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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022145081
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】高圧配電線の断線点を推定する装置および方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/08 20200101AFI20220926BHJP
H02H 7/26 20060101ALI20220926BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20220926BHJP
H02J 3/00 20060101ALI20220926BHJP
【ＦＩ】
G01R31/08
H02H7/26 D
H02J13/00 301D
H02J3/00 170
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021046335
(22)【出願日】2021-03-19
(71)【出願人】
【識別番号】000003687
【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】児玉 安広
(72)【発明者】
【氏名】西田 悠介
【テーマコード（参考）】
2G033
5G064
5G066
【Ｆターム（参考）】
2G033AA02
2G033AB01
2G033AC01
2G033AD18
2G033AF02
2G033AG14
5G064AA04
5G064AC09
5G064CB08
5G064CB19
5G064DA03
5G066AA03
5G066AA09
5G066AE04
5G066AE09
(57)【要約】
【課題】高圧配電線の断線点を推定する装置および方法を提供する。
【解決手段】断線推定装置は、高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、第１および第２の電流値を受け取る計算機と、を有し、計算機は、高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、測定された第１および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、高圧配電線の電流値および電圧値と、を用いて断線点を推定する。
【選択図】図１
【解決手段】断線推定装置は、高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、第１および第２の電流値を受け取る計算機と、を有し、計算機は、高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、測定された第１および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、高圧配電線の電流値および電圧値と、を用いて断線点を推定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高圧配電線の断線点を推定する断線推定装置であって、前記断線推定装置は、
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置され、前記高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、
前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、
前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、
前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る計算機と、
を有し、
前記計算機は、
前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する、
断線推定装置。
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置され、前記高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、
前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、
前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、
前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る計算機と、
を有し、
前記計算機は、
前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する、
断線推定装置。
【請求項2】
前記高圧配電線は、２つの幹線を含み、
前記センサ内蔵開閉器は、前記２つの幹線にそれぞれ設置された２つのセンサ内蔵開閉器を含む、
請求項１に記載の断線推定装置。
前記センサ内蔵開閉器は、前記２つの幹線にそれぞれ設置された２つのセンサ内蔵開閉器を含む、
請求項１に記載の断線推定装置。
【請求項3】
前記高圧配電線は、幹線から分岐した少なくとも１つの分岐線を含む、
請求項１または２に記載の断線推定装置。
請求項１または２に記載の断線推定装置。
【請求項4】
前記計算機は、
前記高圧配電線の前記電流値から、前記負荷パターンを決定し、
前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値の変化から、前記高圧配電線の断線相を決定する、
請求項１から３のいずれかに記載の断線推定装置。
前記高圧配電線の前記電流値から、前記負荷パターンを決定し、
前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値の変化から、前記高圧配電線の断線相を決定する、
請求項１から３のいずれかに記載の断線推定装置。
【請求項5】
幹線断線時のゼロクロス点の時間差は、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差より大きい、
請求項１から４のいずれかに記載の断線推定装置。
請求項１から４のいずれかに記載の断線推定装置。
【請求項6】
高圧配電線の断線点を推定する方法であって、
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置されたセンサ内蔵開閉器によって、前記高圧配電線の電流および電圧を測定し、
第１の電流測定器によって、前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定し、
第２の電流測定器によって、前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定し、
