送配電線路の故障区間標定方法および同標定装置
【課題】片端抵抗接地系統以外の両端抵抗接地系統や両端電源系統、ループ系統でも標定
し、故障区間検出器からの方向も標定する。
【解決手段】送配電線路の鉄塔２、2a…に「鉄塔番号」を付与し、３相の各相電線に夫々
対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁界センサの検出信号を演
算し故障区間を標定する故障区間検出器ＦＳを鉄塔２、2a…に設け、零相電圧、零相電流
、正相電流、逆相電流を算定し、各種位相を比較し、「鉄塔番号」と方向を示す「若番側
」または「老番側」で標定する。
し、故障区間検出器からの方向も標定する。
【解決手段】送配電線路の鉄塔２、2a…に「鉄塔番号」を付与し、３相の各相電線に夫々
対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁界センサの検出信号を演
算し故障区間を標定する故障区間検出器ＦＳを鉄塔２、2a…に設け、零相電圧、零相電流
、正相電流、逆相電流を算定し、各種位相を比較し、「鉄塔番号」と方向を示す「若番側
」または「老番側」で標定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空電線路における地絡故障や短絡故障の発生個所を標定する送配電線路の
故障区間標定方法および同標定装置に関し、特に片端抵抗接地系統の他、両端抵抗接地系
統、ループ系統でも故障点（故障区間検出器からの方向）を標定する送配電線路の故障区
間標定方法および同標定装置に関する
【０００２】
従来、配電線路で故障が発生した時の電界と磁界の現象を上記配電線路をなす配電線に
非接触で検出する電界と磁界を複合させた電界磁界センサを、供給側電気所片端接地系架
空配電線路の任意かつ複数の電柱に二個ずつ配置するとともに、いずれかの電柱において
上記二個の電界磁界センサの磁界部の出力のいずれか一方もしくは双方が所定値以上に増
加したことを検出した時に、該電柱よりも上記供給側電気所からの電力供給方向先となる
需要側で上記供給側電気所片端接地系架空配電線路に短絡故障が発生したことを標定する
配電線路故障方向標定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
詳細は後述するが、上記の標定方法では、片端抵抗接地系線路での故障区間標定は可能
であるが、両端抵抗接地系統、両端電源系統、ループ系統の線路における故障区間の標定
は困難又は不可能であった。
【０００４】
〔送電系統および定義の説明〕
図１に示す様に、従来の故障区間検出器ＦＳは、送電系統（本件出願では配電系統を含
む）の鉄塔、鉄柱等の任意箇所に設置されており、故障区間検出器ＦＳからみて、電源容
量の大きな方向側、又は中性点電流（故障時に中性点に接続された抵抗ＮＧＲに流れる電
流）の大きな方向側を『電源側』（特許文献１の『供給側』に相当する）と、その反対方
向側を『負荷側』（特許文献１の『需要側』に相当する）と定義している。
図示のものでは、α変電所（図中、左側）が上位系統に接続されると共に、β変電所（
図中、右側）が下位系統に接続され、α変電所は三相交流のＹ結線の接続点（中性点）が
抵抗ＮＧＲを介して抵抗接地され、α変電所とβ変電所の間の送電線（送電系統）に複数
の故障区間検出器ＦＳ（図示のものでは、ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの２個）が設けられ、故障
区間検出器ＦＳからみて、電源容量の大きな上位系統に接続されたα変電所の方向が『電
源側』で、β変電所の方向が『負荷側』である。
又、中性点電流の観点で言い換えると、故障時に流出する故障電流ａ、ａ’が大きな方
向であるα変電所の方向が『電源側』、故障電流ａ、ａ’が小さい、又は流出しない方向
であるβ変電所の方向が『負荷側』である。
尚、文中では、故障電流ａ、ａ’は流出の他、流れ込み、通過等で説明しており、その
関係は、変電所から流出した故障電流ａ、ａ’が故障区間検出器ＦＳに流れ込んで通過す
る関係である。
【０００５】
〔標定可能事例〕
図１に示す様な片端抵抗接地の送電系統において、送電線故障（地絡故障）が発生した
場合、故障点によっては故障電流が故障区間検出器ＦＳを通過する場合としない場合があ
り、図２に示す様に、２個の故障区間検出器ＦＳ：ＡとＦＳ：Ｂの間（Ｃ点）で地絡故障
ｂが発生し、故障区間検出器ＦＳ：Ａは、故障電流ａが通過したことを検出して、故障方
向は「負荷側」と標定し、故障区間検出器ＦＳ：Ｂは、故障電流が通過しないことにより
、故障方向は「電源側」と標定又は不動作となる。
尚、故障区間検出器ＦＳ：Ｂで「電源側」と標定するには、故障発生時の故障除去に伴
う送電系統の停電を、故障区間検出器ＦＳに装備されている停電検出回路を用いて検出す
ることが必要である。
【０００６】
〔標定不可能事例〕
上記の標定に際して、故障電流ａ、ａ’が通過したか否かの判断は、送電系統に合わせ
て予め設定されたしきい値（特許文献１の所定値に相当する）を超える大きさの電流が流
れたか否かのみで判断している。
つまり、従来の故障区間検出器ＦＳは故障電流ａ、ａ’を大きさのみで検出するような
電流通過表示器の様なものであり、両端接地系統や両端電源系統（図３）、ループ系統（
図４）への適用は困難又は不可であった。
具体的には、図３に示す様に、α変電所とβ変電所が共に抵抗接地された両端接地系統
や、α変電所が交流主電源に接続されると共に、β変電所が大きな発電所（電源容量は交
流主電源＞大きな発電所）に接続された両端電源系統（両端接地系統と両端電源系統は大
半が一致）では、α変電所とβ変電所のどちら側からも（両方向から）同じ様な大きさの
故障電流ａ、ａ’が流出する場合があり、どこで地絡故障ｂが故障発生しても故障方向は
「負荷側」と標定する。
又、図４に示す様に、α変電所が抵抗接地されると共に、α変電所からの送電系統がλ
変電所を介してループ状となっているループ系統では、故障区間検出器ＦＳ：Ａではα変
電所から直接流出した故障電流ａが流れると共に、故障区間検出器ＦＳ：Ｂではλ変電所
を経由してα変電所から流出した故障電流ａ’が流れ、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：
Ｂは共に故障方向は「負荷側」と標定する。
従って、両端接地系統や両端電源系統、ループ系統では電流通過表示器の様な故障区間
検出器では、故障点によっては、誤標定となったり、標定不可であった。
【０００７】
〔系統切替の問題〕
又、標定結果は故障区間検出器ＦＳからみて「電源側」、「負荷側」のみであることか
ら、季節や時間、又は工事等の関係で『電源側』（基本的には中性点電流の大きな方向）
が切り替わる（後述の水力発電所の場合などを除き、潮流も切り替わる）可能性がある送
電系統での故障時には、『電源側』が故障区間検出器ＦＳからみて、どちらの方向である
かを確認する必要が生ずる。
具体的には、図５に示す例は、故障区間検出器ＦＳからみて故障方向が相違しても、故
障区間検出器ＦＳはどちらも「負荷側」と標定する例を示しており、（ａ）の場合には、
α変電所が上位系統に接続されると共に、β変電所が下位系統に接続され、故障区間検出
器ＦＳとβ変電所の間で故障発生した時に「負荷側」と標定し、（ｂ）の場合には、α変
電所が下位系統に接続されると共に、β変電所が上位系統に接続され、故障区間検出器Ｆ
Ｓとα変電所の間で故障発生した時に「負荷側」と標定する。
よって、同じ「負荷側」標定でも、故障時の送電系統がどちら（図中（ａ）か（ｂ））
であるかによって、故障区間検出器ＦＳが示す故障区間（方向）が変わることとなり（「
電源側」標定も同様）、送電系統における『電源側』を確認する必要がある。
【０００８】
又、故障時の『電源側』の確認に際して、次の様な問題点も存在する。
一般的に『電源側』方向の情報は系統運用部門が管理しており、故障区間検出器ＦＳを
運用している保守担当部門へはその情報を逐一連絡していないことから、故障発生時には
『電源側』方向の情報を保守担当部門から系統運用部門へ早急に問合、確認を行うことが
必ず必要となる。
しかしながら、集中的な雷雨等で送電線故障が連続して発生した場合や、短時間のうち
に複数箇所で送電線故障が発生した場合などには、系統運用部門は本来の業務に忙殺され
てしまうことで、保守担当部門からの確認に支障が生じ、効率的な巡視（故障箇所の確認
作業）を行うことができなくなる可能性がある。
【０００９】
〔系統誤認の問題〕
その他にも、故障区間検出器ＦＳにおける『電源側』は、図１に関連して説明した様に
、電源容量の大きな方向側と定義されているが、送電線故障は稀にしか発生しないことか
ら、保守担当者によっては潮流が流れる元を『電源側』と一時的に勘違いする場合もあっ
た。
例えば、図６に示す様に、山間部などで故障区間検出器ＦＳの『負荷側』に水力発電所
群（β１〜３水力発電所）のみしかない様な送電系統では、交流主電源に接続された電源
容量の大きなα変電所が本来は『電源側』であるが、常時の潮流が水力発電所群からの流
れとなっている為、潮流の発生元で本来は『負荷側』の水力発電所群側を『電源側』と間
違えて、間違った方向に巡視を行う可能性もあった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１６７９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、片端抵抗接地系統以外の両端抵抗接地系統や両端電源系統、ループ系統でも標
定し、故障区間検出器からの方向も標定する様にした送配電線路の故障区間標定方法およ
び同標定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、鋭意検討した結果、各鉄塔に付与されている鉄塔番号すると共に、３相の
位相を角度変換したベクトル図から鉄塔からの方向を特定すれば、故障点の正しい標定が
出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、上記従来技術に基づく、片端抵抗接地系統以外の送電系統で標定が困
難であったり、『電源側』の確認に問題が存在していた課題に鑑み、送配電線路の鉄塔に
「鉄塔番号」を付与し、３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に
設けると共に、電界磁界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器Ｆ
Ｓを鉄塔に設け、零相電圧、零相電流、正相電流、逆相電流を算定し、各種位相を比較し
、「鉄塔番号」と方向を示す「若番側」または「老番側」で標定することによって、上記
課題を解決する。
【発明の効果】
【００１４】
要するに本発明は、「鉄塔番号」、「若番側」あるいは「老番側」で標定する様にした
ので、「電源側」、「潮流」等の確認が不要で、かつ勘違いも発生しなくなり、早急なる
故障区間の標定で、故障後の巡視を迅速に、かつ効率的に開始することが可能となったり
、零相、正相、逆相の活用、比較基準位相の設定、位相の比較により、両端接地系統、ル
ープ系統でも標定することが出来る。
【００１５】
標定動作条件の設定により、各種検出値の常時監視が不要で、特定種類の監視だけで良
く、電気回路を単純化したり、安定運用をすることが出来る。
【００１６】
比較基準位相として電圧位相も使用することにより、潮流が無く電流を検出できなくて
も、標定することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図７は送電系統に多数本の鉄塔（本件出願では、鉄柱その他の送電線支持物を含む）が
配置された状況を示す概略図であり、α変電所（図面ではα変）とβ変電所（図面ではβ
変）の間に送電線１が設けられると共に、該送電線１（本件出願では、配電線を含む）を
多数本の鉄塔２、2a…で架設（架空設置）し、更に、Ｎｏ．５の鉄塔2dに故障区間検出器
ＦＳが設置された状況を示している。
図８は鉄塔２、2a…に故障区間検出器ＦＳを設置した状態を示す図であり、鉄塔２、2a
…に２回線の送電線１を架設支持すると共に、夫々の送電線１は交流３相の各相電線3a、
3b、3cから成り、該各相電線3a、3b、3cに対向状態で電界磁界センサ4a、4b、4cを非接触
で配置し、３個の電界磁界センサ4a、4b、4cの信号を受信、演算、判定する故障区間検出
器ＦＳを設けている。
図９はα変電所とβ変電所の間に設けられた２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂ
の間のＣ点で地絡故障５が発生し、故障電流６、6aが送電線１から大地を通りα、β変電
所の中性点抵抗ＮＧＲに流れる様相を示している。
図１０〜１４は健全時および地絡故障時の電圧、電流のベクトル図である。
図１５はα変電所とβ変電所の間に設けられた２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：
Ｂの間のＣ点で、ａ相（各相電線3a）とｂ相（各相電線3b）で短絡故障７が発生し、故障
故障電流８、8aが各相電線3a、3bに流れる様相を示している。
図１６〜１７は短絡故障時の短絡電流のベクトル図、図１８は正相、逆相変換を示すベ
クトル図、図１９〜２２は短絡故障時の正相電流のベクトル図、図２３〜２５は短絡故障
時の逆相電流のベクトル図、図２６は２回線間の短絡故障時の正相電流のベクトル図であ
る。
図２７は地絡故障時のベルトル図、図２８は電気回路のブロック図である。
【００１８】
次に本発明に係る送配電線路の故障区間標定方法について説明するが、先ず、全体的な
標定方法の概略を説明し、その後に、詳細な標定方法について説明する。
標定結果から説明すると、故障点を標定する故障区間検出器ＦＳを設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、故障区間検出器ＦＳ（鉄塔）からの方向を示す「若番側」または「老番側」で
故障区間を標定する。
「若番側」または「老番側」の標定は、交流３相の零相、正相、逆相の電圧、電流のベ
クトルの合成（正弦波交流の合成）、位相比較などから標定し、１相地絡故障の場合は、
零相電圧と零相電流の合成ベクトル（合成波形）の位相比較で標定し、２、３相短絡故障
の場合は、正相電流または逆相電流の合成ベクトルの位相が比較基準位相に比較して、遅
れ位相か進み位相か、或いは、所定範囲内か範囲外か、で標定する。
尚、本件出願の説明では、位相をベクトルで説明しているが、運用上では、位相検出、
各相算定、位相比較などは、位相を時間（タイミング）で検出したり、時間的なずれを位
相差や位相角などで運用する。
【００１９】
標定結果に使用する故障区間検出器ＦＳからみた方向を示す「若番側」、「老番側」等
について説明する。
図７に示す様に、送配電線路には多数（図示の例では、α変電所とβ変電所の間に１０
本）の鉄塔２、2a…が設けられると共に、各鉄塔２、2a…には「鉄塔番号」が付与されて
おり、一部または全部の鉄塔２、2a…（図示のものではＮｏ．５の鉄塔2d）に故障区間検
出器ＦＳが設置され、故障区間検出器ＦＳからみて、小さい鉄塔番号側の方向を「若番側
」、大きい鉄塔番号側の方向を「老番側」としている。
送電線１において故障が発生した場合の標定時に、従来の「電源側」、「負荷側」を使
用せず、故障区間検出器ＦＳが、「（故障区間検出器ＦＳが設置された）鉄塔番号」と（
故障区間検出器ＦＳからみた方向を示す）「若番側」あるいは「老番側」で標定する。
【００２０】
故障区間検出器ＦＳが故障方向を「若番側」、「老番側」と標定する為に、故障時に現
れる電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの大きさや位相を検出し、電圧Ｖａ、
Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃがどのように変化し、１相地絡故障または２、３相短
絡故障の故障種類を判断し、故障点を標定すべく、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉ
ｂ、Ｉｃを位相変換、位相比較で解析している。
【００２１】
〔１相地絡故障の例〕
標定事例として、図９に示す故障例を説明する。
図９の送電系統（従来標定不可の図３の送電系統と同じ）は、「若番側」が中性点抵抗
ＮＧＲを有すると共に、交流主電源の上位系統に接続されているα変電所で、「老番側」
が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、大きな発電所の下位系統に接続されているβ変電所
という様な、両端電源系統、両端抵抗接地系統の１回線の送電系統における故障例であり
、Ａ点、Ｂ点に設置された２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの間のＣ点で地絡故
障５が発生した場合である。
【００２２】
〔健全時の検出〕
先ず、健全時（非故障時）の場合における検出例を説明する。
「若番側」から「老番側」に向かって電流が流れている場合に、電圧相と電流相が同じ
になる様に電界磁界センサ4a、4b、4cを配置し、潮流が「若番側」から「老番側」に流れ
ていた場合、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂで検出される、ａ相、ｂ相、ｃ相の相順
とする３相交流の電圧と電流のベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを図１０の
ベクトル図に表示している。
表示された各ベクトルＶａ〜Ｉｃは、長さが同一（電圧と電流の大きさが３相で同一）
で、ｂ相はａ相に比して１２０ °遅れた位相で、ｃ相はａ相に比して２４０ °遅れた
位相でｂ相に比して１２０ °遅れた位相であることを示している。
尚、仮に潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの
位相は、図１０（ｂ）を１８０°回転したものとなる。
【００２３】
〔零相〕
本願発明では、１相地絡故障を標定するために、零相という概念を用いている。
零相とは３相交流の３相の電圧、電流を各々加算したものであり、電圧加算の結果を零
相電圧Ｖｏ、電流加算の結果を零相電流Ｉｏと呼び、図１１に示す様に、健全時には、零
相電圧Ｖｏ、零相電流Ｉｏは基本的に零となる。
尚、図１１のベクトル図では、ベクトル和が零の合成ベクトル（零相電圧Ｖｏ、零相電
流Ｉｏ）を黒丸で表示すると共に、引出線を屈曲破線で示している。
【００２４】
〔１相地絡故障時の零相〕
図９で示す送電系統（潮流は「若番側」から「老番側」への流れ）におけるＣ点（故障
区間検出器ＦＳ：Ａと故障区間検出器ＦＳ：Ｂの間）で、３相中、ｃ相で完全１相地絡故
障５が発生した場合について説明する。
図１２に示す様に、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの電圧の検出結果は、健全時の
電圧と比して、電圧Ｖａ、Ｖｂは変化しないが、地絡故障したＣ相電線3cの電圧Ｖｃは大
地間電圧が零となる。
図中、太線矢印で示す零相電圧Ｖｏ’の合成ベクトルＶｏ’（電圧Ｖｃと電圧Ｖａ、Ｖ
ｂ（図中、細線矢印）のベクトル差による合成ベクトル（図中、破線矢印）同志のベクト
ル和）は大地間電圧の３倍となると共に、地絡故障５が発生したｃ相における健全時の電
圧Ｖｃの逆方向となる。
尚、合成ベクトルの起点は、検出値のベクトルと起点が同一となり、ベクトル図では若
干ずらして表示している。
【００２５】
又、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す様に、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの電
流の検出結果は、両者で相違し、逆方向となる。
故障区間検出器ＦＳ：Ａでは電流Ｉｃの他、故障電流６である地絡電流（電流Ｉｃまた
は零相電流Ｉｏ’と重なるため図示せず）がα変電所から潮流と同一方向に流れ、電流Ｉ
ａ、Ｉｂ、Ｉｃの合成ベクトルは零のため、故障時の零相電流Ｉｏ’は電流Ｉｃのベクト
