(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ａ）を更新保存し、これを定常値（ａ）とする第１のＶｄｑ演算手段と、
三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｂ）を更新保存し、これを定常値（ｂ）とする第２のＶｄｑ演算手段と、
三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｃ）を更新保存し、これを定常値（ｃ）とする第３のＶｄｑ演算手段と、
電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出相対値を設定する事故検出相対値設定手段と、
前記Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、定常値（ａ）、定常値（ｂ）、及び定常値（ｃ）のそれぞれとの差を求め、それら差と事故検出相対値とを、比較し、それぞれ比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）、並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号を、それぞれ出力する比較手段（ａ）、比較手段（ｂ）、及び比較手段（ｃ）と、
前記ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）を入力し、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故相判別手段と、を有する事故検出装置。
【数１】
0005424908.tif 000018
【数２】
0005424908.tif 000019
【数３】
0005424908.tif 000020
【請求項２】
更に、三相交流電圧のａ相、ｂ相、及びｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、（１）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（Ｎ）とするとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（Ｎ）を更新保存し、これを定常値（Ｎ）とする第４のＶｄｑ演算手段と、
前記Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）との差を求め、その差と事故検出相対値とを比較し、比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（Ｎ）並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号を、それぞれ出力する比較手段（Ｎ）と、
前記ＲＳＬＴ（Ｎ）を入力し、直接接地系で事故が生じたことを判別する直接接地系事故判別手段と、を有する請求項１に記載の事故検出装置。
【数４】
0005424908.tif 000021
【請求項３】
更に、前記ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）を入力し、これらの論理和をとり、その結果として論理信号ＯＲ（ａｂｃ）を出力するとともに、その結果によって何れかの相によって事故が生じたことを判別する事故判別手段と、
を有する請求項２に記載の事故検出装置。
【請求項４】
更に、前記ＯＲ（ａｂｃ）及び前記ＲＳＬＴ（Ｎ）を入力し、ＯＲ（ａｂｃ）と、前記ＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値と、の論理積をとり、その結果によって抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別する抵抗及び非接地系事故判別手段と、
を有する請求項３に記載の事故検出装置。
【請求項５】
三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求める第１ＢのＶｄｑ演算手段と、
三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求める第２ＢのＶｄｑ演算手段と、
三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求める第３ＢのＶｄｑ演算手段と、
電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出絶対値を設定する事故検出絶対値設定手段と、
前記Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、前記事故検出絶対値とを、比較し、それぞれ比較した結果として論理信号ＲＳＬＴＢ（ａ）、ＲＳＬＴＢ（ｂ）、及びＲＳＬＴＢ（ｃ）、並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号Ｂを、それぞれ出力する比較手段Ｂ（ａ）、比較手段Ｂ（ｂ）、及び比較手段Ｂ（ｃ）と、
前記ＲＳＬＴＢ（ａ）、ＲＳＬＴＢ（ｂ）、及びＲＳＬＴＢ（ｃ）を入力し、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故相判別手段Ｂと、を有する事故検出装置。
【数５】
0005424908.tif 000022
【数６】
0005424908.tif 000023
【数７】
0005424908.tif 000024
【請求項６】
三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ａ）を更新保存し、これを定常値（ａ）とし、
三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｂ）を更新保存し、これを定常値（ｂ）とし、
三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｃ）を更新保存し、これを定常値（ｃ）とし、
電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出相対値を設定し、
前記Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、定常値（ａ）、定常値（ｂ）、及び定常値（ｃ）のそれぞれとの差を求め、それら差と事故検出相対値とを、比較し、それぞれ比較した結果によって、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故検出方法。
【数８】
0005424908.tif 000025
【数９】
0005424908.tif 000026
【数１０】
0005424908.tif 000027
【請求項７】
更に、三相交流電圧のａ相、ｂ相、及びｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、（１）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（Ｎ）とするとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（Ｎ）を更新保存し、これを定常値（Ｎ）とし、
前記Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）との差を求め、その差と事故検出相対値とを比較し、比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（Ｎ）を求めるとともに、比較した結果に基づいて、直接接地系で事故が生じたことを判別する請求項６に記載の事故検出方法。
【数１１】
0005424908.tif 000028
【請求項８】
更に、前記ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）の論理和をとり、その結果として論理信号ＯＲ（ａｂｃ）を求めるとともに、その結果によって何れかの相によって事故が生じたことを判別する請求項７に記載の事故検出方法。
【請求項９】
