(57)【要約】【課題】配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器を提供する。【解決手段】保安接地端子１５を有した絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器１０であって、以下の構成を備える。低圧配電用の変圧器１の二次側の接地相４ｂに設けられた接地線２の零相電流Ｉ0、Ｉを計測する零相電流計測手段３、１１と、接地相４ｂとは異なる被計測相４ａの対地間電圧ＶL’、Ｖを、被計測相４ａと保安接地端子１５との電位差により計測する電圧計測手段５、１２と、零相電流Ｉ及び対地間電圧Ｖに基づいて求められた位相角と零相電流Ｉとに基づいて地絡抵抗成分ｒ1に流れる漏電電流Ｉgrを検出する漏電電流検出手段１３と、を備える。【選択図】図１
2008089509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保安接地端子を有した絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器であって、
低圧配電用の変圧器の二次側の接地相に設けられた接地線の零相電流を計測する零相電流計測手段と、
前記接地相とは異なる被計測相の対地間電圧を、当該被計測相と前記保安接地端子との電位差により計測する電圧計測手段と、
前記零相電流及び前記対地間電圧に基づいて求められた位相角と前記零相電流とに基づいて地絡抵抗成分に流れる漏電電流を検出する漏電電流検出手段と、を備える漏電電流検出器。
【請求項２】
保安接地端子を有した絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器であって、
低圧配電用の三相３線変圧器の二次側の接地相に設けられた接地線の零相電流を計測する零相電流計測手段と、
前記接地相とは異なる被計測相と前記保安接地端子との電位差を一時的に計測して前記被計測相の対地間電圧を測定する電圧計測手段と、
前記三相３線変圧器の一次側と同一の配電系統に接続された単相変圧器の二次側電圧である前記絶縁監視装置の電源電圧と前記対地間電圧との位相角を演算してこの位相角を記憶すると共に、記憶された前記位相角及び前記電源電圧に基づいて前記対地間電圧に相当する疑似電圧を算出する位相角記憶手段と、
前記零相電流及び前記疑似電圧に基づいて求められた位相角と前記零相電流とに基づいて地絡抵抗成分に流れる漏電電流を検出する漏電電流検出手段と、を備える漏電電流検出器。
【請求項３】
前記電圧計測手段は、前記絶縁監視装置内で前記保安接地端子に内部接続されると共に、
前記被計測相の被覆絶縁電線を挟み込んだ際に、当該被覆絶縁電線の周囲を周回して外形に密着する電極板が内側に貼り付けられた電線クリップを有し、
前記被計測相の前記対地間電圧を非接触で計測する請求項１又は２記載の漏電電流検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧配電設備に対して常時絶縁監視を行う絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に出典を示す非特許文献１に、低圧配電設備に対する常時絶縁監視に関する技術が記載されている。ここに開示されている低圧配電設備において地絡抵抗成分に流れる電流値を求める方法に付いて以下に説明する。図１１は、単相低圧配電設備の変圧器１０１の二次側の低圧電路を模式的に示す系統線図である。また、図１１は、低圧電路１０４の１つの相１０４ａが地絡した場合である、単相低圧設備の漏電状態の原理を示したものである。
ここで、低圧電路１０４の接地線１０２に流れる零相電流Ｉ0、電路１０４の線間電圧をＶＬとし、図１２のベクトル図に示すように零相電流Ｉ0と線間電圧ＶＬとの位相角をθとすると、地絡抵抗ｒ1に流れる電流Ｉgrは、以下の式（１）で表される。
【０００３】
Ｉgr＝Ｉ0×  ｃｏｓθ  ・・・(1)
【０００４】
図１３は、三相３線配電設備の変圧器２０１の二次側の低圧電路２０４を模式的に示す系統線図である。また、図１３は、低圧電路２０４の接地相以外の相２０４ａと２０４ｃとが地絡した場合である、三相３線低圧設備の漏電状態の原理を示したものである。