計算機によって、前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取り、
前記計算機によって、前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
前記計算機によって、測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
前記計算機によって、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する、
方法。
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置されたセンサ内蔵開閉器によって、前記高圧配電線の電流および電圧を測定し、
第１の電流測定器によって、前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定し、
第２の電流測定器によって、前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定し、
計算機によって、前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取り、
前記計算機によって、前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
前記計算機によって、測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
前記計算機によって、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧配電線の断線点を推定する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
高圧配電線の断線事故が発生した場合、公衆安全の確保の観点から早期に断線点を発見する必要がある。現状、同じ地域において複数の需要家が停電している、高圧配電線が垂れ下がっているなどの情報を基に断線点の特定を行っている。また、システムを用いた方法として、高圧配電線に設置されたセンサ内蔵開閉器により、三相交流の各相の位相差が１２０度か否かを監視し、１２０度から変化した場合に断線が生じたことを発見することができる。ただし、この方法では、高圧配電線のどこで断線が生じたのかを発見することはできない。
【0003】
その他、特許文献１では、高圧配電線に区分開閉器を設置し、この区分開閉器の両側に電源側接地開閉器および負荷側接地開閉器を設置し、さらに、断線事故を検出し各開閉器を制御する検出装置を設け、断線事故を検出した場合に、電源側接地開閉器の任意の健全相を強制的に地絡状態とすることにより、断線事故が発生した高圧配電線の送電停止を促すシステムが提案されている。しかしながら、このシステムでもまた、高圧配電線のどこで断線が生じたのかを発見することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－０２２１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明は、高圧配電線のどこで断線が生じたのかを発見することができる装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、高圧配電線の断線点を推定する断線推定装置であって、前記断線推定装置は、
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置され、前記高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、
前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、
前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、
前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る計算機と、
を有し、
前記計算機は、
前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する。
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置され、前記高圧配電線の電流および電圧を測定するセンサ内蔵開閉器と、
前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する第１の電流測定器と、
前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する第２の電流測定器と、
前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る計算機と、
を有し、
前記計算機は、
前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する。
【0007】
本発明では、第１の電流測定器および第２の電流測定器で挟まれる区間で断線が発生した場合に断線点を推定できる。
【0008】
本発明では、前記高圧配電線は、２つの幹線を含み、
前記センサ内蔵開閉器は、前記２つの幹線にそれぞれ設置された２つのセンサ内蔵開閉器を含むことが好ましい。
前記センサ内蔵開閉器は、前記２つの幹線にそれぞれ設置された２つのセンサ内蔵開閉器を含むことが好ましい。
【0009】
本発明では、前記高圧配電線は、幹線から分岐した少なくとも１つの分岐線を含むことが好ましい。
【0010】
本発明では、前記計算機は、
前記高圧配電線の前記電流値から、前記負荷パターンを決定し、
前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値の変化から、前記高圧配電線の断線相を決定することが好ましい。
前記高圧配電線の前記電流値から、前記負荷パターンを決定し、
前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値の変化から、前記高圧配電線の断線相を決定することが好ましい。
【0011】
本発明では、幹線断線時のゼロクロス点の時間差は、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差より大きいことが好ましい。
【0012】
本発明は、高圧配電線の断線点を推定する方法であって、
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置されたセンサ内蔵開閉器によって、前記高圧配電線の電流および電圧を測定し、
第１の電流測定器によって、前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定し、
第２の電流測定器によって、前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定し、
計算機によって、前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取り、
