(57)【要約】【課題】交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能になり、交流回路における絶縁抵抗の低下した故障点を容易に特定でき、また、従来、特定が困難であった交流制御回路の中性点においても、特定が可能となる。【解決手段】二相の母線の対地電圧Ｖｘ、Ｖｙを夫々測定し、二相の母線に流れる零相電流Ｉｏを測定しておき、測定された夫々の母線の対地電圧Ｖｘ、Ｖｙ、測定された零相電流Ｉｏとの間の位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定し、特定された母線の名称情報をＬＣＤ部１６に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器の低圧側二次巻線に漏電遮断器を介して接続される二相の母線から負荷設備に電力を給電する交流制御回路に対して、前記漏電遮断器の漏電遮断動作に先だって前記二相の母線又は／及び前記負荷設備での対地絶縁抵抗の低下を監視する交流制御回路の絶縁監視装置であって、
前記二相の母線の対地電圧を夫々測定する電圧測定手段と、
前記二相の母線に流れる零相電流を測定する零相電流測定手段と、
前記電圧測定手段により測定された夫々の母線の対地電圧、前記零相電流測定手段により測定された零相電流との間の位相差を算出する信号処理手段と、
前記信号処理手段により算出された位相差に基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定する判定手段と、
前記判定手段により特定された母線の名称情報を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項２】
前記零相電流測定手段により測定された今回の零相電流値から前回の零相電流値を減じた差値を所定値と比較する比較手段を備え、
前記比較手段での比較により前記差値が前記所定値よりも大きい場合には、前記表示手段は、前記対地絶縁抵抗の低下が進行中であることを示す情報を表示することを特徴とする請求項１記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項３】
前記比較手段での比較により前記差値が前記所定値よりも大きく変化した場合には、前記表示手段は、当該変化の前後の零相電流値、母線の対地電圧を表示することを特徴とする請求項２記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項４】
前記零相電流測定手段により測定された前回までの零相電流値の極性が一時的に異なる極性に変化した後に今回の零相電流値の極性が復帰したか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前回までの零相電流値の極性が一時的に異なる極性に変化した後に今回の零相電流値の極性が復帰した場合には、前記表示手段は、対地絶縁抵抗が低下した故障点が中性点であることを示す名称情報を表示することを特徴とする請求項１記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項５】
前記零相電流測定手段により測定された今回の零相電流値の位相が、前回までの零相電流値の位相になるように反転するか否かを判断する判断手段を備え、
前記判断手段により前記位相が反転した場合には、前記表示手段は、対地絶縁抵抗が低下した故障点が中性点であることを示す名称情報を表示することを特徴とする請求項１記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項６】
現在の時刻を計時するタイマ手段を備え、
前記対地絶縁抵抗が低下した場合に、前記表示手段は、前記対地絶縁抵抗が低下した時点の発生時刻を表示することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項７】
発光色が異なる複数のＬＥＤ素子と、
前記零相電流測定手段により測定された零相電流値が複数の所定範囲のうちどの範囲内にあるかを判定する範囲判定手段とを備え、
前記範囲判定手段により判定された範囲に応じて、前記複数のＬＥＤ素子の何れか１つを発光させることを特徴とする請求項１記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【請求項８】
前記対地絶縁抵抗が低下した場合には、警報を発生する警報発生手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の交流制御回路の絶縁監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧交流電圧を低圧交流電圧に変圧するための変圧器に接続される母線や負荷設備に対して、絶縁抵抗の低下した故障点や、中性点での地絡事故の特定に好適な交流制御回路の絶縁監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電柱上に配置されている変圧器には、単相変圧器を使用しており、日本国内では一次側が高圧６０００Ｖで二次側が単相三線式の２００Ｖ（１００Ｖも供給可能）である。変圧器の低圧側二次巻線には漏電遮断器が接続され、漏電遮断器を介して二相の母線から負荷設備に電力を給電しており、２００Ｖ交流制御回路と呼ばれている。
一方、変電所に配置されている変圧器は３相変圧器を使用するのが一般的である。
従来、交流制御回路の絶縁抵抗が低下したことに起因した故障は、上述したように変圧器の低圧側二次巻線と二相の母線との間に漏電遮断器を設置することで検出可能であった。
しかし、漏電遮断器が設置されていない場合や、微小な絶縁抵抗の低下で漏電遮断器が動作しない場合は、絶縁抵抗の低下が判断できない状況である。
一般に、工場や会社設備では、定期点検時に交流制御回路を停電して絶縁抵抗の測定を実施する場合が多い。しかし、定期点検が数年に一度の頻度で行われるに過ぎない場合や、停電が困難な負荷設備を含む場合があることから負荷設備では絶縁状態の把握が困難であった。
そこで、停電が困難な負荷設備に対して、動作中に絶縁抵抗の測定を実施したいという要望があった。
【０００３】
このような要望に応えた技術として、特許文献１には、高度情報化社会による無停電化の要請に応じて、電路および電気機器を停電させ絶縁抵抗計を用いて絶縁不良管理を行う手法から、無停電で漏洩電流を測定する手法を用いるようになった点が開示されている。
