(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右それぞれに１回線配列され、これらが互いに逆相にされた送電線の
上段および下段のほぼ電力線を結ぶ線上にそれぞれ配置され、当該送電線の故障時に流れ
る故障電流成分をそれぞれ検出する１対の短絡センサと、
前記一対の短絡センサで検出された故障電流成分の位相を比較し、比較結果に基づいて
、前記短絡センサの設置位置からみた短絡故障点の方向を示す信号を発生することを特徴
とする送電線故障監視装置。
【請求項２】
左右それぞれに１回線配列され、これらが互いに逆相にされた送電線の
上段および下段のほぼ電力線を結ぶ線上にそれぞれ配置され、当該送電線の故障時に流れ
る故障電流成分をそれぞれ検出する１対の短絡センサと、
前記送電線の鉄塔内に、当該送電線が正常な時でも出力を発生するように装備された電
圧センサと、
前記電圧センサの出力の位相を基準として前記故障電流成分の合成電流の位相を演算す
る手段と、
前記合成電流の位相および前記電圧センサの事故発生時出力の位相を比較し、比較結果に
基づいて、前記短絡センサの設置位置からみた短絡故障点の方向を示す信号を発生する比
較器とを具備したことを特徴とする送電線故障監視装置。
【請求項３】
さらに前記電圧センサの事故発生時出力と正常時出力との差を演算して
減算電圧ベクトルを得る演算手段を具備し、
前記比較器は前記減算電圧ベクトルの位相を合成電流の位相と比較し、比較結果に基づ
いて、前記短絡センサの設置位置からみた短絡故障点の方向を示す信号を発生することを
特徴とする請求項２に記載の送電線故障監視装置。
【請求項４】
各短絡センサは棒状コアにコイルを巻回して構成され、棒状コアが大地
に対してほぼ垂直に設置されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の送
電線故障監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送電線故障監視装置に関し、特に送電線鉄塔に設置した電極体より構成された電圧センサ、地絡センサ、短絡センサなどの出力に基づいて零相電圧および故障相電圧などを検知し、さらにこれに基づいて送電線故障の種別および故障相、ならびにこれらセンサ設置位置からみた故障点の方向を判別する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
送電線の地絡故障時に発生する零相電圧を検出する方法としては、従来より送電線鉄塔に設置した複数の電極体（各送電線の送電電圧に応じて誘導電圧のベクトル和を出力する）からなる電圧センサの設置位置を調整することで零相電圧を得ることが知られている。例えば、本出願人の提案にかかる実開昭６０−４１８６６号公報では、複数の電極体に生じた電位の合成又は単一の電極体の電位が、電力線各相の電圧が等しい場合に零または微少となるように、各電力線と電極体間の電気容量や距離を予め調整しておき、送電線に事故が発生した場合に電極体と大地間に発生する電圧を検出することにより、零相電圧を検出している。
【０００３】
また送電線の故障区間を判定する手法としては、従来より、下記のようなものが知られている。
（１）送電線路の一端が中性点高抵抗接地電源、他端が負荷である系統の場合、送電線路で故障が発生した際に送電線に流れる故障電流の誘導によって流れる架空地線の電流を検出し、検出レベルと設定値レベルとのレベル比較によって故障方向を判定する。
（２）上記送電系統の場合、送電線路の任意の地点の送電線鉄塔に設置した地絡センサおよび電圧センサで送電線に流れる零相電流と零相電圧を検出し、両者が同位相の場合は、当該鉄塔よりも負荷側に故障区間があると判定する。
（３）送電線路の両端が中性点高抵抗接地電源の場合には、架空地線に流れる電流を送電線路の任意の複数地点で計測し、計測データを前記架空地線（例えば、ＯＰＧＷ）を伝送路として、変電所等の電気所に設置してある中央監視装置に送り、計測データのレベルや位相が大きく変化する区間を故障区間と判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の電極体の電気容量の調整による零相電圧検出方法では、複数又は単一の電極体からなる電圧センサと各送電線からの距離すなわち設置位置を調整して、電圧センサの正常時における合成出力を零又は極小にする必要があるが、前記合成出力は送電線を支持している鉄塔の各アーム長やアーム間隔に依存するため、相互に関連する調整項目が多く、合成出力を零又は極小にするには熟練と多大な時間および労力を必要とする。特に、４回線併架鉄塔等では、被検出回線以外の送電電圧も影響を及ぼすため合成出力を零にすることが極めて難しいという問題がある。更に、零相電圧のみを検出する様に調整するため、零相電圧が発生しない短絡故障の場合は電圧センサの出力は零となり、短絡時に発生する相電圧を検出することが出来ない等の問題もある。
【０００５】
また前記（１）の例では、架空地線を流れる地絡電流の大きさが故障点付近ではあまり変化せず、検出レベルが故障点の前後で同程度となるため、架空地線電流検出センサが設置された付近で故障が発生すると故障点方向を誤る恐れがある。又、両端が中性点接地とされた電源系や、両端の電源が切り替わるような系統の場合は適用出来ない。更に第１８図に示す様に、当該線路区間ＳＳ１−ＳＳ２以外で生じた故障であっても、電源がＳＳ１側にあると、故障電流がＳＳ１からＳＳ２を通って故障点Ｘに流れ、ＳＳ１とＳＳ２の間に設置された送電線故障方向検出器Ｐ１〜Ｐ３は動作してしまうという問題がある。
【０００６】
前記（２）の場合は、センサを送電線鉄塔内に設置する際に、零相電流及び零相電圧のみが検出されるようにするためのセンサ位置および／または感度の調整に多大な時間と経験、労力を要する。また前記（１）の場合と同様に、両端が中性点接地とされた電源系や両端の電源が切り替わるような系統の場合は適用出来ない。更に当該線路以外の故障の場合でも故障電流と故障電圧が発生するため誤動作してしまう。
