(57)【要約】【課題】接地抵抗が大きく更に対地静電容量が大きい電路においても良好に漏電を検出する。【解決手段】Δ結線された三相３線式電路にあっては、接地線１０に設けた零相変流器１及び電流ゼロクロス点検出回路８から零相電流Ｉｏ及び零相電流波形のゼロクロス点情報Ｐｉを検出すると共に、電圧ゼロクロス点検出回路９から非接地２線間の電源電圧波形の電圧ゼロクロス点情報Ｐｖを検出してマイコン５に入力した。マイコン５は、零相電流Ｉｏ情報と電流ゼロクロス点情報Ｐｉと電圧ゼロクロス点情報Ｐｖと入力装置２から入力した接地抵抗Ｒｅ値情報とから、電源電圧波形の位相１８０°での零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）を地絡電流相当値として演算し、この地絡電流相当値を、零相電流実効値Ｉｏｒｍｓと接地抵抗Ｒｅ値を基に算出した感度基準値Ｉｓと比較して漏電発生を判断した。【選択図】  図１
2004242404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
零相電流検出手段と、零相電流波形のゼロクロス点を検出する電流ゼロクロス点検出手段と、電源電圧波形のゼロクロス点を検出する電圧ゼロクロス点検出手段と、接地抵抗値入力手段と、前記各手段の出力を基に漏電を判断する漏電演算手段とを有し、
前記漏電演算手段は、予め入力設定された接地抵抗情報と検出した零相電流情報と前記電流ゼロクロス点情報及び電圧ゼロクロス点情報とから、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値を地絡電流相当値として演算し、
該地絡電流相当値を、少なくとも零相電流と接地抵抗値を基に算出した感度基準値と比較して漏電発生を判断することを特徴とする漏電検出装置。
【請求項２】
漏電演算手段は、零相電流情報から零相電流実効値を演算し、
電流ゼロクロス点情報と電圧ゼロクロス点情報とを基に、予め設定した電源電圧の位相角での零相電流位相を演算し、
求めた前記零相電流位相と前記零相電流実効値とから零相電流の瞬時値を演算し、
求めた零相電流の瞬時値を地絡電流相当値として感度基準値と比較する請求項１記載の漏電検出装置。
【請求項３】
Δ結線された三相３線式電路にあっては、予め設定した電源電圧の位相角が、電源電圧波形の位相０°或いは１８０°である請求項２記載の漏電検出装置。
【請求項４】
単相３線式電路にあっては、予め設定した電源電圧の位相角が、常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相であり、感度基準値は零相電流実効値と入力設定した接地抵抗値と更に前記常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相とを基に算出される請求項２記載の漏電検出装置。
【請求項５】
漏電演算手段は、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値と感度基準値から地絡電流値を演算して出力する請求項２乃至４の何れかに記載の漏電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電路の漏電を検出する漏電検出装置に関し、特に三相３線式電路及び単相３線式電路の漏電を検出する漏電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば三相３線式電路の従来の漏電検出装置としては特許文献１に示す構成のもの、また単相電路の従来の漏電検出装置としては特許文献２に示す構成のものがある。双方とも本発明者等が提案した技術で、それまでの漏電検出装置が有していた対地静電容量による常時漏洩電流が大きくなると感度が劣化する問題を解決する為に本発明者等が提案したもので、特許文献１では、非接地線間電圧位相の０°又は１８０°の固定タイミングで零相電流Ｉｏ波形をサンプリングして、地絡電流Ｉｇｒを検出していた。また、特許文献２では、電源電圧位相の９０°又は２７０°の固定タイミングで零相電流Ｉｏ波形をサンプリングして、地絡電流Ｉｇｒを検出していた。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−５７０３７号公報