詳しくは、変圧器の低圧側三相巻線を星形に結線した電源から給電される三相４線式又は三相３線式配電方式の三相のうちの二相又は三相の対地電圧若しくは三相線間電圧のうちの二相又は三相の線間電圧を測定し、星形電源から給電される配電線及び／又はその負荷設備を通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を測定し、測定した二相又は三相の対地電圧若しくは二相又は三相の線間電圧と、測定した零相電流との間の位相差を算出し、位相差、電圧、零相電流の値から、配電線及び／又はその負荷設備の対地絶縁抵抗に流れる各相の漏れ電流の合計値を演算するという技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４５１２２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の手法では以下のような問題があった。
（１）交流制御回路の絶縁抵抗の低下した故障点が継電器やスィッチ等が動作した時にのみ母線と接続される中性点である場合、事故点の特定が極めて困難であり、交流制御回路を停電して絶縁抵抗を測定しても事故点の特定が難しい場合が多いといった問題があった。
ここで、図８に示す回路図を参照して、従来の２００Ｖ交流制御回路における中性点での地絡事故について説明する。
例えば、図８に示す故障点Ｐ１は、接点ａがＯＦＦ状態のときは、電気的にｙ母線と同じ電位となり、接点ａがＯＮすると継電器Ｘを介してｙ母線に接続されている状態は変わらないものの、電位的にはｘ母線と同じ電位となる。また、故障点Ｐ２は、接点ｂ、接点ｃともに動作していない場合は電位的には不安定でｘ母線の電位ともｙ母線の電位とも少し異なる状況となる。
さらに、接点ｃのみ動作した場合は故障点Ｐ１の場合と同じようにｙ母線と同電位となり、接点ｂだけ動作または接点ｂ、接点ｃともに動作した場合はｘ母線と同電位となる。なお、このように接点の動作状況によってどちらの母線の電位にもなるような故障点を中性点と呼ぶ。
【０００６】
（２）漏電遮断器が動作した場合においても、事故点の母線を判断するには絶縁抵抗の測定を行う必要があり、中性点での事故の場合は簡単に事故点を特定できないことが多いといった問題があった。
例えば、漏電遮断器から供給される電流は、２極の漏電遮断器でも３極の漏電遮断器でも電気回路に漏れ（漏電）が無い限り一つの極から供給された電流は他の極へ戻る。しかし、漏電があると１つの極から供給された電流から漏れた電流を減じた電流が戻ってくるので、零相変流器で供給された電流と戻ってきた電流の差電流を測定することが可能となる。この電流が一定値以上になれば漏電していると判断して漏電遮断器が自動遮断動作する。一般的な漏電遮断器の動作電流としては、３０ｍＡ〜５００ｍＡ程度に設定されている。例えば、２００Ｖ回路では例えば３０ｍＡで０．１秒以内（対象回路により異なる）とされる場合がある。
漏電遮断器が動作しない一例としては、漏電遮断器の故障以外に、巻線機器（例えばモータ等）の電位的に中間になる巻線上の故障点で絶縁抵抗が低下した場合は、この故障点の対地電位を検出できないことから漏電遮断器が正常であっても動作しない。
【０００７】
（３）図８に示すＰ１点において、地絡事故が発生しても漏電遮断器に流れる地絡電流は、電圧継電器Ｘと地絡事故抵抗Ｒｇの直列抵抗の大きさで動作するか不動作となるかが決まり、継電器Ｘが電圧継電器の場合は内部インピーダンスが高いことから漏電遮断器が動作しない場合もある。
また、Ｐ２点で地絡事故が発生した場合、接点ｂまたは接点ｃが動作しないと漏電遮断器ＥＬＢが動作せず地絡事故が発生した故障点が不明となるケースが多い。
【０００８】
特に、交流制御回路の絶縁抵抗の低下した故障点が継電器やスイッチ等が動作した時のみに、母線と接続される中性点の場合、回路を停電して絶縁抵抗の測定を行っても事故点の特定が難しい場合が多くあった。また、漏電遮断器が動作した場合においても、事故点の母線を判断するには絶縁抵抗の測定を行う必要があった。しかし、接点が動作した時のみ母線に接続される中性点での事故の場合は、簡単に事故点を特定できない場合が多いといった問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能になり、交流回路における絶縁抵抗の低下した故障点を容易に特定でき、また、従来、特定が困難であった交流制御回路の中性点においても、特定が可能となる交流制御回路の絶縁監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、変圧器の低圧側二次巻線に漏電遮断器を介して接続される二相の母線から負荷設備に電力を給電する交流制御回路に対して、前記漏電遮断器の漏電遮断動作に先だって前記二相の母線又は／及び前記負荷設備での対地絶縁抵抗の低下を監視する交流制御回路の絶縁監視装置であって、前記二相の母線の対地電圧を夫々測定する電圧測定手段と、前記二相の母線に流れる零相電流を測定する零相電流測定手段と、前記電圧測定手段により測定された夫々の母線の対地電圧、前記零相電流測定手段により測定された零相電流との間の位相差を算出する信号処理手段と、前記信号処理手段により算出された位相差に基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定する判定手段と、前記判定手段により特定された母線の名称情報を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする交流制御回路の絶縁監視装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、変圧器の低圧側二次巻線に漏電遮断器を介して接続される二相の母線から負荷設備に電力を給電する交流制御回路に対して、漏電遮断器の漏電遮断動作に先だって前記二相の母線又は／及び前記負荷設備での対地絶縁抵抗の低下を監視する際に、夫々の母線の対地電圧、零相電流との間の位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定し、特定された母線の名称情報を表示するので、交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能になり、交流回路における絶縁抵抗の低下した故障点を容易に特定できる。
また、従来、特定が困難であった交流制御回路の中性点においても、特定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路の絶縁監視装置を示す回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路の絶縁監視装置１０の動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ２０での処理内容を示すサブルーチンのフローチャートである。
【図４】交流回路の零相電流Ｉｏが変動した場合での交流制御回路の動作例について説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路が接続される三相２００Ｖ交流を作る構成を示す回路図である。
