(57)【要約】【課題】避雷器が故障したことを検出して電源線から切り離す。【解決手段】本発明の分離器は、電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するように避雷器が設けられており、当該避雷器に流れる電流を遮断する分離器であって、避雷器に対して直列に設けられ、制御されることにより当該避雷器に流れる電流を遮断する第１遮断部と、前記避雷器に流れる電流を検出する電流検出部と、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超え、かつ、定められている時間幅を超えて少なくとも１つの前記避雷器に流れていると判定した場合、前記第１遮断部を制御して、前記避雷器に流れる電流を遮断させる制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するように避雷器が設けられており、当該避雷器に流れる電流を遮断する分離器であって、
避雷器に対して直列に設けられ、制御されることにより当該避雷器に流れる電流を遮断する第１遮断部と、
前記避雷器に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超え、かつ、定められている時間幅を超えて少なくとも１つの前記避雷器に流れていると判定した場合、前記第１遮断部を制御して、前記避雷器に流れる電流を遮断させる制御部と、
を備えることを特徴とする分離器。
【請求項２】
前記避雷器に対して直列に設けられ、前記閾値電流値より大きな制限電流値を超える電流を遮断する第２遮断部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の分離器。
【請求項３】
前記制御部は、
前記避雷器に流れる電流を、雷サージ電流の流れる時の時間幅よりも長い周期の時系列情報として取得する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分離器。
【請求項４】
前記制御部は、
予め定められた時間幅における前記検出した電流値の実効値に基づいて、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えているかを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の分離器。
【請求項５】
前記避雷器は、前記電源の相毎に設けられており、
前記電流検出部は、前記相毎に設けられた避雷器に流れる電流をそれぞれ検出し、
前記制御部は、
各相の避雷器にサージ電流が流れている期間では、前記避雷器に電流を流すように制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の分離器。
【請求項６】
前記制御部は、
前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えない場合、又は、定められている時間幅を超えて電流を流している前記避雷器が無いと判定した場合、前記避雷器に流れる電流を遮断させないように制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の分離器。
【請求項７】
電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するように避雷器が設けられ、第１遮断部が前記避雷器に対して直列に設けられ、電流検出部が前記避雷器に流れる電流を検出するように設けられており、当該避雷器に流れる電流を遮断する分離方法であって、
前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超え、かつ、定められている時間幅を超えて少なくとも１つの前記避雷器に流れていると判定した場合、前記避雷器に流れる電流を遮断させるように前記第１遮断部を制御するステップと、
前記避雷器に流れる電流を前記第１遮断部が遮断するステップと、
を含むことを特徴とする分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージ防護デバイスであるＳＰＤ（Surge Protective Dvice）の分離器、及び分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源用ＳＰＤ（避雷器）は、落雷による雷サージ電流から、電気・電子機器を保護する装置である。このＳＰＤは、エネルギー耐量を超えるサージ電流の影響や、経年劣化により故障し、低インピーダンスになる場合がある。ＳＰＤが故障して低インピーダンスになると、ＳＰＤが設置される給電系統の回路インピーダンスが小さいため、この給電系統には、ＳＰＤを介して大きな電流が流れる。このため、給電系統の配線用遮断器が遮断動作して、負荷装置への給電が停止する可能性がある。このＳＰＤが故障した場合の配線用遮断器の遮断動作を回避するために、ＳＰＤには、直列に分離器が接続されている。
【０００３】
なお、関連するサージ防護デバイス保護システムがある（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載のサージ防護デバイス保護システムは、各ＳＰＤと電力ケーブルとの間にコイル及び過電流遮断の直列回路が挿入され、このコイル及び過電流遮断の直列回路に対して放電ギャップが並列に接続されている。
また、関連するＳＰＤ切り離し装置がある（特許文献２を参照）。この特許文献２に記載のＳＰＤ切り離し装置は、サージ専用ヒューズによってサージ電流からＳＰＤを遮断し、交流漏洩電流等を検出した場合には接点機構によって遮断する。そして、サージ専用ヒューズの遮断特性と接点機構の遮断特性とを協調させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６５４６１号公報
【特許文献２】特開２００９−２３２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の分離器には、低圧ヒューズや配線用遮断器（ＭＣＣＢ）が流用されている場合が多い。しかし、サージ耐量の大きなＳＰＤ、例えば直撃雷用のクラス１のＳＰＤを使用する場合、分離器には、サージ電流により不要な遮断動作をしないように容量の大きな配線用遮断器（ＭＣＣＢ）が選定されることがある。このように、容量の大きな配線用遮断器を選定すると、分離器は、サージ電流による不要な遮断動作をしなくなる反面、ＳＰＤが故障した場合に流れる電流の検出が遅くなり、給電系統の配線用遮断器が不要に遮断することがある。
【０００６】
特許文献１に記載のサージ防護デバイス保護システムでは、ＳＰＤが故障した場合などに流れる電流を過電流遮断器により検出して遮断する。しかしながら、この方法では、ＳＰＤが故障した場合に、ＳＰＤを電源線からの切り離す動作が遅れる可能性がある。
