(57)【要約】  本開示の一実施例に基づき漏電検出装置を開示する。前述の漏電検出装置は接地電圧を測定する接地電圧測定部、前述の測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換するＡＤＣ部、前述のデジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算する実効値演算部、前述の接地電圧の実効値に基づき、前述の測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数―ＡＣ商用電源の電力周波数―の整数倍の高調波成分別の電圧を演算するフーリエ変換部、前述の高調波成分別の電圧に基づき、前述の高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算する含有率演算部、前述の高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算する高調波歪曲率演算部、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述のデジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定するゼロクロッシング算定部及び前述の接地電圧の実効値、前述の電圧含有率、前述の全体高調波歪曲率、前述の高調波成分別歪曲率及び前述のゼロクロッシング回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、前述の接地電圧が前述のＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、前述の判断結果に基づき、前述の接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断する漏電疑い区域判断部を含むことができる。
2020528561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地電圧を測定する接地電圧測定部、
前記測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換するＡＤＣ部、
前記デジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算する実効値演算部、
前記接地電圧の実効値に基づき、前記測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数―ＡＣ商用電源の電力周波数―の整数倍の高調波成分別の電圧を演算するフーリエ変換部、
前記高調波成分別の電圧に基づき、前記高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算する含有率演算部、
前記高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算する高調波歪曲率演算部、
予め設定された時間（Ｔ１）の間に前記デジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定するゼロクロッシング算定部、及び
前記接地電圧の実効値、前記電圧含有率、前記全体高調波歪曲率、前記高調波成分別歪曲率及び前記ゼロクロッシング回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、前記接地電圧が前記ＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、前記判断結果に基づき、前記接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断する漏電疑い区域判断部、
を含む漏電検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記予め設定された時間（Ｔ１）は、前記ＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間である、
漏電検出装置。
【請求項３】
請求項１において、前記予め設定された時間（Ｔ１）の間に前記測定された接地電圧に高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生した回数であるディストーション回数を算定するディストーション算定部、
をさらに含み、
前記漏電疑い区域判断部は、前記接地電圧の実効値、前記電圧含有率、前記全体高調波歪曲率、前記高調波成分別歪曲率、前記ゼロクロッシング回数及び前記ディストーション回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき漏電疑い区域を判断する、
漏電検出装置。
【請求項４】
請求項３において、前記ディストーション算定部は、前記サンプリングして変換された第１接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第２接地電圧とのデジタル値の第１変化量の極性と、前記第２接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第３接地電圧のデジタル値との第２変化量の極性とが異なる場合、高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生したことと判断し、前記ディストーション回数を算定する、
漏電検出装置。
【請求項５】
請求項１において、前記接地電圧測定部は、
地表面上の任意の地点である測定点ａと接続する電極、
前記測定点ａと相違する地表面上の任意の地点である測定点ｂと接続する電極、
前記測定点ａと前記測定点ｂの2点間と並列につながっている抵抗アレイ、及び
前記抵抗アレイ両端の間の電圧を測定する電圧測定部、
を含む漏電検出装置。
【請求項６】
請求項１において、前記ゼロクロッシング算定部は、前記予め設定された時間（Ｔ１）の間に、前記接地電圧の極性が変わる場合に前記零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシングの回数を算定する、
漏電検出装置。
【請求項７】
請求項１において、前記漏電疑い区域判断部は、前記接地電圧の実効値が前記予め設定された閾値の電圧値を超過し、前記電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過し、前記全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であり、前記高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であり、前記ゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致する場合、前記接地電圧が前記ＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断する、
漏電検出装置。
【請求項８】
請求項３において、前記漏電疑い区域判断部は、前記接地電圧の実効値が前記予め設定された閾値の電圧値を超過し、前記電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過し、前記全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であり、前記高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であり、前記ゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致し、前記ディストーションの回数が予め設定された回数未満の場合、前記接地電圧が前記ＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断する、
漏電検出装置。
【請求項９】
請求項１において、
探査電流発生装置から発生する磁場信号を受信する磁場信号受信部、
漏電検出電圧信号発生装置から発生する漏電検出電圧信号を受信する漏電検出電圧信号受信部、
前記磁場信号に基づき、前記漏電疑い区域に埋設された電力線の経路を探索する電力線埋設経路探索部、及び
前記漏電検出電圧信号に基づき、前記埋設された電力線の漏電点を判断する漏電点判断部、
をさらに含む、漏電検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記漏電点判断部は、前記漏電検出電圧信号の受信有無によって論理値を設定し、前記設定された論理値と、前記漏電検出電圧信号発生装置で発生させた前記漏電検出電圧信号の論理値とが一致し、前記漏電検出電圧信号の大きさが最大値となる地点を漏電点と判断する、
漏電検出装置。
【請求項１１】
前記接地電圧の実効値に基づき、前記測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数―ＡＣ商用電源の電力周波数―の整数倍の高調波成分別の電圧を演算するステップ、
前記高調波成分別の電圧に基づき、前記高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算するステップ、
前記高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算するステップ、
予め設定された時間（Ｔ１）の間に前記デジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定するステップ、及び
前記接地電圧の実効値、前記電圧含有率、前記全体高調波歪曲率、前記高調波成分別歪曲率及び前記ゼロクロッシング回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、前記接地電圧が前記ＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、前記判断結果に基づき、前記接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断するステップ、
を含む漏電を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力分野に関し、より具体的には、漏電探査正確度向上のための装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された電力線の地絡故障（漏電）時に、多重共用接地環境で漏電発生の有無を判断して、漏電位置を探査する装置及び方法等が開示された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許第１０−１５５９５３３号
【特許文献２】大韓民国特開１０−２０１７−０００７６９６号公報
【非特許文献１】大韓民国  電力新技術第１０４号「中性線共用接地環境での低圧線経路及び漏電探査技術」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気事業者は、電力設備における故障の大部分を占める地絡（漏電）故障、電力設備に充電された感電の恐れのある電圧が絶縁不良箇所から大地へ流れてくる故障を検出するために電源（変圧器）の中性点を大地に接地し、漏電発生時に故障（漏電）電流が大地を通り前述の電源の接地された中性点に帰還する電流の大きさを常に監視して漏電発生を検出して故障の原因を除去していた。つまり電源（変圧器）へ帰還する電流のうち不平衡負荷電流の帰還は中性線を、地絡（漏電）故障電流の帰還は大地を通り電源（変圧器）の中性点に帰還するようにした。
【０００５】
しかし、地絡（漏電）故障発生位置が電源（変圧器）から遠距離にある場合、大地抵抗が高くなり、故障（漏電）電流が前述の電源の接地された中性点に帰還できない場合があり、帰還故障電流を検出できず漏電を検出することができないため、なんの保護装置もせずに電力を供給し続け、感電事故のリスクが高くなることが多くあった。
【０００６】
このように電源と漏電発生位置によって大地抵抗による感電リスクが発生することを防止するためにＩＥＣ６０３６４等の規定に基づき電力線の間に中性線を数か所において接地する多重共用接地方式を導入して、従来は電源（変圧器）の一点だけを接地していたが、前述の電源の接地された一点が延長された電力線（中性線）の数か所を大地に接地して故障（漏電）電流の帰還距離を短縮して大地抵抗による影響を最小化することで感電事故を防止するようにした。
