WO2022030467A1 - 放電検出システム - Google Patents

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WO2022030467A1
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discharge
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amplifiers
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Inventor
淳史 宮本
Original Assignee
日東工業株式会社
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    • H02H3/46—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to frequency deviations
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    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
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    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks

Definitions

  • the present invention relates to a discharge detection system for detecting a discharge generated by an accident such as tracking, short circuit, or disconnection.
  • Patent Document 1 discloses a discharge detection structure incorporated in a distribution board.
  • the distribution board includes a main breaker, a plurality of branch breakers, and a bus for electrically connecting them.
  • a discharge detection structure is incorporated in each circuit of the plurality of branch breakers.
  • Each secondary side of the plurality of branch breakers is electrically connected to a branch circuit such as indoor wiring.
  • a load is electrically connected to each branch circuit.
  • the load means, for example, a device that operates by consuming electric power, such as a lighting fixture, a display, an air conditioner, and a refrigerator.
  • the discharge detection structure detects noise in the high frequency band superimposed on voltage or current by a high-pass filter, and determines that discharge has occurred when the noise level is equal to or higher than the threshold value.
  • discharge noise Noise associated with discharge
  • the discharge detection structure of JP-A-2020-25460 includes a low-pass filter for blocking noise propagating from one branch breaker to another branch breaker (hereinafter referred to as “propagation noise”).
  • propagation noise the discharge detection structure is built into each of the plurality of branch breakers.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a discharge detection system capable of distinguishing discharge noise from propagation noise without adding a low-pass filter for blocking propagation noise.
  • the purpose is.
  • the first discharge detection system of the present invention superimposes a discharge generated by at least one of a plurality of electric circuits branched into two or more on a voltage or a current.
  • a discharge detection system for detecting based on noise which is a plurality of filter circuits electrically connected to each of the plurality of electric circuits to pass noise in a predetermined frequency region, and the plurality of filter circuits.
  • a plurality of amplifiers that are electrically connected to each and amplify the level of the noise that has passed through the filter circuit, and the noise level that is electrically connected to each of the plurality of amplifiers and amplified by the amplifier.
  • Including at least one processor that detects the occurrence of a discharge based on said processor is set to a threshold for the amplification factor of the amplifier and the level of the noise, and the processor is composed of two or more of the above.
  • the processor is composed of two or more of the above.
  • the processor reduces the amplification factors of the two or more amplifiers so that they have the same value in the process of reducing the amplification factors of each of the amplifiers. ..
  • the processor compares the levels of the noise output from each of the two or more amplifiers with reduced amplification factors. Identifyes one of the noises with the smallest reduction in the level.
  • the processor is predetermined so that the amplification factors of the two or more amplifiers have the same value in the process of reducing the amplification factors of each of the amplifiers. Decrease gradually over time.
  • the processor has the amplification factor, the threshold value, and a determination time for determining whether or not a discharge has occurred. Is set, and the processor can selectively execute either the discharge detection mode or the learning mode. In the discharge detection mode, the processor has a level equal to or higher than the threshold value. By comparing the duration of the noise with the determination time, a process of determining whether or not a discharge has occurred is executed, and in the learning mode, the processor samples the noise at a level equal to or higher than the threshold value. Based on the sampling result, the process of resetting at least one of the above settings is executed.
  • each of the plurality of filter circuits is electrically connected to each of the plurality of branch breakers constituting the distribution board.
  • the processor is capable of outputting a signal to cut off each of the plurality of branch breakers, the processor being output from one amplifier electrically connected to one filter circuit.
  • the signal is output to the branch breaker to which the filter circuit is electrically connected.
  • the second discharge detection system of the present invention superimposes a discharge generated by at least one of a plurality of electric circuits branched into two or more on a voltage or a current.
  • a discharge detection system for detecting based on noise which is a plurality of filter circuits electrically connected to each of the plurality of electric circuits to pass noise in a predetermined frequency region, and the plurality of filter circuits.
  • a plurality of amplifiers that are electrically connected to each and amplify the level of the noise that has passed through the filter circuit, and the noise level that is electrically connected to each of the plurality of amplifiers and amplified by the amplifier.
  • a determination time for determining whether or not a discharge has occurred including at least one processor that detects the occurrence of a discharge based on, the processor includes an amplification factor of the amplifier, a threshold for the level of the noise, and a determination time. Is set, and the processor performs a process of decreasing and increasing the amplification factor of each of the plurality of amplifiers at a constant cycle, and the output from each of the plurality of amplifiers whose amplification factor is decreased or increased.
  • the discharge system of the present invention it is possible to distinguish the discharge noise from the propagation noise without adding a low-pass filter for blocking the propagation noise.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a discharge detection system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the discharge detection system, and three waveform diagrams showing the relationship between the noise level detected by the discharge detection system and time.
  • FIG. 3 is a waveform diagram of 11 showing the relationship between the noise level and time when the amplification factor of the amplifier constituting the discharge detection system is reduced to the same value.
  • FIG. 4 is a waveform diagram of 11 showing the relationship between the noise level and time when the amplification factor of the amplifier is reduced to the same value.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the discharge detection system, and shows the relationship between the noise level detected by the discharge detection system and the time when the magnification of the amplifier is reduced to the same value at predetermined time intervals 3.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the discharge detection system, and three waveform diagrams showing the relationship between the noise level and time when the magnification of the amplifier is reduced to the same value at predetermined time intervals.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the discharge detection system and two waveform diagrams showing the relationship between the noise level and time when the amplification factors of the amplifier are reduced to different values.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a conventional discharge detection structure, and four waveform diagrams showing the relationship between the noise level detected by the discharge detection structure and time.
  • FIG. 1 shows a discharge detection system of the present embodiment electrically connected to an electric circuit.
  • the discharge detection system is, for example, electrically connected to an electric circuit constituting a distribution board.
  • the distribution board includes a main breaker 11, a plurality of branch breakers 12, and a bus for electrically connecting them.
  • the primary side of the main circuit breaker 11 is electrically connected to a power drop line (not shown).
  • the secondary side of the main breaker 11 is electrically connected to the bus.
  • a plurality of branch breakers 12 are electrically connected to the bus.
  • Each secondary side of the plurality of branch breakers 12 is electrically connected to a branch circuit such as indoor wiring.
  • a load 8 is electrically connected to each branch circuit. The load 8 operates by consuming AC power, which is a commercial power source.
  • the discharge detection system of the present embodiment detects a discharge generated due to an accident such as tracking, short circuit, or disconnection. When a discharge occurs, an excessive level of discharge noise is superimposed on the voltage or current of the branch circuit. The discharge detection system determines if a discharge has occurred based on the duration of the noise having a level above the threshold. Further, when a plurality of noises having a level equal to or higher than the threshold value are detected, the discharge detection system excludes the propagation noise from the determination target and identifies the discharge noise.