【図６】（ａ）変圧器の一次巻線側、（ｂ）変圧器の二次巻線側、（ｃ）各相の対地電圧をベクトル表示した図である。
【図７】図５に示す単相３線式の交流制御回路の位相差計算方法を示すサブルーチンのフローチャートである。
【図８】従来の２００Ｖ交流制御回路における中性点での地絡事故について説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路１の絶縁監視装置１０について、図面を参照して説明する。
電柱上に配置されている変圧器には、単相変圧器を使用しており、日本国内では一次側が高圧６０００Ｖで二次側が単相三線式の２００Ｖ（１００Ｖも供給可能）である。
図１に示す変圧器Ｔｒの一次側には、例えば高圧６０００Ｖの交流が供給されている。変圧器Ｔｒの巻線方式としては、電柱上に配置されている変圧器では単相変圧器を組み合わせているのが一般的である。一方、変電所に配置されている変圧器は３相変圧器を使用するのが一般的である。図１では、一般的な電柱上に配置されている変圧器を表しており、一次側が高圧６０００Ｖで二次側が単相三線式の２００Ｖ（１００Ｖも供給可能）で表している。このような単相三線式が国内で最も多用されていることとする。
変圧器Ｔｒの二次側には、配線用遮断器ＭＣＣＢを介して監視対象となる２００Ｖ交流制御回路１が設けられている。また、変圧器Ｔｒの二次側には、他回線が接続可能である。
図１においては、ｘ母線にはｘ母線対地間絶縁抵抗Ｒｘ、ｙ母線にはｙ母線対地間絶縁抵抗Ｒｙがそれぞれ仮想的に接続されていることを示し、ｘ母線およびｙ母線にはそれぞれ仮想的に地絡故障抵抗Ｒｇが接続されていることを示す。
【００１４】
２００Ｖ交流制御回路１のｘ母線、ｙ母線に接続されている負荷設備としては、制御回路に設けられた継電器や切換スイッチ等の接点と、継電器に設けられたコイルとの組み合わせを想定する。また、部品によっては、小型モータを使用した駆動回路や、部品の内部で直流部品を使用しているようなＡＣ／ＤＣコンバータも想定する。これら以外に、ランプや電熱器（ヒータ）等の抵抗負荷を想定する。これらの負荷が正常に地絡故障がなく動作している場合には、ｘ母線に流れる電流とｙ母線に流れる電流とが同一になる。
配線用遮断器ＭＣＣＢの母線側に対して、クランプ式の零相変流器ＺＣＴと、絶縁監視装置１０を備えている。絶縁監視装置１０は、零相変流器ＺＣＴにより検出される零相電流Ｉｏ、監視対象のｘ母線の対地電圧Ｖｘ、ｙ母線の対地電圧Ｖｙを入力し、一端が接地点に接続されたコードの他端を接続する。
【００１５】
図１では、零相変流器ＺＣＴがｘ母線とｙ母線の両者に対してクランプするように配置されており、零相変流器ＺＣＴは漏洩電流を検出する。すなわち、零相変流器ＺＣＴは、配線用遮断器ＭＣＣＢのｘ母線に流れる電流と、ｙ母線から配線用遮断器ＭＣＣＢに戻ってくる電流の差を検出している。
従って、漏電が無い場合はｘ母線に流れ出す電流のすべてがｙ母線から戻ってくるので、電流の流出と流入の差し引きは零となり漏電遮断器は動作しない。
しかし、ｘ母線に流れ出す電流のうち、例えば４０ｍＡが漏電すると４０ｍＡの電流はｙ母線から戻ってこないので、零相変流器ＺＣＴの出力は４０ｍＡとなる。この場合、漏電遮断器の動作電流が３０ｍＡの場合、漏電遮断器は動作することとなる。また、零相変流器ＺＣＴは電流を計測しており、ｘ母線、ｙ母線の電圧が１００Ｖであっても２００Ｖであっても、さらに４００Ｖであってもその電圧は関係しない。
【００１６】
絶縁監視装置１０は、Ａ／Ｄ変換部１１と、ＭＰＵ部と、記憶部１３と、Ｉ／Ｏインターフェース部と、ＬＥＤ部１５と、ＬＣＤ部１６と、リレーＲＬ１とを備えている。
Ａ／Ｄ変換部１１は、ｘ母線の対地電圧Ｖｘ、ｙ母線の対地電圧Ｖｙを入力し、所定のサンプリング周波数のクロックによりアナログ電圧信号をディジタルデータに変換する。また、Ａ／Ｄ変換部１１は、電流−電圧変換回路を有し、零相変流器ＺＣＴにより検出される零相電流Ｉｏを電圧信号に変換した後に、所定のサンプリング周波数のクロックによりアナログ電圧信号をディジタルデータに変換する。なお、本実施形態では、説明を簡略化するために、零相電流ＩｏをＡ／Ｄ変換した後のデータを零相電流Ｉｏと呼ぶこととする。
【００１７】
次に、Ａ／Ｄ変換部１１の入力範囲について説明する。
電圧Ｖｘ、Ｖｙは零相電流Ｉｏの位相を求めるための基準として使用する。電圧Ｖｘ、Ｖｙは実効値が１００Ｖの交流回路となるので０Ｖを中心に１００Ｖ×√２倍の電圧となる。このため、約＋１４１Ｖ〜−１４１Ｖの範囲で変化する。また、１００Ｖ電圧は変圧器Ｔｒの２次側近くでは高めの１１０Ｖ程度となっていることから、約±１５６Ｖ程度の電圧となり±２００Ｖを許容範囲としておけば十分である。
また、Ａ／Ｄ変換部１１は、入力電流を電圧に変換するための電流−電圧変換回路を内部に有している。一般的に使用される漏電遮断器ＭＣＣＢの動作電流は３０ｍＡ〜５００ｍＡであることから、Ａ／Ｄ変換部１１の入力電流範囲を５００ｍＡ程度が最大となるように設定しておけばよい。例えば３０ｍＡ動作の漏電遮断器ＭＣＣＢであれば３０ｍＡ以上で動作することになり、その電流値になる前に漏電の兆候をつかむ必要がある。Ａ／Ｄ変換部１１を１０ビットとすれば１ｍＡの分解能が十分取れることになる。Ａ／Ｄ変換部１１の入力は電圧ではなく電流となるので、電流値で表現すれば０〜５００ｍＡもあれば殆どのケースで問題が出ない。
【００１８】
ＭＰＵ部１２は、ＭＰＵ、ＲＡＭ及びタイマを有し、ＭＰＵは記憶部１３に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ上に読み出し絶縁監視装置１０の全体を制御する。
記憶部１３は、制御プログラムを記憶するとともに、ワークエリアとして制御データや前回測定値を発生時刻を付加して記憶する。記憶部１３は、絶縁抵抗値を履歴として記録する。
Ｉ／Ｏインターフェース部は、ＭＰＵ部１２からの表示情報に応じてＬＥＤ部１５及びＬＣＤ部１６に情報を表示するとともに、ＭＰＵ部１２からの警報情報に応じてリレーＲＬ１の接点を閉結する。
ＬＥＤ部１５は複数の異なる発光色として、例えば緑色、黄色、赤色のＬＥＤを有し、ＭＰＵ部１２からの表示情報に応じて異なる色で警告レベルを変化させて表示する。ＬＣＤ部１６は、ＭＰＵ部１２からの表示情報に応じて、絶縁が低下した母線名、有効電流値、中性点などをテキスト表示する。リレーＲＬ１は、ＭＰＵ部１２からの警報情報に応じて接点を閉結し、絶縁抵抗が低下した旨を外部に報知する。なお、リレーＲＬ１には、例えば電源にブザー、サイレン、警告灯などの何れか１つを直列接続すればよい。
【００１９】
次に、絶縁監視装置１０が有する機能について説明する。
（１）零相電流Ｉｏを常時監視して一定値（例：１ｍＡ）以上になった場合に、零相電流Ｉｏと対地間電圧（ＶｘとＶｙ）の位相から絶縁抵抗が低下している相（ｘ母線、ｙ母線）を判定し、表示するとともに警報音を出力する機能。
