JP2018004394A - 漏れ電流測定方法および漏れ電流測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ等の影響を受けること無く、被測定配電線に流れる漏れ電流を通電状態のまま安全かつ正確に検出し得る漏れ電流測定装置を提供する。【解決手段】漏れ電流測定装置１の処理手段１３は、電圧検出手段１１から供給される相間電圧Ｕｔｒより解析ウインドウ幅を求めて相間電圧波形データＤｕに変換し、電流検出手段１２から供給される電圧信号Ｕｉを電流波形データＤｉに変換し、それぞれフーリエ変換して、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ1rと虚数部Ｕ1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ1rと虚数部Ｉｏ1iとを求め、下式（１）の演算を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、変圧器の低圧側三相巻線が三角形に結線され、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相のうちＳ相が接地された三相３線式配電線を測定対象の被測定配電線とし、この被測定配電線における絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを測定する漏れ電流測定方法およびこの方法を適用した漏れ電流測定装置に関する。

三相３線式配電線の漏れ電流を測定する方法を適用した漏れ電流測定装置として、下記特許文献１〜特許文献５に開示された漏れ電流測定装置（漏洩電流検出装置）がある。この漏れ電流測定装置においては、電圧測定手段が三相３線式配電方式（Ｓ相接地）の非接地相（Ｒ相−Ｔ相）間に発生している相間電圧を順次入力測定し、零相電流測定手段が電源から配電線やこの配電線に接続された負荷設備としての電気機器を通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を測定すると共に、位相角度算出手段にて相間電圧と零相電流との位相角度を算出し、演算手段が電圧測定手段により測定した相間電圧、零相電流測定手段により測定した零相電流、位相角度算出手段により演算した相間電圧と零相電流との位相角度から配電線や電気機器の対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流をベクトル演算するのである。

上述した特許文献１〜特許文献５等に記載された漏れ電流測定装置の場合、被測定配電線の絶縁劣化により対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流が発生すると、この電流と対地静電容量を流れる電流との合成値が漏れ電流の合計である零相電流として計測されるが、バランス状態の電圧に対地静電容量が接続されたＳ相接地の三相３線式配電線では、対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流と対地静電容量を通じて流れる電流との位相角度を用いてベクトル演算することにより、対地静電容量を流れる電流の影響分を取り除けるので、演算により対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流のみを精度良く算出できる。したがって、上述した漏れ電流測定装置では、Ｓ相が接地された三相３線式配電線やそれに接続される電気機器の対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流を、通電状態のまま安全に検出することができる。

特許第４１５９５９０号公報 特許第４９２０３５７号公報 特許第４９４５７２７号公報 特許第５２１６９５８号公報 特許第５３２９４７０号公報

しかしながら、特許文献１〜特許文献５等に記載された漏れ電流測定装置では、必ずしも現在の被測定線路に対して適切な漏れ電流検出を行えない可能性がある。

上述した漏れ電流測定装置においては、相間電圧と零相電流との位相角度を正確に測定する必要があるが、漏れ電流にはＬＥＤ用照明による電源周波数帯域に隣接した高調波、産業用モータの可変速装置から発生するインバータノイズ等が常に重畳した状態となっており、一般的に使用されている単純なコンパレータを使用した位相比較器ではノイズの影響を大きく受けてしまうため、正しく相間電圧と零相電流との位相角度を測定できないという問題がある。

このようなノイズ対策として、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、あるいはバンドパスフィルタを、アナログフィルタおよびデジタルフィルタによってノイズ除去部を構成し、測定対象となる帯域外の信号成分（ノイズ成分）をノイズ除去部にて取り除いた後に、位相比較器を入力することが提案されている。

