(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相三線式高圧配電線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、
前記三相三線式高圧配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、
前記検出された零相電流を地絡動作電流整定値より小さな値に予め設定された設定微地絡電流と比較し、当該零相電流が大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号を出力する微地絡電流検出手段と、
前記検出された零相電流及び零相電圧を次式に代入し、
0003656824.tif 000004
Ｃ1；電源側の対地浮遊静電容量
Ｃ2；負荷側の対地浮遊静電容量
当該代入して得られる特性グラフの分布から求められる方向判別閾値に基づいて地絡方向を判別する地絡方向判別手段とを備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の地絡方向継電装置において、
前記地絡方向の判別結果に基づいて微地絡電流検出信号を記憶する記憶手段を備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の地絡方向継電装置において、
前記記憶手段に格納された微地絡電流検出信号の履歴情報に基づいて負荷側及び／又は電源側の各高圧設備の絶縁劣化を類推する絶縁劣化類推手段を備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の地絡方向継電装置において、
前記検出された零相電流及び零相電圧の位相差を検出し、当該位相差に基づいて地絡方向を検出する地絡方向検出手段を備え、
前記地絡方向判別手段で微地絡の地絡方向を判別すると共に、前記地絡方向検出手段で零相電流が地絡動作電流整定値以上の地絡の地絡方向を検出することを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項５】
三相三線式高圧配電線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、
前記三相三線式高圧配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、
前記検出された零相電流を地絡動作電流整定値より小さな値に予め設定された設定微地絡電流と比較し、当該零相電流が大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号を出力する微地絡電流検出手段と、
前記検出された零相電流から次式に基づいて零相電圧閾値を演算し、
負荷側の地絡関係式  │ｖｏ│＝│ｉｏ／（ｊω３Ｃ1）│
電源側の地絡関係式  │ｖｏ│＝│−ｉｏ／（ｊω３Ｃ2）│
Ｃ1；電源側の対地浮遊静電容量
Ｃ2；負荷側の対地浮遊静電容量
当該零相電圧閾値と前記検出された零相電圧とを比較して地絡方向を判別する地絡方向判別手段とを備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載の地絡方向継電装置において、
前記地絡方向の判別結果に基づいて微地絡電流検出信号を記憶する記憶手段を備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項７】
前記請求項６に記載の地絡方向継電装置において、
前記記憶手段に格納された微地絡電流検出信号の履歴情報に基づいて負荷側及び／又は電源側の各高圧設備の絶縁劣化を類推する絶縁劣化類推手段を備えることを
特徴とする地絡方向継電装置。
【請求項８】
前記請求項５ないし７のいずれかに記載の地絡方向継電装置において、
前記検出された零相電流及び零相電圧の位相差を検出し、当該位相差に基づいて地絡方向を検出する地絡方向検出手段を備え、
前記地絡方向判別手段で微地絡の地絡方向を判別すると共に、前記地絡方向検出手段で零相電流が地絡動作電流整定値以上の地絡の地絡方向を検出することを