【特許文献２】
実開平６−５７０３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１，２の技術は、三相３線式電路或いは単相３線式電路において、接地抵抗が小さい場合には良好に地絡電流Ｉｇｒを検出できたが、接地抵抗は１００Ω以上という大きい値の場合もあり、このような場合に各相の対地静電容量のバランスが崩れたり、全体の対地静電容量が大きくなったりして電路全体の漏洩電流（常時漏洩電流Ｉｇｃ）が大きくなった場合は、漏洩電流の遅れ位相が大きくなるため、上記タイミングでサンプリングした零相電流値と実際の地絡電流値との差が大きくなってしまい誤動作する問題があった。
【０００５】
図９の波形図を基に具体的に説明すると、図９は三相３線式電路の零相電流Ｉｏ、常時漏洩電流Ｉｇｃ、地絡電流Ｉｇｒの各位相を説明する為の波形図であり、（ａ）は接地抵抗値が例えば１０Ωと小さい場合、（ｂ）は接地抵抗値が例えば１００Ωと大きい場合を示し、電源電圧と同相の常時漏洩電流Ｉｇｃの位相１８０°での零相電流Ｉｏの値が図９（ａ）では地絡電流Ｉｇｒと重なるが、図（ｂ）では交差点が大きくずれて重ならない。そのため、大きな誤差が生ずることになる。そして、この特徴は単相３線式電路でも同様であった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、接地抵抗が大きく更に対地静電容量が大きい電路においても良好に漏電を検出できる漏電検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、零相電流検出手段と、零相電流波形のゼロクロス点を検出する電流ゼロクロス点検出手段と、電源電圧波形のゼロクロス点を検出する電圧ゼロクロス点検出手段と、接地抵抗値入力手段と、前記各手段の出力を基に漏電を判断する漏電演算手段とを有し、前記漏電演算手段は、予め入力設定された接地抵抗情報と検出した零相電流情報と前記電流ゼロクロス点情報及び電圧ゼロクロス点情報とから、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値を地絡電流相当値として演算し、該地絡電流相当値を、少なくとも零相電流と接地抵抗値を基に算出した感度基準値と比較して漏電発生を判断することを特徴とする。
この構成により、対地静電容量による常時漏洩電流が大きくなっても、また接地抵抗値が大きくなっても感度基準値がそれに伴い変更され、常に精度良く地絡電流相当値を比較判断でき、精度良く漏電を判定できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、漏電演算手段は、零相電流情報から零相電流実効値を演算し、電流ゼロクロス点情報と電圧ゼロクロス点情報とを基に、予め設定した電源電圧の位相角での零相電流位相を演算し、求めた前記零相電流位相と前記零相電流実効値とから零相電流の瞬時値を演算し、求めた零相電流の瞬時値を地絡電流相当値として感度基準値と比較することを特徴とする。
この構成により地絡電流相当値を精度良く演算できる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、Δ結線された三相３線式電路にあっては、予め設定した電源電圧の位相角が、電源電圧波形の位相０°或いは１８０°であることを特徴とする。
