(57)【要約】【課題】高圧電気設備近傍に配置してもノイズの影響を受けることが少なく、正確に絶縁劣化を検出することができる絶縁劣化検出装置を提供する。【解決手段】絶縁劣化検出装置１は、電源１０に接続された母線１１より分岐する複数の配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための装置である。検出装置１は、母線１１に設けられた計器用変圧器４と計器用変圧器４に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器５と、複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と、電圧検出器５および各電流検出器と光ケーブル（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）により接続された絶縁劣化判定機能２１、告知機能２２を備える絶縁劣化判定器２とを備える。【選択図】    図１
2004317251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備えることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
【請求項２】
前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えている請求項１に記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項３】
電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、さらに、前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えていることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
【請求項４】
前記電圧検出器は、入力回路に変流器および抵抗器を備えている請求項１ないし３のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項５】
前記電流検出器は、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項６】
前記電流検出器は、入力される電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路を備え、前記間欠弧光地絡検出回路は、前記電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、前記微地絡検出回路は、前記電流値がローレベルの場合に作動するものである請求項５に記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項７】
前記絶縁劣化検出装置は、前記絶縁劣化判定器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器を備えている請求項１ないし６のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項８】
前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能を備えている請求項１ないし７のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項９】
前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能および間欠弧光地絡発生相判定機能を備えている請求項１ないし７のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１０】
前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能を備えている請求項１ないし９のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１１】
前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能および微地絡発生相判定機能を備えている請求項１ないし９のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１２】
電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、前記電流検出器は、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものであることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
【請求項１３】
前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えている請求項１２に記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１４】
前記電圧検出器は、入力回路に変流器および抵抗器を備えている請求項１２または１３に記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１５】
前記電流検出器は、入力される電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路を備え、前記間欠弧光地絡検出回路は、前記電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、前記微地絡検出回路は、前記電流値がローレベルの場合に作動するものである請求項１２ないし１４のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１６】
前記絶縁劣化検出装置は、前記絶縁劣化判定器と接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器を備えている請求項１２ないし１５のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１７】
前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能を備えている請求項１２ないし１６のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【請求項１８】
前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能を備えている請求項１２ないし１７のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁監視装置としては、特開２００２−２４３７８７号公報（特許文献１）にもあるように、母線より分岐する複数の配電線の絶縁状況を常時監視するものがある。
