(57)【要約】【課題】短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減することができるクロス貫通変流器および保護継電装置を提供する。【解決手段】短絡事故から送配電線（三相交流回路）を保護するための保護継電装置は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させたクロス貫通変流器１０と、クロス貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyに基づいて短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断させる過電流継電器４とを具備する。【選択図】図１
2009044954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流回路の各相に流れる短絡電流を検出するためのクロス貫通変流器（１０1〜１０6）であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の任意の２相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させたことを特徴とする、クロス貫通変流器。
【請求項２】
短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、
請求項１記載のクロス貫通変流器と、
該クロス貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断させる短絡保護継電器と、
を具備することを特徴とする、保護継電装置。
【請求項３】
前記クロス貫通変流器および前記短絡保護継電器が、前記三相交流回路の任意の２相についてのみ設置されていることを特徴とする、請求項２記載の保護継電装置。
【請求項４】
前記クロス貫通変流器が、前記三相交流回路の任意の２相と、該三相交流回路の該任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とについてそれぞれ設置されており、
前記三相交流回路の前記任意の２相について設置されている一方のクロス貫通変流器の環状鉄心に、該三相交流回路の該任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、
前記三相交流回路の前記任意の２相のうちの１相と前記他の１相について設置されている他方のクロス貫通変流器の環状鉄心に、該三相交流回路の前記任意の２相のうちの１相と該他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されている、
ことを特徴とする、請求項２記載の保護継電装置。
【請求項５】
前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段と、
前記クロス貫通変流器によって検出された短絡電流に前記事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段と、
をさらに具備することを特徴とする、請求項２乃至４いずれかに記載の保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロス貫通変流器および保護継電装置に関し、特に、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を削減するのに好適なクロス貫通変流器および保護継電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流回路では、短絡事故から三相交流回路を保護するために、過電流継電器（ＯＣ）を相ごとに設置している（たとえば下記の特許文献１参照）。
【０００３】
また、末端回路の送配電線などでは、短絡電流が２相に流れることを利用し、過電流継電器を２相にだけ設置して、設備コストの抑制を図っている。たとえば、図１６に示すように、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相のうちＲ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（ＣＴ）３1，３2に第１および第２の過電流継電器（ＯＣ）４1，４2をそれぞれ接続して、送配電線において短絡事故が発生したときには、以下に示すように、その事故様相に応じて送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１および第２の過電流継電器４1，４2で一括遮断している。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相およびＳ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相に設置された第１の変流器３1から入力される短絡電流に基づいて第１の過電流継電器４1が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＳ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｔ相に設置された第２の変流器３2から入力される短絡電流に基づいて第２の過電流継電器４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器３1，３2からそれぞれ入力される短絡電流に応じて第１および第２の過電流継電器４1，４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器３1，３2からそれぞれ入力される短絡電流に基づいて第１および第２の過電流継電器４1，４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【特許文献１】特開平８−００５６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１つの送配電線につき変流器および過電流継電器を３台または２台ずつ設置しているため、以下に示すような問題があった。
（１）変流器および過電流継電器の設置台数を更に少なくして設備コストの削減を図りたいという要請がある。
（２）過電流継電器の設置台数が２台である場合には、自回路の短絡事故からは三相交流回路を保護することはできるが、過電流継電器を設置していない相と他回路にまたがる短絡事故については検出することができないため、電源側の短絡保護継電器で三相交流回路を保護することになるので、停電の範囲が拡大する。
（３）過電流継電器の設置台数が２台である場合には、１台の過電流継電器が故障または点検により使用できなくなると、短絡事故から三相交流回路を保護することができなくなる。
【０００５】
このような問題は、変圧器内部の短絡事故から三相交流回路を保護するための電流差動継電器、構内における短絡事故から三相交流回路を保護するための受電保護継電器または分割受電保護継電器として使用されている過電流継電器や、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置されて使用されるパルス符号変調電流差動継電器（ＰＣＭ電流差動継電器）などについても存在する。
【０００６】
本発明の目的は、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減することができるクロス貫通変流器および保護継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のクロス貫通変流器は、三相交流回路の各相に流れる短絡電流を検出するためのクロス貫通変流器（１０1〜１０6）であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の任意の２相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させたことを特徴とする。
ここで、前記三相交流回路の任意の２相のうちの１相が、前記クロス貫通変流器の極性方向に貫通されており、前記三相交流回路の任意の２相のうちの他の１相が、前記クロス貫通変流器の反極性方向に貫通されていてもよい。
前記三相交流回路の線間電圧、相電圧または相・線間電圧に基づいて事故様相を判定して、該事故様相の判定の結果に応じて前記クロス貫通変流器によって検出された短絡電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段を備えていてもよい。
【０００８】
本発明の保護継電装置は、短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、本発明のクロス貫通変流器と、該クロス貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断させる短絡保護継電器とを具備することを特徴とする。
ここで、前記クロス貫通変流器および前記短絡保護継電器が、前記三相交流回路の任意の２相についてのみ設置されていてもよい。
前記クロス貫通変流器が、前記三相交流回路の任意の２相と、該三相交流回路の該任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とについてそれぞれ設置されており、前記三相交流回路の前記任意の２相について設置されている一方のクロス貫通変流器の環状鉄心に、該三相交流回路の該任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記三相交流回路の前記任意の２相のうちの１相と前記他の１相について設置されている他方のクロス貫通変流器の環状鉄心に、該三相交流回路の前記任意の２相のうちの１相と該他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されていてもよい。
前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段と、前記クロス貫通変流器によって検出された短絡電流に前記事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段とをさらに具備してもよい。
また、前記クロス貫通変流器（１０）が、送配電線に設置されており、前記クロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記クロス貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する過電流継電器（４）であってもよい。
前記クロス貫通変流器が、変圧器（５）の１次側および２次側にそれぞれ設置された第１および第２のクロス貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の１次側の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の２次側の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する電流差動継電器（２０）であってもよい。
前記クロス貫通変流器が、第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第２のクロス貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する過電流継電器（３０）であってもよい。
前記クロス貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１のクロス貫通変流器（１０1）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第２のクロス貫通変流器（１０2）と、該第１の母線または該第２の母線に設置された第３のクロス貫通変流器（１０3）とであり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第３のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１または第２の母線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第３のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記第２および第３のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）とであってもよい。
前記クロス貫通変流器が、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置された第１および第２のクロス貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器によってそれぞれ検出された短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）であってもよい。
前記クロス貫通変流器が、送配電線に設置された第１および第２のクロス貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１のクロス貫通変流器から入力される第１の短絡電流（ＩRy1）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する第１の過電流継電器（４1）と、前記第２のクロス貫通変流器から入力される第２の短絡電流（ＩRy2）に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第２の過電流継電器（４2）とであってもよい。
前記クロス貫通変流器が、変圧器（５）の１次側に設置された第１および第３のクロス貫通変流器（１０1，１０3）と、該変圧器の２次側に設置された第２および第４のクロス貫通変流器（１０2，１０4）とであり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の１次側の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の２次側の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第３のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の１次側の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第４のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記変圧器の２次側の前記任意の２相のうちの１相と前記他の相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の電流差動継電器（２０1）と、前記第３および第４のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の電流差動継電器（２０2）とであってもよい。
前記クロス貫通変流器が、第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１および第３のクロス貫通変流器（１０1，１０3）と、第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第２および第４のクロス貫通変流器（１０2，１０4）とであり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の過電流継電器（３０1）と、前記第３および第４のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（３０2）とであってもよい。