更に、前記ＯＲ（ａｂｃ）と前記ＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値と、の論理積をとり、その結果によって抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別する請求項８に記載の事故検出方法。
【請求項１０】
三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求め、
三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求め、
三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求め、
電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出絶対値を設定し、
前記Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、前記事故検出絶対値とを、比較し、それぞれ比較した結果によって、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて、事故が生じた相を判別する事故検出方法。
【数１２】
0005424908.tif 000029
【数１３】
0005424908.tif 000030
【数１４】
0005424908.tif 000031
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の現象に着目して、電力系統における事故を検出する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統には、地絡、短絡、断線等による事故が発生する場合がある。そして、これらの事故は、例えば、交流電圧の変動等（電力系統の現象）を捉えて、発生した、あるいはその可能性がある、と認識される。
【０００３】
事故検出手段の一例は、入力情報源である電圧の波形変化をＡ／Ｄ変換し、これによって得られるディジタル数値を用いて、事故認定のための（事故）検出値と比較を行い、検出値を超えた場合に事故が生じたと認定する（即ち、事故を検出する）ものである。例えば、三相交流電圧を三相のベクトルが回転する空間ベクトルに変換することによって、瞬時電圧低下等の三相交流電圧の微細な変化を捉えることが可能である。
【０００４】
図１は、空間ベクトルを表す概略図である。（１）式、（２）式は、図１に示された三相空間ベクトルから、上記検出値と比較すべきＶｄｑ（Ｖｄｑ値、Ｖｄｑ演算値）を求める公知の演算式である（非特許文献１を参照）。例えば、低下した交流電圧の絶対値を検出値とし、この検出値よりＶｄｑ値が低下した場合に、事故が生じたと認定することが出来る。
【０００５】
【数１】
0005424908.tif 000002
【０００６】
【数２】
0005424908.tif 000003
【０００７】
図２及び図３は、直接接地系における、地絡深度１５％の事故例を示すグラフである。本事故例は、ａ相の電圧（Ｖａ）のみ（１相だけ）が１５％低下した一線地絡事故の場合であり、図２には、Ｖｄｑ演算値の変化が表され、図３には、そのＶｄｑ演算値と併せて、三相交流電圧の各相の波形が表されている。例えば、地絡前における正常時の各相の電圧が６３．５Ｖｒｍｓ（ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ、実効値）であれば、地絡後には、ｂ相及びｃ相の電圧（Ｖｂ、Ｖｃ）は６３．５Ｖｒｍｓのまま、Ｖａのみが５４．０Ｖｒｍｓとなる。
【０００８】
図２より明らかなように、Ｖｄｑ演算値は明らかに変化する。よって、定常値（図２を参照、正常時のＶｄｑ演算値）から僅かに小さい検出値を設けておけば、このＶｄｑ値の低下によって、事故を検出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１７８３９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９９２７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】社団法人日本電気技術者協会、「ＰＭ同期モータについて」、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｅｅａ．ｏｒ．ｊｐ／ｃｏｕｒｓｅ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／０７１１１／
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の事故検出手段は、以下のような問題を抱えている。
【００１２】
（Ａ）先ず、抵抗及び非接地系においては、一線地絡事故が発生しても、Ｖｄｑ演算値は変化せず、従って、抵抗及び非接地系における一線地絡事故では、事故を検出することが出来ない。図４及び図５は、抵抗及び非接地系における、地絡深度１５％の事故例を示すグラフである。図４及び図５に示される事故例は、先に図２及び図３に示した例と同様に、Ｖａのみが１５％低下した一線地絡事故の場合であり、図４には、Ｖｄｑ演算値が表され、図５には、そのＶｄｑ演算値と併せて、三相交流電圧の各相の波形が表されている。この場合においても、Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃ値は瞬時変化するが、例えば、地絡発生前における正常時の各相の電圧が６３．５Ｖｒｍｓであれば、地絡発生後には、Ｖａは５４．０Ｖｒｍｓに低下するのに対し、Ｖｂ及びＶｃは６８．８Ｖｒｍｓに上がってしまう。その結果として、Ｖｄｑ演算値は変化しない（定常値（正常時のＶｄｑ演算値）からの変化が零である）。よって、Ｖｄｑ演算値に基づいては、一線地絡事故を認識することは出来ない。
【００１３】
上記現象は、中性点の移動として説明することが出来る。図６は、抵抗及び非接地系における正常時（健全時）の三相交流電圧を示す図であり、極座標のベクトル図である。図７は、図６の状態（健全）から、抵抗及び非接地系において一線地絡事故が発生したときの三相交流電圧の変化を示す図であり、極座標のベクトル図である。
【００１４】
図６と図７を比べてわかるように、抵抗及び非接地系では、地絡によって、中性点ＯがＶａの側に移動して（変化量は９．５Ｖｒｍｓ）、Ｖａは低下するのに対し、Ｖｂ及びＶｃは増加する。このとき、Ｖｄｑ演算値が、定常値よりＶａは−側に、Ｖｂ及びＶｃは＋側に変化することを期待されるが、（１）式、（２）式によって得られるＶｄｑ演算値の変化は、理論的に零となり、実用的に使えない。
【００１５】
尚、図７は、簡易な系統構成として、純抵抗の場合を示している。系統の構成要素として、誘導成分、容量性成分を含む場合は、ベクトル図は図８のようになる。この場合でも（１）式、（２）式によって得られるＶｄｑ演算値は変化しない。
【００１６】
（Ｂ）次に、微小な電圧変動や間歇地絡等の瞬時変化の現象を捉えて、事故を検出することが困難である。これは、電力系統の電圧が、負荷変動の影響を受けて、±１から±５Ｖの幅で逐次変動しており、正常時におけるＶｄｑ演算値は、実際として、常時、僅かに脈動していることに起因する。即ち、電圧変動により正常時にも生じ得る脈動のため、Ｖｄｑ演算値と比較すべき検出値の設定が容易には収斂しないのである。
【００１７】
従来の事故検出手段では、図１１に示されるように、先ず、（事故）検出値、復帰値、及び継続サンプル数を設定（入力）しておく。継続サンプル数は、事故の発生起因と考えられる波形を基に、実事故が継続した経験値相当のサンプル数とする。検出値、復帰値は、直接、Ｖｄｑと比較すべき値である。検出値の他に、復帰値を設定するのは、検出値１点では、ばたつきが生じ得るので、これを防止するためである。そして、図１２に示されるように、（（１）式、（２）式による演算で）Ｖｄｑを求め、そのＶｄｑが、検出値以下であり、復帰値以下である状態が、継続サンプル数だけ継続した場合に、事故を検出したと判別する。例えば、このとき、微小な電圧変動や間歇地絡等の瞬時変化の現象を捉えようとして、定常値６３．５Ｖｒｍｓに対して、検出値を６２．０Ｖｒｍｓに設定する（感度を上げる）と、正常（健全）時にも拘らず、誤った事故検出をしてしまうおそれがある。