ルＩｃと同方向のベクトルＩｏ’となる。
故障区間検出器ＦＳ：Ｂでも電流Ｉｃの他、故障電流6aである地絡電流（零相電流Ｉｏ
”と重なるため図示せず）がβ変電所から流れるが、故障電流6aは潮流と逆方向の流れと
なるため、故障電流6aは電流Ｉｃと１８０°位相が相違し、零相電流Ｉｏ”は電流Ｉｃの
ベクトルＩｃと逆方向のベクトルＩｏ”となる（以下、ベクトルの用語を一部で省略し、
例えば、電流ＩｃのベクトルＩｃを電流Ｉｃと記載する）。
尚、故障電流６、6aと零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさは同一である。
【００２６】
〔逆潮流時における１相地絡故障時の零相〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の１相地絡故障時を説明する
。
電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、零相電圧Ｖｏ’に関しては、潮流が「若番側」から「老番側」
に流れている場合と同一で、図１２のベクトル図と同一である。
電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、故障電流６、6a、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”に関しては、図１４
のベクトル図に示す様に、Ａ点、Ｂ点における電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１３のベクトル
図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流６と潮流の流れが逆方向で零相電流Ｉｏ’
は電流Ｉｃの逆方向となると共に、Ｂ点では故障電流6aと潮流の流れが同一方向で零相電
流Ｉｏ”は電流Ｉｃと同一方向となる。
【００２７】
〔１相地絡故障時の零相による標定方法〕
潮流が「若番側」から「老番側」へ流れていた時のＡ点においては、図１２に示す零相
電圧Ｖｏ’と、図１３（ａ）に示す零相電流Ｉｏ’は逆位相であり、Ｂ点においては、図
１２に示す零相電圧Ｖｏ’と、図１３（ｂ）に示す零相電流Ｉｏ”は同一位相となる。
又、潮流が「老番側」から「若番側」へ流れていた時のＡ点、Ｂ点においては、図１４
に示す零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の方向は、図１３のものと同一であり、図１２の零相電圧
Ｖｏ’との対比は同様関係となる。
潮流の方向に関係なく、零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”は特定関係を有する
ことから、１相地絡故障の場合は、地絡故障時に発生する零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ
’、Ｉｏ”との位相比較で標定を行い、零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が同一
位相であれば故障区間検出器ＦＳからみて「若番側」での故障、逆位相であれば「老番側
」での故障と標定する。
尚、上記説明では、ｃ相で１相地絡故障が発生した場合を説明したが、ａ相やｂ相で発
生した場合も同様である。
【００２８】
〔１相地絡故障時の標定動作条件の設定〕
健全時の零相電流Ｉｏは零で、故障時の零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”は増加することにより
、又故障時に発生する零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさは、その箇所に流れた故障電流６
、6aの大きさに等しいことから、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさを常時監視することで
、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が零から増加した時を１相地絡故障時の標定動作条件として用
いることができる。
尚、標定動作条件は零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が零から増加した時としたが、電流Ｉａ、
Ｉｂ、Ｉｃの検出精度が外乱その他で低下する恐れがあるので、適当な所定値（閾値）を
設定し、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が設定値を超過した時を標定動作条件としても良い。
【００２９】
〔２相以上の短絡故障の例〕
標定事例として、図１５に示すａｂ相間２相短絡の故障例を説明する。
短絡故障例を説明する図１５の送電系統（潮流は「若番側」から「老番側」への流れ）
は、１相地絡故障時の図９の送電系統と同じ（従来標定不可の図３の送電系統と同じ）で
ある。
「若番側」が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、交流主電源の上位系統に接続されてい
るα変電所で、「老番側」が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、大きな発電所の下位系統
に接続されているβ変電所という様な、両端電源系統、両端抵抗接地系統の１回線の送電
系統における故障例であり、Ａ点、Ｂ点に設置された２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、Ｆ
Ｓ：Ｂの間のＣ点で、各相電線3a、3bの間で短絡故障７が発生した場合である。
【００３０】
〔２相以上の短絡故障時の検出例〕
ａ相電線3aとｂ相電線3bで短絡故障７が発生した時、交流３相はａｂｃ相の相順である
ために、故障電流８、8aはａ相電線3aから短絡故障７を介してｂ相電線3bに流れ、ａ相電
線3aとｂ相電線3bでの故障電流８、8aの流れ方向は逆方向となり、ｂ相電線3bの故障電流
８、8aの位相はａ相電線3aの故障電流８、8aの位相とは逆位相となる。
短絡故障時の検出電流のベクトル図を、Ａ点に関しては図１６（ａ）に、Ｂ点に関して
は図１７（ａ）に示しており、ベクトル図では、ａ相電線3aに流れる短絡電流をＩｓａ、
ｂ相電線3bに流れる短絡電流をＩｓｂ、ｃ相電線3cに流れる短絡電流をＩｓｃとしている
。
又、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは潮流（健全電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ）に比して、
通常は非常に大きいため、ベクトル図では、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃを破線表示
の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃより長く太く表示している。
更に、ベクトルの方向に関して、流出側の各相電線3a、3b、3cでは、健全時の各相の位
相から、送電系統のＲＬ回路による角度に応じた（線路角と呼ぶ）分、遅れた位相の短絡
電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃが流れることを表示すると共に、流入側の各相電線3a、3b、
3cでは、流出側の逆位相の短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃが流れることを表示している
。
【００３１】
図１６（ａ）に示す様に、Ａ点におけるａｂ相短絡時のベクトル図では、ａ相電線3aの
電流Ｉａに対して短絡電流Ｉｓａは位相が遅れた長いベクトルとなり、ｂ相電線3bの短絡
電流Ｉｓｂ はａ相電線3aの短絡電流Ｉｓａ の逆位相のベクトルとなる。
又、Ｂ点におけるａｂ相短絡時のベクトルを図１７（ａ）のベクトル図に示しており、
ａ相電線3aの電流Ｉａに対して短絡電流Ｉｓａは位相が遅れると共に逆位相のベクトルと
なり、ｂ相電線3bの短絡電流Ｉｓｂはａ相電線3aの短絡電流Ｉｓａの逆位相のベクトルと
なる。
Ａ点の図１６（ａ）とＢ点の図１７（ａ）のベクトル図を対比すると、ａ相電線3aの短
絡電流Ｉｓａをみると、Ａ点では電流Ｉａに対して遅れたベクトルとなることに対して、
Ｂ点では遅れると共に逆位相となっている関係がある。
尚、ｂ相電線3bの短絡電流Ｉｓｂについては、Ａ点、Ｂ点共に、ａ相電線3aの短絡電流
Ｉｓａの逆位相となっている関係は同一である。
【００３２】
２相以上の短絡故障例として、図１５の送電系統ではａｂ相２相短絡を説明したが、以
下の検出例では、その他の２相短絡および３相短絡も、上記と同様に図１５のＣ点で発生
した場合としている。
ｂｃ相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｂ）に示しており、ｂ相電線3bの流出
側の短絡電流Ｉｓｂは電流Ｉｂに遅れ、ｃ相電線3cの流入側の短絡電流Ｉｓｃはｂ相電線
3bの短絡電流Ｉｓｂの逆位相となり、Ｂ点のものは図１７（ｂ）に示しており、Ａ点のも
のに比して逆位相となっている。
ｃａ相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｃ）に示しており、ｃ相電線3cの流出
側の短絡電流Ｉｓｃは電流Ｉｃに遅れ、ａ相電線3aの流入側の短絡電流Ｉｓａはｃ相電線
3cの短絡電流Ｉｓｃの逆位相となり、Ｂ点のものは図１７（ｃ）に示しており、Ａ点のも
のに比して逆位相となっている。
又、３相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｄ）に示しており、ａｂｃ相電線3a
、3b、3cの短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは共に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃから遅れ、Ｂ
点のものは図１７（ｄ）に示しており、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは共に、電流Ｉ
ａ、Ｉｂ、Ｉｃから遅れると共に、逆位相となっており、Ａ点のものに比して逆位相とな
っている。
【００３３】
尚、短絡故障７の発生時には、地絡故障５も同時発生する場合があり、短絡電流Ｉｓａ
、Ｉｓｂ、Ｉｓｃと地絡電流６、6aを同時検出した時に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓ
ｃは地絡電流６、6aに比して大きく、地絡電流をベクトル図に反映させていない。
又、短絡故障７と同時発生した地絡故障５は、短絡故障７の標定とは別途で、前記の地
絡故障５の標定方法により標定する。
【００３４】
〔２相以上の短絡故障時の標定方法〕
２、３相短絡時には、Ａ点、Ｂ点の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂで検出した故障
電流８、8aが、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの２種または３種であるか、位相が遅れ
るだけであるか、逆位相であるか、更に、Ａ点とＢ点のベクトルは逆位相となっているこ
とから、これらの違いを以て、「短絡故障が２相間か３相間か」、「電線の特定」および
「若番側」か「老番側」かの標定を行うことが一応は可能となる。
【００３５】
しかしながら、２、３相短絡時には、図１６、１７に示すだけでも８種類（故障区間検
出器ＦＳの若番側か老番側かによって各４種類）の故障様相があり、迅速で正確な標定は
困難になる。
【００３６】
〔新たな標定方法〕
短絡故障７における標定は、ａｂｃ相電線3a、3b、3cに流れる短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ
、Ｉｓｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相のずれ（線路角（遅れ位相角度）および逆位相）
を判断することで標定可能としたが、正相、逆相の考え方を用いる新たな標定方法を以下
、説明する。
【００３７】
２、３相短絡故障を標定するために用いる正相、逆相を、先ず、説明する。
正相、逆相は３相の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを位相変換して加算したものであり、電流、
電圧加算の結果を正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒ、正相電圧Ｖｆと呼ぶ。
〔正相〕
図１８（ａ）に示す様に、ａ相を基準位相とすると、ａ相の電流Ｉａの位相はそのまま
（変換せず）で、ａ相（基準位相）の電流Ｉａ（基準電流）の位相よりも１２０°遅れた
ｂ相の電流Ｉｂ（次位相電流）の位相を１２０°進め、ａ相（基準位相）の電流Ｉａの位
相よりも２４０°遅れたｃ相の電流Ｉｃ（次々位相電流）の位相を２４０°進める。
そして、ａ相の電流Ｉａ（基準電流）、ｂ相の位相変換した電流Ｉｂ’（次位相電流）
およびｃ相の位相変換した電流Ｉｃ’（次々位相電流）を加算したものが、正相電流Ｉｆ
である。
尚、潮流（電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ）の大きさを｜Ｉｘ｜とした場合、正相電流Ｉｆの大
きさは｜Ｉｘ｜の３倍となる。
又、図１８（ｃ）に示す様に、図１８（ａ）に示すベクトル図の電流Ｉを電圧Ｖに入れ
換えて、同様に位相変換および加算したものが正相電圧Ｖｆ（後述の〔比較基準位相の設
定〕で使用）であり、大地間電圧（電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ）の大きさを｜Ｖｘ｜とした場
合、正相電圧Ｖｆの大きさは｜Ｖｘ｜の３倍となる。
〔逆相〕
図１８（ｂ）に示す様に、ａ相を基準位相とすると、ａ相の電流Ｉａの位相はそのまま
（変換せず）で、ａ相の電流Ｉａの位相よりも１２０°遅れたｂ相の電流Ｉｂの位相を１
２０°遅らせ、ａ相の電流Ｉａの位相よりも２４０°遅れたｃ相の電流Ｉｃの位相を１２
０°進め、ａ相の電流Ｉａ、ｂ相の位相変換した電流Ｉｂ’およびｃ相の位相変換した電
流Ｉｃ’を加算したものが、逆相電流Ｉｒである（次位相等は正相と同様）。
逆相電流Ｉｒの大きさは、潮流の大きさに関係なく基本的には、零相電流Ｉｏ（図１１
（ｂ）参照）と同様に零である。
【００３８】
〔２、３相短絡故障時の正相〕
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すＡ点における２、３相短絡時の検出電流を正相変換したベ
クトル図を図１９（ａ）〜（ｄ）に示す。
図１９（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、基準位相を電流Ｉａの位相とする
と、短絡電流Ｉｓａはそのままで、短絡電流Ｉｓｂは位相を１２０°進め、短絡電流Ｉｓ
ａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和が正相電流Ｉｆとなり、該正相電流Ｉｆ
の位相は電流Ｉａと電流Ｉｂの中間位相（基準位相の電流Ｉａの位相から１８０°未満の
遅れ位相の範囲内）となる。
以下、同様に、図１９（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡
電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電流Ｉｂの
中間位相となり、図１９（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２相短絡時には、位相変換した短絡
電流Ｉｓｃ’と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電流
Ｉｂの中間位相となる。
又、図１９（ｄ）に示す様に、ａｂｃ相間３相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換
した短絡電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電
流Ｉｂの中間位相となる。
尚、図１９（ｄ）のベクトル図では、短絡電流Ｉｓａおよび位相変換した短絡電流Ｉｓ
ｂ’、Ｉｓｃ’、正相電流Ｉｆは全て重なるが、ずらして表示している（後述の図２０（
ｄ）も同じ）。
【００３９】
図１７（ａ）〜（ｄ）に示すＢ点における２、３相短絡時の検出電流を正相変換したベ
クトル図を図２０（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２０（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短
絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相
で、Ａ点のもの（図１９（ａ）参照）における逆位相（電流Ｉａの位相から１８０°未満
の進み位相の範囲内）となる。
図２０（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’、
Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間で、Ａ点の
もの（図１９（ｂ）参照）における逆位相となり、図２０（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２
相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ’と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である正相
電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相で、Ａ点のもの（図１９（ｃ）参照）に
おける逆位相となる。
又、図２０（ｄ）に示す様に、ａｂｃ相間３相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換
した短絡電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電
流Ｉｃの中間位相で、Ａ点のもの（図１９（ｄ）参照）における逆位相となる。
【００４０】
〔２、３相短絡故障時の正相による標定方法〕
図１９（ａ）〜（ｄ）のベクトル図は故障区間検出器ＦＳ：Ａからみて「老番側」での
短絡故障、図２０（ａ）〜（ｄ）は故障区間検出器ＦＳ：Ｂからみて「若番側」での短絡
故障である。
「老番側」での短絡故障の場合の正相電流Ｉｆの位相は、電圧Ｖａの位相に相当する電
流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、「若番側」
での短絡故障の場合の正相電流Ｉｆの位相は、電流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて
１８０°未満進み位相の範囲に現れており、
電流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて正相電流Ｉｆの位相が「遅れ位相」か「進み
位相」かで、「老番側」か「若番側」で故障が発生したことを夫々標定する。
尚、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは、ＲＬ回路（抵抗成分とリアクタンス成分を有
する回路）による線路角（遅れ位相角度）相当分は０°超過ないし６０°未満であり、正
相電流Ｉｆの位相は、電流Ｉａの位相と相違すると共に、電流Ｉａの位相から１８０°未
満の遅れ位相または進み位相の範囲となる。
尚、線路角は電圧の比較基準位相に対する９０°未満（一般的に６０°〜８０°）の遅
れ位相であり、電圧の遅れ位相相当分を電流の遅れ位相に換算すると０°超過ないし６０
°未満となる。
又、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃ、正相電流Ｉｆは、故障電流と潮流の両方の成分
