(57)【要約】【課題】トラッキング現象による漏電を簡単な処理により精度良く検出する。【解決手段】漏電検出部１０７は、交流電流の周期分の長さを有する第１の期間にサンプリングされた電流値と第１の期間よりも交流電流の周期分前の第２の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第１の指標値が第１の閾値を超えると判別され、第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第２の指標値が第２の閾値を超えると判別され、第１の期間にサンプリングされた電流値と第２の期間よりも交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第３の指標値が第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する。【選択図】図４
2015161666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器に交流電流を供給する電路を流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段により測定された電流の電流値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記交流電流の周期分の長さを有する第１の期間と、前記第１の期間よりも前記交流電流の周期分前の第２の期間と、前記第２の期間よりも前記交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間とに、前記サンプリング手段によりサンプリングされた電流値を記憶する電流値記憶手段と、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第２の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第１の指標値が、第１の閾値を超えるか否かを判別する第１の判別手段と、
前記第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と前記第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値との和をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの和の絶対値の平均値に対応する第２の指標値が、第２の閾値を超えるか否かを判別する第２の判別手段と、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第３の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第３の指標値が、第３の閾値を超えるか否かを判別する第３の判別手段と、
前記第１の判別手段により前記第１の指標値が前記第１の閾値を超えると判別され、前記第２の判別手段により前記第２の指標値が前記第２の閾値を超えると判別され、前記第３の判別手段により前記第３の指標値が前記第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する漏電検出手段と、を備える、
ことを特徴とする漏電検出装置。
【請求項２】
前記第３の期間は、前記第２の期間よりも前記交流電流の周期分前の期間である、
ことを特徴とする請求項１に記載の漏電検出装置。
【請求項３】
前記第１の期間は、連続的に到来する期間であり、
前記漏電検出手段は、前記第１の期間が終了する毎に、トラッキング現象による漏電が発生したか否かを判別し、
前記漏電検出手段は、直近の予め定められた回数の判別のうち、前記第１の判別手段により前記第１の指標値が前記第１の閾値を超えると判別され、前記第２の判別手段により前記第２の指標値が前記第２の閾値を超えると判別され、前記第３の判別手段により前記第３の指標値が前記第３の閾値を超えると判別された回数の割合が、予め定められた割合以上である場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の漏電検出装置。
【請求項４】
電気機器に交流電流を供給する電路を流れる電流を測定する電流測定ステップと、
前記電流測定ステップで測定された電流の電流値をサンプリングするサンプリングステップと、
前記交流電流の周期分の長さを有する第１の期間と、前記第１の期間よりも前記交流電流の周期分前の第２の期間と、前記第２の期間よりも前記交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間とに、前記サンプリングステップでサンプリングされた電流値を記憶する電流値記憶ステップと、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第２の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第１の指標値が、第１の閾値を超えるか否かを判別する第１の判別ステップと、
前記第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と前記第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値との和をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの和の絶対値の平均値に対応する第２の指標値が、第２の閾値を超えるか否かを判別する第２の判別ステップと、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第３の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第３の指標値が、第３の閾値を超えるか否かを判別する第３の判別ステップと、
前記第１の判別ステップで前記第１の指標値が前記第１の閾値を超えると判別され、前記第２の判別ステップで前記第２の指標値が前記第２の閾値を超えると判別され、前記第３の判別ステップで前記第３の指標値が前記第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する漏電検出ステップと、を備える、
ことを特徴とする漏電検出方法。
【請求項５】
電気機器に交流電流を供給する電路を流れる電流を測定する電流測定手段を備えるコンピュータを、
前記電流測定手段により測定された電流の電流値をサンプリングするサンプリング手段、
前記交流電流の周期分の長さを有する第１の期間と、前記第１の期間よりも前記交流電流の周期分前の第２の期間と、前記第２の期間よりも前記交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間とに、前記サンプリング手段によりサンプリングされた電流値を記憶する電流値記憶手段、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第２の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第１の指標値が、第１の閾値を超えるか否かを判別する第１の判別手段、
前記第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と前記第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値との和をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの和の絶対値の平均値に対応する第２の指標値が、第２の閾値を超えるか否かを判別する第２の判別手段、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第３の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第３の指標値が、第３の閾値を超えるか否かを判別する第３の判別手段、
前記第１の判別手段により前記第１の指標値が前記第１の閾値を超えると判別され、前記第２の判別手段により前記第２の指標値が前記第２の閾値を超えると判別され、前記第３の判別手段により前記第３の指標値が前記第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する漏電検出手段、として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラッキング現象による漏電を検出する漏電検出装置、漏電検出方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電源から電気機器に電力を供給する際、トラッキング現象により漏電することがある。トラッキング現象は、電源線間などに蓄積したホコリが湿気を帯びて導通し、時間の経過とともにこのホコリが炭化し、炭化した部分がショートして発火する現象である。トラッキング現象は、プラグとコンセントの間で発生することもあるし、電気機器が備える電源回路内の直流高圧印加部で発生することもある。
【０００３】
現在、トラッキング現象による漏電を検出する種々の技術が知られている。例えば、特許文献１には、商用電路に流れる負荷電流を検出し、所定の周期分の電流波形の波形率を計算し、計算結果に基づいてトラッキング電流が発生しているか否かを判定するトラッキング電流検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−００８１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トラッキング電流の発生により、必ずしも波形率が大きく変化するとは限らない。このため、特許文献１に開示されたトラッキング電流検出装置は、トラッキング電流が発生しているか否かを正確に判定することができない場合があった。また、特許文献１に開示されたトラッキング電流検出装置は、波形率を計算するための処理負荷が非常に大きくなっていた。このため、トラッキング現象による漏電を簡単な処理により精度良く検出することが可能な漏電検出装置が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、トラッキング現象による漏電を簡単な処理により精度良く検出するのに好適な漏電検出装置、漏電検出方法、及び、プログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る漏電検出装置は、