  • the discharge detection system of the present embodiment is composed of one main unit 5 and a plurality of subunits 3.
  • the main unit 5 includes a processor 50 and a power supply circuit 54.
  • the processor 50 includes a resetting means 51, a determination means 52, and a calculation means 55.
  • Each of the plurality of subunits 3 includes an amplifier 31 and a filter circuit 32.
  • the filter circuit 32 of the subunit 3 has, for example, a configuration in which a capacitor and a resistor (not shown) are connected in parallel to the branch circuit.
  • the filter circuit 32 removes the commercial power frequency and allows noise in a predetermined frequency range to pass through.
  • noise means a voltage and is output from both ends of a resistor constituting the filter circuit 32.
  • the amplifier 31 amplifies the level of noise that has passed through the filter circuit 32 and outputs it to the processor 50.
  • the processor 50 detects the occurrence of discharge based on the level of noise amplified by the amplifier 31.
  • the determination means 52 determines whether or not a discharge has occurred based on the duration of noise having a level equal to or higher than the threshold value. Further, when a plurality of noises having a level equal to or higher than the threshold value are detected, the determination means 52 excludes the propagation noise from these noises and specifies the discharge noise.
  • the calculation means 55 calculates a numerical value necessary for the determination of the determination means 52.
  • the resetting means 51 changes the setting value of the amplification factor (multiple) of the amplifier 31 when the determining means 52 detects a plurality of noises having a level equal to or higher than the threshold value.
  • the resetting means 51, the determining means 52, and the arithmetic means 55 are all programs for causing the processor 50 to execute a predetermined process.
  • the processor 50 is electrically connected to each of the main breaker 11 and the plurality of branch breakers 12.
  • the processor 50 can shut off the main breaker 11 and / or the branch breaker 12 by outputting a signal when a discharge is detected.
  • the power supply circuit 54 is electrically connected to the secondary side of the main breaker 11 to supply electric power to the main unit 5.
  • the electric power supplied to the main unit 5 is further supplied to each of the plurality of subunits 3.
  • the determination means 52 of the processor 50 determines whether or not a discharge has occurred based on the duration of noise having a level equal to or higher than the threshold value.
  • the discharge noise associated with this discharge propagates to the plurality of branch breakers 12.
  • noise at a level equal to or higher than the threshold value may be output from the amplifiers 31 of the plurality of subunits 3.
  • the processor 50 excludes the propagation noise from the plurality of noises having a level equal to or higher than the threshold value, and executes a process of specifying the discharge noise.
  • the processor 50 reduces the amplification factor of each of the plurality of amplifiers 31 that output noise at a level equal to or higher than the threshold value, the amount of level reduction is the smallest.
  • the noise can be identified as discharge noise.
  • the discharge noise generated by the load 8a has an excessive level. Therefore, the amplifier 31 corresponding to the load 8a outputs noise at a level exceeding the threshold value even when the amplification factor is reduced from 10 times to 5 times.
  • the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8b to 8h outputs the propagation noise caused by the discharge noise.
  • the level of propagating noise is attenuated as the distance from the source of discharge noise increases. For example, the amplifier 31 corresponding to the load 8b, which is the closest to the source of the discharge noise, outputs noise at a level exceeding the threshold value when the amplification factor is multiplied by 10.
  • the amplifier 31 corresponding to the load 8h which is the farthest from the source of the discharge noise, outputs noise at a level below the threshold when the amplification factor is multiplied by 10.
  • the discharge noise output from the amplifier 31 corresponding to the load 8a has a small level decrease when the amplification factor is reduced from 5 times to 2 times and 1 time, and the amplification factor is 1. Even if it is doubled, the level exceeds the threshold.
  • the propagation noise output from the amplifier 31 corresponding to the load 8b has a large level reduction when the amplification factor is reduced from 10 times to 5 times, 2 times, and 1 time, and the amplification factor is 2.
  • the level becomes less than the threshold value.
  • the processor 50 is set with four threshold values corresponding to the amplification factors of 10 times, 5 times, 2 times, and 1 time, and the threshold values become smaller as the amplification factor decreases.
  • the processor 50 reduces the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h, and compares the amount of reduction in the noise level output from each amplifier 31, so that which noise is generated. It is possible to identify whether it is discharge noise.
  • the processor 50 may reduce the amplification factors of the two amplifiers 31 corresponding to the loads 8a and 8b that output noise at a level equal to or higher than the threshold value to specify which noise is the discharge noise.
  • the noise level output from the amplifier 31 corresponding to the load 8a is smaller than the noise level output from the amplifier 31 corresponding to the load 8b.
  • the processor 50 determines that the noise output from the amplifier 31 corresponding to the load 8a is the discharge noise.
  • the processor 50 determines that the discharge has occurred when the duration of the discharge noise exceeds the preset determination time (for example, 500 ms). Based on this determination result, the processor 50 detects the occurrence of discharge.
  • the processor 50 that has detected the occurrence of a discharge executes, for example, a process for interrupting the branch breaker 12 to which the load 8a is electrically connected, a process for issuing an alarm, and the like. Further, the processor 50 can also notify that a discharge has occurred in the branch circuit to which the subunit 3 corresponding to the load 8a is electrically connected, that is, the source of the discharge.
  • the processor 50 has the highest level when the amplification factors of each of the plurality of amplifiers 31 that output noise at a level equal to or higher than the threshold value are reduced to the same value.
  • the noise can be identified as discharge noise.
  • the processor 50 uniformly reduces the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h by 1 time, and the noise output from each amplifier 31 is reduced. Measure the level. As a result, the processor 50 determines that the noise output from the amplifier corresponding to the load 8a having the highest level is the discharge noise.
  • the processor 50 determines that the discharge has occurred when the duration of the discharge noise exceeds the preset determination time (for example, 500 ms). Based on this determination result, the processor 50 detects the occurrence of discharge.
  • the processor 50 that has detected the occurrence of a discharge executes, for example, a process for interrupting the branch breaker 12 to which the load 8a is electrically connected, a process for issuing an alarm, and the like. Further, the processor 50 can also notify that a discharge has occurred in the branch circuit to which the subunit 3 corresponding to the load 8a is electrically connected, that is, the source of the discharge.
  • the processor 50 performs processing to reduce the amplification factor of each of the plurality of amplifiers 31 at predetermined time intervals so that the amplification factors of the respective amplifiers 31 have the same value. It may be gradually reduced to.
  • the processor 50 increases the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h by 20 to 10 times, 5 times, and 2 times every 1 ms. And gradually decrease, and measure the level of noise amplified by each amplification factor.
  • the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h is increased from 2 times to 20 times again, and 20 times to 10 times every 1 ms. Decrease gradually by 5 times and 2 times.
  • the processor 50 determines that the noise at a level exceeding the threshold value at any amplification factor of 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times is discharge noise.
