(57)【要約】【課題】電路の電圧・電流に高調波が含まれる場合にもその影響を受けることなく有効分電流Ｉｇｒを高い精度で検出する。【解決手段】低圧電路の接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）を検出し、零相電流と対地電圧をそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換し、瞬時値データの１サイクル分の離散値データから、電路の基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行って零相電流と対地電圧の基本周波数成分をそれぞれ抽出し、この基本周波数成分の基本波フーリエ係数からベクトルの内積演算によって有効分電流Ｉｇｒを求め、有効分電流Ｉｇｒの大小から絶縁状態を判定する。  対地電圧が低レベルにあるときに、有効分電流による絶縁状態監視に代えて、零相電流による絶縁状態監視に切替える。絶縁状態判定は、その検出特性に扇形の位相特性を持って判定する。【選択図】  図１
2005227132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧電路の接地線に流れる零相電流のうち、電路の電圧と同相の電流成分Ｉｇｒを検出し、この電流成分Ｉｇｒの大小によって絶縁状態を監視する絶縁状態監視装置であって、
接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）を検出する計測手段と、
前記零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）をそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換する変換手段と、
前記瞬時値データの１サイクル分の離散値データから、電路の基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行って零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）の基本周波数成分をそれぞれ抽出し、この基本周波数成分の基本波フーリエ係数からベクトルの内積演算によって有効分電流Ｉｇｒを求めるディジタル演算手段と、
前記有効分電流Ｉｇｒの大小から絶縁状態を判定する絶縁状態判定手段とを備えたことを特徴とする絶縁状態監視装置。
【請求項２】
前記零相電流Ｉ0（ｔ）の大小から電路の絶縁状態を監視するＩ0型の判定手段と、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記ディジタルフーリエ変換に適さない低レベルにあるか否かを判定する電圧判定手段と、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記低レベルにあるときに、前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態監視に代えて、前記Ｉ0型の判定手段による絶縁状態監視に切替える切替手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の絶縁状態監視装置。
【請求項３】
前記絶縁状態判定手段は、前記有効分電流Ｉｇｒの検出特性に扇形の位相特性を持って判定する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁状態監視装置。
【請求項４】
低圧電路の接地線に流れる零相電流のうち、電路の電圧と同相の電流成分Ｉｇｒを検出し、この電流成分Ｉｇｒの大小によって絶縁状態を監視する絶縁状態監視方法であって、
接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）を検出し、
前記零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）をそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換し、
前記瞬時値データの１サイクル分の離散値データから、電路の基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行って零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）の基本周波数成分をそれぞれ抽出し、この基本周波数成分の基本波フーリエ係数からベクトルの内積演算によって有効分電流Ｉｇｒを求め、
前記有効分電流Ｉｇｒの大小から絶縁状態を判定することを特徴とする絶縁状態監視方法。
【請求項５】