【０００７】
しかし、電力線の中性線を数か所に多重接地するとき、接地区間内に閉路（Ｅａｒｔｈ Ｌｏｏｐ）が形成され、故障（漏電）電流ではない正常（負荷不平衡）帰還電流が他の中性線に循環されたり、故障（漏電）電流が中性線多重接地を通じて中性線に流入するとき、故障電流と正常帰還電流とを区別できず従来のように電力線に流れる電流のベクトルの合計を求めて漏電の有無を検出したり漏電疑い区間を把握することができない問題点が発生した。
【０００８】
このような問題点を解決するために、従来の技術では、図１のように漏電の有無及び漏電区間の把握について、従来のように帰還電流と電流ベクトルの合計ではなく漏電によって接地電位が上昇したところを検出して漏電疑い区間を把握して改めてそこの電力線に漏電探査信号を送り込んで探査することで漏電点を探査する技術が開発された。
【０００９】
図１は、従来の技術で使っていた接地電圧を測定して漏電探査する業務のフローチャートである。つまり任意の大地点または前述の大地点と接地された近隣の顧客設備の中性線（未表記）と遠隔接地との間の接地電圧（Ｖ１）を測定し、このとき、Ｖ１が閾値を超過して（１０３）電力周波数成分（Ｖｆ）を一定の割合以上含む含有率の値を持ち（１０４）、さらに内部インピーダンスを変えてもＶ１の電圧値が維持される変動率を持つ場合（１０５）、実際漏電元が存在する可能性のある漏電疑い区間と判定する漏電疑い区間（１０２）探査業務と前述の漏電疑い区間内にある電力線に漏電探査信号発生装置をつなぎ（１０７）、前述の電力線の埋設経路に沿って移動し（１０８、１０９）、前述の漏電探査信号発生装置が伝送する漏電探査信号を漏電検出装置を使用して大地にて検出し（１１０、１１１、１１２）、漏電点の位置を判定する（１１３）漏電点探査業務（１０６）とで構成される。
【００１０】
図２は、前述の図１に示した２つの個別業務、つまり、漏電疑い区間（１０２）及び漏電点探査業務（１０６）を行うための漏電検出装置のフロントエンド（Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）回路及び内部アルゴリズム構成を示している。漏電疑い区間（１０２）探査のために遠隔接地（１１８）に接地されている入力抵抗（１１９）と、任意の漏電予想点（１１７）または前述の漏電予想点（１１７）と近接した顧客設備の中性線（図示略）と遠隔接地（１１８）との間の接地電圧（１２２）と、電力周波数（５０または６０Ｈｚ）電圧（Ｖｆ）（１２１）とを測定し、前述の接地電圧（１２２）と電力周波数（５０または６０Ｈｚ）電圧（Ｖｆ）（１２１）の比を[式１]に適用して含有率を求めることができる。また、測定回路の入力インピーダンス（１１９）を変更して測定される電圧の大きさを[式２]に適用して変動率（１２３）を算出することができる。
【００１１】
【数１】
2020528561.tif 000003
【００１２】
【数２】
2020528561.tif 000004
【００１３】
前述の含有率と変動率を通じて漏電疑い区間と判定された場合、当該区間内において漏電元の位置を把握する漏電点探査業務（１０６）を行うことができる。
【００１４】
図３は、前述の漏電疑い区間内において漏電点探査をするための装備の構成を示している。漏電疑い区間にある電力線（２０２、２０３）に漏電探査信号発生装置（３０２、３０３）をつなぎ、電流パルス信号装置（３０２）が伝送する電流信号によって発生する磁場パルス信号（１１１、１１２）を地上から検出して埋設経路に沿って移動し、地表面で漏電検出装置（１０００）を大地面に接触（１０５、１０６）して接地電圧（２１２）を測定する。また、漏電検出装置（１０００）は、接地電圧（２１１）に含まれた電圧パルス信号（１１０）を磁場パルス信号（１１１、１１２）が通知する信号発生時間に大地にて検出する。前述の電圧パルス信号（１１０）は、前述の磁場パルス信号（１１１、１１２）が受信された時間と一定の間隔を置いて次の電圧パルス信号（１１０）が発生するように設定され、漏電検出装置（１０００）は、時間間隔を置いて次の電圧パルス信号（１１０）発生時間に接地電圧に含まれている信号を検出してその信号の最大点を漏電点と判定（１２８）するようになる。
【００１５】
前述のように接地電圧に含まれた漏電電圧パルス信号（１４０）を漏電疑い区間内における大地上から検出して中性線多重接地と関係なく漏電元の位置を把握できる技術が現場で使われていたが、図４のように、電線（１５１）に流れる交流電流（１５３）によって発生する磁場は近隣導体（１５２）によって形成される磁場誘導（１５５）に対応して磁場結合（１５４）現象を発生させる。また、電線（１５１）は、近隣導体（１５２）の静電誘導（１５８）現象によって静電結合（１５７）を起こすようになる。つまり、磁場結合（１５４）及び静電結合（１５７）を通じて発生する誘起電圧及び／または多重接地中性線に流れる不平衡負荷電流が接地点を通じて大地へ流れるとき発生する漂遊電圧によって接地電位が上昇する場合、図５に示すように漏電と判定を間違える場合がある。
【００１６】
従来の技術では商用電源を伝送または貯蔵する電力設備の絶縁不良により危険電圧が大地へ流れてくる実際の漏電と電力線周辺に寄生する誘起電圧または漂遊電圧による接地電位上昇を区別するために含有率と電圧変動率を測定して区分しようとしたがこれを現場で適用する際正確に区別できず図５のように電力線近くの寄生電圧源位置を漏電点として探査する間違いが発生している。
【００１７】
このような問題点を解決するために実際の漏電元と電力線周辺に常に寄生する誘起または漂流電源を正確に区分できる方法と装置の提案が必要になってきた。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述のような課題を実現するための本開示の一実施例に基づき漏電検出装置を提供する。前述の漏電検出装置は接地電圧を測定する接地電圧測定部、前述の測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換するＡＤＣ部、前述のデジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算する実効値演算部、前述の接地電圧の実効値に基づき、前述の測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数―ＡＣ商用電源の電力周波数―の整数倍の高調波成分別の電圧を演算するフーリエ変換部、前述の高調波成分別の電圧に基づき、前述の高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算する含有率演算部、前述の高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算する高調波歪曲率演算部、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述のデジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定するゼロクロッシング算定部及び前述の接地電圧の実効値、前述の電圧含有率、前述の全体高調波歪曲率、前述の高調波成分別歪曲率及び前述のゼロクロッシング回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、前述の接地電圧が前述のＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、前述の判断結果に基づき、前述の接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断する漏電疑い区域判断部を含むことができる。
【００１９】
前述の予め設定された時間（Ｔ１）は、前述のＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間になり得る。
【００２０】
また、前述の漏電検出装置は前述の予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述の測定された接地電圧に高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生した回数であるディストーション回数を算定するディストーション算定部をさらに含むことができ、前述の漏電疑い区域判断部は、前述の接地電圧の実効値、前述の電圧含有率、前述の全体高調波歪曲率、前述の高調波成分別歪曲率、前述のゼロクロッシング回数及び前述のディストーション回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき漏電疑い区域を判断することができる。
【００２１】
前述のディストーション算定部は、前述のサンプリングして変換された第１接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第２接地電圧のデジタル値の第１変化量の極性及び前述の第２接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第３接地電圧のデジタル値の第２変化量の極性が異なる場合、高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生したことと判断し、前述のディストーション回数を算定することができる。
【００２２】
また、前述の接地電圧測定部は、地表面上の任意の地点である測定点ａと接続する電極、前述の測定点ａと相違する地表面上の任意の地点である測定点ｂと接続する電極、前述の測定点ａと前述の測定点ｂの２点間と並列につながっている抵抗アレイ及び前述の抵抗アレイ両端の間の電圧を測定する電圧測定部を含むことができる。
【００２３】
また、前述のゼロクロッシング算定部は、前述の予め設定された時間（Ｔ１）の間に、前述の接地電圧の極性が変わる場合に前述の零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシングの回数を算定することができる。
【００２４】
また、前述の漏電疑い区域判断部は、前述の接地電圧の実効値が前述の予め設定された閾値の電圧値を超過し、前述の電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過し、前述の全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であり、前述の高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であり、前述のゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致する場合、前述の接地電圧を前述のＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断できる。
【００２５】
また、前述の漏電疑い区域判断部は、前述の接地電圧の実効値が前述の予め設定された閾値の電圧値を超過し、前述の電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過し、前述の全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であり、前述の高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であり、前述のゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致し、前述のディストーションの回数が予め設定された回数未満の場合、前述の接地電圧を前述のＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断できる。
【００２６】
また、前述の漏電検出装置は、探査電流発生装置から発生する磁場信号を受信する磁場信号受信部、漏電検出電圧信号発生装置から発生する漏電検出電圧信号を受信する漏電検出電圧信号受信部、前述の磁場信号に基づき、前述の漏電疑い区域に埋設された電力線の経路を探索する電力線埋設経路探索部及び前述の漏電検出電圧信号に基づき、前述の埋設された電力線の漏電点を判断する漏電点判断部をさらに含むことができる。
【００２７】
前述の漏電点判断部は、前述の漏電検出電圧信号の受信有無によって論理値を設定し、前述の設定された論理値と、前述の漏電検出電圧信号発生装置で発生させた前述の漏電検出電圧信号の論理値とが一致し、前述の漏電検出電圧信号の大きさが最大値となる地点を漏電点と判断できる。
