(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】P2024023046
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】地絡検出システム
(51)【国際特許分類】
G01R 31/52 20200101AFI20240214BHJP
H02H 3/34 20060101ALI20240214BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20240214BHJP
【ＦＩ】
G01R31/52
H02H3/34 M
H02M7/48 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 2022126593
(22)【出願日】2022-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】501137636
【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今井 尚弘
【テーマコード（参考）】
2G014
5H770
【Ｆターム（参考）】
2G014AA04
2G014AB09
5H770BA01
5H770CA02
5H770DA22
5H770DA30
5H770JA17W
5H770JA17Y
5H770LA06X
5H770LB09
(57)【要約】
【課題】電圧型変換器において、地絡発生時、電源と、インバータを含む構成との間を遮断した状態で地絡の発生箇所を判定することができる地絡検出システムを提供する。
【解決手段】地絡検出システムは、周波数変換装置と、周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、少なくとも第１遮断器、第２遮断器、及び地絡検出装置と接続された制御部と、を備える。制御部は、地絡検出装置で地絡が検出された場合、第２遮断器をＯＮに維持したまま第１遮断器をＯＦＦに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第１遮断器の外側であると判定する。
【選択図】図３
【解決手段】地絡検出システムは、周波数変換装置と、周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、少なくとも第１遮断器、第２遮断器、及び地絡検出装置と接続された制御部と、を備える。制御部は、地絡検出装置で地絡が検出された場合、第２遮断器をＯＮに維持したまま第１遮断器をＯＦＦに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第１遮断器の外側であると判定する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周波数変換装置と、
前記周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、
前記周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、
前記周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、
少なくとも前記第１遮断器、前記第２遮断器、及び前記地絡検出装置と接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第２遮断器をＯＮに維持したまま前記第１遮断器をＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第１遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、
前記周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、
前記周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、
少なくとも前記第１遮断器、前記第２遮断器、及び前記地絡検出装置と接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第２遮断器をＯＮに維持したまま前記第１遮断器をＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第１遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項2】
請求項１に記載の地絡検出システムであって、
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第２遮断器をＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記周波数変換装置であると判定し、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第２遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第２遮断器をＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記周波数変換装置であると判定し、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第２遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項3】
周波数変換装置と、
前記周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、
前記周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、
前記周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、
少なくとも前記第１遮断器、前記第２遮断器、及び前記地絡検出装置と接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第１遮断器と前記第２遮断器とをともにＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記周波数変換装置であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、
前記周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、
前記周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、
少なくとも前記第１遮断器、前記第２遮断器、及び前記地絡検出装置と接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記第１遮断器と前記第２遮断器とをともにＯＦＦに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記周波数変換装置であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項4】
請求項３に記載の地絡検出システムであって、
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、前記第２遮断器をＯＮに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記第２遮断器の外側であると判定し、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第１遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、前記第２遮断器をＯＮに切り替え、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を前記第２遮断器の外側であると判定し、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＮの状態で前記地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を前記第１遮断器の外側であると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の地絡検出システムであって、
