JP2010148269A - 保護継電システム - Google Patents
保護継電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010148269A JP2010148269A JP2008323749A JP2008323749A JP2010148269A JP 2010148269 A JP2010148269 A JP 2010148269A JP 2008323749 A JP2008323749 A JP 2008323749A JP 2008323749 A JP2008323749 A JP 2008323749A JP 2010148269 A JP2010148269 A JP 2010148269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- current
- change rate
- value
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
【課題】三要素保護継電器において過負荷および短絡の判別とデルタ結線における欠相および断線の判別もすることができる保護継電システムを提供する。
【解決手段】保護継電システムは、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相電源線の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１１と、三相電源線のＴ相に設けられた変流器１２と、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sと変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTとに基づいて三相電源線における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出する３Ｅリレー２０とを具備する。
【選択図】図１
【解決手段】保護継電システムは、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相電源線の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１１と、三相電源線のＴ相に設けられた変流器１２と、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sと変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTとに基づいて三相電源線における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出する３Ｅリレー２０とを具備する。
【選択図】図１
Description
本発明は、保護継電システムに関し、特に、三要素保護継電器を用いて三相交流回路における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出するのに好適な保護継電システムに関する。
従来、たとえば図１４に示すように、三要素保護継電器である三相誘導電動機用３Ｅリレー１１０（以下、「３Ｅリレー１１０」と称する。）は、三相電源線（三相交流回路）のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設けられた第１乃至第３の変流器（ＣＴ）１1〜１3から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの値と三相電源線に設けられた計器用変成器（ＶＴ）２から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの値とに基づいて以下に示すようにして過負荷、反相および欠相を検出すると、三相電源線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設けられた第１乃至第３の遮断器３1〜３3を遮断するための第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を第１乃至第３の遮断器３1〜３3にそれぞれ出力する。
（１）過負荷検出
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの最大値が設定値以上であるか否か。
（２）反相検出
（ａ）電流反相検出タイプ：Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの値が設定値以下であるか否か。
（ｂ）電圧反相検出タイプ：Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの値が設定値以下であるか否か。
（３）欠相検出
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの最小値が設定値以上であるか否か。
（１）過負荷検出
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの最大値が設定値以上であるか否か。
（２）反相検出
（ａ）電流反相検出タイプ：Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの値が設定値以下であるか否か。
（ｂ）電圧反相検出タイプ：Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの値が設定値以下であるか否か。
（３）欠相検出
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの最小値が設定値以上であるか否か。
なお、下記の特許文献１には、三相交流入力を直流変換する機能を有した検出部を備え、検出部の出力の三相の平均実効値と過電流レベル整定回路の整定値を比較器で比較して過電流を判定するとともに、検出部の出力の三相の平均実効値と各相の実効値を３個の比較器で各々比較して欠相を判定する三相誘導電動機用２Ｅリレーにおいて、交流回路に高調波が含有し、そのピーク値が変動しても不要動作および動作遅延が起こらず、安定して動作できるようにするために、検出部を、熱電対を有し、周波数に関係無く交流入力の実効値に比例した直流起電力を得る熱電形変換器で構成した三相誘導電動機用２Ｅリレーが開示されている。
特開平９−２９８８３２号公報
しかしながら、従来の３Ｅリレー１１０は、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの値およびＲ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの値に基づいて過負荷、反相および欠相を検出しているので、過負荷および短絡を判別することができないとともに、デルタ結線における欠相および断線を判別することができないという問題があった。
本発明の目的は、三要素保護継電器において過負荷および短絡の判別とデルタ結線における欠相および断線の判別もすることができる保護継電システムを提供することにある。
本発明の保護継電システムは、三相交流回路の第１および第２の相にそれぞれ流れる第１および第２の相電流（ＩR，ＩS）の差電流（ＩR-S）と該三相交流回路の第３の相に流れる第３の相電流（ＩT）とに基づいて、該三相交流回路における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出する三要素保護継電器（２０）を具備することを特徴とする。
ここで、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第１および第２の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（１１）と、前記三相交流回路の前記第３の相に設けられた変流器（１２）とをさらに具備し、前記三要素保護継電器が、前記クロス貫通変流器から入力される合成電流（ＩR-S）の電流変化率（ＫR-S）、位相変化角（ΔθR-S）および位相差（α）と前記変流器から入力される相電流（ＩT）の電流変化率（ＫT）とに基づいて、前記三相交流回路における過負荷および短絡の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいて前記三相交流回路における反相の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率に基づいてスター結線された前記三相交流回路における欠相・断線の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいてデルタ結線された前記三相交流回路における欠相および断線の発生を検出してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率が所定の過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値であると、「前記三相交流回路において過負荷が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値未満であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第１−第２相短絡が発生した」と判定し、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第２−第３相短絡が発生した」と判定し、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲の値であると、「前記三相交流回路において第３−第１相短絡が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値でないと、「前記三相交流回路において三相短絡が発生した」と判定してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率および前記相電流の電流変化率が共に所定の反相検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の反相検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において反相が発生した」と判定してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第１の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第１の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第２の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第２の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「スター結線された前記三相交流回路において第３の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第３の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が所定の第１の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、前記相電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流率値よりも大きいと、「デルタ結線された前記三相交流回路において第１・第２の相断線が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第２・第３の相断線が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が前記第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第３・第１の相断線が発生した」と判定してもよい。
ここで、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第１および第２の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（１１）と、前記三相交流回路の前記第３の相に設けられた変流器（１２）とをさらに具備し、前記三要素保護継電器が、前記クロス貫通変流器から入力される合成電流（ＩR-S）の電流変化率（ＫR-S）、位相変化角（ΔθR-S）および位相差（α）と前記変流器から入力される相電流（ＩT）の電流変化率（ＫT）とに基づいて、前記三相交流回路における過負荷および短絡の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいて前記三相交流回路における反相の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率に基づいてスター結線された前記三相交流回路における欠相・断線の発生を検出し、前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいてデルタ結線された前記三相交流回路における欠相および断線の発生を検出してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率が所定の過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値であると、「前記三相交流回路において過負荷が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値未満であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第１−第２相短絡が発生した」と判定し、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第２−第３相短絡が発生した」と判定し、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲の値であると、「前記三相交流回路において第３−第１相短絡が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値でないと、「前記三相交流回路において三相短絡が発生した」と判定してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率および前記相電流の電流変化率が共に所定の反相検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の反相検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において反相が発生した」と判定してもよい。
前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第１の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第１の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第２の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第２の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「スター結線された前記三相交流回路において第３の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第３の相欠相が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が所定の第１の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、前記相電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流率値よりも大きいと、「デルタ結線された前記三相交流回路において第１・第２の相断線が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第２・第３の相断線が発生した」と判定し、前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が前記第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第３・第１の相断線が発生した」と判定してもよい。
本発明の保護継電システムは、以下に示す効果を奏する。
（１）２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第１および第２の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ることにより、三要素保護継電器にはクロス貫通変流器からの合成電流と変流器からの相電流との２つの電流を入力すればよいので、三要素保護継電器の入力変換器の数を減らすことができる。
