(57)【要約】【課題】  ３相４線、又は３相３線式の配電方式配電回路の対地静電容量を通じて流れる各相別及び合計の電流Iｇｃ値の把握、及び、アンバランス状態に起因する誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値の把握、及び漏れ電流Ｉｇｒ値が増大している相の判定を行うことのできる漏洩電流測定装置の提供を目的とする。【解決手段】  漏洩電流測定装置の処理演算部１６は、切換開閉器２によって切り換えられた３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴのいずれかの電圧と零相変流器９からの零相電流Ｉｏとの位相差を測定する基本波処理部３と、電源相電圧に少量含まれる３次高調波電圧を処理する高調波処理部１３と、３次高調波電圧を用いて各相合計Ｉｇｃの値とＩｇｒの値とを測定算出する演算部１４と、誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値、漏れ電流Ｉｇｒが増大している相の判定結果を表示する表示部１５とを備えている。【選択図】  図１
2008164374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の３相電源の３相相電圧を上記３線又は４線にそれぞれ印加して該３線又は４線に流れる電流和である零相電流を検出する零相電流検出手段と、
上記３相電源の３相相電圧のうちのいずれかの入力電圧と上記零相電流検出手段からの上記零相電流との位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値を計測する基本波処理手段と、
上記３相電源の３相相電圧に含まれる電源商用周波数の３倍の周波数である３次高調波電圧及び上記零相電流検出手段からの上記零相電流を処理して３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を計測する３次高調波処理手段と、
上記基本波処理手段によって計測された上記位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値と、上記３次高調波処理手段によって計測された３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算する演算手段と
を備えることを特徴とする漏洩電流測定装置。
【請求項２】
上記３次高調波電流測定手段は、３組のほぼ等しい静電容量のコンデンサの各々の１端を３相電源端子に、他端の３端を接地線とともに結合し、接地線を経由して接地してなることを特徴とする請求項２記載の漏洩電流測定装置。
【請求項３】
上記演算手段は上記零相電流を、上記入力電圧と同位相方向の有効成分と、上記入力電圧と直角方向の無効成分とに分解しこれらの有効成分と無効成分を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算することを特徴とする請求項１記載の漏洩電流測定装置。
【請求項４】
上記演算手段は、上記３次高調波電圧に起因し、接地線を流れる３次高調波電流の値Ｉｃ３と、対地絶縁抵抗中を流れる電流Ｉｇｒ３と対地静電容量中を流れる電流Ｉｇｃ３とを合成した漏洩電流の値Ｉｏ３、及び上記電流Ｉｃ３とＩｏ３とを一括測定した合成電流の値Ｉ３３の３個の値から電流Ｉｇｒ３及びＩｇｃ３を、
Ｉｇｃ３＝０．５（Ｉ３３２−Ｉｏ３２−Ｉｃ３２）÷Ｉｃ３
＝０．５（Ｉ３３＋Ｉｏ３）（Ｉ３３−Ｉｏ３）÷Ｉｃ３−０．５Ｉｃ３
Ｉｇｒ３＝（Ｉｏ３２−Ｉｇｃ３２）０．５
＝０．５｛（Ｉ３３＋Ｉｏ３＋Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｏ３−Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｃ３−Ｉｏ３）（Ｉｏ３＋Ｉｃ３−Ｉ３３）｝０．５÷Ｉｃ３
の式で計算し、電源商用周波数相電圧をＥ、３次高調波相電圧Ｅ３を電流Ｉｃ３に比例する値として求めたとき、
Ｉｇｃ＝Ｉｇｃ３Ｅ÷（３Ｅ３）
Ｉｇｒ＝Ｉｇｒ３Ｅ÷Ｅ３
の式からＩｇｃ、Ｉｇｒを算出することを特徴とする請求項１又は３記載の漏洩電流測定装置。
【請求項５】
上記３次高調波電流を測定する３次高調波電流測定手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の漏洩電流測定装置。
【請求項６】
上記演算手段は、上記零相電流を、上記入力電圧と同位相方向の有効成分と、上記入力電圧と直角方向の無効成分とに分解しこれらの有効成分と無効成分を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算し、さらに上記３次高調波電圧に起因し、接地線を流れる３次高調波電流の値Ｉｃ３と、対地絶縁抵抗中を流れる電流Ｉｇｒ３と対地静電容量中を流れる電流Ｉｇｃ３とを合成した漏洩電流の値Ｉｏ３、及び上記電流Ｉｃ３とＩｏ３とを一括測定した合成電流の値Ｉ３３の３個の値から電流Ｉｇｒ３及びＩｇｃ３を、
Ｉｇｃ３＝０．５（Ｉ３３２−Ｉｏ３２−Ｉｃ３２）÷Ｉｃ３
＝０．５（Ｉ３３＋Ｉｏ３）（Ｉ３３−Ｉｏ３）÷Ｉｃ３−０．５Ｉｃ３
Ｉｇｒ３＝（Ｉｏ３２−Ｉｇｃ３２）０．５
＝０．５｛（Ｉ３３＋Ｉｏ３＋Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｏ３−Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｃ３−Ｉｏ３）（Ｉｏ３＋Ｉｃ３−Ｉ３３）｝０．５÷Ｉｃ３
の式で計算し、電源商用周波数相電圧をＥ、３次高調波相電圧Ｅ３を電流Ｉｃ３に比例する値として求めたとき、
Ｉｇｃ＝Ｉｇｃ３Ｅ÷（３Ｅ３）
Ｉｇｒ＝Ｉｇｒ３Ｅ÷Ｅ３
の式からＩｇｃ、Ｉｇｒを算出して、各相の対地静電容量中を流れる電流値及び対地絶縁抵抗中を流れる電流値を算出することを特徴とする請求項１記載の漏洩電流測定装置。
【請求項７】
上記演算手段による演算の結果得られた、上記各相の対地静電容量中を流れる電流値及び対地絶縁抵抗中を流れる電流値を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の漏洩電流測定装置。