  • the processor 50 may compare the levels of noise amplified by any of the amplification factors of 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times to determine which noise is discharge noise. can. By reducing the amplification factor of the amplifier 31 every short time such as 1 ms, it is possible to detect the occurrence of instantaneous discharge.
  • the processor 50 calculates the total value or the average value of the noise levels amplified by the respective amplification factors of 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times from the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h.
  • the output noise levels may be compared.
  • the processor 50 determines that the noise having the largest total value or average value is the discharge noise.
  • the processor 50 increases the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h by 20 to 10 times, 5 times, and 2 times every 5 ms.
  • the noise level amplified by each amplification factor may be measured.
  • the amplification factor is increased from 2 times to 20 times in a cycle of 20 ms, and the measurement of the noise level amplified by the 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times amplification factor is repeated.
  • the processor 50 calculates the total value or the average value of the noise levels amplified by the respective amplification factors of 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times from the amplifier 31 corresponding to each of the loads 8a to 8h.
  • the output noise levels may be compared. In this case, the processor 50 determines that the noise having the largest total value or average value is the discharge noise.
  • the amplification factor of the amplifier 31 is reduced in four steps of 20 times, 10 times, 5 times, and 2 times, but the amplification factor of the amplifier 31 is 3 steps, 2 steps, or 5 steps. It may be reduced in stages or higher.
  • the process of measuring the noise level by gradually reducing the amplification factor of the plurality of amplifiers 31 described above at predetermined time intervals may be executed only for the two or more amplifiers 31 that output noise at a level equal to or higher than the threshold value. ..
  • the processor 50 may execute all the amplifiers 31 at the timing before the noise of the threshold level or more is detected.
  • the maximum value of the amplification factor of the amplifier 31 may be a value reset in the learning mode described later.
  • the purpose of the discharge detection system is to detect the discharge generated by an accident such as tracking, short circuit, or disconnection.
  • some of the loads 8a to 8h continuously generate noise at a level equal to or higher than the threshold value set in the processor 50.
  • a fluorescent lamp may continuously generate a level of noise exceeding a threshold value for a while after it is turned on. Therefore, the discharge detection system erroneously determines that a discharge has occurred due to the noise generated by the normal operation of the load.
  • the processor 50 includes a learning means 53 for executing the learning mode.
  • the learning means 53 is a program for causing the processor 50 to execute a process in the learning mode.
  • the processor 50 is set with an amplification factor, a threshold value, and a determination time for determining whether or not a discharge has occurred.
  • the processor 50 performs a process of sampling noise at a level equal to or higher than the threshold value and resetting one or more set values used for determining whether or not a discharge has occurred based on the sampling result. do.
  • the criterion for generating discharge is changed. As a result, the discharge detection sensitivity of the processor 50 is corrected in the high direction or the low direction.
  • the two waveform diagrams in FIG. 7 show the level of noise generated by the normal operation of the loads 8a and 8b. Both noises have a level above a first threshold preset in the processor 50.
  • the first threshold value is a determination criterion for the processor 50 to determine the occurrence of discharge.
  • the processor 50 determines that a discharge has occurred when the duration of noise at a level equal to or higher than the first threshold value becomes longer than the determination time. Therefore, the noise of the loads 8a and 8b shown in FIG. 7 may cause the processor 50 to make an erroneous determination.
  • the processor 50 executes a learning mode based on a signal output from an operation unit such as a switch, a button, or a touch panel (not shown).
  • the processor 50 samples the noise of the first threshold value or more output from each of the amplifiers 31 corresponding to the loads 8a to 8h.
  • the processor 50 executes a process of reducing the amplification factor of the amplifier 31. For example, as shown in FIG. 7, the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to the load 8a is reduced from 20 times to 5 times. Further, for example, the amplification factor of the amplifier 31 corresponding to the load 8b is reduced from 20 times to 10 times.
  • the processor 50 compares the level of noise output from the amplifier 31 with the reduced amplification factor with the second threshold value.
  • the second threshold value is smaller than the first threshold value and is set in the resetting means 51.
  • the second threshold value is preferably set to a value that does not exceed the noise level of any of the loads 8a to 8h. If the noise level is greater than or equal to the second threshold, the processor 50 again reduces the amplification factor of the amplifier 31 and compares the noise level to the second threshold. On the other hand, when the noise level is less than the second threshold value, the processor 50 ends the process of reducing the amplification factor of the amplifier 12. By such a process of resetting the amplification factor, the noise level of the loads 8a and 8b shown in FIG.
  • the processor 50 can accurately detect only the occurrence of discharge, ignoring the noise of the loads 8a and 8b.
  • a learning period is set for the processor 50 to sample noise at a level equal to or higher than the threshold value.
  • the length of the study period can be set, for example, in units of hours, days, weeks, and months. It is also possible to set a learning period that combines two or more hours, days, weeks, and months. For example, when the discharge detection system is installed in a fully automated factory indoor wiring, it is preferable to set the learning period in units of one day or one week. In particular, when the learning period is one week, the processor 50 is sampled on weekdays and holidays, and the noise of various devices operating in the factory is sampled without omission to calculate the optimum setting value of the determination time. can do.
  • the study period may be a combination of day and time.
  • the processor 50 executes a noise sampling process at a level exceeding the threshold value at a predetermined time of the day (for example, 9:00 to 17:00).
  • the study period may also be a combination of week and time.
  • the processor 50 performs sampling of noise at a level exceeding the threshold value at a predetermined time every day for a week.
  • the study period may be a combination of months, weeks, days, and hours. In this case, the processor 50 performs sampling of noise at a level exceeding the threshold value at a fixed time on a fixed day of each week for a month.
  • the learning mode is started by manually operating an operation unit (not shown). For example, when the learning period is set to the length of time (for example, 1 hour), the processor 50 immediately performs sampling of noise at a level exceeding the threshold value based on the signal from the operation unit. On the other hand, when the start time and the end time of the learning period are set, the processor 50 determines the noise level exceeding the threshold value at the preset start time (for example, 9:00) based on the signal from the operation unit. Perform sampling.
  • the preset start time for example, 9:00
  • the configuration of the operation unit for causing the processor 50 to execute the learning mode is not particularly limited, and may be, for example, a simple switch or button.
  • the operation unit may be configured to include a plurality of switches or buttons. In this case, one of the plurality of switches or buttons may be assigned a function of resetting the value of the amplification factor of the reset amplifier 31 and returning it to the factory default setting value. Further, the operation unit may be composed of a touch panel that displays images of a plurality of switches or buttons.
  • the processor 50 does not determine the occurrence of discharge by comparing the duration of noise with the determination time. Therefore, in the learning mode, an upper limit value is set for the duration of noise measured by the processor 50.
  • the processor 50 determines that a discharge has occurred when the value of the duration of noise at a level equal to or higher than the threshold value exceeds a preset upper limit value. Based on this determination result, the processor 50 detects the occurrence of discharge.
