(57)【要約】【課題】電流要素のみでかつ各相電流に不平衡があったり分岐負荷があったりしても断線事故から三相交流回路を保護することができる断線保護継電システムを提供する。【解決手段】断線保護継電システムは、Ｒ相およびＳ相電流ＩR，ＩSを合成した第１の合成電流ＩRy1（＝ＩR−ＩS）を検出するための第１のクロス貫通変流器２１1と、Ｓ相およびＴ相電流ＩS，ＩTを合成した第２の合成電流ＩRy2（＝ＩS−ＩT）を検出するための第２のクロス貫通変流器２１2と、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の変化量および位相変化角に基づいて断線事故を判定する第１の断線保護継電装置１０1とを具備する。【選択図】図１
2011091918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断線事故から三相交流回路を保護するための断線保護継電システムであって、
前記三相交流回路の各相を流れる相電流（ＩR，ＩS，ＩT）のうちの少なくとも２つを合成した合成電流を検出するための少なくとも１つの合成変流器（２１1，２１2；２２1，２２2；２３1；２３；２４1；２４；２５1；２５；２６1）と、
該少なくとも１つの合成変流器から入力される前記合成電流のみに基づいて断線事故を判定する断線保護継電装置（１０1；１０）と、
を具備することを特徴とする、断線保護継電システム。
【請求項２】
前記断線保護継電装置が、前記合成電流の変化量または変化率および位相変化角に基づいて断線事故を判定することを特徴とする、請求項１記載の断線保護継電システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第１の相が極性方向に貫通されているとともに該三相交流回路の第２の相が反極性方向に貫通されている第１のクロス貫通変流器（２１1）と、該三相交流回路の前記第２の相が極性方向に貫通されているとともに該三相交流回路の第３の相が反極性方向に貫通されている第２のクロス貫通変流器（２１2）、または、前記三相交流回路の前記第１の相および前記第２の相が極性方向に貫通されている第１のストレート貫通変流器（２２1）と、該三相交流回路の前記第２の相および前記第３の相が極性方向に貫通されている第２のストレート貫通変流器（２２2）であることを特徴とする、請求項１または２記載の断線保護継電システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第２の相が第１の相と逆向きに異なる回数だけ貫通されている二相貫通変流器（２３1；２３）であることを特徴とする、請求項１または２記載の断線保護継電システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該三相交流回路の第３の相が前記第１の相と逆向きまたは同じ向きに異なる回数だけ貫通されている三相貫通変流器（２４1；２４；２５1；２５）、または、前記相電流を所定の合成電流比で合成する可変合成変流器（２６1）であることを特徴とする、請求項１または２記載の断線保護継電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断線保護継電システムに関し、特に、断線事故から三相交流回路を保護するのに好適な断線保護継電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、断線事故から三相交流回路を保護するために、断線事故時に発生する逆相電流Ｉ2（または、零相電流Ｉ0）を検出して、以下の４つの判定条件ａ1〜ａ4がすべて満たされた場合に断線事故と判定している。
［判定条件ａ1］逆相電流Ｉ2が正相電流Ｉ1のｋ倍（ｋ（逆相電流検出感度）＝１０〜２０％）以上であること（逆相電流の発生）。
［判定条件ａ2］３相のうち１相または２相の負荷電流が最小負荷電流Ｉmin未満になったこと（事故相における負荷電流の喪失）。
［判定条件ａ3］３相のうち残りの２相または１相の負荷電流が最小負荷電流Ｉmin以上であること（健全相の存在）。
［判定条件ａ4］零相電圧Ｖ0の発生がないこと（地絡事故ではないこと）。
【０００３】
三相交流回路として図２４に示すような２端子の送配電線（３相）を例にすると、Ａ端（電源端）とＢ端（負荷端）との間に敷設された送配電線のＡ端側に断線保護継電装置１１０を設置して、断線保護継電装置１１０が、電源端母線に設けられた計器用変圧器（ＧＰＴ）２から入力される零相電圧Ｖ0と送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相のＡ端側にそれぞれ設置された第１乃至第３の変流器３1〜３3からそれぞれ入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTとに基づいて以下のようにして断線事故と判定すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相のＡ端側にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器４1〜４3を一括遮断している。
【０００４】
断線保護継電装置１１０は、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTに基づいて（１）式および（２）式を用いて正相電流Ｉ1および逆相電流Ｉ2をそれぞれ求め、逆相電流Ｉ2が正相電流Ｉ1のｋ倍以上（Ｉ2≧ｋＩ1）であるかを常に監視している。
Ｉ1＝（ＩR＋ａＩS＋ａ2ＩT）／３      （１）
Ｉ2＝（ＩR＋ａ2ＩS＋ａＩT）／３      （２）
ここで、ａ（ベクトルオペレータ）＝−１／２＋ｊ×３1/2／２
また、断線保護継電装置１１０は、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTと最小負荷電流Ｉmin（充電電流）とを比較して、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTのうちの１つだけまたは２つだけが最小負荷電流Ｉmin未満にならないかを常に監視している。
さらに、断線保護継電装置１１０は、零相電圧Ｖ0を地絡事故時の零相電圧検出感度Ｖと比較して、零相電圧Ｖ0が零相電圧検出感度Ｖ未満かを常に監視している。
【０００５】
たとえば送配電線のＲ相で断線事故が発生すると、図２５（ａ）に実線で示すようにＲ相電流ＩRは流れずにＳ相電流ＩSおよびＴ相電流ＩTが逆向きに流れるため、同図（ｂ）に示すように正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR’，ＩS’，ＩT’の大きさを基準（＝１）とすると、正相電流Ｉ1および逆相電流Ｉ2の大きさは共に０．５になる。その結果、逆相電流検出感度ｋ＝２０％とすると逆相電流Ｉ2は正相電流Ｉ1のｋ倍（＝０．２×０．５＝０．１）以上になるので、断線保護継電装置１１０は「判定条件ａ1が満たされた」と判定する。
また、Ｒ相電流ＩRのみが最小負荷電流Ｉminよりも小さくなるので、断線保護継電装置１１０は「判定条件ａ2および判定条件ａ3も満たされた」と判定する。
さらに、地絡事故は発生していないために零相電圧Ｖ0は零相電圧検出感度Ｖ未満のままであるので、断線保護継電装置１１０は「判定条件ａ4も満たされた」と判定する。
その結果、断線保護継電装置１１０は、４つの判定条件ａ1〜ａ4がすべて満たされたので、断線事故と判定して、第１乃至第３の遮断器４1〜４3を一括遮断する。
【０００６】
なお、下記の特許文献１には、ディジタル保護継電装置において負荷電流の変動や変流器の違いに関係なく１相断線を確実に判定するために、電力系統の３相電流を保護継電装置へ変流器を介して入力し、アナログ入力部を経てサンプリングしディジタル量化した３相電流を演算処理部に導き、零相電流Ｉ0，正相電流Ｉ1および逆相電流Ｉ2を算出して、次式がそれぞれ成立して所定時間継続する時に１相断線と判定する常時監視方式が開示されている。
３Ｉ0／（３Ｔ1＋Ｋ0）＞Ｋ1Ｉ1＞Ｋ2
３Ｔ0／３Ｉ1＞Ｋ3
ここで、Ｋ1，Ｋ3＝零相／正相設定値。
Ｋ0＝アナログ入力部誤差に相当した正相分オフセット量。
Ｋ2＝アナログ入力部における誤差を含めた正相電流設定値。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１０７６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の断線保護継電装置１１０では、地絡事故が発生して地絡電流が送配電線の各相に流れると、１／３の大きさの逆相電流Ｉ2（零相電流Ｉ0）が生じて、３つの判定条件ａ1〜ａ3がすべて満たされるので、地絡事故でないこと（判定条件ａ4）を判定するために零相電圧Ｖ0（電圧要素）を用いる必要があるという問題があった。
【０００９】
また、断線事故時に発生する逆相電流Ｉ2を用いる方式であるため、送配電線の各相電流が平衡である場合には逆相電流検出感度ｋを大きくしても特に問題ないが、送配電線の各相電流に不平衡がある場合には正常時に発生する逆相電流Ｉ2によって誤動作する可能性があるので、逆相電流検出感度ｋを大きくすることができないという問題があった。
【００１０】
さらに、図２６に示すような３端子の送配電線（３相）では、逆相電流検出感度ｋを２０％とすると、Ｃ端（分岐負荷端）側の分岐負荷率ｍが３０％未満である送配電線では断線事故と判定することができないため、このような送配電線については逆相電流検出感度ｋを下げる必要があるが、逆相電流検出感度ｋを１０％に下げても、Ｃ端側の分岐負荷率ｍが１９％未満である送配電線では断線事故と判定することができないという問題があった。
たとえば、Ｃ端側の分岐負荷率ｍが３０％である３端子の送配電線のＲ相のＡ端（電源端）から見て分岐点よりも前の地点（イ点）で断線事故が発生すると、正相電流Ｉ1の大きさは０．８５０になり、逆相電流Ｉ2の大きさは０．１５０になる。その結果、逆相電流検出感度ｋを２０％としたときには逆相電流Ｉ2（＝０．１５０）は正相電流Ｉ1のｋ倍（＝０．２×０．８５０＝０．１７）未満になり、判定条件ａ1を満たさなくなる。
そこで、逆相電流検出感度ｋを１０％に下げると、逆相電流Ｉ2（＝０．１５０）は正相電流Ｉ1のｋ倍（＝０．１×０．８５０＝０．０８５）以上になるので判定条件ａ1を満たすようにすることができるが、Ｃ端側の分岐負荷率ｍが１８％である送配電線では、正相電流Ｉ1の大きさは０．９１０となり、逆相電流Ｉ2の大きさは０．０９０になるので、逆相電流検出感度ｋを１０％としても、逆相電流Ｉ2（＝０．０９０）は正相電流Ｉ1のｋ倍（＝０．１×０．９１０＝０．０９１）未満になり、判定条件ａ1を満たさなくなる。
【００１１】
さらに、３端子の送配電線では、Ａ端から見て分岐点よりも前の地点（イ点）で断線事故が発生したか、分岐後のＢ端（負荷端）側の地点（ロ点）で断線事故が発生したか、分岐後のＣ端側の地点（ハ点）で断線事故が発生したかを判定することができないという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、電流要素のみで、かつ、各相電流に不平衡があったり分岐負荷があったりしても断線事故から三相交流回路を保護することができる断線保護継電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の断線保護継電システムは、断線事故から三相交流回路を保護するための断線保護継電システムであって、前記三相交流回路の各相を流れる相電流（ＩR，ＩS，ＩT）のうちの少なくとも２つを合成した合成電流を検出するための少なくとも１つの合成変流器（２１1，２１2；２２1，２２2；２３1；２３；２４1；２４；２５1；２５；２６1）と、該少なくとも１つの合成変流器から入力される前記合成電流のみに基づいて断線事故を判定する断線保護継電装置（１０1；１０）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記断線保護継電装置が、前記合成電流の変化量または変化率および位相変化角に基づいて断線事故を判定してもよい。
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第１の相が極性方向に貫通されているとともに該三相交流回路の第２の相が反極性方向に貫通されている第１のクロス貫通変流器（２１1）と、該三相交流回路の前記第２の相が極性方向に貫通されているとともに該三相交流回路の第３の相が反極性方向に貫通されている第２のクロス貫通変流器（２１2）、または、前記三相交流回路の前記第１の相および前記第２の相が極性方向に貫通されている第１のストレート貫通変流器（２２1）と、該三相交流回路の前記第２の相および前記第３の相が極性方向に貫通されている第２のストレート貫通変流器（２２2）であってもよい。
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第２の相が第１の相と逆向きに異なる回数だけ貫通されている二相貫通変流器（２３1；２３）であってもよい。
前記少なくとも１つの合成変流器が、前記三相交流回路の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該三相交流回路の第３の相が前記第１の相と逆向きまたは同じ向きに異なる回数だけ貫通されている三相貫通変流器（２４1；２４；２５1；２５）、または、前記相電流を所定の合成電流比で合成する可変合成変流器（２６1）であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の断線保護継電システムは、少なくとも１つの合成変流器から入力される合成電流のみに基づいて断線事故を判定するため、以下に示す効果を奏する。
（１）零相電圧を用いる必要なく電流要素（合成電流）のみで断線事故から三相交流回路を保護することができる。
（２）各相の不平衡電流の影響を受けない合成電流の変化量または変化率に基づいて断線事故を判定するので、各相電流に不平衡があっても断線事故から三相交流回路を保護することができるとともに、分岐負荷があっても検出感度を低下させる必要がない。