しかしながら、アナログフィルタ、デジタルフィルタの構成では、遮断周波数帯域外の周波数成分を逓減させる構成であるため、電源周波数帯域（基本波周波数帯域）に近い周波数帯域のノイズを完全には取り除けない。また、前記ノイズは電源周波数帯域に近く比較的遅い周波数のノイズであるため、相間電圧と零相電流との位相角度の測定に大きく影響を及ぼし、このような三相３線式配電方式（Ｓ相接地）の配電線については、通電状態のまま漏れ電流を正確に検出できないのである。

そこで、本発明は、ＬＥＤ用照明による高調波や産業用モータの可変速装置から発生するインバータノイズ等の影響を受けること無く、被測定配電線に流れる漏れ電流を通電状態のまま安全かつ正確に検出し得る漏れ電流測定方法および漏れ電流測定装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、変圧器の低圧側三相巻線が三角形に結線され、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相のうちＳ相が接地された三相３線式配電線を測定対象の被測定配電線とし、この被測定配電線における絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを測定する漏れ電流測定方法であって、前記被測定配電線のＲ相とＴ相間の相間電圧Ｕｔｒを検出する電圧検出工程と、前記被測定配電線に流れる合成漏れ電流Ｉｏを検出する電流検出工程と、前記相間電圧Ｕｔｒから解析ウインドウ幅を求めると共に、フーリエ変換を用いて、前記相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、並びに前記合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを求める第１演算工程と、下式（１）に基づいて、前記絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを求める第２演算工程と、を行うことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、変圧器の低圧側三相巻線が三角形に結線され、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相のうちＳ相が接地された三相３線式配電線を測定対象の被測定配電線とし、この被測定配電線における絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを測定する漏れ電流測定装置であって、前記被測定配電線のＲ相とＴ相間の相間電圧Ｕｔｒを検出する電圧検出手段と、前記被測定配電線に流れる合成漏れ電流Ｉｏを検出する電流検出手段と、前記相間電圧Ｕｔｒから解析ウインドウ幅を求めると共に、フーリエ変換を用いて、前記相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、並びに前記合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを求める第１演算処理と、下式（１）に基づいて前記絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを求める第２演算処理を行う処理手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、前記請求項２に記載の漏れ電流測定装置において、前記処理手段は、前記測定した漏れ電流Ｉｏｒと予め規定された絶縁状態判別規格値とを比較して、前記被測定配電線についての絶縁状態を判別する判別処理を行うことを特徴とする。

請求項１係る漏れ電流測定方法および請求項２に係る漏れ電流測定装置によれば、電源周波数帯域（基本波周波数帯域）に近いノイズであるＬＥＤ用照明による高調波や、産業用モータの可変速装置から発生するインバータノイズ等が常に合成漏れ電流Ｉｏへ重畳した状態であっても、被測定配電線のＲ相とＴ相との間の相間電圧Ｕｔｒからフーリエ変換の解析ウインドウ幅を求めて相間電圧Ｕｔｒと合成漏れ電流Ｉｏとをフーリエ変換し、相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとから、演算によって絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを求めるため、常にノイズ等が重畳している零相電流と相間電圧との位相角度を位相比較器にて正確に測定する必要がなく、電源周波数帯域（基本波周波数帯域）に近いノイズに影響されないため、対地絶縁抵抗を通じて流れる漏れ電流を、通電状態のまま安全かつ正確に検出することができる。

また、請求項３に係る漏れ電流測定装置は、漏れ電流測定を行った被測定配電線についての絶縁状態を判別する機能を備えているので、装置使用者の利便性を一層高めることができる。

本発明に係る漏れ電流測定方法を適用した漏れ電流測定装置を被測定配電線に接続した状態の概略構成図である。 絶縁抵抗の漏れ電流（合成有効漏れ電流）Ｉｏｒについての測定原理を説明するためのベクトル図である（Ｉｏｒｒのみが存在している場合）。 絶縁抵抗の漏れ電流（合成有効漏れ電流）Ｉｏｒについての測定原理を説明するためのベクトル図である（Ｉｏｒｔのみが存在している場合）。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、漏れ電流測定装置１を交流電源２の配電線に接続した概略構成を示す。

