(57)【要約】【課題】直流電源供給回路１５の地絡故障点の地絡抵抗の影響を受けずに安定した探査電流を発生させることである。【解決手段】直流電源供給回路１５の直流母線１２の正極と負極との間の分圧回路１８の分圧中点を非接地とした状態で、地絡故障が発生した直流電源供給回路１５ｂの直流母線１２への接続点における健全極の作業用端子２５ｎに接続され、直流電源装置から供給される探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない大きさに制限する制限抵抗３０と、探査電流の大きさが予め定めた一定値になるように調整する電流制限回路３１とを切り替えて探査電流の大きさを調整出力し、強制接地スイッチ２７は高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整のときはオフして非接地とし、高感度直流電流クランプメータ２４が地絡故障点を探査するときはオンして接地し直流電源装置１１から直流の探査電流を直流電源供給回路１５ｂに供給する。【選択図】  図１
2019060726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気所の電気機器を操作するシーケンス回路に直流電源装置から直流電源を供給する複数の直流電源供給回路１５のいずれかに地絡故障が発生したとき、前記直流電源供給回路１５の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を高感度直流電流クランプメータにより検出して前記地絡故障点を探査する際に、前記地絡故障を検出する直流地絡継電器が接続された前記直流電源供給回路１５の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で用いられる強制接地装置であり、
前記地絡故障が発生した前記直流電源供給回路１５の前記直流母線への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子のうち健全極の作業用端子に接続され、前記直流電源装置から供給される直流の探査電流の大きさを調整して出力する探査電流調整部と、
前記探査電流調整部に直列に接続され前記高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして前記制限抵抗を非接地とし、前記高感度直流電流クランプメータが前記地絡故障点を探査するときはオンして前記探査電流調整部を接地し前記直流電源装置から直流の探査電流を前記直流電源供給回路１５に供給するための強制接地スイッチと、
前記強制接地スイッチに直列接続され前記強制接地スイッチに流れる電流を測定する電流計を備え、
前記探査電流調整部は、前記直流電源装置から供給される直流の探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限する制限抵抗と、前記制限抵抗に並列に接続され前記探査電流の大きさが予め定めた一定値になるように調整する電流制限回路と、前記制限抵抗と前記電流制限回路とを切り替える切替スイッチとを有したことを特徴とする強制接地装置。
【請求項２】
前記電流計の近傍に地絡電流に対応する地絡抵抗を表記した目盛り表記部を備えたことを特徴とする請求項１記載の強制接地装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のいずれかの強制接地装置と、
前記直流電源供給回路１５の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出する高感度直流電流クランプメータとを備えたことを特徴とする地絡故障探査装置。
【請求項４】
前記強制接地装置の前記強制接地スイッチのオンオフを遠隔操作する接地リモートスイッチと、前記強制接地装置における前記探査電流調整部の前記切替スイッチの切替操作を遠隔操作する切替リモートスイッチと、前記強制接地装置の前記電流計で測定された地絡電流を前記強制接地装置の前記電流計と同等に表示する地絡電流表示器とを有し、前記高感度直流電流クランプメータとともに持ち運ばれる遠隔操作器を備えたことを特徴とする請求項３に記載の地絡故障探査装置。
【請求項５】
前記高感度直流電流クランプメータに接続され前記高感度直流電流クランプメータで検出された所定期間の探査電流の移動平均電流値を演算する移動平均演算部と、前記移動平均演算部で演算する移動平均電流値の所定期間を設定する所定期間設定部と、前記移動平均演算部の演算のセットまたはリセットを選択する移動平均演算選択スイッチと、前記移動平均演算部で演算された移動平均電流値または前記高感度直流電流クランプメータで検出された電流値を表示出力する探査電流表示器とを有したクランプメータアダプタを備えたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の地絡故障探査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気所の電気機器を操作するシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の地絡故障を探査するための探査電流を発生させる強制接地装置及び地絡故障探査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発変電所や開閉所等の電気所では、遮断器や断路器等の電気機器を操作するシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路が設けられている。この直流電源供給回路は、直流電源装置が接続された直流母線から複数引き出され、さらに、直流電源供給回路から分岐して多数の直流負荷であるシーケンス回路に直流電源を供給する。
【０００３】
このような直流電源供給回路においては、直流電源供給回路の地絡故障を検出するための直流地絡継電器（６４Ｄ）が設置されている。直流地絡継電器は、直流電源供給回路の直流母線の正極と負極を抵抗分圧した分圧回路に設けられ、分圧回路の分圧中点は抵抗を介して接地されている。
【０００４】
このような直流電源供給回路のいずれかで絶縁低下が発生し地絡故障が発生した場合は、直流地絡継電器が動作するので地絡故障が発生したことは検知できるが、地絡故障の箇所を特定することまではできない。そこで、地絡故障が発生したことが検知されると、地絡故障の箇所を探査することになる。地絡故障の箇所を探査する手法として、フリッカ法や低周波重畳法がある。
【０００５】
図１２は、電気所のシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の直流回路の回路図である。電気所の直流回路は、直流電源装置１１が接続された直流母線１２から直流電源盤１３の開閉器１４を介して複数の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎにそれぞれ直流電源が供給されシーケンス回路１６ａ〜１６ｎに直流電源を供給する。図１２中のＣは直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎの電線の対地静電容量を示している。
【０００６】
また、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎは複数の分岐回路１７を有する。図１２では、直流電源供給回路１５ａは１個の分岐回路１７を有し、直流電源供給回路１５ｂ、１５ｎは２個の分岐回路１７を有したものを示している。図示は省略するが分岐回路１７にも分岐回路を有し、各々の分岐回路にはシーケンス回路が接続され電線の対地静電容量も有している。一方、直流回路の母線１２の正極と負極との間には、正極と負極とを抵抗分圧し分圧中点を抵抗接地した分圧回路１８が設置され、この分圧回路１８は直流回路の地絡故障を検出する直流地絡継電器１９の要素を構成し、直流地絡継電器１９は分圧回路１８の電圧のバランスが崩れたときに動作する。
【０００７】