前記計算機によって、前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
前記計算機によって、測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
前記計算機によって、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する。
配電用変電所と前記高圧配電線との接続点に設置されたセンサ内蔵開閉器によって、前記高圧配電線の電流および電圧を測定し、
第１の電流測定器によって、前記高圧配電線の共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定し、
第２の電流測定器によって、前記共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定し、
計算機によって、前記センサ内蔵開閉器によって測定された前記高圧配電線の電流値および電圧値を受け取るとともに、前記第１の電流測定器および前記第２の電流測定器によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取り、
前記計算機によって、前記高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、
前記計算機によって、測定された第１の電流値および第２の電流値から、ゼロクロス点の時間差を計算し、
前記計算機によって、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、前記高圧配電線の前記電流値および前記電圧値と、を用いて断線点を推定する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係る断線推定装置の概略的なブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る断線推定装置のシミュレーションモデルである。
【図3】負荷の結線を説明するための図である。
【図4】（ａ）は、負荷パターンＰ１を用いたときの幹線の断線による電圧変化を示し、（ｂ）は、電流変化を示す。
【図5】（ａ）は、負荷パターンＰ１における幹線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、（ｂ）は、負荷パターンＰ４における同電流の波形を示す。
【図6】断線点距離と幹線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示す。
【図7】（ａ）は、負荷パターンＰ１を用いたときの分岐線の断線による電圧変化を示し、（ｂ）は、電流変化を示す。
【図8】負荷パターンＰ４を用いたときの分岐線の断線による電流変化を示す。
【図9】（ａ）は、負荷パターンＰ１における分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、（ｂ）は、（ａ）においてＡで囲んだ部分の拡大図を示す。
【図10】（ａ）は、負荷パターンＰ４における分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、（ｂ）は、（ａ）においてＡで囲んだ部分の拡大図を示す。
【図11】断線点距離と分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示す。
【図12】ゼロクロス点の時間差の発生要因を説明するための共同接地線の等価回路を示す。
【図13】（ａ）は、高圧配電線の区間に電流不平衡が生じた場合の幹線断線時における断線点距離とＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示し、（ｂ）は、分岐線断線時における関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１は、本発明の一実施形態に係る断線推定装置の概略的なブロック図である。
断線推定装置１ａは、センサ内蔵開閉器Ｓと、第１の電流測定器ＣＴ１（単に「ＣＴ１」とも称する）と、第２の電流測定器ＣＴ２（単に「ＣＴ２」とも称する）と、計算機ＣＯＭと、を有し、高圧配電線の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の断線点を推定する。
センサ内蔵開閉器Ｓは、配電用変電所と高圧配電線との接続点に設置され、高圧配電線の電流および電圧を測定する。
第１の電流測定器ＣＴ１は、電柱の高圧配電線と大地との間に設置されている共同接地線と、高圧配電線の第１の位置Ｐ１に対応する第１の接地極と、の間に接続され、共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する。
第２の電流測定器ＣＴ２は、共同接地線と、高圧配電線の第２の位置Ｐ２に対応する第２の接地極と、の間に接続され、共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する。
計算機ＣＯＭは、例えばパーソナルコンピュータであり、センサ内蔵開閉器Ｓに有線または無線で接続され、センサ内蔵開閉器Ｓによって測定された高圧配電線の電流値および電圧値を受け取る。また、計算機ＣＯＭは、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２にも有線または無線で接続され、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る。
なお、計算機ＣＯＭは、各測定値を同期して受け取ることができる。
計算機ＣＯＭは、測定された第１の電流値および第２の電流値から、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差を計算する。
また、計算機ＣＯＭは、高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離（高圧配電線の立ち上がりから断線点までの距離）と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求める。
そして、計算機ＣＯＭは、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、高圧配電線の電流値および電圧値と、を用いて、高圧配電線の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間のどの位置で断線が生じているか、断線点を推定する。以下、この推定方法について詳細に説明する。
断線推定装置１ａは、センサ内蔵開閉器Ｓと、第１の電流測定器ＣＴ１（単に「ＣＴ１」とも称する）と、第２の電流測定器ＣＴ２（単に「ＣＴ２」とも称する）と、計算機ＣＯＭと、を有し、高圧配電線の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の断線点を推定する。
