(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】P2024104660
(43)【公開日】2024-08-05
(54)【発明の名称】補償装置、プログラム及び零相電圧検出装置
(51)【国際特許分類】
G01R 29/16 20060101AFI20240729BHJP
H02H 3/34 20060101ALI20240729BHJP
【ＦＩ】
G01R29/16 B
H02H3/34 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023008997
(22)【出願日】2023-01-24
(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
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ
(72)【発明者】
【氏名】古屋 一彦
(72)【発明者】
【氏名】和田 功
(57)【要約】
【課題】コンデンサの静電容量が厳密に設計値と一致しない場合でも、正確な零相電圧を検出することのできる補償装置、プログラム及び零相電圧検出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の出力を補償する補償装置が提供される。この補償装置は、演算部を備える。演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、装置が検出する電圧値と補償係数とに基づいて該電圧値を補償する。補償係数は、装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数である。零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含む。検出用コンデンサは、第１の零相コンデンサと第２の零相コンデンサと第３の零相コンデンサとに接続される。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様によれば、零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の出力を補償する補償装置が提供される。この補償装置は、演算部を備える。演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、装置が検出する電圧値と補償係数とに基づいて該電圧値を補償する。補償係数は、装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数である。零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含む。検出用コンデンサは、第１の零相コンデンサと第２の零相コンデンサと第３の零相コンデンサとに接続される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の出力を補償する補償装置であって、
演算部を備え、
前記演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、前記装置が検出する電圧値と前記補償係数とに基づいて該電圧値を補償し、
前記補償係数は、前記装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数であり、
前記零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、前記配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、前記配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含み、
前記検出用コンデンサは、前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続される
補償装置。
演算部を備え、
前記演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、前記装置が検出する電圧値と前記補償係数とに基づいて該電圧値を補償し、
前記補償係数は、前記装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数であり、
前記零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、前記配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、前記配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含み、
前記検出用コンデンサは、前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続される
補償装置。
【請求項2】
請求項１に記載の補償装置において、
受付部を備え、
前記受付部は、前記零相コンデンサの静電容量値と、前記検出用コンデンサの静電容量値との入力を受け付け、
前記演算部は、前記受付部が受け付けた静電容量値に基づいて前記補償係数を算出し、該算出した補償係数を前記記憶部に記憶させる
補償装置。
受付部を備え、
前記受付部は、前記零相コンデンサの静電容量値と、前記検出用コンデンサの静電容量値との入力を受け付け、
前記演算部は、前記受付部が受け付けた静電容量値に基づいて前記補償係数を算出し、該算出した補償係数を前記記憶部に記憶させる
補償装置。
【請求項3】
請求項１に記載の補償装置において、
前記補償係数は、仮想回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値と、前記装置の回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値との比であり、
前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、
前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記演算部は、前記検出用コンデンサの両端の電圧値に前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償する
補償装置。
前記補償係数は、仮想回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値と、前記装置の回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値との比であり、
前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、
前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記演算部は、前記検出用コンデンサの両端の電圧値に前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償する
補償装置。
【請求項4】
請求項１に記載の補償装置において、