【００１８】
（Ｃ）そして、事故相の判別をすることが出来ない。即ち、実際の事故現象は、三相ともに電圧低下現象が発生するとか、個別の相が地絡事故を発生する場合があるが、上記（１）式、（２）式より明らかなように、Ｖｄｑ演算値の変化だけに基づく従来の事故検出手段では、事故が生じた相を特定することは不可能である。
【００１９】
（Ｄ）又、上位系統の事故等の不要な事故までを、検出してしまうことがある。例えば、間歇地絡等の微細な現象を検出するために、検出値を定常値に近づけて設定しておくと（感度を上げておくと）、上位系統で動揺が生じた場合に、その下位の系において不要な事故検出を行ってしまう。一方、定常値から検出値を隔たった値に設定すると（感度を下げておくと）、間歇地絡等の微細な現象を検出することが出来ない。
【００２０】
（Ｅ）更に、微細な間歇地絡等を高速で検出することが望まれているが、従来の事故検出手段は、これに応えているとはいえない。
【００２１】
本発明は、このような従来の事故検出手段が抱えている問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、上記（Ａ）から（Ｅ）の問題を解決することにある。即ち、抵抗及び非接地系における一線地絡事故を検出し、微小な電圧変動や間歇地絡等の瞬時変化の現象を捉えてこれを事故と認定し、事故相の判別をし、微細な間歇地絡等を高速で検出し、一方、上位系統の事故等の不要な事故を検出することのない、新たな事故検出手段を提供することが、本発明の課題である。研究が重ねられた結果、以下の手段によって、この課題を解決出来ることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
即ち、先ず、本発明によれば、三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ａ）を更新保存し、これを定常値（ａ）とする第１のＶｄｑ演算手段と、三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｂ）を更新保存し、これを定常値（ｂ）とする第２のＶｄｑ演算手段と、三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求め、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｃ）を更新保存し、これを定常値（ｃ）とする第３のＶｄｑ演算手段と、電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出相対値を設定する事故検出相対値設定手段と、Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、定常値（ａ）、定常値（ｂ）、及び定常値（ｃ）のそれぞれとの差を求め、それら差と事故検出相対値とを、比較し、それぞれ比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）、並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号を、それぞれ出力する比較手段（ａ）、比較手段（ｂ）、及び比較手段（ｃ）と、ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）を入力し、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故相判別手段と、を有する事故検出装置（第１の事故検出装置）が提供される。
【００２３】
【数３】
0005424908.tif 000004
【００２４】
【数４】
0005424908.tif 000005
【００２５】
【数５】
0005424908.tif 000006
【００２６】
本発明に係る第１の事故検出装置においては、更に、三相交流電圧のａ相、ｂ相、及びｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、（１）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（Ｎ）とするとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（Ｎ）を更新保存し、これを定常値（Ｎ）とする第４のＶｄｑ演算手段と、Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）との差を求め、その差と事故検出相対値とを比較し、比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（Ｎ）並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号を、それぞれ出力する比較手段（Ｎ）と、ＲＳＬＴ（Ｎ）を入力し、直接接地系で事故が生じたことを判別する直接接地系事故判別手段と、を有することが好ましい。この場合において、更に、上記ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）を入力し、これらの論理和をとり、その結果として論理信号ＯＲ（ａｂｃ）を出力するとともに、その結果によって何れかの相によって事故が生じたことを判別する事故判別手段と、を有することが好ましい。この場合において、更に、上記ＯＲ（ａｂｃ）及びＲＳＬＴ（Ｎ）を入力し、ＯＲ（ａｂｃ）と、ＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値と、の論理積をとり、その結果によって抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別する抵抗及び非接地系事故判別手段と、を有することが好ましい。
【００２７】
【数６】
0005424908.tif 000007
【００２８】
本発明に係る第１の事故検出装置において、定常値（ａ）、定常値（ｂ）、定常値（ｃ）及び定常値（Ｎ）は、前回演算した正常（健全）状態におけるＶｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、Ｖｄｑ（ｃ）及びＶｄｑ（Ｎ）であることを意味する。
【００２９】
次に、本発明によれば、三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求める第１ＢのＶｄｑ演算手段と、三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求める第２ＢのＶｄｑ演算手段と、三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求める第３ＢのＶｄｑ演算手段と、電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出絶対値を設定する事故検出絶対値設定手段と、Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、事故検出絶対値とを、比較し、それぞれ比較した結果として論理信号ＲＳＬＴＢ（ａ）、ＲＳＬＴＢ（ｂ）、及びＲＳＬＴＢ（ｃ）、並びにそれら比較した結果に基づく事故検出信号Ｂを、それぞれ出力する比較手段Ｂ（ａ）、比較手段Ｂ（ｂ）、及び比較手段Ｂ（ｃ）と、ＲＳＬＴＢ（ａ）、ＲＳＬＴＢ（ｂ）、及びＲＳＬＴＢ（ｃ）を入力し、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故相判別手段Ｂと、を有する事故検出装置（第２の事故検出装置）が提供される。
【００３０】
【数７】
0005424908.tif 000008
【００３１】
【数８】
0005424908.tif 000009
【００３２】
【数９】
0005424908.tif 000010
【００３３】
本明細書において、単に（本発明に係る）事故検出装置というときは、第１の事故検出装置と第２の事故検出装置の両方を指すものとする。
【００３４】