【０００３】
回線の絶縁劣化による地絡現象としては、微地絡と間欠弧光地絡と呼ばれるものがある。微地絡現象は、ケーブルや変圧器等にて、コイルや電線の絶縁部が汚損、湿潤等が原因で経年による絶縁劣化を起こし、微少な地絡もれ電流が流れる現象であり、定格周波数にて継続する。また、間欠孤光地絡現象は、ケーブルが、水トリーにより、瞬間的に大電流で地絡した後、水分が蒸発し、絶縁が回復する現象であり、継続時間の短いパルスとなる。この間欠孤光地絡現象を検出可能なものとしては、例えば、特開平６−３００８０７号公報（特許文献２）、特開平７−２７８１２号公報（特許文献３）がある。微地絡現象を検出可能ものとしては、特開平５−７６１３１号公報（特許文献４）がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４３７８７号公報
【特許文献２】
特開平６−３００８０７号公報
【特許文献３】
特開平７−２７８１２号公報
【特許文献４】
特開平５−７６１３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁劣化の初期段階で発生する微地絡現象を検出する場合、微小な電流の変化を検知する必要があり、特に高圧電気設備近傍では、ノイズの影響が大きく、特許文献１のようなタイプのものでは、正確な判定が困難である。そのようなタイプの絶縁監視装置によれば、零相変流器ＺＣＴからの配線がどうしても長くなり、ノイズの影響を多大に受けてしまい、正確な検出ができない。
また、従来の絶縁劣化検出装置では、微地絡または間欠弧光地絡を個々に検出するものはあるが、両者を検出できるものがない。
【０００６】
本発明の第１の目的は、高圧電気設備近傍に配置してもノイズの影響を受けることが少なく、正確に絶縁劣化を検出することができる絶縁劣化検出装置を提供するものである。
また、本発明の第２の目的は、微地絡および間欠弧光地絡を検出することができる絶縁劣化検出装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するものは、以下のものである。
（１）  電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備えることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
（２）  前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えている上記（１）に記載の絶縁劣化検出装置。
【０００８】
また、上記第１の目的を達成するものは、以下のものである。
（３）  電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、さらに、前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えていることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
（４）  前記電圧検出器は、入力回路に変流器および抵抗器を備えている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【０００９】
（５）  前記電流検出器は、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（６）  前記電流検出器は、入力される電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路を備え、前記間欠弧光地絡検出回路は、前記電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、前記微地絡検出回路は、前記電流値がローレベルの場合に作動するものである上記（５）に記載の絶縁劣化検出装置。
（７）  前記絶縁劣化検出装置は、前記絶縁劣化判定器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器を備えている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【００１０】
（８）  前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能を備えている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（９）  前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能および間欠弧光地絡発生相判定機能を備えている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（１０）  前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能を備えている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（１１）  前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能および微地絡発生相判定機能を備えている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【００１１】
上記第２の目的を達成するものは、以下のものである。
（１２）  電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、
該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、前記電流検出器は、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものであることを特徴とする絶縁劣化検出装置。
【００１２】
（１３）  前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えている上記（１２）に記載の絶縁劣化検出装置。
（１４）  前記電圧検出器は、入力回路に変流器および抵抗器を備えている上記（１２）または（１３）に記載の絶縁劣化検出装置。
（１５）  前記電流検出器は、入力される電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路を備え、前記間欠弧光地絡検出回路は、前記電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、前記微地絡検出回路は、前記電流値がローレベルの場合に作動するものである上記（１２）ないし（１４）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【００１３】