センサ内蔵開閉器Ｓは、配電用変電所と高圧配電線との接続点に設置され、高圧配電線の電流および電圧を測定する。
第１の電流測定器ＣＴ１は、電柱の高圧配電線と大地との間に設置されている共同接地線と、高圧配電線の第１の位置Ｐ１に対応する第１の接地極と、の間に接続され、共同接地線から第１の接地極に流れる電流を測定する。
第２の電流測定器ＣＴ２は、共同接地線と、高圧配電線の第２の位置Ｐ２に対応する第２の接地極と、の間に接続され、共同接地線から第２の接地極に流れる電流を測定する。
計算機ＣＯＭは、例えばパーソナルコンピュータであり、センサ内蔵開閉器Ｓに有線または無線で接続され、センサ内蔵開閉器Ｓによって測定された高圧配電線の電流値および電圧値を受け取る。また、計算機ＣＯＭは、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２にも有線または無線で接続され、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２によって測定された第１の電流値および第２の電流値を受け取る。
なお、計算機ＣＯＭは、各測定値を同期して受け取ることができる。
計算機ＣＯＭは、測定された第１の電流値および第２の電流値から、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差を計算する。
また、計算機ＣＯＭは、高圧配電線から電力供給される電力需要家の負荷をシミュレーションした複数の負荷パターンに関して、断線点距離（高圧配電線の立ち上がりから断線点までの距離）と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求める。
そして、計算機ＣＯＭは、計算した時間差と、シミュレーションにより求めた関係と、高圧配電線の電流値および電圧値と、を用いて、高圧配電線の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間のどの位置で断線が生じているか、断線点を推定する。以下、この推定方法について詳細に説明する。
【0015】
図２は、本発明の一実施形態に係る断線推定装置のシミュレーションモデルである。
本発明では、電力系統の過渡解析で用いられるＡＴＰシミュレーションを用いている。
断線推定装置１ｂは、隣接する２つの高圧配電線の幹線１、２にそれぞれ設置されたセンサ内蔵開閉器Ｓ１、Ｓ２と、第１の電流測定器ＣＴ１と、第２の電流測定器ＣＴ２と、計算機ＣＯＭと、を有し、幹線１、２の断線点および幹線１、２から分岐した分岐線の断線点を推定する。
なお、図示例では、幹線１、２は隣接しているが、隣接していなくてもよい。
幹線１、２の亘長はそれぞれ５ｋｍであり、幹線１、２にはそれぞれ５つの変圧器（電柱上の三相変圧器）が設置されている。また、幹線１、２は、高圧配電線連系点により互いに接続されている。
高圧配電線の分岐線の亘長は、２ｋｍであり、各分岐線には、１ｋｍごとに２つの変圧器が設置されている。
本実施形態では、幹線１、２からそれぞれ５つの分岐線が分岐しているが、分岐線の数および亘長は任意である。
共同接地線の亘長は、幹線１、２に対応して１０ｋｍである。
その他のシミュレーション条件は、以下のとおりである。
・断線相：Ｖ相
・バンク静電容量ＣＢ：２．０（μＦ／相）
・接地抵抗値：２０（Ω／ｋｍ）
・高圧配電線立ち上がり電流：２１８～３３４（Ａ）
・断線開始時間：０．０５（ｓ）
・負荷：４パターン（表１参照）
本発明では、電力系統の過渡解析で用いられるＡＴＰシミュレーションを用いている。
断線推定装置１ｂは、隣接する２つの高圧配電線の幹線１、２にそれぞれ設置されたセンサ内蔵開閉器Ｓ１、Ｓ２と、第１の電流測定器ＣＴ１と、第２の電流測定器ＣＴ２と、計算機ＣＯＭと、を有し、幹線１、２の断線点および幹線１、２から分岐した分岐線の断線点を推定する。
なお、図示例では、幹線１、２は隣接しているが、隣接していなくてもよい。
幹線１、２の亘長はそれぞれ５ｋｍであり、幹線１、２にはそれぞれ５つの変圧器（電柱上の三相変圧器）が設置されている。また、幹線１、２は、高圧配電線連系点により互いに接続されている。
高圧配電線の分岐線の亘長は、２ｋｍであり、各分岐線には、１ｋｍごとに２つの変圧器が設置されている。
本実施形態では、幹線１、２からそれぞれ５つの分岐線が分岐しているが、分岐線の数および亘長は任意である。
共同接地線の亘長は、幹線１、２に対応して１０ｋｍである。
その他のシミュレーション条件は、以下のとおりである。
・断線相：Ｖ相
・バンク静電容量ＣＢ：２．０（μＦ／相）
・接地抵抗値：２０（Ω／ｋｍ）
・高圧配電線立ち上がり電流：２１８～３３４（Ａ）
・断線開始時間：０．０５（ｓ）
・負荷：４パターン（表１参照）
【0016】
図３は、負荷の結線を説明するための図である。
負荷を模擬するために、高圧配電線と共同接地線との間に設置されている各変圧器に３相２００Ｖの負荷Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を設置する。負荷Ｒ１はＵＶ相間、負荷Ｒ２はＶＷ相間、負荷Ｒ３はＵＷ相間に接続されている。
表１の負荷パターンＰ１に示すように、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３のときは、各相電流の大きさは等しい（平衡）。負荷パターンＰ２～Ｐ４に示すように、負荷の大きさを変えると、各相電流は不平衡となる。これらの負荷パターンＰ１～Ｐ４を用いて、幹線断線時および分岐線断線時のシミュレーションを行う。
この負荷パターンＰ１～Ｐ４は、高圧配電線から変圧器を介して電力供給される電力需要家の負荷を模擬したものである。計算機ＣＯＭは、センサ内蔵開閉器Ｓ、Ｓ１、Ｓ２によって測定された高圧配電線の電流値から、負荷パターンを決定する。
なお、本実施形態では、説明のために４つの負荷パターンを例示するが、計算機ＣＯＭは、より多数の負荷パターンに関するシミュレーションを行うことができる。
負荷を模擬するために、高圧配電線と共同接地線との間に設置されている各変圧器に３相２００Ｖの負荷Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を設置する。負荷Ｒ１はＵＶ相間、負荷Ｒ２はＶＷ相間、負荷Ｒ３はＵＷ相間に接続されている。
表１の負荷パターンＰ１に示すように、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３のときは、各相電流の大きさは等しい（平衡）。負荷パターンＰ２～Ｐ４に示すように、負荷の大きさを変えると、各相電流は不平衡となる。これらの負荷パターンＰ１～Ｐ４を用いて、幹線断線時および分岐線断線時のシミュレーションを行う。
この負荷パターンＰ１～Ｐ４は、高圧配電線から変圧器を介して電力供給される電力需要家の負荷を模擬したものである。計算機ＣＯＭは、センサ内蔵開閉器Ｓ、Ｓ１、Ｓ２によって測定された高圧配電線の電流値から、負荷パターンを決定する。
なお、本実施形態では、説明のために４つの負荷パターンを例示するが、計算機ＣＯＭは、より多数の負荷パターンに関するシミュレーションを行うことができる。
