【事件の表示】
　特許第３２９２８８４号「地絡距離検出方法、地絡距離検出装置および地絡距離リレー」の請求項１、２、４、５、６、８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２９２８８４号の請求項１、２、４、５、６、８に係る特許を維持する。
【理　由】
第１．手続の経緯
　本件は、平成２年１２月２７日に特許出願され、平成１４年４月５日にその発明について特許権の設定登録がなされた特許第３２９２８８４号について、平成１４年１２月１７日に特許異議申立人志摩素子より請求項１、２、４、５、６、８に係る特許に対して特許異議の申立てがなされ、平成１５年１２月１８日付で取消理由通知がなされ（平成１６年１月６日発送）、その指定期間内である平成１６年３月８日付で訂正請求（後日取下げ）がなされた後、平成１６年３月２２日付で再度取消理由通知がなされ（平成１６年４月２日発送）、その指定期間内である平成１６年４月１３日付で訂正請求がなされたものである。
　
第２．訂正の適否について
１．訂正の要旨
　平成１６年４月１３日付訂正請求において、特許権者が求めている訂正の内容は以下のとおりである。
（１）訂正事項ａ．
　特許請求の範囲の請求項１における「この補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相相電圧の無効分と前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分とを求め」を「
この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記
前記送電線の地絡相電圧との位相差θ
1
及び前記理論電圧降下との位相差θ
2
を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ
1
を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ
2
を乗じて前記
　
（２）訂正事項ｂ．
　特許請求の範囲の請求項５における「この補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相相電圧の無効分と前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分とを求め」を「
この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記
前記送電線の地絡相電圧との位相差θ
1
及び前記理論電圧降下との位相差θ
2
を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ
1
を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ
2
を乗じて前記
　
（３）訂正事項ｃ．
　発明の詳細な説明の段落【０００２】ないし【０００６】に記載の計７箇所の「評定」をそれぞれ「標定」と訂正する。
　
（４）訂正事項ｄ．
　発明の詳細な説明の段落【０００８】における「この補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相相電圧の無効分と前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分とを求め」を「
この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記
前記送電線の地絡相電圧との位相差θ
1
及び前記理論電圧降下との位相差θ
2
を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ
1
を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ
2
を乗じて前記
　
（５）訂正事項ｅ．
　発明の詳細な説明の段落【００２３】の【数３】の２行目の式の左辺の「ａ」を「ａ2」と訂正する。
　
２．検討
　そこで、訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び、特許請求の範囲の拡張・変更の存否について検討すると、以下のとおりである。
（１）訂正事項ａ．
　訂正事項ａ．は、訂正前の請求項１の「前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下」について「この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め」るものであると限定するとともに、「補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相相電圧の無効分と前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分とを求め」を「補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び前記理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値に　ｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め」と、その求め方を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。また、この点については願書に添付された明細書の段落【００３４】及び【図３】に記載されており、新規事項の追加に該当しない。また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（２）訂正事項ｂ．
