JPS613075A - 送電線用事故区間判別装置 - Google Patents

送電線用事故区間判別装置

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JPS613075A
JPS613075A JP59125790A JP12579084A JPS613075A JP S613075 A JPS613075 A JP S613075A JP 59125790 A JP59125790 A JP 59125790A JP 12579084 A JP12579084 A JP 12579084A JP S613075 A JPS613075 A JP S613075A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野] この発明は送電線用区間判別装置、特に、管路気中)メ
電線用区間判別装置に関する。
[従来の技術] 管路気中送電線(以下、GILと記す)は中心導体と金
属製シースとの間を絶縁スペーサで保持し、中心導体と
金属性シースによる区間内に絶縁性ガス、たとえばSF
6ガスを充填して構成される。
このようなGILはシースソリッドボンドで使用される
ため、シースには導体電流と逆方向にほぼ同じ大きさの
シース電流が流れる。
このようなGILにおいて、十分耐電圧構成がとられて
いるにもかかわらず地絡が生じることもあり、これに対
する対策が必要となる。
このため、地絡が生じたとき、定められたGIし区間で
地絡が生じたのかあるいはこのG I L区間につなが
る区間外で地絡が生じたのかを監視する必要がある。
従来のこの種の対策の方式として、定められた区間の両
端に各々変流器〈以下、CTと記す)を設置し、このC
Tからの信号電流により事故点を検出する星型がある。
しかし、このCTを用いる方式においては、CTからの
信号を検知判断する信号処理回路とCTとの間の距離が
長く、かつその信号リード線が電線であるため、その途
中でノイズを拾うことや、CTが露出して高圧線に取付
けられているためCTと高圧線との接触や、CTの物理
的破壊等により誤判断が生ずることがある。
また、CTの形状も大きいという欠点もあった。
[発明の概要J この発明の目的は、上述の2個のCTを用いる方式の欠
点を除去し、簡単な構成をもつ、誤判断の生じない事故
区間判別装置を提供することである。
この発明は、要約すれば、2個のCT(変え、予め定め
られたGIL区間の両端の各々に磁界検出センサを設置
し、この2個の磁界検出センサからの信号を光学ファイ
バで光−電気変換回路へ伝達し、この変換回路からの信
号により差肋器を含む判別回路において、地絡事故の有
無および事故区間の判定を行なうものである。
この発明の目的および他の目的と特徴は以下に図面を参
照して行なう詳細な説明から一層明らかとなろう。
[発明の実施例] 第1A図はこの発明の一実施例である、光学的磁界セン
サを用いた事故区間判別装置の構成図である。第1A図
において、GILlの区間Ltfi監視される。区間1
−1の両端地点AおよびBには各々光学的磁界センサ2
aおよび2bが設置される。
両磁界センサ2a、2bが導出するシース電流対応光出
力は2心の光フアイバケーブル3a、3bにより信号処
理回路4aおよび4bにそれぞれ伝達される。信号処理
回路4a 、4bは光ケーブル3a、3bによりそれぞ
伝送された光信号をこの光信号に応じた電気信号に変換
して判別回路5へ伝達する。判別回路5はこの伝達され
た信号により地絡の有無および地絡区間を判定する。
第1B図は、第1A図の判別回路5の構成ブロック回路
図である。判別回路5は地点Aおよび地点Bからの信号
入力を方形波に波形整形して増幅する増幅器6a 、 
6bと、この増幅器5a、(3bが導出する信号を受け
て、差動増幅する差動増幅器7とを含む。この差動増幅
器7カロうの出力信号は積分器8より積分されて、一定
の基準電位と比較されるために比較器9へ与えられる。
比較器9はその入力信号が一定基準電位より高(プれば
論理レベルで” @ igh ”の信号をAND回路1