（３）合成変流器としてクロス貫通変流器、ストレート貫通変流器、二相貫通変流器、三相貫通変流器または可変合成変流器を用いることにより、三相交流回路に設置する変流器の数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した第１の断線保護継電装置１０1の具体的構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2から出力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2について説明するためのベクトル図であり、（ａ）は正常時のベクトル図であり、（ｂ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｄ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図４】本発明の第１の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図５】３端子の送配電線の図４に示すロ点で断線事故が発生したときの第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2から出力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2について説明するためのベクトル図であり、（ａ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｂ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図６】本発明の第２の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図７】図７に示した第１および第２のストレート貫通変流器２２1，２２2から出力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2について説明するためのベクトル図であり、（ａ）は正常時のベクトル図であり、（ｂ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｄ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図８】本発明の第２の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図９】３端子の送配電線の図８に示すロ点で断線事故が発生したときの第１および第２のストレート貫通変流器２２1，２２2から出力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2について説明するためのベクトル図であり、（ａ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｂ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図１０】本発明の第３の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図１１】図１０に示した第１の二相貫通変流器２３1から出力される第１の合成電流ＩRy1について説明するためのベクトル図であり、（ａ）は正常時のベクトル図であり、（ｂ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｄ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図１２】本発明の第３の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図１３】３端子の送配電線の図１２に示すロ点で断線事故が発生したときの二相貫通変流器２３から出力される合成電流ＩRyについて説明するためのベクトル図であり、（ａ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｂ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図１４】本発明の第４の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図１５】図１４に示した第１の三相貫通変流器２４1から出力される第１の合成電流ＩRy1について説明するためのベクトル図であり、（ａ）は正常時のベクトル図であり、（ｂ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｄ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図１６】本発明の第４の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図１７】３端子の送配電線の図１６に示すロ点で断線事故が発生したときの三相貫通変流器２４から出力される合成電流ＩRyについて説明するためのベクトル図であり、（ａ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｂ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図１８】本発明の第５の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図１９】図１８に示した第１の三相貫通変流器２５1から出力される第１の合成電流ＩRy1について説明するためのベクトル図であり、（ａ）は正常時のベクトル図であり、（ｂ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｄ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図２０】本発明の第５の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図２１】３端子の送配電線の図２０に示すロ点で断線事故が発生したときの三相貫通変流器２５から出力される合成電流ＩRyについて説明するためのベクトル図であり、（ａ）はＲ相断線時のベクトル図であり、（ｂ）はＳ相断線時のベクトル図であり、（ｃ）はＴ相断線時のベクトル図である。
【図２２】本発明の第６の実施例による断線保護継電システムの構成を示す図である。
【図２３】本発明の第６の実施例による断線保護継電システムを３端子の送配電線に適用した状態を示す図である。
【図２４】従来の断線保護継電装置１１０について説明するための図である。
【図２５】図２４に示した送配電線のＲ相に断線事故が発生したときの断線保護継電装置１１０の動作について説明するための図である。
【図２６】図２４に示した断線保護継電装置１１０を３端子の送配電線に使用したときの問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記の目的を、三相交流回路の各相を流れる相電流のうちの少なくとも２つを合成した合成電流の変化量または変化率および位相変化角に基づいて断線事故を判定することにより実現した。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の断線保護継電システムの実施例について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、
（１）正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR’，ＩS’，ＩT’の大きさを基準（＝１）とし、正常時のＲ相電流ＩR’の位相θR’を基準（＝０°）とする。
（２）合成電流ＩRyの正常時の合成電流ＩRy’に対する変化量を電流変化量ΔＩRyと称し、合成電流ＩRyの位相θRyの正常時の合成電流ＩRy’の位相θRy’に対する位相変化角を位相変化角ΔθRyと称する。また、第１乃至第４の合成電流ＩRy1〜ＩRy4の正常時の第１乃至第４の合成電流ＩRy1’〜ＩRy4に対する変化量を第１乃至第４の電流変化量ΔＩRy1〜ΔＩRy4と称し、第１乃至第４の合成電流ＩRy1〜ＩRy4の位相θRy1〜θRy4の正常時の第１および第２の合成電流ＩRy1’〜ＩRy4’の位相θRy1’〜θRy4’に対する位相変化角を第１乃至第４の位相変化角ΔθRy1〜ΔθRy4と称する。
（３）３端子の送配電線では、Ａ端（電源端）の負荷を１００％として、Ｂ端（負荷端）の分岐負荷率を（１００−ｍ）％とし、Ｃ端（分岐負荷端）の分岐負荷率をｍ％とする。
（４）３端子の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相の分岐点よりもＢ端側を流れる相電流をＢ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩBR，ＩBS，ＩBTとし、分岐点よりもＣ端側を流れる相電流をＣ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩCR，ＩCS，ＩCTとする。
【００１８】
本発明の断線保護継電システムは、断線事故時における健全相を流れる相電流の大きさおよび位相の対称的変化（健全相の事故時／正常時の電流変化量と位相変化角の絶対値とが同じになる変化）に着目して断線事故と判定することにより、電流要素のみで断線事故と判定することを特徴とする。
【００１９】
三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、本発明の第１の実施例による断線保護継電システムでは、図１に示すように、第１および第２の断線保護継電装置１０1，１０2は送配電線のＡ端側およびＢ端側にそれぞれ設置される。
【００２０】
第１の断線保護継電装置１０1は、送配電線のＡ端側に設置された第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2からそれぞれ入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2に基づいて動作する。
【００２１】
ここで、第１のクロス貫通変流器２１1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相は第１のクロス貫通変流器２１1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面側から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１のクロス貫通変流器２１1の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
【００２２】
したがって、正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’とは図３（ａ）に示すように１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器２１1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、正常時のＲ相電流ＩR’は第１のクロス貫通変流器２１1を極性方向に貫通して流れ、正常時のＳ相電流ＩS’は第１のクロス貫通変流器２１1を反極性方向に貫通して流れる）ため、第１のクロス貫通変流器２１1から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第１の合成電流ＩRy1’は正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’とのベクトル差となり、正常時の第１の合成電流ＩRy1’の大きさおよび位相は３1/2および３３０°となる。
｜ＩRy1’｜＝｜ＩR’−ＩS’｜＝３1/2×｜ＩR’｜＝３1/2
θRy1’＝３３０°
【００２３】
第２のクロス貫通変流器２１2は、第１のクロス貫通変流器２１1と同様に構成されている。
したがって、第２のクロス貫通変流器２１2から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第２の合成電流ＩRy2’は正常時のＳ相電流ＩS’と正常時のＴ相電流ＩT’とのベクトル差となり、正常時の第２の合成電流ＩRy2’の大きさおよび位相は３1/2および９０°となる（図３（ａ）参照）。
｜ＩRy2’｜＝｜ＩS’−ＩT’｜＝３1/2×｜ＩS’｜＝３1/2
θRy2’＝９０°
【００２４】
第１の断線保護継電装置１０1は、図２に示すように、入力変換器１１と、アナログ入力部１２と、メモリ１３と、電流変化量・位相変化角算出部１４と、リレー演算処理部１５と、整定・表示部１６と、入出力部１７と、外部機器インターフェース部（外部機器Ｉ／Ｆ部）１８とを具備する。
【００２５】
入力変換器１１は、第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2からそれぞれ入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2のレベルをアナログ入力部１２の処理に適したレベルに変換する。なお、説明の簡単のために、第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2の変流比は１：１とする。
アナログ入力部１２は、バンドパスフィルタとサンプリングホールド回路とマルチプレクサ回路とアナログ／ディジタル変換器とを備え、入力変換器１１から入力されるアナログの第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2をディジタルの第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2に変換する。
メモリ１３は、アナログ入力部１２によってディジタルデータに変換された第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2を格納するためのものである。
【００２６】
電流変化量・位相変化角算出部１４は、アナログ入力部１２から入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさからメモリ１３に格納されている１サイクル前の第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさを引くことにより、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の変化量を算出する。
また、電流変化量・位相変化角算出部１４は、アナログ入力部１２から入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の位相θRy1，θRy2からメモリ１３に格納されている１サイクル前の第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の位相θRy1，θRy2を引くことにより、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の位相変化角を算出する。
【００２７】
リレー演算処理部１５は、電流変化量・位相変化角算出部１４によって算出された第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の変化量および位相変化角に基づいて後述する断線判定処理を行うことにより断線事故を判定し、送配電線のＡ端側に設置された第１乃至第３の遮断器４1〜４3を一括遮断するための第１のトリップ信号ＳT1を生成し、生成した第１のトリップ信号ＳT1を入出力部１７および外部機器インターフェース部１８を介して第１乃至第３の遮断器４1〜４3に送信する。
【００２８】
整定・表示部１６は、リレー整定処理を行うとともに、整定値などを外部に表示する。
【００２９】
第２の断線保護継電装置１０2は、第１の断線保護継電装置１０1と同様に構成されているが、送配電線のＢ端側に設置された第３および第４のクロス貫通変流器２１3，２１4からそれぞれ入力される第３および第４の合成電流ＩRy3，ＩRy4に基づいて動作する。
ここで、第３および第４のクロス貫通変流器２１3，２１4は、第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2と同様に構成されている。
【００３０】
次に、送配電線において断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2について、図３（ｂ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００３１】