前記周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成され、
前記３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含み、
前記地絡検出装置は、前記３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続され、
前記制御部は、
地絡の発生箇所が前記周波数変換装置であると判定された場合、
前記３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、前記直流電圧との比率を算出し、
前記比率が閾値以上となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成され、
前記３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含み、
前記地絡検出装置は、前記３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続され、
前記制御部は、
地絡の発生箇所が前記周波数変換装置であると判定された場合、
前記３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、前記直流電圧との比率を算出し、
前記比率が閾値以上となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項6】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の地絡検出システムであって、
前記周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成され、
前記３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含み、
前記地絡検出装置は、前記３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続され、
前記制御部は、
地絡の発生箇所が前記周波数変換装置であると判定された場合、
前記３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、前記直流電圧との比率を算出し、
前記比率が最大となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成され、
前記３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含み、
前記地絡検出装置は、前記３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続され、
前記制御部は、
地絡の発生箇所が前記周波数変換装置であると判定された場合、
前記３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、前記直流電圧との比率を算出し、
前記比率が最大となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【請求項7】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の地絡検出システムであって、
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記周波数変換装置のインバータをゲートブロックの状態にし、
前記インバータがゲートブロックの状態で前記地絡検出装置で前記地絡が検出された場合、前記地絡検出装置の誤動作と判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
前記制御部は、
前記第１遮断器がＯＦＦ且つ前記第２遮断器がＯＦＦの状態で前記地絡検出装置で地絡が検出された場合、前記周波数変換装置のインバータをゲートブロックの状態にし、
前記インバータがゲートブロックの状態で前記地絡検出装置で前記地絡が検出された場合、前記地絡検出装置の誤動作と判定する、ように構成されている
地絡検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、地絡の発生箇所を判定する地絡検出システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、地絡発生時、地絡の発生箇所がインバータ側か電動機側かを特定する技術を開示する。この技術では、地絡発生時において、インバータと電動機との間に設けられた第２遮断器をＯＦＦに切り替えることにより、インバータに設けられた地絡検出装置の状態に基づいて、地絡の発生箇所の判定が行われる。
【0003】
具体的には、第２遮断器をＯＦＦに切り替えた状態において、地絡検出装置で地絡が検出される場合、地絡の発生箇所がインバータ側に含まれると判定される。この場合、インバータと電源との間に設けられた第１遮断器がＯＦＦに切り替えられ、電源と電動機との間に設けられた第３遮断器がＯＮに切り替えられる。これにより、インバータで地絡が発生しても電動機の運転が継続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３８３１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
但し、地絡発生時において、第１遮断器をＯＮに維持したまま地絡の発生箇所の判定が行われる。地絡の発生箇所が電源である場合、不安定な電源がインバータに供給されてしまうおそれがある。また、地絡の発生箇所がインバータ側に含まれると判定された場合であっても、地絡の発生箇所が電源であるとき、不安定な電源が電動機に供給され、その状態で電動機の運転が継続されてしまうおそれがある。尚、電源を停止させた状態で地絡の発生箇所の判定を行うとき、インバータ側が電流型変換器で構成されている場合、電源が停止するとインバータの動作が中断される。従って、この構成では、電源側、インバータ側、及び電動機側がそれぞれ切り離された状態で個別に地絡の発生箇所の判定が必要とされることから、地絡の発生箇所を容易に判定することができない。
【0006】
本開示の１つの目的は、電圧型変換器において、地絡発生時、電源と、インバータを含む構成との間を遮断した状態で地絡の発生箇所を判定することができる地絡検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１の観点は、地絡検出システムに関連する。地絡検出システムは、周波数変換装置と、周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、少なくとも第１遮断器、第２遮断器、及び地絡検出装置と接続された制御部と、を備える。制御部は、地絡検出装置で地絡が検出された場合、第２遮断器をＯＮに維持したまま第１遮断器をＯＦＦに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第１遮断器の外側であると判定するように構成されている。
【0008】
第２の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する。制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置で地絡が検出された場合、第２遮断器をＯＦＦに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＦＦの状態で地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を周波数変換装置であると判定する。また更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＦＦの状態で地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第２遮断器の外側であると判定するように構成されている。