が合成して現れることから、これらの位相は潮流が大きいほど電流Ｉａ等の位相に近づく
。
【００４１】
〔逆潮流時における２相短絡故障時の正相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の２相短絡故障時における正
相電流による標定方法を説明する。
図２１（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ａ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で短絡電流Ｉｓａ
の方向は電流Ｉａの方向に線路角を加えた逆方向となると共に、短絡電流Ｉｓｂは短絡電
流Ｉｓａの逆方向となる。
この検出電流のベクトル図を正相変換したベクトル図を図２１（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂを１２０°進め、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和で
ある正相電流Ｉｆは、図１９（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２１（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換した電流Ｉａ’と正相電流Ｉｆを比較
し、正相電流Ｉｆは電流Ｉａ’の位相に比して１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、図１
９（ａ）の場合と同様に「若番側」で故障したと標定する。
尚、上記説明では、ａｂ相短絡やＡ点でのものを説明したが、その他の２相の短絡時や
Ｂ点でも同様に標定する。
【００４２】
尚、上記説明では、電流Ｉａ等の位相を基準位相および比較基準位相として説明したが
、基準位相等は電流Ｉａの位相の他、送電系統に合わせた任意の位相でも良い。
電流Ｉｂの位相を基準位相とする場合は、基準位相から１２０°遅れた次位相の電流Ｉ
ｃの位相を１２０°進め、基準位相から２４０°遅れた次々位相の電流Ｉａを２４０°進
め、標定時に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの正相電流Ｉｆが基準位相の電流Ｉｂの
位相から１８０°未満「遅れ位相」か「進み位相」かで標定する。
又、電流Ｉｃの位相を基準位相とする場合は、同様に、電流Ｉａの位相を１２０°進め
、電流Ｉｂの位相を２４０°進め、標定時に、正相電流Ｉｆが基準位相の電流Ｉｃの位相
から１８０°未満「遅れ位相」か「進み位相」かで標定する。
【００４３】
〔逆潮流時における３相短絡故障時の正相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の３相地絡故障時における正
相電流による標定方法を説明する。
図２２（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ｄ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で、短絡電流Ｉｓ
ａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの方向は電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの方向に線路角を加えた逆方向と夫々
なる。
この検出電流のベクトル図を正相変換したベクトル図を図２２（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂ、Ｉｓｃを夫々１２０°、２４０°進め、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流
Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆは、図１９（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２２（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換した電流Ｉａ’と正相電流Ｉｆを比較
し、正相電流Ｉｆは電流Ｉａ’の位相に比して１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、図１
９（ｄ）の場合と同様に「若番側」で故障したと標定する。
尚、上記説明では、Ａ点でのものを説明したが、上記と同様にＢ点でも標定する。
【００４４】
〔（２、）３相短絡故障時の標定動作条件の設定〕
〔２相以上の短絡故障時の検出例〕で説明した様に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃ
は健全時の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃに比して非常に大きいため、健全時の正相電流Ｉｆに比
して短絡故障時の正相電流Ｉｆは大きいことから、健全時の正相電流Ｉｆより相当大きな
所定値（閾値）を設定し、正相電流Ｉｆの大きさを常時監視することで、正相電流Ｉｆが
設定値を超過した時を２、３相短絡故障時の標定動作条件として用いることができる。
但し、図１９（ａ）〜（ｃ）、図２０（ａ）〜（ｃ）の２相短絡時と、図１９（ｄ）、
図２０（ｄ）の３相短絡時を比較すると、２相短絡時の正相電流Ｉｆは短絡電流Ｉｓａ、
Ｉｓｂ、Ｉｓｃの√３倍であることに対して、３相短絡時のものは３倍であり、更に、後
述する２相短絡時の逆相電流Ｉｒは零から増加の変化であるから、正相電流Ｉｆを２、３
相短絡故障時の標定動作条件とすることができるが、正相電流Ｉｆは３相短絡故障時の標
定動作条件とすると共に、２相短絡故障時の標定動作条件は後述の逆相電流Ｉｒとするこ
とが好ましい。
又、図１８（ａ）に示す健全時の正相電流Ｉｆの位相に比して、図１９、２０に示す正
相電流Ｉｆの位相はずれて同一でなく位相差を有するから、正相電流Ｉｆの位相を常時監
視することで、正相電流Ｉｆの位相ずれを検出した時を２相以上の短絡故障時の標定動作
条件として用いることができる。
【００４５】
〔２、３相短絡故障時の逆相〕
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すＡ点における２、３相短絡時の検出電流を逆相変換したベ
クトル図を図２３（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２３（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａはそのままで、短
絡電流Ｉｓｂは位相を１２０°遅らせ、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”
のベクトル和が逆相電流Ｉｒとなり、該逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相と同一傾向
（同一を含む）となる。
具体的には、図示のものでは、短絡電流Ｉｓａの位相が電流Ｉａの位相に比して２５°
遅れ、短絡電流Ｉｓｂは２０５°遅れ、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”は３２５°遅れ、
逆相電流Ｉｒは短絡電流Ｉｓｂと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”の中間で３５５°遅れ、
比較基準位相である電流Ｉａの位相と５°の位相差で同一傾向となっている。
ＲＬ回路による線路角の遅れ位相は０°超過ないし６０°未満であるため、逆相電流Ｉ
ｒの位相は電流Ｉａの位相（比較基準位相）より３０°未満の進み位相ないし３０°未満
の遅れ位相（以下、±３０°未満の位相と称する）の範囲内となり、因みに、短絡電流Ｉ
ｓａが３０°遅れの時には、逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相と同一となる。
【００４６】
図２３（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”と
Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｃの位相と同一傾向となり、
図２３（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ”と短
絡電流Ｉｓａのベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｂの位相と同一傾向とな
る。
尚、同一傾向となる位相の比較関係は、図２３（ａ）に示すａｂ相間２相短絡時と同様
に、比較基準位相の「遅れ」または「進み」の３０°未満の位相の範囲内となる。
【００４７】
尚、ａｂｃ３相短絡時の逆相電流Ｉｒ等のベクトル図は、図２３（ｄ）に示しており、
短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”、Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流
Ｉｒは零となる。
【００４８】
図１７（ａ）〜（ｄ）に示すＢ点における２、３相短絡時の検出電流を逆相変換したベ
クトル図を図２４（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２４（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短
絡電流Ｉｓｂ”のベクトル和が逆相電流Ｉｒとなり、該逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉｂと
電流Ｉｃの中間となり、Ａ点のもの（図２３（ａ）参照）における逆位相となる。
Ｂ点での逆相電流Ｉｒの位相はＡ点のものに比して逆位相であると共に、Ａ点での逆相
電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相（比較基準位相）の±３０°未満の位相であるため、Ｂ
点での逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相の１８０°±３０°未満の位相の範囲内とな
る。
位相角１８０°は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相（位相差は夫々６０°）に相当するこ
とにより、Ｂ点での逆相電流Ｉｒの位相の１８０°±３０°未満の位相の範囲は、電流Ｉ
ｂと電流Ｉｃの位相の±３０°未満の位相の範囲外（電流Ｉａの位相に対しても同様）と
なり、逆相電流Ｉｒの位相は全ての比較基準位相（電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相）の±３
０°未満以外の位相の範囲内となる。
【００４９】
図２４（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”と
Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａと電流Ｉｂの中間で、Ａ点
のもの（図２３（ｂ）参照）における逆位相となり、図２４（ｃ）に示す様に、ｃａ相間
２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ”と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である逆
相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｃと電流Ｉａの中間で、Ａ点のもの（図２３（ｃ）参照）に
おける逆位相となる。
そして、ｂｃ相間２相短絡時に電流Ｉａと電流Ｉｂの中間となる逆相電流Ｉｒの位相や
、ｃａ相間２相短絡時に電流Ｉｃと電流Ｉａの中間となる逆相電流Ｉｒの位相は、図２４
（ａ）に示すａｂ相間２相短絡時と同様に、比較基準位相である電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの
±３０°未満の位相の範囲外となる。
【００５０】
尚、ａｂｃ３相短絡時の逆相電流Ｉｒ等のベクトル図は、図２４（ｄ）に示しており、
短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”、Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流
Ｉｒは零となる。
【００５１】
〔２相短絡故障時の逆相による標定方法〕
図２３（ａ）〜（ｃ）のベクトル図は故障区間検出器ＦＳ：Ａからみて「老番側」での
短絡故障、図２４（ａ）〜（ｃ）は故障区間検出器ＦＳ：Ｂからみて「若番側」での短絡
故障である。
「老番側」での短絡故障の場合の逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相
のいずれか１相（比較基準位相）の±３０°未満の範囲内にあり、「若番側」での短絡故
障の場合の逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相の全ての位相（比較基準
位相）の±３０°未満以外の範囲（±３０°未満の範囲外、±３０°超過の範囲内）に現
れており、
電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相（比較基準位相のいずれか又は全て）に比べて逆相電流Ｉ
ｒの位相が±３０°未満の範囲内か範囲外かで、「老番側」か「若番側」で故障が発生し
たことを標定する。
【００５２】
尚、上記説明では、電流Ｉａの位相を基準位相として説明したが、基準位相は電流Ｉａ
の位相の他、送電系統に合わせた任意の位相でも良い。
電流Ｉｂの位相を基準位相とする場合は、基準位相から１２０°遅れた次位相の電流Ｉ
ｃの位相を１２０°遅らせ、基準位相から２４０°遅れた次々位相の電流Ｉａを１２０°
進め、電流Ｉｃの位相を基準位相とする場合は、同様に、電流Ｉａの位相を１２０°遅ら
せ、電流Ｉｂの位相を１２０°進める。
標定時には、逆相電流Ｉｒが比較基準位相の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃのいずれか又は全て
の位相の±３０°未満の範囲内か範囲外かで標定する。
【００５３】
〔逆潮流時における２相短絡故障時の逆相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の２相短絡故障時における逆
相電流による標定方法を説明する。
図２５（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ａ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で短絡電流Ｉｓａ
の方向は電流Ｉａの方向に線路角を加えた逆方向となると共に、短絡電流Ｉｓｂは短絡電
流Ｉｓａの逆方向となる（図２１（ａ）と同一のベクトル図）。
この検出電流のベクトル図を逆相変換したベクトル図を図２５（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂを１２０°遅らせ、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”のベクトル和
である逆相電流Ｉｒは、図２３（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２５（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換の電流Ｉａ’と逆相電流Ｉｒを比較し
、逆相電流Ｉｒは電流Ｉａ’の位相に比して±３０°未満の範囲にあり、図２３（ａ）の
場合と同様に「老番側」と標定する。
尚、上記説明では、ａｂ相短絡、Ａ点のものを説明したが、その他の２相の短絡時、Ｂ
点でも同様に標定し、又基準位相等も上記と同様にｂ相、ｃ相としても良い。
【００５４】
〔２相短絡故障時の標定動作条件の設定〕
図１８（ｂ）に示すとおり、健全時の逆相電流Ｉｒは零、図２３（ａ）〜（ｃ）、図２
４（ａ）〜（ｃ）に示すとおり、短絡故障時に発生する逆相電流Ｉｒは短絡故障電流の√
3 倍であり、逆相電流Ｉｒは潮流の大きさには関係しないから、逆相電流Ｉｒの大きさを
常時監視することで、逆相電流Ｉｒが零から増加した時を２相短絡故障時の標定動作条件
として用いることができる。
尚、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の場合と同様に、零から増加した時を設定値を超過した時
としても良い。
但し、図２３（ｄ）と図２４（ｄ）を見て分かるように、３相短絡故障時の場合は故障
電流が３相ともに平衡して流れることから、逆相電流Ｉｒの大きさは変化しない為、前記
のとおり、３相短絡故障時の場合は前記の正相電流Ｉｆを用いることが必要になる。
【００５５】
〔２回線間での短絡故障への適用〕
上記説明では、１回線の送電系統で短絡故障が発生した場合について説明したが、２回
線の場合についても適用することが出来る。
図８に示す様に、鉄塔２、2a…には、各相電線3a、3b、3cが１組で１回線となる送電系
統（送電線１）が２回線以上架設されていることが多く、２回線の間で短絡故障７が発生
した場合を説明する。
例えば、一方の送電系統のａ相と他方の送電系統のｂ相で短絡故障７が発生した場合の
ベクトル図を図２６に示す。
図２６（ａ）に示す様に、一方の送電系統のａ相電線3aでは短絡電流Ｉｓａが流れ、図
２６（ｂ）に示す様に、他方の送電系統のｂ相電線3bでは短絡電流Ｉｓｂが流れ、２回線
の送電系統のベクトルを合算した正相電流Ｉｆを示すベクトル図は図２６（ｃ）となり、
同様のベクトル図となる図１９（ｃ）と同様に標定する。
【００５６】
尚、その他の相（同相同志を除く）でも同様であると共に、逆相、Ｂ点、逆潮流でも同
様である。
又、３回線以上の送電系統についても、全回線の全電線から検出した電流を同一位相毎
に加算することにより、適用することが出来る。
【００５７】
〔１相地絡故障時の逆相による標定方法〕
１相地絡故障時の標定は図１３等に示す零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”で標定する方法を示し
たが、逆相でも１相地絡故障を標定できるので、以下、説明する。
図２７に示す様に、ｃ相１相地絡時のＡ点における故障電流を１２０°位相変換した逆
相電流Ｉｒは電流Ｉｂと同一となり、Ｂ点における故障電流の逆相電流Ｉｒは電流Ｉｂの
逆位相となる。
これらは、逆相標定時の範囲を適用でき、図２７（ａ）の同一位相は電流Ｉａの±３０
°未満の範囲内にあり、図２７（ｂ）は電流Ｉｂ、Ｉｃと６０°差で±３０°未満以外の
範囲となり、（ａ）は「老番側」と（ｂ）は「若番側」と標定する。
尚、ｃ相以外での１相地絡、逆潮流も同様であり、又標定動作に関しても同様である。
【００５８】
尚、上記説明では、両端抵抗接地系統（両端電源系統）について説明したが、零相電流
Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒの位相による故障区間の標定は、片端抵抗接地系統、
ループ系統での標定も可能である。
片端抵抗接地系統では、図２のＣ点で地絡故障５、短絡故障７が発生したとすると、接
地側のみ故障電流６、８が流れ、非接地側では流れないため、故障区間検出器ＦＳ：Ａだ
けが故障電流６、８を検出し、両端抵抗接地系統と同様に標定する。
ループ系統では、図４のＣ点で地絡故障５、短絡故障７が発生したとすると、故障区間
検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの両者が故障電流６、6a、８、8aを検出し、故障区間検出器Ｆ
Ｓ：Ａ、ＦＳ：Ｂは両端抵抗接地系統と同様に標定する。
【００５９】
〔比較基準位相の設定〕
正相電流Ｉｆまたは逆相電流Ｉｒの位相の比較対象となる基準位相または比較基準位相