  • the processor 50 that has detected the occurrence of a discharge executes, for example, a process for cutting off the branch breaker 12 to which the load 8a or 8b is electrically connected, a process for issuing an alarm, and the like.
  • the discharge detection system of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the processor 50 determines whether or not a discharge has occurred based on the noise superimposed on the voltage.
  • the processor 50 can also determine whether or not a discharge has occurred based on the noise superimposed on the current. For example, by using a CT (current transformer) to convert alternating current power, which is a commercial power source, into direct current, noise above a threshold value superimposed on a current can be detected.
  • CT current transformer
  • the plurality of amplifiers 31 may be configured to be incorporated in the main unit 5 instead of the subunit 3.
  • the subunit 3 of the present embodiment is connected in series to the secondary side of the branch breaker 12, the subunit 3 is not limited to this configuration.
  • the subunit 3 may be connected in series to the primary side of the branch breaker 12, or may be connected in parallel to either the primary side or the secondary side of the branch breaker 12.

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Abstract

本発明の放電検出システムは、複数の電気回路のそれぞれに電気的に接続され、ノイズを通過させる複数のフィルタ回路３２と、複数のフィルタ回路３２のそれぞれに電気的に接続され、フィルタ回路３２を通過したノイズのレベルを増幅させる複数の増幅器３１と、複数の増幅器３１のそれぞれに電気的に接続され、増幅器３１によって増幅されたノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出するプロセッサ５０と、を含み、プロセッサ５０には、増幅器３１の増幅率、及びノイズのレベルに関する閾値が設定されており、プロセッサ５０は、２つ以上の増幅器３１のそれぞれから閾値以上のレベルのノイズが出力された場合において、２つ以上の増幅器３１のそれぞれの増幅率を減少させる処理と、増幅率を減少させた２つ以上の増幅器３１のそれぞれから出力されたノイズのレベルを比較することにより、いずれか１つのノイズを特定する処理と、を実行する。

Description

放電検出システム
　本発明は、トラッキング、ショート及び断線などの事故によって発生した放電を検出するための放電検出システムに関するものである。
　特開２０２０－２５４６０号公報（特許文献１）には、分電盤に組み込まれた放電検出構造が開示されている。分電盤は、主幹ブレーカ、複数の分岐ブレーカ及びこれらを電気的に接続するための母線を備える。複数の分岐ブレーカのそれぞれの回路には、放電検出構造が組み込まれる。複数の分岐ブレーカのそれぞれの二次側には、例えば、屋内配線などの分岐回路に電気的に接続される。それぞれの分岐回路には、負荷が電気的に接続される。負荷とは、例えば、照明器具、ディスプレイ、エアーコンディショナー、冷蔵庫などの電力を消費して動作する機器を意味する。分岐回路又は負荷において、トラッキング、ショート、断線、漏電などの事故が生じた場合には、電線間又は電極間で放電が発生する。放電が発生した場合には、分岐回路の電圧又は電流にノイズが重畳される。放電検出構造は、電圧又は電流に重畳された高周波帯域のノイズをハイパスフィルタによって検出し、このノイズのレベルが閾値以上の場合に、放電が発生したと判定する。
特開２０２０－２５４６０号公報
　放電に伴うノイズ（以下「放電ノイズ」という）は、過大なレベルを有する。このため、図８に示されるように、複数の分岐回路のいずれか１つに接続された負荷において放電が発生した場合に、この放電に伴う放電ノイズが複数の分岐ブレーカに伝播してしまい、複数の分岐ブレーカの放電検出構造が、放電の発生を検出してしまう問題があった。この問題は、過大な放電ノイズが、一の分岐ブレーカを通過し、母線を介して、他の分岐ブレーカに入力されることによって生じる。そこで、特開２０２０－２５４６０号公報の放電検出構造は、一の分岐ブレーカから他の分岐ブレーカへ伝播するノイズ（以下「伝播ノイズ」という）を遮断するためのローパスフィルタを備える。しかし、放電検出構造は、複数の分岐ブレーカのそれぞれに組み込まれている。複数の放電検出構造のそれぞれにローパスフィルタを増設するためには、多大な労力と費用を要するという問題がある。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、伝播ノイズを遮断するためのローパスフィルタを増設することなく、放電ノイズを伝播ノイズと区別することが可能な放電検出システムを提供することを目的とする。
（１）上記目的を達成するために、第１の本発明の放電検出システムは、２つ以上に分岐された複数の電気回路の少なくとも１つで発生した放電を、電圧又は電流に重畳されるノイズに基づいて検出するための放電検出システムであって、前記複数の電気回路のそれぞれに電気的に接続され、所定の周波数領域のノイズを通過させる複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ回路のそれぞれに電気的に接続され、前記フィルタ回路を通過した前記ノイズのレベルを増幅させる複数の増幅器と、前記複数の増幅器のそれぞれに電気的に接続され、前記増幅器によって増幅された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記プロセッサには、前記増幅器の増幅率、及び前記ノイズのレベルに関する閾値が設定されており、前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれから前記閾値以上のレベルのノイズが出力された場合において、２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理と、増幅率を減少させた２つ以上の前記増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを比較することにより、いずれか１つの前記ノイズを特定する処理と、を実行する。
