特開 2022-83926 監視システム、情報処理装置、監視装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022083926

(43)【公開日】2022-06-06

(54)【発明の名称】監視システム、情報処理装置、監視装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/08 20200101AFI20220530BHJP

【ＦＩ】

G01R31/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020195568

(22)【出願日】2020-11-25

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＨＤＭＩ

(71)【出願人】

【識別番号】503032382

【氏名又は名称】古屋 一彦

(71)【出願人】

【識別番号】392022721

【氏名又は名称】株式会社和田電業社

(71)【出願人】

【識別番号】520463466

【氏名又は名称】浅賀 光明

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】特許業務法人ＩＰＸ

(72)【発明者】

【氏名】古屋 一彦

(72)【発明者】

【氏名】和田 功

(72)【発明者】

【氏名】浅賀 光明

【テーマコード（参考）】

2G033

【Ｆターム（参考）】

2G033AA02

2G033AB01

2G033AB03

2G033AB05

2G033AC02

2G033AC08

2G033AD11

2G033AD22

2G033AD23

2G033AF03

2G033AF05

2G033AG12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】誤動作なく、配線系統の状態を監視することのできる監視システム、情報処理装置、監視装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】監視システムは、情報処理装置１と、監視装置３とを備える。情報処理装置は、受付部１０１と、更新部１０２と、提供部１０３とを備える。監視装置は、取得部と、監視部３０１と、特定部３０４とを備える。特定部は、零相電圧と零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配線系統の状態を監視する監視システムであって、
情報処理装置と、監視装置とを備え、
前記情報処理装置は、受付部と、更新部と、提供部とを備え、
前記受付部は、監視対象の配線系統の構成情報を受け付け可能に構成され、
前記更新部は、前記配線系統を構成する各配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを管理する配線系統データベースを、前記構成情報に基づいて更新可能に構成され、
前記提供部は、前記配線系統データベースが管理する対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを監視装置に提供可能に構成され、
前記監視装置は、取得部と、監視部と、特定部とを備え、
前記取得部は、配線系統の情報を管理する情報処理装置から、監視対象の配線系統を構成する配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを取得可能に構成され、
前記監視部は、前記配線系統の零相電圧と零相電流とを取得可能に構成され、
前記特定部は、前記零相電圧と前記零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、前記取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される
監視システム。

【請求項2】

配線系統の情報を管理する情報処理装置であって、
受付部と、更新部と、提供部とを備え、
前記受付部は、監視対象の配線系統の構成情報を受け付け可能に構成され、
前記更新部は、前記配線系統を構成する各配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを管理する配線系統データベースを、前記構成情報に基づいて更新可能に構成され、
前記提供部は、前記配線系統データベースが管理する対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを監視装置に提供可能に構成される
情報処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の情報処理装置において、
前記提供部は、前記配線系統データベースが更新されたことを前記監視装置に通知する
情報処理装置。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の情報処理装置において、
前記配線系統は、シールド電力ケーブルによる配線とバスダクト配線との少なくとも一方により構成される
情報処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の情報処理装置において、
前記更新部は、前記配線系統を構成する各配線の長さに基づいて、前記対地静電容量値と前記対地絶縁抵抗値とを算出する
情報処理装置。

【請求項6】

配線系統の状態を監視する監視装置であって、
取得部と、監視部と、特定部とを備え、
前記取得部は、配線系統の情報を管理する情報処理装置から、監視対象の配線系統を構成する配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを取得可能に構成され、
前記監視部は、前記配線系統の零相電圧と零相電流とを取得可能に構成され、
前記特定部は、前記零相電圧と前記零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、前記取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される
監視装置。

【請求項7】

請求項６に記載の監視装置において、
前記特定部は、前記絶縁劣化電流値又は前記地絡事故電流値と、絶縁劣化点又は地絡点の電圧とに
基づいて、絶縁劣化又は地絡が生じている配線相のインピーダンスを特定し、該特定したインピーダンスから前記絶縁劣化点又は前記地絡点の対地絶縁抵抗値と対地静電容量値とを特定し、
ここで、前記絶縁劣化点又は前記地絡点の対地静電容量値は、分布定数である
監視装置。