【０００７】
前記（３）の場合は、架空地線に取付けたセンサと中央監視装置とをＯＰＧＷ内の光ファイバーで接続してデータ伝送を行うためのシステム構成が必要であり、大がかりな装置とそれに伴う多大な設備費用を必要とする。
【０００８】
本発明の目的は、送電線の故障電圧を検出するための送電線鉄塔に設置した電極体からなる電圧センサを用い、調整なしで容易に、送電線の地絡故障時に発生する零相電圧や短絡時に発生する相電圧を得て送電線に発生した事故の種別および事故地点の方向を判別することのできる送電線故障監視装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、送電線鉄塔内に設置するセンサの取付調整を簡単化すると共に、両端電源の場合や両端の電源が切り替わるような系統にも適用できて、送電線に発生した事故の種別および事故地点の方向を判別することのできる送電線故障監視装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
送電線鉄塔内に、送電線の正常時にも出力を発生するように装備された電圧センサにより、送電電圧に比例した誘導電圧を検出し、事故発生時の前記電圧センサ出力電圧の位相およびレベルの少なくとも一方を、予め準備された判定基準に照合して故障種別および故障相の少なくとも一方を判定する。前記電圧センサの事故発生時出力と正常時出力との差である減算電圧ベクトル、すなわち故障電圧成分やその平均値を出力電圧の代わりに使用することもできる。
【００１１】
さらに前記電圧センサのほかに送電線に流れる地絡電流、短絡電流を検出するための地絡センサや短絡電流センサを装備し、事故発生時にこれらセンサから得られる出力電圧や故障成分などの位相、レベル、これらの平均値などの少なくとも１つを、予め準備された判定基準に照合して故障種別、故障相、センサ設置点から見た故障地点の方向の少なくとも１つを判定する。
【００１２】
特に平行２回線逆配列送電線の場合は、送電線の上段および下段の電力線を結ぶ線上、またはその近傍にそれぞれ配置された１対の短絡センサの出力に基づいて、当該送電線の短絡故障時の故障電流成分の位相を演算し、これを予め準備された判定基準と照合してセンサ設置点から見た故障地点の方向を判定する。また、前記短絡センサ出力から得られた故障電流成分の合成電流位相と、前記電圧センサ出力または減算電圧ベクトルの位相との相互関係に基づいて、これらセンサ設置点から見た短絡地点の方向を判定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の１実施例を説明する。図１は平行２回線同相配列の標準的な送電鉄塔に本発明を適用した場合の電圧センサ取付状態の１例を示す概略図である。鉄塔１のそれぞれのアームに碍子を介して２回線の３相電力線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２が吊されている。電極体で構成され、各電力線からの誘導電圧を検出する上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄがほぼ電力線Ａ１、Ａ２を結んだ線および電力線Ｃ１、Ｃ２を結んだ線上にそれぞれ設置されている。
【００１４】
この場合、上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄでそれぞれ得られる誘導（出力）電圧は電力線からの距離の逆数に比例する。そこで、上部電圧センサ２ｕの各相電力線に対する感度の比を１：０．４：０．２と仮定した場合の電圧ベクトル図を図２に示す。ベクトルＶＡ  、ＶＢ  、ＶＣ  は、電力線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２に平衡な三相電圧が印加されており、全ての電力線がＡ１の位置にある（すなわち、各電力線とセンサ２ｕとの距離がすべて等しい）と仮定した場合の電圧センサ２ｕに及ぼすＡ、Ｂ、Ｃ相電圧成分を示す。
【００１５】
正常時に上部電圧センサ２ｕに誘導される電圧成分は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の感度比が前述のように１：０．４：０．２であることを考慮すると、図２（Ａ）に示すように、ＶＵＡ；ＶＵＢ；ＶＵＣ＝１．０：０．４：０．２となる。そして上部電圧センサ２ｕの出力電圧ＶＵ  は前記各電圧成分ＶＵＡ、ＶＵＢ、ＶＵＣの合成ベクトルであるから、式（１）で表される。なお本明細書において、符号＊は乗算を表わす。
【００１６】
0003550125.tif 000002
Ａ相で１線地絡故障が発生したと仮定すると、同図（Ｂ）のように、各相の電圧はＶＡＧ＝０、ＶＢＧ、ＶＣＧとなるので、零相電圧Ｖｏ  は式（２）で表される。
0003550125.tif 000003
上部電圧センサ２ｕに誘導されるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電圧成分は、前記感度比を考慮するとＶＵＡＧ  、ＶＵＢＧ  、ＶＵＣＧ  となるので、上部電圧センサ２ｕの出力電圧ＶＵＧはこれらの合成ベクトルとなり、式（３）で表される。
【００１７】
0003550125.tif 000004
前記出力電圧ＶＵＧは各電力線に対するセンサ感度が各相で異なるため零相電圧Ｖｏ  からずれている。しかし、このずれは前記出力電圧ＶＵＧから平常時の出力電圧ＶＵ  （図２のＡ）を減算することによって補正でき、図２（Ｂ）の零相成分ＶＵｏが算出される。これをＡ相地絡の場合について示すと、前記の式（１）〜（３）を用いて次のように表わされる。
【００１８】
0003550125.tif 000005
なお、ＶＡ  を基準ベクトルとし、時計回りを負とした場合のＶＵ  、ＶＵＧ、Ｖｏ  、ＶＵｏの大きさおよび向きはつぎのようになる。