電気機器に交流電流を供給する電路を流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段により測定された電流の電流値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記交流電流の周期分の長さを有する第１の期間と、前記第１の期間よりも前記交流電流の周期分前の第２の期間と、前記第２の期間よりも前記交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間とに、前記サンプリング手段によりサンプリングされた電流値を記憶する電流値記憶手段と、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第２の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第１の指標値が、第１の閾値を超えるか否かを判別する第１の判別手段と、
前記第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と前記第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値との和をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの和の絶対値の平均値に対応する第２の指標値が、第２の閾値を超えるか否かを判別する第２の判別手段と、
前記第１の期間にサンプリングされた電流値と前記第３の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する第３の指標値が、第３の閾値を超えるか否かを判別する第３の判別手段と、
前記第１の判別手段により前記第１の指標値が前記第１の閾値を超えると判別され、前記第２の判別手段により前記第２の指標値が前記第２の閾値を超えると判別され、前記第３の判別手段により前記第３の指標値が前記第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する漏電検出手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、交流電流の周期分の長さを有する第１の期間にサンプリングされた電流値と第１の期間よりも交流電流の周期分前の第２の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第１の指標値が第１の閾値を超えると判別され、第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第２の指標値が第２の閾値を超えると判別され、第１の期間にサンプリングされた電流値と第２の期間よりも交流電流の周期の自然数倍分前の第３の期間にサンプリングされた電流値とに基づく第３の指標値が第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別される。従って、本発明によれば、トラッキング現象による漏電を簡単な処理により精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る漏電検出システムの構成図である。
【図２】電気機器が備える電源回路部の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る漏電検出装置の構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る漏電検出装置の機能を説明するための図である。
【図５】（Ａ）は、電源線を流れる電流の電流値を示す図である。（Ｂ）は、電源線間に印加される電圧の電圧値を示す図である。
【図６】（Ａ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流の電流値を示す図である。（Ｂ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流の電流値を示す図である。
【図７】第１の期間と第２の期間と第３の期間とを説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る漏電検出装置が実行する漏電検出処理を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す電流値チェック処理を示すフローチャートである。
【図１０】（Ａ）−（Ｆ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【図１１】（Ａ）−（Ｆ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【図１２】（Ａ）−（Ｆ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【図１３】（Ａ）−（Ｆ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【図１４】（Ａ）−（Ｆ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態の変形例に係る漏電検出システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施形態）
まず、本発明の実施形態に係る漏電検出システム１０００について説明する。漏電検出システム１０００は、トラッキング現象に起因する漏電を検出するシステムである。トラッキング現象は、電源線間等に蓄積したホコリが湿気を帯びて導通し、時間の経過とともにこのホコリが炭化し、炭化した部分がショートして発火する現象である。漏電検出システム１０００は、このトラッキング現象をなるべく早い段階で検出し、火災などの事故を未然に防ぐのに好適なシステムである。
【００１２】
トラッキング現象は、コンセント部で発生することもあるし、電源回路部で発生することもある。なお、コンセント部は、例えば、プラグ２１０とコンセント３３０の接触面の近傍の部分（図１において破線の矢印で示す部分）である。一方、電源回路部は、例えば、電気機器２００が備える電源回路内における直流の高電圧が印加される部分（図２において破線２８０で囲まれた部分）である。
【００１３】
漏電検出システム１０００は、漏電検出装置１００と、電気機器２００、２０１と、分電盤３００と、コンセント３３０、３３１と、警報装置５００とを備える。
【００１４】
漏電検出装置１００は、電路に流れる電流の電流値に基づいて、トラッキング現象による漏電を検出する。以下、「トラッキング現象による漏電」を、適宜、単に「漏電」という。漏電検出装置１００は、漏電を検出した場合、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に遮断指示信号を供給し、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に電路を遮断させる。また、漏電検出装置１００は、漏電を検出した場合、警報装置５００に警報指示信号を供給して、警報装置５００に漏電を検出した旨を報知させる。
【００１５】
電気機器２００は、プラグ２１０を介して電路から供給される電力により動作する。電気機器２００は、コンセント３３０に挿入されるプラグ２１０を備える。電気機器２０１は、プラグ２１１を介して電路から供給される電力により動作する。電気機器２０１は、コンセント３３１に挿入されるプラグ２１１を備える。電気機器２００、２０１は、ブロードバンドルータ、エアコン、給湯器、電気ストーブ、炊飯器、照明装置、電気カーペットなどである。
【００１６】
分電盤３００は、電力会社などから供給された電力を、需要家内で安全に使用できるように、電力を分配するための機器をまとめた箱である。分電盤３００は、主幹ブレーカー３１０と、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４と、を備える。
【００１７】
主幹ブレーカー３１０は、電力会社などから供給された電力を、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に分配する。主幹ブレーカー３１０は、漏電を検出した場合、需要家内への電力の供給を遮断する機能を有する。例えば、主幹ブレーカー３１０は、流入した電流の電流値と流出した電流の電流値との差が、予め定められた閾値以上であるか否かにより、漏電があるか否かを判別する。なお、主幹ブレーカー３１０は、基本的に、トラッキング現象による漏電を検出することはできない。その理由は、トラッキング現象により主幹ブレーカー３１０から分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に流出した電流（以下「トラッキング電流」という。）は、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４から主幹ブレーカー３１０に戻るためである。
【００１８】
本実施形態では、電線４０１（Ｌ１相）、電線４０２（Ｌ２相）、電線４０３（Ｎ相）の３本の電線を用いた単相３線式で、需要家内に電力が供給されるものとする。なお、Ｌ１相とＮ相との間の電位差、及び、Ｌ２相とＮ相との間の電位差は、いずれも１００Ｖ（実効値）である。一方、Ｌ１相とＬ２相との間の電位差は、２００Ｖ（実効値）である。本実施形態では、分岐ブレーカー３２１、３２２が、電線４０１と電線４０３とにより主幹ブレーカー３１０に接続される。分岐ブレーカー３２３、３２４が、電線４０２と電線４０３とにより主幹ブレーカー３１０に接続される。なお、電線４０１、４０２、４０３のことを、適宜、電源線、もしくは、電路という。
【００１９】
分岐ブレーカー３２１は、電線４０１と電線４０３とを介して、主幹ブレーカー３１０から供給された電力を、電気機器２００に供給する。分岐ブレーカー３２４は、電線４０２と電線４０３とを介して、主幹ブレーカー３１０から供給された電力を、電気機器２０１に供給する。