【請求項８】
上記演算手段で求めた値のいずれかが、所定の値を超えたときに警報を発する警報手段を備えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７のいずれか１に記載の漏洩電流測定装置。
【請求項９】
上記演算手段で求めた値のいずれかが、所定の値を超えたときに電路を遮断する遮断手段を備えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７のいずれか１に記載の漏洩電流測定装置。
【請求項１０】
星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の３相電源の３相相電圧を上記３線又は４線にそれぞれ印加して該３線又は４線に流れる電流和である零相電流を検出する零相電流検出工程と、
上記３相電源の３相相電圧のうちのいずれかの入力電圧と上記零相電流検出工程からの上記零相電流との位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値を計測する基本波処理工程と、
上記３相電源の３相相電圧に含まれる電源商用周波数の３倍の周波数である３次高調波電圧及び上記零相電流検出工程からの上記零相電流を処理して３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を計測する３次高調波処理工程と、
上記基本波処理工程によって計測された上記位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値と、上記３次高調波処理工程によって計測された３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算する演算工程と
を備えることを特徴とする漏洩電流測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路及び電気機器の電圧印加部分から接地部分へ流れる漏洩電流を測定する漏洩電流測定装置及び漏洩電流測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気の利用は、便利な反面、適切な管理や使用を誤れば、大変危険な側面も兼ね備えており、電気火災や感電事故等の重大な事故を引き起こす可能性も少なくない。例えば、その重大事故の原因の一つとして、電路や電気機器の絶縁不良がある。電路及び電気機器の絶縁状態を調べる方法として、被測定電路及び電気機器を停電させて、絶縁抵抗計で測定する方法が従来の標準であった。
【０００３】
しかし、近年のように、停電が許されない配電線や連続操業の工場等には適用が制限される等の欠点がある。つまり、現在の社会状況では、コンピュータが社会の各方面に利用され、インテリジェントビルの普及拡大及び工場のＦＡ（ファクトリー・オートメーション）化により、２４時間連続稼動するシステムが構築されており、絶縁状態を調べるためい、一時的に停電状態にすることができない状況となっている。
【０００４】
したがって、現在では、このような高度情報化による社会の無停電化の要請から、電路及び機器の絶縁不良管理が停電を伴う絶縁抵抗計による方法から、電気を切ることなく測定できる漏洩電流測定方法に移ってきており、漏電遮断器や漏電火災警報機等により漏洩電流を測定して絶縁状態を管理する通電中の予防策は種々提案されている。
【０００５】
このような活線のまま電路及び電気機器の絶縁状態を調べる方法として、零相変流器によって検出する電路及び電気機器の電圧印加部分から接地部分へ流れる電流、すなわち零相電流（以下Iｏという。）を検知する方法が一般的に行われている。零相電流（漏れ電流）Ｉｏは、電路及び電気機器の電圧印加部分と接地部分間の絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流（以下Ｉｇｒという。）と、この電圧印加部分と接地部分間に通常存在する対地静電容量を通じて流れる漏れ電流（以下Iｇｃという。）とのベクトル和で構成されている。
【０００６】
近年、電力用半導体素子を応用したインバータ等高い周波数を発生させる機器が増加している。また、４００Ｖ級配電線では、線路の敷設長が増大する等が影響して、静電容量を通じて流れる漏れ電流Iｇｃの増加が著しい。
【０００７】
したがって、漏れ電流Iｏのみの検出だけでは、本来検出が目的の漏電の尺度である対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流Ｉｇｒとの区別が不可能となり、漏れ電流Iｏの増大を検出して動作する漏電遮断器の誤動作を招いている。
【０００８】
近年、大口需要家で採用が増加し、かつ、海外の配電方式の標準となっている、変圧器の低圧側３相巻線を星形に結線した電源から給電される４００Ｖ級３相４線式配電方式（以下３相４線配電という。）の電線路及び機器の絶縁測定には、接地線または４本の配電線を一括して零相変流器によって漏れ電流Iｏを測定し、この値を絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流Ｉｇｒの値として絶縁を監視する方法が行われている。
【０００９】
３相４線式配電方式の電源である星形巻線の中心点は直接接地されているので、商用電源の基本周波数である５０Ｈｚ又は６０Ｈｚでは接地点の電圧０に対し、大きさが等しく位相が１２０度ずつ異なる３相電圧が巻線の他端である３相端子から配電線に印加される。３相端子には電路や電気機器が接続され、それらの充電部分と接地部分との間に対地静電容量が存在する。
【００１０】
３相各相の対地静電容量の値が等しい（以下この状態を、バランス状態という。）ときは、それらを流れる電流である各相の漏れ電流Iｇｃは大きさが等しく位相が１２０度ずつ異なるので、各相Iｇｃの合計の値は０になる。したがってこのとき上記漏洩電流Ｉｇｒの値と上記漏れ電流Iｏの値とは一致するが、３相各相の対地静電容量の値が等しくないとき（以下この状態を、アンバランス状態という。）は、アンバランス状態に起因する値が上記漏れ電流Iｏの値に加わって出力されるため、Iｏの値を上記漏洩電流Ｉｇｒの値とすると、Ｉｇｒの値は大きな誤差を含むことになる。何よりも、各相の対地静電容量がバランスしているかどうかは、この時点では計測不能なため、測定そのものの信頼性が失われている。