ＶＵ  ＝０．７２（−１４゜）
ＶＵＧ＝０．９２（−１６９゜）
Ｖｏ  ＝３．０（１８０゜）
ＶＵｏ＝１．６（１８０゜）
すなわち、Ａ相地絡の場合のセンサ２ｕの出力と正常時の同出力とのベクトル差であるＶＵｏは、Ａ相地絡の場合の零相電圧Ｖｏ  に比例した電圧となる。
【００１９】
次に下部電圧センサ２ｄの出力電圧について説明する。図３には下部電圧センサ２ｄの各電力線Ａ〜Ｃに対する感度の比を０．３：０．５：１とした場合の電圧ベクトル図を示す。正常時に下部電圧センサ２ｄに誘導されるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電圧成分は、同図（Ａ）に示すように、感度比０．３：０．５：１．０を考慮するとＶＬＡ、ＶＬＢ、ＶＬＣとなる。下部電圧センサ２ｄの出力電圧ＶＬ  は前記ベクトルＶＬＡ、ＶＬＢ、ＶＬＣの合成であるから、上部電圧センサの場合と同様の演算により、式（５）で表される。
【００２０】
0003550125.tif 000006
Ａ相で１線地絡故障が発生すると、図３（Ｂ）に示すように、各相の電圧はＶＡＧ＝０、ＶＢＧ、ＶＣＧとなり、下部電圧センサ２ｄに誘導されるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電圧成分は前記感度比を考慮すると、ＶＬＡＧ  、ＶＬＢＧ  ＶＬＣＧ  となる。下部電圧センサ２ｄの出力電圧ＶＬＧはこれらの合成であるから、式（６）で表される。
【００２１】
0003550125.tif 000007
前記出力電圧ＶＬＧは、上部電圧センサ２ｕの場合と同様に、感度が各相で異なるため零相電圧Ｖｏ  からずれているが、つぎの式（７）に示すように、出力電圧ＶＬＧから平常時の出力電圧ＶＬ  を減算した電圧ＶＬｏは零相電圧Ｖｏ  に比例したものとなる。
【００２２】
0003550125.tif 000008
上述のように、各電力線への相対感度が異なる上部電圧センサ２ｕと下部電圧センサ２ｄの、それぞれの故障時の出力電圧ベクトルから正常時の出力電圧ベクトルを減算して得られるＶＵｏとＶＬｏはほぼ同じ電圧ベクトルとなる。
【００２３】
また一般的に、電圧センサの各電力線に対する感度をα、β、γとすると、正常時に電圧センサから出力される電圧ＶＮ  は式（８）で表わされる。
ＶＮ  ＝α＊ＶＡ  ＋β＊ＶＢ  ＋γ＊ＶＣ                  ……（８）
Ａ相で地絡が発生した場合に電圧センサから出力される電圧ＶＧ  は式（９）で表わされる。
0003550125.tif 000009
地絡時の出力電圧ＶＧ  から正常時の出力電圧ＶＮ  を減算したＶｏ  ’は式（１０）となる。
Ｖｏ  ’＝ＶＧ  −ＶＮ
0003550125.tif 000010
式（１０）から、地絡時のセンサの電圧出力ベクトルから正常時の電圧出力ベクトルを減算することにより、電圧センサの各電力線への感度の相違とは無関係に零相電圧Ｖｏ  に比例した電圧を得ることが出来ることが解る。
【００２４】
上記のように、減算することで各電圧センサの電力線に対する相対感度に依存せず零相電圧Ｖｏ  に比例した電力電圧を得ることができるので、電圧センサの取付位置の調整は不要となる。又、４回線の場合も同様に他の回線の影響によらず零相電圧に比例した電圧を得ることができる。
【００２５】
次に２線地絡の場合について説明する。図４はＡ、Ｂ相地絡の故障点における電圧ベクトル図であり、同図の（Ａ）は上部電圧センサ２ｕに関するもの、（Ｂ）は下部電圧センサ２ｄに関するものである。Ａ、Ｂの２相が地絡した場合の零相電圧Ｖｏ  はＶＣＧとなりＶＣ  の１．５倍となることが知られており、Ａ相地絡の場合と同様に、各電力線に対するセンサ感度の差を考慮した上部電圧センサ２ｕの出力電圧ＶＵＡＢＧは式（１１）で表される。
【００２６】
ＶＵＡＢＧ＝０．２＊ＶＣＧ＝０．２＊１．５＊ＶＣ  ＝０．３＊ＶＣ
またＶｏ  ＝ＶＡＧ＋ＶＢＧ＋ＶＣＧ＝ＶＣＧ＝１．５ＶＣ  、
かつ（ＶＡＧ＝ＶＢＧ＝０）であるから、
ＶＵＡＢＧ＝０．２＊Ｖｏ                    ……  （１１）
このＶＵＡＢＧ  から、式（１）で表わされる正常時の電圧ＶＵ  を減算して得られる電圧ＶＵｏは式（１２）で表される。
【００２７】
0003550125.tif 000011
Ａ、Ｂ相地絡の場合はＣ相電圧しか生じていないため、前記の減算では、電圧ＶＵ  が余分に補正してしまい、零相電圧Ｖｏ  から位相がずれてしまう結果となる。
【００２８】
一方、下部電圧センサ２ｄの出力電圧ＶＬＡＢＧから、式（５）で表わされる正常時の電圧ＶＬ  を減算した電圧ＶＬｏは下記の式（１３）で表わされ、上部センサの場合の電圧ＶＵｏと同様に零相電圧Ｖｏ  からずれてしまう。
0003550125.tif 000012
しかし、図４（Ａ）および（Ｂ）の対比から分るように、前記２つの電圧ベクトルＶＵｏとＶＬｏは零相電圧Ｖｏ  を挟んで、互いに反対側へずれるから、電圧ＶＵｏとＶＬｏの平均をとれば零相電圧Ｖｏ  に近似した電圧ベクトルＶＵＬｏ  を算出することが可能となる。
【００２９】
上述したところから分かるように、ベクトルＶＵＬｏ  を正確にゼロ相電圧Ｖｏ  に一致させるためには、式（１２）と式（１３）の第１項の係数の絶対値を等しくする必要がある。式（１２）の第１の項の係数０．６は上部電圧センサ２ｕのＡ相に対する感度１からＢ相に対する感度０．４を引いた値であり、式（１３）の第１項の係数０．２は下部電圧センサ２ｄのＢ相に対する感度０．５からＡ相に対する感度０．３を引いた値である。それ故に、上部電圧センサ２ｕのＡ〜Ｃ相電力線に対する感度をα１、β１、γ１、下部センサ２ｄのＡ〜Ｃ相電力線に対する感度をα２、β２、γ２とすると、ＡＢ相地絡の場合にＶＵｏとＶＬｏの平均をとることによって零相電圧Ｖｏ  に比例した電圧ベクトルを得るため、すなわち式（１２）および式（１３）の第１項の係数の絶対値を等しくするための各電圧センサ２ｕ、２ｄの設置位置は、