【００２８】
また、本開示の一実施例に基づき漏電を検出する方法を提供する。前述の漏電を検出する方法は、接地電圧を測定するステップ、前述の測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換するステップ、前述のデジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算するステップ、前述の接地電圧の実効値に基づき前述の測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数―ＡＣ商用電源の電力周波数―の整数倍の高調波成分別の電圧を演算するステップ、前述の高調波成分別の電圧に基づき、前述の高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算するステップ、前述の高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算するステップ、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述のデジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定するステップ及び前述の接地電圧の実効値、前述の電圧含有率、前述の全体高調波歪曲率、前述の高調波成分別歪曲率及び前述のゼロクロッシング回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、前述の接地電圧が前述のＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、前述の判断結果に基づき、前述の接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断するステップを含むことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本開示内容の一実施例に基づき、商用電源電力設備周辺に常に存在する寄生電圧と人命及び設備事故を起こす可能性のある絶縁不良により漏洩した電圧（漏電電圧）を電力線構成と関係なく任意の大地で移動し電位上昇位置を把握して区別できる手段と方法を示すことで漏電探査正確度向上による感電事故を予防できる。
【００３０】
この他にも、本開示内容について後述する実施例を通じて本発明のさらに異なる特徴や利点が新たに把握されることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の技術において漏電探査をするための業務フローチャートである。
【図２】従来の技術における漏電検出装置の内部構成図である。
【図３】漏電点探査のための漏電探査信号装置及び漏電検出装置の設置構成図である。
【図４】電力線と静電、磁場結合による誘起電圧発生を示している。
【図５】従来の技術が電力線周辺寄生電圧（誘起、漂遊電圧）によって接地電位上昇を真の漏電と誤認することについて説明している。
【図６】真の漏電が発生する場所における接地電圧波形の実例である。
【図７】電力線寄生電圧によって上昇した接地電圧波形の実例である。
【図８】電力線寄生電圧によって上昇した接地電圧波形に沿った実例である。
【図９】真の漏電によって上昇した接地電圧の波形及びフーリエ変換時の周波数（高調波）別のスペクトラムである。
【図１０】寄生電圧によって上昇した接地電圧波形及びフーリエ変換時の周波数（高調波）別のスペクトラムである。
【図１１】寄生電圧によって上昇した接地電圧波形におけるディストーションカウント発生回数を示している。
【図１２】歪曲された波形におけるディストーションカウント方法を説明している。
【図１３】前述の図１２のようなディストーションカウントのための業務フローチャートである。
【図１４】別途の漏電探査信号伝送（送り込み）することなく真の漏電によって接地電圧が上昇した箇所、つまり漏電検出装置（１０００）の漏電疑い区域探査構成を示している。
【図１５】図１４の漏電疑い区域探査業務フローチャートである。
【図１６】図１５の漏電疑い区域判定された箇所に位置した電力線に漏電探査信号伝送（送り込み）後漏電検出装置を使用した漏電点探査構成を示している。
【図１７】図１６の漏電点探査業務フローチャートである。
【図１８】真の漏電によって接地電位が上昇した箇所、つまり漏電疑い区間を探査することを説明している。
【図１９】漏電疑い区間にて漏電点を探査することを説明している。
【図２０】別途の漏電探査信号伝送（送り込み）することなく真の漏電によって接地電圧が上昇した箇所を探査した結果を示す画面の一例である。
【図２１】図２０の真の漏電によって電位が上昇した接地電圧をフーリエ変換した結果を示している画面の一例である。
【図２２】図２０の真の漏電によって電位が上昇した接地電圧の波形を示す画面の一例である。
【図２３】図２０の真の漏電によって接地電位上昇した箇所を漏電疑い区域と判定後の当該区間内における電力線に漏電探査信号を伝送（送り込み）して漏電点探査を行った結果を示している画面の一例を示している。
【図２４】別途の漏電探査信号伝送（送り込み）することなく寄生電圧によって接地電圧が上昇した箇所を探査した結果を示す画面の一例である。
【図２５】図２４の寄生電圧によって電位が上昇した接地電圧をフーリエ変換した結果を示している画面の一例である。
【図２６】図２４の寄生電圧によって電位が上昇した接地電圧の波形を示す画面の一例である。
【図２７】図２４の寄生電圧によって接地電位上昇した箇所が漏電疑い区域と判定されてはいないが誤判定の有無を確認するために電力線に漏電探査信号を伝送（送り込み）して漏電点探査を行った結果示している画面の一例を示している。
【図２８】波形の歪みの判断のためのＺＣＣ／ＤＣ機能選択画面の一例である。
【図２９】本発明の異なる実施例に基づく漏電検出装置のブロック図である。
【図３０】本発明の異なる実施例において接地電圧を測定する方法を説明した例である。
【図３１】本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法を説明した例である。
【図３２】本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法に関するフローチャートである。
【図３３】本発明の異なる実施例に基づく磁場信号受信及び漏電検出電圧信号受信のためのプロトコルの説明図である。
【図３４】本発明の異なる実施例に基づく漏電検出電圧信号開始時間の通知と漏電検出電圧信号が測定された時間との関係を示す例である。
【図３５】本発明の異なる実施例において異なる漏電疑い区域を判定する方法に関するフローチャートである。
【図３６】本発明の異なる実施例に基づく漏電点を判定する方法に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
多様な複数の実施例がこれから図面を参照しながら説明され、全体図面において類似の図面番号は類似の構成要素を示すために用いられる。本明細書おいて、多様な説明が本開示の理解を深めるために示される。しかし、このような実施例はこのような具体的な説明がなくても実行されることができることは明らかである。他の例において、公知の構造及び装置は実施例の説明を容易にするためにブロックダイアグラムの形態で提供される。
【００３３】
本明細書おいて用いられる用語「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」等はコンピューター関連エンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ソフトウェアやハードウェアの組み合わせ、またはソフトウェアの実行を指す。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上において実行される処理過程、プロセッサ、オブジェクト、実行スレッド、プログラム、及び／またはコンピューターになり得るが、これらに限られない。例えば、コンピューティング装置で実行されるアプリケーションやコンピューティング装置もすべてコンポーネントになり得る。一つ以上のコンポーネントは、プロセッサ及び／または実行スレッド内に常駐することができ、一つのコンポーネントは、一つのコンピューター内でローカル化されることができ、または２つ以上のコンピューターにおいて配分されることができる。また、このようなコンポーネントはその内部に保存された多様なデータ構造を持つ多様なコンピューター可読媒体から実行できる。コンポーネントは例えば一つ以上のデータパケットを持つ信号（例えば、ローカルシステム、分散システムにおいて異なるコンポーネントと相互作用する一つのコンポーネントからデータ及び／または信号を通じて異なるシステムとインターネットのようなネットワークを通じたデータ）によってローカル及び／または遠隔処理を通じて通信できる。
【００３４】
ここに示された実施例に関する説明は本開示の技術分野における通常の知識を持つ者が本開示を利用したりまたは実施できるように提供される。このような実施例に対する多様な変形は本開示の技術分野における通常の知識を持つ者に明らかなものであり、ここに定義された一般的な原理は本開示の範囲を逸脱することなく異なる実施例に適用されることができる。従って、本開示はここに示された実施例に限られることなく、ここに示された原理及び新規な特徴と一貫する最広義の範囲で解釈されるべきである。
【００３５】
本明細書において用いられる用語「電流パルス発生装置」と「探査電流発生装置」とは、しばしば相互置換可能な形で使われることができる。また、本明細書おいて用いられる用語「電圧パルス発生装置」と「漏電検出電圧信号発生装置」とはしばしば相互置換可能な形で使われることができる。
【００３６】
本発明は電力線の途中で中性線を接地する多数の「電力線ＰＥＮ」（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｅａｒｔｈｅｄ  Ｎｅｕｔｒａｌ）を持つ中性線多重接地（ＭＥＮ、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅａｒｔｈｅｄ Ｎｅｕｔｒａｌ）環境において、効率の高い漏電探査を行うために、探査対象を限定できるように、漏電疑い区域（Ｓｕｓｐｉｃｉｏｕｓ ｅａｒｔｈ ｌｅａｋｉｎｇ ａｒｅａ）と漏電元情報を提供する装置及び方法に関する発明である。
【００３７】
商用電源が充電された電力設備と近接して常に存在する寄生電圧源、つまり電力線と静電または磁場結合された導電体が持つ誘起電圧または中性線多重接地によって中性線帰還電流が大地へ流れて発生する漂遊電圧を、実際の漏電電圧と区分するためにそのような事例の波形を測定した結果、図７または図８に示すような形状を持つことが分かった。つまり、電力設備の絶縁不良によって大地へ流れ込んだ商用電源によって真の漏電位置で電位が上昇した接地電圧の波形は、図６に示すような電力周波数を含有する純粋なサイン波形になるが、寄生電圧によるものはこれとは違って位相と大きさが異なる多数の成分が合成された波形を持つようになる。
【００３８】
図３に示すように、地中漏電点（２０７）において商用電源は、比較的に高い内部インピーダンスを持っており、地表面に到達するまでＲ１を通じた電圧降下が発生するが、測定点での接地電圧は、図６のように外部の雑音等を含まない純粋な単一電力周波数（５０または６０Ｈｚ）の特性を持つサイン波の特性を持つ。
【００３９】
このような点を踏まえて従来の技術では図２のように電力周波数（５０または６０Ｈｚ）電圧値（Ｖｆ）に対する全体電圧値（Ｖ１）の割合である含有率と、接地電圧が実電圧であるか否かを確認する電圧の変動率を求めて漏電を判定したが、寄生電圧（誘起、漂遊電圧）によって接地電圧が上昇される箇所を区別できず、これを真の漏電と判定する問題点が発生した。
【００４０】
図７は、寄生電圧波形の一例を示している。電力周波数である６０Ｈｚの波形に近いが含有率が８５％未満であるため寄生電圧と判断して問題ないが、図８では寄生電圧が純粋な波形ではなく、ディストーションを含め歪んだ波形にも関わらず含有率が８５％以上を維持しているため真の漏電と誤認されている事例を示すものである。
【００４１】
図９は、図８を区分するために漏電点の位置で接地電圧のゼロクロッシングの回数を数える（カウントする）方法と、フーリエ変換後の電力周波数及びその高調波の大きさを示している。
【００４２】