（２）好ましくは、上記（１）の放電検出システムにおいて、前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理において、それぞれの増幅率が同じ値となるように減少させる。
（３）好ましくは、上記（１）又は（２）の放電検出システムにおいて、前記プロセッサは、増幅率を減少させた２つ以上の前記増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを比較することにより、前記レベルの減少量の最も小さい１つの前記ノイズを特定する。
（４）好ましくは、上記（１）の放電検出システムにおいて、前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理において、それぞれの増幅率が同じ値となるように、所定時間ごとに段階的に減少させる。
（５）好ましくは、上記（１）～（４）のいずれかの放電検出システムにおいて、前記プロセッサには、前記増幅率、前記閾値、及び放電が発生したか否かを判定するための判定時間が設定されており、前記プロセッサは、放電検出モードと学習モードとのいずれか一方を選択的に実行することが可能であり、前記放電検出モードにおいて、前記プロセッサは、前記閾値以上のレベルの前記ノイズの継続時間を前記判定時間と比較することによって、放電が発生したか否かを判定する処理を実行し、前記学習モードにおいて、前記プロセッサは、前記閾値以上のレベルの前記ノイズをサンプリングし、サンプリングの結果に基づいて、前記設定のうちの少なくとも１つの値を再設定する処理を実行する。
（６）好ましくは、上記（１）～（５）のいずれかの放電検出システムにおいて、前記複数のフィルタ回路のそれぞれが、分電盤を構成する複数の分岐ブレーカのそれぞれに電気的に接続され、前記プロセッサは、前記複数の分岐ブレーカのそれぞれを遮断させるための信号を出力することが可能であり、前記プロセッサは、一の前記フィルタ回路に電気的に接続された一の前記増幅器から出力された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出した場合に、一の前記フィルタ回路が電気的に接続された一の前記分岐ブレーカに前記信号を出力する。
（７）上記目的を達成するために、第２の本発明の放電検出システムは、２つ以上に分岐された複数の電気回路の少なくとも１つで発生した放電を、電圧又は電流に重畳されるノイズに基づいて検出するための放電検出システムであって、前記複数の電気回路のそれぞれに電気的に接続され、所定の周波数領域のノイズを通過させる複数のフィルタ回路と、前記複数のフィルタ回路のそれぞれに電気的に接続され、前記フィルタ回路を通過した前記ノイズのレベルを増幅させる複数の増幅器と、前記複数の増幅器のそれぞれに電気的に接続され、前記増幅器によって増幅された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記プロセッサには、前記増幅器の増幅率、前記ノイズのレベルに関する閾値、及び放電が発生したか否かを判定するための判定時間が設定されており、前記プロセッサは、前記複数の増幅器のそれぞれの増幅率を一定の周期で減少及び増加させる処理と、増幅率を減少又は増加させた前記複数の増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを前記閾値と比較する処理と、前記ノイズのレベルが前記閾値以上の場合に、この前記ノイズの継続時間を計測する処理と、前記ノイズの継続時間が前記判定時間以上となった場合に、放電が発生したと判定する処理と、を実行する。
　本発明の放電システムによれば、伝播ノイズを遮断するためのローパスフィルタを増設することなく、放電ノイズを伝播ノイズと区別することが可能となる。
図１は、本発明の実施形態に係る放電検出システムを示す概略図である。 図２は、前記放電検出システムを示す概略図、及び前記放電検出システムによって検出されたノイズレベルと時間との関係を示す３つの波形図である。 図３は、前記放電検出システムを構成する増幅器の増幅率を同じ値に減少させた場合におけるノイズレベルと時間の関係を示す１１の波形図である。 図４は、前記増幅器の増幅率を同じ値に減少させた場合におけるノイズレベルと時間の関係を示す１１の波形図である。 図５は、前記放電検出システムを示す概略図、及び前記増幅器の倍率を所定時間ごとに同じ値に減少させた場合における、前記放電検出システムによって検出されたノイズレベルと時間との関係を示す３つの波形図である。 図６は、前記放電検出システムを示す概略図、及び前記増幅器の倍率を所定時間ごとに同じ値に減少させた場合におけるノイズレベルと時間との関係を示す３つの波形図である。 図７は、前記放電検出システムを示す概略図、及び前記増幅器の増幅率を異なる値に減少させた場合におけるノイズレベルと時間との関係を示す２つの波形図である。 図８は、従来の放電検出構造を示す概略図、及び前記放電検出構造によって検出されたノイズレベルと時間との関係を示す４つの波形図である。
　以下、本発明の実施形態に係る放電検出システムについて、図面を参照しつつする。
１．放電検出システム
　図１には、電気回路に電気的に接続された本実施形態の放電検出システムが示される。放電検出システムは、例えば、分電盤を構成する電気回路に電気的に接続される。分電盤は、主幹ブレーカ１１、複数の分岐ブレーカ１２及びこれらを電気的に接続するための母線を備える。主幹ブレーカ１１の一次側は、図示しない電力の引込線に電気的に接続される。主幹ブレーカ１１の二次側は、母線に電気的に接続される。母線には、複数の分岐ブレーカ１２が電気的に接続される。複数の分岐ブレーカ１２のそれぞれの二次側は、屋内配線などの分岐回路に電気的に接続される。それぞれの分岐回路には、負荷８が電気的に接続される。負荷８は、商用電源である交流の電力を消費して動作する。
　分岐回路及び負荷においては、トラッキングやショート及び断線などの事故が生じ得る。本実施形態の放電検出システムは、トラッキングやショート及び断線などの事故に起因して発生した放電を検出する。放電が発生すると、分岐回路の電圧又は電流に過大なレベルの放電ノイズが重畳される。放電検出システムは、閾値以上のレベルを有するノイズの継続時間に基づいて、放電が発生したか否かを判定する。また、放電検出システムは、閾値以上のレベルを有する複数のノイズが検出された場合に、判定の対象から伝播ノイズを除外して、放電ノイズを特定する。
　図１及び図２に示されるように、本実施形態の放電検出システムは、１つのメインユニット５及び複数のサブユニット３で構成される。メインユニット５は、プロセッサ５０及び電源回路５４を備える。プロセッサ５０は、再設定手段５１、判定手段５２及び演算手段５５を含む。複数のサブユニット３のそれぞれは、増幅器３１及びフィルタ回路３２を備える。
　サブユニット３のフィルタ回路３２は、例えば、図示しないコンデンサ及び抵抗を分岐回路に並列に接続した構成となっている。フィルタ回路３２は、商用電源周波数を除去し、所定の周波数領域のノイズを通過させる。本実施形態において、ノイズは、電圧を意味し、フィルタ回路３２を構成する抵抗の両端から出力される。増幅器３１は、フィルタ回路３２を通過したノイズのレベルを増幅させて、プロセッサ５０に出力する。