本発明に係る第１の事故検出装置において、事故が発生しない状態であっても、（３）式、（４）式、（５）式で求めたＶｄｑは変動する。そのため、本発明に係る第１の事故検出装置では、その事故が起きていない状態における前回のＶｄｑの値を定常値（健全範囲）とし、その定常値と、演算で求めたＶｄｑ（今回のＶｄｑ）の差を求め、その差で事故の検出を判別する。その差とは、Ｖｄｑの値ではなく、Ｖｄｑの瞬時の変動幅である。そして、その差と比較される、事故が生じたとの判断基準が事故検出相対値である。この事故検出相対値は、変動幅の基準値として設定される値であり、事故検出相対値設定手段は、過去の経験値を事故検出相対値として入力する手段である。
【００３５】
これに対し、本発明に係る第２の事故検出装置では、定常値からの変動幅という概念はなく、事故の検出を、Ｖｄｑの値を基準として行う。事故が生じたとの判断基準が事故検出絶対値である。この事故検出絶対値は、Ｖｄｑそのものの基準値として設定される値であり、事故検出絶対値設定手段は、過去の経験値を事故検出絶対値として入力する手段である。本発明に係る第１の事故検出装置と本発明に係る第２の事故検出装置とは、この点が異なり、それ以外は同じである。本発明に係る第２の事故検出装置では、Ｖｄｑそのものを事故判断の基準としているので、その判断基準となる値を事故検出絶対値と呼び、本発明に係る第１の事故検出装置では、Ｖｄｑの変動幅を事故判断の基準としているので、その判断基準となる値を事故検出相対値と呼んでいる。又、本発明に係る第２の事故検出装置では、本発明に係る第１の事故検出装置とは異なり、定常値を取り扱わないこと、及び事故検出相対値ではなく事故検出絶対値を用いることに関連して、本発明に係る第１の事故検出装置に対応する各項目に、符号Ｂを追加し区別している。例えば、第１ＢのＶｄｑ演算手段、論理信号ＲＳＬＴＢ（ａ）、事故検出信号Ｂ、比較手段Ｂ（ａ）、比較手段Ｂ（ｂ）、及び比較手段Ｂ（ｃ）、事故相判別手段Ｂ等である。
【００３６】
本発明に係る事故検出装置において、古いサンプル値（古いサンプル時刻による値）は、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値より、１／２周期前のサンプル値及び１周期前のサンプル値のうち何れかであることが好ましい。即ち、Δｔは、１／２周期（に相当する時間）又は１周期（に相当する時間）であることが好ましい。
【００３７】
本発明に係る事故検出装置においては、更に、事故検出信号（第２の事故検出装置においては事故検出信号Ｂ）を入力したときに、少なくとも最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の記録を開始するよう記録起動信号を出力する記録起動手段を有することが好ましい。この場合に、本発明によれば、その事故検出装置と、上記記録起動信号を入力して、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の記録をする記録手段と、を備える記録起動機能付波形記録計が提供される。本発明に係る記録起動機能付波形記録計において、記録手段は、記録起動信号を入力して記録を開始することが出来ることの他は通常の記録計に相当するものである。記録手段は、紙に出力する（印刷する）ものであってもよく、電子ファイルに出力する（ペーパーレス）ものであってもよい。又、本発明によれば、その事故検出装置と、外部の複数の波形記録計と、を備え、それら事故検出装置と複数の波形記録計とが電気的に接続され、上記記録起動信号を入力して、外部の複数の波形記録計が、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の記録をする記録起動機能付波形記録システムが提供される。
【００３８】
本発明に係る事故検出装置において、上記記録起動手段は、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の他に、更に、他の２相の電圧、及び、演算によって求めたＶｄｑ、の記録を開始するよう記録起動信号を出力することが好ましい。この場合に、本発明に係る記録起動機能付波形記録計は、記録手段が、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の他に、更に、他の２相の電圧、及び、演算によって求めたＶｄｑ、の記録をすることが好ましい。又、本発明に係る記録起動機能付波形記録システムは、外部の複数の波形記録計が、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の他に、更に、他の２相の電圧、及び、演算によって求めたＶｄｑ、の記録をすることが好ましい。
【００３９】
本発明に係る事故検出装置において、各手段は、回路に置き換えて理解することが出来る。回路は、回路素子等で構成したハードウエア回路であってもよく、ＣＰＵ演算回路を用いてプログラムによって実現する（ソフトウエア回路）ことも可能である。後者の場合、記録起動信号は、ＣＰＵ部の出力インターフェイス部分から記録手段（記録計）部分へ出力される。
【００４０】
本発明に係る記録起動機能付波形記録計は、内部に記録計を付加した事故検出装置ということが出来、本発明に係る記録起動機能付波形記録システムは、（複数の）記録計を外部に付加した事故検出装置ということが出来る。
【００４１】
次に、本発明によれば、三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ａ）を更新保存し、これを定常値（ａ）とし、三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｂ）を更新保存し、これを定常値（ｂ）とし、三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求めるとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（ｃ）を更新保存し、これを定常値（ｃ）とし、電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出相対値を設定し、Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、定常値（ａ）、定常値（ｂ）、及び定常値（ｃ）のそれぞれとの差を求め、それら差と事故検出相対値とを、比較し、それぞれ比較した結果によって、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて事故が生じた相を判別する事故検出方法（第１の事故検出方法）が提供される。
【００４２】
【数１０】
0005424908.tif 000011
【００４３】
【数１１】
0005424908.tif 000012
【００４４】
【数１２】
0005424908.tif 000013
【００４５】
本発明に係る第１の事故検出方法においては、更に、三相交流電圧のａ相、ｂ相、及びｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、（１）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（Ｎ）とするとともに、事故が検出されていない状態において求めたＶｄｑ（Ｎ）を更新保存し、これを定常値（Ｎ）とし、Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）との差を求め、その差と事故検出相対値とを比較し、比較した結果として論理信号ＲＳＬＴ（Ｎ）を求めるとともに、比較した結果に基づいて、直接接地系で事故が生じたことを判別することが好ましい。この場合において、更に、上記ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、及びＲＳＬＴ（ｃ）の論理和をとり、その結果として論理信号ＯＲ（ａｂｃ）を求めるとともに、その結果によって何れかの相によって事故が生じたことを判別することが好ましい。この場合において、更に、上記ＯＲ（ａｂｃ）とＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値と、の論理積をとり、その結果によって抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別することが好ましい。