前記クロス貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１および第４のクロス貫通変流器（１０1，１０4）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第２および第５のクロス貫通変流器（１０2，１０5）と、該第１の母線または該第２の母線に設置された第３および第６のクロス貫通変流器（１０3，１０6）とであり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第３のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１または第２の母線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第４のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１の送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第５のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第２の送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第６のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記第１または第２の母線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第３のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記第２および第３のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）と、前記第４および第６のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第３の過電流継電器（４０3）と、前記第５および第６のクロス貫通変流器からそれぞれ入力される短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第４乃至第６の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第４の過電流継電器（４０4）とであってもよい。
前記クロス貫通変流器が、送配電線の電源端母線側に設置された第１および第３のクロス貫通変流器（１０1，１０3）と、該送配電線の受電端母線側に設置された第２および第４のクロス貫通変流器（１０2，１０4）とであり、前記第１のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の前記任意の２相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第３のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の前記任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記第２のクロス貫通変流器の環状鉄心に、前記送配電線の前記任意の２相のうちの１相と前記他の１相とが逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１および第２のクロス貫通変流器によってそれぞれ検出された短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）と、前記第３および第４のクロス貫通変流器によってそれぞれ検出された短絡電流の差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とそれぞれ一括遮断する第３および第４のパルス符号変調電流差動継電器（６０3，６０4）とであってもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の３つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）、３つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）または相・線間電圧に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）および１つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）の電圧値および位相に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）の電圧値および位相と前記クロス貫通変流器から入力される短絡電流の位相とに基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を反極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S-2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１１０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記クロス貫通変流器から入力される短絡電流の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S+2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１２０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記クロス貫通変流器から入力される短絡電流の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向または反極性方向でａ倍して、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を極性方向または反極性方向でｂ倍して、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶaR+bS+cT）を得るための事故様相判定用変圧器をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記クロス貫通変流器から入力される短絡電流の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のクロス貫通変流器および保護継電装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）クロス貫通変流器を使用することにより、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減して、設備コストの削減を図ることができる。
（２）クロス貫通変流器および短絡保護継電器を２台ずつ使用することにより、自回路および他回路にまたがる短絡事故であっても確実に検出することができるので、停電の範囲の拡大を防止することができる。
（３）クロス貫通変流器および短絡保護継電器を２台ずつ使用することにより、１台の短絡保護継電器が故障または点検によって使用できなくなっても、自回路の短絡事故は他の１台の短絡保護継電器でバックアップすることができるので、短絡事故から三相交流回路を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記の目的を、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の任意の２相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させたクロス貫通変流器を用いて、短絡保護継電器が、クロス貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断することにより実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明のクロス貫通変流器および保護継電装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による保護継電装置は、図１に示すように、３相の送配電線（三相交流回路）のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通されたクロス貫通変流器１０と、クロス貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyに基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する過電流継電器４とを具備する。
【００１２】
ここで、クロス貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相はクロス貫通変流器１０の極性方向（環状鉄心の第１の開口面側から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相はクロス貫通変流器１０の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
【００１３】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは図２に示すように１２０°の位相差でクロス貫通変流器１０の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の負荷電流ＩRはクロス貫通変流器１０を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の負荷電流ＩSはクロス貫通変流器１０を反極性方向に貫通して流れる）。そのため、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される負荷電流ＩはＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００１４】
また、送配電線に短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角をθとすると、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生すると、図１に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、図１に実線の太矢印で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル差となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる（図３（ａ）参照。なお、図３においては、送配電線の内部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは実線の矢印で、送配電線の外部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは一点鎖線の矢印で示している。）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない。
したがって、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとなり、短絡電流ＩRyの振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図３（ｂ）参照）。
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない。
したがって、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとなり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる（図３（ｃ）参照）。
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、クロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル差となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３1/2倍となる（図３（ｄ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００１５】
過電流継電器４は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００１６】
なお、クロス貫通変流器には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させたが、送配電線のＳ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよい。
【実施例２】
【００１７】
次に、本発明の第２の実施例による保護継電装置について、図４を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図４に示すように、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて変圧器５内部の短絡事故を検出すると、変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と変圧器５の２次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する電流差動継電器２０とを具備する。
【００１８】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相は第１のクロス貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１のクロス貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
第２のクロス貫通変流器１０2についても同様であるが、第２のクロス貫通変流器１０2から電流差動継電器２０に入力される短絡電流の極性が第１のクロス貫通変流器１０1から電流差動継電器２０に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のクロス貫通変流器１０2は電流差動継電器２０に接続されている。
【００１９】
したがって、変圧器５内部において短絡事故が発生していないときに変圧器５の１次側（送電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる１次負荷電流をＩ1R，Ｉ1S，Ｉ1Tで表し、変圧器５の２次側（受電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる２次負荷電流をＩ2R，Ｉ2S，Ｉ2Tで表すと、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとは１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器１０1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとは１２０°の位相差で第２のクロス貫通変流器１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（図２参照）。