ここで、低圧電路２０４の接地線２０２に流れる零相電流をＩ0、低圧電路２０４の線間電圧をＶａｂとし、図１４のベクトル図に示すように零相電流をＩ0と線間電圧Ｖａｂとの位相角をθ’とすると、地絡抵抗ｒ1とｒ3とに流れる合計電流Ｉgrは、以下の式（２）で表される。
【０００５】
Ｉgr＝Ｉr1＋Ｉr3  ＝  ２／√３  ×  Ｉ0  ×  ｃｏｓθ  ・・・(2)
θ  ＝θ’−３０°
【０００６】
ここで、一般的には、接地線１０２及び２０２に流れる零相電流Ｉ0 は、変流器（ＺＣＴ）で計測される。低圧電路１０４及び２０４の線間電圧は、変圧器二次側の２点（例えば図１３の電路２０４ａ及び２０４ｂの２点や、２０４ｃ及び２０４ｂの２点）のそれぞれと、漏電電流Ｉgrを演算する漏電電流検出器とをワイヤ接続する配線工事を行って計測される。
【０００７】
【非特許文献１】大崎栄吉、「電気現場のトラブル徹底検証」、新電気、オーム社、２０００年２月号、第４６−５１頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
接地線１０２及び２０２に取り付けられるＺＣＴは、分割形変流器を使用することにより低圧配電設備が活線状態の時に取り付けることが可能である。しかし、低圧電路１０４及び２０４の線間電圧の計測には、電圧検知リード線を２本接続する必要があり、この接続作業は、一般的に電源を落として行われる。この接続作業の作業時間が長くなると、停電時間が長くなり、好ましくない。また、停電させられない場合には、活線状態で接続作業が実施されるが、活線状態での長い接続作業は好ましくない。
【０００９】
これに対し、配電設備への絶縁監視装置の設置時に、一時的に低圧配電設備の電圧を計測しておく方法がある。これは、例えば動力用配電設備（２００Ｖ系統）への絶縁監視装置の設置に際し、この動力用配電設備と一次側の配電系統が共通であり、より低圧の電灯用配電設備（１００Ｖ）との位相角度を記憶しておく。そして、常時監視の際には、この電灯用配電設備から電源を供給される絶縁監視装置が、記憶された当該位相角度を用いて漏電電流を計算する。この場合には、常時動力用配電設備と絶縁監視装置とが接続される必要がないため、上記電圧リード線の接続は不要である。この方法では、上記一時的な電圧の計測に際して、電圧検知リード線の代わりとなる電圧検知プローブを、接地相以外の２つの電路に接触させる。従って、低圧配電設備を停電させることなく、活線状態で作業を行うことができる。
【００１０】
このような低圧配電設備は、工場や事務所等の主電源設備であり停電作業ができない場合が多い。従って、活線状態で設置作業が可能であることは好ましい。しかし、同時に２つの電路にプローブを接触させる作業は、安全性の観点から熟練作業者が実施する必要がある。このため、設置作業の実施数が限られたり、設置費用が増大したりする場合がある。
【００１１】
本願発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであり、配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る保安接地端子を有した絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器は、以下に示す特徴構成を有する。その特徴構成は、
低圧配電用の変圧器の二次側の接地相に設けられた接地線の零相電流を計測する零相電流計測手段と、
前記接地相とは異なる被計測相の対地間電圧を、当該被計測相と前記保安接地端子との電位差により計測する電圧計測手段と、
前記零相電流及び前記対地間電圧に基づいて求められた位相角と前記零相電流とに基づいて地絡抵抗成分に流れる漏電電流を検出する漏電電流検出手段と、を備える点にある。
【００１３】
本特徴構成によれば、電圧を計測するために必要な２つの端子の内の１つは、漏電電流検出器が備えられる保安接地端子である。従って、配電設備に対しては、２つの端子の内の１つのみを接続すればよい。その結果、接続に要する作業時間は、従来に比べて約１／２となる。その結果、接続作業時に停電を伴う場合には、停電時間を短くすることができ、活線状態で作業を行う場合には、安全性の低下を抑制することができる。また、配電設備への絶縁監視装置の設置費用も低減することができる。