【００４６】
【数１３】
0005424908.tif 000014
【００４７】
次に、本発明によれば、三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑ（ａ）を求め、三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑ（ｂ）を求め、三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑ（ｃ）を求め、電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出絶対値を設定し、Ｖｄｑ（ａ）、Ｖｄｑ（ｂ）、及びＶｄｑ（ｃ）のそれぞれと、上記事故検出絶対値とを、比較し、それぞれ比較した結果によって、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて、事故が生じた相を判別する事故検出方法（第２の事故検出方法）が提供される。
【００４８】
【数１４】
0005424908.tif 000015
【００４９】
【数１５】
0005424908.tif 000016
【００５０】
【数１６】
0005424908.tif 000017
【００５１】
本明細書において、単に（本発明に係る）事故検出方法というときは、第１の事故検出方法と第２の事故検出方法の両方を指すものとする。
【００５２】
又、本明細書において、事故検出相対値及び事故検出絶対値を、単に事故検出値ともいうことがある。事故検出値というとき、それは、本発明に係る第１の事故検出装置及び本発明に係る第１の事故検出方法においては事故検出相対値を指し、本発明に係る第２の事故検出装置及び本発明に係る第２の事故検出方法においては事故検出絶対値を指す。
【００５３】
本発明に係る事故検出方法において、古いサンプル値（古いサンプル時刻による値）は、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値より、１／２周期前のサンプル値及び１周期前のサンプル値のうち何れかであることが好ましい。即ち、Δｔは、１／２周期（に相当する時間）又は１周期（に相当する時間）であることが好ましい。
【００５４】
次に、本発明によれば、上記した何れかの事故検出方法に基づいて、事故検出を認定したときに、少なくとも最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧の記録を開始する波形の記録方法が提供される。
【００５５】
本発明に係る波形の記録方法においては、上記した何れかの事故検出方法に基づいて、事故検出を認定したときに、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いた相の電圧に加えて、Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃの記録を開始することが好ましい。
【００５６】
尚、上記（１）式に基づくＶｄｑ演算それ自体は公知であり、本明細書において（本発明に係る全ての発明において）、演算自体は既知を踏襲する。
【発明の効果】
【００５７】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、直接接地系、抵抗及び非接地系の何れかにおいて、一線地絡事故が生じたことを検出することが出来る。これは、（３）式、（４）式、（５）式において、一の相の電圧として最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、他の２つの相にかかる電圧として古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用いているからである。
【００５８】
本発明に係る第１の事故検出装置及び第１の事故検出方法によれば、微小な電圧変動や間歇地絡等の瞬時変化の現象を捉え、事故検出を認定することが可能である。これは、定常値を正常状態における前回のＶｄｑとし、今回のＶｄｑと定常値（前回のＶｄｑ）との差を求め、その差と事故検出値とを比較し、その比較した結果によって、事故を検出したと認定するからである。
【００５９】
一般に、電力系統では、負荷の状態等に応じて電圧が±５％程度変動するため、従来のように、Ｖｄｑが検出値以下になったら事故と判断し、Ｖｄｑが復帰値以上になったら正常になったと判断する場合には、その変動を見込んだマージンを加味する必要がある。しかし、そうすると、そのマージンのために、事故であるのか変動であるのか判り難く、事故を高精度に検出することが困難である。本発明に係る第１の事故検出装置及び第１の事故検出方法によれば、事故発生前の電圧からの変化幅で検出するので、上記マージンは不要であり、微小な電圧変動や間歇地絡等の瞬時変化の現象を捉えて、事故を認定することが可能である。
【００６０】
本発明に係る第１の事故検出装置及び第１の事故検出方法によれば、上位系統の事故等の不要な事故までを検出してしまうことはない。これは、同じく、定常値を正常状態における前回のＶｄｑとし、今回のＶｄｑと定常値（前回のＶｄｑ）との差を求め、その差と事故検出値とを比較し、その比較した結果によって、事故を検出したと認定するからであり、マージンを設けたＶｄｑの値そのもので事故を検出するのではなく、事故前の電圧からの変化幅で検出するからである。
【００６１】
本発明に係る第１の事故検出装置及び第１の事故検出方法の好ましい態様によれば、直接接地系における事故と判断することが可能である。これは、第４のＶｄｑ演算手段では、Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いており、それでも事故が検出されるということは、それは直接接地系における事故と判断出来るからである。
【００６２】
本発明に係る第１の事故検出装置及び第１の事故検出方法の好ましい態様によれば、抵抗及び非接地系で事故が生じたと判別することが可能である。これは、抵抗及び非接地系事故判別手段では、何れかによって事故が生じたこと（直接接地系事故並びに抵抗及び非接地系事故）から、直接接地系事故を除外するからである。
【００６３】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、事故相の判別をすることが出来る。これは、三相全てのＶｄｑ演算値を求めるからである。全ての相毎に、事故を検出することが出来るので、事故が生じた相を判別（選別）することが可能である。
【００６４】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、事故を高速で検出することが可能である。これは、Ｖｄｑ演算に用いる古いサンプル値は、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値より１／２周期前のサンプル値及び１周期前のサンプル値の何れかだからである。
【００６５】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、Ｖｄｑ演算値の変化に基づき、電力系統の事故要因別に、事故を検出することが出来、電力系統の接地形態から派生する事故検出の難しさを排除出来る。そして、抵抗及び非接地系における事故現象でも波形情報データの収集を的確に行うことを可能とする。
【００６６】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、抵抗及び非接地系の回線で、保護継電器が動作しない間歇地絡事故等の発生時にも、その様相を検出することが出来る。そして、抵抗及び非接地系の一線地絡事故現象を、高速に認識し、波形データを記録することを可能にする。
【００６７】
本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法によれば、既述のように、微小で間歇の波形等を含む瞬時の電圧変化現象の場合でも、事故を検出することが可能であるので、その事故の検出に基づく波形データの収集により、事故の事前兆候を示すデータを基に将来の事故防止に向けた未然防止対策に寄与する。
【００６８】