【００１１】
他の方式である、変圧器の低圧側３相巻線を正三角形に結線した電源から給電される２００Ｖ３相３線のうちの１線を接地する配電方式の測定方法は、アンバランス状態に起因する誤差を含む上記漏洩電流Ｉｇｒ値の計測は可能であるが、３相４線配電方式には適用できない。他の方法は、特開２００２−１２５３１３号公報（特許文献１）及び特開平３−１７９２７１号公報（特許文献２）で開示されているが、構成が複雑でプログラムも大容量であり、３相４線配電方式の測定は不可能である。低周波の低電圧を配電線に送り込む方法は、特許文献２において記載されているように、全ての回路に適用可能であるが、設備が複雑で価格が高い。
【００１２】
近年、３相４線配電方式の系統規模が広範囲複雑化し、漏電遮断器の誤作動の原因となる対地静電容量を通じて流れる漏れ電流Iｇｃの値も増大し、この減少対策が必要になっている。また３相４線配電方式では３相負荷と単相負荷が混在し、アンバランス状態の系統が増加している。このため、各相別Iｇｃ値を測定して配電系統状態を把握し、アンバランス状態に起因する誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値を測定、かつ漏れ電流Ｉｇｒが増大している相を検出して、絶縁劣化箇所と劣化程度の把握等の要求が増大しているが、従来の方法ではこれらの測定検出は不可能である。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１２５３１３号公報
【特許文献２】特開平３−１７９２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、３相４線、又は３相３線式の配電方式配電回路の対地静電容量を通じて流れる各相別及び合計の電流Iｇｃ値の把握、及び、アンバランス状態に起因する誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値の把握、及び漏れ電流Ｉｇｒ値が増大している相の判定、を行うことのできる漏洩電流測定装置及び漏洩電流測定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る漏洩電流測定装置では、上記課題を解決するために、零相電流検出手段が星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の３相電源の３相相電圧を上記３線又は４線にそれぞれ印加して該３線又は４線に流れる電流和である零相電流を検出し、基本波処理手段が上記３相電源の３相相電圧のうちのいずれかの入力電圧と上記零相電流検出手段からの上記零相電流との位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値を計測し、３次高調波処理手段が上記３相電源の３相相電圧に含まれる電源商用周波数の３倍の周波数である３次高調波電圧及び上記零相電流検出手段からの上記零相電流を処理して３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を計測し、演算手段が上記基本波処理手段によって計測された上記位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値と、上記３次高調波処理手段によって計測された３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算する。
【００１６】
また、本発明に係る漏洩電流測定方法では、上記課題を解決するために、零相電流検出工程が星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の３相電源の３相相電圧を上記３線又は４線にそれぞれ印加して該３線又は４線に流れる電流和である零相電流を検出し、基本波処理工程が上記３相電源の３相相電圧のうちのいずれかの入力電圧と上記零相電流検出工程からの上記零相電流との位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値を計測し、３次高調波処理工程が上記３相電源の３相相電圧に含まれる電源商用周波数の３倍の周波数である３次高調波電圧及び上記零相電流検出工程からの上記零相電流を処理して３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を計測し、演算工程が上記基本波処理工程によって計測された上記位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値と、上記３次高調波処理工程によって計測された３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算する。
【００１７】
本発明では、まず、３相各相の対地静電容量の値が等しいか否かのバランス状態の判定のため、通常の基本周波数による計測を行う。３相４線式配電方式の電源端子には接地点の電圧０に対し、大きさが等しく位相が１２０度ずつ異なる３相電圧が発生している。この３相各相の電圧を切換開閉器によって１相分を順次処理演算部に入力して、各相毎に零相電流Iｏと間の位相角を測定し、零相電流Ｉｏを入力された相電圧と同位相方向である有効成分と、相電圧と９０度の位相方向の無効成分とに分解する。３相分入力分解すれば、有効成分無効成分各３個の値の算出ができる。
【００１８】
前記有効成分無効成分の値は、数式の解析によって各相対地静電容量に起因する電流Iｇｃの値と各相対地漏洩抵抗に起因する電流Ｉｇｒとの関係が分かっているので、前記分解数値成分の特徴、傾向から対地静電容量の値のバランス状態やアンバランス状態に起因する誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値の把握及び漏れ電流Ｉｇｒ値が増大している相の判定が可能である。