そのため、第１のクロス貫通変流器１０1から電流差動継電器２０に入力される１次負荷電流ｉ1は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとのベクトル差となり、１次負荷電流ｉ1の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1S）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第２のクロス貫通変流器１０2から電流差動継電器２０に入力される２次負荷電流ｉ2は、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとのベクトル差（極性は負）となり、２次負荷電流ｉ2の振幅はＲ相の２次負荷電流Ｉ2R（Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2S）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ1＝Ｉ1R−Ｉ1S
｜ｉ1｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1S｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1S｜
ｉ2＝−（Ｉ2R−Ｉ2S）
｜ｉ2｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2S｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜Ｉ2S｜
その結果、電流差動継電器２０に入力される負荷電流Ｉは、１次負荷電流ｉ1と２次負荷電流ｉ2とのベクトル和で表され、負荷電流Ｉの振幅は“０”（｜Ｉ｜＝｜ｉ1＋ｉ2｜＝０）となる。
【００２０】
また、たとえば変圧器５内部の１次側において短絡事故が発生したときに変圧器５の１次側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００２１】
電流差動継電器２０は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００２２】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させたが、送配電線のＳ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよい。
【実施例３】
【００２３】
次に、本発明の第３の実施例による保護継電装置について、図５を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための受電保護継電装置であり、図５に示すように、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との和電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する過電流継電器３０とを具備する。
【００２４】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の極性方向に貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の反極性方向に貫通されている。
【００２５】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ｌのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは１２０°の位相差で第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため（図２参照）、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器３０に入力される負荷電流Ｉは、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００２６】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との和電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００２７】
過電流継電器３０は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００２８】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させたが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよいし、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよい。
【実施例４】
【００２９】
次に、本発明の第４の実施例による保護継電装置について、図６を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための分割受電保護継電装置であり、図６に示すように、第１の母線から分岐された第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１の母線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第３のクロス貫通変流器１０3と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第１および第２の母線のＲ相、Ｓ相およびＴ相の間にそれぞれ設置された第７乃至第９の遮断器２7〜２9（母線連絡遮断器）とを一括遮断する第１の過電流継電器４０1と、第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第２の過電流継電器４０2とを具備する。
【００３０】
ここで、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、上述した第１乃至第３の実施例と同様に、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の極性方向に貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の反極性方向に貫通されている。また、第１の母線のＲ相は第３のクロス貫通変流器１０3の極性方向に貫通されているが、第１の母線のＳ相は第３のクロス貫通変流器１０3の反極性方向に貫通されている。
【００３１】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため（図２参照）、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2に入力される負荷電流Ｉは、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００３２】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００３３】
第１の過電流継電器４０1は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
第２の過電流継電器４０2についても同様である。
【００３４】
なお、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3には第１の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させたが、第１の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよいし、第１の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよい。
【実施例５】
【００３５】
次に、本発明の第５の実施例による保護継電装置について、図７を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図７に示すように、電源端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、受電端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１のクロス貫通変流器１０1によって検出された短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2によって検出された短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、電源端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と受電端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器６０1，６０2（以下、「第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2」と称する。）とを具備する。
なお、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、通信網を介して短絡電流を送受信する。
【００３６】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、上述した第１乃至第４の実施例と同様に、送配電線のＲ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の反極性方向に貫通されている。
また、第２のクロス貫通変流器１０2は、第２のクロス貫通変流器１０2から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される短絡電流の極性が第１のクロス貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。
【００３７】
したがって、送配電線において短絡事故が発生していないときに送配電線の送電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送電端負荷電流をＩaR，ＩaS，ＩaTで表し、送配電線の受電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる受電端負荷電流をＩbR，ＩbS，ＩbTで表すと、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSとは１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器１０1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとは１２０°の位相差で第２のクロス貫通変流器１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（図２参照）。
そのため、第１のクロス貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される送電端負荷電流Ｉaは、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSのベクトル差となり、送電端負荷電流Ｉaの振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｓ相の送電端負荷電流ＩaS）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第２のクロス貫通変流器１０2から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される受電端負荷電流Ｉbは、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとのベクトル差（極性は負）となり、受電端負荷電流Ｉbの振幅はＲ相の受電端負荷電流ＩbR（Ｓ相の受電端負荷電流ＩbS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa＝ＩaR−ＩaS
｜Ｉa｜＝｜ＩaR−ＩaS｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaS｜
Ｉb＝−（ＩbR−ＩbS）
｜Ｉb｜＝｜ＩbR−ＩbS｜＝３1/2×｜ＩbR｜＝３1/2×｜ＩbS｜
その結果、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2に入力される負荷電流Ｉは、送電端負荷電流Ｉaと受電端負荷電流Ｉbとのベクトル和で表され、負荷電流Ｉの振幅は“０”（｜Ｉ｜＝｜Ｉa＋Ｉb｜＝０）となる。
【００３８】
また、送配電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（第１のクロス貫通変流器１０1によって検出された短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2によって検出された短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
・  Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合（図３（ａ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図３（ｃ）参照）
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｄ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００３９】
第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００４０】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させたが、送配電線のＳ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させてもよい。
【００４１】
以上説明したように、第１乃至第５の実施例では、本発明によるクロス貫通変流器（図１に示したクロス貫通変流器１０など）を用いることにより、変流器および短絡保護継電器（図１に示した過電流継電器４など）の設置台数を更に削減することができるが、上述したように短絡電流ＩRyの振幅が事故様相によって異なる。
すなわち、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の２倍となり、また、負荷電流およびＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の３1/2倍となる。
そのため、短絡保護継電器の検出感度および動作時間をすべての事故様相に対して同じにすることができない。
【００４２】
そこで、以下に示す第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて事故様相を判定し、クロス貫通変流器から出力される短絡電流を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理部を、クロス貫通変流器と短絡保護継電器との間または短絡保護継電器に設けてもよい。
