地絡点表示器及びその点検方法
【課題】地絡点表示器において、架空地線の発錆状態に関わらずに点検を可能とする。
【解決手段】地絡点表示器１０は、検出用巻線２６ａ，２６ｂごとに架空地線５１に取り付けられる点検用巻線２７ａ，２７ｂを備えている。そして、この点検用巻線２７ａ，２７ｂに模擬出力発生回路３３から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生させる。これにより、架空地線５１に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線５１の発錆状態に関わらずに地絡点表示器１０の点検が可能となる。
【解決手段】地絡点表示器１０は、検出用巻線２６ａ，２６ｂごとに架空地線５１に取り付けられる点検用巻線２７ａ，２７ｂを備えている。そして、この点検用巻線２７ａ，２７ｂに模擬出力発生回路３３から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生させる。これにより、架空地線５１に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線５１の発錆状態に関わらずに地絡点表示器１０の点検が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡点表示器及びその点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄塔に架線された送配電線路に落雷や鳥獣等による地絡故障が発生した際に、地絡故障が発生した故障鉄塔の早期発見を図る観点から、故障鉄塔を表示する地絡点表示器が知られている。例えば、特許文献１には、鉄塔を中心として送配電線路の架空地線にコアと巻線とからなる検出コイルを複数取り付け、架空地線を流れる地絡電流により生じる巻線の出力に基づいて鉄塔での地絡故障時に表示器を動作させる地絡点表示器が記載されている。この特許文献１に記載の地絡点表示器では、検出コイルから出力される電力エネルギーをコンデンサーに蓄えて表示器を動作させることにより、電池等の電源が不要となり装置の半永久的な寿命が得られるとしている。また、このような地絡点表示器について、鉄塔に取り付けられた状態のままで正常に動作することを確認するための点検器が知られている。例えば特許文献２には、検出コイルをはさんで架空地線に電気的に接触する２つの電極を用いて、架空地線に故障電流を模擬する商用周波数もしくはその近傍の周波数の電流を流し、この模擬故障電流による検出コイルの巻線からの出力で地絡点表示器が正常に動作するか否かを確認する点検を行う模擬故障電流発生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１６２５６号公報
【特許文献２】特開平２００４−７２８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に記載の模擬故障電流発生装置では、架空地線に電極を接触させて電流を流すため、電極と架空地線との間に接触不良があると、表示器の動作に必要な模擬故障電流を確保できないという問題があった。接触不良としては、例えば架空地線の発錆により電極と架空地線との接触抵抗が増加する場合などが挙げられる。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、地絡点表示器において、架空地線の発錆状態に関わらずに点検を可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の地絡点表示器は、
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、
前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、
前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させる模擬出力発生回路と、
を備えたものである。
【０００７】
この地絡点表示器では、検出用巻線ごとに架空地線に取り付けられる点検用巻線を備えている。そして、この点検用巻線に模擬出力発生回路から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線から発生させる。これにより、架空地線に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線の発錆状態に関わらずに地絡点表示器の点検が可能となる。
【０００８】
本発明の地絡点表示器において、前記模擬出力発生回路は、前記点検用巻線に商用周波数の電流を流すものとしてもよい。こうすれば、検出用巻線の模擬出力も商用周波数となるため、例えばパルス波の電流を流す場合と比較して故障電流により生じる出力に近い模擬出力を発生させることができる。
【０００９】
本発明の地絡点表示器において、前記検出用巻線及び該検出用巻線に対応する前記点検用巻線が１つずつ巻かれている複数のコア、を備え、前記コアは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、該ギャップから前記架空地線を該コア内に挿入しその後該ギャップを閉じることにより該架空地線が該コアのリングを貫通するように取り付け可能なものとしてもよい。こうすれば、コアが分割しない場合と比較してコアを架空地線に容易に取り付けることができる。また、点検用巻線の出力を測定することにより、取り付け後にギャップが十分に閉じられていないコアの有無を判定することができる。これは以下の理由による。すなわち、送配電線の架空地線には常時誘導電流が流れている場合が多く、架空地線に点検用巻線の巻かれたコアを取り付けると、この架空地線の誘導電流で生じた磁界により点検用巻線に誘導起電力が生じる。このとき、ギャップが十分閉じられていないコアが存在すると、このコアはギャップが十分閉じられたコアとは磁気抵抗が異なる値となるため、架空地線の誘導電流が同じ値であっても点検用巻線に生じる誘導起電力は異なる値となる。この誘導起電力の違いを点検用巻線の出力を測定することで判定すれば、ギャップが十分閉じられていないコアの有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の地絡点表示器において、前記検出回路は、前記検出用巻線が前記鉄塔に取り付けられた状態において、各架空地線を流れる故障電流がすべて該鉄塔から流れ出す場合に表示部を動作させ、各架空地線を流れる故障電流の一部が前記鉄塔に向かって流れ込み残りが前記鉄塔から流れ出す場合には表示部を動作させないものとしてもよい。
【００１１】
本発明の地絡点表示器の点検方法は、
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、を備えた地絡点表示器の点検方法であって、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させ、これにより前記検出回路が正常に動作することを確認する、
ものである。
【００１２】
この地絡点表示器の点検方法では、検出用巻線ごとに架空地線に取り付けられる点検用巻線に模擬出力発生回路から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線から発生させる。これにより、架空地線に電流を流すことなく模擬出力を発生させて検出回路を動作させることができる。すなわち、架空地線の発錆状態に関わらずに地絡点表示器の点検が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】地絡点表示器１０の構成の概略を示す構成図。
【図２】地絡点表示器１０の鉄塔５０への取り付け状態及び地絡故障時の電流の向きを示す説明図。
【図３】コア２１ａの構成の概略を示す構成図。