このように地絡電流を演算するための電源電圧位相角を１８０°とすることで、三相３線式電路の地絡電流値を容易に求める事ができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、単相３線式電路にあっては、予め設定した電源電圧の位相角が、常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相であり、感度基準値は零相電流実効値と入力設定した接地抵抗値と更に前記常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相とを基に算出されることを特徴とする。
この構成により、単相３線式電路の地絡電流値を容易に求める事ができる。尚、常時漏洩電流とは、電路と大地間に発生する静電容量により生ずる漏洩電流をいう。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２乃至４の何れかの発明において、漏電演算手段は、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値と感度基準値から地絡電流値を演算して出力することを特徴とする。
この構成により、地絡電流値を表示する表示装置を設ければ漏電発生時の漏電状態を把握でき、復旧等に有効に活用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る漏電検出装置の第１実施形態を示す回路ブロック図であり、Δ結線された三相３線式電路において漏電を検出する構成を示している。図において、１は接地線１０の零相電流を検出する零相電流検出手段としての零相変流器（ＺＣＴ）、２は接地抵抗Ｒｅ値等を入力する入力手段としての入力装置、３は漏電発生を報知する警報装置、４は地絡電流値を表示する表示装置であり、５は漏電演算手段としてのマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンとする）を示している。また、６は検出した零相電流を増幅する増幅回路、７はＡ／Ｄコンバータ、８は零相電流波形のゼロクロス点を検出する電流ゼロクロス点検出手段としての電流ゼロクロス点検出回路、９は電源電圧波形のゼロクロス点を検出する電圧ゼロクロス点検出手段としての電圧ゼロクロス点検出回路を示している。
【００１３】
尚、接地線１０は、Ｒ，Ｓ，Ｔ相のうちＳ相に設けられ、Ｂ種接地されている。また、電圧ゼロクロス点検出回路９は図示しない電圧検出手段により接地されていないＴ相−Ｒ相間の電圧Ｖｔｒを電源電圧として検出し、その電源電圧Ｖｔｒの波形からゼロクロス点を検出している。
【００１４】
マイコン５は、説明のために演算データ（演算情報）及び各演算部をブロックで示し、データの流れを矢印で示している。図において、１１は接地抵抗値データ、１２は零相電流ゼロクロス点検出情報、１３は電源電圧ゼロクロス点検出情報を示し、１４は零相電流実効値演算部、１５は零相電流の位相演算部、１６は感度基準値演算部、１７は零相電流の瞬時値演算部、１８は地絡電流演算部、１９は比較部を示している。
そして、Ａ／Ｄコンバータ７を介して零相電流Ｉｏ検出データがマイコン５に入力されると共に、検出された零相電流Ｉｏは電流ゼロクロス点検出回路８により、ゼロクロス点情報が検出した零相電流Ｉｏと同位相の方形波信号Ｐｉ（以下、零相電流ゼロクロス点情報をＰｉ情報とする。）としてマイコン５に入力される。また検出された電源電圧Ｖｔｒのゼロクロス点情報が検出電圧と同位相の方形波信号Ｐｖ（以下、電源電圧ゼロクロス点情報をＰｖ情報とする。）としてマイコン５に入力される。
【００１５】
こうして入力された接地抵抗Ｒｅ、零相電流Ｉｏ、Ｐｉ情報、Ｐｖ情報を基に、Δ結線された三相３線電路の場合、マイコン５は、予め入力された接地抵抗値Ｒｅと現在の零相電流Ｉｏの実効値Ｉｏｒｍｓとから感度基準値Ｉｓを設定すると共に、電源電圧Ｖｔｒ間の位相０°又は１８０°（以下、位相Φｖｏとする）で零相電流Ｉｏ波形をサンプリングする演算をして、
Ｉｏサンプリング値≧Ｉｓ