（１）Ｒ相断線時
送配電線のＲ相に断線事故が発生すると、図３（ｂ）に示すように、Ｒ相電流ＩRは０となり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（１−１）式〜（１−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜０−ＩS｜＝｜ＩT｜＝３1/2／２    （１−１）
θRy1＝２７０°    （１−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝２×｜ＩS｜＝２×３1/2／２＝３1/2    （１−３）
θRy2＝９０°    （１−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（２−１）式〜（２−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−３1/2＝−３1/2／２（≒−０．８７）    （２−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝２７０°−３３０°＝−６０°    （２−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2−３1/2＝０    （２−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝９０°−９０°＝０°    （２−４）
【００３２】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図３（ｃ）に示すように、Ｓ相電流ＩSは０となり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（３−１）式〜（３−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩR−０｜＝｜ＩR｜＝３1/2／２    （３−１）
θRy1＝３０°    （３−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝｜０−ＩT｜＝｜ＩR｜＝３1/2／２    （３−３）
θRy2＝３０°    （３−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（４−１）式〜（４−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−３1/2＝−３1/2／２（≒−０．８７）    （４−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３０°−３３０°＝−３００°＝６０°    （４−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2／２−３1/2＝−３1/2／２（≒−０．８７）    （４−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝３０°−９０°＝−６０°    （４−４）
【００３３】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図３（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTは０となり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（５−１）式〜（５−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝２×｜ＩR｜＝２×３1/2／２＝３1/2    （５−１）
θRy1＝３３０°    （５−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝｜ＩS−０｜＝｜ＩS｜＝３1/2／２    （５−３）
θRy2＝１５０°    （５−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（６−１）式〜（６−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2−３1/2＝０    （６−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３３０°−３３０°＝０°    （６−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2／２−３1/2＝−３1/2／２（≒−０．８７）    （６−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１５０°−９０°＝６０°    （６−４）
【００３４】
次に、第１の断線保護継電装置１０1のリレー演算処理部１５における断線事故判定処理方法について説明する。
【００３５】
リレー演算処理部１５は、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．９６≦ΔＩRy1≦−０．７８、−７０°≦ΔθRy1≦−５０°、ΔＩRy2≒０、−１０°≦ΔθRy2≦１０°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。
（２）−０．９６≦ΔＩRy1≦−０．７８、５０°≦ΔθRy1≦７０°、−０．９６≦ΔＩRy2≦−０．７８、−７０°≦ΔθRy2≦−５０°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。
（３）ΔＩRy1≒０、−１０°≦ΔθRy1≦１０°、−０．９６≦ΔＩRy2≦−０．７８、５０°≦ΔθRy2≦７０°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。
【００３６】
三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、本実施例による断線保護継電システムでは、図４に示すように、断線保護継電装置１０は送配電線のＡ端側に設置される。
【００３７】
断線保護継電装置１０は、上述した第１の断線保護継電装置１０1と同様に構成されており、送配電線のＡ端側に設置された第１および第２のクロス貫通変流器２１1，２１2からそれぞれ入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2に基づいて動作し、送配電線における断線事故を検出するとトリップ信号ＳTを出力して、送配電線のＡ端側に設置された第１乃至第３の遮断器４1〜４3を一括遮断する。
【００３８】
この送配電線のＡ端から見て分岐点よりも前の地点（たとえば、イ点）で断線事故が発生すると、断線保護継電装置２１は、上述した２端子の送配電線のＲ相で断線事故が発生したときと同様にして断線判定処理を行う。
【００３９】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点（たとえば、ハ点）で断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は以下に示すようになる。
【００４０】
（１）Ｒ相断線時
Ｒ相に断線事故が発生すると、図５（ａ）に示すように、Ｒ相電流ＩRはＢ端側Ｒ相電流ＩBRとなり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（７−１）式〜（７−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩBR−（ＩBS+ＩCS）｜＝［｛１．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（１．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒１．４８）    （７−１）
θRy1＝３２４．２°    （７−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝｜（ＩBS+ＩCS）−（ＩBT+ＩCT）｜＝３1/2    （７−３）
θRy2＝９０°    （７−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（８−１）式〜（８−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜≒１．４８−３1/2（≒−０．２５）    （８−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３２４．２°−３３０°＝−５．８°    （８−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2−３1/2＝０    （８−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝９０°−９０°＝０°    （８−４）
【００４１】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図５（ｂ）に示すように、Ｓ相電流ＩSはＢ端側Ｓ相電流ＩBSとなり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（９−１）式〜（９−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−ＩBS｜＝［｛１．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（１．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒１．４８）    （９−１）
θRy1＝３３５．８°    （９−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝｜ＩBS−（ＩBT +ＩCT）｜＝［｛１．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（１．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒１．４８）    （９−３）
θRy2＝８４．２°    （９−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（１０−１）式〜（１０−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜≒１．４８−３1/2（≒−０．２５）    （１０−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３３５．８°−３３０°＝５．８°    （１０−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝１．４８−３1/2＝−３1/2／２（≒−０．２５）    （１０−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝８４．２°−９０°＝−５．８°    （１０−４）
【００４２】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図３（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTはＣ端側Ｔ相電流ＩCTとなり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（１１−１）式〜（１１−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−（ＩBS +ＩCS）｜＝３1/2    （１１−１）
θRy1＝３３０°    （１１−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝｜（ＩBS +ＩCS）−ＩBT｜＝［｛１．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（１．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒１．４８）    （１１−３）
θRy2＝９５．８°    （１１−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（１２−１）式〜（１２−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2−３1/2＝０    （１２−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３３０°−３３０°＝０°    （１２−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜≒１．４８−３1/2（≒−０．２５）    （１２−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝９５．８°−９０°＝５．８°    （１２−４）
【００４３】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点（たとえば、ロ点）で断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は、同様にして、以下に示すようになる。
（１）Ｒ相断線時
ΔＩRy1≒−０．８２    （１３−１）
ΔθRy1＝−４０．９°    （１３−２）
ΔＩRy2＝０    （１３−３）
ΔθRy2＝０°    （１３−４）
（２）Ｓ相断線時
ΔＩRy1≒−０．８２    （１４−１）
ΔθRy1＝４０．９°    （１４−２）
ΔＩRy2≒−０．８２    （１４−３）
ΔθRy2＝−４０．９°    （１４−４）
（３）Ｔ相断線時
ΔＩRy1＝０    （１５−１）
ΔθRy1＝０°    （１５−２）
ΔＩRy2≒−０．８２    （１５−３）
ΔθRy2＝４０．９°    （１５−４）
【００４４】
次に、断線保護継電装置１０のリレー演算処理部１５における断線判定処理方法について説明する。
【００４５】
リレー演算処理部１５は、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．９５≦ΔＩRy1≦−０．２５、−６６°≦ΔθRy1≦−５．８°、−０．１３≦ΔＩRy2≦０．１３、−２．７°≦ΔθRy2≦２．７°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。また、−６６°≦ΔθRy1≦−５５．１°の場合には、送配電線のＲ相のＡ端から見て分岐点よりも前の地点で断線事故（以下、「Ｒ相分岐前断線事故」と称する。）が発生したと判定し、−５５．１°＜ΔθRy1＜−２２．１°の場合には、送配電線のＲ相のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点で断線事故（以下、「Ｒ相分岐後Ｂ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、−１６．４°＜ΔθRy1≦−５．８°の場合には、送配電線のＲ相のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点で断線事故（以下、「Ｒ相分岐後Ｃ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、−２２．１°≦ΔθRy1≦−１６．４°の場合には、送配電線のＲ相のＡ端から見て分岐点よりも後ろの地点で断線事故（以下、「Ｒ相分岐後断線事故」と称する。）が発生したと判定する。