このような電気所の直流回路に地絡が発生すると直流の地絡電流が流れる。例えば、直流電源供給回路１５ｂのＦ点で地絡抵抗Ｒｆの地絡故障が発生したとすると、図１２の点線矢印で示すように、直流電源装置１１の正極から直流電源盤１３の開閉器１４、地絡故障点Ｆ、分圧回路１８の接地点（中性線）、直流電源装置１１の負極に至る回路が形成され直流の地絡電流が流れる。これにより、分圧回路１８の電圧のバランスが崩れ直流地絡継電器１９が動作するので、直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎのいずれかに地絡故障が発生したことが分かる。さらに、地絡故障点Ｆを探査するには、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎについて、直流の地絡電流が流れているか否かを調査し、地絡故障が発生している直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎを特定し、地絡故障箇所を特定することになる。この場合、交流の地絡電流の場合には交流電流クランプメータにより容易に検出できるが、直流の地絡電流を検出することが難しい。
【０００８】
そこで、直流地絡継電器１９が動作し地絡故障が発生したことが検出されると、低周波重畳法あるいはフリッカ法により、交流電流クランプメータを用いて地絡故障点Ｆを探査できるようにしている。低周波重畳法は、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎに低周波交流電流を強制的に流し、交流電流クランプメータにより、その流した交流電流の探査電流の有無や変化状態で地絡故障点Ｆを探査する方式であり、フリッカ法は、分圧回路１８の接地点にフリッカ装置を接続し、フリッカ装置のフリッカ接点を間欠でオンオフさせ直流電源装置１１から探査電流を発生させ、交流電流クランプメータにより、その流した探査電流を測定して地絡故障点Ｆを探査する方式である。
【０００９】
図１３は直流電源供給回路の地絡故障点を低周波重畳法で探査する場合の説明図である。図１２と同様に直流電源供給回路１５ｂのＦ点で地絡抵抗Ｒｆの地絡故障が発生したとすると、直流地絡継電器１９が動作し、直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎのいずれかに地絡故障が発生したことが分かる。低周波重畳法で地絡故障点Ｆを探査するにあたっては、分圧回路１８の接地点（中性線）に低周波交流電源装置２０を接続し、この低周波交流電源装置２０から低周波の交流の探査電流を直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎに供給する。そうすると、図１３の点線矢印で示すように、低周波交流電源装置２０から分圧回路１８の接地抵抗、分圧回路１８の正極側の分圧抵抗、直流電源盤１３の開閉器１４ｂｐ、地絡故障点Ｆ、低周波交流電源装置２０の接地点に至る回路が形成され、地絡抵抗Ｒｆに探査電流Ｉｐｆが流れる。
【００１０】
また、探査電流は交流電流であることから、低周波交流電源装置２０から分圧回路１８の接地抵抗、分圧回路１８の正極側の分圧抵抗、直流電源盤１３の開閉器１４ｂｐ、直流電源供給回路１５ｂの電線の対地静電容量Ｃｂｐ、低周波交流電源装置２０の接地点に至る回路が形成され、対地静電容量Ｃｂｐに探査電流Ｉｐｃが流れる。さらに、低周波交流電源装置２０から分圧回路１８の接地抵抗、分圧回路１８の負極側の分圧抵抗、直流電源盤１３の開閉器１４ｂｎ、直流電源供給回路１５ｂの電線の対地静電容量Ｃｂｎ、低周波交流電源装置２０の接地点に至る回路が形成され、対地静電容量Ｃｂｎに探査電流Ｉｎｃが流れる。
【００１１】
地絡故障点Ｆを探査するには、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎについて、直流電源盤１３に近い箇所（直流母線１２の近傍）から直流電源供給回路１５の下流の分岐回路１７の分岐点に順次交流電流クランプメータ２１を移動させ直流電源供給回路１５の電線に挟んでクランプし探査電流を測定する。いま、地絡故障点Ｆが発生している直流電源供給回路１５ｂには、交流の探査電流Ｉ１として、地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆ、対地静電容量Ｃｂｐに流れる探査電流Ｉｐｃ、対地静電容量Ｃｂｎに流れる探査電流Ｉｎｃを合計した探査電流Ｉ１（＝Ｉｐｆ＋Ｉｐｃ＋Ｉｎｃ）が流れるので、直流電源供給回路１５ｂの直流母線１２の近傍の電線に交流電流クランプメータ２１をクランプした場合には、交流電流クランプメータ２１はこの探査電流Ｉ１を測定することになる。
【００１２】
次に、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ２１をクランプした場合には、地絡故障点Ｆを通りすぎた箇所であるので、その箇所には、交流の探査電流Ｉ２として、対地静電容量Ｃｂｐに流れる探査電流Ｉｐｃ、対地静電容量Ｃｂｎに流れる探査電流Ｉｎｃを合計した探査電流Ｉ２（＝Ｉｐｃ＋Ｉｎｃ）が流れる。
【００１３】
このように、探査電流Ｉ１は地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆを含んでいるが、探査電流Ｉ２は地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆを含んでいない。このことから、探査電流Ｉ１及び探査電流Ｉ２の電流ベクトルから地絡抵抗Ｒｆを含む成分の有無を判定し、地絡故障点Ｆの箇所を特定できる。つまり、直流母線１２の近傍の電線の下流に地絡故障点Ｆがあり、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線の下流には地絡故障点Ｆがないことが分かるので、この間に地絡故障点Ｆがあると判定
する。
【００１４】
しかし、低周波重畳法での地絡故障点の探査は、地絡故障点の地絡抵抗Ｒｆが大きい場合や、直流電源供給回路１５の電線の対地静電容量が大きい場合には、探査電流の検出精度が低下する。地絡故障点の地絡抵抗Ｒｆが大きい場合には探査電流が小さくなり、対地静電容量が大きい場合には相対的に探査電流が小さくなり、検出誤差の範囲に入ってしまうからである。すなわち、対地静電容量の影響を低減するために交流の探査電流は低周波とせざるを得ず、探査電流の周波数と検出精度とが比例する交流電流クランプメータの感度は自ずと低くなるため、地絡故障の検出感度も低いものであった。
【００１５】
図１４は直流電源供給回路の地絡故障点をフリッカ法で探査する場合の説明図である。図１２と同様に直流電源供給回路１５ｂのＦ点で地絡抵抗Ｒｆの地絡故障が発生したとすると、直流地絡継電器１９が動作し、直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎのいずれかに地絡故障が発生したことが分かる。フリッカ法で地絡故障点Ｆを探査するにあたっては、分圧回路１８の接地点（中性線）にフリッカ装置２２を接続し、フリッカ装置２２のフリッカ接点を間欠でオンオフさせ直流電源装置１１から矩形波脈流の探査電流を発生させ、矩形波脈流の探査電流を直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎに供給する。
【００１６】
そうすると、フリッカ装置２２のフリッカ接点がオンのときは分圧回路１８の接地点（中性線）が接地された状態となるので、図１４の点線矢印で示すように、直流電源供給回路１１の正極から直流電源盤１３の開閉器１４ｂｐ、地絡故障点Ｆ、フリッカ装置２２のフリッカ接点（接地点）、分圧回路の分圧抵抗、直流電源供給回路１１の負極に至る回路が形成され、地絡抵抗Ｒｆに探査電流Ｉｐｆが流れる。
【００１７】
また、図示は省略するが、探査電流は矩形波脈流の探査電流であることから、矩形波の立ち上がり部分や立ち下がり部分において、対地静電容量Ｃｂｐに探査電流Ｉｐｃが流れ、対地静電容量Ｃｂｎに探査電流Ｉｎｃが流れる。
【００１８】