【図４】地絡点表示器１０の点検時の様子を示す説明図。
【図５】変形例の地絡点表示器１１０の構成の概略を示す構成図。
【図６】鉄塔５０の３方向の架空地線に検出部２０を取り付けた状態を示す説明図。
【図７】鉄塔５０の４方向の架空地線に検出部２０を取り付けた状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本実施形態である地絡点表示器１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は地絡点表示器１０の鉄塔５０への取り付け状態及び地絡故障時の電流の向きを示す説明図である。図１に示すように、地絡点表示器１０は、検出部２０（２０ａ，２０ｂ）と、本体部３０と、表示部４０とを備えている。なお、図１の上部に示した拡大図では、便宜上、下部に示した全体図における検出部２０の向きを９０°回転させて図示している。
【００１５】
検出部２０は、鉄塔５０に支持される架空地線５１に鉄塔５０を中心として複数取り付けられるものであり、本実施形態では鉄塔５０を中心として２つ取り付けられている。２つの検出部２０は、同じ構成であるが、便宜上、一方を検出部２０ａ、もう一方を検出部２０ｂと称することとする。また、検出部２０ａの構成要素の符号には末尾に「ａ」を付け、検出部２０ｂの構成要素の符号には末尾に「ｂ」を付けることとし、以下には検出部２０ａについて説明する。検出部２０ａは、コア２１ａと、検出用巻線２６ａと、点検用巻線２７ａとを備えている。コア２１ａは、図３に示すように、検出用巻線２６ａと点検用巻線２７ａとが１つずつ巻かれているＩ形コア部２２ａと、このＩ型コア部２２ａにヒンジ２８ａを介して取り付けられたＵ形コア部２３ａとからなるリング状のコアである。このコア２１ａは、Ｕ形コア部２３ａがＩ形コア部２２ａに対して一側部に設けられたヒンジ２８ａを支点として回動することにより、リングが分割されてＩ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとの間のギャップを開閉可能になっている。また、このＩ形コア部２２ａ，Ｕ形コア部２３ａには樹脂などの絶縁材からなる保持部材２４ａ，２５ａが設けられており、Ｉ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとのギャップから架空地線５１をコア２１ａ内に挿入してその後ギャップを閉じることにより、保持部材２４ａ，２５ａで架空地線５１を挟持するようになっている。これにより、架空地線５１がコア２１ａのリングを貫通するように検出部２０を取り付け可能となっている。検出用巻線２６ａは、架空地線５１を流れる故障電流により誘導起電力を生じることで、故障電流を検出するものである。点検用巻線２７ａは、検出用巻線２６ａに対応してコア２１ａに１つ巻かれた巻線である。
【００１６】
本体部３０は、検出部２０及び表示部４０と電気的に接続されており、検出回路３１と、端子３４〜３７とを備えている。検出回路３１は、検出用巻線２６ａ，２６ｂが直列に接続されていると共に、端子３４，３５を介して表示部４０と接続されている。この検出回路３１は、鉄塔５０における地絡故障が発生したとき、接続された検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力に基づいて表示部４０に電圧を印加し表示部４０を動作させるものである。検出回路３１は、例えば、検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力を入力しこれを整流する回路と、整流後の電力エネルギーを蓄えるコンデンサーと、コンデンサーが飽和して端子電圧が上昇したときに導通して表示部４０に電圧を印加する電子スイッチとにより構成することができる。なお、検出回路３１は所定の閾値以上の入力が検出用巻線２６ａ，２６ｂからあったときにのみ電子スイッチが導通するようになっている。このような検出回路３１の構成は、例えば特開平１１−３１６２５６号公報に記載されている。端子３６，３７は、点検用巻線２７ａ，２７ｂと接続されている。具体的には、端子３６，３７間に点検用巻線２７ａ，２７ｂが直列に接続されている。なお、この端子３６から点検用巻線２７ａ，２７ｂを経て端子３７に至る回路（図１の破線で囲まれた部分）を模擬出力発生回路３３と表記する。また、端子３７は鉄塔５０に本体部３０を取り付けるための取付金具の役割も果たしており、取り付け状態においては鉄塔５０に電気的に接続されることで接地された状態となる。
【００１７】
表示部４０は、検出回路３１により端子３４，３５を介して電圧が印加されると動作して、取り付けられた鉄塔５０が地絡故障の発生した故障鉄塔であることを表示するものである。この表示部４０は、図示は省略するが、屏風折りにたたまれた表示布が本体筒内に収納されると共に、本体筒内部の常時吸引ソレノイドが圧縮バネで付勢された蓋を本体筒に被せた状態に抑える構造となっている。そして、検出回路３１から表示部４０に電圧が印加されると、常時吸引ソレノイドの吸引が解除されて本体筒内部の圧縮バネの付勢により蓋が外れると共に折りたたまれた表示布が開いて本体筒から飛び出すようになっている。この本体筒から飛び出した表示布により、遠方からでも表示部４０が動作したことがわかるようになっている。なお、表示部４０は、本体部３０に着脱可能に取り付けられている。
【００１８】
続いて、この地絡点表示器１０の地絡故障時における動作について図２を用いて説明する。鉄塔５０で地絡故障が発生した場合、すなわち鉄塔５０が故障鉄塔の場合は、図２（ａ）に示すように、鉄塔５０を流れる商用周波数の故障電流Ｉが電流Ｉ1，Ｉ2として架空地線５１に分流して流れ出す。これにより、検出用巻線２６ａ，２６ｂに生じる電圧は同位相となり、検出回路３１には検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力が入力され、検出回路３１は表示部４０を動作させる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合、すなわち鉄塔５０が健全鉄塔の場合は、図２（ｂ）に示すように、故障鉄塔から架空地線５１の一方を伝って流れてくる故障電流Ｉが鉄塔５０を流れる電流Ｉ1と架空地線５１の他方を流れる電流Ｉ2とに分流する。これにより、検出用巻線２６ａ，２６ｂに生じる電圧は逆位相となり、検出用巻線２６ａ，２６ｂの出力が打ち消し合うため、検出回路３１への入力はわずかなものとなる。そのためこの場合は検出回路３１は表示部４０を動作させない。このように、地絡点表示器１０は、取り付けられた鉄塔５０が故障鉄塔である場合のみ表示部４０を動作させるようになっている。
【００１９】
次に、この地絡点表示器１０を点検する場合について説明する。図４は、地絡点表示器１０の点検時の様子を示す説明図である。図示するように、地絡点表示器１０の点検時には、検出部３０の端子３４，３５から表示部４０を外し、端子３４〜３７に点検器６０を接続する。この点検器６０は、動作表示部６１と、電圧表示部６２と、電流出力部６３と、電源部６４とを備えている。動作表示部６１は、端子３４，３５と接続され、検出回路３１から端子３４，３５へ表示部４０を動作させる電圧が印加されたことを検出してその旨の表示を行うものである。電圧表示部６２は、端子３６，３７に接続され、端子３６，３７間の電圧を測定して表示するものである。電流出力部６３は、点検用巻線２７ａ，２７ｂに流す点検電流Ｉtを発生させるものである。この点検電流Ｉtを点検用巻線２７ａ，２７ｂに流すことにより、故障電流により生じる検出用巻線２６の出力を模擬した模擬出力が検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生する。電源部６４は、例えばバッテリーなどの直流電源である。なお、電流出力部６３は、この電源部６４からの電力を直流から交流に変換して点検用巻線２７に流す電流を発生させる。
【００２０】
