JPH01170865A - 配電線地絡故障点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、配電線路に沿う複数箇所に地絡の生じた地点
の方向を検出することのできる検出器を配設し、検出し
た地絡点の方向の異なる２つの検出器により地絡点の区
間を検出するための配電線地絡故障点検出装置に関する
。

（従来の技術） 現在我国においては非接地３相３線式の配電線により電
力・が需要家へ供給されている。そのため、配電線は、
通常は大地から浮いた状態即ち絶縁された状態にある。

それが、碍子の劣化、断線、樹木の接触等のなんらかの
原因によって大地への絶縁が破壊され、地絡と呼ばれる
状態となる。

配電線のいずれか１つの相の線が、地絡状態となると残
りの健全相の線の対地電位が上昇し、配電線路に接続さ
れた碍子や変圧器の破壊を起し、あるいは零相電流の影
響で電磁誘漣を生じる恐れがある。従って、地絡の発生
とその発生箇所は速やかに検出し、地絡故障状態を除去
しなければならない。

地絡を検出するには、健全時と地絡時の状態の相違点を
見つける必要がある。健全時には零相電流１゜（大地と
配電線の循環電流）は数ミリアンペアであり、零相電圧
■。（即ち、中性点と大地との電圧）はほぼ零ボルトで
ある。地絡時には、健全時に比し零相電流工。は数百ミ
リアンペアないし数アンペアに増加し、また零相電圧■
。も数百ボルトないし数千ボルトに増加する。これらの
零相電流Ｉ。および零相電圧■。を測定することにより
、地絡の発生を検出することができ、またそれらの零相
電流■。および零相電圧■。の位相の関係を調べること
により、地絡点が検出器の設置点より電源側にあるか負
荷側にあるかという地絡の方向を知ることができる。

第２図は従来の地絡検出装置の構成の一例を示すもので
、各相の配電線１１．１２．１３の線電流を電流センサ
（電流変成器ＣＴ）　２．、２□、２３で取り出し、抵
抗Ｒによる合成により各電流の加算を行ない、零相電流
１ｎを検出する。また各相の対地電圧を、静電結合を利
用した電圧センサ３□ｌ’３２１３３により取り出し、
コンデンサＣによる合成により各対地電圧の加算を行な
い、零相電圧Ｖ。を検出する。これらの零相電流■。お
よび零相電圧Ｖ。は零相電流レベル判定部４および零相
電圧レベル判定部５へ入力され、それぞれのし・ベルが
しきい値以上であるか否かを判定され、共にしきい値レ
ベル以上であるときをアンド回路６により判定し、その
共にしきい値以上である期間が予め設定した時間以上で
あるか否かが、持続時間判定部７により検出される。設
定した時間以上であるとき、地絡発生と判定される。そ
して、地絡を判定後に位相判定部８において、零相電流
Ｉｏと零相電圧Ｖ。の位相差を調べることにより地絡点
が検出装置設置点より負荷側にあるか、電源側にあるか
の方向が判定される。即ち、第３図に示すように、地絡
点より電源側にある（イ）地点に設置された検出装置に
よる検出された零相電流■８は零相電圧Ｖ。（＝Ａ相電
圧＋Ｂ相電圧）に対して９０°遅れ、地絡点より負荷側
の（ロ）地点に設置された検出装置により検出された零
相電流Ｉ　ｏ＋は零相電圧■。に対して９０６進んでい
るので、この位相差を検出することにより地絡方向を知
ることができる。

このような地絡点検出装置を用いた地絡点の探査は、配
電線の数箇所に検出装置を設置し、検出装置の地絡方向
表示により地絡点区間を限定し、さらに限定された地絡
点区間に検出装置を設置し、地絡点区間を縮めることに
より行なう。