地絡故障点Ｆを探査するには、前述したように、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎについて、直流母線１２の近傍から直流電源供給回路１５の下流の分岐回路１７の分岐点に順次交流電流クランプメータ２１を移動させ直流電源供給回路１５の電線にクランプして探査電流を測定する。ここで、地絡故障点Ｆが発生している直流電源供給回路１５ｂには、矩形波脈流の探査電流Ｉ１として、地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆ、対地静電容量Ｃｂｐに流れる探査電流Ｉｐｃ、対地静電容量Ｃｂｎに流れる探査電流Ｉｎｃを合計した探査電流Ｉ１（＝Ｉｐｆ＋Ｉｐｃ＋Ｉｎｃ）が流れるが、対地静電容量Ｃｂｐに流れる探査電流Ｉｐｃ、対地静電容量Ｃｂｎに流れる探査電流Ｉｎｃは、矩形波脈流の立ち上がり部分や立ち下がり部分において流れる電流であり、対地静電容量Ｃｂｐに流れる探査電流Ｉｐｃと対地静電容量Ｃｂｎに流れる探査電流Ｉｎｃとは正負の極性が反対であることから足し算したときは相殺される。
【００１９】
従って、交流電流クランプメータ２１で測定される探査電流Ｉ１は地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆである。直流電源供給回路１５ｂの直流母線１２の近傍の電線に交流電流クランプメータ２１をクランプした場合には、交流電流クランプメータ２１はこの探査電流Ｉ１を測定することになる。なお、探査電流Ｉ１は地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆであり、矩形波脈流の探査電流であるので、交流電流クランプメータ２１は矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定する。
【００２０】
次に、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ２１をクランプした場合には、地絡故障点Ｆを通りすぎた箇所であるので、その箇所には、地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆは存在しない。このことから、探査電流Ｉ１及び探査電流Ｉ２に地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆの成分を判定することで、地絡故障点Ｆの箇所を特定できる。つまり、探査電流Ｉ１には地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆの成分が含まれるので、直流母線１２の近傍の電線の下流に地絡故障点Ｆがあり、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線の下流には地絡抵抗Ｒｆに流れる探査電流Ｉｐｆの成分がないので、地絡故障点Ｆがないことが分かる。従って、この間に地絡故障点Ｆがあると判定する。
【００２１】
また、フリッカ法での地絡故障点の探査は、探査電流が矩形波脈流の探査電流であるので、交流電流クランプメータは矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定することになるので、探査電流をある程度大きくしないと検出精度を向上させることができない。
【００２２】
ここで、複数の負荷回路が並列に接続されている直流電回路の地絡検出用直流地絡継電器が地絡電流を検出したとき、フリッカ継電器にてリレー接点を開閉させることにより地絡電流を矩形波脈流に変換して出力し、その矩形波脈流を検出器で検出することで直流接地点を探索するにあたり、矩形波脈流の検出器の回路に交流波形電流の帰還部を接続し、矩形波脈流の検出精度を向上させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００２３】
また、特許文献１のものでは、矩形波脈流の検出器（交流電流クランプメータ）の回路に交流波形電流の帰還部を接続し、矩形波脈流の検出精度を向上させているが、フリッカ法での地絡故障点の探査は、矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定することになるので検出精度の向上には限界がある。
【００２４】
そこで、特許出願人は、直流電源供給回路の地絡故障を安全に精度よく探査できる探査電流を発生させることができる強制接地装置及び地絡故障探査装置を開発し、特願２０１６−１６８２５５号として出願した。
【００２５】
この強制接地装置は、直流地絡継電器が接続された直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で、地絡故障が発生した直流電源供給回路の直流母線への接続点における健全極の作業用端子に接続され、制限抵抗により探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限するとともに、強制接地スイッチにより高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして制限抵抗を非接地とし、高感度直流電流クランプメータが地絡故障点を探査するときはオンして制限抵抗を接地し、直流電源装置から直流の探査電流を直流電源供給回路に供給するものである。
【００２６】
また、地絡故障探査装置は、この強制接地装置と、直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出する高感度直流電流クランプメータとを組み合わせたものである。これにより、作業員が、複数の探索対象の分岐回路に高感度直流電流クランプメータを順次設置していき、強制接地装置にて強制接地を行ったときに探査電流が高感度直流電流クランプメータにて検出されると、当該分岐回路に地絡故障事故点があることを特定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特公平５−３５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかし、特願２０１６−１６８２５５号の強制接地装置では、制限抵抗により探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限しているので、地絡故障点Ｆの地絡抵抗Ｒｆが大きいと探査電流Ｉｐｆが小さくなり検出し難くなる。特に、地絡抵抗Ｒｆが不安定な場合、探査電流Ｉｐｆが変動するので電流が読み難く探査電流Ｉｐｆの検出が難くなる。
【００２９】
また、強制接地装置は、直流地絡継電器（６４Ｄ）近傍の作業用端子に接続することになるので、強制接地するための接地操作をする作業員と高感度直流電流クランプメータで探査電流Ｉｐｆの読み取りをするための作業員とが必要となる。地絡故障点Ｆでの地絡状態の把握のために、強制接地装置に電流計を設置して地絡電流を計測表示する場合があるが、強制接地装置の電流計で計測した地絡電流の情報を作業員同士で連絡を取り合わないと、高感度直流電流クランプメータの作業員に報告することができない。
【００３０】
強制接地装置の接地箇所で検出される電流は地絡電流であり、高感度直流電流クランプメータで検出される電流は探査電流Ｉｐｆであり、複数の箇所で地絡故障が発生している場合は、地絡電流が複数の地絡故障点を分流することになるので、地絡電流が探査電流Ｉｐｆより大きくなるが、地絡電流と探査電流Ｉｐｆとの突き合わせは作業員同士で連絡を取り合わないと判別することができない。従って、複数の箇所で地絡故障が発生しているか否かの判定が容易でない。
【００３１】
さらには、地絡故障点Ｆの探査のきっかけとなるのは直流地絡継電器（６４Ｄ）の動作であり、その場合、強制接地装置に設置された電流計で地絡電流を直読できるが、地絡抵抗を直読することができない。地絡故障点Ｆの地絡不具合の度合い（程度）は地絡抵抗により推定できるが、地絡抵抗を把握するには制限抵抗の値を把握して地絡電流及び直流電源電圧から計算しなければならない。
【００３２】