このように、本発明によれば、配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る保安接地端子を有した絶縁監視装置に備えられる漏電電流検出器は、以下に示す別の特徴構成を有する。その特徴構成は、
低圧配電用の三相３線変圧器の二次側の接地相に設けられた接地線の零相電流を計測する零相電流計測手段と、
前記接地相とは異なる被計測相と前記保安接地端子との電位差を一時的に計測して前記被計測相の対地間電圧を測定する電圧計測手段と、
前記三相３線変圧器の一次側と同一の配電系統に接続された単相変圧器の二次側電圧である前記絶縁監視装置の電源電圧と前記対地間電圧との位相角を演算してこの位相角を記憶すると共に、記憶された前記位相角及び前記電源電圧に基づいて前記対地間電圧に相当する疑似電圧を算出する位相角記憶手段と、
前記零相電流及び前記疑似電圧に基づいて求められた位相角と前記零相電流とに基づいて地絡抵抗成分に流れる漏電電流を検出する漏電電流検出手段と、を備える点にある。
【００１５】
本特徴構成によれば、保安接地端子と被計測相との電位差は、常時測定されるのではなく、一時的に測定されるので、被計測相に測定用の端子を接触させることで充分であり、常時接続する必要はない。また、変圧前の一次側の配電系統が共通する絶縁監視装置の電源電圧を利用して、漏電電流の常時監視を行うので、この点においても被計測相と漏電電流検出器とを常時接続する必要はない。従って、本特徴構成によれば、活線状態において絶縁監視装置の設置を行うことができる。
また、電圧を計測するために必要な２つの端子の内の１つは、漏電電流検出器が備えられる保安接地端子である。従って、配電設備に対しては、２つの端子の内の１つのみを接触させれば足りる。電位差の計測のために２つの端子を操作して電路に接触させるには、安全性の観点から作業者に熟練度が要求される。しかし、本特徴構成によれば、電位差の計測が１つの端子の操作で可能であるので、作業者にそれほど熟練度は要求されない。従って、配電設備への絶縁監視装置の設置費用も低減することができる。
このように、本特徴構成によれば、配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器を提供することができる。
【００１６】
また、本発明に係る漏電電流検出器は、上記構成に加え、前記電圧計測手段が、前記絶縁監視装置内で前記保安接地端子に内部接続されると共に、
前記被計測相の被覆絶縁電線を挟み込んだ際に、当該被覆絶縁電線の周囲を周回して外形に密着する電極板が内側に貼り付けられた電線クリップを有し、
前記被計測相の前記対地間電圧を非接触で計測することを特徴とする。
【００１７】
この特徴構成によれば、配電設備の充電部に全く触れることなく、完全活線状態で絶縁監視装置の設置工事を行うことができる。従って、配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、さらに作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、単相低圧配電設備の変圧器１ａ（１）の二次側の電路４１（４）を模式的に示す系統線図内において、本発明に係る漏電電流検出器１０Ａ（１０）の構成例を模式的に示すブロック図である。漏電電流検出器１０Ａは、保安接地端子１５Ａ（１５）を有した絶縁監視装置に備えられている。系統線図中の符号Ｃ1は地絡容量成分、符号Ｒｒ1は地絡抵抗成分である（他の実施形態においても同様）。
図１に示す単相低圧配電設備は、変圧器１ａの二次側中性点又は片側において、接地線２１（２）により接地されている。電路４１の各相の内、接地線２１により接地された相４１ｂ（４ｂ）は本発明の接地相に相当する。接地線２１には、変流器（ＺＣＴ）３１（３）が取り付けられ、零相電流Ｉ0’が計測される。そして、漏電電流検出器１０ＡのＬ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１Ａにて零相電流Ｉ0’の高調波成分が遮断され、基本波成分Ｉが得られる。これら変流器３及びＬ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１は、本発明の零相電流計測手段に相当する（他の実施形態においても同様）。