また、特許文献２に記載のＳＰＤ切り離し装置では、サージ専用ヒューズの遮断特性と、交流漏洩電流等を検出した場合に遮断する接点機構の遮断特性とを協調させている。しかしながら、この方法では、ＳＰＤが故障した場合に、ＳＰＤを電源線から切り離す動作が遅れる可能性がある。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、ＳＰＤ（避雷器）が故障したことを検出して電源線から切り離すことができる、分離器、及び分離方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の分離器は、電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するように避雷器が設けられており、当該避雷器に流れる電流を遮断する分離器であって、避雷器に対して直列に設けられ、制御されることにより当該避雷器に流れる電流を遮断する第１遮断部と、前記避雷器に流れる電流を検出する電流検出部と、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超え、かつ、定められている時間幅を超えて少なくとも１つの前記避雷器に流れていると判定した場合、前記第１遮断部を制御して、前記避雷器に流れる電流を遮断させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記分離器において、前記避雷器に対して直列に設けられ、前記閾値電流値より大きな制限電流値を超える電流を遮断する第２遮断部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記分離器において、前記制御部は、前記避雷器に流れる電流を、雷サージ電流の流れる時の時間幅よりも長い周期の時系列情報として取得することを特徴とする。
【００１１】
また、上記分離器において、前記制御部は、予め定められた時間幅における前記検出した電流値の実効値に基づいて、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えているかを判定することを特徴とする。
【００１２】
また、上記分離器において、前記避雷器は、前記電源の相毎に設けられており、前記電流検出部は、前記相毎に設けられた避雷器に流れる電流をそれぞれ検出し、前記制御部は、各相の避雷器にサージ電流が流れている期間では、前記避雷器に電流を流すように制御することを特徴とする。
【００１３】
また、上記分離器において、前記制御部は、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えない場合、又は、定められている時間幅を超えて電流を流している前記避雷器が無いと判定した場合、前記避雷器に流れる電流を遮断させないように制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の分離方法は、電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するように避雷器が設けられ、第１遮断部が前記避雷器に対して直列に設けられ、電流検出部が前記避雷器に流れる電流を検出するように設けられており、当該避雷器に流れる電流を遮断する分離方法であって、前記検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超え、かつ、定められている時間幅を超えて少なくとも１つの前記避雷器に流れていると判定した場合、前記避雷器に流れる電流を遮断させるように前記第１遮断部を制御するステップと、前記避雷器に流れる電流を前記第１遮断部が遮断するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、避雷器が故障したことを検出して電源線から切り離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＳＰＤを備える低圧給電系統の例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる分離器１００の構成例を示す構成図である。
【図３】ＳＰＤ１０に流れる電流のサンプリング動作を説明する説明図である。
【図４】分離器１００の遮断特性を説明する説明図である。
【図５】ＳＰＤ１０の故障時に流れる電流の第１の例を示す説明図である。
【図６】ＳＰＤ１０の故障時に流れる電流の第２の例を示す説明図である。
【図７】分離器１００の制御部１３０における処理の流れを示す示すフローチャートである。
【図８】分離器１００の変形例を示す示す構成図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係わる分離器１００Ｂの設置例を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の分離器１００Ｂの構成例を示す構成図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係わる分離器１００Ｃの設置例を示す説明図である。
【図１２】第３実施形態の分離器１００Ｃの構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を用いて本発明の実施形態の分離器の説明を行う。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、ＳＰＤを備える低圧給電系統の例を示す説明図である。
この図１に示す給電系統の例において、低圧母線１−１、１−２、１−３は、低圧交流（例えば、３相２００Ｖ）を供給する。この低圧母線１−１、１−２、１−３は、配線用遮断器（ＭＣＣＢ）２を介して、低圧給電線３−１、３−２、３−３に電力を供給する。この低圧給電系統は、ＴＴ方式の三線式給電方式の例である。
なお、ＴＴ方式とは、配電用トランスの低圧部分に高圧がかかることを防止する系統接地と低圧電路に接続される負荷装置を保護する機器接地とがそれぞれ別の場所で取られていて、接地が等電位化されていない給電方式である。
そして、図１に示す低圧給電系統が低圧の３相交流（例えば、３相２００Ｖ）を供給する給電系統である場合、低圧給電線３−１が、Ｒ相の電源線になり、低圧給電線３−２が、Ｓ相の電源線になり、低圧給電線３−３が、Ｔ相の電源線になる。また、３相交流を供給する配電トランスの２次側（低圧側）がΔ結線である場合、通常はＳ相が系統接地されている。
【００１９】
配線用遮断器２に接続される低圧給電線３−１、３−２、３−３は、それぞれブスバー等を用いた端子台３−１ａ、３−２ａ、３−３ａに接続されている。また、接地用端子台３Ｅは、接地線ＧＬにより大地アースに接地されている。そして、例えば、負荷装置４は、端子台３−１ａと端子台３−３ａとを介して、低圧給電線３−１と低圧給電線３−３から電力の供給を受ける。また、負荷装置４は、筐体等が接地用端子台３Ｅに接続されている。なお、端子台３−１ａ、３−２ａ、３−３ａには、負荷装置４だけでなく、不図示の他の負荷装置が接続されている場合がある。
【００２０】
ＳＰＤ１０−１、１０−２、１０−３は、落雷による雷サージから、電気・電子機器を保護する装置である。ＳＰＤ１０−１の一端は、分離器１００−１を介して、低圧給電線３−１に接続され、ＳＰＤ１０−１の他端は、大地アースに接地されている。ＳＰＤ１０−２の一端は、分離器１００−２を介して、低圧給電線３−２に接続され、ＳＰＤ１０−２の他端は、大地アースに接地されている。ＳＰＤ１０−３の一端は、分離器１００−３を介して、低圧給電線３−３に接続され、ＳＰＤ１０−３の他端は、大地アースに接地されている。
【００２１】