前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値との和で除した値であり、
前記演算部は、仮想回路に基づいて算出した前記検出用コンデンサの両端の電圧値に、前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償し、
前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、
前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値である
補償装置。
前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値との和で除した値であり、
前記演算部は、仮想回路に基づいて算出した前記検出用コンデンサの両端の電圧値に、前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償し、
前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、
前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、
前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値である
補償装置。
【請求項5】
請求項１に記載の補償装置において、
前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値の和で除した値であり、
前記演算部は、前記第１の相の電源電圧値に第１の定数を乗じた値と前記第２の相の電源電圧値に第２の定数を乗じた値と前記第３の相の電源電圧値に第３の定数を乗じた値との和から、前記装置が検出する電圧値を前記補償係数で除した値を減じた値を、前記第１の定数と前記第２の定数と前記第３の定数との和で除した値であり、
前記第１の定数は、前記第１の零相コンデンサの静電容量値を、該第１の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、
前記第２の定数は、前記第２の零相コンデンサの静電容量値を、該第２の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、
前記第３の定数は、前記第３の零相コンデンサの静電容量値を、該第３の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値である
補償装置。
前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値の和で除した値であり、
前記演算部は、前記第１の相の電源電圧値に第１の定数を乗じた値と前記第２の相の電源電圧値に第２の定数を乗じた値と前記第３の相の電源電圧値に第３の定数を乗じた値との和から、前記装置が検出する電圧値を前記補償係数で除した値を減じた値を、前記第１の定数と前記第２の定数と前記第３の定数との和で除した値であり、
前記第１の定数は、前記第１の零相コンデンサの静電容量値を、該第１の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、
前記第２の定数は、前記第２の零相コンデンサの静電容量値を、該第２の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、
前記第３の定数は、前記第３の零相コンデンサの静電容量値を、該第３の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値である
補償装置。
【請求項6】
コンピュータを補償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１乃至請求項５のいずれか１項に記載の補償装置として機能させる
プログラム。
コンピュータを請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の補償装置として機能させる
プログラム。
【請求項7】
零相電圧検出装置であって、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の補償装置と、第１の零相コンデンサと、第２の零相コンデンサと、第３の零相コンデンサと、検出用コンデンサとを備え、
前記第１の零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続され、
前記第２の零相コンデンサは、前記配電系統の第２の相に接続され、
前記第３の零相コンデンサは、前記配電系統の第３の相に接続され、
前記検出用コンデンサは、一端が前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続され、他端が接地される
零相電圧検出装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の補償装置と、第１の零相コンデンサと、第２の零相コンデンサと、第３の零相コンデンサと、検出用コンデンサとを備え、
前記第１の零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続され、
前記第２の零相コンデンサは、前記配電系統の第２の相に接続され、
前記第３の零相コンデンサは、前記配電系統の第３の相に接続され、
前記検出用コンデンサは、一端が前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続され、他端が接地される
零相電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、補償装置、プログラム及び零相電圧検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電力会社の高圧配電系統および特高需要家の高圧配電系統には非接地系配線方式が採用されている。そして、当該配電系統の一般的な地絡保護方式として、保護する配線路が、おおよそ１００から２００メートルを超える場合は地絡方向継電器が採用され、地絡事故回路と健全回路を判定する保護方式が採用されている。
【0003】
一般に、交流配線回路には交流抵抗成分とインダクタンスによる誘導リアクタンス成分と静電容量（キャパシタンス）による容量リアクタンスがある。そして、地絡保護分野において、地絡方向継電器が必要な技術的理由は、地絡事故には交流配線回路における電線間や対地間の静電容量があり、それらが原因で地絡が無い正常な配線回路でも、これらの静電容量が関与して逆方向の零相電流が流れるために、この電流の方向性を判定する必要があるからである。
【0004】
従って、大きな地絡である完全地絡時の大きな地絡電流や、逆に電線絶縁の劣化の発生で流れる小さな地絡電流であっても、その電流の方向を正確に検出することができる技術が求められている。
【0005】
また、今日、電力配線の地中化事業の推進や、大規模の工場、ショッピングセンター、リニア新幹線や空港などの建設が進み、高圧ケーブルによる電力配線が増大しているので、キャパシタンスによる容量性リアクタンスが益々問題になることが予測される。