【００４３】
（第１の事故様相判定方法）
３つの線間電圧、３つの相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する。
【００４４】
表１に、３つの線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表１】
2009044954.tif 000003
【００４５】
表２に、３つの相電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表２】
2009044954.tif 000004
【００４６】
表３に、相・線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧および線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧および線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表３】
2009044954.tif 000005
【００４７】
（第２の事故様相判定方法）
１つの線間電圧および１つの相電圧の電圧値および位相に基づいて事故様相を判定する。
【００４８】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°でかつＲ相の相電圧ＶRの位相が０°であることを基準として（図１７参照）、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（以下の（１−１）式および（１−２）式参照）。
ＶTR≦［｛（１１０／３1/2）×１．５｝2＋（８５／２）2］1/2
≦（９５．２６2＋４２．５2）1/2
≦１０４．３（Ｖ）  ・・・（１−１）
α≧３０°−ｔａｎ-1（４２．５／９５．２６）
≧５．９５（°）  ・・・（１−２）
【００４９】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図１８（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１８（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が所定の他の角度範囲β（６．７６°≦β≦６０°、（１−３）式参照）内だけ進んでいる（−β）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図１８（ｃ）参照）。
β≧６０°−ｔａｎ-1［４２．５／｛１１０／（２×３1/2）｝］
≧６．７６（°）  ・・・（１−３）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が他の角度範囲β内だけ遅れていたり進んでいたりしていない（すなわち、−６．７６°よりも大きくて６．７６°よりも小さい）ことを条件に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１８（ｄ）参照）。
【００５０】
なお、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRおよびＲ相の相電圧ＶRを用いたが、表４に丸印で示す電圧の組合せのいずれか１つを用いてもよい。ただし、上述した短絡事故発生判定条件および事故様相判定条件を電圧の組合せに応じて変更する必要がある。
【表４】
2009044954.tif 000006
【００５１】
（第３の事故様相判定方法）
１つの線間電圧の電圧値および位相とクロス貫通変流器から入力される短絡電流の位相とに基づいて事故様相を判定する。
【００５２】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°であることを基準として、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶT Rが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（（１−１）式および（１−２）式参照）。
【００５３】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図１９（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１９（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流の位相が所定の第１の角度範囲γ（−１５０°≦γ≦−９０°、γはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図１９（ｃ）参照）。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流の位相が所定の第２の角度範囲δ（１３９．１°≦δ≦１９９．１°、δはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１９（ｄ）参照）。
【００５４】
（第４の事故様相判定方法）
図２０に示す事故様相判定用変圧器１１０を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値および位相と短絡電流の位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１１０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tは次式で表される。
ＶR-S-2T＝ＶR−ＶS−２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流の位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００５５】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第１の合成電圧値Ｋ1＝１００．１Ｖ以下であり（（２−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第１の合成電圧角度範囲ε1（７．１０°（＝Ｘ1）≦ε1≦４０．９°（＝Ｘ2）。（２−２）式および（２−３）式参照）内だけ遅れており（＋ε1）、かつ、短絡電流の位相が所定の第１の短絡電流角度範囲λ1（−１９．１°≦λ1≦４０．９°）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ1＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（２−１）
Ｘ1＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１００．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（２−２）
Ｘ2＝６０−１９．１
＝４０．９（°）  ・・・（２−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第２の合成電圧値Ｋ2＝１０７．６Ｖ以下であり（（２−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第２の合成電圧角度範囲ε2（４．１２°（＝Ｘ3）≦ε2≦１９．１°（＝Ｘ4）。（２−５）式および（２−６）式参照）内だけ進んでおり（−ε2）、かつ、短絡電流の位相が所定の第２の短絡電流角度範囲λ2（１９．１°≦λ2≦７９．１°）内だけ進んでいる（−λ2）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ2＝［（１０３．９４）2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（２−４）
Ｘ3＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（２−５）
Ｘ4＝１９．１−０
＝１９．１（°）  ・・・（２−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第３の合成電圧値Ｋ3＝８６．０Ｖ以下であり（（２−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第３の合成電圧角度範囲ε3（３．０９°（＝Ｘ5）≦ε3≦７９．１°（＝Ｘ6）。（２−８）式および（２−９）式参照）内だけ進んでおり（−ε3）、かつ、短絡電流の位相が所定の第３の短絡電流角度範囲λ3（４０．９°≦λ3≦１００．９°）内だけ遅れている（＋λ3）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ3＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（２−７）
Ｘ5＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（２−８）
Ｘ6＝６０＋１９．１
＝７９．１（°）  ・・・（２−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第４の合成電圧値Ｋ4＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第４の合成電圧角度範囲ε4（−３．０９°（＝−Ｘ5）≦ε4≦７．１０°（＝Ｘ1））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流の位相が所定の第４の短絡電流角度範囲λ4（−１９．１°≦λ4≦４０．９°）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【００５６】
（第５の事故様相判定方法）
図２１に示す事故様相判定用変圧器１２０を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値および位相と短絡電流の位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１２０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tは次式で表される。
ＶR-S+2T＝ＶR−ＶS＋２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流の位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００５７】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第５の合成電圧値Ｋ5＝１００．１Ｖ以下であり（（３−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第５の合成電圧角度範囲ε5（７．１０°（＝Ｘ7）≦ε5≦４０．９°（＝Ｘ8）。（３−２）式および（３−３）式参照）内だけ進んでおり（−ε5）、かつ、短絡電流の位相が所定の第５の短絡電流角度範囲λ5（７９．１°≦λ5≦１３９．１°）内だけ遅れている（＋λ5）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ5＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（３−１）
Ｘ7＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（３−２）
Ｘ8＝２８０．９−２４０
＝４０．９（°）  ・・・（３−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第６の合成電圧値Ｋ6＝８６．０Ｖ以下であり（（３−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第６の合成電圧角度範囲ε6（３．０９°（＝Ｘ9）≦ε6≦７９．１°（＝Ｘ10）。（３−５）式および（３−６）式参照）内だけ遅れており（＋ε6）、かつ、短絡電流の位相が所定の第６の短絡電流角度範囲λ6（１９．１°≦λ6≦７９．１°）内だけ遅れている（＋λ6）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ6＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（３−４）
Ｘ9＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（３−５）
Ｘ10＝３６０−２８０．９
＝７９．１（°）  ・・・（３−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第７の合成電圧値Ｋ7＝１０７．６Ｖ以下であり（（３−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第７の合成電圧角度範囲ε7（４．１２°（＝Ｘ11）≦ε7≦１９．１°（＝Ｘ12）。（３−８）式および（３−９）式参照）内だけ遅れており（＋ε7）、かつ、短絡電流の位相が所定の第７の短絡電流角度範囲λ7（１３９．１°≦λ7≦１９９．１°）内だけ遅れている（＋λ7）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ7＝［１０３．９４2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（３−７）
Ｘ11＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（３−８）
Ｘ12＝３００−２８０．９
＝１９．１（°）  ・・・（３−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第８の合成電圧値Ｋ8＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第８の合成電圧角度範囲ε8（−７．１０°（＝−Ｘ7）≦ε8≦３．０９°（＝Ｘ9））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流の位相が所定の第８の短絡電流角度範囲λ8（７９．１°≦λ8≦１３９．１°）内だけ遅れている（＋λ8）場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【００５８】
演算処理部は、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１／２倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１／３1/2倍とする。また、演算処理部は、負荷電流Ｉを１／３1/2倍とする。
【００５９】
演算処理部は、図８に示すように、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する事故様相判定回路７１と、クロス貫通変流器から出力される短絡電流を１倍する第１の振幅調整回路７２1と、短絡電流を１／２倍する第２の振幅調整回路７２2と、負荷電流Ｉおよび短絡電流を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路７２3と、事故様相判定回路７１から入力されるスイッチ制御信号ＳSWに応じて第１乃至第３の振幅調整回路７２1〜７２3の出力信号のうちのいずれか１つを選択する選択スイッチ７３とで構成してもよい。
【００６０】