【００１９】
電圧計測のため、変圧器１ａの二次側の接地相４１ｂ以外の電路４１ａと、前置増幅回路１２Ａ（１２）との間に、電圧計測線５Ａ（５）がワイヤ接続される。また、前置増幅回路１２Ａは、絶縁監視装置の保安のために必ず接地されるべき保安接地端子１５Ａに内部接続されている。前置増幅回路１２Ａは、電路４１側からの１つの電圧計測線５Ａとワイヤ接続されるのみで、例えば電路４１ａの対地間電圧ＶL’を計測し、所定の増幅処理などを行って、出力Ｖを得る。これら、前置増幅回路１２及び電圧計測線５は、本発明の電圧計測手段に相当する（他の実施形態においても同様）。
【００２０】
位相演算回路１３Ａ（漏電電流検出手段１３）は、このようにして得られた零相電流Ｉ0’の基本波成分Ｉと出力Ｖとの位相角θを算出する。そして、以下の式（３）により、漏電電流Ｉgrを算出する。
【００２１】
Ｉgr＝Ｉ ×  ｃｏｓθ  ・・・(3)
【００２２】
本発明では、電圧計測を簡便にするため接地相４１ｂ以外の電路４１ａと保安接地端子１５Ａとの対地間電圧ＶL’を計測している。例えば、図２に示すように変圧器１ａの接地線２１の接地抵抗が１０Ω、Ｄ種接地の保安接地端子１５Ａの接地抵抗が１００Ωであるとして、計測に与える影響度を説明する。前置増幅回路１２Ａの入力抵抗値が、保安接地端子１５Ａの接地抵抗１００Ωに対して十分大きいな値（例えば１００ｋΩ以上）であれば当該影響度は、０．１％（＝１００Ω／１００ｋΩ）である。従って、この影響度は、絶縁監視に要求される誤差１０％以内に対して十分無視できる値であり、ＶL’＝ＶLとできる。
【００２３】
続いて、これを三相３線低圧配電設備に適用した場合の例を図３を利用して説明する。図３は、変圧器１ｂ（１）の二次側の電路４２（４）を模式的に示す系統線図内において、本発明に係る漏電電流検出器１０Ｂ（１０）の構成例を模式的に示すブロック図である。漏電電流検出器１０Ｂは、同様に保安接地端子１５Ｂ（１５）を有した絶縁監視装置に備えられている。系統線図中の符号Ｃ1、Ｃ3は地絡容量成分、符号ｒ1、ｒ3は地絡抵抗成分である（他の実施形態においても同様）。
図３に示す三相３線低圧配電設備は、変圧器１ｂの二次側中性点（電路４２ｂ（接地相））において、接地線２２（２）により接地されている。接地線２２には、変流器３２（３）が取り付けられ、零相電流Ｉ0’が計測される。そして、漏電電流検出器１０ＢのＬ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１Ｂ（１１）にて零相電流Ｉ0’の高調波成分が遮断され、基本波成分Ｉが得られる。
【００２４】
電圧計測のために接地相４２ｂ以外の電路４２ａと、前置増幅回路１２Ｂ（１２）との間に電圧計測線５Ｂ（５）がワイヤ接続される。前置増幅回路１２Ｂは、保安接地端子１５Ｂに内部接続されており、１つの電圧計測線５Ｂとワイヤ接続されるのみで、電路４２ａの対地間電圧ＶM’を計測し、所定の増幅処理などを行って、出力Ｖを得る。尚、上述したように、本例においてもＶM’＝ＶMとできる。
位相演算回路１３Ｂ（漏電電流検出手段１３）は、このようにして得られた零相電流Ｉ0’の基本波成分Ｉと出力Ｖとの位相角θ’を算出する。そして、以下の式（４）により、漏電電流Ｉgrを算出する。
【００２５】
Ｉgr＝Ｉr1＋Ｉr3  ＝  ２／√３  ×  Ｉ  ×  ｃｏｓθ  ・・・(4)
θ  ＝θ’−３０°
【００２６】
このようにして得られた漏電電流Ｉgrは、視覚的に数値を表示する、設定された所定量と比較して漏電電流が超過した場合に信号を発信するなどの報知手段を備えた絶縁監視装置において利用可能である。
【００２７】
〔第２実施形態〕