（２）合成電流の電流変化率、位相変化角および位相差と相電流の電流変化率とに基づいて三相交流回路における過負荷および短絡の発生を検出することにより、三要素保護継電器において過負荷および短絡の判別をすることができる。
（３）合成電流の電流変化率および位相差と相電流の電流変化率とに基づいて三相交流回路における欠相および断線の発生を検出することにより、三要素保護継電器においてデルタ結線された三相交流回路における欠相および断線の判別をすることができる。
（１）２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第１および第２の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ることにより、三要素保護継電器にはクロス貫通変流器からの合成電流と変流器からの相電流との２つの電流を入力すればよいので、三要素保護継電器の入力変換器の数を減らすことができる。
（２）合成電流の電流変化率、位相変化角および位相差と相電流の電流変化率とに基づいて三相交流回路における過負荷および短絡の発生を検出することにより、三要素保護継電器において過負荷および短絡の判別をすることができる。
（３）合成電流の電流変化率および位相差と相電流の電流変化率とに基づいて三相交流回路における欠相および断線の発生を検出することにより、三要素保護継電器においてデルタ結線された三相交流回路における欠相および断線の判別をすることができる。
上記の目的を、三要素保護継電器が、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第１および第２の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から入力される合成電流と三相交流回路の第３の相に設けられた変流器から入力される相電流とに基づいて、三相交流回路における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出することにより実現した。
以下、本発明の保護継電システムの実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による保護継電システムは、図１に示すように、三相電源線の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１１と、三相電源線のＴ相に設けられた変流器１２と、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sと変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTとに基づいて三相電源線における過負荷、短絡、反相、欠相および断線を検出する三相誘導電動機用３Ｅリレー２０（以下、「３Ｅリレー２０」と称する。）とを具備する。
本発明の一実施例による保護継電システムは、図１に示すように、三相電源線の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１１と、三相電源線のＴ相に設けられた変流器１２と、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sと変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTとに基づいて三相電源線における過負荷、短絡、反相、欠相および断線を検出する三相誘導電動機用３Ｅリレー２０（以下、「３Ｅリレー２０」と称する。）とを具備する。
ここで、クロス貫通変流器１１は、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相電源線の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、三相電源線のＲ相はクロス貫通変流器１１の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、三相電源線のＳ相はクロス貫通変流器１１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。
したがって、正常時におけるＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩT並びに合成電流ＩR-SをＩR0，ＩS0，ＩT0およびＩ(R-S)0で表すと、Ｒ相電流ＩR0およびＳ相電流ＩS0は図２に示すように１２０°の位相差でクロス貫通変流器１１の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相電流ＩR0はクロス貫通変流器１１の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相電流ＩS0はクロス貫通変流器１１の環状鉄心を反極性方向に貫通して流れる）ため、クロス貫通変流器１１から３Ｅリレー２０に入力される合成電流Ｉ(R-S)0はＲ相電流ＩR0とＳ相電流ＩS0との差電流（ベクトル差）となり、合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜はＲ相電流ＩR0の値｜ＩR0｜（Ｓ相電流ＩS0の値｜ＩS0｜）の３1/2倍となる。
Ｉ(R-S)0＝ＩR0−ＩS0
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜（＝３1/2×｜ＩS0｜）
すなわち、三相電源線のＲ相はクロス貫通変流器１１の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、三相電源線のＳ相はクロス貫通変流器１１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。
したがって、正常時におけるＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩT並びに合成電流ＩR-SをＩR0，ＩS0，ＩT0およびＩ(R-S)0で表すと、Ｒ相電流ＩR0およびＳ相電流ＩS0は図２に示すように１２０°の位相差でクロス貫通変流器１１の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相電流ＩR0はクロス貫通変流器１１の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相電流ＩS0はクロス貫通変流器１１の環状鉄心を反極性方向に貫通して流れる）ため、クロス貫通変流器１１から３Ｅリレー２０に入力される合成電流Ｉ(R-S)0はＲ相電流ＩR0とＳ相電流ＩS0との差電流（ベクトル差）となり、合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜はＲ相電流ＩR0の値｜ＩR0｜（Ｓ相電流ＩS0の値｜ＩS0｜）の３1/2倍となる。
Ｉ(R-S)0＝ＩR0−ＩS0
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜（＝３1/2×｜ＩS0｜）
３Ｅリレー２０は、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S、位相変化角ΔθR-Sおよび位相差α（Ｔ相電流ＩTの位相θTに対する位相差であり、遅れ位相を正の値で進み位相を負の値で示す。以下同様）と変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいて過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡および三相短絡を検出する。
また、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいてＲ−Ｓ相反相、Ｓ−Ｔ相反相およびＴ−Ｒ相反相を検出する。
さらに、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいて、スター結線された三相電源線におけるＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線を検出するとともに、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいて、デルタ結線された三相電源線におけるＲ相欠相、Ｓ相欠相、Ｔ相欠相、ＲＳ相断線、ＳＴ相断線およびＴＲ相断線を検出する。
３Ｅリレー２０は、以上のようにして過負荷などを検出すると、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を第１乃至第３の遮断器３1〜３3にそれぞれ出力する。
また、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいてＲ−Ｓ相反相、Ｓ−Ｔ相反相およびＴ−Ｒ相反相を検出する。
さらに、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいて、スター結線された三相電源線におけるＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線を検出するとともに、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sおよび位相差αとＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTとに基づいて、デルタ結線された三相電源線におけるＲ相欠相、Ｓ相欠相、Ｔ相欠相、ＲＳ相断線、ＳＴ相断線およびＴＲ相断線を検出する。
３Ｅリレー２０は、以上のようにして過負荷などを検出すると、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を第１乃至第３の遮断器３1〜３3にそれぞれ出力する。
次に、３Ｅリレー２０における過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡および三相短絡の検出方法について、図３および図４を参照して詳しく説明する。
なお、以下では、説明の簡単のために、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値を“１”とし、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの定格電圧値を“１”とする。また、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0の値をＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値（すなわち、｜ＩR0｜＝｜ＩS0｜＝｜ＩT0｜＝１）とし、正常時のＲ相電流ＩR0の位相θR0を０°とする。さらに、過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡および三相短絡の検出値を定格電流の１１５％以上とする。
なお、以下では、説明の簡単のために、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値を“１”とし、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧ＶR，ＶS，ＶTの定格電圧値を“１”とする。また、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0の値をＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値（すなわち、｜ＩR0｜＝｜ＩS0｜＝｜ＩT0｜＝１）とし、正常時のＲ相電流ＩR0の位相θR0を０°とする。さらに、過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡および三相短絡の検出値を定格電流の１１５％以上とする。
（１）正常時の合成電流Ｉ(R-S)0およびＴ相電流ＩT0
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0と正常時のＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0とは（１−１）式から（１−４）式でそれぞれ表される（図２参照）。
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１＝３1/2 （１−１）
θ(R-S)0＝３３０° （１−２）
｜ＩT0｜＝１ （１−３）
θT0＝２４０° （１−４）
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0と正常時のＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0とは（１−１）式から（１−４）式でそれぞれ表される（図２参照）。
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１＝３1/2 （１−１）
θ(R-S)0＝３３０° （１−２）
｜ＩT0｜＝１ （１−３）
θT0＝２４０° （１−４）
（２）過負荷時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
過負荷が発生して定格電流値（この例では、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTが三相電源線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ流れたとすると、過負荷時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-S、位相θR-Sおよび位相変化角ΔθR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差α（＝θR-S−θT）は（２−１）式から（２−８）式でそれぞれ表される（図３参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×（１．１５×｜ＩR0｜）
＝３1/2×（１．１５×１）＝３1/2×１．１５ （２−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2×１．１５）／３1/2
＝１．１５ （２−２）
θR-S＝３３０° （２−３）
ΔθR-S＝θR-S−θ(R-S)0＝３３０°−３３０°＝０° （２−４）
｜ＩT｜＝１．１５×｜ＩT0｜＝１．１５ （２−５）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （２−６）
θT＝２４０° （２−７）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （２−８）
過負荷が発生して定格電流値（この例では、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTが三相電源線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ流れたとすると、過負荷時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-S、位相θR-Sおよび位相変化角ΔθR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差α（＝θR-S−θT）は（２−１）式から（２−８）式でそれぞれ表される（図３参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×（１．１５×｜ＩR0｜）
＝３1/2×（１．１５×１）＝３1/2×１．１５ （２−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2×１．１５）／３1/2
＝１．１５ （２−２）
θR-S＝３３０° （２−３）
ΔθR-S＝θR-S−θ(R-S)0＝３３０°−３３０°＝０° （２−４）
｜ＩT｜＝１．１５×｜ＩT0｜＝１．１５ （２−５）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （２−６）
θT＝２４０° （２−７）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （２−８）
（３）Ｒ−Ｓ相短絡時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故（Ｒ−Ｓ相短絡）が発生すると、三相電源線のＲ相およびＳ相にＲ相事故電流ＩFRおよびＳ相事故電流ＩFSが逆方向に流れるが、三相電源線のＴ相には正常時のＴ相電流ＩT0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＲ相およびＳ相電流ＩR0，ＩS0）の１．１５倍のＲ相およびＳ相事故電流ＩFR，ＩFSが流れたとすると、Ｒ−Ｓ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（３−１）式から（３−７）式でそれぞれ表される（図４（ａ）参照）。なお、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角θ＝７５°とする。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×（１．１５×｜ＩR0｜）
