定のサンプリング期間Ｔｓでこの増幅器５
１の出力するアナログ信号をデジタル信号に変換してＣ
ＰＵ５３へ与える。ＣＰＵ５３は、このＡ／Ｄコンバー
タ５２からのデジタルデータ信号に従って、ｎサイクル
前のデータｄｍまたは（ｎ＋１／２）サイクル前のデー
タｄｍ′をメモリ５４から読出す。次いで、この現在信
号ｄｔと過去信号ｄｍとの差または現在信号ｄｔと過去
信号ｄｍ′との和が求められる。これらの一連の処理動
作が図１に示す差分処理ステップＳ１に対応する。この
演算結果出力（ｄｔ−ｄｍ）または（ｄｔ＋ｄｍ′）に
対し、正および負のしきい値ＶｔｈｐおよびＶｔｈｎに
従ってしきい値処理が実行される（ステップＳ１３）。
このしきい値処理の結果に基づいて、演算結果が、しき
い値ＶｔｈｐおよびＶｔｈｎを所定回数連続して超えた
か否かの判別が行なわれる（ステップＳ１４）。この場
合、図３に示す区間Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶのう
ち、発生した区間（演算結果がしきい値を越えた区間）
を、識別するために、区間ＩないしＩＶそれぞれにおい
て所定数の演算結果がしきい値を越えるデジタルデータ
が存在するか否かの判別が行なわれる。演算結果がしき
い値ＶｔｈｐまたはＶｔｈｎを超えるデジタルデータが
連続して所定回数存在する場合、演算結果出力がしきい
値ＶｔｈｐまたはＶｔｈｎを超えたと判別される。この
処理により、区間ＩないしＩＶの演算結果値が対応のし
きい値を超えているか否かの判別が行なわれる。次い
で、正のしきい値Ｖｔｈｐおよび負のしきい値Ｖｔｈｎ
の順序でまたは負のしきい値Ｖｔｈｎおよび正のしきい
値Ｖｔｈｐの順序で各しきい値を所定回数連続して交互
に超えたか否かの判別が行なわれる。すなわち、図３に
示す区間ＩないしＩＶが順次発生したか否かの判別が行
なわれる。この判別結果に従ってしきい値Ｖｔｈｐおよ
びＶｔｈｎを、演算結果値が所定回数連続して交互に超
えたと判別された場合には、しきい値を超えたと判定さ
れる（ステップＳ１５）。

【００４７】一方、しきい値ＶｔｈｐおよびＶｔｈｎが
所定回数連続して交互に超えた状態が存在しない場合に
は、単発性のノイズまたは低周波成分ノイズによるもの
であると判別されてしきい値は超えていないと判定され
る（ステップＳ１６）。

【００４８】上述のように、正のしきい値Ｖｔｈｐおよ
び負のしきい値Ｖｔｈｎを設け、これら正および負のし
きい値ＶｔｈｐおよびＶｔｈｎの両者を所定回数連続し
て交互に演算結果値が超えた場合にしきい値を超えたと
判別する構成とすることにより、雷撃などの単発性のノ
イズまたは低周波成分ノイズなどによる誤判別を防止す
ることができる。

【００４９】なお、図３に示す区間ＩないしＩＶの識別
のためには、一方のしきい値を所定回数連続して演算結
果値が超えたときに第１のカウンタのカウント値を１増
分し、次いで他方のしきい値を連続して所定回数演算結
果値が超えた場合に別の第２のカウンタのカウント値を
１増分するように構成し、これら第１および第２のカウ
ンタのカウント値が所定値に到達したときに、しきい値
を超えた状態が発生した判別する構成が利用されてもよ
い。

【００５０】図５は、図１に示す処理フローの具体的判
断動作を示す図である。図５（Ａ）において事故回線遮
断時に検出されるセンサの出力電流波形を示し、図５
（Ｂ）に演算結果値を示す。

