(57)【要約】      （修正有）【課題】検知器に地絡電流と充電電流を選別する機能を備えて、検知器の検知能力向上と不要動作の抑止を図る高圧ケーブル故障検知装置を提供する。【解決手段】三相用高圧ケーブル２（以下、「高圧ケーブル」という。）の各相の接地線４−１〜４−３に０相変流器５−１〜５−３を設けて、高圧ケーブルが地絡した場合又は他の場所で地絡が発生した場合に各相の接地線に流れる０相電流を検知し、検知した０相電流の大きさを実効値判定回路１０で比較して最大値の電流が他の電流よりも１．１倍以上の大きさのものがあればそれを地絡電流として選別し、さらに、位相差判定回路１１において最大値の電流とその前相の電流との位相差を検出してその位相差が１５０度から２１０度以内なら最大値の電流を地絡電流として判定し、位相差がこれによらない場合は充電電流として判定する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高圧ケーブルが地絡した場合や他の場所で地絡が発生した際に、高圧ケーブルの接地線に流れる各相の０相電流を検知して、実効値判定回路でその大きさを比較して最大値となる電流を検出し、位相差判定回路において最大値の電流とその前の電流の位相差を検出してその差が１５０度から２１０度以内であれば最大値の電流を地絡電流として選別し、その他の場合は充電電流として選別する高圧ケーブル故障検知装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、高圧ケーブルの接地線に流れる０相電流が地絡電流か充電電流かを選別して地絡電流のみに反応させて、地絡した高圧ケーブルの相表示を行う検知器（以下、「検知器」と言う。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  高圧ケーブルが地絡した場合は、高圧ケーブルの接地線に電路の対地静電容量と地絡抵抗に応じた地絡電流が流れる。又、高圧ケーブルが健全な状態で高圧ケーブル以外の場所（以下、「他の場所」という。）で地絡が発生した場合も、その時に発生する０相電圧と高圧ケーブルの静電容量に応じて高圧ケーブルの接地線に充電電流が流れる。（以下、本考案において地絡電流と充電電流の両者を示す場合は、「０相電流」という。）【０００３】  高圧ケーブルが地絡した場合や他の場所で地絡が生じた場合は、アーク放電へと移行する事例が多い。そして、アーク放電に至ると高調波の発生によって０相電流が増大し、著しい場合は３倍以上に増大することがある。【０００４】  検知器は、高圧ケーブルが地絡した場合の地絡電流を確実に検知して動作させなければならないが、高圧ケーブルが健全な状態で検知する充電電流には動作させないようにしなければならない。しかし、これまで行っていた両者の選別は、電流の大きさで区別する方法であった。そのため、検知器の動作電流値の設定は、検知器を取り付ける高圧ケーブルの最大充電電流をさらに３倍してそれを上回る値を設定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０６４４０号  公報