は、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの位相と同一位相である電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相等とする
ことが好ましいことを説明する。
電界磁界センサ4a、4b、4cによる電圧、電流の検出は電界、磁界を検出しているが、電
界磁界センサ4a、4b、4cと各相電線3a、3b、3cの間に障害物、遮蔽物が、例えば、鉄塔の
構造材の一部が部分的にでも存在すると、電界磁界センサ4a、4b、4cによる検出精度は磁
界に比して電界が低い。
一方、電流（磁界）の検出精度は電圧（電界）に比して高いが、潮流の変化により電流
の位相が変化したり、潮流が無い場合には電流を検出できない。
そこで、正相電流Ｉｆまたは逆相電流Ｉｒの位相の比較対象となる比較基準位相として
は、理論的には電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの位相と成すと共に、運用上では電流Ｉａ、Ｉｂ、
Ｉｃの位相と成し、更に、基準位相となる電圧位相は、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃのいずれか
としても良いが、電圧の検出精度が低かったり安定しないため、高出力となる正相電圧Ｖ
ｆ（図１８（ｃ）参照）を理論的な基準としている。
具体的には、電圧と電流が同一位相の時には、検出精度が高い電流の位相を比較基準位
相と成し、電圧と電流が逆位相の時（図２１、２５に示す潮流変化がある２相短絡時の標
定時）には、電流を１８０°回転変換して比較基準位相と成し、潮流が無い場合は電圧位
相を比較基準位相と成している。
尚、これらの場合にあっても、基準位相は３相（ａｂｃ相）中、任意の位相のものから
選択できることは勿論である。
【００６０】
〔電気回路〕
次に、電気回路について説明するが、図２８に示す電気回路10では、電源、制御、出力
、通信機器、加算処理していない電圧、電流信号の別途処理などの回路を図示していない
が、これらの回路は適宜、構成する。
電気回路10は故障区間検出器ＦＳ内に設けられると共に、電界磁界センサ4a、4b、4cは
電界、磁界積分増幅器11、12に接続され、電界積分増幅器11は零相電圧Ｖｏ、正相電圧Ｖ
ｆの加算器13、22に調整器20、位相変換調整増幅器21を介して接続されると共に、該加算
器13、22は判定回路14に接続されている。
又、磁界積分増幅器12は零相電流Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒの加算器15、16、
17に調整器23、位相変換調整増幅器18、19を介して接続される共に、加算器15、16、17は
判定回路14に接続されている。
【００６１】
各種回路（信号処理機器）の機能は次の通りである。
・電界磁界センサ4a、4b、4c
電界センサと磁界センサが一体になったもので、送電線１（各相電線3a、3b、3c）
からの電界と磁界を検出するセンサであり、磁界センサとしては従来の非接触センサ
以外に、ロゴスキーコイルなどのセンサを適用することも可能である。
・積分増幅回路（電界、磁界積分増幅器11、12）
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力される信号は、センサが受けた信号が微分され
た形で出力されることから、積分処理して元信号に戻す。
また、微分された信号は高調波などの信号も強調されているため、標定には不要な
信号を同時に除去する。
・零相変換回路（加算器13、15、調整器20、23）
積分増幅回路から出力された各種信号を、増幅、加算する回路である。
・正相、逆相変換回路（加算器16、17、22、位相変換調整増幅器18、19、21）
積分増幅回路から出力された各種信号を、増幅、位相変換、加算する回路である。
・判定回路14
零相、正相、逆相変換回路の出力信号を、予め設定したデータを元に故障発生の判
定、故障方向の判定を行う。
【００６２】
次に信号処理を説明する。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され電界積分増幅器11で処理された電圧Ｖａ、Ｖｂ
、Ｖｃを調整器20と加算器13により零相電圧Ｖｏに調整して判定回路14に出力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され電界積分増幅器11で処理された電圧Ｖａ、Ｖｂ
、Ｖｃを位相変換調整増幅器21と加算器22により正相電圧Ｖｆに調整して判定回路14に出
力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを調整器23と加算器15により零相電流Ｉｏに調整して判定回路14に出力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを位相変換調整増幅18と加算器16により正相電流Ｉｆに調整して判定回路14に出力
される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを位相変換調整増幅器19と加算器17により逆相電流Ｉｒに調整して判定回路14に出
力される。
尚、電界磁界センサ４から出力される信号は、自相（例えば、電界磁界センサ4aに対す
るａ相電線3a）成分以外の他相（例えば、電界磁界センサ4aに対するｂｃ相電線3b、3c）
成分を含んでいるが、調整器20、23、位相変換調整増幅器18、19、21は既知の方法（省略
）を用いて他相成分を除去することで対向関係を有する電線（例えば、電界磁界センサ4a
に対するａ相電線3a）だけの電圧、電流の大きさ、位相を得ている。
そして、判定回路14では、入力された零相電流Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒが健
全時か異常発生時かを判定して、標定動作を開始し、１相地絡、２相短絡、故障区間など
を標定する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の故障区間検出方式および電源側等を示す図である。
【図２】両端接地系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図３】両端接地系統や両端電源系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図４】ループ系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図５】電源側の切替状態における標定状況を示す図である。
【図６】電源側を間違え易い送電系統を示す図である。
【図７】鉄塔を表示した送電系統を示す図である。
【図８】故障区間検出器および電界磁界センサ等の設置例を示す鉄塔の模式図である。
【図９】両端接地系統や両端電源系統の送電系統における１相地絡故障例を示す図である。
【図１０】健全時の電圧位相と電流位相を示すベクトル図である。
【図１１】健全時の零相電圧と零相電流を示すベクトル図である。
【図１２】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電圧を示すベクトル図である。
【図１３】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電流を示すベクトル図である。
【図１４】潮流が逆方向時のｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電流を示すベクトル図である。
【図１５】両端接地系統や両端電源系統の送電系統における２相短絡故障例を示す図である。
【図１６】各相電線間２相短絡故障時のＡ点における短絡電流を示すベクトル図である。
【図１７】各相電線間２相短絡故障時のＢ点における短絡電流を示すベクトル図である。
【図１８】正相電流、逆相電流および正相電圧を示すベクトル図である。
【図１９】図１６に示すベクトル図を正相変換したベクトル図である。
【図２０】図１７に示すベクトル図を正相変換したベクトル図である。
【図２１】潮流が逆方向時の２相短絡時の正相に関するベクトル図である。
【図２２】潮流が逆方向時の３相短絡時の正相に関するベクトル図である。
【図２３】図１６に示すベクトル図を逆相変換したベクトル図である。
【図２４】図１７に示すベクトル図を逆相変換したベクトル図である。
【図２５】潮流が逆方向時の２相短絡時の逆相に関するベクトル図である。
【図２６】２回線のａｂ相間２相短絡時に関するベクトル図である。
【図２７】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における逆相電流を示すベクトル図である。
【図２８】電気回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 送電線
２、2a… 鉄塔
3a、3b、3c 各相電線
4a、4b、4c 電界磁界センサ
５ 地絡故障
６、6a 故障電流
７ 短絡故障
８、8a 故障電流
ＦＳ 故障区間検出器
Ｖｏ 零相電圧
Ｉｏ 零相電流
Ｉｆ 正相電流
Ｉｒ 逆相電流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空電線路における地絡故障や短絡故障の発生個所を標定する送配電線路の
故障区間標定方法および同標定装置に関し、特に片端抵抗接地系統の他、両端抵抗接地系
統、ループ系統でも故障点（故障区間検出器からの方向）を標定する送配電線路の故障区
間標定方法および同標定装置に関する
【０００２】
従来、配電線路で故障が発生した時の電界と磁界の現象を上記配電線路をなす配電線に
非接触で検出する電界と磁界を複合させた電界磁界センサを、供給側電気所片端接地系架
空配電線路の任意かつ複数の電柱に二個ずつ配置するとともに、いずれかの電柱において
上記二個の電界磁界センサの磁界部の出力のいずれか一方もしくは双方が所定値以上に増
加したことを検出した時に、該電柱よりも上記供給側電気所からの電力供給方向先となる
需要側で上記供給側電気所片端接地系架空配電線路に短絡故障が発生したことを標定する
配電線路故障方向標定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
詳細は後述するが、上記の標定方法では、片端抵抗接地系線路での故障区間標定は可能
であるが、両端抵抗接地系統、両端電源系統、ループ系統の線路における故障区間の標定
は困難又は不可能であった。
【０００４】
〔送電系統および定義の説明〕
図１に示す様に、従来の故障区間検出器ＦＳは、送電系統（本件出願では配電系統を含
む）の鉄塔、鉄柱等の任意箇所に設置されており、故障区間検出器ＦＳからみて、電源容
量の大きな方向側、又は中性点電流（故障時に中性点に接続された抵抗ＮＧＲに流れる電
流）の大きな方向側を『電源側』（特許文献１の『供給側』に相当する）と、その反対方
向側を『負荷側』（特許文献１の『需要側』に相当する）と定義している。
図示のものでは、α変電所（図中、左側）が上位系統に接続されると共に、β変電所（
図中、右側）が下位系統に接続され、α変電所は三相交流のＹ結線の接続点（中性点）が
抵抗ＮＧＲを介して抵抗接地され、α変電所とβ変電所の間の送電線（送電系統）に複数
の故障区間検出器ＦＳ（図示のものでは、ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの２個）が設けられ、故障
区間検出器ＦＳからみて、電源容量の大きな上位系統に接続されたα変電所の方向が『電
源側』で、β変電所の方向が『負荷側』である。
又、中性点電流の観点で言い換えると、故障時に流出する故障電流ａ、ａ’が大きな方
向であるα変電所の方向が『電源側』、故障電流ａ、ａ’が小さい、又は流出しない方向
であるβ変電所の方向が『負荷側』である。
尚、文中では、故障電流ａ、ａ’は流出の他、流れ込み、通過等で説明しており、その
関係は、変電所から流出した故障電流ａ、ａ’が故障区間検出器ＦＳに流れ込んで通過す
る関係である。
【０００５】
〔標定可能事例〕
図１に示す様な片端抵抗接地の送電系統において、送電線故障（地絡故障）が発生した
場合、故障点によっては故障電流が故障区間検出器ＦＳを通過する場合としない場合があ
り、図２に示す様に、２個の故障区間検出器ＦＳ：ＡとＦＳ：Ｂの間（Ｃ点）で地絡故障
ｂが発生し、故障区間検出器ＦＳ：Ａは、故障電流ａが通過したことを検出して、故障方
向は「負荷側」と標定し、故障区間検出器ＦＳ：Ｂは、故障電流が通過しないことにより
、故障方向は「電源側」と標定又は不動作となる。
尚、故障区間検出器ＦＳ：Ｂで「電源側」と標定するには、故障発生時の故障除去に伴
う送電系統の停電を、故障区間検出器ＦＳに装備されている停電検出回路を用いて検出す
ることが必要である。
【０００６】
〔標定不可能事例〕
上記の標定に際して、故障電流ａ、ａ’が通過したか否かの判断は、送電系統に合わせ
て予め設定されたしきい値（特許文献１の所定値に相当する）を超える大きさの電流が流
れたか否かのみで判断している。
つまり、従来の故障区間検出器ＦＳは故障電流ａ、ａ’を大きさのみで検出するような
電流通過表示器の様なものであり、両端接地系統や両端電源系統（図３）、ループ系統（
図４）への適用は困難又は不可であった。
具体的には、図３に示す様に、α変電所とβ変電所が共に抵抗接地された両端接地系統
や、α変電所が交流主電源に接続されると共に、β変電所が大きな発電所（電源容量は交
流主電源＞大きな発電所）に接続された両端電源系統（両端接地系統と両端電源系統は大
半が一致）では、α変電所とβ変電所のどちら側からも（両方向から）同じ様な大きさの
故障電流ａ、ａ’が流出する場合があり、どこで地絡故障ｂが故障発生しても故障方向は
「負荷側」と標定する。
又、図４に示す様に、α変電所が抵抗接地されると共に、α変電所からの送電系統がλ
変電所を介してループ状となっているループ系統では、故障区間検出器ＦＳ：Ａではα変
電所から直接流出した故障電流ａが流れると共に、故障区間検出器ＦＳ：Ｂではλ変電所
を経由してα変電所から流出した故障電流ａ’が流れ、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：
Ｂは共に故障方向は「負荷側」と標定する。
従って、両端接地系統や両端電源系統、ループ系統では電流通過表示器の様な故障区間
検出器では、故障点によっては、誤標定となったり、標定不可であった。
【０００７】
〔系統切替の問題〕
又、標定結果は故障区間検出器ＦＳからみて「電源側」、「負荷側」のみであることか
ら、季節や時間、又は工事等の関係で『電源側』（基本的には中性点電流の大きな方向）
が切り替わる（後述の水力発電所の場合などを除き、潮流も切り替わる）可能性がある送
電系統での故障時には、『電源側』が故障区間検出器ＦＳからみて、どちらの方向である
かを確認する必要が生ずる。
具体的には、図５に示す例は、故障区間検出器ＦＳからみて故障方向が相違しても、故
障区間検出器ＦＳはどちらも「負荷側」と標定する例を示しており、（ａ）の場合には、
α変電所が上位系統に接続されると共に、β変電所が下位系統に接続され、故障区間検出
器ＦＳとβ変電所の間で故障発生した時に「負荷側」と標定し、（ｂ）の場合には、α変
電所が下位系統に接続されると共に、β変電所が上位系統に接続され、故障区間検出器Ｆ
Ｓとα変電所の間で故障発生した時に「負荷側」と標定する。
よって、同じ「負荷側」標定でも、故障時の送電系統がどちら（図中（ａ）か（ｂ））
であるかによって、故障区間検出器ＦＳが示す故障区間（方向）が変わることとなり（「
電源側」標定も同様）、送電系統における『電源側』を確認する必要がある。
【０００８】
又、故障時の『電源側』の確認に際して、次の様な問題点も存在する。
一般的に『電源側』方向の情報は系統運用部門が管理しており、故障区間検出器ＦＳを
運用している保守担当部門へはその情報を逐一連絡していないことから、故障発生時には
『電源側』方向の情報を保守担当部門から系統運用部門へ早急に問合、確認を行うことが
必ず必要となる。
しかしながら、集中的な雷雨等で送電線故障が連続して発生した場合や、短時間のうち
に複数箇所で送電線故障が発生した場合などには、系統運用部門は本来の業務に忙殺され
てしまうことで、保守担当部門からの確認に支障が生じ、効率的な巡視（故障箇所の確認
作業）を行うことができなくなる可能性がある。
【０００９】
〔系統誤認の問題〕
その他にも、故障区間検出器ＦＳにおける『電源側』は、図１に関連して説明した様に
、電源容量の大きな方向側と定義されているが、送電線故障は稀にしか発生しないことか
ら、保守担当者によっては潮流が流れる元を『電源側』と一時的に勘違いする場合もあっ
た。
例えば、図６に示す様に、山間部などで故障区間検出器ＦＳの『負荷側』に水力発電所
群（β１〜３水力発電所）のみしかない様な送電系統では、交流主電源に接続された電源
容量の大きなα変電所が本来は『電源側』であるが、常時の潮流が水力発電所群からの流
れとなっている為、潮流の発生元で本来は『負荷側』の水力発電所群側を『電源側』と間
違えて、間違った方向に巡視を行う可能性もあった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１６７９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、片端抵抗接地系統以外の両端抵抗接地系統や両端電源系統、ループ系統でも標
定し、故障区間検出器からの方向も標定する様にした送配電線路の故障区間標定方法およ
び同標定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、鋭意検討した結果、各鉄塔に付与されている鉄塔番号すると共に、３相の
位相を角度変換したベクトル図から鉄塔からの方向を特定すれば、故障点の正しい標定が
出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、上記従来技術に基づく、片端抵抗接地系統以外の送電系統で標定が困
難であったり、『電源側』の確認に問題が存在していた課題に鑑み、送配電線路の鉄塔に
「鉄塔番号」を付与し、３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に
設けると共に、電界磁界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器Ｆ
Ｓを鉄塔に設け、零相電圧、零相電流、正相電流、逆相電流を算定し、各種位相を比較し
、「鉄塔番号」と方向を示す「若番側」または「老番側」で標定することによって、上記
課題を解決する。
【発明の効果】
【００１４】
要するに本発明は、「鉄塔番号」、「若番側」あるいは「老番側」で標定する様にした
ので、「電源側」、「潮流」等の確認が不要で、かつ勘違いも発生しなくなり、早急なる
故障区間の標定で、故障後の巡視を迅速に、かつ効率的に開始することが可能となったり
、零相、正相、逆相の活用、比較基準位相の設定、位相の比較により、両端接地系統、ル
ープ系統でも標定することが出来る。
【００１５】
標定動作条件の設定により、各種検出値の常時監視が不要で、特定種類の監視だけで良
く、電気回路を単純化したり、安定運用をすることが出来る。
【００１６】
比較基準位相として電圧位相も使用することにより、潮流が無く電流を検出できなくて
も、標定することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図７は送電系統に多数本の鉄塔（本件出願では、鉄柱その他の送電線支持物を含む）が
配置された状況を示す概略図であり、α変電所（図面ではα変）とβ変電所（図面ではβ
変）の間に送電線１が設けられると共に、該送電線１（本件出願では、配電線を含む）を
多数本の鉄塔２、2a…で架設（架空設置）し、更に、Ｎｏ．５の鉄塔2dに故障区間検出器
ＦＳが設置された状況を示している。
図８は鉄塔２、2a…に故障区間検出器ＦＳを設置した状態を示す図であり、鉄塔２、2a
…に２回線の送電線１を架設支持すると共に、夫々の送電線１は交流３相の各相電線3a、