　訂正事項ｂ．は、訂正前の請求項５の「前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下」について「この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め」るものであると限定するとともに、「補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相相電圧の無効分と前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分とを求め」を「補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び前記理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値に　ｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め」と、その求め方を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。また、この点については願書に添付された明細書の段落【００３４】及び【図３】に記載されており、新規事項の追加に該当しない。また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）訂正事項ｃ．
　訂正事項ｃ．は、「評定」を、地絡距離検出の分野において通常用いられる「標定」という表記に改めるものであるから、誤記の訂正に該当し、また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（４）訂正事項ｄ．
　訂正事項ｄ．は、上記訂正事項ａ．及びｂ．との整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当しない。また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（５）訂正事項ｅ．
　訂正事項ｅ．は、段落【００２２】の「数式２における係数ａ、ａ2はベクトルオペレータであり、数式３に示すものである。」という記載に整合するように【数３】の２行目の式の左辺の「ａ」を「ａ2」とするものであるから、誤記の訂正に該当し、また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
３．独立特許要件について
　請求項３、７は訂正された請求項１、５を引用するものであるから、実質的に訂正されている。
　そこで、特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かを検討すると、請求項３、７に係る発明は請求項１、５に係る発明の構成要件の全てをその構成要件とするものであって、請求項１、５に係る発明は後記「第３．特許異議の申立てについての判断」に示すとおり特許異議の申立ての理由及び証拠によってはその特許を取り消すことはできないから、請求項３、７に係る発明についても、同様に、特許異議の申立ての理由及び証拠によって独立して特許を受けることができないものとすることはできない。また、他に請求項３、７に係る発明が独立して特許を受けることができないとすべき理由を発見しない。
　したがって、請求項３、７に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができるものである。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、平成１５年法律第４７号による改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので当該訂正を認める。
　
第３．特許異議の申立てについての判断
１．申立ての理由の概要
　特許異議申立人志摩素子は、本件特許の請求項１、２、４、５、６、８に係る発明は、以下の甲第１号証、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明することができたものであって同法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、特許を取り消すべきと主張している。
甲第１号証　工藤他、「１２８５　　距離リレーの充電々流補償方式」、
　　　　　　昭和６０年電気学会全国大会　講演論文集　第１２分冊、
　　　　　　昭和６０年４月、電気学会、第１６３０−１６３１頁
甲第２号証　デジタルリレー専門委員会、「デジタルリレー」、
　　　　　　電気協同研究　第４１巻　第４号、
　　　　　　昭和６１年１月、社団法人　電気協同研究会、第１８４頁
　
２．本件発明
　前示のとおり本件明細書の訂正は認められるので、本件特許の請求項１ないし８に係る発明は、訂正後の明細書及び図面の記載からみて、訂正明細書の特許請求の範囲の欄に記載された下記のものである（以下、「本件発明１」ないし「本件発明８」という。）。
　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
　
【請求項１】　送電線の計測点における電圧・電流検出値を用いて前記計測点から地絡事故点までの距離を検出する地絡距離検出方法において、