【表1】
【0017】
（幹線断線時のシミュレーション）
図２～図６を用いて、幹線断線時のシミュレーションを説明する。
図２において、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１（変圧器よりわずかに負荷側の位置）で、Ｖ相が断線したと仮定する。
図２～図６を用いて、幹線断線時のシミュレーションを説明する。
図２において、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１（変圧器よりわずかに負荷側の位置）で、Ｖ相が断線したと仮定する。
【0018】
図４（ａ）は、負荷パターンＰ１を用いたときの幹線の断線による電圧変化を示し、図４（ｂ）は、電流変化を示す。
図４（ａ）（ｂ）ともに、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、実線（＿ＰＳ）が断線点より左側（配電用変電所側）で測定した波形であり、破線（＿ＬＳ）が断線点より右側（負荷側）で測定した波形である。
図４（ａ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電圧は、断線前後において、断線点の左右（実線・破線）ともに変化しない。一方、断線相（Ｖ相）の電圧は、断線前後において、断線点の左（実線）では変化しないが、断線点の右（破線）では大きさが半分になる。これは、変圧器による電圧の回り込みに起因する。
図４（ｂ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線後において、断線点の左右（実線・破線）ともにわずかに減少する。また、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流の位相差は、断線前は１２０度であり、断線後は１８０度である。断線相（Ｖ相）の電流は、断線後において、断線点の左（実線）では大きく減少し、断線点の右（破線）ではゼロになる。これは、断線相には電流が流れないためである。
このように、計算機ＣＯＭは、センサ内蔵開閉器Ｓ１によって測定された高圧配電線の電流値および電圧値の変化から、高圧配電線の断線相を決定することができる。
図４（ａ）（ｂ）ともに、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、実線（＿ＰＳ）が断線点より左側（配電用変電所側）で測定した波形であり、破線（＿ＬＳ）が断線点より右側（負荷側）で測定した波形である。
図４（ａ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電圧は、断線前後において、断線点の左右（実線・破線）ともに変化しない。一方、断線相（Ｖ相）の電圧は、断線前後において、断線点の左（実線）では変化しないが、断線点の右（破線）では大きさが半分になる。これは、変圧器による電圧の回り込みに起因する。
図４（ｂ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線後において、断線点の左右（実線・破線）ともにわずかに減少する。また、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流の位相差は、断線前は１２０度であり、断線後は１８０度である。断線相（Ｖ相）の電流は、断線後において、断線点の左（実線）では大きく減少し、断線点の右（破線）ではゼロになる。これは、断線相には電流が流れないためである。
このように、計算機ＣＯＭは、センサ内蔵開閉器Ｓ１によって測定された高圧配電線の電流値および電圧値の変化から、高圧配電線の断線相を決定することができる。
【0019】
図５（ａ）は、負荷パターンＰ１における幹線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、図５（ｂ）は、負荷パターンＰ４における同電流の波形を示す。
図２に示すように、断線点が、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１、２ｋｍの位置ＤＣ２、３ｋｍの位置ＤＣ３、４ｋｍの位置ＤＣ４の４通り（それぞれ断線点距離ＤＤＣ＝１～４ｋｍ）であるとして、それぞれの断線発生時に共同接地線に流れる電流Ｉｃｔ１、Ｉｃｔ２を、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２により測定する。
図５（ａ）に示すように、第１の電流測定器ＣＴ１により測定した電流Ｉｃｔ１は、断線前後で断線点距離に応じて電流位相が変化し、電流値が減少する。一方、第２の電流測定器ＣＴ２により測定した電流Ｉｃｔ２は、断線前後で電流位相および電流値は変化しない。すなわち、位置ＤＣ１～ＤＣ４における電流Ｉｃｔ２の波形は重なっている。
図５（ｂ）に示すように、負荷パターンをＰ１からＰ４に変えても、同様の現象がみられる。
図５に基づき、断線発生時の電流Ｉｃｔ１とＩｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔを負荷パターンＰ１～Ｐ４および位置ＤＣ１～ＤＣ４（断線点距離ＤＤＣ＝１～４ｋｍ）に関して算出して図６に示す。
図２に示すように、断線点が、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１、２ｋｍの位置ＤＣ２、３ｋｍの位置ＤＣ３、４ｋｍの位置ＤＣ４の４通り（それぞれ断線点距離ＤＤＣ＝１～４ｋｍ）であるとして、それぞれの断線発生時に共同接地線に流れる電流Ｉｃｔ１、Ｉｃｔ２を、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２により測定する。
図５（ａ）に示すように、第１の電流測定器ＣＴ１により測定した電流Ｉｃｔ１は、断線前後で断線点距離に応じて電流位相が変化し、電流値が減少する。一方、第２の電流測定器ＣＴ２により測定した電流Ｉｃｔ２は、断線前後で電流位相および電流値は変化しない。すなわち、位置ＤＣ１～ＤＣ４における電流Ｉｃｔ２の波形は重なっている。
図５（ｂ）に示すように、負荷パターンをＰ１からＰ４に変えても、同様の現象がみられる。
図５に基づき、断線発生時の電流Ｉｃｔ１とＩｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔを負荷パターンＰ１～Ｐ４および位置ＤＣ１～ＤＣ４（断線点距離ＤＤＣ＝１～４ｋｍ）に関して算出して図６に示す。
【0020】
図６は、断線点距離と幹線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示す。
図６では、横軸を断線点距離ＤＤＣ（ｋｍ）、縦軸を断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１に流れる電流Ｉｃｔ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流Ｉｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔ（ｓ）として、負荷パターンＰ１～Ｐ４に関して結果をプロットしている。