なお、ＳＰＤ１０−１、１０−２、１０−３は、同じ構成を有しており、以下の説明において、ＳＰＤ１０−１、１０−２、１０−３の何れか１つ或いは全てを示す際に「ＳＰＤ１０」と記載することがある。また、分離器１００−１、１００−２、１００−３は、同じ構成を有しており、以下の説明において、分離器１００−１、１００−２、１００−３の何れか１つ或いは全てを示す際に、「分離器１００」と記載することがある。また、電源側の低圧母線１−１、１−２、１−３の何れか１つ或いは全てを示す際に、「低圧母線１」と記載することがあり、低圧給電線３−１、３−２、３−３の何れか１つ或いは全てを示す際に、「低圧給電線３」と記載することがある。
【００２２】
上記ＳＰＤ１０は、例えば、酸化亜鉛などを素材とするバリスタ型の電圧制限型ＳＰＤである。この電圧制限型ＳＰＤは、ＳＰＤの両端に高電圧が印加されない時は高インピーダンスであり、サージ電圧などの高電圧が印加されるとインピーダンスが低くなる特性を有する。サージ電圧などの高電圧が印加されてインピーダンスが低くなっている期間は、ＳＰＤ１０を流れる電流が増大する。
そして、例えば、低圧母線１に雷撃があり、低圧母線１と接地極との間にサージ電圧Ｓｖ１が発生した場合、ＳＰＤ１０−１、１０−２、１０−３のそれぞれは、所定値以上のサージ電圧で導通して、サージ電流Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３を流す。そして、これらのサージ電流Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３は、サージ電流Ｓｉｃとして、接地側に流れる。これにより、低圧給電線３−１、３−２、３−３に印加されるサージ電圧は、ピーク値が制限されたサージ電圧Ｓｖ２となり、負荷装置４を雷撃によるサージ電圧から保護することができる。
【００２３】
また、分離器１００は、ＳＰＤ１０が故障した場合に、当該故障したＳＰＤ１０を低圧給電線３から切り離すように動作する。つまり、ＳＰＤ１０は、エネルギー耐量を超えるサージ電流の影響や、経年劣化により故障し、低インピーダンスになる場合がある。そして、ＳＰＤ１０が故障すると、低圧給電線３の系統は回路インピーダンスが小さいため、ＳＰＤ１０の短絡による大電流が低圧給電線３に流れる。このため、上位の配線用遮断器２が遮断動作して、低圧給電線３に停電が発生することがある。これを回避するために、ＳＰＤ１０には、直列に分離器１００が接続されている。この分離器１００は、ＳＰＤ１０が故障した場合に、ＳＰＤ１０に流れる電流を検出して、ＳＰＤ１０を低圧給電線３から切り離す。
【００２４】
そして、上述のように、従来の分離器には、電力配線保護用の過電流遮断器である、低電圧ヒューズや配線用遮断器が流用されている。そして、サージ耐量の大きなＳＰＤ、例えば直撃雷用のクラス１のＳＰＤに分離器を使用する場合、サージ電流により不要に溶断しない低電圧ヒューズや、不要に遮断動作をしない配線用遮断器が選定されることがある。
このように、分離器として、サージ電流により不要に溶断しない低電圧ヒューズや、不要に遮断動作をしない配線用遮断器を選定すると、いずれも定格電流が大きくなってしまい、上位系統側の配線用遮断器２よりも分離器の定格電流が大きくなることがあった。このため、ＳＰＤ１０が故障した場合、分離器内の低電圧ヒューズの溶断や配線用遮断器の遮断が行われる前に、上位系統側の配線用遮断器２が不要な遮断動作を行い、低圧給電線３の系統に波及停電が生じる恐れがあった。
【００２５】
例えば、サージ電流耐量の大きなクラス１用のＳＰＤ分離器には、定格電流２００Ａ以上の配線用遮断器や、低電圧ヒューズが用いられている。一方、低圧受電の設備では設備容量が５０ｋＷ以下のため、引込用ブレーカの定格電流は１４０Ａ以下である。このため、ＳＰＤ１０が故障して短絡電流が流れる場合、分離器が開放する前に、先に上位系統の配線用遮断器（定格１４０Ａの遮断器）２が開放するという問題があった。つまり、分離器内の配線用遮断器（定格２００Ａの遮断器）や低電圧ヒューズと、上位系統の配線用遮断器２との間で動作協調が取れていないという問題があった。
【００２６】
上記問題を解決するために、本実施形態の分離器１００−１、１００−２、１００−３では、サージ電流による不要な遮断動作を回避するように大きな定格電流を設定できるとともに、ＳＰＤ１０が故障した場合に、上位系統の配線用遮断器２に影響を及ぼすことなく、速やかにＳＰＤ１０を低圧給電線３から分離できるようにしている。
【００２７】
本実施形態の分離器１００の機能を実現するために、分離器１００は、雷サージ電流の以下の２つの大きな特徴に着目して制御を行っている。
１つ目として、低圧給電線３に流れるサージ電流は、ピーク電流値が大きい（数１０ｋＡ）が、数１０〜数１００μｓｅｃ（マイクロ秒）程度の短時間しか流れない点である。
２つ目として、雷により低圧給電線３に流れるサージ電流の特徴は、通常の負荷電流と異なり、２線または、３線の低圧給電線３を同一方向に、かつ、大地アースへ抜ける方向に流れる点である。
【００２８】
上記特徴に基づいて、本実施形態の分離器１００では、以下の機能を持つ第１遮断部と第２遮断部とを備える。
つまり、第１遮断部は、ＳＰＤ１０に低インピーダンスになる故障が発生した場合、当該ＳＰＤ１０に所定の時間幅を超えて流れる低い電流（閾値電流値を超える電流）を検出して、電源側の低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断する。そして、第１遮断部は、ＳＰＤ１０に低い電流が所定の時間幅を超えて流れる場合に低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断するが、短時間だけ流れるサージ電流では遮断しないようする。
一方、第２遮断部は、ＳＰＤ１０の保護のために、瞬時に流れる大きなサージ電流を検出して、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を瞬時に遮断する。第２遮断部１２０は、例えば、１５００Ａ超の瞬時過電流（制限電流値を超える電流）が流れたことを検出した場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断する。
これにより、本実施形態の分離器１００では、ＳＰＤ１０が故障した場合に、この故障したＳＰＤ１０を低圧給電線３から速やかに切り離し、上位系統側の配線用遮断器２に影響を及ぼさないようにできる。
なお、図１に示す例では、ＴＴ方式の三線式給電方式の例を示したが、これに限らず、例えば、単相二線式や、ＴＮ方式の三線式給電方式であってもよい。
【００２９】
以下、本実施形態の分離器１００の構成と動作について詳細に説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係わる分離器１００の構成例を示す構成図である。この図２では、低圧給電線３−１に接続される分離器１００−１の例を示しているが、分離器１００−２、１００−３についても同じ構成である。このため、図２では、分離器１００−１を代表例として示している。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態の分離器１００−１は、開閉機構部１０１と、引外しコイル１０２と、電流検出器（ＣＴ）１０３と、電流検出部１０４と、設定部１０５と、第１遮断部１１０と、第２遮断部１２０と、制御部１３０と、を有して構成されている。