3b、3cから成り、該各相電線3a、3b、3cに対向状態で電界磁界センサ4a、4b、4cを非接触
で配置し、３個の電界磁界センサ4a、4b、4cの信号を受信、演算、判定する故障区間検出
器ＦＳを設けている。
図９はα変電所とβ変電所の間に設けられた２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂ
の間のＣ点で地絡故障５が発生し、故障電流６、6aが送電線１から大地を通りα、β変電
所の中性点抵抗ＮＧＲに流れる様相を示している。
図１０〜１４は健全時および地絡故障時の電圧、電流のベクトル図である。
図１５はα変電所とβ変電所の間に設けられた２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：
Ｂの間のＣ点で、ａ相（各相電線3a）とｂ相（各相電線3b）で短絡故障７が発生し、故障
故障電流８、8aが各相電線3a、3bに流れる様相を示している。
図１６〜１７は短絡故障時の短絡電流のベクトル図、図１８は正相、逆相変換を示すベ
クトル図、図１９〜２２は短絡故障時の正相電流のベクトル図、図２３〜２５は短絡故障
時の逆相電流のベクトル図、図２６は２回線間の短絡故障時の正相電流のベクトル図であ
る。
図２７は地絡故障時のベルトル図、図２８は電気回路のブロック図である。
【００１８】
次に本発明に係る送配電線路の故障区間標定方法について説明するが、先ず、全体的な
標定方法の概略を説明し、その後に、詳細な標定方法について説明する。
標定結果から説明すると、故障点を標定する故障区間検出器ＦＳを設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、故障区間検出器ＦＳ（鉄塔）からの方向を示す「若番側」または「老番側」で
故障区間を標定する。
「若番側」または「老番側」の標定は、交流３相の零相、正相、逆相の電圧、電流のベ
クトルの合成（正弦波交流の合成）、位相比較などから標定し、１相地絡故障の場合は、
零相電圧と零相電流の合成ベクトル（合成波形）の位相比較で標定し、２、３相短絡故障
の場合は、正相電流または逆相電流の合成ベクトルの位相が比較基準位相に比較して、遅
れ位相か進み位相か、或いは、所定範囲内か範囲外か、で標定する。
尚、本件出願の説明では、位相をベクトルで説明しているが、運用上では、位相検出、
各相算定、位相比較などは、位相を時間（タイミング）で検出したり、時間的なずれを位
相差や位相角などで運用する。
【００１９】
標定結果に使用する故障区間検出器ＦＳからみた方向を示す「若番側」、「老番側」等
について説明する。
図７に示す様に、送配電線路には多数（図示の例では、α変電所とβ変電所の間に１０
本）の鉄塔２、2a…が設けられると共に、各鉄塔２、2a…には「鉄塔番号」が付与されて
おり、一部または全部の鉄塔２、2a…（図示のものではＮｏ．５の鉄塔2d）に故障区間検
出器ＦＳが設置され、故障区間検出器ＦＳからみて、小さい鉄塔番号側の方向を「若番側
」、大きい鉄塔番号側の方向を「老番側」としている。
送電線１において故障が発生した場合の標定時に、従来の「電源側」、「負荷側」を使
用せず、故障区間検出器ＦＳが、「（故障区間検出器ＦＳが設置された）鉄塔番号」と（
故障区間検出器ＦＳからみた方向を示す）「若番側」あるいは「老番側」で標定する。
【００２０】
故障区間検出器ＦＳが故障方向を「若番側」、「老番側」と標定する為に、故障時に現
れる電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの大きさや位相を検出し、電圧Ｖａ、
Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃがどのように変化し、１相地絡故障または２、３相短
絡故障の故障種類を判断し、故障点を標定すべく、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと電流Ｉａ、Ｉ
ｂ、Ｉｃを位相変換、位相比較で解析している。
【００２１】
〔１相地絡故障の例〕
標定事例として、図９に示す故障例を説明する。
図９の送電系統（従来標定不可の図３の送電系統と同じ）は、「若番側」が中性点抵抗
ＮＧＲを有すると共に、交流主電源の上位系統に接続されているα変電所で、「老番側」
が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、大きな発電所の下位系統に接続されているβ変電所
という様な、両端電源系統、両端抵抗接地系統の１回線の送電系統における故障例であり
、Ａ点、Ｂ点に設置された２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの間のＣ点で地絡故
障５が発生した場合である。
【００２２】
〔健全時の検出〕
先ず、健全時（非故障時）の場合における検出例を説明する。
「若番側」から「老番側」に向かって電流が流れている場合に、電圧相と電流相が同じ
になる様に電界磁界センサ4a、4b、4cを配置し、潮流が「若番側」から「老番側」に流れ
ていた場合、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂで検出される、ａ相、ｂ相、ｃ相の相順
とする３相交流の電圧と電流のベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを図１０の
ベクトル図に表示している。
表示された各ベクトルＶａ〜Ｉｃは、長さが同一（電圧と電流の大きさが３相で同一）
で、ｂ相はａ相に比して１２０ °遅れた位相で、ｃ相はａ相に比して２４０ °遅れた
位相でｂ相に比して１２０ °遅れた位相であることを示している。
尚、仮に潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの
位相は、図１０（ｂ）を１８０°回転したものとなる。
【００２３】
〔零相〕
本願発明では、１相地絡故障を標定するために、零相という概念を用いている。
零相とは３相交流の３相の電圧、電流を各々加算したものであり、電圧加算の結果を零
相電圧Ｖｏ、電流加算の結果を零相電流Ｉｏと呼び、図１１に示す様に、健全時には、零
相電圧Ｖｏ、零相電流Ｉｏは基本的に零となる。
尚、図１１のベクトル図では、ベクトル和が零の合成ベクトル（零相電圧Ｖｏ、零相電
流Ｉｏ）を黒丸で表示すると共に、引出線を屈曲破線で示している。
【００２４】
〔１相地絡故障時の零相〕
図９で示す送電系統（潮流は「若番側」から「老番側」への流れ）におけるＣ点（故障
区間検出器ＦＳ：Ａと故障区間検出器ＦＳ：Ｂの間）で、３相中、ｃ相で完全１相地絡故
障５が発生した場合について説明する。
図１２に示す様に、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの電圧の検出結果は、健全時の
電圧と比して、電圧Ｖａ、Ｖｂは変化しないが、地絡故障したＣ相電線3cの電圧Ｖｃは大
地間電圧が零となる。
図中、太線矢印で示す零相電圧Ｖｏ’の合成ベクトルＶｏ’（電圧Ｖｃと電圧Ｖａ、Ｖ
ｂ（図中、細線矢印）のベクトル差による合成ベクトル（図中、破線矢印）同志のベクト
ル和）は大地間電圧の３倍となると共に、地絡故障５が発生したｃ相における健全時の電
圧Ｖｃの逆方向となる。
尚、合成ベクトルの起点は、検出値のベクトルと起点が同一となり、ベクトル図では若
干ずらして表示している。
【００２５】
又、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す様に、故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの電
流の検出結果は、両者で相違し、逆方向となる。
故障区間検出器ＦＳ：Ａでは電流Ｉｃの他、故障電流６である地絡電流（電流Ｉｃまた
は零相電流Ｉｏ’と重なるため図示せず）がα変電所から潮流と同一方向に流れ、電流Ｉ
ａ、Ｉｂ、Ｉｃの合成ベクトルは零のため、故障時の零相電流Ｉｏ’は電流Ｉｃのベクト
ルＩｃと同方向のベクトルＩｏ’となる。
故障区間検出器ＦＳ：Ｂでも電流Ｉｃの他、故障電流6aである地絡電流（零相電流Ｉｏ
”と重なるため図示せず）がβ変電所から流れるが、故障電流6aは潮流と逆方向の流れと
なるため、故障電流6aは電流Ｉｃと１８０°位相が相違し、零相電流Ｉｏ”は電流Ｉｃの
ベクトルＩｃと逆方向のベクトルＩｏ”となる（以下、ベクトルの用語を一部で省略し、
例えば、電流ＩｃのベクトルＩｃを電流Ｉｃと記載する）。
尚、故障電流６、6aと零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさは同一である。
【００２６】
〔逆潮流時における１相地絡故障時の零相〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の１相地絡故障時を説明する
。
電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、零相電圧Ｖｏ’に関しては、潮流が「若番側」から「老番側」
に流れている場合と同一で、図１２のベクトル図と同一である。
電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、故障電流６、6a、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”に関しては、図１４
のベクトル図に示す様に、Ａ点、Ｂ点における電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１３のベクトル
図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流６と潮流の流れが逆方向で零相電流Ｉｏ’
は電流Ｉｃの逆方向となると共に、Ｂ点では故障電流6aと潮流の流れが同一方向で零相電
流Ｉｏ”は電流Ｉｃと同一方向となる。
【００２７】
〔１相地絡故障時の零相による標定方法〕
潮流が「若番側」から「老番側」へ流れていた時のＡ点においては、図１２に示す零相
電圧Ｖｏ’と、図１３（ａ）に示す零相電流Ｉｏ’は逆位相であり、Ｂ点においては、図
１２に示す零相電圧Ｖｏ’と、図１３（ｂ）に示す零相電流Ｉｏ”は同一位相となる。
又、潮流が「老番側」から「若番側」へ流れていた時のＡ点、Ｂ点においては、図１４
に示す零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の方向は、図１３のものと同一であり、図１２の零相電圧
Ｖｏ’との対比は同様関係となる。
潮流の方向に関係なく、零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”は特定関係を有する
ことから、１相地絡故障の場合は、地絡故障時に発生する零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ
’、Ｉｏ”との位相比較で標定を行い、零相電圧Ｖｏ’と零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が同一
位相であれば故障区間検出器ＦＳからみて「若番側」での故障、逆位相であれば「老番側
」での故障と標定する。
尚、上記説明では、ｃ相で１相地絡故障が発生した場合を説明したが、ａ相やｂ相で発
生した場合も同様である。
【００２８】
〔１相地絡故障時の標定動作条件の設定〕
健全時の零相電流Ｉｏは零で、故障時の零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”は増加することにより
、又故障時に発生する零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさは、その箇所に流れた故障電流６
、6aの大きさに等しいことから、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の大きさを常時監視することで
、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が零から増加した時を１相地絡故障時の標定動作条件として用
いることができる。
尚、標定動作条件は零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が零から増加した時としたが、電流Ｉａ、
Ｉｂ、Ｉｃの検出精度が外乱その他で低下する恐れがあるので、適当な所定値（閾値）を
設定し、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”が設定値を超過した時を標定動作条件としても良い。
【００２９】
〔２相以上の短絡故障の例〕
標定事例として、図１５に示すａｂ相間２相短絡の故障例を説明する。
短絡故障例を説明する図１５の送電系統（潮流は「若番側」から「老番側」への流れ）
は、１相地絡故障時の図９の送電系統と同じ（従来標定不可の図３の送電系統と同じ）で
ある。
「若番側」が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、交流主電源の上位系統に接続されてい
るα変電所で、「老番側」が中性点抵抗ＮＧＲを有すると共に、大きな発電所の下位系統
に接続されているβ変電所という様な、両端電源系統、両端抵抗接地系統の１回線の送電
系統における故障例であり、Ａ点、Ｂ点に設置された２個の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、Ｆ
Ｓ：Ｂの間のＣ点で、各相電線3a、3bの間で短絡故障７が発生した場合である。
【００３０】
〔２相以上の短絡故障時の検出例〕
ａ相電線3aとｂ相電線3bで短絡故障７が発生した時、交流３相はａｂｃ相の相順である
ために、故障電流８、8aはａ相電線3aから短絡故障７を介してｂ相電線3bに流れ、ａ相電
線3aとｂ相電線3bでの故障電流８、8aの流れ方向は逆方向となり、ｂ相電線3bの故障電流
８、8aの位相はａ相電線3aの故障電流８、8aの位相とは逆位相となる。
短絡故障時の検出電流のベクトル図を、Ａ点に関しては図１６（ａ）に、Ｂ点に関して
は図１７（ａ）に示しており、ベクトル図では、ａ相電線3aに流れる短絡電流をＩｓａ、
ｂ相電線3bに流れる短絡電流をＩｓｂ、ｃ相電線3cに流れる短絡電流をＩｓｃとしている
。
又、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは潮流（健全電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ）に比して、
通常は非常に大きいため、ベクトル図では、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃを破線表示
の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃより長く太く表示している。
更に、ベクトルの方向に関して、流出側の各相電線3a、3b、3cでは、健全時の各相の位
相から、送電系統のＲＬ回路による角度に応じた（線路角と呼ぶ）分、遅れた位相の短絡
電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃが流れることを表示すると共に、流入側の各相電線3a、3b、
3cでは、流出側の逆位相の短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃが流れることを表示している
。
【００３１】
図１６（ａ）に示す様に、Ａ点におけるａｂ相短絡時のベクトル図では、ａ相電線3aの
電流Ｉａに対して短絡電流Ｉｓａは位相が遅れた長いベクトルとなり、ｂ相電線3bの短絡
電流Ｉｓｂ はａ相電線3aの短絡電流Ｉｓａ の逆位相のベクトルとなる。
又、Ｂ点におけるａｂ相短絡時のベクトルを図１７（ａ）のベクトル図に示しており、
ａ相電線3aの電流Ｉａに対して短絡電流Ｉｓａは位相が遅れると共に逆位相のベクトルと
なり、ｂ相電線3bの短絡電流Ｉｓｂはａ相電線3aの短絡電流Ｉｓａの逆位相のベクトルと
なる。
Ａ点の図１６（ａ）とＢ点の図１７（ａ）のベクトル図を対比すると、ａ相電線3aの短
絡電流Ｉｓａをみると、Ａ点では電流Ｉａに対して遅れたベクトルとなることに対して、
Ｂ点では遅れると共に逆位相となっている関係がある。
尚、ｂ相電線3bの短絡電流Ｉｓｂについては、Ａ点、Ｂ点共に、ａ相電線3aの短絡電流
Ｉｓａの逆位相となっている関係は同一である。
【００３２】
２相以上の短絡故障例として、図１５の送電系統ではａｂ相２相短絡を説明したが、以
下の検出例では、その他の２相短絡および３相短絡も、上記と同様に図１５のＣ点で発生
した場合としている。
ｂｃ相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｂ）に示しており、ｂ相電線3bの流出
側の短絡電流Ｉｓｂは電流Ｉｂに遅れ、ｃ相電線3cの流入側の短絡電流Ｉｓｃはｂ相電線
3bの短絡電流Ｉｓｂの逆位相となり、Ｂ点のものは図１７（ｂ）に示しており、Ａ点のも
のに比して逆位相となっている。
ｃａ相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｃ）に示しており、ｃ相電線3cの流出
側の短絡電流Ｉｓｃは電流Ｉｃに遅れ、ａ相電線3aの流入側の短絡電流Ｉｓａはｃ相電線
3cの短絡電流Ｉｓｃの逆位相となり、Ｂ点のものは図１７（ｃ）に示しており、Ａ点のも
のに比して逆位相となっている。
又、３相短絡時の検出例は、Ａ点のものは図１６（ｄ）に示しており、ａｂｃ相電線3a
、3b、3cの短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは共に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃから遅れ、Ｂ
点のものは図１７（ｄ）に示しており、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは共に、電流Ｉ
ａ、Ｉｂ、Ｉｃから遅れると共に、逆位相となっており、Ａ点のものに比して逆位相とな
っている。
【００３３】
尚、短絡故障７の発生時には、地絡故障５も同時発生する場合があり、短絡電流Ｉｓａ
、Ｉｓｂ、Ｉｓｃと地絡電流６、6aを同時検出した時に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓ
ｃは地絡電流６、6aに比して大きく、地絡電流をベクトル図に反映させていない。
又、短絡故障７と同時発生した地絡故障５は、短絡故障７の標定とは別途で、前記の地
絡故障５の標定方法により標定する。
【００３４】
〔２相以上の短絡故障時の標定方法〕
２、３相短絡時には、Ａ点、Ｂ点の故障区間検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂで検出した故障
電流８、8aが、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの２種または３種であるか、位相が遅れ
るだけであるか、逆位相であるか、更に、Ａ点とＢ点のベクトルは逆位相となっているこ
とから、これらの違いを以て、「短絡故障が２相間か３相間か」、「電線の特定」および
「若番側」か「老番側」かの標定を行うことが一応は可能となる。
【００３５】
しかしながら、２、３相短絡時には、図１６、１７に示すだけでも８種類（故障区間検
出器ＦＳの若番側か老番側かによって各４種類）の故障様相があり、迅速で正確な標定は
困難になる。
【００３６】
〔新たな標定方法〕
短絡故障７における標定は、ａｂｃ相電線3a、3b、3cに流れる短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ
、Ｉｓｃと電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相のずれ（線路角（遅れ位相角度）および逆位相）
を判断することで標定可能としたが、正相、逆相の考え方を用いる新たな標定方法を以下
、説明する。
【００３７】
２、３相短絡故障を標定するために用いる正相、逆相を、先ず、説明する。
