JP2011182536A - 直流地絡検出継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】地絡回線を特定する機能を備えた直流地絡検出継電器を提供する。
【解決手段】直流地絡検出継電器１０は、地絡事故が発生したときに直流電路の主回線に交流電圧を印加するための交流電圧供給手段として地絡電源１１、カップリングコンデンサ１２、Ｎ極選択スイッチ１３_N、Ｐ極選択スイッチ１３_P、第１および第２の抵抗１４₁，１４₂、第１乃至第３のスイッチ１５₁〜１５₃を具備し、交流電圧を主回線に印加したときに主回線から分岐された複数の分岐回線にそれぞれ流れる交流地絡電流に含まれている対地静電容量電流を除去するための対地静電容量電流除去手段として交流電源４１、可変コイル４２および除去用スイッチ４３を具備し、対地静電容量電流除去手段によって対地静電容量電流が除去された交流地絡電流に基づいて地絡回線を特定するための地絡回線特定手段として入力選択部３１、演算部３２および表示部３３を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流地絡検出継電器に関し、特に、地絡事故が発生した直流電路の分岐回線を特定する機能を備えた直流地絡検出継電器に関する。

地絡事故が発生した直流電路の分岐回線（以下、「地絡回線」と称する。）を特定する原理として、直流電路の主回線１から分岐された第２の分岐回線２₂のＰ極側おいて地絡事故が発生した場合について図６に示すように、直流地絡電流Ｉ_gが地絡点からアースおよび直流地絡検出継電器１００を通って直流電源１に帰ってくるという閉回路が成立することを利用して、第１乃至第３の分岐回線２₁〜２₃にそれぞれ設置された第１乃至第３の変流器１０７₁〜１０７₃によって直流地絡電流Ｉ_gを検出して、事故検出情報を直流地絡検出装置１０６に送ることが知られている。

また、直流地絡検出装置１０６として、第１乃至第３の変流器１０７₁〜１０７₃によって検出した直流地絡電流Ｉ_gを交流信号に変換して、変換した交流信号を用いて地絡回線を特定する交流変換方式のものが知られている。
このような交流変換方式の直流地絡検出装置１０６は、直流地絡検出継電器１００のメイク接点信号に基づいて動作を開始すると、直流地絡検出継電器１００の接点を切り離すとともに、トランジスタによる電子的可変抵抗を所定の周波数の正弦波で制御して交流電圧を発生し主回線１に印加する。また、第１乃至第３の変流器１０７₁〜１０７₃によって検出される交流地絡電流ｉ_gには地絡電流ｉ_rおよび対地静電容量電流ｉ_c（対地静電容量を流れる電流）の両方が含まれているため、地絡電流ｉ_rと対地静電容量電流ｉ_cとの位相差が９０°であることを利用した同期整流処理を行って対地静電容量電流ｉ_cを除去して地絡電流ｉ_rのみを抽出している（たとえば、テンパール工業株式会社製の直流電路地絡電流携帯変換器（ＤＳＲ−Ｄ）および直流電路地絡点携帯検出器（ＤＳＰ−Ｄ）参照）。

なお、下記の特許文献１には、主回路に交流成分が重畳された場合は地絡と判断しないように、直流主回路の不平衡電流を検出する検出コイルに２つの検出巻線を巻き、それらの２つの検出巻線に交互に矩形波電流を流して、Ｐ地絡かＮ地絡のいずれの状態においても直流地絡検出継電器を作動させる直流電路地絡検出継電器において、Ｐ地絡を検出するＰ地絡検出回路の出力の立ち上がりでスタートし、Ｎ地絡を検出するＮ地絡検出回路の出力の立ち上がりでストップするＰタイマと、Ｎ地絡検出回路の出力の立ち上がりでスタートし、Ｐ地絡検出回路の出力の立ち上がりでストップするＮタイマとを設け、これらのＰタイマとＮタイマの出力を合成した信号でＯＮするスイッチング素子を直流地絡検出継電器をドライブするスイッチング素子と直列に接続した直流電路地絡検出継電器が開示されている。
また、下記の特許文献２には、地絡電流検出用として、フィーダ毎に設置された直流地絡検出継電器が不動作となる微地絡が各フィーダに発生し、その地絡電流の合成分が母線用直流地絡検出継電器の検出すべき地絡電流値以上である場合、簡素な回路構成により各フィーダの直流地絡検出継電器を動作させるために、直流地絡検出継電器をフィーダ毎に備えた直流回路において、地絡電流を検出する直流地絡検出回路と、地絡事故を判定する判定回路と、この判定回路の動作時に大地に予め設定された大きさの地絡電流を流す地絡電流増幅回路とを備えた直流地絡検出装置が開示されている。

特開平１１−２６０２３６号公報 特開平９−６１４８４号公報

しかしながら、上述した交流変換方式の直流地絡検出装置では、電子的可変抵抗を制御して交流電圧を発生したり、同期整流処理を行って対地静電容量電流ｉ_cを除去したりする必要がある。
また、上述した交流変換方式の直流地絡検出装置を用いて地絡回線を特定する方法では、直流地絡検出継電器と直流地絡検出装置とが別々に構成されているが、作業性およびコストの観点からは両者を一体化したいという要請がある。

本発明の目的は、地絡回線を特定する機能を備えた直流地絡検出継電器を提供することにある。

本発明の直流地絡検出継電器は、地絡事故が発生したときに直流電路の主回線（１）に交流電圧を印加するための交流電圧供給手段と、前記交流電圧を前記主回線に印加したときに、該主回線から分岐された複数の分岐回線（２₁〜２₃）にそれぞれ流れる交流地絡電流（ｉ_g1〜ｉ_g3）に含まれている対地静電容量電流（ｉ_c1〜ｉ_c3）を除去するための対地静電容量電流除去手段と、該対地静電容量電流除去手段によって前記対地静電容量電流が除去された前記交流地絡電流に基づいて地絡回線を特定するための地絡回線特定手段とを具備することを特徴とする。
ここで、前記交流電圧供給手段が、交流電源である地絡電源（１１）と、入力端が前記地絡電源の一端にカップリングコンデンサ（１２）を介してそれぞれ接続されたＮ極選択スイッチ（１３_N）およびＰ極選択スイッチ（１３_P）と、一端が前記Ｎ極選択スイッチの出力端に接続された第１の抵抗（１４₁）と、一端が前記Ｐ極選択スイッチの出力端に接続された第２の抵抗（１４₂）と、前記直流地絡検出継電器のメイク接点信号によって連動して開閉制御される第１乃至第３のスイッチ（１５₁〜１５₃）とを備え、前記地絡電源の他端が前記第１のスイッチを介してアースされており、前記第２のスイッチの一端が前記第１の抵抗の他端に接続されているとともに、該第２のスイッチの他端がアースされており、前記第３のスイッチの一端が前記第２の抵抗の他端に接続されているとともに、該第３のスイッチの他端がアースされており、前記Ｎ極選択スイッチの出力端が前記主回線のＮ極側に接続されており、前記Ｐ極選択スイッチの出力端が前記主回線のＰ極側に接続されていてもよい。
前記直流電路のＮ極側に地絡事故が発生した場合に前記Ｎ極選択スイッチが閉じられ、前記直流電路のＰ極側に地絡事故が発生した場合に前記Ｐ極選択スイッチが閉じられてもよい。
前記直流電路に地絡事故が発生した場合に、前記第１のスイッチが閉じられ、前記第２および第３のスイッチが開かれてもよい。
前記対地静電容量電流除去手段が、前記複数の分岐回線にそれぞれ設置された複数の変流器（５₁〜５₃）の１次側で前記対地静電容量電流を除去してもよい。
前記対地静電容量電流除去手段が、交流電源（４１）と、該交流電源と前記複数の変流器（５₁〜５₃）との間に設けられた可変コイル（４２）と、前記直流電路に地絡事故が発生した場合に閉じられる除去用スイッチ（４３）とを備えてもよい。
前記交流電源が、前記地絡電源と同期して交流電圧を出力してもよい。
前記複数の変流器に、交流電圧を前記交流電源から前記可変コイルを介して印加するための複数の除去用巻線（７₁〜７₃）がそれぞれ設けられており、該複数の除去用巻線が直列に接続されていてもよい。
前記複数の変流器に、交流電圧を前記交流電源から前記可変コイルを介して印加するための直列貫通線が貫通されていてもよい。
前記地絡回線特定手段が、前記可変コイルのリアクタンス値（Ｌ）を変えたときの前記複数の変流器から入力される前記交流地絡電流の最小電流値を求め、前記複数の分岐回線のうち該求められた交流地絡電流の最小電流値が“０”以外の値である分岐回線を地絡回線として特定するための演算部（３２）を備えてもよい。
前記対地静電容量電流除去手段が、前記複数の分岐回線にそれぞれ設置された複数の変流器から入力される前記交流地絡電流に対して地絡電流（ｉ_r）および対地静電容量電流（ｉ_c1〜ｉ_c3）の位相差が９０°であることを利用した同期整流処理を行って該対地静電容量電流を除去して該地絡電流のみを抽出する同期整流回路（５１）を備えてもよい。
前記地絡回線特定手段が、前記同期整流回路によって抽出された前記地絡電流の電流値を求め、前記複数の分岐回線のうち該求められた地絡電流の電流値が“０”以外の値である分岐回線を地絡回線として特定するための演算部（３２）を備えてもよい。
前記地絡回線特定手段が、前記演算部によって求められた前記交流地絡電流の最小電流値または前記地絡電流の電流値を表示するための表示部（３３）をさらに備えてもよい。

本発明の直流地絡検出継電器は、以下に示す効果を奏する。
（１）交流電圧供給手段、対地静電容量電流除去手段および地絡回線特定手段を直流地絡検出継電器に備えているので、直流電路に地絡事故が発生したときに直流地絡検出継電器において地絡回線を特定することができる。
（２）交流電圧供給手段として地絡電源を備えているので、従来の直流地絡検出装置のように電子的可変抵抗を制御して交流電圧を発生する必要がない。
（３）対地静電容量電流除去手段を可変コイルを用いて構成することにより、可変コイルのリアクタンス値を変えていけば対地静電容量電流を除去することができるので、従来の直流地絡検出装置のように同期整流処理を行って対地静電容量電流を除去する必要がなくなる。
（４）直流地絡検出継電器と直流地絡検出装置とを一体化することができるので、作業性を向上させることができるとともにコストを低減することができる。

本発明の第１の実施例による直流地絡検出継電器１０の構成を示すブロック図である。 第２の分岐回線２₂のＮ極側で地絡事故が発生した場合の直流地絡検出継電器１０の動作について説明するための図である。 図１に示した可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えたときの第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の電流値の変化を示すグラフであり、（ａ）は第１および第３の交流地絡電流ｉ_g1，ｉ_g3の電流値の変化を示すグラフであり、（ｂ）は第２の交流地絡電流ｉ_g2の電流値の変化を示すグラフである。 第２の分岐回線２₂のＰ極側で地絡事故が発生した場合の直流地絡検出継電器１０の動作について説明するための図である。 本発明の第２の実施例による直流地絡検出継電器５０の構成を示すブロック図である。 直流地絡回線探査方法の原理を説明するための図である。

上記の目的を、交流電圧供給手段、対地静電容量電流除去手段および地絡回線特定手段を直流地絡検出継電器に備えることにより実現した。

以下、本発明の直流地絡検出継電器の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による直流地絡検出継電器１０は、従来の直流地絡検出継電器としての機能する手段のほかに、地絡事故が発生したときに直流電路の主回線１（図２参照）に交流電圧を印加するための交流電圧供給手段と、交流電圧を主回線１に印加したときに、主回線１から分岐された複数の分岐回線（図２の第１乃至第３の分岐回線２₁〜２₃参照）にそれぞれ流れる交流地絡電流ｉ_gに含まれている対地静電容量電流ｉ_cを除去するための対地静電容量電流除去手段と、対地静電容量電流除去手段によって対地静電容量電流ｉ_cが除去された交流地絡電流ｉ_gに基づいて地絡回線を特定するための地絡回線特定手段とを備えることを特徴とする。

直流地絡検出継電器１０は、交流電圧供給手段として、交流電源である地絡電源１１と、カップリングコンデンサ１２と、Ｎ極選択スイッチ１３_Nと、Ｐ極選択スイッチ１３_Pと、第１および第２の抵抗１４₁，１４₂と、第１乃至第３のスイッチ１５₁〜１５₃とを具備する。

ここで、地絡電源１１の一端は、カップリングコンデンサ１２を介してＮ極選択スイッチ１３_Nの入力端とＰ極選択スイッチ１３_Pの入力端とに接続されている。地絡電源１１の他端は、第１のスイッチ１５₁を介してアース（接地）されている。

Ｎ極選択スイッチ１３_NおよびＰ極選択スイッチ１３_Pは、地絡極判定部２１によって開閉制御される。すなわち、地絡極判定部２１において直流電路のＮ極側に地絡事故が発生したと判定された場合にはＮ極選択スイッチ１３_Nが閉じられ、地絡極判定部２１において直流電路のＰ極側に地絡事故が発生したと判定された場合にはＰ極選択スイッチ１３_Pが閉じられる。なお、地絡極判定部２１における判定結果は、Ｎ極地絡表示ランプ２２_NおよびＰ極地絡表示ランプ２２_Pの点灯によって表示される。

Ｎ極選択スイッチ１３_Nの出力端は、直流電路の主回線１のＮ極側に接続されているとともに（図２参照）、第１の抵抗１４₁の一端に接続されている。
Ｐ極選択スイッチ１３_Pの出力端は、主回線１のＰ極側に接続されているとともに（図２参照）、第２の抵抗１４₂の一端に接続されている。
第１の抵抗１４₁の他端は第２のスイッチ１５₂の一端に接続されており、第２の抵抗１４₂の他端は第３のスイッチ１５₃の一端に接続されている。
第２のスイッチ１５₂の他端および第３のスイッチ１５₃の他端はアースされている。

第１および第３のスイッチ１５₁〜１５₃は、直流地絡検出継電器１０のメイク接点信号によって連動して開閉制御される。すなわち、第１および第３のスイッチ１５₁〜１５₃は、通常時には第１のスイッチ１５₁が開かれるとともに第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が閉じられ、一方、直流地絡検出継電器１０によって地絡事故が検出されると第１のスイッチ１５₁が閉じられるとともに第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が開かれる。

直流地絡検出継電器１０は、地絡回線特定手段として、入力選択部３１と、演算部３２と、表示部３３とを具備する。
入力選択部３１は、図２に示すように、主回線１から分岐された第１乃至第３の分岐回線２₁〜２₃にそれぞれ設置された第１乃至第３の変流器５₁〜５₃の第１乃至第３の巻線６₁〜６₃から入力される第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3を直流地絡検出継電器１０に設けられた選択スイッチ（不図示）を用いて選択できるようにされている。
演算部３２は、入力選択部３１から入力される第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の電流値を演算により求め、求めた第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の電流値を表示部３３に表示させる。

直流地絡検出継電器１０は、対地静電容量電流除去手段として、第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3に含まれている第１乃至第３の対地静電容量電流ｉ_c1〜ｉ_c3を第１乃至第３の変流器５₁〜５₃の１次側で除去するための対地静電容量電流除去部４０（以下、「ｉ_c除去部４０」と称する。）を具備する。
ここで、ｉ_c除去部４０は交流電源４１、可変コイル４２および除去用スイッチ４３を備えており、交流電源４１は地絡電源１１と同期して交流電圧を出力する。

第１乃至第３の変流器５₁〜５₃に設けられた第１乃至第３の除去用巻線７₁〜７₃は、図２に示すように、直列に接続されており、交流電源４１から交流電圧が可変コイル４２を介して印加される。
可変コイル４２は、直流地絡検出継電器１０に設けられたリアクタンス変更用つまみ（不図示）を用いてリアクタンス値Ｌが変えられるようにされている。

除去用スイッチ４３は、直流地絡検出継電器１０のメイク接点信号によって開閉制御される。すなわち、除去用スイッチ４３は、通常時には開かれており、直流地絡検出継電器１０によって地絡事故が検出されると閉じられる。

次に、第２の分岐回線２₂のＮ極側で地絡事故が発生した場合の直流地絡検出継電器１０の動作について、図２および図３を参照して説明する。
図２に示すように第２の分岐回線２₂のＮ極側で地絡事故がすると、直流地絡検出継電器１０の地絡極判定部２１によって、Ｎ極地絡表示ランプ２２_Nが点灯されるとともに、Ｎ極選択スイッチ１３_Nが閉じられる。また、直流地絡検出継電器１０のメイク接点信号によって、第１のスイッチ１５₁が閉じられ、第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が開かれるとともに、ｉ_c除去部４０の除去用スイッチ４３が閉じられる。

これにより、地絡電源１１から出力される交流電圧が、図２に矢印で示すように、カップリングコンデンサ１２およびＮ極選択スイッチ１３_Nを経由して主回線１のＮ極側に印加される。また、ｉ_c除去部４０の交流電源４１から出力される交流電圧が、可変コイル４２を介して第１乃至第３の除去用巻線７₁〜７₃に印加される。
このとき、第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が開かれることにより、直流地絡検出継電器１０のアース線が切り離される。

地絡電源１１から出力される交流電圧が主回線１のＮ極側に印加されると、地絡電流ｉ_rが、地絡事故が発生した第２の分岐回線２₂にのみ流れる。また、第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3が、第１乃至第３の変流器５₁〜５₃の第１乃至第３の巻線６₁〜６₃によって検出されたのちに直流地絡検出継電器１０の入力選択部３１に入力される。
作業員は、直流地絡検出継電器１０に設けられた選択用スイッチを用いて、第１の交流地絡電流ｉ_g1を選択する。
選択された第１の交流地絡電流ｉ_g1は、演算部３２に出力されて、その電流値が求められたのちに表示部３３に表示される。
作業員は、直流地絡検出継電器１０に設けられたリアクタンス変更用つまみを回して可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えながら、表示部３３に表示される第１の交流地絡電流ｉ_g1の最小電流値を求めて記録する。

続いて、作業員は、選択用スイッチを用いて第２の交流地絡電流ｉ_g2を選択する。
選択された第２の交流地絡電流ｉ_g2は、演算部３２に出力されて、その電流値が求められたのちに表示部３３に表示される。
作業員は、リアクタンス変更用つまみを回して可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えながら、表示部３３に表示される第２の交流地絡電流ｉ_g2の最小電流値を求めて記録する。

続いて、作業員は、選択用スイッチを用いて第３の交流地絡電流ｉ_g3を選択する。
選択された第３の交流地絡電流ｉ_g3は、演算部３２に出力されて、その電流値が求められたのちに表示部３３に表示される。
作業員は、リアクタンス変更用つまみを回して可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えながら、表示部３３に表示される第３の交流地絡電流ｉ_g3の最小電流値を求めて記録する。

地絡事故が発生していない第１および第３の分岐回線２₁，２₃には地絡電流ｉ_rは流れないため、図３（ａ）に示すように、可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えて第１および第３の対地静電容量電流ｉ_c1，ｉ_c3を完全に除去したときの第１および第３の交流地絡電流ｉ_g1，ｉ_g3の最小電流値は“０”となる一方、地絡事故が発生している第２の分岐回線２₂（地絡回線）には地絡電流ｉ_rが流れるため、図３（ｂ）に示すように、可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えて第２の対地静電容量電流ｉ_c2を完全に除去したときの第２の交流地絡電流ｉ_g2の最小電流値は“０”以外の値（地絡電流ｉ_rの電流値）となるので、作業員は、記録した第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の最小電流値が“０”でない第２の分岐回線２₂を地絡回線として特定する。

次に、第２の分岐回線２₂のＰ極側で地絡事故が発生した場合の直流地絡検出継電器１０の動作について、図４を参照して説明する。
図４に示すように第２の分岐回線２₂のＰ極側で地絡事故がすると、地絡極判定部２１によって、Ｐ極地絡表示ランプ２２_Pが点灯されるとともに、Ｐ極選択スイッチ１３_Pが閉じられる。また、直流地絡検出継電器１０のメイク接点信号によって、第１のスイッチ１５₁が閉じられ、第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が開かれるとともに、ｉ_c除去部４０の除去用スイッチ４３が閉じられる。

これにより、地絡電源１１から出力される交流電圧が、図４に矢印で示すように、カップリングコンデンサ１２およびＰ極選択スイッチ１３_Pを経由して主回線１のＰ極側に印加される。また、ｉ_c除去部４０の交流電源４１から出力される交流電圧が、可変コイル４２を介して第１乃至第３の除去用巻線７₁〜７₃に印加される。
このとき、第２および第３のスイッチ１５₂，１５₃が開かれることにより、直流地絡検出継電器１０のアース線が切り離される。

地絡電源１１から出力される交流電圧が主回線１のＰ極側に印加されると、地絡電流ｉ_rが、地絡事故が発生した第２の分岐回線２₂にのみ流れる。また、第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3が、第１乃至第３の変流器５₁〜５₃の第１乃至第３の巻線６₁〜６₃によって検出されたのちに直流地絡検出継電器１０の入力選択部３１に入力される。

以降、作業員は、上述した第２の分岐回線２₂のＮ極側で地絡事故が発生した場合と同様の作業を行って、表示部３３に表示される第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の最小電流値を求めて記録する。

地絡事故が発生していない第１および第３の分岐回線２₁，２₃には地絡電流ｉ_rは流れないため、第１および第３の交流地絡電流ｉ_g1，ｉ_g3の最小電流値は“０”となる一方、地絡事故が発生している第２の分岐回線２₂（地絡回線）には地絡電流ｉ_rが流れるため、第２の交流地絡電流ｉ_g2の最小電流値は“０”以外の値（地絡電流ｉ_rの電流値）となるので、作業員は、記録した第１乃至第３の交流地絡電流ｉ_g1〜ｉ_g3の最小電流値が“０”でない第２の分岐回線２₂を地絡回線として特定する。

以上の説明においては、第１乃至第３の変流器５₁〜５₃に第１乃至第３の除去用巻線７₁〜７₃を設けたが、第１乃至第３の変流器５₁〜５₃を順番に貫通する直列貫通線を設けてもよい。

本発明の第２の実施例による直流地絡検出継電器５０について、図５を参照して説明する。
本実施例による直流地絡検出継電器５０は、図５に示すように、地絡回線特定手段としてｉ_c除去部４０の代わりに同期整流部５１を具備する点で、図１に示した第１の実施例による直流地絡検出継電器１０と異なる。

すなわち、本実施例による直流地絡検出継電器５０は、可変コイル４２のリアクタンス値Ｌを変えて第１乃至第３の対地静電容量電流ｉ_c1〜ｉ_c3を除去する代わりに、地絡電流ｉ_rおよび第１乃至第３の対地静電容量電流ｉ_c1〜ｉ_c3の位相差が９０°であることを利用した同期整流処理を行って第１乃至第３の対地静電容量電流ｉ_c1〜ｉ_c3を除去して地絡電流ｉ_rのみを抽出する同期整流回路５１を具備する点で、上述した第１の実施例による直流地絡検出継電器１０と異なる。
なお、図示していないが、同期整流回路５１には、同期整流処理を行うために、交流電圧が地絡電源１６から入力される。

このように直流地絡検出継電器５０では同期整流回路５１を用いて第１乃至第３の対地静電容量電流ｉ_c1〜ｉ_c3を除去するため、表示部３３には地絡電流ｉ_rの電流値のみが表示されるので、作業員は、表示部３３に表示された地絡電流ｉ_rの電流値が“０”以外の値を示す分岐回線を地絡回線として特定する。

なお、地絡事故が発生した場合の直流地絡検出継電器５０の動作については、作業員によるリアクタンス変更用つまみを用いた可変コイル４２のリアクタンス値Ｌの変更が必要なくなる点以外は、上述した第１の実施例による直流地絡検出継電器１０の動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。

地絡電源１１および交流電源４１としては、以下のような電源を用いる。
（１）電源プラグから入力されるＡＣ１００Ｖの交流電圧をトランスによって所定の電圧値の交流電圧に変換したのちに、カップリングコンデンサによって直流分を取り除いて、交流電圧を出力する電源。
（２）蓄電池から出力される直流電圧をインバータ回路で交流電圧に変換したのちに、カップリングコンデンサ４５によって直流分を取り除いて、交流電圧を出力する電源。

１ 主回線
２₁〜２₃ 第１乃至第３の分岐回線
３ 直流電源
５₁〜５₃ 第１乃至第３の変流器
６₁〜６₃ 第１乃至第３の巻線
７₁〜７₃ 第１乃至第３の除去用巻線
１０，５０ 直流地絡検出継電器
１１ 地絡電源
１２ カップリングコンデンサ
１３_N Ｎ極選択スイッチ
１３_P Ｐ極選択スイッチ
１４₁，１４₂ 第１および第２の抵抗
１５₁〜１５₃ 第１乃至第３のスイッチ
２１ 地絡極判定部
２２_N Ｎ極地絡表示ランプ
２２_P Ｐ極地絡表示ランプ
３１ 入力選択部
３２ 演算部
３３ 表示部
４１ 交流電源
４２ 可変コイル
４３ 除去用スイッチ
５１ 同期整流部
ｉ_g1〜ｉ_g3 第１乃至第３の交流地絡電流
ｉ_r 地絡電流
ｉ_c1〜ｉ_c3 第１乃至第３の対地静電容量電流

Claims (13)

1. 地絡事故が発生したときに直流電路の主回線（１）に交流電圧を印加するための交流電圧供給手段と、
   前記交流電圧を前記主回線に印加したときに、該主回線から分岐された複数の分岐回線（２₁〜２₃）にそれぞれ流れる交流地絡電流（ｉ_g1〜ｉ_g3）に含まれている対地静電容量電流（ｉ_c1〜ｉ_c3）を除去するための対地静電容量電流除去手段と、
   該対地静電容量電流除去手段によって前記対地静電容量電流が除去された前記交流地絡電流に基づいて地絡回線を特定するための地絡回線特定手段と、
   を具備することを特徴とする、直流地絡検出継電器。
2. 前記交流電圧供給手段が、
   交流電源である地絡電源（１１）と、
   入力端が前記地絡電源の一端にカップリングコンデンサ（１２）を介してそれぞれ接続されたＮ極選択スイッチ（１３_N）およびＰ極選択スイッチ（１３_P）と、
   一端が前記Ｎ極選択スイッチの出力端に接続された第１の抵抗（１４₁）と、
   一端が前記Ｐ極選択スイッチの出力端に接続された第２の抵抗（１４₂）と、
   前記直流地絡検出継電器のメイク接点信号によって連動して開閉制御される第１乃至第３のスイッチ（１５₁〜１５₃）とを備え、
   前記地絡電源の他端が前記第１のスイッチを介してアースされており、
   前記第２のスイッチの一端が前記第１の抵抗の他端に接続されているとともに、該第２のスイッチの他端がアースされており、
   前記第３のスイッチの一端が前記第２の抵抗の他端に接続されているとともに、該第３のスイッチの他端がアースされており、
   前記Ｎ極選択スイッチの出力端が前記主回線のＮ極側に接続されており、
   前記Ｐ極選択スイッチの出力端が前記主回線のＰ極側に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の直流地絡検出継電器。
3. 前記直流電路のＮ極側に地絡事故が発生した場合に前記Ｎ極選択スイッチが閉じられ、前記直流電路のＰ極側に地絡事故が発生した場合に前記Ｐ極選択スイッチが閉じられることを特徴とする、請求項２記載の直流地絡検出継電器。
4. 前記直流電路に地絡事故が発生した場合に、前記第１のスイッチが閉じられ、前記第２および第３のスイッチが開かれることを特徴とする、請求項２または３記載の直流地絡検出継電器。
5. 前記対地静電容量電流除去手段が、前記複数の分岐回線にそれぞれ設置された複数の変流器（５₁〜５₃）の１次側で前記対地静電容量電流を除去することを特徴とする、請求項１乃至４いずれかに記載の直流地絡検出継電器。
6. 前記対地静電容量電流除去手段が、
   交流電源（４１）と、
   該交流電源と前記複数の変流器（５₁〜５₃）との間に設けられた可変コイル（４２）と、
   前記直流電路に地絡事故が発生した場合に閉じられる除去用スイッチ（４３）と、
   を備えることを特徴とする、請求項５記載の直流地絡検出継電器。
7. 前記交流電源が、前記地絡電源と同期して交流電圧を出力することを特徴とする、請求項６記載の直流地絡検出継電器。
8. 前記複数の変流器に、交流電圧を前記交流電源から前記可変コイルを介して印加するための複数の除去用巻線（７₁〜７₃）がそれぞれ設けられており、
   該複数の除去用巻線が直列に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項６または７記載の直流地絡検出継電器。
9. 前記複数の変流器に、交流電圧を前記交流電源から前記可変コイルを介して印加するための直列貫通線が貫通されていることを特徴とする、請求項６または７記載の直流地絡検出継電器。
10. 前記地絡回線特定手段が、前記可変コイルのリアクタンス値（Ｌ）を変えたときの前記複数の変流器から入力される前記交流地絡電流の最小電流値を求め、前記複数の分岐回線のうち該求められた交流地絡電流の最小電流値が“０”以外の値である分岐回線を地絡回線として特定するための演算部（３２）を備えることを特徴とする、請求項６乃至９いずれかに記載の直流地絡検出継電器。
11. 前記対地静電容量電流除去手段が、前記複数の分岐回線にそれぞれ設置された複数の変流器から入力される前記交流地絡電流に対して地絡電流（ｉ_r）および対地静電容量電流（ｉ_c1〜ｉ_c3）の位相差が９０°であることを利用した同期整流処理を行って該対地静電容量電流を除去して該地絡電流のみを抽出する同期整流回路（５１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至４いずれかに記載の直流地絡検出継電器。
12. 前記地絡回線特定手段が、前記同期整流回路によって抽出された前記地絡電流の電流値を求め、前記複数の分岐回線のうち該求められた地絡電流の電流値が“０”以外の値である分岐回線を地絡回線として特定するための演算部（３２）を備えることを特徴とする、請求項１１記載の直流地絡検出継電器。
13. 前記地絡回線特定手段が、前記演算部によって求められた前記交流地絡電流の最小電流値または前記地絡電流の電流値を表示するための表示部（３３）をさらに備えることを特徴とする、請求項１０または１２記載の直流地絡検出継電器。

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