の場合漏電発生と判断する。
【００１６】
マイコン５の動作を具体的に説明すると、まず、デジタルデータに変換された零相電流Ｉｏ値から実効値演算プログラムにより零相電流実効値Ｉｏｒｍｓを求める。求めた零相電流実効値Ｉｏｒｍｓと予め測定して入力設定された接地抵抗Ｒｅのデータとを基に数１に示す演算式から成る感度基準値演算プログラムにより現在の感度基準値Ｉｓを求める。
【００１７】
【数１】
2004242404.tif 000003
【００１８】
尚、ここでは漏電検出装置の定格感度電流を５０ｍＡとしている。
また、Ｐｉ情報と、Ｐｖ情報とを基に、数２に示す演算式からなる位相演算プログラムにより電源電圧Ｖｔｒが位相Φｖｏの時の零相電流Ｉｏの位相Φを求める。
【００１９】
【数２】
2004242404.tif 000004
【００２０】
尚、ここでは位相Φｖｏを便宜上１８０°としている。
次に、求めた上記位相Φを基に、電源電圧Ｖｔｒの位相１８０°での零相電流Ｉｏの瞬時値Ｉｏ（Φ）を数３に示す演算式からなるプログラムにより求める。
【００２１】
【数３】
2004242404.tif 000005
【００２２】
この処理により、電源電圧Ｖｔｒの位相１８０°における零相電流Ｉｏの瞬時値Ｉｏ（Φ）がサンプリングされる。そして、この零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）と求めた現在の感度基準値Ｉｓを基に、数４に示す地絡電流Ｉｇｒ演算式からなるプログラムにより地絡電流Ｉｇｒを求める。更に、求めた地絡電流Ｉｇｒを、表示プログラムにより表示装置４にて表示する。
【００２３】
【数４】
2004242404.tif 000006
【００２４】
そして、求めた零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）を現在の感度基準値Ｉｓと比較して、零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）が感度基準値Ｉｓに達したら漏電発生と判断して警報信号を出力し、継電器等の警報装置３を動作させる。
【００２５】
ここで、上記演算式の根拠を図４のシミュレーション図を基に説明すると、図４は、周波数５０ＨｚのΔ結線した三相３線式電路において、位相Φｖｏにおける零相電流Ｉｏの瞬時値Ｉｏ（Φ）をシミュレーションして作成したグラフであり、地絡電流Ｉｇｒ＝５０ｍＡの漏電を発生させた状態で、接地抵抗値Ｒｅ及び零相電流実効値Ｉｏｒｍｓを変化させている。
このシミュレーション図から、地絡電流Ｉｇｒを特定して各相の対地静電容量が同一なら、接地抵抗Ｒｅと零相電流Ｉｏが求まれば位相Φｖｏにおける零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）を特定できることが解る。
【００２６】
このことから、図４から求まる位相Φｖｏにおける零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）を、定格感度電流を５０ｍＡとした場合の漏電検出装置の感度基準値Ｉｓに設定でき、例えば定格感度電流５０ｍＡの漏電検出装置において、接地抵抗値Ｒｅ＝１００Ω、零相電流値実効値Ｉｏｒｍｓ＝１５０ｍＡの場合の感度基準値は７７．３ｍＡとなる。そして、上記実施形態では、図４の特性を補間法等により近似式に変換して、マイコン５の演算により感度基準値Ｉｓを求めたものである。
【００２７】
具体的に波形図により説明すると、図２はＴ相にて漏電が発生した場合の各波形を示し、図３はＲ相にて漏電が発生した場合の各波形を示している。何れも、接地抵抗Ｒｅ＝１００Ω、Ｒ相、Ｔ相の対地静電容量ＣＲ＝ＣＴ＝０．９５６μＦ、地絡抵抗Ｒｇ＝３９００Ω、常時漏洩電流Ｉｇｃ＝１０１．３ｍＡとし、接地抵抗Ｒｅ及び常時漏洩電流Ｉｇｃを大きい値に設定した場合のシミュレーション値である。
【００２８】