（２）零相電流Ｉｏの位相を前回測定値Ｉｏ’と比較し、反転した場合に、絶縁抵抗が低下している故障点（中性点）を判定し、表示するとともに警報音を出力する機能。
（３）零相電流Ｉｏの位相が反転した場合に、変化前後の値（Ｉｏ，Ｖｘ，Ｖｙ）と発生時刻を記録するとともに表示する機能。
（４）零相電流Ｉｏを常時測定し、前回の数値と比較して所定値以上の変化（例えば±０．５ｍＡ以上の変化など）があった場合は、変化前後の値（Ｉｏ，Ｖｘ，Ｖｙ）と発生時刻を記録するとともに表示する機能。
（５）零相電流ＩｏとＶｘおよびＶｙを定期的に自動測定し、測定時刻・測定値等を記録するとともに表示する機能。
（６）当該装置の測定間隔は任意に設定（例えば１時間ごと、１日ごとなど）できる構成とし、交流回路の絶縁抵抗値を履歴として記録する機能。
（７）各数値や故障した故障点の表示は液晶画面やランプを使用して、分かり易い表示をする機能。
【００２０】
次に、図２に示すフローチャートを参照して、本発明の第１実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路の絶縁監視装置１０の動作について説明する。
ＭＰＵ部１２は、起動時に記憶部１３に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ上に読み出し絶縁監視装置１０の制御を開始する。
まず、ステップＳ１０では、ＭＰＵ部１２は、各相の大地間電圧、零相電流の測定を行う。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１１には、ｘ母線の対地間電圧Ｖｘ、ｙ母線の対地間電圧Ｖｙ、零相電流Ｉｏが入力されているので、所定のサンプリング周波数のクロックによりＶｘ、Ｖｙ、Ｉｏをサンプリングし、今回の測定値を記憶部１３に記憶する。ここで、各母線の対地間電圧Ｖｘ、Ｖｙと零相電流Ｉｏは、負荷が運転停止した時に生じる過度現象による影響を排除するため、数回（例えば５回）の連続測定を行い平均化処理することで誤入力による誤動作を防止する。
詳しくは、交流回路負荷には対地間に静電容量があり、電圧が印加（運転開始）した時点では電荷が蓄積しておらず運転開始の過渡電流とともに静電容量に充電電流が流れる。これらの電流は数秒で安定するため、例えば３秒間隔で５回の測定を行い平均化することで過渡電流の影響を緩和することができる。これを１回の測定とすれば測定した時点が負荷の運転開始と重なれば過渡電流で誤判断する可能性がある。ただし、中性点での絶縁抵抗の低下を検知する場合の感度が低下するので、中性点での絶縁抵抗の低下を検知する場合にのみ、測定間隔として例えば０．５秒間隔で５回の測定を行い平均化するように制御してもよい。
【００２１】
次いで、ステップＳ１５では、ＭＰＵ部１２は、条件１として、零相電流Ｉｏが所定値１（例：１ｍＡ）以上になったか否かを判断する。
所定値１は、装置が絶縁状態を判断するフローに流れるか、絶縁状態に問題が無く判断フローに流す必要が無いかを判断する値となる。また、短時間で零相電流Ｉｏの極性が反転した場合に確実に絶縁状態が低下している場合にのみ表示する条件となる。このため、絶縁状態が悪化すれば零相電流Ｉｏが流れることとなり、感度を上げる場合には所定値１をより小さな電流値とすれば良い。なお、漏電遮断器ＭＣＣＢの動作電流値が１００ｍＡ程度で比較的大きな値の場合は、頻繁に判断フロー処理を行う必要がない。一方、例えば３０ｍＡで動作する漏電遮断器ＭＣＣＢにおいて、３段階の表示とする場合は、１〜５ｍＡ程度で良い。
ステップＳ１５での判断において、零相電流Ｉｏが一定値（例：１ｍＡ）以上ではない場合（Ｓ１５でＮｏ）にステップＳ５０に進む。一方、零相電流Ｉｏが一定値（例：１ｍＡ）以上になった場合（Ｓ１５でＹｅｓ）にはステップＳ２０に進み、零相電流Ｉｏと対地間電圧Ｖｘ、Ｖｙの位相から絶縁抵抗が低下している相（ｘ母線、ｙ母線）を判定する。
【００２２】
なお、ステップＳ２０での処理内容については、図３に示すサブルーチンにおいて詳しく説明することとする。
ここで、図３に示すサブルーチンを参照して、電圧Ｖｘ、Ｖｙ、零相電流Ｉｏの位相差Δθを算出する処理について説明する。図３は、交流制御回路が図１に示す単相３線式の場合の位相差Δθ計算方法を示すフローチャートである。本実施形態では、電流位相を求めるアルゴリズムの一例としてゼロクロス方式を採用している。
なお、図３に示すサブルーチン内の処理を実行するために、ＭＰＵ部１２はＡ／Ｄ変換部１１に所定のサンプリング周波数のクロックを出力し、Ｖｘ、Ｖｙ、Ｉｏをサンプリングさせ、夫々のデータを入力していることとする。
【００２３】
まず、ステップＳ１０５では、ＭＰＵ部１２は、電圧Ｖｘの極性がマイナスからプラスへ変化したか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）にステップＳ１１０に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、電圧Ｖｘの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻１として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ１１５では、ＭＰＵ部１２は、時刻１以降に零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化するか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）にステップＳ１２０に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻２として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ１２５では、ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から時刻１、２を読み出し、時刻２から時刻１を減じて時刻差ΔＴを求めることで、位相差Δθを求める。
位相差Δθ＝６０×（時刻２−時刻１）秒×３６０度
すなわち、電源周波数が６０Ｈｚの場合は、１サイクルが１／６０秒のため、１サイクルを１６．６７ｍｓとすれば、
位相差Δθ≒時刻差ΔＴ÷１６．６７×３６０度
となる。
例えば時刻差ΔＴが１２．５ｍｓとすれば、位相差Δθ＝１２．５／１６．６７×３６０≒２７０度となり、零相電流Ｉｏは２７０度遅れとなる。つまり、９０度進みとなる。
【００２４】
ここで、ステップＳ１３０では、ＭＰＵ部１２は、上記の計算方法で求めた位相差Δθが、２７０〜３６０度の範囲か否かを判断する。位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲の場合（Ｓ１３０でＹｅｓ）にステップＳ１３５に進む。