前記零相電流Ｉ0（ｔ）の大小から電路の絶縁状態を監視しておき、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記ディジタルフーリエ変換に適さない低レベルにあるか否かを判定し、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記低レベルにあるときに、前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態監視に代えて、前記零相電流Ｉ0（ｔ）による絶縁状態監視に切替えることを特徴とする請求項４に記載の絶縁状態監視方法。
【請求項６】
前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態判定は、該有効分電流Ｉｇｒの検出特性に扇形の位相特性を持って判定することを特徴とする請求項４または５に記載の絶縁状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧電路の絶縁状態を監視する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧電路の従来の絶縁監視方式を説明する。
【０００３】
（１）電路の零相電流を検出する方式（Ｉ0型）。
【０００４】
図５に単相２線式の電路について各部の電流とベクトルを示すように、接地線に流れる零相電流Ｉ0を検出し、この零相電流Ｉ0値が設定値（閾値）を越えたときに絶縁低下として検出する。
【０００５】
この方式は、電路の対地静電容量Ｃが大きいと、対地充電電流成分が接地線に流れるため、絶縁状態が正常であるにもかかわらず、漏洩抵抗Ｒの電流ＩRに対地静電容量分の電流ＩCも含めた電流として検出してしまうため、検出の閾値を高くしておかないと誤動作する。検出器の運用に当たって、一般に、負荷機器が最大に接続された状態が最も多くの対地充電電流が流れるため、この値で誤検出しない閾値に検出器を設定しておくと、負荷機器が休止状態にある際に高感度な漏電の検出ができなくなる。
【０００６】
（２）電路に低周波の電圧を注入し、その周波数成分から注入電圧と同相の電流を検出する（Ｉｇｒ型）。
【０００７】
図６に単相２線式の電路について各部の電流とベクトルを示すように、電路に低周波・低電圧の電源Ｇを接続すると、漏洩抵抗Ｒおよび静電容量Ｃにはそれぞれ電源Ｇによる電流成分Ｉｇｒ，Ｉｇｃが流れる。このとき、接地線に流れる電流には零相電流Ｉ0の他に電源Ｇの電流成分Ｉｇが含まれ、この電流成分Ｉｇのみをローパスフィルタにより抽出し、静電容量Ｃが大きくなる場合にもその影響を小さくした検出を得る。
【０００８】
（３）電路の零相電流のうち、電路の電圧と同相の電流成分ＩRのみを検出する（Ｉｇｒ改良型）。
【０００９】
基本的には、電路の電圧に対する零相電流の位相θ（図５参照）の検出を行い、三角関数を含む演算（Ｉｇｒ＝Ｉ0・ｃｏｓθ）を行うことで上記の電圧注入を不要にする。
【００１０】
この場合、演算が複雑となって装置も高価となるばかりでなく、測定精度が悪いという問題があるため、これを解決しようとする提案もある（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。
【００１１】
この方法は、図７に単相３線式の電路の場合を示すように、線間電圧Ｅと同相の位相判定信号Ｉｄを発生する手段を設け、零相電流Ｉ0と位相判定信号Ｉｄのベクトル和Ｉｘおよびベクトル差Ｉｙを求める。ベクトルＩ0，Ｉｘ，Ｉｙ，Ｉｄの絶対値をｉ，ｘ，ｙ，ｄとすると、余弦定理より、下記の式を得る。
【００１２】
【数１】
2005227132.tif 000003
【００１３】
上記の（１）式−（２）式は、
【００１４】
【数２】
2005227132.tif 000004
【００１５】
となり、このうち、Ｉｇｒ＝ｉ・ｃｏｓθになることから、下記の式によって、地絡電流Ｉｇｒを求める。
【００１６】
【数３】
2005227132.tif 000005
【００１７】
なお、（４）式が負数になるのを避けるため、実際には絶対値を使用した下記の式から求める。
【００１８】
【数４】
2005227132.tif 000006
【００１９】
（４）漏れ電流電力から有効分電流Ｉｇｒを検出する（例えば、特許文献２参照）。
【００２０】
図８に単相２線式の電路についての漏れ電流検出回路とベクトルを示すように、漏れ電流Ｉｚの有効分電流ＩｇｒはＩｚ・ｃｏｓθであり、電力Ｗ＝ＶＩｃｏｓθの負荷電流の代わりに漏れ電流Ｉｚに置き換えた電力（漏れ電流電力）を求め、さらにこの電力を電圧で除することによって有効分電流Ｉｇｒを得る。これらの演算には、例えば、交流１周期分の漏れ電流Ｉｚおよび電圧信号の波形をサンプリングし、電圧信号の瞬時値と漏れ電流の瞬時値との積算値の平均を、電圧信号の瞬時値の二乗の平均の平方根で除算する。