図４は、三相３線低圧配電設備の変圧器１ｂ（１）の二次側の電路４２（４）を模式的に示す系統線図内において、本発明に係る漏電電流検出器１０Ｃ（１０）の他の構成例を模式的に示すブロック図である。漏電電流検出器１０Ｃは、第１実施形態と同様に保安接地端子１５Ｃ（１５）を有した絶縁監視装置に備えられている。この絶縁監視装置は、三相３線変圧器１ｂの一次側の電路４０と同一の配電系統に接続された単相変圧器６の二次側の電路４９から電源電圧を供給される。電路４２及び電路４９の接地相４２ｂ及び４９ｂは、同一の接地電位Ｅbに対して接地されている。ここで、変圧器１ｂは例えば２００Ｖ出力の動力用変圧器、変圧器６は例えば１００Ｖ出力の電灯用変圧器である。
【００２８】
図４に示す三相３線低圧配電設備は、変圧器１ｂの二次側中性点（電路４２ｂ（接地相））において、接地線２２（２）により接地されている。接地線２２には、変流器３２（３）が取り付けられ、零相電流Ｉ0’が計測される。そして、漏電電流検出器１０ＣのＬ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１Ｃにて零相電流Ｉ0’の高調波成分が遮断され、基本波成分Ｉが得られる。
【００２９】
本実施形態においては、電圧計測のために接地相４２ｂ以外の電路４２ａや４２ｃと、前置増幅回路１２Ｃ（電圧計測手段）との間にワイヤ接続は施されない。電圧計測線５Ｃ（５）は、例えば図５に示すようなプローブの形態をしており、絶縁監視装置を当該配電設備に設置する際に電路４２に短時間接触される。例えば、図５に示すように被計測電路（電路４２ａや４２ｃ）に繋がる断路器８１の負荷側ブースバー８２にプローブ５９を接触させる。前置増幅回路１２Ｃは、保安接地端子１５Ｃに内部接続されており、この接触によって、電路４２ａ、４２ｃの対地間電圧ＶMa’、ＶMc’を計測し、所定の増幅処理などを行って、出力Ｖa、Ｖcを得る。
【００３０】
具体的には、作業員が、電路４２ａに繋がる断路器８１の負荷側ブースバー８２にプローブ５９を接触させ、対地間電圧ＶMa’を前置増幅回路１２Ｃに印加する。ここで、位相角記憶回路１６Ｃ（位相角記憶手段１６）に接続された記憶押し釦スイッチ１８Ｃ（１８）が作業員により押されると、電灯用の変圧器４９の線間電圧ＶＬより印加される電源回路１４Ｃの出力基準電圧φと、出力電圧Ｖaとの位相角がαとして記憶される。次に同様の操作で、電路４２ｃにプローブ５９を接触させて対地間電圧ＶMc’が前置増幅回路１２Ｃに印加される。そして、出力電圧Ｖcと基準電圧φとの位相角がβとして記憶される。位相角記憶回路１６Ｃは、基準電圧φより位相角（β−α）／２をもつ擬似電圧ＱＶを生成する。図６は、これら各電圧及び電流のベクトル関係図を表す。
【００３１】
通常の絶縁監視状態においては、この擬似電圧ＱＶと零相電流Ｉの基本波成分との位相角をθとして、位相演算回路１３Ｃ（漏電電流検出手段１３）が、以下の式（５）により、漏電電流Ｉgrを算出する。
【００３２】
Ｉgr＝Ｉr1＋Ｉr2  ＝  ２／√３  ×  Ｉ  ×  ｃｏｓθ  ・・・(5)
【００３３】
図７は、本実施形態を複数台の配電設備に対して適用する場合の例である。本例では、動力用の三相３線変圧器１ｂを２台備え、Ａ系統の動力用の電路４２Ａと、Ｂ系統の動力用の電路４２Ｂとを有している。保安接地端子１５Ｄ（１５）を有した漏電電流検出器１０Ｄは、Ａ、Ｂ両系統に共通の絶縁監視装置に備えられている。この絶縁監視装置は、三相３線変圧器１ｂの一次側の電路４０と同一の配電系統に接続された単相変圧器６（電灯用変圧器）の二次側の電路４９から電源電圧を供給される。電路４２Ａ、４２Ｂ、４９の接地相４２Ａｂ、４２Ｂｂ、４９ｂは、同一の接地電位Ｅbに対して接地されている。
【００３４】
漏電電流検出器１０Ｄは、２系統の動力用の電路４２Ａと４２Ｂとに対応して、変流器３２（３２Ａ、３２Ｂ）と、Ｌ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１Ｄと、位相角記憶回路１６Ｄと、位相演算回路１３Ｄと、を２つずつ有している。一方、前置増幅回路１２Ｄは１つしか有していないため、前置増幅回路１２Ｄから位相角記憶回路１６Ｄへの出力を切り替えるための切替スイッチ１７を有している。
【００３５】