【0009】
第３の観点は、地絡検出システムに関連する。地絡検出システムは、周波数変換装置と、周波数変換装置の入力側に設けられた第１遮断器と、周波数変換装置の出力側に設けられた第２遮断器と、周波数変換装置に設けられた地絡検出装置と、少なくとも第１遮断器、第２遮断器、及び地絡検出装置と接続された制御部と、を備える。制御部は、地絡検出装置で地絡が検出された場合、第１遮断器と第２遮断器とをともにＯＦＦに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＦＦの状態で地絡検出装置で地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を周波数変換装置であると判定するように構成されている。
【0010】
第４の観点は、第３の観点に加えて、次の特徴を更に有する。制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＦＦの状態で地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、第２遮断器をＯＮに切り替える。更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置により地絡が検出された場合、地絡の発生箇所を第２遮断器の外側であると判定する。また更に、制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置により地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第１遮断器の外側であると判定するように構成されている。
【0011】
第５の観点は、第１乃至第４の観点のいずれか一つの観点に加えて、次の特徴を更に有する。周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成される。３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含む。地絡検出装置は、３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続される。制御部は、地絡の発生箇所が周波数変換装置であると判定された場合、３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、直流電圧との比率を算出する。更に、制御部は、比率が閾値以上となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定するように構成されている。
【0012】
第６の観点は、第１乃至第４の観点のいずれか一つの観点に加えて、次の特徴を更に有する。周波数変換装置は、３つの単相周波数変換部で構成される。３つの単相周波数変換部のそれぞれは、入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータと、を含む。地絡検出装置は、３つの単相周波数変換部の出力側と接地との間に１つ接続される。制御部は、地絡の発生箇所が周波数変換装置であると判定された場合、３つの単相周波数変換部を個別に動作させたときに取得される３つの中性点電圧又は中性点と接地点間を流れる電流のそれぞれと、直流電圧との比率を算出する。更に、制御部は、比率が最大となる中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所が含まれると判定するように構成されている。
【0013】
第７の観点は、第１乃至第４の観点のいずれか一つの観点に加えて、次の特徴を更に有する。制御部は、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＦＦの状態で地絡検出装置で地絡が検出された場合、周波数変換装置のインバータをゲートブロックの状態にする。更に、制御部は、インバータがゲートブロックの状態で地絡検出装置で地絡が検出された場合、地絡検出装置の誤動作と判定するように構成されている。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、地絡検出システムは、地絡検出装置で地絡が検出された場合、第２遮断器をＯＮに維持したまま第１遮断器をＯＦＦに切り替える。更に、地絡検出システムは、第１遮断器がＯＦＦ且つ第２遮断器がＯＮの状態で地絡検出装置で地絡が検出されなかった場合、地絡の発生箇所を第１遮断器の外側であると判定する。これにより、地絡の発生箇所が電源である場合、不安定な電源が電動機に供給されないようにすることができる。従って、地絡発生時、電源と、インバータを含む構成との間を遮断した状態で地絡の発生箇所を容易に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施の形態１に係る地絡検出システムの構成例を示すブロック図である。
【図2】実施の形態１に係る地絡検出システムの制御部における地絡の発生箇所の第１の判定例を示す図である。
【図3】実施の形態１に係る地絡検出システムの制御部における第１の処理例を示すフローチャートである。
【図4】実施の形態１に係る地絡検出システムの制御部における地絡の発生箇所の第２の判定例を示す図である。
【図5】実施の形態１に係る地絡検出システムの制御部における第２の処理例を示すフローチャートである。
【図6】実施の形態１に係る地絡検出システムの制御部における第３の処理例を示すフローチャートである。
【図7】実施の形態２に係る地絡検出システムの構成例を示すブロック図である。
【図8】実施の形態２に係る地絡検出システムの制御部における地絡発生箇所の判定例を示す図である。
【図9】実施の形態２に係る地絡検出システムの制御部における処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。
【0017】
１．実施の形態１
１－１．地絡検出システムの構成例
図１は、実施の形態１に係る地絡検出システム１の構成例を示すブロック図である。地絡検出システム１は、例えば、モータ等の電動機の回転速度を制御する周波数変換装置を含む電動機システムの異常検出用として、工場設備等に適用される。
１－１．地絡検出システムの構成例
図１は、実施の形態１に係る地絡検出システム１の構成例を示すブロック図である。地絡検出システム１は、例えば、モータ等の電動機の回転速度を制御する周波数変換装置を含む電動機システムの異常検出用として、工場設備等に適用される。
【0018】
図１に示すように、地絡検出システム１は、周波数変換装置２０と、周波数変換装置２０に供給する交流電圧（以降、入力交流電圧と称す）を生成する電源１０と、周波数変換装置２０から出力される交流電圧（以降、出力交流電圧と称す）によって駆動される電動機３０と、を備えている。電源１０は、商用電源のみの構成であってもよいし、商用電源と変圧器を含む構成であってもよい。電動機３０は、周波数変換装置２０から出力される出力交流電圧により駆動される負荷の一例である。
【0019】
周波数変換装置２０は、周波数変換装置２０の入力側に設けられ、電源１０と接続された第１遮断器２１と、電源１０から供給される入力交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ２２と、直流電圧の平滑化を行う直流コンデンサ２９と、平滑化された直流電圧を任意の電圧や周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ２３と、周波数変換装置２０の出力側に設けられた第２遮断器２４と、インバータ２３の中性点の電圧を示す中性点電圧と接地との間に接続された地絡検出装置２５と、を含んで構成されている。例えば、インバータ２３が３レベルインバータである場合、直流コンデンサ２９は直流回路の正極側直流線路５１ａと中性線５１ｃとの間に接続され、更に、別の直流コンデンサ２９は直流回路の負極側直流線路５１ｂと中性線５１ｃとの間に接続される。中性点とは３レベルインバータの直流回路の中性線５１ｃと接続された部分を意味する。あるいは、２つの出力端子を有する単相インバータを３つスター結線したときの当該スター結線の中心部を意味する。尚、図１に示すインバータ２３は、３レベルインバータの例を示しており、周波数変換装置２０は、電圧型変換器で構成されている。また、図１に示すように、コンバータ２２、インバータ２３、直流コンデンサ２９、正極側直流線路５１ａ、負極側直流線路５１ｂ、及び中性線５１ｃを含む構成を周波数変換部５２と称してもよい。