【特許文献１】特許第３４０５４０７号
【非特許文献１】抵抗性地絡電流の検出方法、電気設備学会誌、Vol.23、2002、No.11、
【特許文献２】特開平１５−１７７１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
前記のＩ0型は、充電電流が大きいときに電流Ｉｃも大きくなってしまい、また、電流Ｉｃが負荷機器の運転状態に依存して増大するため、例えばＩｇｒが５０ｍＡに対して電流Ｉｃが数百ｍＡに達することもあり、漏れ電流Ｉ0による絶縁低下の検出が困難となる。
【００２２】
その点、電圧注入のＩｇｒ型は、静電容量Ｃが大きくなる場合にもその影響を小さくした検出ができるが、前記のように、演算が複雑となって装置も高価となるばかりでなく、測定精度が悪いという問題がある。
【００２３】
また、特許文献１の方法では、電路の電圧・電流に高調波が含まれる場合にその影響を受け、検出精度を確保できない場合がある。また、電路の短絡でその電圧が低下した場合に演算処理が不安定になる。また、線間電圧と同相の位相判定信号Ｉｄを発生する手段を必要とするし、零相電流Ｉ0と位相判定信号Ｉｄのベクトル和およびベクトル差を求め、さらにそれらの絶対値演算と余弦定理による演算手段を必要とする。
【００２４】
同様に、特許文献２の方法では、電路の電圧・電流に高調波が含まれる場合にその影響を受け、検出精度を確保できない場合がある。また、電路の短絡でその電圧が低下した場合に演算処理が不安定になる。また、交流１周期分の漏れ電流Ｉｚおよび電圧信号の波形をサンプリングし、電圧信号の瞬時値と漏れ電流の瞬時値との積算値の平均を、電圧信号の瞬時値の二乗の平均の平方根で除算するという複雑な演算手段を必要とする。
【００２５】
本発明の目的は、電路の電圧・電流に高調波が含まれる場合にもその影響を受けることなく有効分電流Ｉｇｒを高い精度で検出でき、さらには電路の電圧が低下した場合にも絶縁監視ができるようにした絶縁状態監視装置、および絶縁状態監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、前記の課題を解決するため、接地線の零相電流および対地電圧の検出値をそれぞれサンプリングした１サイクル分のｋ個の離散値データから、それぞれディジタルフーリエ変換を行って基本波フーリエ係数を求めることで高調波の影響を回避し、これら基本波フーリエ係数から有効分電流Ｉｇｒを求め、この大小判定により絶縁状態を監視するようにしたもので、以下の装置および方法を特徴とする。
【００２７】
（１）低圧電路の接地線に流れる零相電流のうち、電路の電圧と同相の電流成分Ｉｇｒを検出し、この電流成分Ｉｇｒの大小によって絶縁状態を監視する絶縁状態監視装置であって、
接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）を検出する計測手段と、
前記零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）をそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換する変換手段と、
前記瞬時値データの１サイクル分の離散値データから、電路の基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行って零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）の基本周波数成分をそれぞれ抽出し、この基本周波数成分の基本波フーリエ係数からベクトルの内積演算によって有効分電流Ｉｇｒを求めるディジタル演算手段と、
前記有効分電流Ｉｇｒの大小から絶縁状態を判定する絶縁状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
（２）前記零相電流Ｉ0（ｔ）の大小から電路の絶縁状態を監視するＩ0型の判定手段と、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記ディジタルフーリエ変換に適さない低レベルにあるか否かを判定する電圧判定手段と、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記低レベルにあるときに、前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態監視に代えて、前記Ｉ0型の判定手段による絶縁状態監視に切替える切替手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