図１０は、図９と同様の方法で寄生電圧源埋設位置で接地電圧のゼロクロッシングの回数を数える方法とフーリエ変換後の電力周波数及びその高調波の信号大きさを示している。
【００４３】
図９及び図１０に示すように、入力された接地電圧について含有率以外に追加でゼロクロッシングの回数をカウントすることで、図７に示すような寄生電圧が８５％以上の含有率を持っているとしても、実例においては５サイクルの間ゼロクロッシングの回数を数える場合、真の漏電では１０回のゼロクロッシングカウント（ＺＣＣ、Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｃｏｕｎｔ）を持つようになるが、寄生電圧は１０回を超過するＺＣＣを持つようになるため入力された寄生電圧を区別できるようにする。
【００４４】
しかし、図７に示すような波形から真の漏電電圧であるか否かを判断するために電圧値０点を交差するＺＣＣ（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｃｏｕｎｔ）を数えることで判定したが、基本周波数に類似したＺＣＣを持っており誤判定の可能性があるため、純粋なサイン波ではなく歪み（ディストーション）を含む波形を正確に判断するために必要に応じてＺＣＣの代わりにディストーション（歪み）の回数をカウント（ＤＣ、Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｕｎｔ）して図７に示すような電力周波数の形状を持つ歪み波形を持つ寄生電圧を識別できるようにした。
【００４５】
図１１は、歪み波形のディストーションカウント箇所を説明している。
【００４６】
図１２は、図１１のようにディストーションが発生する箇所の数字をカウントするための方法を説明している。つまり、現在の信号値と従来の信号値の差を求めて極性が反転された場合、１カウントを追加するようにし図１３はフローチャートで５サイクルの間ＤＣカウント業務の流れを説明している。例えば、直前のサンプリング信号値が前々のサンプリング信号値より大きい場合、現在のサンプリング信号値と直前のサンプリング信号値を比較して極性が反転された場合１カウントを追加できる。また直前のサンプリング信号値が前々のサンプリング信号値より小さい場合、直前のサンプリング信号値と前々のサンプリング信号値を比較でき、前述の比較結果前々のサンプリング信号値が直前のサンプリング信号値より大きいか同じである場合、現在のサンプリング信号値と直前のサンプリング信号値を比較して現在のサンプリング信号値が直前のサンプリング信号値より大きい場合、極性が反転されたと判断して１カウントを追加できる。つまり、前々の、直前の及び現在のサンプリング信号値の差を求めて極性を判断することで、５サイクルの間にカウント業務を行うことができる。前述のカウント業務の流れは一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【００４７】
本発明に基づく実例として、図２８は、波形の歪みを判断するとき、ＺＣＣまたはＤＣを選択できる画面（６０）であり、ＺＣＣ（６１）を選択せずＤＣ（６２）を選択した場合には、値の差分の大きさ（ＤＣをカウントするための極性反転を決定するサンプル差の大きさ）を画面６３で設定する必要がある。実例においては、２，０６９のサンプル差で設定されていることが確認できる。
【００４８】
図２３と図２７のＤＣ Ｃｏｕｎｔ値（４８）について、真の漏電位置では１７になり、寄生電圧位置では４９になることを確認することができ、ＤＣのカウント数が８＜ＤＣ＜２８である場合は、真の漏電電圧と判定し、その範ちゅうを脱する場合は寄生電圧と判断して無視するようにした。
【００４９】
また図９のように、フーリエ変換した結果、真の漏電点では電力周波数である６０Ｈｚの基本周波数成分が大半を占めており、既存の方式である含有率８５％以上と一致するが、図１０のように、寄生電圧では６０Ｈｚの基本周波数成分は減っている反面、第３高調波である１８０Ｈｚを含む他の高調波成分が増加することを観察できる。
【００５０】
この結果に基づき、既存の含有率の正確度を向上させるために、入力接地電圧信号をハードウェアフィルタリングする代わりに、フーリエ変換後に次のように含有率及び電力周波数と高調波別ＴＨＤの閾値を指定して運営した。
【００５１】
以下は、図２１と図２５の真の漏電電圧及び寄生電圧をフーリエ変換したときの、電力周波数及び各奇数高調波スペクトラム電圧値測定表である。
【００５２】
【表１】
2020528561.tif 000005
【００５３】
【表２】
2020528561.tif 000006
前述の表１と表２の測定値に基づき、以下のように高調波歪み率を求めた結果は表３のようである。
【００５４】
【数３】
2020528561.tif 000007
【００５５】
【数４】
2020528561.tif 000008
【００５６】
【表３】
2020528561.tif 000009
【００５７】
上記の表３に示すような含有率と高調波別閾値を設定してこの閾値範囲内にある接地電圧信号だけを真の漏電電圧と判定し、このエリアを漏電元が存在し得る漏電疑い区域と判定するようにした。前述のように信号に含まれた電力周波数信号（基本周波数）の含有率及びＴＨＤ、ＺＣＣまたはＤＣを測定して本発明の実例のように漏電元の位置を探す方法及び装置に限られるのではなく、他の診断技術においても電力設備の絶縁不良位置を探す技術としても活用できると考えられる。
【００５８】
図１４は、本発明に基づく別途の漏電探査信号を伝送（送り込み）せず任意の大地にて自由に移動しながら漏電疑い区間を判断できる漏電検出装置（１０００）の漏電疑い区間探査構成を示している。従来とは違ってハードウェアフィルターを使用せず、フーリエ変換して基本周波数（６０Ｈｚ）の電圧（Ｖ１）と全体電圧（Ｖｔ）等を求めて含有率、ＴＨＤ等を求め、また波形の歪みを判断するためにＺＣＣまたはＤＣをカウントするようにした。
【００５９】
図１５は、図１４の機能である漏電疑い区間探査業務のフローチャートを示している。
【００６０】
図１５に示すように、漏電疑い区域を判定するためには、先ず、中性線と遠隔接地との間の接地電圧（Ｖ１）を測定して前述の接地電圧（Ｖ１）が閾値（５００ｍＶ）を超過して電力周波数成分（Ｖｆ）を一定の割合（０．８５５）以上含む含有率値を持つかどうかを判断することができる。また、漏電点の位置で接地電圧（Ｖ１）のゼロクロッシングの回数（１０回）を確認し、純粋なサイン波ではなく歪み（ディストーション）を含む波形を正確に判断するためにディストーション（歪み）の回数をカウント（ＤＣ、Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｕｎｔ）して８＜ＤＣ＜２８の場合、真の漏電電圧と判定し、その範ちゅうを脱する場合は寄生電圧と判断できる。また、前述の＜表３＞に示すように、各高調波別閾値範囲内にある接地電圧信号だけを真の漏電電圧と判断できる。つまり、前述の判断に対する満足の有無によって漏電元が存在し得る漏電疑い区域と判定でき、漏電疑い区間探査業務を終了できる。
【００６１】
図１６は、本発明に基づく前述の漏電疑い区間と判定された区間内にある電力設備（電力線）に漏電探査信号を伝送（送り込み）して一定の位置内において移動しながら漏電元の位置を判断できる漏電検出装置（１０００）の漏電点探査構成を示している。 
【００６２】
漏電点探査を行うとき、図３のように、漏電探査電圧及び電流信号を漏電疑い区間内における電力線（２０２、２０３）に送り込み、電力線に流れる漏電探査電流信号によって発生する磁場パルス信号（１１１、１１２）を大地上にて受信し、前述の電力線（２０２、２０３）の埋設経路に沿って移動しながら地表面にて漏電検出装置（１０００）を大地面に接触（１０５、１０６）して接地電圧を測定することで漏電点の位置を探す漏電探査を行う。詳しく説明すると、漏電疑い区間にある電力線（２０２、２０３）に漏電探査信号発生装置（３０２、３０３）をつなぎ、電流パルス信号装置（３０２）が伝送する電流信号によって発生する磁場パルス信号（１１１、１１２）を地上から検出して埋設経路に沿って移動し、地表面にて漏電検出装置（１０００）を大地面に接触（１０５、１０６）して接地電圧（２１２）を測定する。このとき経路探査時に使用していた磁場信号（１１１、１１２）を受け、次に発生する漏電探査電圧パルス信号（１１０）の発生時間に合わせて測定し漏電探査電圧パルス信号（１１０）に含まれたコーディング値を分析して真偽を把握しコーディング値が一致する場合、前述の漏電探査電圧パルス信号（１１０）の最大検出位置を漏電点と判定できる。
【００６３】
図１７は、図１６の構成を利用した漏電探査業務フローチャートを示している。
【００６４】
図１７に示すように、電流磁場信号を検出する場合、測定開始時間が提供され、接地電圧（Ｖｒｍｓ）、含有率、ＺＣＣ／ＤＣ及びＴＨＤを判別して漏電による接地電位上昇（つまり、真の漏電）を判定できる。また、真の漏電と判断される場合、探査信号発生装置（電流、電圧）を電力線につなげ、磁場信号を受信したら探査電圧信号の到達時間を把握し、漏電探査電圧信号コーディング値と一致するか否かで漏電探査電圧信号の最大値の位置を把握できる。
【００６５】
従来の技術と比べると、従来の技術ではハードウェアフィルタリングして電力周波数成分の大きさと全体電圧の割合を使用し含有率を算出しているのに対し、本発明では、漏電を判定するための含有率の正確度を高めるために、フーリエ変換後の電力周波数に対し高調波成分の合計（Ｔｏｔａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）を比較して含有率を計算することで正確度を向上させるとともに、さらに波形の歪みの度合いを把握できる機能を追加した。
【００６６】
また従来の技術では漏電疑い区間内において漏電点探査時に真の漏電元だけがあると仮定した上で、別途の寄生電圧フィルタリング機能を省略し、漏電探査電圧信号に含まれた信号の大きさだけを測定して判断したが、漏電疑い区間内においても寄生電圧が存在できることが分かるようになり、漏電点探査モードでも、従来とは違って入力接地電圧が真の漏電電圧であるかどうかを先ず確認してから、真の漏電電圧と判定された場合にのみ、漏電点探査結果によって漏電点警報が発生するようにした。
【００６７】
図１８は、本発明に基づき漏電疑い区域を探査した結果を位置別に示している。漏電点ではない所では接地電圧（Ｖｒｍｓ）、含有率、ＺＣＣ／ＤＣ及びＴＨＤ等が閾値に及ばず、正確に漏電点の位置で警報が発生することが分かる。
【００６８】
図１９は漏電点探査を行った結果を位置別に示している。漏電点で正確に赤い漏電警報とともに漏電探査信号が検出され最大位置を把握して漏電点と判定できるようになっており、たとえ図面の右の位置のように寄生電圧に接地電位が５００ｍＶ以上上昇しても、真の漏電電圧であるかどうかを識別するアルゴリズムの中で、ディストーションカウンターと第３高調波ＴＨＤの閾値を通過できず漏電警報が発生しないため、漏電探査信号が検出されたとしても、これは真の漏電ではないと判断され無視されるようにした。
【００６９】
次は、本発明に基づく漏電検出装置（１０００）の画面構成を説明する。
【００７０】
図２０から図２３までは、真の漏電電圧箇所にて測定した結果を示す画面である。図２０は、漏電疑い区間探査画面（２９）であり、Ｖ１（２１）は、全体高調波電圧の合計であり、Ｖｆ（２２）は、電力周波数である６０Ｈｚの基本周波数電圧でありＲ（２３）は、含有率を示している。またＺ（２４）は、ＺＣＣの回数であり、参照番号２５、２６、２７、２８は、ＴＨＤ及び奇数高調波別ＴＨＤが閾値を超過するかどうかを色で示している。つまり、参照番号２５、２６、２７、２８のように４つとも閾値の条件を満足しており、赤色で表示されることがあり得る。このようなすべての条件を満足すれば、利用者は当該位置の近くに真の漏電元が存在すると判定して漏電警報（３３）を表示し、それから次のステップである漏電点探査業務を行う。
【００７１】
図２１は、図２０のボタンＦＦＴ＿Ｖ（３１）を押したとき現れるフーリエ変換結果スペクトラム別の電圧値を示す。基本周波数（５）電圧は２．８９２６Ｖ（２）であり、全体電圧は３．０８Ｖ（１）であることが分かる。これを計算すると含有率（４）は、９４％であり、すべてのものが見えるわけではないが、装置はすべての条件を満足したと判断して漏電警報（３）を発生させている。
【００７２】
図２２は、図２０の波形（３２）ボタンを押すときに示す波形画面を図示した例示図である。測定する接地電圧の波形の形状を観察することができ、全体高調波電圧の合計であるＶ１（１１）、電力周波数である６０Ｈｚの基本周波数電圧であるＶｆ（１２）、含有率（１３）、ＺＣＣ（１５）及び漏電警報（１４）に関する情報を確認できる。