【0006】
ところで、高圧系統の零相電圧検出装置には１次、２次、３次巻線を持ったトランス方式（ＥＶＴ：Ｅａｒｔｈｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と、零相コンデンサと分圧コンデンサを持ったコンデンサ方式（ＺＶＴ：Ｚｅｒｏ ｐｈａｓｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）がある。これらのどちらの方式の零相電圧検出装置にも、１線地絡時に発生する零相電圧の大きい場合と、逆に小さい場合において、検出性能の限界があり、地絡方向の判定や零相電圧の検出が不可能になることがある。
【0007】
また、零相電圧検出装置として、原理的にトランス方式のＥＶＴは高圧系統に等価な内部抵抗が数１０ｋΩと比較的小さく地絡検出に影響するため、高圧需要家サイドの使用が制限されていることから、内部抵抗が大きい（５ＭΩ～１２ＭΩ）コンデンサ方式のＺＶＴにする必要がある。
【0008】
なお、コンデンサ方式の零相電圧検出装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０００－１９９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところで、ＺＶＴの零相電圧検出用のコンデンサには、取付けスペース、形状、周囲温度、容量変化等の信頼性、経済性などに優れた、セラミックコンデンサが採用されているが、ピコファラッド（ｐＦ）クラスの容量で設計値に均一な物を製品化することは、非常に難しく、均一性の統一に限界がある。その結果、正確な零相電圧の検出において、検出精度の誤差や、軽度な地絡の検出不能、また不要検出
などの主原因となり、問題を生じている。その結果、高品質なセラミックコンデンサが要求されることになり、製品の歩留まりの低下が、メーカ収益の低下、製品価格の上昇の原因になっている。
などの主原因となり、問題を生じている。その結果、高品質なセラミックコンデンサが要求されることになり、製品の歩留まりの低下が、メーカ収益の低下、製品価格の上昇の原因になっている。
【0011】
本発明では上記事情を鑑み、コンデンサの静電容量が厳密に設計値と一致しない場合でも、正確な零相電圧を検出することのできる補償装置、プログラム及び零相電圧検出装置を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一態様によれば、零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の出力を補償する補償装置が提供される。この補償装置は、演算部を備える。演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、装置が検出する電圧値と補償係数とに基づいて該電圧値を補償する。補償係数は、装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数である。零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含む。検出用コンデンサは、第１の零相コンデンサと第２の零相コンデンサと第３の零相コンデンサとに接続される。
【0013】
本発明の一態様によれば、零相電圧検出用のコンデンサに、その静電容量のばらつきがあった場合でも、正確な零相電圧を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】零相電圧検出装置１の配置例を示した図である。
【図2】零相電圧検出装置１の構成を示した図である。
【図3】補償装置１０の機能的な構成を示すブロック図である。
【図4】補償係数又は零相コンデンサの静電容量値が入力された際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。
【図5】電圧値の補償を行う際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。
【図6】演算例１を説明するための仮想回路の構成を示した図である。
【図7】Ｒ相の電圧の算出方法を説明するための図である。
【図8】Ｒ相の電圧の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を用いて本開示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。
【0016】
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（Ｎｏｎ－Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｍｅｄｉｕｍ）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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
１．零相電圧検出装置の配置例
まず、零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の例として零相電圧検出装置についての説明を行う。図１は、零相電圧検出装置１の配置例を示した図である。同図に示すように、零相電圧検出装置１は、電源ＥＲ、電源ＥＳ、電源ＥＴを有する三相の配電系統の各相に接続される。この配電系統には、自系統２と他系統３が接続されている。なお、電源ＥＲ、電源ＥＳ、電源ＥＴは、いずれも、変圧器や発電機の出力であってもよい。この配電系統の零相対地電圧Ｖｎは、ミルマンの定理に従い、三相の電源電圧と自系統と他系統の対地インピ－ダンスで決まるアドミッタンスＹｎと、中性点Ｎに流れ込む電流Ｉｎにより、数１のように表すことができる。この時、平衡三相電源の場合の基準位相を、電圧Ｎ－ＥＲの位相角をθとすると、電圧Ｎ－ＥＳの位相角はθ－１２０°、電圧Ｎ－ＥＴの位相角はθ＋１２０°になる。
まず、零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の例として零相電圧検出装置についての説明を行う。図１は、零相電圧検出装置１の配置例を示した図である。同図に示すように、零相電圧検出装置１は、電源ＥＲ、電源ＥＳ、電源ＥＴを有する三相の配電系統の各相に接続される。この配電系統には、自系統２と他系統３が接続されている。なお、電源ＥＲ、電源ＥＳ、電源ＥＴは、いずれも、変圧器や発電機の出力であってもよい。この配電系統の零相対地電圧Ｖｎは、ミルマンの定理に従い、三相の電源電圧と自系統と他系統の対地インピ－ダンスで決まるアドミッタンスＹｎと、中性点Ｎに流れ込む電流Ｉｎにより、数１のように表すことができる。この時、平衡三相電源の場合の基準位相を、電圧Ｎ－ＥＲの位相角をθとすると、電圧Ｎ－ＥＳの位相角はθ－１２０°、電圧Ｎ－ＥＴの位相角はθ＋１２０°になる。
【数1】
【0020】
２．零相電圧検出装置１