　前記電圧検出値と、前記送電線の計測点よりも事故点方向に存在する自己回線の各相間の静電容量及び自己回線の各線と対地間の静電容量とに基づいて、前記計測点で計測される事故電流に影響を及ぼす前記静電容量の充電電流相当分を推定し、この推定電流により前記計測点で計測される事故電流を補正し、この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び前記理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求めることを特徴とする地絡距離検出方法。
【請求項２】　前記充電電流相当分に、系統に接続された力率改善コンデンサから受ける影響分と、他の並行回線から静電誘導により受ける影響分の少なくとも１つを含めることを特徴とする請求項１に記載の地絡距離検出方法。
　
【請求項３】　前記自己回線の各線と対地間の静電容量を静電容量係数に基づいて求め、前記各相間の静電容量を静電誘導係数に基づいて求めることを特徴とする請求項１に記載の地絡距離検出方法。
　
【請求項４】　前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分に、他の並行回線との相互誘導インピーダンスとその他の回線の零相電流から求まる理論無効電圧降下分を含めることを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の地絡距離検出方法。
　
【請求項５】　送電線の計測点における電圧・電流検出値を用いて前記計測点から地絡事故点までの距離を検出する地絡距離検出装置において、
　入力される前記電圧・電流検出値が格納されるメモリと、前記送電線の計測点よりも事故点方向に存在する自己回線の各相間の静電容量及び自己回線の各線と対地間の静電容量のデータが格納されるメモリと、前記各メモリから前記電圧検出値と前記静電容量データを読み出し、前記計測点で計測される事故電流に影響を及ぼす前記静電容量による充電電流を推定し、この充電電流に基づいて前記計測点で計測される事故電流を補正し、この補正された事故電流を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記補正された事故電流の位相を基準として、前記送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び前記理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求める演算処理手段とを含んでなることを特徴とする地絡距離検出装置。
　
【請求項６】　前記充電電流に、系統に接続された力率改善コンデンサから受ける影響分と、他の並行回線から静電誘導により受ける影響分の少なくとも１つを含めて求めることを特徴とする請求項５に記載の地絡距離検出装置。
　
【請求項７】　前記メモリに格納される静電容量データが、前記自己回線の各線と対地間の静電容量係数と、前記自己回線の各相間の静電誘導係数とを含んでなり、前記演算処理手段は前記各線と対地間の静電容量を前記静電容量係数に基づいて求め、前記各相間の静電容量を前記静電誘導係数に基づいて求めることを特徴とする請求項５に記載の地絡距離検出装置。
　
【請求項８】　請求項５，６，７のいずれかに記載の地絡距離検出装置を備え、前記演算処理手段により求められた事故点距離が、当該リレーの保護範囲内か否かを判断し、この判断が保護範囲内であるときに前記送電線の遮断器に遮断指令を出力することを特徴とする地絡距離リレー。
　
３．甲号各証の記載
３−１．甲第１号証
　甲第１号証には、図１とともに以下の記載がある。
（１）「ＵＨＶ系統では、長距離・大容量化により線路の充電々流が倍増する。このため・・・保護用に距離リレーを用いる場合、リレーのみるインピーダンスに大きな誤差を生じる恐れがある。そこで、シミュレーションにより種々の運用状態におけるリレーのみるインピーダンスと、充電々流による誤差の補正方法を検討した。」（第１６３０頁「１．まえがき」）
（２）「図１の系統で、Ｕ１・Ｕ２間は亘長が２５０ｋｍと長く、充電々流の距離リレーに及ぼす影響が懸念される。特に、図１に示すとおり、変圧器１台を通して片端から２回線を充電する場合に充電々流が大きく、１回線、１相当り０．７６ｋＡ・・・に達する。
　従来の距離リレー方式では、たとえばｐ相大地間インピーダンスＺpをｐ相電圧Ｖpと電流Ｉpを用いて次式により求めている。
　
　
但し、ＩO、ＩOMは自回線及び隣回線零相電流、ＫS、ＫMは零相補償係数である。」（第１６３０頁「３．充電電流とリレーのみるインピーダンス」の第１ないし１２行、なお、甲第１号証の表記では、文中の「Ｚp」、「Ｖp」、「Ｉp」、「ＩO」、「ＩOM」の上にも「・」が付されている。）
（３）「距離リレーは、（１）式で示したように一端の電圧・電流を用いて事故点を判定するため、潮流や分岐による分流効果などの影響を受け易く、測距誤差が不正動作を誘く（注　「誘う」の誤記と認める。）ため、種々の対策が検討されている。上述の充電々流も、充電時以外にも潮流や事故電流に重畳して測距誤差を生じるため、その防止策を検討する必要がある。
　いま、線路の各相間及び大地間の静電容量Ｃpr，Ｃpp，及び電位差Ｖprが与えられていれば、ｐ相の充電々流ＩCpは次式で近似的に求まる。
　
　
また、各相電流Ｉpから充電々流ＩCpを差し引いた電流Ｉp'は次式で与えられる。
　
　
但し、ＫCは充電々流の送電線両端からの分流比を考慮した補償係数である。
　したがって、充電々流を補償した新方式によるインピーダンスＺp'は、次式で与えられる。
　
　
　片端充電時の変圧器保護リレーＲＹ１０のみるインピーダンスを上式により求めると、図２に示すとおり保護範囲外となり、不正動作を防止する効果があることが明らかになった。」（第１６３０頁「４．充電々流補償方式」の第１行ないし第１６３１頁第１２行。なお、甲第１号証の表記では、文中の「Ｖpr」、「ＩCp」、「Ｉp」、「Ｉp'」、「Ｚp'」の上にも「・」が付されている。）