正相、逆相は３相の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを位相変換して加算したものであり、電流、
電圧加算の結果を正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒ、正相電圧Ｖｆと呼ぶ。
〔正相〕
図１８（ａ）に示す様に、ａ相を基準位相とすると、ａ相の電流Ｉａの位相はそのまま
（変換せず）で、ａ相（基準位相）の電流Ｉａ（基準電流）の位相よりも１２０°遅れた
ｂ相の電流Ｉｂ（次位相電流）の位相を１２０°進め、ａ相（基準位相）の電流Ｉａの位
相よりも２４０°遅れたｃ相の電流Ｉｃ（次々位相電流）の位相を２４０°進める。
そして、ａ相の電流Ｉａ（基準電流）、ｂ相の位相変換した電流Ｉｂ’（次位相電流）
およびｃ相の位相変換した電流Ｉｃ’（次々位相電流）を加算したものが、正相電流Ｉｆ
である。
尚、潮流（電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ）の大きさを｜Ｉｘ｜とした場合、正相電流Ｉｆの大
きさは｜Ｉｘ｜の３倍となる。
又、図１８（ｃ）に示す様に、図１８（ａ）に示すベクトル図の電流Ｉを電圧Ｖに入れ
換えて、同様に位相変換および加算したものが正相電圧Ｖｆ（後述の〔比較基準位相の設
定〕で使用）であり、大地間電圧（電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ）の大きさを｜Ｖｘ｜とした場
合、正相電圧Ｖｆの大きさは｜Ｖｘ｜の３倍となる。
〔逆相〕
図１８（ｂ）に示す様に、ａ相を基準位相とすると、ａ相の電流Ｉａの位相はそのまま
（変換せず）で、ａ相の電流Ｉａの位相よりも１２０°遅れたｂ相の電流Ｉｂの位相を１
２０°遅らせ、ａ相の電流Ｉａの位相よりも２４０°遅れたｃ相の電流Ｉｃの位相を１２
０°進め、ａ相の電流Ｉａ、ｂ相の位相変換した電流Ｉｂ’およびｃ相の位相変換した電
流Ｉｃ’を加算したものが、逆相電流Ｉｒである（次位相等は正相と同様）。
逆相電流Ｉｒの大きさは、潮流の大きさに関係なく基本的には、零相電流Ｉｏ（図１１
（ｂ）参照）と同様に零である。
【００３８】
〔２、３相短絡故障時の正相〕
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すＡ点における２、３相短絡時の検出電流を正相変換したベ
クトル図を図１９（ａ）〜（ｄ）に示す。
図１９（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、基準位相を電流Ｉａの位相とする
と、短絡電流Ｉｓａはそのままで、短絡電流Ｉｓｂは位相を１２０°進め、短絡電流Ｉｓ
ａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和が正相電流Ｉｆとなり、該正相電流Ｉｆ
の位相は電流Ｉａと電流Ｉｂの中間位相（基準位相の電流Ｉａの位相から１８０°未満の
遅れ位相の範囲内）となる。
以下、同様に、図１９（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡
電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電流Ｉｂの
中間位相となり、図１９（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２相短絡時には、位相変換した短絡
電流Ｉｓｃ’と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電流
Ｉｂの中間位相となる。
又、図１９（ｄ）に示す様に、ａｂｃ相間３相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換
した短絡電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉａと電
流Ｉｂの中間位相となる。
尚、図１９（ｄ）のベクトル図では、短絡電流Ｉｓａおよび位相変換した短絡電流Ｉｓ
ｂ’、Ｉｓｃ’、正相電流Ｉｆは全て重なるが、ずらして表示している（後述の図２０（
ｄ）も同じ）。
【００３９】
図１７（ａ）〜（ｄ）に示すＢ点における２、３相短絡時の検出電流を正相変換したベ
クトル図を図２０（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２０（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短
絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相
で、Ａ点のもの（図１９（ａ）参照）における逆位相（電流Ｉａの位相から１８０°未満
の進み位相の範囲内）となる。
図２０（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’、
Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間で、Ａ点の
もの（図１９（ｂ）参照）における逆位相となり、図２０（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２
相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ’と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である正相
電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相で、Ａ点のもの（図１９（ｃ）参照）に
おける逆位相となる。
又、図２０（ｄ）に示す様に、ａｂｃ相間３相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換
した短絡電流Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆの位相は電流Ｉｂと電
流Ｉｃの中間位相で、Ａ点のもの（図１９（ｄ）参照）における逆位相となる。
【００４０】
〔２、３相短絡故障時の正相による標定方法〕
図１９（ａ）〜（ｄ）のベクトル図は故障区間検出器ＦＳ：Ａからみて「老番側」での
短絡故障、図２０（ａ）〜（ｄ）は故障区間検出器ＦＳ：Ｂからみて「若番側」での短絡
故障である。
「老番側」での短絡故障の場合の正相電流Ｉｆの位相は、電圧Ｖａの位相に相当する電
流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、「若番側」
での短絡故障の場合の正相電流Ｉｆの位相は、電流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて
１８０°未満進み位相の範囲に現れており、
電流Ｉａ（比較基準位相）の位相に比べて正相電流Ｉｆの位相が「遅れ位相」か「進み
位相」かで、「老番側」か「若番側」で故障が発生したことを夫々標定する。
尚、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃは、ＲＬ回路（抵抗成分とリアクタンス成分を有
する回路）による線路角（遅れ位相角度）相当分は０°超過ないし６０°未満であり、正
相電流Ｉｆの位相は、電流Ｉａの位相と相違すると共に、電流Ｉａの位相から１８０°未
満の遅れ位相または進み位相の範囲となる。
尚、線路角は電圧の比較基準位相に対する９０°未満（一般的に６０°〜８０°）の遅
れ位相であり、電圧の遅れ位相相当分を電流の遅れ位相に換算すると０°超過ないし６０
°未満となる。
又、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃ、正相電流Ｉｆは、故障電流と潮流の両方の成分
が合成して現れることから、これらの位相は潮流が大きいほど電流Ｉａ等の位相に近づく
。
【００４１】
〔逆潮流時における２相短絡故障時の正相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の２相短絡故障時における正
相電流による標定方法を説明する。
図２１（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ａ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で短絡電流Ｉｓａ
の方向は電流Ｉａの方向に線路角を加えた逆方向となると共に、短絡電流Ｉｓｂは短絡電
流Ｉｓａの逆方向となる。
この検出電流のベクトル図を正相変換したベクトル図を図２１（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂを１２０°進め、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ’のベクトル和で
ある正相電流Ｉｆは、図１９（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２１（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換した電流Ｉａ’と正相電流Ｉｆを比較
し、正相電流Ｉｆは電流Ｉａ’の位相に比して１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、図１
９（ａ）の場合と同様に「若番側」で故障したと標定する。
尚、上記説明では、ａｂ相短絡やＡ点でのものを説明したが、その他の２相の短絡時や
Ｂ点でも同様に標定する。
【００４２】
尚、上記説明では、電流Ｉａ等の位相を基準位相および比較基準位相として説明したが
、基準位相等は電流Ｉａの位相の他、送電系統に合わせた任意の位相でも良い。
電流Ｉｂの位相を基準位相とする場合は、基準位相から１２０°遅れた次位相の電流Ｉ
ｃの位相を１２０°進め、基準位相から２４０°遅れた次々位相の電流Ｉａを２４０°進
め、標定時に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの正相電流Ｉｆが基準位相の電流Ｉｂの
位相から１８０°未満「遅れ位相」か「進み位相」かで標定する。
又、電流Ｉｃの位相を基準位相とする場合は、同様に、電流Ｉａの位相を１２０°進め
、電流Ｉｂの位相を２４０°進め、標定時に、正相電流Ｉｆが基準位相の電流Ｉｃの位相
から１８０°未満「遅れ位相」か「進み位相」かで標定する。
【００４３】
〔逆潮流時における３相短絡故障時の正相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の３相地絡故障時における正
相電流による標定方法を説明する。
図２２（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ｄ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で、短絡電流Ｉｓ
ａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃの方向は電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの方向に線路角を加えた逆方向と夫々
なる。
この検出電流のベクトル図を正相変換したベクトル図を図２２（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂ、Ｉｓｃを夫々１２０°、２４０°進め、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流
Ｉｓｂ’、Ｉｓｃ’のベクトル和である正相電流Ｉｆは、図１９（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２２（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換した電流Ｉａ’と正相電流Ｉｆを比較
し、正相電流Ｉｆは電流Ｉａ’の位相に比して１８０°未満遅れ位相の範囲にあり、図１
９（ｄ）の場合と同様に「若番側」で故障したと標定する。
尚、上記説明では、Ａ点でのものを説明したが、上記と同様にＢ点でも標定する。
【００４４】
〔（２、）３相短絡故障時の標定動作条件の設定〕
〔２相以上の短絡故障時の検出例〕で説明した様に、短絡電流Ｉｓａ、Ｉｓｂ、Ｉｓｃ
は健全時の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃに比して非常に大きいため、健全時の正相電流Ｉｆに比
して短絡故障時の正相電流Ｉｆは大きいことから、健全時の正相電流Ｉｆより相当大きな
所定値（閾値）を設定し、正相電流Ｉｆの大きさを常時監視することで、正相電流Ｉｆが
設定値を超過した時を２、３相短絡故障時の標定動作条件として用いることができる。
但し、図１９（ａ）〜（ｃ）、図２０（ａ）〜（ｃ）の２相短絡時と、図１９（ｄ）、
図２０（ｄ）の３相短絡時を比較すると、２相短絡時の正相電流Ｉｆは短絡電流Ｉｓａ、
Ｉｓｂ、Ｉｓｃの√３倍であることに対して、３相短絡時のものは３倍であり、更に、後
述する２相短絡時の逆相電流Ｉｒは零から増加の変化であるから、正相電流Ｉｆを２、３
相短絡故障時の標定動作条件とすることができるが、正相電流Ｉｆは３相短絡故障時の標
定動作条件とすると共に、２相短絡故障時の標定動作条件は後述の逆相電流Ｉｒとするこ
とが好ましい。
又、図１８（ａ）に示す健全時の正相電流Ｉｆの位相に比して、図１９、２０に示す正
相電流Ｉｆの位相はずれて同一でなく位相差を有するから、正相電流Ｉｆの位相を常時監
視することで、正相電流Ｉｆの位相ずれを検出した時を２相以上の短絡故障時の標定動作
条件として用いることができる。
【００４５】
〔２、３相短絡故障時の逆相〕
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すＡ点における２、３相短絡時の検出電流を逆相変換したベ
クトル図を図２３（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２３（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａはそのままで、短
絡電流Ｉｓｂは位相を１２０°遅らせ、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”
のベクトル和が逆相電流Ｉｒとなり、該逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相と同一傾向
（同一を含む）となる。
具体的には、図示のものでは、短絡電流Ｉｓａの位相が電流Ｉａの位相に比して２５°
遅れ、短絡電流Ｉｓｂは２０５°遅れ、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”は３２５°遅れ、
逆相電流Ｉｒは短絡電流Ｉｓｂと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”の中間で３５５°遅れ、
比較基準位相である電流Ｉａの位相と５°の位相差で同一傾向となっている。
ＲＬ回路による線路角の遅れ位相は０°超過ないし６０°未満であるため、逆相電流Ｉ
ｒの位相は電流Ｉａの位相（比較基準位相）より３０°未満の進み位相ないし３０°未満
の遅れ位相（以下、±３０°未満の位相と称する）の範囲内となり、因みに、短絡電流Ｉ
ｓａが３０°遅れの時には、逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相と同一となる。
【００４６】
図２３（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”と
Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｃの位相と同一傾向となり、
図２３（ｃ）に示す様に、ｃａ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ”と短
絡電流Ｉｓａのベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｂの位相と同一傾向とな
る。
尚、同一傾向となる位相の比較関係は、図２３（ａ）に示すａｂ相間２相短絡時と同様
に、比較基準位相の「遅れ」または「進み」の３０°未満の位相の範囲内となる。
【００４７】
尚、ａｂｃ３相短絡時の逆相電流Ｉｒ等のベクトル図は、図２３（ｄ）に示しており、
短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”、Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流
Ｉｒは零となる。
【００４８】
図１７（ａ）〜（ｄ）に示すＢ点における２、３相短絡時の検出電流を逆相変換したベ
クトル図を図２４（ａ）〜（ｄ）に示す。
図２４（ａ）に示す様に、ａｂ相間２相短絡時には、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短
絡電流Ｉｓｂ”のベクトル和が逆相電流Ｉｒとなり、該逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉｂと
電流Ｉｃの中間となり、Ａ点のもの（図２３（ａ）参照）における逆位相となる。
Ｂ点での逆相電流Ｉｒの位相はＡ点のものに比して逆位相であると共に、Ａ点での逆相
電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相（比較基準位相）の±３０°未満の位相であるため、Ｂ
点での逆相電流Ｉｒの位相は電流Ｉａの位相の１８０°±３０°未満の位相の範囲内とな
る。
位相角１８０°は電流Ｉｂと電流Ｉｃの中間位相（位相差は夫々６０°）に相当するこ
とにより、Ｂ点での逆相電流Ｉｒの位相の１８０°±３０°未満の位相の範囲は、電流Ｉ
ｂと電流Ｉｃの位相の±３０°未満の位相の範囲外（電流Ｉａの位相に対しても同様）と
なり、逆相電流Ｉｒの位相は全ての比較基準位相（電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相）の±３
０°未満以外の位相の範囲内となる。
【００４９】
図２４（ｂ）に示す様に、ｂｃ相間２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”と
Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａと電流Ｉｂの中間で、Ａ点
のもの（図２３（ｂ）参照）における逆位相となり、図２４（ｃ）に示す様に、ｃａ相間
２相短絡時には、位相変換した短絡電流Ｉｓｃ”と短絡電流Ｉｓａのベクトル和である逆
相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉｃと電流Ｉａの中間で、Ａ点のもの（図２３（ｃ）参照）に
おける逆位相となる。
そして、ｂｃ相間２相短絡時に電流Ｉａと電流Ｉｂの中間となる逆相電流Ｉｒの位相や
、ｃａ相間２相短絡時に電流Ｉｃと電流Ｉａの中間となる逆相電流Ｉｒの位相は、図２４
（ａ）に示すａｂ相間２相短絡時と同様に、比較基準位相である電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの
±３０°未満の位相の範囲外となる。
【００５０】
尚、ａｂｃ３相短絡時の逆相電流Ｉｒ等のベクトル図は、図２４（ｄ）に示しており、
短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”、Ｉｓｃ”のベクトル和である逆相電流
Ｉｒは零となる。
【００５１】
〔２相短絡故障時の逆相による標定方法〕
図２３（ａ）〜（ｃ）のベクトル図は故障区間検出器ＦＳ：Ａからみて「老番側」での
短絡故障、図２４（ａ）〜（ｃ）は故障区間検出器ＦＳ：Ｂからみて「若番側」での短絡
故障である。
「老番側」での短絡故障の場合の逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相