本発明に係る事故検出装置は、主なものは論理回路として構築可能であるから、その構築及び設計あるいは設定及び管理を含めて、費用的な負担は小さく、経済的に格段の有効性がある。又、本発明に係る事故検出装置及び事故検出方法における定常値や事故検出値は、運用上の管理値と結びつき、実用的に使い易く、機能的に優れている。
【００６９】
本発明に係る記録起動機能付波形記録計及び本発明に係る波形の記録方法は、本発明に係る事故検出装置に基づき、波形データの収集を実現し、上記した優れた効果を現に導く。
【００７０】
本発明に係る記録起動機能付波形記録システムによれば、事故検出装置一台のみならず、複数の波形記録計を同時に記録起動させることが可能であるので、計測対象物の規模に応じた数の波形記録計を設置した場合に、連鎖的に事故等を検出して、迅速に対応することが可能である。そして、計測対象物の規模に応じて、必要最低限数の波形記録計によって、電力系統の区間毎に、各波形情報を正確に揃えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】空間ベクトルを表す概略図である。
【図２】直接接地系における、地絡深度１５％、２５ｍｓでａ相に地絡事故が発生した場合の事故例を示すグラフであり、Ｖｄｑ（ｒｍｓ）演算値の波形を表す図である。
【図３】直接接地系における、地絡深度１５％、２５ｍｓでａ相に地絡事故が発生した場合の事故例を示すグラフであり、Ｖｄｑ（ｒｍｓ）演算値及び三相交流電圧の各相の波形が表す図である。
【図４】抵抗及び非接地系における、地絡深度１５％、２５ｍｓでａ相に地絡事故が発生した場合の事故例を示すグラフであり、従来のＶｄｑ（ｒｍｓ）演算値の波形を表す図である。
【図５】抵抗及び非接地系における、地絡深度１５％、２５ｍｓでａ相に地絡事故が発生した場合の事故例を示すグラフであり、従来のＶｄｑ（ｒｍｓ）演算値及び三相交流電圧の各相の波形を表す図である。
【図６】抵抗及び非接地系における、正常時の三相交流電圧を示す極座標のベクトル図である。
【図７】抵抗及び非接地系であって、系統を構成する要素が純抵抗の場合における、一線地絡事故が発生したときの三相交流電圧の変化を示す極座標のベクトル図である。
【図８】抵抗及び非接地系における、系統を構成する要素が容量性成分を含む場合における、一線地絡事故が発生したときの三相交流電圧の変化を示す極座標のベクトル図である。
【図９】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を示す図であり、事故検出の論理を表す概略図である。
【図１０】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を示す図であり、事故検出の論理を表す概略図である。
【図１１】従来の事故検出手段（装置）における、設定値を設定（入力）する処理を表す流れ図である。
【図１２】従来の事故検出手段（装置）における、事故検出（更には記録起動）の処理を表す流れ図である。
【図１３】本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）の一実施形態を示す図であり、設定値を設定（入力）する処理を表す流れ図である。
【図１４】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を示す図であり、事故検出の処理を表す流れ図である。
【図１５】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ａ相のＶｄｑ演算値の波形を表すグラフである。
【図１６】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ａ相のＶｄｑ演算値及び三相交流電圧の各相の波形を表すグラフである。
【図１７】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ｂ相のＶｄｑ演算値の波形を表すグラフである。
【図１８】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ｂ相のＶｄｑ演算値及び三相交流電圧の各相の波形を表すグラフである。
【図１９】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ｃ相のＶｄｑ演算値の波形を表すグラフである。
【図２０】本発明に係る事故検出装置の一実施形態を表す図であり、抵抗及び非接地系における系統構成要素に容量性成分を含む場合で、ａ相の電圧が正弦波の最大に達した点（８５ｍｓ）で、地絡深度５％の事故が発生した例において、ｃ相のＶｄｑ演算値及び三相交流電圧の各相の波形を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
以下、本発明について、適宜、図面を参酌しながら、実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明に係る要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明に係る実施形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。
【００７３】
先ず、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）の構成及び動作について説明する。本発明に係る第１の事故検出装置は、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計に含まれるものであり、又、本発明に係る第１の事故検出方法は、本発明に係る第１の事故検出装置を動作させることによって実現されるものであり、更に本発明に係る第１の波形の記録方法は、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計を動作させることによって実現されるものであるから、以下、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計の説明を通じて、本発明に係る第１の事故検出装置、本発明に係る第１の事故検出方法、及び本発明に係る第１の波形の記録方法について説明することとする。
【００７４】
本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計は、Ｖｄｑ演算回路（手段）、事故検出値設定回路（手段）、比較回路（手段）、記録起動回路（手段）、及び記録計（記録回路、記録手段）を有する。このうち記録計を除いたものが、本発明に係る第１の事故検出装置である。そして、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計では、Ｖｄｑ演算回路における（１）式に基づく演算で、三相交流電圧のａ相の電圧Ｖａ、ｂ相の電圧Ｖｂ、及びｃ相の電圧Ｖｃのうち何れか一の相の電圧として最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、他の２つの相の電圧として古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）よる値を用いており、それによって、抵抗及び非接地系を含む一線地絡事故を検出し、記録起動することを可能とする。
【００７５】
抵抗及び非接地系においては、一線地絡事故の際に、Ｖａ、Ｖｂ及びＶｃは瞬時変化する。そして、このとき、事故相の電圧が低下するのに対し、他の２相の電圧が低下、若しくは上昇するが、Ｖｄｑ演算値としては変化しない。そのため、従来は、抵抗及び非接地系における一線地絡事故を認識することは出来なかったのであるが、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）によれば、Ｖｄｑ演算手段（（３）式、（４）式、（５）式）において、事故相の電圧は（最新の）低下したものが用いられ、他の２相の電圧は古いサンプル値なので正常時（健全時）の電圧を使用することから差分を求めることで変化を捉えることが出来る。従って、抵抗及び非接地系の一線地絡事故であってもＶｄｑ演算値は変化するので、事故を認識することが可能となる。即ち、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計は、過渡現象を捉えて、事故を検出し、記録起動も行うことが出来るものであり、抵抗及び非接地系における一線地絡事故が発生しない場合のＶｄｑ演算値は安定で変化はなく一定しているところ、抵抗及び非接地系における一線地絡事故が発生した場合はＶｄｑ演算値として差分が生じるので、抵抗及び非接地系における一線地絡事故発生の有無を、容易に検出することが出来る。