【００３１】
開閉機構部１０１は、引外しコイル１０２によりトリップ（遮断）される開閉部（接点機構）１０１Ａと、不図示の操作レバーとを有して構成されている。この操作レバーは、開閉部１０１ＡのＯＮ、ＯＦＦ（接続、開放）を手動操作で行うことを可能にするとともに、開閉部１０１Ａのトリップ時の復帰操作を行う際に使用される。
引外しコイル１０２は、第１遮断部１１０により駆動され、開閉部１０１Ａをトリップさせる。設定部１０５は、設定スイッチや、設定ダイヤル等を含み、分離器１００におけるトリップ条件を設定する。例えば、設定部１０５は、分離器１００における「ＳＰＤ故障引外し特性」、「限時引外し特性」等を設定する。「ＳＰＤ故障引外し特性」、「限時引外し特性」等の詳細については、後述する。
【００３２】
電流検出器（ＣＴ）１０３（以下、単に「ＣＴ１０３」と記載）は、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄを検出する。このＣＴ１０３は、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄに比例した２次電流が２次側に流れる。電流検出部１０４は、例えば、ＣＴ１０３の２次電流をシャント抵抗等を用いて電圧信号に変換する。電流検出部１０４は、電流Ｉｓｐｄに比例した電流検出信号（アナログ電圧信号）Ｉｄを制御部１３０と第２遮断部１２０に出力する。
なお、ＣＴ１０３は、ホール素子を用いた電流センサであってもよく、この場合、電流センサの出力は、電流Ｉｓｐｄに比例した電圧信号（アナログ信号）になる。
【００３３】
第１遮断部１１０は、制御部１３０により制御されて、引外しコイル１０２を駆動することにより、開閉機構部１０１の開閉部１０１Ａをトリップさせる。つまり、この第１遮断部１１０は、制御部１３０により制御されて、開閉機構部１０１を遮断制御する電子式遮断機構である。
一方、第２遮断部１２０は、分離器１００に流れる電流Ｉｓｐｄの電磁力を利用して、開閉機構部１０１を直接的に遮断制御する電磁式遮断機構である。この第２遮断部１２０は、電磁コイル１２０Ａに流れる電流Ｉｓｐｄにより電磁力を発生させ、電流Ｉｓｐｄの電流値が所定の制限電流値（例えば、１５００Ａ）を超える場合、電磁コイル１２０Ａに発生する電磁力により開閉部１０１Ａをトリップさせる。
【００３４】
また、制御部１３０は、サンプリング部１３１と、実効値演算部１３２と、ＳＰＤ故障検出部１３３と、限時引外し部１３４と、記憶部１３５と、を含んで構成されている。
この制御部１３０は、例えば、ＭＣＵ(Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ)等のマイクロコントローラを含んで構成することができる。そして、例えば、制御部１３０は、その一部の機能又は全部の機能をマイクロコントローラを用いて実現することができる。このマイクロコントローラは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、Ｉ／Ｏポート（何れも不図示）等を含んで構成されている。そして、マイクロコントローラは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部１３０の機能を実現する。なお、制御部１３０内の各処理部の機能は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。
【００３５】
制御部１３０のサンプリング部１３１は、電流検出部１０４から出力される電流検出信号Ｉｄを、例えば、１ｍｓｅｃごとにサンプリングする。サンプリング部１３１は、電流検出信号ＩｄをＡ/Ｄ変換器によりデジタル値の信号に変換し、電流検出信号Ｉｄをデジタル値として取り込む。また、サンプリング部１３１は、サンプリングした電流検出信号Ｉｄのデジタル値を、記憶部（例えば、ＲＡＭ等）１３５に記憶する。
このサンプリング部１３１による電流検出信号Ｉｄのサンプリングは、例えば、１ｍｓｅｃタイマを用いて行われる。１ｍｓｅｃタイマは、１ｍｓｅｃの時間の計測を繰り返して実行する。サンプリング部１３１は、１ｍｓｅｃタイマにおける１ｍｓｅｃの時間の計測が完了する毎に、電流検出信号Ｉｄのサンプリング動作を行う。なお、サンプリング周期は、上述の１ｍｓｅｃに限定されず、例えば、数１００μｓｅｃから数ｍｓｅｃなど、所望の周期とすることができる。
【００３６】
実効値演算部１３２は、デジタル値に変換された電流検出信号Ｉｄの計測データに基づいて、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄの実効値を算出する。この実効値演算部１３２による電流Ｉｓｐｄの実効値の算出は、例えば、１０ｍｓｅｃタイマの計測動作に基づいて行われる。なお、１０ｍｓｅｃの時間は、電源周波数５０Ｈｚの半周期の時間に相当する。
１０ｍｓｅｃタイマは、１０ｍｓｅｃの時間の計測を繰り返して実行する。実効値演算部１３２は、１０ｍｓｅｃタイマにおける１０ｍｓｅｃの時間の計測が完了する毎に、実効値の算出を行う。つまり、実効値演算部１３２は、記憶部１３５に記憶された直前の１０ｍｓｅｃ間の電流Ｉｓｐｄの計測データに基づいて、電流Ｉｓｐｄの実効値を算出する。なお、実効値の算出を行う周期は、上述の１０ｍｓｅｃに限定されず、例えば、数１０ｍｓｅｃなど、所望の周期とすることができる。
【００３７】
ＳＰＤ故障検出部１３３は、実効値演算部１３２により算出された電流Ｉｓｐｄの実効値に基づいて、ＳＰＤ１０が故障しているか否かを判定する。この場合、ＳＰＤ故障検出部１３３は、例えば、２００ｍｓｅｃタイマにより、電流Ｉｓｐｄの実効値が所定の閾値電流値（例えば、１Ａ）を超える状態が継続する時間幅を計測する。そして、電流Ｉｓｐｄの実効値が所定の閾値電流値を超える時間幅が２００ｍｓｅｃを超える場合に、ＳＰＤ故障検出部１３３は、ＳＰＤ１０に故障が発生していると判定する。
ＳＰＤ故障検出部１３３は、ＳＰＤ１０が故障していると判定した場合、第１遮断部１１０を制御し、この第１遮断部１１０により引外しコイル１０２を駆動させ、開閉部１０１Ａをトリップさせる。なお、ＳＰＤ故障検出部１３３が故障判定を行う時間幅は、上述の２００ｍｓｅｃに限定されず、例えば、数１００ｍｓｅｃから数ｓｅｃなど、所望の時間幅とすることができる。
【００３８】
限時引外し部１３４は、所定の電流値（例えば、定格電流値２００Ａ）以上の電流Ｉｓｐｄが流れる場合に、電流Ｉｓｐｄの大きさが大きくなるに従って早い時間で開閉部１０１Ａを開放するように反限時特性をもって、開閉部１０１Ａをトリップする。
【００３９】
また、図３は、ＳＰＤ１０に流れる電流のサンプリング動作を説明する説明図である。
上記構成の分離器１００において、制御部１３０は、図３（Ａ）に示すように、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄの電流値を取得するサンプリング間隔を、雷サージ電流Ｉｓｅｒｇの流れる時の時間オーダー（例えば、数１００μｓｅｃ）よりも長い時間間隔で行う。例えば、制御部１３０は、１ｍｓｅｃ（図では、１ｍｓと記載）でサンプリングを行う。これにより、分離器１００では、雷サージ電流Ｉｓｅｒｇが流れても、サンプリング部１３１により雷サージ電流Ｉｓｅｒｇ検出できない確率が高くなるため、開閉部１０１Ａの不要なトリップを抑止できる。