【００７３】
図２３は、図２０に示すような場所において、漏電疑い区間と判定された電力線に探査信号装置をつなげた上で、漏電信号の最大点でキャプチャーした画面を図示した例である。漏電信号値は、４，６２５（４１）を示しており、それに基づくコーディング値（５６、５７）を示している。その他の事項は、真の漏電電圧であるかどうかを把握することで、図２０と同様である。
【００７４】
図２４乃至図２７は、寄生電圧を測定した結果を示す画面の一例である。図２４は、寄生電圧によって電位が上昇した接地電圧を測定して漏電疑い区間であるかどうかを探査する画面（２９）であり、残りの説明は図２０と同様である。しかし、全体接地電圧Ｖ１（２１）は、閾値である５００ｍＶに及ばず、また含有率Ｒ（２３）も８５％に至っていない。ディストーションカウントは４９回となっており、ＴＨＤのほとんども閾値を満足できないことを確認できる。
【００７５】
図２５は、図２４で接地電圧をフーリエ変換した結果を示している。含有率（４）が８２％と基本周波数スペクトラム電圧（５、２）値が比較的に低い代わりに、第３高調波電圧（６）値が高くなっていることを確認することができ、すべての条件を満足していないため、漏電警報（３）は、発生しない。
【００７６】
図２６は、図２４の波形（３２）を選択して入力したとき現れる接地電圧波形を図示するものである。図２６に示すように、純粋なサイン波ではなく歪みが多く含まれている波形であることが分かり、これについて、さらに下段のディストーションカウント（１５）が、５サイクルの間に４７回カウントされたということを考えると、純粋なサイン波形ではなく、歪みが大きい寄生電圧であることを、波形を見なくてもＤＣカウント（１５）だけで容易に判定できるようにした。また、漏電警報（１４）が発生しないことを確認でき、全体接地電圧Ｖ１（１１）、基本周波数電圧Ｖｆ（１２）、及び含有率（１３）は、図２４に示すものと同様に現れることが可能である。
【００７７】
図２７は、図２４の場所で漏電疑い区間と判定されてはいないが、従来の技術のように、誤判定が起きるのではないかを確認するために、電力線に探査信号装置をつなげて漏電信号の最大点でキャプチャーした画面に関する例示図である。漏電信号値は、寄生電圧によって４，６２５（４１）を指しているが、コーディング値が一致していないため表示されず、ＤＣカウントが４９（４８）及び含有率が８０％（４９）等と真の漏電電圧ではないことが分かり、たとえ寄生電圧に含まれた漏電電圧信号を検出したとしても、その他の真の漏電電圧判定ロジックを通ることができず、漏電信号は無視され漏電点と判定できないように漏電警報を発生しない。
【００７８】
図２８は、接地電圧波形の歪み等を判定するためにＺＣＣまたはＤＣをカウントすることを選択する画面である。
【００７９】
このように本発明では、商用電源を伝送したり貯蔵する電力設備の絶縁不良により電力の一部が意図とは違って大地へ流れ込み接地電圧を上昇させる位置を探すための技術を示しており、従来とは違って大地にて測定した電圧をフーリエ分析して 高調波別電圧の構成を比較し、また波形の歪みの度合いを比較して真の漏電電圧と判定される場合にのみ漏電点を探査し、その結果に基づいて補修することで、善良な通行人等が感電による人命事故に見舞われることを、事前に精密探査を行うことで予防できるというメリットがある。
【００８０】
図２９は、本発明の他の実施例に基づく漏電検出装置のブロック図である。
【００８１】
図２９を参照すると、漏電検出装置（１０００）は、接地電圧を測定して予め設定された条件を満足する場合に、測定された接地電圧を電力線の漏電によって発生されたと判断できる。具体的に、中性線を接地する多数の電力線ＰＥＮ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｅａｒｔｈｅｄ  Ｎｅｕｔｒａｌ）を持つ中性線多重接地（ＭＥＮ、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅａｒｔｈｅｄ Ｎｅｕｔｒａｌ）環境で、漏電検出装置（１０００）は、任意の電力線ＰＥＮで接地電圧を測定できる。漏電疑い区域と判断される場合、漏電検出装置（１０００）は、探査電流発生装置から発生した磁場信号を受信して漏電疑い区域内の電力線が埋設された経路に沿って接地電圧を測定できる。埋設された経路に沿って測定された接地電圧は、漏電検出電圧信号発生装置から発生した漏電検出電圧信号を含んでおり、漏電検出装置（１０００）は、漏電検出電圧信号に基づき、電力線にて漏電が起きた地点である漏電点を判断することができる。このような漏電検出装置（１０００）は、接地電圧測定部（１１１０）、ＡＤＣ部（１１２０）、実効値演算部（１１３０）、フーリエ変換部（１１４０）、含有率演算部（１１５０）、高調波歪曲率演算部（１１６０）、ゼロクロッシング算定部（１１７０）、ディストーション算定部（１１８０）、漏電疑い区域判断部（１１９０）、磁場信号受信部（１２１０）、漏電検出電圧信号受信部（１２２０）、電力線埋設経路探索部（１２３０）、漏電点判断部（１２４０）及びディスプレイ部（１３００）を含むことができる。
【００８２】
漏電検出装置（１０００）の接地電圧測定部（１１１０）については図３０を参照しながら具体的に説明をする。
【００８３】
図３０は、本発明の異なる実施例において接地電圧を測定する方法を説明した例である。
【００８４】
図３０を参照すると、接地電圧測定部（１１１０）は、接地電圧を測定できる。具体的に、接地電圧測定部（１１１０）は、地表面上の任意の地点である測定点ａと接続する電極、測定点ａと相違する地表面上の任意の地点である測定点ｂと接続する電極、測定点ａと測定点ｂの２点間と並列につながっている抵抗アレイ及び抵抗アレイ両端の間の電圧を測定する電圧測定部を含むことができる。
【００８５】
より具体的には、地中において電力線の漏電が発生する場合、漏電電流は最短距離にある電力線ＰＥＮに帰還されるように設定される。接地電圧測定部（１１１０）は、電力供給用電圧線（相線）の絶縁不良に基づくＡＣ商用電源（大韓民国の場合にＡＣ６０Ｈｚ ２２０Ｖ）の漏電電流及び大地抵抗（Ｒｇ）の大きさに比例してＡＣ商用電源の漏電によって発生する接地電圧を測定できる。
【００８６】
例えば、図３０に示すように、ＡＣ商用電源の漏電電流によって位置ａと位置ｂとで電力線ＰＥＮまで大地抵抗（Ｒｇ）値によってそれぞれＡＣ商用電源の漏電による位置別接地電位ａと接地電位ｂの値を持って土壌に分布する。漏電検出装置（１０００）は、漏電元を検出するために地中にある土壌の位置別の接地電位ａ、ｂを直接測定できず、その代わりに地表面の測定点ａ、ｂでＡＣ商用電源接地電位を測定できる。
【００８７】
地中の位置別接地電位ａ、ｂは地表面の測定点ａ、ｂに到達するまで大地抵抗、包装層（アスファルト）抵抗、そして電極と地表面との間の接触抵抗等を含む抵抗（Ｒp）の影響を受けるようになる。
【００８８】
図面上段のＡＣ商用電源接地電位分布グラフのように地表面下の位置別接地電位ａ、ｂが２つのＲp（２ｘＲp）を通過しながら電位値が変更されて測定点ａ、ｂに到達するようになる。
【００８９】
前述のように抵抗（Ｒp）の影響で地表面にて電位値が変化し、電極間の距離が短く電位差値の振幅が狭く区分が難しいという問題点があった。これを解決するために、電力線ＰＥＮと等電位のボンディングされた金属体の表面（例えば、マンホール蓋）を測定点ａとして電極をつなげる。つまり、電力線ＰＥＮを持つ構造物でマンホール蓋に示すような導電性金属体は接地された中性線とボンディングされ導電体間の電位差がなく等電位が維持されるように施工されており、接地電圧測定部（１１１０）は、中性線電圧を測定基準電圧にして接地電圧を測定する。
【００９０】
このように中性線接地された電力線ＰＥＮで等電位ボンディングされた中性線電圧を接地電圧の測定基準電圧にする場合、測定点ａにおける抵抗（Ｒp）の影響を減らすことができ、安定的で大きい振幅の電位差値を持つ接地電圧を測定できる。また従来の技術のように電力線ＰＥＮが設置された構造物内部に出入りする必要がなくなり作業環境改善及び作業時間を節約できる。前述の接地電圧を測定する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【００９１】
図２９を再び参照すると、漏電検出装置（１０００）のＡＤＣ部（１１２０）は、測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換する。
【００９２】
具体的に、接地電圧測定部（１１１０）にて測定された接地電圧はアナログの値を持ち、ＡＤＣ部（１１２０）は、測定された接地電圧値をサンプリングしてデジタル値に変換して出力する。
【００９３】
漏電検出装置（１０００）の実効値演算部（１１３０）は、デジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算する。
【００９４】
ＡＣ商用電源の漏電によって発生した接地電圧は電力線周辺に寄生する誘起電圧または漂遊電圧によって発生した接地電圧より大きい値を持つ。従って、実効値演算部（１１３０）にて演算された接地電圧の実効値が予め設定された閾値の電圧値（例えば、５００ｍＶ）より大きい値を持つ場合に、測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。
【００９５】
漏電検出装置（１０００）のフーリエ変換部（１１４０）は、接地電圧の実効値に基づき、測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数――ＡＣ商用電源の電力周波数――の整数倍の高調波成分別の電圧を演算できる。
【００９６】
漏電検出装置（１０００）が測定した接地電圧が電力線の漏電によって発生されても寄生電圧、大地抵抗等の外乱によって高調波成分を含むことができる。従って、高調波成分によって測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したことか判断することが難しいため接地電圧が高調波成分をどれほど含んでいるか分析する必要がある。フーリエ変換部（１１４０）は、測定された接地電圧をフーリエ変換してＡＣ商用電源（大韓民国の場合にＡＣ６０Ｈｚ ２２０Ｖ）の電力周波数である６０Ｈｚを基本周波数にして基本周波数を持つ電圧値と基本周波数の整数倍の高調波成分別の電圧値を演算できる。
【００９７】
前述のように、図９及び図１０を再び参照すると測定された接地電圧をフーリエ変換部は基本周波数の整数倍の高調波成分別の電圧値を演算できる。図９に図示された、測定された接地電圧が高調波成分である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ等基本周波数の整数倍を持つ電圧より基本周波数である６０Ｈｚを持つ電圧を多く含んでおり、外乱等による高調波の影響が少なかったことが分かる。従って、測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。その反面、図１０に図示された、測定された接地電圧が高調波成分である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ等の基本周波数の整数倍を持つ電圧を多く含んでおり、外乱等による高調波の影響が多かったことが分かる。従って、測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断できない。
【００９８】
フーリエ変換部（１１４０）にて変換された高調波成分別の電圧値に基づき、含有率演算部（１１５０）は、高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率を演算できる。また、高調波成分別の電圧値に基づき、高調波歪曲率演算部（１１６０）は、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算できる。
【００９９】
漏電検出装置（１０００）の含有率演算部（１１５０）は、高調波成分別の電圧に基づき、高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率（Ｖ１／Ｖｔ）を演算できる。
【０１００】
