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(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】P2024006759
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】絶縁監視装置
(51)【国際特許分類】
G01R 31/52 20200101AFI20240110BHJP
G01R 31/12 20200101ALI20240110BHJP
H02H 3/00 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
G01R31/52
G01R31/12 B
H02H3/00 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022107947
(22)【出願日】2022-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】000124591
【氏名又は名称】河村電器産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(74)【代理人】
【識別番号】100124420
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 清隆
(72)【発明者】
【氏名】中島 仁
【テーマコード（参考）】
2G014
2G015
5G142
【Ｆターム（参考）】
2G014AA04
2G014AA19
2G014AA23
2G014AB33
2G014AC15
2G015AA15
2G015AA27
2G015BA04
2G015BA06
2G015CA01
2G015CA20
5G142AA15
5G142AB01
5G142AC06
5G142BC02
5G142DD03
(57)【要約】
【課題】 絶縁劣化の予兆を検知でき、更に絶縁劣化場所の特定をし易い絶縁監視装置を提供する。
【解決手段】 キュービクル７への引き込みケーブル６に取り付けた第１ＺＣＴ２ａと、引き込みケーブル６の遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ａに取り付けた第２ＺＣＴ２ｂと、キュービクル７の主遮断装置７２のＡ種接地線１２ｂに取り付けた第３ＺＣＴ２ｃと、絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部４と、予兆判断部４の判断結果を通知する通知部５とを有し、予兆判断部４は、第２ＺＣＴ２ｂ及び第３ＺＣＴ２ｃのうちの一方と、第１ＺＣＴ２ａとが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、異常値を検知したＺＣＴ２の場所情報を含む予兆検知信号を通知部５に送信する。
【選択図】 図１
【解決手段】 キュービクル７への引き込みケーブル６に取り付けた第１ＺＣＴ２ａと、引き込みケーブル６の遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ａに取り付けた第２ＺＣＴ２ｂと、キュービクル７の主遮断装置７２のＡ種接地線１２ｂに取り付けた第３ＺＣＴ２ｃと、絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部４と、予兆判断部４の判断結果を通知する通知部５とを有し、予兆判断部４は、第２ＺＣＴ２ｂ及び第３ＺＣＴ２ｃのうちの一方と、第１ＺＣＴ２ａとが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、異常値を検知したＺＣＴ２の場所情報を含む予兆検知信号を通知部５に送信する。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高圧受電設備への引き込みケーブルに取り付けた第１零相変流器と、
前記引き込みケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第２零相変流器と、
前記高圧受電設備の高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第３零相変流器と、
前記零相変流器が出力する零相電流をデジタル信号に変換する信号変換器と、
絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部と、
前記予兆判断部の判断結果を通知する通知部とを有し、
前記信号変換器は、個々の前記零相変流器に一体に或いは近傍に配置されて、検出した零相電流がデジタル変換されて前記予兆判断部に送信されると共に、
前記予兆判断部は、前記第２零相変流器及び前記第３零相変流器のうちの何れか一方と、前記第１零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、
前記異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を前記通知部に送信することを特徴とする絶縁監視装置。
前記引き込みケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第２零相変流器と、