【特許文献２】特開２００１−３１４００９号  公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「高圧ケーブル故障検知器製品情報」、株式会社三輝製作所、２０２１年、ホームページ（ｈｔｔｐｓ／／ｗｗｗ．ｓａｎｋｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｍｐａｎｙ）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  これまで高圧ケーブルの地絡は完全地絡に至るものと想定していたが、高抵抗地絡に止まっている事例もあることが分かった。このような場合は、地絡電流の値が検知器の設定値よりも小さくなるため電源側の高圧遮断器（以下、「高圧遮断器」という。）が遮断しても検知器は地絡電流を検知できない。【０００８】  高圧遮断器が遮断した場合は、直ちに事故点の探索を行う。しかし、地絡した高圧ケーブルに取り付けている検知器が高圧ケーブルの故障を表示していなければ、当該ケーブルの異常は無いものと判断してその後の探索を継続する。全ての目視探索が終了して絶縁不良個所を発見できない場合は、次の探索手段として区間を区切った絶縁耐力試験を順次行うことになる。絶縁耐力試験を繰り返し行っていけば地絡したケーブル個所にたどり着くことはできるが、検知器の無表示が事故探索を関係の無い方向へと誘導して、探索に要す時間と労力の浪費を招く欠点があった。【０００９】  その欠点を補うためには、検知器に地絡電流と充電電流の選別機能を備えれば地絡電流には的確に動作させて充電電流には動作しないよう抑止することができる。そうすれば、検知器動作電流値の設定は、電源側の地絡保護装置の設定値と同じ値にすることが可能となり、高圧ケーブルが高抵抗地絡で高圧遮断器が遮断した場合は、検知器も必ず動作することで前述の欠点を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本考案は、地絡電流の特性と充電電流の特性を応用して両者の選別を行うものである。地絡電流の特性とは、高圧ケーブルが地絡した場合の地絡電流は他の電流よりも最大の電流となり、かつ最大電流の位相とその前の電流との位相差は１５０度〜２１０度以内の範囲で他の位相差よりも常に最大の位相差を維持する特性がある。この特性は、電路の静電容量と高圧ケーブルの静電容量の大きさに影響を受けるが、一般的な配電線路の静電容量は高圧ケーブル個々の静電容量よりも十数倍以上の大きさを有していると想定する。このような状況であれば、地絡抵抗５，０００Ω〜６，０００Ω程度までは成り立つ特性と考えている。一方、充電電流の特性はこれとは異なって、最大電流となるのは地絡した相の電流ではなく地絡相の前の電流が最大となる。又、最大の位相差は、最大電流とその前の相間ではなく最大電流とは関係のない相間の位相差が最大となる。さらにその位相差は、地絡抵抗の増大に伴って小さくなる特性を持つ。このような特性は地絡電流の特性とは明らかに異なり、この特性を応用して地絡電流と充電電流の選別機能を備えるものである。【００１１】  検知器が検知する０相電流が地絡電流か充電電流かの選別方法について、図２、図３、図４及び図５で説明する。なお、三相高圧の特性として地絡発生の相と発生しない相の関係は各相において同様のことが言えるので、地絡発生の相はＡ相に特定して説明する。【００１２】  図２は、高圧ケーブルが数百Ω程度の小さな抵抗で地絡した場合の０相電流のベクトル図である。図３は、同じく数ｋΩ程度の大きな抵抗で地絡した場合のベクトル図である。図に示すＩｇａは、地絡したＡ相の接地線に流れる地絡電流のベクトルで、Ｉｃｂ、Ｉｃｃは、地絡時に生じる０相電圧とケーブルの静電容量に応じてＢ相及びＣ相の接地線に流れる充電電流である。又、Ｉｇｓは、Ｉｇａ、ＩｃｂとＩｃｃを合成した電流で、共通接地線に流れる電流である。なお、地絡したケーブル（Ａ相）の接地線にも充電電流Ｉｃａが流れるが、その電流は地絡電流Ｉｇａと合成されて検知されるので、図２及び図３に示すベクトルＩｇａはＩｃａを合成したベクトルを示す。