α１−β１＝β２−α２
を満足する位置となる。また、ＢＣ相地絡やＣＡ相地絡の場合に零相電圧Ｖｏ  に比例した電圧ベクトルを得るための上部下部の電圧センサの設置位置は、それぞれつぎのようになる。
【００３０】
β１−γ１＝γ２−β２（ＢＣ地絡の場合の条件）
γ１−α１＝α２−γ２（ＣＡ地絡の場合の条件）
以上の解析より、次式の条件を満足する位置に上部および下部センサ２ｕ、２ｄを配置すればよいことが分る。
【００３１】
α１＋α２＝β１＋β２＝γ１＋γ２
つまり、どの２線地絡の場合でも誘導電圧を検出する上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄを、鉄塔内の異なる任意の箇所に２個設置し、各センサの出力電圧波形の平均をとることによって零相電圧に（近似的に）比例した電圧波形を得ることが出来る。したがって、本発明によれば電圧センサの取付位置の調整は不要となる。更に、図２（Ａ）から分かるように、正常時の上部電圧センサ２ｕの出力電圧ベクトルＶＵ  の位相はＡ相電圧（一般的には、センサ感度の最も大きい相の電圧）のそれに近いので、正常時の上部電圧センサ２ｕの出力電圧ベクトルＶＵ  の位相を基準とし、減算して得られた電圧ベクトルＶＵｏの位相を計測することで、Ｖｏ  の位相角を近似的に算出することが出来る。
【００３２】
図４において、ＶＡ  を基準ベクトルとし、時計回りを負とした場合の前記各ベクトルＶｏ  、ＶＵ  、ＶＵＡＢＧ、ＶＵｏ、ＶＬ  、ＶＬＡＢＧ、ＶＬｏ、ＶＵＬｏ  の大きさおよび位相角はつぎの通りになる。前述のように、ベクトルＶＵ  の位相角はＡ相電圧のそれに近いので、下記の位相角は近似的にベクトルＶＵ  を基準とする位相角とみることができる。このような位相角を予め判定基準として準備しておくことにより、故障時に得られた位相角に基づいて１線地絡か２線地絡かの識別、および地絡した相の特定をすることができる。
【００３３】
Ｖｏ  ＝１．５（１２０゜）          ＶＵ  ＝０．７２（−１４゜）
ＶＵＡＢＧ＝０．３（１２０゜）        ＶＵｏ＝０．９５（１５３゜）
ＶＬ  ＝０．６２（１３８゜）        ＶＬｏ＝０．９２（１０９゜）
ＶＬＡＢＧ＝１．５（１２０゜）        ＶＵＬｏ  ＝０．９４（１３１゜）
次に、短絡故障の場合について説明する。図５にＡＢ短絡の場合の故障点における電圧ベクトル図を示す。同図（Ａ）は上部電圧センサ２ｕに関するもの、（Ｂ）は下部センサ２ｄに関するものである。ＡＢ短絡が発生すると、相電圧ＶＡＳ、ＶＢＳ  は同じベクトルとなり、ＶＣＳは逆方向でＶＡＳの２倍の大きさを持つベクトルとなる。このため、上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄの各電力線に対する感度が等しければ、電圧センサの出力電圧は零となるが、本発明では、一般的に、前記両電圧センサの各電力線に対する感度は等しくならないから、出力電圧は零とならない。
【００３４】
ここでは上述のように、上部電圧センサ２ｕの感度比を１：０．４：０．２、下部電圧センサ２ｄの感度比を０．３：０．５：１と仮定しているから、上部電圧センサ２ｕの出力電圧ＶＵＡＢ  、下部電圧センサ２ｄの出力電圧ＶＬＡＢ  は式（１４）で表わされる。
0003550125.tif 000013
図５の（Ａ）および（Ｂ）からも分るように、ＶＵＡＢ  はＶＡＳと同方向のベクトルとなり、ＶＬＡＢ  はＶＣ  と同方向のベクトルとなる。すなわち、短絡故障の場合も故障時の相電圧と同方向の電圧波形を、前記センサ出力に基づいて得ることが出来る。
【００３５】
また、上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄの出力電圧ベクトルＶＵＡＢ  とＶＬＡＢ  は互いに逆相となっており、正常時の各センサ出力を減算して得られる電圧ベクトルＶＵＳとＶＬＳも逆相となる。これらの電圧ベクトルはつぎの式（１５）で表される。
0003550125.tif 000014
以上のように、本発明では、正常時に上部および下部電圧センサ２ｕ、２ｄから出力電圧が得られるように前記両センサを配置しておき、演算処理によって故障時の零相電圧を算出するようにしているため、短絡故障の場合には相電圧と同方向の電圧波形を得ることができるようになる。
【００３６】
次に故障種別の判別方法について説明する。
地絡故障の場合は、図２、図３、図４のＶＵｏ、ＶＬｏを対比すれば解るように、各電圧センサの故障時出力から正常時出力を減算して得られる減算電圧ベクトルＶＵｏおよびＶＬｏが（ほぼ）同相、または９０°以下となる。一方短絡故障の場合は、図５のように、各電圧センサの故障時出力から正常時出力を減算した電圧ベクトルＶＵＳおよびＶＬＳが（ほぼ）逆相となるので、短絡故障を地絡故障から判別することができる。又、２線地絡時の零相電圧Ｖｏ  は短絡時の短絡相電圧の１．５倍になることが知られている。本実施例においても、地絡の場合の電圧センサ２ｕ、２ｄの検出電圧のベクトル量（図４のＶＵＬｏ  ）は短絡の場合のそれ（図５のＶＵＳ又はＶＬＳ）の少なくとも１．５倍以上となるので、単にレベル比較をすることでも地絡か短絡かを判別できる。
【００３７】
さらに、下記方法で故障相も判定できる。地絡故障の場合は、得られた減算電圧ベクトル（ＶＵｏ又はＶＬ  ｏ  ）の位相角が零相電圧の位相角となるので、あらかじめＡ相地絡は１８０゜（Ａ相地絡時の零相電圧Ｖｏ  の位相角）、ＡＢ相地絡は１２０゜（ＡＢ相地絡時の零相電圧Ｖｏ  の位相角）等と、故障内容に対応して位相角を予め設定しておけば、これらの設定位相角と得られた減算電圧ベクトルのそれとを比較することによって故障相も判別可能となる。
【００３８】
３個の電圧センサを各相の電力線Ａ、Ｂ、Ｃの横にそれぞれ設置する場合も、以上に述べたのと同様の解析により、Ｂ相の横に設置した電圧センサ（図示せず）については、各電力線に対する感度をＡ相：Ｂ相：Ｃ相＝０．５：１：０．５と仮定すると、減算電圧ベクトルＶＭｏは下式（１６）で表わされる。