特徴とする地絡方向継電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地絡事故の発生箇所が電源側か負荷側かを検出する地絡方向継電装置に関し、特に地絡事故前に発生する微地絡状態を検出する地絡方向継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の地絡方向継電装置として特許第２５５４２１７号の特許公報に開示されるものがあり、これを図９に示す。この図９は従来の地絡方向継電装置のブロック回路構成図を示す。
前記図９において従来の地絡方向継電装置は三相三線式高圧配電線に配設される零相変流器ＺＣＴ（図示を省略）で検出される零相電流Ｉ0が地絡電流レベルに達したか否かを検出する零相電流要素２００と、前記三相三線式高圧配電線に配設される零相変成器ＺＰＤ（図示を省略）で検出される零相電圧Ｖ0が地絡電圧レベルに達したか否かを検出する零相電圧要素３００と、前記地絡電流レベル及び地絡電圧レベルに達した零相電流及び零相電圧の位相を比較して判別する位相判別回路４００と、前記零相電圧が設定値以下でも零相電流が設定値以上となったときに地絡検出信号を出力する零相電流動作回路１００とを備える構成である。
【０００３】
この零相電流要素２００は零相変流器ＺＣＴで検出した零相電流Ｉ0とこのフィルタ２１０の出力を増幅器２２０で増幅し、設定レベルを越えたとき出力信号を出すレベル検出回路２３０と、フィルタ２１０の出力を矩形に整形する波形整形回路２４０と、この波形整形回路２４０の出力とレベル検出回路２３０の出力のアンド条件が成立したときに零相電流分の信号を出力するアンド回路２５０よりなる構成である。
【０００４】
また、前記零相電圧要素３００は、零相電圧検出器で検出した零相電圧Ｖ0の基本成分を取り出すフィルタ３１０と、これを増幅する増幅器３２０、増幅器３２０の出力が設定レベルを越えたときに出力信号を出すレベル検出回路３３０、フィルタ３１０の出力を矩形波又はパルス上に波形整形する波形整形回路３４０と、この波形成形回路３４０とレベル検出回路３３０の出力のアンド条件をとり、アンド条件が成立したときに零相電圧分の信号を出力するアンド回路３５０よりなる構成である。
【０００５】
位相判別回路４００は、零相電流分と零相電圧分の信号を入力し、両信号の位相比較し、地絡事故が零相変流器ＺＣＴの電源側か、あるいは負荷側かを判断し、負荷側のとき出力を時限回路５００に送出する。この出力を時限回路５００に入力したときは所定時間経過後の出力リレーＸの接点を閉じ、遮断器を遮断する等の所定保護動作を行う。
【０００６】
この零相電流動作回路１００は、アンド回路１１０を設け、このアンド回路１１０の一方の入力側に零相電流要素２００側のレベル検出回路２３０の出力を入力し、他方の入力側に零相電圧要素３００側のレベル検出回路３３０からインバータ回路１２０を介して入力する。そしてアンド回路１１０の出力信号は直接又はオア回路ＯＲを介して時限回路５００に入力する。インバータ回路１２０は、零相電圧要素３００のレベル検出回路３３０の出力信号が０のとき、即ち、零相電圧が設定レベル以下のときは、アンド回路１１０に出力信号を出力し、レベル検出回路３３０の出力信号が有るときはアンド回路１１０への出力を停止する。
【０００７】
零相電圧要素３００側の検出信号が動作設定値（感度値）以下のときでも、零相電流要素２００側の検出値が動作設定値以上になると、この両条件でアンド回路１１０は地絡検出信号を出し、時限回路５００を介して所定の時限経過後に出力リレーＸを動作させる。
そして零相電圧要素３００側の検出値が動作設定値以上になると、零相電流動作回路１００は出力信号を出さないようにロックされる。従って、地絡方向継電装置の本来の動作を妨げることはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の地絡方向継電装置は以上のように構成されていたことから、零相電圧が設定値以下でも零相電流が設定値以上発生した場合に地絡方向を特定して動作させることができるが、零相電流が地絡動作電流に至らない高圧設備の絶縁劣化に伴う微地絡状態を予め検出できないという課題を有していた。この高圧設備の絶縁劣化としては、高圧配電線の絶縁劣化、遮断器、トランス、進相コンデンサ、高圧モニタ等の高圧機器の絶縁劣化がある。