続いて、零相電圧検出装置１の構成について説明する。図２は、零相電圧検出装置１の構成を示した図である。同図に示すように、零相電圧検出装置１は、零相コンデンサＣＲ１と、零相コンデンサＣＳ１と、零相コンデンサＣＴ１と、検出用コンデンサＣｏ１と、絶縁変圧器Ｔと、補償装置１０とを備える。零相コンデンサＣＲ１は、電源ＥＲと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続され、零相コンデンサＣＳ１は、電源ＥＳと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続され、零相コンデンサＣＴ１は、電源ＥＴと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続される。また、検出用コンデンサＣｏ１は、一端が零相コンデンサＣＲ１、零相コンデンサＣＳ１、零相コンデンサＣＴ１に接続され、他端が接地抵抗ＲＡを介して接地されている。絶縁変圧器Ｔは、検出用コンデンサＣｏ１の両端に生じる電圧Ｖｏ１を変圧して補償装置１０に出力する。補償装置１０は、検出用コンデンサＣｏ１の両端に生じる電圧Ｖｏ１を補償して、零相電圧を特定する。零相コンデンサＣＲ１、零相コンデンサＣＳ１、零相コンデンサＣＴ１の静電容量は、２００～３００ｐＦであることが多く、設計値としては、全てが同じ静電容量である。また、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量は、０．１～０．２μＦ程度が採用される。
続いて、零相電圧検出装置１の構成について説明する。図２は、零相電圧検出装置１の構成を示した図である。同図に示すように、零相電圧検出装置１は、零相コンデンサＣＲ１と、零相コンデンサＣＳ１と、零相コンデンサＣＴ１と、検出用コンデンサＣｏ１と、絶縁変圧器Ｔと、補償装置１０とを備える。零相コンデンサＣＲ１は、電源ＥＲと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続され、零相コンデンサＣＳ１は、電源ＥＳと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続され、零相コンデンサＣＴ１は、電源ＥＴと検出用コンデンサＣｏ１との間に接続される。また、検出用コンデンサＣｏ１は、一端が零相コンデンサＣＲ１、零相コンデンサＣＳ１、零相コンデンサＣＴ１に接続され、他端が接地抵抗ＲＡを介して接地されている。絶縁変圧器Ｔは、検出用コンデンサＣｏ１の両端に生じる電圧Ｖｏ１を変圧して補償装置１０に出力する。補償装置１０は、検出用コンデンサＣｏ１の両端に生じる電圧Ｖｏ１を補償して、零相電圧を特定する。零相コンデンサＣＲ１、零相コンデンサＣＳ１、零相コンデンサＣＴ１の静電容量は、２００～３００ｐＦであることが多く、設計値としては、全てが同じ静電容量である。また、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量は、０．１～０．２μＦ程度が採用される。
【0021】
３．補償装置１０の構成
次に、補償装置１０の構成について説明する。図３は、補償装置１０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、補償装置１０は、受付部１１と、記憶部１２と、変換部１３と、演算部１４と、出力部１５とを備える。受付部１１は、補償係数又は零相コンデンサの静電容量値と、検出用コンデンサの静電容量値との入力を受け付ける。記憶部１２は、受付部１１が受け付けた補償係数又は零相コンデンサの静電容量値を記憶する。変換部１３は、絶縁変圧器Ｔが出力した電圧の形態をアナログ信号からデジタル信号に変換する。演算部１４は、記憶部１２に記憶されている補償係数を取得し、絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）
が検出する電圧値と補償係数とに基づいて該電圧値を補償する。また、受付部１１が零相コンデンサの静電容量値を受け付けた場合には、演算部１４は、受付部１１が受け付けた静電容量値に基づいて補償係数を算出し、該算出した補償係数を記憶部１２に記憶させる。出力部１５は、演算部１４により補償された零相電圧値を、表示装置又は他の警報装置等に出力する。この補償装置１０は、零相電圧検出装置１の出力を補償するものであり、例えば、パーソナルコンピュータやマイクロコントローラ等のプロセッサを備えた装置をプログラムに応じて動作させることで実現される。このプログラムは、コンピュータを補償装置１０として機能させるものである。なお、補償係数は、零相電圧検出装置１が備える零相コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数であり、零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相であるＲ相に接続される第１の零相コンデンサＣＲ１と、配電系統の第２の相であるＳ相に接続される第２の零相コンデンサＣＳ１と、配電系統の第３の相であるＴ相に接続される第３の零相コンデンサＣＴ１とを含む。検出用コンデンサＣｏ１は、第１の零相コンデンサと第２の零相コンデンサと第３の零相コンデンサとに接続される。
次に、補償装置１０の構成について説明する。図３は、補償装置１０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、補償装置１０は、受付部１１と、記憶部１２と、変換部１３と、演算部１４と、出力部１５とを備える。受付部１１は、補償係数又は零相コンデンサの静電容量値と、検出用コンデンサの静電容量値との入力を受け付ける。記憶部１２は、受付部１１が受け付けた補償係数又は零相コンデンサの静電容量値を記憶する。変換部１３は、絶縁変圧器Ｔが出力した電圧の形態をアナログ信号からデジタル信号に変換する。演算部１４は、記憶部１２に記憶されている補償係数を取得し、絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）
が検出する電圧値と補償係数とに基づいて該電圧値を補償する。また、受付部１１が零相コンデンサの静電容量値を受け付けた場合には、演算部１４は、受付部１１が受け付けた静電容量値に基づいて補償係数を算出し、該算出した補償係数を記憶部１２に記憶させる。出力部１５は、演算部１４により補償された零相電圧値を、表示装置又は他の警報装置等に出力する。この補償装置１０は、零相電圧検出装置１の出力を補償するものであり、例えば、パーソナルコンピュータやマイクロコントローラ等のプロセッサを備えた装置をプログラムに応じて動作させることで実現される。このプログラムは、コンピュータを補償装置１０として機能させるものである。なお、補償係数は、零相電圧検出装置１が備える零相コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数であり、零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相であるＲ相に接続される第１の零相コンデンサＣＲ１と、配電系統の第２の相であるＳ相に接続される第２の零相コンデンサＣＳ１と、配電系統の第３の相であるＴ相に接続される第３の零相コンデンサＣＴ１とを含む。検出用コンデンサＣｏ１は、第１の零相コンデンサと第２の零相コンデンサと第３の零相コンデンサとに接続される。
【0022】
４．補償装置１０の動作