【0020】
地絡検出システム１は、更に、制御部４０を備えている。制御部４０は、少なくとも第１遮断器２１と、第２遮断器２４と、地絡検出装置２５とに接続されている。制御部４０は、電源１０と周波数変換装置２０の接続及び遮断を切り替える第１遮断器２１の制御と、周波数変換装置２０と電動機３０の接続及び遮断を切り替える第２遮断器２４の制御と、を実行する。
【0021】
制御部４０は、更に、地絡検出装置２５の状態を監視する。地絡検出装置２５の状態を監視するとは、例えば、地絡検出装置２５で地絡が検出されたか否かの地絡検出情報を取得することである。具体的には、地絡検出情報は、１（地絡検出あり）、０（地絡検出なし）等で表せられる。地絡検出情報が１（地絡検出あり）である場合、制御部４０は、少なくとも第１遮断器２１をＯＦＦに切り替える制御を行う。
【0022】
上述した地絡検出あり／地絡検出なしの判定は地絡検出装置２５で行われる。具体的には、中性点電圧に基づいて、地絡検出あり／地絡検出なしが判定される。例えば、中性点電圧が所定の電圧以上である場合、１（地絡検出あり）と判定され、中性点電圧が所定の電圧未満である場合、０（地絡検出なし）と判定される。尚、地絡が検出されていない状態であっても、周波数変換装置２０が運転中の場合、中性点には、電源周波数の高調波成分と、インバータ出力周波数の高調波成分やキャリア周波数成分とのうち、少なくとも１つを含む電圧が発生する。従って、所定のフィルタ等を用いて、これらの高調波成分を除去してから地絡検出装置２５による地絡検出あり／地絡検出なしの判定が行われてもよい。
【0023】
制御部４０は、図１に示すように、周波数変換装置２０の外側に設けられてもよいし、周波数変換装置２０の内側に設けられてもよい。また、制御部４０は、ＩＣ部品等で構成された回路であってもよいし、情報処理装置（コンピュータ等）で構成されてもよい。
【0024】
１－２．地絡の発生箇所の第１の判定例
図２は、地絡検出システム１の制御部４０における地絡発生箇所の第１の判定例を示す図である。制御部４０は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）である場合、第２遮断器２４をＯＮに維持したまま第１遮断器２１をＯＦＦに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。従って、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＮの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が接続されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
図２は、地絡検出システム１の制御部４０における地絡発生箇所の第１の判定例を示す図である。制御部４０は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）である場合、第２遮断器２４をＯＮに維持したまま第１遮断器２１をＯＦＦに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。従って、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＮの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が接続されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
【0025】
尚、制御部４０により判定される地絡の発生箇所は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）の場合のパターン（図２に示すパターンＡ１）と、地絡検出情報が０（地絡検出なし）の場合のパターン（図２に示すパターンＡ２）とで異なる。地絡検出情報がパターンＡ１の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が第１遮断器２１の外側（すなわち、第１遮断器２１より電源１０側）であると判定する。一方、地絡検出情報がパターンＡ２の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０又は第２遮断器２４の外側（すなわち、第２遮断器２４より電動機３０側）であると判定する。
【0026】
地絡の発生箇所の判定結果が図２に示すパターンＡ２の場合、地絡の発生箇所には、周波数変換装置２０と、第２遮断器２４の外側との２つが含まれる。この場合、地絡の発生箇所が特定されていない状態であるため、更に、地絡の発生箇所を判定する仕組みが必要とされる。従って、地絡の発生箇所の判定結果がパターンＡ２の場合、制御部４０は、更に、第１遮断器２１をＯＦＦに維持したまま第２遮断器２４をＯＦＦに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。ゆえに、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＦＦの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が遮断されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
【0027】
尚、制御部４０により判定される地絡の発生箇所は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）の場合のパターン（図２に示すパターンＡ３）と、地絡検出情報が０（地絡検出なし）の場合のパターン（図２に示すパターンＡ４）とで異なる。地絡検出情報がパターンＡ３の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定する。尚、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であるとは、地絡の箇所が、周波数変換装置２０と第１遮断器２１の接続点から周波数変換装置２０と第２遮断器２４の接続点までの間に存在することを意味している。一方、地絡検出情報がパターンＡ４の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が第２遮断器２４の外側であると判定する。
【0028】
このように、実施の形態１に係る地絡検出システム１は、地絡検出装置２５で地絡が検出された場合、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を制御することにより得られる地絡検出情報に基づいて地絡の発生箇所を適切に判定することが可能となる。より具体的には、実施の形態１に係る地絡検出システム１は、地絡の発生箇所が、第１遮断器２１の外側（すなわち、第１遮断器２１より電源１０側）か、第２遮断器２４の外側（すなわち、第２遮断器２４より電動機３０側）か、あるいは、周波数変換装置２０の内部か、を容易に判定することが可能となる。また、実施の形態１に係る地絡検出システム１によれば、地絡が検出された場合、直ちに第１遮断器２１を遮断、つまり、電源１０からの電流を遮断した状態で、直流コンデンサ２９に蓄えられたエネルギーで地絡の発生箇所の判定を行うことができる。これにより、電源１０に地絡の発生箇所が含まれる場合、電源１０からの地絡電流による拡大故障の影響が抑制される。
【0029】
【0030】