この波形図から、Ｔ相漏電の場合、数１に基づく演算により、定格感度電流を５０ｍＡに設定した場合、感度基準値Ｉｓ＝７３．６ｍＡ、また電源電圧位相１８０°のときの零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）は図２から７１．５ｍＡであるため、数４に基づく演算により地絡電流Ｉｇｒ＝４８．６ｍＡ（図４のシミュレーションからの値はＩｇｒ＝４８．６ｍＡ）を得る。また、Ｒ相漏電の場合、数１に基づく演算により、感度基準値Ｉｓ＝６５．５ｍＡ、また電源電圧位相１８０°のときの零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）は図３から６７．３ｍＡ、であるため、数４に基づく演算により地絡電流Ｉｇｒ＝５１．４ｍＡ（図４のシミュレーションからの値はＩｇｒ＝５１．２ｍＡ）を得る。
尚、特許文献１に示す従来の技術では、Ｔ相漏電の場合、地絡電流Ｉｇｒ＝Ｉｏ（Φ）／（√２ｓｉｎ１２０°）からＩｇｒ＝５８．４ｍＡであるし、Ｒ相漏電の場合は、同様に地絡電流Ｉｇｒ＝５４．９ｍＡである。
【００２９】
この結果をまとめると表１のようになる。この比較結果から、上記実施の形態による演算から求められた地絡電流Ｉｇｒは、Ｔ相漏電の場合、Ｉｇｒ＝４８．６ｍＡ、Ｒ相漏電の場合、Ｉｇｒ＝５１．４ｍＡと、実際の地絡電流値４８．６ｍＡ、５１．２ｍＡに近い値で漏電を検出するのに対して、従来の技術ではＩｇｒ＝５８．４ｍＡ、或いはＩｇｒ＝５４．９ｍＡと実際の地絡電流値から大きく外れた値を示していることがわかる。
【００３０】
【表１】
2004242404.tif 000007
【００３１】
このように、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値を地絡電流相当値として求め、零相電流と接地抵抗値を基に算出した感度基準値と比較して漏電発生を判断するので、対地静電容量による常時漏洩電流が大きくなっても、また接地抵抗値が大きくなっても感度基準値がそれに伴い変更されるので、常に精度良く地絡電流相当値を比較判断でき、精度良く漏電を判定できる。
また、地絡電流相当値を演算するための電源電圧位相角を１８０°とすることで三相３線式電路の地絡電流相当値を容易に求める事ができるし、地絡電流相当値を予め設定した電源電圧の位相角での零相電流位相と零相電流実効値とから求めるので精度よく求めることができる。
更に、表示装置が演算した地絡電流値を表示するので、漏電発生時の漏電状態を把握でき、復旧等に有効に活用できる。
【００３２】
尚、上記実施形態では、零相電流の瞬時値Ｉｏ（Φ）を求める電源電圧位相Φｖｏを１８０°として演算しているが０°としても良い。また、漏電検出装置の定格感度電流を５０ｍＡとして説明したが、他の定格感度電流に対しても感度基準値Ｉｓの演算式等をそれに合わせて変更することで適用できる。
【００３３】
図５は漏電検出装置の第２実施形態を示す図であり、単相３線式電路に適用した漏電検出装置の回路ブロック図を示している。図において、２１は中性線Ｎ相に設けた接地線３０の零相電流を検出する零相変流器（ＺＣＴ）、２２は接地抵抗値等を入力する入力装置、２３は漏電発生を報知する警報装置、２４は地絡電流値を表示する表示装置であり、２５はマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンとする。）を示している。また、２６は検出した零相電流を増幅する増幅回路、２７はＡ／Ｄコンバータ、２８は零相電流波形のゼロクロス点を検出する電流ゼロクロス点検出回路、２９は電源電圧波形のゼロクロス点を検出ずる電圧ゼロクロス点検出回路を示している。
【００３４】
尚、電源電圧波形のゼロクロス点検出回路２９は、図示しない電圧検出手段により電圧線Ｘ，Ｙ間の電圧を検出し、その電源電圧Ｖの波形からゼロクロス点を検出している。
【００３５】
