故障点評定について

架空送電線と違い、地中送電線はその名の通り電線が地中にあるため故障が起きた時、目視での発見ができません。
故障点評定とは、地中送電における電線の故障箇所を見つけるための方法のことです。本項では、故障点評定の種類と原理について取り上げます。高圧受変電設備では、長距離埋設高圧ケーブル地絡事故時に使う知識となります。

故障点評定には以下の4つの種類があります。

  • マーレーループ法
  • 交流ブリッジ法
  • 静電容量法
  • パルスレーダ法

初めに、マーレーループ法です。

この図の赤い×が故障点として、位置を特定するために図のようにマーレーループ装置を接続します、下の図のようなホイートストンブリッジの原理に基づいた等価回路によって故障点xの位置を発見します。

マーレーループ法はとても重要なので必ず覚えるようにしてください。

2番目に、交流ブリッジ法を説明します。
ブリッジ回路の原理を利用して線路のインピーダンスやアドミタンスを求めて故障点を特定する方法です。

図にあるDの検電計に電流が流れない平衡状態はZ1×Z4=Z2×Z3となります。
加えて、交流の場合は複素数を使ってZ=R+jXであらわし、実数部と虚数部を連立方程式で解くことによって不明なインピーダンスを求めるという方法です。

この方法は断線故障で採用されています。

3番目に、静電容量法を説明します。
この方法は、名前の通り素材や太さが一定のケーブルであれば、静電容量が長さに比例するという点を利用します。
つまり、故障箇所のあるケーブルの静電容量を計測し、故障点までの長さを求めるという方法です。

マーレーループ法が使用できない時に用いられます。

最後にパルスレーダ法です。
パルスレーダ法は、測定点から故障点のあるケーブルに印加したパルス電圧が、故障点で反射して測定点に戻ってくることを利用し故障点までの長さを計測する方法です。

上記の4つの方法を利用すると、地中送電でも故障箇所を特定し対応することができます。
地中送電は今後、部分的ではあっても採用されることが増えてくるでしょう。
試験でも出題されることも多くなる可能性があるので、種類と原理はしっかり覚えておいてください。



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