ステップＳ１００において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ１１０に進む。それ以外の場合、処理を終了する。
【0031】
ステップＳ１１０において、制御部４０は、第２遮断器２４をＯＮに維持したまま第１遮断器２１をＯＦＦに切り替える。その後、処理はステップＳ１２０に進む。
【0032】
ステップＳ１２０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第１遮断器２１の外側であると判定する。そして、制御部４０は、周波数変換装置２０に対してゲートブロック（運転停止）の指示を行う。
【0033】
ステップＳ１２０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０において、制御部４０は、第１遮断器２１をＯＦＦに維持したまま第２遮断器２４をＯＦＦに切り替える。その後、処理はステップＳ１４０に進む。
【0034】
ステップＳ１４０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第２遮断器２４の外側であると判定する。そして、制御部４０は、周波数変換装置２０に対してゲートブロック（運転停止）の指示を行う。
【0035】
ステップＳ１４０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ１５０に進む。ステップＳ１５０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を周波数変換装置２０であると判定する。そして、制御部４０は、周波数変換装置２０に対してゲートブロック（運転停止）の指示を行う。
【0036】
１－４．地絡の発生箇所の第２の判定例
ここで、図２で示した地絡の発生箇所の第１の判定例と異なる判定例を図４で説明する。図４は、地絡検出システム１の制御部４０における地絡発生箇所の第２の判定例を示す図である。制御部４０は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）である場合、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を共にＯＦＦに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。従って、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＦＦの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が遮断されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
ここで、図２で示した地絡の発生箇所の第１の判定例と異なる判定例を図４で説明する。図４は、地絡検出システム１の制御部４０における地絡発生箇所の第２の判定例を示す図である。制御部４０は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）である場合、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を共にＯＦＦに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。従って、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＦＦの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が遮断されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
【0037】
尚、制御部４０により判定される地絡の発生箇所は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）の場合のパターン（図４に示すパターンＢ１）と、地絡検出情報が０（地絡検出なし）の場合のパターン（図４に示すパターンＢ２）とで異なる。地絡検出情報がパターンＢ１の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定する。一方、地絡検出情報がパターンＢ２の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が第１遮断器２１の外側（すなわち、第１遮断器２１より電源１０側）又は第２遮断器２４の外側（すなわち、第２遮断器２４より電動機３０側）であると判定する。
【0038】
地絡の発生箇所の判定結果が図４に示すパターンＢ２の場合、地絡の発生箇所には、第１遮断器２１の外側と、第２遮断器２４の外側との２つが含まれる。この場合、地絡の発生箇所が特定されていない状態であるため、更に、地絡の発生箇所を判定する仕組みが必要とされる。従って、地絡の発生箇所の判定結果がパターンＢ２の場合、制御部４０は、更に、第１遮断器２１をＯＦＦに維持したまま第２遮断器２４をＯＮに切り替える。この状態で、周波数変換装置２０の運転が行われる。ゆえに、制御部４０は、第１遮断器２１がＯＦＦ且つ第２遮断器２４がＯＮの状態、つまり、周波数変換装置２０と電源１０が遮断されている状態且つ周波数変換装置２０と電動機３０が接続されている状態で、地絡の発生箇所を判定する。
【0039】
尚、制御部４０により判定される地絡の発生箇所は、地絡検出情報が１（地絡検出あり）の場合のパターン（図４に示すパターンＢ３）と、地絡検出情報が０（地絡検出なし）の場合のパターン（図４に示すパターンＢ４）とで異なる。地絡検出情報がパターンＢ３の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が第２遮断器２４の外側であると判定する。一方、地絡検出情報がパターンＢ４の場合、制御部４０は、地絡の発生箇所が第１遮断器２１の外側であると判定する。
【0040】
このように、実施の形態１に係る地絡検出システム１は、地絡検出装置２５で地絡が検出された場合、第２の判定例においても、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を制御することにより得られる地絡検出情報に基づいて地絡の発生箇所を適切に判定することが可能となる。より具体的には、実施の形態１に係る地絡検出システム１は、地絡の発生箇所が、第１遮断器２１の外側（すなわち、第１遮断器２１より電源１０側）か、第２遮断器２４の外側（すなわち、第２遮断器２４より電動機３０側）か、あるいは、周波数変換装置２０の内部か、を容易に判定することが可能となる。また、上述した地絡の発生箇所の第１の判定例と同様に、地絡が検出された場合、直ちに第１遮断器２１を遮断、つまり、電源１０からの電流を遮断した状態で、直流コンデンサ２９に蓄えられたエネルギーで地絡の発生箇所の判定が行われる。これにより、電源１０に地絡の発生箇所が含まれる場合、電源１０からの地絡電流による拡大故障の影響が抑制される。
【0041】
１－５．第２の処理例
実施の形態１に係る地絡検出システム１の第１の処理例によれば、地絡検出装置２５で地絡が検出された場合、第２遮断器２４をＯＮに維持したまま第１遮断器２１をＯＦＦに切り替えた状態を起点として、地絡の発生箇所の判定が行われる。実施の形態１に係る地絡検出システム１の第２の処理例では、第２遮断器２４と第１遮断器２１を共にＯＦＦに切り替えた状態を起点として、地絡の発生箇所の判定が行われる。これにより、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であるか否かの判定が最優先に行われる。
実施の形態１に係る地絡検出システム１の第１の処理例によれば、地絡検出装置２５で地絡が検出された場合、第２遮断器２４をＯＮに維持したまま第１遮断器２１をＯＦＦに切り替えた状態を起点として、地絡の発生箇所の判定が行われる。実施の形態１に係る地絡検出システム１の第２の処理例では、第２遮断器２４と第１遮断器２１を共にＯＦＦに切り替えた状態を起点として、地絡の発生箇所の判定が行われる。これにより、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であるか否かの判定が最優先に行われる。