【０００９】
また、従来の地絡方向継電装置は、零相電流Ｉ0と零相電圧Ｖ0との位相差に基づいて地絡方向を検出していたが、電源側に接続する他の負荷設備に三相交流の二線のみで電力を供給している等により対地浮遊静電容量のアンバランスに起因して発生する残留零相電圧Ｖ0が大きい場合に、前記位相差では地絡方向がより確実に検出できないという課題を有していた。特に、負荷側地絡では零相電圧Ｖ0が極めて小さく、また実際の配電線には数十［Ｖ］以上の残留零相電圧が存在することから、零相電流Ｉ0と零相電圧Ｖ0との位相差では微地絡状態の地絡方向を判定することが極めて困難であるという課題を有する。
【００１０】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、地絡方向をより確実に検出できると共に、微地絡状態を検出できる地絡方向継電装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地絡方向継電装置は、三相三線式高圧配電線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、前記三相三線式高圧配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、前記検出された零相電流を地絡動作電流整定値より小さな値に予め設定された設定微地絡電流と比較し、当該零相電流が大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号を出力する微地絡電流検出手段と、前記検出された零相電流及び零相電圧を次式に代入し、
0003656824.tif 000002
Ｃ1；電源側の対地浮遊静電容量
Ｃ2；負荷側の対地浮遊静電容量
ｊ；虚数単位
ω；角周波数
当該代入して得られる特性グラフの分布から求められる方向判別閾値に基づいて地絡方向を判別する地絡方向判別手段とを備えるものである。
【００１２】
このように本発明においては、零相電流検出手段で検出された零相電流が地絡動作電流整定値より小さな値の設定微地絡電流よりも大きいと判断した場合に微地絡電流検出手段から微地絡電流検出信号を出力し、予め求められた方向判別閾値に基づいて地絡方向判別手段が地絡方向を判別するようにしているので、零相電流が地絡動作電流整定値以上の地絡に至らない微地絡状態が零相電流検出手段を基準として負荷側又は電源側で発生しているかを特定できる。
【００１３】
また、本発明に係る地絡方向継電装置は必要に応じて、地絡方向の判別結果に基づいて微地絡電流検出信号を記憶する記憶手段を備えるものである。このように本発明においては、微地絡電流検出手段から出力される微地絡電流検出信号を地絡方向判別手段による地絡方向の判別結果に基づいて記憶手段に記憶するようにしているので、零相電流検出手段が配設される三相三線式高圧配電線の負荷側か電源側かを区別して微地絡状態を判断できることとなり、配電線及び高圧機器の漏電を特定できる。
【００１４】
また、本発明に係る地絡方向継電装置は必要に応じて、記憶手段に格納された微地絡電流検出信号の履歴情報に基づいて負荷側及び／又は電源側の各高圧設備の絶縁劣化を類推する絶縁劣化類推手段を備えるものである。このように本発明においては、絶縁劣化類推手段が微地絡電流検出信号の履歴情報に基づいて負荷側か電源側かの高圧設備の絶縁劣化を類推するようにしているので、零相電流が地絡動作電流整定値以上の地絡に至る前に予め配電線、高圧機器等の高圧設備の交換等の対策を採ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る地絡方向継電装置は必要に応じて、検出された零相電流及び零相電圧の位相差を検出し、当該位相差に基づいて地絡方向を検出する地絡方向検出手段を備え、前記地絡方向判別手段で微地絡の地絡方向を判別すると共に、前記地絡方向検出手段で地絡電流が地絡動作電流整定値以上の場合の地絡方向を検出するものである。このように本発明においては、微地絡の地絡方向を地絡方向判別手段で判別し、地絡電流が地絡動作電流整定値以上の地絡方向を地絡方向検出手段で検出するようにしているので、従来の地絡方向継電装置に併せて設けることができることとなり、微地絡から完全地絡までの総ての地絡状態の方向を検出できる。