作業員は、先ず切り替スイッチ１７をＡ側にして電路４２Ａの電路４２Ａａ及び４２Ａｃにプローブ５９を接触させて電圧を計測し、記憶押し釦スイッチ１８Ｄ（１８）を押して位相角記憶回路１６Ｄの一方に基準電圧φとの位相角をそれぞれ記憶する。次に切り替スイッチ１７をＢ側にして、電路４２Ｂの電路４２Ｂａ及び４２Ｂｃにプローブ５９を接触させて電圧を計測し、記憶押し釦スイッチ１８Ｄを押して位相角記憶回路１６Ｄの他方に基準電圧φとの位相角をそれぞれ記憶する。位相角記憶回路１６Ｄは、基準電圧φよりそれぞれＡ系統の擬似電圧ＱＶA、Ｂ系統の議事電圧ＱＶBを生成する。
また、それぞれの系統の変流器３２Ａ、３２Ｂと、２つのＬ．Ｐ．Ｆ増幅回路１１Ｄとを介して、それぞれの系統の零相電流ＩA、ＩBの基本波成分が得られる。
【００３６】
通常の絶縁監視状態においては、これら擬似電圧ＱＶA、ＱＶBと、零相電流ＩA、ＩBの基本波成分との位相角をθとして、位相演算回路１３Ｄ（漏電電流検出手段１３）が、上記の式（５）と同様の演算を行って、漏電電流ＩgrA、ＩgrBを算出する。
【００３７】
このように第２実施形態では、ワイヤ接続を伴わず、電路の１つの相に１つのプローブを接触させることによって、電圧の計測を行う。従って、活線状態で安全な計測を行うことができる。
【００３８】
〔第３実施形態〕
電圧計測手段１２が備える電圧計測線５は、図８に示すような電線クリップ５１の形態を採ることができる。つまり、絶縁外装シース４７、銅線４６から構成される電路の被覆ケーブル４５（被覆絶縁電線）を電線クリップ５１で挟むことによって、電圧を計測する。電線クリップ５１のケーブル４５との接触面（内側）には電極板５２が貼り付けられている。電極板５２には、リード線５３が接続されている。この電線クリップ５１は上記第２実施形態のプローブ５９の代わりに使用することが可能であり、非接触作業が実現できる。
【００３９】
ここで、図９を利用して電線クリップ５１による電圧の計測原理を説明する。図９の符号７１は、絶縁監視装置（又は漏電電流検出器１０）を示しており、保安接地端子１５は接地電位Ｅdに接地されている。被覆ケーブル４５の電位Ｖｅは、絶縁外装シース４７に起因する絶縁抵抗Ｒεと電極間の静電容量Ｃεとに依存する。絶縁抵抗Ｒεは、絶縁外装シースの絶縁特性が良好な場合には、無視できる値（＝∞）である。また静電容量Ｃεは、ａを銅線４６の半径、ｂを絶縁外装シース４７の半径、εを外装シース４７の比誘電率として下記の式（６）で表される。
【００４０】
【数１】
2008089509.tif 000003
【００４１】
例えば、断面積１５０ｍｍ2 の電線を想定した場合には、ａ＝８ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍ、ε＝３．４（塩化ビニールの場合）、電極の幅を２０ｍｍとすると約１５ｐＦ程度となる。絶縁監視装置７１内の前置増幅回路１２の回路構造を高入力インピーダンス（１０ＭΩ以上）の非反転増幅回路７２とすると、良好に非接触にて電圧位相が検出できる。電線クリップ４５の構造と非反転増幅回路７２のインピーダンスとの関係で、電路の電圧Ｖeと増幅器出力Ｖe’との間には、所定の位相差γが発生する。しかし、位相角記憶回路１６の演算の中で位相角を（β−α）／２−γとして補正することにより、基準電圧φより擬似電圧Ｖを発生させることが可能である。
【００４２】
〔第４実施形態〕
図１０は、電線クリップ５１を上記第１実施形態に適用した場合の例を示すものである。第１実施形態では電圧計測手段１２Ｂと電圧計測線５Ｂとを直接電路４２ａに接続していたが本形態では、電路４２ａを電線クリップ５１で挟む。上述したように、この時計測される電圧の位相には、電路４２ａの電圧に対して所定の位相差がある。この位相差γは位相演算回路１３Ｂで補正する。つまり、位相演算回路１３Ｂは、零相電流Ｉ0’の基本波成分Ｉと出力Ｖとの位相角θ’を算出する。そして、以下の式（７）により、電線クリップによる電圧位相差γを補正して、漏電電流Ｉgrを算出する。
【００４３】
Ｉgr＝Ｉr1＋Ｉr3  ＝  ２／√３  ×  Ｉ  ×  ｃｏｓθ  ・・・(7)
θ  ＝θ’−３０°−γ
【００４４】