【請求項8】

請求項７に記載の監視装置において、
前記特定部は、前記対地絶縁抵抗値と前記対地静電容量値とに基づいて、前記絶縁劣化点又は前記地絡点の電流値を特定する
監視装置。

【請求項9】

請求項８に記載の監視装置において、
前記特定部は、第１の判定結果と、第２の判定結果との論理積に基づいて地絡事故の方向が電源側か負荷側であるかを特定し、
ここで、前記第１の判定結果は、地絡事故相の地絡事故点電流の大きさに基づく判定結果であり、
前記第２の判定結果は、地絡事故相と他の正常な相の電流の大きさに基づく判定結果である
監視装置。

【請求項10】

コンピュータを情報処理装置として動作させるプログラムであって、
コンピュータを請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の情報処理装置として機能させる
プログラム。

【請求項11】

コンピュータを監視装置として動作させるプログラムであって、
コンピュータを請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の監視装置として機能させる
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、監視システム、情報処理装置、監視装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

配線系統の絶縁劣化点を早期に検知し、地絡事故前の配線ケーブル等の絶縁劣化点の早期保全と、地絡事故が発生した場合の地絡事故点の早期検知、早期復旧工事の必要性が求められている。

【0003】

このため、配線系統が正常な状態、絶縁が劣化した状態、地絡が発生した状態、対地静電容量が変化した状態のいずれであっても、その状態を監視することのできる技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１７３２４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、最近では、配電線の地中化の進展や大規模施設の建設などにより、シールド電力ケーブル（以下、電力ケーブルと称する）を用いた配線や、バスダクト配線が増加しており、配線路の対地静電容量が増大する傾向にある。配線路の対地静電容量が増大した結果、配線系統の現状の地絡検出機器（地絡方向継電器：ＤＧＲ（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｇｒｏｕｎｄ Ｒｅｌａｙｓ））の地絡方向検出に誤動作が発生することが増加している。

【0006】

また、同じ要因から、地絡電流検出点（零相電流検出器：ＺＣＴ（Ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ－ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｒｓ）の設置点）の電流値に対して、実際地絡を起こしている事故点の電流値が一致せず、後者の方が数１０％から数倍に大きくなるため、地絡事故点の電流を検知することが今後、新たに必要性になってくる。

【0007】

本発明では上記事情を鑑み、誤動作なく、配線系統の状態を監視することのできる監視システム、情報処理装置、監視装置及びプログラムを提供することとした。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によれば、配線系統の状態を監視する監視システムが提供される。この監視システムは、情報処理装置と、監視装置とを備える。情報処理装置は、受付部と、更新部と、提供部とを備える。受付部は、監視対象の配線系統の構成情報を受け付け可能に構成される。更新部は、配線系統を構成する各配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを管理する配線系統データベースを、構成情報に基づいて更新可能に構成される。提供部は、配線系統データベースが管理する対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを監視装置に提供可能に構成される。監視装置は、取得部と、監視部と、特定部とを備える。取得部は、配線系統の情報を管理する情報処理装置から、監視対象の配線系統を構成する配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを取得可能に構成される。監視部は、配線系統の零相電圧と零相電流とを取得可能に構成される。特定部は、零相電圧と零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される。

【0009】

本発明の一態様によれば、誤動作なく、地絡方向の検出や地絡事故点の電流の検知等を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る監視システム１００の構成例を示した図である。

【図2】情報処理装置１の構成の概略を示した図である。

【図3】監視装置３の構成の概略を示した図である。

【図4】情報処理装置１と監視装置３の機能的な構成を示すブロック図である。

【図5】配線系統４の構成情報を図式化した場合の例を示した図である。

【図6】情報処理装置１の動作の流れを示すアクティビティ図である。

【図7】監視装置３の動作の流れを示すアクティビティ図である。

【図8】ＩＲＢを複素数表示した場合の例を示した図である。

【図9】図５に示した配線系統において、Ｒ相に抵抗ＲＲ１の絶縁劣化、または地絡が発生した系統（１）と、正常な系統（２）で構成される回路の等価回路の例を示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

【0012】

ところで、本実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体として提供されてもよいし、外部のサーバからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現（いわゆるクラウドコンピューティング）するように提供されてもよい。

【0013】

また、本実施形態において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、例えば電圧・電流を表す信号値の物理的な値、０又は１で構成される２進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ（いわゆる量子ビット）によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。