負荷パターンによらず、断線点距離が長くなると、ゼロクロス点の時間差は短くなり、断線点距離とゼロクロス点の時間差とは線形関係にあることが分かる。それゆえ、本発明では、負荷パターンおよびゼロクロス点の時間差から、断線点距離（断線点の位置）を推定することができる。
図６では、横軸を断線点距離ＤＤＣ（ｋｍ）、縦軸を断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１に流れる電流Ｉｃｔ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流Ｉｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔ（ｓ）として、負荷パターンＰ１～Ｐ４に関して結果をプロットしている。
負荷パターンによらず、断線点距離が長くなると、ゼロクロス点の時間差は短くなり、断線点距離とゼロクロス点の時間差とは線形関係にあることが分かる。それゆえ、本発明では、負荷パターンおよびゼロクロス点の時間差から、断線点距離（断線点の位置）を推定することができる。
【0021】
（分岐線断線時のシミュレーション）
図２、図３および図７～図１１を用いて、分岐線断線時のシミュレーションを説明する。
図２において、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１（分岐点）から１ｋｍの位置ｄｃ１（変圧器よりわずかに幹線側の位置）で、Ｖ相が断線したと仮定する。
図２、図３および図７～図１１を用いて、分岐線断線時のシミュレーションを説明する。
図２において、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１（分岐点）から１ｋｍの位置ｄｃ１（変圧器よりわずかに幹線側の位置）で、Ｖ相が断線したと仮定する。
【0022】
図７（ａ）は、負荷パターンＰ１を用いたときの分岐線の断線による電圧変化を示し、図７（ｂ）は、電流変化を示す。
図７（ａ）（ｂ）ともに、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、電圧値および電流値は、分岐点（位置ＤＣ１）より左側（配電用変電所側）の幹線１で測定している。
図７（ａ）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧はすべて、断線前後において変化しない。これは、分岐線の断線は、幹線１の電圧に影響を与えないためである。
図７（ｂ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線前後において変化しないが、断線相（Ｖ相）の電流は、断線後においてわずかに減少する。これは、幹線１には、分岐線に設置された分も含めて合計１５台の変圧器が設置されており、そのうちの１台分のみが幹線１の電流に影響を与えるためである。
このように、計算機ＣＯＭは、高圧配電線の電流値の変化から、高圧配電線の断線相を決定することができる。
このシミュレーションで用いた負荷パターンＰ１では、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３であり、各相電流の大きさは等しいが、以下、負荷パターンを変えて検討する。
図７（ａ）（ｂ）ともに、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、電圧値および電流値は、分岐点（位置ＤＣ１）より左側（配電用変電所側）の幹線１で測定している。
図７（ａ）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧はすべて、断線前後において変化しない。これは、分岐線の断線は、幹線１の電圧に影響を与えないためである。
図７（ｂ）に示すように、健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線前後において変化しないが、断線相（Ｖ相）の電流は、断線後においてわずかに減少する。これは、幹線１には、分岐線に設置された分も含めて合計１５台の変圧器が設置されており、そのうちの１台分のみが幹線１の電流に影響を与えるためである。
このように、計算機ＣＯＭは、高圧配電線の電流値の変化から、高圧配電線の断線相を決定することができる。
このシミュレーションで用いた負荷パターンＰ１では、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３であり、各相電流の大きさは等しいが、以下、負荷パターンを変えて検討する。
【0023】
図８は、負荷パターンＰ４を用いたときの分岐線の断線による電流変化を示す。
図８もまた、図７と同様に、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、電流値は、分岐点（位置ＤＣ１）より左側（配電用変電所側）の幹線１で測定している。
健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線前後において変化しないが、断線相（Ｖ相）の電流は、断線後にわずかに減少する。
このように、電流平衡となる負荷パターンＰ１から電流不平衡となる負荷パターンＰ４に変えても、同様の現象がみられるが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値は、負荷パターンＰ４に対応してＵ相≒Ｗ相＞Ｖ相の関係になっている。
図８もまた、図７と同様に、ｔ＝０．０５ｓにおいて断線が生じ、電流値は、分岐点（位置ＤＣ１）より左側（配電用変電所側）の幹線１で測定している。
健全相（Ｕ相、Ｗ相）の電流は、断線前後において変化しないが、断線相（Ｖ相）の電流は、断線後にわずかに減少する。
このように、電流平衡となる負荷パターンＰ１から電流不平衡となる負荷パターンＰ４に変えても、同様の現象がみられるが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値は、負荷パターンＰ４に対応してＵ相≒Ｗ相＞Ｖ相の関係になっている。
【0024】
図９（ａ）は、負荷パターンＰ１における分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）においてＡで囲んだ部分の拡大図を示す。
図２に示すように、断線点が、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ１、位置ＤＣ２から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ２、位置ＤＣ３から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ３、位置ＤＣ４から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ４、位置ＤＣ５から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ５の５通り（それぞれ断線点距離Ｄｄｃ＝１～５ｋｍ）であるとして、それぞれの断線発生時に共同接地線に流れる電流Ｉｃｔ１、Ｉｃｔ２を、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２により測定する。