選択スイッチ７３は、通常は、第３の振幅調整回路７２3の出力信号を選択するようにされている。これにより、短絡事故が発生していないときには、クロス貫通変流器から出力される負荷電流Ｉは、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００６１】
事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路７２2の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される短絡電流は、第２の振幅調整回路７２2において１／２倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００６２】
また、事故様相判定回路７１は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路７２1の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される短絡電流は、第１の振幅調整回路７２1において１倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００６３】
さらに、事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路７２3の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生した場合には、クロス貫通変流器から出力される短絡電流は、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００６４】
その結果、短絡電流の振幅を事故様相によらず同じにすることができるので、短絡保護継電器の検出感度および動作時間を同じにすることができる。
【実施例６】
【００６５】
次に、本発明の第６の実施例による保護継電装置について、図９乃至図１１を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図９に示すように、送配電線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、送配電線のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される第１の短絡電流ＩRy1に基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する第１の過電流継電器４1と、第２のクロス貫通変流器１０2から入力される第２の短絡電流ＩRy2に基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する第２の過電流継電器４2とを具備する。
【００６６】
ここで、第１のクロス貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器であり、第２のクロス貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＴ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相は第１のクロス貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１のクロス貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。同様に、送配電線のＲ相は第２のクロス貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、送配電線のＴ相は第２のクロス貫通変流器１０2の反極性方向に貫通されている。
【００６７】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、図１０に示すようにＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器１０1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の負荷電流ＩRは第１のクロス貫通変流器１０1を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の負荷電流ＩSは第１のクロス貫通変流器１０1を反極性方向に貫通して流れる）ため、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の負荷電流Ｉ1はＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
同様に、図１０に示すようにＲ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとが１２０°の位相差で第２のクロス貫通変流器１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の負荷電流ＩRは第２のクロス貫通変流器１０2を極性方向に貫通して流れ、Ｔ相の負荷電流ＩTは第２のクロス貫通変流器１０2を反極性方向に貫通して流れる）ため、第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の負荷電流Ｉ2はＲ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル差となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩR−ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩR−ＩT｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００６８】
また、送配電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRy2は、短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角をθとすると、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生すると、図９に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1は、図９に太矢印の実線で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル差となり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる（図１１（ａ）参照。なお、図１１においては、送配電線の内部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは実線の矢印で、送配電線の外部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは一点鎖線の矢印で示している。）。
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
また、第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2は、図９に太矢印の破線で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとなり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる（図１１（ａ）参照）。
ＩRy2＝ＩFR
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない。
したがって、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1は、極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとなり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅は、Ｓ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図１１（ｂ）参照）。
ＩRy1＝−ＩFS
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
また、第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2は、極性が負のＴ相の短絡電流−ＩFTとなり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＴ相の短絡電流ＩFTの振幅となる（図１１（ｂ）参照）。
ＩRy2＝−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない。
したがって、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＲ相の短絡電流ＩFRとなり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる（図１１（ｃ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
また、第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル差となり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅の２倍となる（図１１（ｃ）参照）。
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR−ＩFT｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル差となり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３1/2倍となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
また、第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル差となり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅の３1/2倍となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR−ＩFT｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００６９】
第１の過電流継電器４1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
また、第２の過電流継電器４2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００７０】
なお、第１のクロス貫通変流器１０1には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させるとともに第２のクロス貫通変流器１０2には送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させたが、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2にクロスさせて貫通させる送配電線の２相は他の組合せでもよい。
【実施例７】
【００７１】
次に、本発明の第７の実施例による保護継電装置について、図１２を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図１２に示すように、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、変圧器５の１次側のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第３のクロス貫通変流器１０3と、変圧器５の２次側のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第４のクロス貫通変流器１０4と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて変圧器５内部の短絡事故を検出すると、変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と変圧器５の２次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する第１の電流差動継電器２０1と、第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて変圧器５内部での短絡事故を検出すると、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する第２の電流差動継電器２０2とを具備する。
【００７２】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器であり、第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＴ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相は第１のクロス貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１のクロス貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
第２のクロス貫通変流器１０2についても同様であるが、第２のクロス貫通変流器１０2から第１の電流差動継電器２０1に入力される短絡電流の極性が第１のクロス貫通変流器１０1から第１の電流差動継電器２０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のクロス貫通変流器１０2は第１の電流差動継電器２０1に接続されている。
また、送配電線のＲ相は第３のクロス貫通変流器１０3の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第３のクロス貫通変流器１０3の反極性方向に貫通されている。
第４のクロス貫通変流器１０4についても同様であるが、第４のクロス貫通変流器１０4から第２の電流差動継電器２０2に入力される短絡電流の極性が第３のクロス貫通変流器１０3から第２の電流差動継電器２０2に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第４のクロス貫通変流器１０4は第２の電流差動継電器２０2に接続されている。
【００７３】