ステップＳ１３５では、ＭＰＵ部１２は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｘに対して０度〜進み９０度の範囲となる。
位相＝位相差Δθ−３６０
であったこととして算出し、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
なお、マイナスは進みを示す。逆に、位相差Δθが９０〜１８０度の範囲であれば電圧Ｖｙに対して９０度〜０度の進み範囲となる。すなわち、単相３線式であれば電圧Ｖｘに対して電圧Ｖｙが１８０度の位相を持っているので、電圧Ｖｘに対する零相電流Ｉｏの位相を求めるだけで、電圧Ｖｙの情報が無くても電圧Ｖｙに対する位相差Δθを求めることができる。
しかし、三相交流回路の任意の２相を使用している場合は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｘに対して０〜９０度の範囲にあるか、電圧Ｖｙに対して０〜９０度の範囲にあるかを求める必要がある。これは、三相交流回路のどの部分に接地があるかわからないためである。
【００２５】
一方、ステップＳ１３０での判断において、位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲外の場合（Ｓ１３０でＮｏ）にステップＳ１４０に進む。
ステップＳ１４０では、ＭＰＵ部１２は、上記の計算方法で求めた位相差Δθが、９０〜１８０度の範囲か否かを判断する。位相差Δθが９０〜１８０度の範囲の場合（Ｓ１４０でＹｅｓ）にステップＳ１４５に進む。
ステップＳ１４５では、ＭＰＵ部１２は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｙに対して０度〜進み９０度の範囲となる。
位相＝位相差Δθ−１８０
であったこととして算出し、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
一方、ステップＳ１４０での判断において、位相差Δθが９０〜１８０度の範囲外の場合（Ｓ１４０でＮｏ）にステップＳ１５０に進み、位相差Δθが規定範囲外であったこととし、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
【００２６】
ステップＳ２０において、ｘ母線の絶縁抵抗が低下した場合は、ｘ母線と対地間にかかる電圧Ｖｘにより絶縁抵抗が低下した故障点に漏洩電流が流れる。また、一般に、回路と対地間には、絶縁抵抗以外に静電容量が存在しており、静電容量に流れる電流は絶縁抵抗が低下したことによるものではなく、電流も電圧に対して９０度進む成分となる。このため、ｘ母線と対地間の電圧Ｖｘに対して零相電流Ｉｏの同相分の電流を検出すれば絶縁抵抗が低下したことを判断できる。このため、電圧Ｖｘと零相電流Ｉｏが０度から進み９０度の範囲の電流であればｘ母線の絶縁抵抗の低下として理解できる。また、電圧Ｖｘと電圧Ｖｙとは１８０度の位相差Δθがあるので、０度から９０度の範囲にある時だけ処理すればｙ母線の絶縁抵抗が低下したこととして誤って判断することはない。ｙ母線の絶縁抵抗についても同様に電圧Ｖｘが電圧Ｖｙに変わるだけである。
ステップＳ２０では、電圧Ｖｘと零相電流Ｉｏとの位相が０〜進み９０度以内の場合にｘ母線が故障したこととして判断し、一方、電圧Ｖｙと零相電流Ｉｏとの位相が０〜進み９０度以内の場合にｙ母線が故障したこととして判断し、ステップＳ４５に進む。なお、単相三線式の場合、常時状態で電圧Ｖｘと電圧Ｖｙの位相は逆位相となる。
【００２７】
次いで、ステップＳ２５では、ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から前回測定値Ｉｏ’を読み出し、条件２として、零相電流Ｉｏから前回測定値Ｉｏ’を減じた差値が所定値２以上か否かを判断する。なお、所定値２は、漏電電流Ｉｏの変化が緩変化する場合の閾値であり、感度を上げておく必要があり、±０．５ｍＡや±１ｍＡ程度が良い。
ステップＳ２５において、所定値２以上ではない場合（Ｓ２５でＮｏ）にステップＳ５０に進む。一方、零相電流Ｉｏから前回測定値Ｉｏ’を減じた値が所定値２以上になった場合（Ｓ２５でＹｅｓ）にステップＳ３０に進み、絶縁抵抗の低下が進行中であると判断し、ステップＳ４５に進む。
【００２８】
次いで、ステップＳ３５では、ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から前回測定値Ｉｏ’を読み出し、条件３として、零相電流Ｉｏと前回測定値Ｉｏ’の位相が反転、または、前回までの零相電流値Ｉｏ’の極性が一時的に異なる極性に変化した後に今回の零相電流値Ｉｏの極性が復帰（極性が短時間で復帰）していない場合（Ｓ３５でＮｏ）にステップＳ５０に進む。一方、零相電流Ｉｏと前回測定値Ｉｏ’の位相が反転、または、前回までの零相電流値Ｉｏ’の極性が一時的に異なる極性に変化した後に今回の零相電流値Ｉｏの極性が復帰（短時間で復帰）した場合（Ｓ３５でＹｅｓ）にステップＳ４０に進み、地絡点（絶縁抵抗が低下した故障点）は中性点であると判断し、ステップＳ４５に進む。
ここで、ステップＳ３５では、電圧Ｖｘ、Ｖｙ、零相電流Ｉｏをある一定の時間間隔（例えば１０秒間隔）で測定し、例えば前回測定した零相電流Ｉｏ’の位相がＶｙに対して７５度で値が１ｍＡとし、この場合、次の測定で零相電流Ｉｏの位相が電圧Ｖｙに対して２５５度で値が１ｍＡに変化したとすれば零相電流Ｉｏの極性が反転（７５度＋１８０度＝２５５度）したことになる。これは、図７に示すＰ１の故障点で絶縁抵抗が低下した状態で接点ａが動作した場合に該当する。接点ａが動作する前は、絶縁抵抗が低下した故障点にかかる電圧はＶｙであり、接点ａが動作すれば電圧はＶｘに変化することとなり、電圧Ｖｘと電圧Ｖｙは電圧位相が１８０度反転していることから電流も反転するが理解できる。
【００２９】
次いで、ステップＳ４５では、ＭＰＵ部１２は、ステップＳ２０、Ｓ３０、Ｓ４０での判断の結果、絶縁抵抗が低下した故障点があるので、警報指示をＩ／Ｏインターフェース部１４に出力する。これによりＩ／Ｏインターフェース部１４はリレーＲＬ１の接点を閉結し、リレーの接点に接続されているブザーを作動して警報音を発生する。これにより、対地絶縁抵抗が低下した場合に警報が発生するので、警報が発生した時点で作動した負荷設備を容易に特定することができる。
ステップＳ４５では、ＭＰＵ部１２は、ＬＥＤ部１５に対して以下の点灯制御を行う。
漏電遮断器ＭＣＣＢの動作電流を３０ｍＡとすれば、３０ｍＡの電流が流れると回路が停電することとなるので、３０ｍＡに至る前兆を段階的に検出して表示すればよい。