（１６）  前記絶縁劣化検出装置は、前記絶縁劣化判定器と接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器を備えている上記（１２）ないし（１５）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（１７）  前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡発生配電線判定機能を備えている上記（１２）ないし（１６）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
（１８）  前記絶縁劣化判定器は、微地絡発生配電線判定機能を備えている上記（１２）ないし（１７）のいずれかに記載の絶縁劣化検出装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
そこで、本発明の絶縁劣化検出装置を図面に示す実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例の絶縁劣化検出装置の基本構成を説明するための説明図である。図２は、本発明の一実施例の絶縁劣化検出装置の基本回路構成を説明するためのブロック図である。図３は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される電流検出器の一例の回路構成を示すブロック図である。図４は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される電圧検出器の一例の回路構成を示すブロック図である。図５は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される間欠弧光地絡検出システムの一例を示すブロック図である。図６は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される微地絡検出システムの一例を示すブロック図である。
【００１５】
本発明の絶縁劣化検出装置１は、電源１０に接続された母線１１より分岐する複数の配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）が配置される配電設備用の各配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置である。
そして、絶縁劣化検出装置１は、母線１１に設けられた計器用変圧器４と計器用変圧器４に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器５と、複数の配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）のそれぞれに設けられた零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）と、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）のそれぞれに接続された電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と、電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と光ケーブル（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）により接続された絶縁劣化判定機能および判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能２２を備える絶縁劣化判定器２とを備えるものである。
【００１６】
また、絶縁劣化検出装置１は、母線１１に設けられた計器用変圧器４と計器用変圧器４に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器５と、複数の配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）のそれぞれに設けられた零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）と、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）のそれぞれに接続された電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と、電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と接続された絶縁劣化判定機能および判断機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能２２を備え、さらに、電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、入力回路に変流器６１を備えるものである。
【００１７】
また、絶縁劣化検出装置１は、母線１１に設けられた計器用変圧器４と計器用変圧器４に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器５と、複数の配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）のそれぞれに設けられた零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）と、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）のそれぞれに接続された電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と、電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と接続された絶縁劣化判定機能および判断機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能２２を備え、さらに、電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、間欠弧光地絡検出回路６３と微地絡検出回路６４とを備え、絶縁劣化判定器２は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものである。
【００１８】
図面に示す実施例の絶縁劣化検出装置１について説明する。