（３）前記絶縁状態判定手段は、前記有効分電流Ｉｇｒの検出特性に扇形の位相特性を持って判定する手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
（４）低圧電路の接地線に流れる零相電流のうち、電路の電圧と同相の電流成分Ｉｇｒを検出し、この電流成分Ｉｇｒの大小によって絶縁状態を監視する絶縁状態監視方法であって、
接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）を検出し、
前記零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）をそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換し、
前記瞬時値データの１サイクル分の離散値データから、電路の基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行って零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）の基本周波数成分をそれぞれ抽出し、この基本周波数成分の基本波フーリエ係数からベクトルの内積演算によって有効分電流Ｉｇｒを求め、
前記有効分電流Ｉｇｒの大小から絶縁状態を判定することを特徴とする。
【００３１】
（５）前記零相電流Ｉ0（ｔ）の大小から電路の絶縁状態を監視しておき、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記ディジタルフーリエ変換に適さない低レベルにあるか否かを判定し、
前記対地電圧Ｖ（ｔ）が前記低レベルにあるときに、前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態監視に代えて、前記零相電流Ｉ0（ｔ）による絶縁状態監視に切替えることを特徴とする。
【００３２】
（６）前記有効分電流Ｉｇｒによる絶縁状態判定は、該有効分電流Ｉｇｒの検出特性に扇形の位相特性を持って判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
以上のとおり、本発明によれば、接地線の零相電流および対地電圧の検出値をそれぞれサンプリングした１サイクル分のｋ個の離散値データから、それぞれディジタルフーリエ変換を行って基本波フーリエ係数を求めることで高調波の影響を回避し、これらフーリエ係数から有効分電流Ｉｇｒを求め、この大小判定により絶縁状態を監視するようにしたため、以下の効果がある。
【００３４】
（１）零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）の基本波フーリエ係数から有効分電流Ｉｇｒを求めるため、電路の電圧や電流に高調波が含まれる場合にも基本波成分のみからの有効分電流Ｉｇｒの検出になって、高調波による影響を受けることがなく、高い精度による監視ができる。
【００３５】
（２）基本波フーリエ変換係数を用いたベクトルの内積演算による絶縁状態監視になり、電圧と電流を入力量にする電力系統の保護リレー（地絡方向継電器、距離リレー）などに容易に適用できる。
【００３６】
また、本発明は、対地電圧Ｖ（ｔ）が低レベルになるときは絶縁監視をＩｇｒ型で監視するのに代えて、Ｉ0型で監視する自動切替え行うことにより、大電流が流れる低抵抗状態の地絡で対地電圧が潰れて小さくなる場合にも装置の監視機能を確保することができる。また、対地電圧の入力系に何らかの不具合が生じた際のバックアップ手段とすることができる。
【００３７】
また、本発明は、有効分電流Ｉｇｒの検出特性に扇形の位相特性を持たせるため、接地線電流や対地電圧の検出系に位相誤差がある場合にも誤判定を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態を示す有効分電流Ｉｇｒの検出回路である。同図は、単相３線式の低圧電路に適用した場合を示し、計測部としては接地線の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧（ＡＮ相線間電圧、ＢＮ相線間電圧、またはＡＢ相線間電圧のいずれか１つ）Ｖ（ｔ）を計測する。
【００３９】
これら零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）は、それぞれサンプルホールド回路１1、１2によってサンプリングし、これらサンプリング値をアナログマルチプレクサ２によって交互に取り込み、Ａ／Ｄ変換器３によってそれぞれディジタル値の瞬時値データに変換する。
【００４０】