【００１６】
本発明に係る地絡方向継電装置は、三相三線式高圧配電線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、前記三相三線式高圧配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、前記検出された零相電流を地絡動作電流整定値より小さな値に予め設定された設定微地絡電流と比較し、当該零相電流が大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号を出力する微地絡電流検出手段と、前記検出された零相電流から次式に基づいて零相電圧閾値を演算し、
負荷側の地絡関係式  │ｖｏ│＝│ｉｏ／（ｊω３Ｃ1）│
電源側の地絡関係式  │ｖｏ│＝│−ｉｏ／（ｊω３Ｃ2）│
Ｃ1；電源側の対地浮遊静電容量
Ｃ2；負荷側の対地浮遊静電容量
当該零相電圧閾値と前記検出された零相電圧とを比較して地絡方向を判別する地絡方向判別手段とを備えるものである。このように本発明においては、地絡方向判別手段が零相電流検出手段で検出された零相電流から零相電圧閾値を演算し、この零相電圧閾値と零相電圧検出手段で検出された零相電圧とを比較して地絡方向を判別するようにしているので、地絡電流が地絡動作電流整定値に至らない微地絡状態が零相電流検出手段を基準として負荷側又は電源側で発生しているかを特定できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る地絡方向継電装置を図１ないし図５に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る地絡方向継電装置の全体ブロック構成図、図２は図１記載の地絡方向継電装置における地絡方向判別手段の詳細ブロック構成図、図３は図１に記載の地絡方向継電装置における記憶手段及び絶縁劣化判断手段の詳細ブロック図、図４は図１に記載の地絡方向継電装置電源側及び負荷側の各漏電状態説明図、図５は図１に記載の地絡方向継電装置の領域判別動作説明図を示す。
【００１８】
前記各図において本実施形態に係る地絡方向継電装置は、図９に記載の従来の地絡方向継電装置と同様に零相電流要素２（図９では２００に相当）及び零相電圧要素３（図９では３００に相当）を共通して備え、この構成に加え、前記零相電流要素２から出力される零相電流信号ＳI0及び零相電圧要素３から出力される零相電圧信号ＳV0により予め求められた零相電圧閾値ＶSLに基づいて地絡方向（微地絡方向を含む）を判断して負荷側又は電源側の各判断信号ＳLO、ＳSOを出力する地絡方向判別手段１と、前記零相電流信号ＳIOを地絡動作電流（例えば、０．３［Ａ］）より小さな値に予め設定された設定微地絡電流△Ｉoと比較し、この零相電流信号ＳIOが大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号ＳTOを出力する微地絡電流検出手段５と、この地絡方向判別手段１及び微地絡電流検出手段５の各出力を出力する出力手段６と、この出力手段６からの各出力データを記憶手段７と、この記憶手段７に記憶された出力データに基づいて高圧設備の絶縁劣化を判断する絶縁劣化判断手段８とを備える構成である。
【００１９】
前記地絡方向判別手段１は、零相電流要素２から出力される零相電流信号ＳIOに基づいて予め求められた零相電流・電圧関係閾値ＰIVのうち対応する零相電圧閾値ＶSLを検出する零相電圧閾値検出部１１と、この検出された零相電圧閾値ＶSLと前記零相電圧要素３から出力される零相電圧信号ＳV0とを比較演算する零相電圧比較演算部１２と、この演算結果に基づいて地絡方向を判断して負荷側判断信号ＳLO又は電源側判断信号ＳSOを出力する地絡方向判別部１３とを備える構成である。この零相電流・電圧関係閾値ＰIVは、零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0、電源側の対地浮遊静電容量Ｃ1又は負荷側の対地浮遊静電容量Ｃ2とから次式の各地絡関係式により理論上求められる計算値により、図５中に電源側地絡を破線及び負荷側地絡を一点鎖線で各々図示する特性グラフを描画し、この各特性グラフの中間を区分けするような実線で設定される。