この点検器６０を検出部３０に接続することで、地絡点表示器１０のコア２１ａ，２１ｂの取付状態の確認と、地絡点表示器１０の動作を確認する点検とを行うことができる。まず、コア２１の取り付け状態の確認方法について説明する。
【００２１】
コア２１の取り付け状態の確認時には、電流出力部６３からの出力は行わない状態で、電圧表示部６２の表示すなわち端子３６，３７間の電圧を確認する。そして、この表示が所定の閾値以下であれば取り付け状態は良好であると判断する。このように端子３６，３７間の電圧を確認することでコア２１ａ，２１ｂの取り付け状態を確認できる理由について説明する。架空地線５１は図示しない送配電線路に沿って設けられているため、架空地線５１にはその送配電線路を流れる電流によって常時誘導電流が流れている。このため、地絡故障が発生していない場合でもこの誘導電流により点検用巻線２７ａ，２７ｂには誘導起電力が生じ、端子３６，３７間には電圧が生じる。しかし、架空地線５１のうち鉄塔５０を中心として一方の側と他方の側とでは誘導電流がほぼ同じであり電流の方向も同方向であるため、点検用巻線２７ａ，２７ｂに生じる誘導起電力は互いに逆位相となり打ち消しあう。この結果、端子３６，３７間の電圧はほぼ０Ｖとなる。ところが、コア２１ａ，２１ｂのいずれかの取り付け状態が不十分な場合、例えばコア２１ａにおいてＩ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとのギャップが十分に閉じられていない場合には、そのコア２１ａはギャップが十分閉じられたコア２１ｂとは磁気抵抗が異なる値となる。このため、架空地線５１のうち鉄塔５０を中心として一方の側と他方の側とで誘導電流が同じであっても点検用巻線２７ａと点検用巻線２７ｂとに生じる誘導起電力は異なる値となる。この結果、点検用巻線２７ａ，２７ｂに生じる誘導起電力に差が生じるため端子３６，３７間の電圧は０Ｖとはならない。したがって、コア２１ａ，２１ｂの取り付けが不十分である場合の端子３６，３７間の電圧を予め実験により調べておき、閾値を定めておくことで、その閾値と端子３６，３７間の電圧とを比較してコア２１ａ，２１ｂの取り付け状態の良否を判定することができる。
【００２２】
次に、地絡点表示器１０の動作を確認する点検について説明する。この点検を行うときには、電流出力部６３から端子３６，３７を介して模擬出力発生回路３３に商用周波数の点検電流Ｉtを流す（図４参照）。これにより点検用巻線２７ａ，２７ｂを点検電流Ｉtが流れ、検出用巻線２６ａ，２６ｂに商用周波数の誘導起電力が生じる。このとき検出用巻線２６ａ，２６ｂで生じる誘導起電力の向きは図４に示す矢印の向きとなり、図２（ａ）の場合と同様に同位相の誘導起電力が生じることになる。そのため、検出用巻線２６，検出回路３１，端子３４，３５を含む回路の接続状態や検出回路３１の動作が正常であれば、検出回路３１には模擬出力として検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力が入力され、検出回路３１は動作表示部６１を動作させるための電圧を端子３４，３５間に印加する。なお、この電圧は上述した図１の状態において検出回路３１が表示部４０を動作させるために端子３４，３５間に印加する電圧と同じものである。これにより、動作表示部６１は地絡点表示器１０が正常に動作した旨を表示する。一方、異常があれば端子３４，３５に正しく電圧が印加されないため、動作表示部６１は表示を行わない。このようにして、動作表示部６１の表示の有無で地絡点表示器１０の動作を確認することができる。
【００２３】
なお、電流出力部６３から流す点検電流Ｉtの値は、検出用巻線２６ａ，２６ｂからの重畳出力により検出回路３１の電子スイッチを導通させるために必要な閾値以上の電流が検出回路３１に入力されるような値として、検出用巻線２６と点検用巻線２７の巻数比を考慮して定めることができる。また、電流出力部６３は、点検電流Ｉtを流す際に、現在流している電流の値を測定し、測定した電流値と所定の点検電流Ｉtの値とを比較して電流出力のフィードバック制御を行っている。これにより、作業員が手動で微調整を行うことなく所定の値の点検電流Ｉtを確実に模擬出力発生回路３３に流すことができるようにしている。
【００２４】
以上詳述した本実施形態によれば、地絡点表示器１０は、検出用巻線２６ａ，２６ｂごとに架空地線５１に取り付けられる点検用巻線２７ａ，２７ｂを備えている。そして、この点検用巻線２７ａ，２７ｂに模擬出力発生回路３３から点検電流Ｉtを流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生させる。これにより、架空地線５１に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線５１の発錆状態に関わらずに地絡点表示器１０の点検が可能となる。
【００２５】
また、模擬出力発生回路３３により点検用巻線２７ａ，２７ｂに商用周波数の点検電流Ｉtを流すことで検出用巻線２６ａ，２６ｂの模擬出力も商用周波数となるため、例えばパルス波の電流を流す場合と比較して故障電流により生じる出力に近い模擬出力を発生させることができる。
【００２６】
さらに、コア２１ａ，２１ｂは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、ギャップから架空地線５１をコア２１ａ，２１ｂ内に挿入しその後ギャップを閉じることにより該架空地線５１がコア２１ａ，２１ｂのリングを貫通するように取り付け可能なものとなっている。このため、コア２１ａ，２１ｂが分割しない場合と比較してコア２１ａ，２１ｂを架空地線５１に容易に取り付けることができる。また、点検用巻線２７の出力を測定することにより、取り付け後にギャップが十分に閉じられていないコアの有無を判定することができる。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００２８】
例えば、上述した実施形態では、模擬出力発生回路３３に点検器６０から点検電流Ｉtを流すことで点検用巻線２７ａ，２７ｂに電流を流すものとしたが、模擬出力発生回路３３に電流出力部６３と電源部６４とが含まれるものとしてもよい。すなわち、地絡点表示器１０が電流出力部６３と電源部６４とを備えるものとしてもよい。
【００２９】
上述した実施形態では、点検時には表示部４０を外して点検器６０を接続するものとしたが、表示部４０を外さないものとしてもよい。この場合、例えば点検器６０のうち動作表示部６１は接続せずに電圧表示部６２，電流出力部６３を端子３６，３７に接続すればよい。表示部４０を外さずに点検電流Ｉtを流して点検を行えば、表示部４０の動作も含めて地絡点表示器１０の動作を確認する点検を行うことができる。
【００３０】
上述した実施形態では、点検時に模擬出力発生回路３３から点検用巻線２７ａ，２７ｂに商用周波数の点検電流Ｉtを流すものとしたが、パルス波の点検電流を流すものとしてもよい。こうすれば、商用周波数の電流を流すものと比べて電源部６４や電流出力部６３の小型化が可能となる。なお、商用周波数の電流を流す場合でも、点検用巻線２７ａ，２７ｂの検出用巻線２６ａ，２６ｂに対する巻数比を大きくすることで模擬出力発生回路３３に流す点検電流Ｉtの値を小さくできるため、これにより電源部６４や電流出力部６３を小型化することもできる。
【００３１】