コンピュータのソフトウェア構成にされるディジタル演算部４は、瞬時値データ（離散値データ）から演算処理することで、接地線零相電流Ｉ0から対地電圧と同相の電流成分（Ｉｇｒ）を求める。この電流成分を求める手法として、ディジタルフーリエ展開手法を応用する。以下、ディジタル演算部４の演算手順を詳細に説明する。
【００４１】
ディジタル演算部４は、対地電圧Ｖ（ｔ）と接地線電流Ｉ0（ｔ）の１サイクル分のｋ個の離散値データに対して、基本周波数成分のディジタルフーリエ変換を行い、基本周波数成分を抽出する。なお、対地電圧Ｖ（ｔ）と接地線電流Ｉ0（ｔ）は同時タイミングでサンプリングされたものとする（これにはサンプリング周波数を十分に高くするか、マルチプレクサにおける切替タイミングのずれ分を位相補間等で補償する。もしくはサンプルホールド回路を用いる）。
【００４２】
このディジタルフーリエ変換には、電圧Ｖ（ｔ）の離散値データをＶｎ（ｎ＝０〜ｋ−１）、電流Ｉ0（ｔ）の離散値データをＩｎ（ｎ＝０〜ｋ−１）とすると、それぞれの基本波フーリエ係数は以下の演算によって求めることができる。
【００４３】
電圧Ｖ（ｔ）の場合は、下記式の演算によって基本波フーリエ係数ｖa，ｖbを求める。
【００４４】
【数５】
2005227132.tif 000007
【００４５】
この２つのフーリエ係数を用いると、電圧Ｖ（ｔ）の基本波成分Ｖf0（ｔ）は下記の式で表せる。
【００４６】
【数６】
2005227132.tif 000008
【００４７】
同様に、電流Ｉ0（ｔ）のディジタルフーリエ変換には、下記式の演算によって基本波フーリエ係数ｉa，ｉbを求める。
【００４８】
【数７】
2005227132.tif 000009
【００４９】
この２つのフーリエ係数を用いると、電流Ｉ0（ｔ）の基本波成分Ｉf0（ｔ）は下記の式で表せる。
【００５０】
【数８】
2005227132.tif 000010
【００５１】
これらの基本波フーリエ係数ｖa，ｖbおよびｉa，ｉbから、有効分電流Ｉ0・ｃｏｓθ（＝Ｉｇｒ）は、ベクトルの内積演算になる下記の演算で求めることができる。
【００５２】
【数９】
2005227132.tif 000011
【００５３】
ディジタル演算部４に得る有効分電流Ｉｇｒの大小は、判定部５によってディジタル的またはアナログ比較器により判定することにより、電路の静電容量Ｃの影響をうけることなく、絶縁監視装置での絶縁低下検出出力、または保護継電器の保護出力とすることができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、電路の零相電流Ｉ0（ｔ）と対地電圧Ｖ（ｔ）のサンプリングデータに対して、ディジタルフーリエ変換を行って基本波フーリエ係数を求め、これらフーリエ係数から有効分電流Ｉｇｒを求める。このため、電路の電圧や電流に高調波が含まれる場合にも基本波成分のみからの有効分電流Ｉｇｒの検出になって、高調波による影響を受けることはない。
【００５５】
また、基本波フーリエ変換係数を用いたベクトルの内積演算による手法は、電圧と電流を入力量にする電力系統の保護リレー（地絡方向継電器、距離リレー）などに容易に適用できる。
【００５６】
なお、前記の特許文献２においては、交流１周期分の電圧および電流波形の瞬時値をサンプリングし、電圧の瞬時値と負荷電流の瞬時値との積算値の平均で電力を求められることを利用し、電力Ｗ＝ＶＩｃｏｓθの負荷電流の代わりに漏れ電流Ｉｚに置き換えた電力（漏れ電流電力）をサンプリング値から求めるために、電圧Ｖの各瞬時値の二乗の平均の平方根で求めるようにしている。さらに、漏れ電流による抵抗分の測定には、正弦波でない交流波にも適用できるよう、計測波形をフーリエ展開する手法が開示されるが、これはあくまでも高調波電圧、電流を抽出することを目的とするもので、本実施形態のように、直交座標系（交流を、ａ＋ｊｂのようなベクトル座標系に変換することを目的としたものではない。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１において、電路の対地電圧がディジタルフーリエ変換に適さない低レベルにある場合にＩ0方式への自動切替を行う機能を付加したものであり、このための要部構成を図２に示す。
【００５８】
図２において、判定回路１０は、図１における１1、１2、２〜５に相当するもので、電路対地電圧Ｖ（ｔ）と接地線電流Ｉ0（ｔ）を基にディジタルフーリエ変換を行って基本波フーリエ係数を求め、これらフーリエ係数から有効分電流Ｉｇｒ（Ｉ0・ｃｏｓθ）を求め、判定基準Ｋｉ１との大小判定で絶縁低下判定出力を得る。判定回路１１は、従来のＩ0型に相当するもので、接地線電流Ｉ0（ｔ）から零相電流Ｉ0値が判定基準Ｋｉ２を越えたときに絶縁低下として検出する。
【００５９】
電圧判定回路１２は、対地電圧Ｖ（ｔ）の絶対値が判定基準Ｋｖ未満になったか否かを判定する。