（発明が解決しようとする問題点） 地絡による零相電流および零相電圧の他に、地絡以外の
原因による零相電流、零相電圧（これらの地絡以外によ
る零相電流、零相電圧をそれぞれ残留電流、残留電圧と
いう）がある。残留電流は、各相の線路長の相違による
対地静電容量のバラツキや電流を取り出す電流センサの
特性の違い等により生じ、残留電圧は、各相の対地静電
容量の相違、負荷の相違、電圧センサの特性の相違等に
より生じるものである。このような残留電流や残留電圧
があると、地絡が生じていないときにも、零相電流レベ
ル判定部４および零相電圧レベル判定部５に出力を生じ
ることが元り、それが一定時間以上続くと地絡が生じた
と誤って判定されてしまう恐れがあった。

また、対地電圧の取り出しを静電結合で行なうので、結
合部が高インピーダンスとなり、雨や雷等の外乱の影響
を受けて残留成分が複雑に変化して、測定が困難となる
ことがあった。

さらに、残留成分には定常的に生ずるものと、電圧セン
サに雨で水滴が浸入したときのような不規則に変化する
成分とがあり、その両方に対処すれば、より確実な測定
ができることがわかった。

本発明は、上記の残留成分（即ち、ノイズ成分）を除去
もしくは低減し、地絡故障を確実に検出し、その地絡方
向を確実に判定することのできる配電線地絡点故障検出
装置を得ることを目的とするものである。

さらに、本発明は、地絡方向の判定を簡単な構成により
行なうことのできる配電線地絡点故障検出装置を得るこ
とを目的とするものである。

−８＝ （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、高圧配電線の零
相電圧を検出する零相電圧検出手段（３１，３□、３３
．Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）と、高圧配電線の零相電流を検出
する零相電流検出手段（２１，２□、２３．Ｒ）と、 前記検出した零相電圧および零相電流の変化を抽出する
変化抽出部（１６）と、その変化分を加算する変化加算
部（２４）とを有し、ノイズ成分を除去するノイズ成分
除去手段と、 ノイズ成分を除去した零相電流、または零相電圧のレベ
ルが予め定めたしきい値を越えたか否かを判定するレベ
ル判定手段（２７）と、レベル判定手段によりしきい値
を越えたと判定されたときに、その持続時間が予め定め
たしきい値を越えたか否かを判定する持続時間判定手段
（２８）と、 持続時間判定手段の判定出力に応答して、前記ノイズ成
分除去手段の出力するノイズ成分の除去された零相電流
、零相電圧に基づき、地絡方向の判定をする地絡方向判
定手段（２９）とを備えたことを特徴とするものである
。

（作　　用） 上記構成において、零相電圧検出手段および零相電流検
出手段により、それぞれ高圧配電線の零相電圧および零
相電流を検出する。変化抽出部により前記検出した零相
電圧および零相電流の変化を抽出するとともに、その変
化分を変化加算部により加算して、残留成分等のノイズ
成分を除去する。

レベル判定手段により、ノイズ成分を除去した零相電流
、または零相電圧のレベルが予め定めたしきい値を越え
ルか否かを判定する。そして、レベル判定手段によりし
きい値を越えたと判定されたときに、持続時間判定手段
によりレベル判定手段の判定出力の持続時間が予め定め
たしきい値を越えたか否かを判定する。

持続時間判定手段の判定出力に応答して、地絡方向判定
手段は前記ノイズ成分除去手段の出力するノイズ成分の
除去された零相電流、零相電圧に基づき、地絡方向の判
定をする。このように残留成分等のノイズ成分を有効に
除去した零相電流、零相電圧に基づき地絡方向の判定を
するので、地絡方向を地絡方向判定手段を簡単な構成と
することができるとともに、確実な判定をすることがで
きる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例による配電緑地終点故障検
出装置の概略の構成を示す図である。