0与える。AND回路10は比較器9からの信号と、地
絡時に導通状態となる一方が接地されるリレー回路30
の信号を反転回路31で反転させた信号とを入力する。
AND回路10からの信号により表示回路12で地絡の
有無および地絡区間の表示を行なう。
まず、この発明に適用した光学的磁界センサについて説
明する。
第2図は磁界センサの基本動作原理を示す図である。一
定の偏光方向△を持つ直線偏光が、たとえばBSO単結
晶からなるファラデー素子13へ与えられる。このファ
ラデー素子13には入射光の進行方向と平行に磁界日が
印加される。入射光はファラデー素子13を通過する際
、ファラデー回転を生じ入射光の振動方向Δが一定の角
度φだ(プ回転される。したがって、このファラデー素
子13の透過光は振動方向Bの直線偏光となる。磁界の
強さをH,ファラデー素子13の長さを(。
ベルデ定数をVe  とすると、回転角φはφ−V、−
H−麩・・・(1) で表わされる。
WS3図は、このファラデー回転を利用した磁界センサ
の構造図である。磁界センサ2はファラデー素子13と
してBSO単結晶を用いる。このファラデー素子13は
その入射光側と透過光側とを除いて誘電体多層反射膜1
4で覆われる。このファラデー素子13の入射光側には
入射光を直線偏光に変換する偏光子15が設置される。
また、透過光側には、光軸が偏光子15と45°の角度
をなす検光子16が設置される。検光子16とファラデ
ー素子13との間には、透過光の光軸を一定角度回転さ
せる旋光子17が+1される。
このセンサ2の透過率T(透過光と入射光の強度比)は T −(1−ト sin  2  φ )/2  ・ 
 (2)で表わされる。2φ〈く1の条件では、式(2
)%式%(3) となる。ここで磁界HがHo5inωtで表わされる交
番磁界の場合、透過率Tは式(1)と式(3)T= <
 1 +2Ve −@、sinωt・p、)/2となる
。したがって、透過光の直流成分と交流成分の比率(変
調の深さ)を求めることにより、磁界の強さH8を求め
ることができる。
第4図は上述の磁界センサ2を用いて、印加磁場Hの大
きさを求める磁界センサ回路の基本構成図である。第4
図において、信号処理回路18hXら一定の電位信号を
発光ダイオード19に与える。
発光ダイオード19はこの信号に応答して一定強度の光
信号を光フアイバケーブル3を通して磁界センサ2に入
射させる。磁界センサ2の透過光は光フアイバケーブル
3を通してフォトダイオード20に伝達される。フォト
ダイオード20はこの透過光に応答した電気信号を信号
処理回路18に与える。信号処理回路18はこの電気信
号の直流成分と交流成分の比を求め、磁界センサ2に印
加されるHの大きさおよび周波数に応じた電気信号を出
力する。
この印加される磁界Hはシース電流により誘起される。
したがって、磁界Hの強さはシース電流の大きさに比例
しているので、この磁界Hの強さHoの変化がシース電
流の変化に対応する。すなわち、信号処理回路18が導
出する電圧信号のレベルがシース電流の大きさに対応す
る。したがって、信号処理回路18が導出する信号を検
知判断することによりシース電流の大きさの変化を検知
することが可能となる。
第5図は、常時(地絡の生じないとき)および区間り内
の地絡および区間り外の地絡における、地点A、地点B
における電流波形と信号処理回路4a、4bの出力信号
波形を一覧にした図である。
第6図は、常時および区間り内での地絡における差動増
幅器7および積分器8の出力信号波形を表わした図であ
る。以下、第1B図、第5図および第6図を参照して判
別回路5の動作について述べる。
まず、地絡が生じたとき、リレー回路30が導通状態と
なる。このことにより事故の有無がまず判別される。
次に地絡の区間判別について述べる。
区間り内の地絡のとき、第5図に見られるように信号処
理回路4a、4bの出力波形は互いに位相が180”異
なる。この信号は増幅器6a、6bによりパルス状に波
形整形され、かつ増幅される。この増幅された信号は差
動増幅器7により差動増幅される。したがって、差動増
幅器7の出力は高い出力レベルの幅の広いパルス信号と
なる。