【００１９】
しかし、以上のような基本周波数での計測では、各相の漏れ電流Iｇｃが等しければ３相分の合計は０になり、また各相漏れ電流の値が等しくなくても３相分合計すれば部分的に打ち消し合い、各相合計Iｇｃの値そのものの計測ができない。本発明では、電源相電圧に少量含まれる３次高調波電圧を用いて各相合計Iｇｃの値の計測を行い、各相毎のIｇｃの値は基本波計測によって得られた値と上記合計値とから算出する。
【００２０】
基本周波数では３相相電圧間の位相角は１２０度であるが、３次高調波相電圧では３倍の周波数であり、位相角１２０度は３倍の３６０度同位相になる。このため、星形巻線の中性点すなわち接地点に対して、各端子には同じ位相で同じ大きさの３次高調波電圧が存在し、各相に接続される配電線や負荷の対地静電容量を通じて流れる電流Iｇｃも同じ位相になり、基本周波数のように打ち消されることなく合計される。この３次高調波電圧を用いて各相合計Iｇｃの値とＩｇｒの値とを測定算出する。
【００２１】
以上の方式を異にする２種類の計測によって得た値から、対地静電容量を通じて流れる各相別電流Iｇｃ値及びアンバランス状態に起因する誤差を計算し、この誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値を算出するのが主要な特徴である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、例えば３相４線配電方式で、対地静電容量のアンバランス状態に起因する測定誤差が存在し、アンバランス状態の判定そのものが不可能であるため、信頼性が極めて低かった漏洩電流Ｉｇｒの測定値中のこれらの誤差値を明確にし、従来測定不能とされてきた各相毎及び合計の対地静電容量を測定可能にし、配電設備及び機器の絶縁状態を通電状態のまま連続的に把握が可能なことからの予防保全を通じて停電事故を防止し、保守管理費用を低減し、設備全体の信頼性を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した漏洩電流測定装置及び漏洩電流測定方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、図１は３相４線配電方式に本発明の漏洩電流測定装置を適用した構成を示す概略系統図である。３相４線配電方式は、変圧器の低圧側３相巻線を星形に結線した電源から給電される４００Ｖ級３相４線式の電線路及び電気機器に用いられる。本発明の実施の形態となる漏洩電流測定装置は、３相４線配電方式の電線路の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流Ｉｇｒ及び対地静電容量に起因する漏れ電流Ｉｇｃを測定する。
【００２５】
図１にあって３相４線配電方式の系統構成は、配電用３相変圧器の低圧側の星型巻線１と、負荷設備５とを３相Ｒ，Ｓ，Ｔの接続線と接地線からなる配電線４で接続している。
【００２６】
配電用３相変圧器の低圧側の星型巻線１は、３つのコイルを中性点Ｎで接続し、かつ３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔをそれぞれ３相の線路に接続している。また、中性点ＮをＧ点で接地すると共に負荷設備５にも接続している。３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔには３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴが発生している。３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴは、接地電位である中性点Ｎ及び接地点Ｇに対して大きさが等しく、基本周波数では位相が１２０度ずつ異なる。
【００２７】
変圧器の設置店Ｇと中性点Ｎは、接地線８によって接続されている。この接地線８には、中性点Ｎから接地点Ｇに向かってＲ，Ｓ，Ｔ各相の漏れ電流の合計電流Ｉｏが流れる。この漏れ電流の合計電流Ｉｏは、後述の零相変流器９により零相電流Ｉｏとして検出される。
【００２８】
配電線４のそれぞれの相には対地静電容量ＣＲ，ＣＳ、ＣＴが存在する。具体的に、３相のうちの端子Ｒと負荷設備５を接続する配電線路４Ｒには対地静電容量ＣＲが生じる。また、端子Ｓと負荷設備５を接続する配電線路４Ｓにも対地静電容量ＣＳが、同じく端子Ｔと負荷設備５を説像する配電線路４Ｔにも対地静電容量ＣＴが生じる。これらの対地静電容量ＣＲ，ＣＳ、ＣＴには、常時、対地電流ＩｇｃＲ，ＩｇｃＳ，ＩｇｃＴが流れている。また、いずれかの端子と負荷設備５を接続する配電線路４には漏洩抵抗ｒが生じることがある。漏洩抵抗ｒには漏洩電流Ｉｇｒが流れる。
【００２９】
漏洩電流測定装置は、Ｒ，Ｓ，Ｔ各相の漏れ電流の合計電流である零相電流Ｉｏを検出する零相変流器９と、３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔに発生した３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを切り換えて後述の処理演算部１６に供給する切換開閉器２を備える。また、漏洩電流測定装置は、３次高調波電流Ｉｃ３を測定する測定コンデンサ１０を備える。また、漏洩電流測定装置は、３次高調波電流Ｉｃ３と電流Ｉｇｒ３とのベクトル和電流Ｉｏ３の処理演算部１６への入力を制御する測定開閉器１１と、３次高調波電流Ｉｃ３を電圧量に、かつ電源電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴに含まれる３次高調波電圧Ｅ３に比例した量にして処理演算部１６に供給する分流器１２と、上記零相電流Ｉｏ、上記３次高調波電流Ｉｃ３、上記ベクトル和電流Ｉｏ３を処理し、対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流Ｉｇｒの値及び対地静電容量に起因する各相毎の漏れ電流Ｉｇｃの値と、漏れ電流Ｉｇｒが発生している相の判定を行い、かつ表示する処理演算部１６とを備える。
