(57)【要約】【課題】短絡故障や外来ノイズで誤作動することなく、地絡故障を確実に検出することができる地絡検出装置を提供する。【解決手段】地絡検出装置１は、４脚（脚９１１〜９１４）を有する支持構造物９０に架設された送配電線路１０１の地絡故障を検出するものであって、第１の電流センサ１１及び電界センサ１２を有して４脚のうちの脚９１１に取り付けられる第１センサ部２と、脚９１１に対して対角の位置関係にある脚９１３に取り付けられる第２の電流センサ１３を有する第２センサ部３と、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の検出した両電流波形を合成し合成電流波形を出力する電流波形合成部と、電界波形に対する合成電流波形の位相差が２７０°と認められる所定範囲内であるか否かに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１の地絡判定部とを、備えるものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４脚を有する支持構造物に架設された送配電線路の地絡故障を検出する地絡検出装置であって、
前記４脚のうちの１脚に取り付けられ、前記１脚に流れる電流波形を非接触で検出する第１の電流センサ、及び電界波形を検出する電界センサを有する第１センサ部と、
前記１脚に対して対角の位置関係にある他の１脚に取り付けられ、前記他の１脚に流れる電流波形を非接触で検出する第２の電流センサを有する第２センサ部と、
前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの検出した両電流波形を合成し、合成電流波形を出力する電流波形合成部と、
前記電界波形に対する前記合成電流波形の位相差が２７０°と認められる所定範囲内であるか否かに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１の地絡判定部とを、
備えることを特徴とする地絡検出装置。
【請求項２】
前記第１の地絡判定部が、
前記電界センサの検出した電界波形を振幅制限する第１のリミッタ回路と、
前記合成電流波形を積分する第１の積分回路と、
前記第１の積分回路の積分した積分波形の極性を反転する反転回路と、
前記反転回路の反転した反転波形を振幅制限する第２のリミッタ回路と、
前記第１のリミッタ回路及び第２のリミッタ回路の両出力波形を合成するリミッタ波形合成回路と、
前記リミッタ波形合成回路の合成した合成波形を整流する第１の整流回路と、
前記第１の整流回路の整流出力のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１のレベル判定回路とを、
備えることを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
【請求項３】
前記電界センサの検出した電界波形のレベルに基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第２の地絡判定部と、
前記第１の地絡判定部及び前記第２の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、
さらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡検出装置。
【請求項４】
前記電流波形合成部の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第３の地絡判定部と、
前記第１の地絡判定部及び前記第３の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、
さらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡検出装置。
【請求項５】
前記電界センサの検出した電界波形のレベルに基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第２の地絡判定部と、
前記電流波形合成部の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第３の地絡判定部と、
前記第１の地絡判定部、前記第２の地絡判定部、及び第３の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、
さらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造物に架設された送配電線路の地絡故障を検出する地絡検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送配電線路の地絡故障を検出する地絡検出装置について、本願の出願人は過去に特許文献１を出願している。同文献に記載されているように、中性点非接地系統の送配電線路では、地絡故障時に流れる地絡電流は、送配電線路の有する対地静電容量に蓄えられた充電電流分しか流れない。地絡電流の大きさは送配電線路のこう長（対地静電容量）や送電電圧などによって左右されるため、ある程度どの様な線路にも使用できるように、地絡検出装置は高い感度が必要である。
【０００３】
地絡電流を非接触で検出するために、地絡検出装置には、電流センサとしてカレントトランス（ＣＴ：Current Transformer）センサなどの磁界検出器が用いられる。この磁界検出器は、支持構造物に設置されて使用される。
【０００４】
一方、短絡故障時には、送配電線路に数千Ａの電流が流れる。この短絡電流によって強力な磁界が発生する。磁界検出器を高感度にすると、短絡電流による磁界や外来ノイズを検出して地絡検出装置が誤作動してしまう。そのため、地絡故障と、短絡故障や外来ノイズとの弁別は、地絡故障の技術開発の大きな課題である。
【０００５】
特許文献１の地絡検出装置では、故障発生を静電電位センサ（電圧センサ）により監視し、故障発生を受けて地絡検出に移行する。続いて、地絡検出装置は、ＣＴセンサ（ロゴウスキーコイルセンサ）で地絡電流を検出し、その検出電流を積分し、積分出力のレベルから地絡検出か否かを判別している。
【０００６】
同文献の地絡検出装置では、検出電流を積分することで外来ノイズの影響を吸収している。この装置では、静電電位（電圧）の検出結果と、地絡電流の検出結果とを地絡故障の有無の判定に同時に利用することは行っていない。
【０００７】
又、本願の出願人は、地絡検出装置について過去に特許文献２を出願している。同文献の地絡検出装置では、送電鉄塔の２つの脚に一対のカレントトランスを設け、それらの出力を合成することで、短絡故障に起因する誘導電流の影響を相殺させ、地絡電流のみを検出できるようにしている。この装置は優れたものであるが、より一層の性能の向上が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３７１２７号公報