前記高圧受電設備の高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第３零相変流器と、
前記零相変流器が出力する零相電流をデジタル信号に変換する信号変換器と、
絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部と、
前記予兆判断部の判断結果を通知する通知部とを有し、
前記信号変換器は、個々の前記零相変流器に一体に或いは近傍に配置されて、検出した零相電流がデジタル変換されて前記予兆判断部に送信されると共に、
前記予兆判断部は、前記第２零相変流器及び前記第３零相変流器のうちの何れか一方と、前記第１零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、
前記異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を前記通知部に送信することを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項2】
前記高圧受電設備は、前記引き込みケーブルが接続されて高電圧が供給される第１キュービクルと、前記第１キュービクルを経由した送りケーブルで高電圧が供給される第２キュービクルとを備え、
前記第１～第３零相変流器は、前記第１キュービクルに対して設置されると共に、前記送りケーブルに取り付けた第４零相変流器と、
前記送りケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第５零相変流器と、
前記第２キュービクルに設置されている高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第６零相変流器と、を有し、
これらの零相変流器が検出した零相電流情報は前記予兆判断部に送信され、
前記予兆判断部は、前記第５零相変流器及び前記第６零相変流器のうちの何れか一方と、前記第１零相変流器及び第４零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら、第２キュービクルの高電圧側で絶縁劣化予兆有りと判断し、
前記異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を前記通知部に送信することを特徴とする請求項１記載の絶縁監視装置。
前記第１～第３零相変流器は、前記第１キュービクルに対して設置されると共に、前記送りケーブルに取り付けた第４零相変流器と、
前記送りケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第５零相変流器と、
前記第２キュービクルに設置されている高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第６零相変流器と、を有し、
これらの零相変流器が検出した零相電流情報は前記予兆判断部に送信され、
前記予兆判断部は、前記第５零相変流器及び前記第６零相変流器のうちの何れか一方と、前記第１零相変流器及び第４零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら、第２キュービクルの高電圧側で絶縁劣化予兆有りと判断し、
前記異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を前記通知部に送信することを特徴とする請求項１記載の絶縁監視装置。
【請求項3】
前記予兆判断部は、絶縁劣化の予兆有りと判断する前記零相変流器の組み合わせと、絶縁劣化発生エリアの関連付けを記憶する記憶部を有し、
絶縁劣化予兆有りと判断したら、前記異常値を検知した零相変流器の組み合わせに対応する絶縁劣化発生エリアの情報を、前記記憶部から読み取って前記予兆検知信号に添付して送信することを特徴とする請求項１又は２記載の絶縁監視装置。
絶縁劣化予兆有りと判断したら、前記異常値を検知した零相変流器の組み合わせに対応する絶縁劣化発生エリアの情報を、前記記憶部から読み取って前記予兆検知信号に添付して送信することを特徴とする請求項１又は２記載の絶縁監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧受電設備で発生する地絡事故を未然に防止するための絶縁監視装置に関する。
【背景技術】
【0002】
高圧引き込みケーブルの地絡を検知する手段として高圧地絡継電器がある。この高圧地絡継電器は、５０ｍｓｅｃ以上連続で地絡電流が流れたら地絡発生と判断して、高圧受電設備を引き込み線から遮断する制御を実施した。
この場合、高圧地絡継電器は地絡を検知したら遮断操作するため、負荷稼働中であっても予告なく遮断される場合が発生し、負荷設備の故障等予期しない事態が発生する場合があった。
この対策として、例えば特許文献１に開示された技術がある。これは、高圧地絡継電器が地絡と判断する前の予兆現象を捉えて警報を発する技術であり、電流幅が３サイクルに至らない針状波の零相電流が一定期間内に複数回検出されたら予兆現象と捉えて、地絡注意信号を出力させた。
この場合、高圧地絡継電器は地絡を検知したら遮断操作するため、負荷稼働中であっても予告なく遮断される場合が発生し、負荷設備の故障等予期しない事態が発生する場合があった。