漏れ電流測定装置１は、少なくとも、電圧検出手段１１、電流検出手段１２、処理手段１３、記憶手段１４および表示手段１５を備え、例えば、変圧器の低圧側三相巻線２１が三角形に結線されＳ端子が接地された交流電源２の三相端子Ｒ，Ｓ，Ｔに接続される３つの配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔを被測定配電線とし、この被測定配電線についての絶縁抵抗の漏れ電流（以下、「合成有効漏れ電流」ともいう）Ｉｏｒを測定するものである。

ここでの交流電源２は、一例として、商用周波数の三相交流電圧（相間電圧Ｕｒｓ，Ｕｓｔ，Ｕｔｒ）を発生させると共に、発生させた相間電圧Ｕｒｓ，Ｕｓｔ，Ｕｔｒを三相端子Ｒ，Ｓ，Ｔから出力する。かくして、交流電源２は、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔが接続された三相端子Ｒ，Ｓ，Ｔ間に相間電圧Ｕｒｓ，Ｕｓｔ，Ｕｔｒを出力して、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔ間に接続された負荷３に対して相電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔを供給できる。また、交流電源２の配電線Ｌｒ，Ｌｔと接地との間には、図１中に示すように、対地静電容量Ｃｒ，Ｃｔおよび対地漏れ抵抗Ｒｒ，Ｒｔが存在している。

上記電圧検出手段１１は、一対の電圧検出プローブ１６ａ，１６ｂを介して配電線Ｌｒ，Ｌｔに接続され、一対の電圧検出プローブ１６ａ，１６ｂを介して相間電圧Ｕｔｒを検出して、処理手段１３に出力する。

電流検出手段１２は、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔに予め決められた向きで装着された電流トランス型の電流検出プローブ４を介して、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔに流れる相電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔ、対地静電容量Ｃｒ，Ｃｔを経由して接地に流れる漏れ電流（以下、「無効漏れ電流」ともいう）Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔ、対地漏れ抵抗Ｒｒ，Ｒｔを経由して接地に流れる漏れ電流（以下、「有効漏れ電流」ともいう）Ｉｏｒｒ，Ｉｏｒｔの合成漏れ電流Ｉｏを検出すると共に、電圧信号Ｕｉに変換して処理手段１３に出力する。なお、負荷３に流れる相電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔは、図１中に点線で示すように、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔのそれぞれにおいて逆向きに流れる（電流検出プローブ４内をそれぞれ逆方向に流れる）ことになるため、電流検出プローブ４での電流検出に際しては、各配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔを流れる相電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔがそれぞれ打ち消され、上記２つの無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔと２つの有効漏れ電流Ｉｏｒｒ，Ｉｏｒｔとが合成された合成漏れ電流Ｉｏのみが電流検出プローブ４にて検出されるのである。

処理手段１３は、例えば、１つのコンパレータと２つのアンチエイリアシングフィルタおよびＡ／Ｄ変換器、演算用にＦＰＧＡおよびＣＰＵ等で構成することができる。すなわち、処理手段１３は、電圧検出手段１１から供給される相間電圧Ｕｔｒが仮に５０Ｈｚの周波数であれば１０周期分、６０Ｈｚであれば１２周期分の解析ウインドウ幅をコンパレータにて求めると同時に、一方のＡ／Ｄ変換器で相間電圧波形データＤｕに変換し、電流検出手段１２から供給される電圧信号Ｕｉを他方のＡ／Ｄ変換器で電流波形データＤｉに変換するＡ／Ｄ変換処理を行う。

また、処理手段１３は、相間電圧波形データＤｕおよび電流波形データＤｉに基づいて、それぞれフーリエ変換をおこない、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを求める第１演算処理を実行する。さらに、処理手段１３は、下式（１）に基づいて、配電線Ｌｒ，Ｌｔについての絶縁抵抗の合成有効漏れ電流Ｉｏｒ（有効漏れ電流Ｉｏｒｒ，Ｉｏｒｔの合成電流）を算出（測定）する第２演算処理を実行する。