0003550125.tif 000015
また前述のように、ＡおよびＣ相電力線の横に設置した電圧センサ２ｕ、２ｄの故障時の出力電圧から正常時の電圧を減算した差電圧ベクトルは式（１２）、（１３）で示される。式（１６）の第１項の係数が式（１２）の値より小さく式（１３）の値より大きい値となり、３つの減算電圧ベクトルＶＵｏ、ＶＬｏ、ＶＭｏの平均を求めることで零相電圧に比例した電圧を得ることが出来る。
【００３９】
図１０に本発明を適用した送電線故障監視装置の１実施例のブロック図を示す。なお電圧センサ２ｕおよび２ｄの出力処理は、各系列別に同じように行なわれるので、図では、繁雑化を避けるために、電圧センサの出力処理系列については電圧センサ２ｕに関する構成のみを示し、電圧センサ２ｄに関する構成は図示を省略している。上部電圧センサ２ｕの出力は遅延回路３１ｂおよび減算回路３２ｂに供給される。減算回路３２ｂには遅延回路３１ｂの出力も転送され、上部電圧センサ２ｕの出力から遅延回路３１ｂの出力が減ぜられ、得られた差信号は故障成分メモリ４１ｂに供給される。前記差信号は、明らかなように、正常値からの変動分として現れる故障成分に相当する故障成分波形データである。遅延回路３１ｂの出力は正常波形メモリ４２ｂに保存される。
【００４０】
故障発生検出器４４ｂは、前述したように、故障判定のために予め設定された設定値（レベル）４３ｂと前記故障成分波形データとを比較し、後者が前者を設定数サイクルの間以上継続して超えたときは故障信号４６ｂを発生する。これに応答して、前記故障成分波形データが故障成分メモリ４１ｂに、また演算処理前の検出電圧波形データ（すなわち、故障発生前の正常時デ−タ）が正常波形メモリ４２ｂにそれぞれ記憶される。前記各メモリとしては、例えばＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）メモリが利用できる。また、故障成分波形データは減算回路の出力から直接取り込んでもよい。この場合、メモリ４２ｂへの前記検出電圧波形データの記憶量をメモリ４１ｂへの前記故障成分波形データの記憶量の２倍程度にするのが望ましい。例えば、前記故障成分波形データを５サイクル分、前記検出電圧波形データを１０サイクル分記憶するのが好都合である。なお、前記正常時波形データとしては、平常時の各センサの検出電圧波形データを（半）固定的に記憶したものを用いてもよい。
【００４１】
ピークレベル検出器５１ｂは、前記故障成分メモリ４１ｂに記憶され故障成分波形データを供給されてそのピーク値を検出し、これを故障種別判定部６０に転送する。位相計測器５２ｂは、故障成分メモリ４１ｂから転送される故障成分波形データの前記正常波形メモリ４２ｂからの信号に対する位相差、すなわち電圧センサの正常時の電圧波形データを基準にした故障成分波形データの位相を計測し、これを故障種別判定部６０に転送する。故障種別判別部６０は、地絡／短絡故障判定のためのそれぞれの設定値６３を供給され、前記ピークレベル検出器５１ｂおよび／または位相計測器５２ｂからの信号を各設定値と対比して、前述のような故障種別を判定し決定する。
【００４２】
図６〜９は本実施例を種々の形式の送電線鉄塔に適用した場合の電圧センサの配置例を示すもので、図６は水平配列送電線の場合、図７は１回線垂直配列送電線の場合、図８は三角配列送電線の場合、図９は４回線装架鉄塔の場合である。いずれの場合も、ある１つの相に対する電圧センサの感度が、他の相に対する感度よりも大きくなるように、少なくとも１つの電圧センサを設置すれば、送電線の故障時における電圧センサの出力電圧波形から正常時の出力電圧波形を減算することで、零相電圧を検出できるし、減算した波形同士の位相比較、予め設定された位相に対する位相比較や予め設定されたレベルに対するレベル比較を、前述と同様に行なうことによって、送電線の故障種別又は故障相の判別が可能となる。
【００４３】
本発明を平行２回線同相配列の送電鉄塔に適用した第２実施例における各センサの配置例を図１１に示す。同図において、図１と同一の符号は同一または同等部分を表わす。この実施例は、図１に示した実施例に、最上段の電力線の上側および最下段電力線の下側にそれぞれ設置され、棒状コアにコイルを巻いて構成された１対の地絡センサ３ｕおよび３ｄと、Ｂ相電力線を結ぶ線上に設置され、その感度が前記地絡センサ３ｕ、３ｄに比べて数分の１と低く設定された短絡センサ４と、これらの各種センサからの出力情報を伝送され、これに基づいて故障種別および故障点方向を判定する故障方向判定器５と、なるべくは判定結果が遠方からでも確認できるような（高い）位置に設置された表示器６とを追加した構成である。本実施例によれば、故障種別の判定をより正確に行なえるのみならず、本実施例装置の設置位置から見た故障点の方向をも判定することができる。
【００４４】
なお、前記電圧センサ２ｕ、２ｄは特定の相電圧を取り出すため、特定相の影響が最も強くなる（特定相に対する検出感度が最も大きくなる）ような位置に置かれる。本実施例では、Ａ相及びＣ相電力線の間にそれぞれ設置し、電圧センサ２ｕ、２ｄの出力電圧としては、ほぼＡ相又はＣ相の電圧に比例した電圧が得られるようにしているが、Ｂ相電力線の間に置いてもかまわない。また各電圧センサの設置位置は、前述の実施例の場合と同じように、鉄塔１の両側の対応相位置にある１対の電線（Ａ１とＡ２又はＢ１とＢ２など）を結ぶ線上であればどこでもよい。また後述するように、各電圧センサの出力は各別に独立に処理され、個々の出力に基づいて故障判断が行なわれる。
【００４５】
地絡センサ３ｕ、３ｄはそれらの合成出力（加算出力）が地絡故障時に、零相電流に比例した電流値となるように、既知の手法にしたがって、それらの設置位置が若干調整されている。また短絡センサ４は、コアの長手方向をＢ相の方に向けてＢ相電力線の間に設置され、ＡＢ短絡の場合はＡ相電流を、ＢＣ短絡の場合はＣ相電流を、またＣＡ短絡の場合はＣ相、Ａ相電流の合成電流を計測して各相に流れる短絡電流を検出する。