【００１３】  まず、大きさの特性について説明する。地絡電流Ｉｇａの大きさは、電路の静電容量と地絡抵抗で定まる。図２のＩｇａは、地絡抵抗が数百Ω程度と小さいため図３のＩｇａと比較して数倍程度大きい。充電電流ＩｃｂとＩｃｃは、ケーブルの静電容量と地絡時に発生する０相電圧の大きさに応じてその値が変化するが、Ａ相地絡の場合は対地電圧の大きさの関係によってＩｃｂよりもＩｃｃが大きな値となる。しかし、Ｉｇａとその大きさを比較すると、地絡抵抗が数百Ω以下の小さい場合は図２に示す通りＩｇａが数倍から十数倍以上の大きさとなる。そして、図３のように地絡抵抗が数ｋΩになればＩｇａとＩｃｃの比率は１に近づくが、その場合でもＩｇａが最大の電流として存在し得る。この関係は、電路の静電容量とケーブルの静電容量の大きさに影響を受けるが、電路の静電容量が２μＦ（１相分）以上あればケーブルの静電容量０．７μＦ程度までは維持できる特性と考える。【００１４】  次に、地絡時の各電流の位相差θａｂ、θｂｃ、θｃａについて、図２��図３で説明する。θａｂは、地絡相の電流と一つ遅れのＢ相の電流との位相差である。この位相差は、地絡抵抗の増大に伴って小さくなる特性がある。図２の位相差は１３５度であるが、図３のように地絡抵抗が大きくなると７７度と小さくなる。この位相差は、最大が１５０度〜７０度以下の範囲にある。θｂｃは、Ｂ相とＣ相の電流位相差である。この位相差も地絡抵抗の大きさで変化する特性があり、図２の位相差は６５度で地絡抵抗が大きくなると図３に示す通り位相差は１１６度となる。地絡抵抗の増大に伴って位相差は拡大するが、その範囲は６０度から１２０度以内である。θｃａは、地絡相とその前の（Ｃ）相の電流との位相差である。図２に示す位相差は１６０度、地絡抵抗が大きい図３では１６８度である、この位相差も地絡抵抗の大きさで変化するが、その範囲は１５０度〜２１０度以下の範囲となる。したがって、常に最大の位相差として存在するのは、完全地絡時の場合を除くと最大電流のＩｇａとその前の電流Ｉｃｃとの位相差θｃａになる。【００１５】  次に、他の場所で地絡が発生した場合の充電電流の大きさとそれらの位相差の特性について図４と図５で説明する。図４は、数百Ω程度の地絡時の充電流の関係を、図５は数ｋΩ程度の地絡抵抗で地絡した際の充電電流の関係を示している。図に示すＥａは、Ａ相の電圧ベクトル、Ｉｃａ、Ｉｃｂ及びＩｃｃはＡ相、Ｂ相及びＣ相の接地線に流れる充電電流である。Ｉｃｓは、Ｉｃａ、Ｉｃｂ及びＩｃｃを合成した電流で共用接地線に流れる充電電流である。θａｂはＩｃａ−Ｉｃｂ間の位相差、θｂｃはＩｃｂ−Ｉｃｃ間の位相差、θｃａはＩｃｃ−Ｉｃａ間の位相差である。【００１６】  まず、充電電流の大きさの特性を説明する。ＩｃｂとＩｃｃは、図４と図５のベクトルが示す通り、地絡抵抗が大きくなるにしたがって小さくなる特性を持つ。又、両者の大きさを比較すると、地絡抵抗０Ωの場合は同じ値であるが、地絡抵抗の増大とともにＩｃｃの方が大きくなり最大１．７３倍までその比率が拡大する。さらに抵抗が増大すればその比率は小さくなるが、Ｃ相の対地電圧はＢ相の対地電圧以上の関係にあるのでＩｃｃの値は常にＩｃｂ以上の値となる。そして、Ｉｃａは、図４と図５に示す通り地絡抵抗が数百Ω程度の場合は対地電圧が小さいため電流値も小さいが、地絡抵抗が数ｋΩ程度になると対地電圧の増大によって電流値が大きくなる。しかし、Ａ相の対地電圧はＣ相の対地電圧より大きくならないためにＩｃｃの大きさを超えることは無い。又、Ｉｃｓは、地絡抵抗が小さい場合はＩｃａ、Ｉｃｂ及びＩｃｃよりも大きな値であるが地絡抵抗の増大に伴って小さくなり、地絡抵抗が数ｋΩ以上になると最小の大きさになる。