（２）−０．９５≦ΔＩRy1≦−０．２５、５．８°≦ΔθRy1≦６６°、−０．９５≦ΔＩRy2≦−０．２５、−６６°≦ΔθRy2≦−５．８°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。また、５５．１°≦ΔθRy1≦６６°かつ−６６°≦ΔθRy2≦−５５．１°の場合には、送配電線のＳ相のＡ端から見て分岐点よりも前の地点で断線事故（以下、「Ｓ相分岐前断線事故」と称する。）が発生したと判定し、２２．１°＜ΔθRy1＜５５．１°かつ−５５．１°＜ΔθRy2＜−２２．１°の場合には、送配電線のＳ相のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点で断線事故（以下、「Ｓ相分岐後Ｂ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、５．８°≦ΔθRy1＜１６．４°かつ−１６．４°＜ΔθRy2≦−５．８°の場合には、送配電線のＳ相のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点で断線事故（以下、「Ｓ相分岐後Ｃ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、１６．４°≦ΔθRy1≦２２．１°かつ−２２．１°≦ΔθRy2≦−１６．４°の場合には、送配電線のＳ相のＡ端から見て分岐点よりも後ろの地点で断線事故（以下、「Ｓ相分岐後断線事故」と称する。）が発生したと判定する。
（３）−０．１３≦ΔＩRy1≦０．１３、−２．７°≦ΔθRy1≦２．７°、−０．９５≦ΔＩRy2≦−０．２５、−６６°≦ΔθRy2≦−５．８°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。また、５５．１°≦ΔθRy2≦６６°の場合には、送配電線のＴ相のＡ端から見て分岐点よりも前の地点で断線事故（以下、「Ｔ相分岐前断線事故」と称する。）が発生したと判定し、２２．１°＜ΔθRy2＜５５．１°の場合には、送配電線のＴ相のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点で断線事故（以下、「Ｔ相分岐後Ｂ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、５．８°≦ΔθRy2＜１６．４°の場合には、送配電線のＴ相のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点で断線事故（以下、「Ｔ相分岐後Ｃ端側断線事故」と称する。）が発生したと判定し、１６．４°≦ΔθRy2≦２２．１°の場合には、送配電線のＴ相のＡ端から見て分岐点よりも後ろの地点で断線事故（以下、「Ｔ相分岐後断線事故」と称する。）が発生したと判定する。
【００４６】
これにより、断線事故が分岐前後のどの箇所で発生したかを判定することができるため、断線事故箇所の探索が容易となる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の第２の実施例による断線保護継電システムについて、図６乃至図９を参照して説明する。
本実施例による断線保護継電システムは、以下に示す点で、上述した第１の実施例による断線保護継電システムと異なる。
（１）三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、図６に示すように、第１の断線保護継電装置１０1が、送配電線のＡ端側に設置された第１および第２のストレート貫通変流器２２1，２２2からそれぞれ入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2に基づいて動作する。また、第２の断線保護継電装置１０2が、送配電線のＢ端側に設置された第３よび第４のストレート貫通変流器２２3，２２4からそれぞれ入力される第３および第４の合成電流ＩRy3，ＩRy4に基づいて動作する。
（１）三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、図８に示すように、断線保護継電装置１０が、送配電線のＡ端側に設置された第１および第２のストレート貫通変流器２２1，２２2からそれぞれ入力される第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2に基づいて動作する。
【００４８】
ここで、第１のストレート貫通変流器２２1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器２２2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相およびＳ相は共に第１のストレート貫通変流器２２1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されており、送配電線のＳ相およびＴ相は共に第２のストレート貫通変流器２２2の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されている。
【００４９】
したがって、正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’とは図７（ａ）に示すように１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器２２1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため、第１のストレート貫通変流器２２1から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第１の合成電流ＩRy1’は正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’とのベクトル和となり、正常時の第１の合成電流ＩRy1’の大きさおよび位相は１および６０°となる。
｜ＩRy1’｜＝｜ＩR’＋ＩS’｜＝１
θRy1’＝６０°
【００５０】
第２のストレート貫通変流器２２2は、第１のストレート貫通変流器２２1と同様に構成されている。
したがって、第２のストレート貫通変流器２２2から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第２の合成電流ＩRy2’は正常時のＳ相電流ＩS’と正常時のＴ相電流ＩT’とのベクトル和となり、正常時の第２の合成電流ＩRy2’の大きさおよび位相は１および１８０°となる（図７（ａ）参照）。
｜ＩRy2’｜＝｜ＩS1’＋Ｉ T1’｜＝１
θRy2’＝１８０°
【００５１】
第３および第４のストレート貫通変流器２２3，２２4は、第１および第２のストレート貫通変流器２２1，２２2と同様に構成されている。
【００５２】
次に、２端子の送配電線において断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2について、図７（ｂ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００５３】
（１）Ｒ相断線時
送配電線のＲ相に断線事故が発生すると、図７（ｂ）に示すように、Ｒ相電流ＩRは０となり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（１６−１）式〜（１６−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜０＋ＩS｜＝｜ＩS｜＝３1/2／２    （１６−１）
θRy1＝９０°    （１６−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝０    （１６−３）
θRy2＝１８０°    （１６−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（１７−１）式〜（１７−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−１（≒−０．１３）    （１７−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝６０°−３０°＝３０°    （１７−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝０−１＝−１    （１７−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１８０°−１８０°＝０°    （１７−４）
【００５４】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図７（ｃ）に示すように、Ｓ相電流ＩSは０となり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（１８−１）式〜（１８−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜ＩR＋０｜＝｜ＩR｜＝３1/2／２    （１８−１）
θRy1＝３０°    （１８−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜０＋ＩT｜＝｜ＩT｜＝３1/2／２    （１８−３）
θRy2＝２１０°    （１８−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（１９−１）式〜（１９−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−１（≒−０．１３）    （１９−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３０°−６０°＝−３０°    （１９−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2／２−１（≒−０．１３）    （１９−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝２１０°−１８０°＝３０°    （１９−４）
【００５５】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図７（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTは０となり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（２０−１）式〜（２０−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝０    （２０−１）
θRy1＝６０°    （２０−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜ＩS＋０｜＝｜ＩS｜＝３1/2／２    （２０−３）
θRy2＝１５０°    （２０−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（２１−１）式〜（２１−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝０−１＝−１    （２１−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝６０°−６０°＝０°    （２１−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝３1/2／２−１（≒−０．１３）    （２１−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１５０°−１８０°＝−３０°    （２１−４）
【００５６】
次に、第１の断線保護継電装置１０1のリレー演算処理部１５における断線事故判定処理方法について説明する。
【００５７】
リレー演算処理部１５は、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．１４≦ΔＩRy1≦−０．１２、２０°≦ΔθRy1≦４０°、−１．１≦ΔＩRy2≦−０．９、−１０°≦ΔθRy2≦１０°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。
（２）−０．１４≦ΔＩRy1≦−０．１２、−４０°≦ΔθRy1≦−２０°、−０．１４≦ΔＩRy2≦−０．１２、２０°≦ΔθRy2≦４０°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。
（３）−１．１≦ΔＩRy1≦−０．９、−１０°≦ΔθRy1≦１０°、−０．１４≦ΔＩRy2≦−０．１２、−４０°≦ΔθRy2≦−２０°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。
【００５８】
三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりも前の地点（たとえば、図８に示すイ点）で断線事故が発生すると、断線保護継電装置１０は、上述した２端子の送配電線のＲ相で断線事故が発生したときと同様にして断線判定処理を行う。
【００５９】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点（たとえば、図８に示すハ点）で断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は以下に示すようになる。
【００６０】
（１）Ｒ相断線時
Ｒ相に断線事故が発生すると、図９（ａ）に示すように、Ｒ相電流ＩRはＢ端側Ｒ相電流ＩBRとなり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（２２−１）式〜（２２−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜ＩBR＋（ＩBS+ＩCS）｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒０．９５）    （２２−１）
θRy1＝６５．２°    （２２−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜（ＩBS+ＩCS）＋（ＩBT+ＩCT）｜＝１−ｍ／１００＝１−０．２＝０．８    （２２−３）
θRy2＝１８０°    （２２−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（２３−１）式〜（２３−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜≒０．９５−１＝−０．０５    （２３−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝６５．２°−６０°＝５．２°    （２３−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜＝０．８−１＝−０．２    （２３−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１８０°−１８０°＝０°    （２３−４）