また、大きな変電所などでは、数Ｈｚ程度の長周期の電圧変動が直流電源供給回路に重畳し地絡電流が脈動し変動するので、高感度直流電流クランプ電流計の読みが変動し容易に読みとれないことがある。
【００３３】
本発明の目的は、電気所の電気機器を操作するシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の地絡故障点の地絡抵抗の影響を受けずに安定した探査電流を供給できる強制接地装置及び地絡故障探査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
請求項１の発明に係る強制接地装置は、電気所の電気機器を操作するシーケンス回路に直流電源装置から直流電源を供給する複数の直流電源供給回路のいずれかに地絡故障が発生したとき、前記直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を高感度直流電流クランプメータにより検出して前記地絡故障点を探査する際に、前記地絡故障を検出する直流地絡継電器が接続された前記直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で用いられる強制接地装置であり、前記地絡故障が発生した前記直流電源供給回路の前記直流母線への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子のうち健全極の作業用端子に接続され、前記直流電源装置から供給される直流の探査電流の大きさを調整して出力する探査電流調整部と、前記探査電流調整部に直列に接続され前記高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして前記制限抵抗を非接地とし、前記高感度直流電流クランプメータが前記地絡故障点を探査するときはオンして前記探査電流調整部を接地し前記直流電源装置から直流の探査電流を前記直流電源供給回路に供給するための強制接地スイッチと、前記強制接地スイッチに直列接続され前記強制接地スイッチに流れる電流を測定する電流計を備え、前記探査電流調整部は、前記直流電源装置から供給される直流の探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限する制限抵抗と、前記制限抵抗に並列に接続され前記探査電流の大きさが予め定めた一定値になるように調整する電流制限回路と、前記制限抵抗と前記電流制限回路とを切り替える切替スイッチとを有したことを特徴とする。
【００３５】
請求項２の発明に係る強制接地装置は、請求項１の発明において、前記電流計の近傍に地絡電流に対応する地絡抵抗を表記した目盛り表記部を備えたことを特徴とする。
【００３６】
請求項３の発明の発明に係る地絡故障探査装置は、請求項１または請求項２に記載のいずれかの強制接地装置と、前記直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出する高感度直流電流クランプメータとを備えたことを特徴とする。
【００３７】
請求項４の発明に係る地絡故障探査装置は、請求項３の発明において、前記強制接地装置の前記強制接地スイッチのオンオフを遠隔操作する接地リモートスイッチと、前記強制接地装置における前記探査電流調整部の前記切替スイッチの切替操作を遠隔操作する切替リモートスイッチと、前記強制接地装置の前記電流計で測定された地絡電流を前記強制接地装置の前記電流計と同等に表示する地絡電流表示器とを有し、前記高感度直流電流クランプメータとともに持ち運ばれる遠隔操作器を備えたことを特徴とする。
【００３８】
請求項５の発明に係る地絡故障探査装置は、請求項３または請求項４の発明において、前記高感度直流電流クランプメータに接続され前記高感度直流電流クランプメータで検出された所定期間の探査電流の移動平均電流値を演算する移動平均演算部と、前記移動平均演算部で演算する移動平均電流値の所定期間を設定する所定期間設定部と、前記移動平均演算部の演算のセットまたはリセットを選択する移動平均演算選択スイッチと、前記移動平均演算部で演算された移動平均電流値または前記高感度直流電流クランプメータで検出された電流値を表示出力する探査電流表示器とを有したクランプメータアダプタを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１の発明によれば、直流電源供給回路の地絡故障を探査する際に、直流地絡継電器が接続された直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で強制接地装置を強制接地し、探査電流調整部の電流制限回路から大きさが予め定めた一定値の探査電流を供給できるので、探査電流の検出を容易に行える。
【００４０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、電流計の近傍に地絡電流に対応する地絡抵抗を表記した目盛り表記部を備えたので、概略の地絡抵抗を容易に把握でき地絡故障点Ｆの地絡不具合の度合い（程度）を概略で把握できる。
【００４１】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の強制接地装置に、直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから直流電源から供給される直流の探査電流を検出する高感度直流電流クランプメータを組み合わせて地絡故障探査装置を構成したので、請求項１または請求項２の発明の効果を有した地絡故障探査装置を提供できる。
【００４２】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、高感度直流電流クランプメータとともに持ち運ばれる遠隔操作器にて、強制接地装置を強制接地や探査電流調整部の電流制限器と制限抵抗との切り替えを行えるので、強制接地装置を操作をする作業員が不要となる。また、遠隔操作器にて、強制接地装置の電流計で検出した地絡電流の読み取ることができるので、地絡電流と探査電流との突き合わせが容易に行え、複数の箇所で地絡故障が発生していることを容易に判定できる。
【００４３】
請求項５の発明によれば、請求項３または請求項４の発明の効果に加え、高感度直流電流クランプメータに接続されるクランプメータアダプタにて、高感度直流電流クランプメータで検出された所定期間の探査電流の移動平均演算のセットまたはリセットの選択を可能としているので、数Ｈｚ程度の長周期の電圧変動が直流電源供給回路に重畳し地絡電流が脈動し変動した場合であっても、移動平均値を探査電流表示器に表示させることによって、容易に安定して探査電流を読み取れる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る強制接地装置を高感度直流電流クランプメータとを組み合わせることによって地絡故障探査装置を構成し１段目の直流電源回路に高感度直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行っている状態を示す回路図。
【図２】本発明の第１実施形態における強制接地装置の電流計の近傍に設けられる目盛り表記部の説明図。
【図３】本発明の第１実施形態における強制接地装置の電流制限回路の一例を示す回路図。
【図４】図１の状態で高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整を行った後に強制接地装置の強制接地スイッチをオンした状態を示す回路図。
【図５】図４の状態から次段の２段目の直流電源回路に高感度直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行っている状態を示す回路図。
【図６】図５の状態で高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整を行った後に強制接地装置の強制接地スイッチをオンして探査電流を供給している状態を示す回路図。
【図７】図６の状態で高感度直流電流クランプメータを直流電源供給回路の分岐点の手前の電線に移動させゼロ点調整を行っている状態を示す回路図。