上述した実施形態では、検出用巻線２６ａ，２６ｂが検出回路３１に直列に接続されているものとしたが、鉄塔５０での地絡故障時に架空地線５１を流れる故障電流により生じる検出用巻線２６ａ，２６ｂの出力に基づいて検出回路３１が表示部４０を動作させる構成であれば、どのように検出用巻線２６ａ，２６ｂを接続してもよい。例えば、検出回路３１に検出用巻線２６ａ，２６ｂからの出力が別々に入力されるように接続するものとし、検出回路３１は検出用巻線２６ａからの出力と検出用巻線２６ｂからの出力との合成出力を演算により導出して、算出した合成出力が所定の閾値以上のときに鉄塔５０での地絡故障が発生したと判定して表示部４０を動作させるものとしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、模擬出力発生回路３３は点検用巻線２７ａ，２７ｂが直列に接続されているものとしたが、直列に接続しなくともよい。この場合の変形例の地絡点表示器１１０を図５に示す。なお、地絡点表示器１１０のうち、地絡点表示器１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。図示するように、地絡点表示器１１０の模擬出力発生回路１３３では、点検用巻線２７ａの両端と電気的に接続された一対の端子１３６ａ，１３６ｂと、点検用巻線２７ｂの両端と電気的に接続された一対の端子１３７ａ，１３７ｂとを備えている。このように構成した場合でも、この端子１３６ａ，１３６ｂ及び端子１３７ａ，１３７ｂを介して点検用巻線２７ａ，２７ｂに独立して点検電流を流すことで、本実施形態と同様に点検を行うことができる。
【００３３】
上述した実施形態では、図１のように架空地線５１が鉄塔５０を中心として２方向に向かうように支持されている場合について説明したが、鉄塔を中心として架空地線が３方向以上に向かうように支持されていてもよい。この場合でも、検出部２０を鉄塔５０を中心としてそれぞれの架空地線に取り付け、検出回路３１に各検出部２０の検出用巻線を直列に接続すればよい。鉄塔５０から３方向に架空地線が向かうように支持されている場合に検出部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を取り付けた状態を示す説明図を図６に、鉄塔５０から４方向に架空地線が向かうように支持されている場合に検出部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を取り付けた状態を示す説明図を図７に、それぞれ示す。なお、図６，図７では鉄塔５０に取り付けられた本体部３０，表示部４０は図示を省略している。このように検出部２０を取り付けることで、３方向以上に架空地線が伸びていても、本実施形態の場合と同様に鉄塔５０が故障鉄塔である場合に表示部４０を動作させることができる。例えば図６のように３方向に架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃが支持されている場合において、鉄塔５０で地絡故障が発生した場合には、図６（ａ）に示すように、鉄塔５０からの故障電流が架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃに分流するため、架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3は全て鉄塔５０から流れ出す方向となる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合には、図６（ｂ）に示すように、架空地線１５１を流れる故障電流のうち、故障鉄塔からの故障電流Ｉ1は鉄塔５０に向かって流れ込み、鉄塔５０を流れる電流や架空地線１５１の他方を流れる電流Ｉ2，Ｉ3に分流する。すなわち、架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3のうち故障電流Ｉ1が鉄塔５０に向かって流れ込み残りが鉄塔５０から流れ出す。図７のように４方向に架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄが支持されている場合も同様である。すなわち、鉄塔５０で地絡故障が発生した場合には、図７（ａ）に示すように、架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4は全て鉄塔５０から流れ出す方向となる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合には、図７（ｂ）に示すように、架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4のうち故障電流Ｉ1が鉄塔５０に向かって流れ込み残りが鉄塔５０から流れ出すことになる。したがって、図６（ａ），図７（ａ）に示すように鉄塔５０が故障鉄塔である場合には、検出部２０の検出用巻線の出力が同位相となるためこれらの重畳出力が検出回路３１に入力される。一方、図６（ｂ），図７（ｂ）に示すように鉄塔５０が健全鉄塔である場合には、検出用巻線の出力の一部が他の検出用巻線の出力とは逆位相となるため打ち消し合いが起こり、検出回路３１への入力は、鉄塔５０が故障鉄塔である場合よりも小さいものとなる。したがって、この検出回路３１の入力の大きさの違いを判定できるように検出回路３１の閾値を定めれば、架空地線の本数に関わらず本実施形態と同様に鉄塔５０が故障鉄塔である場合にのみ検出回路３１が表示部４０を動作させるようにすることができる。また、この場合も、本実施形態と同様に検出用巻線ごとに取り付けられた点検用巻線に模擬出力発生回路から点検電流を流すことで、図６（ａ），図７（ａ）の故障電流により検出用巻線に生じる出力を模擬する模擬出力を発生させることができるため、これにより地絡点表示器の点検が可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 地絡点表示器、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 検出部、２１ａ，２１ｂ コア、２２ａ Ｉ形コア部、２３ａ Ｕ形コア部、２４ａ，２５ａ 保持部材、２６ａ，２６ｂ 検出用巻線、２７ａ，２７ｂ 点検用巻線、２８ａ ヒンジ、３０ 本体部、３１ 検出回路、３４〜３７，１３６ａ，１３６ｂ，１３７ａ，１３７ｂ 端子、３３，１３３ 模擬出力発生回路、４０ 表示部、５０ 鉄塔、５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ 架空地線、６０ 点検器、６１ 動作表示部、６２ 電圧表示部、６３ 電流出力部、６４ 電源部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡点表示器及びその点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄塔に架線された送配電線路に落雷や鳥獣等による地絡故障が発生した際に、地絡故障が発生した故障鉄塔の早期発見を図る観点から、故障鉄塔を表示する地絡点表示器が知られている。例えば、特許文献１には、鉄塔を中心として送配電線路の架空地線にコアと巻線とからなる検出コイルを複数取り付け、架空地線を流れる地絡電流により生じる巻線の出力に基づいて鉄塔での地絡故障時に表示器を動作させる地絡点表示器が記載されている。この特許文献１に記載の地絡点表示器では、検出コイルから出力される電力エネルギーをコンデンサーに蓄えて表示器を動作させることにより、電池等の電源が不要となり装置の半永久的な寿命が得られるとしている。また、このような地絡点表示器について、鉄塔に取り付けられた状態のままで正常に動作することを確認するための点検器が知られている。例えば特許文献２には、検出コイルをはさんで架空地線に電気的に接触する２つの電極を用いて、架空地線に故障電流を模擬する商用周波数もしくはその近傍の周波数の電流を流し、この模擬故障電流による検出コイルの巻線からの出力で地絡点表示器が正常に動作するか否かを確認する点検を行う模擬故障電流発生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１６２５６号公報