【００４０】
また、たまたま、雷サージ電流Ｉｓｅｒｇの大電流が瞬間的にサンプリング部１３１により検出された場合においても、図３（Ｂ）に示すように、制御部１３０は、或るまとまったデータ数の単位、例えば、ＡＣ５０Ｈｚの半周期である１０ｍｓｅｃの単位で、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄの実効値の算出処理を行う。これにより、制御部１３０は、開閉部１０１Ａに不要なトリップが発生する確率をさらに低減できる。
【００４１】
このように、分離器１００では、ＳＰＤ１０に流れる電流が短時間流れるサージ電流だけであり、通常は電流が全く流れないと言う特徴を利用して、開閉部１０１Ａの遮断制御を行っている。これにより、分離器１００では、クラス１用の分離器に必要な、サージ電流が流れても不要に開閉部１０１Ａを遮断させない性能と、小さな電流によりＳＰＤ１０の故障を検出して遮断させる性能と、を両立させて実現できる。
【００４２】
なお、ＳＰＤ１０に流れる電流の検出は、低圧給電線３の２線からそれぞれのＳＰＤ１０に流れる電流、又は、低圧給電線３の３線からそれぞれのＳＰＤ１０に流れる電流ついて、同一時間（より正確には、例えば、数ｍｓｅｃ以内等の短い時間の範囲内）で測定を行うようにしてもよい。例えば、電流検出部１０４により、３つのＳＰＤ１０に過渡的に電流が流れたことを検出した場合、分離器１００は、サージ電流が流れたと判定し、このサージ電流を遮断制御の対象から除外することにより、開閉部１０１Ａの不要なトリップを抑止することができる。
２つ又は３つのＳＰＤ１０に過渡的に電流が流れたことを検出する例については、後述する。
【００４３】
また、図４は、本実施形態の分離器１００の遮断特性を説明する説明図である。
図４は、横軸に、ＳＰＤ１０に流れる電流（Ａ）を示し、縦軸に、分離器１００の動作時間（ｓｅｃ）を示している。この図において、ＳＰＤ故障引外し特性Ａは、ＳＰＤ１０の故障検出時に開閉部１０１Ａを「ＳＰＤ故障引外し」する場合の特性を示し、限時引外し特性Ｂは、開閉部１０１Ａを「限時引外し」する場合の特性を示している。また、瞬時引外し特性Ｃは、開閉部１０１Ａを「瞬時引外し」する場合の特性を示している。
また、電流Ｉｎは、分離器１００の定格電流（例えば、２００Ａ）を示し、Ｉａは、瞬時引外しを行う制限電流値である瞬時過電流の設定値（例えば、１５００Ａ）を示している。また、Ｉｔは、ＳＰＤ故障引外し特性Ａと限時引外し特性Ｂとの交点における電流値を示している。
【００４４】
図に示すように、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄが電流Ｉｔ以下の領域において、分離器１００は、ＳＰＤ故障引外し特性Ａに基づいて、ＳＰＤ１０における故障の発生を検出する。つまり、制御部１３０のＳＰＤ故障検出部１３３は、例えば、１Ａ以上の電流が、例えば、２００ｍｓｅｃの時間幅を超えて流れる場合、ＳＰＤ１０に故障が発生していると判定し、開閉部１０１Ａをトリップさせる。
【００４５】
また、電流Ｉｓｐｄが電流ＩｔからＩａの領域において、分離器１００は、限時引外し特性Ｂに基づいて、開閉部１０１Ａをトリップさせる。つまり、第１遮断部１１０の限時引外し部１３４は、電流ＩｔからＩａの領域において、電流Ｉｓｐｄの大きさが大きくなるに従って早い時間で開閉部１０１Ａを開放する。
そして、電流ＩｓｐｄがＩａ以上の領域において、分離器１００は、瞬時引外し特性Ｃに基づいて、開閉部１０１Ａをトリップさせる。つまり、第２遮断部１２０は、電流ＩｓｐｄがＩａ以上の場合に、瞬時（例えば、数十ｍｓｅｃ）で開閉部１０１Ａをトリップさせる。
【００４６】
このように、本実施形態の分離器１００では、負荷電流のようにＳＰＤ１０に低圧給電線３から電流が継続して流れること自体が異常であることに着目している。このため、分離器１００では、ＳＰＤ１０に負荷電流のような電流が流れる場合をＳＰＤ１０の故障として捉え、検出した電流Ｉｓｐｄが閾値電流値を超える場合に、電流Ｉｓｐｄの大きさに関わらず、一定の時間経過後、開閉部１０１Ａを直ぐに遮断する。
例えば、図５は、ＳＰＤ１０の故障時に流れる電流の第１の例を示す説明図である。
この図に示すように、ＳＰＤ１０−１が故障して低インピーダンスの状態になった場合、分離器１００−１及びＳＰＤ１０−１には、低圧給電線３−１と低圧母線１−２との間の電圧により、電流Ｉｇが負荷電流のように流れる。そして、分離器１００−１は、ＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｇを検出し、この電流Ｉｇが所定の時間幅を超えて流れる場合に、開閉部１０１Ａをトリップさせる。
【００４７】
また、図６は、ＳＰＤ１０の故障時に流れる電流の第２の例を示す説明図である。
この図に示すように、ＳＰＤ１０−１とＳＰＤ１０−２とが故障してそれぞれが低インピーダンスの状態になった場合、分離器１００−１及びＳＰＤ１０−１には、低圧給電線３−１と低圧母線１−２との間の電圧により、電流Ｉｇが負荷電流のように流れる。また、分離器１００−１と、ＳＰＤ１０−１と、ＳＰＤ１０−２と、分離器１００−２とには、低圧給電線３−１と低圧給電線３−２との間の電圧により、電流Ｉｒｓが負荷電流のように流れる。そして、分離器１００−１は、ＳＰＤ１０−１に流れる電流Ｉｇと電流Ｉｒｓとを検出して開閉部１０１Ａをトリップさせる。また、分離器１００−２は、ＳＰＤ１０−２に流れる電流Ｉｒｓを検出して、開閉部１０１Ａをトリップさせる。
【００４８】
また、図７は、分離器１００の制御部１３０における処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７を参照して、制御部１３０における処理の流れについて説明する。なお、制御部１３０の処理は、マイクロコントローラがＲＯＭ等の記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することにより行われるものとする。なお、図では、１ｍｓｅｃを１ｍｓと記載し、１０ｍｓｅｃを１０ｍｓと記載し、２００ｍｓｅｃを２００ｍｓと記載している。
【００４９】
この制御部１３０において処理が開始されると、ステップＳ１００からステップＳ１７０に示すメインルーチンの実行が開始される。そして、このメインルーチンの実行中に、１ｍｓｅｃタイマによるタイマ割込みが１ｍｓｅｃ毎に発生する。このタイマ割込みより、メインルーチンの実行が一時中断され、サンプリング部１３１がＳＰＤ１０に流れる電流Ｉｓｐｄのサンプリングを行う。
【００５０】
最初に、タイマ割込みルーチンについて説明する。
制御部１３０において、サンプリング部１３１は、１ｍｓｅｃタイマにより常に時間を計測している。そして、この１ｍｓｅｃタイマは、１ｍｓｅｃごとにタイマ割込みを発生させる（ステップＳ１０）。
そして、タイマ割込みが発生すると、サンプリング部１３１は、電流Ｉｓｐｄの電流検出信号Ｉｄを読み取り（ステップＳ２０）、読み込んだ電流値をデジタル値に変換して記憶部１３５に記憶する（ステップＳ３０）。
このステップＳ３０の処理を実行した後に、制御部１３０は、割込み復帰命令（ＩＲＥＴ）を実行し、タイマ割込みルーチンを終了して、メインルーチンに復帰する。
【００５１】
次に、メインルーチンについて説明する。