したがって、他の場所で地絡が生じた場合にケーブルの各相の接地線に流れる充電電流（Ｉｃａ、Ｉｃｂ、Ｉｃｃ）の最大値は、地絡を発生した相の前の相（Ｃ相）の電流が最大の電流となり、その最大値は他の電流よりも１．７３倍を上限とする特性がある。【００１７】  次に、充電電流の位相特性を説明する。図４に示している最大の位相差は、地絡した（Ａ）相の電流とその前の（Ｃ）相の位相差ではなく、地絡した相（Ａ相）とその後の相（Ｂ相）との位相差が最大となる。つまり、最大電流に関係のない相間の位相差が最大値となる。図４に示す各位相差は、θａｂが２２１度、θｂｃが６５度、θｃａが７４度である。しかし、これらの位相差は、図５のように地絡抵抗が増大すると、θａｂは１３７度、θｂｃは１１６度、θｃａは１０７度となって位相差が小さくなり、さらに抵抗が増大するとそれぞれの位相差は１２０度に近づく特性がある。このような関係は、地絡抵抗、電路の静電容量、そしてケーブルの静電容量の影響を受けるが、位相差θａｂは１２０度〜２４０度の範囲、θｂｃは６０度〜１２０度の範囲、θｃａは６０度〜１２０度の範囲となる。又、合成電流Ｉｃｓも地絡抵抗の影響を受けて位相が変化する。地絡抵抗が小さいとＩｃｃよりも進みとなり、地絡抵抗が大きくなるとＩｃｃよりも遅れとなる。Ｉｃｓの位相範囲は、Ｙ軸の−側の軸を０°として、Ｘ軸の−側の軸を９０度とする範囲（０〜９０度）になる。【００１８】  高圧ケーブルが地絡した場合の地絡電流と充電電流の特性、そして他の場所で地絡した場合の充電電流の特性について比較すると、以下の点が明らかに異なった特性がある。【００１９】  まず第１の相違点は、最大電流の特性である。ケーブルが地絡した場合の最大電流は、地絡相の地絡電流が他の電流よりも常に最大となりその大きさは１．１倍から数十倍以上になる。一方、他の場所で地絡した場合の充電電流の最大は、地絡した相ではなくその前の相の充電電流が最大となり、その最大値は他の電流よりも１．７３倍が最大となる。【００２０】  第２の相違点は、位相差の特性である。ケーブルが地絡した場合の最大位相差は、地絡した相の電流（最大電流）とその前の電流との位相差が常に最大となる。又、その最大位相差は、１５０°〜２１０°の範囲に存在する。一方、他の場所で地絡した場合の充電電流間の最大位相差は、最大電流ではない電流同士の間に存在する。しかもこの最大位相差は、地絡抵抗の増大に伴って小さくなり、地絡抵抗が数ｋΩ以上になると１２０度に近づく。【００２１】  第３の相違点は、合成電流の大きさと位相の特性である。ケーブルが地絡した場合の合成電流Ｉｇｓの大きさは、地絡電流Ｉｇａよりも小さい。そして、合成電流の位相は、Ｉｇａと同相か遅れる特性を持つ。一方、他の場所で地絡した場合の合成電流Ｉｃｓの大きさは、地絡抵抗が小さい場合は最大電流よりも大きくて、地絡抵抗の増大に伴って小さくなる特性をもつ。又、合成電流の位相特性は、地絡抵抗が小さいと最大電流よりも進みとなり、地絡抵抗が大きくなると遅れる特性を持つ。【００２２】  以上により、高圧ケーブルの接地線に流れる電流が地絡電流であるか充電電流であるかの選別は、地絡電流と充電電流の特性を応用して以下の判定を的確に行えば可能と考える。【００２３】  まず、検知した電流の最大電流を特定して、それが他の電流より１．１倍以上の大きさであれば地絡電流として選別する。【００２４】  次に、それが地絡電流に該当するか否かの判定をするために最大電流の位相とその前の電流の位相差を検出して、その位相差が１５０度〜２１０度の範囲にあればその最大電流を地絡電流として判定する。【００２５】  そして、判定した地絡電流が間違いないための検証として、合成電流Ｉｇａ又はＩｇｓとの検証を行う。地絡電流として判定した電流が合成電流の値よりも大きくて進みであれば地絡電流として確定する。又、地絡電流として判定した電流値が合成電流よりも小さいか、又は遅れの場合は充電電流として判定して選別のエラーを抑止する。以上の論理回路を構成することで、地絡電流と充電電流の選別が可能と考える。