　
３−２．甲第２号証
　甲第２号証には、付２−７−２図とともに、以下の事項が記載されている。
（１）「故障点までの距離は、リアクタンス形リレーと同様に測距インピーダンスのリアクタンス成分の大きさで標定することが可能である。しかし、この場合には、次の原因による誤差が、事故障点標定という目的に対しては無視し得ない。・・・送電線の分布容量の影響が無視されている。
　デジタルリレーの技術を応用した事故点標定装置においては、これらの原因による誤差を次式のデジタル演算により補償することができる。なお次式は、並行２回線送電線の１号線ａ相地絡事故用演算式の例である。
　
　
」（第１８４頁左欄下から１３行ないし右欄上から３行）
　
４．対比、判断
４−１．本件発明１について
　本件発明１と甲号各証に記載されたものとを対比すると、甲号各証には本件発明１の構成要件である「補正された事故電流の位相を基準として、送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求める」点が記載されていない。すなわち、「地絡相電圧の無効分と理論電圧降下の無効分の比により地絡事故点までの距離を求める」ことは甲第２号証の（１）式に記載されており、また、無効電力が｜Ｖ｜｜Ｉ｜ｓｉｎθにより求められることは、技術常識であるが、
（１）補正された事故電流の位相を基準として、送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び理論電圧降下との位相差θ2を求め、
（２）前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、
（３）これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求める
という地絡距離検出方法は、甲号各証に記載されておらず、また、それを示唆する記載も認められない。
　したがって、本件発明１は、甲号各証に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
４−２．本件発明２、本件発明４について
　本件発明２、本件発明４は、本件発明１の構成要件の全てをその構成要件とするものであるから、本件発明２、本件発明４は、甲号各証に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
４−３．本件発明５について
　本件発明５と甲号各証に記載されたものとを対比すると、甲号各証には本件発明５の構成要件である「補正された事故電流の位相を基準として、送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び理論電圧降下との位相差θ2を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求める演算処理手段」の構成が記載されていない。すなわち、「地絡相電圧の無効分と理論電圧降下の無効分の比により地絡事故点までの距離を求める」ことは甲第２号証の（１）式に記載されており、また、無効電力が｜Ｖ｜｜Ｉ｜ｓｉｎθにより求められることは、技術常識であるが、
（１）補正された事故電流の位相を基準として、送電線の地絡相電圧との位相差θ1及び理論電圧降下との位相差θ2を求め、
（２）前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ1を乗じて前記地絡相電圧の無効分と前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ2を乗じて前記理論電圧降下の無効分とを求め、
（３）これらの無効分の比により前記地絡事故点までの距離を求める
演算処理手段を含んでなる地絡距離検出装置は、甲号各証に記載されておらず、また、それを示唆する記載も認められない。
　したがって、本件発明５は、甲号各証に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
４−４．本件発明６、本件発明８について
　本件発明６、本件発明８は、本件発明５の構成要件の全てをその構成要件とするものであるから、本件発明６、本件発明８は、甲号各証に記載されたものから当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
第４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１、２、４、５、６、８に係る特許を取り消すことができない。
　また、他に本件請求項１、２、４、５、６、８に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年５月１８日（２００４．５．１８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
地絡距離検出方法、地絡距離検出装置および地絡距離リレー
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】送電線の計測点における電圧・電流検出値を用いて前記計測点から地絡事故点までの距離を検出する地絡距離検出方法において、前記電圧検出値と、前記送電線の計測点よりも事故点方向に存在する自己回線の各相間の静電容量及び自己回線の各線と対地間の静電容量とに基づいて、前記計測点で計測される事故電流に影響を及ぼす前記静電容量の充電電流相当分を推定し、この推定電流により前記計測点で計測される事故電流を補正し、この補正された事故電流
を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記補正された事故電流