【００３０】
処理演算部１６は、切換開閉器２によって切り換えられた３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴのいずれかの電圧と零相変流器９からの零相電流Ｉｏとの位相差を測定する基本波処理部３と、電源相電圧に少量含まれる３次高調波電圧を処理する高調波処理部１３と、３次高調波電圧を用いて各相合計Ｉｇｃの値とＩｇｒの値とを測定算出する演算部１４と、誤差を含まない漏れ電流Ｉｇｒ値、漏れ電流Ｉｇｒが増大している相の判定結果を表示する表示部１５とを備えている。
【００３１】
まず、図１に構成を示した概略系統図における漏洩電流測定装置の基本波処理部３で行われる基本波に対する動作について、図２、図３、図４、表１及び表２を参照して説明する。
【００３２】
図１において、切換開閉器２は、３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔに発生した３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを切換て基本波処理部３に入力する。
【００３３】
図２は、３相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴのベクトルをベクトル記号法で図示したものである。電圧ＥＲを切換開閉器２で切り換えて基本波処理部３に入力させるときは、入力電圧を基準として零相漏洩電流Ｉｏを、対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流Ｉｇｒ、対地静電容量に起因する漏れ電流Ｉｇｃ成分に分解するので、入力電圧ＥＲを横軸である実数軸上の基準ベクトルＥで表す。そのときの各相の電圧の式は次のようになる。
【００３４】
ＥＲ＝Ｅ                             ・・・（１）
ＥＳ＝−０．５Ｅ−j０．５√３Ｅ     ・・・（２）
ＥＴ＝−０．５Ｅ＋j０．５√３Ｅ      ・・・（３）
相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを表す上記各式（１）、（２）及び（３）は、図２に示すように実数軸上の有効成分と、虚数軸上の無効成分とに分解される。ここで虚数軸上の値には記号jを付している。
【００３５】
配電線４及び負荷設備５には、前述したように、それぞれの相に対地静電容量ＣＲ，ＣＳ、ＣＴが存在し、これら対地静電容量には常時対地電流ＩｇｃＲ，ＩｇｃＳ，ＩｇｃＴが流れている。基本周波数をｆＨｚ、角周波数をω＝２πｆ ｒａｄ／ｓとし、ＥＲを基本波処理部３に入力させるときの基準ベクトルをＥとし、入力電圧を基準ベクトルとして各電流を計算する。
【００３６】
このとき各相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴは、上記式（１）、（２）及び（３）で表されるので、対地電流ＩｇｃＲ，ＩｇｃＳ，ＩｇｃＴは、以下の式（４）、（５）及び（６）となる。
【００３７】
ＩｇｃＲ＝ｊωＣＲＥＲ＝ｊωＣＲＥ                              ・・・（４）
ＩｇｃＳ＝ｊωＣＳＥＳ＝０．５√３ωＣＳＥ−j０．５ωＣＳＥ      ・・・（５）
ＩｇｃＴ＝ｊωＣＴＥＴ＝−０．５√３ωＣＴＥ−j０．５ωＣＴＥ    ・・・（６）
まず、上記３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔと負荷設備５を接続している配電線４のうち、端子Ｒと負荷設備５を接続する配電線路４Ｒについて測定する。電気抵抗ｒの対地漏洩抵抗７を介して接地したときの漏れ電流Ｉｇｒは、１／ｒをｇとすれば、次の（７）式となる。
【００３８】
Ｉｇｒ＝ｇＥＲ＝ｇＥ      ・・・（７）
接地点Ｇから変圧器低圧巻線１の中性点Ｎへは、前述したように接地線８を介してＲ、Ｓ、Ｔ各相の漏れ電流の合計電流である零相電流Ｉｏが流れ、漏れ電流の合計電流（零相電流）Ｉｏは零相変流器９によって検出され、基本波処理部３に出力される。
【００３９】
基本波処理部３は、上記漏れ電流の合計電流Ｉｏを各相電圧毎に対比して分解する。上記漏れ電流の合計電流Ｉｏを式で表すと次の（８）式となる。
Ｉｏ＝ＩｇｃＲ＋ＩｇｃＳ＋ＩｇｃＴ＋Ｉｇｒ
＝ｊωＣＲＥ＋０．５√３ωＣＳＥ−j０．５ωＣＳＥ＋−０．５√３ωＣＴＥ−j０．５ωＣＴＥ＋ｇＥ
＝（０．５√３ω（ＣＳ−ＣＴ）＋ｇ）Ｅ＋ｊω（ＣＲ−０．５ＣＳ−０．５ＣＴ）Ｅ
・・・（８）
電圧Ｅと同相である上記電流Ｉｏの有効成分をＩｏｒとすると、このＩｏｒは次の式（９）で表せる。
【００４０】
Ｉｏｒ＝（０．５√３ω（ＣＳ−ＣＴ）＋ｇ）Ｅ      ・・・（９）
また、電圧Ｅより９０度進んだ上記電流Ｉｏの無効成分をＩｏｃとすると、このＩｏｃは次の（１０）式で表せる。
【００４１】
Ｉｏｃ＝ω（ＣＲ−０．５ＣＳ−０．５ＣＴ）Ｅ      ・・・（１０）
以上の計算結果から、電圧Ｅ、漏れ電流の合計電流Ｉｏ、上記合計電流の有効成分Ｉｏｒ、上記合計電流の無効電流Ｉｏｃの関係は図３のようなベクトル図で表される。上記合計電流の有効成分Ｉｏｒと上記合計電流の無効電流Ｉｏｃのベクトル和が漏れ電流の合計電流Ｉｏとなっている。もちろん、電圧Ｅは上記合計電流の有効成分Ｉｏｒと同じ基準軸上に示される。
【００４２】
実際の測定に際しては図４の漏れ電流測定値ベクトル図に示すように、基本波処理部３へ電圧Ｅと、零相電流（漏れ電流の合計電流）Ｉｏを入力し、それらの波形から、ＥとＩｏとの間の位相角θを算出し、演算部１４で電流Ｉｏを電圧Ｅと同相の成分Ｉｇｒと、電圧Ｅより９０度進んだ成分Ｉｇｃとに分解して出力する。
【００４３】
図３、図４で示したように、配電線路（電路）４と接地部分間の絶縁抵抗ｒ（漏洩抵抗７）を通じて流れる漏れ電流Ｉｇｒの値が零相電流Ｉｏの有効成分の計算値Ｉｏｒの値を表している。また、配電線路（電路）４と接地部分間に通常存在する対地静電容量ＣＲ，ＣＳ、ＣＴを通じて流れる漏れ電流Ｉｇｃの値が零相電流Ｉｏの無効成分の計算値Ｉｏｃの値を示している。
【００４４】