【００２０】
ここで、漏電検出装置１００が備える電力計１７は、電流検出部１７１と、電流検出部１７２と、電位検出部１７３と、電位検出部１７４と、電位検出部１７５と、を備える。電流検出部１７１は、Ｌ１相の電流（電線４０１に流れる電流）を検出する。電流検出部１７２は、Ｌ２相の電流（電線４０２に流れる電流）を検出する。電位検出部１７３は、Ｌ１相の電位（電線４０１の電位）を検出する。電位検出部１７４は、Ｌ２相の電位（電線４０２の電位）を検出する。電位検出部１７５は、Ｎ相の電位（電線４０３の電位）を検出する。
【００２１】
コンセント３３０は、電線４０１と電線４０３とにより分岐ブレーカー３２１に接続される。コンセント３３０は、プラグ２１０が挿入されると、プラグ２１０が備える２つの端子の間に、Ｌ１相の電位とＮ相の電位との電位差を印加する。コンセント３３１は、電線４０２と電線４０３とにより分岐ブレーカー３２４に接続される。コンセント３３１は、プラグ２１１が挿入されると、プラグ２１１が備える２つの端子の間に、Ｌ２相の電位とＮ相の電位との電位差を印加する。
【００２２】
警報装置５００は、漏電検出装置１００から受信した警報指示信号に従って、漏電が発生している旨を警報する。警報装置５００は、例えば、音、音声、画面表示などにより、漏電が発生していることを、ユーザに通知する。警報装置５００は、例えば、スピーカーや液晶ディスプレイを備える。
【００２３】
次に、図２を参照して、電気機器２００が備える電源回路部の構成について説明する。電気機器２００は、交流電源４００から供給された交流電力を直流電力に変換し、変換により得られた直流電力により動作する。なお、図２においては、理解を容易にするため、プラグ２１０やコンセント３３０を含む電力の供給源を、交流電源４００として表している。図２に示すように、電気機器２００は、バリスタ２２０、コンデンサ２３０、ダイオードブリッジ２４０、コンデンサ２５０、ＤＣ／ＤＣ（Direct Current/Direct Current）コンバータ２６０、負荷回路２７０を備える。
【００２４】
バリスタ２２０は、両端子間の電圧が低いうちは電気抵抗が高く、両端子間の電圧が高くなると電気抵抗が低くなる電子部品である。バリスタ２２０は、電源線間（プラグ２１０の両端の間）に接続される。
【００２５】
コンデンサ２３０は、両端子間に印加された電圧に応じて電荷を充電又は放電する電子部品である。コンデンサ２３０は、電源線間に接続される。バリスタ２２０とコンデンサ２３０は、電気機器２００が備える電源回路部の保護回路として機能する。
【００２６】
ダイオードブリッジ２４０は、入力端子間に印加された交流電圧を直流電圧に変換し、出力端子間に印加する電子回路である。ダイオードブリッジ２４０は、例えば、ブリッジ型に接続されたダイオードを備える。
【００２７】
コンデンサ２５０は、両端子間に印加された電圧に応じて電荷を充電又は放電する電子部品である。コンデンサ２３０は、ダイオードブリッジ２４０の出力端子間に接続される。コンデンサ２３０は、ダイオードブリッジ２４０の出力端子間の電圧を平滑化する。ダイオードブリッジ２４０とコンデンサ２５０は、ＡＣ／ＤＣ（Alternate Current/ Direct Current）コンバータとして機能する。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２６０は、入力端子間に印加された直流電圧を変換し、出力端子間に印加する回路である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２６０の両入力端子は、それぞれ、ダイオードブリッジ２４０の両出力端子に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２６０の両出力端子は、それぞれ、負荷回路２７０の両入力端子に接続される。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６０から供給された直流電力を、電圧値を変換して負荷回路２７０に供給する。
【００２９】
負荷回路２７０は、両入力端子間に供給された直流電力を動力源として動作する回路である。負荷回路２７０は、電気機器２００の種類などに応じた回路である。
【００３０】
なお、電源回路部は、破線２８０により示される部分である。電源回路部内の直流の高電圧が印加される部分（例えば、コンデンサ２５０の両端子間）では、トラッキング現象が発生する可能性がある。以下、電源回路部内の直流の高電圧が印加される部分で発生するトラッキング現象を、適宜、電源回路部で発生するトラッキング現象という。
【００３１】
次に、図３を参照して、漏電検出装置１００の物理的な構成について説明する。図３に示すように、漏電検出装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、フラッシュメモリ１４、ＲＴＣ（Real Time Clock）１５、タッチスクリーン１６、電力計１７、電力計インターフェース１８、外部機器インターフェース１９、宅内電気通信網インターフェース２０を備える。漏電検出装置１００が備える各構成要素は、バスを介して相互に接続される。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、漏電検出装置１００の全体の動作を制御する。なお、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムに従って動作し、ＲＡＭ１３をワークエリアとして使用する。
【００３３】
ＲＯＭ１２には、漏電検出装置１００の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。
【００３４】
ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワークエリアとして機能する。つまり、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
【００３５】
フラッシュメモリ１４は、各種の情報を記憶する不揮発性メモリである。例えば、フラッシュメモリ１４は、サンプリングにより取得された電流値などを記憶する。
【００３６】
ＲＴＣ１５は、計時用のデバイスである。ＲＴＣ１５は、例えば、電池を内蔵し、漏電検出装置１００の電源がオフの間も計時を継続する。ＲＴＣ１５は、例えば、水晶発振子を備える発振回路を備える。
【００３７】
タッチスクリーン１６は、ユーザによりなされたタッチ操作を検知し、検知の結果を示す信号をＣＰＵ１１に供給する。また、タッチスクリーン１６は、ＣＰＵ１１などから供給された画像信号に基づく画像を表示する。このように、タッチスクリーン１６は、漏電検出装置１００のユーザインターフェースとして機能する。
【００３８】
電力計１７は、主幹ブレーカー３１０から需要家に供給される電力を測定する。電力計１７は、電流検出部１７１と、電流検出部１７２と、電位検出部１７３と、電位検出部１７４と、電位検出部１７５とを備える。従って、電力計１７は、各相に流れる電流を測定する電流測定機能を有するとともに、各相の間の電位差を測定する電圧測定機能とを有する。また、電力計１７は、測定された電流値と測定された電圧値とに基づいて、電力値を算出する。電力計１７は、測定された電流値、測定された電圧値、測定された電力値を、電力計インターフェース１８に供給する。なお、電力計１７のサンプリング周期（例えば、５０μＳｅｃ）は、需要家内に供給される交流電流の周期（例えば、２０ｍＳｅｃ）よりも十分に短いものとする。
【００３９】
電力計インターフェース１８は、電力計１７を、漏電検出装置１００が備える各構成要素と接続するためのインターフェースである。電力計インターフェース１８は、電力計１７から供給された、電流値、電圧値、電力値などを予め定められた期間分記憶するバッファメモリを備える。電力計インターフェース１８は、自動的に、もしくは、ＣＰＵ１１による指示に従って、バッファメモリに記憶されている、電流値、電圧値、電力値を、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１３、フラッシュメモリ１４などに供給することができる。
【００４０】
外部機器インターフェース１９は、漏電検出装置１００に、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４や警報装置５００を接続するためのインターフェースである。外部機器インターフェース１９は、ＣＰＵ１１による制御に従って、遮断指示信号を分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に供給する。また、外部機器インターフェース１９は、ＣＰＵ１１による制御に従って、警報指示信号を警報装置５００に供給する。外部機器インターフェース１９は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）、特定小電力無線などの無線ＬＡＮなどに接続するためのＬＡＮインターフェース、もしくは、ＲＳ（Recommended-Standards）−２３２Ｃ、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４などのシリアル通信用のインターフェースである。
【００４１】
宅内電気通信網インターフェース２０は、漏電検出装置１００を宅内電気通信網に接続するためのインターフェースである。宅内電気通信網インターフェース２０は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）などのＬＡＮインターフェースを備える。
【００４２】
次に、図４を参照して、漏電検出装置１００の基本的な機能について説明する。漏電検出装置１００は、機能的には、電流測定部１０１、サンプリング部１０２、電流値記憶部１０３、第１の判別部１０４、第２の判別部１０５、第３の判別部１０６、漏電検出部１０７を備える。
【００４３】
電流測定部１０１は、電気機器２００に交流電流を供給する電路を流れる電流を測定する。この電路は、例えば、電線４０１や電線４０２である。電流測定部１０１は、例えば、電流検出部１７１、電流検出部１７２を備える。
【００４４】