＝２×（１．１５×１）＝２．３ （３−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（２．３）／３1/2（＝１．３２８） （３−２）
θR-S＝４５° （３−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （３−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （３−５）
θT＝２４０° （３−６）
α＝θR-S−θT＝４５°−２４０°＝−１９５°＝１６５° （３−７）
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故（Ｒ−Ｓ相短絡）が発生すると、三相電源線のＲ相およびＳ相にＲ相事故電流ＩFRおよびＳ相事故電流ＩFSが逆方向に流れるが、三相電源線のＴ相には正常時のＴ相電流ＩT0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＲ相およびＳ相電流ＩR0，ＩS0）の１．１５倍のＲ相およびＳ相事故電流ＩFR，ＩFSが流れたとすると、Ｒ−Ｓ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（３−１）式から（３−７）式でそれぞれ表される（図４（ａ）参照）。なお、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角θ＝７５°とする。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×（１．１５×｜ＩR0｜）
＝２×（１．１５×１）＝２．３ （３−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（２．３）／３1/2（＝１．３２８） （３−２）
θR-S＝４５° （３−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （３−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （３−５）
θT＝２４０° （３−６）
α＝θR-S−θT＝４５°−２４０°＝−１９５°＝１６５° （３−７）
（４）Ｓ−Ｔ相短絡時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故（Ｓ−Ｔ相短絡）が発生すると、三相電源線のＳ相およびＴ相にＳ相事故電流ＩFSおよびＴ相事故電流ＩFTが逆方向に流れるが、三相電源線のＲ相には正常時のＲ相電流ＩR0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＳ相およびＴ相電流ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたとすると、Ｓ−Ｔ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（４−１）式から（４−７）式でそれぞれ表される（図４（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR0−ＩFS｜＝｜ＩR0−１．１５ＩS0｜
＝（｜ＩR0｜2＋｜１．１５ＩS0｜2−２×｜ＩR0｜×｜１．１５ＩS0｜×ｃｏｓ１６５°）1/2
＝（１2＋１．１５2−２×１×１．１５×ｃｏｓ１６５°）1/2
＝２．１３２ （４−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝２．１３２／３1/2＝１．２３１ （４−２）
θR-S＝３５３° （４−３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝｜１．１５ＩT0｜＝１．１５ （４−４）
ＫT＝１．１５／１＝１．１５ （４−５）
θT＝３６０°−（９０°−７５°）＝３４５° （４−６）
α＝θR-S−θT＝３５３°−３４５°＝８° （４−７）
また、定格電流値よりも過大なＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたとすると、Ｓ−Ｔ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（４−１１）式から（４−１７）式でそれぞれ表される（図４（ｂ）の一点鎖線参照）。
｜ＩR-S｜＝｜−ＩFS｜≫｜１．１５ＩS0｜≫１．１５ （４−１１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜≫１．１５／３1/2（＝０．６６４） （４−１２）
θR-S＝３４５° （４−１３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜≫｜１．１５ＩT0｜≫１．１５ （４−１４）
ＫT≫１．１５／１≫１．１５ （４−１５）
θT＝３６０°−（９０°−７５°）＝３４５° （４−１６）
α＝θR-S−θT＝３４５°−３４５°＝０° （４−１７）
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故（Ｓ−Ｔ相短絡）が発生すると、三相電源線のＳ相およびＴ相にＳ相事故電流ＩFSおよびＴ相事故電流ＩFTが逆方向に流れるが、三相電源線のＲ相には正常時のＲ相電流ＩR0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＳ相およびＴ相電流ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたとすると、Ｓ−Ｔ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（４−１）式から（４−７）式でそれぞれ表される（図４（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR0−ＩFS｜＝｜ＩR0−１．１５ＩS0｜
＝（｜ＩR0｜2＋｜１．１５ＩS0｜2−２×｜ＩR0｜×｜１．１５ＩS0｜×ｃｏｓ１６５°）1/2
＝（１2＋１．１５2−２×１×１．１５×ｃｏｓ１６５°）1/2
＝２．１３２ （４−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝２．１３２／３1/2＝１．２３１ （４−２）
θR-S＝３５３° （４−３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝｜１．１５ＩT0｜＝１．１５ （４−４）
ＫT＝１．１５／１＝１．１５ （４−５）
θT＝３６０°−（９０°−７５°）＝３４５° （４−６）
α＝θR-S−θT＝３５３°−３４５°＝８° （４−７）
また、定格電流値よりも過大なＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたとすると、Ｓ−Ｔ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（４−１１）式から（４−１７）式でそれぞれ表される（図４（ｂ）の一点鎖線参照）。
｜ＩR-S｜＝｜−ＩFS｜≫｜１．１５ＩS0｜≫１．１５ （４−１１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜≫１．１５／３1/2（＝０．６６４） （４−１２）
θR-S＝３４５° （４−１３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜≫｜１．１５ＩT0｜≫１．１５ （４−１４）
ＫT≫１．１５／１≫１．１５ （４−１５）
θT＝３６０°−（９０°−７５°）＝３４５° （４−１６）
α＝θR-S−θT＝３４５°−３４５°＝０° （４−１７）
（５）Ｔ−Ｒ相短絡時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故（Ｔ−Ｒ相短絡）が発生すると、三相電源線のＴ相およびＲ相にＴ相事故電流ＩFTおよびＲ相事故電流ＩFRが逆方向に流れるが、三相電源線のＳ相には正常時のＳ相電流ＩS0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＴ相およびＲ相電流ＩT0，ＩR0）の１．１５倍のＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたとすると、Ｔ−Ｒ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（５−１）式から（５−７）式でそれぞれ表される（図４（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩS0｜＝｜１．１５ＩR0−ＩS0｜
＝（｜１．１５ＩR0｜2＋｜ＩS0｜2−２×｜１．１５ＩR0｜×｜ＩS0｜×ｃｏｓ１５°）1/2
＝（１．１５2＋１2−２×１．１５×１×ｃｏｓ１５°）1/2
＝０．３１８ （５−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝０．３１８／３1/2＝０．１８３ （５−２）
θR-S＝５０．４° （５−３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝１．１５×｜ＩT0｜＝１．１５ （５−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （５−５）
θT＝（２４０°−３０°）＋７５°＝２８５° （５−６）
α＝θR-S−θT＝５０．４°−２８５°＝−２３４．６°
＝１２５．４° （５−７）
また、定格電流値よりも過大なＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたとすると、Ｔ−Ｒ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（５−１１）式から（５−１７）式でそれぞれ表される（図４（ｃ）の一点鎖線参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR｜≫１．１５×｜ＩR0｜≫１．１５ （５−１１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜≫１．１５／３1/2（＝０．６６４） （５−１２）
θR-S＝１０５° （５−１３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜≫１．１５×｜ＩT0｜≫１．１５ （５−１４）
ＫT≫１．１５／１≫１．１５ （５−１５）
θT＝（２４０°−３０°）＋７５°＝２８５° （５−１６）
α＝θR-S−θT＝１０５°−２８５°＝−１８０°
＝１８０° （５−１７）
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故（Ｔ−Ｒ相短絡）が発生すると、三相電源線のＴ相およびＲ相にＴ相事故電流ＩFTおよびＲ相事故電流ＩFRが逆方向に流れるが、三相電源線のＳ相には正常時のＳ相電流ＩS0が流れたままとなる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＴ相およびＲ相電流ＩT0，ＩR0）の１．１５倍のＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたとすると、Ｔ−Ｒ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（５−１）式から（５−７）式でそれぞれ表される（図４（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩS0｜＝｜１．１５ＩR0−ＩS0｜
＝（｜１．１５ＩR0｜2＋｜ＩS0｜2−２×｜１．１５ＩR0｜×｜ＩS0｜×ｃｏｓ１５°）1/2
＝（１．１５2＋１2−２×１．１５×１×ｃｏｓ１５°）1/2
＝０．３１８ （５−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝０．３１８／３1/2＝０．１８３ （５−２）
θR-S＝５０．４° （５−３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝１．１５×｜ＩT0｜＝１．１５ （５−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （５−５）
θT＝（２４０°−３０°）＋７５°＝２８５° （５−６）
α＝θR-S−θT＝５０．４°−２８５°＝−２３４．６°
＝１２５．４° （５−７）
また、定格電流値よりも過大なＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたとすると、Ｔ−Ｒ相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（５−１１）式から（５−１７）式でそれぞれ表される（図４（ｃ）の一点鎖線参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR｜≫１．１５×｜ＩR0｜≫１．１５ （５−１１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜≫１．１５／３1/2（＝０．６６４） （５−１２）
θR-S＝１０５° （５−１３）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜≫１．１５×｜ＩT0｜≫１．１５ （５−１４）
ＫT≫１．１５／１≫１．１５ （５−１５）
θT＝（２４０°−３０°）＋７５°＝２８５° （５−１６）
α＝θR-S−θT＝１０５°−２８５°＝−１８０°
＝１８０° （５−１７）
（６）三相短絡時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相短絡事故（三相短絡）が発生すると、三相電源線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相事故電流ＩFR、Ｓ相事故電流ＩFSおよびＴ相事故電流ＩFTが位相差１２０°でそれぞれ流れる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩFR，ＩFS，ＩFTが流れたとすると、三相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-S、位相θR-Sおよび位相変化角ΔθR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（６−１）式から（６−８）式でそれぞれ表される（図４（ｄ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×（｜１．１５ＩR0｜）
＝３1/2×（１．１５×１）＝３1/2×１．１５
（＝１．９９２） （６−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2×１．１５）／３1/2
＝１．１５ （６−２）
θR-S＝４５° （６−３）
ΔθR-S＝θR-S−θ(R-S)0＝４５°−３３０°＝−２８５°＝７５° （６−４）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝｜１．１５ＩT0｜＝１．１５×１＝１．１５ （６−５）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （６−６）
θT＝２４０°＋７５°＝３１５° （６−７）
α＝θR-S−θT＝４５°−３１５°＝−２７０°＝９０° （６−８）
三相短絡事故（三相短絡）が発生すると、三相電源線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相事故電流ＩFR、Ｓ相事故電流ＩFSおよびＴ相事故電流ＩFTが位相差１２０°でそれぞれ流れる。
したがって、定格電流値（この例では、正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0）の１．１５倍のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩFR，ＩFS，ＩFTが流れたとすると、三相短絡時の合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-S、位相θR-Sおよび位相変化角ΔθR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（６−１）式から（６−８）式でそれぞれ表される（図４（ｄ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×（｜１．１５ＩR0｜）
＝３1/2×（１．１５×１）＝３1/2×１．１５
（＝１．９９２） （６−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2×１．１５）／３1/2
＝１．１５ （６−２）
θR-S＝４５° （６−３）
ΔθR-S＝θR-S−θ(R-S)0＝４５°−３３０°＝−２８５°＝７５° （６−４）
