(57)【要約】      （修正有）【課題】第１乃至第３送電線夫々の電流の値に応じた値の出力電圧を出力することができる電流検出装置を提供する。【解決手段】三相の第１乃至第３送電線Ｌ１，Ｌ２Ｌ３夫々に供給されている第１電流に応じて第２電流が夫々発生する第１乃至第３変流器ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３における前記第２電流に基づいて、前記第１乃至第３送電線の前記第１電流の値に応じた値の出力電圧を夫々出力する第１乃至第３出力回路６１，６２，６３、を備え、前記第１乃至第３出力回路は夫々、前記第２電流を整流する整流回路Ｄ１，Ｄ２と、前記整流回路で整流された前記第２電流に基づいて充電されるキャパシタＣ１，Ｃ２と、前記第１乃至第３送電線夫々の前記第１電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の前記出力電圧を、前記キャパシタの両端の電圧に基づいて出力するための第１抵抗Ｒ２０と、を有する。【選択図】図２
2015118001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相の第１乃至第３送電線夫々に供給されている第１電流に応じて第２電流が夫々発生する第１乃至第３変流器における前記第２電流に基づいて、前記第１乃至第３送電線の前記第１電流の値に応じた値の出力電圧を夫々出力する第１乃至第３出力回路、を備え、
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記第２電流を整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された前記第２電流に基づいて充電されるキャパシタと、
前記第１乃至第３送電線夫々の前記第１電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の前記出力電圧を、前記キャパシタの両端の電圧に基づいて出力するための第１抵抗と、を有する
ことを特徴とする電流検出回路。
【請求項２】
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記キャパシタが充電されるときの第１時定数を設定するための第２抵抗、を更に有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電流検出回路。
【請求項３】
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記キャパシタが放電されるときの第２時定数を設定するための第３抵抗、を更に有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電流検出回路。
【請求項４】
前記第１及び第２時定数は、前記出力電圧の値が前記第１電流の最大値及び前記第１電流の最小値の差分に応じた値となるように設定される
ことを特徴とする請求項３に記載の電流検出回路。
【請求項５】
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記出力電圧を平滑化するためのフィルタ回路、を更に有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電流検出回路。
【請求項６】
三相の第１乃至第３送電線夫々に供給されている第１電流に応じて第２電流が夫々発生する第１乃至第３変流器における前記第２電流に基づいて、前記第１乃至第３送電線の前記第１電流の値に応じた値の出力電圧を夫々出力する第１乃至第３出力回路と、
前記第１乃至第３送電線夫々の前記第１電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置と、を備え、
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記第２電流を整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された前記第２電流に基づいて充電されるキャパシタと、
前記アナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の前記出力電圧を、前記キャパシタの両端の電圧に基づいて出力するための抵抗と、を有する
ことを特徴とする電流検出装置。
【請求項７】
三相の第１乃至第３送電線夫々に供給されている第１電流に応じて第２電流が夫々発生する第１乃至第３変流器と、
前記第１乃至第３変流器における前記第２電流に基づいて、前記第１乃至第３送電線の前記第１電流の値に応じた値の出力電圧を夫々出力する第１乃至第３出力回路と、
前記第１乃至第３送電線夫々の前記第１電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置と、を備え、
前記第１乃至第３出力回路は夫々、
前記第２電流を整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された前記第２電流に基づいて充電されるキャパシタと、
前記アナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の前記出力電圧を、前記キャパシタの両端の電圧に基づいて出力するための抵抗と、を有する