次に、図２および図３を参照して、上式（１）の算出根拠について説明する。

先ず、低圧側三相巻線２１が三角形に結線されＳ端子が接地された交流電源２から配電線を介して交流電圧を供給する配電構成において絶縁不良が発生したとき、三相端子Ｒ，Ｔに接続された配電線のうち、一方の配電線の絶縁状態が際立って劣化し、もう片方の配電線は健全な場合が殆どであることが経験的に知られている。したがって、図１に示す被測定配電線の構成（低圧側三相巻線２１が三角形に結線されＳ端子が接地された交流電源２の三相端子Ｒ，Ｓ，Ｔに接続される３つの配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔで負荷３に配電する構成）においても、絶縁不良が発生した場合には、配電線Ｌｒ，Ｌｔの何れか一方の絶縁状態が際立って劣化し、他方の配電線は健全であると考えられる。

従って、２つの配電線Ｌｒ，Ｌｔにおいて絶縁不良が発生した場合（絶縁状態が劣化した場合）に発生する有効漏れ電流は、有効漏れ電流Ｉｏｒｒ，Ｉｏｒｔのうちのいずれか一方に起因するものと考えることができる。

一方、配電線Ｌｒ，Ｌｔの各対地静電容量Ｃｒ，Ｃｔは、絶縁不良の発生の有無に関わらずバランスが取れた状態で存在していると考えられる。すなわち、各無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔは同じ電流値であると考えられる。

まず、配電線Ｌｒの絶縁不良に起因して有効漏れ電流Ｉｏｒｒのみが生じている場合について、図２を参照して説明する。なお、式（１）算出根拠の理解を容易にするため、各相間電圧Ｕｒｓ，Ｕｓｔおよび相間電圧Ｕｔｒを、図２中に破線で示した。なお、以下の説明において、各ベクトルの角度は、相間電圧Ｕｔｒを基準（０°）とし、紙面に対して反時計回りに回転したときの角度で表記するものとする。

配電線Ｌｒについての無効漏れ電流Ｉｏｃｒは、有効漏れ電流Ｉｏｒｒ（相間電圧Ｕｒｓと同位相（６０°））に対して位相が９０°進んでおり、また配電線Ｌｔについての無効漏れ電流Ｉｏｃｔは、有効漏れ電流Ｉｏｒｔ（相間電圧Ｕｓｔと同位相（１２０°））に対して位相が９０°進んでいる。また、上述したように、両無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔの電流値は同じである。このため、両無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔの合成無効漏れ電流Ｉｏｃは、相間電圧Ｕｔｒと逆位相（１８０°）となっている。

ここで、各漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｒｒ，Ｉｏｃｔ，Ｉｏｒｔの合成漏れ電流Ｉｏは、有効漏れ電流Ｉｏｒｔがゼロであり、各無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔの合成無効漏れ電流がＩｏｃであることから、ベクトル和でＩｏ＝Ｉｏｃ＋Ｉｏｒｒと表される。有効漏れ電流Ｉｏｒｒは、上述したように、相間電圧Ｕｒｓと同じ角度（６０°）上に存在するため、合成漏れ電流Ｉｏは、図２（ａ）,（ｂ）に示すように、相間電圧Ｕｔｒを基準とした６０°から１８０°までの１２０°の範囲内に存在することになる。

ここで、合成漏れ電流Ｉｏの先端から相間電圧Ｕｔｒ（図２（ｂ）においては、逆位相の合成無効漏れ電流Ｉｏｃ）上に下ろした垂線ａの長さを、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを一般的な交流回路の電力を複素数から求める式に当て嵌めて表すと、合成漏れ電流Ｉｏと相間電圧Ｕｔｒとの無効電力から相間電圧Ｕｔｒの実効値を除算した値となるため、下式（２）で表すことができる。