｜ＩT｜＝｜ＩFT｜＝｜１．１５ＩT0｜＝１．１５×１＝１．１５ （６−５）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１．１５／１＝１．１５ （６−６）
θT＝２４０°＋７５°＝３１５° （６−７）
α＝θR-S−θT＝４５°−３１５°＝−２７０°＝９０° （６−８）
（７）過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡および三相短絡の検出
合成電流ＩR-Sの位相θR-Sがアーク抵抗の影響により−４５°〜１５°の範囲で変動することを考慮する。
（ａ）過負荷の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．１５）が所定の過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝９０°）が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、８０°〜１００°）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-S（＝０°）が所定の過負荷・短絡検出位相変化角範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値であると、「過負荷が発生した」と判定する。
（ｂ）Ｒ−Ｓ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．３２８）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が過負荷・短絡検出電流変化率値未満であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１６５°）が所定の第２の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１２０°〜１８０°）内の値であると、「Ｒ−Ｓ相短絡が発生した」と判定する。
（ｃ）Ｓ−Ｔ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．２３１）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝８°）が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、０°〜２７．７°）内の値であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する。
また、３Ｅリレー２０は、定格電流値よりも過大なＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたときのために、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（≫０．６６４）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）未満であっても、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（≫１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝０°）が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、０°〜２７．７°）内の値であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する。
（ｄ）Ｔ−Ｒ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．１８３）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）未満であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝１２５．４°）が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１１９．６°〜１８０°）内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する。
また、３Ｅリレー２０は、定格電流値よりも過大なＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたときのために、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（≫０．６６４）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であっても、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（≫１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝１８０°）が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１１９．６°〜１８０°）内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する。
（ｅ）三相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝９０°）が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、８０°〜１００°）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-S（＝７５°）が所定の過負荷・短絡検出位相変化角範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値でないと、「三相短絡が発生した」と判定する。
合成電流ＩR-Sの位相θR-Sがアーク抵抗の影響により−４５°〜１５°の範囲で変動することを考慮する。
（ａ）過負荷の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．１５）が所定の過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝９０°）が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、８０°〜１００°）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-S（＝０°）が所定の過負荷・短絡検出位相変化角範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値であると、「過負荷が発生した」と判定する。
（ｂ）Ｒ−Ｓ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．３２８）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が過負荷・短絡検出電流変化率値未満であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１６５°）が所定の第２の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１２０°〜１８０°）内の値であると、「Ｒ−Ｓ相短絡が発生した」と判定する。
（ｃ）Ｓ−Ｔ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．２３１）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝８°）が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、０°〜２７．７°）内の値であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する。
また、３Ｅリレー２０は、定格電流値よりも過大なＳ相およびＴ相事故電流ＩFS，ＩFTが流れたときのために、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（≫０．６６４）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）未満であっても、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（≫１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝０°）が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、０°〜２７．７°）内の値であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する。
（ｄ）Ｔ−Ｒ相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．１８３）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）未満であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝１２５．４°）が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１１９．６°〜１８０°）内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する。
また、３Ｅリレー２０は、定格電流値よりも過大なＴ相およびＲ相事故電流ＩFT，ＩFRが流れたときのために、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（≫０．６６４）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であっても、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（≫１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差（＝１８０°）が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、１１９．６°〜１８０°）内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する。
（ｅ）三相短絡の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値（たとえば、１．１５）以上であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１．１５）が過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝９０°）が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（たとえば、８０°〜１００°）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-S（＝７５°）が所定の過負荷・短絡検出位相変化角範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値でないと、「三相短絡が発生した」と判定する。
次に、３Ｅリレー２０におけるＲ−Ｓ相反相、Ｓ−Ｔ相反相およびＴ−Ｒ相反相の検出方法について、図５を参照して詳しく説明する。
（１）正常時の合成電流Ｉ(R-S)0およびＴ相電流ＩT0
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは（７−１）式から（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2 （７−１）
θ(R-S)0＝３３０° （７−２）
｜ＩT0｜＝１ （７−３）
θT0＝２４０° （７−４）
α＝θ(R-S)0−θT0＝３３０°−２４０°＝９０° （７−５）
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは（７−１）式から（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
｜Ｉ(R-S)0｜＝｜ＩR0−ＩS0｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2 （７−１）
θ(R-S)0＝３３０° （７−２）
｜ＩT0｜＝１ （７−３）
θT0＝２４０° （７−４）
α＝θ(R-S)0−θT0＝３３０°−２４０°＝９０° （７−５）
（２）Ｒ−Ｓ相反相時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＲ相およびＳ相が逆になる（Ｒ−Ｓ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（８−１）式から（８−７）式でそれぞれ表される（図５（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （８−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （８−２）
θR-S＝１５０° （８−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （８−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （８−５）
θT＝２４０° （８−６）
α＝θR-S−θT＝１５０°−２４０°＝−９０° （８−７）
三相電源線のＲ相およびＳ相が逆になる（Ｒ−Ｓ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（８−１）式から（８−７）式でそれぞれ表される（図５（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （８−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （８−２）
θR-S＝１５０° （８−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （８−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （８−５）
θT＝２４０° （８−６）
α＝θR-S−θT＝１５０°−２４０°＝−９０° （８−７）
（３）Ｓ−Ｔ相反相時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＳ相およびＴ相が逆になる（Ｓ−Ｔ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（９−１）式から（９−７）式でそれぞれ表される（図５（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （９−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （９−２）
θR-S＝３０° （９−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （９−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （９−５）
θT＝１２０° （９−６）
α＝θR-S−θT＝３０°−１２０°＝−９０° （９−７）
三相電源線のＳ相およびＴ相が逆になる（Ｓ−Ｔ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（９−１）式から（９−７）式でそれぞれ表される（図５（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （９−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （９−２）
θR-S＝３０° （９−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （９−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （９−５）
θT＝１２０° （９−６）
α＝θR-S−θT＝３０°−１２０°＝−９０° （９−７）
（４）Ｔ−Ｒ相反相時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＴ相およびＲ相が逆になる（Ｔ−Ｒ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１０−１）式から（１０−７）式でそれぞれ表される（図５（ｄ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （１０−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （１０−２）
θR-S＝２７０° （１０−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （１０−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （１０−５）