【特許文献２】特開２００８−３９５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、短絡故障や外来ノイズで誤作動することなく、地絡故障を確実に検出することができる地絡検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された地絡検出装置は、４脚を有する支持構造物に架設された送配電線路の地絡故障を検出する地絡検出装置であって、前記４脚のうちの１脚に取り付けられ、前記１脚に流れる電流波形を非接触で検出する第１の電流センサ、及び電界波形を検出する電界センサを有する第１センサ部と、前記１脚に対して対角の位置関係にある他の１脚に取り付けられ、前記他の１脚に流れる電流波形を非接触で検出する第２の電流センサを有する第２センサ部と、前記第１の電流センサ及び前記第２の電流センサの検出した両電流波形を合成し、合成電流波形を出力する電流波形合成部と、前記電界波形に対する前記合成電流波形の位相差が２７０°と認められる所定範囲内であるか否かに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１の地絡判定部とを、備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載された地絡検出装置は、請求項１に記載のものであり、前記第１の地絡判定部が、前記電界センサの検出した電界波形を振幅制限する第１のリミッタ回路と、前記合成電流波形を積分する第１の積分回路と、前記第１の積分回路の積分した積分波形の極性を反転する反転回路と、前記反転回路の反転した反転波形を振幅制限する第２のリミッタ回路と、前記第１のリミッタ回路及び第２のリミッタ回路の両出力波形を合成するリミッタ波形合成回路と、前記リミッタ波形合成回路の合成した合成波形を整流する第１の整流回路と、前記第１の整流回路の整流出力のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１のレベル判定回路とを、備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された地絡検出装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記電界センサの検出した電界波形のレベルに基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第２の地絡判定部と、前記第１の地絡判定部及び前記第２の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、さらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載された地絡検出装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記電流波形合成部の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第３の地絡判定部と、前記第１の地絡判定部及び前記第３の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、さらに備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載された地絡検出装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記電界センサの検出した電界波形のレベルに基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第２の地絡判定部と、前記電流波形合成部の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第３の地絡判定部と、前記第１の地絡判定部、前記第２の地絡判定部、及び第３の地絡判定部の各判定出力の論理積を最終の判定結果として出力する最終判定部とを、さらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の地絡検出装置によれば、４脚を有する支持構造物のうちの１脚に取り付けられる第１のセンサ部と、前記１脚に対して対角の位置関係にある他の１脚に取り付けられる第２のセンサ部とを備えることで、設置作業者が４脚の内のいずれの脚に第１及び第２のセンサ部を取り付けるかを簡便に判別することができる。対角の脚に第１及び第２のセンサ部（電流センサ）を取り付けることで、送配電線路の進む方向や曲がる角度などの架設条件に関わらず、地絡故障による電流波形を合成して大きなレベルで検出でき、短絡故障による誘導電流波形をキャンセルすることができる。さらに、第１のセンサ部に電界センサを備えて、第１の地絡判定部が電界波形に対する合成電流波形の位相差が２７０°と認められる所定範囲内であるか否かに基づいて地絡故障の発生の有無を判定することより、短絡電流による誘導電流波形が完全にキャンセルできなかった場合や外来ノイズの影響があった場合でも、これらは位相差が２７０°に固定されないので、誤検出することが確実に防止され、地絡故障を確実に検出することができる。
【００１６】
第１の地絡判定部が、電界センサの検出した電界波形を振幅制限する第１のリミッタ回路と、合成電流波形を積分する第１の積分回路と、第１の積分回路の積分した積分波形の極性を反転する反転回路と、反転回路の反転した反転波形を振幅制限する第２のリミッタ回路と、第１のリミッタ回路及び第２のリミッタ回路の両出力波形を合成するリミッタ波形合成回路と、リミッタ波形合成回路の合成した合成波形を整流する第１の整流回路と、第１の整流回路の整流出力のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する第１のレベル判定回路とを備えることにより、電流波形の位相差が２７０°であるか否かをハードウエアによる簡便な回路で検出することができる。
【００１７】
電界センサの検出した電界波形のレベルに基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第２の地絡判定部をさらに備えることで、誤検出を一層防止することができる。電流波形合成部の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定する第３の地絡判定部をさらに備えることで、誤検出を一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用する地絡検出装置の外観図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線における第１のセンサ部２の拡大断面斜視図である。