　プロセッサ５０は、増幅器３１によって増幅されたノイズのレベルに基づいて、放電の発生を検出する。判定手段５２は、閾値以上のレベルを有するノイズの継続時間に基づいて、放電が発生したか否かを判定する。また、判定手段５２は、閾値以上のレベルを有する複数のノイズが検出された場合に、これらのノイズのうちから伝播ノイズを除外し、放電ノイズを特定する。演算手段５５は、判定手段５２の判定に必要な数値を算出する。再設定手段５１は、判定手段５２は、閾値以上のレベルを有する複数のノイズが検出された場合に、増幅器３１の増幅率（倍数）の設定値を変更する。再設定手段５１、判定手段５２及び演算手段５５は、いずれもプロセッサ５０に所定の処理を実行させるためのプログラムである。
　プロセッサ５０は、主幹ブレーカ１１及び複数の分岐ブレーカ１２のそれぞれに電気的に接続される。プロセッサ５０は、放電を検出した場合に信号を出力することにより、主幹ブレーカ１１及び／又は分岐ブレーカ１２を遮断させることが可能である。電源回路５４は、主幹ブレーカ１１の二次側に電気的に接続され、メインユニット５に電力を供給する。メインユニット５に供給された電力は、さらに複数のサブユニット３のそれぞれに供給される。
２．放電ノイズを特定するための処理
　次に、メインユニット５のプロセッサ５０によって実行される放電ノイズを特定するための処理について説明する。上述したように、プロセッサ５０の判定手段５２は、閾値以上のレベルを有するノイズの継続時間に基づいて、放電が発生したか否かを判定する。ところが、図２に示されるように、複数の分岐回路のいずれか１つに接続された負荷８ａにおいて放電が発生した場合に、この放電に伴う放電ノイズが複数の分岐ブレーカ１２に伝播してしまい、複数のサブユニット３の増幅器３１から閾値以上のレベルのノイズが出力される場合がある。このような場合に、プロセッサ５０は、閾値以上のレベルの複数のノイズから伝播ノイズを除外し、放電ノイズを特定する処理を実行する。
２．１　ノイズレベルの減少量に基づく放電ノイズの特定
　プロセッサ５０は、閾値以上のレベルのノイズを出力した複数の増幅器３１のそれぞれの増幅率を減少させた場合に、レベルの減少量が最も小さいノイズが放電ノイズであると特定することができる。
　図２中の３つの波形図において、負荷８ａで発生した放電ノイズは、過大なレベルを有する。このため、負荷８ａに対応する増幅器３１は、増幅率を１０倍から５倍に減少させた場合でも、閾値を超えるレベルのノイズを出力する。一方、負荷８ｂ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１は、放電ノイズに起因する伝播ノイズを出力する。伝播ノイズのレベルは、放電ノイズの発生源から遠くなるほど減衰される。例えば、放電ノイズの発生源に最も近い、負荷８ｂに対応する増幅器３１は、増幅率を１０倍にした場合に、閾値を超えるレベルのノイズを出力する。放電ノイズの発生源から最も遠い、負荷８ｈに対応する増幅器３１は、増幅率を１０倍にした場合に、閾値未満のレベルのノイズを出力する。
　図３に示すように、負荷８ａに対応する増幅器３１から出力される放電ノイズは、増幅率を５倍から２倍、１倍と減少させた場合にレベルの減少量が小さく、増幅率を１倍にしてもレベルが閾値を超える。これに対し、負荷８ｂに対応する増幅器３１から出力される伝播ノイズは、増幅率を１０倍から５倍、２倍、１倍と減少させた場合にレベルの減少量が大きく、増幅率を２倍及び１倍にするとレベルが閾値未満になる。なお、プロセッサ５０には、１０倍、５倍、２倍、１倍の増幅率のそれぞれに対応する４つの閾値が設定されており、増幅率の減少に伴って閾値も小さい値になる。
　以上のように、プロセッサ５０は、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１の増幅率を減少させ、それぞれの増幅器３１から出力されるノイズのレベルの減少量を比較することにより、どのノイズが放電ノイズであるかを特定することができる。例えば、プロセッサ５０は、閾値以上のレベルのノイズを出力する負荷８ａ、８ｂに対応する２つの増幅器３１の増幅率を減少させて、どのノイズが放電ノイズであるかを特定することとしてもよい。図３中の鎖線で示されるように、負荷８ａに対応する増幅器３１から出力されるノイズのレベルの方が、負荷８ｂに対応する増幅器３１から出力されるノイズのレベルよりも減少量が小さい。この結果、プロセッサ５０は、負荷８ａに対応する増幅器３１から出力されるノイズが放電ノイズであると判定する。
　その後、プロセッサ５０は、放電ノイズの継続時間が、予め設定された判定時間（例えば、５００ｍｓ）以上となったときに、放電が発生したと判定する。この判定結果に基づいて、プロセッサ５０は、放電の発生を検出する。放電の発生を検出したプロセッサ５０は、例えば、負荷８ａが電気的に接続された分岐ブレーカ１２を遮断するための処理、及び警報を発するための処理などを実行する。さらに、プロセッサ５０は、負荷８ａに対応するサブユニット３が電気的に接続された分岐回路で放電が発生したこと、すなわち、放電の発生源を報知することも可能である。
２．２　ノイズレベルの大きさに基づく放電ノイズの特定
　プロセッサ５０は、閾値以上のレベルのノイズを出力した複数の増幅器３１のそれぞれの増幅率を同じ値に減少させた場合に、最もレベルの大きいノイズが放電ノイズであると特定することができる。
　例えば、図４中の鎖線で示されるように、プロセッサ５０は、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１の増幅率を一律に１倍に減少させ、それぞれの増幅器３１から出力されるノイズのレベルを計測する。この結果、プロセッサ５０は、最もレベルの大きい負荷８ａに対応する増幅器から出力されるノイズが放電ノイズであると判定する。
　その後、プロセッサ５０は、放電ノイズの継続時間が、予め設定された判定時間（例えば、５００ｍｓ）以上となったときに、放電が発生したと判定する。この判定結果に基づいて、プロセッサ５０は、放電の発生を検出する。放電の発生を検出したプロセッサ５０は、例えば、負荷８ａが電気的に接続された分岐ブレーカ１２を遮断するための処理、及び警報を発するための処理などを実行する。さらに、プロセッサ５０は、負荷８ａに対応するサブユニット３が電気的に接続された分岐回路で放電が発生したこと、すなわち、放電の発生源を報知することも可能である。
２．３　所定時間ごとに増幅率を減少させる処理
　プロセッサ５０は、複数の増幅器３１のそれぞれの増幅率を減少させる処理において、それぞれの増幅器３１の増幅率が同じ値となるように、所定時間ごとに段階的に減少させてもよい。
　例えば、図５中の３つの波形図に示されるように、プロセッサ５０は、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１の増幅率を、１ｍｓごとに２０倍から１０倍、５倍、２倍と段階的に減少させ、それぞれの増幅率により増幅されたノイズのレベルを計測する。２倍の増幅率によるノイズのレベルの計測が完了すると、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１の増幅率は、再び２倍から２０倍に増加され、１ｍｓごとに２０倍から１０倍、５倍、２倍と段階的に減少させる。プロセッサ５０は、２０倍、１０倍、５倍、２倍のどの増幅率でも閾値を超えるレベルのノイズが放電ノイズであると判定する。又はプロセッサ５０は、２０倍、１０倍、５倍、２倍のうちのいずれかの増幅率により増幅されたノイズのレベルを比較して、いずれのノイズが放電ノイズであるかを判定することもできる。１ｍｓのような短時間ごとに増幅器３１の増幅率を減少させることにより、瞬間的な放電の発生を検出することが可能となる。