【００７６】
直接接地系で一線地絡事故が生じた場合には、事故相の電圧が低下するのに対し、他の２相の電圧は、最新のサンプル時刻（ｔ１）による値であっても、古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値であっても、上がらないので、Ｖｄｑ演算値は変化する。よって、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）は、直接接地系及び抵抗及び非接地系の何れであっても、一線地絡事故を検知し、記録起動する。
【００７７】
本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）では、正常時の電圧（定常値、時系列で安定した一定の値と判断出来る電圧）を演算対象起点とし、その正常時の電圧とは異なる、変化した電圧を用いて、Ｖｄｑ演算値を求めるので、事故を、Ｖｄｑ演算値の瞬時レベル変化として検出することが可能である。即ち、時間の経過により、Ｖｄｑ演算値の定常値から変化した差によって、事故を検出出来る。そして、例えば、その変化（差）が、事故検出値（事故検出相対値、設定値）を越えた場合に、事故を認定し、記録起動を行う。
【００７８】
次に、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）における一の実施形態について、図９、図１０、及び図１４を参酌しながら説明する。図９、図１０、及び図１４に示される実施形態は、第１のＶｄｑ演算回路、第２のＶｄｑ演算回路、第３のＶｄｑ演算回路、第４のＶｄｑ演算回路、事故検出値設定回路、比較回路（ａ）、比較回路（ｂ）、比較回路（ｃ）、比較回路（Ｎ）、事故相判別回路、事故判別回路、直接接地系事故判別回路、抵抗及び非接地系事故判別回路、記録起動回路、及び記録計（記録回路）を有するものである。このうち記録計を除いたものが、本発明に係る第１の事故検出装置である。尚、図９、図１０、及び図１４において、Ｖａ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖａ’であり、Ｖｂ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｂ’であり、Ｖｃ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｃ’である。
【００７９】
図９、図１０、及び図１４に示される実施形態では、第１のＶｄｑ演算回路で、三相交流電圧のうちのａ相の電圧Ｖａとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ｂ相、ｃ相の電圧Ｖｂ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（３）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（ａ）とする。そして、比較回路（ａ）において（比較回路（ａ）は、図１４において省略）、Ｖｄｑ（ａ）と定常値（ａ）の差を求め、その差と事故検出値とを比較し、比較した結果として、例えば、Ｖｄｑ（ａ）と定常値（ａ）の差が事故検出値以上の値である場合に、（事故相判別回路で）ａ相において事故を検出したと判別する。この場合に、論理信号ＲＳＬＴ（ａ）と事故検出信号を出力する（事故相判別回路は、図１０において図示省略）。定常値（ａ）は、正常状態におけるＶｄｑ（ａ）である。尚、Ｖｄｑ（ａ）と定常値（ａ）の差が事故検出値以上の値であるか否かの条件として、従来方法（図１１及び図１２を参照）と同様に、継続サンプル数を検査することとしてもよい。これは、以下の第２〜第４のＶｄｑ演算回路においても同様である。
【００８０】
同様に、第２のＶｄｑ演算回路では、三相交流電圧のうちのｂ相の電圧Ｖｂとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｃとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（４）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（ｂ）とする。そして、比較回路（ｂ）において、Ｖｄｑ（ｂ）と定常値（ｂ）の差を求め、その差と事故検出値とを比較し、比較した結果として、例えば、Ｖｄｑ（ｂ）と定常値（ｂ）の差が事故検出値以上の値である場合に、（事故相判別回路で）ｂ相において事故を検出したと判別する。この場合に、論理信号ＲＳＬＴ（ｂ）と事故検出信号を出力する。定常値（ｂ）は、正常状態におけるＶｄｑ（ｂ）である。
【００８１】
又、第３のＶｄｑ演算回路では、三相交流電圧のうちのｃ相の電圧Ｖｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、ａ相、ｂ相の電圧Ｖａ、Ｖｂとして古いサンプル時刻（ｔ１−Δｔ）による値を用い、（５）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（ｃ）とする。そして、比較回路（ｃ）において、Ｖｄｑ（ｃ）と定常値（ｃ）の差を求め、その差と事故検出値とを比較し、比較した結果として、例えば、Ｖｄｑ（ｃ）と定常値（ｃ）の差が事故検出値以上の値である場合に、（事故相判別回路で）ｃ相において事故を検出したと判別する。この場合に、論理信号ＲＳＬＴ（ｃ）と事故検出信号を出力する。定常値（ｃ）は、正常状態におけるＶｄｑ（ｃ）である。
【００８２】
第４のＶｄｑ演算回路では、三相交流電圧のａ相、ｂ相、及びｃ相の電圧Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして、（要するに、全て）最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、（１）式によりＶｄｑを求め、これをＶｄｑ（Ｎ）とする。そして、比較回路（Ｎ）において、Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）との差を求め、その差と事故検出値とを比較し、比較した結果として、例えば、Ｖｄｑ（Ｎ）と定常値（Ｎ）の差が事故検出値以上の値である場合に、（直接接地系事故判別回路で）何れかの相において直接接地系の事故を検出したと判別する。この場合に、論理信号ＲＳＬＴ（Ｎ）と事故検出信号を出力する。定常値（Ｎ）は、正常状態におけるＶｄｑ（Ｎ）である。直接接地系事故判別回路は、これ自体を単独で見れば、従来の技術ということが出来る。
【００８３】
図９に示されるように、事故相判別回路により、直接接地系及び抵抗及び非接地系の何れであっても、事故が生じた相を判別することが可能である。又、図１０に示されるように、事故判別回路では、ＲＳＬＴ（ａ）、ＲＳＬＴ（ｂ）、ＲＳＬＴ（ｃ）を入力し、これらの論理和をとり、その結果として論理信号ＯＲ（ａｂｃ）を出力するとともに、何れかによって事故が生じたことを判別する。
【００８４】
図１０に示される第４のＶｄｑ演算回路及び直接接地系事故判別回路は、これら自体のみを見れば、従来の技術ということが出来、これらの回路では、第４のＶｄｑ演算回路においてＶａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値が用いられ、その結果であるＶｄｑ（Ｎ）に基づいて、直接接地系事故判別回路で直接接地系の事故が検出されたと判別される。全て最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用いているので、抵抗及び非接地系では、Ｖｄｑ演算値は変化せず、抵抗及び非接地系の事故は検出されない。直接接地系事故だけが検出される。
【００８５】