マイコン２５は、説明のために演算データ（演算情報）及び演算部をブロックで示し、データの流れを矢印で示している。図において、３１は接地抵抗値データ、３２は零相電流ゼロクロス点検出情報、３３は電源電圧ゼロクロス点検出情報を示し、３４は零相電流実効値演算部、３５は対地静電容量による漏洩電流である常時漏洩電流Ｉｇｃ波形がゼロクロスするときの電源電圧位相Φｃｏを求める電圧位相演算部、３６は零相電流の位相演算部、３７は感度基準値演算部、３８は零相電流の瞬時値演算部、３９は地絡電流演算部、４０は比較部を示している。
【００３６】
そして、Ａ／Ｄコンバータ２７を介して零相電流検出データがマイコン２５に入力されると共に、検出された零相電流Ｉｏは電流ゼロクロス点検出回路２８により、ゼロクロス点情報が検出した零相電流と同位相の方形波信号Ｐｉ（以下、零相電流ゼロクロス点情報をＰｉ情報とする。）としてマイコン２５に入力される。また、検出された電源電圧Ｖのゼロクロス点情報は検出電圧と同位相の方形波信号Ｐｖ（以下、電源電圧ゼロクロス点情報をＰｖ情報とする。）としてマイコン２５に入力される。
【００３７】
このように、入力された接地抵抗値Ｒｅ、零相電流Ｉｏ、Ｐｉ情報、Ｐｖ情報を基に、単相３線式電路の場合、マイコン２５が、予め入力された接地抵抗値Ｒｅと現在の零相電流Ｉｏの実効値Ｉｏｒｍｓとから電路の対地静電容量を介して流れる常時漏洩電流Ｉｇｃ波形のゼロクロスタイミングを特定して、特定したゼロクロスタイミングから感度基準値Ｉｓを設定すると共に、そのゼロクロスタイミングでＩｏ波形をサンプリングして、求めた感度基準値Ｉｓと比較して、
Ｉｏサンプリング値≧Ｉｓ
の場合漏電発生と判断する。
【００３８】
マイコン２５の動作を具体的に説明すると、まずデジタルデータに変換された零相電流Ｉｏ値から実効値演算プログラムにより零相電流実効値Ｉｏｒｍｓを求める。求めた零相電流実効値Ｉｏｒｍｓと入力設定された接地抵抗Ｒｅのデータとを基に、数５に示す演算式からなる演算プログラムにより常時漏洩電流Ｉｇｃがゼロクロスするときの電源電圧位相（以下、ゼロクロス電圧位相とする。）Φｃｏを求める。
【００３９】
【数５】
2004242404.tif 000008
【００４０】
そして、このゼロクロス電圧位相Φｃｏを数６に示す演算式からなる感度演算プログラムにより現在の感度基準値Ｉｓを求める。
【００４１】
【数６】
2004242404.tif 000009
【００４２】
尚、漏電検出装置の定格感度電流を５０ｍＡとしてプログラムしてある。
また、ゼロクロス電圧位相Φｃｏと、Ｐｉ情報と、Ｐｖ情報を基に、数７に示す演算式からなる位相演算プログラムから電源電圧Ｖの位相がゼロクロス電圧位相Φｃｏの時の零相電流Ｉｏの位相Φを求める。
【００４３】
【数７】
2004242404.tif 000010
【００４４】
次に、求めた上記位相Φでの零相電流Ｉｏの瞬時値Ｉｏ（Φ）を数８に示す演算式からなるプログラムから求める。
【００４５】
【数８】
2004242404.tif 000011
【００４６】
この処理により、電源電圧Ｖのゼロクロス電圧位相Φｃｏにおける零相電流Ｉｏの瞬時値がサンプリングされ、この零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）と現在の感度基準値Ｉｓを基に、数９に示す地絡電流Ｉｇｒ演算式からなるプログラムにより地絡電流Ｉｇｒを求め、求めた地絡電流Ｉｇｒを表示プログラムにより表示装置２４にて表示する。
【００４７】
【数９】
2004242404.tif 000012
【００４８】
そして、求めた零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）を、求めた現在の感度基準値Ｉｓと比較して、零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）が感度基準値Ｉｓに達していたら漏電発生と判断して警報信号を出力し、継電器等の警報装置２３を動作させる。