この対策として、例えば特許文献１に開示された技術がある。これは、高圧地絡継電器が地絡と判断する前の予兆現象を捉えて警報を発する技術であり、電流幅が３サイクルに至らない針状波の零相電流が一定期間内に複数回検出されたら予兆現象と捉えて、地絡注意信号を出力させた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平９－１９０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１の技術は、地絡発生を受けて高圧地絡継電器が遮断操作する前に、地絡の予兆を検出して地絡注意信号を出力するため、電路が遮断される前に対策を講じることが可能であった。
しかしながら、５０ｍｓｅｃ未満の地絡電流、特に１ｍｓｅｃ以下のヒゲ状の地絡電流を検知することはできず、絶縁劣化の予兆を検出することはできなかった。また、地絡注意信号を受けて絶縁劣化場所（地絡発生場所）を突き止めて対策を講ずる必要があるが、場所の特定は簡単では無く多くの時間を要する作業であった。
しかしながら、５０ｍｓｅｃ未満の地絡電流、特に１ｍｓｅｃ以下のヒゲ状の地絡電流を検知することはできず、絶縁劣化の予兆を検出することはできなかった。また、地絡注意信号を受けて絶縁劣化場所（地絡発生場所）を突き止めて対策を講ずる必要があるが、場所の特定は簡単では無く多くの時間を要する作業であった。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、絶縁劣化の予兆を検知でき、更に絶縁劣化場所の特定をし易い絶縁監視装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明に係る絶縁監視装置は、高圧受電設備への引き込みケーブルに取り付けた第１零相変流器と、引き込みケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第２零相変流器と、高圧受電設備の高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第３零相変流器と、零相変流器が出力する零相電流をデジタル信号に変換する信号変換器と、
絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部と、予兆判断部の判断結果を通知する通知部とを有し、信号変換器は、個々の零相変流器に一体に或いは近傍に配置されて、検出した零相電流がデジタル変換されて予兆判断部に送信されると共に、予兆判断部は、第２零相変流器及び第３零相変流器のうちの何れか一方と、第１零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を通知部に送信することを特徴とする。
この構成によれば、引き込みケーブルを含む複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち引き込みケーブルを含む複数ヶ所で同時に地絡放電が発生したら絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
また、地絡放電検出場所の情報が通知されるため、発生エリアの限定が可能であり、発生場所の特定がし易い。
加えて、検出された一定値以上の異常値を示す零相電流の情報はデジタル化されて予兆判断部へ送信されるため、ノイズにより予兆判断部が誤動作するのを削減できる。
絶縁劣化の予兆を判断する予兆判断部と、予兆判断部の判断結果を通知する通知部とを有し、信号変換器は、個々の零相変流器に一体に或いは近傍に配置されて、検出した零相電流がデジタル変換されて予兆判断部に送信されると共に、予兆判断部は、第２零相変流器及び第３零相変流器のうちの何れか一方と、第１零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら絶縁劣化予兆有りと判断し、異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を通知部に送信することを特徴とする。
この構成によれば、引き込みケーブルを含む複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち引き込みケーブルを含む複数ヶ所で同時に地絡放電が発生したら絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
また、地絡放電検出場所の情報が通知されるため、発生エリアの限定が可能であり、発生場所の特定がし易い。
加えて、検出された一定値以上の異常値を示す零相電流の情報はデジタル化されて予兆判断部へ送信されるため、ノイズにより予兆判断部が誤動作するのを削減できる。
【0007】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、高圧受電設備は、引き込みケーブルが接続されて高電圧が供給される第１キュービクルと、第１キュービクルを経由した送りケーブルで高電圧が供給される第２キュービクルとを備え、第１～第３零相変流器は、第１キュービクルに対して設置されると共に、送りケーブルに取り付けた第４零相変流器と、送りケーブルの遮蔽部材の接地線に取り付けた第５零相変流器と、第２キュービクルに設置されている高圧機器のＡ種接地線に取り付けた第６零相変流器と、を有し、これらの零相変流器が検出した零相電流情報は予兆判断部に送信され、予兆判断部は、第５零相変流器及び第６零相変流器のうちの何れか一方と、第１零相変流器及び第４零相変流器とが同時に一定値以上の異常値を示す零相電流を検知したら、第２キュービクルの高電圧側で絶縁劣化予兆有りと判断し、異常値を示した零相変流器の場所情報を含む予兆検知信号を通知部に送信することを特徴とする。