【００６１】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図９（ｂ）に示すように、Ｓ相電流ＩSはＢ側Ｓ相電流ＩBSとなり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（２４−１）式〜（２４−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）＋ＩBS｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒０．９５）    （２４−１）
θRy1＝５４．８°    （２４−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜ＩBS＋（ＩBT +ＩCT）｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒０．９５）    （２４−３）
θRy2＝１８５．２°    （２４−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（２５−１）式〜（２５−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜≒０．９５−１≒−０．０５    （２５−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝５４．８°−６０°＝−５．２°    （２５−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’ ≒０．９５−１≒−０．０５    （２５−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１８５．２°−１８０°＝５．２°    （２５−４）
【００６２】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図９（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTはＢ端側Ｔ相電流ＩBTとなり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１および第２の合成電流ＩRy1，ＩRy2の大きさおよび位相は（２６−１）式〜（２６−４）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）＋（ＩBS +ＩCS）｜＝１−ｍ／１００＝１−２０／１００＝１−０．２＝０．８    （２６−１）
θRy1＝６０°    （２６−２）
｜ＩRy2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜（ＩBS +ＩCS）＋ＩBT｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒０．９５）    （２６−３）
θRy2＝１７４．８°    （２６−４）
したがって、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は（２７−１）式〜（２７−４）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝０．８−１＝−０．２    （２７−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝６０°−６０°＝０°    （２７−２）
ΔＩRy2＝｜ＩRy2｜−｜ＩRy2’｜≒０．９５−１＝−０．０５    （２７−３）
ΔθRy2＝θRy2−θRy2’＝１７４．８°−１８０°＝−５．２°    （２７−４）
【００６３】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点（たとえば、図８に示すロ点）で断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は、同様にして、以下に示すようになる。
（１）Ｒ相断線時
ΔＩRy1≒−０．１３    （２８−１）
ΔθRy1＝２３．４°    （２８−２）
ΔＩRy2＝−０．８    （２８−３）
ΔθRy2＝０°    （２８−４）
（２）Ｓ相断線時
ΔＩRy1≒−０．１３    （２９−１）
ΔθRy1＝−２３．４°    （２９−２）
ΔＩRy2≒−０．１３    （２９−３）
ΔθRy2＝２３．４°    （２９−４）
（３）Ｔ相断線時
ΔＩRy1＝−０．８  （３０−１）
ΔθRy1＝０°    （３０−２）
ΔＩRy2≒−０．１３    （３０−３）
ΔθRy2＝−２３．４°    （３０−４）
【００６４】
次に、断線保護継電装置１０のリレー演算処理部１５における断線判定処理方法について説明する。
【００６５】
リレー演算処理部１５は、第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．１５≦ΔＩRy1≦−０．０４６、５．２°≦ΔθRy1≦３３°、−１．１≦ΔＩRy2≦−０．２、−２．５°≦ΔθRy2≦２．５°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。また、２８．３°≦ΔθRy1≦３３°の場合には、Ｒ相分岐前断線事故が発生したと判定し、１５．４°＜ΔθRy1＜２８．３°の場合には、Ｒ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、５．２°≦ΔθRy1＜１２．４°の場合には、Ｒ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、１２．４°≦ΔθRy1≦１５．４°の場合には、Ｒ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（２）−０．１５≦ΔＩRy1≦−０．０４６、−３３°≦ΔθRy1≦−５．２°、−０．１５≦ΔＩRy2≦−０．０４６、５．２°≦ΔθRy2≦３３°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。また、−３３°≦ΔθRy1≦−２８．３°かつ２８．３°≦ΔθRy2≦３３°の場合には、Ｓ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−２８．３°＜ΔθRy1＜−１５．４°かつ１５．４°＜ΔθRy2＜２８．３°の場合には、Ｓ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−１２．４°＜ΔθRy1≦−５．２°かつ５．２°≦ΔθRy2＜１２．４°の場合には、Ｓ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−１５．４°≦ΔθRy1≦−１２．４°かつ１２．４°≦ΔθRy2≦１５．４°の場合には、Ｓ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（３）−１．１≦ΔＩRy1≦−０．２、−２．５°≦ΔθRy1≦２．５°、−０．１５≦ΔＩRy2≦−０．０４６、−３３°≦ΔθRy2≦−５．２°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。また、−３３°≦ΔθRy2≦−２８．３°の場合には、Ｔ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−２８．３°＜ΔθRy2＜−１５．４°の場合には、Ｔ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−１２．４°＜ΔθRy2≦−５．２°の場合には、Ｔ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−１５．４°≦ΔθRy2≦−１２．４°の場合には、Ｔ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
【実施例３】
【００６６】
次に、本発明の第３の実施例による断線保護継電システムについて、図１０乃至図１３を参照して説明する。
本実施例による断線保護継電システムは、以下に示す点で、上述した第１の実施例による断線保護継電システムと異なる。
（１）三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、図１０に示すように、第１の断線保護継電装置１０1が、送配電線のＡ端側に設置された第１の二相貫通変流器２３1から入力される第１の合成電流ＩRy1に基づいて動作する。また、第２の断線保護継電装置１０2が、送配電線のＢ端側に設置された第２の二相貫通変流器２３2から入力される第２の合成電流ＩRy2に基づいて動作する。
（１）三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、図１２に示すように、断線保護継電装置１０が、送配電線のＡ端側に設置された二相貫通変流器２３から入力される合成電流ＩRyに基づいて動作する。
【００６７】
ここで、第１の二相貫通変流器２３1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相は第１の二相貫通変流器２３1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１の二相貫通変流器２３1の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
また、送配電線のＲ相は１回だけ第１の二相貫通変流器２３1を貫通されているが、送配電線のＳ相は２回ほど第１の二相貫通変流器２３1を貫通されている。これにより、第１の二相貫通変流器２３1からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流を２倍した電流との差電流が出力される。
【００６８】
したがって、正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’とは図１１（ａ）に示すように１２０°の位相差で第１の二相貫通変流器２３1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため、第１の二相貫通変流器２３1から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第１の合成電流ＩRy1’は正常時のＲ相電流ＩR’と正常時のＳ相電流ＩS’を２倍した電流（＝２ＩS’）とのベクトル差となり、正常時の第１の合成電流ＩRy1’の大きさおよび位相は７1/2および３１９．１°となる。
｜ＩRy1’｜＝｜ＩR’−２ＩS’｜＝７1/2
θRy1’＝３１９．１°
【００６９】
第２の二相貫通変流器２３2および二相貫通変流器２３は、第１の二相貫通変流器２３1と同様に構成されている。
【００７０】
次に、２端子の送配電線において断線事故が発生したときの第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1について、図１１（ｂ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００７１】
（１）Ｒ相断線時
送配電線のＲ相に断線事故が発生すると、図１１（ｂ）に示すように、Ｒ相電流ＩRは０となり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（３１−１）式および（３１−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝｜０−２ＩS｜＝２×｜ＩS｜＝２×３1/2／２＝３1/2    （３１−１）
θRy1＝２７０°    （３１−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（３２−１）式および（３２−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2−７1/2（≒−０．９１）    （３２−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝２７０°−３１９．１°＝−４９．１°    （３２−２）
【００７２】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図１１（ｃ）に示すように、Ｓ相電流ＩSは０となり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（３３−１）式および（３３−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝｜ＩR｜＝３1/2／２    （３３−１）
θRy1＝３０°    （３３−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（３４−１）式および（３４−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−７1/2（≒−１．７８）    （３４−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３０°−３１９．１°＝−２８９．１°＝７０．９°    （３４−２）
【００７３】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図１１（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTは０となり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（３５−１）式および（３５−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝３｜ＩR｜＝３×３1/2／２    （３５−１）
θRy1＝３３０°    （３５−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（３６−１）式および（３６−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３×３1/2／２−７1/2（≒−０．０５）    （３６−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３３０°−３１９．１°＝１０．９°    （３６−２）
【００７４】
次に、第１の断線保護継電装置１０1のリレー演算処理部１５における断線事故判定処理方法について説明する。
【００７５】
リレー演算処理部１５は、第１の電流変化量ΔＩRy1については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１の位相変化角ΔθRy1については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−１．００≦ΔＩRy1≦−０．８２、−５９．１°≦ΔθRy1≦−３９．１°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。