【図３】本発明を適用する地絡検出装置のブロック図である。
【図４】本発明を適用する地絡検出装置の使用状態を示す図である。
【図５】支持構造物に流れる地絡電流、及び、短絡電流による誘導電流の一例を説明する図である。
【図６】支持構造物に流れる地絡電流、及び、短絡電流による誘導電流の他の一例を説明する図である。
【図７】中性点非接地系統における１線地絡故障時の電流分布図である。
【図８】中性点非接地系統における１線地絡故障時の各電圧、電流を示すベクトル図である。
【図９】電界波形に対して合成電流波形の位相差が２７０°の場合における第１の地絡判定部の各部の波形を模式的に示す図である。
【図１０】電界波形に対して合成電流波形の位相差が２７０°の場合における第１の地絡判定部の各部の波形を模式的に示す図である。
【図１１】電界波形に対して合成電流波形の位相差が１８０°の場合における第１の地絡判定部の各部の波形を模式的に示す図である。
【図１２】電界波形に対して合成電流波形の位相が、１８０°から２７０°に変化する場合における第１の地絡判定部の各部の波形を模式的に示す図である。
【図１３】第２の地絡判定部の各部の波形の例を模式的に示す図である。
【図１４】第３の地絡判定部の各部の波形の例を模式的に示す図である。
【図１５】最終判定部の各部の波形の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２０】
本発明を適用する地絡検出装置１の外観図を図１に示す。同図に示すように、地絡検出装置１は、第１のセンサ部２、第２のセンサ部３、判定部本体４、及び表示部６を備えている。第１のセンサ部２及び第２のセンサ部３は、共にリング状（環状）に形成されている。第１のセンサ部２は、リング状の内部空間（穴）に設置対象の支持構造物９０の脚９１１（図４参照）を通せるように、リング状の一部を開閉可能にする開閉機構２ａを有している。同様に、第２のセンサ部３は、リング状の内部空間（穴）に設置対象の支持構造物９０の脚９１３（図４参照）を通せるように、リング状の一部を開閉可能にする開閉機構３ａを有している。
【００２１】
判定部本体４は、一例として、第１のセンサ部２の一部に一体的に設けられている。判定部本体４には、第２のセンサ部３が配線ケーブル７で接続されている。又、判定部本体４には、表示部６が配線ケーブル８で接続されている。表示部６は、本発明の出力部の一例であり、地絡故障があったことを外界に表示し、視認可能にするものである。表示部６は、地絡故障が検出されたときに外れる蓋６ａを有している。尚、表示部６に換えて、又は表示部６と共に、地絡故障があったことを無線又は有線により外部の受信装置に対して送信する送信部（本発明の出力部の他の一例）を備えていてもよい。
【００２２】
図２に、図１中のＸ−Ｘ線における第１のセンサ部２の一部を破断した拡大断面斜視図を示す。同図に示すように、第１のセンサ部２は、絶縁樹脂製の環状ケース２１の内部に、第１の電流センサ１１及び電界センサ１２を備えている。第１の電流センサ１１は、測定対象に流れる電流波形を非接触で検出可能な公知のカレントトランス（ＣＴ）センサである。第１の電流センサ１１は、電流の強度及び極性に対応する電流波形を出力する。第１の電流センサ１１は、一例として、リング状に形成された強磁性体製のコア材２２に、コイル２３が巻かれて形成されている。コア材２２は、一例として、複数（４枚）のケイ素鋼板が積層されて形成されている。コイル２３は、コア材２２に導線（例えば銅線）が均一に巻かれて形成されている。このコイル２３は、ロゴウスキーコイルであってもよい。
【００２３】
電界センサ１２は、配置されている場所の電界波形（電界強度を示す波形）を非接触で検出可能な公知のセンサである。電界センサ１２は、例えば静電容量型の電界センサである。電界センサ１２は、リング状に形成されており、第１の電流センサ１１の外周周囲に設けられている。電界センサ１２は、一例として、絶縁体層２５、銅箔層２６、誘電体層２７、及び銅箔層２８がこの順に内側から外側に向けて積層されて形成されている。誘電体層２７は、一例としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製である。銅箔層２６、２８が電極になっている。
【００２４】
図１に示す第２のセンサ部３は、第２の電流センサ１３を有している。第２の電流センサ１３は、測定対象に流れる電流波形を非接触で検出可能なカレントトランスセンサであり、第１の電流センサ１１と同様に形成されている。尚、第１及び第２の電流センサ１１、１３として、例えばホール素子型電流センサのように非接触で電流波形（電流の強度及び極性）を測定可能なものであれば使用することができる。
【００２５】
図３に、地絡検出装置１のブロック図を示す。前述したように、地絡検出装置１は、第１の電流センサ１１、電界センサ１２、第２の電流センサ１３、判定部本体４、及び表示部６を備えている。この判定部本体４は、電流波形合成部３１、第１の地絡判定部４０、第２の地絡判定部５０、第３の地絡判定部６０、最終判定部３２、及び電源部３５を備えている。
【００２６】
電流波形合成部３１は、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の検出した両電流波形を合成（加算）する。この例では、電流波形合成部３１は、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３を直列に配線接続することで構成されている。第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３がＣＴセンサのようにコイルを巻いたものである場合、このように直列接続するだけの簡便な回路構成で、波形合成（波形加算）が可能になる。尚、オペアンプなどの能動素子を用いて、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の検出した両電流波形を加算してもよい。
【００２７】
第１の地絡判定部４０は、電界波形に対する合成電流波形の位相差が２７０°と認められる所定範囲内であるか否かに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定するものである。
【００２８】
具体的には、第１の地絡判定部４０は、第１の増幅回路４１、第１のリミッタ回路４２、第１の積分回路４３、第１の反転増幅回路４４、第２のリミッタ回路４５、リミッタ波形合成回路４６、第１の整流回路４７、及び第１のレベル判定回路４８を備えている。第１の増幅回路４１は、電界センサ１２の後段に接続されている。第１の増幅回路４１は、例えばオペアンプ又はトランジスタで構成されている。第１の増幅回路４１は、電界センサ１２の検出した電界波形を、後段の処理に必要な適切なレベルに増幅する。電界波形のレベルが充分大きければ、第１の増幅回路４１を設けなくてもよい。第１の増幅回路４１の後段に第１のリミッタ回路４２が接続されている。第１のリミッタ回路４２は、第１の増幅回路４１を介して増幅された電界波形の振幅を、上下一定範囲内に振幅制限する。第１のリミッタ回路４２は、例えばダイオードリミッタなどの公知のリミッタ回路である。