【００４９】
ここで上記演算式の根拠を図８のシミュレーション図を基に説明する。図８は周波数５０Ｈｚの単相３線式電路で地絡電流Ｉｇｒ＝５０ｍＡの漏電を発生させた状態で、接地抵抗Ｒｅ及び零相電流Ｉｏの実効値を変化させてゼロクロス電圧位相Φｃｏ、即ち常時漏洩電流Ｉｇｃがゼロクロスするときの電源電圧位相をシミュレーションした図である。この図から、地絡電流Ｉｇｒを特定すれば、接地抵抗Ｒｅと零相電流Ｉｏとからゼロクロス電圧位相Φｃｏを特定できることがわかる。
【００５０】
この図８から、地絡電流Ｉｇｒは電源電圧位相と同相と仮定することで、Ｉｇｒ＝５０ｍＡの時のゼロクロス電圧位相Φｃｏにおける地絡電流Ｉｇｒの瞬時値は、√２×５０×ｓｉｎ（Φｃｏ）で求まり、これが感度基準値Ｉｓとなる。正確には、定格感度電流５０ｍＡの漏電検出装置のゼロクロス電圧位相Φｃｏにおける感度基準値Ｉｓとなる。例えば、定格感度電流５０ｍＡの漏電検出装置において、ゼロクロス電圧位相Φｃｏ＝９５°の時の感度基準値Ｉｓは７０．４ｍＡとなる。
そして、上記第２実施形態では、図８の特性を補間法等により近似式に変換して、マイコンの演算により感度基準値Ｉｓを求めた。
【００５１】
尚、図８の零相電流Ｉｏの変化はＹ相の対地静電容量を固定とし、Ｘ相の対地静電容量を変化させて求めている。また、図８では９０°付近のゼロクロス電圧位相Φｃｏを示しているが、当然ゼロクロス電圧位相Φｃｏに１８０°を加えた位相にも常時漏洩電流Ｉｇｃ波形のゼロクロスタイミングが存在する。
【００５２】
具体的に波形図により説明すると、図６はＸ相で漏電が発生した場合の各波形を示し、図７はＹ相にて漏電が発生した場合の各波形を示している。何れも、接地抵抗Ｒｅ＝１００Ω、地絡抵抗Ｒｇ＝１９００Ωで、Ｘ相の対地静電容量Ｃｘ＝３．５μＦ、Ｙ相の対地静電容量Ｃｙ＝０．５μＦとし、接地抵抗Ｒｅ及び常時漏洩電流Ｉｇｃを大きい値に設定（Ｘ相のＩｇｃ＝８７．３ｍＡ、Ｙ相のＩｇｃ＝９９．８ｍＡ）した場合のシミュレーション値である。
【００５３】
この波形図から、定格感度電流を５０ｍＡに設定した場合、Ｘ相漏電の場合、数６に基づく演算により、感度基準値Ｉｓ＝７０．２ｍＡ、また数５の演算で求めた電源電圧位相Φｃｏ＝９６．８°の時の零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）は図６から７０．２ｍＡであるため、数９に基づく演算により地絡電流Ｉｇｒ＝５０．０ｍＡ（図８のシミュレーションからの値はＩｇｒ＝４９．７ｍＡ）を得る。また、Ｙ相漏電の場合、数６に基づく演算により、感度基準値Ｉｓ＝７０．２ｍＡ、また、数５の演算で求めた電源電圧位相Φｃｏ＝９６．８°の時の零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）は図７から７０．７ｍＡであるため、数９に基ずく演算により地絡電流Ｉｇｒ＝５０．４ｍＡ（図８のシミュレーションからの値はＩｇｒ＝５０．８ｍＡ）を得る。
尚、特許文献２に示す従来の技術では、Ｘ相漏電の場合、地絡電流Ｉｇｒ＝Ｉｏ（Φ）×ｓｉｎ（Ｉｏ位相＋９０°）からＩｇｒ＝５９．８ｍＡであるし、Ｙ相漏電の場合、同様にＩｇｒ＝３８．８ｍＡである。
【００５４】
この結果をまとめると表２のようになる。この比較結果から、上記実施の形態による演算から求められた地絡電流Ｉｇｒは、Ｘ相漏電の場合、Ｉｇｒ＝５０．０ｍＡ、Ｙ相漏電の場合、Ｉｇｒ＝５０．４ｍＡと、実際の地絡電流値４９．７ｍＡ、５０．８ｍＡに近い値で漏電を検出するのに対して、従来の技術ではＩｇｒ＝５９．８ｍＡ、或いは３８．８ｍＡと、実際の地絡電流値から大きく外れた値を示していることがわかる。
【００５５】
【表２】
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【００５６】