ことを特徴とする電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流検出回路、電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、送電線に供給されている電流値に応じた値の電圧を出力する出力回路が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１―３０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の出力回路は、三相送電線における一相の送電線の電流値に応じた値の電圧を出力する。このため、この出力回路から出力される電圧に基づいて、三相の送電線夫々の電流値を検出することが困難となる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、三相の第１乃至第３送電線夫々に供給されている第１電流に応じて第２電流が夫々発生する第１乃至第３変流器における前記第２電流に基づいて、前記第１乃至第３送電線の前記第１電流の値に応じた値の出力電圧を夫々出力する第１乃至第３出力回路、を備え、前記第１乃至第３出力回路は夫々、前記第２電流を整流する整流回路と、前記整流回路で整流された前記第２電流に基づいて充電されるキャパシタと、前記第１乃至第３送電線夫々の前記第１電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の前記出力電圧を、前記キャパシタの両端の電圧に基づいて出力するための第１抵抗と、を有することを特徴とする電流検出回路である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１乃至第３送電線夫々の電流の値に応じた値の出力電圧を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態における送電系統を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における出力回路を示す図である。
【図３】キャパシタが充電されるときの第１時定数を説明するための図である。
【図４】キャパシタが放電されるときの第２時定数を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態における送電線の電流と出力回路から出力される電圧とを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態における出力回路による検出誤差を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態における事故時に直流成分が重畳したときの送電線の電流と出力回路から出力される電圧とを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態における送電系統を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における出力回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
[第１実施形態]
＝＝＝送電系統＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における送電系統について説明する。図１は、本実施形態における送電系統を示す図である。
【００１１】
送電系統１００は、送電線Ｌ１００、遮断器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、変流器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、補助変流器ＳＴ１（第１変流器）、補助変流器ＳＴ２（第２変流器）、補助変流器ＳＴ３（第３変流器）、リレー装置１０１、累積遮断量カウンタ６（電流検出装置）を有する。尚、累積遮断量カウンタ６と、補助変流器ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３とが電流検出装置に相当することとしてもよい。
【００１２】
送電線Ｌ１００は、三相送電線であり、各相の送電線としての送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有している。送電線Ｌ１乃至Ｌ３には夫々、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３が設けられている。
【００１３】
遮断器Ｂ１乃至Ｂ３は、遮断信号Ｓ１を受信したときに送電線Ｌ１乃至Ｌ３における遮断器Ｂ１乃至Ｂ３が設けられている位置を遮断する。遮断器Ｂ１乃至Ｂ３は、接続信号（不図示）を受信したときに送電線Ｌ１乃至Ｌ３における遮断器Ｂ１乃至Ｂ３が設けられている位置を接続する。
【００１４】
変流器ＣＴ１乃至ＣＴ３は夫々、送電線Ｌ１乃至Ｌ３に設けられ、送電線Ｌ１乃至Ｌ３に供給される電流に応じた電流が発生する。変流器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３は夫々、導電線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を介してリレー装置１０１に接続されている。変流器ＣＴ１乃至ＣＴ３で発生した電流は、リレー装置１０１に供給される。
【００１５】
リレー装置１０１は、変流器ＣＴ１乃至ＣＴ３から供給された電流に基づいて、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の短絡事故、地絡事故（「送電線の事故」とも称する）等を検出する。リレー装置１０１は、送電線の事故を検出したとき、遮断信号Ｓ１を出力する。尚、遮断信号Ｓ１は、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３と、累積遮断量カウンタ６に供給される。リレー装置１０１は、送電線の事故を検出しないとき、遮断信号Ｓ１を出力しないこととする。
【００１６】
補助変流器ＳＴ１乃至ＳＴ３は夫々、導電線Ｌ１１乃至Ｌ１３に設けられ、変流器ＣＴ１乃至ＣＴ３からリレー装置１０１に供給される電流に応じた交流電流が発生する。つまり、補助変流器ＳＴ１乃至ＳＴ３は夫々、送電線Ｌ１乃至Ｌ３に供給されている交流電流（第１電流）に応じて交流電流（第２電流）が発生する。
【００１７】