【００２９】
第１の積分回路４３は、例えば抵抗及びコンデンサを用いた公知の積分回路であり、電流波形合成部３１の後段に接続されている。第１の積分回路４３は、電流波形合成部３１の合成した合成電流波形を積分する。第１の積分回路４３の後段に、第１の反転増幅回路４４が接続されている。第１の反転増幅回路４４は、第１の積分回路４３の出力する積分波形を反転（振幅の正負の極性を反転）すると共に、積分波形を後段の処理に必要な適切なレベルに増幅する。この第１の反転増幅回路４４は、本発明における反転回路に相当すると共に、反転回路に増幅回路の機能を兼用させたものである。積分波形が充分大きければ、増幅回路の機能を設けなくてもよい。第１の反転増幅回路４４は、例えばオペアンプ又はトランジスタで構成される。第１の反転増幅回路４４の後段に第２のリミッタ回路４５が接続されている。第２のリミッタ回路４５は、第１の反転増幅回路４４の反転した反転波形を、上下一定範囲内に振幅制限する。
【００３０】
第１のリミッタ回路４２及び第２のリミッタ回路４５の後段にリミッタ波形合成回路４６が接続されている。リミッタ波形合成回路４６は、第１のリミッタ回路４２及び第２のリミッタ回路４５の両出力波形を合成（加算）する。リミッタ波形合成回路４６は、例えばオペアンプを用いた公知の加算器である。リミッタ波形合成回路４６の後段に第１の整流回路４７が接続されている。第１の整流回路４７は、リミッタ波形合成回路４６の合成した合成波形を整流する。第１の整流回路４７は、例えば公知のダイオード整流回路である。第１の整流回路４７は、交流の合成波形を直流に整流することで、合成波形のレベルを検出し易くしている。第１の整流回路４７の後段に、第１のレベル判定回路４８が接続されている。
【００３１】
第１のレベル判定回路４８は、第１の整流回路４７の整流出力のレベルに基づいて、つまり合成波形のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する。第１のレベル判定回路４８は、例えば、予め設定されている第１の所定閾値と、整流出力のレベル（電圧値）とを比較する公知の比較回路である。一例として、第１のレベル判定回路４８は、整流出力のレベルが第１の所定閾値未満のときに、地絡故障が発生していないことを示すロー（Ｌｏｗ）レベルの判定信号を出力し、整流出力のレベルが第１の所定閾値以上のときに、地絡故障が発生したことを示すハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの判定信号を出力する。第１のレベル判定回路４８は、第１の整流回路４７の整流出力の変動に過敏に反応しないように、比較回路の前段に時定数回路を有していることが好ましい。ここでは、第１のレベル判定回路４８が、時定数回路及び比較回路を備えている例を示している。時定数回路は、抵抗及びコンデンサで時定数が決定される公知の回路である。
【００３２】
第２の地絡判定部５０は、電界センサ１２の検出した電界波形のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定するものである。第２の地絡判定部５０は、一例として、第２の増幅回路５１、第２の整流回路５２、及び第２のレベル判定回路５３を備えている。
【００３３】
第２の増幅回路５１は、電界センサ１２の後段に接続されている。第２の増幅回路５１は、電界センサ１２の検出した電界波形を、後段の処理に必要な適切なレベルに増幅する。この第２の増幅回路５１は、例えば第１の増幅回路４１と同様のものを使用する。第２の整流回路５２は、第２の増幅回路５１を介して増幅された電界波形を整流する。第２の整流回路５２の後段に第２のレベル判定回路５３が接続されている。第２のレベル判定回路５３は、第２の整流回路５２の整流出力のレベルに基づいて、つまり電界波形のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する。第２のレベル判定回路５３は、予め設定されている第２の所定閾値と、整流出力のレベル（電圧値）とを比較する公知の比較回路である。第２のレベル判定回路５３は、整流出力のレベルが第２の所定閾値未満のときに、地絡故障が発生していないことを示すローレベルの判定信号を出力し、整流出力のレベルが第２の所定閾値以上のときに、地絡故障が発生したことを示すハイレベルの判定信号を出力する。第２のレベル判定回路５３は、一例として第１のレベル判定回路４８と同様に、時定数回路及び比較回路を備えている。
【００３４】
第３の地絡判定部６０は、電流波形合成部３１の合成した合成電流波形の電流値に基づいて地絡故障の発生の有無を判定するものである。
【００３５】
具体的には、第３の地絡判定部６０は、第２の積分回路６１、第２の反転増幅回路６２、第３の整流回路６３、及び第３のレベル判定回路６４を備えている。第２の積分回路６１は、第１の積分回路４３と同様の公知の積分回路であり、電流波形合成部３１の後段に接続されている。第２の積分回路６１は、電流波形合成部３１の合成した合成電流波形を積分する。第２の積分回路６１の後段に、第２の反転増幅回路６２が接続されている。第２の反転増幅回路６２は、第２の積分回路６１の出力する積分波形を後段の処理に必要な適切なレベルに増幅する。第２の反転増幅回路６２の後段に、第３の整流回路６３が接続されている。第３の整流回路６３は、第２の反転増幅回路６２を介して増幅された合成電流波形を整流する。第３の整流回路６３の後段に、第３のレベル判定回路６４が接続されている。
【００３６】
第３のレベル判定回路６４は、第３の整流回路６３の整流出力のレベルに基づいて、つまり合成電流波形のレベルに基づいて、地絡故障の発生の有無を判定する。第３のレベル判定回路６４は、予め設定されている第３の所定閾値と、整流出力のレベル（電圧値）とを比較する公知の比較回路である。第３のレベル判定回路６４は、整流出力のレベルが第３の所定閾値未満のときに、地絡故障が発生していないことを示すローレベルの判定信号を出力し、整流出力のレベルが第３の所定閾値以上のときに、地絡故障が発生したことを示すハイレベルの判定信号を出力する。第３のレベル判定回路６４は、一例として第１のレベル判定回路４８と同様に、時定数回路及び比較回路を備えている。
【００３７】
最終判定部３２は、第１の地絡判定部４０、第２の地絡判定部５０、第３の地絡判定部６０の出力する各判定出力の論理積を求め、この論理積を最終判定結果として出力するものである。最終判定部３２は、一例として、いわゆる汎用ロジックＩＣによる論理積回路（ＡＮＤ回路）によって構成されている。