【特許文献２】特開平２００４−７２８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に記載の模擬故障電流発生装置では、架空地線に電極を接触させて電流を流すため、電極と架空地線との間に接触不良があると、表示器の動作に必要な模擬故障電流を確保できないという問題があった。接触不良としては、例えば架空地線の発錆により電極と架空地線との接触抵抗が増加する場合などが挙げられる。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、地絡点表示器において、架空地線の発錆状態に関わらずに点検を可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の地絡点表示器は、
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、
前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、
前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させる模擬出力発生回路と、
を備えたものである。
【０００７】
この地絡点表示器では、検出用巻線ごとに架空地線に取り付けられる点検用巻線を備えている。そして、この点検用巻線に模擬出力発生回路から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線から発生させる。これにより、架空地線に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線の発錆状態に関わらずに地絡点表示器の点検が可能となる。
【０００８】
本発明の地絡点表示器において、前記模擬出力発生回路は、前記点検用巻線に商用周波数の電流を流すものとしてもよい。こうすれば、検出用巻線の模擬出力も商用周波数となるため、例えばパルス波の電流を流す場合と比較して故障電流により生じる出力に近い模擬出力を発生させることができる。
【０００９】
本発明の地絡点表示器において、前記検出用巻線及び該検出用巻線に対応する前記点検用巻線が１つずつ巻かれている複数のコア、を備え、前記コアは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、該ギャップから前記架空地線を該コア内に挿入しその後該ギャップを閉じることにより該架空地線が該コアのリングを貫通するように取り付け可能なものとしてもよい。こうすれば、コアが分割しない場合と比較してコアを架空地線に容易に取り付けることができる。また、点検用巻線の出力を測定することにより、取り付け後にギャップが十分に閉じられていないコアの有無を判定することができる。これは以下の理由による。すなわち、送配電線の架空地線には常時誘導電流が流れている場合が多く、架空地線に点検用巻線の巻かれたコアを取り付けると、この架空地線の誘導電流で生じた磁界により点検用巻線に誘導起電力が生じる。このとき、ギャップが十分閉じられていないコアが存在すると、このコアはギャップが十分閉じられたコアとは磁気抵抗が異なる値となるため、架空地線の誘導電流が同じ値であっても点検用巻線に生じる誘導起電力は異なる値となる。この誘導起電力の違いを点検用巻線の出力を測定することで判定すれば、ギャップが十分閉じられていないコアの有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の地絡点表示器において、前記検出回路は、前記検出用巻線が前記鉄塔に取り付けられた状態において、各架空地線を流れる故障電流がすべて該鉄塔から流れ出す場合に表示部を動作させ、各架空地線を流れる故障電流の一部が前記鉄塔に向かって流れ込み残りが前記鉄塔から流れ出す場合には表示部を動作させないものとしてもよい。
【００１１】
本発明の地絡点表示器の点検方法は、
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、を備えた地絡点表示器の点検方法であって、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させ、これにより前記検出回路が正常に動作することを確認する、
ものである。
【００１２】
この地絡点表示器の点検方法では、検出用巻線ごとに架空地線に取り付けられる点検用巻線に模擬出力発生回路から電流を流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線から発生させる。これにより、架空地線に電流を流すことなく模擬出力を発生させて検出回路を動作させることができる。すなわち、架空地線の発錆状態に関わらずに地絡点表示器の点検が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】地絡点表示器１０の構成の概略を示す構成図。
【図２】地絡点表示器１０の鉄塔５０への取り付け状態及び地絡故障時の電流の向きを示す説明図。
【図３】コア２１ａの構成の概略を示す構成図。
【図４】地絡点表示器１０の点検時の様子を示す説明図。
【図５】変形例の地絡点表示器１１０の構成の概略を示す構成図。
【図６】鉄塔５０の３方向の架空地線に検出部２０を取り付けた状態を示す説明図。
【図７】鉄塔５０の４方向の架空地線に検出部２０を取り付けた状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本実施形態である地絡点表示器１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は地絡点表示器１０の鉄塔５０への取り付け状態及び地絡故障時の電流の向きを示す説明図である。図１に示すように、地絡点表示器１０は、検出部２０（２０ａ，２０ｂ）と、本体部３０と、表示部４０とを備えている。なお、図１の上部に示した拡大図では、便宜上、下部に示した全体図における検出部２０の向きを９０°回転させて図示している。
【００１５】
検出部２０は、鉄塔５０に支持される架空地線５１に鉄塔５０を中心として複数取り付けられるものであり、本実施形態では鉄塔５０を中心として２つ取り付けられている。２つの検出部２０は、同じ構成であるが、便宜上、一方を検出部２０ａ、もう一方を検出部２０ｂと称することとする。また、検出部２０ａの構成要素の符号には末尾に「ａ」を付け、検出部２０ｂの構成要素の符号には末尾に「ｂ」を付けることとし、以下には検出部２０ａについて説明する。検出部２０ａは、コア２１ａと、検出用巻線２６ａと、点検用巻線２７ａとを備えている。コア２１ａは、図３に示すように、検出用巻線２６ａと点検用巻線２７ａとが１つずつ巻かれているＩ形コア部２２ａと、このＩ型コア部２２ａにヒンジ２８ａを介して取り付けられたＵ形コア部２３ａとからなるリング状のコアである。このコア２１ａは、Ｕ形コア部２３ａがＩ形コア部２２ａに対して一側部に設けられたヒンジ２８ａを支点として回動することにより、リングが分割されてＩ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとの間のギャップを開閉可能になっている。また、このＩ形コア部２２ａ，Ｕ形コア部２３ａには樹脂などの絶縁材からなる保持部材２４ａ，２５ａが設けられており、Ｉ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとのギャップから架空地線５１をコア２１ａ内に挿入してその後ギャップを閉じることにより、保持部材２４ａ，２５ａで架空地線５１を挟持するようになっている。これにより、架空地線５１がコア２１ａのリングを貫通するように検出部２０を取り付け可能となっている。検出用巻線２６ａは、架空地線５１を流れる故障電流により誘導起電力を生じることで、故障電流を検出するものである。点検用巻線２７ａは、検出用巻線２６ａに対応してコア２１ａに１つ巻かれた巻線である。
【００１６】