地絡相電圧との位相差θ１及び前記理論電圧降下との位相差θ２を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ１を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ２を乗じて前記
　【請求項２】前記充電電流相当分に、系統に接続された力率改善コンデンサから受ける影響分と、他の並行回線から静電誘導により受ける影響分の少なくとも１つを含めることを特徴とする請求項１に記載の地絡距離検出方法。
　【請求項３】前記自己回線の各線と対地間の静電容量を静電容量係数に基づいて求め、前記各相間の静電容量を静電誘導係数に基づいて求めることを特徴とする請求項１に記載の地絡距離検出方法。
　【請求項４】前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分に、他の並行回線との相互誘導インピーダンスとその他の回線の零相電流から求まる理論無効電圧降下分を含めることを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の地絡距離検出方法。
　【請求項５】送電線の計測点における電圧・電流検出値を用いて前記計測点から地絡事故点までの距離を検出する地絡距離検出装置において、入力される前記電圧・電流検出値が格納されるメモリと、前記送電線の計測点よりも事故点方向に存在する自己回線の各相間の静電容量及び自己回線の各線と対地間の静電容量のデータが格納されるメモリと、前記各メモリから前記電圧検出値と前記静電容量データを読み出し、前記計測点で計測される事故電流に影響を及ぼす前記静電容量による充電電流を推定し、この充電電流に基づいて前記計測点で計測される事故電流を補正し、この補正された事故電流
を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記補正された事故電流
地絡相電圧との位相差θ１及び前記理論電圧降下との位相差θ２を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ１を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ２を乗じて前記
　【請求項６】前記充電電流に、系統に接続された力率改善コンデンサから受ける影響分と、他の並行回線から静電誘導により受ける影響分の少なくとも１つを含めて求めることを特徴とする請求項５に記載の地絡距離検出装置。
　【請求項７】前記メモリに格納される静電容量データが、前記自己回線の各線と対地間の静電容量係数と、前記自己回線の各相間の静電誘導係数とを含んでなり、前記演算処理手段は前記各線と対地間の静電容量を前記静電容量係数に基づいて求め、前記各相間の静電容量を前記静電誘導係数に基づいて求めることを特徴とする請求項５に記載の地絡距離検出装置。
　【請求項８】請求項５，６，７のいずれかに記載の地絡距離検出装置を備え、前記演算処理手段により求められた事故点距離が、当該リレーの保護範囲内か否かを判断し、この判断が保護範囲内であるときに前記送電線の遮断器に遮断指令を出力することを特徴とする地絡距離リレー。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、地絡距離検出方法、その方法を用いてなる地絡距離検出装置および地絡距離リレーに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　地絡距離検出は地絡事故点
標定
標定
　【０００３】
　地絡事故点までの距離の検出は、計測点で計測される事故電流と地絡相の相電圧と送電線インピーダンスに基づいて求めることを原理とする。したがって、事故点抵抗や、送電線の対地静電容量又は送電線相互間の静電誘導により流れる充電電流等が誤差の要因になる。このような誤差要因を補償する技術として、文献「電気協同研究Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．４　デジタルリレー　ｐｐ１８４〜ｐｐ１８５」に記載された事故点
標定
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記文献に記載された「直接接地系の高精度事故点
標定
標定
　【０００５】
　また、上記文献に記載された「高抵抗接地系平行２回線送電線の事故点
標定
　【０００６】
　また、従来技術として、リアクタンス成分の大きさで地絡事故点を
標定
　【０００７】
　本発明の第１の目的は、送電線の回線数等の系統構成にかかわらず適用でき、事故点抵抗と対地静電容量の影響を補償した地絡距離検出方法および装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成してなる地絡距離検出方法を用いた地絡距離リレーを提供することにある。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　第１の目的を達成するため、本発明の地絡距離検出方法および装置は、送電線の計測点における電圧・電流検出値を用いて前記計測点から地絡事故点までの距離を検出するにあたり、前記電圧検出値と、前記送電線の計測点よりも事故点方向に存在する自己回線の各相間の静電容量及び自己回線の各線と対地間の静電容量とに基づいて、前記計測点で計測される事故電流に影響を及ぼす前記静電容量の充電電流相当分を推定し、この推定電流により前記計測点で計測される事故電流を補正し、この補正された事故電流
