(57)【要約】      （修正有）【課題】地絡事故の原因を特定するための条件を最適化し、地絡事故の原因を的確に特定できるようにした地絡要因判定方法を提供する。【解決手段】地絡事故の発生により高圧電路１１に流れる零相電流を零相変流器１２により検出すると共に、高圧電路に発生した零相電圧を零相電圧検出器１３により検出し、その検出された零相電流および零相電圧に基づいて地絡事故の原因を特定する地絡要因判定方法であって、零相電流を、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類し、その分類された零相電流の波形形状と、零相電流、零相電圧および地絡抵抗の値と、零相電流に現出した変動が継続する時間と、零相電流および零相電圧の波形の特徴とを条件として、地絡事故の原因を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地絡事故の発生により高圧電路に流れる零相電流を零相変流器により検出すると共に、前記高圧電路に発生した零相電圧を零相電圧検出手段により検出し、その検出された零相電流および零相電圧に基づいて地絡事故の原因を特定する地絡要因判定方法であって、
前記零相電流を、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類し、その分類された零相電流の波形形状と、零相電流、零相電圧および地絡抵抗の値と、零相電流に現出した変動が継続する時間と、零相電流および零相電圧の波形の特徴とを条件として、地絡事故の原因を特定することを特徴とする地絡要因判定方法。
【請求項２】
前記地絡事故の原因を特定するに先立って、地絡事故の発生後における零相電流および零相電圧の変動の有無により、高圧電路の停電の有無を判定する請求項１に記載の地絡要因判定方法。
【請求項３】
前記零相電流Ｉ0は、絶縁劣化に起因して流れる地絡電流Ｉｇと、構内対地間静電容量Ｙと前記零相電圧Ｖ0による電流−ＹＶ0と、前記構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流Ｉｆとを含み、前記地絡電流Ｉｇは、抵抗性地絡電流Ｉｇｒと、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉとを含み、
前記構内対地間静電容量Ｙと零相電圧Ｖ0による電流−ＹＶ0と、構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流Ｉｆとを前記零相電流Ｉ0から除外すると共に、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉを地絡電流Ｉｇから除外することにより、前記零相電流Ｉ0に代えて前記抵抗性地絡電流Ｉｇｒにより地絡事故の原因を特定する請求項１又は２に記載の地絡要因判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡事故により高圧電路に発生した零相電流および零相電圧に基づいて地絡事故の原因を特定する地絡要因判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
６．６ｋＶの高圧電路に開閉器を介して各種の負荷が接続されており、その受電点である開閉器から負荷側の電路を構内と称して保護範囲とし、系統側の電路を構外と称して保護範囲外としているのが一般的である。
【０００３】
この高圧電路で地絡事故が発生したか否かを判定すると共に、その地絡事故が構内あるいは構外のいずれであるかを判定するため、地絡事故により高圧電路に発生する零相電流および零相電圧を検出するようにしている。
【０００４】
また、この零相電流および零相電圧の検出により、高圧電路で発生した地絡事故の原因を特定するようにしている。従来、高圧電路で発生した地絡事故の原因を特定する方法としては、例えば、特許文献１に開示されたものが提案されている。
【０００５】
この特許文献１では、以下の（１）〜（５）のような条件に基づいて地絡事故の原因を特定するようにしている。
【０００６】
（１）零相電圧の波形が階段波形状または矩形波形状になり、かつ、零相電流にパルス幅０．１〜１ｍＳのパルスが現出することや、零相電圧に奇数次調波が含まれ、かつ、零相電流の高調波成分のうち、第５、第７および第９調波が他の奇数次調波より大きいことを条件として、地絡事故の原因を「ケーブル」に特定する。
【０００７】
（２）零相電流の波頭に尖りが現出することや、零相電流の高調波成分に第３調波が含まれ、かつ、第５および第７調波が第３調波より小さいことを条件として、地絡事故の原因を「高圧ピン碍子」に特定する。
【０００８】
（３）零相電流の波頭に丸みが現出することを条件として、地絡事故の原因を「配電線配備用品内の絶縁油の絶縁破壊」に特定する。
【０００９】
（４）零相電流に間欠的高周波振動が現出することや、零相電流の高調波成分のうち、第７および第９調波が間欠的に含まれることを条件として、地絡事故の原因を「避雷器」に特定する。
【００１０】
（５）零相電流の波頭に凹みが現出することや、零相電流の高調波成分に第３調波が含まれ、かつ、第３、第５および第７調波の順に零相電流の高調波成分が小さくなることを条件として、地絡事故の原因を「配電線充電部分に対する動物の接触」に特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２７１９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１では、零相電流あるいは零相電圧のいずれかが前述の条件（１）〜（５）を満足することにより、地絡事故の原因を、「ケーブル」、「高圧ピン碍子」、「配電線配備用品内の絶縁油の絶縁破壊」、「避雷器」あるいは「配電線充電部分に対する動物の接触」のいずれかであると特定するようにしている。
【００１３】
しかしながら、地絡事故の原因を、「ケーブル」、「高圧ピン碍子」、「配電線配備用品内の絶縁油の絶縁破壊」、「避雷器」あるいは「配電線充電部分に対する動物の接触」のいずれかであると特定するための条件が不十分な場合がある。
【００１４】
そのため、前述の条件（１）〜（５）では地絡事故の原因を的確に特定することが困難な場合があり、地絡の状況を把握することが困難なので、地絡事故の原因を特定するための条件を見直すことが要望されていた。
【００１５】
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、地絡事故の原因を特定するための条件を最適化し、地絡事故の原因を的確に特定し得る地絡要因判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、地絡事故の発生により高圧電路に流れる零相電流を零相変流器により検出すると共に、高圧電路に発生した零相電圧を零相電圧検出手段により検出し、検出された零相電流および零相電圧に基づいて地絡事故の原因を特定する地絡要因判定方法である。
【００１７】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、零相電流を、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類し、その分類された零相電流の波形形状と、零相電流、零相電圧および地絡抵抗の値と、零相電流に現出した変動が継続する時間と、零相電流および零相電圧の波形の特徴とを条件として、地絡事故の原因を特定することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る地絡要因判定方法では、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類された零相電流の波形形状と、零相電流、零相電圧および地絡抵抗の値と、零相電流に現出した変動が継続する時間と、零相電流および零相電圧の波形の特徴とを条件として、地絡事故の原因を特定することにより、地絡事故の原因を特定するための条件を最適化することが容易となり、地絡事故の原因を的確に特定することができる。
【００１９】
本発明に係る地絡要因判定方法においては、地絡事故の原因を特定するに先立って、地絡事故の発生後における零相電流および零相電圧の変動の有無により、高圧電路の停電の有無を判定することが望ましい。
【００２０】
このような方法を採用すれば、高圧電路の停電が発生する地絡事故の原因と、高圧電路の停電が発生しない地絡事故の原因とを容易に判別することができ、高圧電路の停電の有無により異なる現場作業を効率よく実施することができる。
【００２１】