含有率演算部（１１５０）にて演算した含有率が高いほど測定された接地電圧は基本周波数に対する成分を多く持っていることが分かる。従って、含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過する場合に、測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。
【０１０１】
前述したように、表１及び表２を再び参照すると、表１で全体電圧に対する基本周波数成分を持つ電圧の含有率は予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過するが、表２で全体電圧に対する基本周波数成分を持つ電圧の含有率は予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過できない。従って、表１で測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。前述の含有率に基づき、接地電圧が漏電によって発生したものであると判断する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【０１０２】
漏電検出装置（１０００）の高調波歪曲率演算部（１１６０）は、高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算できる。
【０１０３】
全体高調波歪曲率は前述の式３によって演算されることができる。高調波成分別歪曲率は前述の式４によって演算されることができる。全体高調波歪曲率及び高調波成分別歪曲率が高いほど高調波成分を多く含んでいることを示す。
【０１０４】
高調波歪曲率演算部（１１６０）が演算した全体高調波歪曲率が予め設定された歪曲率未満であり、高調波成分辺歪曲率が予め設定された歪曲率未満の場合、測定された接地電圧に対する高調波の影響が少なかったと判断されることができる。測定された接地電圧に対する高調波の影響が少なかったと判断される場合、測定された接地電圧に基づき実効値、含有率及びゼロクロッシングの回数を算定して接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したものであると判断できる正確度及び信頼度が高まることが期待できます。
【０１０５】
漏電検出装置（１０００）のゼロクロッシング算定部（１１７０）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述のデジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定することができる。ここで、予め設定された時間（Ｔ１）は、ＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間になり得る。
【０１０６】
ゼロクロッシング算定部（１１７０）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に、接地電圧の極性が変わる場合に前述の零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシングの回数を算定することができる。
【０１０７】
ゼロクロッシング算定部（１１７０）が算定したゼロクロッシング回数は測定された接地電圧がＡＣ商用電源の電力周波数である基本周波数成分を多く含んでおり、測定された接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したと判断されることができる。
【０１０８】
例えば、予め設定された時間（Ｔ１）をＡＣ商用電源の周期の５倍に設定できる。このような場合にＡＣ商用電源のゼロクロッシング回数は１０回である。測定された接地電圧のゼロクロッシング回数が１０回である場合には接地電圧は６０Ｈｚ成分を多く含んでおり、測定された接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したと判断されることができる。その反面、測定された接地電圧のゼロクロッシング回数が１０回を超過する場合には接地電圧が６０Ｈｚより大きい周波数成分を多く含んでおり、これは高調波の影響または寄生電圧によって発生した接地電圧と判断されることができる。
【０１０９】
また、前述したように、図７を再び参照すると、測定された接地電圧が電力周波数である６０Ｈｚの波形に近いが、含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）未満の場合に該当し接地電圧が漏電によって発生したものではない寄生電圧によって発生したと判断されることができる。図８を再び参照すると、測定された接地電圧が含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過するが、電力周波数である６０Ｈｚの波形に類似しておらず、事前に設定された時間（Ｔ１）の間にＡＣ商用電源のゼロクロッシングの回数を接地電圧のゼロクロッシング回数が超過し、高調波の影響または寄生電圧によって発生した接地電圧と判断されることができる。
【０１１０】
前述のゼロクロッシング回数に基づき、接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したものであると判断する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【０１１１】
漏電検出装置（１０００）のディストーション算定部（１１８０）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述の測定された接地電圧に高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生した回数であるディストーション回数を算定することができる。ここで、予め設定された時間（Ｔ１）は、ＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間になり得る。
【０１１２】
ディストーション算定部（１１８０）がディストーション回数を算定する具体的な方法について図３１及び図３２を参照しながら説明する。
【０１１３】
図３１は本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法を説明した例である。
【０１１４】
図３１を参照すると、ディストーション算定部（１１８０）は、サンプリングして変換された第１接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第２接地電圧のデジタル値の第１変化量の極性及び第２接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第３接地電圧のデジタル値の第２変化量の極性が異なる場合、高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生したことと判断し、ディストーション回数を算定することができる。例えば、第１接地電圧のデジタル値が５０ｍＶであり次のサンプリングされた第２接地電圧のデジタル値が５３ｍＶである場合に第１変化量は（＋）３ｍＶで極性が陽性である。次のサンプリングされた第３接地電圧のデジタル値が５２ｍＶである場合に第２変化量は（−）１ｍＶで極性が陰性である。このような場合に、第１変化量の極性と第２変化量の極性が異なる場合に該当し、高調波によるディストーションが発生したことと判断し、ディストーションの回数を算定することができる。
【０１１５】
図３２は、本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法に関するフローチャートである。
【０１１６】
図３２を参照すると、ディストーション算定部（１１８０）は、第１変化量の極性と第２変化量の極性が異なる場合、ディストーション回数を１回算定することができる。予め設定された時間（Ｔ１）の間に算定されたディストーション回数の総計が予め設定されたディストーション回数未満の場合、測定された接地電圧に対する高調波の影響は少なかったと判断する。測定された接地電圧に対する高調波の影響が少なかったと判断される場合、測定された接地電圧に基づき実効値、含有率及びゼロクロッシング回数を算定して接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したものであると判断できる正確度及び信頼度が高くなり得る。
【０１１７】
再び図２９を参照すると、漏電検出装置（１０００）の漏電疑い区域判断部（１１９０）は、接地電圧の実効値、電圧含有率、全体高調波歪曲率、高調波成分別歪曲率、ゼロクロッシング回数及びディストーション回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、接地電圧をＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、判断結果に基づき、接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断できる。
【０１１８】
より具体的には、漏電疑い区域判断部（１１９０）は、接地電圧の実効値が予め設定された閾値の電圧値を超過し、電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過し、全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であり、高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であり、ゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致し、ディストーションの回数が予め設定された回数未満の場合、接地電圧をＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断できる。前述の漏電疑い区域を判断する方法は一例に過ぎず。本開示はこれに限られない。
【０１１９】
電力線ＰＥＮにて測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと漏電疑い区域判断部（１１９０）が判断すると、漏電点判断部（１２４０）は、接地電圧を測定した電力線ＰＥＮ地中に埋設された電力線の経路に沿って行き電力線にて実際の漏電が起きた地点を漏電点と判断できる。
【０１２０】
漏電検出装置（１０００）の磁場信号受信部（１２１０）は、探査電流発生装置から発生する磁場信号を受信できる。
【０１２１】
前述したように、探査電流発生装置は漏電疑い区域内の電力線及び中性線に電流信号を送り込んで、電力線及び中性線に流れる探査電流によって発生する磁場信号を地上にて磁場信号受信部（１２１０）が受信できる。
【０１２２】
磁場信号受信部（１２１０）は、複数の磁場センサーを備え、磁場信号極性及び磁場信号の大きさを受信できる。
【０１２３】
漏電検出装置（１０００）の電力線埋設経路探索部（１２３０）は、受信された磁場信号に基づき、漏電疑い区域に埋設された電力線の経路を探索できる。
【０１２４】
例えば、電力線埋設経路探索部（１２３０）は、磁場信号の大きさが最大点である地点を埋設された電力線経線路と判断することができる。また、電力線埋設経路探索部（１２３０）は、磁場信号極性に基づき、電力線が埋設された経路の方向を探索できる。
【０１２５】
漏電検出装置（１０００）の漏電検出電圧信号受信部（１２２０）は、漏電検出電圧信号発生装置から発生する漏電検出電圧信号を受信できる。
【０１２６】
前述したように、漏電検出電圧信号発生装置はＤＣパルス電圧である漏電検出電圧信号を電力線に伝送する。電力線が漏電される場合に、ＡＣ商用電源に漏電検出電圧信号が含まれており接地電圧が測定される。接地電圧測定部（１１１０）によって測定された接地電圧は高調波成分も含んでおり、接地電圧にてパルス電圧成分が漏電検出電圧信号であるか高調波成分であるかの判断が難しい。従って、探査電流発生装置で探査電流を伝送する時間において予め設定された時間以降漏電検出電圧信号発生装置で漏電検出電圧信号を伝送する。磁場信号受信部（１２１０）が受信した探査電流によって発生した磁場信号を受信した時間に基づき、漏電検出電圧信号受信部（１２２０）は、予め設定された時間以降測定された接地電圧にてパルス電圧成分を漏電検出電圧信号で検出できる。
【０１２７】
漏電検出装置（１０００）の漏電点判断部（１２４０）は、漏電検出電圧信号に基づき、埋設された電力線の漏電点を判断することができる。
【０１２８】