　プロセッサ５０は、２０倍、１０倍、５倍、２倍のそれぞれの増幅率により増幅されたノイズのレベルの合計値又は平均値を算出して、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１から出力されたノイズのレベルを比較してもよい。この場合、プロセッサ５０は、合計値又は平均値が最も大きいノイズが放電ノイズであると判定する。ノイズのレベルの合計値又は平均値を算出して比較することにより、放電ノイズを特定するための判定回数を減少させることができ、放電ノイズを特定するまでの時間が短縮される。この結果、比較的短時間で終了する放電を検出することが可能となる。
　例えば、図６中の３つの波形図に示されるように、プロセッサ５０は、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１の増幅率を、５ｍｓごとに２０倍から１０倍、５倍、２倍と段階的に減少させ、それぞれの増幅率により増幅されたノイズのレベルを計測してもよい。この場合、２０ｍｓの周期で増幅率を２倍から２０倍に増加させ、２０倍、１０倍、５倍、２倍の増幅率により増幅されたノイズのレベルの計測を繰り返す。プロセッサ５０は、２０倍、１０倍、５倍、２倍のそれぞれの増幅率により増幅されたノイズのレベルの合計値又は平均値を算出して、負荷８ａ～８ｈのそれぞれに対応する増幅器３１から出力されたノイズのレベルを比較してもよい。この場合、プロセッサ５０は、合計値又は平均値が最も大きいノイズが放電ノイズであると判定する。
　図６に示される実施形態では、増幅器３１の増幅率を２０倍、１０倍、５倍、２倍の４段階で減少させているが、増幅器３１の増幅率は、３段階、２段階又は５段階以上で減少させてもよい。
　上述した複数の増幅器３１の増幅率を所定時間ごとに段階的に減少させてノイズレベルを計測する処理は、閾値以上のレベルのノイズを出力した２つ以上の増幅器３１だけに実行してもよい。又は、プロセッサ５０が、閾値以上のレベルのノイズを検出する前のタイミングで全ての増幅器３１に実行してもよい。さらに、増幅器３１の増幅率の最大値は、後述する学習モードで再設定された値としてもよい。
３．学習モードによる設定値の変更
　放電検出システムの目的は、トラッキングやショート及び断線などの事故によって発生した放電を検出することにある。しかし、負荷８ａ～８ｈのなかには、プロセッサ５０に設定された閾値以上のレベルのノイズを継続的に発生させるものがある。例えば、蛍光灯は、点灯してからしばらくの間、閾値を超えるレベルのノイズを継続的に発生させる場合がある。このため、放電検出システムは、負荷の正常な動作によって生じたノイズに起因して、放電が発生したと誤判定してしまう。
　そこで、図７に示される放電検出システムのように、プロセッサ５０は、学習モードを実行するための学習手段５３を含む。学習手段５３は、プロセッサ５０に学習モードにおける処理を実行させるためのプログラムである。プロセッサ５０には、増幅率、閾値、及び放電が発生したか否かを判定するための判定時間が設定されている。学習モードにおいて、プロセッサ５０は、閾値以上のレベルのノイズをサンプリングし、サンプリングの結果に基づいて、放電が発生したか否かの判定に用いられる１つ以上の設定値を再設定する処理を実行する。学習モードにおいて１つ以上の設定値が再設定されることにより、放電の発生の判定基準が変更される。この結果、プロセッサ５０による放電の検出感度が高い方向又は低い方向に修正される。
３．１　増幅率の再設定
　負荷８ａ～８ｈの正常な動作によって閾値以上のレベルのノイズが検出される場合は、学習モードを実行し、負荷８ａ～８ｈに対応する増幅器３１の増幅率の値を再設定する。図７中の２つの波形図は、負荷８ａ、８ｂの正常な動作によって生じたノイズのレベルを示す。いずれのノイズも、プロセッサ５０に予め設定された第１閾値を超えるレベルを有する。第１閾値は、プロセッサ５０が放電の発生を判定するための判断基準である。プロセッサ５０は、第１閾値以上のレベルのノイズの継続時間が、判定時間以上となったときに、放電が発生したと判定する。このため、図７に示される負荷８ａ、８ｂのノイズは、プロセッサ５０に誤判定を生じさせるおそれがある。
　プロセッサ５０は、図示しないスイッチ、ボタン又はタッチパネルなどの操作部から出力された信号に基づいて、学習モードを実行する。学習モードにおいて、プロセッサ５０は、負荷８ａ～８ｈに対応する増幅器３１のそれぞれから出力された第１閾値以上のノイズをサンプリングする。プロセッサ５０は、増幅器３１から出力されたノイズのレベルが第１閾値以上である場合は、増幅器３１の増幅率を減少させる処理を実行する。例えば、図７に示されるように、負荷８ａに対応する増幅器３１の増幅率を２０倍から５倍に減少させる。また例えば、負荷８ｂに対応する増幅器３１の増幅率を２０倍から１０倍に減少させる。
　次いで、プロセッサ５０は、増幅率を減少させた増幅器３１から出力されたノイズのレベルを第２閾値と比較する。第２閾値は、第１閾値よりも小さい値であり、再設定手段５１に設定されている。第２閾値は、負荷８ａ～８ｈのいずれのノイズのレベルも超えられない程度の値に設定することが好ましい。ノイズのレベルが第２閾値以上である場合、プロセッサ５０は、増幅器３１の増幅率を再び減少させ、ノイズのレベルを第２閾値と比較する。一方、ノイズのレベルが第２閾値未満である場合、プロセッサ５０は、増幅器１２の増幅率を減少させる処理を終了する。このような増幅率の再設定の処理によって、図７に示される負荷８ａ、８ｂのノイズのレベルは、放電の発生の判定に用いられる第１閾値よりも大幅に低下する。したがって、これらの負荷８ａ、８ｂのノイズが、放電の発生の誤判定を生じさせることはない。これにより、プロセッサ５０は、負荷８ａ、８ｂのノイズを無視して、放電の発生のみを正確に検出することができるようになる。
３．２　学習期間
　学習モードにおいては、プロセッサ５０が閾値以上のレベルのノイズをサンプリングするための学習期間が設定されている。学習期間の長さは、例えば、時間、日、週、月の単位で設定することができる。また、時間、日、週、月の２つ以上を組み合わせた学習期間を設定することも可能である。例えば、放電検出システムが、完全自動化された工場の屋内配線に設置される場合には、１日又は１週間の単位で学習期間を設定することが好ましい。特に、学習期間を１週間とした場合は、プロセッサ５０のサンプリングが平日及び休日に実行され、工場内で動作する種々の機器のノイズを漏れなくサンプリングして、判定時間の最適な設定値を算出することができる。
　例えば、学習期間を日と時間との組み合わせとしてもよい。この場合、プロセッサ５０は、１日のうちの決められた時間（例えば、９：００～１７：００）に、閾値を超えるレベルのノイズのサンプリング処理を実行する。また、学習期間を週と時間との組み合わせとしてもよい。この場合、プロセッサ５０は、１週間の間、毎日の決められた時間に、閾値を超えるレベルのノイズのサンプリングを実行する。さらに、学習期間を月、週、日、時間の組み合わせとしてもよい。この場合、プロセッサ５０は、１か月の間、毎週の決められた日における決められた時間に、閾値を超えるレベルのノイズのサンプリングを実行する。
　なお、学習モードは、図示しない操作部を手動操作することによって開始される。例えば、学習期間を時間の長さ（例えば、１時間）で設定した場合、プロセッサ５０は、操作部からの信号に基づいて、直ちに閾値を超えるレベルのノイズのサンプリングを実行する。一方、学習期間の開始時間と終了時間とを設定した場合、プロセッサ５０は、操作部からの信号に基づいて、予め設定された開始時間（例えば、９：００）に閾値を超えるレベルのノイズのサンプリングを実行する。
３．３　操作部
