架空送電線の故障箇所を特定するための装置
電気ネットワークでは、故障箇所を特定するための装置が主に普及しています。 架空送電線 緊急モードパラメータの測定に基づいて、10 kV 以上の電圧。これらのデバイスは、短絡や接地が発生した場合に損傷箇所を特定するように設計された 2 つの主要なグループに分類できます。
短絡発生時の故障箇所の特定
永久的な損傷が発生した場合の送電線の遮断は、電力の供給不足や消費者への物的損害につながるため、送電線の短絡箇所を特定することは特に重要です。このような場合、損害賠償請求の迅速化は大きな経済効果をもたらします。
動作原理に従って短絡の検索を加速し、位置を特定するためのデバイスは、2つのサブグループに分けることができます。
1）損傷場所までの距離を決定し、緊急運転中に関連する電気量を自動測定および固定するための固定装置。
2）線路の損傷部分を判断するための装置（ネットワークセンサー、短絡インジケータ、緊急運転中の電気値の変化の自動監視および修正）。
さまざまなタイプの固定装置が開発されており、その多くはうまく動作しています。電圧が10 kVの地方の配電ネットワークでは、FIPタイプ（FIP-1、FIP-2、FIP-F）、LIFPなどのデバイスが使用されます。 FMK-10 タイプのデバイスも広く使用されています。
固定装置が短絡時の電気量の自動測定と固定を行うことを考慮すると、固定装置は特定の要件、特に次の要件を満たす必要があります。測定は、ラインの損傷部分をリレー保護から切り離す前に完了する必要があります。約 0.1 秒以内に、装置は、運用現場チーム (常勤なし) が変電所に到着するのに十分な時間、固定電気量の値を維持しなければなりません。 4 時間以上の場合は、ラインの緊急停止の場合にのみ観測値が固定されるように、装置の自動選択的起動を提供する必要があります。装置は一定の測定精度を提供する必要があります (通常、相対測定誤差は許容されません)。 5%を超える）など。
装置を固定するための最も簡単なオプションの1つ - 短絡電流測定装置...さらに、短絡位置までの距離を決定するには、電流を計算するときに考慮されるものとは逆の問題を解決できます。短絡点までの短絡抵抗の電流と電圧の既知の値を正確に決定する必要があります。この抵抗がわかれば、既知のネットワーク パラメータを使用して、短絡点までの距離を見つけるのは難しくありません。
最も一般的なのは、いわゆる電気メモリを備えた定着装置です。それらは蓄積コンデンサの使用に基づいています。さらに、短絡プロセス中、蓄積コンデンサは、検出された短絡電流の値に比例する電圧（または対応する電圧）まで急速に充電される。次に、次のステップで、長期メモリ要素を制御するストレージ コンデンサにリーダーが接続されます。このようにして、リレー保護の作用と固定値を長期間維持する機能により、ラインがオフになる前に、高速測定に対する上記の要件が確保されます。
この原理に基づいて、FIP タイプの上記のデバイスが開発され、地方の 10 kV ネットワークに応用できるようになりました。
短絡電流が固定されている機器の実用化を容易にするため、緊急時に毎回計算を行う必要がなくなり、平衡電流曲線が作成されます。同時に各出力線路上の十分な数の点について予め短絡電流を計算しておき、計算結果に応じて等価電流を線路回路に流します。短絡電流の値が等しい線路と分岐の主要部分の曲線。デバイスは、分点電流曲線を含む線図に従って特定の短絡電流値を固定した後、故障検索領域を直接決定します。
しかし、FIP タイプの最も単純なデバイスは、短絡電流を記録するため、次のような多くの欠点があります。短絡点までの距離を決定するには、追加の計算や等電流曲線の事前構築、精度が必要です。測定値（機器誤差）は、障害箇所の接触抵抗（主にアーク抵抗）、ネットワーク電圧レベル、負荷電流の値（デバイスは実際に総負荷と短絡電流を測定します）などの影響を受けます。 。
クランピング抵抗計、特にリアクタンスを測定する抵抗計の方がより完璧です。抵抗、つまり電圧と電流の比を測定する場合、電圧レベルの変化が測定の精度に及ぼす影響を大幅に軽減することができます。リアクタンスの測定により、主にアクティブな短絡点でのアーク抵抗の影響も軽減され、キロメートル単位の計器スケールの完成が可能になります。さらに、デバイスが短絡モードに先立って負荷電流を測定すると、負荷電流の影響を考慮し、それに応じて低減することが可能になります。
オーム計は、クランプ電流計や電圧計とは異なり、入力に供給される 1 つではなく 2 つの量 (電流と電圧) を測定します。負荷の分流効果を軽減するために、短絡が発生する前に負荷電流を個別に測定できます。これらの値はすべて、上で説明した原理に従って固定（記憶）され（この場合、電流はそれに比例する電圧に事前変換されます）、その後、特別な回路（変換ブロック）を使用して信号に変換されます。抵抗に比例します（前の負荷の電流を考慮した合計、無効性）など）。ラインの反応性（誘導）抵抗が使用されるワイヤの断面積にほとんど依存しないことを考慮すると、これらのデバイスのスケールはキロメートル単位で目盛り付けされます。このようなデバイスには、FMK-10、FIS などの固定抵抗計が含まれます。