サンプリング部１０２は、電流測定部１０１により測定された電流の電流値を、予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。サンプリング部１０２は、例えば、電力計１７を備える。
【００４５】
電流値記憶部１０３は、第１の期間と第２の期間と第３の期間とに、サンプリング部１０２によりサンプリングされた電流値を記憶する。第１の期間は、交流電流の周期分の長さを有する期間である。例えば、交流電流の周波数が５０Ｈｚである場合、交流電流の周期は２０ｍＳｅｃである。なお、第１の期間の開始時刻は、典型的には、最新時刻、つまり、現在時刻である。第２の期間は、第１の期間よりも交流電流の周期分前の期間である。従って、第２の期間の終了時刻が第１の期間の開始時刻となる。第３の期間は、第２の期間よりも交流電流の周期の自然数（１、２、３、・・・）倍分前の期間である。電流値記憶部１０３は、継続的に、サンプリング部１０２によりサンプリングされた電流値を記憶することができる。電流値記憶部１０３は、例えば、ＣＰＵ１１とフラッシュメモリ１４とを備える。
【００４６】
第１の判別部１０４は、第１の指標値が第１の閾値を超えるか否かを判別する。第１の指標は、第１の期間にサンプリングされた電流値と第２の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する値（典型的には、この平均値）である。第１の閾値は、第１の指標値が正常な値であるか否かを判別するための閾値である。なお、第１の指標値は、第１の閾値以下である場合に正常な値であり、第１の閾値を超える場合に異常な値であるものとする。第１の判別部１０４は、例えば、ＣＰＵ１１を備える。
【００４７】
第２の判別部１０５は、第２の指標値が第２の閾値を超えるか否かを判別する。第２の指標値は、第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値との和をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの和の絶対値の平均値に対応する値（典型的には、この平均値）である。なお、第２の指標値は、第２の閾値以下である場合に正常な値であり、第２の閾値を超える場合に異常な値であるものとする。第２の判別部１０５は、例えば、ＣＰＵ１１を備える。
【００４８】
第３の判別部１０６は、第３の指標値が第３の閾値を超えるか否かを判別する。第３の指標は、第１の期間にサンプリングされた電流値と第３の期間にサンプリングされた電流値との差をサンプリングされた順序に従ってそれぞれとったときの差の絶対値の平均値に対応する値（典型的には、この平均値）である。第３の閾値は、第３の指標値が正常な値であるか否かを判別するための閾値である。なお、第３の指標値は、第３の閾値以下である場合に正常な値であり、第３の閾値を超える場合に異常な値であるものとする。第３の判別部１０６は、例えば、ＣＰＵ１１を備える。
【００４９】
漏電検出部１０７は、第１の判別部１０４により第１の指標値が第１の閾値を超えると判別され、第２の判別部１０５により第２の指標値が第２の閾値を超えると判別され、第３の判別部１０６により第３の指標値が第３の閾値を超えると判別された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別する。漏電検出部１０７は、例えば、ＣＰＵ１１を備える。
【００５０】
ここで、第３の期間は、第２の期間よりも交流電流の周期分前の期間とすることができる。つまり、第３の期間の終了時刻を第２の期間の開始時刻とすることができる。
【００５１】
なお、第１の期間は、連続的に到来する期間とすることができる。この場合、ある第１の期間の終了時刻が、次の第１の期間の開始時刻となる。この場合、漏電検出部１０７は、第１の期間が終了する毎に、トラッキング現象による漏電が発生したか否かを判別する。
【００５２】
ここで、漏電検出部１０７は、直近の予め定められた回数の判別のうち、第１の判別部１０４により第１の指標値が第１の閾値を超えると判別され、第２の判別部１０５により第２の指標値が第２の閾値を超えると判別され、第３の判別部１０６により第３の指標値が第３の閾値を超えると判別された回数の割合が、予め定められた割合以上である場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別することができる。予め定められた回数は、例えば、１０回とすることができる。一方、予め定められた割合は、例えば、８割とすることができる。この場合、直近の１０回の判別のうち、第１の指標値と第２の指標値と第３の指標値とのいずれもが異常な値であると判別された回数が８回以上である場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別される。
【００５３】
次に、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して、電源線を流れる電流の電流値と、電源線間に印加される電圧の電圧値と、について説明する。図５（Ａ）は、電源線を流れる電流の電流値を示す図である。図５（Ｂ）は、電源線間に印加される電圧の電圧値を示す図である。
【００５４】
図５（Ａ）に示すように、電源線を流れる電流の電流値は、時間の経過とともに周期的に変化する。なお、電源線を流れる電流は、基本的に、電気機器２００が、ある運転モードで動作しているときに電気機器２００に流れる負荷電流である。ただし、トラッキング電流が発生した場合、このトラッキング電流が負荷電流に重畳されて、電源線を流れることになる。ここで、電源線を流れる電流の電流値は、基本的に、どの１周期期間内においても、ほぼ同じように変化する。つまり、いずれの１周期期間における電流波形もほぼ同じである。なお、電気機器２００の運転モードなどが変更された場合には、過渡的に、電流波形が変化することになる。しかしながら、この場合でも、いずれ、ほぼ同じ電流波形が繰り返されることになる。
【００５５】
図５（Ｂ）に示すように、電源線間に印加される電圧（商用電源の電圧）の電圧値は、時間の経過とともに周期的に変化する。電源線間に印加される電圧の電圧値は、基本的に、電気機器２００が有する負荷や電気機器２００の運転モードなどには依存せず、正弦関数により表される値となる。なお、電源線を流れる電流の電流値を示す電流波形と、電源線間に印加される電圧の電圧値を示す電圧波形との位相差は、基本的に、電気機器２００が有する負荷や電気機器２００の運転モードなどに依存する。
【００５６】
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、トラッキング現象により生じるトラッキング電流の電流値について説明する。図６（Ａ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流の電流値を示す図である。図６（Ｂ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流の電流値を示す図である。なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）における破線は、電源線間に印加される電圧の電圧値を示している。
【００５７】
図６（Ａ）に示すように、電源回路部では、電源線間に印加された電圧の位相に依存しないトラッキング電流が発生する。その理由は、電源回路部において印加されている電圧は、交流電圧ではなく、ＡＣ−ＤＣ変換により得られた直流電圧であるためである。ここで、電源回路部で発生したトラッキング電流は、電源線を流れる電流に影響を与えることになる。しかしながら、電源回路部で発生するトラッキング電流は、交流電圧の周期とは無関係である。このため、電源回路部で発生するトラッキング電流は、電源線を流れる電流の電流値を交流電流の周期毎に比較することにより発見されやすい。
【００５８】
一方、図６（Ｂ）に示すように、コンセント部では、電源線間に印加された電圧の位相に依存したトラッキング電流が発生する。その理由は、コンセント部において印加されている電圧は、交流電圧であるためである。ここで、コンセント部で発生したトラッキング電流は、電源線を流れる電流に重畳される。なお、コンセント部で発生するトラッキング電流は、交流電圧の位相に依存したものである。しかしながら、コンセント部で発生するトラッキング電流は、電流値が大きく変動するため、電源線を流れる電流の電流値を交流の周期毎に比較することにより発見可能である。
【００５９】
なお、トラッキング電流が発生しない場合、電気機器２００が動作するために電気機器２００に流れる負荷電流の電流波形は、どの１周期期間においても殆ど同じである。このため、電源線を流れる電流の電流波形が、１周期期間毎に異なる場合、トラッキング電流が発生しているとみなすことができる。
【００６０】
次に、図７を参照して、漏電の発生を検出する手法について説明する。図７は、第１の期間と第２の期間と第３の期間とを説明するための図である。
【００６１】
第１の期間は、ｔ１からｔ０までの期間である。ｔ０は、漏電の有無をチェックすることが可能となるチェック時刻である。ｔ１は、ｔ０よりも交流電流の周期分前の時刻である。第２の期間は、ｔ２からｔ１までの期間である。ｔ２は、ｔ１よりも交流電流の周期分前の時刻である。第３の期間は、ｔ３からｔ２までの期間である。ｔ３は、ｔ２よりも交流電流の周期分前の時刻である。第１の期間の前半の期間は、ｔ１からｔ４までの期間である。ｔ４は、ｔ１とｔ０との中間の時刻である。第１の期間の後半の期間は、ｔ４からｔ０までの期間である。本実施形態では、第１の指標値と第２の指標値と第３の指標値とに基づいて、漏電が発生しているか否かが判別される。
【００６２】
第１の指標値は、例えば、第１の期間における電流波形（以下「第１の電流波形」という。）と第２の期間における電流波形（以下「第２の電流波形」という。）との相関関係の低さを示す値である。つまり、第１の指標値は、第１の電流波形と第２の電流波形とが類似していないほど高い値となる。第１の指標値を示すＳ１は、以下の式（１）により定義される。Ｎは、交流電流の周期あたりのサンプリング数である。Ｉａ（ｎ）は、第１の期間においてｎ番目にサンプリングされた電流値である。Ｉｂ（ｎ）は、第２の期間においてｎ番目にサンプリングされた電流値である。