累積遮断量カウンタ６は、補助変流器ＳＴ１乃至ＳＴ３で発生する電流及び遮断信号Ｓ１に基づいて、累積遮断量を算出する装置である。尚、累積遮断量は、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３の遮断による例えば遮断器Ｂ１乃至Ｂ３の接点等の損耗についての点検を行う目安として用いられる指標である。累積遮断量は、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３の遮断回数と遮断器Ｂ１乃至Ｂ３において遮断された事故電流の大きさに基づいて算出される。尚、遮断された事故電流の大きさとは、送電線の事故が発生した後に送電線Ｌ１乃至Ｌ３が遮断されるときの、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流のピークトゥピーク値に応じた値を示していることとする。
【００１８】
＝＝＝累積遮断量カウンタ＝＝＝
以下、図１を参照して、本実施形態における累積遮断量カウンタについて説明する。
【００１９】
累積遮断量カウンタ６は、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２、第２入力端子Ｔ３、Ｔ４、第３入力端子Ｔ５、Ｔ６、第４入力端子Ｔ７、出力端子Ｔ８を有する。
【００２０】
第１入力端子Ｔ１、Ｔ２には、補助変流器ＳＴ１の両端が接続される。第２入力端子Ｔ３、Ｔ４には、補助変流器ＳＴ２の両端が接続される。第３入力端子Ｔ５、Ｔ６には、補助変流器ＳＴ３の両端が接続される。第４入力端子Ｔ７には、遮断信号Ｓ１が入力される。出力端子Ｔ８は、累積遮断量についての情報を出力するための端子である。
【００２１】
累積遮断量カウンタ６は、更に、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３、処理装置７１、入力装置７２、出力装置７３、表示装置７４、計時装置７５、記憶装置７６を有する。尚、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３が、電流検出回路に相当する。
【００２２】
第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３は夫々、補助変流器ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３から交流電流が入力されて、当該交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を出力する回路である。
【００２３】
処理装置７１は、記憶装置７６に記憶されているプログラムを実行することにより、累積遮断量を算出したり、累積遮断量カウンタ６を統括制御したりする例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。
【００２４】
入力装置７２は、処理装置７１に対して制御命令を入力するための例えば操作スイッチである。出力装置７３は、処理装置７１で算出された累積遮断量を示す情報を出力する装置である。表示装置７４は、累積遮断量カウンタ６の状態を表示する例えば状態表示用の発光ダイオードである。計時装置７５は、例えばリアルタイムクロックである。
【００２５】
＝＝＝出力回路＝＝＝
以下、図２を参照して、本実施形態における出力回路について説明する。図２は、本実施形態における出力回路を示す図である。尚、第１出力回路６１の構成と、第２出力回路６２の構成及び第３出力回路６３の構成とは同様であるので、説明の便宜上、第１出力回路６１の回路図が示されており、第２出力回路６２の回路図及び第３出力回路６３の回路図は省略されている。
【００２６】
第１出力回路６１は、補助変流器ＳＴ１から交流電流が入力されて、当該交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を出力端子Ｔ１１、Ｔ１２から出力する回路である。尚、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２から出力された直流電圧は、処理装置７１のアナログデジタル変換装置（不図示）に供給される。尚、このアナログデジタル変換装置は、送電線Ｌ１乃至Ｌ３夫々の電流の値を求めるための装置である。第１出力回路６１は、抵抗Ｒ０、第１直列接続抵抗Ｒ１０（第２抵抗）、ダイオードＤ１、Ｄ２（整流回路）、キャパシタＣ１、Ｃ２、第２直列接続抵抗Ｒ２０（第３抵抗）、第３直列接続抵抗Ｒ３０（第１抵抗、第３抵抗）、直列接続体Ｒ４０（フィルタ回路）、ダイオードＤ３、Ｄ４を有する。
【００２７】
＜各素子＞
抵抗Ｒ０は、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力される交流電流を交流電圧に変換するための固定抵抗器である。抵抗Ｒ０は、例えば第１出力回路６１の入力インピーダンスとして機能する。
【００２８】
第１直列接続抵抗Ｒ１０は、キャパシタＣ１、Ｃ２が充電されるときのキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の電圧の時定数としての第１時定数を調整（設定）するための抵抗である。第１直列接続抵抗Ｒ１０は、固定抵抗器としての抵抗Ｒ１と、可変抵抗器としての抵抗Ｒ２とを有する。
【００２９】
ダイオードＤ１、Ｄ２は、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力される交流電流を直流電流に変換する一対のダイオードである。尚、例えば、ダイオードＤ１、Ｄ２は、ショットキーバリアタイプのダイオードであることとしてもよい。
【００３０】
キャパシタＣ１、Ｃ２は、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力される交流電流に基づいて充電される一対のキャパシタである。キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２には、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力される交流電流の値に応じた値の電圧が発生する。つまり、キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２には、送電線Ｌ１に供給される交流電流の値に応じた値の電圧が発生する。尚、例えば、キャパシタＣ１、Ｃ２は夫々、例えば４個等の複数のキャパシタが接続されて形成されることとしてもよい。