絶縁劣化検出装置１は、図１および図２に示すように、複数の零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）（ＺＣＴ）と、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）（ＺＣＴ）のそれぞれに接続された電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と、母線１１に接続された計器用変圧器（言い換えれば、零相変圧器）４（ＰＴ）とこの計器用変圧器（言い換えれば、零相変圧器）４に接続された電圧検出器５と、電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）と接続された絶縁劣化判定器２とを備える。なお、この例では、図２に示すように、母線１１は、電源変圧器１０に電源遮断器１２を介して接続されている。
【００１９】
零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）は、各配電線（Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ）にここに設けられ、配電線に流れる零相電流を検出する。電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）に接続され、変流器からの零相電流を取り込み、Ａ／Ｄ変換を含む必要な処理を行った後、信号を絶縁劣化判定器２の判定器本体２１に送る。特に、この実施例では、電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、各零相変流器（Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ）と近接した位置に配置されている。このため、両者間を接続する回線が短くノイズの影響を受けにくい。
【００２０】
この実施例では、電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、図３に示すように、入力回路に変流器６１を備えている。このため、ノイズの影響を受けにくいものとなる。さらに、電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、図３に示すように、間欠弧光地絡検出回路６３と微地絡検出回路６４とを備えている。具体的には、電流検出器は、変流器６１からの電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路６２とを備え、間欠弧光地絡検出回路６３は、電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、微地絡検出回路６４は、電流値がローレベルの場合に作動する。
【００２１】
間欠弧光地絡検出回路６３は、過電流判定部６３ａを備えている。この間欠弧光地絡検出回路６３は、発生したハイレベルの零相電流のピーク値を検出し、過電流判定部６３ａが記憶する設定電流値以上の場合には、信号を判定器本体２１に出力する。
また、微地絡検出回路６４は、過電流判定部６４ａを備えている。この微地絡検出回路６４は、発生したローレベルの零相電流のピーク値を検出し、過電流判定部６４ａが記憶する設定電流値以上の場合には、信号を判定器本体２１に出力する。
【００２２】
この実施例では、電圧検出器５は、計器用変圧器４（ＧＰＴ）と近接した位置に配置されている。このため、両者間を接続する回線が短くノイズの影響を受けにくい。電圧検出器５は、図４に示すように、計器用変圧器４の二次側に接続されたＧＰＴ二次電圧検出回路５１と、計器用変圧器４の三次側に接続されたＧＰＴ三次電圧検出回路５２とを備える。また、この例の電圧検出器は、入力回路に変流器および抵抗器を備えている。このため、ノイズの影響を受けにくいものとなる。また、電圧を電流に変換して検出するものとなっている。
【００２３】
具体的には、ＧＰＴ三次電圧検出回路５２は、計器用変圧器４と抵抗器５２ａを介して接続された変流器５２ｂ（ＣＴ）と、過電圧判定部５２ｃを備えている。このＧＰＴ三次電圧検出回路５２は、発生電圧のピーク値を検出し、過電圧判定部５２ｃが記憶する設定電圧以上の場合には、信号を判定器本体２１に出力する。ＧＰＴニ次電圧検出回路５１は、計器用変圧器４と抵抗器５１ａを介して接続された変流器５１ｂを備える。
【００２４】
電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）は、絶縁劣化判定器２と接続されている。これらの接続は、光ケーブル（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）により行われている。このため、それら機器間の通信におけるノイズの影響が少ないものとなっている。
【００２５】
絶縁劣化判定器２は、判定器本体２１と地絡検知時に作動する告知手段２２とを備える。告知手段としては、鳴動手段または発光手段が好ましく、両手段を備えるものであってもよい。判定器本体２１は、電圧検出器５および各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）より発信される信号を用いて、配電線の絶縁劣化を判定する機能を備えている。上述したように、この実施例では、この判定器本体２１は、間欠弧光地絡発生判定機能および微地絡発生判定機能を備えている。さらに、この判定器本体は、地絡が発生した配電線を特定する地絡発生回線判定機能を備えている。
【００２６】
さらに、この判定器本体は、地絡発生回線の地絡発生相判定機能を備えていることが好ましい。判定器本体２１は、図５に示すように、間欠弧光地絡発生判定部２１ａを備える。間欠弧光地絡発生判定部２１ａは、各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）に設けられた間欠弧光地絡検出回路６３の過電流判定部６３ａからの信号が入力されるＯＲ回路４１と、このＯＲ回路４１からの信号および電圧検出器５が備えるＧＰＴ三次電圧検出回路５２の過電圧判定部５２ｃからの信号が入力されるＡＮＤ回路４２を備える。そして、このＡＮＤ回路４２からの信号により間欠弧光地絡検出部４３はその発生を判断する。そして、間欠弧光地絡が検出されると、告知手段２２を作動させる。
【００２７】
また、この間欠弧光地絡発生判定部２１ａは、地絡発生回線判定用回路を備えている。具体的には、図５に示すように、各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）により検出されたハイレベルの電流値は、判定器本体２１に設けられた最大値比較器４４に入力され、いずれの配電線においてその電流が生じたか検出され、劣化回線判定部４５により劣化回線の特定が行われる。
【００２８】
さらに、この間欠弧光地絡発生判定部２１ａは、地絡発生相判定用回路６６を備えている。具体的には、図５に示すように、電圧検出器５が備えるＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号および電圧検出器５が備えるＧＰＴ三次電圧検出回路５２からの信号を用いて位相を比較する位相比較器６６ａと、位相比較器からの出力により劣化相を判定する劣化相判定部６６ｂを備えている。