例えば絶縁抵抗が悪化する状態を例えば３段階の範囲に分け、零相電流Ｉｏの有効成分が１０ｍＡ以下を正常範囲、１０〜２０ｍＡを注意範囲、２０ｍＡ〜３０ｍＡを要注意範囲とし、零相電流Ｉｏが正常範囲内の場合にＬＥＤ部１５の緑色ＬＥＤ素子を点灯し、注意範囲の場合に黄色ＬＥＤ素子を点灯し、要注意範囲の場合に赤色ＬＥＤ素子を点灯して表示させるように構成してもよい。
これにより、点灯中のＬＥＤ素子の発光色に応じて絶縁抵抗が悪化した状態を目視確認することができる。
【００３０】
また、絶縁抵抗の低下した故障点を示すラベル「Ｘ母線」、「Ｙ母線」、「中性点」をそれぞれのＬＥＤの下方に貼り付け、故障点に対応するＬＥＤ素子を点灯するように構成してもよい。
これにより、点灯中のＬＥＤ素子に対応するラベルから絶縁抵抗が低下した故障点を目視確認することができる。
また、ステップＳ４５では、ＭＰＵ部１２は、ＬＣＤ部１６に対して以下の表示制御を行う。
【００３１】
ＬＥＤ部１５での表示と同時に、絶縁抵抗が低下した母線名と有効電流値をＬＣＤ部１６に表示する。また、零相電流Ｉｏの極性が反転した場合、または短時間で極性が変化して復帰した場合は中性点の絶縁低下と判断することから、絶縁抵抗が低下した故障点として、中性点と表示すればよい。
例えば、ＬＣＤ部１６への表示例として、［時刻、測定値、故障点］の順に表示する。ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から時刻、測定値、故障点を読み出して表示する。時刻は時分秒の順に表示し、測定値は零相電流Ｉｏを単位ｍＡで表示し、故障点としてｘ母線、ｙ母線、中性点の何れか１つを表示する。これにより、対地絶縁抵抗の低下が進行中であること、発生時刻、零相電流値、母線名又は中性点を確認することができる。
また、例えば、今回の零相電流値の位相が、記憶部１３に記憶された前回までの零相電流値の位相になるように反転するか否かを判断し、当該位相が反転した場合には、対地絶縁抵抗が低下した故障点が中性点であることを示す名称情報を「中性点」と表示することで、対地絶縁抵抗の低下が中性点において進行中であることを確認することができる。
【００３２】
ＬＣＤ部１６の表示行数に応じて、過去の履歴を上方に、最新の履歴が下方になるように表示することで、時刻、測定値、故障点についての履歴表示を時系列に従って行うことができる。
零相電流Ｉｏを常時測定し、今回の零相電流Ｉｏから、記憶部１３から読み出した前回の零相電流Ｉｏを減じた差値を所定値と比較し、差値が所定値以上の変化（例えば±０．５ｍＡ以上の変化など）があった場合は、当該変化の前後の値（Ｉｏ，Ｖｘ，Ｖｙ）と発生時刻を記録するとともにＬＣＤ部に表示する。この場合、対地絶縁抵抗の低下が進行中であることを示す情報として「進行中」というテキストを表示する。これにより、対地絶縁抵抗の低下が進行中であること、発生時刻、零相電流値、各母線電圧を確認することができる。
また、対地絶縁抵抗の低下した事故点が中性点である場合に、ＬＣＤ部１６に発生時刻も表示されるので、複数の負荷設備の中から該当時刻に作動した負荷設備を探す補助的手段に利用することができる。
【００３３】
次いで、ステップＳ５０では、ＭＰＵ部１２は、タイマから読み出した時刻が測定時刻か否かを判断する。測定時刻になった場合（Ｓ５０でＹｅｓ）はステップＳ５５へ進み、一方、測定時刻になっていない場合（Ｓ５０でＮｏ）はステップＳ１０へ進む。
次いで、ステップＳ５５では、ＭＰＵ部１２は、ステップＳ１０での測定値、タイマから読み出した時刻データを記憶部１３へ記録（故障の場合、地絡点の記録を含む）する。
【００３４】
次に、図４を参照して、交流回路の零相電流Ｉｏが変動した場合での交流制御回路の動作例について説明する。なお、図４は零相電流が変動したことを示す説明図である。
図４に示す交流制御回路のＰ１点において、１００ｋΩの微小な地絡が発生した例について説明する。なお、交流回路の絶縁抵抗は、ｘ母線対地間絶縁抵抗Ｒｘ、ｙ母線対地間絶縁抵抗Ｒｙともに１ＭΩとし、継電器抵抗は４４ｋΩ（２００Ｖの電圧継電器で動作電流が５ｍＡの例）とする。
まず、接点ａが動作していない場合、常時、変圧器Ｔｒの中性点→地絡抵抗Ｒｇ→電圧継電器Ｘ→配線用遮断器ＭＣＣＢ→変圧器Ｔｒという経路Ｋ１の閉回路が構成され、地絡抵抗＋継電器抵抗の合成抵抗１４４ｋΩに１１０Ｖが印加される。
このため、経路Ｋ１に約＋０．７６ｍＡの電流が流れることとなる。絶縁監視装置１０へ流入する電流方向を正として説明する場合、ＭＣＣＢが漏電遮断器（ＥＬＢ）で動作電流が１ｍＡとすれば制御回路に絶縁低下が発生していてもＥＬＢが動作しないこととなる。
【００３５】
次いで、接点ａが動作した場合、接点ａが動作すると変圧器Ｔｒから配線用遮断器ＭＣＣＢ→接点ａ→地絡抵抗Ｒｇ→変圧器Ｔｒの中性点という経路Ｋ２の閉回路が構成され、地絡抵抗１００ｋΩに１１０Ｖが印加され、経路Ｋ２方向に１．１ｍＡの電流が流れることとなる。また、継電器Ｘには動作電流が５ｍＡ（２２０Ｖ／４４ｋΩ＝５ｍＡ）流れることとなり継電器Ｘの両端電圧は２２０Ｖとなり、地絡抵抗Ｒｇの両端電圧は１１０Ｖとなり、地絡抵抗Ｒｇに流れる電流は赤色方向の−１．１ｍＡのみとなる。すなわち、経路Ｋ１の閉回路は変圧器電圧１１０Ｖ＋地絡抵抗電圧１１０Ｖが継電器電圧２２０ＶととなりＫ１方向の電流は流れなくなる。
従って、絶縁監視装置に流れる電流は、接点ａが動作する前の＋０．７６ｍＡから−１．１ｍＡと電流極性が反転することとなり、漏電遮断器が使用されている場合は、接点ａの動作と同時に事故遮断して制御回路が停電することとなる。なお、配線用遮断器ＭＣＣＢを使用している場合は、事故遮断することもなく絶縁抵抗の低下故障が発生していても故障と判断できず継続運転することとなる。
なお、交流回路には対地静電容量による電流も流れるが、ｘ母線、ｙ母線ともに同程度の容量であれば打ち消しあい、絶縁抵抗も１ＭΩ以上であれば大きな誤差とならないため、上記の説明はこれらを考慮せずに簡単に動作を説明した。
【００３６】
交流制御回路の絶縁監視装置は、零相電流Ｉｏが所定値以上となった場合や零相電流の極性が反転した場合、警報出力や変化前後のデータを時刻とともに記録できる機能があり、装置測定データと電気所設備の運転記録とを照合することで交流回路の地絡事故（事故遮断）に進展する前の前兆を十分把握することが可能となる。なお、当該装置の誤動作を許容して状態を早い段階で把握するというニーズがあれば、装置の動作設定値（所定値）を更に小さな値（例えば±０．２ｍＡなど）とすることで早期の状態把握が可能となる。
【００３７】
以上のように、変圧器の低圧側二次巻線に漏電遮断器を介して接続される二相の母線から負荷設備に電力を給電する交流制御回路に対して、漏電遮断器の漏電遮断動作に先だって前記二相の母線又は／及び前記負荷設備での対地絶縁抵抗の低下を監視する際に、夫々の母線の対地電圧、零相電流との間の位相差Δθを算出し、算出された位相差Δθに基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定し、特定された母線の名称情報を表示するので、交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能になり、交流回路における絶縁抵抗の低下した故障点を容易に特定できる。