【００３１】
第２直列接続抵抗Ｒ２０及び第３直列接続抵抗Ｒ３０は、キャパシタＣ１、Ｃ２を放電させるための抵抗である。第２直列接続抵抗Ｒ２０及び第３直列接続抵抗Ｒ３０は、キャパシタＣ１、Ｃ２が放電されるときのキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の電圧の時定数としての第２時定数を調整（設定）するための抵抗としても機能する。第３直列接続抵抗Ｒ３０は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生する直流電圧のレベルを調整するためのゲイン調整用の抵抗としても機能する。尚、第２直列接続抵抗Ｒ２０は、可変抵抗器としての抵抗Ｒ３と、固定抵抗器としての抵抗Ｒ４を有する。第３直列接続抵抗Ｒ３０は、固定抵抗器としての抵抗Ｒ５、Ｒ７、可変抵抗器としての抵抗Ｒ６を有する。抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７の抵抗値は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生する直流電圧のレベルが処理装置７１のアナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内となるように設定される。入力電圧範囲は、アナログデジタル変換装置の仕様に基づいて予め定められている電圧範囲であることとする。尚、抵抗Ｒ６は、抵抗Ｒ８の一端が接続されるタップ付きの抵抗器である。
【００３２】
直列接続体Ｒ４０は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生する直流電圧を平滑化する。つまり、直列接続体Ｒ４０は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生する直流電圧にノイズが重畳するのを防止するためのローパスフィルタとして機能する。直列接続体Ｒ４０は、固定抵抗器としての抵抗Ｒ８、キャパシタＣ３を有する。
【００３３】
ダイオードＤ３、Ｄ４は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に過電圧が発生するのを防止するための一対の保護ダイオードである。尚、過電圧とは、例えば、電源電圧ＶＣＣよりも高く且つ処理装置７１に印加されたときに処理装置７１を損傷させる虞がある電圧を示している。
【００３４】
＜各素子の接続＞
抵抗Ｒ０の両端は、第１入力端子Ｔ１、Ｔ２に接続される。第１直列接続抵抗Ｒ１０の一端は、抵抗Ｒ０の一端及び第１入力端子Ｔ１に共通に接続される。第１直列接続抵抗Ｒ１０の他端は、ダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ２のカソードと共通に接続される。つまり、第１直接接抵抗Ｒ１０は、ダイオードＤ１を介してキャパシタＣ１と直列に接続され、ダイオードＤ２を介してキャパシタＣ２と直列に接続される。ダイオードＤ１、Ｄ２は、導電線１０３から導電線１０２に向かう方向が順方向となるように導電線１０３、１０２の間で直列に接続される。キャパシタＣ１、Ｃ２は、導電線１０２、１０３の間で直列に接続される。第２直列接続抵抗Ｒ２０、第３直列接続抵抗Ｒ３０は夫々、導電線１０２、１０３の間に接続される。つまり、第２直列接続抵抗Ｒ２０、第３直列接続抵抗Ｒ３０は、キャパシタＣ１、Ｃ２に対して並列に接続される。抵抗Ｒ８の一端は、前述したように抵抗Ｒ６の可変タップに接続される。抵抗Ｒ８の他端は、キャパシタＣ３の一端、ダイオードＤ４のカソード、ダイオードＤ３のアノード、出力端子Ｔ１１に共通に接続される。キャパシタＣ３の他端は、導電線１０３に接続される。尚、導電線１０３の一端は、出力端子Ｔ１２に接続されている。ダイオードＤ４のアノードは、導電線１０３に接続される。ダイオードＤ３のカソードには、電源電圧ＶＣＣが印加されている。尚、電源電圧ＶＣＣは、例えば、累積遮断量カウンタ６を動作させるための電圧であることとする。
【００３５】
＜動作＞
＝キャパシタの充電＝
第１入力端子Ｔ１の電位が第１入力端子Ｔ２の電位よりも高い場合、第１入力端子Ｔ１から電流（「第１入力電流」とも称する）が流れ出す。第１入力電流は、第１直列接続抵抗Ｒ１０、接続点Ｐ０、ダイオードＤ１、接続点Ｐ１、キャパシタＣ１、接続点Ｐ３、第１入力端子Ｔ２の順に供給される。このとき、キャパシタＣ１は、第１入力電流によって充電される。そして、キャパシタＣ１の両端には、接続点Ｐ１側の一端が接続点Ｐ３側の他端よりもレベルが高くなる電圧が発生する。
【００３６】
第１入力端子Ｔ１の電位が第１入力端子Ｔ２の電位よりも低い場合、第１入力端子Ｔ２から電流（「第２入力電流」とも称する）が流れ出す。第２入力電流は、接続点Ｐ３、キャパシタＣ２、接続点Ｐ２、ダイオードＤ２、接続点Ｐ０、第１直列接続抵抗Ｒ１０、第１入力端子Ｔ１の順に供給される。このとき、キャパシタＣ２は、第２入力電流によって充電される。そして、キャパシタＣ２の両端には、接続点Ｐ３側の一端が接続点Ｐ２側の他端よりもレベルが高くなる電圧が発生する。
【００３７】
従って、キャパシタＣ１、Ｃ２が充電された場合、キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の電圧は増大する。そして、キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の電圧の値に応じた値の電圧が、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生することになる。つまり、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間には、送電線Ｌ１に供給されている交流電流のピークトゥピーク値（送電線Ｌ１の電流値の最大値と最小値との差分）に応じた値の直流電圧が発生することになる。