３相の高圧配電線１１，１□、１３のそれぞれに電流セ
ンサ（ＣＴ）　２１．２□、２３および電圧センサ（Ｐ
Ｄ）３．．３２．３３が結合されている。

電流センサ２．．２２．２３の出力は抵抗Ｒにより加算
され、零相電流■。表わす電圧信号として出力される。

電圧センサ３□、３□、３３にそれぞれ接続されたコン
デンサＣ□、　Ｃ２，Ｃ３のそれぞれの両端子間には、
高圧配電線の電圧に比例した検出電圧が表われ、電圧セ
ンサ３１，３□に対応する検出電圧は、電圧センサ３１
，３□、３３の相互の検出感度の相違を調整するため調
整器１０，１．１を介して加算器１２に供給され、電圧
センサ３３の検出電圧はそのまま加算器１２に供給され
る。

加算器１２で加算されることにより、零相電圧■ｏが得
られ、この零相電圧■。は、バンドパスフィルタ１３に
より商用周波数成分のみを通過させて、高調波成分とし
て混入しているノイズ成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器１
５によりディジタル信号に変換される。前記零相電流１
゜の信号も同様にバンドパスフィルタ１４を介して、Ａ
　／　Ｄ変換器１５に入力されて、ディジタル信号に変
換される。

Ａ／Ｄ変換器１５の出力は、各信号の変化を抽出する変
化抽出部１６に供給される。零相電圧検出信号の変化分
を抽出する回路は遅延回路１７と加算回路１９とからな
り、また零相電流検出信号の変化分を抽出する回路は遅
延回路１８と加算回路２０とからなっている。遅延回路
１７および１８は信号波形の数周期分の遅延を行ない、
加算回路１．９．２０において遅延のない信号波形と逆
相で加算される。これにより定常的な残留成分は除去さ
れ、地絡が生じたときに検出された零相電流、零相電圧
の信号の変化分を抽出することができる。

１波のみの遅延波形と現波形の比較による変化の抽出を
行なっても、あるいは数周期にわたっての比較により変
化を抽出するようにしてもよい。ただ、数周期にわたる
場合の方が、単発的に生ずる変化分の影響は少ない。

変化抽出部１６の出力は変化加算部２４において商用周
波の１周期毎に加算されるが、低レベルのノイズ成分が
変化加算において地絡の判定に悪影響を及ぼさないよう
に、変化加算部２４の前段にノイズ除去部２１が設けら
れる。このノイズ除去部２１は低レベルの成分を無視す
るレベル判定回路２２．２３からなっている。これは例
えば信号が８ビツトである場合に最下位の１ビツトを無
視する（０にする）回路からなっている。

ノイズ除去部２１の出力は変化加算部２４で商用周波数
の１周期毎に加算して行くことにより変化抽出部１６で
残留成分が除去された零相電流、零相電圧が得られる。

その零相電流のレベルが一定の設定レベルを越えたか否
かがレベル判定部２７において判定され、設定レベルを
越えたときに、その出力は持続時間判定部２８で予め定
めた一定時間の間継続したか否かが判定される。一定時
間以上持続する場合は、地絡の発生であると判定し、そ
の判定出力を地絡方向判定部２９に制御信号として与え
る。一方、設定時間以」二継続しなかった場合には、変
化加算部２４にリセット信号を与える。

地絡方向判定部２９は、持続時間判定部２８からの地絡
の判定を知らせ地絡方向の判定を命する制御信号に応じ
て、変化加算部２４からの零相電流工。および零相電圧
■゛。に基づき、それらの間の位相を調べることにより
、地絡方向を判定する。

第４図は地絡Ｊｊ向判定部２９の構成の一例を示すもの
で、第５図はその原理を説明するためのバク１−ル図で
ある。

第４図の地絡方向判定部は、第１図の変化加算部２４の
出力する定常的な残留電流を除去した零相電流波形信号
、零相電圧波形信号をそれぞれ矩形波信号に変換する零
クロス処理部３１．３２と、零クロス処理部３２からの
零相電圧波形信号を９０’遅らせる位相遅延部３３と、
零クロス処理部３１の出力と位相遅延部３３の出力とを
加算するカロ算部３４と、加算部３４の出力に基づき地
絡方向を判定する判定部３５等からなっている。