を用いて前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下を求め、前記補正された事故電流
地絡相電圧との位相差θ１及び前記理論電圧降下との位相差θ２を求め、前記地絡相電圧の絶対値にｓｉｎθ１を乗じて前記地絡相電圧
前記理論電圧降下の絶対値にｓｉｎθ２を乗じて前記
　【０００９】
　また、前記充電電流相当分に、系統に接続された力率改善コンデンサから受ける影響分と、他の並行回線から静電誘導により受ける影響分の少なくとも１つを含めることができる。
　【００１０】
　また、前記各相と対地間の静電容量を静電容量係数に基づいて求め、前記各相間の静電容量を静電誘導係数に基づいて求めることができる。
　【００１１】
　更に、前記送電線単位長さ当たりの線路インピーダンスによる理論電圧降下の無効分に、他の並行回線との相互誘導インピーダンスとその他の回線の零相電流から求まる理論電圧降下の無効分を含ませることが望ましい。
　【００１２】
　また、第２の目的を達成する本発明の地絡距離リレーは、上記構成の地絡距離検出により得られた距離により、地絡事故点が自己の保護範囲内か否かを判断し、範囲内のときは所定の遮断器に遮断指令を出力する構成としたのである。
　【００１３】
　【作用】
　このように構成されることから、本発明によれば次の作用により上記目的が達成される。まず、地絡距離の検出は送電線路の事故時の電圧降下すなわち計測点の相電圧を、そのときの事故電流により生ずる線路の単位長さ当たりの理論電圧降下分で割ることにより求められる。しかし、不完全地絡のときは線路の電圧降下の他に事故点抵抗による電圧降下分が含まれるのでそのままでは誤差が生ずる。
　【００１４】
　そこで、本発明は、事故点抵抗を流れる事故電流を基準位相とし、これに対する前記電圧降下の無効分により前記距離を求め、これにより事故点抵抗の影響を除去するのである。
　【００１５】
　しかし、通常、事故電流そのものは地絡距離検出装置が設置される計測点では直接計測できない。したがって、計測点で計測できる電流から事故電流を推定することになるが、この計測点の電流には送電線の対地静電容量による充電電流が含まれるので誤差になる。この点、本発明は送電線と対地間に存在する静電容量を求め、この静電容量の充電電流相当分を推定し、この推定電流により前記計測点で計測される事故電流を補正していることから、上記の誤差を低減できるのである。
　【００１６】
　【実施例】
　以下、本発明を図示実施例に基づいて説明する。図１に本発明を適用してなる一実施例の地絡距離検出装置のブロック図を示し、図２にその実施例を適用してなる検出対象送電線の部分系統図を示す。図２の送電系統は、３相の送電線１と２が変圧器３を介して交流電源４に接続され、送電線１の分岐点には遮断器５ａ〜５ｃが挿入されている。変圧器３の中性点は中性点接地抵抗器６を介して接地されている。以下、このような中性点抵抗接地系の送電線系統の送電線１を対象とした１回線モデルを例にとり、送電線１に発生した地絡事故の事故点標定を行なう地絡距離検出装置１０について説明する。
　【００１７】
　地絡距離検出装置１０は送電線１の一方の分岐端である変圧器３との接続点近傍に設置される。この設置点（以下、計測点という）における送電線１の各相の相電圧（ベクトル量）Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは、それぞれ電圧変成器１１ａ〜１１ｃにより検出されて、地絡距離検出装置１０に入力される。同様に、計測点における各相の相電流（ベクトル量）Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃは、変流器１２ａ〜１２ｃにより検出されて、地絡距離検出装置１０に入力される。
　【００１８】
　地絡距離検出装置１０は、マイクロコンピュータから構成され、図１に示すように、入力処理手段２１と、演算処理手段２２と、出力手段２３と、メモリ２４とを含んで構成されている。入力処理手段２１は、計測点の相電圧（Ｖａ〜Ｖｃ）と相電流（Ｉａ〜Ｉｃ）の各データを同一のタイミングで、かつ一定の間隔（例えば、電気角３０度ごと）で周期的にサンプリングする。そして、各サンプリングデータに対してフイルタ処理等の所定の入力処理を施した後、デジタル量にＡ／Ｄ変換し、演算処理手段２２に出力する一方、メモリ２４に格納する。メモリ２４は、上記サンプリングデータの他、後述する演算に必要な線路定数Ｚ１、Ｚ２、Ｚ０、静電容量係数Ｋａａ．Ｋｂｂ，Ｋｃｃ、静電誘導係数Ｋａｂ，Ｋｂｃ，Ｋｃａ等の事故判定に必要な整定値が予め記憶されている。演算処理手段２２は、デジタル変換された電圧・電流のサンプリングデータと、メモリ２４に格納されている整定値に基づいて、後述する手順により計測点から地絡事故点までの距離を求める。また、演算処理手段２２は、必要に応じて地絡距離リレーの演算処理機能を付加することができる。すなわち、地絡事故点が遮断器５の保護範囲に有ると判断した場合は、遮断器５に遮断指令を出力し、送電系統の保護動作などを行なわせる。出力手段２３は、演算処理手段２２の処理結果の内容等を出力表示する。
　【００１９】
　ここで、上記実施例の詳細構成を動作とともに説明する。まず、本実施例の地絡距離検出の原理について説明する。前記計測点をＳとし、地絡事故点をＦとし、点Ｓから点Ｆまでの距離をＬ（ｋｍ）とする。また、不完全地絡による事故点抵抗をＲとし、地絡事故電流をＩｆ（ベクトル量）とする。完全地絡の場合の距離Ｌは、計測点Ｓにおける相電圧と相電流の計測値から事故点Ｆまでのインピーダンスを求め、これを単位長さ当りの線路インピーダンスで割ることにより求めることができる。しかし、不完全地絡の場合は、計測点Ｓで検出されるインピーダンスは、Ｌ（ｋｍ）相当の線路のインピーダンスと事故点抵抗Ｒとの合計値になる。そこで、本実施例では、基本的に、相電流の検出データから事故電流Ｉｆに相当する零相電流成分を抽出し、これを基準電流Ｉｓ（ベクトル量）として数式１に示すように、その基準電流Ｉｓの位相を基準とし、線路の無効分電圧発生量から距離Ｌを算出するようにしている。