制御部１３０における処理が開始されると、制御部１３０は、最初に、１ｍｓｅｃタイマと、１０ｍｓｅｃタイマと、２００ｍｓｅｃタイマとの計測値をリセットする（ステップＳ１００）。
続いて、実効値演算部１３２は、実効値の算出タイミングを制御する１０ｍｓｅｃタイマの計測を開始する（ステップＳ１０５）。続いて、実効値演算部１３２は、１０ｍｓｅｃタイマの計測を継続し（ステップＳ１１０）、続いて、１０ｍｓｅｃタイマの計測が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。
【００５２】
そして、ステップＳ１１５において、１０ｍｓｅｃタイマの計測が完了していないと判定された場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、実効値演算部１３２は、ステップＳ１１０の処理に戻り、１０ｍｓｅｃタイマの計測を継続する。
一方、ステップＳ１１５において、１０ｍｓｅｃタイマの計測が完了していると判定された場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、実効値演算部１３２は、記憶部１３５に記憶された直前の１０ｍｓｅｃ間の電流Ｉｓｐｄの計測データを読み出す（ステップＳ１２０）。続いて、実効値演算部１３２は、１０ｍｓｅｃ間の電流Ｉｓｐｄの計測データに基づいて、電流Ｉｓｐｄの実効値を算出し、算出した実効値の値を記憶部１３５に記憶する（ステップＳ１２５）。
【００５３】
続いて、ＳＰＤ故障検出部１３３は、ステップＳ１２５において算出した実効値が所定の閾値電流値（例えば、１Ａ）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。そして、ステップＳ１３０において算出した実効値が所定の閾値電流値を超えていないと判定された場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、制御部１３０は、１０ｍｓｅｃタイマの計測値をリセットし（ステップＳ１３５）、続いて、２００ｍｓｅｃタイマの計測値をリセットし（ステップＳ１４０）、その後、ステップＳ１０５の処理に戻り、上記処理を再び開始する。
【００５４】
一方、ステップＳ１３０において算出した実効値が所定の閾値電流値を超えていると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、続いて、ＳＰＤ故障検出部１３３は、２００ｍｓｅｃタイマが計測中であるか否かを判定する（ステップＳ１４５）。
そして、ステップＳ１４５において、２００ｍｓｅｃタイマが計測中でないと判定された場合（ステップＳ１４５：Ｎｏ）、ＳＰＤ故障検出部１３３は、２００ｍｓｅｃタイマの計測を開始する（ステップＳ１５０）。続いて、ＳＰＤ故障検出部１３３は、２００ｍｓｅｃタイマの計測を継続し（ステップＳ１５５）、その後、ステップＳ１６０の処理に移行する。
一方、ステップＳ１４５において、２００ｍｓｅｃタイマが計測中であると判定された場合（ステップＳ１４５：Ｙｅｓ）、ＳＰＤ故障検出部１３３は、２００ｍｓｅｃタイマの計測を継続し（ステップＳ１５５）、その後、ステップＳ１６０の処理に移行する。
【００５５】
続いて、ＳＰＤ故障検出部１３３は、２００ｍｓｅｃタイマの計測が完了したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、ステップＳ１６０において２００ｍｓｅｃタイマの計測が完了していないと判定された場合（ステップＳ１６０：Ｎｏ）、制御部１３０は、１０ｍｓｅｃタイマをリセットし（ステップＳ１６５）、続いて、ステップＳ１０５の処理に戻り、上記処理を再び開始する。
一方、ステップＳ１６０において２００ｍｓｅｃタイマの計測が完了していると判定された場合（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、ＳＰＤ故障検出部１３３は、開閉部１０１Ａをトリップさせる（ステップＳ１７０）。そして、開閉部１０１Ａがトリップされた場合、制御部１３０は、処理を終了する。
【００５６】
その後、分離器１００のトリップ状態が操作レバーにより復帰されると、制御部１３０は、再び、上記メインルーチンの処理をステップＳ１００から開始する。
このように、制御部１３０では、電流検出信号Ｉｄのサンプリングをタイマ割込みルーチンにより行い、ＳＰＤ１０の故障判定をメインルーチンで行うことにより、制御の流れを簡易化することができる。
【００５７】
（図２に示す分離器１００の変形例）
図２に示す分離器１００では、第１遮断部１１０により開閉部１０１Ａをトリップさせる遮断制御を、制御部１３０による電子式遮断機構で行い、第２遮断部１２０により開閉部１０１Ａのトリップさせる遮断制御を、電磁式遮断機構で行う例を示した。これに限らず、分離器１００では、第２遮断部１２０を、電子回路を用いて構成することもできる。
【００５８】
図８は、図２に示す分離器１００の変形例を示す説明図である。この図８に示す分離器１００Ａ−１は、図２に示す分離器１００と比較すると、図２に示す第２遮断部１２０を省略し、代わりに第２遮断部１２１を設けた点が異なる。他の構成は、図２に示す分離器１００−１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５９】
この第２遮断部１２１は、電子回路で構成されており、電流検出部１０４から入力する電流検出信号Ｉｄを検出して、引外しコイル１０２を駆動する。
例えば、第２遮断部１２１は、電流検出信号Ｉｄのピーク値検出回路（不図示）を有しており、電流検出信号Ｉｄのピーク値が所定の制限電流値以上（瞬時引外し電流に相当する値以上）の場合、引外しコイル１０２を駆動して、開閉部１０１Ａをトリップさせる。また、第２遮断部１２１に電子回路を用いる場合、電流検出信号Ｉｄのピーク値の判定値である制限電流値を、設定部１０５により容易に設定することができる。
これにより、図８に示す分離器１００Ａ−１は、第２遮断部１２１を電子回路で構成することができる。また、分離器１００Ａ−１は、第２遮断部１２１の瞬時引外しを行う制限電流値を、設定部１０５により容易に設定することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
図９は、本発明の第２実施形態に係わる分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２、１００Ｂ−３の設置例を示す説明図である。この図に示す例では、各離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２、１００Ｂ−３のそれぞれにおいて検出された電流検出信号Ｉｄ１、Ｉｄ２、Ｉｄ３を、電流信号線ＩＤＬを介して、相互に通知し合う例である。なお、以下の説明において、分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２、１００Ｂ−３の何れか１つ或いは全てを示す際に、「分離器１００Ｂ」と記載することがある。
【００６１】
この図９に示す分離器１００Ｂの例では、低圧給電線３の２線、又は、３線のそれぞれから対応するＳＰＤ１０に流れる電流ついて、同一時間で測定を行う。なお、より正確には、各分離器１００Ｂの制御部１３０において、電流検出信号Ｉｄ１、１ｄ２、Ｉｄ３を取り込むタイミングや処理時間に時間差があるため、この時間差を認めた上での同一時間である。例えば、同一時間とは、数ｍｓｅｃ以内等の短い時間の範囲内の時間である。