地絡で発生する零相電流は、第５図に示すように、地絡
点より電源側では零相電圧より９０°遅れ、地絡点より
負荷側では零相電圧より９０’進みとなる。従って、地
絡方向を判定するために、零相電圧の位相を９０’遅延
させて零相電流と加算する。地絡点より電源側で零相電
圧と零相電流は同位相となり加算波形は大きくなる。他
方、地絡点より負荷側は零相電圧と零相電流は逆位相で
あるので、加算波形は打消される。

この加算結果の相違により、地絡方向を決定する。この
場合、零相電圧と零相電流の振幅の大きさを等しくしな
ければならない。そのために第４図の地絡方向判定部で
は零クロス処理部３１，３２が設けられている。

第４図の地絡方向判定部の動作について説明する。第１
図の持続時間判定部２８からの処理開始命令で、零相電
圧■。、零相電流工。が入力され、各々零クロス処理部
３１．３２で振幅の大きさを等しくする。位相遅延部３
３で零相電圧の位相を９０’遅らせて、加算部３４で零
クロス処理部３１の出力する零相電流と加算する。第５
図に示すように地絡点より電源側である場合には加算波
形の振幅は２倍となり、負荷側の場合には振幅は零とな
る。持続時間判定部２８の判定指示命令で判定部３５は
加算波形の振幅の大きさにより地絡方向の判定信号を出
力する。この第４図の地絡方向判定部は、入力信号が前
段の変化抽出部１６．変化加算部２４からなる定常的な
残留成分を除去されたものであるので、比較的簡単な構
成で正確な地絡方向の判定をすることができる。

第６図は地絡方向判定部２９の構成の他の例を示すもの
で、入力部４０２位相遅延部４１２乗算部４２および判
定部４３からなっている。第７図はその原理を説明する
ためのベクトル図である。

前述のように、地絡て発生する零相電流は、地絡点より
電源側では零相電圧より９０°遅れ、地絡点より負荷側
では零相電圧より９０’進みとなる。従って、零相電圧
の位相を９０°遅らせて零相電流と乗算すると、地絡点
より電源側では後述する式（１）より正の直流分が検出
され、地絡点より負荷側では後述する式（５）より負の
直流が検出される。この相違を利用して地絡方向を判定
することができる。即ち、 零相電圧：　Ａ＝ａ　ｓｉｎ　ωを 電源側零相電流：　Ｂ＝ｂ　ｓｉｎ　（ωｔ−π／２）
負荷側零相電圧：Ｃ：＝ｃ　ｓｉｎ　（ωｔ＋ｚ／２）
但し、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ振幅である。

零相電圧Ａを９０°遅延させると、 Ａ＝、ａ（ωを一π／２）となる。

この９０°遅わた零相電圧Ａと電源側零相電流を乗算す
ると、 Ａ−Ｂ＝ａｓｉｎ　（ωｔ−ｎ　／２）　・ｂｓｉｎ　
（ωｔ−ｎ　／２）”（］／２）ａｂ（ｃｏｓ　（ωｔ
−π／２−　ωｔ＋　ｘ　／２）ｃｏｓ（ωｔ−π／２
＋　（，１ｔ＋π／２））＝（１／２）ａｂ（１−ｃｏ
ｓ（２＋１１　ｔ−π））＝ａｂ／２−　ａｂｃｏｓ（
２ωｔ−π）／２　、、　”・・（１）また、９０°遅
れた零相電圧Ａと負荷側零相電流Ｂを乗算すると、 Ａ−Ｂ＝ａｓｉｎ（ωｔ−π／２）ｃｓｊｎ（ωし＋π
／２）＝（１／２）ａｃ（ｃｏｓ（ωｔ−π／２−　（
１）ｔ−π／２）−ｃｏｓ　（（１）ｔ−π／２＋　ω
ｔ＋　π／２））＝（１／２）ａｃ（−１−ｃｏｓ　（
２（ＩＪ　ｔ））＝−ａｃ／２−　ａｃｃｏｓ（２ωｔ
）／２　　・・・・（２）従って、（１）式から電源側
零相電流との乗算によって直流分は正となり、負荷側零
相電流との乗算によって直流分は負となる。