【００６３】
【数１】
2015161666.tif 000003
【００６４】
第２の指標値は、例えば、第１の期間の前半の期間における電流波形（以下「前半の電流波形」という。）と第１の期間の後半の期間における電流値の反数の波形（以下「後半の電流反転波形」という。）との相関関係の低さである。つまり、第２の指標値は、前半の電流波形と後半の電流反転波形とが類似していないほど高い値となる。なお、反数は、互いに加算したときに０になる数である。つまり、後半の電流反転波形は、第１の期間の後半の期間における電流波形（以下「後半の電流波形」という。）を、上下逆さに反転させた波形である。第２の指標値を示すＳ２は、以下の式（２）により定義される。Ｍは、Ｎの半分の値である。Ｉｄ（ｎ）は、第１の期間の後半の期間においてｎ番目にサンプリングされた電流値である。
【００６５】
【数２】
2015161666.tif 000004
【００６６】
第３の指標値は、例えば、第１の電流波形と第３の期間における電流波形（以下「第３の電流波形」という。）との相関関係の低さを示す値である。つまり、第３の指標値は、第１の電流波形と第３の電流波形とが類似していないほど高い値となる。第３の指標値を示すＳ３は、以下の式（３）により定義される。Ｉｃ（ｎ）は、第３の期間においてｎ番目にサンプリングされた電流値である。
【００６７】
【数３】
2015161666.tif 000005
【００６８】
ここで、第１の指標値が第１の閾値を超えているか否かが判別される。また、第２の指標値が第２の閾値を超えているか否かが判別される。さらに、第３の指標値が第３の閾値を超えているか否かが判別される。そして、第１の指標値が第１の閾値を超えていると判別され、第２の指標値が第２の閾値を超えていると判別され、さらに、第３の指標値が第３の閾値を超えていると判別された場合、総合判定がＮＧとなる。一方、第１の指標値が第１の閾値以下であると判別され、第２の指標値が第２の閾値以下であると判別され、又は、第３の指標値が第３の閾値以下であると判別された場合、総合判定がＯＫと判定される。
【００６９】
本実施形態では、総合判定が１回だけＮＧとなっただけでは、漏電が発生しているとは判定されない。漏電が発生していると判定されるのは、直近の予め定められた回数の総合判定のうち、ＮＧとなった総合判定の回数の割合が、予め定められた割合以上であったときである。例えば、直近の１０回の総合判定のうち、ＮＧとなった総合判定の割合が８割以上である場合（つまり、直近の１０回の総合判定のうち、８回以上の総合判定でＮＧと判定された場合）、漏電が発生していると判定される。このように、総合判定が１回だけＮＧとなっただけでは漏電が発生していると判定されない理由は、電気機器２００の動作モードが切り替えられる際、漏電が発生していなくても、総合判定がＮＧになる可能性があるためである。
【００７０】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、漏電検出装置１００が実行する漏電検出処理について説明する。なお、漏電検出装置１００は、電源が投入されたことに応答して、図８に示す漏電検出処理を開始する。
【００７１】
まず、ＣＰＵ１１は、電流の測定を開始する（ステップＳ１０１）。例えば、ＣＰＵ１１は、電力計インターフェース１８を介して、電力計１７に、測定開始指示信号を供給する。一方、電力計１７は、測定開始指示信号を供給されたことに応答して、電流の測定を開始する。以後、電力計１７は、サンプリング周期毎に、電流値を取得し、取得した電流値を電力計インターフェース１８に供給する。サンプリング周波数は、例えば、２０ｋＨｚ程度の値である。電力計１７は、取得した電流値を、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換によりデジタルデータにすることができる。
【００７２】
一方、電力計インターフェース１８は、電力計１７から供給される電流値を、順にバッファメモリに記憶する処理を開始する。なお、電力計１７は、電流とともに電圧の測定を開始することができる。この場合、例えば、電力計１７は、電圧の周期を測定することにより、交流電源の周期を求めることができる。また、電力計１７は、測定された電圧の立ち上がり又は立ち下がりをトリガとして、電流値のサンプリングを実行することができる。
【００７３】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０１の処理を完了すると、電流値を取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ１１は、電力計インターフェース１８が備えるバッファメモリに記憶されている電流値を取得し、フラッシュメモリ１４に記憶させる。なお、ＣＰＵ１１は、少なくとも、交流電流の周期の３倍の時間分（第１の期間と第２の期間と第３の期間とを含む期間）の電流値が、サンプリングされた順序に従って、フラッシュメモリ１４に記憶されるようにする。つまり、ＣＰＵ１１は、第３の期間よりも前の期間の電流値をフラッシュメモリ１４から削除することができる。
【００７４】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０２の処理を完了すると、現在時刻がチェック時刻であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。上述したように、チェック時刻は、漏電が発生しているか否かをチェックすることが可能となる時刻である。チェック時刻は、例えば、交流電流の周期が経過する毎に到来する時刻である。典型的には、チェック時刻は、２０ｍＳｅｃ毎に到来する時刻である。ＣＰＵ１１は、例えば、前回のチェック時刻以降、交流電流の周期とサンプリング周波数とにより求められる個数（Ｎ）の電流値が、新たにフラッシュメモリ１４に記憶されたと判別した場合に、現在時刻がチェック時刻であると判別することができる。例えば、基準時間が２０ｍＳｅｃであり、サンプリング周波数が２０ｋＨｚである場合、Ｎは、４００である。この場合、前回のチェック時刻以降、新たに４００個の電流値が取得された時刻が、次のチェック時刻となる。なお、ＣＰＵ１１は、例えば、ＲＴＣ１５により示される現在時刻に基づいて、現在時刻がチェック時刻であるか否かを判別することもできる。
【００７５】
ＣＰＵ１１は、現在時刻がチェック時刻でないと判別すると（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０２に処理を戻す。一方、ＣＰＵ１１は、現在時刻がチェック時刻であると判別すると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、電流値チェック処理を実行する（ステップＳ１０４）。電流値チェック処理については、図９を参照して詳細に説明する。図９は、電流値チェック処理を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、ＣＰＵ１１は、第１の指標値を算出する（ステップＳ２０１）。具体的には、ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４から、第１の期間にサンプリングされた電流値と、第２の期間にサンプリングされた電流値とを取得する。そして、ＣＰＵ１１は、式（１）に従って、第１の指標値を求める。
【００７７】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０１の処理を完了すると、第２の指標値を算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４から、第１の期間の前半の期間にサンプリングされた電流値と、第１の期間の後半の期間にサンプリングされた電流値とを取得する。そして、ＣＰＵ１１は、式（２）に従って、第２の指標値を求める。
【００７８】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０２の処理を完了すると、第３の指標値を算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４から、第１の期間にサンプリングされた電流値と、第３の期間にサンプリングされた電流値とを取得する。そして、ＣＰＵ１１は、式（３）に従って、第３の指標値を求める。
【００７９】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０３の処理を完了すると、第１の指標値が第１の閾値を超えたか否かを判別する（ステップＳ２０４）。ＣＰＵ１１は、第１の指標値が第１の閾値を超えたと判別すると（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、第２の指標値が第２の閾値を超えたか否かを判別する（ステップＳ２０５）。ＣＰＵ１１は、第２の指標値が第２の閾値を超えたと判別すると（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、第３の指標値が第３の閾値を超えたか否かを判別する（ステップＳ２０６）。
【００８０】
ＣＰＵ１１は、第３の指標値が第３の閾値を超えたと判別すると（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、総合判定をＯＫに設定する（ステップＳ２０７）。例えば、ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４に記憶されている総合判定情報を、最新の総合判定がＯＫであることを示すように更新する。
【００８１】
一方、ＣＰＵ１１は、第１の指標値が第１の閾値を超えていないと判別した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、第２の指標値が第２の閾値を超えていないと判別した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、又は、第３の指標値が第３の閾値を超えていないと判別した場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）、総合判定をＮＧに設定する（ステップＳ２０８）。例えば、ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４に記憶されている総合判定情報を、最新の総合判定がＮＧであることを示すように更新する。