【００２０】
0003656824.tif 000003
Ｃ1；電源側の対地浮遊静電容量
Ｃ2；負荷側の対地浮遊静電容量
ｊ；虚数単位
ω；角周波数
即ち、図４（Ａ）は三相三線式高圧配電線に開閉器が介装され、この開閉器内に配設される零相変流器ＺＣＴから電源側で漏電（地絡抵抗Ｒ）が生じている場合を示し、また、同図（Ｂ）は零相変流器ＺＣＴから負荷側で漏電（地絡抵抗Ｒ）が生じている場合を示す。これらの場合に零相変成器ＺＰＤの出力は│ｖｏ│＝│Ｖｔ／（ｊω３ＣＲ＋１）│となり、電源側漏電における零相変流器ＺＣＴの出力が│ｉｏ│＝│−ｖｏ×ｊω３Ｃ2│となり、負荷側漏電における零相変流器ＺＣＴの出力が│ｉｏ│＝│ｖｏ×ｊω３Ｃ1│となる。ここでＣは高圧配電線（系統）総ての対地浮遊静電容量であり、電源側の対地浮遊静電容量Ｃ1と負荷側の対地浮遊静電容量Ｃ2との和である。
【００２１】
一般的な配電線においては、前記電源側の対地浮遊静電容量Ｃ1は１μＦ〜１２μＦの範囲内、前記負荷側の対地浮遊静電容量Ｃ2は０．３３μＦ以下である。
前記出力手段６は、負荷側判断信号ＳLO、電源側判断信号ＳSO及び微地絡電流検出信号ＳTOに基づいて負荷側地絡信号を図示を省略する開閉器へ出力し、負荷側地絡信号、電源側地絡信号、負荷側微地絡信号及び電源側微地絡信号を記憶手段７へ出力する構成である。
【００２２】
前記記憶手段７は、負荷側微地絡信号を履歴データとして記憶する負荷側微地絡記憶部７１と、電源側微地絡信号を履歴データとして記憶する電源側微地絡記憶部７２と、負荷側地絡信号を履歴データとして記憶する負荷側地絡記憶部７３と、電源側地絡信号を履歴データとして記憶する電源側地絡記憶部７４とを備える構成である
前記絶縁劣化判断手段８は、前記負荷側微地絡記憶部７１に記憶された履歴データに基づいて負荷側の高圧設備の絶縁劣化を類推する負荷側絶縁劣化判断部８１と、前記電源側微地絡記憶部７２に記憶された履歴データに基づいて電源側の高圧設備の絶縁劣化を類推する電源側絶縁劣化判断部８２とを備える構成である。
【００２３】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る地絡方向継電装置の地絡方向継電動作について説明する。前提として需要家第１柱の開閉器内に配設された零相変流器ＺＣＴ、零相変成器ＺＰＤで三相三線式高圧配電線の零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0を検出したものであり、この零相変流器ＺＣＴから電源側をみた対地浮遊静電容量Ｃ1、負荷側をみた対地浮遊静電容量Ｃ2とし、さらにこの高圧配電線には各相の対地浮遊静電容量の不平衡等に基づく残留零相電圧の発生がないものと仮定する。このような条件で前記電源側及び負荷側の各地絡関係式より図５に示すような特性グラフを求め、これらの特性グラフを区分する零相電流・電圧関係閾値ＰIVを予め求めて地絡方向判別手段１の零相電圧閾値検出部１１における図示を省略する記憶部に記憶させる。
【００２４】
まず、零相変流器ＺＣＴから零相電流Ｉ0、零相変成器ＺＰＤから零相電圧Ｖ0が各々零相電流要素２及び零相電圧要素３に入力され、この零相電流要素２で零相電流信号ＳIOが生成され、零相電圧要素３で零相電圧信号ＳV0が生成される。この零相電流信号ＳIOが地絡方向判別手段１の零相電圧閾値検出部１１に入力され、この零相電圧閾値検出部１１は記憶部（図示を省略）から零相電流・電圧関係閾値ＰIVを読出し、入力された零相電流信号ＳIOに対応する零相電圧閾値ＶSLを零相電流・電圧関係閾値ＰIVから検出する。この検出された零相電圧閾値ＶSLと前記生成された零相電圧信号ＳV0とを零相電圧比較演算部１２が比較演算し、この演算結果に基づいて地絡方向判別部１３が地絡方向を判断して負荷側判断信号ＳLO、電源側判断信号ＳSOを出力する。
【００２５】
また、前記生成された零相電流信号ＳIOが微地絡電流検出手段５に入力され、この微地絡電流検出手段５は、この零相電流信号ＳIOを地絡動作電流整定値（例えば、０．３［Ａ］）より小さな値に予め設定された設定微地絡電流△Ｉoと比較し、この零相電流信号ＳIOが大きいと判断された場合に微地絡電流検出信号ＳTOを出力する。
【００２６】
この検出された微地絡電流検出信号ＳTOに基づいて出力手段６は、地絡方向判別手段１から入力される負荷側判断信号ＳLO、電源側判断信号ＳSOを開閉器又は記憶手段７へ出力する。この開閉器へ出力される場合としては、負荷側判断信号ＳLOが入力され、且つ地絡動作電流整定値（例えば、０．３［Ａ］）以上の零相電流Ｉ0が検出された場合である。
【００２７】
また、出力手段６から記憶手段７の負荷側微地絡記憶部７１へ出力される場合としては、負荷側判断信号ＳLOが入力され且つ微地絡電流検出信号ＳTOが入力された場合に負荷側微地絡信号が出力されて履歴データとして記憶される。出力手段６から記憶手段７の電源側微地絡記憶部７２へ出力される場合としては、電源側判断信号ＳSOが入力され、且つ微地絡電流検出信号ＳTOが入力された場合に電源側微地絡信号が出力されて記憶データとして記憶される。
【００２８】
さらに、出力手段６から記憶手段７の負荷側地絡記憶部７３へ出力される場合としては、負荷側判断信号ＳLOが入力され、且つ地絡動作電流整定値（例えば、０．３［Ａ］）以上の零相電流Ｉ0が検出された場合に負荷側地絡信号が記憶される。出力手段６から記憶手段７の電源側地絡記憶部７４へ出力される場合としては、電源側判断信号ＳSOが入力され、且つ地絡動作電流整定値整定値（例えば、０．３［Ａ］）以上の零相電流Ｉ0が検出された場合に電源側地絡信号が記憶される。
【００２９】
前記負荷側微地絡記憶部７１（又は電源側微地絡記憶部７２）に各々履歴データとして記憶された負荷側（又は電源側）微地絡信号は、負荷側絶縁劣化判断部８１（又は電源側絶縁劣化判断部８２）において変化の推移が検出され、この変化の推移に基づいて負荷側（又は電源側）の高圧設備における絶縁劣化状態を類推する。この絶縁劣化状態の類推結果及び記憶手段７に記憶された各データは、図示を省略する表示装置、プリンタ、通信回線等で出力されることとなる。
【００３０】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る地絡方向継電装置を図６ないし図８に基づいて前記図４及び図５を参照して説明する。この図６は本実施形態に係る地絡方向継電装置の全体ブロック構成図、図７は図６に記載の地絡方向継電装置における出力手段の詳細構成図、図８は図６に記載の地絡方向継電装置の領域判別動作説明図を示す。
【００３１】
前記各図において本実施形態に係る地絡方向継電装置は、前記図１に記載する第１の実施形態に係る地絡方向継電装置と同様に地絡方向判別手段１、零相電流要素２、零相電圧要素３、出力手段６０（図１では６に相当）及び記憶手段７を共通して備え、この構成に加え、零相電流要素２で増幅・波形整形されたアナログの零相電流ｉ0及び零相電圧ｖ0が入力され、この零相電流ｉ0及び零相電圧ｖ0の位相差を演算して判別する位相判別手段４と、零相電流要素２で生成された零相電流信号ＳIO、零相電圧信号ＳV0の各レベルを予め設定された設定値と比較する比較部９とを備える構成である。また、前記出力手段６０は、第１の実施形態における出力手段６に加え、位相判別手段４及び比較部９からの各出力信号に基づいて演算して出力動作を実行する構成である。
【００３２】
前記比較部９は、零相電流要素２から零相電流信号ＳIOが入力されて零相電流信号ＳIOを予め設定された地絡動作電流整定値ＳIA（例えば、０．３［Ａ］、又は０．２［Ａ］ないし０．８［Ａ］）と比較し、大きい場合にはＯＮ信号を出力する零相電流レベル比較部９１と、零相電圧要素３から零相電圧信号ＳV0が入力されて零相電圧信号ＳV0を予め設定された零相電圧整定値ＳVA（例えば、１９０Ｖ＝３８００Ｖの５％相当、その他７．５％、１０％等）と比較し、大きい場合にはＯＮ信号を出力する零相電圧レベル比較部９２とを備える構成である。