【００６２】
そして、分離器１００Ｂのそれぞれは、電流検出部１０４により、２つのＳＰＤ１０、又は３つのＳＰＤ１０に過渡的に同一時間に電流が流れたことを検出した場合、各分離器１００Ｂは、サージ電流が流れたと判定し、このサージ電流を遮断制御の対象から除外する。これにより、分離器１００Ｂでは、サージ電流による開閉部１０１Ａの不要な遮断動作を抑止することができる。
【００６３】
図１０は、本発明の第２実施形態に係わる分離器１００Ｂ−３の構成例を示す構成図である。この図１０では、低圧給電線３−３に接続される分離器１００Ｂ−３の例を示しているが、分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２についても同じ構成である。このため、図１０では、分離器１００Ｂ−３を代表例として示している。
この図１０に示す分離器１００Ｂ−３は、図２に示す分離器１００−１と比較すると、電流検出部１０４Ｂの動作が、図２の電流検出部１０４の動作と一部異なる。つまり、電流検出部１０４Ｂは、ＳＰＤ１０−３に流れる電流の電流検出信号Ｉｄ３を制御部１３０に出力するとともに、他の分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２から入力した電流検出信号Ｉｄ１、Ｉｄ２を制御部１３０に出力する。他の構成と動作は、図２に示す分離器１００−１と同じである。このため、重複する説明は省略する。
【００６４】
この図に示すように、分離器１００Ｂ−１の電流検出部１０４Ｂと、分離器１００Ｂ−２の電流検出部１０４Ｂと、分離器１００Ｂ−３の電流検出部１０４Ｂとは、電流信号線ＩＤＬにより相互に接続されている。そして、分離器１００Ｂ−３の電流検出部１０４Ｂは、対応するＳＰＤ１０−３に流れる電流の電流検出信号Ｉｄ３を、電流信号線ＩＤＬを介して他の分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２の電流検出部１０４Ｂに出力する。
同様にして、分離器１００Ｂ−１の電流検出部１０４Ｂは、対応するＳＰＤ１０−１に流れる電流の電流検出信号Ｉｄ１を、電流信号線ＩＤＬを介して他の分離器１００Ｂ−２、１００Ｂ−３の電流検出部１０４Ｂに出力する。
また、同様にして、分離器１００Ｂ−２の電流検出部１０４Ｂは、対応するＳＰＤ１０−２に流れる電流の電流検出信号Ｉｄ２を、電流信号線ＩＤＬを介して他の分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−３の電流検出部１０４Ｂに出力する。
【００６５】
そして、分離器１００Ｂ−３の電流検出部１０４Ｂは、電流検出信号Ｉｄ３を制御部１３０に出力するとともに、他の分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２から入力した電流検出信号Ｉｄ１、Ｉｄ２を制御部１３０に出力する。
制御部１３０は、低圧給電線３の２線からそれぞれのＳＰＤ１０に流れる電流、又は、低圧給電線３の３線からそれぞれのＳＰＤ１０に流れる電流について、同一時間で測定を行う。
【００６６】
そして、制御部１３０では、２つのＳＰＤ１０、又は３つのＳＰＤ１０に過渡的に同一時間に電流が流れたことを検出した場合、過渡的なサージ電流が流れたと判定し、このサージ電流を遮断制御の対象から除外する。これにより、分離器１００Ｂでは、開閉部１０１Ａの不要なトリップを抑止することができる。
他の分離器１００Ｂ−１、１００Ｂ−２の制御部１３０についても同様である。
これにより、分離器１００Ｂでは、２つのＳＰＤ１０、又は３つのＳＰＤ１０に過渡的に同一時間に電流が流れたことを検出した場合、ＳＰＤ１０にサージ電流が流れたと判定し、このサージ電流を遮断制御の対象から除外することができる。
【００６７】
［第３実施形態］
図２に示した第１実施形態の分離器１００では、分離器１００−１、１００−２、１００−３のそれぞれがＳＰＤに流れる電流を検出するＣＴ１０３を内蔵しているが、これに限定されず、外部に設けた１つのＣＴを共用する構成とすることもできる。
【００６８】
図１１は、本発明の第３実施形態に係わる分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２、１００Ｃ−３の設置例を示す説明図である。この図に示す例では、各ＳＰＤ１０−１、１０−２、１０−３の接地端子側に接続される共通接地線ＧＬ１に電流検出用のＣＴ１０３Ａを設置している。そして、ＣＴ１０３Ａで検出された電流信号Ｉｃｔは、電流信号線ＣＴＬ１を介して、各離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２、１００Ｃ−３のそれぞれに出力される。
【００６９】
図１２は、本発明の第３実施形態に係わる分離器１００Ｃ−３の構成例を示す構成図である。この図１２では、低圧給電線３−３に接続される分離器１００Ｃ−３の例を示しているが、分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２についても同じ構成である。このため、図１２では、分離器１００Ｃ−３を代表例として示している。なお、以下の説明において、分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２、１００Ｃ−３の何れか１つ或いは全てを示す際に、「分離器１００Ｃ」と記載することがある。
【００７０】
この図１２に示す分離器１００Ｃ−３は、図２に示す分離器１００−１と比較すると、図２に示すＣＴ１０３を省略し、電流検出部１０４が、外部のＣＴ１０３Ａから電流信号Ｉｃｔを入力する点が異なる。他の構成と動作は、図２に示す分離器１００−１と同じである。このため、重複する説明は省略する。
この図に示すように、共通接地線ＧＬ１に流れるＳＰＤ１０の電流は、ＣＴ１０３Ａで検出される。ＣＴ１０３Ａは、電流信号Ｉｃｔを、各分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２、１００Ｃ−３の電流検出部１０４に出力する。これにより、分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２、１００Ｃ−３のそれぞれは、共通接地線ＧＬ１に流れる電流を検出することができる。
【００７１】
上記構成の分離器１００Ｃ−３において、例えば、ＳＰＤ１０−１が故障（低インピーダンスになる故障）すると、低圧給電線３−１と低圧母線１−２（不図示）との間の電圧により、共通接地線ＧＬ１には、分離器１００Ｃ−１及びＳＰＤ１０−１を介して電流Ｉｇが流れる。この場合、分離器１００Ｃ−３の電流検出部１０４は、電流信号線ＣＴＬ１を介して、ＣＴ１０３Ａから電流信号Ｉｃｔを入力し、共通接地線ＧＬ１に流れる電流Ｉｇの電流検出信号Ｉｄを制御部１３０に出力する。
【００７２】
制御部１３０は、共通接地線ＧＬ１に流れる電流Ｉｇの電流検出信号Ｉｄを入力した場合、電流の大きさが閾値電流値以上（例えば、１Ａ以上）であり、かつ、一定の時間幅（例えば、２００ｍｓｅｃ）を超えて流れる場合に、開閉部１０１Ａをトリップさせる。他の分離器１００Ｃ−１、１００Ｃ−２についても同様である。