したがって、変圧器５内部において短絡事故が発生していないときに変圧器５の１次側（送電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる１次負荷電流をＩ1R，Ｉ1S，Ｉ1Tで表し、変圧器５の２次側（受電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる２次負荷電流をＩ2R，Ｉ2S，Ｉ2Tで表すと、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとは１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器１０1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ（すなわち、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1Rは第１のクロス貫通変流器１０1を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1Sは第１のクロス貫通変流器１０1を反極性方向に貫通して流れ）、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとは１２０°の位相差で第２のクロス貫通変流器１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2Rは第２のクロス貫通変流器１０2を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の２次負荷電流Ｉ1Sは第２のクロス貫通変流器１０2を反極性方向に貫通して流れる。）（図１０参照）。
そのため、第１のクロス貫通変流器１０1から第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の１次負荷電流ｉ11は、上述した第２の実施例による電流差動継電器２０における場合と同様にして、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとのベクトル差となり、第１の１次負荷電流ｉ11の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1S）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第２のクロス貫通変流器１０2から第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の２次負荷電流ｉ21は、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとのベクトル差（極性は負）となり、第１の２次負荷電流ｉ21の振幅はＲ相の２次負荷電流Ｉ2R（Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2S）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ11＝Ｉ1R−Ｉ1S
｜ｉ11｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1S｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1S｜
ｉ21＝−（Ｉ2R−Ｉ2S）
｜ｉ21｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2S｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜Ｉ2S｜
その結果、第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、第１の１次負荷電流ｉ11と第１の２次負荷電流ｉ21とのベクトル和で表され、第１の負荷電流Ｉ1の振幅は“０”（｜Ｉ1｜＝｜ｉ11＋ｉ21｜＝０）となる。
同様にして、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとは１２０°の位相差で第３のクロス貫通変流器１０3の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとは１２０°の位相差で第４のクロス貫通変流器１０4の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第３のクロス貫通変流器１０3から第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の１次負荷電流ｉ12は、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとのベクトル差となり、第２の１次負荷電流ｉ12の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｔ相の１次負荷電流Ｉ1T）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第４のクロス貫通変流器１０4から第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の２次負荷電流ｉ22は、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとのベクトル差（極性は負）となり、第２の２次負荷電流ｉ22の振幅はＲ相の２次負荷電流Ｉ2R（Ｔ相の２次負荷電流Ｉ2T）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ12＝Ｉ1R−Ｉ1T
｜ｉ12｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1T｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1T｜
ｉ22＝−（Ｉ2R−Ｉ2T）
｜ｉ22｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2T｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜Ｉ2T｜
その結果、第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、第２の１次負荷電流ｉ12と第２の２次負荷電流ｉ22とのベクトル和で表され、第２の負荷電流Ｉ2の振幅は“０”（｜Ｉ2｜＝｜ｉ12＋ｉ22｜＝０）となる。
【００７４】
また、たとえば変圧器５内部の１次側において短絡事故が発生したときに変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4から入力される短絡電流との差電流）とは、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００７５】
第１の電流差動継電器２０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第２の電流差動継電器２０2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００７６】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させるとともに第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4には送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させたが、第１乃至第４のクロス貫通変流器１０1〜１０4にクロスさせて貫通させる送配電線の２相は他の組合せでもよい。
【実施例８】
【００７７】
次に、本発明の第８の実施例による保護継電装置について、図１３を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための受電保護継電装置であり、図１３に示すように、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第３のクロス貫通変流器１０3と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第４のクロス貫通変流器１０4と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流との和電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する第１の過電流継電器３０1と、第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4から入力される短絡電流との和電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する第２の過電流継電器３０2とを具備する。
【００７８】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器であり、第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＴ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の極性方向にそれぞれ貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の反極性方向にそれぞれ貫通されている。同様に、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相は第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4の極性方向にそれぞれ貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相は第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０４の反極性方向にそれぞれ貫通されている。
【００７９】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは１２０°の位相差で第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2から第１の過電流継電器３０1に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとは１２０°の位相差で第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため、第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4から第２の過電流継電器３０2に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、Ｒ相と負荷電流ＩRとＴ相との負荷電流ＩTとのベクトル差となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩR−ＩT
｜Ｉ2｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００８０】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器３０1に入力される短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される短絡電流との和電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第３のクロス貫通変流器１０3から第２の過電流継電器３０2に入力される短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4から第４の過電流継電器４4に入力される短絡電流との和電流）とは、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００８１】
第１の過電流継電器３０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第２の過電流継電器３０2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００８２】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させるとともに第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4には第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させたが、第１乃至第４のクロス貫通変流器１０1〜１０4にクロスさせて貫通させる第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌの２相は他の組合せでもよい。
【実施例９】
【００８３】
次に、本発明の第９の実施例による保護継電装置について、図１４を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための分割受電保護継電装置であり、図１４に示すように、第１の母線から分岐された第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、第１の母線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第３のクロス貫通変流器１０3と、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第４のクロス貫通変流器１０4と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第５のクロス貫通変流器１０5と、第１の母線のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第６のクロス貫通変流器１０6と、第１のクロス貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第１および第２の母線のＲ相、Ｓ相およびＴ相の間にそれぞれ設置された第７乃至第９の遮断器２7〜２9（母線連絡遮断器）とを一括遮断する第１の過電流継電器４０1と、第２のクロス貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第２の過電流継電器４０2と、第４のクロス貫通変流器１０4から入力される短絡電流と第６のクロス貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第３の過電流継電器４０3と、第５のクロス貫通変流器１０5から入力される短絡電流と第６のクロス貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第４の過電流継電器４０4とを具備する。
【００８４】
ここで、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器であり、第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＲ相およびＴ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、上述した第６乃至第８の実施例と同様に、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＲ相は第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3の極性方向にそれぞれ貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＳ相は第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3の反極性方向にそれぞれ貫通されている。同様に、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＲ相は第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6の極性方向にそれぞれ貫通されているが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌと第１の母線のＴ相は第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6の反極性方向にそれぞれ貫通されている。