θT＝３６０° （１０−６）
α＝θR-S−θT＝２７０°−３６０°＝−９０° （１０−７）
三相電源線のＴ相およびＲ相が逆になる（Ｔ−Ｒ相反相）と、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１０−１）式から（１０−７）式でそれぞれ表される（図５（ｄ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩR0｜＝３1/2×１
＝３1/2 （１０−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （１０−２）
θR-S＝２７０° （１０−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜＝１ （１０−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （１０−５）
θT＝３６０° （１０−６）
α＝θR-S−θT＝２７０°−３６０°＝−９０° （１０−７）
（５）反相の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１）およびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が共に所定の反相検出電流変化率範囲（たとえば、０．９〜１．１）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝−９０°）が所定の反相検出位相差範囲（たとえば、−１５０°〜−９０°）内の値であると、「反相が発生した」と判定する。
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１）およびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が共に所定の反相検出電流変化率範囲（たとえば、０．９〜１．１）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝−９０°）が所定の反相検出位相差範囲（たとえば、−１５０°〜−９０°）内の値であると、「反相が発生した」と判定する。
次に、３Ｅリレー２０におけるスター結線された三相電源線のＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線の検出方法について、図６を参照して詳しく説明する。
（１）正常時の合成電流Ｉ(R-S)0およびＴ相電流ＩT0
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは上記（７−１）式から上記（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは上記（７−１）式から上記（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
（２）Ｒ相欠相・断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＲ相の欠相または断線（Ｒ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１１−１）式から（１１−７）式でそれぞれ表される（図６（ａ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩS｜＝｜ＩS0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×（３1/2／２）＝３1/2／２ （１１−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2／２）／３1/2＝０．５ （１１−２）
θR-S＝２７０° （１１−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜×ｃｏｓ３０°＝１×ｃｏｓ３０°＝３1/2／２ （１１−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（３1/2／２）／１＝３1/2／２
（＝０．８６６） （１１−５）
θT＝２７０° （１１−６）
α＝θR-S−θT＝２７０°−２７０°＝０° （１１−７）
三相電源線のＲ相の欠相または断線（Ｒ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１１−１）式から（１１−７）式でそれぞれ表される（図６（ａ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩS｜＝｜ＩS0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×（３1/2／２）＝３1/2／２ （１１−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2／２）／３1/2＝０．５ （１１−２）
θR-S＝２７０° （１１−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜×ｃｏｓ３０°＝１×ｃｏｓ３０°＝３1/2／２ （１１−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（３1/2／２）／１＝３1/2／２
（＝０．８６６） （１１−５）
θT＝２７０° （１１−６）
α＝θR-S−θT＝２７０°−２７０°＝０° （１１−７）
（３）Ｓ相欠相・断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＳ相の欠相または断線（Ｓ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１２−１）式から（１２−７）式でそれぞれ表される（図６（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩR｜＝｜ＩR0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×（３1/2／２）＝３1/2／２ （１２−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2／２）／３1/2＝０．５ （１２−２）
θR-S＝３０° （１２−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜×ｃｏｓ３０°＝１×ｃｏｓ３０°＝３1/2／２ （１２−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（３1/2／２）／１＝３1/2／２
（＝０．８６６） （１２−５）
θT＝２１０° （１２−６）
α＝θR-S−θT＝３０°−２１０°＝−１８０°（＝１８０°） （１２−７）
三相電源線のＳ相の欠相または断線（Ｓ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１２−１）式から（１２−７）式でそれぞれ表される（図６（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩR｜＝｜ＩR0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×（３1/2／２）＝３1/2／２ （１２−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（３1/2／２）／３1/2＝０．５ （１２−２）
θR-S＝３０° （１２−３）
｜ＩT｜＝｜ＩT0｜×ｃｏｓ３０°＝１×ｃｏｓ３０°＝３1/2／２ （１２−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（３1/2／２）／１＝３1/2／２
（＝０．８６６） （１２−５）
θT＝２１０° （１２−６）
α＝θR-S−θT＝３０°−２１０°＝−１８０°（＝１８０°） （１２−７）
（４）Ｔ相欠相・断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＴ相の欠相または断線（Ｔ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θT-合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１３−１）式から（１３−７）式でそれぞれ表される（図６（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩR｜＋｜ＩS｜
＝｜ＩR0｜×ｃｏｓ３０°＋｜ＩS0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×ｃｏｓ３０°＋１×ｃｏｓ３０°
＝２×（１×ｃｏｓ３０°）＝３1/2 （１３−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （１３−２）
θR-S＝３３０° （１３−３）
｜ＩT｜＝０ （１３−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝０／１＝０ （１３−５）
θT＝２４０° （１３−６）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （１３−７）
三相電源線のＴ相の欠相または断線（Ｔ相欠相・断線）が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θT-合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１３−１）式から（１３−７）式でそれぞれ表される（図６（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜＝｜ＩR｜＋｜ＩS｜
＝｜ＩR0｜×ｃｏｓ３０°＋｜ＩS0｜×ｃｏｓ３０°
＝１×ｃｏｓ３０°＋１×ｃｏｓ３０°
＝２×（１×ｃｏｓ３０°）＝３1/2 （１３−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝３1/2／３1/2＝１ （１３−２）
θR-S＝３３０° （１３−３）
｜ＩT｜＝０ （１３−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝０／１＝０ （１３−５）
θT＝２４０° （１３−６）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （１３−７）
（５）Ｒ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線の検出
（ａ）Ｒ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．５）が所定の欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝０°）が所定の第１の欠相・断線検出位相差範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値であると、「Ｒ相欠相・断線が発生した」と判定する。
（ｂ）Ｓ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．５）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１８０°）が所定の第２の欠相・断線検出位相差範囲（たとえば、１５０°〜２１０°）内の値であると、「Ｓ相欠相・断線が発生した」と判定する。
（ｃ）Ｔ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝０）が所定の欠相・断線検出電流変化率値（たとえば、０．１）以下であると、「Ｔ相欠相・断線が発生した」と判定する。
（ａ）Ｒ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．５）が所定の欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝０°）が所定の第１の欠相・断線検出位相差範囲（たとえば、−３０°〜３０°）内の値であると、「Ｒ相欠相・断線が発生した」と判定する。
（ｂ）Ｓ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．５）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１８０°）が所定の第２の欠相・断線検出位相差範囲（たとえば、１５０°〜２１０°）内の値であると、「Ｓ相欠相・断線が発生した」と判定する。
（ｃ）Ｔ相欠相・断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝１）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝０）が所定の欠相・断線検出電流変化率値（たとえば、０．１）以下であると、「Ｔ相欠相・断線が発生した」と判定する。
次に、３Ｅリレー２０におけるデルタ結線された三相電源線のＲ相欠相、Ｓ相欠相、Ｔ相欠相、ＲＳ相断線、ＳＴ相断線およびＴＲ相断線の検出方法について、図７を参照して詳しく説明する。
（１）正常時の合成電流Ｉ(R-S)0およびＴ相電流ＩT0
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは上記（７−１）式から上記（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の値｜Ｉ(R-S)0｜および位相θ(R-S)0とＴ相電流ＩT0の値｜ＩT0｜および位相θT0と合成電流Ｉ(R-S)0の位相差αとは上記（７−１）式から上記（７−５）式でそれぞれ表される（図５（ａ）参照）。
（２）Ｒ相欠相、Ｓ相欠相およびＴ相欠相の検出
３Ｅリレー２０は、上述したスター結線された三相電源線のＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線の検出と同様にして、三相電源線のＲ相欠相、Ｓ相欠相およびＴ相欠相を検出する。
３Ｅリレー２０は、上述したスター結線された三相電源線のＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線およびＴ相欠相・断線の検出と同様にして、三相電源線のＲ相欠相、Ｓ相欠相およびＴ相欠相を検出する。
（３）ＲＳ相断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＲＳ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１４−１）式から（１４−７）式でそれぞれ表される（図７（ａ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝（｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ６０°）1/2
＝｛（｜ＩR0｜／３1/2）2＋（｜ＩS0｜／３1/2）2−２×（｜ＩR0｜／３1/2）×（｜ＩS0｜／３1/2）×ｃｏｓ６０°｝1/2
＝｛（１／３1/2）2＋（１／３1/2）2−２×（１／３1/2）×（１／３1/2）×ｃｏｓ６０°｝1/2
＝（１／３＋１／３−１／３）1/2＝１／３1/2 （１４−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（１／３1/2）／３1/2＝０．３３３ （１４−２）
θR-S＝３３０° （１４−３）
｜ＩT｜＝１ （１４−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （１４−５）
θT＝２４０° （１１−６）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （１４−７）
三相電源線のＲＳ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１４−１）式から（１４−７）式でそれぞれ表される（図７（ａ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝（｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ６０°）1/2
＝｛（｜ＩR0｜／３1/2）2＋（｜ＩS0｜／３1/2）2−２×（｜ＩR0｜／３1/2）×（｜ＩS0｜／３1/2）×ｃｏｓ６０°｝1/2
＝｛（１／３1/2）2＋（１／３1/2）2−２×（１／３1/2）×（１／３1/2）×ｃｏｓ６０°｝1/2
＝（１／３＋１／３−１／３）1/2＝１／３1/2 （１４−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（１／３1/2）／３1/2＝０．３３３ （１４−２）
θR-S＝３３０° （１４−３）
｜ＩT｜＝１ （１４−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝１／１＝１ （１４−５）