【００８２】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０７又はステップＳ２０８の処理を完了すると、総合判定がＮＧである割合が閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０９）。ＣＰＵ１１は、例えば、フラッシュメモリ１４に記憶されている総合判定情報を参照して、最近１０回の総合判定のうち、ＮＧ判定となった総合判定が８回以上あるか否かを判別する。ＣＰＵ１１は、総合判定がＮＧである割合が閾値以上でないと判別すると（ステップＳ２０９：ＮＯ）、電流値チェック処理を完了する。なお、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０４の処理（電流値チェック処理）を完了すると、ステップＳ１０２に処理を戻す。
【００８３】
一方、ＣＰＵ１１は、総合判定がＮＧである割合が閾値以上であると判別すると（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、漏電がある旨を報知する（ステップＳ２１０）。例えば、ＣＰＵ１１は、外部機器インターフェース１９を介して、警報指示信号を、警報装置５００に送信する。一方、警報装置５００は、受信した警報指示信号に基づいて、トラッキング現象により漏電がある旨もしくはその可能性が高い旨をユーザに知らせる音や音声や画像を出力する。ＣＰＵ１１は、警報指示信号を、タッチスクリーン１６に供給してもよい。この場合、タッチスクリーン１６は、供給された警報指示信号に従って、トラッキング現象により漏電がある旨などをユーザに知らせる画像を表示する。
【００８４】
ＣＰＵ１１は、ステップＳ２１０の処理を完了すると、電路を遮断する（ステップＳ２１１）。具体的には、ＣＰＵ１１は、外部機器インターフェース１９を介して、遮断指示信号を、分岐ブレーカー３２１などに送信する。一方、分岐ブレーカー３２１などは、受信した遮断指示信号に従って、電路を遮断する。ＣＰＵ１１は、ステップＳ２１１の処理を完了すると、漏電検出処理を完了する。
【００８５】
次に、図１０（Ａ）−（Ｆ）を参照して、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果について説明する。図１０（Ａ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値を示す図である。図１０（Ｂ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第１の指標値を示す図である。図１０（Ｃ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第２の指標値を示す図である。図１０（Ｄ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第３の指標値を示す図である。図１０（Ｅ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく総合判定の結果を示す図である。図１０（Ｆ）は、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【００８６】
例えば、電気機器２００が弱風モードで動作するドライヤーである場合、測定電流の電流値は、正の振幅と負の振幅とが異なることになる。つまり、ドライヤーが弱風モードで動作する場合、交流電流の半波のみが流れるためである。図１０（Ａ）は、正の振幅（Ｉ１）よりも負の振幅（Ｉ２）の方が大きい例を示している。
【００８７】
この場合、図１０（Ｂ）に示すように、第１の指標値は、いずれも、第１の閾値以下の値となる。なお、第１の閾値は、図１０（Ｂ）に示す例では、破線で示す値（０．５Ａ）である。このように、第１の指標値は、いずれも、正常な値となる。
【００８８】
一方、図１０（Ｃ）に示すように、第２の指標値は、いずれも、第２の閾値よりも大きな値となる。なお、第２の閾値は、図１０（Ｃ）に示す例では、破線で示す値（０．５Ａ）である。このように、第２の指標値は、いずれも、異常な値となる。
【００８９】
また、図１０（Ｄ）に示すように、第３の指標値は、いずれも、第３の閾値以下の値となる。なお、第３の閾値は、図１０（Ｄ）に示す例では、破線で示す値（０．５Ａ）である。このように、第３の指標値は、いずれも、正常な値となる。
【００９０】
ここで、図１０（Ｅ）に示すように、総合判定は、いずれも、ＯＫ（正常）となる。この理由は、いずれの判定においても、第２の指標値は異常な値であるものの、第１の指標値と第３の指標値はいずれも正常な値であるためである。
【００９１】
この場合、図１０（Ｆ）に示すように、漏電判定は、１０回目以降、ＯＫ（正常）となる。なお、規定に満たない回数しか総合判定が得られていない場合（１回目以降９回目以前）、漏電判定はなされない。
【００９２】
このように、正負の振幅が異なる測定電流の電流値に基づいて漏電を判定した場合でも、誤判定を防ぐことが期待できる。
【００９３】
次に、図１１（Ａ）−（Ｆ）を参照して、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果について説明する。図１１（Ａ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値を示す図である。図１１（Ｂ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第１の指標値を示す図である。図１１（Ｃ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第２の指標値を示す図である。図１１（Ｄ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく第３の指標値を示す図である。図１１（Ｅ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく総合判定の結果を示す図である。図１１（Ｆ）は、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【００９４】
例えば、電気機器２００が同期モーターである場合、トルクの回転角変動（回転負荷変動）により、１周期毎に電流値が周期的に変わることになる。図１１（Ａ）は、大きな振幅（Ｉ３）となる１周期期間と小さな振幅（Ｉ４）となる１周期期間が交互に繰り返される例を示している。
【００９５】
この場合、図１１（Ｂ）に示すように、第１の指標値は、いずれも、第１の閾値よりも大きな値となる。このように、第１の指標値は、いずれも、異常な値となる。
【００９６】
また、図１１（Ｃ）に示すように、第２の指標値は、いずれも、第２の閾値よりも大きな値となる。このように、第２の指標値は、いずれも、異常な値となる。
【００９７】
一方、図１１（Ｄ）に示すように、第３の指標値は、いずれも、第３の閾値以下の値となる。このように、第３の指標値は、いずれも、正常な値となる。
【００９８】
ここで、図１１（Ｅ）に示すように、総合判定は、いずれも、ＯＫとなる。この理由は、いずれの判定においても、第１の指標値及び第２の指標値はいずれも異常な値であるものの、第３の指標値は正常な値であるためである。
【００９９】
この場合、図１１（Ｆ）に示すように、漏電判定は、１０回目以降、ＯＫとなる。
【０１００】
このように、周期毎に振幅が異なる測定電流の電流値に基づいて漏電を判定した場合でも、誤判定を防ぐことが期待できる。
【０１０１】
次に、図１２（Ａ）−（Ｆ）を参照して、モード切替時における測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果について説明する。図１２（Ａ）は、モード切替時における測定電流の電流値を示す図である。図１２（Ｂ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく第１の指標値を示す図である。図１２（Ｃ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく第２の指標値を示す図である。図１２（Ｄ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく第３の指標値を示す図である。図１２（Ｅ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく総合判定の結果を示す図である。図１２（Ｆ）は、モード切替時における測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【０１０２】
例えば、電気機器２００の動作モードが切り替わる場合、過渡的に、数周期かけて、電流値が変化することになる。図１２（Ａ）は、電気機器２００が、小さな振幅（Ｉ５）で動作する動作モードから大きな振幅（Ｉ６）で動作する動作モードに変更された例を示している。
【０１０３】
この場合、図１２（Ｂ）に示すように、第１の指標値は、１回目から４回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、５回目と６回目の判定では、いずれも、異常な値となり、７回目以降の判定では、いずれも、正常な値となる。
【０１０４】
また、図１２（Ｃ）に示すように、第２の指標値は、１回目から３回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、４回目から６回目までの判定では、いずれも、異常な値となり、７回目以降の判定では、いずれも、正常な値となる。
【０１０５】
また、図１２（Ｄ）に示すように、第３の指標値は、１回目から４回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、５回目から８回目までの判定では、いずれも、異常な値となり、９回目以降の判定では、いずれも、正常な値となる。
【０１０６】