【００８５】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル差となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとは１２０°の位相差で第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6の環状鉄心を逆向きに貫通して流れるため、第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6から第３および第４の過電流継電器４０3，４０4に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、Ｒ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル差となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩR−ＩT
｜Ｉ2｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００８６】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４０1に入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から第１の過電流継電器４０1に入力される短絡電流との差電流、および第２のクロス貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４０2に入力される短絡電流と第３のクロス貫通変流器１０3から第２の過電流継電器４０2に入力される短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第４のクロス貫通変流器１０4から第１の過電流継電器４０1に入力される短絡電流と第６のクロス貫通変流器１０6から第３の過電流継電器４０3に入力される短絡電流との差電流、および第５のクロス貫通変流器１０5から第４の過電流継電器４０4に入力される短絡電流と第６のクロス貫通変流器１０6から第４の過電流継電器４０4に入力される短絡電流との差電流）は、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2の場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００８７】
第１の過電流継電器４０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断し、第２の過電流継電器４０2は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
また、第３の過電流継電器４０3は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断し、第４の過電流継電器４０4は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
【００８８】
なお、第１乃至第３のクロス貫通変流器１０1〜１０3には第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌ第１の母線とのＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させるとともに第４乃至第６のクロス貫通変流器１０4〜１０6には第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌ第１の母線とのＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させたが、第１乃至第６のクロス貫通変流器１０1〜１０6にクロスさせて貫通させる第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌ第１の母線との２相は他の組合せでもよい。
【実施例１０】
【００８９】
次に、本発明の第１０の実施例による保護継電装置について、図１５を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図１５に示すように、電源端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１のクロス貫通変流器１０1と、受電端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第２のクロス貫通変流器１０2と、電源端母線側の送配電線のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第３のクロス貫通変流器１０3と、受電端母線側の送配電線のＲ相およびＴ相がクロスするように貫通された第４のクロス貫通変流器１０4と、第１のクロス貫通変流器１０1によって検出された短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2によって検出された短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、電源端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と受電端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器６０1，６０2（以下、「第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2」と称する。）と、第３のクロス貫通変流器１０3によって検出された短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4によって検出された短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第３および第４のパルス符号変調電流差動継電器６０3，６０4（以下、「第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4」と称する。）とを具備する。
なお、第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1と第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2とは、通信網を介して短絡電流を送受信し、第３のパルス符号変調電流差動継電器６０3と第４のパルス符号変調電流差動継電器６０4とは、通信網を介して短絡電流を送受信する。
【００９０】
ここで、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器であり、第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＴ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、上述した第６乃至第１０の実施例と同様に、送配電線のＲ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の極性方向にそれぞれ貫通されているが、送配電線のＳ相は第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2の反極性方向にそれぞれ貫通されている。同様に、送配電線のＲ相は第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4の極性方向にそれぞれ貫通されているが、送配電線のＴ相は第３および第４のクロス貫通変流器１０3，１０4の反極性方向にそれぞれ貫通されている。
また、第２のクロス貫通変流器１０2は、第２のクロス貫通変流器１０2から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される短絡電流の極性が第１のクロス貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。同様に、第４のクロス貫通変流器１０4は、第４のクロス貫通変流器１０4から第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に入力される短絡電流の極性が第３のクロス貫通変流器１０3から第３のＰＣＭ電流差動継電器６０3に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に接続されている。
【００９１】
したがって、送配電線において短絡事故が発生していないときに送配電線の送電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送電端負荷電流をＩaR，ＩaS，ＩaTで表し、送配電線の受電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる受電端負荷電流をＩbR，ＩbS，ＩbTで表すと、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSとは１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器１０1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとは１２０°の位相差で第２のクロス貫通変流器１０2の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第１のクロス貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される第１の送電端負荷電流Ｉa1は、上述した第５の実施例による第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1における場合と同様にして、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSのベクトル差となり、第１の送電端負荷電流Ｉa1の振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｓ相の送電端負荷電流ＩaS）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第２のクロス貫通変流器１０2から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される第１の受電端負荷電流Ｉb1は、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとのベクトル差（極性は負）となり、第１の受電端負荷電流Ｉb1の振幅はＲ相の受電端負荷電流ＩbR（Ｓ相の受電端負荷電流ＩbS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa1＝ＩaR−ＩaS
｜Ｉa1｜＝｜ＩaR−ＩaS｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaS｜
Ｉb1＝−（ＩbR−ＩbS）
｜Ｉb1｜＝｜ＩbR−ＩbS｜＝３1/2×｜ＩbR｜＝３1/2×｜ＩbS｜
その結果、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、第１の送電端負荷電流Ｉa1と第１の受電端負荷電流Ｉb1とのベクトル和で表され、第１の負荷電流Ｉ1の振幅は“０”（｜Ｉ1｜＝｜Ｉa1＋Ｉb1｜＝０）となる。
同様に、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＴ相の送電端負荷電流ＩaTとは１２０°の位相差で第３のクロス貫通変流器１０3の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとは１２０°の位相差で第４のクロス貫通変流器１０4の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第３のクロス貫通変流器１０3から第３のＰＣＭ電流差動継電器６０3に入力される第２の送電端負荷電流Ｉa2は、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＴ相の送電端負荷電流ＩaTのベクトル差となり、第２の送電端負荷電流Ｉa2の振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｔ相の送電端負荷電流ＩaT）の振幅の３1/2倍となる。同様に、第４のクロス貫通変流器１０4から第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に入力される第２の受電端負荷電流Ｉb2は、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとのベクトル差（極性は負）となり、第２の受電端負荷電流Ｉb2の振幅はＲ相の受電端負荷電流ＩbR（Ｔ相の受電端負荷電流ＩbT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa2＝ＩaR−ＩaT
｜Ｉa2｜＝｜ＩaR−ＩaT｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaT｜
Ｉb2＝−（ＩbR−ＩbT）
｜Ｉb2｜＝｜ＩbR−ＩbT｜＝３1/2×｜ＩbR｜＝３1/2×｜ＩbT｜
その結果、第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、第２の送電端負荷電流Ｉa2と第２の受電端負荷電流Ｉb2とのベクトル和で表され、第２の負荷電流Ｉ2の振幅は“０”（｜Ｉ2｜＝｜Ｉa2＋Ｉb2｜＝０）となる。
【００９２】
また、送電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のクロス貫通変流器１０1によって検出された短絡電流と第２のクロス貫通変流器１０2によって検出された短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第３のクロス貫通変流器１０3によって検出された短絡電流と第４のクロス貫通変流器１０4によって検出された短絡電流との差電流）は、上述した第５の実施例による第１および第２のＰＣＭ過電流継電器６０1，６０2と第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2の場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR
｜ＩRy2｜＝｜ＩFR｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００９３】
第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００９４】
なお、第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2には送配電線のＲ相およびＳ相をクロスさせて貫通させるとともに第３および第４のクロス貫通変流器１０3〜１０4には送配電線のＲ相およびＴ相をクロスさせて貫通させたが、第１乃至第４のクロス貫通変流器１０1〜１０4にクロスさせて貫通させる送配電線の２相は他の組合せでもよい。