また、有効漏れ電流Ｉｏｒｒの先端から相間電圧Ｕｔｒ上に下ろした垂線ｂの長さは、垂線ａと同じ長さである。加えて、有効漏れ電流Ｉｏｒｒと相間電圧Ｕｔｒとの成す角度は６０°である。したがって、有効漏れ電流Ｉｏｒｒの長さ（電流値）は、下式（３）で表される。

そして、配電線Ｌｔについての有効漏れ電流Ｉｏｒｔがゼロであることから、有効漏れ電流Ｉｏｒｒが、配電線Ｌｒ，Ｌｔについての絶縁抵抗の合成有効漏れ電流Ｉｏｒとなる。したがって、上式（１）が成立するのである。

次に、配電線Ｌｔの絶縁不良に起因して有効漏れ電流Ｉｏｒｔのみが生じている場合について、図３を参照して説明する。なお、本図において、各相間電圧Ｕｒｓ，Ｕｓｔおよび相間電圧Ｕｔｒを破線で示し、各ベクトルの角度は、相間電圧Ｕｔｒを基準（０°）とし、反時計回りに回転したときの角度で表記するものとする。

各無効漏れ電流Ｉｏｃｒ，Ｉｏｃｔの合成無効漏れ電流Ｉｏｃは図２と同じ状態（相間電圧Ｕｔｒと逆位相の状態）で存在している。このため、この合成無効漏れ電流Ｉｏｃと有効漏れ電流Ｉｏｒｔ（相間電圧Ｕｓｔと同位相（１２０°））とを合成してなる合成漏れ電流Ｉｏは、同図に示すように、相間電圧Ｕｔｒを基準とした１２０°から１８０°までの６０°の範囲内に存在することになる。

ここで、合成漏れ電流Ｉｏの先端から相間電圧Ｕｔｒと逆位相の合成無効漏れ電流Ｉｏｃ上に下ろした垂線ａの長さを、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを一般的な交流回路の電力を複素数から求める式に当て嵌めて表すと、合成漏れ電流Ｉｏと相間電圧Ｕｔｒとの無効電力から相間電圧Ｕｔｒの実効値を除算した値であるから、上記した式（２）で表すことができる。

また、有効漏れ電流Ｉｏｒｔの先端から相間電圧Ｕｔｒと逆位相の合成無効漏れ電流Ｉｏｃ上に下ろした垂線ｃの長さは、垂線ａと同じ長さである。加えて、有効漏れ電流Ｉｏｒｔと相間電圧Ｕｔｒとの成す角度は１２０°である。したがって、有効漏れ電流Ｉｏｒｔの長さ（電流値）は、下式（４）で表される。

そして、有効漏れ電流Ｉｏｒｒがゼロであることから、有効漏れ電流Ｉｏｒｔが、配電線Ｌｒ，Ｌｔについての絶縁抵抗の合成有効漏れ電流Ｉｏｒとなる。したがって、上式（１）が成立するのである。

斯くして、処理手段１３は、式（１）の演算を行う事により、有効漏れ電流Ｉｏｒｒおよび有効漏れ電流Ｉｏｒｔを合成有効漏れ電流Ｉｏｒとして求めるのである。

記憶手段１４は、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモリで構成することができ、上述した処理手段１３のための動作プログラム、合成有効漏れ電流Ｉｏｒ算出用の式（１）、合成有効漏れ電流Ｉｏｒについての絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆ（例えば、１ｍＡ）等を予め記憶させておく。また、記憶手段１４は、処理手段１３によって一時的な記憶領域として使用されるもので、処理手段１３が演算した相間電圧波形データＤｕ、相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉ、合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1i等を記憶させておき、必要に応じて読み出すのである。