次に、切換開閉器２で、Ｒ相からＳ相、Ｔ相へ切り換え、電圧ＥＳ，ＥＴを順次基本波処理部３へ入力し、以上と同様な計算を行うと、それぞれの相の有効成分Ｉｏｒ、無効成分Ｉｏｃの計算値が表１のように得られる。また、Ｒ相に代わってＳ相、Ｔ相が絶縁不良を起こした場合も同様の計算でそれぞれの相の有効成分Ｉｏｒ、無効成分Ｉｏｃの計算値が表１のように得られる。
【００４５】
【表１】
2008164374.tif 000003
【００４６】
表１に示す計算結果から、切換開閉器２で入力相の相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを切換て測定した、各相の実際の測定値Ｉｇｒ、Ｉｇｃが特徴をもった値を示した場合、表２に示される範囲で回路のバランス状態、Ｉｇｒの値、絶縁不良相を知ることができる。
【００４７】
【表２】
2008164374.tif 000004
【００４８】
なお、現在行われている３相４線配電方式のＩｇｒ値の検出は前述のＩｏの式（９）の有効成分Ｉｏｒの値をＩｇｒの値として出力させている。バランス状態ではＣＳ＝ＣＴ、ＣＳ−ＣＴ＝０であるので、Ｉｏｒ＝ｇＥ＝ＩｇｒとなりＩｇｒは正確な値であるが、アンバランス状態では０．５√３（ω（ＣＳ−ＣＴ）Ｅの値がＩｇｒの測定値に含まれ、この値が誤差になる。本発明は、この誤差の値を算出して、正確な漏れ電流Ｉｇｒの値を明らかにしている。
【００４９】
次に、図１における基本波処理部３の詳細について図５を参照して説明する。図５は基本処理部３の具体的構成を示す図である。基本処理部３は、電圧（Ｅ）検出器２１と、増幅器２２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３と、実効値変換器２８と、Ｉｏ検出器２４と、増幅器２５と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６と、実効値変換機２９と、位相差計測器２７とを備える。
【００５０】
電圧（Ｅ）検出器２１は、切換開閉器２によって切り換えられた各相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを取り込む。増幅器２２は電圧検出器２１の検出感度に応じて各相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴを適切な量になるまで増幅する。ＬＰＦ２３は、各相電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴの基本周波数を超える周波数成分を減衰させ基本周波数波形を取り出す。
【００５１】
Ｉｏ検出部２４は、接地線８を流れる漏れ電流（零相電流）Ｉｏを零相変流器９を通じて取り込む。増幅器２５は、Ｉｏ検出部２４で検出された漏れ電流Ｉｏを適量まで増幅する。ＬＰＦ２６は、増幅器２５で増幅された漏れ電流Ｉｏの基本周波数を超える周波数成分を減衰させ基本周波数波形を取り出す。
【００５２】
位相差計測器２７は、電圧Ｅと零相電流Ｉｏとの位相差を計測する。図６は電圧Ｅと零相電流Ｉｏの位相差を示す図である。フィルタ２３から出力された相電圧Ｅの波形とフィルタ２６から出力された零相電流Ioの波形を、例えばオペアンプゼロクロッシング回路に入力すると、それらの出力波形は図６のように電圧Ｅに対してはＥｚ、電流Ｉｏに対してはＩｚになる。両出力波形の波高値を一致させてＥｚとＩｚの差を求める。その差の絶対値波形は図６のＥｚ〜Ｉｚ波形になる。図６に示すようにＥｚ〜Ｉｚ波形及びＩｚ波計の突出部分の面積をそれぞれＳ１、Ｓ２とすればＳ１は電圧Ｅと電流Ｉｏとの位相差角に、Ｓ２は位相差１８０度に比例する。このＳ１，Ｓ２に比例した電圧を演算部１４に出力する。
【００５３】
実効値変換部２８は、電圧Ｅの基本周波数波形を両波整流して、実効値に比例したアナログ値に変換して、演算部１４へ入力する。実効値変換部２９は、零相電流Ｉｏの基本周波数波形を両波整流して、実効値に比例したアナログ値に変換して演算部１４へ入力する。
【００５４】
演算部１４は、位相差計測器２７が計測した上記Ｓ１，Ｓ２に比例した電圧を用いて、電圧Ｅと零相電流Ｉｏとの位相角θを、次の式（１１）から算出する。
【００５５】
θ＝１８０Ｓ１÷Ｓ２        ・・・（１１）
また、演算部１４は、実効値変換部２８から供給された電圧Ｅのアナログ値と、実効値変換部２９から供給された零相電流Ｉｏのアナログ値と、位相差計測部２７で計測された位相差θとを用いた次の式（１２）、（１３）の演算により、Ｉｇｒ、Ｉｇｃを求める。
【００５６】
Ｉｇｒ＝Ｉｏ×ｃｏｓθ      ・・・（１２）
Ｉｇｃ＝Ｉｏ×ｓｉｎθ      ・・・（１３）
前述のように、Ｉｇｒの値は上記表１の計算値Ｉｏｒ式の値に、Ｉｇｃの値は上記表１の計算式Ｉｏｃ式の値に相当している。
【００５７】
ところで、各相の対地静電容量が異なるアンバランス状態では、基本波処理部３で行われる基本波による計測だけでは、Ｉｇｃ、Ｉｇｒの計測値にはアンバランスに起因する誤差値を含み、各相別Ｉｇｃの計測も不可能である。これらの欠点を解消するために、本発明では、電源電圧に少量含まれている、３次高調波電圧を計測に利用する。以下では、高調波処理部１３における３次高調波に対する処理について説明する。
【００５８】
図１において、測定コンデンサ１０は同じ静電容量Ｃのコンデンサ３個を星形に結線したもので、その中性点Ｍは測定開閉器１１、分流器１２を介して接地される。他の３個の端子は３相端子Ｒ、Ｓ、Ｔ相に接続される。
【００５９】
測定コンデンサ１０の３個のコンデンサＣに基本周波数の３相電圧を印加すれば、それらの電流の合計は０になり、コンデンサの中性点Ｍから接地点への電流は０である。
【００６０】
測定コンデンサ１０の３相端子Ｒ，Ｓ，Ｔに加わる電圧は基本周波数に対しては１２０度の位相差があったが、３次高調波ではこの位相差が１２０度の３倍の３６０度で同位相になり、かつ同じ大きさの電圧がＲ，Ｓ，Ｔ端子に加わる。このため、測定コンデンサ１０の３個のコンデンサＣには同じ方向同じ大きさの３次高調波電流が流れ、中性点Ｍから測定開閉器１１、分流器１２を経由して接地されるに間は３個のコンデンサ電流が合流した、３次高調波電流Iｃ３が流れる。