【0042】
【0043】
ステップＳ２００において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ２１０に進む。それ以外の場合、処理を終了する。
【0044】
ステップＳ２１０において、制御部４０は、第１遮断器２１及び第２遮断器２４をともにＯＦＦに切り替える。その後、処理はステップＳ２２０に進む。
【0045】
ステップＳ２２０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ２５０に進む。ステップＳ２５０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を周波数変換装置２０であると判定する。
【0046】
ステップＳ２２０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０において、制御部４０は、第１遮断器２１をＯＦＦに維持したまま第２遮断器２４をＯＮに切り替える。その後、処理はステップＳ２４０に進む。
【0047】
ステップＳ２４０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ２６０に進む。ステップＳ２６０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第２遮断器２４の外側（すなわち、第２遮断器２４より電動機３０側）であると判定する。
【0048】
ステップＳ２４０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ２７０に進む。ステップＳ２７０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第１遮断器２１の外側（すなわち、第１遮断器２１より電源１０側）であると判定する。
【0049】
１－６．第３の処理例
実施の形態１に係る地絡検出システム１の第１の処理例及び第２の処理例によれば、地絡の発生箇所を特定することができる。ただし、検出された地絡が地絡検出装置２５の誤動作によるものである可能性がないとは言えない。
実施の形態１に係る地絡検出システム１の第１の処理例及び第２の処理例によれば、地絡の発生箇所を特定することができる。ただし、検出された地絡が地絡検出装置２５の誤動作によるものである可能性がないとは言えない。
【0050】
そこで、実施の形態１に係る地絡検出システム１の第３の処理例では、検出された地絡が地絡検出装置２５の誤動作によるものなのかが判定される。
【0051】
【0052】
ステップＳ３００において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ３６０に進む。ステップＳ３６０において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作でないと判定する。
【0053】
ステップＳ３００において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０において、制御部４０は、第１遮断器２１及び第２遮断器２４をともにＯＦＦに切り替える。その後、処理はステップＳ３２０に進む。
【0054】
ステップＳ３２０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ３６０に進む。ステップＳ３６０において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作でないと判定する。
【0055】
ステップＳ３２０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ３３０に進む。ステップＳ３３０において、制御部４０は、周波数変換装置２０のインバータ２３をゲートブロックの状態に切り替える。その後、処理はステップＳ３４０に進む。
【0056】
ステップＳ３４０において、制御部４０は、地絡検出装置２５から取得した地絡検出情報が「地絡検出あり」か否かを判定する。地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定されない場合、処理はステップＳ３６０に進む。ステップＳ３６０において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作でないと判定する。
【0057】
ステップＳ３４０において地絡検出情報が「地絡検出あり」と判定された場合、処理はステップＳ３５０に進む。ステップＳ３５０において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作であると判定する。
【0058】
１－７．変形例１
実施の形態１に係る地絡検出システム１では、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が共にＯＦＦの状態で地絡が検出された場合、地絡検出装置２５の誤動作か否かが判定される。実施の形態１の変形例１に係る地絡検出システム１によれば、上述した地絡の発生箇所が図２に示すパターンＡ２の状態（すなわち、第１遮断器２１がＯＦＦの状態、かつ、第２遮断器２４がＯＮの状態）で、周波数変換装置２０のインバータ２３を一旦ゲートブロックの状態にしてから地絡検出装置２５の誤動作か否かが判定される。これにより、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を共にＯＦＦの状態にする前に、地絡検出装置２５の誤動作か否かを判定することが可能となる。
実施の形態１に係る地絡検出システム１では、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が共にＯＦＦの状態で地絡が検出された場合、地絡検出装置２５の誤動作か否かが判定される。実施の形態１の変形例１に係る地絡検出システム１によれば、上述した地絡の発生箇所が図２に示すパターンＡ２の状態（すなわち、第１遮断器２１がＯＦＦの状態、かつ、第２遮断器２４がＯＮの状態）で、周波数変換装置２０のインバータ２３を一旦ゲートブロックの状態にしてから地絡検出装置２５の誤動作か否かが判定される。これにより、第１遮断器２１及び第２遮断器２４を共にＯＦＦの状態にする前に、地絡検出装置２５の誤動作か否かを判定することが可能となる。
【0059】
１－８．変形例２
実施の形態１に係る地絡検出システム１では、図３のステップＳ１００、ステップＳ１２０、及びステップＳ１４０において、地絡検出情報に基づいて、「地絡検出あり」か否かが判定される。図５のステップＳ２００、ステップＳ２２０、及びステップＳ２４０においても同様に、地絡検出情報に基づいて、「地絡検出あり」か否かが判定される。いずれのステップも中性点電圧の情報に基づいて生成された地絡検出情報を「地絡検出あり」か否かを判定するための判定基準としている。しかし、判定基準は、中性点電圧の情報に基づいて生成された地絡検出情報に限られなくてもよい。例えば、後述の実施の形態２に示すような直流電圧に対する中性点電圧の比率（中性点電圧／直流電圧）の情報に基づいて生成された地絡検出情報を判定基準としてもよい。更に、判定基準は、ステップ毎に異なっていてもよい。また更に、判定基準は、複数の地絡検出情報を組み合わせたものであってもよい。このように、実施の形態１の変形例２に係る地絡検出システム１によれば、ステップ毎に判定基準の異なる地絡検出情報に基づいて「地絡検出あり」か否かが判定される。これにより、各ステップにおいて「地絡検出あり」か否かを適切に判定することが可能となる。