のいずれか１相（比較基準位相）の±３０°未満の範囲内にあり、「若番側」での短絡故
障の場合の逆相電流Ｉｒの位相は、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相の全ての位相（比較基準
位相）の±３０°未満以外の範囲（±３０°未満の範囲外、±３０°超過の範囲内）に現
れており、
電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相（比較基準位相のいずれか又は全て）に比べて逆相電流Ｉ
ｒの位相が±３０°未満の範囲内か範囲外かで、「老番側」か「若番側」で故障が発生し
たことを標定する。
【００５２】
尚、上記説明では、電流Ｉａの位相を基準位相として説明したが、基準位相は電流Ｉａ
の位相の他、送電系統に合わせた任意の位相でも良い。
電流Ｉｂの位相を基準位相とする場合は、基準位相から１２０°遅れた次位相の電流Ｉ
ｃの位相を１２０°遅らせ、基準位相から２４０°遅れた次々位相の電流Ｉａを１２０°
進め、電流Ｉｃの位相を基準位相とする場合は、同様に、電流Ｉａの位相を１２０°遅ら
せ、電流Ｉｂの位相を１２０°進める。
標定時には、逆相電流Ｉｒが比較基準位相の電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃのいずれか又は全て
の位相の±３０°未満の範囲内か範囲外かで標定する。
【００５３】
〔逆潮流時における２相短絡故障時の逆相による標定方法〕
次に、潮流が「老番側」から「若番側」に流れている場合の２相短絡故障時における逆
相電流による標定方法を説明する。
図２５（ａ）のベクトル図に示す様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは図１６（ａ）のベクト
ル図に比して１８０°回転し、Ａ点では故障電流と潮流の流れが逆方向で短絡電流Ｉｓａ
の方向は電流Ｉａの方向に線路角を加えた逆方向となると共に、短絡電流Ｉｓｂは短絡電
流Ｉｓａの逆方向となる（図２１（ａ）と同一のベクトル図）。
この検出電流のベクトル図を逆相変換したベクトル図を図２５（ｂ）に示し、短絡電流
Ｉｓｂを１２０°遅らせ、短絡電流Ｉｓａと位相変換した短絡電流Ｉｓｂ”のベクトル和
である逆相電流Ｉｒは、図２３（ａ）と同様となる。
そして、標定に際しては、詳細は後述するが、図２５（ｃ）に示す様に、電圧Ｖａの位
相に電流Ｉａの位相を一致させる様に、電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを１８０°変換したものを
比較基準位相と成し、電圧Ｖａに相当する位相変換の電流Ｉａ’と逆相電流Ｉｒを比較し
、逆相電流Ｉｒは電流Ｉａ’の位相に比して±３０°未満の範囲にあり、図２３（ａ）の
場合と同様に「老番側」と標定する。
尚、上記説明では、ａｂ相短絡、Ａ点のものを説明したが、その他の２相の短絡時、Ｂ
点でも同様に標定し、又基準位相等も上記と同様にｂ相、ｃ相としても良い。
【００５４】
〔２相短絡故障時の標定動作条件の設定〕
図１８（ｂ）に示すとおり、健全時の逆相電流Ｉｒは零、図２３（ａ）〜（ｃ）、図２
４（ａ）〜（ｃ）に示すとおり、短絡故障時に発生する逆相電流Ｉｒは短絡故障電流の√
3 倍であり、逆相電流Ｉｒは潮流の大きさには関係しないから、逆相電流Ｉｒの大きさを
常時監視することで、逆相電流Ｉｒが零から増加した時を２相短絡故障時の標定動作条件
として用いることができる。
尚、零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”の場合と同様に、零から増加した時を設定値を超過した時
としても良い。
但し、図２３（ｄ）と図２４（ｄ）を見て分かるように、３相短絡故障時の場合は故障
電流が３相ともに平衡して流れることから、逆相電流Ｉｒの大きさは変化しない為、前記
のとおり、３相短絡故障時の場合は前記の正相電流Ｉｆを用いることが必要になる。
【００５５】
〔２回線間での短絡故障への適用〕
上記説明では、１回線の送電系統で短絡故障が発生した場合について説明したが、２回
線の場合についても適用することが出来る。
図８に示す様に、鉄塔２、2a…には、各相電線3a、3b、3cが１組で１回線となる送電系
統（送電線１）が２回線以上架設されていることが多く、２回線の間で短絡故障７が発生
した場合を説明する。
例えば、一方の送電系統のａ相と他方の送電系統のｂ相で短絡故障７が発生した場合の
ベクトル図を図２６に示す。
図２６（ａ）に示す様に、一方の送電系統のａ相電線3aでは短絡電流Ｉｓａが流れ、図
２６（ｂ）に示す様に、他方の送電系統のｂ相電線3bでは短絡電流Ｉｓｂが流れ、２回線
の送電系統のベクトルを合算した正相電流Ｉｆを示すベクトル図は図２６（ｃ）となり、
同様のベクトル図となる図１９（ｃ）と同様に標定する。
【００５６】
尚、その他の相（同相同志を除く）でも同様であると共に、逆相、Ｂ点、逆潮流でも同
様である。
又、３回線以上の送電系統についても、全回線の全電線から検出した電流を同一位相毎
に加算することにより、適用することが出来る。
【００５７】
〔１相地絡故障時の逆相による標定方法〕
１相地絡故障時の標定は図１３等に示す零相電流Ｉｏ’、Ｉｏ”で標定する方法を示し
たが、逆相でも１相地絡故障を標定できるので、以下、説明する。
図２７に示す様に、ｃ相１相地絡時のＡ点における故障電流を１２０°位相変換した逆
相電流Ｉｒは電流Ｉｂと同一となり、Ｂ点における故障電流の逆相電流Ｉｒは電流Ｉｂの
逆位相となる。
これらは、逆相標定時の範囲を適用でき、図２７（ａ）の同一位相は電流Ｉａの±３０
°未満の範囲内にあり、図２７（ｂ）は電流Ｉｂ、Ｉｃと６０°差で±３０°未満以外の
範囲となり、（ａ）は「老番側」と（ｂ）は「若番側」と標定する。
尚、ｃ相以外での１相地絡、逆潮流も同様であり、又標定動作に関しても同様である。
【００５８】
尚、上記説明では、両端抵抗接地系統（両端電源系統）について説明したが、零相電流
Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒの位相による故障区間の標定は、片端抵抗接地系統、
ループ系統での標定も可能である。
片端抵抗接地系統では、図２のＣ点で地絡故障５、短絡故障７が発生したとすると、接
地側のみ故障電流６、８が流れ、非接地側では流れないため、故障区間検出器ＦＳ：Ａだ
けが故障電流６、８を検出し、両端抵抗接地系統と同様に標定する。
ループ系統では、図４のＣ点で地絡故障５、短絡故障７が発生したとすると、故障区間
検出器ＦＳ：Ａ、ＦＳ：Ｂの両者が故障電流６、6a、８、8aを検出し、故障区間検出器Ｆ
Ｓ：Ａ、ＦＳ：Ｂは両端抵抗接地系統と同様に標定する。
【００５９】
〔比較基準位相の設定〕
正相電流Ｉｆまたは逆相電流Ｉｒの位相の比較対象となる基準位相または比較基準位相
は、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの位相と同一位相である電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの位相等とする
ことが好ましいことを説明する。
電界磁界センサ4a、4b、4cによる電圧、電流の検出は電界、磁界を検出しているが、電
界磁界センサ4a、4b、4cと各相電線3a、3b、3cの間に障害物、遮蔽物が、例えば、鉄塔の
構造材の一部が部分的にでも存在すると、電界磁界センサ4a、4b、4cによる検出精度は磁
界に比して電界が低い。
一方、電流（磁界）の検出精度は電圧（電界）に比して高いが、潮流の変化により電流
の位相が変化したり、潮流が無い場合には電流を検出できない。
そこで、正相電流Ｉｆまたは逆相電流Ｉｒの位相の比較対象となる比較基準位相として
は、理論的には電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの位相と成すと共に、運用上では電流Ｉａ、Ｉｂ、
Ｉｃの位相と成し、更に、基準位相となる電圧位相は、電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃのいずれか
としても良いが、電圧の検出精度が低かったり安定しないため、高出力となる正相電圧Ｖ
ｆ（図１８（ｃ）参照）を理論的な基準としている。
具体的には、電圧と電流が同一位相の時には、検出精度が高い電流の位相を比較基準位
相と成し、電圧と電流が逆位相の時（図２１、２５に示す潮流変化がある２相短絡時の標
定時）には、電流を１８０°回転変換して比較基準位相と成し、潮流が無い場合は電圧位
相を比較基準位相と成している。
尚、これらの場合にあっても、基準位相は３相（ａｂｃ相）中、任意の位相のものから
選択できることは勿論である。
【００６０】
〔電気回路〕
次に、電気回路について説明するが、図２８に示す電気回路10では、電源、制御、出力
、通信機器、加算処理していない電圧、電流信号の別途処理などの回路を図示していない
が、これらの回路は適宜、構成する。
電気回路10は故障区間検出器ＦＳ内に設けられると共に、電界磁界センサ4a、4b、4cは
電界、磁界積分増幅器11、12に接続され、電界積分増幅器11は零相電圧Ｖｏ、正相電圧Ｖ
ｆの加算器13、22に調整器20、位相変換調整増幅器21を介して接続されると共に、該加算
器13、22は判定回路14に接続されている。
又、磁界積分増幅器12は零相電流Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒの加算器15、16、
17に調整器23、位相変換調整増幅器18、19を介して接続される共に、加算器15、16、17は
判定回路14に接続されている。
【００６１】
各種回路（信号処理機器）の機能は次の通りである。
・電界磁界センサ4a、4b、4c
電界センサと磁界センサが一体になったもので、送電線１（各相電線3a、3b、3c）
からの電界と磁界を検出するセンサであり、磁界センサとしては従来の非接触センサ
以外に、ロゴスキーコイルなどのセンサを適用することも可能である。
・積分増幅回路（電界、磁界積分増幅器11、12）
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力される信号は、センサが受けた信号が微分され
た形で出力されることから、積分処理して元信号に戻す。
また、微分された信号は高調波などの信号も強調されているため、標定には不要な
信号を同時に除去する。
・零相変換回路（加算器13、15、調整器20、23）
積分増幅回路から出力された各種信号を、増幅、加算する回路である。
・正相、逆相変換回路（加算器16、17、22、位相変換調整増幅器18、19、21）
積分増幅回路から出力された各種信号を、増幅、位相変換、加算する回路である。
・判定回路14
零相、正相、逆相変換回路の出力信号を、予め設定したデータを元に故障発生の判
定、故障方向の判定を行う。
【００６２】
次に信号処理を説明する。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され電界積分増幅器11で処理された電圧Ｖａ、Ｖｂ
、Ｖｃを調整器20と加算器13により零相電圧Ｖｏに調整して判定回路14に出力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され電界積分増幅器11で処理された電圧Ｖａ、Ｖｂ
、Ｖｃを位相変換調整増幅器21と加算器22により正相電圧Ｖｆに調整して判定回路14に出
力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを調整器23と加算器15により零相電流Ｉｏに調整して判定回路14に出力される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを位相変換調整増幅18と加算器16により正相電流Ｉｆに調整して判定回路14に出力
される。
電界磁界センサ4a、4b、4cから出力され磁界積分増幅器12で処理された電流Ｉａ、Ｉｂ
、Ｉｃを位相変換調整増幅器19と加算器17により逆相電流Ｉｒに調整して判定回路14に出
力される。
尚、電界磁界センサ４から出力される信号は、自相（例えば、電界磁界センサ4aに対す
るａ相電線3a）成分以外の他相（例えば、電界磁界センサ4aに対するｂｃ相電線3b、3c）
成分を含んでいるが、調整器20、23、位相変換調整増幅器18、19、21は既知の方法（省略
）を用いて他相成分を除去することで対向関係を有する電線（例えば、電界磁界センサ4a
に対するａ相電線3a）だけの電圧、電流の大きさ、位相を得ている。
そして、判定回路14では、入力された零相電流Ｉｏ、正相電流Ｉｆ、逆相電流Ｉｒが健
全時か異常発生時かを判定して、標定動作を開始し、１相地絡、２相短絡、故障区間など
を標定する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の故障区間検出方式および電源側等を示す図である。
【図２】両端接地系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図３】両端接地系統や両端電源系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図４】ループ系統での故障発生時の標定状況を示す図である。
【図５】電源側の切替状態における標定状況を示す図である。
【図６】電源側を間違え易い送電系統を示す図である。
【図７】鉄塔を表示した送電系統を示す図である。
【図８】故障区間検出器および電界磁界センサ等の設置例を示す鉄塔の模式図である。
【図９】両端接地系統や両端電源系統の送電系統における１相地絡故障例を示す図である。
【図１０】健全時の電圧位相と電流位相を示すベクトル図である。
【図１１】健全時の零相電圧と零相電流を示すベクトル図である。
【図１２】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電圧を示すベクトル図である。
【図１３】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電流を示すベクトル図である。
【図１４】潮流が逆方向時のｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における零相電流を示すベクトル図である。
【図１５】両端接地系統や両端電源系統の送電系統における２相短絡故障例を示す図である。
【図１６】各相電線間２相短絡故障時のＡ点における短絡電流を示すベクトル図である。
【図１７】各相電線間２相短絡故障時のＢ点における短絡電流を示すベクトル図である。
【図１８】正相電流、逆相電流および正相電圧を示すベクトル図である。
【図１９】図１６に示すベクトル図を正相変換したベクトル図である。
【図２０】図１７に示すベクトル図を正相変換したベクトル図である。
【図２１】潮流が逆方向時の２相短絡時の正相に関するベクトル図である。
【図２２】潮流が逆方向時の３相短絡時の正相に関するベクトル図である。
【図２３】図１６に示すベクトル図を逆相変換したベクトル図である。
【図２４】図１７に示すベクトル図を逆相変換したベクトル図である。
【図２５】潮流が逆方向時の２相短絡時の逆相に関するベクトル図である。
【図２６】２回線のａｂ相間２相短絡時に関するベクトル図である。
【図２７】ｃ相の１相地絡故障時のＡ点、Ｂ点における逆相電流を示すベクトル図である。
【図２８】電気回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 送電線
２、2a… 鉄塔
3a、3b、3c 各相電線
4a、4b、4c 電界磁界センサ
５ 地絡故障
６、6a 故障電流
７ 短絡故障
８、8a 故障電流
ＦＳ 故障区間検出器
Ｖｏ 零相電圧
Ｉｏ 零相電流
Ｉｆ 正相電流
Ｉｒ 逆相電流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相交流の３相の電圧および電流を各々加算して零相電圧および零相電流を各々算定す
ると共に、零相電圧および零相電流の位相を比較し、
零相電圧および零相電流の位相が同一位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄
塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地絡故障が発生したことを標定し
、
零相電圧および零相電流の位相が逆位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地絡故障が発生したことを標定する
様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項２】
零相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、標定動作を開始する様
にした
ことを特徴とする請求項１記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項３】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°進めて位相変換すると
共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を２４０°進めて位相変換
し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して正相電
流を算定し、
電流と電圧の位相が同一位相の時に基準位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧
の位相が非同一位相の時に基準位相を１８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生
時に正相電流の位相と比較基準位相を比較し、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°遅れ位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定し、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°進み位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項４】
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、又は、設定値を超過した時に、該基準電
流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆相電
流を算定し、
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、２相短絡故障の標定動
作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項３記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項５】
正相電流が設定値を超過した時に、又は、正相電流の位相ずれを検出した時に、２相以
上の短絡故障の標定動作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項３記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項６】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆相電
流を算定し、
電流と電圧の位相が同一位相の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変
換した次々位相電流の位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧の位相が非同一位相
の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流の位相を１
８０°変換して比較基準位相を設定し、