【００４６】
故障・方向判定器５の回路構成を図１２〜１４に示す。故障・方向判定器５は各センサ毎に設けた波形デ−タ演算部３０、波形デ−タ記憶部４０、およびレベル・位相計測部５０、故障種別判別部６０を含み、さらに故障点方向判定部７０、遮断検出部８０および故障情報表示部９０を含むように構成されている。
【００４７】
波形デ−タ演算部３０では、各地絡センサ３ｕ、３ｄの出力を加算する加算回路３３ａや、他の電圧センサ２ｕ、２ｄ、短絡センサ４の検出出力である各電圧波形データと、前記各電圧波形デ−タを遅延回路３１ａ〜ｃで設定サイクル数だけ遅延させた電圧波形データとの差を減算回路３２ａ〜ｃでそれぞれ演算（減算又は加算）する。前記演算で得られた差デ−タは、明らかなように、平常時からの変動分として現れる故障成分に相当する故障成分波形データである。なお電圧センサ２ｕおよび２ｄの出力処理は、前述の実施例と同じように、各系列別に同じように行なわれるので、図１２では、繁雑化を避けるために、電圧センサの出力処理系列については電圧センサ２ｕに関する構成のみを示し、電圧センサ２ｄに関する構成は図示を省略している。
【００４８】
波形デ−タ記憶部４０では、前記各センサに対して予め設定された、故障判定のための設定値（レベル）４３ａ〜ｃと前記故障成分波形データとを故障発生検出器４４ａ〜ｃで比較し、後者が前者を設定数サイクルの間以上継続して超えたとき、故障発生検出器４４ａ〜ｃが故障信号４６ａ〜ｃを発生する。これに応答して、前記故障成分波形データが故障成分メモリ４１ａ〜ｃに、また演算処理前の各センサの検出電圧波形データ（すなわち、故障発生前の正常時デ−タ）が正常波形メモリ４２ａ〜ｃにそれぞれ記憶される。前記各メモリとしては、例えばＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）メモリが利用できる。また、故障成分波形データは減算回路の出力から直接取り込んでもよい。この場合、メモリ４２ａ〜ｃへの前記検出電圧波形データの記憶量をメモリ４１ａ〜ｃへの前記故障成分波形データの記憶量の２倍程度にするのが望ましい。例えば、前記故障成分波形データを５サイクル分、前記検出電圧波形データを１０サイクル分記憶するのが好都合である。なお、前記正常時波形データとしては、平常時の各センサの検出電圧波形データを（半）固定的に記憶したものを用いてもよい。
【００４９】
前記のように抽出される故障成分波形データは、地絡センサ３ｕ、３ｄでは零相電流成分であり、短絡センサ４では特定相に流れる短絡電流成分（本実施例の場合はＡＢ短絡の場合はＡ相電流、ＢＣ短絡の場合はＣ相電流、またＣＡ短絡の場合はＣ相、Ａ相電流の合成に比例した電流）である。また電圧センサ２ｕ（２ｄ）では、地絡時には上および下センサの両方共零相電圧が得られ、短絡時は最も影響が大きい相（すなわち、感度が最も高い相；本実施例では、それぞれＡ相およびＣ相）の電圧に比例した波形が得られる。
【００５０】
レベル・位相計測部５０の各ピークレベル検出器５１ａ〜ｃは、対応する前記故障成分メモリ４１ａ〜ｃのそれぞれに記憶され故障成分波形データのピーク値Ｊ、Ｋ、Ｌをそれぞれ検出する。また電圧センサ系列のレベル・位相計測部では、演算前ピークレベル検出器５３および演算前位相計測器５４で、正常波形メモリ４２ｂに記憶されている演算処理前の検出電圧波形データＢ（すなわち、故障発生前の正常時デ−タ）のピークレベルＭと、演算処理前の検出電圧波形データＢを基準とした故障発生時の演算処理前の検出電圧波形データの位相Ａをそれぞれ検出する。さらに、各位相計測器５２ａ〜ｃは、それぞれ対応する故障成分波形データの位相の前記正常時デ−タＢの位相に対する位相差、すなわち電圧センサの正常時の電圧波形データＢを基準にした位相を計測し、それぞれの故障成分の位相Ｅ、Ｆ、Ｇとして出力する。
【００５１】
故障種別判別部６０は、電圧センサ系列および短絡センサ系列の各ピークレベル検出器５１ｂ、ｃの出力信号Ｋ、Ｌおよび位相計測器５２ｂ、ｃの出力信号Ｆ、Ｇ、ならびに故障判定のためのそれぞれの設定値６３を供給される。そして、▲１▼短絡センサ系列のピークレベル検出器５１ｃより得られた故障レベルＬが設定レベを越え、かつ電圧センサ系列のピークレベル検出器５１ｂの出力である故障レベルＫが設定レベル以下である場合、および▲２▼電圧センサ系列のいずれかの電圧センサの出力から得られる故障位相差Ｆ（位相計測器５２ｂの出力）が設定位相より大きい場合の、いずれかの場合には短絡故障と判定する。さらに▲３▼電圧センサ系列および短絡センサ系列の故障レベルＫ、Ｌすなわち故障成分レベルがいずれも設定値以上である場合は２線地絡と判定する。
【００５２】
一方、▲１▼短絡センサ系列のピークレベル検出器５１ｃより得られた故障レベルＬが設定レベルより小さく、且つ電圧センサ系列のピークレベル検出器５１ｂの出力である故障レベルＫが設定レベル以上である場合、または▲２▼電圧センサ系列のいずれかの電圧センサの出力から得られる故障位相差Ｆが設定位相より小さい場合には地絡故障と判別する。同時に、故障種別判定部６０は短絡センサ４の位相計測器５２ｃからの故障位相Ｇおよびピークレベル検出器５１ｃからの故障レベルＬを出力をする。
【００５３】
上記のように故障種別を判定する理由は次のとおりである。高抵抗接地系の送電系統においては、短絡電流の方が地絡電流よりも数倍大きく、また電圧センサ２ｕ、２ｄの故障成分として現れる地絡時の零相電圧と短絡時の短絡電圧とでは、零相電圧の方が短絡電圧より大きい。このような事実に基づいて、短絡センサ４の故障成分Ｌがその設定レベルを超えるか、または電圧センサ２ｕ、２ｄの故障成分Ｋがその設定レベル以下であれば短絡故障と判定し、一方、短絡センサ４の故障成分Ｌがその設定レベルより小さく、且つ電圧センサ２ｕ、２ｄの故障成分Ｋがその設定レベル以上であれば地絡故障とする。