本体部３０は、検出部２０及び表示部４０と電気的に接続されており、検出回路３１と、端子３４〜３７とを備えている。検出回路３１は、検出用巻線２６ａ，２６ｂが直列に接続されていると共に、端子３４，３５を介して表示部４０と接続されている。この検出回路３１は、鉄塔５０における地絡故障が発生したとき、接続された検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力に基づいて表示部４０に電圧を印加し表示部４０を動作させるものである。検出回路３１は、例えば、検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力を入力しこれを整流する回路と、整流後の電力エネルギーを蓄えるコンデンサーと、コンデンサーが飽和して端子電圧が上昇したときに導通して表示部４０に電圧を印加する電子スイッチとにより構成することができる。なお、検出回路３１は所定の閾値以上の入力が検出用巻線２６ａ，２６ｂからあったときにのみ電子スイッチが導通するようになっている。このような検出回路３１の構成は、例えば特開平１１−３１６２５６号公報に記載されている。端子３６，３７は、点検用巻線２７ａ，２７ｂと接続されている。具体的には、端子３６，３７間に点検用巻線２７ａ，２７ｂが直列に接続されている。なお、この端子３６から点検用巻線２７ａ，２７ｂを経て端子３７に至る回路（図１の破線で囲まれた部分）を模擬出力発生回路３３と表記する。また、端子３７は鉄塔５０に本体部３０を取り付けるための取付金具の役割も果たしており、取り付け状態においては鉄塔５０に電気的に接続されることで接地された状態となる。
【００１７】
表示部４０は、検出回路３１により端子３４，３５を介して電圧が印加されると動作して、取り付けられた鉄塔５０が地絡故障の発生した故障鉄塔であることを表示するものである。この表示部４０は、図示は省略するが、屏風折りにたたまれた表示布が本体筒内に収納されると共に、本体筒内部の常時吸引ソレノイドが圧縮バネで付勢された蓋を本体筒に被せた状態に抑える構造となっている。そして、検出回路３１から表示部４０に電圧が印加されると、常時吸引ソレノイドの吸引が解除されて本体筒内部の圧縮バネの付勢により蓋が外れると共に折りたたまれた表示布が開いて本体筒から飛び出すようになっている。この本体筒から飛び出した表示布により、遠方からでも表示部４０が動作したことがわかるようになっている。なお、表示部４０は、本体部３０に着脱可能に取り付けられている。
【００１８】
続いて、この地絡点表示器１０の地絡故障時における動作について図２を用いて説明する。鉄塔５０で地絡故障が発生した場合、すなわち鉄塔５０が故障鉄塔の場合は、図２（ａ）に示すように、鉄塔５０を流れる商用周波数の故障電流Ｉが電流Ｉ1，Ｉ2として架空地線５１に分流して流れ出す。これにより、検出用巻線２６ａ，２６ｂに生じる電圧は同位相となり、検出回路３１には検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力が入力され、検出回路３１は表示部４０を動作させる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合、すなわち鉄塔５０が健全鉄塔の場合は、図２（ｂ）に示すように、故障鉄塔から架空地線５１の一方を伝って流れてくる故障電流Ｉが鉄塔５０を流れる電流Ｉ1と架空地線５１の他方を流れる電流Ｉ2とに分流する。これにより、検出用巻線２６ａ，２６ｂに生じる電圧は逆位相となり、検出用巻線２６ａ，２６ｂの出力が打ち消し合うため、検出回路３１への入力はわずかなものとなる。そのためこの場合は検出回路３１は表示部４０を動作させない。このように、地絡点表示器１０は、取り付けられた鉄塔５０が故障鉄塔である場合のみ表示部４０を動作させるようになっている。
【００１９】
次に、この地絡点表示器１０を点検する場合について説明する。図４は、地絡点表示器１０の点検時の様子を示す説明図である。図示するように、地絡点表示器１０の点検時には、検出部３０の端子３４，３５から表示部４０を外し、端子３４〜３７に点検器６０を接続する。この点検器６０は、動作表示部６１と、電圧表示部６２と、電流出力部６３と、電源部６４とを備えている。動作表示部６１は、端子３４，３５と接続され、検出回路３１から端子３４，３５へ表示部４０を動作させる電圧が印加されたことを検出してその旨の表示を行うものである。電圧表示部６２は、端子３６，３７に接続され、端子３６，３７間の電圧を測定して表示するものである。電流出力部６３は、点検用巻線２７ａ，２７ｂに流す点検電流Ｉtを発生させるものである。この点検電流Ｉtを点検用巻線２７ａ，２７ｂに流すことにより、故障電流により生じる検出用巻線２６の出力を模擬した模擬出力が検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生する。電源部６４は、例えばバッテリーなどの直流電源である。なお、電流出力部６３は、この電源部６４からの電力を直流から交流に変換して点検用巻線２７に流す電流を発生させる。
【００２０】
この点検器６０を検出部３０に接続することで、地絡点表示器１０のコア２１ａ，２１ｂの取付状態の確認と、地絡点表示器１０の動作を確認する点検とを行うことができる。まず、コア２１の取り付け状態の確認方法について説明する。
【００２１】
コア２１の取り付け状態の確認時には、電流出力部６３からの出力は行わない状態で、電圧表示部６２の表示すなわち端子３６，３７間の電圧を確認する。そして、この表示が所定の閾値以下であれば取り付け状態は良好であると判断する。このように端子３６，３７間の電圧を確認することでコア２１ａ，２１ｂの取り付け状態を確認できる理由について説明する。架空地線５１は図示しない送配電線路に沿って設けられているため、架空地線５１にはその送配電線路を流れる電流によって常時誘導電流が流れている。このため、地絡故障が発生していない場合でもこの誘導電流により点検用巻線２７ａ，２７ｂには誘導起電力が生じ、端子３６，３７間には電圧が生じる。しかし、架空地線５１のうち鉄塔５０を中心として一方の側と他方の側とでは誘導電流がほぼ同じであり電流の方向も同方向であるため、点検用巻線２７ａ，２７ｂに生じる誘導起電力は互いに逆位相となり打ち消しあう。この結果、端子３６，３７間の電圧はほぼ０Ｖとなる。ところが、コア２１ａ，２１ｂのいずれかの取り付け状態が不十分な場合、例えばコア２１ａにおいてＩ形コア部２２ａとＵ形コア部２３ａとのギャップが十分に閉じられていない場合には、そのコア２１ａはギャップが十分閉じられたコア２１ｂとは磁気抵抗が異なる値となる。このため、架空地線５１のうち鉄塔５０を中心として一方の側と他方の側とで誘導電流が同じであっても点検用巻線２７ａと点検用巻線２７ｂとに生じる誘導起電力は異なる値となる。この結果、点検用巻線２７ａ，２７ｂに生じる誘導起電力に差が生じるため端子３６，３７間の電圧は０Ｖとはならない。したがって、コア２１ａ，２１ｂの取り付けが不十分である場合の端子３６，３７間の電圧を予め実験により調べておき、閾値を定めておくことで、その閾値と端子３６，３７間の電圧とを比較してコア２１ａ，２１ｂの取り付け状態の良否を判定することができる。
【００２２】
次に、地絡点表示器１０の動作を確認する点検について説明する。この点検を行うときには、電流出力部６３から端子３６，３７を介して模擬出力発生回路３３に商用周波数の点検電流Ｉtを流す（図４参照）。これにより点検用巻線２７ａ，２７ｂを点検電流Ｉtが流れ、検出用巻線２６ａ，２６ｂに商用周波数の誘導起電力が生じる。このとき検出用巻線２６ａ，２６ｂで生じる誘導起電力の向きは図４に示す矢印の向きとなり、図２（ａ）の場合と同様に同位相の誘導起電力が生じることになる。そのため、検出用巻線２６，検出回路３１，端子３４，３５を含む回路の接続状態や検出回路３１の動作が正常であれば、検出回路３１には模擬出力として検出用巻線２６ａ，２６ｂの重畳出力が入力され、検出回路３１は動作表示部６１を動作させるための電圧を端子３４，３５間に印加する。なお、この電圧は上述した図１の状態において検出回路３１が表示部４０を動作させるために端子３４，３５間に印加する電圧と同じものである。これにより、動作表示部６１は地絡点表示器１０が正常に動作した旨を表示する。一方、異常があれば端子３４，３５に正しく電圧が印加されないため、動作表示部６１は表示を行わない。このようにして、動作表示部６１の表示の有無で地絡点表示器１０の動作を確認することができる。