【0014】

また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。

【0015】

１．監視システム１００の構成
図１は、本発明の実施形態に係る監視システム１００の構成例を示した図である。同図に示すように、監視システム１００は、情報処理装置１と、配線系統データベース２と、監視装置３とを備え、情報処理装置１と監視装置３がネットワーク５を介して通信可能に接続されている。この監視システム１００は、配線系統４の状態を監視するものである。

【0016】

情報処理装置１は、配線系統４の情報を管理するもので、配線系統データベース２を用いて配線系統４の情報を管理する。配線系統データベース２は、配線系統４の情報を記憶保持するデータベースである。監視装置３は、配線系統４の状態を監視するものである。配線系統４は、監視対象となるものである。

【0017】

２．情報処理装置１の構成
次に、情報処理装置１の構成について説明する。図２は、情報処理装置１の構成の概略を示した図である。同図に示すように、情報処理装置１は、処理部１１と、記憶部１２と、一時記憶部１３と、外部装置接続部１４と、通信部１５とを有しており、これらの構成要素が情報処理装置１の内部において通信バス１６を介して電気的に接続されている。

【0018】

処理部１１は、例えば、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）により実現されるもので、記憶部１２に記憶された所定のプログラムに従って動作し、種々の機能を実現する。

【0019】

記憶部１２は、様々な情報を記憶する不揮発性の記憶媒体である。これは、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスにより実現される。もちろん、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）であってもよい。

【0020】

一時記憶部１３は、揮発性の記憶媒体である。これは、例えばランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリにより実現され、処理部１１が動作する際に一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶する。

【0021】

外部装置接続部１４は、例えばユニバーサルシリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ：ＵＳＢ）や高精細度マルチメディアインターフェース（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＨＤＭＩ）といった規格に準じた接続部である。

【0022】

通信部１５は、例えばローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＡＮ）規格に準じた通信手段であり、情報処理装置１とローカルエリアネットワークやこれを介したインターネット等のネットワーク５との間の通信を実現する。なお、通信部１５は、必ずしも必要な構成ではなく、通信が必要な場合には、所望の通信装置を外部装置接続部１４に接続して、通信部１５に代えることが可能である。また、通信部１５は、配線系統データベース２とも通信可能に接続される。

【0023】

なお、情報処理装置１は、専用の装置として構成してもよく、汎用のコンピュータ等を利用することも可能である。

【0024】

３．監視装置３の構成
次に、監視装置３の構成について説明する。図３は、監視装置３の構成の概略を示した図である。同図に示すように、監視装置３は、処理部３１と、記憶部３２と、一時記憶部３３と、外部装置接続部３４と、通信部３５とを有しており、これらの構成要素が監視装置３の内部において通信バス３６を介して電気的に接続されている。

【0025】

処理部３１は、例えば、ＣＰＵにより実現されるもので、記憶部３２に記憶された所定のプログラムに従って動作し、種々の機能を実現する。

【0026】

記憶部３２は、様々な情報を記憶する不揮発性の記憶媒体である。これは、例えばＲＯＭやＳＳＤ等のストレージデバイスにより実現される。もちろん、ＨＤＤであってもよい。

【0027】

一時記憶部３３は、揮発性の記憶媒体である。これは、例えばＲＡＭ等のメモリにより実現され、処理部３１が動作する際に一時的に必要な情報を記憶する。

【0028】

外部装置接続部３４は、例えば、ＵＳＢやＨＤＭＩといった規格に準じた接続部であり、配線系統４の電圧や電流を計測する計測器やモニタ等を接続可能としている。

【0029】

通信部３５は、例えば、ＬＡＮ規格に準じた通信手段であり、監視装置３とネットワーク５との間の通信を実現する。なお、通信部３５は、必ずしも必要な構成ではなく、通信が必要な場合には、所望の通信装置を外部装置接続部３４に接続して、通信部３５に代えることが可能である。

【0030】

なお、監視装置３は、専用の装置として構成してもよく、汎用のコンピュータ等を利用することも可能である。また、コンピュータをＤＧＲ等の継電器や計測器、バスダクト配線やシールドケーブル配線に設置する漏電遮断器等に組み込み、これらの機器を監視装置３として動作させるようにしてもよい。