このように、第３実施形態の分離器１００Ｃでは、共通接地線ＧＬ１に流れる電流を検出するＣＴ１０３Ａを共用する構成とすることができる。
【００７３】
以上説明したように、本発明の実施形態に係わる分離器１００は、電源側から流入するサージ電圧を大地に逃がして、当該サージ電圧が負荷側に流入することを制限するようにＳＰＤ１０（避雷器）が設けられており、当該ＳＰＤ１０に流れる電流を遮断する分離器１００であって、ＳＰＤ１０に対して直列に設けられ、制御されることにより当該ＳＰＤ１０に流れる電流を遮断する第１遮断部１１０と、ＳＰＤ１０に流れる電流を検出するＣＴ１０３及び電流検出部１０４（電流検出部）と、検出された電流値が予め定められた閾値電流値（例えば、１Ａ）を超え、かつ、定められている時間幅（例えば、２００ｍｓｅｃ）を超えて少なくとも１つのＳＰＤ１０に流れていると判定した場合、第１遮断部１１０を制御して、ＳＰＤ１０に流れる電流を遮断させる制御部１３０と、を備える。
【００７４】
このような構成の分離器であれば、第１遮断部１１０は、ＳＰＤ１０（避雷器）が故障（低インピーダンスになる故障）した場合に、制御部１３０により制御されて、電源側の低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断する。制御部１３０は、低圧給電線３に流れる雷サージ電流は、ピーク電流値が大きい（例えば、数１０ｋＡ）が、数１０〜数１００μｓｅｃ程度の短時間しか流れないという点に注目して、サージ電流と、ＳＰＤ１０の故障電流とを区別する。すなわち、制御部１３０は、ＳＰＤ１０に故障が発生した場合に、当該ＳＰＤ１０に閾値電流値（例えば、１Ａ）を超えて連続して流れる電流を検出して、第１遮断部１１０により低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断する。また、制御部１３０は、サージ電流が短時間だけ流れる場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断しないようする。
これにより、本実施形態の分離器１００では、ＳＰＤ１０（避雷器）が故障したことを検出して、ＳＰＤ１０を低圧給電線３（電源線）から切り離すことができる。また、分離器１００は、ＳＰＤ１０にサージ電流が短時間だけ流れる場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断しないようにできる。
【００７５】
また、上記実施形態において、ＳＰＤ１０（避雷器）に対して直列に設けられ、瞬時過電流（閾値電流値より大きな制限電流値を超える電流）を遮断する第２遮断部１２０を備える。
このような構成の分離器１００であれば、第２遮断部１２０は、瞬時過電流検出の設定値（閾値電流値より大きな制限電流値）を超える電流を検出した場合に、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断する。
これにより、過大な雷サージ電流がＳＰＤ１０（避雷器）に流れる場合に、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断することにより、ＳＰＤ１０を保護することができる。
【００７６】
また、上記実施形態において、制御部１３０は、ＳＰＤ１０（避雷器）に流れる電流を、雷サージ電流の流れる時の時間幅よりも長い周期の時系列情報として取得する。
これにより、分離器１００は、閾値電流値を超える電流が所定の時間幅を超えてＳＰＤ１０に流れる場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断するが、短時間だけ流れるサージ電流の場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断しないようにできる。
【００７７】
また、上記実施形態において、制御部１３０は、予め定められた時間幅における検出した電流値の実効値に基づいて、検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えているかを判定する。
このように、分離器１００では、例えば、１０ｍｓｅｃ（予め定められた時間幅）における実効値を算出する。そして、制御部１３０は、算出した実効値に基づいて、ＳＰＤ１０（避雷器）に流れる電流の電流値が、閾値電流値（例えば、１Ａ）を超えているか否かを判定する。
これにより、分離器１００は、ＳＰＤ１０にサージ電流が短時間だけ流れる場合、低圧給電線３とＳＰＤ１０との間を遮断しないようにできる。
【００７８】
また、上記実施形態において、ＳＰＤ１０（避雷器）は、電源の相毎に設けられており、電流検出部１０４は、相毎に設けられたＳＰＤ１０に流れる電流をそれぞれ検出し、制御部１３０は、各相のＳＰＤ１０にサージ電流が流れている期間では、ＳＰＤ１０に電流を流すように制御する。
例えば、図１０に示す分離器１００Ｂにおいて、制御部１３０は、２つのＳＰＤ（避雷器）１０、又は３つのＳＰＤ１０に過渡的に同一時間に電流が流れたことを検出した場合、過渡的なサージ電流が流れたと判定し、この過渡的なサージ電流を遮断制御の対象から除外する。
これにより、分離器１００Ｂでは、ＳＰＤ１０に流れる電流がサージ電流であることを判定し、サージ電流が流れている場合は開閉部１０１Ａを遮断させないようにできる。このため、分離器１００Ｂは、サージ電流をＳＰＤ１０を介して大地アースに流すことができる。
【００７９】
また、上記実施形態において、制御部１３０は、検出された電流値が予め定められた閾値電流値を超えない場合、又は、定められている時間幅を超えて電流を流しているＳＰＤ１０（避雷器）が無いと判定した場合、ＳＰＤ１０に流れる電流を遮断させないように制御する。
これにより、分離器１００は、ＳＰＤ１０（避雷器）にサージ電流が短時間だけ流れる場合、低圧給電線とＳＰＤ１０との間を遮断しないようにできる。
【００８０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の分離器は、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８１】
１−１，１−２，１−３・・・低圧母線、２・・・配線用遮断器、
３−１，３−２，３−３・・・低圧給電線、４・・・負荷装置、
１０−１，１０−２，１０−３・・・ＳＰＤ（避雷器）、
１００Ａ−１，１００−１，１００−２，１００−３・・・分離器、
１００Ｂ−１，１００Ｂ−２，１００Ｂ−３・・・分離器、
１００Ｃ−１，１００Ｃ−２，１００Ｃ−３・・・分離器、
１０１・・・開閉機構部、１０１Ａ・・・開閉部、
１０２・・・引外しコイル、１０３，１０３Ａ・・・電流検出器（ＣＴ）、
１０４，１０４Ｂ・・・電流検出部、１０５・・・設定部、
１１０・・・第１遮断部、１２０，１２１・・・第２遮断部、
１２０Ａ・・・電磁コイル、１３０・・・制御部、１３１・・・サンプリング部、
１３２・・・実効値演算部、１３３・・・ＳＰＤ故障検出部、
１３４・・・限時引外し部、１３５・・・記憶部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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