表示手段１５は、ディスプレイ装置（例えばＬＣＤ）などの表示装置で構成しても良いし、アナログメータやセグメント式デジタル表示器等で構成しても良い。この表示手段１５によって、処理手段１３によって得られた漏れ電流の測定値や絶縁状態の判別結果を可視表示する。なお、音声合成によって測定値や判別結果を音声出力する機能を別途設けるようにしても良いし、表示手段１５に代えて警報装置を設け、音や発光等を用いて絶縁異常の警報を発するようにしても良い。

続いて、上述した構成の漏れ電流測定装置１の動作を説明する。なお、漏れ電流測定装置１による計測を行うため、予め、一対の電圧検出プローブ１６ａ，１６ｂが配電線Ｌｒ，Ｌｔに接続され、かつ電流検出プローブ４が配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔに予め決められた向きで装着されているものとする。

漏れ電流測定装置１の作動状態において、電圧検出手段１１は、一対の電圧検出プローブ１６ａ，１６ｂを介して相間電圧Ｕｔｒを検出し、処理手段１３に出力する。また、電流検出手段１２は、電流トランス型の電流検出プローブ４を介して、配電線Ｌｒ，Ｌｔに流れる合成漏れ電流Ｉｏを検出すると共に、電圧信号Ｕｉに変換して処理手段１３に出力する。

処理手段１３は、まず、相間電圧Ｕｔｒおよび電圧信号Ｕｉの入力を受けつつ、相間電圧Ｕｔｒが仮に商用周波数５０Ｈｚの周波数であれば１０周期分、商用周波数６０Ｈｚであれば１２周期分の解析ウインドウ幅をコンパレータにて求めると同時に、Ａ／Ｄ変換処理を実行して、相間電圧Ｕｔｒを相間電圧波形データＤｕに変換し、記憶手段１４に記憶させると共に、電圧信号Ｕｉを電流波形データＤｉに変換し、記憶手段１４に記憶させる。

次いで、処理手段１３は、第１演算処理を実行して、相間電圧波形データＤｕおよび電流波形データＤｉに基づいて、それぞれフーリエ変換をおこない、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを算出して、記憶手段１４に記憶させる。

最後に、処理手段１３は、第２演算処理を実行して、式（１）に基づく漏れ電流を算出する。この第２演算処理では、先ず、処理手段１３は、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iおよび式（１）を記憶手段１４から読み出すと共に、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを式（１）に代入して、配電線Ｌｒ，Ｌｔについての合成有効漏れ電流Ｉｏｒを算出（測定）する。

なお、本実施形態に示す処理手段１３は、求めた漏れ電流の値から絶縁状態を判別する判別処理を行うものとした。この判別処理に際して、処理手段１３は、記憶手段１４から合成有効漏れ電流Ｉｏｒについての絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆを読み出すと共に、算出した合成有効漏れ電流Ｉｏｒをこの絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆと比較し、合成有効漏れ電流Ｉｏｒが規格値Ｉｒｅｆ以上のときには、算出した合成有効漏れ電流Ｉｏｒと共に、絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆ以上の合成有効漏れ電流Ｉｏｒが発生している旨（絶縁状態が不良である旨）の判別結果を表示手段１５に表示させる。一方、合成有効漏れ電流Ｉｏｒが絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆ未満のときには、算出した合成有効漏れ電流Ｉｏｒと共に、合成有効漏れ電流が規格値未満である旨（絶縁状態が良好である旨）の判別結果を表示手段１５に表示させる。

このように、本実施形態に係る漏れ電流測定装置１によれば、相間電圧波形データＤｕの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、電流波形データＤｉの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iおよび式（１）に基づいて、三角形に結線された交流電源２の三相端子Ｒ，Ｔに接続される２つの配電線Ｌｒ，Ｌｔについての絶縁抵抗の漏れ電流（合成有効漏れ電流）Ｉｏｒを精度良く測定することができる。