実施の形態１に係る地絡検出システム１では、図３のステップＳ１００、ステップＳ１２０、及びステップＳ１４０において、地絡検出情報に基づいて、「地絡検出あり」か否かが判定される。図５のステップＳ２００、ステップＳ２２０、及びステップＳ２４０においても同様に、地絡検出情報に基づいて、「地絡検出あり」か否かが判定される。いずれのステップも中性点電圧の情報に基づいて生成された地絡検出情報を「地絡検出あり」か否かを判定するための判定基準としている。しかし、判定基準は、中性点電圧の情報に基づいて生成された地絡検出情報に限られなくてもよい。例えば、後述の実施の形態２に示すような直流電圧に対する中性点電圧の比率（中性点電圧／直流電圧）の情報に基づいて生成された地絡検出情報を判定基準としてもよい。更に、判定基準は、ステップ毎に異なっていてもよい。また更に、判定基準は、複数の地絡検出情報を組み合わせたものであってもよい。このように、実施の形態１の変形例２に係る地絡検出システム１によれば、ステップ毎に判定基準の異なる地絡検出情報に基づいて「地絡検出あり」か否かが判定される。これにより、各ステップにおいて「地絡検出あり」か否かを適切に判定することが可能となる。
【0060】
２．実施の形態２
２－１．地絡検出システムの構成例
図７は、実施の形態２に係る地絡検出システム１の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、地絡検出システム１における周波数変換装置２０は、第１遮断器２１ａと、第１遮断器２１ｂと、第１遮断器２１ｃと、第２遮断器２４と、第１単相周波数変換部２６と、第２単相周波数変換部２７と、第３単相周波数変換部２８と、３つの単相周波数変換部の中性点（中性点電圧）と接地との間に１つ接続された地絡検出装置２５と、を含んで構成されている。各単相周波数変換部には、コンバータ２２、直流コンデンサ２９、インバータ２３、正極側直流線路５１ａ、負極側直流線路５１ｂ、及び中性線５１ｃが含まれている。各単相周波数変換部内のインバータ２３としては、３レベルインバータ等が挙げられる。尚、第１遮断器２１ａと、第１遮断器２１ｂと、第１遮断器２１ｃとを含む構成を第１遮断器２１と称してもよい。また、第１単相周波数変換部２６と、第２単相周波数変換部２７と、第３単相周波数変換部２８とを含む構成を周波数変換部５２と称してもよい。
２－１．地絡検出システムの構成例
図７は、実施の形態２に係る地絡検出システム１の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、地絡検出システム１における周波数変換装置２０は、第１遮断器２１ａと、第１遮断器２１ｂと、第１遮断器２１ｃと、第２遮断器２４と、第１単相周波数変換部２６と、第２単相周波数変換部２７と、第３単相周波数変換部２８と、３つの単相周波数変換部の中性点（中性点電圧）と接地との間に１つ接続された地絡検出装置２５と、を含んで構成されている。各単相周波数変換部には、コンバータ２２、直流コンデンサ２９、インバータ２３、正極側直流線路５１ａ、負極側直流線路５１ｂ、及び中性線５１ｃが含まれている。各単相周波数変換部内のインバータ２３としては、３レベルインバータ等が挙げられる。尚、第１遮断器２１ａと、第１遮断器２１ｂと、第１遮断器２１ｃとを含む構成を第１遮断器２１と称してもよい。また、第１単相周波数変換部２６と、第２単相周波数変換部２７と、第３単相周波数変換部２８とを含む構成を周波数変換部５２と称してもよい。
【0061】
図７に示すように、第１遮断器２１（すなわち、第１遮断器２１ａ、第１遮断器２１ｂ、及び第１遮断器２１ｃ）は、単相周波数変換部毎に設けられている。第２遮断器２４は、３つの単相周波数変換部の出力側に１つ設けられてもよいし、単相周波数変換部毎に設けられてもよい。
【0062】
図７に示すように、電源１０は、電源１０ａ、電源１０ｂ、及び電源１０ｃの３つで構成され、各電源は単相周波数変換部毎に設けられている。電源１０ａは第１遮断器２１ａに接続され、電源１０ｂは第１遮断器２１ｂに接続され、電源１０ｃは第１遮断器２１ｃに接続されている。電源１０ａ、電源１０ｂ、及び電源１０ｃはそれぞれ不図示の変圧器等により絶縁された電源であり、各電源は、単相電源でもよいし、３相電源でもよいし、それ以上の多相電源でもよい。電動機３０は、第２遮断器２４に接続されている。電動機３０としては、３相電動機等が挙げられる。
【0063】
図７に示すように、制御部４０は、少なくとも第１遮断器２１ａと、第１遮断器２１ｂと、第１遮断器２１ｃと、第２遮断器２４と、周波数変換部５２と、地絡検出装置２５とに接続されている。図７には図示されていないが、制御部４０は、第１単相周波数変換部２６、第２単相周波数変換部２７、及び第３単相周波数変換部２８にそれぞれ接続されていてもよい。制御部４０は、第１単相周波数変換部２６、第２単相周波数変換部２７、及び第３単相周波数変換部２８を個別に運転制御（ゲートデブロックとも称す）できる仕組みを有する。これにより、実施の形態２に係る地絡検出システム１は、地絡の発生箇所をより詳細に判別することが可能となる。
【0064】
２－２．地絡の発生箇所の判定例
図８は、実施の形態２に係る地絡検出システム１の制御部４０における地絡の発生箇所の判定例を示す図である。図８に示す地絡の発生箇所の判定は、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が共にＯＦＦの状態、つまり、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定された状態で行われる。具体的には、制御部４０は、単相周波数変換部を個別に動作させたときに地絡検出装置２５で取得される中性点電圧と、単相周波数変換部に入力される直流電圧とに基づいて、直流電圧に対する中性点電圧の比率（中性点電圧／直流電圧）を算出する。その後、制御部４０は、算出された比率が閾値以上であるか否かの判定を行い、算出された比率が閾値以上と判定された場合、比率の計算に使用された中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所を含むと判定する。尚、制御部４０は、算出された比率の情報のみを用いて、地絡の発生箇所を判定してもよい。例えば、算出された比率が最大となる値を示した中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所を含むと判定されてもよい。
図８は、実施の形態２に係る地絡検出システム１の制御部４０における地絡の発生箇所の判定例を示す図である。図８に示す地絡の発生箇所の判定は、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が共にＯＦＦの状態、つまり、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定された状態で行われる。具体的には、制御部４０は、単相周波数変換部を個別に動作させたときに地絡検出装置２５で取得される中性点電圧と、単相周波数変換部に入力される直流電圧とに基づいて、直流電圧に対する中性点電圧の比率（中性点電圧／直流電圧）を算出する。その後、制御部４０は、算出された比率が閾値以上であるか否かの判定を行い、算出された比率が閾値以上と判定された場合、比率の計算に使用された中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所を含むと判定する。尚、制御部４０は、算出された比率の情報のみを用いて、地絡の発生箇所を判定してもよい。例えば、算出された比率が最大となる値を示した中性点電圧の出力元である単相周波数変換部に地絡の発生箇所を含むと判定されてもよい。
【0065】
ここで、比率の算出に用いられる直流電圧について考える。各単相周波数変換部内のインバータ２３が３レベルインバータである場合、直流回路の正極側直流線路５１ａと中性線５１ｃとの間の直流電圧と、中性線５１ｃと負極側直流線路５１ｂとの間の電圧は等しいことが言える。従って、当該直流電圧は、正極側直流回路の電圧を基準にしてもよいし、負極側直流回路の電圧を基準にしてもよいし、あるいは、正極側直流回路と負極側直流回路の両方の電圧を基準にしてもよい。
【0066】
図８に示す例では、第１単相周波数変換部２６内のインバータ２３及び第２単相周波数変換部２７内のインバータ２３をそれぞれ動作させたときに算出される比率がともに閾値未満と判定され、第３単相周波数変換部２８内のインバータ２３を動作させたときに算出される比率が閾値以上と判定されている。この場合、地絡の発生箇所が第３単相周波数変換部２８内であると判定される。算出された比率を評価するために用いられる閾値は、例えば、所定の値でもよいし、地絡の発生箇所が無い状態で算出された比率が変動する場合、所定区間における比率の平均値に所定の値を加算したものでもよい。