故障発生時に逆相電流の位相と比較基準位相を比較し、
逆相電流の位相が比較基準位相のいずれかの位相の±３０°未満の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定し、
逆相電流の位相が比較基準位相の全ての位相の±３０°未満以外の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項７】
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、１相地絡故障又は２相
短絡故障の標定動作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項６記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項８】
正相電流または逆相電流の位相の比較対象となる比較基準位相は、電流の位相に変えて
電圧の位相と成した
ことを特徴とする請求項３、４、５、６又は７記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項９】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相交流の３相の電圧および電流を各々加算して零相電圧および零相電流を各々算定す
る手段と、
零相電圧および零相電流の位相を比較する手段と、
零相電圧および零相電流の位相が同一位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄
塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地絡故障が発生したことを標定す
る手段と、
零相電圧および零相電流の位相が逆位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地絡故障が発生したことを標定する
手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１０】
故障区間検出器は、
零相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、標定動作を開始する手
段を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１１】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°進めて位相変換すると
共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を２４０°進めて位相変換
し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して正相
電流を算定する手段と、
電流と電圧の位相が同一位相の時に基準位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧
の位相が非同一位相の時に基準位相を１８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生
時に正相電流の位相と比較基準位相を比較する手段と、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°遅れ位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する手段と、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°進み位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１２】
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆
相電流を算定する手段と、
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を増加した時に、２相短絡故障の標定動
作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１３】
正相電流が設定値を超過した時に、又は、正相電流の位相ずれを検出した時に、２相以
上の短絡故障の標定動作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１４】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆
相電流を算定する手段と、
電流と電圧の位相が同一位相の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変
換した次々位相電流の位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧の位相が非同一位相
の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流の位相を１
８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生時に逆相電流の位相と比較基準位相を比
較する手段と、
逆相電流の位相が比較基準位相のいずれかの位相の±３０°未満の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する手段と、
逆相電流の位相が比較基準位相の全ての位相の±３０°未満以外の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１５】
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、１相地絡故障又は２相
短絡故障の標定動作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１４記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１６】
正相電流または逆相電流の位相の比較対象となる比較基準位相は、電流の位相に変えて
電圧の位相と成す手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４又は１５記載の送配電線路の故障区間
標定装置。
【請求項１７】
請求項９、１１および１４記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１８】
請求項１０、１２、１３および１５記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする請求項１７記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１９】
請求項１６記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする請求項１７又は１８記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相交流の３相の電圧および電流を各々加算して零相電圧および零相電流を各々算定す
ると共に、零相電圧および零相電流の位相を比較し、
零相電圧および零相電流の位相が同一位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄
塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地絡故障が発生したことを標定し
、
零相電圧および零相電流の位相が逆位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地絡故障が発生したことを標定する
様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項２】
零相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、標定動作を開始する様
にした
ことを特徴とする請求項１記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項３】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°進めて位相変換すると
共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を２４０°進めて位相変換
し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して正相電
流を算定し、
電流と電圧の位相が同一位相の時に基準位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧
の位相が非同一位相の時に基準位相を１８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生
時に正相電流の位相と比較基準位相を比較し、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°遅れ位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定し、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°進み位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項４】
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、又は、設定値を超過した時に、該基準電
流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆相電
流を算定し、
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、２相短絡故障の標定動
作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項３記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項５】
正相電流が設定値を超過した時に、又は、正相電流の位相ずれを検出した時に、２相以
上の短絡故障の標定動作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項３記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項６】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、
基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆相電
流を算定し、
電流と電圧の位相が同一位相の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変
換した次々位相電流の位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧の位相が非同一位相
の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流の位相を１
８０°変換して比較基準位相を設定し、
故障発生時に逆相電流の位相と比較基準位相を比較し、
逆相電流の位相が比較基準位相のいずれかの位相の±３０°未満の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定し、
逆相電流の位相が比較基準位相の全ての位相の±３０°未満以外の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する様にした
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項７】
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、１相地絡故障又は２相
短絡故障の標定動作を開始する様にした
ことを特徴とする請求項６記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項８】
正相電流または逆相電流の位相の比較対象となる比較基準位相は、電流の位相に変えて
電圧の位相と成した
ことを特徴とする請求項３、４、５、６又は７記載の送配電線路の故障区間標定方法。
【請求項９】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相交流の３相の電圧および電流を各々加算して零相電圧および零相電流を各々算定す
る手段と、
零相電圧および零相電流の位相を比較する手段と、
零相電圧および零相電流の位相が同一位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄
塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地絡故障が発生したことを標定す
る手段と、
零相電圧および零相電流の位相が逆位相の時は、故障区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔
番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地絡故障が発生したことを標定する
手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１０】
故障区間検出器は、
零相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、標定動作を開始する手
段を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１１】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°進めて位相変換すると
共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を２４０°進めて位相変換
し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して正相
電流を算定する手段と、
電流と電圧の位相が同一位相の時に基準位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧
の位相が非同一位相の時に基準位相を１８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生
時に正相電流の位相と比較基準位相を比較する手段と、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°遅れ位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する手段と、
正相電流の位相が比較基準位相より１８０°進み位相の範囲内の時は、故障区間検出器
を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で２相以上の短絡故
障が発生したことを標定する手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１２】
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆
相電流を算定する手段と、
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を増加した時に、２相短絡故障の標定動
作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１３】
正相電流が設定値を超過した時に、又は、正相電流の位相ずれを検出した時に、２相以
上の短絡故障の標定動作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１４】
３相の各相電線に夫々対向する非接触の電界磁界センサを鉄塔に設けると共に、電界磁
界センサの検出信号を演算し故障区間を標定する故障区間検出器を鉄塔に設け、
故障区間検出器は、
３相中任意相の電流を基準電流と成すと共に、該基準電流の位相を基準位相と成し、
位相が基準位相より１２０°遅れた次位相電流の位相を１２０°遅らせて位相変換する
と共に、位相が基準位相より２４０°遅れた次々位相電流の位相を１２０°進めて位相変
換し、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流を加算して逆
相電流を算定する手段と、
電流と電圧の位相が同一位相の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変
換した次々位相電流の位相を比較基準位相に設定するか、電流と電圧の位相が非同一位相
の時に、基準電流、位相変換した次位相電流および位相変換した次々位相電流の位相を１
８０°変換して比較基準位相を設定し、故障発生時に逆相電流の位相と比較基準位相を比
較する手段と、
逆相電流の位相が比較基準位相のいずれかの位相の±３０°未満の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「老番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する手段と、
逆相電流の位相が比較基準位相の全ての位相の±３０°未満以外の範囲内の時は、故障
区間検出器を設けた鉄塔の「鉄塔番号」と、該鉄塔からの方向を示す「若番側」で１相地
絡故障又は２相短絡故障が発生したことを標定する手段を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１５】
逆相電流が零から増加した時に、又は、設定値を超過した時に、１相地絡故障又は２相
短絡故障の標定動作を開始する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１４記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１６】
正相電流または逆相電流の位相の比較対象となる比較基準位相は、電流の位相に変えて
電圧の位相と成す手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４又は１５記載の送配電線路の故障区間
標定装置。
【請求項１７】
請求項９、１１および１４記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１８】
請求項１０、１２、１３および１５記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする請求項１７記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【請求項１９】
請求項１６記載の標定装置を備えた
ことを特徴とする請求項１７又は１８記載の送配電線路の故障区間標定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００７−７８５８５（Ｐ２００７−７８５８５Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６８９１１（Ｐ２００５−２６８９１１）
【出願日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【出願人】（０００１５４８８６）株式会社北計工業 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【出願人】（０００１５４８８６）株式会社北計工業 (6)
【Ｆターム（参考）】
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