【0031】

４．情報処理装置１及び監視装置３の機能
次に、情報処理装置１と監視装置３の機能について説明する。情報処理装置１は、プログラムにしたがって動作することで、後述する各機能部を実現する。このプログラムは、コンピュータを情報処理装置として動作又は機能させるプログラムである。また、監視装置３は、プログラムにしたがって動作することで、後述する各機能部を実現する。このプログラムは、コンピュータを監視装置として動作又は機能させるプログラムである。コンピュータは、サーバ用のものやパーソナルコンピュータであってもよく、ＤＧＲ等の継電器や計測器、バスダクト配線やシールドケーブル配線に設置する漏電遮断器等に組み込み可能なコンピュータであってもよい。

【0032】

図４は、情報処理装置１と監視装置３の機能的な構成を示すブロック図である。同図に示すように、情報処理装置１は、受付部１０１と、更新部１０２と、提供部１０３とを備える。受付部１０１は、監視対象の配線系統４の構成情報を受け付け可能に構成される。受付部１０１が受け付ける配線系統４の構成情報は、例えば、配線系統の構成、配線ケーブル種別、サイズ及び長さの設定、ＥＶＴ（Ｅａｒｔｈｅｄ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ：接地形計器用変圧器）、ＺＰＤ（Ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ－ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｄｅｖｉｃｅ：零相電圧検出装置）、ＺＣＴ及びＤＧＲの設定等である。

【0033】

図５は、配線系統４の構成情報を図式化した場合の例を示した図である。同図に示すように、配線系統４の構成情報は、電源Ｅ、トランスＴ、負荷設備Ｌ１、負荷設備Ｌ２、負荷設備Ｌ３、ケーブルＳＣ１、ケーブルＳＣ２、ケーブルＳＣ３、ケーブルＳＣ４、ケーブルＳＣ５、ＤＧＲ４１、ＥＶＴ／ＺＰＤ４２、ＤＧＲ４３、ＤＧＲ４４、ＥＶＴ／ＺＰＤ４５、ＤＧＲ４６、ＤＧＲ４７を含む。ＥＶＴ／ＺＰＤ４２とＥＶＴ／ＺＰＤ４５は、ＥＶＴとＺＰＤのいずれかである旨を示している。配線系統４の構成情報は、これらの各部について、詳細な情報を含む。詳細な情報は、例えば、電源Ｅは、３相５０Ｈｚ、６６ｋＶの電源であり、トランスＴは、３相３線で一次側が６６ｋＶ、二次側が６．６ｋＶであるといった情報である。

【0034】

また、ケーブルＳＣ１、ケーブルＳＣ２、ケーブルＳＣ３、ケーブルＳＣ４、ケーブルＳＣ５の種別、サイズ及び長さについては、それぞれ、ＤＧＲ４１、ＤＧＲ４３、ＤＧＲ４４、ＤＧＲ４６、ＤＧＲ４７の監視範囲となる。なお、受付部１０１は、ケーブルの種別、サイズ及び長さに代えて、対地静電容量値と対地絶縁抵抗値を受け付けるようにしてもよい。

【0035】

更新部１０２は、配線系統４を構成する各配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを管理する配線系統データベース２を、受付部１０１が受け付けた構成情報に基づいて更新する。このとき、更新部１０２は、配線系統４を構成する各配線の種別、サイズ及び長さに基づいて、対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを算出する。配線系統４がシールド電力ケーブルによる配線とバスダクト配線との少なくとも一方により構成されるものであれば、更新部１０２は、最小絶縁抵抗値、静電容量値等の電気特性として、メーカ公表の使用前の計算値、または工場実測値を用いる。配線系統４の各ケーブルのＲ相、Ｓ相、Ｔ相の対地絶縁抵抗値と対地静電容量値は、各相のケーブルが同じ構造の単芯ケーブル、または３芯ケーブルなので、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のそれぞれが同じ値となる。したがって、配線系統４の各ＺＣＴの零相電流検知範囲の、１相あたりの対地絶縁抵抗値は、零相電流検知範囲の配線ケーブルの長さに応じた対地絶縁抵抗値を並列計算して求め、また１相あたりの対地静電容量値は、配線ケーブルの長さに応じた対地静電容量値の和として求めることができる。