【００５４】
なお、図示例のように電圧センサが複数個設置されている場合は、複数個のすべての電圧センサの故障成分として、地絡故障の場合には零相電圧が、また短絡故障の場合には、各センサが最も影響を受ける相電圧が現れる。このため、短絡故障の場合の複数個の電圧センサの故障成分の位相差を事前に計算して設定値を決めておき、この設定値より複数個の上記電圧センサの故障成分の位相差が小さい場合は地絡故障、大きい場合は短絡故障と判別することができる。
【００５５】
また、電圧センサの検出波形の特定相からの位相ずれを算出し、そのずれ分によって故障成分の位相を補正し、その位相に基づいて故障種別を判別する方法も可能である。すなわち、上部電圧センサ２ｕからはＡ相に近い位相の出力電圧ベクトルが検出され、また前記上部電圧センサ２ｕの出力電圧のＡ相からのずれ角（補正分）は算出することができるので、故障時の出力電圧ベクトルから正常時の出力電圧ベクトルを減算して得られる減算電圧ベクトルの、正常時の出力電圧ベクトル位相を基準とした位相ずれを計測した後補正して零相電圧の位相角を求める。零相電圧の位相角は、１線地絡の場合は６０°、１８０°、３００°に近く、２線地絡の場合は０°、１２０°、２４０°に近いことが知られているので、前記位相角から故障種別を判別することができる。
【００５６】
故障点方向判定部７０では、例えば図１５に示すように、地絡事故時の故障電流Ｉ１  、Ｉ２  の向きが故障点Ｘを境にして逆向きとなる事実に基づいて、故障種別判別部６０が地絡故障と判定した場合には、位相比較器７１において地絡センサ系列の位相計測器５２ａの故障位相出力Ｅと電圧センサ系列の位相計測器５２ｂから得られた故障位相出力Ｆとの位相比較を行なう。そして、前記２つの故障位相出力Ｅ、Ｆが同位相の場合には、本実施例装置（例えば、図１５のＰ１地点に設置される）より線路の一端側（例えば、ＳＳ２側）での故障と判定される。図１５のＰ２地点に設置された故障監視装置も同じ構成を有するから、ここでの前記２つの故障位相出力Ｅ、Ｆは逆位相となり、故障地点は本故障監視装置より他端側（すなわち、ＳＳ１側）と判定される。
【００５７】
反対に、故障種別判別の結果が短絡故障の場合には、位相比較器７２において短絡センサ系列の故障位相信号Ｇと電圧センサ系列の位相計測器５２ｂから得られた故障位相信号Ｆとの位相比較を行い、同位相の場合には本装置より線路の一端側での故障、逆位相の場合には本装置より他端側での故障と判定する。方向判定結果はそれぞれの表示器９２、９４に接続された出力線Ｌ１  、Ｌ２  上に供給され、上記の故障点方向判定に用いた故障レベル及び故障位相の各出力Ｅ〜Ｇ、Ｊ〜Ｌは故障情報表示部９０に出力され、記憶される。なお、電圧センサ系列のピークレベル検出器５１ｂから得られた故障レベルＫが設定レベルより小さい場合は、前記故障位相出力Ｆの代りに、故障時の演算処理前の電圧センサ系列の検出電圧波形データの位相計測器５４の出力Ａを用いてもよい。
【００５８】
遮断検出部８０では、当該送電線の故障が判定されて回線が遮断された場合は、それから一定時間後に故障電流がなくなって送電電圧が低下する事実に着目し、故障発生から一定時間後に地絡センサ系列のピークレベル検知器５１ａから得られる故障レベルＪ（短絡センサのピークレベル検知器５１ｃから得られる故障レベルＬで代用できる）が故障発生時より小さくなったこと、および電圧センサ系列の演算処理前の検出電圧波形データ（演算前ピークレベル検出器５３の出力Ｍ）が平常時より低下したことの論理積に基づいて、当該送電線路の遮断検出信号を出力する。前記遮断検出信号によって、方向判定結果をそれぞれの表示器９２、９４に供給する出力線Ｌ１  、Ｌ２  に介在されたスイッチＳＥ１  、ＳＥ２  が閉成されて１端側または他端側表示器９２、９４のいずれか一方に、上記の故障点方向判定結果に基づく予定の表示がされる。
【００５９】
故障情報表示部９０は、図１４に示すように、内部に時計９６を具備し、故障が発生した時刻を計時、記憶すると共に、そのときに、故障種別判定部６０や故障点方向判定部７０で使用した各種位相、レベルデ−タや判定結果なども記憶し、必要に応じて表示できるようにする。これらのデータは、故障が短時間内に複数回発生したような場合に、電気所で記録された故障発生時刻と照合して、複数箇所に設置された同種装置の時間的整合性を確認しながら、総合的な故障地点の判定や故障原因の分析のための情報として利用できる。またこの場合、電圧センサ２ｕ、２ｄの検出電圧が商用周波数であることを利用し、その検出波形（例えば、ゼロクロス点）で前記内部時計９６を予定時間ごとに同期補正する時刻修正手段９８を設けておけば、時計９６の時刻ずれを実質上なくすることもできる。
【００６０】
図１６は、平行２回線で逆相配列とされた送電線に本発明を適用した第３実施例の要部を示す概略図である。上部および下部短絡センサ４ｕ、４ｄがそれぞれ最上段および最下段の送電線対を結ぶ線上に設置され、電圧センサ２が中段の送電線対を結ぶ線上に設置されている点で相違する外は、図１１と同じであり、同図と同一の符号は同一部分を表わす。なお各短絡センサ４ｕ、４ｄの棒状コアは大地に対してほぼ垂直になるように設置される。図１７には、図１６の逆相配列の片端電源系において、地点ＸでＡ１・Ｂ１相短絡故障が発生した場合に、各送電線に流れる短絡電流の様子を示す。ＩＳ１は電源端ＳＳ１から下側の故障回線Ａ１，Ｂ１を通って直接故障点Ｘに流れる短絡電流であり、ＩＳ２は上側の健全回線Ａ２，Ｂ２から電気所ＳＳ２を通って故障点Ｘに流れる短絡電流である。上部短絡センサ４ｕは電力線Ａ１に近いため，電力線Ａ１に流れる短絡電流に比例した出力電圧ＶＳＵを故障成分として発生する。一方、下部短絡センサ４ｄは電力線Ａ２に近いためそこに流れる短絡電流に比例した出力電圧ＶＳＬ  を故障成分として検出する。各短絡センサ４ｕ、４ｄからみた電力線の架設順序（位相）が短絡センサを挟んで右側と左側とで反対になっているため、故障点Ｘよりも電源側のＰ１地点では、上部短絡センサ４ｕから得られる故障成分電圧ＶＳＵと下部短絡センサ４ｕから得られる故障成分電圧ＶＳＬとは互いに逆方向となるのに対し、故障点Ｘよりも負荷側のＰ２地点では上部および下部短絡センサ４ｕ、４ｄから得られる故障成分電圧ＶＳＵ、ＶＳＬは同方向となる。