【００３８】
＝キャパシタの放電＝
キャパシタＣ１、Ｃ２は、第２直列接続抵抗Ｒ２０及び第３直列接続抵抗Ｒ３０を介して放電させる。キャパシタＣ１、Ｃ２が放電された場合、キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の電圧は減少することになる。前述の第１時定数及び第２時定数を調整することにより、送電線Ｌ１に供給される交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生させ続けることが可能となる。
【００３９】
尚、抵抗Ｒ０としては固定抵抗器が用いられているために、累積遮断量カウンタ６の部品としてのコンパクトな抵抗Ｒ０を比較的容易且つ比較的低価格で入手することが可能となる。又、第３直列接続抵抗Ｒ３０には、比較的小さな値の電流が供給されることになるので、累積遮断量カウンタ６の部品としての抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７を比較的容易且つ比較的低価格で入手することが可能となる。従って、コンパクトな累積遮断量カウンタ６を比較的低コストで比較的容易に提供することができることになる。又、抵抗Ｒ２として可変抵抗器が用いられているために、第１時定数の微調整が可能となる。又、抵抗Ｒ３、Ｒ６として可変抵抗器が用いられているために、第２時定数の微調整が可能となる。
【００４０】
尚、第２出力回路６２、第３出力回路６３の構成は、第１出力回路６１の構成と同様であるので、その詳細の説明については省略する。第２出力回路６２は、送電線Ｌ２に供給される交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を、処理装置７１のアナログデジタル変換装置（不図示）に出力する。又、第３出力回路６３は、送電線Ｌ３に供給される交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を、処理装置７１のアナログデジタル変換装置（不図示）に出力する。
【００４１】
＝＝＝第１及び第２時定数＝＝＝
以下、図２乃至図７を参照して、本実施形態における第１及び第２時定数について説明する。図３は、キャパシタが充電されるときの第１時定数を説明するための図である。図４は、キャパシタが放電されるときの第２時定数を説明するための図である。図５（ａ）は、本実施形態における送電線の電流を示す図である。図５（ｂ）は、本実施形態における出力回路から出力される電圧を示す図である。図６は、本実施形態における出力回路による検出誤差を説明するための図である。図７（ａ）は、本実施形態における事故時に直流成分が重畳したときの送電線の電流を示す図である。図７（ｂ）は、本実施形態における事故時に直流成分が重畳したときの出力回路から出力される電圧を示す図である。
【００４２】
尚、説明の便宜上、送電線Ｌ１で送電線の事故が発生したこととして説明する。図５（ａ）、図７（ａ）における送電線の電流は、送電線Ｌ１の電流の値を示していることとする。図５（ｂ）、図６、図７（ｂ）における出力回路が適用されなかったときの電圧とは、入力端子Ｔ１、Ｔ２に対して第１出力回路６１が接続されずに、所定の抵抗値の抵抗（不図示）が接続されたときの当該抵抗の両端に発生する電圧値を示していることとする。
【００４３】
又、図５乃至図７においては、時刻ｔ１は送電線の事故が発生した時刻を示しており、時刻ｔ２は時刻ｔ１から遮断時間が経過した後の時刻を示している。
【００４４】
＜キャパシタの充電放電と時定数＞
キャパシタＣが充電される場合（図３）、時定数が大きくなるにつれて、キャパシタＣの両端の電圧Ｖ１の上昇速度（立ち上がる速さ）が遅くなる。又、キャパシタＣが放電される場合（図４）、時定数が大きくなるにつれて、キャパシタＣの両端の電圧Ｖ１の下降速度（立ち下がる速さ）が遅くなる。
【００４５】
＜時定数の設定＞
第１及び第２時定数は、送電線の事故が発生した時刻ｔ１（図５）から送電線Ｌ１が遮断器Ｂ１によって遮断される時刻ｔ２までの間の時間に対応する遮断時間に基づいて設定される。遮断時間は、リレー動作時間と遮断器遮断時間との合計の時間である。リレー動作時間は、リレー装置１０１が送電線の事故を検出したときから遮断信号Ｓ１が出力されるときまでの時間である。遮断器遮断時間は、遮断信号Ｓ１を遮断器Ｂ１が受信したときから送電線Ｌ１の遮断が行われるときまでの時間である。遮断時間は、リレー装置１０１及び遮断器Ｂ１の仕様等に基づいて定まることになる。
【００４６】
第１及び第２時定数は、送電線の事故が発生したときから遮断時間が経過するときまでに、第１出力回路６１の出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧が飽和するような値に設定される。つまり、第１及び第２時定数は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧の値が送電線Ｌ１の電流の最大値と最小値との差分（ピークトゥピーク値）に応じた値となるように設定される。出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧が飽和するとは、送電線Ｌ１に供給される電流の値（例えばピークトゥピーク値）が略同様な場合、時間の経過に従って出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧の値が略変化しないことを示している。尚、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧の値が略変化しないとは、例えば、複数周期等の所定時間において電圧値の変動幅が略１０％以内となることを示している。この第１及び第２時定数の設定により、送電線の事故発生時の送電線Ｌ１の電流のピークトゥピーク値でなく、遮断されるときの送電線Ｌ１の電流のピークトゥピーク値を検出することが可能となる。