【００３８】
電源部３５は、各部に電力を供給するものである。電源部３５は、一例として、太陽電池、及び太陽電池の発電電力で充電される二次電池を備えている。太陽が出ている間は、太陽電池が各部に電力を供給すると共に二次電池を充電し、太陽が出ていない間は、二次電池が各部に電力を供給する。
【００３９】
地絡検出装置１の使用状態を図４に示す。地絡検出装置１は、支持構造物９０に取り付けられて、支持構造物９０に架設された送配電線路１０１の地絡故障を検出する。支持構造物９０は、中性点非接地系統の送配電線路１０１又は架空地線の無い送配電線路１０１を支持する例えば送電鉄塔である。支持構造物９０は略天地方向に立設されている４脚（脚９１１〜脚９１４）を有している。
【００４０】
同図に示すように、第１のセンサ部２は、支持構造物９０の４脚のうちのいずれか１脚（例えば脚９１１）に取り付けられる。第２のセンサ部３は、第１のセンサ部２を設けた脚９１１に対して対角の位置関係にある他の脚９１３に取り付けられる。表示部６は、地上から視認し易い位置に配置されるように、支持構造物９０（同図の例では脚９１１）に取り付けられる。表示部６は、地絡検出装置１が地絡故障の発生を検出したときに、同図中の丸枠内に示すように蓋６ａを外して、赤色等の見やすい色彩が付された長い帯状の布６ｂを外部に放出するように構成されている。表示部６には、公知のものが使用される。
【００４１】
ここで、第１のセンサ部２と第２のセンサ部３とを対角の位置関係にある脚９１１、脚９１３の組（又は脚９１２、脚９１４の組）に取り付ける理由について説明する。第１のセンサ部２及び第２のセンサ部３は、送配電線路１０１に短絡故障が発生したときに、短絡故障によって流れる誘導電流の電流波形が互いに逆位相になる対の脚に取り付ける必要がある。
【００４２】
図４に示すように、支持構造物９０は、脚９１１〜脚９１４を補強するために、第１のセンサ部２及び第２のセンサ部３の取り付け位置よりも上側に水平材９２１〜水平材９２４が設けられ、第１のセンサ部２や第２のセンサ部３の取り付け位置よりも下側に水平材９３１〜水平材９３４が設けられている。
【００４３】
図４に示す例では、送配電線路１０１が、脚９１１、水平材９２１、脚９１４、及び水平材９３１によって囲まれる平面、並びに、脚９１２、水平材９２３、脚９１３、及び水平材９３３によって囲まれる平面に対して、略並行に位置している。この場合の地絡電流Ｉａ、短絡電流Ｉｓを図５に示す。
【００４４】
又、図６に、支持構造物９０が角度柱になっている場合の地絡電流Ｉａ、短絡電流Ｉｓを示す。
【００４５】
地絡故障時に流れる地絡電流Ｉａは、図５、図６に示すように、送配電線路１０１、送配電線路１０１ａのどちらの場合であっても、全ての脚９１１〜脚９１４に対し、上から下に向かう方向（同じ方向）に流れる。このため、第１のセンサ部２及び第２のセンサ部３は、地絡電流Ｉａの電流波形を同位相で検出する。このように、地絡故障発生時に、第１のセンサ部２の検出した電流波形と、第２のセンサ部３の検出した電流波形とが互いに同位相になるため、両電流波形が電流波形合成部３１（図３参照）によって合成されると、合成電流波形のレベルは電流波形の振幅のほぼ２倍になり、大きなレベルになる。これにより、地絡故障を確実に検出することができる。
【００４６】
短絡故障時には、図５に示すように、送配電線路１０１に短絡電流Ｉｓが流れると、右ねじの法則に従って、同図に鎖線で示す向きの磁界Ｍが発生する。この磁界Ｍにより、脚９１１、水平材９２１、脚９１４、及び水平材９３１によって形成される閉ループに、レンツの法則に従って同図に破線で示す向きの誘導電流Ｉｍ１が流れる。同様に、磁界Ｍにより、脚９１２、水平材９２３、脚９１３、及び水平材９３３によって形成される閉ループに、同図に破線で示す向きの誘導電流Ｉｍ２が流れる。誘導電流Ｉｍ１と誘導電流Ｉｍ２とはほぼ同じ大きさの電流値になる。尚、送配電線路１０１には交流電流が流れているため、磁界Ｍ、及び誘導電流Ｉｍ１、Ｉｍ２の方向は、交流周期に応じて周期的に変化する。
【００４７】
同図に示すように、第１のセンサ部２の取り付けられた脚９１１では、誘導電流Ｉｍ１が下から上に向かう方向で流れ、第２のセンサ部３の取り付けられた脚９１３では、誘導電流Ｉｍ２が上から下に向かう方向で流れ、互いに逆位相になる。したがって、第１のセンサ部２の検出する誘導電流Ｉｍ１の電流波形と、第２のセンサ部３の検出する誘導電流Ｉｍ２の電流波形とは、互いに逆位相（逆極性）になる。
【００４８】
尚、この場合には、脚９１１には誘導電流Ｉｍ１が下から上に向かう方向で流れ、脚９１４には誘導電流Ｉｍ１が上から下に向かう方向に流れるため、互いに逆位相になる。そのため、第１のセンサ部２を脚９１１に取り付け、第２のセンサ部３を脚９１４に取り付けてもよい。同様に、第１のセンサ部２を脚９１２に取り付け、第２のセンサ部３を脚９１３に取り付けてもよい。
【００４９】
一方、図６に示すように、支持構造物９０が角度柱になっている場合がある。角度柱とは、同図に示すように、角度を有して曲がっている送配電線路１０１ａの頂点部分を支持するものである。角度柱は、送配電線路１０１ａの進む方向を変更する場所に設置される。送配電線路１０１ａの曲がる角度によっては、短絡電流Ｉｓにより、同図に鎖線で示す方向に磁界Ｍａが発生する。この磁界Ｍａにより、脚９１３、水平材９３４、脚９１４、及び水平材９２４によって形成される閉ループに誘導電流Ｉｍ３が流れる。同様に、磁界Ｍａにより、脚９１２、水平材９３２、脚９１１、及び水平材９２２によって形成される閉ループに誘導電流Ｉｍ４が流れる。
【００５０】
同図に示すように、第１のセンサ部２の取り付けられた脚９１１では、誘導電流Ｉｍ４が下から上に向かう方向で流れ、第２のセンサ部３の取り付けられた脚９１３では、誘導電流Ｉｍ３が上から下に向かう方向で流れ、互いに逆位相になる。したがって、第１のセンサ部２の検出する誘導電流Ｉｍ４の電流波形と、第２のセンサ部３の検出する誘導電流Ｉｍ３の電流波形とは、互いに逆位相になる。
【００５１】
この例では、脚９１１には誘導電流Ｉｍ４が下から上に向かう方向で流れ、脚９１４には誘導電流Ｉｍ３が下から上に向かう方向に流れて、互いに同位相になる。そのため、第１のセンサ部２を脚９１１に取り付け、第２のセンサ部３を脚９１４に取り付けることは出来ない。同様に、第１のセンサ部２を脚９１２に取り付け、第２のセンサ部３を脚９１３に取り付けることは出来ない。
【００５２】
つまり、第１のセンサ部２と第２のセンサ部３とを対角の位置関係にある脚９１１、脚９１３の組（又は脚９１２、脚９１４の組）に取り付けることで、送配電線路１０１、１０１ａの進む方向や曲がる角度などの架設条件に関わらず、短絡故障により発生する電流波形を、第１のセンサ部２と第２のセンサ部３とで互いに逆位相で検出できるようになる。したがって、設置作業者は、第１のセンサ部２及び第２のセンサ部３の設置位置を簡便に決めることができる。