　プロセッサ５０に学習モードを実行させるための操作部の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、単純なスイッチ又はボタンであってもよい。操作部は、複数のスイッチ又はボタンを備えた構成であってもよい。この場合、複数のスイッチ又はボタンのいずれかに、再設定した増幅器３１の増幅率の値をリセットして、工場出荷時の初期設定値に戻す機能を割り当ててもよい。さらに、操作部は、複数のスイッチ又はボタンの画像を表示するタッチパネルで構成されてもよい。
３．４　継続時間の上限値
　学習モードにおいて、プロセッサ５０は、ノイズの継続時間と判定時間との比較による放電の発生の判定をしない。そこで、学習モードにおいては、プロセッサ５０によって計測されるノイズの継続時間に上限値が設定されている。プロセッサ５０は、閾値以上のレベルのノイズの継続時間の値が、予め設定された上限値を超えた場合に、放電が発生したと判定する。この判定結果に基づいて、プロセッサ５０は、放電の発生を検出する。放電の発生を検出したプロセッサ５０は、例えば、負荷８ａ又は８ｂが電気的に接続された分岐ブレーカ１２を遮断するための処理、及び警報を発するための処理などを実行する。
４．その他
　本発明の放電検出システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、プロセッサ５０が、電圧に重畳されたノイズに基づいて、放電が発生したか否かを判定した。しかし、プロセッサ５０は、電流に重畳されたノイズに基づいて、放電が発生したか否かを判定することも可能である。例えば、ＣＴ（current transformer）によって、商用電源である交流の電力を直流に変換することで、電流に重畳された閾値以上のノイズを検出することができる。
　例えば、複数の増幅器３１は、サブユニット３ではなく、メインユニット５に組み込まれた構成としてもよい。また、本実施形態のサブユニット３は、分岐ブレーカ１２の二次側に直列接続されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、サブユニット３は、分岐ブレーカ１２の一次側に直列接続されてもよいし、分岐ブレーカ１２の一次側又は二次側のいずれか一方に並列接続されてもよい。
　３　サブユニット
　５　メインユニット
　８、８ａ～８ｈ　負荷
　１２　分岐ブレーカ
　３１　増幅器
　５０　プロセッサ
　５１　再設定手段
　５２　判定手段
　５３　学習手段
　５４　電源回路
　５５　演算手段

Claims (7)

  1. 　２つ以上に分岐された複数の電気回路の少なくとも１つで発生した放電を、電圧又は電流に重畳されるノイズに基づいて検出するための放電検出システムであって、
    　前記複数の電気回路のそれぞれに電気的に接続され、所定の周波数領域のノイズを通過させる複数のフィルタ回路と、
    　前記複数のフィルタ回路のそれぞれに電気的に接続され、前記フィルタ回路を通過した前記ノイズのレベルを増幅させる複数の増幅器と、
    　前記複数の増幅器のそれぞれに電気的に接続され、前記増幅器によって増幅された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、
    　前記プロセッサには、前記増幅器の増幅率、及び前記ノイズのレベルに関する閾値が設定されており、
    　前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれから前記閾値以上のレベルのノイズが出力された場合において、
    　２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理と、
    　増幅率を減少させた２つ以上の前記増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを比較することにより、いずれか１つの前記ノイズを特定する処理と、
    を実行する放電検出システム。
  2. 　前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理において、それぞれの増幅率が同じ値となるように減少させる請求項１に記載の放電検出システム。
  3. 　前記プロセッサは、増幅率を減少させた２つ以上の前記増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを比較することにより、前記レベルの減少量の最も小さい１つの前記ノイズを特定する請求項１又は２に記載の放電検出システム。
  4. 　前記プロセッサは、２つ以上の前記増幅器のそれぞれの増幅率を減少させる処理において、それぞれの増幅率が同じ値となるように、所定時間ごとに段階的に減少させる請求項１に記載の放電検出システム。
  5. 　前記プロセッサには、前記増幅率、前記閾値、及び放電が発生したか否かを判定するための判定時間が設定されており、
    　前記プロセッサは、放電検出モードと学習モードとのいずれか一方を選択的に実行することが可能であり、
    　前記放電検出モードにおいて、前記プロセッサは、前記閾値以上のレベルの前記ノイズの継続時間を前記判定時間と比較することによって、放電が発生したか否かを判定する処理を実行し、
    　前記学習モードにおいて、前記プロセッサは、前記閾値以上のレベルの前記ノイズをサンプリングし、サンプリングの結果に基づいて、前記設定のうちの少なくとも１つの値を再設定する処理を実行する、請求項１～４のいずれか１項に記載の放電検出システム。
  6. 　前記複数のフィルタ回路のそれぞれが、分電盤を構成する複数の分岐ブレーカのそれぞれに電気的に接続され、
    　前記プロセッサは、前記複数の分岐ブレーカのそれぞれを遮断させるための信号を出力することが可能であり、
    　前記プロセッサは、一の前記フィルタ回路に電気的に接続された一の前記増幅器から出力された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出した場合に、一の前記フィルタ回路が電気的に接続された一の前記分岐ブレーカに前記信号を出力する、請求項１～５のいずれか１項に記載の放電検出システム。
  7. 　２つ以上に分岐された複数の電気回路の少なくとも１つで発生した放電を、電圧又は電流に重畳されるノイズに基づいて検出するための放電検出システムであって、
    　前記複数の電気回路のそれぞれに電気的に接続され、所定の周波数領域のノイズを通過させる複数のフィルタ回路と、
    前記複数のフィルタ回路のそれぞれに電気的に接続され、前記フィルタ回路を通過した前記ノイズのレベルを増幅させる複数の増幅器と、
    　前記複数の増幅器のそれぞれに電気的に接続され、前記増幅器によって増幅された前記ノイズのレベルに基づいて放電の発生を検出する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、
    　前記プロセッサには、前記増幅器の増幅率、前記ノイズのレベルに関する閾値、及び放電が発生したか否かを判定するための判定時間が設定されており、
    　前記プロセッサは、
    前記複数の増幅器のそれぞれの増幅率を一定の周期で減少及び増加させる処理と、
    　増幅率を減少又は増加させた前記複数の増幅器のそれぞれから出力された前記ノイズのレベルを前記閾値と比較する処理と、
    　前記ノイズのレベルが前記閾値以上の場合に、この前記ノイズの継続時間を計測する処理と、
    　前記ノイズの継続時間が前記判定時間以上となった場合に、放電が発生したと判定する処理と、
    を実行する放電検出システム。
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