図１０に示される抵抗及び非接地系事故判別回路では、ＯＲ（ａｂｃ）及びＲＳＬＴ（Ｎ）を入力し、ＯＲ（ａｂｃ）と、ＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値と、の論理積をとり、その結果によって、抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別する。即ち、抵抗及び非接地系で事故が生じたことを判別して（選別して）、記録起動することが可能である。抵抗及び非接地系事故判別回路では、何れかによって事故が生じている（ＯＲ（ａｂｃ））が、直接接地系では事故が生じていない（ＲＳＬＴ（Ｎ）の反転値）のであるから、抵抗及び非接地系で事故が生じた、と判別することが可能である。
【００８６】
以上、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）の一の実施形態について説明したが、本発明に係る第２の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第２の事故検出装置）は、事故の検出を、定常値からの変動幅（事故検出相対値を用いる）のではなく、Ｖｄｑの値を基準として行う（事故検出絶対値を用いる）他は、本発明に係る第１の記録起動機能付波形記録計（本発明に係る第１の事故検出装置）と同じであるので、図を参照しての説明は省略する。
【００８７】
次に、本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）の使用方法について説明する。本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）では、使用にあたり、先ず、電力系統に事故が生じたとの判断基準となる事故検出値を設定（入力）しておく。あとは、三相交流電圧のａ相の電圧Ｖａ、ｂ相の電圧Ｖｂ、及びｃ相の電圧Ｖｃが入力されるように、電力系統から（例えば）変成器を介して、接続しておけばよい。記録計（記録手段）が、紙に出力する（印刷する）ものであれば用紙をセットし、電子ファイルに出力するものであれば（例えば）ファイル名を指定しておく。これで、事故を検出したら、自動的に記録起動し、記録が開始される。
【００８８】
尚、本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）は、従来の事故検出手段（装置）の機能を、併せて備えたものであってもよい。従来の記録起動機能付波形記録計は、既述のように、Ｖａ、Ｖｂ、及びＶｃとして最新のサンプル時刻（ｔ１）による値を用い、Ｖｄｑ演算値を求め、そのＶｄｑを、直接、事故検出値と比較し、事故の検出と記録起動を行なうものである。図１３は、本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）が、従来の記録起動機能付波形記録計の機能を、併せて備えたものである場合の、設定値を設定（入力）する処理を表している。
【００８９】
本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）が、従来の記録起動機能付波形記録計の機能を備えた場合には、定常値から相対的に変化したＶｄｑ演算値の変化幅で事故を検出する（本発明）ことに加えて、Ｖｄｑ演算値の絶対値としても（直接、検出値等と比較して）これを評価し事故を検出して記録することが出来る。Ｖｄｑ演算値の変化幅（定常値との差）が極僅かである状態が長く継続する場合には、本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）では事故を検出し、記録することが出来ないおそれがあるが、一方、従来の記録起動機能付波形記録計の機能によって、Ｖｄｑ演算値そのもので（絶対値として）事故を検出することが可能であり、このような態様は有効である。
【００９０】
次に、本発明に係る記録起動機能付波形記録計（本発明に係る事故検出装置）の製造方法について説明する。本発明に係る記録起動機能付波形記録計は、従来公知の記録計（あるいは記録起動機能付波形記録計）に、第１のＶｄｑ演算回路、第２のＶｄｑ演算回路、第３のＶｄｑ演算回路、第４のＶｄｑ演算回路、事故検出値設定回路、比較回路（ａ）、比較回路（ｂ）、比較回路（ｃ）、比較回路（Ｎ）、事故相判別回路、事故判別回路、直接接地系事故判別回路、抵抗及び非接地系事故判別回路、及び記録起動回路等を付加し（即ち、本発明に係る事故検出装置を付加し）、一体化することによって、得ることが出来る。記録計は、紙に出力するものや電子ファイルに出力するものを用意することが出来る。本発明に係る事故検出装置は（その各回路は）、回路素子等で構成したハードウエア回路として、あるいは、プログラマブルロジックコントローラ等（ＰＬＣ（シーケンサを含む））を用い、プログラムによるソフトウエア回路として、構築することが可能である。
【００９１】
次に、本発明に係る事故検出装置（本発明に係る事故検出方法）について、具体的な事故例を挙げて、説明する。図１５から図２０は、既述の図４及び図５と同様に、抵抗及び非接地系における系統構成に容量成分を含んだ場合で、地絡深度５％の事故が発生した例を示すグラフであり、本事故例は、ａ相の電圧（Ｖａ）が５％低下した一線地絡事故の場合である。
【００９２】
図１５には、Ｖｄｑ（ａ）の変化が表され、図１６には、そのＶｄｑ（ａ）と併せて、三相交流電圧の各相の波形が表されている。図１５によれば、Ｖｄｑ（ａ）は６３．５Ｖｒｍｓから、Ｖｄｑ（ｂ）、Ｖｄｑ（ｃ）値変化に対して、一番初めに６０．３Ｖｒｍｓまで低下したので、事故の検出（及び記録起動）が可能になる。そして、Ｖａが低下したので、ａ相が事故相であると判別することが出来る。図１６には、Ｖａ（瞬時値）が地絡発生以降、低下した様子（波形）が表されている。尚、図１６において、Ｖｂ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｂ’であり、Ｖｃ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｃ’である。
【００９３】
図１７には、Ｖｄｑ（ｂ）の変化が表され、図１８には、そのＶｄｑ（ｂ）と併せて、三相交流電圧の各相の波形が表されている。図１７によれば、Ｖｄｑ（ｂ）は６３．５Ｖから５２．５Ｖｒｍｓまで低下したので、事故の検出（及び記録起動）が可能になる。そして、Ｖｂが低下したが、ｂ相のＶｄｑ値はＶｄｑ（ａ）の変化より低下開始点が遅いので、事故相でないと判別することが出来る。図１８には、Ｖｂ（瞬時値）が地絡発生以降、低下した様子（波形）が表されている。尚、図１８において、Ｖａ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖａ’であり、Ｖｃ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｃ’である。
【００９４】
図１９には、Ｖｄｑ（ｃ）の変化が表され、図２０には、そのＶｄｑ（ｃ）と併せて、三相交流電圧の各相の波形が表されている。図１９によれば、Ｖｄｑ（ｃ）は６３．５Ｖから８３．１Ｖｒｍｓまで上昇したので、事故の検出（及び記録起動）が可能になる。そして、Ｖｃが上昇したので、ｃ相のＶｄｑ値は定常値より上昇しており、事故相でないと判別することが出来る。図２０には、Ｖｃ（瞬時値）が地絡発生以降、上昇した様子（波形）が表されている。尚、図２０において、Ｖａ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖａ’であり、Ｖｂ（ｔ１−Δｔ）＝Ｖｂ’である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、電力系統に、地絡、短絡、断線等による事故が発生した場合に備え、これらを事後的に解析するために、例えば、交流電圧の変動等（電力系統の現象）を捉えて、事故を検出する事故検出手段、更には、その変動等をトリガーとして記録を開始（起動）する記録起動機能付波形記録手段として、好ましく利用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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