この原理を用いた第６図の地絡方向判定部の動作は、持
続時間判定部２８からの処理開始命令で、零相電流およ
び零相電流が入力され、零相電圧の位相を位相遅延部）
４１で９０’遅らせる。乗算部４２において、その遅延
させた零相電圧と零相電流との乗算を行ない、その結果
から直流分を検出する。持続時間判定部２８の判定指示
命令に応じて判定部４３は、入力された直流分の符号が
正が負かによって地絡方向を判定する。この第６図の地
絡方向判定部は、入力信号が前段の変化抽出部１６と変
化加算部２４からなる部分により定常的な残留成分を除
去されたものであるので、位相遅延部４１９乗算部４２
および判定部４３という比較的簡単な構成で正確な地絡
方向の判定をすることができる。

第８図は第１図の地絡方向判定部２９の構成のさらに他
の例を示すもので、入力部５０と２位相遅延部５１と、
零クロス処理部５２と、位相反転部５３と、乗算部５４
．５５と、判定部５６等からなっている。第９図は第８
図の装置の各部の波形を示すものである。第１０図（１
）　（２）　（３）はその原理を説明するためのベクト
ル図である。

前述のように、地絡で発生する零相電流は、地絡点より
電源側では零相電圧より９０’遅れ、地絡点より負荷側
では零相電圧より９０°進みとなる。入力された零相電
流を基準にして零相電流よりも位相が９０’進みの矩形
波（発生波形１）と、９０’遅れの矩形波（発生波形２
）を発生させ、零相電圧と乗算させると、第１０図（２
）に示すように、地絡点より電源側では、零相電圧と発
生波形１との乗算で正の直流分が、発生波形２との乗算
で負の直流分が検出される。地絡点より負荷側では、第
１０図（３）に示すように、零相電圧と発生波形１との
乗算で負の直流分が、発生波形２との乗算で正の直流分
が発生する。この相違により地絡方向を検出することが
できる。

この原理を用いた第８図の地絡方向判定部の動作は次の
とおりである。持続時間判定部２８からの処理開始命令
で、零相電流■。′（第９図の波形■）および零相電圧
Ｖ。′（第９図の波形■）が入力される。位相遅延部５
１で零相電流工。′の位相を９０’遅らせ、この遅らせ
た波形（第９図の波形■）を零クロス処理部５２で矩形
波にすると発生波形２（第９図の波形■）が得られる。

さらに、発生波形２を位相反転部５３で位相反転させる
と発生波形１（第９図の波形■）が得られる。乗算器５
４で零相電圧（■）と発生波形２（■）の乗算を行ない
、乗算器５５で零相電圧（■）と発生波形１　（■）の
乗算を行ない、それらの出力は判定部５６に入力される
。判定部５６は持続時間判定部２８からの判定指示命令
により、地絡方向を２つの乗算波形の直流分の正、負に
より判定する。

この第８図の地絡方向判定部も第６図の場合と同様に、
入力信号が定常的な残留成分を除去されたものであるの
で、極性の相関を見出す比較的簡単な構成で正確な地絡
方向の判定をすることができる。