本発明における零相電流Ｉ0は、絶縁劣化に起因して流れる地絡電流Ｉｇと、構内対地間静電容量Ｙと零相電圧Ｖ0による電流−ＹＶ0と、構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流Ｉｆとを含む。また、本発明における地絡電流Ｉｇは、抵抗性地絡電流Ｉｇｒと、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉとを含む。
【００２２】
そこで、本発明に係る地絡要因判定方法では、構内対地間静電容量Ｙと零相電圧Ｖ0による電流−ＹＶ0と、構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流Ｉｆとを零相電流Ｉ0から除外すると共に、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉを地絡電流Ｉｇから除外することにより、零相電流Ｉ0に代えて抵抗性地絡電流Ｉｇｒにより地絡事故の原因を特定することが望ましい。
【００２３】
このような方法を採用すれば、地絡事故の原因をより一層正確に特定することができる点で有効である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類された零相電流の波形形状と、零相電流、零相電圧および地絡抵抗の値と、零相電流に現出した変動が継続する時間と、零相電流および零相電圧の波形の特徴とを条件として、地絡事故の原因を特定する。
【００２５】
これにより、地絡事故の原因を特定するための条件を最適化することが容易となり、地絡事故の原因を的確に特定することができる。その結果、信頼性の高い地絡事故原因の特定を実現することができ、現場における作業も効率よく実施できてその実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態で、零相電圧検出手段として零相電圧検出器（ＺＰＤ）を使用した場合の構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、ＣＶＴケーブルのシールド線（各相個別）に変流器を取り付け、その変流器の出力を９０°位相補正する零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、ＣＶＴケーブルのシールド線の接地線（各相一括）に変流器を取り付け、その変流器の出力を９０°位相補正する零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、高圧気中開閉器（ＰＡＳ）の碍子型コンデンサの接地線（各相個別）に変流器を取り付け、その変流器の出力を９０°位相補正する零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図５】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、高圧気中開閉器（ＰＡＳ）の碍子型コンデンサの接地線（各相一括）に変流器を取り付け、その変流器の出力を９０°位相補正する零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図６】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、ＣＶＴケーブルのシールド線（各相個別）に変流器を取り付け、その変流器の二次側端子間にコンデンサ端末を接続した零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図７】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、ＣＶＴケーブルのシールド線（各相一括）に変流器を取り付け、その変流器の二次側端子間にコンデンサ端末を接続した零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図８】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、高圧気中開閉器（ＰＡＳ）の碍子型コンデンサの接地線（各相個別）に変流器を取り付け、その変流器の二次側端子間にコンデンサ端末を接続した零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図９】本発明の他の実施形態で、零相電圧検出手段として、高圧気中開閉器（ＰＡＳ）の碍子型コンデンサの接地線（各相一括）に変流器を取り付け、その変流器の二次側端子間にコンデンサ端末を接続した零相電圧検出装置を使用した場合の構成図である。
【図１０】（Ａ）は地絡事故発生後に停電なしの場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は地絡事故発生後に停電ありの場合の零相電流および零相電圧を示す波形図である。
【図１１】零相電流を分類した正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形を示す波形図である。
【図１２】地絡事故が発生した場合の高圧電路を示す等価回路である。
【図１３】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ａ風雨（碍子の絶縁低下）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１４】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｂ風雨（碍子の汚損）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１５】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｃ自然劣化（碍子の亀裂）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１６】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｄ樹木接触］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１７】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｅ鳥獣接触（鳥）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１８】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｆ鳥獣接触（蛇）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図１９】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｇ鳥獣接触（鼠）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２０】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｈ鳥獣接触（ヤモリ）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２１】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｉ自然劣化〔高圧機器（ＣＴを除く）〕］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２２】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｊ自然劣化〔高圧機器（ＣＴ）〕］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２３】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｋ自然劣化（高圧モータ）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２４】（Ａ）は地絡事故の原因を［Ｌ自然劣化（高圧ケーブル）］と特定する場合の零相電流および零相電圧を示す波形図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である。
【図２５】（Ａ）は零相電流を示す波形図、（Ｂ）は零相電圧を示す波形図、（Ｃ）は構内対地間静電容量と零相電圧による電流を示す波形図、（Ｄ）は構内対地間静電容量の不平衡による電流を示す波形図、（Ｅ）は絶縁劣化に起因して流れる地絡電流を示す波形図、（Ｆ）は構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流を示す波形図、（Ｇ）は抵抗性地絡電流を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る地絡要因判定方法の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、地絡事故により高圧電路に発生した零相電流および零相電圧を検出することにより、地絡事故の原因を特定する地絡要因判定方法を説明する。
【００２８】
図１は地絡要因判定方法を実施するための装置構成例を示す。同図に示すように、Ａ相、Ｂ相およびＣ相の三相からなる６．６ｋＶの高圧電路１１に、零相変流器（ＺＣＴ）１２および零相電圧検出手段の一つである零相電圧検出器（ＺＰＤ）１３を設置し、地絡事故の発生により高圧電路１１に流れる零相電流Ｉ0を零相変流器１２により検出すると共に、高圧電路１１に発生した零相電圧Ｖ0を零相電圧検出器１３により検出する。
【００２９】
これら零相変流器１２および零相電圧検出器１３に波形分析装置１４を接続し、その零相変流器１２から出力される零相電流Ｉ0および零相電圧検出器１３から出力される零相電圧Ｖ0に基づいて、波形分析装置１４により高圧電路１１（Ａ相、Ｂ相およびＣ相のいずれか）における地絡事故の原因を特定する。
【００３０】
なお、この波形分析装置１４の出力は、外部へ送信したりあるいは表示部で表示することで、地絡事故の原因情報として得られる。
【００３１】
図１に示す実施形態では、零相電圧検出手段として零相電圧検出器１３（ＺＰＤ）を利用することにより、零相電圧Ｖ0を検出する場合を例示したが、他の零相電圧検出手段として、図２〜図９に示す他の実施形態の零相電圧検出装置１５，２４を利用することも可能である。
【００３２】
図２に示す実施形態の零相電圧検出装置１５は、高圧電路１１に設置されたトリプレックス型電力ケーブル１６（以下、単にＣＶＴケーブルと称す）の各相（Ａ相〜Ｃ相）のシールド線１６ａ〜１６ｃに変流器１８ａ〜１８ｃを個別に取り付けた構成を具備する。
【００３３】
この零相電圧検出装置１５では、各相のシールド線１６ａ〜１６ｃに流れる電流Ｉ0SA〜Ｉ0SCを変流器１８ａ〜１８ｃで検出し、その検出電流Ｉ0SA〜Ｉ0SCの進み９０°位相差を補正する。
【００３４】
この補正により、高圧電路１１の対地間電圧ＶA〜ＶCと同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。これら各相の対地間電圧ＶA〜ＶCをベクトル加算（または瞬時値加算）することにより、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００３５】
図３に示す実施形態の零相電圧検出装置１５は、ＣＶＴケーブル１６の各相（Ａ相〜Ｃ相）のシールド線１６ａ〜１６ｃを一括した接地線１６に変流器１８ａ〜１８ｃを取り付けた構成を具備する。
【００３６】
この零相電圧検出装置１５では、接地線１６に流れる電流Ｉ0Sを変流器１８で検出し、その検出電流Ｉ0Sの進み９０°位相差を補正する。この補正により、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００３７】
図２および図３に示す実施形態では、ＣＶＴケーブル１６のシールド線１６ａ〜１６ｃを利用した零相電圧検出装置１５を例示したが、図４および図５に示すように、高圧電路１１に設置された高圧気中開閉器２０（ＰＡＳ）を利用した零相電圧検出装置１５であってもよい。この高圧気中開閉器２０は、高圧コンデンサである碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃを内蔵する。
【００３８】
図４に示す実施形態の零相電圧検出装置１５は、高圧気中開閉器２０の各相の碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃの接地線２１ａ〜２１ｃに変流器１８ａ〜１８ｃを個別に取り付けた構成を具備する。
【００３９】
この零相電圧検出装置１５では、接地線２１ａ〜２１ｃに流れる電流Ｉ0SA〜Ｉ0SCを変流器１８ａ〜１８ｃで検出し、その検出電流Ｉ0SA〜Ｉ0SCの進み９０°位相差を補正する。
【００４０】
この補正により、高圧電路１１の対地間電圧ＶA〜ＶCと同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。これら各相の対地間電圧ＶA〜ＶCをベクトル加算（または瞬時値加算）することにより、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００４１】
図５に示す実施形態の零相電圧検出装置１５は、高圧気中開閉器２０の各相の碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃの接地線２１ａ〜２１ｃを一括した接地線２１に変流器１８を取り付けた構成を具備する。
【００４２】
この零相電圧検出装置１５では、接地線２１に流れる電流Ｉ0Sを変流器１８で検出し、その検出電流Ｉ0Sの進み９０°位相差を補正する。この補正により、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００４３】
図２〜図５に示す実施形態では、零相電流Ｉ0Sの進み９０°位相差を補正することにより零相電圧Ｖ0を算出する零相電圧検出装置１５を例示したが、図６〜図９に示すように、コンデンサ端末２２ａ〜２２ｃによるコンデンサ分圧を利用した零相電圧検出装置２４であってもよい。
【００４４】
図６および図７に示す実施形態は、ＣＶＴケーブル１６のシールド線１６ａ〜１６ｃを利用した零相電圧検出装置２４であり、図８および図９に示す実施形態は、高圧気中開閉器２０の碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃを利用した零相電圧検出装置２４である。
【００４５】
図６に示す実施形態の零相電圧検出装置２４は、ＣＶＴケーブル１６の各相（Ａ相〜Ｃ相）のシールド線１６ａ〜１６ｃに変流器１８ａ〜１８ｃを個別に取り付け、その変流器１８ａ〜１８ｃの二次側端子間にコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃを接続した構成を具備する。
【００４６】
この零相電圧検出装置２４では、変流器１８ａ〜１８ｃの二次側端子間にコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃを接続したことにより、ＣＶＴケーブル１６における高圧電路１１とシールド線１６ａ〜１６ｃ間のコンデンサ容量（図示せず）とコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃのコンデンサ容量による変流器１８ａ〜１８ｃの変成比機能を利用したコンデンサ分圧が可能となる。
【００４７】
ＣＶＴケーブル１６における高圧電路１１とシールド線１６ａ〜１６ｃ間のコンデンサ容量（図示せず）とコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃによるコンデンサ分圧でもって、高圧電路１１の対地間電圧ＶA〜ＶCと同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。これら各相の対地間電圧ＶA〜ＶCをベクトル加算（または瞬時値加算）することにより、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００４８】
図７に示す実施形態の零相電圧検出装置２４は、ＣＶＴケーブル１６の各相（Ａ相〜Ｃ相）のシールド線１６ａ〜１６ｃを一括した接地線１６に変流器１８を取り付け、その変流器１８の二次側端子間にコンデンサ端末２２を接続した構成を具備する。
【００４９】
この零相電圧検出装置２４では、変流器１８の二次側端子間にコンデンサ端末２２を接続したことにより、ＣＶＴケーブル１６における高圧電路１１とシールド線１６ａ〜１６ｃ間のコンデンサ容量（図示せず）とコンデンサ端末２２のコンデンサ容量による変流器１８の変成比機能を利用したコンデンサ分圧が可能となる。
【００５０】
ＣＶＴケーブル１６における高圧電路１１とシールド線１６ａ〜１６ｃ間のコンデンサ容量（図示せず）とコンデンサ端末２２によるコンデンサ分圧でもって、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００５１】
図８に示す実施形態の零相電圧検出装置２４は、高圧気中開閉器２０の各相の碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃの接地線２１ａ〜２１ｃに変流器１８ａ〜１８ｃを個別に取り付け、その変流器１８ａ〜１８ｃの二次側端子間にコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃを接続した構成を具備する。
【００５２】
この零相電圧検出装置２４では、変流器１８ａ〜１８ｃの二次側端子間にコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃを接続したことにより、碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃのコンデンサ容量とコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃのコンデンサ容量による変流器１８ａ〜１８ｃの変成比機能を利用したコンデンサ分圧が可能となる。
【００５３】
碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃとコンデンサ端末２２ａ〜２２ｃによるコンデンサ分圧でもって、高圧電路１１の対地間電圧ＶA〜ＶCと同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。これら各相の対地間電圧ＶA〜ＶCをベクトル加算（または瞬時値加算）することにより、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００５４】
図９に示す実施形態の零相電圧検出装置２４は、高圧気中開閉器２０の各相の碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃの接地線２１ａ〜２１ｃを一括した接地線２１に変流器１８を取り付け、その変流器１８の二次側端子間にコンデンサ端末２２を接続した構成を具備する。
【００５５】
この零相電圧検出装置２４では、変流器１８の二次側端子間にコンデンサ端末２２を接続したことにより、碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃのコンデンサ容量とコンデンサ端末２２のコンデンサ容量による変流器１８の変成比機能を利用したコンデンサ分圧が可能となる。
【００５６】
碍子型コンデンサ１９ａ〜１９ｃとコンデンサ端末２２によるコンデンサ分圧でもって、高圧電路１１の零相電圧Ｖ0と同一位相で変成比分に降圧した出力電圧が得られる。
【００５７】
以上で説明した各実施形態の零相電圧検出器１３および零相電圧検出装置１５，２４から出力される零相電圧Ｖ0と、零相変流器１２から出力される零相電流Ｉ0とに基づいて、波形分析装置１４により高圧電路１１（Ａ相〜Ｃ相のいずれか）における地絡事故の原因を特定する。
【００５８】
前述した波形分析装置１４では、零相電流Ｉ0を、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類し、その分類された零相電流Ｉ0の波形形状と、零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0および地絡抵抗Ｒｇの値と、零相電流Ｉ0に現出した変動が継続する時間（サイクル）と、零相電流Ｉ0および零相電圧Ｖ0の波形の特徴と、地絡事故発生のトリガ種別とを条件として、地絡事故の原因を特定する。
【００５９】
なお、この波形分析装置１４としては、本出願人が先に提案した地絡監視装置（特許第２９９２６１５号）を採用することが可能である。
【００６０】
また、地絡事故の原因を特定するに先立って、地絡事故の発生後における零相電流Ｉ0および零相電圧Ｖ0の変動の有無により、高圧電路１１の停電の有無を判定する。
【００６１】
これにより、高圧電路１１の停電が発生する地絡事故の原因と、高圧電路１１の停電が発生しない地絡事故の原因とを容易に判別することができ、高圧電路１１の停電の有無により異なる現場作業を効率よく実施することができる。
【００６２】
図１０（Ａ）（Ｂ）は零相電流Ｉ0（図示上段）および零相電圧Ｖ0（図示下段）で、同図（Ａ）は地絡事故の発生後に停電が発生していない場合を示し、同図（Ｂ）は地絡事故の発生後に停電が発生している場合を示す。
【００６３】
停電が発生しない場合には、同図（Ａ）に示すように地絡事故の発生前の零相電流２ｍＡおよび零相電圧５Ｖが地絡事故の発生後においてもそのまま現出している。
【００６４】
これに対して、停電が発生している場合には、同図（Ｂ）に示すように地絡事故の発生前の零相電流１ｍＡおよび零相電圧１５Ｖが地絡事故の発生後に零相電流０ｍＡおよび零相電圧０Ｖとなる。このように地絡事故の発生前の零相電流Ｉ0および零相電圧Ｖ0が地絡事故の発生後に零となることにより、停電が発生していると判定できる。
【００６５】
以上のようにして地絡事故の発生後における停電の有無を判定した上で、波形分析装置１４により地絡事故の原因を特定する。この地絡事故の原因を特定する場合、図１１に示すように、零相電流Ｉ0を、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類する。
【００６６】
「正弦波形」は歪みが少ない波形であり、地絡事故の原因が風雨に起因する場合が多い。「沿面放電波形」は正と負の波形を比較すると一方だけが極端に大きく、半波整流されたような波形であり、地絡事故の原因が碍子類の表面に流れる微小な電流に起因する場合が多い。「気中放電波形」はゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られる波形であり、地絡事故の原因が鳥獣接触や碍子類のギャップ放電に起因する場合が多い。「パルス状波形」は針状または自由振動を伴い極短時間に発生する急峻な波形であり、高圧ケーブルの絶縁劣化に起因する場合が多い。
【００６７】
以下、地絡事故の原因をＡ〜Ｌとして特定するための条件、つまり、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類された零相電流Ｉ0の波形形状と、零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0および地絡抵抗Ｒｇの値と、零相電流Ｉ0に現出した変動が継続する時間（サイクル）と、零相電流Ｉ0および零相電圧Ｖ0の波形の特徴と、波形分析装置１４で検出された地絡事故発生のトリガ種別とからなる条件について、地絡事故の原因Ａ〜Ｌの順に詳述する。
【００６８】
なお、波形分析装置１４で検出された地絡事故発生のトリガ種別には、Ｒｇ低下、Ｖ0Ｉ0θ、Ｉ0パルスの３種類がある。標準のトリガ監視値を示す。このトリガ値は設備に合わせて変更することができる。
【００６９】
Ｒｇ低下は、地絡抵抗が２００ｋΩ以下となった時に波形分析装置１４から出力される地絡事故発生のトリガ信号である。Ｖ0Ｉ0θは、地絡継電器が動作開始する条件の８０％として、Ｖ0が１９０Ｖ以上、Ｉ0が１６０ｍＡ以上、θが＋１２０°〜−３０°となった時点で波形分析装置１４から出力される地絡事故発生のトリガ信号である。Ｉ0パルスは、Ｉ0ピーク電流値が＋９Ａで３回以上、Ｉ0ピーク電流値が−９Ａで３回以上となった時点で波形分析装置１４から出力される地絡事故発生のトリガ信号である。
【００７０】
ここで、図１２の等価回路で示すように、地絡事故が発生した高圧電路１１（Ａ相、Ｂ相およびＣ相のいずれか）において、対地間電圧Ｅｇを３８１０Ｖ、対地間静電容量Ｃｔを２．５μＦ／相、対地インピーダンスＺｔを３５３．７Ω（商用周波数６０Ｈｚ時）として、以下の地絡事故の原因Ａ〜Ｌについて説明する。
【００７１】
なお、以下の説明では、零相電流Ｉ0とその変動継続時間のみが実測値であり、その他の零相電圧Ｖ0や地絡抵抗Ｒｇは、零相電流Ｉ0が実測されれば、所定の計算式に基づいて求められることから、計算値としている。
【００７２】
また、対地間静電容量Ｃｔは、おもに電力供給会社の設備で電力需要家側では無関係のように思われる。しかし、前述の零相電圧Ｖ0は、図１２で示す対地間静電容量Ｃｔに地絡電流が流れ込むことにより発生する電圧である。ここでは標準値として、対地間静電容量Ｃｔを２．５μＦ／相として零相電圧Ｖ0を計算している。
【００７３】
この対地間静電容量Ｃｔは、「電気設備の技術基準とその解釈(平成２３年版)」で規格されたＢ種接地工事の一線地絡電流より電力供給会社で知ることができる。従って、この一線地絡電流Ｉｇ〔Ｉｇ＝Ｅｇ／（Ｒｇ＋１／ｊωＣｔ）でＲｇが０Ωの時〕から得られる対地静電容量Ｃｔに基づいて対地間インピーダンスＺｔ（＝１／ｊωＣｔ）を計算して、地絡検出時の地絡電流を乗算することで個々の設備に適応した零相電圧Ｖ0が得られる。
【００７４】
［Ａ風雨（碍子の絶縁低下）］
【００７５】
地絡事故が風雨（碍子の絶縁低下）に起因する場合、図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、歪みの少ない正弦波形となる。
【００７６】
碍子の絶縁低下は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：１２７〜２００ｋΩ）で、零相電流Ｉ0が１９〜３０ｍＡと少なく、零相電圧Ｖ0は２０〜３１Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は３サイクル以上（図では２４サイクルを例示）となる。
【００７７】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、歪みの少ない正弦波形で時間の経過と共に緩やかな増加（あるいは減少）が見られ、変動継続時間は長く２４サイクル以上となる場合が多い。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下である。
【００７８】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を風雨（碍子の絶縁低下）と特定することができる。
【００７９】
地絡事故の原因は、風雨や漏水による碍子表面の絶縁低下（１２７〜２００ｋΩ）した状態で、屋外では、高圧電路１１を支持している高圧ピン碍子や、変圧器のブッシング部の絶縁低下による高圧電路１１と大地間が高抵抗（１２７〜２００ｋΩ）で地絡した状態がある。
【００８０】
また、屋内では、漏水などの水漏れによる碍子表面の湿潤により絶縁抵抗が低下した状態や、化学工場で発生する腐食性ガスの存在により碍子の絶縁低下が生じている状態がある。なお、碍子表面の汚損による微少放電（シンチレーション）の発生がある。
【００８１】
［Ｂ風雨（碍子の汚損）］
【００８２】
地絡事故が風雨（碍子の汚損）に起因する場合、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、沿面放電波形となる。
【００８３】
碍子の絶縁低下は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：３８〜２００ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は１９〜１００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は２０〜１０６Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は２サイクル以上（図では１０サイクルを例示）となる。
【００８４】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初めは碍子表面の地絡経路が一様でないために沿面放電波形が見られ、終わりは乾燥により沿面放電波形や気中放電波形が見られる。このように地絡経路が不安定なため、半波ごとに大きさが異なり、半波波形となる。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下である。
【００８５】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を風雨（碍子の汚損）と特定することができる。
【００８６】
地絡現象としては、碍子表面の汚損による高抵抗地絡（３８〜２００ｋΩ）が生じ、沿面経路が不安定で微少放電が生じている状態があり、地絡初期は沿面放電で、地絡電流の増加が見られ、終わりは沿面放電または気中放電を観測する場合が多い。屋外では、高圧電路１１を支持している高圧ピン碍子や、変圧器のブッシング部の表面汚損による高圧電路１１と大地間が高抵抗（３８〜２００ｋΩ）で地絡した状態がある。
【００８７】
屋内では、碍子表面に粉塵などの汚損が生じて乾燥している状態では地絡しないが、漏水などの水漏れによる碍子表面の湿潤により地絡事故が発生する状態がある。また、化学工場で発生する腐食性ガスの存在により碍子の表面汚損が生じている状態がある。なお、碍子表面の汚損と雨水などの湿潤により不安定な地絡経路となり、微少放電（シンチレーション）が発生している場合が多い。
【００８８】
［Ｃ自然劣化（碍子の亀裂）］
【００８９】
地絡事故が自然劣化（碍子の亀裂）に起因する場合、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、ゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【００９０】
碍子の絶縁低下は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：３８〜１２７ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は３０〜１００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は３１〜１０６Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は２サイクル以上（図では７サイクルを例示）となる。
【００９１】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初めは碍子表面の地絡経路が一様でないために沿面放電波形が見られ、終わりは乾燥により沿面放電波形や放電遅れの時間が長くなる場合があり、変動継続時間も５〜１０サイクル程度が多い。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下である。
【００９２】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を自然劣化（碍子の亀裂）と特定することができる。
【００９３】
地絡現象としては、碍子亀裂による高抵抗地絡（３８〜１２７ｋΩ）が生じてギャップ放電波形になった状態がある。屋外では、高圧母線を支持している高圧ピン碍子の亀裂による高圧線路と大地間が高抵抗（３８〜１２７ｋΩ）で地絡した状態がある。屋内では、該当するものがない。
【００９４】
［Ｄ樹木接触］
【００９５】
地絡事故が樹木接触に起因する場合、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、ゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【００９６】
樹木接触は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：１９〜３８ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は１００〜２００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は１０６〜２１２Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は２サイクル以上（図では２４サイクルを例示）となる。
【００９７】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初め（樹木が充電部分に接触しかかった時の数サイクル）は地絡経路が一様でないためにギャップを伴う沿面放電波形が見られる場合があり、樹木が接触すると正弦波形に近づく場合もあり、終わり（樹木が離れる数サイクル）は放電遅れの時間が長くなってギャップを伴う沿面放電波形となる。また、樹木は高抵抗のため零相電圧Ｖ0は低く、零相電流Ｉ0は１００〜２００ｍＡ程度が多い。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下である。
【００９８】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を樹木接触と特定することができる。
【００９９】
地絡現象としては、高圧電路１１に樹木が接触を繰り返すことで、充電部分が露出し高抵抗（１９〜３８ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋外では、高圧電路１１に樹木が接触を繰り返すことで高圧電路１１に傷が生じて充電部分が露出することにより、樹木接触による高圧電路１１と大地間が高抵抗（１９〜３８ｋΩ）で地絡した状態がある。屋内では、キュービクル内または電気室内の隙間から、草のつるなどの植物が侵入して高圧充電部に接触し高抵抗地絡となる状態がある。
【０１００】
［Ｅ鳥獣接触（鳥）］
【０１０１】
地絡事故が鳥獣接触（鳥）に起因する場合、図１７（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、ゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【０１０２】
鳥獣接触（鳥）は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：７〜３８ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は１００〜５００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は１０６〜５３０Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は２〜１０サイクル（図では５サイクルを例示）となる。
【０１０３】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初めから終わりまで気中放電波形が見られる。鳥は充電部分に接触し地絡すると、すぐに離脱すると思われるので、変動継続時間も短い傾向にある。鳥は高抵抗のため零相電圧Ｖ0は低く、零相電流Ｉ0は１００〜５００ｍＡ程度が多い。また、変動継続時間も２〜１０サイクル程度が多い。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下である。
【０１０４】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を鳥獣接触（鳥）と特定することができる。
【０１０５】
地絡現象としては、高圧電路１１に鳥が接触した時、ギャップを伴う気中放電で、高圧電路１１と大地間が高抵抗（７〜３８ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋外では、高圧電路１１に鳥が嘴でつつく動作を繰り返すことで高圧電路１１に傷が生じて充電部分が露出することにより、鳥が接触することによる高圧電路１１と大地間が高抵抗（７〜３８ｋΩ）で地絡した状態がある。屋内では、該当するものがない。
【０１０６】
［Ｆ鳥獣接触（蛇）］
【０１０７】
地絡事故が鳥獣接触（蛇）に起因する場合、図１８（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、ゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【０１０８】
鳥獣接触（蛇）は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：５〜３８ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は１００〜７００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は１０６〜７４２Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は１０サイクル以上（図では２７サイクルを例示）となる。
【０１０９】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初めから終わりまで気中放電波形が見られる。蛇は生命力が強い傾向があり、また、充電部分への接触を繰り返す傾向もあり、数日間に亘って多発する場合がある。蛇は比較的高抵抗のため地絡電流が少なく零相電圧Ｖ0が低くなる傾向にある。また、変動継続時間も比較的長い（１０サイクル以上）ものが多い。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下あるいはＶ0Ｉ0θである。
【０１１０】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を鳥獣接触（蛇）と特定することができる。
【０１１１】
地絡現象としては、高圧電路１１の充電部分に蛇が接触することにより、高圧電路１１と大地間が高抵抗（５〜３８ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋外では、高圧電路１１の充電部分に蛇が接触することにより、高圧電路１１と大地間が高抵抗（５〜３８ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋内では、キュービクルまたは電気室の隙間から蛇が侵入して高圧充電部に接触し高抵抗地絡となる状態がある。
【０１１２】
［Ｇ鳥獣接触（鼠）］
【０１１３】
地絡事故が鳥獣接触（鼠）に起因する場合、図１９（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形はゼロクロスの位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【０１１４】
鳥獣接触（鼠）は、低抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：１〜９ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は４００〜２０００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は４２４〜２１２２Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は２〜１０サイクル（図では４サイクルを例示）となる。
【０１１５】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、放電遅れの位置がゼロクロスよりやや上側で見られる。この現象は零相電圧Ｖ0と対地静電容量の影響によるものと考えられる。鼠は低抵抗のため零相電圧Ｖ0は高く、零相電流Ｉ0も大きくなる。また、鼠は充電部分に接触し地絡すると、すぐに離脱すると思われるので、変動継続時間も短い（２〜１０サイクル程度）傾向にある。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下あるいはＶ0Ｉ0θである。
【０１１６】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を鳥獣接触（鼠）と特定することができる。
【０１１７】
地絡現象としては、高圧電路１１の充電部分に鼠が接触することにより、高圧電路１１と大地間が低抵抗（１〜９ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋外では、該当するものがない。屋内では、キュービクルまたは電気室の隙間から鼠が侵入して高圧充電部に接触し低抵抗地絡（１〜９ｋΩ）となる状態がある。
【０１１８】
［Ｈ鳥獣接触（ヤモリ）］
【０１１９】
地絡事故が鳥獣接触（ヤモリ）に起因する場合、図２０（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、ゼロクロス位置で放電遅れ現象が見られるギャップによる気中放電波形となる。また、高調波成分は奇数調波が観測される。ギャップの間隔によって放電遅れの時間に差が生じる。
【０１２０】
鳥獣接触（ヤモリ）は、低抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：１〜５ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は７００〜２０００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は７４２〜２１２２Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は１０〜１７サイクル（図では１０サイクルを例示）となる。
【０１２１】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、放電遅れの位置がゼロクロスよりやや上側で見られる。この現象は零相電圧Ｖ0と対地静電容量の影響によるものと考えられる。ヤモリは低抵抗のため零相電圧Ｖ0は高く、零相電流Ｉ0も大きくなる。また、ヤモリは充電部分に接触し地絡すると、すぐに離脱するが変動継続時間は１０〜１７サイクル程度で比較的長い傾向にある。地絡事故発生のトリガ種別はＲｇ低下あるいはＶ0Ｉ0θである。
【０１２２】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を鳥獣接触（ヤモリ）と特定することができる。
【０１２３】
地絡現象としては、高圧電路１１の充電部分にヤモリが接触することにより、高圧電路１１と大地間が低抵抗（１〜５ｋΩ）で地絡が生じた状態がある。屋外では、該当するものがない。屋内では、キュービクルまたは電気室の隙間からヤモリが侵入して高圧充電部に接触し低抵抗地絡（１〜５ｋΩ）となる状態がある。
【０１２４】
［Ｉ自然劣化（高圧機器（ＣＴを除く））］
【０１２５】
地絡事故が高圧機器（ＣＴを除く）の絶縁劣化に起因する場合、図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、短時間に発生する急峻なサージで変化率が急峻なパルス状波形となる。
【０１２６】
自然劣化（高圧機器（ＣＴを除く））は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：７〜１９ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は２００〜５００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は２１２〜５３０Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は６サイクル以上（図では１２サイクルを例示）となる。
【０１２７】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、多様で複雑な形状をなし、波高値は１０００ｍＡ以上で、１サイクルの波形に幅があるため、実効値も大きくなる。また、零相電圧Ｖ0の波形の特徴として、正弦波形で階段状になる場合がある。変動継続時間も６サイクル以上となる傾向にある。地絡事故発生のトリガ種別はＶ0Ｉ0θあるいはＩ0パルスである。
【０１２８】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を高圧機器（ＣＴを除く）の絶縁劣化と特定することができる。
【０１２９】
地絡現象としては、高圧機器内部の絶縁破壊現象で、変圧器では、巻線間短絡が発端になる場合が多く、二次的現象として地絡（７〜１９ｋΩ）する場合がある。屋外および屋内では、高圧機器の絶縁物に絶縁劣化が生じ、例えばトランスの場合には巻線間短絡（レアショート）が発端になることが多く、二次的現象として地絡（７〜１９ｋΩ）する場合がある。また、絶縁破壊の場合、零相電圧Ｖ0と零相電流Ｉ0は大きくなる。
【０１３０】
［Ｊ自然劣化（高圧機器（ＣＴ））］
【０１３１】
地絡事故が高圧機器（ＣＴ）の絶縁劣化に起因する場合、図２２（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、短時間に発生する急峻なサージで変化率が急峻なパルス状波形となる。
【０１３２】
自然劣化（高圧機器（ＣＴ））は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：３８〜７６ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は５０〜１００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は５３〜１０６Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は１〜２サイクル（図では２サイクルを例示）となる。
【０１３３】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、波高値が１０００ｍＡ以上となり、１サイクルの波形に幅がないため、その実効値は極めて小さくなる。また、零相電圧Ｖ0の波形の特徴として、方形波形で、かつ、連続した周期性が見られる。変動継続時間も１〜２サイクル程度で短い傾向にある。地絡事故発生のトリガ種別はＩ0パルスである。
【０１３４】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を高圧機器（ＣＴ）の絶縁劣化と特定することができる。
【０１３５】
地絡現象としては、高圧機器（ＣＴ）で絶縁低下による地絡（３８〜７６ｋΩ）した状態がある。屋外では、該当するものがない。屋内では高圧計器用変流器（ＣＴ）で絶縁低下による地絡（３８〜７６ｋΩ）した状態がある。
【０１３６】
［Ｋ自然劣化（高圧モータ）］
【０１３７】
地絡事故が高圧モータの絶縁劣化に起因する場合、図２３（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、短時間に発生する急峻なサージで変化率が急峻なパルス状波形となる。
【０１３８】
自然劣化（高圧モータ）は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：３８〜７６ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は５０〜１００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は５３〜１０６Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は７サイクル以上（図では２４サイクルを例示）となる。
【０１３９】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、初めは大きなパルス状波形が見られるが、その振幅が時間の経過と共に小さくなっている。地絡事故発生のトリガ種別はＩ0パルスである。
【０１４０】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を高圧モータの絶縁劣化と特定することができる。
【０１４１】
地絡現象としては、高圧回転機で絶縁低下による地絡（３８〜７６ｋΩ）した状態がある。屋外では、該当するものは屋外対策を施しているが経年により吸湿劣化する。屋内では高圧モータの絶縁物に絶縁低下（３８〜７６ｋΩ）が生じている状態がある。
【０１４２】
［Ｌ自然劣化（高圧ケーブル）］
【０１４３】
地絡事故が高圧ケーブルの絶縁劣化に起因する場合、図２４（Ａ）（Ｂ）に示すように零相電流Ｉ0の波形は、短時間に発生する急峻なサージで変化率が急峻なパルス状波形となる。
【０１４４】
自然劣化（高圧ケーブル）は、高抵抗地絡（地絡抵抗Ｒｇ：７〜３８ｋΩ）で、零相電流Ｉ0は１００〜５００ｍＡ、零相電圧Ｖ0は１０６〜５３０Ｖ、零相電流Ｉ0の変動継続時間は１サイクル以上（図では１１サイクルを例示）となる。
【０１４５】
零相電流Ｉ0の波形の特徴として、波高値が１０００ｍＡ以上となり、１サイクルの波形に幅がないため、その実効値は小さくなる。また、零相電圧Ｖ0の波形の特徴として、方形波形で、かつ、連続した周期性が見られる。零相電流Ｉ0は、零相電圧Ｖ0の変化に合わせてサイクル毎に２回の自由振動を伴うパルス状波形となる。微小な地絡の発生と復帰を繰り返すことにより地絡事故に進展する場合が多い。地絡事故発生のトリガ種別はＩ0パルスである。
【０１４６】
以上のような条件を満足することにより、地絡事故の原因を高圧ケーブルの絶縁劣化と特定することができる。
【０１４７】
地絡現象としては、高圧ケーブルで絶縁破壊による地絡（７〜３８ｋΩ）した状態がある。屋外および屋内では、高圧ケーブルが絶縁破壊（７〜３８ｋΩ）した状態がある。
【０１４８】
以上のように、地絡事故の原因をＡ〜Ｌとして特定するための条件、つまり、正弦波形、沿面放電波形、気中放電波形およびパルス状波形に分類された零相電流Ｉ0の波形形状と、零相電流Ｉ0、零相電圧Ｖ0および地絡抵抗Ｒｇの値と、零相電流Ｉ0に現出した変動が継続する時間と、零相電流Ｉ0および零相電圧Ｖ0の波形の特徴と、波形分析装置１４で検出された地絡事故発生のトリガ種別とからなる条件に基づいて、地絡事故の原因を特定することにより、地絡事故の原因を特定するための条件を最適化することが容易となり、地絡事故の原因を的確に特定することができる。
【０１４９】
以上で説明した実施形態では、地絡事故の発生により高圧電路１１に流れる零相電流Ｉ0を零相変流器１２により検出し、その検出された零相電流Ｉ0に基づいて地絡事故の原因を特定するようにしている。
【０１５０】
例えば、高圧電路１１のＡ相において、一線地絡（Ｒｇ地絡）が発生して地絡電流Ｉｇが流れると、零相変流器１２で検出される零相電流Ｉ0は、
Ｉ0＝Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｇ    ・・・（１）
で表される。
【０１５１】
ここで、高圧電路１１のＡ相、Ｂ相およびＣ相に流れる電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは、
Ｉａ＝（Ｅａ−Ｖ0）・ｊωＣａ2
Ｉｂ＝（Ｅｂ−Ｖ0）・ｊωＣｂ2    ・・・（２）
Ｉｃ＝（Ｅｃ−Ｖ0）・ｊωＣｃ2
Ｉｇ＝（Ｅａ−Ｖ0）／Ｒｇ
なお、Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃは高圧電路１１の相電圧であり、Ｃａ2，Ｃｂ2，Ｃｃ2は零相変流器１２の負荷側の構内対地間静電容量である。
【０１５２】
前述した（１）式と（２）式から、
Ｉ0＝Ｉｇ−ｊω（Ｃａ2＋Ｃｂ2＋Ｃｃ2）Ｖ0＋ｊω（Ｃａ2Ｅａ＋Ｃｂ2Ｅｂ＋Ｃｃ2Ｅｃ）
Ｉ0＝Ｉｇ−ＹＶ0＋Ｉｆ    ・・・（３）
Ｉｇ＝Ｉ0−（−ＹＶ0＋Ｉｆ）    ・・・（４）
この（３）（４）式において、Ｙ＝ｊω（Ｃａ2＋Ｃｂ2＋Ｃｃ2）、Ｉｆ＝ｊω（Ｃａ2Ｅａ＋Ｃｂ2Ｅｂ＋Ｃｃ2Ｅｃ）としている。ここで、Ｙは構内対地間静電容量であり、Ｉｆは構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流である。
【０１５３】
（３）式で示すように、零相変流器１２で検出される零相電流Ｉ0は、地絡電流Ｉｇ、構内対地間静電容量Ｙと零相電圧Ｖ0との積−ＹＶ0、構内対地間静電容量Ｙの不平衡電流Ｉｆからなる各項の電流ベクトルの合成電流である。
（３）式の第１項：Ｉｇ＝Ｖｇ／｛Ｒｇ＋（１／ｊωＣｇ）｝    ・・・（７）
（３）式の第２項：−ＹＶ0＝ｊω（Ｃａ2＋Ｃｂ2＋Ｃｃ2）Ｖ0    ・・・（８）
（３）式の第３項：Ｉｆ＝ｊω（Ｃａ2Ｅａ＋Ｃｂ2Ｅｂ＋Ｃｃ2Ｅｃ）  ・・・（９）
【０１５４】
Ｉｇ＝Ｉｇｒ＋ｊＩｇｉ    ・・・（１０）
Ｉｇｒ＝Ｖｇ／Ｒｇ    ・・・（１１）
Ｉｇｉ＝Ｖｇ・ｊωＣｇ    ・・・（１２）
但し、Ｉｇｒは抵抗性地絡電流、Ｉｇｉは構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流、Ｖｇは地絡相の対地間電圧［Ｖ］、Ｒｇは構内地絡インピーダンスの有効分で地絡抵抗［ｋΩ］、Ｃｇは構内地絡インピーダンスの無効分［Ｆ］である。
【０１５５】
従って、（１０）式より、Ｉｇｉが構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流であることから、電路絶縁破壊による地絡現象で流れる電流は、地絡電流Ｉｇの抵抗性地絡電流Ｉｇｒのみである。
【０１５６】
ここで、前述の（１１）式は、商用周波数（５０Ｈｚ，６０Ｈｚ）成分のベクトル量を示し、かつ、商用周波数の正弦波波形（瞬時値）を示していることになる。そこで、零相変流器１２で検出される零相電流Ｉ0の出力波形（瞬時値）から、ベクトル演算により、（８）式の−ＹＶ0と（９）式のＩｆと（１２）式のＩｇｉのベクトル量を求める。
【０１５７】
そして、そのベクトル量から求められた（８）式の−ＹＶ0と（９）式のＩｆと（１２）式のＩｇｉの瞬時値を零相電流Ｉ0の瞬時値から引くことにより、Ｉｇｒの電流成分（商用周波成分）と高調波成分（ｎ＝４０次）と高周波成分（高調波成分以上の周波数成分）とを得ることができる。
【０１５８】
従って、電路絶縁破壊による地絡現象で流れる電流は、地絡電流Ｉｇの抵抗性地絡電流Ｉｇｒの電流成分（商用周波成分）と高調波成分（ｎ＝４０次）と高周波成分（高調波成分以上の周波数成分）で、歪み波形となる場合が多い。
【０１５９】
以上で説明した各電流波形および電圧波形の実測値を図２５（Ａ）〜（Ｇ）に示す。
【０１６０】
図２５（Ａ）に示すように、零相変流器１２から出力される零相電流Ｉ0波形は、記録開始から記録最後までの全体に亘って残留零相電流が含まれる。一方、記録開始の９波形目から２２波形目まで地絡により増加した電流が記録されている。
【０１６１】
このように、零相変流器１２から出力される零相電流Ｉ0は、地絡電流Ｉｇだけでなく、地絡に無関係な残留零相電流（−ＹＶ0電流およびＩｆ電流）も含まれる。そのため、地絡現象による地絡波形のみを抽出すると、地絡要因の波形判定の精度が向上する。
【０１６２】
図２５（Ｂ）に示すように、零相電圧検出器１３または零相電圧検出装置１５，２４から出力される零相電圧Ｖ0波形は、前述の零相電流Ｉ0と同様、記録開始から記録最後までの全体に亘って残留零相電圧が含まれる。一方、記録開始の９波形目から２２波形目まで地絡により増加した電圧が記録されている。
【０１６３】
零相電圧Ｖ0波形は、図１２の等価回路で示すように、地絡抵抗Ｒｇと配電線路全体の対地間静電容量Ｃｔの直列回路として対地間静電容量Ｃｔの電圧として計測される。従って、零相電圧Ｖ0波形は、構内地絡による影響はあるが、受電している高圧電路全体の対地間インピーダンスを示すもので、平常時や地絡時の基準値として用いることが多い。
【０１６４】
図２５（Ｃ）に示すように、電流−ＹＶ0は、構内対地間静電容量Ｙと零相電圧Ｖ0との積で求められる電流波形である。この電流−ＹＶ0は、地絡点から構外に向かって流出する電流で、電路絶縁破壊による地絡現象に無関係である。このことから、零相電流Ｉ0波形から電流−ＹＶ0を除外する。
【０１６５】
図２５（Ｄ）に示すように、電流Ｉｆは、構内対地間静電容量Ｙの不平衡により流れる電流波形である。この電流Ｉｆは、地絡点から構内に向かって流入する電流であるが、電路絶縁破壊による地絡現象に無関係である。このことから、零相電流Ｉ0波形から電流Ｉｆを除外する。
【０１６６】
図２５（Ｅ）に示す地絡電流Ｉｇは、抵抗性地絡電流Ｉｇｒと、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉとからなる〔図２５（Ｆ）（Ｇ）参照〕。図２５（Ｆ）に示すように、電流Ｉｇｉは、き電線路の開閉や高圧電動機（６ｋＶ定格）の開閉起動時に多く検出される電流で、開閉される電路の対地間静電容量に起因する電流である。
【０１６７】
この電流Ｉｇｉは、各相の対地間電圧位相より±９０度（±π／２ｒａｄ）の位相差を持つ無効性地絡電流であることから、電路絶縁破壊による地絡現象と無関係である。このことから、地絡電流Ｉｇ波形から、一周期毎に電流Ｉｇｉ成分を分離することにより、地絡電流Ｉｇ波形から電流Ｉｇｉ成分を除外する。
【０１６８】
図２５（Ｇ）に示すように、抵抗性地絡電流Ｉｇｒは、構内電路と大地間において絶縁破壊が発生した地絡点に流れる電流である。この抵抗性地絡電流Ｉｇｒは、対地間電圧位相と同一位相の電流であり、地絡点の絶縁破壊現象の特徴を示している。抵抗性地絡電流Ｉｇｒは、地絡時の電流成分（商用周波成分）と高調波成分（ｎ＝４０次）と高周波成分（高調波成分以上の周波数成分）とからなり、歪み波形となる場合が多い。
【０１６９】
以上のように、前述の零相電流Ｉ0は、絶縁劣化に起因して流れる地絡電流Ｉｇと、構内対地間静電容量Ｙと高圧電路１１に現出する零相電圧Ｖ0による電流−ＹＶ0と、構内対地間静電容量Ｙの不平衡による電流Ｉｆとを含んでいる。この零相電流Ｉ0に含まれる電流−ＹＶ0および電流Ｉｆについては、電路絶縁破壊による地絡現象と無関係である。
【０１７０】
さらに、零相電流Ｉ0に含まれる地絡電流Ｉｇは、抵抗性地絡電流Ｉｇｒと、構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流Ｉｇｉとを含んでいる。この地絡電流Ｉｇに含まれる電流Ｉｇｉについては、電路絶縁破壊による地絡現象と無関係である。
【０１７１】
そこで、零相電流Ｉ0から、電流−ＹＶ0および電流Ｉｆを除外すると共に、地絡電流Ｉｇから電流Ｉｇｉを除外することにより、零相電流Ｉ0に代えて抵抗性地絡電流Ｉｇｒに基づいて地絡事故の原因を特定するようにしてもよい。このように、抵抗性地絡電流Ｉｇｒを利用すれば、地絡事故の原因をより一層正確に特定することができる点で有効である。
【０１７２】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【０１７３】
１１  高圧電路
１２  零相変流器
１３  零相電圧検出手段（零相電圧検出器）
１５  零相電圧検出手段（零相電圧検出装置）
２４  零相電圧検出手段（零相電圧検出装置）
Ｉ0  零相電流
Ｖ0  零相電圧
Ｙ  構内対地間静電容量
Ｉｇｒ  抵抗性地絡電流
Ｉｇｉ  構内地絡インピーダンスの無効成分に流れる電流
−ＹＶ0  構内対地間静電容量と零相電圧による電流
Ｉｆ  構内対地間静電容量の不平衡による電流
【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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