【0036】

提供部１０３は、配線系統データベース２が管理する対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを監視装置３に提供可能に構成される。例えば、提供部１０３は、配線系統データベース２が更新されたことを監視装置３に通知し、この通知に応じて監視装置３が、配線系統データベース２が管理する対地静電容量値等の提供を要求した際に、要求された情報を提供する。なお、提供部１０３は、通知を行わずに、配線系統データベース２が管理する対地静電容量値等が更新された際に、直接、監視装置３に対地静電容量値と対地絶縁抵抗値等を送信するようにしてもよい。

【0037】

配線系統データベース２は、配線系統４の増設、撤去等があった際に、常にデータを更新するものである。そして、配線系統データベース２の内容は配線系統４に設置されている、すべてのＤＧＲ、またはＤＧＲを監視管理している監視装置、監視システムに自動的に提供され、これを得た全てのＤＧＲ、又は、監視装置３、監視システムは本情報をその都度、更新する。

【0038】

また、監視装置３は、取得部３０１と、保持部３０２と、監視部３０３と、特定部３０４と、出力部３０５とを備える。

【0039】

取得部３０１は、配線系統４の情報を管理する情報処理装置１から、監視対象の配線系統４を構成する配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを取得可能に構成される。静電容量値等の取得は、情報処理装置１からプッシュ送信されたものを受信するような形態でもよく、情報処理装置１から通知を受けた後にダウンロードを行う形態で取得するようにしてもよい。

【0040】

保持部３０２は、取得部３０１が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを記憶保持する。

【0041】

監視部３０３は、配線系統４の零相電圧と零相電流とを取得可能に構成される。具体的には、監視部３０３は、配線系統４に設置されているＥＶＴ又はＺＰＤから零相電圧を取得し、配線系統４に設置されているＺＣＴから零相電流を取得する。零相電圧値は、零相電圧検出器（ＥＶＴ又はＺＰＤ）の等価内部抵抗値と零相電流（ＺＣＴから取得）の積を用いるようにしてもよい。

【0042】

特定部３０４は、零相電圧と零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される。また、特定部３０４は、絶縁劣化電流値又は地絡事故電流値と、絶縁劣化点又は地絡点の電圧とに基づいて、絶縁劣化又は地絡が生じている配線相のインピーダンスを特定し、該特定したインピーダンスから絶縁劣化点又は地絡点の対地絶縁抵抗値と対地静電容量値とを特定する。絶縁劣化点又は地絡点の対地静電容量値は、分布定数である。そして、対地絶縁抵抗値と対地静電容量値とに基づいて、絶縁劣化点又は地絡点の電流値を特定する。

【0043】

また、特定部３０４は、第１の判定結果と、第２の判定結果との論理積に基づいて地絡事故の方向が電源側か負荷側であるかを特定する。第１の判定結果は、地絡事故相の地絡事故点電流の大きさに基づく判定結果であり、第２の判定結果は、地絡事故相と他の正常な相の電流の大きさに基づく判定結果である。

【0044】

出力部３０５は、特定部３０４が特定した値や判定結果等を指定された出力先に出力する。出力先が、地絡事故点位置を特定することのできる標定システムであれば、絶縁劣化点や地絡事故点を早期に特定して、地絡事故による停電発生の未然防止、また、地絡事故時の早期復旧工事の実施に役立たせることが可能である。

【0045】

５．情報処理装置１の動作
次に、情報処理装置１の動作について説明する。図６は、情報処理装置１の動作の流れを示すアクティビティ図である。

【0046】

情報処理装置１は、配線系統４の構成情報の入力が要求されると、受付部１０１が、その入力を受け付ける（Ａ１０１）。続いて、更新部１０２が、入力された構成情報に基づいて、配線系統データベース２を更新するが、このとき、計算処理が必要であれば、計算処理を行い（Ａ１０２）、その計算結果に基づいて、配線系統データベース２を更新する（Ａ１０３）。計算が必要な場合とは、受付部１０１がケーブルの種別、サイズ及び長さを受け付けた場合である。また、更新部１０２は、計算処理が不要であれば、そのまま、配線系統データベース２を更新する（Ａ１０３）。計算が不要な場合とは、受付部１０１が配線の静電容量値等を受け付けた場合である。