図９（ａ）に示すように、第２の電流測定器ＣＴ２により測定した電流Ｉｃｔ２は、断線点距離に応じて電流位相および電流値が変化しない。
図９（ｂ）に示すように、第１の電流測定器ＣＴ１により測定した電流Ｉｃｔ１は、断線前後で断線点距離に応じて電流位相が変化し、電流値が減少する。
図２に示すように、断線点が、高圧配電線の立ち上がりから１ｋｍの位置ＤＣ１から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ１、位置ＤＣ２から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ２、位置ＤＣ３から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ３、位置ＤＣ４から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ４、位置ＤＣ５から分岐した後１ｋｍの位置ｄｃ５の５通り（それぞれ断線点距離Ｄｄｃ＝１～５ｋｍ）であるとして、それぞれの断線発生時に共同接地線に流れる電流Ｉｃｔ１、Ｉｃｔ２を、第１の電流測定器ＣＴ１および第２の電流測定器ＣＴ２により測定する。
図９（ａ）に示すように、第２の電流測定器ＣＴ２により測定した電流Ｉｃｔ２は、断線点距離に応じて電流位相および電流値が変化しない。
図９（ｂ）に示すように、第１の電流測定器ＣＴ１により測定した電流Ｉｃｔ１は、断線前後で断線点距離に応じて電流位相が変化し、電流値が減少する。
【0025】
図１０（ａ）は、負荷パターンＰ４における分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流の波形を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）においてＡで囲んだ部分の拡大図を示す。
負荷パターンをＰ１からＰ４に変えても、同様の現象がみられる。
図９および図１０に基づき、断線発生時の電流Ｉｃｔ１とＩｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔを負荷パターンＰ１～Ｐ４および位置ｄｃ１～ｄｃ５（断線点距離Ｄｄｃ＝１～５ｋｍ）に関して算出して図１１に示す。
負荷パターンをＰ１からＰ４に変えても、同様の現象がみられる。
図９および図１０に基づき、断線発生時の電流Ｉｃｔ１とＩｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔを負荷パターンＰ１～Ｐ４および位置ｄｃ１～ｄｃ５（断線点距離Ｄｄｃ＝１～５ｋｍ）に関して算出して図１１に示す。
【0026】
図１１は、断線点距離と分岐線の断線時にＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示す。
図１１では、横軸を断線点距離Ｄｄｃ（ｋｍ）、縦軸を断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１に流れる電流Ｉｃｔ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流Ｉｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔ（ｓ）として、負荷パターンＰ１～Ｐ４に関して結果をプロットしている。
負荷パターンによらず、断線点距離が長くなると、ゼロクロス点の時間差は長くなり、断線点距離とゼロクロス点の時間差とは線形関係にあることが分かる。それゆえ、本発明では、負荷パターンおよびゼロクロス点の時間差から、断線点距離（断線点の位置）を推定することができる。
図１１では、横軸を断線点距離Ｄｄｃ（ｋｍ）、縦軸を断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１に流れる電流Ｉｃｔ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流Ｉｃｔ２のゼロクロス点の時間差Δｔ（ｓ）として、負荷パターンＰ１～Ｐ４に関して結果をプロットしている。
負荷パターンによらず、断線点距離が長くなると、ゼロクロス点の時間差は長くなり、断線点距離とゼロクロス点の時間差とは線形関係にあることが分かる。それゆえ、本発明では、負荷パターンおよびゼロクロス点の時間差から、断線点距離（断線点の位置）を推定することができる。
【0027】
以上より、図６の幹線断線時および図１１の分岐線断線時のいずれの場合も、計算機ＣＯＭにおいて、複数の負荷パターンに関して、断線点距離と、第１の電流値および第２の電流値のゼロクロス点の時間差と、の関係をシミュレーションにより求め、負荷パターンおよびゼロクロス点の時間差から、断線点距離（断線点の位置）を推定できることが分かった。
特に、図６の幹線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、３ミリ秒以下であるのに対して、図１１の分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、０．２５ミリ秒以下であり、オーダが１桁異なるため、幹線および分岐線の断線を区別することができる。
特に、図６の幹線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、３ミリ秒以下であるのに対して、図１１の分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、０．２５ミリ秒以下であり、オーダが１桁異なるため、幹線および分岐線の断線を区別することができる。
【0028】
（ゼロクロス点の時間差の発生要因）
図１２は、ゼロクロス点の時間差の発生要因を説明するための共同接地線の等価回路を示す。
上述したように、高圧配電線１で断線が発生した場合、電流Ｉｃｔ１の電流位相は断線前後で断線点距離に応じて変化するが、Ｉｃｔ２の電流位相は断線前後で変化しない。このことから、断線後に電流Ｉｃｔ２を基準とした電流Ｉｃｔ１の位相変化を起因とするゼロクロス点の時間差Δｔは式（１）で表される。
ＸＤＣＳ：断線後の第１の電流測定器ＣＴ１と第２の電流測定器ＣＴ２との間の合成リアクタンス値
Ｒｐｓ：断線後の第１の電流測定器ＣＴ１と第２の電流測定器ＣＴ２との間の合成抵抗値
図１２は、ゼロクロス点の時間差の発生要因を説明するための共同接地線の等価回路を示す。
上述したように、高圧配電線１で断線が発生した場合、電流Ｉｃｔ１の電流位相は断線前後で断線点距離に応じて変化するが、Ｉｃｔ２の電流位相は断線前後で変化しない。このことから、断線後に電流Ｉｃｔ２を基準とした電流Ｉｃｔ１の位相変化を起因とするゼロクロス点の時間差Δｔは式（１）で表される。
【数1】
Ｒｐｓ：断線後の第１の電流測定器ＣＴ１と第２の電流測定器ＣＴ２との間の合成抵抗値