次に、補償装置１０の動作について説明する。図４は、補償係数又は零相コンデンサの静電容量値が入力された際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。また、図５は、電圧値の補償を行う際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。
次に、補償装置１０の動作について説明する。図４は、補償係数又は零相コンデンサの静電容量値が入力された際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。また、図５は、電圧値の補償を行う際の補償装置１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。
【0023】
補償装置１０に零相コンデンサの静電容量値が入力された場合には、受付部１１が静電容量値の入力を受け付け（Ａ１０１）、その静電容量値に基づいて演算部１４が補償係数を算出し（Ａ１０２）、算出した補償係数を記憶部１２に記憶させる（Ａ１０３）。一方、補償装置１０に補償係数が入力された場合には、受付部１１が補償係数の入力を受け付け（Ａ１０４）、受け付けた補償係数を記憶部１２に記憶させる（Ａ１０３）。
【0024】
また、電圧値の補償を行う際には、補償装置１０は、変換部１３が、絶縁変圧器Ｔが出力した電圧の形態をアナログ信号からデジタル信号に変換し（Ａ２０１）、演算部１４が補償係数を用いた演算を行い（Ａ２０２）、出力部１５が、演算部１４により補償された零相電圧値を出力する（Ａ２０３）。これらの処理は、所定の時間間隔で繰り返される。なお、電源ＥＲ、電源ＥＳ、電源ＥＴは、時間の経過に伴い変動することがあるが、演算部１４の処理を繰り返し行うことで対応することができる。
【0025】
５．演算例１
次に、演算部１４による演算例１について説明する。図６は、演算例１を説明するための仮想回路の構成を示した図である。演算例１においては、補償係数は、仮想回路に基づいて検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値と、零相電圧検出装置１の実際の回路に基づいて検出用コンデンサの両端の電圧値（絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）が検出する電圧値）を算出した値との比である。仮想回路は、図６に示すように、第１の仮想コンデンサＣＲ２を第１の零相コンデンサＣＲ１に並列接続し、第２の仮想コンデンサＣＳ２を第２の零相コンデンサＣＳ１に並列接続し、第３の仮想コンデンサＣＴ２を第３の零相コンデンサＣＴ１に並列接続し、検出用仮想コンデンサＣｏ２を検出用コンデンサＣｏ１に並列接続した回路である。
次に、演算部１４による演算例１について説明する。図６は、演算例１を説明するための仮想回路の構成を示した図である。演算例１においては、補償係数は、仮想回路に基づいて検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値と、零相電圧検出装置１の実際の回路に基づいて検出用コンデンサの両端の電圧値（絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）が検出する電圧値）を算出した値との比である。仮想回路は、図６に示すように、第１の仮想コンデンサＣＲ２を第１の零相コンデンサＣＲ１に並列接続し、第２の仮想コンデンサＣＳ２を第２の零相コンデンサＣＳ１に並列接続し、第３の仮想コンデンサＣＴ２を第３の零相コンデンサＣＴ１に並列接続し、検出用仮想コンデンサＣｏ２を検出用コンデンサＣｏ１に並列接続した回路である。
【0026】
ここで、第１の仮想コンデンサＣＲ２の静電容量値と第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量値との和は、その第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値である。同様に、第２の仮想コンデンサＣＳ２の静電容量値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量値との和は、その第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値であり、第３の仮想コンデンサＣＴ２の静電容量値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量値との和は、その第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値である。なお、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値、第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値、第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値は、同値である。また、検出用仮想コンデンサＣｏ２の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和は、その検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値である。
【0027】
演算例１では、演算部１４は、検出用コンデンサの両端の電圧値（絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）が検出する電圧値）に補償係数を乗じて、該電圧値を補償する。ここで、零相電圧検出装置１の実際の回路におけるＲ相の電圧について説明する。図７は、Ｒ相の電圧の算出方法を説明するための図である。なお、電源ＥＲの周波数ｆが５０Ｈｚであるとすれば、ＣＲ１が２５０ｐＦであれば１／ωＣＲ１が１２．７ＭΩ、Ｃｏ１が１．４μＦであれば１／ωＣｏ１が２２．７ｋΩであり、接地抵抗ＲＡが１０Ωであれば、無視できるほど十分に小さいので、接地抵抗ＲＡを無視するものとする。
【0028】
ここで、ＣＣＲ１＝ＣＲ１／（ＣＲ１＋Ｃｏ１）とすると、検出用コンデンサＣｏ１の両端のＲ相分の電圧ＶＣｏ１Ｒは、配電系統の零相対地電圧をＶＮとして、数２に示すようになる。
【数2】
【0029】
同様に、ＣＣＳ１＝ＣＳ１／（ＣＳ１＋Ｃｏ１）、ＣＣＴ１＝ＣＴ１／（ＣＴ１＋Ｃｏ１）とすると、検出用コンデンサＣｏ１の両端のＳ相分の電圧ＶＣｏ１Ｓは、数３に示すようになり、検出用コンデンサＣｏ１の両端のＴ相分の電圧ＶＣｏ１Ｔは、数４に示すようになる。
【数3】
【数4】
【0030】
したがって、検出用コンデンサＣｏ１の両端の電圧Ｖｏ１は、三相分の合成から数５に示すものとなる。
【数5】
【0031】