以」二に詳述した本発明の実施例による地絡故障点検出
装置は、変化抽出部１６と変化加算部２４からなる残留
成分除去手段を有し、これにより定常的な残留成分を除
去するので、従来のように零相電流、零相電圧の振幅が
残留成分に埋もれてしまって、それらの位相の検出がで
きなかったような場合でも、本実施例では確実に位相判
定による地絡方向の検出をすることができる。また、地
絡方向判定部に入力される信号が上記のように残留成分
を除去したものであるため、第４．６．８図に示すよう
な簡単な構成により地絡方向を確実に検出することがで
きる。

第１図の実施例においては、残留成分は定常的なものと
して除去しているが、降雨時に電圧センサの電極に雨水
が浸入する場合等には、その検出出力は不規則に変化す
る。そのためその変化を地絡による変化と誤った判定さ
れる場合がある。

本発明では、定常的な残留成分および不規則に変化する
残留成分の両方を含む零相電圧から統計的手法を用いる
ことにより比較的純粋な零相電圧を抽出でき、誤判定を
減少させることができることを見出した。

第１１図は、その不規則に変化する残留成分を除去した
零相電圧を得るための処理部を示すものである。この処
理部は、重み付は同期毎加算部６１．６２からなり、地
絡方向判定部２９の前段に挿入することができる。なお
、零相電流に関しては電流センサは比較的安定であり不
規則な変化は少ないので、重み付は同期毎加算部６１の
設置は省略してもよい。

持続時間判定部２８からの処理開始命令で処理を開始す
る。重み付は同期毎加算部６１．６２は、それぞれ１周
期のサンプリング値を記憶し、その上に次の周期のサン
プリング値を加算し、さらに次々と予め定めた一定の回
数だけ加算して行くよう構成されている。

第１２図は重み付は同期毎加算部６１．６２の動作原理
を説明するための図で、 Ｍ＋、−１＝［ｍ、１−１９ｍ２１４．．１−１９ｍ４
１−１．、・・ｍｎ１−１コは商用周波数ｉ　−１周期
加算形、 １＝［ｍ工’　＋ｍｚ　’　ｌ”３　’　ｒｌ１１＋　
’　＋・・・・ｍ　、　ｌコは商用周波数ｉ周期加算形
、 ＡＩ−［ａｌ、ａｌ、・・・・ａ１］はｊ周期目入力波
形重み係数、５’−［ｍ１’　Ｉｍｐ’　１ｍ３’　１
ｍ４’　ｌ・・・・ｍｎ’］はｉ周期目入力波形である
。

そして、重み付は同期毎加算部において、Ｍ’＝Ａ’Ｓ
’＋Ｍ’−’の計算をして、不規則な変化をする残留成
分を、ｉ周期にわたって平均化することにより、除去す
ることができるものである。また、予め零相電圧、零相
電流が単発的な変化をしたときの残留成分の分布の上ｉ
ｉｌ！１周期までの間におけるパターンを調べておき、
最もよく残留成分を除去し零相電圧、零相電流を抽出す
るのに都合のよい重み付は係数を設定することにより、
より正確に地絡の発生とその方向を検出することができ
る。

−２３＝ 第１３図ないし第１５図は、本発明の効果を確認するた
めの間欠地絡シミュレーション結果を示すものである。

第１３図は比較のために本発明の特徴とする残留除去部
を省いた場合の位相判定の分布を示すものであり、第１
４図は本発明の第１図の実施例による残留除去を行なっ
た場合の位相判定の分布を示すものであり、また、第１
５図は第１図の実施例にさらに第１１図の回路を加えた
構成により残留除去とともに重み付は加算による統計処
理を行った場合の位相判定の分布を示すものである。い
ずれの場合も、降雨により残留電圧（外乱）が誘起され
ているなかで、間欠地絡を２２２回発生させたシミュレ
ーションであり、零相電圧は６００Ｖ、零相電流は０．
２Ａ、零相電圧に対する零相電流の位相差は９０″遅れ
に設定している。第１６図は、上記シミュレーションに
用いたデータ例の一部を示すもので、同図（１）は、降
雨による残留電圧（実測データ）の１例を示す波形であ
り、同図（２）は地絡により発生した６００■の零相電
圧の例を示すものである。６０°〜１２０°の範囲の判
定は正しい判定とみなすことができ、−６０°〜−１２
０°の範囲は誤判定とみなすことができる。