また、本実施形態の漏れ電流測定装置１によれば、測定した合成有効漏れ電流Ｉｏｒと予め規定された絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆとを処理手段１３によって比較し、その比較結果である絶縁状態の判定結果を表示手段１５に表示させることで、漏れ電流測定装置１の使用者に、配電線Ｌｒ，Ｌｔの絶縁状態の良否を確実かつ容易に報らせることができる。

さらに、配電線Ｌｒ，Ｌｓ，Ｌｔに遮断機が別途設けられており、遮断機を外部からの制御信号により遮断動作を実行させられる場合、遮断器の制御信号ラインと漏れ電流測定装置１とを接続して絶縁抵抗の検査を行い、処理手段１３によって絶縁状態の判定結果が出ると、制御信号ラインを介して遮断機へ動作指令を出力することで、速やかに遮断機を動作させる遮断機制御機能を処理手段１３に持たせておけば、漏電に起因する事故を確実に防止することができる。

なお、本実施形態の漏れ電流測定装置１では、処理手段１３が、測定した合成有効漏れ電流Ｉｏｒを絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆと比較して、絶縁状態まで判別して放置する構成としたが、この機能は付加的なものである。したがって、測定した合成有効漏れ電流Ｉｏｒを表示手段１５に表示するだけの漏れ電流測定装置としても構わない。このように、絶縁状態の判別機能を持たない漏れ電流測定装置であっても、測定された合成有効漏れ電流Ｉｏｒが表示手段１５に表示されるので、２つの配電線についての合成有効漏れ電流Ｉｏｒを漏れ電流測定装置の使用者に報らせることができ、使用者自らが絶縁状態判別規格値Ｉｒｅｆと比較すれば、２つの配電線についての絶縁状態を判別できるのである。

以上、本発明に係る漏れ電流測定方法を適用した漏れ電流測定装置の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。

１ 漏れ電流測定装置
１１ 電圧検出手段
１２ 電流検出手段
１３ 処理手段
１４ 記憶手段
１５ 表示手段

Claims (3)

1. 変圧器の低圧側三相巻線が三角形に結線され、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相のうちＳ相が接地された三相３線式配電線を測定対象の被測定配電線とし、この被測定配電線における絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを測定する漏れ電流測定方法であって、
   前記被測定配電線のＲ相とＴ相間の相間電圧Ｕｔｒを検出する電圧検出工程と、
   前記被測定配電線に流れる合成漏れ電流Ｉｏを検出する電流検出工程と、
   前記相間電圧Ｕｔｒから解析ウインドウ幅を求めると共に、フーリエ変換を用いて、前記相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、並びに前記合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを求める第１演算工程と、
   下式（１）に基づいて、前記絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを求める第２演算工程と、
   を行うことを特徴とする漏れ電流測定方法。
   

   
2. 変圧器の低圧側三相巻線が三角形に結線され、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相のうちＳ相が接地された三相３線式配電線を測定対象の被測定配電線とし、この被測定配電線における絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを測定する漏れ電流測定装置であって、
   前記被測定配電線のＲ相とＴ相間の相間電圧Ｕｔｒを検出する電圧検出手段と、
   前記被測定配電線に流れる合成漏れ電流Ｉｏを検出する電流検出手段と、
   前記相間電圧Ｕｔｒから解析ウインドウ幅を求めると共に、フーリエ変換を用いて、前記相間電圧Ｕｔｒの基本波実数部Ｕ_1rと虚数部Ｕ_1i、並びに前記合成漏れ電流Ｉｏの基本波実数部Ｉｏ_1rと虚数部Ｉｏ_1iとを求める第１演算処理と、下式（１）に基づいて前記絶縁抵抗の漏れ電流Ｉｏｒを求める第２演算処理を行う処理手段と、
   を備えることを特徴とする漏れ電流測定装置。
   

   
3. 前記処理手段は、前記測定した漏れ電流Ｉｏｒと予め規定された絶縁状態判別規格値とを比較して、前記被測定配電線についての絶縁状態を判別する判別処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の漏れ電流測定装置。

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