架線損傷検知装置
このようなデバイスの助けを借りて、10〜35 kVの電圧の架空線の短絡点の検索方向を決定できます。デバイスは、原則として、ラインの分岐、つまり接続ポイントの後の最初のサポートに設置されます。短絡がデバイスの設置点の幹線の分岐またはセクションで発生した場合に、短絡の発生を記録します。破線上の短絡を検索すると、設置場所の背後に短絡があるか（デバイスがトリガーされる）、または存在しない（動作していない）かについて、これらのデバイスから情報を受け取ります。電気ネットワークでは、UPU-1 タイプの損傷領域用インジケータと、より高度で信頼性の高い UKZ タイプの短絡インジケータが広く配布されています。
このインジケータは、ワイヤの領域に取り付けられた磁気（誘導）電流センサを使用する際に、ワイヤに直接接続せずに短絡が発生したことを修正します。 1 つのインジケーターで、あらゆるタイプの相間短絡に関する情報が得られます。
UKZ タイプの指示計は、磁気センサーに加えて、電子制御回路と磁気指示計を含む実行ユニットの形で作られています。
設置場所の背後で短絡が発生した場合 短絡突入電流によってトリガーされ、その結果、インジケーターフラグが明るいオレンジ色に塗られた側を観察者に向け、ラインが遮断された場合でもこの位置に留まります。保護。
ラインのアクティブ化後 (自動閉鎖が成功したとき、または障害が除去された後)、インジケーターフラグは自動的に元の位置に戻ります。フラグが返されるのは、アンテナ コンバータを使用したグリッド電圧の容量性選択によるものです。
標識を設置すると、回線が損傷した場合にサービス担当者が分岐点をバイパスし、損傷箇所を特定した後、回線全体ではなく、短絡した損傷箇所のみを見つけることができるようになります。短絡点までの距離を決定するために、固定装置がない場合とある場合の両方でポインターを設定することをお勧めします。2番目のケースでは、田舎の線路の分岐により、10 kVの読み取り値固定装置が1つではなく、原則としていくつかの短絡点（幹線およびさまざまな分岐上）を決定するという事実により、ポインタの検索が加速されます。
単相アース短絡箇所を特定するための装置
単相地絡は最も一般的なタイプの故障です。孤立した中性線で運用されている田舎の 10 kV 配電網では、比較的低い電流を伴う単相地絡は短絡とはなりません。したがって、障害が発生した場合、障害を修復するのに必要な時間の間、回線を切断しないことが許可されます。
ただし、単相地絡が二相地絡になる可能性があるため、できるだけ早く故障を特定して修理する必要があります。後者は短絡であり、保護によって無効になり、ユーザーの電源が遮断されます。
また、ワイヤーが切れて地面に落ちるなど、地面に損傷が生じる可能性があり、人や動物の命にとって非常に危険です。同時に、内部の損傷などの隠れた損傷の結果として地絡が発生する可能性があります。 ひび割れた絶縁体外部に短絡の兆候がなく、視覚的に検出することが非常に困難な場合。したがって、特別なデバイス、つまり損傷場所をより簡単かつ迅速に見つけることができるポータブルデバイスが開発されました。
地絡電流の高調波成分の測定に基づいた、電圧 10 kV の電気ネットワークで使用される携帯機器の動作原理。負荷電流と比較して地絡電流のスペクトル内の高調波のレベルが大幅に高いため、これらのデバイスの効率的な動作が保証されます。
10 kVの田舎の電気ネットワークでは、「検索」（製造中止）タイプのデバイスと、より高度な「ウェーブ」および「プローブ」タイプのデバイスが使用されます。 「検索」および「波形」デバイスの主な要素は、電流の高調波成分の出現（振幅の増加）を検出する磁気（誘導）センサーと、デバイスが必要とする高調波成分を通過させる高調波を含むフィルターです。が設定されている場合、アンプは必要な信号ゲインを提供し、結果の信号を生成する測定デバイスを提供します。
線路内の地絡の位置は次のように決定されます。線路のバイパスが変電所から始まる場合、測定は変電所からの線路出口で行われ、線路の下にデバイスを置きます。破線は測定器の針の最大偏差によって決まります。損傷したラインの分岐点で測定を行うことにより、損傷した枝または幹のセクションが同様に決定されます。地絡の位置の背後では、デバイスの読み取り値が急激に減少し、これによって障害点が特定されます。
「プローブ」デバイスは指向性デバイスです。つまり、地絡の位置を特定するだけでなく、検索の方向も提供します。これは、検索が変電所からではなく、いくつかの場所から開始される場合に重要です。損傷したラインのポイント。その動作は、11 次高調波 (550 Hz) の電圧位相と電流位相の比較に基づいています。したがって、示された基本要素に加えて、「プローブ」には位相比較器があり、出力測定装置には中央にゼロの目盛りが付いています。