【００４７】
第２時定数は、更に、飽和している状態の出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間の直流電圧の値に対応する値の電圧が、送電線Ｌ１の電流の１周期に対応する１６．７ｍｓ経過後に例えば略１０％以下程度下降するような値に設定される。
【００４８】
尚、第２出力回路６２及び第３出力回路６３の時定数の設定は、第１出力回路６１の時定数の設定と同様であるので、その説明については省略する。
【００４９】
＜時定数設定の一例＞
＝時定数の設定＝
第１及び第２時定数は、事故発生時から遮断時間としての例えば６５ｍｓ経過した時点で電圧が飽和するような値に設定される。更に、第２時定数は、電圧飽和から１７ｍｓ後に１０％の電圧降下となるような値に設定される。これらの設定により、平均で９５％の誤差（最低で９０％）となる（図６）。
【００５０】
＝６５ｍｓの根拠＝
累積遮断量カウンタ６を設置される主な対象遮断器は、１２０ｋＶ以下であり、ＪＥＣ（社団法人電気学会  電気規格調査会：Japanese Electrotechnical Committee）の規格（ＪＥＣ２３００−Ｐ３５）上、リレー動作時間が１５ｍｓであり、遮断器遮断時間が３サイクルとなっている。このことから、対象遮断器は、事故発生から６５ｍｓ（≒１５ｍｓ＋１６．７ｍｓ×３サイクル）だけ経過すると遮断する。
【００５１】
尚、例えば、６６ｋＶ以下の５サイクル遮断器は、リレー動作時間が３０ｍｓであり、１１３ｍｓ程度（≒３０ｍｓ＋１６．７ｍｓ×５サイクル）となり、同じ時定数のまま使用しても出力電圧が十分飽和した時間であり問題はない。
【００５２】
尚、２４０ｋＶ以上の２サイクル遮断器は、４８ｍｓ（≒１５ｍｓ＋１６．７ｍｓ×２サイクル）と若干短くなるが、同系統以上は有効接地系であり、系統の時定数が小さく直流成分が比較的小さいことから、問題となるケースは少ないと考えられる。５０ｍｓ程度で電圧飽和する値としてもよい。
【００５３】
尚、遮断時間に基づいて第１及び第２時定数が設定されているために、事故発生時に直流成分が重畳した場合（図７）も、送電線Ｌ１に供給される交流電流のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧が出力端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に発生することになる。
【００５４】
尚、第２出力回路６２及び第３出力回路６３夫々における第１及び第２時定数の設定は、第１出力回路６１の第１及び第２時定数の設定と同様であるので、その説明については省略する。
【００５５】
＝＝＝累積遮断量カウンタの動作＝＝＝
以下、図１及び図５を参照して、本実施形態における累積遮断量カウンタの動作について説明する。
【００５６】
送電線の事故が発生したとき（時刻ｔ１）、リレー装置１０１は、当該事故の発生を検出して、遮断信号Ｓ１を出力する。遮断信号Ｓ１は、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３と、累積遮断量カウンタ６の第４入力端子Ｔ７に入力される。累積遮断量カウンタ６は、遮断信号Ｓ１をトリガとして、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３夫々からアナログデジタル変換装置（前述）に供給される直流電圧をＡＤ変換する。累積遮断量カウンタ６は、時刻ｔ１から遮断時間経過した後における、第１出力回路６１から出力される直流電圧（「第１直流電圧」とも称する）、第２出力回路６２から出力される直流電圧（「第２直流電圧」とも称する）、第３出力回路６３から出力される直流電圧（「第３直流電圧」とも称する）を夫々ＡＤ変換して、第１乃至第３直流電圧の値を求める。
【００５７】
累積遮断量カウンタ６は、第１乃至第３直流電圧の値夫々に基づいて、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３夫々の遮断電流としての送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流のピークトゥピーク値を算出した後、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３夫々の累積遮断量を算出する。つまり、累積遮断量カウンタ６は、遮断電流としての送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流を検出し、当該検出結果に基づいて累積遮断量を算出する。そして、この際、第１出力回路６１、第２出力回路６２は、第３出力回路６３は夫々、遮断電流としての送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流を検出するための電流検出回路として機能する。例えば、累積遮断量カウンタ６は、送電線の事故が発生する毎の第１乃至第３直流電圧の値夫々の累積を、累積遮断量とする。従って、累積遮断量カウンタ６は、遮断器Ｂ１乃至Ｂ３毎の累積遮断量を求めることができる。
【００５８】