（２）−１．９６≦ΔＩRy1≦−１．６０、６０．９°≦ΔθRy1≦８０．９°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。
（３）−０．０５５≦ΔＩRy1≦−０．０４５、０．９°≦ΔθRy1≦１０．９°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。
【００７６】
三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりも前の地点（たとえば、図１２に示すイ点）で断線事故が発生すると、断線保護継電装置１０は、上述した２端子の送配電線のＲ相で断線事故が発生したときと同様にして断線判定処理を行う。
【００７７】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点（たとえば、図１２に示すハ点）で断線事故が発生したときの電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは以下に示すようになる。
【００７８】
（１）Ｒ相断線時
Ｒ相に断線事故が発生すると、図１３（ａ）に示すように、Ｒ相電流ＩRはＢ端側Ｒ相電流ＩBRとなり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（３７−１）式および（３７−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝｜ＩBR−２（ＩBS+ＩCS）｜＝［｛２×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2）2］1/2＝｛（２×０．８）2＋３｝1/2（≒２．３６）    （３７−１）
θRy＝３１２．７°    （３７−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（３８−１）式および（３８−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．３６−２．６５＝−０．２９    （３８−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝３１２．７°−３１９．１°＝−６．４°    （３８−２）
【００７９】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図１３（ｂ）に示すように、Ｓ相電流ＩSはＢ端側Ｓ相電流ＩBSとなり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（３９−１）式および（３９−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−２ＩBS｜＝［｛２．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（２．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒２．１８）    （３９−１）
θRy＝３２３．４°    （３９−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（４０−１）式および（４０−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．１８−２．６５＝−０．４７    （４０−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝３２３．４°−３１９．１°＝４．３°    （４０−２）
【００８０】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図１３（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTはＢ端側Ｔ相電流ＩBTとなり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（４１−１）式および（４１−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−２ＩS｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−２（ＩBS +ＩCS）｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３×３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋６．７５｝1/2（≒２．６３）    （４１−１）
θRy＝３２１．２°    （４１−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（４２−１）式および（４２−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．６３−２．６５＝−０．０２    （４２−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝３２１．２°−３１９．１°＝２．１°    （４２−２）
【００８１】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点（たとえば、図１２に示すロ点）で断線事故が発生したときの電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは、同様にして、以下に示すようになる。
（１）Ｒ相断線時
ΔＩRy≒−０．８７    （４３−１）
ΔθRy＝−３６．１°    （４３−２）
（２）Ｓ相断線時
ΔＩRy≒−１．６５    （４４−１）
ΔθRy＝４０．９°    （４４−２）
（３）Ｔ相断線時
ΔＩRy＝−０．０５  （４５−１）
ΔθRy＝８．７°    （４５−２）
【００８２】
次に、断線保護継電装置１０のリレー演算処理部１５における断線判定処理方法について説明する。
【００８３】
リレー演算処理部１５は、電流変化量ΔＩRyについては±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、位相変化角ΔθRyについては±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−１．０≦ΔＩRy≦−０．２９、−５４°≦ΔθRy≦−６．４°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。また、−５４°≦ΔθRy≦−４５．８°の場合には、Ｒ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−４５．８°＜ΔθRy＜−２１．６°の場合には、Ｒ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−１６．７°＜ΔθRy≦−６．４°の場合には、Ｒ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−２１．６°≦ΔθRy≦−１６．７°の場合には、Ｒ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（２）−１．９６≦ΔＩRy≦−０．４７、４．３°≦ΔθRy≦７８°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。また、６２．７°≦ΔθRy≦７８°の場合には、Ｓ相分岐前断線事故が発生したと判定し、１８．５°＜ΔθRy＜６２．７°の場合には、Ｓ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、４．３°≦ΔθRy＜１３．１°の場合には、Ｓ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、１３．１°≦ΔθRy≦１８．５°の場合には、Ｓ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（３）−０．０５３≦ΔＩRy≦−０．０１７、２．１°≦ΔθRy≦１２°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。また、１０．３°≦ΔθRy≦１２°の場合には、Ｔ相分岐前断線事故が発生したと判定し、５．９°＜ΔθRy＜１０．３°の場合には、Ｔ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、２．１°≦ΔθRy＜４．９°の場合には、Ｔ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、４．９°≦ΔθRy≦５．９°の場合には、Ｔ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
【実施例４】
【００８４】
次に、本発明の第４の実施例による断線保護継電システムについて、図１４乃至図１７を参照して説明する。
本実施例による断線保護継電システムは、以下に示す点で、上述した第１の実施例による断線保護継電システムと異なる。
（１）三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、図１４に示すように、第１の断線保護継電装置１０1が、送配電線のＡ端側に設置された第１の三相貫通変流器２４1から入力される第１の合成電流ＩRy1に基づいて動作する。また、第２の断線保護継電装置１０2が、送配電線のＢ端側に設置された第２の三相貫通変流器２４2から入力される第２の合成電流ＩRy2に基づいて動作する。
（１）三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、図１６に示すように、断線保護継電装置１０が、送配電線のＡ端側に設置された三相貫通変流器２４から入力される合成電流ＩRyに基づいて動作する。
【００８５】
ここで、第１の三相貫通変流器２４1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と逆向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相は第１の三相貫通変流器２４1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相およびＴ相は共に第１の三相貫通変流器２４1の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器２４1を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器２４1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器２４1からは、第１のＲ相電流ＩR1と第１のＳ相電流ＩS1の極性を反転したものと第１のＴ相電流ＩT1を２倍した電流の極性を反転したものとの和電流が出力される。
【００８６】
したがって、第１の三相貫通変流器２４1から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第１の合成電流ＩRy1’は正常時のＲ相電流ＩR’と極性が負の正常時のＳ相電流ＩS’（＝−ＩS’）と極性が負のＴ相電流ＩT’を２倍した電流（＝−２ＩT’）とのベクトル和となるが、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR’，ＩS’，ＩT’は図１５（ａ）に示すように位相が１２０°間隔でずれているため、正常時の第１の合成電流ＩRy1’の大きさおよび位相は７1/2および１９．１°となる。
｜ＩRy1’｜＝｜ＩR’−ＩS’−２ＩT’｜＝７1/2
θRy1’＝１９．１°
【００８７】
第２の三相貫通変流器２４2および三相貫通変流器２４は、第１の三相貫通変流器２４1と同様に構成されている。
【００８８】
次に、２端子の送配電線において断線事故が発生したときの第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1について、図１５（ｂ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００８９】
（１）Ｒ相断線時
送配電線のＲ相に断線事故が発生すると、図１５（ｂ）に示すように、Ｒ相電流ＩRは０となり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（４６−１）式および（４６−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜０−ＩS−２ＩT｜＝｜ＩS｜＝３1/2／２    （４６−１）
θRy1＝９０°    （４６−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（４７−１）式および（４７−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−７1/2（≒−１．７８）    （４７−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝９０°−１９．１°＝７０．９°    （４７−２）
【００９０】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図１５（ｃ）に示すように、Ｓ相電流ＩSは０となり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（４８−１）式および（４８−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜ＩR−２ＩT｜＝３×｜ＩR｜＝３×３1/2／２    （４８−１）
θRy1＝３０°    （４８−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（４９−１）式および（４９−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３×３1/2／２−７1/2（≒−０．０５）    （４９−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３０°−１９．１°＝１０．９°    （４９−２）
【００９１】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図１９（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTは０となり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（５０−１）式および（５０−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜ＩR−ＩS｜＝２｜ＩR｜＝２×３1/2／２＝３1/2    （５０−１）