θT＝２４０° （１１−６）
α＝θR-S−θT＝３３０°−２４０°＝９０° （１４−７）
（４）ＳＴ相断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＳＴ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１５−１）式から（１５−７）式でそれぞれ表される（図７（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝｛｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛｜ＩR0｜2＋（｜ＩS0｜／３1/2）2−２×｜ＩR0｜×（｜ＩS0｜／３1/2）×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛１2＋（１／３1/2）2−２×１×（１／３1/2）×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝（１＋１／３＋１）1/2＝（７／３）1/2 （１５−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（７／３）1/2／３1/2
＝７1/2／３（＝０．８８２） （１５−２）
θR-S＝３４９．１° （１５−３）
｜ＩT｜＝１／３1/2 （１５−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（１／３1/2）／１
＝１／３1/2（＝０．５７７） （１５−５）
θT＝２１０° （１５−６）
α＝θR-S−θT＝３４９．１°−２１０°＝１３９．１° （１５−７）
三相電源線のＳＴ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１５−１）式から（１５−７）式でそれぞれ表される（図７（ｂ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝｛｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛｜ＩR0｜2＋（｜ＩS0｜／３1/2）2−２×｜ＩR0｜×（｜ＩS0｜／３1/2）×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛１2＋（１／３1/2）2−２×１×（１／３1/2）×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝（１＋１／３＋１）1/2＝（７／３）1/2 （１５−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（７／３）1/2／３1/2
＝７1/2／３（＝０．８８２） （１５−２）
θR-S＝３４９．１° （１５−３）
｜ＩT｜＝１／３1/2 （１５−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（１／３1/2）／１
＝１／３1/2（＝０．５７７） （１５−５）
θT＝２１０° （１５−６）
α＝θR-S−θT＝３４９．１°−２１０°＝１３９．１° （１５−７）
（４）ＴＲ相断線時の合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩT
三相電源線のＴＲ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１６−１）式から（１６−７）式でそれぞれ表される（図７（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝｛｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛（｜ＩR0｜／３1/2）2＋｜ＩS0｜2−２×（｜ＩR0｜／３1/2）×｜ＩS0｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛（１／３1/2）2＋１2−２×（１／３1/2）×１×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝（１／３＋１＋１）1/2＝（７／３）1/2 （１６−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（７／３）1/2／３1/2
＝７1/2／３（＝０．８８２） （１６−２）
θR-S＝３１０．９° （１６−３）
｜ＩT｜＝１／３1/2 （１６−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（１／３1/2）／１
＝１／３1/2（＝０．５７７） （１６−５）
θT＝２７０° （１６−６）
α＝θR-S−θT＝３１０．９°−２７０°＝４０．９° （１６−７）
三相電源線のＴＲ相断線が発生すると、合成電流ＩR-Sの値｜ＩR-S｜、電流変化率ＫR-Sおよび位相θR-SとＴ相電流ＩTの値｜ＩT｜、電流変化率ＫTおよび位相θTと合成電流ＩR-Sの位相差αとは（１６−１）式から（１６−７）式でそれぞれ表される（図７（ｃ）参照）。
｜ＩR-S｜＝｜ＩR−ＩS｜
＝｛｜ＩR｜2＋｜ＩS｜2−２×｜ＩR｜×｜ＩS｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛（｜ＩR0｜／３1/2）2＋｜ＩS0｜2−２×（｜ＩR0｜／３1/2）×｜ＩS0｜×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝｛（１／３1/2）2＋１2−２×（１／３1/2）×１×ｃｏｓ１５０°｝1/2
＝（１／３＋１＋１）1/2＝（７／３）1/2 （１６−１）
ＫR-S＝｜ＩR-S｜／｜Ｉ(R-S)0｜＝（７／３）1/2／３1/2
＝７1/2／３（＝０．８８２） （１６−２）
θR-S＝３１０．９° （１６−３）
｜ＩT｜＝１／３1/2 （１６−４）
ＫT＝｜ＩT｜／｜ＩT0｜＝（１／３1/2）／１
＝１／３1/2（＝０．５７７） （１６−５）
θT＝２７０° （１６−６）
α＝θR-S−θT＝３１０．９°−２７０°＝４０．９° （１６−７）
（５）ＲＳ相断線、ＳＴ相断線およびＴＲ相断線の検出
（ａ）ＲＳ相断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．３３３）が所定の第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が欠相・断線電流変化率値（たとえば、０．１）よりも大きいと、「ＲＳ相断線が発生した」と判定する。
（ｂ）ＳＴ相断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．８８２）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）および第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝０．５７７）が所定の第２の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．５〜０．７）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１３９．１°）が所定の第１の断線検出位相差範囲（たとえば、１１０°〜１７０°）内の値であると、「ＳＴ相断線が発生した」と判定する。
（ｃ）ＴＲ相断線の検出
そこで、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．８８２）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）および第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝＝０．５７７）が第２の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．５〜０．７）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝４０．９°）が所定の第２の断線検出位相差範囲（たとえば、１０°〜７０°）内の値であると、「ＴＲ相断線が発生した」と判定する。
（ａ）ＲＳ相断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．３３３）が所定の第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値であり、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝１）が欠相・断線電流変化率値（たとえば、０．１）よりも大きいと、「ＲＳ相断線が発生した」と判定する。
（ｂ）ＳＴ相断線の検出
３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．８８２）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）および第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝０．５７７）が所定の第２の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．５〜０．７）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝１３９．１°）が所定の第１の断線検出位相差範囲（たとえば、１１０°〜１７０°）内の値であると、「ＳＴ相断線が発生した」と判定する。
（ｃ）ＴＲ相断線の検出
そこで、３Ｅリレー２０は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-S（＝０．８８２）が欠相・断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．４〜０．６）および第１の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．２〜０．４）内の値でなく、かつ、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫT（＝＝０．５７７）が第２の断線検出電流変化率範囲（たとえば、０．５〜０．７）内の値であり、かつ、合成電流ＩR-Sの位相差α（＝４０．９°）が所定の第２の断線検出位相差範囲（たとえば、１０°〜７０°）内の値であると、「ＴＲ相断線が発生した」と判定する。
次に、３Ｅリレー２０の構成について、図８を参照して説明する。
３Ｅリレー２０は、図８に示すように、入力変換器２１と、アナログ入力部２２と、メモリ２３と、電流変化率算出部２４と、位相変化角算出部２５と、位相差算出部２６と、リレー演算処理部２７と、整定・表示部２８と、入出部２９と、外部機器Ｉ／Ｆ部３０とを備える。
３Ｅリレー２０は、図８に示すように、入力変換器２１と、アナログ入力部２２と、メモリ２３と、電流変化率算出部２４と、位相変化角算出部２５と、位相差算出部２６と、リレー演算処理部２７と、整定・表示部２８と、入出部２９と、外部機器Ｉ／Ｆ部３０とを備える。
ここで、入力変換器２１は、クロス貫通変流器１１から入力される合成電流ＩR-Sおよび変流器１２から入力されるＴ相電流ＩTのレベルをアナログ入力部２２の処理に適したレベルに変換する。
アナログ入力部２２は、バンドパスフィルタとサンプリングホールド回路とマルチプレクサ回路とアナログ／ディジタル変換器とを備え、入力変換器２１から入力されるアナログの合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTをディジタルの合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTに変換する。
メモリ２３は、アナログ入力部２２によってディジタルデータに変換された合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTを格納するためのものである。
アナログ入力部２２は、バンドパスフィルタとサンプリングホールド回路とマルチプレクサ回路とアナログ／ディジタル変換器とを備え、入力変換器２１から入力されるアナログの合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTをディジタルの合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTに変換する。
メモリ２３は、アナログ入力部２２によってディジタルデータに変換された合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTを格納するためのものである。
電流変化率算出部２４は、メモリ２３に格納されているＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値に基づいて、アナログ入力部２２から入力される合成電流ＩR-SおよびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫR-S，ＫTを算出する。
位相変化角算出部２５は、アナログ入力部２２から入力される合成電流ＩR-Sの位相θR-Sからメモリ２３に格納されている正常時の合成電流Ｉ(R-S)0の位相θ(R-S)0を引くことにより、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sを算出する。
位相差算出部２６は、アナログ入力部２２から入力される合成電流ＩR-Sの位相θR-Sからアナログ入力部２２から入力されるＴ相電流ＩTの位相θTまたはメモリ２３に格納されている正常時のＴ相電流ＩT0の位相θT0を引くことにより、合成電流ＩR-Sの位相差αを算出する。
リレー演算処理部２７は、電流変化率算出部２４によって算出された合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-SおよびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTと位相変化角算出部２５によって算出された合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sと位相差算出部２６によって算出された合成電流ＩR-Sの位相差αと基づいて過負荷、過負荷、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡、Ｔ−Ｒ相短絡、三相短絡、Ｒ−Ｓ相反相、Ｓ−Ｔ相反相、Ｔ−Ｒ相反相、スター結線された三相電源線におけるＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線、Ｔ相欠相・断線、デルタ結線された三相電源線におけるＲ相欠相、Ｓ相欠相、Ｔ相欠相、ＲＳ相断線、ＳＴ相断線およびＴＲ相断線を検出すると、第１乃至第３の遮断器３1〜３3（図１参照）をそれぞれ遮断するための第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を生成し、生成した第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を入出力部２９および外部機器インターフェース部３０を介して第１乃至第３の遮断器３1〜３3にそれぞれ出力する。
整定・表示部２８は、過負荷・短絡検出電流変化率値、過負荷・短絡検出位相変化角範囲、第１乃至第４の過負荷・短絡検出位相差範囲、反相検出電流変化率範囲、反相検出位相差範囲、欠相・断線検出電流変化率範囲、欠相・断線検出電流変化率値、第１および第２の欠相・断線検出位相差範囲、第１および第２の断線検出電流変化率範囲並びに第１および第２の断線検出位相差範囲に基づいてリレー整定処理を行うとともに、整定値などを外部に表示する。
次に、以下に示す条件下におけるリレー演算処理部２７の動作について説明する。
（１）過負荷・短絡検出電流変化率値＝１．１５、過負荷・短絡検出位相変化角範囲＝−３０°〜３０°、第１の過負荷・短絡検出位相差範囲＝８０°〜１００°、第２の過負荷・短絡検出位相差範囲＝１２０°〜１８０°、第３の過負荷・短絡検出位相差範囲＝０°〜２７．７°、第４の過負荷・短絡検出位相差範囲＝１１９．６°〜１８０°
（２）反相検出電流変化率範囲＝０．９〜１．１、反相検出位相差範囲＝−１５０°〜−９０°
（３）欠相・断線検出電流変化率範囲＝０．４〜０．６、欠相・断線検出電流変化率＝０．１、第１の欠相・断線検出位相差範囲＝−３０°〜３０°、第２の欠相・断線検出位相差範囲＝１５０°〜２１０°
（４）第１の断線検出電流変化率範囲＝０．２〜０．４、第２の断線検出電流変化率範囲＝０．５〜０．７、第１の断線検出位相差範囲＝１１０°〜１７０°、第２の断線検出位相差範囲＝１０°〜７０°
（１）過負荷・短絡検出電流変化率値＝１．１５、過負荷・短絡検出位相変化角範囲＝−３０°〜３０°、第１の過負荷・短絡検出位相差範囲＝８０°〜１００°、第２の過負荷・短絡検出位相差範囲＝１２０°〜１８０°、第３の過負荷・短絡検出位相差範囲＝０°〜２７．７°、第４の過負荷・短絡検出位相差範囲＝１１９．６°〜１８０°
（２）反相検出電流変化率範囲＝０．９〜１．１、反相検出位相差範囲＝−１５０°〜−９０°