【0067】
尚、制御部４０は、単相周波数変換部を個別に動作させている間、リアルタイムで比率を計算してもよいし、単相周波数変換部を個別に動作させた後、オフラインで比率を計算してもよい。後述する処理例は、後者のケースである。
【0068】
【0069】
ステップＳ４００において、制御部４０は、３つの単相周波数変換部内のインバータ２３を個別に動作したときの中性点電圧と、直流電圧とを取得する。その後、処理はステップＳ４１０に進む。
【0070】
ステップＳ４１０において、制御部４０は、単相周波数変換部毎の中性点電圧と直流電圧とに基づいて比率を算出する。その後、処理はステップＳ４２０に進む。
【0071】
ステップＳ４２０において、制御部４０は、第１単相周波数変換部２６の比率が閾値以上であるか否かを判定する。第１単相周波数変換部２６の比率が閾値以上と判定された場合、処理はステップＳ４４０に進む。ステップＳ４４０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第１単相周波数変換部２６であると判定する。
【0072】
ステップＳ４２０において第１単相周波数変換部２６の比率が閾値未満と判定された場合、処理はステップＳ４３０に進む。ステップＳ４３０において、制御部４０は、第２単相周波数変換部２７の比率が閾値以上であるか否かを判定する。第２単相周波数変換部２７の比率が閾値以上と判定された場合、処理はステップＳ４５０に進む。ステップＳ４５０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第２単相周波数変換部２７であると判定する。
【0073】
ステップＳ４３０において第２単相周波数変換部２７の比率が閾値未満と判定された場合、処理はステップＳ４６０に進む。ステップＳ４６０において、制御部４０は、地絡の発生箇所を第３単相周波数変換部２８であると判定する。
【0074】
尚、実施の形態２に係る地絡検出システム１によれば、上述した実施の形態１と組み合わせた構成であってもよい。例えば、制御部４０は、実施の形態１に示す図３のステップＳ１５０において、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定された場合、更に、実施の形態２に示す図９のステップＳ４００～ステップＳ４６０を実行してもよい。また、制御部４０は、実施の形態１に示す図５のステップＳ２５０において、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であると判定された場合、更に、実施の形態２に示す図９のステップＳ４００～ステップＳ４６０を実行してもよい。
【0075】
３．実施の形態３
実施の形態１及び２に係る地絡検出システム１では、中性点電圧と接地との間の電圧値に基づいて、地絡検出装置２５により地絡が検出されたか否かの判定が行われる。実施の形態３に係る地絡検出システム１によれば、中性点（あるいは中性線）と接地点間を流れる電流値を計測し、その電流値に基づいて、地絡が検出されたか否かが判定される。これにより、電流値が異常となる場合であっても、地絡検出装置２５により地絡を検出することが可能となる。
実施の形態１及び２に係る地絡検出システム１では、中性点電圧と接地との間の電圧値に基づいて、地絡検出装置２５により地絡が検出されたか否かの判定が行われる。実施の形態３に係る地絡検出システム１によれば、中性点（あるいは中性線）と接地点間を流れる電流値を計測し、その電流値に基づいて、地絡が検出されたか否かが判定される。これにより、電流値が異常となる場合であっても、地絡検出装置２５により地絡を検出することが可能となる。
【0076】
４．実施の形態４
実施の形態１及び２に係る地絡検出システム１では、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が周波数変換装置２０の内部に含まれる構成となっている。しかし、第１遮断器２１及び第２遮断器２４は周波数変換装置２０の外部の構成であってもよい。実施の形態３に係る地絡検出システム１によれば、周波数変換装置２０は第１遮断器２１及び第２遮断器２４を含まない最小限の構成となる。これにより、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であるか否かの特定に要する時間を短縮することが可能となる。
実施の形態１及び２に係る地絡検出システム１では、第１遮断器２１及び第２遮断器２４が周波数変換装置２０の内部に含まれる構成となっている。しかし、第１遮断器２１及び第２遮断器２４は周波数変換装置２０の外部の構成であってもよい。実施の形態３に係る地絡検出システム１によれば、周波数変換装置２０は第１遮断器２１及び第２遮断器２４を含まない最小限の構成となる。これにより、地絡の発生箇所が周波数変換装置２０であるか否かの特定に要する時間を短縮することが可能となる。
【0077】
５．実施の形態５
実施の形態５に係る地絡検出システム１によれば、上述した実施の形態１における第１の処理例と、第３の処理例とを組み合わせた構成であってもよいし、上述した実施の形態１における第２の処理例と、第３の処理例とを組み合わせた構成であってもよい。前者の場合、例えば、制御部４０は、第１の処理例に示す図３のステップＳ１５０の代わりに、第３の処理例に示す図６のステップＳ３３０～ステップＳ３６０を実行してもよい。後者の場合、例えば、制御部４０は、第２の処理例に示す図５のステップＳ２５０の代わりに、第３の処理例に示す図６のステップＳ３３０～ステップＳ３６０を実行してもよい。尚、これらの構成において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作でないと判定された場合（ステップＳ３６０）、更に、地絡の発生箇所を周波数変換装置２０であると判定する。これにより、地絡検出装置２５により地絡が検出された要因が、地絡検出装置２５の誤動作によるものか、あるいは、地絡の発生箇所によるものか、を適切に判定することが可能となる。
実施の形態５に係る地絡検出システム１によれば、上述した実施の形態１における第１の処理例と、第３の処理例とを組み合わせた構成であってもよいし、上述した実施の形態１における第２の処理例と、第３の処理例とを組み合わせた構成であってもよい。前者の場合、例えば、制御部４０は、第１の処理例に示す図３のステップＳ１５０の代わりに、第３の処理例に示す図６のステップＳ３３０～ステップＳ３６０を実行してもよい。後者の場合、例えば、制御部４０は、第２の処理例に示す図５のステップＳ２５０の代わりに、第３の処理例に示す図６のステップＳ３３０～ステップＳ３６０を実行してもよい。尚、これらの構成において、制御部４０は、地絡検出装置２５の誤動作でないと判定された場合（ステップＳ３６０）、更に、地絡の発生箇所を周波数変換装置２０であると判定する。これにより、地絡検出装置２５により地絡が検出された要因が、地絡検出装置２５の誤動作によるものか、あるいは、地絡の発生箇所によるものか、を適切に判定することが可能となる。
【符号の説明】
【0078】
１ 地絡検出システム
１０ 電源
２０ 周波数変換装置
２１ 第１遮断器
２２ コンバータ
２３ インバータ
２４ 第２遮断器
２５ 地絡検出装置
２６ 第１単相周波数変換部
２７ 第２単相周波数変換部
２８ 第３単相周波数変換部
２９ 直流コンデンサ
３０ 電動機
４０ 制御部
５１ａ 正極側直流線路
５１ｂ 負極側直流線路
５１ｃ 中性線
５２ 周波数変換部
１０ 電源
２０ 周波数変換装置
２１ 第１遮断器
２２ コンバータ
２３ インバータ
２４ 第２遮断器
２５ 地絡検出装置
２６ 第１単相周波数変換部
２７ 第２単相周波数変換部
２８ 第３単相周波数変換部
２９ 直流コンデンサ
３０ 電動機
４０ 制御部
５１ａ 正極側直流線路
５１ｂ 負極側直流線路
５１ｃ 中性線
５２ 周波数変換部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】