漏電点判断部（１２４０）は、漏電検出電圧信号の受信の有無によって論理値を設定し、設定された論理値と、漏電検出電圧信号発生装置で発生させた漏電検出電圧信号の論理値とが一致し、漏電検出電圧信号の大きさが最大値となる地点を漏電点と判断できる。
【０１２９】
漏電点判断部（１２４０）が電力線埋設経路に沿って移動し電力線の漏電点を判断する具体的な説明を以下に図３３及び図３４を参照しながら説明する。
【０１３０】
図３３は本発明の異なる実施例に基づく磁場信号受信及び漏電検出電圧信号受信のためのプロトコルの説明図である。
【０１３１】
図３３を参照しながら具体的な例えば、磁場信号受信部（１２１０）が探査電流発生装置から発生した非連続特性を持つ磁場信号『０１０１０００』を受信する場合に、電力線埋設経路探索部（１２３０）は、磁場信号開始時間を設定する。電力線埋設経路探索部（１２３０）は、磁場信号開始時間以降に電力周波数サイクル間隔を置いて磁場信号値を測定して磁場信号極性及び大きさに基づき、電力線埋設経路を探索する。漏電検出装置（１０００）は、電力線埋設経路上の大地にて接地電圧を測定して経路に沿って移動する。漏電検出電圧信号受信部（１２２０）は、電力線が埋設された経路上において測定された接地電圧にて漏電検出電圧信号を受信する。漏電点判断部（１２４０）は、漏電検出電圧信号に含まれた論理値を分析して論理値『１』であるとき漏電検出電圧信号の大きさを比較して漏電検出電圧信号が最大値となる地点を漏電点と判断する。
【０１３２】
図３４は、本発明の異なる実施例に基づく漏電検出電圧信号開始時間の通知と漏電検出電圧信号が測定された時間との関係を示す例である。
【０１３３】
図３４を参照すると、三相電源はそれぞれ１２０°の位相差を持ってサイン波電圧波形が繰り返される。探査電流発生装置が探査電流信号をＣ相電力線に伝送する場合に、漏電検出電圧信号発生装置は位相が１２０°遅いＡ相電力線に漏電検出電圧信号を伝送する。探査電流信号を伝送した時間から予め設定した時間（例えば、探査電流信号を伝送した時間より１／３サイクル以降の時間）以降漏電検出電圧信号を伝送する。探査電流信号は磁場信号を発生させて、磁場信号受信部（１２１０）が磁場信号を受信する場合に、漏電検出電圧信号受信部（１２２０）は、磁場信号受信部（１２１０）が磁場信号を受信した時間より予め設定された時間（例えば、探査電流信号を伝送した時間より１／３サイクル以降の時間）以降漏電検出電圧信号を受信する。
【０１３４】
漏電検出装置（１０００）のディスプレイ部（１３００）は、測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電により発生したことかディスプレイできる。
【０１３５】
図２０乃至図２８を再び参照すると、前述したように、ディスプレイ部（１３００）は、電力周波数の電圧大きさ及び高調波成分別の電圧を合算した電圧大きさをディスプレイできる。また、ディスプレイ部（１３００）は、測定された接地電圧の含有率、ゼロクロッシング回数、ディストーション回数をディスプレイできる。また、ディスプレイ部（１３００）は、高調波成分別の電圧の大きさをディスプレイすることができ、高調波成分別歪曲率が予め設定された歪曲率未満であるかどうかを色の区分でディスプレイできる。また、ディスプレイ部（１３００）は、漏電検出電圧信号の論理値をディスプレイすることができ、漏電した上の電力線をディスプレイできる。
【０１３６】
図３５は本発明のさらなる実施例に基づき、異なる漏電疑い区域を判定する方法に関するフローチャートである。
【０１３７】
漏電検出装置（１０００）は、接地電圧を測定できる（Ｓ１１０１）。具体的に、地中において電力線の漏電が発生する場合、漏電電流は最短距離にある電力線ＰＥＮへ帰還されるように設定される。漏電検出装置（１０００）は、電力供給用電圧線（相線）の絶縁不良に基づくＡＣ商用電源（大韓民国の場合にＡＣ６０Ｈｚ２２０Ｖ）の漏電電流及び大地抵抗（Ｒｇ）の大きさに比例してＡＣ商用電源の漏電によって発生する接地電圧を測定できる。
【０１３８】
漏電検出装置（１０００）は、測定された接地電圧をサンプリングしてデジタル値に変換する（Ｓ１１０２）。
【０１３９】
具体的に、漏電検出装置（１０００）が測定した接地電圧はアナログの値を持ち、漏電検出装置（１０００）は、測定された接地電圧値をサンプリングしてデジタル値に変換して出力する。
【０１４０】
漏電検出装置（１０００）は、デジタル値に変換された接地電圧の実効値を演算する（Ｓ１１０３）。
【０１４１】
ＡＣ商用電源の漏電によって発生した接地電圧は電力線周辺に寄生する誘起電圧または漂遊電圧によって発生した接地電圧より大きい値を持つ。従って、漏電検出装置（１０００）にて演算された接地電圧の実効値が予め設定された閾値の電圧値（例えば、５００ｍＶ）より大きい値を持つ場合に、測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。
【０１４２】
漏電検出装置（１０００）は、接地電圧の実効値に基づき、測定された接地電圧をフーリエ変換して基本周波数――ＡＣ商用電源の電力周波数――の整数倍の高調波成分別の電圧を演算できる（Ｓ１１０４）。
【０１４３】
漏電検出装置（１０００）が測定した接地電圧が電力線の漏電によって発生されても寄生電圧、大地抵抗等外乱によって高調波成分を含むことができる。従って、高調波成分によって測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したことか判断することが難しいため接地電圧が高調波成分をどれほど含んでいるか分析する必要がある。
【０１４４】
漏電検出装置（１０００）は、測定された接地電圧をフーリエ変換してＡＣ商用電源（大韓民国の場合にＡＣ６０Ｈｚ２２０Ｖ）の電力周波数である６０Ｈｚを基本周波数にして基本周波数を持つ電圧値と基本周波数の整数倍の高調波成分別の電圧値を演算できる。
【０１４５】
前述したように、図９及び図１０を再び参照すると測定された接地電圧に対しフーリエ変換部は基本周波数の整数倍の高調波成分別の電圧値を演算できる。図９に図示された、測定された接地電圧が高調波成分である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ等基本周波数の整数倍を持つ電圧より基本周波数である６０Ｈｚを持つ電圧を多く含んでおり、外乱等による高調波の影響が少なかったことが分かる。従って、測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。その反面、図１０に図示された、測定された接地電圧が高調波成分である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ等基本周波数の整数倍を持つ電圧を多く含んでおり、外乱等による高調波の影響が多かったことが分かる。従って、測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断できない。
【０１４６】
漏電検出装置（１０００）は、高調波成分別の電圧に基づき、高調波成分別の電圧を合算した電圧に対する基本周波数に係る電圧の含有率（Ｖ１／Ｖｔ）を演算できる（Ｓ１１０５）。
【０１４７】
漏電検出装置（１０００）にて演算した含有率が高いほど測定された接地電圧は基本周波数に対する成分を多く持っていることが分かる。従って、含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過する場合に、測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。
【０１４８】
前述したように、表１及び表２を再び参照すると、表１において全体電圧に対する基本周波数成分を持つ電圧の含有率は予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過するが、表２において全体電圧に対する基本周波数成分を持つ電圧の含有率は予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過できない。従って、表１において測定された接地電圧はＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断されることができる。前述の含有率に基づき、接地電圧が漏電によって発生したものであると判断する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【０１４９】
漏電検出装置（１０００）は、高調波成分別の電圧に基づき、全体高調波歪曲率（Ｔｏｔａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び高調波成分別歪曲率（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を演算できる（Ｓ１１０６）。
【０１５０】
全体高調波歪曲率は前述の式３によって演算されることができる。高調波成分別歪曲率は前述の式４によって演算されることができる。全体高調波歪曲率及び高調波成分別歪曲率が高いほど高調波成分を多く含んでいることを表す。
【０１５１】
漏電検出装置（１０００）が演算した全体高調波歪曲率が予め設定された歪曲率未満であり、高調波成分別歪曲率が予め設定された歪曲率未満の場合、測定された接地電圧に対する高調波の影響が少ないと判断されることができる。測定された接地電圧に対する高調波の影響が少なかったと判断される場合、測定された接地電圧に基づき実効値、含有率及びゼロクロッシング回数を算定して接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したものであると判断できる正確度及び信頼度が高くなり得る。
【０１５２】
漏電検出装置（１０００）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述のデジタル値に変換された接地電圧が零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシング（Ｚｅｒｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）の回数を算定することができる（Ｓ１１０６）。ここで、予め設定された時間（Ｔ１）は、ＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間になり得る。
【０１５３】
漏電検出装置（１０００）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に、接地電圧の極性が変わる場合に前述の零（Ｚｅｒｏ）電圧を通過するゼロクロッシングの回数を算定することができる。
【０１５４】
漏電検出装置（１０００）が算定したゼロクロッシング回数は測定された接地電圧がＡＣ商用電源の電力周波数である基本周波数成分を多く含んでおり、測定された接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したと判断されることができる。
【０１５５】
例えば、予め設定された時間（Ｔ１）をＡＣ商用電源の周期の５倍に設定できる。このような場合にＡＣ商用電源のゼロクロッシング回数は１０回である。測定された接地電圧のゼロクロッシング回数が１０回である場合には接地電圧は６０Ｈｚ成分を多く含んでおり、測定された接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したと判断されることができる。その反面、測定された接地電圧のゼロクロッシング回数が１０回を超過する場合には接地電圧が６０Ｈｚより大きい周波数成分を多く含んでおり、これは高調波の影響または寄生電圧によって発生した接地電圧と判断されることができる。
【０１５６】
また、前述したように、図７を再び参照すると、測定された接地電圧が電力周波数である６０Ｈｚの波形に近いが、含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）未満の場合に当たり接地電圧が漏電によって発生したものではない寄生電圧によって発生したと判断されることができる。図８を再び参照すると、測定された接地電圧は含有率が予め設定された含有率（例えば、８５％）を超過するが、電力周波数である６０Ｈｚの波形に類似しておらず、予め設定された時間（Ｔ１）の間にＡＣ商用電源のゼロクロッシングの回数を接地電圧のゼロクロッシング回数が超過し、高調波の影響または寄生電圧によって発生した接地電圧と判断されることができる。
【０１５７】