【００６０】
論理回路要素で示す出力切替部１３は、電圧判定回路１２が対地電圧Ｖ（ｔ）が判定基準Ｋｖ以上にある判定結果になるときは判定回路１１の判定出力を抑止し、判定回路１０の判定出力を装置出力とする。逆に、電圧判定回路１２が対地電圧Ｖ（ｔ）が判定基準Ｋｖ未満にある判定結果になるときは判定回路１０の判定出力を抑止し、判定回路１１の判定出力を装置出力とする。
【００６１】
以上の構成により、対地電圧Ｖ（ｔ）が所定の値Ｋｖ未満になったか否かにより絶縁監視をＩｇｒ型で監視するか、Ｉ0型で監視するかの自動切替え行う。これにより、大電流が流れる低抵抗状態の地絡で対地電圧が潰れて小さくなる場合にも装置の監視機能を確保することができる。この低抵抗状態の地絡では、電路の静電容量による電流Ｉｃも小さくなり、Ｉ0型による監視にもその精度を比較的高くすることができる。
【００６２】
また、対地電圧の入力系に何らかの不具合が生じた際のバックアップ手段とすることができる。
【００６３】
なお、Ｉ0型の判定回路１１は、それをディジタル処理方式とすること、すなわち図１のサンプルホールド回路１1、マルチプレクサ２、Ａ／Ｄ変換器３、ディジタル演算部４および判定部５を備えた判定回路１０のそれらを利用することができる。
【００６４】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態１または２において、有効分電流Ｉｇｒ（Ｉ0・ｃｏｓθ）の検出特性に扇形の位相特性を持って判定する。
【００６５】
図３はベクトル平面での位相特性を示し、電流基準方向になるＸ軸に対して、垂直な直線（Ｙ軸方向）Ａ，Ｂによって判定基準Ｋを設定し、これに加えて原点を通りＹ軸とは一定の角度θｃをもつ直線Ｃ，Ｄによって扇形の位相特性をもつ動作域を設定する。
【００６６】
この位相特性を有して有効分電流Ｉｇｒ（Ｉ0・ｃｏｓθ）が判定基準Ｋを越えたか否かの判定をすることにより、接地線電流Ｉ0の検出用変流器の位相誤差や対地電圧Ｖ（ｔ）の検出用変成器の位相誤差、さらには絶縁監視装置がもつ位相誤差などにより、誤った判定を起こすのを防止する。
【００６７】
接地線電流Ｉ0等に上記の位相誤差が含まれる場合、見かけ上の充電電流成分の位相が対地電圧と直角方向で無くなる。この位相誤差をθｅとすると、ベクトルＩｅは、
Ｉｅ＝Ｉ0|ｃｏｓ（９０°±θｅ)｜≒Ｉ0|ｓｉｎ（±θｅ）|
で示される誤差電流を検出することになる。この誤差電流は、静電容量Ｃの充電電流Ｉ0に比例して発生するため、充電電流が大きい場合では検出レベルを越えてしまう（誤判定）する。
【００６８】
すなわち、検出用の変流器等に位相誤差が無ければ、充電電流はＹ軸上に存在し、直線Ａ，Ｂ（Ｋ＝｜Ｉ0ｃｏｓθ｜）による判定で済む。しかし、位相誤差が存在して図３に示すベクトルＩｅのように充電電流の方向がＹ軸からずれた場合にも、その誤差角度θｅが直線Ｃ，Ｄで示される位相よりも小さければ、誤判定を防止することができる。
【００６９】
なお、図３の直線Ｃ，Ｄは、原点を通る場合を示すが、図４に示すように、原点を通過しない位相特性として同様の効果を得ることができる。
【００７０】
また、前記までの実施形態では単相３線式の電路に適用する場合を示すが、単相２線式の電路、３相３線式の電路に適用して同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態１を示す有効分電流検出回路。
【図２】本発明の実施形態２を示すＩｇｒとＩ0の自動切替回路。
【図３】本発明の実施形態３を示すベクトル平面での位相特性。
【図４】本発明の実施形態３における原点を通過しない位相特性。
【図５】従来のＩ0型の等価回路とベクトル図。
【図６】従来のＩｇｒ型の等価回路とベクトル図。
【図７】従来のＩｇｒ改良型の等価回路とベクトル図。
【図８】従来の漏れ電流Ｉｚ検出回路とベクトル図。
【符号の説明】
【００７２】
１1，１2  サンプルホールド回路
２  アナログマルチプレクサ
３  Ａ／Ｄ変換器
４  ディジタル演算部
５  判定部
１０  Ｉ0ｃｏｓθによる判定回路
１１  Ｉ0による判定回路
１２  電流判定回路
１３  出力切替部
【図１】
2005227132.tif 000012
【図２】
2005227132.tif 000013
【図３】
2005227132.tif 000014
【図４】
2005227132.tif 000015
【図５】
2005227132.tif 000016
【図６】
2005227132.tif 000017
【図７】
2005227132.tif 000018
【図８】
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