上述したように、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３は、遮断電流としての送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流を検出するための電流検出回路として機能する。第１出力回路６１は、送電線Ｌ１に供給されている電流に応じて電流が発生する補助変流器ＳＴ１における電流に基づいて、送電線Ｌ１の電流の値に応じた値の直流電圧（出力電圧）を出力端子Ｔ１１、Ｔ１２から出力する。第１出力回路６１は、ダイオードＤ１、Ｄ２、キャパシタＣ１、Ｃ２、第３直列接続抵抗Ｒ３０を有する。ダイオードＤ１、Ｄ２は、補助変流器ＳＴ１における電流を整流する。キャパシタＣ１、Ｃ２は、ダイオードＤ１、Ｄ２で整流された電流に基づいて充電される。第３直列接続抵抗Ｒ３０は、送電線Ｌ１の電流の値を求めるためのアナログデジタル変換装置における入力電圧範囲内の電圧を、キャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間の電圧に基づいて出力するための抵抗である。尚、第２出力回路６２及び第３出力回路６３の構成は、第１出力回路６１の構成と同様である。従って、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３は、送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の電流の値に応じた値の出力電圧を出力することができる。よって、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３から出力される出力電圧に基づいて、送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３夫々の電流の値を検出することが可能となる。
【００５９】
又、第１出力回路６１は、キャパシタＣ１、Ｃ２が充電されるときの第１時定数を設定するための第１直列接続抵抗Ｒ１０を有する。第２出力回路６２及び第３出力回路６３も夫々、第１直列接続抵抗Ｒ１０と同様な構成の第１直列接続抵抗を有する。従って、送電線Ｌ１の電流の変動に対する第１出力回路６１の出力電圧の応答速度を設定することが可能となる。よって、例えば、送電線の事故が発生した時刻（図７の時刻ｔ１）の直後における送電線Ｌ１の電流の比較的急激な変動に基づいて、出力電圧が比較的急激に変動するのを防止することができる。従って、送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３夫々における電流の検出精度を向上させることができる。
【００６０】
又、第１出力回路６１は、キャパシタＣ１、Ｃ２が放電されるときの第２時定数を設定するための第２直列接続抵抗Ｒ２０を有する。第２出力回路６２及び第３出力回路６３も夫々、第２直列接続抵抗Ｒ２０と同様な構成の第２直列接続抵抗を有する。従って、送電線Ｌ１の電流の変動に対する第１出力回路６１の出力電圧の応答速度を設定することが可能となる。従って、送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３夫々における電流の検出精度を向上させることができる。
【００６１】
又、第１出力回路６１の第１及び第２時定数は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２から出力される直流電圧の値が送電線Ｌ１の電流の最大値及び最小値の差分に応じた値となるように設定される。第２出力回路６２及び第３出力回路６３夫々の第１及び第２時定数も、第１出力回路６１の第１及び第２時定数と同様に設定される。従って、第１出力回路６１の出力電圧に基づいて、送電線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の電流におけるピークトゥピーク値に応じた値を検出することが可能となる。
【００６２】
又、第１出力回路６１は、出力端子Ｔ１１、Ｔ１２から出力される直流電圧を平滑化するための直列接続体Ｒ４０を有する。第２出力回路６２及び第３出力回路６３も夫々、直列接続体Ｒ４０と同様な構成の直列接続体を有する。従って、出力電圧に例えば高周波ノイズが重畳されるのを防止することができる。
【００６３】
又、累積遮断量カウンタ６は、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３、アナログデジタル変換装置を有する。従って、第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３夫々の出力電圧に基づいて、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流値を求めることが可能となる。第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３夫々からの出力電圧としての直流電圧が出力されるために、累積遮断量カウンタ６は、遮断電流としての送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流の値を確実に求めることが可能となる。従って、遮断電流を求める際に、例えば、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の交流電流を測定するための比較的高いサンプリング周波数を有する比較的高価なオシロ装置（不図示）が不要となる。このために、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の遮断電流を求めるためのコストを低減することができる。又、累積遮断量カウンタ６は、遮断電流を直接求めることが可能となる。よって、例えば、送電線Ｌ１乃至Ｌ３の電流値を示す電流情報を記憶装置に記憶し、当該記憶装置に記憶されている電流情報に基づいて遮断電流を算出する算出作業が不要となる。従って、累積遮断量カウンタ６を用いて、遮断電流を比較的容易に求めることができる。
【００６４】
[第２実施形態]
第２実施形態における累積遮断量カウンタ６Ｂは、第１実施形態における第１出力回路６１、第２出力回路６２、第３出力回路６３を出力回路６１Ｂに変更し、処理装置７１を処理装置７１Ｂに変更したものである。累積遮断量カウンタ６Ｂにおける出力回路６１Ｂ、処理装置７１Ｂ以外の構成は、累積遮断量カウンタ６の構成と同様である。
【００６５】
＝＝＝送電系統、累積遮断量カウンタ＝＝＝
以下、図８及び図９を参照して、本実施形態における送電系統及び累積遮断量カウンタについて説明する。図８は、本実施形態における送電系統を示す図である。尚、図１の構成と同様な構成には同様な符号を付し、その説明については省略する。図９は、本実施形態における出力回路を示す図である。尚、図２の構成と同様な構成には同様な符号を付し、その説明については省略する。