また、図６に示す仮想回路におけるＲ相の電圧について説明する。図８は、Ｒ相の電圧の算出方法を説明するための図である。この仮想回路についても同様の計算を行うと、ＣＣＲ２＝（ＣＲ１＋ＣＲ２）／（ＣＲ１＋ＣＲ２＋Ｃｏ１＋Ｃｏ２）、ＣＣＳ２＝（ＣＳ１＋ＣＳ２）／（ＣＳ１＋ＣＳ２＋Ｃｏ１＋Ｃｏ２）、ＣＣＴ２＝（ＣＴ１＋ＣＴ２）／（ＣＴ１＋ＣＴ２＋Ｃｏ１＋Ｃｏ２）として、検出用コンデンサＣｏ１及び検出用仮想コンデンサＣｏ２の両端の電圧ＶＣｏ２は、数６に示すようになる。なお、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値、第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値、第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値をＣ１とすると、数７に示す関係が成り立つ。
【数6】
【数7】
【0032】
ここで、Ｖｏ２とＶｏ１の比をＫＶｏ１２とすると、ＫＶｏ１２＝Ｖｏ２／Ｖｏ１となる。そして、このＫＶｏ１２を補償係数とすると、絶縁変圧器Ｔが出力したＶＮ１は、数８に示すようにＶＮ２に変換される。このＶＮ２は、配電系統の零相対地電圧をＶＮに相当するものである。
【数8】
【0033】
ここで、演算例１を検証してみる。図１に示した他系統３のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の対地絶縁抵抗は正常として、各相とも１００ＧΩ、自系統２のＲ相、Ｔ相の対地絶縁抵抗も正常として１００ＧΩとし、自系統２のＳ相の対地絶縁抵抗を縁低下状態として１ＭΩとする。また、系統の対地静電容量について、他系統３は各相２．４μＦ、自系統２は各相０．２μＦとし、電源周波数は５０Ｈｚとする。この場合、数１より、ＥＳ－ＶＮ＝３８１０．５∠－１２０°Ｖとなる。
【0034】
そして、ＣＲ１＝２４５ｐＦ、ＣＳ１＝２４０ｐＦ、ＣＴ１＝２３５ｐＦ、Ｃｏ１＝０．１４９μＦとすると、Ｖｏ１＝０．２２８∠１５０°Ｖとなる。
【0035】
また、ＣＲ２＝５ｐＦ、ＣＳ２＝１０ｐＦ、ＣＴ２＝１５ｐＦ、Ｃｏ２＝０．００１μＦとすると、Ｖｏ２＝０．００７８∠１５０°Ｖとなる。
【0036】
したがって、数８より、ＫＶｏ１２＝０．０３４４７となる。補償後の零相電圧ＶＮ２は、ＶＮ２＝ＶＮ１×ＫＶｏ１２＝４５．６×０．０３４４７＝１．５７１８Ｖとなる。
【0037】
６．演算例２
次に、演算部１４による演算例２について説明する。演算例２においては、補償係数は、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値を、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値の和で除した値である。
ここで、第１の仮想コンデンサＣＲ２の静電容量値と第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量値との和は、その第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値である。同様に、第２の仮想コンデンサＣＳ２の静電容量値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量値との和は、その第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値であり、第３の仮想コンデンサＣＴ２の静電容量値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量値との和は、その第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値である。なお、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値、第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値、第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値は、同値である。また、検出用仮想コンデンサＣｏ２の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和は、その検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値である。
次に、演算部１４による演算例２について説明する。演算例２においては、補償係数は、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値を、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値の和で除した値である。
ここで、第１の仮想コンデンサＣＲ２の静電容量値と第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量値との和は、その第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値である。同様に、第２の仮想コンデンサＣＳ２の静電容量値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量値との和は、その第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値であり、第３の仮想コンデンサＣＴ２の静電容量値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量値との和は、その第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値である。なお、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値、第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値、第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値は、同値である。また、検出用仮想コンデンサＣｏ２の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和は、その検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値である。
【0038】
演算例２では、演算部１４は、図６に示した仮想回路に基づいて算出した検出用コンデンサの両端の電圧値（絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）が検出する電圧値）に、を算出した値に、補償係数を乗じて、その電圧値を補償する。仮想回路は、第１の仮想コンデンサＣＲ２を第１の零相コンデンサＣＲ１に並列接続し、第２の仮想コンデンサＣＳ２を第２の零相コンデンサＣＳ１に並列接続し、第３の仮想コンデンサＣＴ２を第３の零相コンデンサＣＴ１に並列接続し、検出用仮想コンデンサＣｏ２を検出用コンデンサＣｏ１に並列接続した回路である。
【0039】
具体的には、補償係数ＫＨＶＮは、零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と、零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と、零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値と、零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値とのそれぞれを、同値であるＣとし、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値Ｃｏとして、数９で表され、補償後の零相電圧ＶＮ２は、数１０に示すようなものとなる。