この構成によれば、送りケーブルを含む第２キュービクル側の複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち送りケーブルを含む第２キュービクル側の複数ヶ所で地絡放電が発生したら第２キュービクル側で絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、第２キュービクル側の高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
この構成によれば、送りケーブルを含む第２キュービクル側の複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち送りケーブルを含む第２キュービクル側の複数ヶ所で地絡放電が発生したら第２キュービクル側で絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、第２キュービクル側の高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
【0008】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、予兆判断部は、絶縁劣化の予兆有りと判断する零相変流器の組み合わせと、絶縁劣化発生エリアの関連付けを記憶する記憶部を有し、絶縁劣化予兆有りと判断したら、異常値を検知した零相変流器の組み合わせに対応する絶縁劣化発生エリアの情報を、記憶部から読み取って予兆検知信号に添付して送信することを特徴とする。
この構成によれば、予兆検知信号が送信された通知部では、絶縁劣化の通知に合わせて絶縁劣化が発生したエリア情報を通知できる。よって、キュービクルの管理者は検査エリアを限定でき、利便性が良い。
この構成によれば、予兆検知信号が送信された通知部では、絶縁劣化の通知に合わせて絶縁劣化が発生したエリア情報を通知できる。よって、キュービクルの管理者は検査エリアを限定でき、利便性が良い。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、引き込みケーブルを含む複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち引き込みケーブルを含む複数ヶ所で同時に地絡放電が発生したら絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
そして、地絡放電検出場所の情報が通知されるため、発生エリアの限定が可能であり、発生場所の特定がし易い。
そして、地絡放電検出場所の情報が通知されるため、発生エリアの限定が可能であり、発生場所の特定がし易い。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る絶縁監視装置の一例を示す構成図である。
【図2】信号変換器の動作原理図である。
【図3】信号変換器の入出力波形の説明図である。
【図4】信号変換器の入出力波形の他の例の説明図である。
【図5】予兆判断部のブロック図である。
【図6】絶縁劣化予兆有りと判断する零相変流器の組み合わせ説明図であり、（ａ）は第１零相変流器の出力に基づく第１信号変換器の出力波形、（ｂ）は第２零相変流器の出力に基づく第２信号変換器の出力波形、（ｃ）は第３零相変流器の出力に基づく第３信号変換器の出力波形を示している。
【図7】２つのキュービクルから成る高圧受電設備の絶縁監視装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る絶縁監視装置の一例を示す構成図であり、絶縁監視装置１は、複数の零相変流器（以下、「ＺＣＴ」とする。）２、ＺＣＴ２が出力するアナログ信号をデジタル変換する信号変換器３、絶縁劣化の予兆発生を判断する予兆判断部４、判断結果を外部に通知する通知部５により構成されている。
図１において、６は電力会社より供給される交流６６００Ｖ等の高電圧の電力を引き込む引き込みケーブル、７は高圧受電設備としてのキュービクルである。
各ＺＣＴ２と信号変換器３とは対を成しており、信号変換器３の出力は信号線Ｌ１～Ｌ３を介して予兆判断部４に送信される。
図１において、６は電力会社より供給される交流６６００Ｖ等の高電圧の電力を引き込む引き込みケーブル、７は高圧受電設備としてのキュービクルである。
各ＺＣＴ２と信号変換器３とは対を成しており、信号変換器３の出力は信号線Ｌ１～Ｌ３を介して予兆判断部４に送信される。
【0012】
キュービクル７には、受電した高電圧電力を負荷（図示せず）に供給するために、高電圧を低電圧に変換する変圧器７１が収容されており、引き込みケーブル６は、主遮断装置（断路器）７２、高圧コンデンサ設備７３等を介して降圧する変圧器７１に接続されている。変圧器７１で降圧された電力は、配電盤８等を介して図示しない負荷に供給される。
【0013】
ＺＣＴ２及び信号変換器３は、この高圧受電設備に対して３台（第１～第３ＺＣＴ２ａ～２ｃ、第１～第３信号変換器３ａ～３ｃ）設置されている。