【００５３】
短絡故障発生時に、第１のセンサ部２の検出した電流波形と、第２のセンサ部３の検出した電流波形とが互いに逆位相になるため、両電流波形が電流波形合成部３１（図３参照）によって合成されると、互いに打ち消し合ってキャンセルされ、合成電流波形のレベルが殆どゼロに近い小さなレベルになる。そのため、短絡故障による誘導電流を殆ど検出しなくなり、短絡故障を誤って地絡故障と検出してしまうことを防止することができる。
【００５４】
次に、中性点非接地系統の送配電線路１０１（１０１ａ）において、零相電圧Ｖ０と、地絡故障時に流れる地絡電流Ｉａとの位相の関係を予め説明する。図７に、中性点非接地系統における１線地絡故障時の電流分布図を示す。同図に示すように、地絡電流Ｉａとしては、対地静電容量に蓄えられた充電電流分が流れる。図８に、１線地絡故障時の各電圧、電流のベクトル図を示す。同図に示すように、零相電圧Ｖ０の電界波形に対し、地絡電流Ｉａの電流波形は９０°遅れた波形（位相差２７０°の波形）になる。尚、中性点非接地系統における地絡現象は、アークを伴った地絡電流Ｉａが流れる場合がある。アーク地絡は、地絡電流は対地充電電流であるため、地絡電流が点弧と消弧を繰り返す間欠弧光地絡（地絡電流波形がパルス状）になりやすい。
【００５５】
次に、地絡検出装置１の動作について説明する。図３中にＡ〜Ｕで表す位置の各波形を、図９〜図１５の（Ａ）〜（Ｕ）に対応させて模式的に示す。図９〜図１５中の横軸は時間、縦軸は電圧を示している。
【００５６】
図９〜図１２に、第１の地絡判定部４０（図３参照）の各部（Ａ〜Ｋの位置）の波形の例を模式的に図示する。図９（Ａ）は、電界センサ１２が検出して出力する電界波形である。この電界波形は、主として、送配電線路１０１の零相電圧Ｖ０（図８参照）によって生じる電界強度を検出した波形である。図９（Ｂ）は、電界波形を、第１の増幅回路４１が増幅した波形である。
【００５７】
図９（Ｄ）は、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の検出した両電流波形を、電流波形合成部３１が合成して出力した合成電流波形である。同図の例は、地絡電流Ｉａが流れている場合の例である。前述したように、地絡電流Ｉａの場合、電流波形合成部３１により同位相で振幅が合成されるので、レベルが大きく検出されている。又、図８で説明したように、地絡電流Ｉａの電流波形（合成電流波形）は、零相電圧Ｖ０を検出した電界波形に対し位相差２７０°の波形になる。第１の地絡判定部４０は、図９（Ｄ）に示す電流波形が図９（Ａ）に示す電界波形に対して位相差２７０°であるときに、地絡故障の発生であると判定するように構成されている。
【００５８】
図９（Ｅ）は、第１の積分回路４３が合成電流波形を積分した積分波形である。積分により波形の位相は９０°遅れるため、図９（Ｅ）に示す積分波形は、図９（Ｄ）に示す合成電流波形よりも９０°遅れている。したがって、図９（Ｅ）に示す積分波形は、零相電圧Ｖ０の電界波形（図９（Ａ）の波形）よりも位相が１８０°遅れた波形、つまり電界波形に対し位相差１８０°の波形になる。位相差が１８０°になるため、電界波形（図９（Ａ）の波形）が正の振幅のときに、積分波形（図９（Ｅ）の波形）は負の振幅になり、電界波形が負の振幅のときに、積分波形は正の振幅になる。
【００５９】
例え、合成電流波形（地絡電流Ｉａによる電流波形）がパルス状であっても、積分することにより平滑化されて、積分波形は図９（Ｅ）に示すような、なだらかな正弦波状の波形になる。地絡電流Ｉａは、零相電圧Ｖ０による電界波形のレベルが高いときに電流値が大きくなる傾向がある。そのため、積分波形は、電界波形の位相を１８０°遅らせた波形に対して相似形に近い形状になる。第１の積分回路４３の積分特性（時定数等）は、積分波形が電界波形に相似形になる程度の特性で設定する。
【００６０】
図９（Ｆ）は、第１の反転増幅回路４４が、積分波形の極性を反転し増幅した反転波形である。これにより、電界波形が正の振幅のときに、積分波形も正の振幅になり、電界波形が負の振幅のときに、積分波形も負の振幅になる。このように、第１の反転増幅回路４４によって、電界波形の位相（極性）と、積分波形の位相（極性）が一致するように調整される。
【００６１】
図１０（Ｃ）は、図９（Ｂ）に示した増幅された電界波形を、第１のリミッタ回路４２が振幅制限した出力波形（第１のリミッタ波形）である。図１０（Ｇ）は、図９（Ｆ）に示した反転波形を、第２のリミッタ回路４５が振幅制限した出力波形（第２のリミッタ波形）である。両出力波形とも、正の振幅の期間と負の振幅の期間とが同期する。つまり、第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形は、同期した同様の波形になる。図１０（Ｈ）は、リミッタ波形合成回路４６が、第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形とを合成した合成波形である。第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形とは正負の期間が同期しているため、合成波形の振幅の正の期間は第１のリミッタ波形（第２のリミッタ波形）の正の期間と同じであり、合成波形の振幅の負の期間は第１のリミッタ波形（第２のリミッタ波形）の負の期間と同じである。又、振幅は２倍になる。このように、電界波形に対して合成電流波形（電流波形）の位相差が２７０°であるときに、同図に示すように、正負の期間が繰返し周期の１／２になる。尚、合成波形の振幅は利用しないため、リミッタ波形合成回路４６として論理積回路を用いてもよい。
【００６２】
図１０（Ｉ）は、第１の整流回路４７が、合成波形を整流した波形である。合成波形は、第１の整流回路４７の整流出力が一定の大きなレベルになる。第１の所定閾値を、図１０（Ｉ）中に破線で示している。尚、第１のレベル判定回路４８の時定数回路は、整流出力が一定のレベルであるので、整流出力と同様の波形になる。
【００６３】
第１のレベル判定回路４８の比較回路は、整流出力と、第１の所定閾値とを比較して、整流出力が第１の所定閾値以上であるので、地絡故障の発生を示すハイレベルの判定信号を出力する。
【００６４】