前述のゼロクロッシング回数に基づき、接地電圧がＡＣ商用電圧の漏電によって発生したものであると判断する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【０１５８】
漏電検出装置（１０００）は、予め設定された時間（Ｔ１）の間に前述の測定された接地電圧に高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生した回数であるディストーション回数を算定することができる（Ｓ１１０８）。ここで、予め設定された時間（Ｔ１）は、ＡＣ商用電源の周期の予め設定された整数倍の時間になり得る。
【０１５９】
漏電検出装置（１０００）がディストーション回数を算定する具体的な方法について図３１及び図３２を参照しながら説明する。
【０１６０】
図３１は本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法を説明した例である。
【０１６１】
図３１を参照すると、漏電検出装置（１０００）は、サンプリングして変換された第１接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第２接地電圧のデジタル値の第１変化量の極性及び第２接地電圧のデジタル値と次のサンプリング周期以降にサンプリングして変換された第３接地電圧のデジタル値の第２変化量の極性が異なる場合、高調波によるディストーション（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生したことと判断し、ディストーション回数を算定することができる。例えば、第１接地電圧のデジタル値が５０ｍＶであり次のサンプリングされた第２接地電圧のデジタル値が５３ｍＶである場合に第１変化量は（＋）３ｍＶであり極性が陽性である。次のサンプリングされた第３接地電圧のデジタル値が５２ｍＶである場合に第２変化量は（−）１ｍＶであり極性が陰性である。このような場合に、第１変化量の極性と第２変化量の極性が異なる場合に該当し、高調波によるディストーションが発生したことと判断し、ディストーションの回数を算定することができる。
【０１６２】
図３２は、本発明の異なる実施例に基づくディストーション回数を算定する方法に関するフローチャートである。
【０１６３】
図３２を参照すると、漏電検出装置（１０００）は、第１変化量の極性と第２変化量の極性が異なる場合、ディストーション回数を１回算定することができる。予め設定された時間（Ｔ１）の間に算定されたディストーション回数の総計が予め設定されたディストーション回数未満の場合、測定された接地電圧に対する高調波の影響は少なかったと判断する。測定された接地電圧に対する高調波の影響が少なかったと判断される場合、測定された接地電圧に基づき実効値、含有率及びゼロクロッシングの回数を算定して接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したものであると判断できる正確度及び信頼度が高くなり得る。
【０１６４】
漏電検出装置（１０００）は、接地電圧の実効値、電圧含有率、全体高調波歪曲率、高調波成分別歪曲率、ゼロクロッシング回数及びディストーション回数のうち、少なくともいずれか一つに基づき、接地電圧をＡＣ商用電源の漏電によって発生されたものと判断し、判断結果に基づき、接地電圧を測定したエリアを漏電疑い区域と判断できる。
【０１６５】
漏電検出装置（１０００）は、接地電圧の実効値が予め設定された閾値の電圧値を超過するか判断する（Ｓ１１０９）。
【０１６６】
漏電検出装置（１０００）は、接地電圧の実効値が予め設定された閾値の電圧値を超過する場合に、電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過するか判断する（Ｓ１１１０）。
【０１６７】
漏電検出装置（１０００）は、電圧含有率が予め設定された電圧含有率を超過する場合に、全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満であるかどうかを判断する（Ｓ１１１１）。
【０１６８】
漏電検出装置（１０００）は、全体高調波歪曲率が予め設定された全体高調波歪曲率未満の場合、高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満であるかどうかを判断する（Ｓ１１１２）。
【０１６９】
漏電検出装置（１０００）は、高調波成分別歪曲率が予め設定された高調波成分別歪曲率未満の場合、ゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致するか判断する（Ｓ１１１３）。
【０１７０】
漏電検出装置（１０００）は、ゼロクロッシング回数が予め設定された回数と一致する場合、ディストーションの回数が予め設定された回数未満であるかどうかを判断する（Ｓ１１１４）。
【０１７１】
漏電検出装置（１０００）は、ディストーションの回数が予め設定された回数未満の場合、接地電圧をＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断する（Ｓ１１１５）。
【０１７２】
前述の漏電疑い区域を判断する方法は一例に過ぎず、本開示はこれに限られない。
【０１７３】
図３６は本発明の異なる実施例に基づく漏電点を判定する方法に関するフローチャートである。
【０１７４】
電力線ＰＥＮにて測定された接地電圧がＡＣ商用電源の漏電によって発生したと判断すると、漏電検出装置（１０００）は、接地電圧を測定した電力線ＰＥＮ地中に埋設された電力線の経路に沿って行き電力線にて実際の漏電が起きた地点を漏電点と判断できる。
【０１７５】
先ず、漏電検出装置（１０００）は、探査電流発生装置から発生する磁場信号を受信できる（Ｓ１２０１）。
【０１７６】
前述したように、探査電流発生装置は漏電疑い区域内の電力線及び中性線に電流信号を送り込んで、電力線及び中性線に流れる探査電流によって発生する磁場信号を地上にて漏電検出装置（１０００）が受信できる。
【０１７７】
漏電検出装置（１０００）は、受信された磁場信号に基づき、漏電疑い区域に埋設された電力線の経路を探索できる（Ｓ１２０２）。
【０１７８】
例えば、漏電検出装置（１０００）は、磁場信号の大きさが最大点である地点を埋設された電力線経路と判断することができる。また、漏電検出装置（１０００）は、磁場信号極性に基づき、電力線が埋設された経路の方向を探索できる。
【０１７９】
漏電検出装置（１０００）は、漏電検出電圧信号発生装置から発生する漏電検出電圧信号を受信できる（Ｓ１２０３）。
【０１８０】
前述したように、漏電検出電圧信号発生装置はＤＣパルス電圧である漏電検出電圧信号を電力線に伝送する。電力線が漏電される場合に、ＡＣ商用電源に漏電検出電圧信号が含まれており接地電圧が測定される。漏電検出装置（１０００）によって測定された接地電圧は高調波成分も含んでおり、接地電圧にてパルス電圧成分が漏電検出電圧信号であるか高調波成分であるかの判断が難しい。従って、探査電流発生装置で探査電流を伝送する時間において予め設定された時間以降漏電検出電圧信号発生装置で漏電検出電圧信号を伝送する。漏電検出装置（１０００）は、受信した探査電流によって発生した磁場信号を受信した時間に基づき、予め設定された時間以降測定された接地電圧にてパルス電圧成分を漏電検出電圧信号で検出できる。
【０１８１】
漏電検出装置（１０００）は、漏電検出電圧信号の受信の有無によって論理値を設定できる（Ｓ１２０４）。
【０１８２】
漏電検出装置（１０００）は、設定された論理値と、漏電検出電圧信号発生装置で発生させた漏電検出電圧信号の論理値とが一致するか判断することができる（Ｓ１２０５）。
【０１８３】
漏電検出装置（１０００）は、設定された論理値と、漏電検出電圧信号の論理値と一致する場合、漏電検出電圧信号の大きさが最大値となる地点を漏電点と判断できる（Ｓ１２０６）。
【０１８４】
漏電検出装置（１０００）は、漏電検出電圧信号の大きさが最大値を持つと漏電検出電圧信号を受信した地点を漏電点と判断できる（Ｓ１２０７）。
【０１８５】
本開示の技術分野における通常の知識を持つ者は情報及び信号が任意の多様な異なる技術及び技法を利用して実現されることができることを理解できる。例えば、上記の説明において参照されることのできるデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、新ボール及びチップは、電圧、電流、電磁気波、磁場または粒子、光学場または粒子、またはこれらの任意の組み合わせによって実現されることができる。
【０１８６】
本開示の技術分野における通常の知識を持つ者はここに開示されている実施例について説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路及びアルゴリズムステップが電子ハードウェア、（便宜上、ここでは「ソフトウェア」と称される）多様な形態のプログラムまたは設定コードまたはこれらすべての組み合わせによって実現することができることを理解できる。ハードウェア及びソフトウェアのこのような相互互換性を明確に説明するために、多様な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップがこの機能に関連して、上記において一般的に説明された。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されるかどうかは特定のアプリケーション及び全体システムに適用される設定上の制約によって決まる。本開示の技術分野における通常の知識を持つ者はそれぞれの特定のアプリケーションに対して多様な方式で説明された機能を実装することができるが、このような実装の決定は本開示の範囲を逸脱するものと解釈されてはならない。
【０１８７】
ここで示された多様な実施例は方法、装置、または標準プログラミング及び／またはエンジニアリング技術を使用した製造物品（ａｒｔｉｃｌｅ）として実装されることができる。用語「製造物品」は任意のコンピューター可読媒体装置からアクセスできるコンピュータープログラム、キャリア、または媒体（ｍｅｄｉａ）を含む。例えば、コンピューター可読媒体は磁気保存装置（例えば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストライプ等）、光学ディスク（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ等）、スマートカード、及びフラッシュメモリ装置（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キードライブ等）を含むが、これらに限られない。また、ここで示される多様な保存媒体は情報を保存するための一つ以上の装置及び／または異なる機械可読媒体を含む。用語「機械可読媒体」は、命令及び／またはデータを保存、保有、及び／または伝達できる無線チャンネル及び多様な異なる媒体を含むが、これらに限られない。
【０１８８】
示されたプロセスにおけるステップの特定の順番または階層構造は例示的なアプローチの一例であることを理解したい。設定の優先順位に基づき、本開示の範囲内でプロセスにおけるステップの特定の順番または階層構造が再配列されることができることを理解したい。添付された方法請求項はサンプルとしての順番であり多様なステップのエレメントを提供するが示された特定の順番または階層構造に限られることを意味しているわけではない。
【０１８９】
示された実施例に関する説明は任意の本開示の技術分野における通常の知識を持つ者が本開示を利用したりまたは実施できるように提供される。このような実施例に対する多様な変形は本開示の技術分野における通常の知識を持つ者に明らかなものであり、ここに定義された一般的な原理は本開示の範囲を逸脱することなく異なる実施例に適用されることができる。従って、本開示はここに示された実施例に限られることなく、ここに示された原理及び新規な特徴と一貫する最広義の範囲で解釈されるべきである。
【０１９０】
前述のように発明の実施のための最善の形態で関連内容を記述した。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明は電力分野に関し、より具体的には、漏電探査正確度向上のための装置及び方法に関するものである。
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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