【００６１】
したがって、このような逆相配列送電線に本発明を適用する場合は、故障点方向判定部７０において上下の各短絡センサ２ｕ、２ｄから得られる故障成分電圧の位相を比較し、同相か逆相かにしたがって、短絡センサ設置の位置から見た故障点方向を判定することができる。また、上記の各短絡電流の間にはＩＳ１＞ＩＳ２の関係があるため、上下短絡センサ２ｕ、２ｄの故障成分電圧の合成電圧の位相は、Ｐ１地点ではＡ１の位相が、またＰ２点でもＡ１の位相が得られる。したがって、上下短絡センサの故障成分の合成値の位相を短絡電流の位相として電圧センサの電圧波形又は故障成分の位相と比較すれば、同相か逆相かにしたがって、前述と同様に、短絡センサの設置位置から見た故障点方向を判定することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、送電線路の任意の箇所の鉄塔に、地絡センサ、短絡センサ及び電圧センサの少なくとも１つを取付ける際の設置位置や感度調整を簡単化（場合によっては、不要化）して所要時間や労力、熟練度を少なくすることができ、演算処理によって容易に零相電圧やセンサ出力の故障成分を得ることができるため、各種センサの設計の余裕度が増し、コスト低減も容易である。また、短絡故障時も電圧センサによって相電圧を検出できるので、電圧センサの演算処理前後の波形やレベルを比較することによって、故障種別又は故障相が容易に判別できるようになる。さらにこれらセンサを装備した鉄塔に故障・方向判定器の外に表示器をも取付けて置けば、両端電源線路や片端電源線路において、本装置単独で、当該送電線で発生した故障点の方向を判定・表示することが可能となる。また故障発生時刻、各センサ出力の故障成分のレベルや位相、故障種別、故障点の方向などを記憶するメモリを準備しておけば、故障が短時間の間に続けて起ったような場合に、事故の分別や故障解析などが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を平行２回線同相配列の標準的な送電線鉄塔に適用した第１実施例における電圧センサの配置例を示す概略側面図である。
【図２】図１における上部電圧センサの出力を示す電圧ベクトル図であり、（Ａ）は正常時、（Ｂ）はＡ相地絡故障時を示す。
【図３】図１における下部電圧センサの出力を示す電圧ベクトル図であり、（Ａ）は正常時、（Ｂ）はＡ相地絡故障時を示す。
【図４】図１におけるＡ、Ｂ相地絡時の電圧ベクトル図であり、（Ａ）は上部電圧センサの出力、（Ｂ）は下部電圧センサの出力を示す。
【図５】図１におけるＡＢ相短絡時の電圧ベクトル図であり、（Ａ）は上部電圧センサの出力、（Ｂ）は下部電圧センサの出力を示す。
【図６】本発明を水平配列送電線鉄塔に適用した他の実施例における電圧センサの配置例を示す概略側面図である。
【図７】本発明を垂直配列送電線鉄塔に適用したさらに他の実施例における電圧センサの配置例を示す概略側面図である。
【図８】本発明を三角配列送電線鉄塔に適用した別の実施例における電圧センサの配置例を示す概略側面図である。
【図９】本発明を４回線送電線鉄塔に適用したさらに別の実施例における電圧センサの配置例を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の第１実施例のブロック図である。
【図１１】本発明を平行２回線同相配列の標準的な送電線鉄塔に適用した第２実施例における各種センサの配置例を示す概略側面図である。
【図１２】図１３、１４と共に、前記第２実施例のハード構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２、１４と共に、前記第２実施例のハード構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２、１３と共に、前記第２実施例のハード構成を示すブロック図である。
【図１５】前記第２実施例による故障点方向判別動作を説明するための概念図である。
【図１６】本発明を平行２回線逆相配列の送電線鉄塔に適用した第３実施例における各種センサの配置例を示す概略側面図である。
【図１７】図１６に示した送電線に相短絡事故が生じた場合の短絡電流の状態を示す概念図である。
【図１８】送電線に地絡事故が生じた場合の問題点を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１…送電鉄塔  ２ｕ、ｄ…上部、下部電圧センサ  ３ｕ、ｄ…上部、下部地絡センサ  ４…短絡センサ  ４ｕ、ｄ…上部、下部短絡センサ  ５…故障／方向判別器  ６…表示器  ３０…波形データ演算部  ３１ａ〜ｃ…遅延回路  ３２ａ〜ｃ…減算回路  ３３ａ…加算回路  ４０…波形データ記憶部  ４１ａ〜ｃ…故障成分メモリ  ４２ａ〜ｃ…正常波形メモリ  ４４ａ〜ｃ…故障発生検出器  ４３ａ〜ｃ、６３…設定値  ５０…レベル・位相計測部  ５１ａ〜ｃ…ピークレベル検出器  ５２ａ〜ｃ…位相計測器  ６０…故障種別判別部  ７０…故障点判定部７１、７２…位相比較器  ８０…遮断検出部  ９０…故障情報表示部  ９２、９４…表示器  ９６…時計  ９８…時刻修正手段  ＶＡ  、ＶＢ  、ＶＣ  …相電圧ベクトル  Ｖｏ  …零相電圧ベクトル  ＶＵ  、ＶＬ  …上部および下部電圧センサの正常時の出力電圧ベクトル  ＶＵｏ、ＶＬｏ、ＶＵＳ、ＶＬＳ…減算電圧ベクトル
【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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