【考案の効果】
【００２６】  上述の様に、検知器に０相電流の選別機能を備えれば、地絡電流には反応して充電電流には反応しないようにすることができる。そうすれば、検知器の動作設定値を電源側の地絡保護継電器の設定値に合わせることが可能となり、高圧ケーブルが高抵抗地絡で高圧遮断器が遮断した場合は、検知器が確実に動作するように改善できる。したがって、地絡事故時の探索は、検知器の表示確認を行うことが探索範囲を確実に狭めることになり、探索に要す不要な時間と労力の削減に役立つ。【００２７】  さらに、検知器が動作したデータを１９の外部通信端子から電気設備を保全する機関等に伝達すれば、情報を受けた保全機関等は事故発生箇所と内容が把握できるので、速やかに復旧材料の手配と体制を整えて復旧作業へ移行することが可能となる。そうすれば、事故探索に要す労力と時間を大きく削減できることや探索作業に伴う労働災害等の抑止も可能となるので、さらなる効果が期待できるものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本考案による０相電流選別実施例を示す故障検知器ブロック回路図である。
【図２】Ａ相の地絡抵抗数百Ω時の０相電流ベクトル図である。
【図３】Ａ相の地絡抵抗数千Ω時の０相電流ベクトル図である。
【図４】他の場所でＡ相の地絡抵抗数百Ω時の０相電流ベクトル図である。
【図５】他の場所でＡ相の地絡抵抗数千Ω時の０相電流ベクトル図である。
【考案を実施するための形態】
【００２９】  この考案による実施の形態について図１で説明する。図１における１は、高圧配電線路を示している。２はそこに施設された高圧ケーブルを示し、３は高圧ケーブルの遮蔽銅テープを、４は高圧ケーブルの接地線を示している。５−１、５−２及び５−３は、高圧ケーブルの各相の接地線に流れる電流を検知する０相変流器である。
【００３０】  ５−１、５−２及び５−３の０相変流器で検知されたデータは、８の波形整定回路１に入力される。
【００３１】  ８の波形整定回路１では、５−１、５−２及び５−３から入力されたデータから高調波成分を取り除いて基本波形を形成し、１０の実効値判定回路に出力する。
【００３２】  １０の実効値判定回路では、入力された電流の実効値を比較する。他の相の実効値よりも１．１倍以上大きな電流を検出したらその電流を地絡電流として選別し、その地絡相に該当するデータと３つの波形データを１１の位相差判定回路に出力する。又、１．１倍以上の最大電流が検出されない場合は、そこで装置の作動を停止する。
【００３３】  １１の位相差判定回路では、入力された波形データから位相差を検出して最大電流の位相とその前の電流の位相差を判定する。該当する位相差が１５０度〜２１０度の範囲にあれば最大電流を地絡電流として選別し、該当する相のデータとともに１２のＩｓ検証回路に出力する。位相差が適合しなければ装置の作動を停止する。
【００３４】  ６の０相変流器は、共通接地線に流れる０相電流を検知して７の波形整定回路２にそのデータを入力する。
【００３５】  ７の波形整定回路２では、入力された電流データから高調波成分を取り除いて基本波を形成し、９の感度設定回路に出力する。