【００５１】図５（Ａ）および（Ｂ）において、縦軸は
電流値（アンペアＡ）を示し、横軸にサイクルを示す。
図５（Ｂ）にはｎ＝１の場合の演算結果値を示す。

【００５２】図５（Ａ）に示すように、事故発生前にお
いては、センサの出力電流は送電線を流れる安定な電流
波形に応じて正弦波波形を有する。この場合、図５
（Ｂ）に示すように、演算結果値はほぼ０である。時刻
ｔｄにおいて事故が発生すると、図５（Ａ）に示すよう
に、大きな事故電流が流れる。（図５（Ａ）において
は、事故発生時の過渡電流および事故発生後の安定な続
流両者を示す）。この場合、故障点（事故発生時点）ｔ
ｄにおけるセンサの出力電流波形も大きく変化し、応じ
て演算結果値も図５（Ｂ）に示すようにその値が大きく
変化する。この図５（Ｂ）に示す故障点ｔｄにおける大
きな演算結果値の変化に従って、しきい値を超えたと判
定されて第１判断フラグが“１”にセットされる。

【００５３】次いで図５（Ａ）に示すよに、故障点ｔｄ
から所定のサイクル経過後に保護継電装置が動作し、事
故回線が遮断され、この遮断点ｔｅにおいてセンサの出
力電流波形が小さくなる。このセンサの出力電流波形の
急激な減少に伴って、演算結果値が再び大きく変化す
る。この場合、先に第１判断フラグが“１”にセットさ
れてからｍ′サイクル後において再び第１判断フラグを
“１”にセットする必要が生じる。これは、大きな過渡
時の事故電流が生じた後安定な続流電流が流れ、次いで
保護継電装置における事故回線遮断が行なわれるため、
第２判断は、通常この保護継電装置による遮断点ｔｅよ
りも前の時点において行なわれる様に構成されてもよ
い。この第１判断および第２判断両者においてしきい値
が超えられているため、事故が発生したと判定される。
すなわち故障点ｔｄおよび遮断点ｔｅそれぞれにおいて
事故が発生したと判定するのが防止される。ここで、ｍ
サイクルは故障点ｔｄから遮断点ｔｅまでの期間を含む
サイクルに設定されてもよい。

【００５４】ここで、図５（Ａ）において、事故回線遮
断時においてのセンサ出力電流波形が所定のサイクルを
持って変動しているのは、多回線併設型の送電線路にお
いて、事故送電線のみが遮断され、健全回線に対しては
電力が投入されており、この健全回線を流れる電流によ
りセンサ出力電流波形が生じている状態が示されている
ためである。

【００５５】図６は、電力再投入時におけるセンサ出力
電流波形および演算結果値波形を示す図である。この図
６（Ａ）および（Ｂ）において、縦軸は電流値（アンペ
アＡ）を示し、横軸にサイクルを示す。図６において
も、健全回線には電力が自動的に投入される多回線併設
型の送電線路におけるセンサ出力信号波形および演算結
果値波形が示される。図６（Ｂ）においては、ｎ＝１の
演算結果値が示される。

【００５６】遮断時においては、健全回線を流れる電流
により、センサに出力電流波形が生じる。所定時間経過
後（自動再閉路方式の場合）、時刻ｔｆにおいて電力が
再投入される。これにより、事故回線に対し電力が投入
されるため、センサの出力信号波形は多回線からの電流
の影響を受け、その出力信号波形の位相および振幅が変
化する（図６（Ａ）参照）。したがってこの場合、再投
入点ｔｆにおいて図６（Ｂ）に示すように、演算結果値
が大きく変化する。したがってこの再投入点ｔｆによ
り、第１判断フラグが“１”にセットされる。電力再投
入が成功した場合、ｍサイクルが経過しても、事故は発
生せず、センサ出力電流波形は安定であり、演算結果値
はほぼ０であり、しきい値を超えることはない。したが
ってこの場合、事故発生は検出されない。

【００５７】電力再投入が不成功のとき、すなわちまだ
事故が復旧していない場合には、電力再投入後再び保護
継電装置により電力遮断が行なわれる。この場合、再
び、図５（Ｂ）に示すように、演算結果値が大きくな
り、第２回目の判断がしきい値を超えたことを示す状態
となり、この場合には確実に事故発生を検出することが
できる。