【図８】図７の状態で高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整を行った後に強制接地装置の強制接地スイッチをオンして探査電流を供給している状態を示す回路図。
【図９】本発明の第１実施形態に係る地絡故障探査装置の強制接地装置での地絡電流Ｉｆと地絡抵抗Ｒｆとのグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る地絡故障探査装置を構成する強制接地装置及び遠隔操作器の構成図。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る地絡故障探査装置を構成するクランプメータアダプタの構成図。
【図１２】電気所のシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の直流回路の回路図。
【図１３】直流電源供給回路の地絡故障点を低周波重畳法で探査する場合の説明図。
【図１４】直流電源供給回路の地絡故障点をフリッカ法で探査する場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る強制接地装置を高感度直流電流クランプメータ２４とを組み合わせることによって地絡故障探査装置を構成し１段目の直流電源回路１５ａに高感度直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行っている状態を示す回路図である。図１では直流電源供給回路１５ｂの正極の電線のＦ点で地絡抵抗Ｒｆの地絡故障が発生し、強制接地装置２３は、地絡故障が発生した直流電源供給回路１５の健全極に接続された場合を示している。すなわち、地絡故障が発生した直流電源供給回路１５の健全極への接続は直流母線１２への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子２５ｐ、２５ｎのうちの健全極（負極）の作業用端子２５ｎに接続された場合を示している。また、高感度直流電流クランプメータ２４は直流電源供給回路１５ａにクランプして高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行う状態を示している。図１２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４６】
ここで、本発明の実施形態で使用する高感度直流電流クランプメータは、例えば、市販の高感度直流電流クランプメータ（マルチ計測器株式会社製、高感度ＤＣクランプメータ、Ｍ−７３０、ＤＣ  ０〜１００ｍＡ、分解能０．０１ｍＡ）を採用する。これにより、直流地絡継電器が一旦動作するが継続して動作しない程度の地絡故障あるいは直流地絡継電器が動作しない程度の地絡故障であってもその地絡電流を検出できるので故障点を特定することができる。高感度直流電流クランプメータには測定した電流を表示する電流表示器を有している。
【００４７】
電気所の直流電源供給回路１５における地絡故障が一旦発生すると、直流地絡継電器１９の動作より検出される。直流地絡継電器１９は故障極を検出し表示するため、直流電源供給回路１５の正極あるいは負極のどちらに故障が発生したかは、直流地絡継電器１９の故障極表示を確認することで把握する。
【００４８】
直流地絡継電器１９が動作しない程度の地絡故障の発生把握及び故障極の特定は、直流電源供給回路１５の電圧バランスを定期的に測定することにより確認する。直流電源供給回路１５の正負極の電圧バランス測定は作業用端子２５ｐ、２５ｎにおける正極及び負極の対地電圧の測定により行う。また、作業用端子２５が各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎの正極及び負極に個別に設けられる場合には、個別の作業用端子２５につき正極及び負極の電圧バランスを測定することにより、健全極を特定できる。
【００４９】
以下の説明では、直流地絡継電器１９の動作により、電気所の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎのいずれかに地絡故障が発生したことが検出された場合について説明する。直流電源供給回路１５における地絡故障の発生把握及び故障極の特定は直流地絡継電器１９の故障極表示を確認して行う。
【００５０】
直流地絡継電器１９の動作により、電気所の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎのいずれかに地絡故障が発生したことが検出されると、強制接地装置２３は、地絡故障を検出する直流地絡継電器１９の分圧回路１８の分圧中点を非接地とした状態で用いられる。これは、強制接地装置２３は、直流電源装置１１から直流の探査電流を直流電源供給回路１５に供給するものであり、地絡故障点以外の接地点である分圧回路１８の分圧中点に探査電流が流れるのを阻止するためである。分圧回路１８の分圧中点を非接地とすることで探査電流の検出精度を高めることができる。
【００５１】
ここで、作業用端子２５は各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎの正極及び負極に個別に設けられる場合、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎの正極及び負極に共通に設けられる場合があるが、図１では共通に設けられた作業用端子２５ｐ、２５ｎを示している。すなわち、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎに対し、正極には共通の作業用端子２５ｐが設けられ、負極には作業用端子２５ｎが共通に設けられている場合を示している。
【００５２】
以下の説明では、作業用端子２５は各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎの正極及び負極に共通に設けられている場合について説明する。すなわち、図１では、強制接地装置２３を、地絡故障が発生した直流電源供給回路１５の直流母線１２への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子２５のうち健全極の共通の作業用端子２５ｎに接続した場合を示している。
【００５３】
強制接地装置２３は、探査電流調整部２６、強制接地スイッチ２７及び電流計２８を直列に接続して構成されている。電流計２８の近傍には目盛り表記部２９が設けられている。目盛り表記部２９は地絡電流に対応する地絡抵抗を表記したものである。
【００５４】
探査電流調整部２６は、直流電源装置から供給される直流の探査電流の大きさを調整して出力するものであり、制限抵抗３０に並列に電流制限回路３１が接続されて構成され、さらに、制限抵抗３０と電流制限回路３１とを切り替える切替スイッチ３２を有している。なお、電流制限回路３１に直列に接続された抵抗３３は、電流制限回路３１が短絡故障した場合に過大電流が流れるのを防止するための保護抵抗である。制限抵抗３０は、直流電源装置１１から供給される直流の探査電流の大きさをシーケンス回路１６が誤動作しない程度の大きさに制限する抵抗である。また、電流制限回路３１は、地絡抵抗Ｒｆの大きさに関係なく探査電流の大きさが予め定めた一定値でシーケンス回路１６が誤動作しない程度の大きさになるように調整するものである。
【００５５】
強制接地スイッチ２７はオンのときに直流電源装置１１から直流の探査電流を直流電源供給回路１５に供給するためのスイッチである。図１では強制接地スイッチ２７はオフの状態であり、この状態では直流電源装置１１から直流の探査電流は直流電源供給回路１５に供給されない。また、電流計２８は強制接地スイッチ２７に直列接続され、強制接地スイッチ２７に流れる電流を測定し表示出力する。前述したように、電流計２８の近傍には目盛り表記部２９が設けられている。
【００５６】
図２は目盛り表記部２９の説明図である。目盛り表記部２９の上段には地絡電流Ｉｆの地絡電流目盛り部２９Ａが表記され、目盛り表記部２９の下段には地絡電流Ｉｆに対応して地絡抵抗Ｒｆの地絡抵抗目盛り部２９Ｂが表記されている。