（３）欠相・断線検出電流変化率範囲＝０．４〜０．６、欠相・断線検出電流変化率＝０．１、第１の欠相・断線検出位相差範囲＝−３０°〜３０°、第２の欠相・断線検出位相差範囲＝１５０°〜２１０°
（４）第１の断線検出電流変化率範囲＝０．２〜０．４、第２の断線検出電流変化率範囲＝０．５〜０．７、第１の断線検出位相差範囲＝１１０°〜１７０°、第２の断線検出位相差範囲＝１０°〜７０°
まず、過負荷時または短絡事故発生時のリレー演算処理部２７の動作について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが過負荷・短絡検出電流変化率値（＝１．１５）以上であるか否かを調べ（ステップＳ１１）、電流変化率ＫR-Sが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であるか否かを調べ（ステップＳ１２）、電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝８０°〜１００°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ１３）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝８０°〜１００°）内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲（−３０°〜３０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ１４）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲（−３０°〜３０°）内の値であると、「過負荷が発生した」と判定し（ステップＳ１９ａ）、一方、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値でないと、「三相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｅ）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが過負荷・短絡検出電流変化率値（＝１．１５）以上であるか否かを調べ（ステップＳ１１）、電流変化率ＫR-Sが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であるか否かを調べ（ステップＳ１２）、電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝８０°〜１００°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ１３）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝８０°〜１００°）内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲（−３０°〜３０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ１４）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲（−３０°〜３０°）内の値であると、「過負荷が発生した」と判定し（ステップＳ１９ａ）、一方、合成電流ＩR-Sの位相変化角ΔθR-Sが過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値でないと、「三相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｅ）。
ステップＳ１２において電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値未満であると、リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの位相差αが第２の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝１２０°〜１８０°）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ１５）、位相差αが第２の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「Ｒ−Ｓ相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｂ）。
ステップＳ１１において電流変化率ＫR-Sが過負荷・短絡検出電流変化率値未満であると、リレー演算処理部２７は、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であるか否かを調べる（ステップＳ１６）。
ステップＳ１３において位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値でないか、ステップＳ１６において電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、リレー演算処理部２７は、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝０°〜２７．７°）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ１７）、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｃ）。
一方、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値でないと、リレー演算処理部２７は、位相差αが第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝１１９．６°〜１８０°）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ１８）、位相差αが第４の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｄ）。
ステップＳ１３において位相差αが第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値でないか、ステップＳ１６において電流変化率ＫTが過負荷・短絡検出電流変化率値以上であると、リレー演算処理部２７は、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝０°〜２７．７°）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ１７）、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲であると、「Ｓ−Ｔ相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｃ）。
一方、位相差αが第３の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値でないと、リレー演算処理部２７は、位相差αが第４の過負荷・短絡検出位相差範囲（＝１１９．６°〜１８０°）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ１８）、位相差αが第４の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「Ｔ−Ｒ相短絡が発生した」と判定する（ステップＳ１９ｄ）。
リレー演算処理部２７は、以上のようにして過負荷、三相短絡、Ｒ−Ｓ相短絡、Ｓ−Ｔ相短絡またはＴ−Ｒ相短絡の発生を検出すると、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を出力する（ステップＳ２０）。
次に、反相発生時のリレー演算処理部２７の動作について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが反相検出電流変化率範囲（＝０．９〜１．１）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ２１）、電流変化率ＫR-Sが反相検出電流変化率範囲内の値であると、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが反相検出電流変化率範囲内の値であるか否かを調べ（ステップＳ２２）、電流変化率ＫTが反相検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが反相検出位相差範囲（＝−１５０°〜−９０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ２３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが反相検出位相差範囲内の値であると、「反相が発生した」と判定して（ステップＳ２４）、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を出力する（ステップＳ２５）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが反相検出電流変化率範囲（＝０．９〜１．１）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ２１）、電流変化率ＫR-Sが反相検出電流変化率範囲内の値であると、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが反相検出電流変化率範囲内の値であるか否かを調べ（ステップＳ２２）、電流変化率ＫTが反相検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが反相検出位相差範囲（＝−１５０°〜−９０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ２３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが反相検出位相差範囲内の値であると、「反相が発生した」と判定して（ステップＳ２４）、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を出力する（ステップＳ２５）。
次に、スター結線における欠相・断線発生時のリレー演算処理部２７の動作について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲（＝０．４〜０．６）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ３１）、電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の欠相・断線検出位相差範囲（＝−３０°〜３０°）または第２の欠相・断線検出位相差範囲（＝１５０°〜２１０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ３２，Ｓ３３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｒ相欠相・断線が発生した」と判定し（ステップＳ３５ａ）、一方、位相差αが第２の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｓ相欠相・断線が発生した」と判定する（ステップＳ３５ｂ）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲（＝０．４〜０．６）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ３１）、電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の欠相・断線検出位相差範囲（＝−３０°〜３０°）または第２の欠相・断線検出位相差範囲（＝１５０°〜２１０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ３２，Ｓ３３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｒ相欠相・断線が発生した」と判定し（ステップＳ３５ａ）、一方、位相差αが第２の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｓ相欠相・断線が発生した」と判定する（ステップＳ３５ｂ）。
ステップＳ３１において電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値でないと、リレー演算処理部２７は、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値（＝０．１）以下であるか否かを調べ（ステップＳ３４）、電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「Ｔ相欠相・断線が発生した」と判定する（ステップＳ３５ｃ）。
リレー演算処理部２７は、以上のようにしてＲ相欠相・断線、Ｓ相欠相・断線またはＴ相欠相・断線の発生を検出すると、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を出力する（ステップＳ３６）。
次に、デルタ結線における欠相または断線発生時のリレー演算処理部２７の動作について、図１２および図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲（＝０．４〜０．６）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ４１）、電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の欠相・断線検出位相差範囲（＝−３０°〜３０°）または第２の欠相・断線検出位相差範囲（＝１５０°〜２１０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｒ相欠相が発生した」と判定し（ステップＳ４９ａ）、一方、位相差αが第２の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｓ相欠相が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｂ）。
リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲（＝０．４〜０．６）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ４１）、電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の欠相・断線検出位相差範囲（＝−３０°〜３０°）または第２の欠相・断線検出位相差範囲（＝１５０°〜２１０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｒ相欠相が発生した」と判定し（ステップＳ４９ａ）、一方、位相差αが第２の欠相検出位相差範囲内の値であると、「Ｓ相欠相が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｂ）。
ステップＳ４１において電流変化率ＫR-Sが欠相・断線検出電流変化率範囲内の値でないと、リレー演算処理部２７は、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値（＝０．１）以下であるか否かを調べる（ステップＳ４４）。
リレー演算処理部２７は、電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「Ｔ相欠相が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｃ）。
リレー演算処理部２７は、電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「Ｔ相欠相が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｃ）。
一方、ステップＳ４４において電流変化率ＫTが欠相・断線検出電流変化率値よりも大きいと、リレー演算処理部２７は、合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-Sが第１の断線検出電流変化率範囲（＝０．２〜０．４）内の値であるか否かを調べ（図１３のステップＳ４５）、電流変化率ＫR-Sが第１の断線検出電流変化率範囲内の値であると、「ＲＳ相断線が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｄ）。
一方、ステップＳ４５において電流変化率ＫR-Sが第１の断線検出電流変化率範囲内の値でないと、リレー演算処理部２７は、Ｔ相電流ＩTの電流変化率ＫTが第２の断線検出電流変化率範囲（＝０．５〜０．７）内の値であるか否かを調べ（ステップＳ４６）、電流変化率ＫTが第２の断線検出電流変化率範囲内の値であると、合成電流ＩR-Sの位相差αが第１の断線検出位相差範囲（＝１１０°〜１７０°）または第２の断線検出位相差範囲（＝１０°〜７０°）内の値であるか否かを調べる（ステップＳ４７）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の断線検出位相差範囲内の値であると、「ＳＴ相断線が発生した」と判定し（ステップＳ４９ｅ）、一方、位相差αが第２の断線検出位相差範囲内の値であると、「ＴＲ相断線が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｆ）。