【００３３】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る地絡方向継電装置の地絡方向継電動作について説明する。まず、零相変流器ＺＣＴ、零相変成器ＺＰＤで検出された零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0が零相電流要素２、零相電圧要素３に入力され、この零相電流要素２、零相電圧要素３は零相電流信号ＳIO、零相電圧信号ＳV0の他にアナログ値の零相電流ｉ0、零相電圧ｖ0を生成して出力する。このアナログ値の零相電流ｉ0、零相電圧ｖ0は、増幅、漏波、波形整形等の処理を加えることにより生成される。
【００３４】
このアナログ値の零相電流ｉ0、零相電圧ｖ0が位相判別手段４に入力され、この位相判別手段４は零相電流ｉ0及び零相電圧ｖ0の位相差を検出してこの位相差より地絡事故が零相変流器ＺＣＴの電源側か、又は負荷側かを判別し、各判別結果に基づいて負荷側または電源側の各判別信号ＳL、ＳSを出力する。また、前記ディジタル値の零相電流信号ＳIO、零相電圧信号ＳV0が比較部９の零相電流レベル比較部９１及び零相電圧レベル比較部９２に入力され、この零相電流レベル比較部９１、零相電圧レベル比較部９２は予め設定された動作電流整定値ＳIA、零相電圧整定値ＳVAと比較し、零相電流信号ＳIO、零相電圧信号ＳV0が大きいと判断された場合にＯＮ信号を出力手段６０に出力する。
【００３５】
この出力手段６０は、零相電流レベル比較部９１、零相電圧レベル比較部９２からのＯＮ信号、位相判別手段４からの各判別信号ＳL、ＳS、地絡方向判別手段１からの電源側判断信号ＳSOまたは負荷側判断信号ＳLO、微地絡電流検出手段５からの微地絡電流検出信号ＳTOに基づいて図７に示すように出力を制御して開閉器（図示を省略）、記憶手段７、表示装置７０へ制御信号、各データを出力する。
この地絡方向判別手段１で生成される電源側判断信号ＳSOと負荷側判断信号ＳLO及び位相判別手段４で生成される各判別信号ＳS及びＳLに基づいて図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す領域が地絡方向が検出され地絡動作を実行する。
【００３６】
即ち、図８（Ａ）におけるハッチング部分の領域Ａは、負荷側判別信号ＳLが出力され且つ零相電流レベル比較部９１及び零相電圧レベル比較部９２からの各ＯＮ信号が所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として開閉器へ出力されると共に、負荷側地絡記憶部７３に負荷側地絡信号が記録される。また、前記領域Ａおいては、電源側判別信号ＳSが出力され且つ零相電流レベル比較部９１及び零相電圧レベル比較部９２からの各ＯＮ信号が所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として電源側地絡記憶部７４に電源側地絡信号が記録される。
【００３７】
同図（Ｂ）におけるハッチング部分の領域Ｂは、負荷側判別信号ＳLが出力され且つ零相電圧レベル比較部９２からのＯＮ信号が出力されると共に、微地絡電流検出信号ＳTOが所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として負荷側微地絡記憶部７１に負荷側微地絡信号が記録される。また、前記領域Ｂおいては、電源側判別信号ＳSが出力され且つ零相電圧レベル比較部９２からのＯＮ信号が出力されると共に、微地絡電流検出信号ＳTOが所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として電源側微地絡記憶部７２に電源側微地絡信号が記録される。
【００３８】
同図（Ｃ）におけるハッチング部分の領域Ｃは、地絡方向判別手段１から負荷側判断信号ＳLOが出力されると共に、微地絡電流検出手段５から微地絡電流検出信号ＳTOが所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として負荷側微地絡記憶部７１に負荷側微地絡信号が記録される。