また、従来、特定が困難であった交流制御回路の中性点においても、特定が可能となる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路１の絶縁監視装置１０について、図面を参照して説明する。
まず、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路が接続される三相２００Ｖ交流を作る構成について説明する。
図５は、一般の消費者へ２００Ｖを供給しているケースとして、電柱上に単相三線式の変圧器（図５では柱上の変圧器Ｔｒ１）に、別の単相変圧器（図５では柱上の変圧器Ｔｒ２）をＶ結線して三相２００Ｖの交流を作っていることを示す回路図である。
図６は、（ａ）変圧器の一次巻線側、（ｂ）変圧器の二次巻線側、（ｃ）各相の対地電圧をベクトル表示した図である。
【００３９】
この場合、２００Ｖ交流制御回路として、赤白相を使用する場合は単相３線式の２００Ｖを使用するのと同じであるが、白青相や青赤相を使用するケースでは、各相対地電圧が異なり、位相も異なることとなる。
（１）白青相の場合、白相の対地電圧は１００Ｖ、青相の対地電圧は１７３Ｖとなり、青相電圧の位相は白相より９０度遅れとなる（図６（ｃ）参照）。
（２）青赤相の場合、青相の対地電圧は１７３Ｖ、赤相の対地電圧は１００Ｖとなり、青相電圧の位相は赤相より９０度進みとなる（図６（ｃ）参照）。
【００４０】
第２実施形態においては、図５に示す交流制御回路に対して、赤相をｘ母線、白相をｙ母線とし、零相変流器ＺＣＴがｘ母線とｙ母線の両者に対してクランプするように設けられており、零相変流器ＺＣＴは漏洩電流を検出する。絶縁監視装置１０は、零相変流器ＺＣＴにより検出される零相電流Ｉｏ、監視対象のｘ母線の対地電圧Ｖｘ、ｙ母線の対地電圧Ｖｙを入力し、一端が接地点に接続されたコードの他端を接続する。
なお、絶縁監視装置１０の内部構成については、図１に示す構成と同様であるのでその説明を省略する。
本発明の第２実施形態に係る２００Ｖ交流制御回路の絶縁監視装置１０の動作については、第１実施形態において参照した図２に示すフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。
【００４１】
上述した白青相を使用した場合と、青赤相を使用した場合との位相判断フローは以下のとおりとなる。なお、単相三線式の場合、電圧Ｖｘと電圧Ｖｙが１８０度位相差Δθの固定であるため、Ｖｘと零相電流Ｉｏの位相が判ればＶｙと零相電流Ｉｏの位相差Δθもわかる。しかし、三相の場合、ＶｘとＶｙの位相差が必ずしも１８０度の位相差Δθに限定できないため、個別にＶｘに対する零相電流Ｉｏの位相を求めて所定の位相差Δθ（０〜９０度進み）でない場合は、改めてＶｙと零相電流Ｉｏの位相差Δθを求めるようにする。
【００４２】
ここで、図７に示すサブルーチンを参照して、電圧Ｖｘ、Ｖｙ、零相電流Ｉｏの位相差Δθを算出する処理について説明する。図７は、図５に示す単相３線式の交流制御回路の位相差計算方法を示すサブルーチンのフローチャートである。本実施形態では、電流位相を求めるアルゴリズムの一例としてゼロクロス方式を採用している。
なお、図７に示すサブルーチン内の処理を実行するために、ＭＰＵ部１２はＡ／Ｄ変換部１１に所定のサンプリング周波数のクロックを出力し、Ｖｘ、Ｖｙ、Ｉｏをサンプリングさせ、夫々のデータを入力していることとする。
【００４３】
まず、ステップＳ２０５では、ＭＰＵ部１２は、電圧Ｖｘの極性がマイナスからプラスへ変化したか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）にステップＳ２１０に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、電圧Ｖｘの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻１として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ２１５では、ＭＰＵ部１２は、時刻１以降に零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化するか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ２１５でＹｅｓ）にステップＳ２２０に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻２として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ２２５では、ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から時刻１、２を読み出し、時刻２から時刻１を減じた時刻差ΔＴを求めることで、位相差Δθを求める。
すなわち、電源周波数が６０Ｈｚの場合は、１サイクルが１／６０秒のため、１サイクルを１６．６７ｍｓとすれば、
位相差Δθ≒時刻差ΔＴ÷１６．６７×３６０度
となる。
例えば時刻差ΔＴが１２．５ｍｓとすれば、位相差Δθ＝１２．５／１６．６７×３６０≒２７０度となり、零相電流Ｉｏは２７０度遅れとなる。つまり、９０度進みとなる。
【００４４】
ここで、ステップＳ２３０では、ＭＰＵ部１２は、上記の計算方法で求めた位相差Δθが、２７０〜３６０度の範囲か否かを判断する。位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲の場合（Ｓ２３０でＹｅｓ）にステップＳ２３５に進む。
ステップＳ２３５では、ＭＰＵ部１２は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｘに対して０度〜進み９０度の範囲となる。
位相＝位相差Δθ−３６０
であったこととして算出し、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
なお、マイナスは進みを示す。逆に、位相差Δθが９０〜１８０度の範囲であれば電圧Ｖｙに対して９０度〜０度の進み範囲となる。すなわち、単相３線式であれば電圧Ｖｘに対して電圧Ｖｙが１８０度の位相を持っているので、電圧Ｖｘに対する零相電流Ｉｏの位相を求めるだけで電圧Ｖｙの情報が無くても電圧Ｖｙに対する位相差Δθを求めることができる。