【0047】

更新部１０２により配線系統データベース２が更新されると、提供部１０３が、監視装置３に、更新があった旨を通知し（Ａ１０４）、処理を終了する。

【0048】

また、情報処理装置１は、監視装置３から、更新された配線系統データベース２のデータを要求されると、提供部１０３が、更新されたデータを監視装置３に提供し（Ａ１０５）、処理を終了する。

【0049】

６．監視装置３の動作
次に、監視装置３の動作について説明する。図７は、監視装置３の動作の流れを示すアクティビティ図である。

【0050】

監視装置３は、情報処理装置１から配線系統データベース２の更新の通知がなされると、取得部３０１が、情報処理装置１から更新データを取得し（Ａ３０１）、取得した更新データを保持部３０２に保持させる（Ａ３０２）。

【0051】

また、監視装置３は、情報処理装置１から配線系統データベース２の更新の通知が無い場合には、監視部３０３が、零相電圧や零相電流等の測定値を取得する（Ａ３０３）。監視部３０３が取得した測定値に異常が無ければ、例えば、零相電流値が所定の値未満であれば、監視装置３は、同様の処理を繰り返す。なお、零相電圧は、測定値に代えて、零相電圧検出器の零相電圧検出抵抗の高圧側換算値と、接地抵抗値との和に、零相電流の値を乗じた値を用いるようにしてもよい。

【0052】

監視部３０３が取得した測定値に異常があった場合、例えば、零相電流値が所定の値以上であれば、特定部３０４が、まず、絶縁が劣化している配線相又は地絡が生じている配線相を特定する（Ａ３０４）。例えば、図５に示したような非接地系の配線系統の例においては、トランスＴの二次側端子は接地されていないので、電力回路は非接地系統であるが、二次側系統の零相電圧を検出する変成器（ＥＶＴ、又はＺＰＤ）によって、中性点が等価的に高インピーダンス接地されているので、インピーダンス接地のスター結線回路として計算することができる。

【0053】

ここで、変成器のＮ－Ｒ端子電圧の位相角を基準０°、Ｎ－Ｓ端子電圧の位相角を－１２０°、Ｎ－Ｔ端子電圧の位相角を１２０°として、ＺＣＴが検出する零相電流を複素数表示のＩＲＢとし、偏角をθとする。このＩＲＢを、Ｒ相に合わせ座標回転０°、次にＳ相に合わせ１２０°、Ｔ相に合わせ２４０°座標回転する。そして、座標を回転した結果の偏角をθ’とすると、－３０°＜θ´＜９０°になる相が、ＩＲＢを発生している地絡相であることが容易に特定できる。図８は、ＩＲＢを複素数表示した場合の例を示した図である。同図に示す状態が、座標回転０°の結果であった場合には、絶縁が劣化している配線相又は地絡が生じている配線相は、Ｒ相となる。なお、座標の回転については、特許文献１に、その詳細が記載されている。

【0054】

次に、特定部３０４は、絶縁が劣化している配線相又は地絡が生じている配線相の電流値を特定する（Ａ３０５）。図５に示した非接地系統の６．６ｋＶの高圧配線系統を例として説明すると、前述のとおり、当該系統は非接地系統であるが、零相電圧を検出する計器用変成器による中性点抵抗接地と等価となる。

【0055】

図９は、図５に示した配線系統において、Ｒ相に抵抗ＲＲ１の絶縁劣化、または地絡が発生した系統（１）と、正常な系統（２）で構成される回路の等価回路の例を示したものである。なお、同図中、ＥＲは、Ｒ相電圧、ＥＳは、Ｓ相電圧、ＥＴはＴ相電圧を表している。また、同図中ＩＲ１は、系統（１）のＲ相電流、ＩＳ１は、系統（１）のＳ相電流、ＩＴ１は、系統（１）のＴ相電流、ＲＲ１は、系統（１）のＲ相地絡点抵抗、ＩＲＲ１は、系統（１）のＲ相地絡点電流、ＩＲ２は、系統（２）のＲ相電流、ＩＳ２は、系統（２）のＳ相電流、ＩＴ２は、系統（２）のＴ相電流を表している。さらに、同図中のＺＣＴ１は、系統（１）のＺＣＴ、ＺＣＴ２は、系統（２）のＺＣＴ、ＩＲＢ１は、ＺＣＴ１の検出電流、ＩＲＢ２は、ＺＣＴ２の検出電流、ＣＲ１は、系統（１）のＲ相対地静電容量、ＣＳ１は、系統（１）のＳ相対地静電容量、ＣＴ１は、系統（１）のＴ相対地静電容量、ＣＲ２は、系統（２）のＲ相対地静電容量、ＣＳ２は、系統（２）のＳ相対地静電容量、ＣＴ２は、系統（２）のＴ相対地静電容量、ＲＡは、Ａ種接地抵抗、ＲＬは、中性点接地等価制限抵抗、ＶＮは、零相電圧（（ＲＡ＋ＲＬ）間電圧）を表している。