同図（Ｄ）におけるハッチング部分の領域Ｄは、地絡方向判別手段１から電源側判断信号ＳSOが出力されると共に、微地絡電流検出手段５から微地絡電流検出信号ＳTOが所定時間（例えば、０．２秒間）継続して出力されることを条件として電源側微地絡記憶部７２に電源側微地絡地絡信号が記録される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明においては、零相電流検出手段で検出された零相電流が地絡動作電流整定値より小さな値の設定微地絡電流よりも大きいと判断した場合に微地絡電流検出手段から微地絡電流検出信号を出力し、予め求められた方向判別閾値に基づいて地絡方向判別手段が地絡方向を判別するようにしているので、地絡電流が地絡動作電流整定値に至らない微地絡状態が零相電流検出手段を基準として負荷側又は電源側で発生しているかを特定できるという効果を奏する。
【００４０】
また、本発明においては、微地絡電流検出手段から出力される微地絡電流検出信号を地絡方向判別手段による地絡方向の判別結果に基づいて記憶手段に記憶するようにしているので、零相電流検出手段が配設される三相三線式高圧配電線の負荷側か電源側かを区別して微地絡状態を判断できることとなり、配電線及び高圧機器の漏電を特定できるという効果を有する。
【００４１】
また、本発明においては、絶縁劣化類推手段が微地絡電流検出信号の履歴情報に基づいて負荷側か電源側かの高圧設備の絶縁劣化を類推するようにしているので、地絡電流が地絡動作電流整定値に至る前に予め配電線、高圧機器等の高圧設備の交換等の対策を採ることができるという効果を有する。
また、本発明においては、微地絡の地絡方向を地絡方向判別手段で判別し、地絡電流が地絡動作電流整定値以上の地絡方向を地絡方向検出手段で検出するようにしているので、従来の地絡方向継電装置に併せて設けることができることとなり、微地絡から完全地絡までの総ての地絡状態の方向を検出できるという効果を有する。
【００４２】
本発明においては、地絡方向判別手段が零相電流検出手段で検出された零相電流から零相電圧閾値を演算し、この零相電圧閾値と零相電圧検出手段で検出された零相電圧とを比較して地絡方向を判別するようにしているので、地絡電流が地絡動作電流整定値に至らない微地絡状態が零相電流検出手段を基準として負荷側又は電源側で発生しているかを特定できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る地絡方向継電装置の全体ブロック構成図
【図２】図１記載の地絡方向継電装置における地絡方向判別手段の詳細ブロック構成図である。
【図３】図１に記載の地絡方向継電装置における記憶手段及び絶縁劣化判断手段の詳細ブロック図である。
【図４】図１に記載の地絡方向継電装置電源側及び負荷側の各漏電状態説明図である。
【図５】図１に記載の地絡方向継電装置の領域判別動作説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る地絡方向継電装置の全体ブロック構成図である。
【図７】図６に記載の地絡方向継電装置における出力手段の詳細構成図であろ。
【図８】図６に記載の地絡方向継電装置の領域判別動作説明図である。
【図９】従来の地絡方向継電装置のブロック回路構成図である。
【符号の説明】
１  地絡方向判別手段
２、２００  零相電流要素
３、３００  零相電圧要素
４  位相判別手段
５  微地絡電流検出手段
６、６０  出力手段
７  記憶手段
８  絶縁劣化判断手段
９  比較部
１１  零相電圧閾値検出部
１２  零相電圧比較演算部
１３  地絡方向判別部
７０  表示装置
７１  負荷側微地絡記憶部
７２  電源側微地絡記憶部
７３  負荷側地絡記憶部
７４  電源側地絡記憶部
８１  負荷側絶縁劣化判断部
８２  電源側絶縁劣化判断部
９１  零相電流レベル比較部
９２  零相電圧レベル比較部
１００  零相電流動作回路
２１０、３１０  フィルタ
２２０、３２０  増幅器
２３０、３３０  レベル検出回路
２４０、３４０  波形整形回路
１１０、２５０、３５０  アンド回路
４００  位相判別回路
５００  時限回路
【図１】
0003656824.tif 000005
【図２】
0003656824.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003656824.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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