【００２９】
また、判定器本体２１は、図６に示すように、微地絡発生判定部２１ｂを備える。微地絡発生判定部２１ｂは、各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）に設けられた微地絡検出回路６４の過電流判定部６４ａからの信号が入力されるＯＲ回路７１を備える。また、微地絡発生判定部２１ｂは、電圧検出器５が備えるＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号を用いて位相を比較する位相比較器６６ａを備える。なお、この実施例では、これら位相比較器６６ａおよび後述する劣化相判定部６６ｂは、間欠弧光地絡発生判定部２１ａのものを共用している。そして、ＯＲ回路７１からの信号および位相比較器６６ａからの信号が入力されるＡＮＤ回路７２を備える。そして、このＡＮＤ回路７２からの信号により微地絡検出部７３はその発生を判断する。そして、微地絡が検出されると、告知手段２２を作動させる。
【００３０】
また、この微地絡発生判定部２１ｂは、地絡発生回線判定用回路を備えている。具体的には、図６に示すように、各電流検出器（Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ）により検出されたローレベルの電流値は、判定器本体２１に設けられた最大値比較器７４に入力され、いずれの配電線においてその電流が生じたか検出され、劣化回線判定部７５により劣化回線の特定が行われる。
【００３１】
さらに、この微地絡発生判定部２１ｂは、地絡発生相判定用回路６６を備えている。具体的には、図６に示すように、電圧検出器５が備えるＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号を用いて位相を比較する位相比較器６６ａと、位相比較器からの出力により劣化相を判定する劣化相判定部６６ｂを備えている。なお、この実施例では、これら位相比較器６６ａおよび劣化相判定部６６ｂは、間欠弧光地絡発生判定部２１ａのものを共用しているが、別に設けてもよい。
【００３２】
そして、この実施例の絶縁劣化検出装置１は、図１に示すように、絶縁劣化判定器２と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器８を備えている。具体的には、絶縁劣化判定器２の判定器本体２１は、表示器８であるパーソナルコンピュータに接続されたデータ中継器９に光ケーブル７により接続されている。このため、ノイズの影響を受けにくい。表示器８は、例えば、図７に示すように、地絡発生日時、検出内容（間欠弧光地絡もしくは微地絡）、検出部位（故障回線）を表示する機能を備えている。なお、図７に示すように、検出相（故障相）を表示可能であることが好ましい。さらには、零相電流値（故障電流値、発生零相電流値）を表示可能であってもよい。さらに、表示器８は、例えば、図８に示すように、発生波形（故障波形）表示機能を備えることが好ましい。
【００３３】
この実施例の絶縁劣化検出装置１は、各配電線の零相変流器ＺＣＴより零相電流を回線毎に電流検出器に取り込むとともに、計器用変圧器ＧＰＴの二次電圧と三次電圧を電圧検出器に取り込み、電流検出器内の検出回路にて間欠弧光地絡現象および微地絡現象の発生を検出するものであり、絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡現象および微地絡現象の発生の確認および地絡発生回線の判定および地絡発生相の判定を行い、その判定結果を遠方に設置した結果表示用ＰＣにて全回線の零相電流およびＧＰＴ二次電圧、三次電圧の波形グラフとともに表示・記録する。
【００３４】
そして、  この実施例の絶縁劣化検出装置１は、常時の電流、電圧を計測して、高圧電気設備の絶縁を診断する。直流電圧印加方式（一定時間毎に設備へ直流電圧を印加して絶縁を診断する方式）のように、印加時のみ診断を行うものではないため、２４時間連続して監視を行うことが可能であり、絶縁劣化の進行状況を細かく把握することも可能である。さらに、直流電圧印加方式のように系統へ電圧を印加しないため、系統に影響を与えることもない。さらに、検出困難と考えられている間欠孤光地絡（瞬間的に絶縁が破壊した後に回復する現象。繰り返すと完全な絶縁破壊へ進展する。）を検出することが可能である。また、この装置は、各回線（配電線）の電流を同時に計測し、その電流の比較によって、絶縁劣化している回線を検出する方式であるため、即時に絶縁劣化回線を判定が可能である。また、劣化相についても判定の可能となっている。
【００３５】
次に、この絶縁劣化検出装置１における間欠弧光地絡検出過程について説明する。
例えば、配電線Ｄ１にのみ間欠弧光地絡が発生すると、零相変流器Ａ１に零相電流が流れ、電流検出器Ｂ１は、この零相電流を変流器を介して、ノイズの影響を受けることなく取り込む。電流検出器Ｂ１は、発生した地絡が間欠弧光地絡のためハイレベルの電流を検出する。発生したハイレベルの零相電流のピーク値は過電流判定部６３ａが記憶する設定電流値以上のため、間欠弧光地絡発生判定部２１ａのＯＲ回路４１へ信号が出力される。
【００３６】
また、間欠弧光地絡の発生により零相電圧が発生し、計器用変圧器４の三次側に接続された電圧検出器５に、零相電圧に対応する電流が流れ、ＧＰＴ三次電圧検出回路５２の過電圧判定部５２ｃは、記憶する設定電圧以上の電流値であることを判断し、間欠弧光地絡発生判定部２１ａのＯＲ回路４１へ信号を出力する。間欠弧光地絡発生判定部２１ａのＡＮＤ回路４２に２つの信号が入力されるため、間欠弧光地絡検出部は、その発生を確認し、告知手段を作動させる。
【００３７】
また、間欠弧光地絡発生判定部２１ａは、最大値比較器に入力された最大値が配電線Ｄ１に関するものであることを劣化回線判定部４５に通知し、劣化回線判定部は、回線Ｄ１に間欠弧光地絡が発生したことを確認する。また、位相比較器６６ａにおいて、ＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号とＧＰＴ二次電圧検出回路５２からの信号とを用いて、劣化相判定部６６ｂにより劣化相を判定する。
【００３８】
次に、この絶縁劣化検出装置１における微地絡検出過程について説明する。
例えば、配電線Ｄ１にのみ微地絡が発生すると、零相変流器Ａ１に零相電流が流れ、電流検出器Ｂ１は、この零相電流を変流器を介して、ノイズの影響を受けることなく取り込む。電流検出器Ｂ１は、発生した地絡が微地絡のためローレベルの電流を検出する。発生したローレベルの零相電流のピーク値は過電流判定部６４ａが記憶する設定電流値以上のため、微地絡発生判定部２１ｂのＯＲ回路７１へ信号を出力する。
【００３９】