【0056】

Ａ３０４での地絡相の特定により、この例では地絡相がＲ相で、Ｓ相とＴ相は正常なので、配線系統データベースＤＢ２から取得した対地静電容量値等を用いて、Ｓ相のインピーダンスは、ＺＳ１＝１／ｊωＣＳ１、Ｔ相のインピーダンスは、ＺＴ１＝１／ｊωＣＴ１として、特定できる。そして、トランスＴの端子電圧とＥＶＴ、またはＺＰＤが検出する零相電圧値ＶＮから、正常なＳ相の電流値ＩＳ１を、ＩＳ１＝（ＥＳ－ＶＮ）／ＺＳ１、Ｔ相の電流値ＩＴ１を、ＩＴ１＝（ＥＴ－ＶＮ）／ＺＴ１として特定することができる。これらより、地絡相Ｒ相の電流値は、ＩＲ１＝ＩＲＢ１－（ＩＳ１＋ＩＴ１）として特定できる。零相電圧値ＶＮは、零相電圧検出器の等価内部抵抗値とＺＣＴ電流の積を用いるようにしてもよい。

【0057】

続いて、特定部３０４は、絶縁劣化点又は地絡事故点の対地絶縁抵抗値を特定し（Ａ３０６）、対地静電容量値を特定する（Ａ３０７）。Ａ３０５で特定した地絡相の電流値ＩＲ１と地絡事故点の電圧（ＥＲ－ＶＮ）から、地絡相のインピーダンスＺＲ１を、ＺＲ１＝（ＥＲ－ＶＮ）／ＩＲ１と特定して、ＺＲ１の逆数（アドミッタンス）を、１／ＺＲ１＝１／ＲＲ１＋ｊωＣＲ１として、絶縁劣化点、地絡事故点の抵抗ＲＲ１の値を、ＲＲ１＝１／アドミッタンスの実数部として特定し、対地静電容量値ＣＲ１をＣＲ１＝アドミッタンスの虚数部／ωとして、特定することができる。もちろんであるが、分布定数であるＣＲ１と、配線系統データベース２の対地静電容量の値は、小さい誤差の範囲で一致する。

【0058】

次に、特定部３０４は、地絡事故点電流値を特定する（Ａ３０８）。地絡事故点電流値は、地絡事故点の対地絶縁抵抗値と分布定数の対地静電容量値から地絡相の電流を分流計算することにより、地絡事故点の電流ＩＲＲ１をＩＲＲ１＝ ＩＲ１／（ｊωＣＲ１＊ＲＲ１＋１）として、特定することができる。

【0059】

次に、特定部３０４は、地絡事故点の方向を特定する（Ａ３０９）。地絡事故点の方向は、第１の方法による判定結果と、第２の方法による判定結果との論理積により特定する。第１の方法は、配線系統における地絡事故相の特定と、その地絡事故点電流の大きさが、数ｍＡ以上の地絡事故値か数１０μＡ以下の正常値かに基づいて地絡事故の方向を電源側か、負荷側か判定する。第２の方法は、配線系統におけるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の地絡事故点電流が３つの相すべて数１０μＡ以下の正常値か否かに基づいて、地絡事故の方向を判定する。なお、第１の方法と第２の方法の数１０μＡ以下の正常値を数１００μＡに変更することで、絶縁劣化点の方向の特定を行うことができる。