【００３６】  ９の感度設定回路では、基本波の実効値が設定値以上あればそのデータを１２のＩｓ検証回路に出力する。設定値は、検知器の動作電流値となるもので、２００ｍＡ、３００ｍＡ、４００ｍＡ及び５００ｍＡの４段階に設定できるものとする。
【００３７】  １２のＩｓ検証回路では、１１の位相差判定回路から入力された波形データと９の感度設定回路から入力された波形データの検証を行う。１１の位相差判定回路から入力された電流値が、９の感度設定回路から入力された電流値よりも大きくて位相が進みであれば地絡電流と判定して、１３の表示駆動回路に該当する相の駆動信号を出力する。１１の位相差判定回路から入力された電流値が、小さい場合あるいは遅れている場合は充電電流と判定して装置の作動を停止する。
【００３８】  １３の表示駆動回路は、相表示の駆動信号を受けると１４の該当する相の表示を駆動させて、高圧ケーブルの地絡相を表示する。
【実施例】
【００３９】  図１に示す三相高圧配電線路においてその１相分の全静電容量を５μＦ，高圧ケーブル２の１相分の静電容量を０．５１μＦ（ＣＶＴ２００ｍｍ２−１ｋｍ相当分）とした場合に、高圧ケーブル地絡時の地絡電流値と位相差、他の場所で地絡が発生した際の電流値と位相差を示して選別の実施例を説明する。なお、９の感度設定回路の設定値は、２００ｍＡとする。【００４０】  実施例において、高圧ケーブルのＡ相で１００Ωの抵抗地絡が発生した場合の地絡電流（以下、「Ｉｇａ」という。）は、１６．２４Ａとなる。この電流は、Ａ相の接地線に取り付けた０相変流器５−１で検知される。Ｂ相に流れる充電電流（以下、「Ｉｃｂ」という。）は、０相変流器５−２で検知されてその値は０．８６Ａとなる。Ｃ相に流れる充電電流（以下、「Ｉｃｃ」という。）は、０相変流器５−３で検知されてその値は１．１１Ａとなる。これらの波形データは、８の波形整定回路１に入力される。【００４１】  ８の波形整定回路１では、高調波成分を取り除いて基本波に形成し１０の実効値判定回路に出力する。【００４２】  １０の実効値判定回路では、各相の検知電流の大きさを比較して他の電流よりも１．１倍以上大きな電流を特定する。Ａ相の電流が該当するので、Ａ相地絡と仮判定してＡ相地絡の信号とともに三相分の電流波形を１１の位相差判定回路に出力する。【００４３】  １１の位相差判定回路では、入力されたＡ相、Ｂ相及びＣ相の波形からそれぞれの位相差を検出する。Ａ相―Ｂ相間の位相差（以下、「θａｂ」という。）は１３６度、Ｂ相−Ｃ相間の位相差（以下、「θｂｃ」という。）が６４度、Ｃ相−Ａ相間の位相差（以下、「θｃａ」という。）が１６０度となる。位相差判定の結果、最大電流の相とその前の相間の位相差が１５０度〜２１０度の範囲にあるので地絡電流特性の条件に適合する。したがって、Ａ相地絡と判定して当該波形と地絡相がＡ相であるデータを１２のＩｓ検証回路に出力する。【００４４】  ６の０相変流器は、地絡電流の合成電流（以下、「Ｉｇｓ」という。）１４．５８Ａを検知する。その電流は７の波形整定回路２へ入力する。【００４５】  ７の波形整定回路２では、入力された波形を基本波に形成してそのデータを９の感度設定回路に出力する、【００４６】  ９の感度設定回路では、入力された電流の実効値を判定する。１４．５８Ａは設定値（２００ｍＡ）以上となるので、１２のＩｓ検証回路にその波形データを出力する。【００４７】  １２のＩｓ検証回路では、ＩｇａとＩｇｓの大きさと位相の検証を行う。Ｉｇａの大きさは１６．２４Ａ、Ｉｇｓは１４．５８Ａで、大きさの検証はＯＫである。又、Ｉｇａの位相は６６度、Ｉｇｓの位相は６５度でＩｇａが１度進んでいるので検証条件に適合する。