第１の所定閾値は、合成電流波形が電界波形に対し位相差２７０°のときの整流出力を検出できるレベルに設定する。つまり、第１の所定閾値を、位相差２７０°に対応させて設定する。尚、送配電線路１０１（１０１ａ）の相配列（縦配列、三角配列等）の影響、電界センサ１２が非接触で電界波形を検出する影響、及び、支持構造物９０の形状の影響等により、電界センサ１２の検出する電界波形が、零相電圧Ｖ０と多少位相がずれることがある。この場合、検出した電界波形と地絡電流Ｉａによる合成電流波形との位相差が２７０°から多少ずれる。位相差が２７０°からずれるにしたがって、第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形との位相がずれるので、合成出力の矩形波の幅が狭くなり、整流出力のレベルが小さくなる。このような電界波形の位相のずれや測定誤差を考慮して判定マージンを持たせ、第１の所定閾値として、位相差２７０°と認められる所定範囲内のときに地絡故障発生と判定する値に設定する。所定範囲は、適宜設定すればよいが、一例として、位相差２７０°±２０°の範囲内とすることが好ましい。
【００６５】
図１１に、電界波形に対して合成電流波形（電流波形）の位相差が１８０°である場合の例を示す。この例は、電界波形に対する電流波形の位相差が２７０°以外の場合の例である。例えば、短絡故障による誘導電流が第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の合成で完全にキャンセルされなかった場合や、外来ノイズの影響を受けた場合である。地絡故障以外の場合には、位相差は２７０°に固定されない。
【００６６】
図１１（Ｃ）は、第１のリミッタ回路４２の出力する第１のリミッタ波形である。図１１（Ｇ）は、第２のリミッタ回路４５の出力する第２のリミッタ波形である。この場合、合成電流波形の位相差が電界波形に対し１８０°であるので、積分波形（図示せず）は電界波形に対し位相差９０°になり、その反転波形を振幅制限すると、図１１（Ｇ）に示すように、第２のリミッタ波形は、第１のリミッタ波形に対し位相差２７０°の波形になる。
【００６７】
図１１（Ｈ）に示すように、リミッタ波形合成回路４６の合成波形は、第１のリミッタ波形（図１１（Ｃ））と第２のリミッタ波形（図１１（Ｇ））とで極性が一致している箇所だけに正負の振幅が生じる。したがって、図１１（Ｈ）に示す合成波形は、図１０（Ｈ）の合成波形と比較して、正負の振幅の生じている時間の幅（正負の期間）の狭い矩形波になる。この幅の狭い矩形波の整流波形は、図１１（Ｉ）に示すようにレベルが小さくなり、第１の所定閾値未満になる。この整流波形は、図１１（Ｊ）に示すように、第１のレベル判定回路４８内の時定数回路で、細かな変動が吸収されてなだらかにされる。時定数回路を通った整流波形のレベルは第１の所定閾値未満であるので、図１１（Ｋ）に示すように、第１のレベル判定回路４８が地絡故障ではないと判定し、ローレベルの判定信号を出力する。
【００６８】
図１２に、電界波形に対する合成電流波形（電流波形）の位相差が、１８０°から２７０°に変化する場合について示す。この例は、外来ノイズ等の地絡故障以外の影響を受けているときに地絡故障が発生した場合を想定したものである。
【００６９】
図１２（Ｃ）は、電界波形による第１のリミッタ波形である。第１のリミッタ波形は、送配電線路１０１（１０１ａ）の零相電圧Ｖ０が強大であるため、常時同様の矩形波になる。図１２（Ｇ）は、第２のリミッタ波形であり、同図中に矢印で示すように、地絡故障発生の前後で、位相が変わる。地絡故障発生前は、第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形との位相にずれが生じているが、地絡発生後は、前述したように第１のリミッタ波形と第２のリミッタ波形との位相が一致する。そのため、図１２（Ｈ）に示す合成波形は、地絡故障発生前では矩形波の幅が狭く（矩形波の周期の１／２未満）、地絡故障発生後では矩形波の幅が最大（周期の１／２）になる。このような矩形波を整流すると、図１２（Ｉ）に示すようになり、地絡故障発生前は整流出力のレベルが小さく、地絡故障発生後に整流出力のレベルが大きくなる。これにより、図１２（Ｊ）に示すように、整流出力のレベルが第１の所定閾値未満から第１の所定閾値以上になり、図１２（Ｋ）に示すように、第１の所定閾値以上になったときに、第１のレベル判定回路４８がハイレベルの判定信号を出力する。
【００７０】
このように、第１の地絡判定部４０は、電界波形の位相に対して合成電流波形の位相差が２７０°になることを利用して、地絡故障の有無を判定する。短絡故障や外来ノイズの場合は位相差が２７０°固定にならないので、地絡故障と、短絡故障や外来ノイズとの弁別を確実に行うことができる。第１の積分回路４３を用いて電流波形を積分することで、地絡電流が例え極めて短時間にしか流れないパルス状の波形であったとしても、波形がなだらかな正弦波状になって幅が広くなるので、電界波形に対する位相差を回路的に簡便に判別し易くなる。又、第１の積分回路４３が電流波形を積分することで、電界波形と地絡電流による電流波形との位相差を１８０°にすることができ、両波形のゼロ点が丁度一致するため、両波形の位相の比較を行い易くなる。さらに、第１の反転増幅回路４４が積分波形の極性を反転するため、電界波形の極性と反転波形の極性とが一致するようになり、回路的に一層位相差を判別しやすくなる。第１のリミッタ回路４２が電界波形を振幅制限した第１のリミッタ波形と、第２のリミッタ回路４５が反転波形を振幅制限した第２のリミッタ波形とを合成することで、矩形波状の合成波形が得られ、その矩形波の正負の幅（期間）は、地絡故障（位相差２７０°）を検出したときに最も幅広になり、短絡故障時や外来ノイズのときに幅が狭くなる。そのため、地絡故障のときに整流出力が最大になり、短絡故障時や外来ノイズのときに整流出力が小さくなるので、第１の所定閾値と比較することで、地絡故障の有無の判別を容易に行うことができる。
【００７１】
図１３に、第２の地絡判定部５０（図３参照）の各部（Ａ、Ｌ〜Ｏの位置）の波形の例を模式的に図示する。図１３（Ａ）は、電界センサ１２が検出して出力する電界波形である。図中に矢印で示した時刻に地絡故障が発生すると、健全相電圧が上昇すると共に、三相のバランスが崩れるため、電界センサ１２の位置の電界強度が高くなり、検出する電界波形のレベルが高くなる。図１３（Ｌ）は、第２の増幅回路５１が電界波形を増幅して出力した波形である。この波形を整流回路５２が整流すると、図１３（Ｍ）の整流波形になる。図１３（Ｎ）は、第２のレベル判定回路５３内の時定数回路が、第２の整流回路５２の出力する整流波形の細かな変動を吸収してなだらかにした波形である。図１３（Ｏ）は、第２のレベル判定回路５３内の比較回路が、時定数回路の出力レベルと、第２の所定閾値とを比較して、時定数回路の出力レベルが第２の所定閾値未満のときにローレベルの判定信号を出力し、時定数回路の出力レベルが第２の所定閾値以上のときにハイレベルの判定信号を出力した波形（第２の判定信号）である。図１３（Ｎ）中に、第２の所定閾値を破線で示している。
【００７２】