また、常時発生している線間電圧または相電圧により計器用変圧器４の二次側に接続された電圧検出器５のＧＰＴ二次電圧検出回路５１には、線間電圧または相電圧に対応する信号が出力される。また、微地絡発生判定部２１ｂのＡＮＤ回路７２には、位相比較器６６ａからの信号が入力される。位相比較器６６ａにおいて、ＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号と最大値比較器７４からの零相電流とを比較する。また、位相比較器６６ａからの信号をＡＮＤ回路７２に入力し、各相電圧に近い位相の零相電流の場合のみ微地絡検出部に、回路７２からの信号が送られ、微地絡検出部は、それを検出する。また、微地絡検出部は、その発生を確認し、告知手段を作動させる。
【００４０】
また、微地絡発生判定部２１ｂは、最大値比較器７４に入力された最大値が配電線Ｄ１に関するものであることを劣化回線判定部７５に通知し、劣化回線判定部は、回線Ｄ１に微地絡が発生したことを確認する。また、位相比較器６６ａにおいて、ＧＰＴ二次電圧検出回路５１からの信号と最大値比較器７４からの零相電流とを比較し、劣化相判定部６６ｂにより劣化相を判定する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の絶縁劣化検出装置は、電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備えている。特に、絶縁劣化判定器が、電圧検出器および各電流検出器と光ケーブルにより接続されいるため、ノイズの影響を受けにくく、正確な絶縁劣化検出を行うことができる。
【００４２】
また、電流検出器が、入力回路に変流器を備えているものであれば、より、ノイズの影響を受けにくく、正確な絶縁劣化検出を行うことができる。
また、電圧検出器が、入力回路に変流器および抵抗器を備えているものであれば、ノイズの影響を受けにくく、正確な絶縁劣化検出を行うことができる。
【００４３】
本発明の絶縁劣化検出装置は、電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、さらに、前記電流検出器は、入力回路に変流器を備えている。このため、ノイズの影響を受けにくく、正確な絶縁劣化検出を行うことができる。
【００４４】
そして、電流検出器が、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものであれば、両者の地絡を検出可能となる。
また、電流検出器が、入力される電流値をハイレベルおよびローレベルに分離するレベル分離回路を備え、前記間欠弧光地絡検出回路は、前記電流値がハイレベルの場合に作動するものであり、前記微地絡検出回路は、前記電流値がローレベルの場合に作動するものであれば、１つの電流検出器により間欠弧光地絡と微地絡の検出が可能となる。
【００４５】
また、絶縁劣化検出装置が、前記絶縁劣化判定器と光ケーブルにより接続された絶縁劣化判定結果を表示するための表示器を備えているものであれば、ノイズの影響を受けることなく、絶縁劣化判定結果を確認できる。
また、絶縁劣化判定器が、間欠弧光地絡発生配電線判定機能を備えているものであれば、発生配電線の特定が可能となる。
【００４６】
また、絶縁劣化判定器が、間欠弧光地絡発生配電線判定機能および間欠弧光地絡発生相判定機能を備えているものであれば、発生配電線の特定および発生相の特定が可能となる。
また、絶縁劣化判定器が、微地絡発生配電線判定機能を備えているものであれば、発生配電線の特定が可能となる。
また、絶縁劣化判定器が、微地絡発生配電線判定機能および微地絡発生相判定機能を備えているものであれば、発生配電線の特定および発生相の特定が可能となる。
【００４７】
また、本発明の絶縁劣化検出装置は、電源に接続された母線より分岐する複数の配電線が配置される配電設備用の各配電線の絶縁劣化を検出するための絶縁劣化検出装置であって、該絶縁劣化検出装置は、母線に設けられた計器用変圧器と計器用変圧器に接続された相電圧または線間電圧および零相電圧を検出するための電圧検出器と、前記複数の配電線のそれぞれに設けられた零相変流器と、各零相変流器のそれぞれに接続された電流検出器と、前記電圧検出器および前記各電流検出器と接続された絶縁劣化判定機能および該判定機能により絶縁劣化が検出された場合に作動する告知機能を備える絶縁劣化判定器とを備え、前記電流検出器は、間欠弧光地絡検出回路と微地絡検出回路とを備え、前記絶縁劣化判定器は、間欠弧光地絡および微地絡の発生を判定するものである。このため微地絡および間欠弧光地絡の両者を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例の絶縁劣化検出装置の基本構成を説明するための説明図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例の絶縁劣化検出装置の基本回路構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される電流検出器の一例の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される電圧検出器の一例の回路構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される間欠弧光地絡検出システムの一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の絶縁劣化検出装置に使用される微地絡検出システムの一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、表示装置に表示される地絡検出結果表示の一例を説明するための説明図である。
【図８】図８は、表示装置に表示される地絡検出結果における波形表示の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  絶縁劣化検出装置
２  絶縁劣化判定器
４  計器用変圧器
５  電圧検出器
１０  電源
１１  母線
Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ  零相変流器
Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｎ  電流検出器
Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ  光ケーブル
Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄｎ  配電線
【図１】
2004317251.tif 000003
【図２】
2004317251.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004317251.tif 000006
【図５】
2004317251.tif 000007
【図６】
2004317251.tif 000008
【図７】
2004317251.tif 000009
【図８】
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