したがって、１３の表示駆動回路にＡ相地絡の駆動信号を出力する。【００４８】  １３の表示駆動回路では、Ａ相地絡の駆動信号を受けて１４の表示装置のＡ相地絡表示を行う。【００４９】  以下、地絡抵抗１，０００Ω、３，０００Ω及び５，０００Ωの場合において地絡電流の特性を応用できるか説明する。【００５０】  地絡抵抗が１，０００Ωの場合は、Ｉｇａが３．７８Ａ、Ｉｃｂが０．５２Ａ、Ｉｃｃが０．７３Ａとなる。各相間の位���差は、θａｂが６０度、θｂｃが１１４度、θｃａが１８６度である。したがって、最大電流とその前の相間θｃａが最大となるのでＡ相地絡と判定してその波形データとＡ相地絡のデータを１２のＩｓ検証回路に出力する。【００５１】  又、６の０相変流器は、３．３５ＡのＩｇｓを検知する。感度設定値以上の電流なので、９の感度設定回路から１２のＩｓ検証回路にその波形データを出力する。【００５２】  １２のＩｓ検証回路では、大きさと位相差の検証を行う。大きさは、Ｉｇａが３．７８Ａ、Ｉｇｓが３．３５ＡなのでＯＫ。位相差は、Ｉｇａの位相が２１度、Ｉｇｓの位相が１２度で９度ほどＩｇａが進みであるからＯＫである。したがって、Ａ相地絡の駆動信号を１３の表示駆動回路に出力する。【００５３】  地絡抵抗が３，０００Ωの場合は、Ｉｇａが１．４１Ａ、Ｉｃｂが０．５８Ａ、Ｉｃｃが０．６５Ａとなる。各相間の位相差は、θａｂが６２度、θｂｃが１１９度、θｃａが１７９度である。したがって、最大電流とその前の相間θｃａが最大となるので、Ａ相地絡と判定してその波形データとＡ相地絡のデータを１２のＩｓ検証回路に出力する。【００５４】  ６の０相変流器は、Ｉｇｓ１．１４Ａを検知する。感度設定値以上の電流なので、９の感度設定回路から１２のＩｓ検証回路にその波形データを出力する。【００５５】  １２のＩｓ検証回路では、大きさと位相差の検証を行う。大きさは、Ｉｇａが１．４１Ａ、Ｉｇｓが１．１４ＡなのでＯＫとなる。又、位相差は、Ｉｇａが３０度、Ｉｇｓが４度でＩｇａが２６度進みとなりＯＫである。したがって、Ａ相地絡の駆動信号を１３の表示駆動回路に出力する。【００５６】  地絡抵抗が５，０００Ωの場合は、Ｉｇａが０．９８Ａ、Ｉｃｂが０．５９Ａ、Ｉｃｃが０．６３Ａとなる。各相間の位相差は、θａｂが７２度、θｂｃが１２０度、θｃａが１６８度である。したがって、最大電流とその前の相間θｃａが最大となり、Ａ相地絡と判定してその波形データとＡ相地絡のデータを１２のＩｓ検証回路に出力する。【００５７】  ６の０相変流器は、Ｉｇｓ０．６８Ａを検知する。感度設定値以上の電流なので、９の感度設定回路から１２のＩｓ検証回路にその波形データを出力する。【００５８】  １２のＩｓ検証回路では、大きさと位相差の検証を行う。大きさは、Ｉｇａが０．９８Ａ、Ｉｇｓが０．６８ＡでＯＫ。位相差は、Ｉｇａが４１度、Ｉｇｓが２度でＩｇａが３９度進みでＯＫである。したがって、Ａ相地絡の駆動信号を１３の表示駆動回路に出力する。【００５９】  以上により、高圧ケーブルが高抵抗地絡で地絡電流が小さくなっても検知器に０相電流の選別機能を備えると、動作電流の設定値を下げることができて検知が可能となる。【００６０】  従前の検知器の場合は、０相電流の選別機能が無いために動作電流の設定は最大充電電流を超える電流値に設定せざるを得なかった。因みに、実施例の高圧ケーブルの最大充電電流は、１．１Ａである。これに高調波の影響を考慮すれば３倍以上になる可能性があり、その値は３．３Ａを超える。このような場合の設定値は４Ａとしていたが、当然のことながら４Ａ未満の地絡電流に対しては検知できなかったのである。