【0060】

そして、特定部３０４が特定した各値を、出力部３０５が指定された出力先に出力して、監視装置３は、処理を終了する。

【0061】

７．その他
本発明によれば、低圧、高圧、特高等の電力配電設備や大型空港、超高速鉄道の配電設備、大規模工場などの配電設備における地絡保護システムの精度の向上に資する。また、前述したように地絡事故点位置標定システムと組み合わせることで、絶縁劣化点、地絡事故点を短時間で、容易に把握することが可能になり、配線設備の絶縁性能の維持・管理作業の軽減化と、万が一の大きな自然災害発生時の配電設備の復旧作業、復電作業に役立つものである。

【0062】

本発明は、次に記載の各態様で提供されてもよい。
配線系統の情報を管理する情報処理装置であって、受付部と、更新部と、提供部とを備え、前記受付部は、監視対象の配線系統の構成情報を受け付け可能に構成され、前記更新部は、前記配線系統を構成する各配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを管理する配線系統データベースを、前記構成情報に基づいて更新可能に構成され、前記提供部は、前記配線系統データベースが管理する対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを監視装置に提供可能に構成される情報処理装置。
前記情報処理装置において、前記提供部は、前記配線系統データベースが更新されたことを前記監視装置に通知する情報処理装置。
前記情報処理装置において、前記配線系統は、シールド電力ケーブルによる配線とバスダクト配線との少なくとも一方により構成される情報処理装置。
前記情報処理装置において、前記更新部は、前記配線系統を構成する各配線の長さに基づいて、前記対地静電容量値と前記対地絶縁抵抗値とを算出する情報処理装置。
配線系統の状態を監視する監視装置であって、取得部と、監視部と、特定部とを備え、前記取得部は、配線系統の情報を管理する情報処理装置から、監視対象の配線系統を構成する配線の対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とを取得可能に構成され、前記監視部は、前記配線系統の零相電圧と零相電流とを取得可能に構成され、前記特定部は、前記零相電圧と前記零相電流とに基づいて絶縁劣化又は地絡が生じている配線相を特定するとともに、前記取得部が取得した対地静電容量値と対地絶縁抵抗値とに基づいて該特定した配線相の地絡電流検出点電流値と地絡事故点電流値とを特定可能に構成される監視装置。
前記監視装置において、前記特定部は、前記絶縁劣化電流値又は前記地絡事故電流値と、絶縁劣化点又は地絡点の電圧とに基づいて、絶縁劣化又は地絡が生じている配線相のインピーダンスを特定し、該特定したインピーダンスから前記絶縁劣化点又は前記地絡点の対地絶縁抵抗値と対地静電容量値とを特定し、ここで、前記絶縁劣化点又は前記地絡点の対地静電容量値は、分布定数である監視装置。
前記監視装置において、前記特定部は、前記対地絶縁抵抗値と前記対地静電容量値とに基づいて、前記絶縁劣化点又は前記地絡点の電流値を特定する監視装置。
前記監視装置において、前記特定部は、第１の判定結果と、第２の判定結果との論理積に基づいて地絡事故の方向が電源側か負荷側であるかを特定し、ここで、前記第１の判定結果は、地絡事故相の地絡事故点電流の大きさに基づく判定結果であり、前記第２の判定結果は、地絡事故相と他の正常な相の電流の大きさに基づく判定結果である監視装置。
コンピュータを情報処理装置として動作させるプログラムであって、コンピュータを前記情報処理装置として機能させるプログラム。
コンピュータを監視装置として動作させるプログラムであって、コンピュータを前記監視装置として機能させるプログラム。
もちろん、この限りではない。

【符号の説明】

【0063】

１ ：情報処理装置
２ ：配線系統データベース
３ ：監視装置
４ ：配線系統
５ ：ネットワーク
１１ ：処理部
１２ ：記憶部
１３ ：一時記憶部
１４ ：外部装置接続部
１５ ：通信部
１６ ：通信バス
３１ ：処理部
３２ ：記憶部
３３ ：一時記憶部
３４ ：外部装置接続部
３５ ：通信部
３６ ：通信バス
１００ ：監視システム
１０１ ：受付部
１０２ ：更新部
１０３ ：提供部
３０１ ：取得部
３０２ ：保持部
３０３ ：監視部
３０４ ：特定部
３０５ ：出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】