積分器8はその入力が正レベルのときのみ積分動作を行
なう。したがって、第6図に見られるようにこのとき積
分器8の出力信号波形は三角波であり、その出力レベル
の一部はコンパレータ9の基準設定値を越える。したが
って、コンパレータ9の出力信号とリレー回路30から
の信号を入力するAND回路10からの信号により表示
回路12は事故の表示を発光ダイオード(LED)およ
びブザー(BZ)により行なう。
一方、地絡が区間り外のとき、第5図に見られるように
差動増幅器7への入力は位相がほぼ揃っている。したが
って、このときは差動増幅器7からの出力信号はいくら
入力信号のレベルが高くても常時と変わらない。このと
きは、差動増幅器7より後段の回路はリレー回路3oが
らの信号を除いて常時と同様の信号を導出するので、地
絡の表示は珊われない。このことにより、地絡は区間し
外で生じたと判定される。
なお、上記実施例において管路気中送電線のシース電流
に誘起される磁界を検出したが、導体電流に誘起される
磁界を検知対象とすれば、他の送電線においても同様の
効果が得られる。
[発明の効果] 以上のように、この発明では、従来のCT方式のCTに
代えて光学的磁界センサを用い、さらに、地絡の区間判
別として大きな増幅度を持つ増幅器を差動増幅器の入力
部の直前に直列に接続し、かつ差動増幅器が与える出力
信号を積分器で積分して比較器で基準電位と比較してい
る。したがって、小型で簡単な装置構成であり、かつ、
差動増幅器の後段に接続された積分器により信号処理回
路からの信号が少しの位相差や若干のDC成分を含んで
いでも誤判断のない確実な地絡の有無および地絡区間の
判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1A図はこの発明の一実施例である事故区間判別装置
の構成図である。第1B図は第1A図の判別装置の構成
のブロック回路図である。第2図は第1A図の光学的磁
界センサの原理を示す図である。第3図は第1A図の光
学的磁界センサの構造図である。第4図は磁界センサ回
路図である。 第5図は第1A図の地点A、Bにおける電流波形と信号
処理回路の出力信号波形を示す図である。 第6図は■常時および区間り内連絡時における第1B図
の差動増幅器および積分器の出力波形を示す図である。 図において、1はGIL、2,2a 、2bは光学的磁
界センサ、4a 、4bは信号処理回路、5は判別回路
、5a、6bは増幅器、7は差動器、8は積分器、9は
比較器、10はAND回路、30はリレー回路。 なお、図中、同符号は同一または相当部を示す。 第1A図 第2図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)送電線の定められた区間の両端の各々に設置され
    、かつ前記送電線を流れる電流により誘起される磁界を
    光信号に変換する磁界−光変換手段と、 前記磁界−光変換手段からの信号を電気信号に変換する
    光−電気変換信号と、 前記光−電気変換手段からの信号をパルス状に波形整形
    し、かつ増幅する高い増幅度を有する2個の増幅手段と
    、 前記2個の増幅手段が導出する信号を差動増幅する差動
    増幅手段と、 前記差動増幅手段が導出する信号を積分する積分手段と
    、 前記積分手段が導出する信号を一定の基準電位と比較す
    る比較手段とから構成される、送電線用事故区間判別装
    置。
  2. (2)地絡を検出する手段と、前記地絡検出手段の出力
    と前記比較手段の出力とに応答して、前記地絡の地点が
    前記定められた区間の内または外であることを表わす手
    段をさらに備える、特許請求の範囲第1項記載の送電線
    用事故区間判別装置。
  3. (3)前記磁界−光変換手段はファラディ効果を利用し
    た光学的磁界センサである、特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の送電線用事故区間判別装置。
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