以上、説明したように本発明によって、配電設備への絶縁監視装置の設置に際して、作業性や安全性を向上することが可能な漏電電流検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】単相低圧配電設備の変圧器の二次側の電路を模式的に示す系統線図と、当該系統内における本発明の漏電電流検出器の構成例を模式的に示すブロック図
【図２】電圧計測における接地抵抗の影響を示す説明図
【図３】三相３線低圧配電設備の変圧器の二次側の電路を模式的に示す系統線図と、当該系統内における本発明の漏電電流検出器の構成例を模式的に示すブロック図
【図４】三相３線低圧配電設備の変圧器の二次側の電路を模式的に示す系統線図と、当該系統内における本発明の漏電電流検出器の他の構成例を模式的に示すブロック図
【図５】電圧計測線のプローブの操作状態を示す説明図
【図６】図４の系統内における漏電電流ベクトルの相関関係を示す説明図
【図７】図４の系統において複数の配電設備を有する場合の電路の系統線図と、漏電電流検出器の構成例を模式的に示すブロック図
【図８】電線クリップの構造を示す説明図
【図９】電線クリップを用いた電圧計測の計測原理を模式的に示す回路ブロック図
【図１０】図３に示す系統内において電線クリップを利用する例を示す系統線図と、当該系統内における本発明の漏電電流検出器の構成例を模式的に示すブロック図
【図１１】単相低圧配電設備の変圧器の二次側の電路を模式的に示す系統線図であり、当該系統内における漏電状態を示す説明図
【図１２】図１１の系統内における漏電電流ベクトルの相関関係を示す説明図
【図１３】単相低圧配電設備の変圧器の二次側の電路を模式的に示す系統線図であり、当該系統内における漏電状態を示す説明図
【図１４】図１３の系統内における漏電電流ベクトルの相関関係を示す説明図
【符号の説明】
【００４６】
１、１ａ、１ｂ：変圧器
２、２１、２２、２２Ａ、２２Ｂ：接地線
３、３１、３２、３２Ａ、３２Ｂ：変流器（零相電流計測手段）
４、４１、４２、４２Ａ、４２Ｂ：二次側の電路
４ａ、４１ａ、４２ａ、４２Ａａ、４２Ｂａ、４２ｃ、４２Ａｃ、４２Ｂｃ：被計測相
４ｂ、４１ｂ、４２ｂ、４２Ａｂ、４２Ｂｂ：接地相
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ：電圧計測線（電圧計測手段）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ：漏電電流検出器
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ：Ｌ．Ｐ．Ｆ増幅回路（零相電流計測手段）
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ：前置増幅回路（電圧計測手段）
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ：位相演算回路（漏電電流検出手段）
１６、１６Ｃ、１６Ｄ：位相角記憶回路（位相角記憶手段）
４５：被覆ケーブル（被覆絶縁電線）
５１：電線クリップ（電圧計測手段）
５２：電極板
Ｉgr：漏電電流
Ｉ0’、Ｉ：零相電流
ＶL’、ＶM’、ＶMa’、ＶMc’：対地間電圧
ＶMaA’、ＶMcA’、ＶMaB’、ＶMcB’：対地間電圧
Ｖ、Ｖa、Ｖc、ＶA、ＶB：対地間電圧
【図１】
2008089509.tif 000004
【図２】
2008089509.tif 000005
【図３】
2008089509.tif 000006
【図４】
2008089509.tif 000007
【図５】
2008089509.tif 000008
【図６】
2008089509.tif 000009
【図７】
2008089509.tif 000010
【図８】
2008089509.tif 000011
【図９】
2008089509.tif 000012
【図１０】
2008089509.tif 000013
【図１１】
2008089509.tif 000014
【図１２】
2008089509.tif 000015
【図１３】
2008089509.tif 000016
【図１４】
2008089509.tif 000017