ここで、図１２（Ｅ）に示すように、総合判定は、１回目から４回目までの判定では、いずれも、ＯＫとなり、５回目と６回目の判定では、いずれも、ＮＧとなり、７回目以降の判定では、いずれもＯＫとなる。
【０１０７】
この場合、図１２（Ｆ）に示すように、漏電判定は、１０回目以降、ＯＫとなる。この理由は、いずれの判定においても、直近の１０回の総合判定のうち８回以上の総合判定においてＮＧと判定されないためである。
【０１０８】
このように、モード変更時における測定電流の電流値に基づいて漏電を判定した場合でも、誤判定を防ぐことが期待できる。
【０１０９】
次に、図１３（Ａ）−（Ｆ）を参照して、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果について説明する。図１３（Ａ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値を示す図である。図１３（Ｂ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第１の指標値を示す図である。図１３（Ｃ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第２の指標値を示す図である。図１３（Ｄ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第３の指標値を示す図である。図１３（Ｅ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく総合判定の結果を示す図である。図１３（Ｆ）は、電源回路部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【０１１０】
図１３（Ａ）に示すように、例えば、電源回路部でトラッキング現象が発生した場合、測定電流は、１周期期間毎に、異なる波形となる。図１３（Ａ）は、電流値のサンプリングが１０回を超えたあたりで、電源回路部でトラッキング現象が発生した例を示している。
【０１１１】
この場合、図１３（Ｂ）に示すように、第１の指標値は、１回目から１０回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１１回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１１２】
また、図１３（Ｃ）に示すように、第２の指標値は、１回目から９回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１０回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１１３】
一方、図１３（Ｄ）に示すように、第３の指標値は、１回目から１１回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１２回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１１４】
このように、電源回路部でトラッキング現象が発生した後、第１の指標値と第２の指標値と第３の指標値とは、いずれも、異常な値に切り替わる。そして、全ての指標値が異常な値に切り替わったときに、総合判定が異常な値に切り替わる。つまり、図１３（Ｅ）に示すように、総合判定は、１回目から１１回目までの判定では、いずれも、ＯＫとなり、１２回目以降の判定では、いずれも、ＮＧとなる。
【０１１５】
この場合、図１３（Ｆ）に示すように、漏電判定は、１０回目から１８回目までの判定では、いずれも、ＯＫとなり、１９回目以降の判定では、いずれも、ＮＧとなる。
【０１１６】
このように、電源回路部でトラッキング現象が発生した場合、測定電流の電流値に基づいて適切に漏電の有無が検出される。
【０１１７】
次に、図１４（Ａ）−（Ｆ）を参照して、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果について説明する。図１４（Ａ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値を示す図である。図１４（Ｂ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第１の指標値を示す図である。図１４（Ｃ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第２の指標値を示す図である。図１４（Ｄ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく第３の指標値を示す図である。図１４（Ｅ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく総合判定の結果を示す図である。図１４（Ｆ）は、コンセント部で発生したトラッキング電流を含む測定電流の電流値に基づく漏電判定の結果を示す図である。
【０１１８】
図１４（Ａ）に示すように、例えば、コンセント部でトラッキング現象が発生した場合、測定電流は、１周期期間毎に、異なる波形となる。なお、コンセント部でトラッキング現象が発生した場合と電源回路部でトラッキング現象が発生した場合とでは、測定電流の１周期期間毎の波形の変化に違いがある。その理由は、電源回路部では、交流電圧の位相とは無関係にトラッキング電流が発生するが、コンセント部では、交流電圧の位相に依存してトラッキング電流が発生するためである。しかしながら、いずれの場合も、トラッキング電流により、１周期期間、２周期期間、もしくは、半周期期間毎に繰り返される電流波形が一致しなくなる点にかわりはない。従って、いずれの場合も、測定電流に基づいて、漏電が適切に検出される。図１４（Ａ）は、電流値のサンプリングが１０回を超えたあたりで、コンセント部でトラッキング現象が発生した例を示している。
【０１１９】
この場合、図１４（Ｂ）に示すように、第１の指標値は、１回目から１０回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１１回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１２０】
また、図１４（Ｃ）に示すように、第２の指標値は、１回目から９回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１０回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１２１】
一方、図１４（Ｄ）に示すように、第３の指標値は、１回目から１１回目までの判定では、いずれも、正常な値となり、１２回目以降の判定では、いずれも、異常な値となる。
【０１２２】
このように、コンセント部でトラッキング現象が発生した後、第１の指標値と第２の指標値と第３の指標値とは、いずれも、異常な値に切り替わる。そして、全ての指標値が異常な値に切り替わったときに、総合判定がＮＧに切り替わる。つまり、図１４（Ｅ）に示すように、総合判定は、１回目から１１回目までの判定では、いずれも、ＯＫとなり、１２回目以降の判定では、いずれもＮＧとなる。
【０１２３】
この場合、図１４（Ｆ）に示すように、漏電判定は、１０回目から１８回目までの判定では、いずれも、ＯＫとなり、１９回目以降の判定では、いずれも、ＮＧとなる。
【０１２４】
このように、コンセント部でトラッキング現象が発生した場合でも、測定電流の電流値に基づいて適切に漏電が検出される。
【０１２５】
本実施形態では、交流電流の周期分異なる時刻に測定された電流値の比較に基づく第１の指標値と、交流電流の周期の半分の時間分異なる時刻に測定された電流値の比較に基づく第２の指標値と、交流電流の周期の２以上の整数倍の時間分異なる時刻に測定された電流値の比較に基づく第３の指標値と、のいずれもが異常な値であると判定された場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別される。
【０１２６】
本実施形態では、第２の指標値が考慮されるため、例えば、交流電流の周期の自然数倍の時間分異なる時刻に測定された電流値の差が大きく、一方、交流電流の周期の半分の時間分異なる時刻に測定された電流値の絶対値の差が小さいような負荷電流が流れる電気機器においてトラッキング現象による漏電を検出する場合に、誤検出を減らすことができる。なお、ドライヤーのように、交流電流の１周期期間の前半の期間と後半の期間とで電流値の絶対値が異なる負荷電流が流れる電気機器に対しても、第１の指標値や第３の指標値が考慮されることで、誤検出を減らすことができる。
【０１２７】
また、本実施形態では、第３の指標値が考慮されるため、例えば、交流電流の周期の２以上の整数倍の周期で電流波形が繰り返される負荷電流が流れる電気機器において発生するトラッキング現象による漏電を、簡単な処理により、誤検出なく、検出することができる。このように、本実施形態によれば、トラッキング現象による漏電を簡単な処理により精度良く検出することができる。
【０１２８】
また、本実施形態では、交流電流の周期の２倍の時間分異なる時刻に測定された電流値の比較に基づく第３の指標値が、トラッキング現象による漏電の判定に用いられる。従って、本実施形態によれば、同期モーターのように、交流電流の周期の２倍の周期で繰り返される波形の負荷電流が流れる電気機器においてトラッキング現象による漏電を検出する場合に、誤検出を減らすことができる。
【０１２９】
また、本実施形態では、直近の予め定められた回数の総合判定のうち、ＮＧ判定となった総合判定の割合が予め定められた割合以上である場合、トラッキング現象による漏電が発生したと判別される。このため、本実施形態によれば、動作モードの切替時などにおいて、電気機器の負荷電流が過渡的に変動する場合に、誤検出を減らすことができる。
【０１３０】