しかし、三相交流回路の任意の２相を使用している場合は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｘに対して０〜９０度の範囲にあるか、電圧Ｖｙに対して０〜９０度の範囲にあるかを求める必要がある。これは、三相交流回路のどの部分に接地があるのか解からないためである。
【００４５】
一方、ステップＳ２３０での判断において、位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲外の場合（Ｓ２３０でＮｏ）にステップＳ２４０に進む。
ステップＳ２４０では、ＭＰＵ部１２は、電圧Ｖｙの極性がマイナスからプラスへ変化したか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ２４０でＹｅｓ）にステップＳ２４５に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、電圧Ｖｙの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻１として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ２５０では、ＭＰＵ部１２は、時刻１以降に零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化するか否かを判断し、当該変化があった場合（Ｓ２５０でＹｅｓ）にステップＳ２５５に進み、タイマから現在の時刻を読み出し、零相電流Ｉｏの極性がマイナスからプラスへ変化する時刻２として記憶部１３に記憶する。
次いで、ステップＳ２６０では、ＭＰＵ部１２は、記憶部１３から時刻１、２を読み出し、時刻２から時刻１を減じた時刻差ΔＴを求めることで、位相差Δθを求める。
ステップＳ２６５では、ＭＰＵ部１２は、上記の計算方法で求めた位相差Δθが、２７０〜３６０度の範囲か否かを判断する。位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲の場合（Ｓ２６５でＹｅｓ）にステップＳ２７０に進む。
ステップＳ２７０では、ＭＰＵ部１２は、零相電流Ｉｏが電圧Ｖｙに対して０度〜進み９０度の範囲となる。
位相＝位相差Δθ−３６０
であったこととして算出し、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
【００４６】
一方、ステップＳ２６５での判断において、位相差Δθが２７０〜３６０度の範囲外の場合（Ｓ２６５でＮｏ）にステップＳ２７５に進み、位相差Δθが規定範囲外であったこととし、本サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
【００４７】
以上のように、変圧器の低圧側二次巻線に漏電遮断器を介して接続される二相の母線から負荷設備に電力を給電する交流制御回路に対して、漏電遮断器の漏電遮断動作に先だって前記二相の母線又は／及び前記負荷設備での対地絶縁抵抗の低下を監視する際に、夫々の母線の対地電圧、零相電流との間の位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、対地絶縁抵抗が低下した母線を特定し、特定された母線の名称情報を表示するので、交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能になり、交流回路における絶縁抵抗の低下した故障点を容易に特定できる。
また、従来、特定が困難であった交流制御回路の中性点においても、特定が可能となる。
【００４８】
第１及び第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）交流制御回路の地絡監視を中断することなく、交流回路の絶縁状況を把握することが可能であり、交流制御回路の絶縁抵抗が低下した故障点の特定が容易となる（設備信頼度が低下しない）。
（２）交流回路の絶縁状況が連続して把握可能となることから気象条件（湿度・温度・天候など）と絶縁状態（零相電流と）を照合することで絶縁低下した故障点の特定が可能となり交流回路の地絡事故を未然に防止することができる。
【００４９】
空気中の水分が絶縁低下に大きな影響を与えることから、零相電流の測定と一緒に周囲の湿度について説明する。絶縁物は新しい時には湿度が高くなっても絶縁状態が悪化（零相電流が増加）することは少なく、絶縁物が経年劣化や表面が変質するほど水分の影響を受けやすくなる。この湿度と零相電流の関係を一定の式で表現するのは設備の規模や設置環境などで一律に表現できない。しかし、湿度と零相電流を一つのグラフで表示させると絶縁状態が悪化し始めているか否かを判断できる。判断基準として数年前の記録と比較する方法も有効である。なお、この方法は人が記録を見て判断することとなる。また、温度についても急激な温度上昇があれば絶縁物表面が結露することもあるので測定しておくとよい。
（３）従来では地絡事故が発生した故障点の特定が困難であった交流制御回路の中性点（接点等により絶縁低下した故障点がｘ母線に接続されたりｙ母線に接続される故障点、あるいは接点が動作した時のみ充電中の母線に接続される部位）の地絡事故が発生した故障点の特定が可能となる。
（４）漏電遮断器（ＥＬＢ等）が動作する前の早い段階で交流地絡が発生した故障点の特定や交流回路の絶縁低下が把握可能になり、交流回路地絡事故（短絡事故への移行）を未然に防止することができる。
【００５０】
従来の漏電遮断器は一定値（例えば３０ｍＡ以上）以上の零相電流が流れれば動作して回路が停電するように構成されているが、３０ｍＡに少しでも未達であれば動作せず絶縁状況の把握は困難であった。これに対して、本実施形態の絶縁監視装置によれば、徐々に劣化する絶縁状態の把握が可能であり、急激に絶縁状態が悪くなる場合は雨水等の浸入によるトラブルが判断できる。急激に絶縁状態が悪くなる前に劣化状況の進行がわかるので、致命的な停電や設備損壊に至る前に設備点検の機会を判断することができる。
（５）既設の電気設備を改造・変更することなく同装置が設置可能であり、負荷設備の信頼度を向上することができる。
（６）交流回路の絶縁状態測定の間隔を調整（例えば日に１回など）することで、年間を通しての絶縁抵抗変化から地絡事故発生時の地絡故障点探査の絞込みも可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１…交流制御回路、１０…絶縁監視装置、１１…Ａ／Ｄ変換部、１２…ＭＰＵ部、１３…記憶部、１４…Ｉ／Ｏインターフェース部、１５…ＬＥＤ部、１６…ＬＣＤ部、ＲＬ１…リレー、Ｔｒ…変圧器、Ｔｒ１…変圧器、Ｔｒ２…変圧器、ＺＣＴ…零相変流器
【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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