【００２３】
なお、電流出力部６３から流す点検電流Ｉtの値は、検出用巻線２６ａ，２６ｂからの重畳出力により検出回路３１の電子スイッチを導通させるために必要な閾値以上の電流が検出回路３１に入力されるような値として、検出用巻線２６と点検用巻線２７の巻数比を考慮して定めることができる。また、電流出力部６３は、点検電流Ｉtを流す際に、現在流している電流の値を測定し、測定した電流値と所定の点検電流Ｉtの値とを比較して電流出力のフィードバック制御を行っている。これにより、作業員が手動で微調整を行うことなく所定の値の点検電流Ｉtを確実に模擬出力発生回路３３に流すことができるようにしている。
【００２４】
以上詳述した本実施形態によれば、地絡点表示器１０は、検出用巻線２６ａ，２６ｂごとに架空地線５１に取り付けられる点検用巻線２７ａ，２７ｂを備えている。そして、この点検用巻線２７ａ，２７ｂに模擬出力発生回路３３から点検電流Ｉtを流すことにより、故障電流により生じる出力を模擬した模擬出力を検出用巻線２６ａ，２６ｂから発生させる。これにより、架空地線５１に電流を流すことなく模擬出力を発生させることができる。すなわち、架空地線５１の発錆状態に関わらずに地絡点表示器１０の点検が可能となる。
【００２５】
また、模擬出力発生回路３３により点検用巻線２７ａ，２７ｂに商用周波数の点検電流Ｉtを流すことで検出用巻線２６ａ，２６ｂの模擬出力も商用周波数となるため、例えばパルス波の電流を流す場合と比較して故障電流により生じる出力に近い模擬出力を発生させることができる。
【００２６】
さらに、コア２１ａ，２１ｂは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、ギャップから架空地線５１をコア２１ａ，２１ｂ内に挿入しその後ギャップを閉じることにより該架空地線５１がコア２１ａ，２１ｂのリングを貫通するように取り付け可能なものとなっている。このため、コア２１ａ，２１ｂが分割しない場合と比較してコア２１ａ，２１ｂを架空地線５１に容易に取り付けることができる。また、点検用巻線２７の出力を測定することにより、取り付け後にギャップが十分に閉じられていないコアの有無を判定することができる。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００２８】
例えば、上述した実施形態では、模擬出力発生回路３３に点検器６０から点検電流Ｉtを流すことで点検用巻線２７ａ，２７ｂに電流を流すものとしたが、模擬出力発生回路３３に電流出力部６３と電源部６４とが含まれるものとしてもよい。すなわち、地絡点表示器１０が電流出力部６３と電源部６４とを備えるものとしてもよい。
【００２９】
上述した実施形態では、点検時には表示部４０を外して点検器６０を接続するものとしたが、表示部４０を外さないものとしてもよい。この場合、例えば点検器６０のうち動作表示部６１は接続せずに電圧表示部６２，電流出力部６３を端子３６，３７に接続すればよい。表示部４０を外さずに点検電流Ｉtを流して点検を行えば、表示部４０の動作も含めて地絡点表示器１０の動作を確認する点検を行うことができる。
【００３０】
上述した実施形態では、点検時に模擬出力発生回路３３から点検用巻線２７ａ，２７ｂに商用周波数の点検電流Ｉtを流すものとしたが、パルス波の点検電流を流すものとしてもよい。こうすれば、商用周波数の電流を流すものと比べて電源部６４や電流出力部６３の小型化が可能となる。なお、商用周波数の電流を流す場合でも、点検用巻線２７ａ，２７ｂの検出用巻線２６ａ，２６ｂに対する巻数比を大きくすることで模擬出力発生回路３３に流す点検電流Ｉtの値を小さくできるため、これにより電源部６４や電流出力部６３を小型化することもできる。
【００３１】
上述した実施形態では、検出用巻線２６ａ，２６ｂが検出回路３１に直列に接続されているものとしたが、鉄塔５０での地絡故障時に架空地線５１を流れる故障電流により生じる検出用巻線２６ａ，２６ｂの出力に基づいて検出回路３１が表示部４０を動作させる構成であれば、どのように検出用巻線２６ａ，２６ｂを接続してもよい。例えば、検出回路３１に検出用巻線２６ａ，２６ｂからの出力が別々に入力されるように接続するものとし、検出回路３１は検出用巻線２６ａからの出力と検出用巻線２６ｂからの出力との合成出力を演算により導出して、算出した合成出力が所定の閾値以上のときに鉄塔５０での地絡故障が発生したと判定して表示部４０を動作させるものとしてもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、模擬出力発生回路３３は点検用巻線２７ａ，２７ｂが直列に接続されているものとしたが、直列に接続しなくともよい。この場合の変形例の地絡点表示器１１０を図５に示す。なお、地絡点表示器１１０のうち、地絡点表示器１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。図示するように、地絡点表示器１１０の模擬出力発生回路１３３では、点検用巻線２７ａの両端と電気的に接続された一対の端子１３６ａ，１３６ｂと、点検用巻線２７ｂの両端と電気的に接続された一対の端子１３７ａ，１３７ｂとを備えている。このように構成した場合でも、この端子１３６ａ，１３６ｂ及び端子１３７ａ，１３７ｂを介して点検用巻線２７ａ，２７ｂに独立して点検電流を流すことで、本実施形態と同様に点検を行うことができる。
【００３３】
上述した実施形態では、図１のように架空地線５１が鉄塔５０を中心として２方向に向かうように支持されている場合について説明したが、鉄塔を中心として架空地線が３方向以上に向かうように支持されていてもよい。この場合でも、検出部２０を鉄塔５０を中心としてそれぞれの架空地線に取り付け、検出回路３１に各検出部２０の検出用巻線を直列に接続すればよい。鉄塔５０から３方向に架空地線が向かうように支持されている場合に検出部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を取り付けた状態を示す説明図を図６に、鉄塔５０から４方向に架空地線が向かうように支持されている場合に検出部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を取り付けた状態を示す説明図を図７に、それぞれ示す。なお、図６，図７では鉄塔５０に取り付けられた本体部３０，表示部４０は図示を省略している。このように検出部２０を取り付けることで、３方向以上に架空地線が伸びていても、本実施形態の場合と同様に鉄塔５０が故障鉄塔である場合に表示部４０を動作させることができる。例えば図６のように３方向に架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃが支持されている場合において、鉄塔５０で地絡故障が発生した場合には、図６（ａ）に示すように、鉄塔５０からの故障電流が架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃに分流するため、架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3は全て鉄塔５０から流れ出す方向となる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合には、図６（ｂ）に示すように、架空地線１５１を流れる故障電流のうち、故障鉄塔からの故障電流Ｉ1は鉄塔５０に向かって流れ込み、鉄塔５０を流れる電流や架空地線１５１の他方を流れる電流Ｉ2，Ｉ3に分流する。