残留成分の除去を行なわない第１３図では、正しい判定
の回数は７１回（＝２７＋３５＋９）、誤り判定の回数
は５０回（＝１５＋１６＋１９）であり、よい判定結果
が得られておらず、実用には供し得ない。

残留成分の除去を行なった第１４図においては、正しい
判定の回数は１１８回（＝３４＋４２’＋４２）、誤り
判定の回数は１８回（＝５．＋８＋１５）であり、第１
３図の場合に比べ正しく判定できた割合は格段に向上し
ていることがわかる。

さらに、残留除去とともに重み付は加算による統計処理
を行った第１５図の場合には、正しい判定の回数は１５
５回（＝３８＋６３＋４４）　、誤り判定の回数は１０
回（＝Ｏ＋７＋３）であり、正しく判定できた割合はさ
らに飛躍的に向上することがわかる。

（発明の効果） 以上に詳述したように、本発明のによる地絡故障点検出
装置は、変化抽出部と変化加算部からなる残留成分除去
手段を有し、これにより定常的な残留成分を除去するの
で、従来のように零相電流、零相電圧の振幅が残留成分
に埋もれてしまって、それらの位相の検出ができなかっ
たような場合でも、本実施例では確実に位相判定による
地絡方向の検出をすることができる。また、地絡方向判
定部に入力される信号が上記のように残留成分を除去し
たものであるため、簡単な構成により地絡方向を確実に
検出することができる。