【００９５】
以上説明したように、第６乃至第１０の実施例では、本発明によるクロス貫通変流器（図９に示した第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2など）を用いることにより、変流器および短絡保護継電器（図９に示した第１および第２の過電流継電器４1，４2など）の設置台数を更に削減することができるが、第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRyの振幅が事故様相によって異なる。
すなわち、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅の２倍となり、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅の３1/2倍となる。
また、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＳ相−Ｔ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅の２倍となり、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＳ相−Ｔ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅の３1/2倍となる。
そのため、短絡保護継電器の検出感度および動作時間をすべての事故様相に対して同じにすることができない。
【００９６】
そこで、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定し、クロス貫通変流器から出力される第１の短絡電流ＩRy1を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする第１の演算処理部をクロス貫通変流器と短絡保護継電器との間または短絡保護継電器に設けるとともに、クロス貫通変流器から出力される第２の短絡電流ＩRy2を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする第２の演算処理部をクロス貫通変流器と短絡保護継電器との間または短絡保護継電器に設けてもよい。
【００９７】
第１および第２の演算処理部は、上述した第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて事故様相を判定する。
【００９８】
第１の演算処理部は、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の短絡電流ＩRy1を１倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の短絡電流ＩRy1を１／２倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の短絡電流ＩRy1を１／３1/2倍とする。また、第１の演算処理部は、第１の負荷電流Ｉ1を１／３1/2倍とする。
第２の演算処理部は、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故またはＳ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には第２の短絡電流ＩRy2を１倍とし、事故様相判定結果がＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には第２の短絡電流ＩRy2を１／２倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には第２の短絡電流ＩRy2を１／３1/2倍とする。また、第２の演算処理部は、第２の負荷電流Ｉ2を１／３1/2倍とする。
【００９９】
第１の演算処理部は、図８に示した演算処理部と同様に、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する事故様相判定回路と、クロス貫通変流器から出力される第１の短絡電流ＩRy1を１倍する第１の振幅調整回路と、第１の短絡電流ＩRy1を１／２倍する第２の振幅調整回路と、第１の負荷電流Ｉ1および第１の短絡電流ＩRy1を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路と、事故様相判定回路から入力されるスイッチ制御信号に応じて第１乃至第３の振幅調整回路の出力信号のうちのいずれか１つを選択する選択スイッチとで構成してもよい。
【０１００】
選択スイッチは、通常は、第３の振幅調整回路の出力信号を選択するようにされている。これにより、短絡事故が発生していないときには、クロス貫通変流器から出力される第１の負荷電流Ｉ1は、第３の振幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０１】
事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第１の短絡電流ＩRy1は、第２の振幅調整回路において１／２倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０２】
また、事故様相判定回路は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第１の短絡電流ＩRy1は、第１の振幅調整回路において１倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０３】
さらに、事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第１の短絡電流ＩRy1は、第３の幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０４】
その結果、第１の短絡電流ＩRy1の振幅を事故様相によらず同じにすることができるので、短絡保護継電器の検出感度および動作時間を同じにすることができる。
【０１０５】
同様に、第２の演算処理部は、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する事故様相判定回路と、クロス貫通変流器から出力される第２の短絡電流ＩRy2を１倍する第１の振幅調整回路と、第２の短絡電流ＩRy2を１／２倍する第２の振幅調整回路と、第２の負荷電流Ｉ2および第２の短絡電流ＩRy2を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路と、事故様相判定回路から入力されるスイッチ制御信号に応じて第１乃至第３の振幅調整回路の出力信号のうちのいずれか１つを選択する選択スイッチとで構成してもよい。
【０１０６】
選択スイッチは、通常は、第３の振幅調整回路の出力信号を選択するようにされている。これにより、短絡事故が発生していないときには、クロス貫通変流器から出力される第２の負荷電流Ｉ2は、第３の振幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０７】
事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」または「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故またはＳ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第２の短絡電流ＩRy2は、第１の振幅調整回路において１倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０８】
また、事故様相判定回路は、「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第２の短絡電流ＩRy2は、第２の振幅調整回路において１／２倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１０９】
さらに、事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、クロス貫通変流器から出力される第２の短絡電流ＩRy2は、第３の幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【０１１０】
その結果、第２の短絡電流ＩRy2の振幅を事故様相によらず同じにすることができるので、短絡保護継電器の検出感度および動作時間を同じにすることができる。
【０１１１】
上述した第６乃至第１０の実施例では、送配電線につきクロス貫通変流器および短絡保護継電器を２台ずつ使用することにより、自回路および他回路にまたがる短絡事故であっても確実に検出することができるとともに、１台の短絡保護継電器が故障または点検によって使用できなくなっても、自回路の短絡事故は他の１台の短絡保護継電器でバックアップすることができる。
【０１１２】
なお、上述した第４の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１１０の２次側を結線し、上述した第５の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１２０の２次側を結線したが、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向または反極性方向でａ倍して、Ｓ相の相電圧ＶSを極性方向または反極性方向でｂ倍して、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように事故様相判定用変圧器の２次側を結線してもよい。この事故様相判定用変圧器から出力される合成電圧ＶaR+bS+cTは次式で表される。
ＶaR+bS+cT＝±ａＶR±ｂＶS±ｃＶT
【０１１３】
また、送配電線において使用される短絡保護継電器との組合せで本発明のクロス貫通変流器について説明したが、本発明のクロス貫通変流器は、たとえばロボットの手足を駆動するための三相モータ（三相負荷）に電力を供給する三相交流回路において使用されている短絡保護装置と組み合わせても、同様の効果を得ることができる。
また、クロス貫通変流器の環状鉄心には三相交流回路の任意の２相を逆向きに１回クロスさせて貫通させたが、三相交流回路の任意の２相が２回以上クロスしてクロス貫通変流器を貫通するように、三相交流回路の任意の２相をクロス貫通変流器の環状鉄心に同じ回数または異なる回数だけ巻いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図２】短絡事故が発生していないときに図１に示したクロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される負荷電流について説明するための図である。
【図３】短絡事故が発生したときに図１に示したクロス貫通変流器１０から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図７】本発明の第５の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図８】図１に示した過電流継電器４などの検出感度および動作時間を同じにするための演算処理部の一構成例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１０】短絡事故が発生していないときに図９に示した第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2から第１および第２の過電流継電器４1，４2にそれぞれ入力される負荷電流について説明するための図である。
【図１１】短絡事故が発生したときに図１０に示した第１および第２のクロス貫通変流器１０1，１０2から第１および第２の過電流継電器４1，４2にそれぞれ入力される第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRy2について説明するための図である。
【図１２】本発明の第７の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１３】本発明の第８の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１４】本発明の第９の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１５】本発明の第１０の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１６】末端回路の送配電線などで過電流継電器を２相にだけ設置して短絡事故からの保護を図る従来方法を説明するための図である。
【図１７】第２の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図１８】第２の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図１９】第３の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図２０】第４の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１１０の構成を示す図である。
【図２１】第５の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１２０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  電源
２1〜２9  第１乃至第９の遮断器
３1，３2  第１および第２の変流器
４，３０  過電流継電器
４1，４2，３０1，３０2  第１および第２の過電流継電器
５  変圧器
１０  クロス貫通変流器
１０1〜１０6  第１乃至第６のクロス貫通変流器
２０  電流差動継電器
２０1，２０2  第１および第２の電流差動継電器
４０1〜４０4  第１乃至第４の過電流継電器
６０1〜６０4  第１乃至第４のＰＣＭ電流差動継電器
７１  事故様相判定回路
７２1〜７２3  第１乃至第３の振幅調整回路
７３  選択スイッチ
１１０，１２０  事故様相判定用変圧器
１Ｌ，２Ｌ  第１および第２の送配電線
Ｉ，ＩR，ＩS，ＩT  負荷電流
Ｉ1，Ｉ2  第１および第２の負荷電流
ｉ1，Ｉ1R，Ｉ1S，Ｉ1T  １次負荷電流
ｉ2，Ｉ2R，Ｉ2S，Ｉ2T  ２次負荷電流
ｉ11，ｉ12  第１および第２の１次負荷電流
ｉ21，ｉ22  第１および第２の２次負荷電流
Ｉa，ＩaR，ＩaS，ＩaT  送電端負荷電流
Ｉb，ＩbR，ＩbS，ＩbT  受電端負荷電流
Ｉa1，Ｉa2  第１および第２の送電端負荷電流
Ｉb1，Ｉb2  第１および第２の受電端負荷電流
ＩRy，ＩFR，ＩFS，ＩFT  短絡電流
ＶR，ＶS，ＶT  相電圧
ＶRS，ＶST，ＶTR  線間電圧
ＶR-S-2T，ＶR-S+2T，ＶaR+bS+cT  合成電圧
ＳSW  スイッチ制御信号
θ  インピーダンス角
α，β  角度範囲
γ，δ  第１および第２の角度範囲
ｋ１，ｋ２  第１および第２の電圧値
Ｋ1〜Ｋ8  第１乃至第８の合成電圧値
ε1〜ε8  第１乃至第８の合成電圧角度範囲
λ1〜λ8  第１乃至第８の短絡電流角度範囲
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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