すなわち、架空地線１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3のうち故障電流Ｉ1が鉄塔５０に向かって流れ込み残りが鉄塔５０から流れ出す。図７のように４方向に架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄが支持されている場合も同様である。すなわち、鉄塔５０で地絡故障が発生した場合には、図７（ａ）に示すように、架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4は全て鉄塔５０から流れ出す方向となる。一方、鉄塔５０以外の鉄塔で地絡故障が発生した場合には、図７（ｂ）に示すように、架空地線２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄをそれぞれ流れる故障電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4のうち故障電流Ｉ1が鉄塔５０に向かって流れ込み残りが鉄塔５０から流れ出すことになる。したがって、図６（ａ），図７（ａ）に示すように鉄塔５０が故障鉄塔である場合には、検出部２０の検出用巻線の出力が同位相となるためこれらの重畳出力が検出回路３１に入力される。一方、図６（ｂ），図７（ｂ）に示すように鉄塔５０が健全鉄塔である場合には、検出用巻線の出力の一部が他の検出用巻線の出力とは逆位相となるため打ち消し合いが起こり、検出回路３１への入力は、鉄塔５０が故障鉄塔である場合よりも小さいものとなる。したがって、この検出回路３１の入力の大きさの違いを判定できるように検出回路３１の閾値を定めれば、架空地線の本数に関わらず本実施形態と同様に鉄塔５０が故障鉄塔である場合にのみ検出回路３１が表示部４０を動作させるようにすることができる。また、この場合も、本実施形態と同様に検出用巻線ごとに取り付けられた点検用巻線に模擬出力発生回路から点検電流を流すことで、図６（ａ），図７（ａ）の故障電流により検出用巻線に生じる出力を模擬する模擬出力を発生させることができるため、これにより地絡点表示器の点検が可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 地絡点表示器、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 検出部、２１ａ，２１ｂ コア、２２ａ Ｉ形コア部、２３ａ Ｕ形コア部、２４ａ，２５ａ 保持部材、２６ａ，２６ｂ 検出用巻線、２７ａ，２７ｂ 点検用巻線、２８ａ ヒンジ、３０ 本体部、３１ 検出回路、３４〜３７，１３６ａ，１３６ｂ，１３７ａ，１３７ｂ 端子、３３，１３３ 模擬出力発生回路、４０ 表示部、５０ 鉄塔、５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ 架空地線、６０ 点検器、６１ 動作表示部、６２ 電圧表示部、６３ 電流出力部、６４ 電源部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、
前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、
前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させる模擬出力発生回路と、
を備えた地絡点表示器。
【請求項２】
前記模擬出力発生回路は、前記点検用巻線に商用周波数の電流を流すものである、
請求項１に記載の地絡点表示器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の地絡点表示器であって、
前記検出用巻線及び該検出用巻線に対応する前記点検用巻線が１つずつ巻かれている複数のコア、
を備え、
前記コアは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、該ギャップから前記架空地線を該コア内に挿入しその後該ギャップを閉じることにより該架空地線が該コアのリングを貫通するように取り付け可能なものである、
地絡点表示器。
【請求項４】
前記検出回路は、前記検出用巻線が前記鉄塔に取り付けられた状態において、各架空地線を流れる故障電流がすべて該鉄塔から流れ出す場合に表示部を動作させ、各架空地線を流れる故障電流の一部が前記鉄塔に向かって流れ込み残りが前記鉄塔から流れ出す場合には表示部を動作させない、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の地絡点表示器。
【請求項５】
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、を備えた地絡点表示器の点検方法であって、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させ、これにより前記検出回路が正常に動作することを確認する、
地絡点表示器の点検方法。
【請求項１】
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、
前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、
前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させる模擬出力発生回路と、
を備えた地絡点表示器。
【請求項２】
前記模擬出力発生回路は、前記点検用巻線に商用周波数の電流を流すものである、
請求項１に記載の地絡点表示器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の地絡点表示器であって、
前記検出用巻線及び該検出用巻線に対応する前記点検用巻線が１つずつ巻かれている複数のコア、
を備え、
前記コアは、分割することでギャップを開閉可能なリング状のコアであり、該ギャップから前記架空地線を該コア内に挿入しその後該ギャップを閉じることにより該架空地線が該コアのリングを貫通するように取り付け可能なものである、
地絡点表示器。
【請求項４】
前記検出回路は、前記検出用巻線が前記鉄塔に取り付けられた状態において、各架空地線を流れる故障電流がすべて該鉄塔から流れ出す場合に表示部を動作させ、各架空地線を流れる故障電流の一部が前記鉄塔に向かって流れ込み残りが前記鉄塔から流れ出す場合には表示部を動作させない、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の地絡点表示器。
【請求項５】
鉄塔に支持される架空地線に前記鉄塔を中心として複数取り付けられる検出用巻線と、前記鉄塔での地絡故障時に前記架空地線を流れる故障電流により生じる前記検出用巻線の出力に基づいて表示部を動作させる検出回路と、前記検出用巻線ごとに前記架空地線に取り付けられる点検用巻線と、を備えた地絡点表示器の点検方法であって、
前記故障電流により生じる前記検出用巻線の出力を模擬した模擬出力を、前記点検用巻線に電流を流すことにより前記検出用巻線から発生させ、これにより前記検出回路が正常に動作することを確認する、
地絡点表示器の点検方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０７９０８（Ｐ２０１２−１０７９０８Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５２５９（Ｐ２０１０−２５５２５９）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（０００２３２９２２）日油技研工業株式会社 (67)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（０００２３２９２２）日油技研工業株式会社 (67)
【Ｆターム（参考）】
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