θRy1＝３３０°＝−３０°    （５０−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（５１−１）式および（３６−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2−７1/2（≒−０．９１）    （５１−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝−３０°−１９．１°＝−４９．１°    （５１−２）
【００９２】
次に、第１の断線保護継電装置１０1のリレー演算処理部１５における断線事故判定処理方法について説明する。
【００９３】
リレー演算処理部１５は、第１の電流変化量ΔＩRy1については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１の位相変化角ΔθRy1については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−１．９６≦ΔＩRy1≦−１．６０、６０．９°≦ΔθRy1≦８０．９°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。
（２）−０．０５５≦ΔＩRy1≦−０．０４５、０．９°≦ΔθRy1≦２０．９°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。
（３）−１．００≦ΔＩRy1≦−０．８２、−５９．１°≦ΔθRy1≦−３９．１°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。
【００９４】
三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりも前の地点（たとえば、図１６に示すイ点）で断線事故が発生すると、断線保護継電装置１０は、上述した２端子の送配電線のＲ相で断線事故が発生したときと同様にして断線判定処理を行う。
【００９５】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点（たとえば、図１６に示すハ点）で断線事故が発生したときの電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは以下に示すようになる。
【００９６】
（１）Ｒ相断線時
Ｒ相に断線事故が発生すると、図１７（ａ）に示すように、Ｒ相電流ＩRはＢ端側Ｒ相電流ＩBRとなり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（５２−１）式および（５２−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜ＩBR−（ＩBS+ＩCS）−２（ＩBT+ＩCT）｜＝［｛２．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（２．５×０．８）2＋０．７５｝1/2（≒２．１８）    （５２−１）
θRy＝４９．１°    （５２−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（５３−１）式および（５３−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．１８−２．６５＝−０．４７    （５３−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝４９．１°−１９．１°＝３０°    （５３−２）
【００９７】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図１７（ｂ）に示すように、Ｓ相電流ＩSはＢ端側Ｓ相電流ＩBSとなり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（５４−１）式および（５４−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−ＩBS−２（ＩBT +ＩCT）｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３×３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３×３1/2／２）2｝1/2（≒２．６３）    （５４−１）
θRy＝２１．３    （５４−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（５５−１）式および（５５−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．６３−２．６５＝−０．０２    （５５−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝２１．３°−１９．１°＝２．２°    （５５−２）
【００９８】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図１７（ｃ）に示すように、Ｔ相電流ＩTはＢ端側Ｔ相電流ＩBTとなり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（５６−１）式および（５６−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS−２ＩT｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−（ＩBS +ＩCS）−２ＩBT｜＝［｛２×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2）2］1/2＝｛（２×０．８）2＋３｝1/2（≒２．３６）    （５６−１）
θRy＝６．１°    （５６−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（５７−１）式および（５７−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．３６−２．６５＝−０．２９    （５７−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝６．１°−１９．１°＝−１３°    （５７−２）
【００９９】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点（たとえば、図１６に示すロ点）で断線事故が発生したときの第１および第２の電流変化量ΔＩRy1，ΔＩRy2と第１および第２の位相変化角ΔθRy1，ΔθRy2は、同様にして、以下に示すようになる。
（１）Ｒ相断線時
ΔＩRy≒−１．６５    （５８−１）
ΔθRy＝６６．６°    （５８−２）
（２）Ｓ相断線時
ΔＩRy≒−０．０４６    （５９−１）
ΔθRy＝８．８°    （５９−２）
（３）Ｔ相断線時
ΔＩRy＝−０．８７  （６０−１）
ΔθRy＝−４２．７°    （６０−２）
【０１００】
次に、断線保護継電装置１０のリレー演算処理部１５における断線判定処理方法について説明する。
【０１０１】
リレー演算処理部１５は、電流変化量ΔＩRyについては±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、位相変化角ΔθRyについては±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．０５３≦ΔＩRy≦−０．４７、３０°≦ΔθRy≦７８°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。また、７０°≦ΔθRy≦７８°の場合には、Ｒ相分岐前断線事故が発生したと判定し、５７．８°＜ΔθRy＜７０°の場合には、Ｒ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、３０°≦ΔθRy＜５２．４°の場合には、Ｒ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、５２．４°≦ΔθRy≦５７．８°の場合には、Ｒ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（２）−０．０５３≦ΔＩRy≦−０．０１７、２．２°≦ΔθRy≦１２°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。また、１０．４°≦ΔθRy≦１２°の場合には、Ｓ相分岐前断線事故が発生したと判定し、６°＜ΔθRy＜１０．４°の場合には、Ｓ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、２．２°≦ΔθRy＜４．９°の場合には、Ｓ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、４．９°≦ΔθRy≦６°の場合には、Ｓ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（３）−０．２９≦ΔＩRy≦−１．０、−５４°≦ΔθRy≦−１３°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。また、−５４°≦ΔθRy≦−４７．６°の場合には、Ｔ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−４７．６°＜ΔθRy＜−３２．４°の場合には、Ｔ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−２７．５°＜ΔθRy≦−１３°の場合には、Ｔ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−３２．４°≦ΔθRy≦−２７．５°の場合には、Ｔ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
【実施例５】
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施例による断線保護継電システムについて、図１８乃至図２１を参照して説明する。
本実施例による断線保護継電システムは、以下に示す点で、上述した第１の実施例による断線保護継電システムと異なる。
（１）三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、図１８に示すように、第１の断線保護継電装置１０1が、送配電線のＡ端側に設置された第１の三相貫通変流器２５1から入力される第１の合成電流ＩRy1に基づいて動作する。また、第２の断線保護継電装置１０2が、送配電線のＢ端側に設置された第２の三相貫通変流器２５2から入力される第２の合成電流ＩRy2に基づいて動作する。
（２）三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、図２０に示すように、断線保護継電装置１０が、送配電線のＡ端側に設置された三相貫通変流器２５から入力される合成電流ＩRyに基づいて動作する。
【０１０３】
ここで、第１の三相貫通変流器２５1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相およびＴ相は共に第１の三相貫通変流器２５1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１の三相貫通変流器２５1の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器２５1を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器２５1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器２５1からは、Ｒ相電流ＩRとＳ相電流ＩSの極性を反転したものと第１のＴ相電流ＩTを２倍した電流との和電流が出力される。
【０１０４】
したがって、第１の三相貫通変流器２５1から第１の断線保護継電装置１０1に入力される正常時の第１の合成電流ＩRy1’は正常時のＲ相電流ＩR’と極性が負の正常時のＳ相電流ＩS’（＝−ＩS’）と正常時のＴ相電流ＩT’を２倍した電流（＝２ＩT1’）とのベクトル和となるが、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR’，ＩS’，ＩT’は図１９（ａ）に示すように位相が１２０°間隔でずれているため、正常時の第１の合成電流ＩRy1’の大きさおよび位相は７1/2および２８０．９°となる。
｜ＩRy1’｜＝｜ＩR’−ＩS’＋２ＩT’｜＝７1/2
θRy1’＝２８０．９°
【０１０５】
第２の三相貫通変流器２５2および三相貫通変流器２５は、第１の三相貫通変流器２５1と同様に構成されている。
【０１０６】
次に、２端子の送配電線において断線事故が発生したときの第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1について、図１９（ｂ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【０１０７】
（１）Ｒ相断線時
送配電線のＲ相に断線事故が発生すると、図１９（ｂ）に示すように、Ｒ相電流ＩRは０となり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（６１−１）式および（６１−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜０−ＩS＋２ＩT｜＝３×｜ＩT｜＝３×３1/2／２    （６１−１）
θRy1＝２７０°    （６１−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（６２−１）式および（６２−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３×３1/2／２−７1/2（≒−０．０５）    （６２−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝２７０°−２８０．９°＝−１０．９°    （６２−２）
【０１０８】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図１９（ｃ）に示すように、Ｓ相電流ＩSは０となり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（６３−１）式および（６３−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜ＩR＋２ＩT｜＝｜ＩT｜＝３1/2／２    （６３−１）
θRy1＝２１０°    （６３−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（６４−１）式および（６４−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2／２−７1/2（≒−１．７８）    （６４−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝２１０°−２８０．９°＝−７０．９°    （６４−２）