【数9】
【数10】
【0040】
試算してみると、ＫＨＶＮ＝Ｃｏ／（Ｃ＋Ｃ＋Ｃ）＝０．１５μＦ／７５０ｐＦ＝２００となり、ＶＮ２＝０．００７８６×２００＝１．５７２Ｖとなる。
【0041】
７．演算例３
次に、演算部１４による演算例３について説明する。演算例３においては、補償係数は、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値を、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値の和で除した値である。
次に、演算部１４による演算例３について説明する。演算例３においては、補償係数は、検出用コンデンサＣｏ１の静電容量の設計値を、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量の設計値と第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量の設計値と第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量の設計値の和で除した値である。
【0042】
演算例２では、演算部１４は、第１の相の電源ＥＲの電圧値に第１の定数ＣＣＲ１を乗じた値と第２の相の電源ＥＳの電圧値に第２の定数ＣＣＳ１を乗じた値と第３の相の電源ＥＴの電圧値に第３の定数ＣＣＴ１を乗じた値との和から、絶縁変圧器Ｔ（零相電圧検出装置１）が検出する電圧値を補償係数で除した値を減じた値を、第１の定数ＣＣＲ１と第２の定数ＣＣＳ１と第３の定数ＣＣＴ１との和で除した値である。
【0043】
第１の定数ＣＣＲ１は、第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量値を、該第１の零相コンデンサＣＲ１の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和で除した値であり、ＣＣＲ１＝ＣＲ１／（ＣＲ１＋Ｃｏ１）で表せる。第２の定数は、第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量値を、該第２の零相コンデンサＣＳ１の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和で除した値であり、ＣＣＳ１＝ＣＳ１／（ＣＳ１＋Ｃｏ１）で表せる。第３の定数は、第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量値を、該第３の零相コンデンサＣＴ１の静電容量値と検出用コンデンサＣｏ１の静電容量値との和で除した値であり、ＣＣＴ１＝ＣＴ１／（ＣＴ１＋Ｃｏ１）で表せる。
【0044】
演算例３では、零相電圧ＶＮは、数１１により算出され、ＶＮ＝１．５５４Ｖとなる。なお、演算例３では、仮想回路を用いていないため、ＶＮ２（補償後の零相電圧）として表していないが、零相電圧ＶＮは、ＶＮ２に相当する値である。
【数11】
【0045】
８．その他
以上、演算例１では、ＶＮ２＝１．５７１８Ｖ、演算例２では、ＶＮ２＝１．５７２Ｖ、演算例３では、ＶＮ＝１．５５４Ｖとなり、各演算結果の差は、１％未満となり、ほぼ一致する。したがって、いずれの演算方法によっても零相電圧の補償を行うことができる。その結果、次のような効果を得ることができる。
（１）高圧配線系統に使用されている零相コンデンサを用いた現状の零相電圧検出装置に比べ、零相電圧が小さい領域において、２桁以上に検出感度を上げることが可能になり、その結果、高圧系統の地絡保護技術に大きく貢献する。
（２）本技術は、仮想コンデンサを用いて零相電圧検出装置を補償するソフトウェアによる技術であるから、ハードウェアでは実現不可能な負の静電容量値を用いることも可能になり、ハードウェアを用いた手法に比べ、大きく優れている。
（３）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策で、高性能化を行うこと無く、現状の零相電圧検出装置を使用した状態でのソフト対策により、零相電圧検出装置の高性能化を実現することが可能である。
（４）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策に対し、本体の外形、重量、設置スペース等の問題が無く、かつ、既存の零相電圧検出装置を使用して、電圧計、地絡方向継電器、絶縁監視装置などの高性能化が可能になる。
（５）現市場の零相電圧検出装置用零相コンデンサの誤差の大小に関わらず、使用することが可能になり、製品製造時の歩留まりの改善につながる。
（６）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策に比較して、対策費の負担を大幅に小さくできる。
以上、演算例１では、ＶＮ２＝１．５７１８Ｖ、演算例２では、ＶＮ２＝１．５７２Ｖ、演算例３では、ＶＮ＝１．５５４Ｖとなり、各演算結果の差は、１％未満となり、ほぼ一致する。したがって、いずれの演算方法によっても零相電圧の補償を行うことができる。その結果、次のような効果を得ることができる。
（１）高圧配線系統に使用されている零相コンデンサを用いた現状の零相電圧検出装置に比べ、零相電圧が小さい領域において、２桁以上に検出感度を上げることが可能になり、その結果、高圧系統の地絡保護技術に大きく貢献する。
（２）本技術は、仮想コンデンサを用いて零相電圧検出装置を補償するソフトウェアによる技術であるから、ハードウェアでは実現不可能な負の静電容量値を用いることも可能になり、ハードウェアを用いた手法に比べ、大きく優れている。
（３）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策で、高性能化を行うこと無く、現状の零相電圧検出装置を使用した状態でのソフト対策により、零相電圧検出装置の高性能化を実現することが可能である。
（４）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策に対し、本体の外形、重量、設置スペース等の問題が無く、かつ、既存の零相電圧検出装置を使用して、電圧計、地絡方向継電器、絶縁監視装置などの高性能化が可能になる。
（５）現市場の零相電圧検出装置用零相コンデンサの誤差の大小に関わらず、使用することが可能になり、製品製造時の歩留まりの改善につながる。
（６）零相電圧検出装置の本体のハード的な対策に比較して、対策費の負担を大幅に小さくできる。
【0046】
なお、本技術は２２ｋＶ、３３ｋＶ、６６ｋＶ、１５４ｋＶ等の交流系統においても活用することが可能である。
【0047】
また、本技術は、高性能ＺＶＴ（零相電圧検出装置）として用いるのみでなく、絶縁監視装置、地絡検出リレー、漏電遮断器、ＵＧＳ（地中線用負荷開閉器）、等にも用いることが可能である。
【0048】
本発明は、次に記載の各態様で提供されてもよい。