　【００２０】
　【数１】
　【００２１】
　ただし、数式１はａ相地絡の場合を示し、分母｜Ｚ１Ｉ１＋Ｚ２Ｉ２＋Ｚ０Ｉ０｜は送電線１の単位長さ（例えば１ｋｍ）当りの理論上の電圧降下に相当する。また、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ０は、送電線１の単位長さ（１ｋｍ）当りのそれぞれ正相、逆相、零相インピーダンス（ベクトル量）であり、送電線１において一様に分布しているものと仮定する。Ｉ１、Ｉ２、Ｉ０はそれぞれ計測点Ｓにおける正相、逆相、零相電流（ベクトル量）であり、数式２で求められる。また、数式１におけるθ１は基準電流Ｉｓに対する事故相の相電圧Ｖａの位相差であり、進み側を正とする。また、θ２は基準電流Ｉｓに対する理論電圧降下分｜Ｚ１Ｉ１＋Ｚ２Ｉ２＋Ｚ０Ｉ０｜の位相差であり、進み側を正とする。
　【００２２】
　【数２】
　　Ｉ１＝１／３（Ｉａ＋ａＩｂ＋ａ２Ｉｃ）
　　Ｉ２＝１／３（Ｉａ＋ａ２Ｉｂ＋ａＩｃ）
　　Ｉ０＝１／３（Ｉａ＋１ｂ＋Ｉｃ）
　数式２における係数ａ、ａ２はベクトルオペレータであり、数式３に示すものである。
　【００２３】
　【数３】
　【００２４】
　数式１によれば、基準電流Ｉｓが事故電流Ｉｆと同位相であれば、事故点抵抗Ｒの影響を受けずに距離Ｌを求められる。すなわち、線路の対地静電容量の影響が無ければＩｓとＩｆが同位相になり、数式４，５のように同一になるからである。
　【００２５】
　【数４】
　　Ｉｆ＝Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＝３Ｉ０
　【００２６】
　【数５】
　　Ｉｓ＝Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＝３Ｉ０
　しかし、図２に示したように、送電線１に分布して存在する静電容量を介して、対地充電電流が流れるから、Ｉｓ≠Ｉｆとなり、数式１のままでは誤差を含むことになる。そこで、本実施例では次に説明するように、対地充電電流による影響を除去するようにしている。
　【００２７】
　まず、送電線１の各線と対地間の分布静電容量の合計値をＣａａ，Ｃｂｂ，Ｃｃｃとし、各線相互間の分布静電容量の合計値をＣａｂ，Ｃｂｃ，Ｃｃａとする。これらの静電容量は計測点Ｓから見た送電線の負荷側全体の静電容量であり、例えば力率改善用のコンデンサをも考慮にいれる。また、２回線の場合については後述する。
　【００２８】
　上記の各静電容量は、線路の各相の静電容量係数を、それぞれＫａａ，Ｋｂｂ，Ｋｃｃとし、各相間の静電誘導係数を、それぞれＫａｂ，Ｋｂａ，Ｋｂｃ，Ｋｃｂ，Ｋａｃ，Ｋｃａとすると、数式６，７により求めることができる。これらの係数は実測又は計算で予め求めることができる。
　【００２９】
　【数６】
　　Ｃａａ＝Ｋａａ＋Ｋａｂ＋Ｋａｃ
　　Ｃｂｂ＝Ｋｂｂ＋Ｋｂａ＋Ｋｂｃ
　　Ｃｃｃ＝Ｋｃｃ＋Ｋｃａ＋Ｋｃｂ
　【００３０】
　【数７】
　　Ｃａｂ＝−Ｋａｂ＝−Ｋｂａ
　　Ｃｂｃ＝−Ｋｂｃ＝−Ｋｃｂ
　　Ｃａｃ＝−Ｋｃａ＝−Ｋａｃ
　このような静電容量が存在するときの各相の対地充電電流Ｉａｙ，Ｉｂｙ，Ｉｃｙ（ベクトル量）は、線路途中の電圧降下を無視すると、それぞれ数式８で求めることができる。ここで、ωは各周波数である。
　【００３１】
　【数８】
　　Ｉａｙ＝ｊω｛ＣａａＶａ＋Ｃａｂ（Ｖａ−Ｖｂ）＋Ｃａｃ（Ｖａ−Ｖｃ）｝
　　Ｉｂｙ＝ｊω｛ＣｂｂＶｂ＋Ｃｂａ（Ｖｂ−Ｖａ）＋Ｃｂｃ（Ｖｂ−Ｖｃ）｝
　　Ｉｃｙ＝ｊω｛ＣｃｃＶｃ＋Ｃａｃ（Ｖｃ−Ｖａ）＋Ｃｂｃ（Ｖｃ−Ｖｂ）｝
　数式８に数式６，７の関係を代入して整理すると、Ｉａｙ，Ｉｂｙ，Ｉｃｙは、数式９で求めることができる。
　【００３２】
　【数９】
　　Ｉａｙ＝ｊω｛ＫａａＶａ＋ＫａｂＶｂ＋ＫａｃＶｃ｝
　　Ｉｂｙ＝ｊω｛ＫｂｂＶｂ＋ＫａｂＶａ＋ＫｂｃＶｃ｝
　　Ｉｃｙ＝ｊω｛ＫｃｃＶｃ＋ＫａｃＶａ＋ＫｂｃＶｂ｝
　そこで、充電電流の零相成分を求めるため、３相和を３Ｉ０ｙとすると、数式１０が得られる。
　【００３３】
　【数１０】
　　３Ｉ０ｙ＝Ｉａｙ＋Ｉｂｙ＋Ｉｃｙ
　　　　　　＝ｊω｛ＫａａＶａ＋ＫｂｂＶｂ＋ＫｃｃＶｃ＋（Ｋａｂ＋Ｋａｃ）Ｖａ＋（Ｋａｂ＋Ｋｂｃ）Ｖｂ＋（Ｋａｃ＋Ｋｂｃ）Ｖｃ｝
　したがって、下記の数式１１に示すように、計測された基準電流Ｉｓから充電電流成分３Ｉ０ｙを差し引くことにより、事故電流Ｉｆに一致する補正基準電流Ｉｋが得られる。この補正基準電流を用いて数式１の位相差θ１、θ２を演算することにより、静電容量の影響を低減することができ、地絡事故点の距離を精度よく検出できる。
　【００３４】
　【数１１】
　　Ｉｋ＝Ｉｓ−３Ｉ０ｙ