【０１０９】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図１９（ｄ）に示すように、Ｔ相電流ＩTは０となり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、第１の合成電流ＩRy1の大きさおよび位相は（６５−１）式および（６５−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy1｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜ＩR−ＩS｜＝２｜ＩR｜＝２×３1/2／２＝３1/2    （６５−１）
θRy1＝３３０°    （６５−２）
したがって、第１の電流変化量ΔＩRy1と第１の位相変化角ΔθRy1は（６６−１）式および（６６−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy1＝｜ＩRy1｜−｜ＩRy1’｜＝３1/2−７1/2（≒−０．９１）    （６６−１）
ΔθRy1＝θRy1−θRy1’＝３３０°−２８０．１°＝４９．１°    （６６−２）
【０１１０】
次に、第１の断線保護継電装置１０1のリレー演算処理部１５における断線事故判定処理方法について説明する。
【０１１１】
リレー演算処理部１５は、第１の電流変化量ΔＩRy1については±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、第１の位相変化角ΔθRy1については±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．０５５≦ΔＩRy1≦−０．０４５、−２０．９°≦ΔθRy1≦−０．９°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。
（２）−１．９６≦ΔＩRy1≦−１．６０、−８０．９°≦ΔθRy1≦−６０．９°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。
（３）−１．００≦ΔＩRy1≦−０．８２、３９．１°≦ΔθRy1≦５９．１°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。
【０１１２】
三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりも前の地点（たとえば、図２０に示すイ点）で断線事故が発生すると、断線保護継電装置１０は、上述した２端子の送配電線のＲ相で断線事故が発生したときと同様にして断線判定処理を行う。
【０１１３】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＣ端側の地点（たとえば、図２０に示すハ点）で断線事故が発生したときの電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは以下に示すようになる。
【０１１４】
（１）Ｒ相断線時
Ｒ相に断線事故が発生すると、図２１（ａ）に示すように、Ｒ相電流ＩRはＢ端側Ｒ相電流ＩBRとなり、健全相を流れるＳ相およびＴ相電流ＩS，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（６７−１）式および（６７−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜ＩBR−（ＩBS+ＩCS）＋２（ＩBT+ＩCT）｜＝［｛０．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３×３1/2／２）2］1/2＝｛（０．５×０．８）2＋（３×３1/2／２）2｝1/2（≒２．６３）    （６７−１）
θRy＝２７８．７°    （６７−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（６８−１）式および（６８−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．６３−２．６５＝−０．０２    （６８−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝２７８．７°−２８０．９°＝−２．２°    （６８−２）
【０１１５】
（２）Ｓ相断線時
送配電線のＳ相に断線事故が発生すると、図２１（ｂ）に示すように、Ｓ相電流ＩSはＢ端側Ｓ相電流ＩBSとなり、健全相を流れるＲ相およびＴ相電流ＩR，ＩTの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（６９−１）式および（６９−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−ＩBS＋２（ＩBT +ＩCT）｜＝［｛２．５×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2／２）2］1/2＝｛（２．５×０．８）2＋（３1/2／２）2｝1/2（≒２．１８）    （６９−１）
θRy＝２５０．９°    （６９−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（７０−１）式および（７０−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．１８−２．６５＝−０．４７    （７０−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝２５０．９°−２８０．９°＝−３０°    （７０−２）
【０１１６】
（３）Ｔ相断線時
送配電線のＴ相に断線事故が発生すると、図２１（ｃ）に示すように、Ｔ相電流ＩTはＢ端側Ｔ相電流ＩBTとなり、健全相を流れるＲ相およびＳ相電流ＩR，ＩSの大きさおよび位相は対称的に変化する。
その結果、合成電流ＩRyの大きさおよび位相は（７１−１）式および（７１−２）式でそれぞれ表される。
｜ＩRy｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｜（ＩBR +ＩCR）−（ＩBS +ＩCS）＋２ＩBT｜＝［｛２×（１００−ｍ）／１００｝2＋（３1/2）2］1/2＝｛（２×０．８）2＋３｝1/2（≒２．３６）    （７１−１）
θRy＝２９３．９°    （７１−２）
したがって、電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは（７２−１）式および（７２−２）式でそれぞれ表される。
ΔＩRy＝｜ＩRy｜−｜ＩRy’｜≒２．３６−２．６５＝−０．２９    （７２−１）
ΔθRy＝θRy−θRy’＝２９３．９°−２８０．９°＝１３°    （７２−２）
【０１１７】
また、分岐負荷率ｍ＝２０％とした場合に、この送配電線のＡ端から見て分岐点よりもＢ端側の地点（たとえば、図２０に示すロ点）で断線事故が発生したときの電流変化量ΔＩRyと位相変化角ΔθRyは、同様にして、以下に示すようになる。
（１）Ｒ相断線時
ΔＩRy≒−０．０４６    （７３−１）
ΔθRy＝−８．８°    （７３−２）
（２）Ｓ相断線時
ΔＩRy≒−１．６５    （７４−１）
ΔθRy＝−６６．６°    （７４−２）
（３）Ｔ相断線時
ΔＩRy＝−０．８７  （７５−１）
ΔθRy＝４２．７°    （７５−２）
【０１１８】
次に、断線保護継電装置１０のリレー演算処理部１５における断線判定処理方法について説明する。
【０１１９】
リレー演算処理部１５は、電流変化量ΔＩRyについては±１０％の裕度α（＝０．９〜１．１）を持たせ、位相変化角ΔθRyについては±１０°の裕度β（＝−１０°〜１０°）を持たせて、以下のように断線回線を判定する。
（１）−０．０５３≦ΔＩRy≦−０．０１７、−１２°≦ΔθRy≦−２．２°の場合には、送配電線のＲ相で断線事故が発生したと判定する。また、−１２°≦ΔθRy≦−１０．４°の場合には、Ｒ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−１０．４°＜ΔθRy＜−６．０°の場合には、Ｒ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−４．９°＜ΔθRy≦−２．２°の場合には、Ｒ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−６．０°≦ΔθRy≦−４．９°の場合には、Ｒ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（２）−１．９６≦ΔＩRy≦−０．４７、−７８°≦ΔθRy≦−３０°の場合には、送配電線のＳ相で断線事故が発生したと判定する。また、−７８°≦ΔθRy≦−７０°の場合には、Ｓ相分岐前断線事故が発生したと判定し、−７０°＜ΔθRy＜−５７．８°の場合には、Ｓ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、−５２．４°＜ΔθRy≦−３０°の場合には、Ｓ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、−５７．８°≦ΔθRy≦−５２．４°の場合には、Ｓ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
（３）−０．２９≦ΔＩRy≦−１．０、１３°≦ΔθRy≦５４°の場合には、送配電線のＴ相で断線事故が発生したと判定する。また、４７．６°≦ΔθRy≦５４°の場合には、Ｔ相分岐前断線事故が発生したと判定し、３２．４°＜ΔθRy＜４７．６°の場合には、Ｔ相分岐後Ｂ端側断線事故が発生したと判定し、１３°≦ΔθRy＜２７．５°の場合には、Ｔ相分岐後Ｃ端側断線事故が発生したと判定し、２７．５°≦ΔθRy≦３２．４°の場合には、Ｔ相分岐後断線事故が発生したと判定する。
【実施例６】
【０１２０】
次に、本発明の第６の実施例による断線保護継電システムについて、図２２および図２３を参照して説明する。
本実施例による断線保護継電システムは、以下に示す点で、上述した第１の実施例による断線保護継電システムと異なる。
（１）三相交流回路が２端子の送配電線（３相）である場合には、図２２に示すように、第１の断線保護継電装置１０1が、送配電線のＡ端側に設置された第１の可変合成変流器２６1から入力される第１の合成電流ＩRy1に基づいて動作する。また、第２の断線保護継電装置１０2が、送配電線のＢ端側に設置された第２の可変合成変流器２６2から入力される第２の合成電流ＩRy2に基づいて動作する。
（２）三相交流回路が３端子の送配電線（３相）である場合には、図２３に示すように、断線保護継電装置１０が、送配電線のＡ端側に設置された可変合成変流器２６から入力される合成電流ＩRyに基づいて動作する。
【０１２１】
ここで、第１の可変合成変流器２６1は、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相変流器３R1，３S1，３T1から入力される電流を合成電流比±ｘ1：±ｘ2：±ｘ3（ｘ1，ｘ2，ｘ3＞０）で合成するためのものである。これにより、第１の可変合成変流器２６1からは、Ｒ相電流ＩRを±ｘ1倍した電流とＳ相電流ＩSを±ｘ2倍した電流とＴ相電流ＩTを±ｘ3倍した電流との和電流（＝±ｘ1×ＩR±ｘ2×ＩS±ｘ3×ＩT）が出力される。
【０１２２】
第２の可変合成変流器２６2および可変合成変流器２６は、第１の可変合成変流器２６1と同様に構成されている。
【０１２３】
したがって、たとえば合成電流比±ｘ1：±ｘ2：±ｘ3を１：−１：−２とすることにより、上述した第４の実施例による断線保護継電システムと同様の動作をさせることができ、また、たとえば合成電流比±ｘ1：±ｘ2：±ｘ3を１：−１：２とすることにより、上述した第５の実施例による断線保護継電システムと同様の動作をさせることができる。
【０１２４】
以上では、送配電線の各相電流が平衡である場合について説明したが、本発明による断線保護継電システムは、少なくとも２つの相電流を合成した合成電流（電流要素）のみに基づいて断線事故を判定するので、各相電流に不平衡があっても断線事故から送配電線を保護することができる。
【０１２５】
また、第１乃至第４の合成電流ＩRy1〜ＩRy4および合成電流ＩRyの変化量を用いたが、第１乃至第４の合成電流ＩRy1〜ＩRy4および合成電流ＩRyの変化率（｜ＩRy1｜／｜ＩRy1’｜、｜ＩRy2｜／｜ＩRy2’｜、｜ＩRy3｜／｜ＩRy3’｜、｜ＩRy4｜／｜ＩRy4’｜および｜ＩRy｜／｜ＩRy’｜）を用いてもよい。
【０１２６】
さらに、送配電線のＡ端側およびＢ端側にそれぞれ設置されている２つの送電線保護継電器に第１および第２の断線保護継電装置１０1，１０2の機能をそれぞれ付加するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１  電源
２  計器用変成器（ＧＰＴ）
３1〜３3  第１乃至第３の変流器
４1〜４3  第１乃至第３の遮断器
１０，１１０  断線保護継電装置
１０1，１０2  第１および第２の断線保護継電装置
１１  入力変換器
１２  アナログ入力部
１３  メモリ
１４  電流変化量・位相変化角算出部
１５  リレー演算処理部
１６  整定・表示部
１７  入出力部
１８  外部機器インターフェース部（外部機器Ｉ／Ｆ部）
２１1〜２１4  第１乃至第４のクロス貫通変流器
２２1〜２２4  第１乃至第４のストレート貫通変流器
２３  二相貫通変流器
２３1，２３2  第１および第２の二相貫通変流器
２４，２５  三相貫通変流器
２４1，２４2，２５1，２５2  第１および第２の三相貫通変流器
２６  可変合成変流器
２６1，２６2  第１および第２の可変合成変流器
ａ  ベクトルオペレータ
ｋ  逆相電流検出感度
ｍ  分岐負荷率
ＩR，ＩS，ＩT  Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR’，ＩS’，ＩT’  正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩRy  合成電流
ＩRy’  正常時の合成電流
ＩRy1〜ＩRy4  第１乃至第４の合成電流
ＩRy1’〜ＩRy4’  正常時の第１乃至第４の合成電流
ＩBR，ＩBS，ＩBT  Ｂ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩCR，ＩCS，ＩCT  Ｃ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩBR’，ＩBS’，ＩBT’  正常時のＢ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩCR’，ＩCS’，ＩCT’  正常時のＣ端側Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
Ｉ0  零相電流
Ｉ1  正相電流
Ｉ2  逆相電流
Ｉmin  最小負荷電流
Ｖ0  零相電圧
Ｖ  零相電圧検出感度
ＳT，ＳT1〜ＳT4  トリップ信号
θR’，θRy1〜θRy4，θRy1’〜θRy4’  位相
ΔθRy1〜ΔθRy4  第１乃至第４の位相変化角
α  裕度
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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