第２の所定閾値は、適宜設定すればよいが、一例として、電界センサ１２が電界強度１００Ｖ／ｍ以上の電界を検出したときに、第２のレベル判定回路５３がハイレベルの判定信号を出力するように、第２の所定閾値を設定することが好ましい。言い換えると、第２の所定閾値を、電界強度１００Ｖ／ｍに対応させて設定することが好ましい。この理由は以下の通りである。実際の鉄塔（支持構造物９０）は、高さがまちまちであると共に地絡検出装置１の取り付け可能な位置の制約や動作後の表示部６の見やすさ等により、送配電線路１０１に対する地絡検出装置１の取り付け位置（送配電線路１０１と電界センサ１２との距離）はまちまちになる。又、非接地系統における送電電圧は、２２〜４４ｋＶが主になる。更に、送配電線路１０１の配置は、縦（垂直）配列、三角配列、水平配列がある。このような送配電線路１０１と地絡検出装置１との距離、送電電圧、相配列を考慮した場合、第２の所定閾値を電界強度１００Ｖ／ｍに対応した値で設定すると、一線地絡故障や二線地絡故障の発生時に第２の地絡判定部５０が地絡故障を確実に検出・判定することができる。又、地絡故障が発生していないときに誤って発生したと誤検出してしまうことがない。第２の所定閾値は、取り付ける場所の環境に対応させて、電界強度に対して設定すればよい。
【００７３】
図１４に、第３の地絡判定部６０（図３参照）の各部（Ｄ、Ｐ〜Ｔの位置）の波形の例を模式的に図示する。図１４（Ｄ）は、電流波形合成部３１の出力する合成電流波形である。図中に矢印で示した時刻に地絡故障が発生すると、合成電流波形のレベルが高くなる。図１４（Ｐ）は、第２の積分回路６１の積分波形である。合成電流波形を積分することで、例え合成電流波形がパルス状であっても、波形がなだらかになるので、後段でレベルを判定し易くなる。図１４（Ｑ）は、第２の反転増幅回路６２が積分波形を増幅した波形である。尚、第２の反転増幅回路６２に換えて、波形の極性を反転することなく増幅する非反転増幅回路を用いてもよい。図１４（Ｒ）は、第２の反転増幅回路６２の出力波形を整流した波形である。図１４（Ｓ）は、第３のレベル判定回路６４内の時定数回路の出力波形である。時定数回路によって、波形の細かい変動が吸収される。図１４（Ｔ）は、第３のレベル判定回路６４内の比較回路が、時定数回路の出力レベルと、第３の所定閾値とを比較して、時定数回路の出力レベルが第３の所定閾値未満のときにローレベルの判定信号を出力し、時定数回路の出力レベルが第３の所定閾値以上のときにハイレベルの判定信号を出力した波形（第３の判定信号）である。図１４（Ｓ）中に、第３の所定閾値を破線で示している。
【００７４】
第３の所定閾値は、適宜設定すればよいが、一例として、第１の電流センサ１１及び第２の電流センサ１３の検出した両電流の合成電流が０．５Ａ以上であるときに、第３の地絡判定部６０がハイレベルの判定信号を出力するように、第３の所定閾値を設定することが好ましい。この電流値は、地絡電流Ｉａの値、短絡故障による誘導電流の合成電流値、外来ノイズ等による合成電流値を考慮して、地絡故障の発生を確実に検出することができる値として決定したものである。尚、第３の所定閾値は、取り付ける場所の環境に対応させて、電流に対して設定すればよい。
【００７５】
図１５に、最終判定部３２の各波形の例を模式的に示す。
【００７６】
図１５（Ｋ）は、第１のレベル判定回路４８の出力した判定信号（第１の判定信号）の例である。図１５（Ｏ）は、第２のレベル判定回路５３の出力した判定信号（第２の判定信号）の例である。図１５（Ｔ）は、第３のレベル判定回路６４の出力した判定信号（第３の判定信号）の例である。図１５（Ｕ）は、最終判定部３２が図１５（Ｋ）、（Ｏ）、（Ｔ）に示す第１〜第３の判定信号の論理積を演算して出力した最終判定信号である。図１５（Ｕ）に示す最終判定信号がハイレベルのときに、地絡故障が発生していることを示し、ローレベルのときは、地絡故障が生じていないことを示す。最終判定信号がハイレベルになると、表示部６（図４参照）が作動する。
【００７７】
このように、第１の地絡判定部４０、第２の地絡判定部５０、及び第３の地絡判定部６０の全てが地絡故障の発生を検出した場合に、地絡故障が発生していると総合的に判定することで、誤検出を確実に防止することができ、地絡故障の発生を一層正確に検出することができる。
【００７８】
尚、第１の地絡判定部４０、第２の地絡判定部５０、及び第３の地絡判定部６０を備えている例を説明したが、地絡検出装置１が第１の地絡判定部４０だけを備えていてもよい。又、第１の地絡判定部４０及び第２の地絡判定部５０を備えて最終判定部３２が両判定信号の論理積を最終判定信号として出力するように構成してもよい。又、第１の地絡判定部４０及び第３の地絡判定部６０を備えて最終判定部３２が両判定信号の論理積を最終判定信号として出力するように構成してもよい。又、第１の地絡判定部４０、第２の地絡判定部５０、及び第３の地絡判定部６０を備え、これら３つの内、第１の地絡判定部４０を少なくとも含む２つ以上が地絡故障と判定したときに、最終判定部３２が、地絡故障の発生を示す最終判定信号を出力するように構成してもよい。
【００７９】
又、地絡検出装置１の各部をハードウエアで構成した例を説明したが、アナログ／デジタル変換器、及びＣＰＵ（中央処理演算装置）を備えて、図３に示す任意の部位の信号波形をアナログ／デジタル変換してデジタル化し、ソフトウエアによる処理で各部位の機能を実行する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１は地絡検出装置、２は第１のセンサ部、２ａは開閉機構、３は第２のセンサ部、３ａは開閉機構、４は判定部本体、６は表示部、６ａは蓋、６ｂは布、７は配線ケーブル、８は配線ケーブル、１１は第１の電流センサ、１２は電界センサ、１３は第２の電流センサ、２１は環状ケース、２２はコア材、２３はコイル、２５は絶縁体層、２６は銅箔層、２７は誘電体層、２８は銅箔層、３１は電流波形合成部、３２は最終判定部、３５は電源部、４０は第１の地絡判定部、４１は第１の増幅回路、４２は第１のリミッタ回路、４３は第１の積分回路、４４は第１の反転増幅回路、４５は第２のリミッタ回路、４６はリミッタ波形合成回路、４７は第１の整流回路、４８は第１のレベル判定回路、５０は第２の地絡判定部、５１は第２の増幅回路、５２は第２の整流回路、５３は第２のレベル判定回路、６０は第３の地絡判定部、６１は第２の積分回路、６２は第２の反転増幅回路、６３は第３の整流回路、６４は第３のレベル判定回路、９０は支持構造物、９１１〜９１４は脚、９２１〜９２４・９３１〜９３４は水平材、１０１・１０１ａは送配電線路、Ａ〜Ｕは各部の位置、Ｉａは地絡電流、Ｉｍ１〜Ｉｍ４は誘導電流、Ｉｓは短絡電流、Ｍ・Ｍａは磁界、Ｖ０は零相電圧である。
【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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