リレー演算処理部２７は、位相差αが第１の断線検出位相差範囲内の値であると、「ＳＴ相断線が発生した」と判定し（ステップＳ４９ｅ）、一方、位相差αが第２の断線検出位相差範囲内の値であると、「ＴＲ相断線が発生した」と判定する（ステップＳ４９ｆ）。
リレー演算処理部２７は、以上のようにしてＲ相欠相、Ｓ相欠相、Ｔ相欠相、ＲＳ相断線、ＳＴ相断線またはＴＲ相断線の発生を検出すると、第１乃至第３のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ3を出力する（ステップＳ５０）。
以上の説明ではＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTの定格電流値を基準として合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-SおよびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTを求めたが、負荷の変動が小さい場合などでは１サイクル前の正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR0，ＩS0，ＩT0の値を基準として合成電流ＩR-Sの電流変化率ＫR-SおよびＴ相電流ＩTの電流変化率ＫTを求めてもよい。
また、三相電源線のＲ相およびＳ相に設けたクロス貫通変流器１１から合成電流ＩR-Sを３Ｅリレー２０に入力するとともに三相電源線のＴ相に設けた変流器１２からＴ相電流ＩTを３Ｅリレー２０に入力したが、低電圧の三相電源線の場合には変流比が１：１のクロス貫通変流器１１および変流器１２を３Ｅリレー２０に内蔵させてもよい。
１1〜１3 第１乃至第３の変流器
２ 計器用変成器
３1〜３3 第１乃至第３の遮断器
１１ クロス貫通変流器
１２ 変流器
２０，１１０ ３Ｅリレー
２１ 入力変換器
２２ アナログ入力部
２３ メモリ
２４ 電流変化率算出部
２５ 位相変化角算出部
２６ 位相差算出部
２７ リレー演算処理部
２８ 整定・表示部
２９ 入出部
３０ 外部機器Ｉ／Ｆ部
ＩR，ＩS，ＩT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR0，ＩS0，ＩT0 正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR-S 合成電流
Ｉ(R-S)0 正常時の合成電流
ＩFR，ＩFS，ＩFT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相事故電流
ＶR，ＶS，ＶT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧
Ｔ1〜Ｔ3 第１乃至第３のトリップ信号
θR，θS，θT，θR-S 位相
θR0，θT0，θ(R-S) 0 正常時の位相
θ インピーダンス角
ＫR-S，ＫT 電流変化率
α 位相差
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｄ，Ｓ２０〜Ｓ２５，Ｓ３１〜Ｓ３４，Ｓ３５ａ〜Ｓ３５ｃ，Ｓ４１〜Ｓ４８，Ｓ４９ａ〜Ｓ４９ｆ，Ｓ５０ ステップ
２ 計器用変成器
３1〜３3 第１乃至第３の遮断器
１１ クロス貫通変流器
１２ 変流器
２０，１１０ ３Ｅリレー
２１ 入力変換器
２２ アナログ入力部
２３ メモリ
２４ 電流変化率算出部
２５ 位相変化角算出部
２６ 位相差算出部
２７ リレー演算処理部
２８ 整定・表示部
２９ 入出部
３０ 外部機器Ｉ／Ｆ部
ＩR，ＩS，ＩT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR0，ＩS0，ＩT0 正常時のＲ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR-S 合成電流
Ｉ(R-S)0 正常時の合成電流
ＩFR，ＩFS，ＩFT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相事故電流
ＶR，ＶS，ＶT Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電圧
Ｔ1〜Ｔ3 第１乃至第３のトリップ信号
θR，θS，θT，θR-S 位相
θR0，θT0，θ(R-S) 0 正常時の位相
θ インピーダンス角
ＫR-S，ＫT 電流変化率
α 位相差
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ１９ａ〜Ｓ１９ｄ，Ｓ２０〜Ｓ２５，Ｓ３１〜Ｓ３４，Ｓ３５ａ〜Ｓ３５ｃ，Ｓ４１〜Ｓ４８，Ｓ４９ａ〜Ｓ４９ｆ，Ｓ５０ ステップ
Claims (5)
- 三相交流回路の第１および第２の相にそれぞれ流れる第１および第２の相電流（ＩR，ＩS）の差電流（ＩR-S）と該三相交流回路の第３の相に流れる第３の相電流（ＩT）とに基づいて、該三相交流回路における過負荷、短絡、反相、欠相および断線の発生を検出する三要素保護継電器（２０）を具備することを特徴とする、保護継電システム。
- ２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第１および第２の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（１１）と、
前記三相交流回路の前記第３の相に設けられた変流器（１２）とをさらに具備し、
前記三要素保護継電器が、
前記クロス貫通変流器から入力される合成電流（ＩR-S）の電流変化率（ＫR-S）、位相変化角（ΔθR-S）および位相差（α）と前記変流器から入力される相電流（ＩT）の電流変化率（ＫT）とに基づいて、前記三相交流回路における過負荷および短絡の発生を検出し、
前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいて前記三相交流回路における反相の発生を検出し、
前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率に基づいてスター結線された前記三相交流回路における欠相・断線の発生を検出し、
前記合成電流の電流変化率および位相差と前記相電流の電流変化率とに基づいてデルタ結線された前記三相交流回路における欠相および断線の発生を検出する、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電システム。 - 前記三要素保護継電器が、
前記合成電流の電流変化率が所定の過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値であると、「前記三相交流回路において過負荷が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値未満であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第１−第２相短絡が発生した」と判定し、
前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第３の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第２−第３相短絡が発生した」と判定し、
前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第４の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において第３−第１相短絡が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、前記相電流の電流変化率が該過負荷・短絡検出電流変化率値以上であり、かつ、該合成電流の位相差が第１の過負荷・短絡検出位相差範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相変化角が過負荷・短絡検出位相変化角範囲内の値でないと、「前記三相交流回路において三相短絡が発生した」と判定する、
ことを特徴とする、請求項２記載の保護継電システム。 - 前記三要素保護継電器が、前記合成電流の電流変化率および前記相電流の電流変化率が共に所定の反相検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の反相検出位相差範囲内の値であると、「前記三相交流回路において反相が発生した」と判定することを特徴とする、請求項２または３記載の保護継電システム。
- 前記三要素保護継電器が、
前記合成電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第１の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第１の相欠相が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の欠相・断線検出位相差範囲内の値であると、「スター結線された前記三相交流回路において第２の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第２の相欠相が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の欠相・断線検出電流変化率値以下であると、「スター結線された前記三相交流回路において第３の相欠相・断線が発生した」または「デルタ結線された前記三相交流回路において第３の相欠相が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が所定の第１の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、前記相電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流率値よりも大きいと、「デルタ結線された前記三相交流回路において第１・第２の相断線が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が所定の第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第１の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第２・第３の相断線が発生した」と判定し、
前記合成電流の電流変化率が前記欠相・断線検出電流変化率範囲および前記第１の断線検出電流変化率範囲内の値でなく、かつ、前記相電流の電流変化率が前記第２の断線検出電流変化率範囲内の値であり、かつ、該合成電流の位相差が所定の第２の断線検出位相差範囲内の値であると、「デルタ結線された前記三相交流回路において第３・第１の相断線が発生した」と判定する、
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システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008323749A JP2010148269A (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 保護継電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008323749A JP2010148269A (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 保護継電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010148269A true JP2010148269A (ja) | 2010-07-01 |
Family
ID=42568102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008323749A Withdrawn JP2010148269A (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 保護継電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010148269A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103378603A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 开路故障检测装置，变流器控制器，能量转换系统和方法 |
| CN103575959A (zh) * | 2013-09-02 | 2014-02-12 | 北京交通大学 | 一种新型非接触式三相电流测量方法 |
| CN105717413A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-29 | 长沙群瑞电子科技有限公司 | 一种新型断相报警器 |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008323749A patent/JP2010148269A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103378603A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 开路故障检测装置，变流器控制器，能量转换系统和方法 |
| CN103575959A (zh) * | 2013-09-02 | 2014-02-12 | 北京交通大学 | 一种新型非接触式三相电流测量方法 |
| CN105717413A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-29 | 长沙群瑞电子科技有限公司 | 一种新型断相报警器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sidhu et al. | A power transformer protection technique with stability during current transformer saturation and ratio-mismatch conditions | |
| JP3929767B2 (ja) | 電力系統の横流補償制御システム | |
| JP2010148269A (ja) | 保護継電システム | |
| JP2009077562A (ja) | 二相貫通変流器および保護継電装置 | |
| JP2009198442A (ja) | 電圧異常検出装置および電圧保護継電装置 | |
| Mohanty et al. | Current restrained undervoltage protection scheme of converter dominated microgrids | |
| JP2008259327A (ja) | 再閉路方式 | |
| JP5525851B2 (ja) | 負荷制御装置 | |
| JP2013088256A (ja) | 地絡事故区間標定装置 | |
| KR101437340B1 (ko) | 변성기 자기진단형 회로를 구비한 수배전반 | |
| JP5241434B2 (ja) | ケーブル区間事故検出装置 | |
| JP3272350B2 (ja) | 配電線検相器 | |
| JP2008295144A (ja) | 地絡距離継電器 | |
| JP2009295839A (ja) | クロス貫通変流器、端子台および保護継電装置 | |
| JP2009044954A (ja) | クロス貫通変流器および保護継電装置 | |
| JP2010166784A (ja) | 異回線異相クロス貫通変流器および回線選択継電装置 | |
| JP6729483B2 (ja) | 比率差動継電器 | |
| JP5645578B2 (ja) | 電流差動保護継電器 | |
| JP2010166783A (ja) | 方向保護継電装置および電力方向継電装置 | |
| JP2009077563A (ja) | 三相貫通変流器および保護継電装置 | |
| JP2009027825A (ja) | 保護継電装置 | |
| JP5371414B2 (ja) | 方向特性付き過電流継電器 | |
| JP2001016767A (ja) | 変電所の故障区間判定装置 | |
| RU2321126C1 (ru) | Устройство резервной защиты линий для сетей с заземленной нейтралью | |
| JP3663624B2 (ja) | Ｖ結線スポットネットワーク受電設備 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |