JP2011223801A - 直流地絡箇所探索方法、地絡電流供給装置及び直流地絡監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 地絡が発生した箇所の高精度かつ容易な特定に寄与する。
【解決手段】 瞬時地絡が発生した場合は、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）において、地絡電流供給装置３から供給された地絡電流の有無が測定される。すなわち、該当する地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）においては、地絡電流が測定され、これにより、瞬時地絡箇所が特定される。地絡が継続した場合、地絡電流供給装置３からは、断続した地絡電流が供給され、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）を用いて、地絡箇所が特定される。すなわち、地絡が発生した回線には、地絡点から電源に向けて地絡電流が流れるため、地絡が発生した箇所の地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）が動作する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、変電所等の電気所に配置され、直流回路における地絡箇所を探索するための直流地絡箇所探索方法、地絡電流供給装置及び直流地絡監視システムに関する。

従来より、例えば、大規模な電気所には、直流盤（直流電源を分配している大元の分電盤）等に、専用の地絡回線検出装置が設置され、直流回路に瞬時の地絡が発生した場合は、瞬時地絡が発生した回線を検出できるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。ただし、この場合でも、地絡が継続していなければ、地絡箇所までは詳細に特定できない。直流回路の地絡が継続しているときは、地絡が発生している回線に接続されている各配電盤等の制御スイッチ等を入り切りして、地絡箇所を探索することができる。なお、地絡箇所を特定するための可搬式の装置が提案されているが（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）、地絡が継続していなければ地絡箇所を特定できない。

また、専用の地絡回線検出装置が設置されていない場合で、瞬時地絡が発生したときは、地絡が瞬時に復帰することから地絡箇所の特定は不可能である。ただし、この場合も、直流回路の地絡が継続しているときは、直流盤等に設置されている回路単位のＭＣＣＢや、各配電盤の制御スイッチ（電源スイッチ）を入り切りして、継続している地絡が復帰するか否で地絡箇所を探索することができる。

特開２００８―１１３５４６号公報 特開２００２―３５０４８８号公報 特開２００７―５７３１９号公報

上記従来技術において、地絡回線検出装置が設置されているか否かを問わず、直流回路に地絡が発生した場合で、地絡が継続しているときに、地絡箇所を特定するには、直流盤等に設置されている回路単位のＭＣＣＢの入り切りや、負荷である配電盤の制御スイッチの入り切りで、地絡の復帰を確認する必要があり、広範囲の装置の停止が必要となり、探索する上で無用な設備停止を伴う。

また、地絡箇所を特定するための可搬式の装置を使用する場合も、地絡が継続している必要があり、かつ、この装置を接続するために、地絡検出継電器の一部配線の切り離し作業が必要であり、煩雑である。このように、地絡箇所の特定は、地絡が継続していないと不可能であり、地絡継続時でも、手間がかかり無用な設備停止を伴う。

この発明は、前記の課題を解決し、地絡が発生した箇所の高精度かつ容易な特定に寄与することができる直流地絡箇所探索方法、地絡電流供給装置及び直流地絡監視システムを提供することを目的としている。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、直流回路における地絡箇所を探索するために用いられる直流地絡箇所探索方法であって、直流電源に接続された母線に、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置が接続され、かつ、少なくとも１つの前記回線に、変流器を介して、地絡電流を検出するために用いられる少なくとも１つの地絡電流検出装置が接続され、前記地絡電流供給装置は、前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを有し、前記地絡電流検出装置は、前記変流器を介して電流測定情報を取得する測定情報取得手段を有し、前記地絡電流検出装置において得られた前記電流測定情報に基づいて、地絡箇所が探索されることを特徴としている。

請求項１の発明では、地絡電流供給装置は、地絡発生時に、接点を開閉動作させ、回線に供給される地絡電流を断続させ、地絡電流検出装置は、変流器を介して電流測定情報を取得し、地絡電流検出装置において得られた電流測定情報に基づいて、地絡箇所が探索される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の直流地絡箇所探索方法であって、前記地絡電流供給装置は、時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを有し、前記地絡検出装置は、時刻を計時する第２の計時手段と、前記第２の計時手段から測定情報取得時刻を読み取り、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の前記電流測定情報、及び対応する前記測定情報取得時刻とを第２の記憶手段に記憶させる第２の記憶制御手段とを有し、前記地絡発生時刻と、電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報に対応する前記測定情報取得時刻との照合結果に基づいて、地絡箇所が探索されることを特徴としている。

請求項３の発明は、直流電源に接続された母線に接続され、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置であって、前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを備えたことを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３に記載の地絡電流供給装置であって、時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを備えたことを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の地絡電流供給装置であって、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの電圧バランスを取るための前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサにそれぞれ並列接続された第１の電圧バランス抵抗及び第２の電圧バランス抵抗を備えたことを特徴としている。

請求項６の発明は、直流回路における地絡箇所を探索するために用いられる直流地絡監視システムであって、直流電源に接続された母線に接続され、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置と、少なくとも１つの前記回線に変流器を介して接続され、地絡電流を検出するために用いられる少なくとも１つの地絡電流検出装置とを備え、前記地絡電流供給装置は、前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを有し、前記地絡電流検出装置は、前記変流器を介して電流測定情報を取得する測定情報取得手段を有することを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項６に記載の直流地絡監視システムであって、前記地絡電流供給装置は、時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを有し、前記地絡検出装置は、時刻を計時する第２の計時手段と、前記第２の計時手段から測定情報取得時刻を読み取り、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報、及び対応する前記測定情報取得時刻とを第２の記憶手段に記憶させる第２の記憶制御手段とを有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、地絡電流供給装置は、地絡発生時に、接点を開閉動作させ、回線に供給される地絡電流を断続させ、地絡電流検出装置は、変流器を介して電流測定情報を取得し、地絡電流検出装置において得られた電流測定情報に基づいて、地絡箇所が探索されるので、地絡が発生した箇所を高精度かつ容易に特定することができる。

請求項２の発明によれば、地絡発生時刻と、電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報に対応する測定情報取得時刻との照合結果に基づいて、地絡箇所が探索されるので、地絡が発生した箇所を高精度、容易、かつ正確に特定することができる。

請求項３の発明によれば、地絡電流供給装置は、地絡発生時に、接点を開閉動作させ、回線に供給される地絡電流を断続させるので、地絡電流検出装置において得られた電流測定情報に基づいて、地絡箇所を探索することによって、地絡が発生した箇所の高精度かつ容易な特定に寄与することができる。

請求項４の発明によれば、地絡状態を検出した場合に、地絡発生時刻を読み取り、記憶させるので、この地絡発生時刻と、電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報に対応する測定情報取得時刻との照合結果に基づいて、地絡箇所を探索することによって、地絡が発生した箇所の高精度、容易、正確な特定に寄与することができる。

請求項５の発明によれば、第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサに並列に、それぞれ第１の電圧バランス抵抗及び第２の電圧バランス抵抗を接続したので、第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサの電圧バランスの崩れを防止することができる。

請求項６の発明によれば、地絡電流供給装置は、地絡発生時に、接点を開閉動作させ、回線に供給される地絡電流を断続させ、地絡電流検出装置は、変流器を介して電流測定情報を取得するので、地絡電流検出装置において得られた電流測定情報に基づいて、地絡箇所を探索することによって、地絡が発生した箇所の高精度かつ容易な特定に寄与することができる。

請求項７の発明によれば、地絡発生時刻と、電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報に対応する測定情報取得時刻との照合結果に基づいて、地絡箇所を探索することによって、地絡が発生した箇所の高精度、容易、かつ正確な特定に寄与することができる。

この発明の一実施の形態による直流地絡監視システムの構成を説明するための説明図である。 同直流地絡監視システムの地絡電流供給装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 同直流地絡監視システムの地絡検出装置の構成を示すブロック図である。 同直流地絡監視システムを用いた直流地絡箇所探索方法を説明するための説明図である。 負極地絡時における経過時間と充放電電流との間の関係を示す示性図である。 負極地絡時における経過時間と対地電圧との間の関係を示す示性図である。 地絡継続時の経過時間と供給される地絡電流との間の関係を示す示性図である。

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。

図１は、この発明の一実施の形態による直流地絡監視システムの構成を説明するための説明図、図２は、同直流地絡監視システムの地絡電流供給装置の制御装置の構成を示すブロック図、図３は、同直流地絡監視システムの地絡検出装置の構成を示すブロック図、図４は、同直流地絡監視システムを用いた直流地絡箇所探索方法を説明するための説明図、図５は、負極地絡時における経過時間と充放電電流との間の関係を示す示性図、図６は、負極地絡時における経過時間と対地電圧との間の関係を示す示性図、図７は、地絡継続時の経過時間と供給される地絡電流との間の関係を示す示性図である。

図１に示すように、この実施の形態の直流地絡監視システム１は、変電所等の電気所に配置され、直流回路における地絡箇所を探索するために用いられ、蓄電池Ａを含む直流電源装置２の母線Ｂｐ，Ｂｎに接続された地絡電流供給装置３と、母線Ｂｐ，Ｂｎから分岐され、それぞれ所定の負荷（負荷群）に接続される分岐回線Ｄｐ１，Ｄｎ１、Ｄｐ２，Ｄｎ２、…に、それぞれ、地絡電流を検出するための変流器４ａ，４ｂ，…を介して接続された地絡検出装置５ａ，５ｂ，…とを備えて構成されている。図１において、Ｂｐは正極側の母線、Ｂｎは負極側の母線、Ｄｐ１（Ｄｐ２，Ｄｐ３，…）は正極側の分岐回線、Ｄｎ１（Ｄｎ２，Ｄｎ３，…）は負極側の分岐回線、Ｃｐは直流回路正極側静電容量、Ｃｎは直流回路負極側静電容量、Ｒｐは直流回路正極側絶縁抵抗、Ｒｎは直流回路負極側絶縁抵抗を示す。また、直流電源装置２は、地絡検出継電器（６４Ｄ）を含んでいる。また、地絡電流供給装置３は、直流回路の電源端としての直流電源装置２内や、直流盤内等に配置されても良い。

地絡電流供給装置３は、制御装置８と、中性点接地継電器（Ｇ−Ｒｙ）９と、地絡電流供給用の容量が略等しい正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎと、正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎの電圧バランスを取るための正極側電圧バランス抵抗Ｒｓｐ及び負極側電圧バランス抵抗Ｒａｎとを含んでいる。なお、正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎの容量は、負荷機器へ影響が与えられないように、直流回路全体の静電容量を含めて、略４００μＦ以下となるように設定される。

また、正極側電流供給コンデンサＣｓｐと、負極側電流供給コンデンサＣｓｎとは直列に接続され、正極側電流供給コンデンサＣｓｐは母線Ｂｐに、負極側電流供給コンデンサＣｓｎは母線Ｂｎにそれぞれ接続されている。また、正極側電圧バランス抵抗Ｒｓｐは、正極側電流供給コンデンサＣｓｐに並列接続され、負極側電圧バランス抵抗Ｒｓｎは、負極側電流供給コンデンサＣｓｎに並列接続されている。また、正極側電流供給コンデンサＣｓｐと、負極側電流供給コンデンサＣｓｎとの接続点（コンデンサ中性点）は、中性点接地継電器９の接点１１を介して接地されている（大地に接続されている。）。

制御装置８は、図２に示すように、構成各部を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１３と、ＲＡＭやＲＯＭ等を含む記憶部１４と、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）を含む計時部１５と、表示部１６と、入出力部１７とを有している。制御装置８においては、中性点接地継電器制御処理や、地絡発生時刻記憶処理、地絡発生時刻表示処理等が実行される。

制御装置８は、中性点接地継電器制御処理で、地絡事故継続時に、中性点接地継電器９を制御して、接点１１を所定の周期で断続動作させ、直流回路に流れる地絡電流を断続させて、地絡が発生した分岐回線Ｄｐ１，Ｄｎ１（Ｄｐ２，Ｄｎ２、Ｄｐ３，Ｄｎ３、…）に供給し、分岐回線Ｄｐ１，Ｄｎ１（Ｄｐ２，Ｄｎ２、Ｄｐ３，Ｄｎ３、…）に接続された対応する地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）における地絡検出を容易化する（図７参照。）。

制御装置８においては、使用状態とされると、中性点接地継電器９が動作し、コンデンサ中性点が接地される。この状態で、直流回路に地絡が発生すると、地絡相のコンデンサが放電開始するとともに、非地絡相のコンデンサは電圧が上昇して充電開始する。この充電電流及び放電電流は、地絡点に流れ、時間経過とともに充放電電流は低下していく。中性点接地継電器９は、地絡が継続している場合に、断続動作（正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎの電圧バランスを取る時間の断続動作）を行うことで、連続して地絡電流を供給し、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）における地絡検出を容易化し、地絡箇所の特定を可能とする。なお、地絡が復帰した場合は、中性点接地継電器９は動作状態を保持する。

また、制御装置８は、地絡発生時刻記憶処理で、地絡状態を検出した場合に、計時部１５から地絡発生時刻を読み取り、記憶部１４に記憶させる。この地絡発生時刻情報は、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）の測定情報（動作記録）と照合して、瞬時地絡が発生した場合の地絡箇所を特定するために用いられる。また、制御装置８は、地絡発生時刻表示処理で、表示部１６に地絡発生時刻を表示させる。

変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）は、交流クランプＣＴを含んでいる。変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）としては、地絡電流供給用の正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎの充放電の電流変化を取り込めば足りるので、直流ＣＴに代えて、安価な交流クランプＣＴを用いることができる。

地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、地絡が想定される箇所に配置され、図３に示すように、構成各部を制御するＭＰＵ１９と、ＲＡＭやＲＯＭ等を含む記憶部２１と、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）を含む計時部２２と、測定結果を表示するための表示部２４と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２３とを有している。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、瞬時地絡の発生が推定される回線に配置されても良いし、配電盤内等に配置しても良い。

地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）においては、測定情報取得処理や、測定情報記憶処理、測定情報表示処理等が実行される。地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、測定情報取得処理で、対応する変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）から入力され、Ａ／Ｄ変換部２３によってＡ／Ｄ変換された電流の測定結果を取得する。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、測定情報記憶処理で、計時部２２から測定時刻を読み取り、測定情報取得処理で得られた測定結果とともに記憶部２１に記憶させる。

ここで、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の測定結果と、対応する測定時刻とを、記憶部２１に記憶させる。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、測定情報表示処理で、測定結果を測定時刻とともに表示部２４に表示させる。

瞬時地絡が発生した場合は、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）においては、地絡電流供給装置３から供給された地絡電流の有無が測定される。すなわち、該当する地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）においては、地絡電流が測定され、これにより、瞬時地絡箇所の特定が可能となる。

地絡が継続した場合、地絡電流供給装置３からは、断続した地絡電流が供給され、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）を用いて、地絡箇所が特定される。さらに、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）によって得られた測定時刻を含む電流の測定結果と、地絡電流供給装置の制御装置８によって得られた地絡発生時刻情報とを照合して、地絡が発生した場合の地絡箇所を容易にかつ正確に特定することができる。なお、この際、配電盤等を停止する必要はない。

次に、直流地絡監視システム１を用いた直流地絡箇所探索方法について説明する。例として、図４に示すように、分岐回線Ｄｐ１，Ｄｎ１、Ｄｐ２，Ｄｎ２、…のうち、所定の負荷に接続される負極側の分岐回線Ｄｎ１に地絡が発生した場合について述べる。

この場合、直流回路負極側静電容量Ｃｎと、地絡電流供給装置３の負極側電流供給コンデンサＣｓｎとが地絡点を介して閉回路が構成され、図４に示すように、放電電流Ｉｎ０，Ｉｎ１，Ｉｎ２が流れる。また、正極側については、地絡点を介して直流回路正極側静電容量Ｃｐに蓄電池Ａの負極が接続され、正極側電流供給コンデンサＣｓｐに印加される電圧が上昇して充電電流Ｉｐ０，Ｉｐ１，Ｉｐ２が流れる。なお、図４において、Ｉｎ１，Ｉｎ２は、Ｉｎ０から分岐して、それぞれ、接点１１、直流回路負極側静電容量Ｃｎを介して流れる電流を示し、Ｉｐ１，Ｉｐ２は、Ｉｐ０から分岐して、それぞれ、接点１１、直流回路正極側静電容量Ｃｐを介して流れる電流を示す。

このように、地絡が発生した回線には、地絡点から電源に向けて地絡電流が流れるため、地絡が発生した箇所の地絡検出装置５ａが動作する。なお、地絡点が発生していない回線（負荷）に設置した地絡検出装置５ｂ（５ｃ，５ｄ，…）は動作することがない。

対地静電容量（地絡電流供給用の正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎを含む。）に流れる充放電電流、及び対地電圧は、それぞれ、図５及び図６の曲線Ｌｉ，Ｌｖｐ，Ｌｖｎに示すように時間経過ともに変化する。中性点接地継電器９が動作した状態が継続すると、充放電電流は、一定値で安定するため、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）が動作しない。これに対し、地絡が継続している場合は、地絡電流供給装置３が、中性点接地継電器９に一定間隔で断続動作させることで、断続した地絡電流が供給される。なお、図５において、ｔ０は地絡発生時刻を示し、ｔ１は時定数に対応する時刻を示す。また、（Ｉ１＝０．３７Ｉｍ）である。また、図６において、ｔ０は地絡発生時刻を示し、ｔ１は時定数に対応する時刻を示す。また、曲線Ｌｖｐ，Ｌｖｎは、それぞれ、正極の対地電圧、負極の対地電圧を示す。また、（Ｖｍ＝１１０［Ｖ］、Ｖ０＝５５[Ｖ]、Ｖｐ１≒９０[Ｖ]、Ｖｎ１≒２０[Ｖ]）である。

なお、中性点接地継電器９が復帰すると、地絡電流供給用の正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎには、それぞれ、正極側電圧バランス抵抗Ｒｓｐ及び負極側電圧バランス抵抗Ｒａｎが並列接続されていることにより、一定時間が経過すると、バランスした状態となり、中性点接地継電器９が動作すると、再び地絡電流を供給できるようになる。

地絡が継続して中性点接地継電器９が断続動作すると、地絡電流は図７に示すように、時間経過とともに変化する。地絡が継続した場合で、中性点接地継電器９を復帰させないときは、地絡電流は、曲線Ｌｉａに示すように変化するが、地絡が継続して地絡検出継電器（６４Ｄ）の動作が継続している場合は、中性点接地継電器９を一定の時間間隔で動作させると、曲線Ｌｉｂに示すように変化し、地絡点に断続した地絡電流が供給され、地絡探索対象箇所に設置した地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）が動作可能となる。図７において、ｔ０は地絡発生時刻を示し、ｔａ１，ｔａ２，…は、接点１１をオフとした時刻、ｔｂ１，ｔｂ２，…は、接点１１をオンとした時刻を示す。

地絡電流供給装置３の制御装置８は、地絡状態を検出した場合に、計時部１５から地絡発生時刻を読み取り、記憶部１４に記憶させる。また、制御装置８は、表示部１６に地絡発生時刻を表示させる。一方、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、測定情報記憶処理で、計時部２２から測定時刻を読み取り、測定情報取得処理で得られた測定結果とともに記憶部２１に記憶させる。

ここで、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の測定結果と、対応する測定時刻とを、記憶部２１に記憶させる。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、測定結果を測定時刻とともに表示部２４に表示させる。表示部２４には、電流が瞬間的に変化した時の測定時刻が表示され、この表示結果から地絡の検出が推定されるとともに、この測定時刻を地絡電流供給装置３の表示部１６に表示された地絡発生時刻と照合することによって、地絡の検出が確認される。

なお、例えば、地絡が十分継続している場合や、同じ箇所で繰り返し地絡が発生しているような場合には、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）を負荷側へ順次移動させて分岐点に配置して、地絡箇所を探索（特定）するようにしても良い。

こうして、この実施の形態の構成によれば、地絡電流供給装置３は、地絡発生時に、接点１１を開閉動作させ、分岐回線Ｄｐ１，Ｄｎ１（Ｄｐ２，Ｄｎ２、Ｄｐ３，Ｄｎ３、…）に供給される地絡電流を断続させ、地絡電流検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）を介して電流の測定情報を取得し、地絡電流検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）において得られた測定結果に基づいて、地絡箇所を探索することによって、瞬時地絡が発生した直流回路（回線）を容易に特定することができる。

地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）を、複数台設置することによって、瞬時地絡箇所を詳細に特定することができる。また、継続した地絡が発生した場合は、地絡箇所を詳細に特定することができる。こうして、地絡が発生した箇所の高精度に特定することができる。

また、地絡電流検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）の表示部２４に表示された電流が瞬間的に変化した時の測定時刻を、地絡電流供給装置３の表示部１６に表示された地絡発生時刻と照合することによって、地絡の検出を確認することができるので、地絡が発生した箇所を高精度、容易、かつ正確に特定することができる。

また、変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）としては、地絡電流供給用の正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎの充放電の電流変化を取り込めば足りるので、安価な交流クランプＣＴを用いることができ、コストを低減することができる。

また、地絡電流供給装置３は、母線Ｂｐ及び母線Ｂｎに、それぞれ、同一容量の正極側電流供給コンデンサＣｓｐ負極側電流供給コンデンサＣｓｎを接続して、中性点を接地する構成とされ、電圧バランスが崩れることもなく、地絡電流供給装置３の設置による他の既設設備への影響もなく、地絡検出継電器（６４Ｄ）を通常の運転状態のまま、地絡電流供給装置３を容易に設置することができる。

また、従来の地絡箇所特定装置は、地絡検出継電器（６４Ｄ）の停止や、接地線の取外しの作業が必要であり、一時的に直流回路の地絡保護ができない状態となるのに対して、地絡検出継電器（６４Ｄ）が運転状態のままで、手間がかかることなく容易に設置することができる。

また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は、変流器４ａ（４ｂ，４ｃ，…）としては、交流クランプＣＴで地絡点を検出する構成であり、運転中の設備への影響もなく、電気的に接続しないので、安全性を向上させることができる。

また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）を、電気所の規模や、電気回路数等に応じて、必要箇所に必要数設置することができるので、効率的に地絡箇所を探索することができる。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）は可搬式であるので、汎用性を向上させることができる。

以上、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、地絡電流供給装置３の制御装置８における記録と、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）における記録を照合して、地絡発生箇所を特定する場合について述べたが、制御装置８と、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）とに、通信部を設け、例えば、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）から、制御装置８へ地絡検出情報を送信して、制御装置８が受け取った地絡検出情報に基づいて、地絡発生箇所を特定するようにしても良い。また、この地絡発生箇所特定機能を独立させて設けても良いし、さらに、警報出力機能を追加しても良い。なお、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）と制御装置８との間の通信は、無線であっても有線であっても良い。

また、例えば、地絡電流供給装置３の制御装置８で、中性点接地継電器制御処理機能や、地絡発生時刻記憶処理機能、地絡発生時刻表示処理機能等は、ＭＰＵ１３が対応する制御プログラムを実行して実現しても良いし、ハードウェアで構成しても良い。地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）においても同様である。また、地絡検出装置５ａ（５ｂ，５ｃ，…）において、測定された電流に基づいて、地絡発生を判定するようにしても良い。また、正極側電流供給コンデンサＣｓｐ及び負極側電流供給コンデンサＣｓｎは、複数組配置しても良い。また、交流クランプＣＴに代えて、直流ＣＴを用いても良い。

電気所として、変電所のほか、発電所等について適用できる。

１ 直流地絡監視システム
２ 直流電源装置
３ 地絡電流供給装置
４ａ，４ｂ，… 変流器
５ａ，５ｂ，… 地絡検出装置
８ 制御装置
９ 中性点接地継電器
１１ 接点
１３ ＭＰＵ（接点開閉手段、第１の記憶制御手段）
１４ 記憶部（第１の記憶手段）
１５ 計時部（第１の計時手段）
１９ ＭＰＵ（測定情報取得手段、第２の記憶制御手段）
２１ 記憶部（第２の記憶手段）
２２ 計時部（第２の計時手段）
Ａ 蓄電池（直流電源）
Ｂｐ 母線（正極側母線）
Ｂｎ 母線（負極側母線）
Ｃｓｐ 正極側電流供給コンデンサ（第１の電流供給コンデンサ）
Ｃｓｎ 負極側電流供給コンデンサ（第２の電流供給コンデンサ）
Ｒｓｐ 正極側電圧バランス抵抗（第１の電圧バランス抵抗）
Ｒｓｎ 負極側電圧バランス抵抗（第２の電圧バランス抵抗）
Ｄｐ１，Ｄｐ２，…分岐回線（回線）
Ｄｎ１，Ｄｎ２、…分岐回線（回線）

Claims (7)

1. 直流回路における地絡箇所を探索するために用いられる直流地絡箇所探索方法であって、
   直流電源に接続された母線に、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置が接続され、かつ、少なくとも１つの前記回線に、変流器を介して、地絡電流を検出するために用いられる少なくとも１つの地絡電流検出装置が接続され、
   前記地絡電流供給装置は、前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを有し、
   前記地絡電流検出装置は、前記変流器を介して電流測定情報を取得する測定情報取得手段を有し、
   前記地絡電流検出装置において得られた前記電流測定情報に基づいて、地絡箇所が探索される
   ことを特徴とする直流地絡箇所探索方法。
2. 前記地絡電流供給装置は、時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを有し、
   前記地絡検出装置は、時刻を計時する第２の計時手段と、前記第２の計時手段から測定情報取得時刻を読み取り、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の前記電流測定情報、及び対応する前記測定情報取得時刻とを第２の記憶手段に記憶させる第２の記憶制御手段とを有し、
   前記地絡発生時刻と、電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報に対応する前記測定情報取得時刻との照合結果に基づいて、地絡箇所が探索される
   ことを特徴とする請求項１に記載の直流地絡箇所探索方法。
3. 直流電源に接続された母線に接続され、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置であって、
   前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを備えた
   ことを特徴とする地絡電流供給装置。
4. 時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の地絡電流供給装置。
5. 前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの電圧バランスを取るための前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサにそれぞれ並列接続された第１の電圧バランス抵抗及び第２の電圧バランス抵抗を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の地絡電流供給装置。
6. 直流回路における地絡箇所を探索するために用いられる直流地絡監視システムであって、
   直流電源に接続された母線に接続され、地絡発生時に、前記母線から分岐された回線へ地絡電流を供給する地絡電流供給装置と、少なくとも１つの前記回線に変流器を介して接続され、地絡電流を検出するために用いられる少なくとも１つの地絡電流検出装置とを備え、
   前記地絡電流供給装置は、前記母線を構成する正極側母線及び負極側母線に接続され、直列接続された第１の電流供給コンデンサ及び第２の電流供給コンデンサと、前記第１の電流供給コンデンサ及び前記第２の電流供給コンデンサの接続点と接地とに接続された接点と、地絡発生時に、前記接点を開閉動作させ、前記回線に供給される地絡電流を断続させる接点開閉手段とを有し、
   前記地絡電流検出装置は、前記変流器を介して電流測定情報を取得する測定情報取得手段を有する
   ことを特徴とする直流地絡監視システム。
7. 前記地絡電流供給装置は、時刻を計時する第１の計時手段と、地絡状態を検出した場合に、前記第１の計時手段から地絡発生時刻を読み取り、第１の記憶手段に記憶させる第１の記憶制御手段とを有し、
   前記地絡検出装置は、時刻を計時する第２の計時手段と、前記第２の計時手段から測定情報取得時刻を読み取り、少なくとも電流が瞬間的に変化した時の電流測定情報、及び対応する前記測定情報取得時刻とを第２の記憶手段に記憶させる第２の記憶制御手段とを有することを特徴とする請求項６に記載の直流地絡監視システム。

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