目盛り表記部２９は、地絡電流目盛り部２９Ａと地絡抵抗目盛り部２９Ｂとで、探査電流調整部２６の選択スイッチ３２で制限抵抗３０を選択した際の地絡電流Ｉｆと地絡抵抗Ｒｆとの関係を示している。
【００５７】
直流電源装置１１の直流電圧がＥであるとすると、地絡電流Ｉｆは（１）式で示され、地絡抵抗Ｒｆは（２）式で示される。
【００５８】
Ｉｆ＝Ｅ／（Ｒｆ＋制限抵抗）  …（１）
Ｒｆ＝Ｅ／Ｉｆ−制限抵抗      …（２）
いま、直流電源装置１１の直流電圧Ｅが１１０Ｖ、制限抵抗３０が１００ｋΩであるとすると、Ｒｆ＝１１０／Ｉｆ−１００となる。この場合、地絡電流Ｉｆが１．１ｍＡであるときは地絡抵抗Ｒｆは０、地絡電流Ｉｆが１．０ｍＡであるときは地絡抵抗Ｒｆは１０ｋΩ、地絡電流Ｉｆが０．５ｍＡであるときは地絡抵抗Ｒｆは１２０ｋΩとなる。このように、電流計２８で計測された地絡電流を目盛り表記部２９により地絡抵抗Ｒｆに容易に換算できるので、概略の地絡抵抗Ｒｆを容易に把握でき地絡故障点Ｆの地絡不具合の度合い（程度）を概略で把握できる。
【００５９】
図３は電流制限回路３１の一例を示す回路図である。電流制限回路３１は定電流ダイオード３４とダイオードブリッジ回路３５とで構成され、定電流ダイオード３４は０［Ｖ］〜Ｖk［Ｖ］の領域では印加電圧に比例して電流値が増減するがＶk［Ｖ］を超えると一定の電流（ピンチオフ電流）を流す素子である。電流制限回路３１は双方向特性を持たせるためにダイオードブリッジ回路３５を設けている。図３では定電流ダイオード３４を用いて構成した電流制限回路３１を示しているが、電流制限回路３１はトランジスタを用いて一定の電流を流す回路を構成するようにしてもよい。
【００６０】
次に、直流電源供給回路１５の地絡故障点Ｆを探査するには、探査電流調整部２６の選択スイッチ３２で制限抵抗３０を選択し、強制接地スイッチ２７を閉じて制限抵抗３０（例えば１００ｋΩ）で接地する。そして、電流計２８の電流（地絡電流）を読み取り、電流の変動や大きさを確認することで故障点の様相を判別する。その際に前述したように目盛り表記部２９を参照して地絡抵抗を推定する。この後、強制接地スイッチ２７を開いて探査電流調整部２６の選択スイッチ３２で電流制限回路３１を選択し、電流制限回路３１による定電流（例えば１ｍＡ）で地絡探査を行うことになる。
【００６１】
電流制限回路３１を選択した後、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７がオフの状態で、各々の直流電源供給回路１５ａ〜１５ｎについて、直流母線１２の近傍から直流電源供給回路１５の下流の分岐回路１７の分岐点に向けて順次高感度直流電流クランプメータ２４を移動させ、移動の度にゼロ点調整を行い強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７を閉じて探査電流を測定して地絡故障点を特定することになる。前述したように高感度直流電流クランプメータ２４には測定した電流を表示する電流表示を有しているので、作業員は測定した電流を容易に把握できる。
【００６２】
高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行うのは、高感度直流電流クランプメータ２４は２次側に交流バイアスを流して直流の電流を検出するものであることから、ゼロ点オフセットを補正するために測定の度にゼロ点調整を必要とするからである。
【００６３】
まず、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７を開いた状態で、直流電源供給回路の１段目の直流電源回路１５ａの電線に高感度直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行う。そして、高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行った後に、図４に示すように、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンにする。切替スイッチ３２により電流制限回路３１が選択されているので、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７のオンにより、直流電源供給回路１５ａに地絡故障が発生している場合には、直流電源装置１１から直流の探査電流を直流電源供給回路１５ａに供給できる状態となるが、直流電源供給回路１５ａには地絡故障が発生していないので、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンしても探査電流は流れない。従って、高感度直流電流クランプメータ２４は探査電流を検出しないので、直流電源供給回路１５ａには地絡故障が発生していないことが分かる。
【００６４】
次に、１段目の直流電源回路１５ａには地絡故障は発生していないので、図５に示すように、次段の２段目の直流電源回路１５ｂの電線に高感度直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行う。そして、高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行った後に、図６に示すように、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンにする。
【００６５】
図６に示すように、２段目の直流電源回路１５ｂには地絡故障が発生しているので、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンすると、直流電源装置１１の正極から直流電源盤１３の開閉器１４ｂｐ、地絡故障点Ｆ、強制接地装置２３の電流制限回路３１及び保護抵抗３３、健全極の作業用端子２５ｎ、直流電源装置１１の負極に至る回路が形成され直流の探査電流が流れる。探査電流は直流の定電流であることから直流電源供給回路１５ｂの電線の対地静電容量Ｃｂｐには流れない。
【００６６】
この状態で、高感度直流電流クランプメータ２４は、探査電流検出スイッチを操作にして、クランプした直流電源供給回路１５ｂの電線に流れる直流の探査電流を検出する。前述したように、強制接地スイッチ２７に直列接続された電流制限回路３１は、地絡抵抗Ｒｆの大きさに関係なく予め定めた一定値の探査電流を出力するものであるので、高感度直流電流クランプメータ２４は探査電流を容易に検出できる。また、電流制限回路３１から出力される探査電流の大きさはシーケンス回路１６が誤動作しない程度の大きさであるので、シーケンス回路１６を誤操作させることはない。
【００６７】
図６の状態では、高感度直流電流クランプメータ２４は探査電流を検出するので、直流電源供給回路１５ｂの直流電源盤１３より下流に地絡故障が発生していることが分かる。次に、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ２１をクランプして高感度直流電流クランプメータ２４により探査電流を検出することになるが、前述したように、高感度直流電流クランプメータ２４は測定の度にゼロ点調整を必要とするから、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオフにして高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行う。
【００６８】
図７は、図６の状態で高感度直流電流クランプメータを直流電源供給回路の分岐点の手前の電線に移動させゼロ点調整を行っている状態を示す回路図である。図７に示すように、高感度直流電流クランプメータ２４を次の測定箇所である直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線に移動させ、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオフにする。この状態で、高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行う。
【００６９】
そして、図７の状態で、高感度直流電流クランプメータ２４のゼロ点調整を行った後に、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンにして、直流電源装置１１から直流の探査電流を直流電源供給回路１５ｂに供給する。
【００７０】
図８は、図７の状態で高感度直流電流クランプメータのゼロ点調整を行った後に強制接地装置の強制接地スイッチをオンして探査電流を供給している状態を示す回路図である。図８に示すように、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンすると、図６の場合と同じように、直流電源装置１１の正極から直流電源盤１３の開閉器１４ｂｐ、地絡故障点Ｆ、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７、強制接地装置２３の電流制限回路３１及び保護抵抗３３、健全極の作業用端子２５ｎ、直流電源装置１１の負極に至る回路が形成され直流の探査電流が流れる。探査電流は直流であることから直流電源供給回路１５ｂの電線の対地静電容量Ｃｂｐには流れない。
【００７１】
この状態で、高感度直流電流クランプメータ２４は、探査電流検出スイッチを操作にして、クランプした直流電源供給回路１５ｂの電線に流れる直流の探査電流を検出する。高感度直流電流クランプメータ２４をクランプした箇所は、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前であり地絡故障点Ｆを通りすぎた箇所であるので、図８の状態では、高感度直流電流クランプメータ２４は探査電流を検出しない。このことから、直流母線１２の近傍の電線の下流に地絡故障点Ｆがあり、直流電源供給回路１５ｂの分岐回路１７ｂの分岐点の手前の電線の下流には地絡故障点Ｆがないことが分かる。従って、この間に地絡故障点Ｆがあると判定できる。
【００７２】
図９は、地絡電流Ｉｆと地絡抵抗Ｒｆとのグラフである。図９では、直流電源装置１１の直流電圧Ｅが１１０Ｖであり、探査電流調整部２６の制限抵抗３０が１００ｋΩ、探査電流調整部２６の電流制限回路３１の制限電流が１．０ｍＡ及び保護抵抗３３が３３ｋΩである場合を示している。
【００７３】
曲線Ｃ１ａは直流電源供給回路１５の正極に地絡故障点Ｆが発生した場合、曲線Ｃ１ｂは直流電源供給回路１５の負極に地絡故障点Ｆが発生した場合に、探査電流調整部２６の制限抵抗３０を選択した際のそれぞれの地絡電流Ｉｆと地絡抵抗Ｒｆとの関係を示す曲線である。同様に、曲線Ｃ２ａは直流電源供給回路１５の正極に地絡故障点Ｆが発生した場合、曲線Ｃ２ｂは直流電源供給回路１５の負極に地絡故障点Ｆが発生した場合に、探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択した際の地絡電流Ｉｆと地絡抵抗Ｒｆとの関係を示す曲線である。
【００７４】
以下の説明では、直流電源供給回路１５の正極に地絡故障点Ｆが発生した場合の曲線Ｃ１ａ、Ｃ２ａの場合について説明する。探査電流調整部２６の制限抵抗３０を選択した場合には、曲線Ｃ１ａに示すように、地絡抵抗Ｒｆが０のときは地絡電流Ｉｆは１．１ｍＡである。これは、前述の（１）式のＥに１１０Ｖ、Ｒｆ＝０、制限抵抗＝１００ｋΩを代入して求められる。地絡抵抗Ｒｆが１５０ｋΩのときは地絡電流Ｉｆは０．４４ｍＡとなり、地絡抵抗Ｒｆが大きくなればなるほど地絡電流Ｉｆは小さくなる。
【００７５】
一方、探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択した場合には、曲線Ｃ２ａに示すように、地絡抵抗Ｒｆが０のときは地絡電流Ｉｆは１．０ｍＡである。これは、電流制限回路３１により地絡電流Ｉｆが制限電流１．０ｍＡに制限されるからである。ここで、電流制限回路３１には直列に保護抵抗３３が接続されていることから、地絡抵抗Ｒｆが７７ｋΩより大きくなると地絡電流Ｉｆは制限電流１．０ｍＡより小さくなる。
【００７６】
例えば、地絡抵抗Ｒｆが５０ｋΩであるとすると、前述の（１）式のＥに１１０Ｖ、Ｒｆ＝５０、制限抵抗＝３３ｋΩを代入すると、地絡電流Ｉｆは１．３２５ｍＡとなるが、電流制限回路３１により地絡電流Ｉｆは制限電流１．０ｍＡに制限される。地絡抵抗Ｒｆが１００ｋΩであるとすると、前述の（１）式のＥに１１０Ｖ、Ｒｆ＝１００、制限抵抗＝３３ｋΩを代入すると、地絡電流Ｉｆは０．８２７ｍＡとなり、電流制限回路３１の制限電流１．０ｍＡより小さいので、地絡電流Ｉｆは０．８２７ｍＡとなる。
【００７７】
このように、探査電流調整部２６の制限抵抗３０を選択した場合には、地絡抵抗Ｒｆが大きくなればなるほど地絡電流Ｉｆは小さくなるので、直流電源供給回路１５の地絡故障点Ｆを探査する際には、探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択して地絡探査を行う。なお、探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択した際には、地絡抵抗Ｒｆが０〜７７ｋΩの領域では地絡電流Ｉｆが制限電流１．０ｍＡに制限されるので、地絡電流Ｉｆから地絡抵抗Ｒｆを知ることができない。そこで、直流電源供給回路１５の地絡故障点Ｆの探査に先立ち、探査電流調整部２６の選択スイッチ３２で制限抵抗３０を選択し、強制接地装置２３の電流計２８の電流（地絡電流）を読み取り、電流の変動や大きさを確認することで故障点の様相を判別するとともに、前述したように目盛り表記部２９を参照して地絡抵抗を推定する。
【００７８】
本発明の第１実施形態によれば、直流電源装置１１から供給される直流の探査電流の大きさを調整して出力する強制接地装置２３の探査電流調整部２６は、直流電源装置１１から供給される直流の探査電流の大きさをシーケンス回路１６が誤動作しない程度の大きさに制限する制限抵抗３０と、探査電流の大きさが予め定めた一定値になるように調整する電流制限回路３１を有するので、地絡電流の変動や大きさなど故障点の様相を判別するときは探査電流調整部２６の制限抵抗３０を選択でき、直流電源供給回路１５の地絡故障点Ｆを探査するときは探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択できる。
【００７９】
探査電流調整部２６の制限抵抗３０を選択したとき、地絡電流を計測する電流計２８の近傍に地絡電流に対応する地絡抵抗を表記した目盛り表記部２９を備えているので、電流計２８で測定された地絡電流から容易に地絡抵抗を推定できる。探査電流調整部２６の電流制限回路３１を選択したとき、探査電流調整部２６の電流制限回路３１から大きさが予め定めた一定値の探査電流を供給できるので、高感度直流電流クランプメータ２４により探査電流の検出を容易に行える。すなわち、高感度直流電流クランプメータ２４を用いてゼロ点調整を行いながら探査電流を検出していくので、安全にしかも高感度に地絡故障点を特定することができる。
【００８０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る地絡故障探査装置を構成する強制接地装置及び遠隔操作器の構成図であり、図１０（ａ）は強制接地装置の構成図、図１０（ｂ）は遠隔操作器の構成図である。この第２の実施形態は、第１実施形態の地絡故障探査装置に対し、強制接地装置２３を遠隔操作する遠隔操作器３７を設けたものである。遠隔操作器３７は高感度直流電流クランプメータ２４とともに持ち運ばれる。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８１】
図１０（ａ）において、図１に示した強制接地装置２３に無線通信を行う通信部３６Ａが追加して設けられ、また、図１０（ｂ）において、遠隔操作器３７に無線通信を行う通信部３６Ｂが設けられている。強制接地装置２３の通信部３６Ａと遠隔操作器３７の通信部３６Ｂとで相互にデータの送受信を行う。
【００８２】