【００６１】
分流器１２は、３次高調波電流Ｉｃ３を電圧量に、かつ電源電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴに含まれる３次高調波電圧Ｅ３に比例した量にして高調波処理部１３に入力させる。分流器１２の抵抗値は測定コンデンサ１０のリアクタンス値より十分小さいので電流Ｉｃ３の位相は電圧Ｅ３の位相より殆ど９０度進んだものになっている。
【００６２】
測定開閉器１１を開路すれば、電源電圧ＥＲ，ＥＳ，ＥＴに含まれる３次高調波電圧Ｅ３に起因する対地静電容量６へ流入する合計電流Ｉｇｃ３と対地漏洩抵抗７へ流入する電流Ｉｇｒ３とのベクトル和電流Ｉｏ３が零相変流器９を介して高調波処理部１３に入力される。
【００６３】
測定開閉器１１を閉路すれば測定コンデンサ１０、分流器１２を通じて流れる電流Ｉｃ３が電流Ｉｏ３にベクトル加算された電流Ｉ３３が流れる。以上の３次高調波に関連する電流のベクトル図は図７に示すようになる。
【００６４】
図７において、合計電流Ｉｇｃ３と電流Ｉｇｒ３とのベクトル和電流がＩｏ３となる。このベクトル和電流Ｉｏ３は、測定開閉器１１を開路すると、零相変流器９を介して高調波処理部１３に入力する。また、図７にあって、電流Ｉｃ３が電流Ｉｏ３にベクトル加算されると電流Ｉ３３となる。このベクトル加算された電流Ｉ３３は、測定開閉器１１を閉路すれば流れる。
【００６５】
次に、図１における高調波処理部１３の詳細について図５を参照して説明する。高調波処理部１３は、ベクトル和電流を検出するＩｏ３検出器３１と、増幅器３２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３３と、実効値変換部３４と、３次高調波電流Ｉｃ３を検出するＩｃ３検出器３５と、増幅器３６と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３７と、実効値変換器３８とを備える。
【００６６】
Ｉｏ３検出器３１は、接地線８を流れる基本波及び３次高調波を含む漏れ電流Ｉｏ３を零相変流器９を通じて取り込む。増幅器３２は、上記Ｉｏ３検出器３１が取り込んだ漏れ電流Ｉｏ３を適量まで増幅する。ＢＰＦ３３は、増幅器３２が増幅した漏れ電流Ｉｏ３の基本周波数及び３次高調波を超える周波数を減衰させる。実効値変換器３４は、ＢＰＦ３３でフィルタリングされた漏れ電流Ｉｏの３次高調波電流Ｉｏ３及び電流Ｉ３３の電流波形を両波整流して、実効値に比例したアナログ値に変換して、演算部１４に入力する。
【００６７】
Ｉｃ３検出器３５は、測定コンデンサ１０から分流器１２を経由して接地点へ流れる３次高調波を含む電流Ｉｃ３を分流器１２によって取り込む。増幅器３６は、上記Ｉｃ３検出器３５が取り込んだ３次高調波を含む電流Ｉｃ３を適量まで増幅する。ＢＰＦ３７は、増幅器３６が増幅した３次高調波を含む電流Ｉｃ３の３次高調波を超える周波数を減衰させる。実効値変換器３８は、ＢＰＦ３７でフィルタリングされた３次高調波を含む電流Ｉｃ３の電流波形を両波整流して、実効値に比例したアナログ値に変換して、演算部１４に入力する。また、このアナログ値は３次高調波電圧Ｅ３に比例するので電圧Ｅ３算出のデータとして演算部１４に取り込まれる。
【００６８】
図７を参照して説明したように、測定開閉器１１を開路すると合計電流Ｉｇｃ３と電流Ｉｇｒ３とのベクトル和電流Ｉｏ３が零相変流器９を介して高調波処理部１３に入力する。このベクトル和電流Ｉｏ３は、図５に構成を示した高調波処理部１３のＩｏ３検出器３１と、増幅器３２と、フィルタ３３と、実効値変換部３４とで処理されてから実効値に比例したアナログ値として演算部１４に供給される。
【００６９】
また、図７を参照して説明したように、測定開閉器１１を閉路すると電流Ｉｃ３が電流Ｉｏ３にベクトル加算された電流Ｉ３３となる。このベクトル加算された電流Ｉ３３も、高調波処理部１３に供給される。
【００７０】
さらに、高調波処理部１３には、Ｉｃ３検出器３５と、増幅器３６と、フィルタ３７と、実効値変換器３８とを通じてＩｃ３とＥ３も供給され、実効値に比例したアナログ値として演算部１４に供給される。
【００７１】
図７に示した３次高調波漏れ電流の測定電流ベクトル図において、対地静電容量６へ流入する３次高調波合計電流Ｉｇｃ３と漏洩抵抗７へ流入する３次高調波電流Ｉｇｒ３の２つの電流がベクトル的に合成された漏洩電流であるベクトル和電流Ｉｏ３の値は上述したように高調波処理部１３によって演算部１４に供給される。
【００７２】
次に、高調波処理部１３からの入力に対する演算部１４における演算処理について説明する。図７にあって、Ｉ３３、Ｉｏ３、Ｉｃ３を３辺とする三角形及びＩｏ３、Ｉｇｒ３、Ｉｇｃ３を３辺とする直角三角形について式を立てて、これを解くと以下の式（１４）、（１５）となる。
Ｉｇｃ３＝０．５（Ｉ３３２−Ｉｏ３２−Ｉｃ３２）÷Ｉｃ３
＝０．５（Ｉ３３＋Ｉｏ３）（Ｉ３３−Ｉｏ３）÷Ｉｃ３−０．５Ｉｃ３  ・・・（１４）
Ｉｇｒ３＝（Ｉｏ３２−Ｉｇｃ３２）０．５
＝０．５｛（Ｉ３３＋Ｉｏ３＋Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｏ３−Ｉｃ３）（Ｉ３３＋Ｉｃ３−Ｉｏ３）（Ｉｏ３＋Ｉｃ３−Ｉ３３）｝０．５÷Ｉｃ３        ・・・（１５）
上式で求めたＩｇｃ３、Ｉｇｒ３は、３次高調波電圧Ｅ３に起因するもので、基本周波数電圧Ｅに対するＩｇｃ、Ｉｇｒの値に換算すれば、次の式（１６）、（１７）となる。
【００７３】
Ｉｇｃ＝Ｉｇｃ３Ｅ÷（３Ｅ３）      ・・・（１６）
Ｉｇｒ＝Ｉｇｒ３Ｅ÷Ｅ３            ・・・（１７）
これらの式から、Ｉｇｃ、Ｉｇｒを演算部１４で算出することができる。
【００７４】
基本波について上記表１のように求めた、各相毎のＩｇｒに相当する有効成分計算値Ｉｏｒ、Ｉｇｃに相当する無効成分計算値Ｉｏｃと、３次高調波について求めた、各相合計のＩｇｃ及びＩｇｒの値とから各相毎の対地充電電流ＩｇｃＲ、ＩｇｃＳ、ＩｇｃＴを未知数として次の式（１８）〜（２３）から求めることができる。なお基本波での測定値には末尾に１を付している。
【００７５】