なお、本実施形態によれば、電源回路部で発生したトラッキング現象、コンセント部で発生したトラッキング現象のいずれも、発火前の段階である火花段階で検知することが可能である。また、検出漏れのリスクと誤検出のリスクとを比較衡量して、第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、予め定められた回数、予め定められた割合などを調整することができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、トラッキング現象による漏電を検出するために追加すべき構成は非常に少なくて済む。例えば、本発明を適用するシステムが、予め、電力計と、わずかな容量のバッファメモリと、簡単な演算を実行可能な演算装置とを備えている場合、追加すべき構成は不要である。また、電流波形の前処理や統計処理が不要であるため、トラッキング現象による漏電が発生してから、発生した漏電を検出するまでの遅延時間も少なくて済む（電源電流の周期の１０倍程度（例えば、２００ｍＳ程度））。
【０１３２】
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
【０１３３】
本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。
【０１３４】
例えば、漏電検出装置１００は、第１の指標値と第２の指標値とに基づく総合判定の結果、もしくは、第１の指標値と第３の指標値とに基づく総合判定の結果に応じて、漏電が発生しているか否かを判別することができる。つまり、本発明において、誤検出のリスクと検出漏れのリスクとを比較衡量して、第１の指標値と第２の指標値と第３の指標値とのうちの少なくとも２つの指標値に基づく総合判定の結果に応じて、漏電が発生しているか否かを判別することができる。この場合において、２つ以上の指標値に基づく判定結果の論理積に代えて、２つ以上の指標値に基づく判定結果の論理和を総合判定とすることができる。
【０１３５】
上記実施形態では、直近の予め定められた回数の総合判定のうち、ＮＧと判定された総合判定の回数の割合が予め定められた割合以上である場合、漏電が発生していると判別される例について説明した。本発明において、総合判定から漏電の発生の有無を判別する手法は、この例に限定されない。例えば、予め定められた回数以上連続して総合判定においてＮＧと判定された場合、漏電が発生したと判別されてもよい。この場合でも、動作モードの変動による過渡的な電流値の揺らぎに基づく誤検出を抑制することが可能である。
【０１３６】
上記実施形態では、電力計インターフェース１８が備えるバッファメモリに記憶された電流値がフラッシュメモリ１４に転送されてから使用される例について説明した。本発明において、電力計インターフェース１８が備えるバッファメモリに記憶された電流値が転送されずに使用されてもよいことは勿論である。なお、本発明では、交流電流の周期の３倍程度の期間にサンプリングされた電流値が記憶されればよいので、バッファメモリのサイズは大きくなくてもよい。
【０１３７】
上記実施形態では、漏電の検出対象となる１つの系統（例えば、Ｌ１相とＮ相とにより電力が供給される系統）に接続される電気機器２００が１つである例について説明した。本発明において、漏電の検出対象となる１つの系統に接続される電気機器２００が２つ以上であってもよい。この場合、２つ以上の電気機器２００に流れる合計の電流が電路に流れることになる。しかしながら、この場合でも、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【０１３８】
上記実施形態では、主幹ブレーカー３１０に流れる電流の電流値が測定される例について説明した。本発明において、電流値を測定する電流は、この例に限定されない。例えば、図１５に示すように、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に流れる電流の電流値が測定されてもよい。以下、本発明の実施形態の変形例に係る漏電検出システム１１００について説明する。以下では、基本的に、変形例に係る漏電検出システム１１００が上記実施形態に係る漏電検出システム１０００と異なる部分について説明する。
【０１３９】
図１５は、変形例に係る漏電検出システム１１００を示す図である。図１５に示すように、漏電検出システム１１００は、漏電検出装置１００に代えて漏電検出装置１５０を備える点などが、漏電検出システム１０００と異なる。
【０１４０】
漏電検出装置１５０は、電力計１７に代えて、電位検出部１７３、１７４、１７５、電流検出部１７６、１７７、１７８、１７９、を備える電力計、を備える。電流検出部１７６は、Ｌ１相の電流（電線４０１に流れる電流）のうち、分岐ブレーカー３２１に流れる電流を検出する。電流検出部１７７は、Ｌ１相の電流のうち、分岐ブレーカー３２２に流れる電流を検出する。電流検出部１７８は、Ｌ２相の電流（電線４０２に流れる電流）のうち、分岐ブレーカー３２３に流れる電流を検出する。電流検出部１７９は、Ｌ２相の電流のうち、分岐ブレーカー３２４に流れる電流を検出する。ここで、漏電検出装置１５０は、分岐ブレーカー毎に、漏電検出処理を実行することができる。
【０１４１】
かかる構成によれば、分岐ブレーカー毎に、トラッキング現象による漏電が検出される。従って、変形例に係る漏電検出装置１５０によれば、トラッキング現象の発生箇所、発生系統を特定可能となる。また、変形例に係る漏電検出装置１５０によれば、トラッキング現象の発生を検出した場合、トラッキング現象が発生していない系統の分岐ブレーカーを遮断せずに済み、利便性が高まる。
【０１４２】
上記実施形態では、漏電検出装置１００は、漏電を検出した場合、直接、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４を遮断し、警報装置５００に警報させる例について説明した。本発明において、漏電検出装置１００は、図示しない宅内制御装置を介して、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４を遮断し、警報装置５００に警報させることができる。
【０１４３】
この場合、漏電検出装置１００は、宅内電気通信網インターフェース２０により、図示しない宅内電気通信網を介して、宅内制御装置と通信する。具体的には、漏電検出装置１００は、遮断指示信号や警報指示信号を、宅内制御装置に供給する。一方、宅内制御装置は、漏電検出装置１００から遮断指示信号を受信したことに応答して、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４に遮断指示信号を送信し、分岐ブレーカー３２１、３２２、３２３、３２４を遮断する。また、宅内制御装置は、漏電検出装置１００から警報指示信号を受信したことに応答して、警報指示信号を警報装置５００に送信し、警報装置５００に警報させる。なお、宅内制御装置は、漏電がある旨を自らユーザに報知してもよい。
【０１４４】
上記実施形態では、第３の期間が第２の期間よりも交流電流の周期分前の期間である例について説明した。本発明において、第３の期間は、この例に限定されない。例えば、第３の期間は第２の期間よりも交流電流の周期の自然数（１、２、３、・・・）倍分前のあらゆる期間であってもよい。
【０１４５】
上記実施形態では、第１の指標値、第２の指標値、第３の指標値が、差もしくは和の絶対値の合計値をサンプリング数で除算した平均値である例について説明した。本発明において、第１の指標値、第２の指標値、第３の指標値が、差もしくは和の絶対値の合計値であってもよい。この場合、第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値として、サンプリング数倍された閾値を用いればよい。かかる構成によれば、除算の必要がなく、差もしくは和のみの演算により、各指標値を求めることが可能となるため、処理速度の向上が期待できる。
【０１４６】
本発明に係る漏電検出装置１００、１５０の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係る漏電検出装置１００、１５０として機能させることも可能である。
【０１４７】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
【０１４８】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、交流電力により動作する電気機器を備えるシステムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１１  ＣＰＵ、１２  ＲＯＭ、１３  ＲＡＭ、１４  フラッシュメモリ、１５  ＲＴＣ、１６  タッチスクリーン、１７  電力計、１８  電力計インターフェース、１９  外部機器インターフェース、２０  宅内電気通信網インターフェース、１００、１５０  漏電検出装置、１０１  電流測定部、１０２  サンプリング部、１０３  電流値記憶部、１０４  第１の判別部、１０５  第２の判別部、１０６  第３の判別部、１０７  漏電検出部、１７１、１７２、１７６、１７７、１７８、１７９  電流検出部、１７３、１７４、１７５  電位検出部、２００、２０１  電気機器、２１０、２１１  プラグ、２２０  バリスタ、２３０、２５０  コンデンサ、２４０  ダイオードブリッジ、２６０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２７０  負荷回路、２８０  破線、３００  分電盤、３１０  主幹ブレーカー、３２１、３２２、３２３、３２４  分岐ブレーカー、３３０、３３１  コンセント、４００  交流電源、４０１、４０２、４０３  電線、５００  警報装置、１０００、１１００  漏電検出システム
【図１】
2015161666.tif 000006
【図２】
2015161666.tif 000007
【図３】
2015161666.tif 000008
【図４】
2015161666.tif 000009
【図５】
2015161666.tif 000010
【図６】
2015161666.tif 000011
【図７】
2015161666.tif 000012
【図８】
2015161666.tif 000013
【図９】
2015161666.tif 000014
【図１０】
2015161666.tif 000015
【図１１】
2015161666.tif 000016
【図１２】
2015161666.tif 000017
【図１３】
2015161666.tif 000018
【図１４】
2015161666.tif 000019
【図１５】
2015161666.tif 000020