　図１実施例は、上述した地絡距離検出方法を適用して構成したものであり、演算処理手段２２の処理手順を図３に示す。同図に示すように、ステップ１０１において、入力処理手段２１で処理された相電圧Ｖａ〜Ｖｃと相電流Ｉａ〜Ｉｃの検出データを取り込む。この取り込み先は、入力処理手段２１とメモリ２４である。次のステップ１０２で、メモリ２４に予め格納されている前記の静電容量係数と静電誘導係数を読みだし、前記数式１０により静電容量の充電電流の３相和である３Ｉ０ｙを求める。次に、ステップ１０３で、数式５、１１を用い、補正基準電流Ｉｋを求める。そして、ステップ１０４で、線路の単位長さ当たりの理論電圧降下分を算出する。この演算に必要な数式１の分母の送電線単位長さ当たりの電圧降下分の線路インピーダンスＺ１，Ｚ２，Ｚ０は、予めメモリ２４に格納されている。次に、ステップ１０５で、補正基準電流Ｉｋを基準として、地絡相電圧（例えばＶａ）と線路の理論電圧降下分との位相差θ１，θ２を求める。この位相差は、例えばそれら電流又は電圧データのゼロクロス点を検出比較して求める。その後、ステップ１０６にて、地絡相の相電圧と線路の理論電圧降下分の無効分をそれぞれ算出する。そして、ステップ１０７にて数式１により事故点までの距離Ｌを求め、ステップ１０８にて、検出結果の情報を出力手段２３に出力する。この出力表示には、事故相、事故点までの距離Ｌ、各種の整定値等、地絡事故にかかる各種の情報を含めることができる。また、出力手段２３には、ＣＲＴディスプレイ、ラインプリンタ、ハードコピー装置、フロッピーディスク記録装置等を適用できる。更に、地絡距離リレーの機能を設ける場合は、出力表示部２３に事故点が保護区間内であるか否かを判定する手段と、この判定が保護区間内であるときに前記遮断器５ａ〜５ｃに遮断指令を出力する手段を設ける。
　【００３５】
　図１実施例では、地絡距離検出装置１０を対象送電線系統に接続したものについて示したが、本発明はこれに限らず、検出した電圧・電流データをフロッピーディスク等の何らかの記録手段に記録し、オフラインでこの記録手段から入力処理手段２１にデータを入力するようにしてもよい。また、入力処理手段２１に相当する機能を別にし、これにより処理されたデータを上記フロッピーディスクに記録するようにしてもよい。
　【００３６】
　また、上記実施例では１回線モデルに本発明を適用した例を説明したが、２回線以上の多回線並行送電線系統にも同様に適用できる。すなわち、補正基準電流Ｉｋの算出において、静電誘導係数に係る補正項目を、相数の増加分だけ増やせばよい。例えば、図４に示した３相並行２回線の場合において、１号線３１のａ相の地絡事故点までの距離Ｌを検出するときは、下記の数式１２に示すように、線路の単位長さ当たりの電圧降下分に、他の回線から静電誘導により受ける影響分を加えればよい。この影響分は、２号線３２の零相相互誘導インピーダンスＺ０ｍと２号線の零相電流Ｉ０２の積になる。
　【００３７】
　【数１２】
　【００３８】
　また、位相差θ１、θ２を求める補正基準電流Ｉｋ´は数式１３によりもとめる。
　【００３９】
　【数１３】
　　Ｉｋ´＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ）−３Ｉ０ｙ´
　ここで、３Ｉ０ｙ´は１号線と２号線との間の静電誘導を考慮して、次式１４によりもとめる。同式で添字ａ´，ｂ´，ｃ´は２号線３２のａ，ｂ，ｃ相を意味する
　【００４０】
　【数１４】
　　３Ｉ０ｙ´＝ｊω｛ＫａａＶａ＋ＫｂｂＶｂ＋ＫｃｃＶｃ＋（Ｋａｂ＋Ｋａｃ＋Ｋａａ´＋Ｋａｂ´＋Ｋａｃ´）Ｖａ＋（Ｋａｂ＋Ｋｂｃ＋Ｋｂｂ´＋Ｋｂａ´＋Ｋｂｃ´）Ｖｂ＋（Ｋａｃ＋Ｋｂｃ＋Ｋｃｃ´＋Ｋｃａ´＋Ｋｃｂ´）Ｖｃ｝
　上記数式１４では、２号線３２の送電圧が１号線３１に等しいとみなしたが、２号線３２の相電圧Ｖａ´，Ｖｂ´，Ｖｃ´を個別に入力できる場合は、次式１５を適用する。
　【００４１】
　【数１５】
　　３Ｉ０ｙ´＝ｊω｛ＫａａＶａ＋ＫｂｂＶｂ＋ＫｃｃＶｃ＋（Ｋａｂ＋Ｋａｃ）Ｖａ＋（Ｋａａ´＋Ｋａｂ´＋Ｋａｃ´）Ｖａ´＋（Ｋａｂ＋Ｋｂｃ）Ｖｂ＋（Ｋｂｂ´＋Ｋｂａ´＋Ｋｂｃ´）Ｖｂ´＋（Ｋａｃ＋Ｋｂｃ）Ｖｃ＋（Ｋｃｃ´＋Ｋｃａ´＋Ｋｃｂ´）Ｖｃ´｝
　上記の例では、多回線系統の相互の静電誘導係数を予めメモリに格納するものとして説明したが、自己回線の静電誘導係数に基づいて比例計算に依り演算で求めるようにすることができる。この場合はその比例係数をメモリ２４に記憶させておく。
　【００４２】
　また、上記ではａ相地絡を例に説明したが、ｂ相又はｃ相の場合は、３相交流の対象座標法の考え方に沿い、数式１や１１は相変換して適用するのは言うまでもない。
　【００４３】
　また、上記実施例では中性点抵抗接地系を対象としたが、リアクトルなどインピーダンス接地系に適用しても同等の効果が有る。
　【００４４】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明によれば、対地静電容量の充電電流を静電容量係数および／又は静電誘導係数を用いて演算し、これにより計測された零相電流を補正するようにしていることから、不完全地絡における地絡距離検出の精度が向上する。したがって、これを用いて地絡距離リレーを形成することにより、信頼度の高い保護装置が得られる。
　【００４５】
　特に、抵抗又はインピーダンス接地系の場合には、地絡事故電流に対して対地静電容量の充電電流成分の割合が大きくなるので、効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の地絡距離検出装置の一実施例のブロック構成図である。
　【図２】
　図１実施例を適用してなる送電系統の全体構成図である。
　【図３】
　本発明の主要部の処理手順を示すフローチャートである。
　【図４】
　本発明を２回線並行送電系統に適用した場合の実施例を説明する図である。
　【符号の説明】
　１、２　送電線
　３　変圧器
　５ａ〜５ｃ　遮断器
　１０　地絡距離検出装置
　２１　入力処理手段
　２２　演算処理手段
　２３　出力手段
　２４　メモリ
　Ｃａａ，Ｃｂｂ，Ｃｃｃ　各線と対地間の分布静電容量の合計値
　Ｃａｂ，Ｃｂｃ，Ｃｃａ　各線相互間の分布静電容量の合計値
　Ｋａａ，Ｋｂｂ，Ｋｃｃ　各相の静電容量係数
　Ｋａｂ，Ｋｂａ，Ｋｂｃ，Ｋｃｂ，Ｋａｃ，Ｋｃａ　各相間の静電誘導係数