図１０（ｂ）に示すように、遠隔操作器３７は接地リモートスイッチ３８と切替リモートスイッチ３９と地絡電流表示器４０とを有する。遠隔操作器３７は高感度直流電流クランプメータ２４とともに持ち運ばれ、高感度直流電流クランプメータ２４で探査電流Ｉｐｆの読み取りをするための作業員により強制接地装置２３が遠隔操作される。
【００８３】
接地リモートスイッチ３８は、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７のオンオフを遠隔操作するスイッチであり、接地リモートスイッチ３８のオンオフ信号は遠隔操作装置３７の通信部３６Ｂを経由して強制接地装置２３の通信部３６Ａに伝達され、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７がオンオフ操作される。強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７のオンオフ状態は強制接地装置２３の通信部３６Ａを経由して遠隔操作装置３７の通信部３６Ｂに伝達され状態表示器４１ａに表示出力される。これにより、高感度直流電流クランプメータ２４の作業員は遠隔操作装置３７により強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７のオンオフをその状態を確認しながら遠隔操作し、強制接地装置２３の強制接地及びその解除を行う。
【００８４】
切替リモートスイッチ３９は、強制接地装置２３の切替スイッチ３２のオンオフを遠隔操作するスイッチであり、切替リモートスイッチ３９のオンオフ信号は遠隔操作装置３７の通信部３６Ｂを経由して強制接地装置２３の通信部３６Ａに伝達され、強制接地装置２３の切替スイッチ３２がオンオフ操作される。強制接地装置２３の切替スイッチ３２のオンオフ状態は強制接地装置２３の通信部３６Ａを経由して遠隔操作装置３７の通信部３６Ｂに伝達され状態表示器４１ｂに表示出力される。これにより、高感度直流電流クランプメータ２４の作業員は遠隔操作装置３７により強制接地装置２３の切替スイッチ３２のオンオフをその状態を確認しながら遠隔操作し、制限抵抗３０と電流制限回路３１との切替を遠隔操作で行う。
【００８５】
地絡電流表示器４０は、強制接地装置２３の電流計２８で測定された地絡電流を表示するもので強制接地装置２３の電流計２８と同等の機能を持つ。強制接地装置２３の電流計２８で測定された地絡電流は、強制接地装置２３の通信部３６Ａを経由して遠隔操作装置３７の通信部３６Ｂに伝達され地絡電流表示器４０に表示出力される。地絡電流表示器４０は、強制接地装置２３の電流計２８で測定された地絡電流及び地絡抵抗値をアナログ表示してもよいしディジタル表示をしてもよい。
【００８６】
本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、高感度直流電流クランプメータ２４とともに持ち運ばれる遠隔操作器３７にて、強制接地装置２３の強制接地スイッチ２７をオンにして強制接地したり、強制接地装置２３の切替スイッチ３２のオンオフにより探査電流調整部２６の制限抵抗３０と電流制限器３１との切り替えを遠隔操作で行えるので、強制接地装置２３を操作する作業員が不要となる。また、遠隔操作器３７にて、強制接地装置２３の電流計２８で検出した地絡電流を読み取ることができるので、地絡電流と探査電流との突き合わせが容易に行え、複数の箇所で地絡故障が発生していることを容易に判定できる。すなわち、高感度直流電流クランプメータ２４で検出した探査電流と強制接地装置２３の電流計２８で検出した地絡電流とが等しいときは地絡故障点は１箇所であるが、地絡電流が探査電流より大きいときは複数箇所で地絡していることが分かる。
【００８７】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係る地絡故障探査装置を構成するクランプメータアダプタ４２の構成図である。本発明の第３実施形態は、第２実施形態に対しクランプメータアダプタ４２を追加して設けたものであり、高感度直流電流クランプメータ２４を操作する作業員により持ち運ばれ、高感度直流電流クランプメータ２４に接続して使用される。
【００８８】
クランプメータアダプタ４２は、高感度直流電流クランプメータ２４で検出された探査電流の電流値を表示出力するものであり、探査電流が変動する場合であっても安定して探査電流を読み取れるように電流値を表示出力するものである。これは、前述したように高感度直流電流クランプメータ２４には測定した電流を表示する電流表示を有しているが、数Ｈｚ程度の長周期の電圧変動が直流電源供給回路１５に重畳して地絡電流が脈動した場合には、高感度直流電流クランプメータ２４で検出される探査電流も変動し、探査電流を安定して読み取ることが難しくなるからである。そこで、クランプメータアダプタ４２は、高感度直流電流クランプメータ２４で検出された所定期間の探査電流の移動平均電流値を演算する移動平均演算部４３を有している。
【００８９】
図１１において、高感度直流電流クランプメータ２４で検出された探査電流は入力処理部４４に入力され、入力処理部４４で移動平均演算部４３及び表示処理演算部４５で処理できる信号に変換されて記憶部４６に記憶される。
【００９０】
移動平均演算部４３は、移動平均演算選択スイッチ４７により移動平均演算のセットまたはリセットが選択される。移動平均演算選択スイッチ４７により移動平均演算のセットが選択されたときは、移動平均演算部４３は、所定期間設定部４８に設定された所定期間の探査電流の移動平均電流値を演算する。所定期間設定部４８には入力装置４９から所定期間が設定される。所定期間は、例えば１ｓ、１０ｓ、６０ｓなどであり、長周期の電圧変動に合わせて設定される。移動平均演算部４３で演算された探査電流の移動平均値は、表示処理演算部４５を介して探査電流表示器５０に出力される。表示処理演算部４５は探査電流の移動平均値をアナログ表示またはディジタル表示に変換して探査電流表示器５０に出力する。
【００９１】
一方、移動平均演算選択スイッチ４７により移動平均演算のリセットが選択されたときは、表示処理演算部４５は記憶部４６に記憶された探査電流を読み込み、探査電流の値をアナログ表示またはディジタル表示に変換して探査電流表示器５０に出力する。
【００９２】
発明の第３実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加え、高感度直流電流クランプメータ２４に接続されるクランプメータアダプタ４２にて、所定期間の探査電流の移動平均演算のセットまたはリセットの選択を可能としているので、数Ｈｚ程度の長周期の電圧変動が直流電源供給回路１５に重畳し地絡電流が脈動した場合であっても、探査電流の移動平均値を探査電流表示器５０に表示させることによって、容易に安定して探査電流を読み取れる。
【００９３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１１…直流電源装置
１２…直流母線
１３…直流電源盤
１４…開閉器
１５…直流電源供給回路
１６…シーケンス回路
１７…分岐回路
１８…分圧回路
１９…直流地絡継電器
２０…低周波交流電源装置
２１…交流電流クランプメータ
２２…フリッカ装置
２３…強制接地装置
２４…高感度直流電流クランプメータ
２５…作業用端子
２６…探査電流調整部
２７…強制接地スイッチ
２８…電流計
２９…目盛り表記部
２９Ａ…地絡電流目盛り部
２９Ｂ…地絡抵抗目盛り部
３０…制限抵抗
３１…電流制限回路
３２…切替スイッチ
３３…保護抵抗
３４…定電流ダイオード
３５…ダイオードブリッジ回路
３６…通信部
３７…遠隔操作器
３８…接地リモートスイッチ
３９…切替リモートスイッチ
４０…地絡電流表示器
４１…状態表示器
４２…クランプアダプタ
４３…移動平均演算部
４４…入力処理部
４５…表示処理演算部
４６…記憶部
４７…移動平均演算選択スイッチ
４８…所定期間設定部
４９…入力装置
５０…探査電流表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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