【００６６】
送電系統１００Ｂは、累積遮断量カウンタ６Ｂを有する。累積遮断量カウンタ６Ｂは、出力回路６１Ｂ、処理装置７１Ｂを有する。処理装置７１Ｂは、累積遮断量を算出したり、累積遮断量カウンタ６Ｂを統括制御したりする。出力回路６１Ｂは、送電線Ｌ１乃至Ｌ３夫々の電流のピークトゥピーク値のうちの最大のピークトゥピーク値に応じた値の直流電圧を出力する。
【００６７】
出力回路６１Ｂ（図９）は、第１回路２０１、第２回路２０２、第３回路２０３、ダイオードＤ７、Ｄ８、Ｄ９、直列接続体Ｒ４０を有する。
【００６８】
＜各素子＞
第１回路２０１の構成は、第１出力回路６１（第１実施形態）における直列接続体Ｒ４０及びダイオードＤ３、Ｄ４以外の構成と同様である。第２回路２０２の構成、第３回路２０３の構成は、第１回路２０１の構成と同様である。尚、第２回路２０２の導電線１０３Ｂの一端及び第３回路２０３の導電線１０３Ｃの一端は夫々、第１回路２０１から延びている導電線１０３Ａに接続されている。
【００６９】
ダイオードＤ７は、第２回路２０２、第３回路２０３から供給される電流が第１回路２０１側に逆流するのを防止するためのダイオードである。ダイオードＤ７のアノードは、第１回路２０１における抵抗Ｒ６の可変タップに接続される。ダイオードＤ７のカソードは、抵抗Ｒ８の一端に接続される。ダイオードＤ８、Ｄ９は、ダイオードＤ７と同様な機能を有するダイオードである。ダイオードＤ８のアノードは、第２回路２０２における抵抗Ｒ６の可変タップに接続される。ダイオードＤ９のアノードは、第３回路２０３における抵抗Ｒ６の可変タップに接続される。ダイオードＤ８、Ｄ９のカソードは、抵抗Ｒ８の一端に接続される。
【００７０】
＜動作＞
第１回路２０１のキャパシタＣ１、Ｃ２は、第１回路２０１に入力される交流電流によって充電される。第１回路２０１に入力される交流電流のピークトゥピーク値に応じた電圧が、第１回路２０１のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する。又、第２回路２０２のキャパシタＣ１、Ｃ２は、第２回路２０２に入力される交流電流によって充電される。第２回路２０２に入力される交流電流のピークトゥピーク値に応じた電圧が、第２回路２０２のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する。又、第３回路２０３のキャパシタＣ１、Ｃ２は、第３回路２０３に入力される交流電流によって充電される。第３回路２０３に入力される交流電流のピークトゥピーク値に応じた電圧が、第３回路２０３のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する。
【００７１】
この後、第１回路２０１のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する電圧、第２回路２０２のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する電圧、第３回路２０３のキャパシタＣ１、Ｃ２の両端Ｐ１、Ｐ２の間に発生する電圧のうちの、値が最大の電圧値に応じた値を有する直流電圧が出力端子Ｔ１３、Ｔ１４の間に発生する。
【００７２】
累積遮断量カウンタ６Ｂは、出力端子Ｔ１３、Ｔ１４の間に発生する直流電圧の値に基づいて、累積遮断量を算出する。
【００７３】
出力回路６１Ｂにおいては、直列接続体Ｒ４０以降の素子が共有化されているので、当該共有化されている素子の分だけ部品点数（素子数）を減少させることができる。つまり、累積遮断量カウンタ６Ｂの製造コストを低減したり、コンパクトな累積遮断量カウンタ６Ｂを提供することができる。
【００７４】
尚、上記第１及び第２実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００７５】
第１実施形態においては、累積遮断量カウンタ６に対して補助変流器ＳＴ１乃至ＳＴ３が直接接続されることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、補助変流器ＳＴ１乃至ＳＴ３が全波整流回路（不図示）を介して累積遮断量カウンタ６に接続されることとしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
６、６Ｂ                    累積遮断量カウンタ
６１                        第１出力回路
６２                        第２出力回路
６３                        第３出力回路
７１、７１Ｂ                処理装置
Ｃ１、Ｃ２                  キャパシタ
Ｄ１、Ｄ２                  ダイオード
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１００  送電線
Ｒ２０                      第２直列接続抵抗
Ｒ３０                      第３直列接続抵抗
Ｒ４０                      直列接続体
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３      補助変流器
【図１】
2015118001.tif 000003
【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】
2015118001.tif 000008
【図７】
2015118001.tif 000009
【図８】
2015118001.tif 000010
【図９】
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