【００５８】多重事故発生時においては、図５（Ｂ）に
おいて、第１判断が行なわれてからｍサイクル経過後に
おいて、再び別の発生事故により大きなセンサ出力電流
波形により、演算結果値が大きくなり、その事故に対し
て再び同様の判断処理動作フローに従って、この別に発
生した事故を検出することができる。

【００５９】なお、上記実施例において、センサは、検
出電流波形を出力しているが、送電線の電圧の変化を検
出する信号を出力するように構成されてもよい。

【００６０】また、過去信号として（ｎ−１／２）サイ
クル前の信号が用いられてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、送電
線路において、現在の信号と所定サイクル前の過去の信
号とを用い、常時においてこれらの現在および過去の信
号が相殺されるような演算を行ない、その演算結果が所
定期間内に連続して２回所定のしきい値を超えたときに
事故が発生すると判定するように構成したため、事故送
電線遮断時および電力再投入時において事故発生と誤っ
て判断することがなく、正確に事故を検出することがで
きる。

【００６２】また、この２回の判断を行なう期間を、対
応の保護継電装置の動作期間内に対応する期間としてい
るため、多重事故発生時においても、正確に事故発生を
検出することができ、誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う送電線事故検出方法の事故発生
の判断フローを示す図である。

【図２】この発明に従う事故検出方法に用いられる事故
発生判別装置の構成を概略的に示す図である。

【図３】この発明において利用される演算結果値のしき
い値電圧を超えたか否かを説明するための図である。

【図４】この発明において用いられるしきい値を超えた
か否かの動作を示すフロー図である。

【図５】この発明において用いられる送電線の事故発生
時におけるセンサ出力電流波形および演算結果値の変化
を示す図である。

【図６】この発明において用いられる送電線の事故発生
時における電力再投入時のセンサ出力電流波形および演
算結果値波形を示す図である。

【図７】従来の送電線事故検出装置の構成を概略的に示
す図である。

【図８】従来の送電線事故検出装置の事故検出動作原理
を説明するための図である。

【図９】従来の送電線事故検出装置における現在および
過去の信号を用いる事故検出手法を説明するための図で
ある。

【図１０】図９に示す現在および過去信号を用いた際の
常時における演算結果値波形を示す図である。

【図１１】図９に示す事故検出方法における事故発生時
の演算結果値の波形を示す図である。

【図１２】図９に示す従来の事故検出方法における事故
発生時における演算結果値の波形を示す図である。

【図１３】図９に示す従来の事故検出方法における演算
結果値の事故発生時における波形を示す図である。

【図１４】従来の送電線路における保護継電装置の配置
の態様の一例を示す図である。

【図１５】図９に示す従来の送電線事故検出方法の問題
点を説明するための図である。

【符号の説明】

５ 判別装置 ５１ 増幅器 ５２ Ａ／Ｄコンバータ ５３ ＣＰＵ ５４ メモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電線路途中の架空地線または送電線に
   設けられて、該設置地点の送電線を流れる電流に対応す
   る信号を導出するセンサからの信号に基づいて前記送電
   線路における事故発生の有無を検出する方法であって、 前記センサからの出力信号に従って、現時点のセンサの
   出力信号と前記現時点の信号と常時において同位相また
   は逆位相の第１の所定時間期間前の過去の信号とを生成
   する第１のステップと、 前記現時点の信号と前記過去の信号とが常時において相
   殺される演算処理を前記現時点の信号と前記過去の信号
   とに対して施す第２のステップと、 前記第２のステップにおける演算処理の結果が予め定め
   られたしきい値を超えたか否かの第１の判断を行なう第
   ３のステップと、 前記第１の判断の後、第２の所定時間期間内のある時点
   を前記現時点として前記第１ないし第３のステップを実
   行して第２の判断を行なう第４のステップと、 前記第３のステップの第１の判断および前記第４のステ
   ップの第２の判断の両者がともに対応の演算処理結果が
   前記しきい値を超えたことを示すとき、前記送電線路に
   おいて事故が発生したと判断するステップとを備える、
   送電線事故検出方法。
2. 【請求項２】 前記第２の所定時間期間は、前記送電線
   路における事故発生から該事故が発生した電力線への電
   力を遮断するまでに要する時間に対応するように設定さ
   れる、請求項１記載の送電線事故検出方法。