Ｉｇｒの値が殆ど０の場合は、式（１８）、（１９）、（２０）の３式が得られる。
【００７６】
ＩｇｃＲ＋ＩｇｃＳ＋ＩｇｃＴ＝Ｉｇｃ                    ・・・（１８）
ＩｇｃＳ−ＩｇｃＴ＝−２Ｉｇｒ１／√３                ・・・（１９）
ＩｇｃＲ−０．５ＩｇｃＳ−０．５ＩｇｃＴ＝Ｉｇｃ１      ・・・（２０）
これらの式（１８）、（１９）、（２０）を解くと以下の式（２１）、（２２）、（２３）のように各相別のＩｇｃの値が得られる。
【００７７】
ＩｇｃＲ＝（Ｉｇｃ＋２Ｉｇｃ１）／３                    ・・・（２１）
ＩｇｃＳ＝（Ｉｇｃ−Ｉｇｃ１）＋√３Ｉｇｒ１）／３      ・・・（２２）
ＩｇｃＲ＝（Ｉｇｃ−Ｉｇｃ１−√３Ｉｇｒ１）／３        ・・・（２３）
同様に、Ｉｇｒの値が０でない場合も類似な式によって求めることができる。その結果を表３に示す。
【００７８】
【表３】
2008164374.tif 000005
【００７９】
以上述べたように、３相４線配電回路の各相及び合計のＩｇｃの値、アンバランス状態に起因する誤差を含まないＩｇｒの値を把握することができる。
【００８０】
また、図８に示すように、漏洩電流測定装置は、上記配電線４の各線路４Ｒ、４Ｓ、４Ｔ及び４Ｇに遮断器１７（ＣＢＲ、ＣＢＳ、ＣＢＴ及びＣＢＧ）を設け、演算部１４の演算の結果により、各遮断器ＣＢＲ、ＣＢＳ、ＣＢＴ及びＣＢＧの遮断を制御する構成としてもよい。図８は、３相４線配電方式に本発明の漏洩電流測定装置を適用した構成を示す概略系統図であり、特に各相に遮断器を設け、漏洩電流測定装置が遮断器を制御する構成を示す図である。
【００８１】
すなわち、図８の構成の漏洩電流測定装置は、演算部１４を用いた制御により、Ｉｇｒ、Ｉｇｃの測定結果、Ｉｇｒの増大している相の判定結果等に応じて遮断が必要と判断した相を各遮断器ＣＢＲ、ＣＢＳ、ＣＢＴ及びＣＢＧにより遮断する。これにより、図８に示す漏洩電流測定装置は、３相４線配電回路の各相及び負荷設備を絶縁不良に伴う重大事故から守ることができる。
【００８２】
この測定方式は３相４線配電系統だけでなく、接地電位に対して３相電圧がほぼ等しい配電系統であれば適用が可能である。また、電気機器の電圧印加部分から接地部分へ流れる漏れ電流の測定装置及び方法にも適用できる。
【００８３】
上述した図１及び図８に示した漏洩電流測定装置は、本発明の漏洩電流方法を実行する。すなわち、零相変流器９は、零相電流検出ステップにより星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の３相電源の３相相電圧を上記３線又は４線にそれぞれ印加して３線又は４線に流れる電流和である零相電流を検出する。また、基本波処理部３は基本波処理ステップを実行し上記３相電源の３相相電圧のうちのいずれかの入力電圧と上記零相電流検出ステップからの上記零相電流との位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値を計測する。
【００８４】
また、高調波処理部１３は、３次高調波処理ステップを実行し、上記３相電源の３相相電圧に含まれる電源商用周波数の３倍の周波数である３次高調波電圧及び上記零相電流検出ステップからの上記零相電流を処理して３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を計測する。そして、演算部１４が演算ステップを実行し、上記基本波処理ステップによって計測された上記位相差、上記入力電圧及び上記零相電流に関する値と、上記３次高調波処理ステップによって計測された３次高調波に基づいた電流値及び電圧値に関する値を用いて３相電源の対地相電圧が略等しい３相３線式又は３相４線式配電系統の電路及び電気機器の対地絶縁抵抗に起因する漏れ電流及び対地静電容量に起因する漏れ電流を演算する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
配電系統や電気機器の絶縁測定は、電気災害予防の目的から要求されている。従来においては停電して測定していたが、近年は停電が制限され、特に３相４線方式配電系統は、４００Ｖ系でもあり、重要、広範囲の負荷が多く、詳細かつ正確なデータが要求される。本発明の測定装置は、これらの要求に適合しており、星型結線された３相３線式又は３相４線式配電系統の漏洩電流の検出に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】３相４線配電方式に本発明の漏洩電流測定装置を適用した構成を示す概略系統図である。
【図２】商用周波数３相相電圧ベクトル図である。
【図３】漏れ電流計算値のベクトル図である。
【図４】漏れ電流測定値のベクトル図である。
【図５】基本波処理部と高周波処理部の具体的構成を示すブロック回路図である。
【図６】電圧と電流の位相差を説明するための図である。
【図７】３次高調波漏れ電流と測定電流との関係を示すベクトル図である。
【図８】３相４線配電方式に本発明の漏洩電流測定装置を適用した構成を示す概略系統図であり、特に各相に遮断器を設け、漏洩電流測定装置が遮断器を制御する構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  配電用３相変圧器の低圧側の星型巻線、２  切換開閉器、３  基本波処理部、４  灰電線、５  負荷設備、６  対地静電容量、７  漏洩抵抗、８  接地線、９  零相変流器、１０  測定コンデンサ、１１  測定開閉器、１２  分流器、１３  高調波処理部、１４  演算部、１５  表示部、１６  処理演算部、１７  遮断器
【図１】
2008164374.tif 000006
【図２】
2008164374.tif 000007
【図３】
2008164374.tif 000008
【図４】
2008164374.tif 000009
【図５】
2008164374.tif 000010
【図６】
2008164374.tif 000011
【図７】
2008164374.tif 000012
【図８】
2008164374.tif 000013