【0049】
（１）零相コンデンサを用いて零相電圧の検出を行う装置の出力を補償する補償装置であって、演算部を備え、前記演算部は、記憶部に記憶されている補償係数を取得し、前記装置が検出する電圧値と前記補償係数とに基づいて該電圧値を補償し、前記補償係数は、前記装置が備える零相コンデンサ及び検出用コンデンサの静電容量値に基づいて算出された係数であり、前記零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続される第１の零相コンデンサと、前記配電系統の第２の相に接続される第２の零相コンデンサと、前記配電系統の第３の相に接続される第３の零相コンデンサとを含み、前記検出用コンデンサは、前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続される補償装置。
【0050】
（２）上記（１）に記載の補償装置において、受付部を備え、前記受付部は、前記零相コンデンサの静電容量値と、前記検出用コンデンサの静電容量値との入力を受け付け、前記演算部は、前記受付部が受け付けた静電容量値に基づいて前記補償係数を算出し、該算出した補償係数を前記記憶部に記憶させる補償装置。
【0051】
（３）上記（１）又は（２）に記載の補償装置において、前記補償係数は、仮想回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値と、前記装置の回路に基づいて前記検出用コンデンサの両端の電圧値を算出した値との比であり、前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値であり、前記演算部は、前記検出用コンデンサの両端の電圧値に前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償する補償装置。
【0052】
（４）上記（１）又は（２）に記載の補償装置において、前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値との和で除した値であり、前記演算部は、仮想回路に基づいて算出した前記検出用コンデンサの両端の電圧値に、前記補償係数を乗じて、該電圧値を補償し、前記仮想回路は、第１の仮想コンデンサを前記第１の零相コンデンサに並列接続し、第２の仮想コンデンサを前記第２の零相コンデンサに並列接続し、第３の仮想コンデンサを前記第３の零相コンデンサに並列接続し、検出用仮想コンデンサを前記検出用コンデンサに並列接続した回路であり、前記第１の仮想コンデンサの静電容量値と前記第１の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第１の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記第２の仮想コンデンサの静電容量値と前記第２の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第２の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記第３の仮想コンデンサの静電容量値と前記第３の零相コンデンサの静電容量値との和は、該第３の零相コンデンサの静電容量の設計値であり、前記検出用仮想コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和は、該検出用コンデンサの静電容量の設計値である補償装置。
【0053】
（５）上記（１）又は（２）に記載の補償装置において、前記補償係数は、前記検出用コンデンサの静電容量の設計値を、前記第１の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第２の零相コンデンサの静電容量の設計値と前記第３の零相コンデンサの静電容量の設計値の和で除した値であり、前記演算部は、前記第１の相の電源電圧値に第１の定数を乗じた値と前記第２の相の電源電圧値に第２の定数を乗じた値と前記第３の相の電源電圧値に第３の定数を乗じた値との和から、前記装置が検出する電圧値を前記補償係数で除した値を減じた値を、前記第１の定数と前記第２の定数と前記第３の定数との和で除した値であり、前記第１の定数は、前記第１の零相コンデンサの静電容量値を、該第１の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、前記第２の定数は、前記第２の零相コンデンサの静電容量値を、該第２の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値であり、前記第３の定数は、前記第３の零相コンデンサの静電容量値を、該第３の零相コンデンサの静電容量値と前記検出用コンデンサの静電容量値との和で除した値である補償装置。
【0054】
（６）コンピュータを補償装置として動作させるプログラムであって、コンピュータを上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の補償装置として機能させるプログラム。
【0055】
（７）零相電圧検出装置であって、上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の補償装置と、第１の零相コンデンサと、第２の零相コンデンサと、第３の零相コンデンサと、検出用コンデンサとを備え、前記第１の零相コンデンサは、零相電圧の検出対象となる配電系統の第１の相に接続され、前記第２の零相コンデンサは、前記配電系統の第２の相に接続され、前記第３の零相コンデンサは、前記配電系統の第３の相に接続され、前記検出用コンデンサは、一端が前記第１の零相コンデンサと前記第２の零相コンデンサと前記第３の零相コンデンサとに接続され、他端が接地される零相電圧検出装置。
もちろん、この限りではない。
もちろん、この限りではない。
【0056】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0057】
１ ：零相電圧検出装置
２ ：自系統
３ ：他系統
１０ ：補償装置
１１ ：受付部
１２ ：記憶部
１３ ：変換部
１４ ：演算部
１５ ：出力部
ＣＲ１ ：第１の零相コンデンサ
ＣＲ２ ：第１の仮想コンデンサ
ＣＳ１ ：第２の零相コンデンサ
ＣＳ２ ：第２の仮想コンデンサ
ＣＴ１ ：第３の零相コンデンサ
ＣＴ２ ：第３の仮想コンデンサ
Ｃｏ１ ：検出用コンデンサ
Ｃｏ２ ：検出用仮想コンデンサ
ＥＲ ：電源
ＥＳ ：電源
ＥＴ ：電源
Ｎ ：中性点
ＲＡ ：接地抵抗
Ｔ ：絶縁変圧器
２ ：自系統
３ ：他系統
１０ ：補償装置
１１ ：受付部
１２ ：記憶部
１３ ：変換部
１４ ：演算部
１５ ：出力部
ＣＲ１ ：第１の零相コンデンサ
ＣＲ２ ：第１の仮想コンデンサ
ＣＳ１ ：第２の零相コンデンサ
ＣＳ２ ：第２の仮想コンデンサ
ＣＴ１ ：第３の零相コンデンサ
ＣＴ２ ：第３の仮想コンデンサ
Ｃｏ１ ：検出用コンデンサ
Ｃｏ２ ：検出用仮想コンデンサ
ＥＲ ：電源
ＥＳ ：電源
ＥＴ ：電源
Ｎ ：中性点
ＲＡ ：接地抵抗
Ｔ ：絶縁変圧器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