このように、常時漏洩電流Ｉｇｃがゼロクロスするときの位相Φでの零相電流瞬時値を地絡電流相当値として求め、設定した定格感度電流のその位相Φｃｏでの瞬時値を感度基準値とし、双方を比較して漏電発生を判断するので、対地静電容量による常時漏洩電流が大きくなっても、また接地抵抗値が大きくなっても感度基準値がそれに伴い変更され、常に精度良く地絡電流相当値を比較判断でき、精度良く漏電を判定できる。
また、地絡電流を演算するための電源電圧位相角を常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相とすることで、単相３線式電路の地絡電流値を容易に求める事ができるし、地絡電流値を出力するので、その表示装置を設ければ漏電発生時の漏電状態を把握でき、復旧等に有効に活用できる。
【００５７】
尚、上記実施形態は、何れも接地線に零相変流器を設けて零相電流を検出しているが、零相電流は電路から直接検出しても良い。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、予め設定した電源電圧の位相角における零相電流瞬時値を地絡電流相当値として求め、少なくとも零相電流と接地抵抗値を基に算出した感度基準値と比較して漏電発生を判断するので、対地静電容量による常時漏洩電流が大きくなっても、また接地抵抗値が大きくなっても感度基準値がそれに伴い変更されるので、常に精度良く地絡電流相当値を比較判断でき、精度良く漏電を判定できる。
【００５９】
また、地絡電流を演算するための電源電圧位相角を１８０°とすることで、三相３線式電路の地絡電流値を容易に求める事ができるし、地絡電流を演算するための電源電圧位相角を常時漏洩電流波形を基準とする電源電圧位相とすることで、単相３線式電路の地絡電流値を容易に求める事ができる。
さらに、演算した地絡電流値を出力するので、その表示装置を設ければ漏電発生時の漏電状態を把握でき、復旧等に有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、三相３線式電路に設けた漏電検出装置のブロック図である。
【図２】三相３線式電路のＴ相で漏電が発生した場合の各波形を示し、図１の漏電検出装置により漏電を検出する説明図である。
【図３】三相３線式電路のＲ相で漏電が発生した場合の各波形を示し、図１の漏電検出装置により漏電を検出する説明図である。
【図４】三相３線式電路の零相電流瞬時値Ｉｏ（Φ）のシミュレーションデータを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示し、単相３線式電路に設けた漏電検出装置のブロック図である。
【図６】単相３線式電路のＸ相で漏電が発生した場合の各波形を示し、図５の漏電検出装置により漏電を検出する説明図である。
【図７】単相３線式電路のＹ相で漏電が発生した場合の各波形を示し、図５の漏電検出装置により漏電を検出する説明図である。
【図８】単相３線式電路において、常時漏洩電流波形がゼロクロスするときの電源電圧位相と接地抵抗の関係をシミュレーションして求めた図である。
【図９】従来の三相３線式電路のＴ相で漏電が発生した状態の波形図であり、（ａ）は接地抵抗が小さい場合、（ｂ）は接地抵抗が大きい場合を示している。
【符号の説明】
１・・零相変流器、２・・入力装置、５・・マイクロコンピュータ（マイコン）、８・・電流ゼロクロス点検出回路、９・・電圧ゼロクロス点検出回路、１０・・接地線、２１・・零相変流器、２２・・入力装置、２５・・マイクロコンピュータ（マイコン）、２８・・電流ゼロクロス点検出検出回路、２９・・電圧ゼロクロス点検出回路、３０・・接地線。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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