【００６１】  次に、他の場所で地絡事故が発生した��合の実施例について説明する。他の場所でＡ相が１００Ω、１，０００Ω、３，０００Ωの地絡抵抗で地絡した場合に充電電流として選別できるのか検証する。なお、０相変流器５−１で検知する電流をＩｃａとし、０相変流器６で検知する合成電流はＩｃｓとする。【００６２】  地絡抵抗１００Ωの場合は、Ｉｃａが０．２６Ａ，Ｉｃｂが０．８６ＡそしてＩｃｃが１．１１Ａとなる。位相差θａｂは２２５度、θｂｃは６４度、θｃａは７１度である。最大電流はＣ相であるが、その前の相との位相差θｂｃは最大位相差１５０度〜２１０度の条件に適合していない。そのため、１１の位相差判定回路で充電電流と判定される。【００６３】  地絡抵抗１、０００Ωの場合は、Ｉｃａが０．６０Ａ，Ｉｃｂが０．５２ＡそしてＩｃｃが０．７３Ａとなる。位相差θａｂは１４１度、θｂｃは１１４度、θｃａは１０５度である。最大電流はＣ相であるが、その前の相との位相差θｂｃが最大位相差の条件に適合していない。したがって、１１の位相差判定回路で充電電流と判定される。【００６４】  地絡抵抗３、０００Ωの場合は、Ｉｃａが０．６１Ａ，Ｉｃｂが０．５８ＡそしてＩｃｃが０．６５Ａとなる。位相差θａｂは１２６度、θｂｃは１１９度、θｃａは１１５度である。最大電流はＣ相でＩｃａとの比率は約１．１倍であるが、位相差θｂｃは最大位相差の条件に適合しない。したがって充電電流と判定される。【００６５】  以上により、検知器に地絡電流と充電電流の選別機能を持たせれば、地絡電流には的確に反応させて充電電流に対しては不要な動作を抑止することができる。なお、本考案では、電流の検知能力と各種の論理回路を安定して作動させるためには安定した電源が必要なため、外部電源を供給することを考えている。
【符号の説明】
【００６６】１      ６．６ｋＶ三相高圧配電線路
２      高圧ケーブル
３      高圧ケーブルの遮蔽銅テープ
４      高圧ケーブルの共通接地線
４−１  高圧ケーブルＡ相の接地線
４−２  高圧ケーブルＢ相の接地線
４−３  高圧ケーブルＣ相の接地線
５−１  高圧ケーブルＡ相の０相変流器
５−２  高圧ケーブルＢ相の０相変流器
５−３  高圧ケーブルＣ相の０相変流器
６      高圧ケーブル共通接地線の０相変流器
７      波形整定回路２
８      波形整定回路１
９      感度設定回路
１０    実効値判定回路
１１    位相差判定回路
１２    Ｉｓ検証回路
１３    表示駆動回路
１４    表示装置
１５    電源回路
１６    データ蓄積回路
１７    接地端子
１８    電源入力端子
１９    外部通信端子
２０    検知器筐体
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月10日(2021.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
三相用高圧ケーブル（以下、「高圧ケーブル」という。）の各相の接地線に０相変流器を設けて、高圧ケーブルが地絡した場合又は他の場所で地絡が発生した場合に各相の接地線に流れる０相電流を検知し、検知した０相電流の大きさを実効値判定回路で比較して最大値の電流が他の電流よりも１．１倍以上の大きさのものがあればそれを地絡電流として選別し、さらに、位相差判定回路において最大値の電流とその前相の電流との位相差を検出してその位相差が１５０度から２１０度以内なら最大値の電流を地絡電流として判定し、位相差がこれによらない場合は充電電流として判定する高圧ケーブル故障検知装置。