また、統計的手法を用いた重み付は周期毎加算部をも用
いた場合には、単発的に生ずる非定常的な残留成分をも
除去することができ、−層正確な地絡方向の判定を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による配電線地絡点故障検
出装置の概略の構成を示す図である。 第２図は従来の地絡検出装置の構成−例を示す図である
。 第３図（１）および（２）は地絡方向検出の原理を説明
するための図である。 第４図は第１図の地絡方向判定部２９の構成の一例を示
す図で、第５図はその原理を説明するためのベクトル図
である。 第６図は地絡方向判定部２９の構成の他の例を示す図で
、第７図はその原理を説明するためのベクトル図である
。 第８図は地絡方向判定部２９の構成のさらに他の例を示
すもので、第９図は第８図の装置の各部の波形を示すも
のである。第１０図（１）　（２）　（３）はその原理
を説明するためのベクトル図である。 第１１図は、その不規則に変化する残留成分を除去した
零相電圧を得るための処理部を示す図である。 第１２図は重み付は周期毎加算部の動作原理を説明する
ための図である。 第１３図ないし第１５図は、本発明の効果を確認するた
めの間欠地絡シミュレーション結果を示す図である。 第１６図は、上記シミュレーションに用いたデータ例の
一部を示す波形図であり、同図（１）は。 降雨による残留電圧（実測データ）の１例を示す図であ
り、同図（２）は地絡により発生した６００Ｖの零相電
圧の例を示す図である。 １□、１□、１３・・・高圧配電線、２１，２□、２３
・・電流センサ（ｃ’ｒセンサ）　、３１，３□、３３
−・電圧センサ（ＰＤセセン）、１０．１１・・調整器
、１２・・・加算器、１３．１４・・・商用周波バンド
パスフィルタ、１５・・・Ａ／Ｄ変換器、１６・・・変
化抽出部、２１・・ノイズ除去部、２４・・変化加算部
、２７・・・レベル判定部、２８・・・持続時間判定部
、２９・・地絡方向判定部。 第５図 ギ烟電壮零和電流９加算 カロｙンン皮形（支閂）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
   段（３＿１、３＿２、３＿３、Ｃ＿１、Ｃ＿２、Ｃ＿３
   ）と、高圧配電線の零相電流を検出する零相電流検出手
   段（２＿１、２＿２、２＿３、Ｒ）と、 前記検出した零相電圧および零相電流の変化を抽出する
   変化抽出部（１６）と、その変化分を加算する変化加算
   部（２４）とを有し、ノイズ成分を除去するノイズ成分
   除去手段と、 ノイズ成分を除去した零相電流、または零相電圧のレベ
   ルが予め定めたしきい値を越えたか否かを判定するレベ
   ル判定手段（２７）と、 レベル判定手段によりしきい値を越えたと判定されたと
   きに、その持続時間が予め定めたしきい値を越えたか否
   かを判定する持続時間判定手段（２８）と、 持続時間判定手段の判定出力に応答して、前記ノイズ成
   分除去手段の出力するノイズ成分の除去された零相電流
   、零相電圧に基づき、地絡方向の判定をする地絡方向判
   定手段（２９）と を備えたことを特徴とする配電線地絡故障点検出装置。
2. （２）前記ノイズ成分除去手段の変化抽出部は、入力信
   号を遅延させる遅延回路（１７、１８）と、その遅延回
   路の出力と遅延を施さない入力信号との差を演算する演
   算回路（１９、２０）とからなることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の配電線地絡故障点検出装置
   。
3. （３）前記ノイズ成分除去手段は、前記変化抽出部と変
   化加算部との間に、予め定めたしきい値より小さい微小
   レベルの変化成分を除去する微小レベルノイズ除去手段
   （２１）を有することを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の配電線地絡故障点検出装置。
4. （４）前記ノイズ成分除去手段は、統計的処理を施すこ
   とにより単発的に不規則に急変する成分として表われる
   ノイズ成分を除去する不規則ノイズ除去手段（６１、６
   ２）を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の配電線地絡故障点検出装置。
5. （５）前記不規則ノイズ除去手段は、入力信号の１周期
   のサンプリング値を記憶し、その上に次の周期のサンプ
   リング値を加算し、さらに次々と予め定めた一定の回数
   の周期だけ加算して行く周期毎加算部（６１、６２）か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載
   の配電線地絡故障点検出装置。
6. （６）前記周期毎加算部は、入力信号の各サンプリング
   値に予め定めた重み係数を乗算することを特徴とする特
   許請求の範囲第（４）項記載の配電線地絡故障点検出装
   置。
7. （７）前記地絡方向判定部は、零相電流波形信号、零相
   電圧波形信号をそれぞれ一定の振幅の矩形波信号に変換
   する変換部（３１、３２）と、その変換部からの零相電
   圧波形信号を９０°遅らせる位相遅延部（３３）と、前
   記変換部（３１）の出力する零相電流矩形波信号と位相
   遅延部（３３）の出力とを加算する加算部（３４）と、
   加算部（３４）の出力に基づき地絡方向を判定する判定
   部（３５）とからなることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の配電線地絡故障点検出装置。
8. （８）零相電圧の位相を９０°遅らせる位相遅延部（４
   １）と、零相電流と前記遅延させた零相電圧との乗算を
   行なう乗算部（４２）と、その乗算結果から得られる直
   流分の符号が正か負かによって地絡方向を判定する判定
   部（４３）とからなることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の配電線地絡故障点検出装置。
9. （９）入力された零相電流を基準にして零相電流よりも
   位相が９０°進みの第１の矩形波と、９０°遅れの第２
   の矩形波とを発生させる手段（５１、５２、５３）と、
   零相電圧と前記第１および第２の矩形波とをそれぞれ乗
   算する乗算部（５４、５５）と、２つの乗算結果の波形
   の直流分の正、負により地絡方向を判定する判定部（５
   ６）とからなることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の配電線地絡故障点検出装置。