【0029】
（ゼロクロス点の時間差の負荷依存性の検討）
高圧配電線に流れる電流は、当該高圧配電線に接続されている負荷の分布および大きさによって変化する。そこで、以下、負荷の分布および大きさの影響について検討する。
はじめに、ゼロクロス点の時間差が、負荷の分布に依存するのかを検討する。
図２に示すように、区画Ｔｒ１～Ｔｒ５を設定し、各区画における変圧器の抵抗を、表２、３に示すように、表１に示した負荷パターンＰ２とほぼ同等の電流となるように設定する。
高圧配電線に流れる電流は、当該高圧配電線に接続されている負荷の分布および大きさによって変化する。そこで、以下、負荷の分布および大きさの影響について検討する。
はじめに、ゼロクロス点の時間差が、負荷の分布に依存するのかを検討する。
図２に示すように、区画Ｔｒ１～Ｔｒ５を設定し、各区画における変圧器の抵抗を、表２、３に示すように、表１に示した負荷パターンＰ２とほぼ同等の電流となるように設定する。
【0030】
表２の負荷パターンＰ２－１では、区画Ｔｒ４、Ｔｒ５の変圧器の抵抗Ｒ１を小さくすることにより、負荷分布を生じさせる。
【表2】
【0031】
表３の負荷パターンＰ２－２では、区画Ｔｒ１、Ｔｒ２の変圧器の抵抗Ｒ１を小さくすることにより、負荷分布を生じさせる。
【表3】
【0032】
図１３（ａ）は、高圧配電線の区間に電流不平衡が生じた場合の幹線断線時における断線点距離とＣＴ１とＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を示し、図１３（ｂ）は、分岐線断線時における関係を示す。
図１３（ａ）では、図６に示す負荷パターンＰ１～Ｐ４のプロットに、負荷パターンＰ２－１、Ｐ２－２のプロットを重ねて表示している。負荷パターンＰ２、Ｐ２－１、Ｐ２－２のプロットがほぼ一致している。このことから、幹線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しないことが分かる。
図１３（ｂ）では、図１１に示す負荷パターンＰ１～Ｐ４のプロットに、負荷パターンＰ２－１、Ｐ２－２のプロットを重ねて表示している。負荷パターンＰ２、Ｐ２－１、Ｐ２－２のプロットがほぼ一致している。このことから、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しないことが分かる。
このように、幹線断線時および分岐線断線時の両方において、ゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しない。それゆえ、幹線および分岐線の断線点を推定するために、負荷電流の分布を考慮する必要がないことが分かる。
ゼロクロス点の時間差Δｔが、負荷電流の分布に依存しないのは、負荷電流に偏りがある場合でも、高圧配電線の立ち上がりの負荷電流の大きさが同じであれば、各地点における作用インダクタンスの合計値は、同一高圧配電線において同じ値となり、作用インダクタンスと接地抵抗とのはしご型回路で構成される第１の電流測定器ＣＴ１から第２の電流測定器ＣＴ２までの合成リアクタンスが変化しないためと考えられる。
図１３（ａ）では、図６に示す負荷パターンＰ１～Ｐ４のプロットに、負荷パターンＰ２－１、Ｐ２－２のプロットを重ねて表示している。負荷パターンＰ２、Ｐ２－１、Ｐ２－２のプロットがほぼ一致している。このことから、幹線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しないことが分かる。
図１３（ｂ）では、図１１に示す負荷パターンＰ１～Ｐ４のプロットに、負荷パターンＰ２－１、Ｐ２－２のプロットを重ねて表示している。負荷パターンＰ２、Ｐ２－１、Ｐ２－２のプロットがほぼ一致している。このことから、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しないことが分かる。
このように、幹線断線時および分岐線断線時の両方において、ゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の分布に依存しない。それゆえ、幹線および分岐線の断線点を推定するために、負荷電流の分布を考慮する必要がないことが分かる。
ゼロクロス点の時間差Δｔが、負荷電流の分布に依存しないのは、負荷電流に偏りがある場合でも、高圧配電線の立ち上がりの負荷電流の大きさが同じであれば、各地点における作用インダクタンスの合計値は、同一高圧配電線において同じ値となり、作用インダクタンスと接地抵抗とのはしご型回路で構成される第１の電流測定器ＣＴ１から第２の電流測定器ＣＴ２までの合成リアクタンスが変化しないためと考えられる。
【0033】
次に、ゼロクロス点の時間差が、負荷の大きさに依存するのかを検討する。
表４の負荷パターンＰ２－３では、表１に示した負荷パターンＰ２の電流不平衡と同じ条件として、全区画の変圧器の抵抗を２倍にする。
表４の負荷パターンＰ２－３では、表１に示した負荷パターンＰ２の電流不平衡と同じ条件として、全区画の変圧器の抵抗を２倍にする。
【表4】
【0034】
図１３（ａ）では、負荷パターンＰ２、Ｐ２－３のプロットがほぼ一致している。このことから、幹線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の大きさには依存しないことが分かる。これは、負荷電流の不平衡割合が等しければ、電流比ｘｉの各区間の和が同じ値になるためである。
図１３（ｂ）では、負荷パターンＰ２－３のΔｔは、負荷パターンＰ２のΔｔより大きい。このことから、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の大きさに依存することが分かる。
それゆえ、センサ内蔵開閉器により負荷電流を測定し、測定した負荷電流に対する断線点距離と断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を把握することにより、断線点を推定することができる。
図１３（ｂ）では、負荷パターンＰ２－３のΔｔは、負荷パターンＰ２のΔｔより大きい。このことから、分岐線断線時のゼロクロス点の時間差Δｔは、負荷電流の大きさに依存することが分かる。
それゆえ、センサ内蔵開閉器により負荷電流を測定し、測定した負荷電流に対する断線点距離と断線発生時に第１の電流測定器ＣＴ１と第２の電流測定器ＣＴ２に流れる電流のゼロクロス点の時間差との関係を把握することにより、断線点を推定することができる。
【符号の説明】
【0035】
１ａ、１ｂ 断線推定装置
ＣＯＭ 計算機
ＣＴ１ 第１の電流測定器
ＣＴ２ 第２の電流測定器
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ センサ内蔵開閉器
ＣＯＭ 計算機
ＣＴ１ 第１の電流測定器
ＣＴ２ 第２の電流測定器
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ センサ内蔵開閉器
【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】