具体的に、キュービクル７の高圧側の３ヶ所に設置され、第１ＺＣＴ２ａは引き込みケーブル６に取り付けられている。引き込みケーブル６は、三相交流が通電される３本のケーブルで構成されており、この三相交流に対して第１ＺＣＴ２ａが取り付けられている。第２ＺＣＴ２ｂは、引き込みケーブル６の周囲に巻回された銅テープ等から成る遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ａに対して取り付けられている。第３ＺＣＴ２ｃは、キュービクル７内に設置されている主遮断装置７２、高圧コンデンサ設備７３等の高圧機器の共通のＡ種接地線１２ｂに対して取り付けられている。
具体的に、キュービクル７の高圧側の３ヶ所に設置され、第１ＺＣＴ２ａは引き込みケーブル６に取り付けられている。引き込みケーブル６は、三相交流が通電される３本のケーブルで構成されており、この三相交流に対して第１ＺＣＴ２ａが取り付けられている。第２ＺＣＴ２ｂは、引き込みケーブル６の周囲に巻回された銅テープ等から成る遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ａに対して取り付けられている。第３ＺＣＴ２ｃは、キュービクル７内に設置されている主遮断装置７２、高圧コンデンサ設備７３等の高圧機器の共通のＡ種接地線１２ｂに対して取り付けられている。
【0014】
信号変換器３は、ＺＣＴ２毎に一体に或いは近傍に設置され、サンプル・ホールド回路、コンパレータ回路を具備し、ＺＣＴ２が地絡放電を受けて出力する急峻なヒゲ状の零相電流波形のアナログ信号をデジタル信号に変換、即ちＡ／Ｄ変換して出力する。
図２は信号変換器３の原理説明図、図３は信号変換器３の入力と出力の関係を示す波形説明図であり、この図２，３を参照して信号変換器３の動作を説明する。図２において、３１は積分用コンデンサ、３２は判定回路、３３は積分用コンデンサ３１を蓄電させる充電接点、３４は積分用コンデンサ３１を放電させる放電接点である。尚、積分用コンデンサ３１は、電流を一時的に蓄積する別の形態であっても良い。
図３は計測周期ｔを計測対象の電圧周期に連動してオン／オフ動作させた場合を示す説明図であり、図３（ａ）はＺＣＴ２の出力波形、図３（ｂ）は積分波形（積分用コンデンサ３１の蓄電電圧）、図３（ｃ）は判定回路３２の出力波形である。
図２は信号変換器３の原理説明図、図３は信号変換器３の入力と出力の関係を示す波形説明図であり、この図２，３を参照して信号変換器３の動作を説明する。図２において、３１は積分用コンデンサ、３２は判定回路、３３は積分用コンデンサ３１を蓄電させる充電接点、３４は積分用コンデンサ３１を放電させる放電接点である。尚、積分用コンデンサ３１は、電流を一時的に蓄積する別の形態であっても良い。
図３は計測周期ｔを計測対象の電圧周期に連動してオン／オフ動作させた場合を示す説明図であり、図３（ａ）はＺＣＴ２の出力波形、図３（ｂ）は積分波形（積分用コンデンサ３１の蓄電電圧）、図３（ｃ）は判定回路３２の出力波形である。
【0015】
充電接点３３、放電接点３４のオン／オフの計測周期ｔは任意に変更でき、例えば図３に示すように計測対象の電圧周期（正負反転）に連動させても良い。図３では、充電接点３３は商用電力の電圧が正の間、或いは負の間オン状態にあり、正負反転時のみオフ動作する。放電接点３４は正負反転時のみオン動作する。
この結果、図３（ｂ）に示す積分波形が生成され、図３（ａ）に示すような地絡放電による急峻なヒゲ状の波形Ｑが発生したら、予め設定された一定の値（閾値Ｔ）を上回る積分波形が生成される。
この結果、図３（ｂ）に示す積分波形が生成され、図３（ａ）に示すような地絡放電による急峻なヒゲ状の波形Ｑが発生したら、予め設定された一定の値（閾値Ｔ）を上回る積分波形が生成される。
【0016】
判定回路３２は閾値Ｔ（図３（ｂ）に示す）を記憶しており、積分用コンデンサ３１の蓄電量が閾値Ｔを超えたら、図３（ｃ）に示すように「１」の信号を出力する。即ち、地絡放電検出信号を出力する。そして、このような信号の生成が、サンプル・ホールド回路及びコンパレータ回路により実施される。地絡放電検出信号は、例えば商用電力の電圧半周期ｔの幅で出力される。
【0017】
尚、ヒゲ状の波形Ｑは、１ｍｓｅｃ以下の短時間で発生する地絡波形であり、このような波形を検知して、その大きさが閾値Ｔを超えたら、図３（ｃ）に示す地絡放電検出信号を出力する。そのため、計測周期は商用電力の周期より十分短くても良い。
図４は信号変換器３の入出力波形の他の例の説明図であり、計測周期ｔを図３の計測周期ｔの略２０分の１とした場合を示している。充電接点３３は計測周期ｔに達するとオフ動作し、放電接点は計測周期に達するとオン動作する。この結果、上記図３の計測周期の場合と同様に、図４（ｂ）に示す積分波形が生成され、図４（ａ）に示すような地絡放電による急峻なヒゲ状の波形Ｑが発生したら、予め設定された一定の値（閾値Ｔ）を上回る積分波形が生成される。尚、計測周期は、５０ｍｓｅｃ未満の任意の値で設定される。
図４は信号変換器３の入出力波形の他の例の説明図であり、計測周期ｔを図３の計測周期ｔの略２０分の１とした場合を示している。充電接点３３は計測周期ｔに達するとオフ動作し、放電接点は計測周期に達するとオン動作する。この結果、上記図３の計測周期の場合と同様に、図４（ｂ）に示す積分波形が生成され、図４（ａ）に示すような地絡放電による急峻なヒゲ状の波形Ｑが発生したら、予め設定された一定の値（閾値Ｔ）を上回る積分波形が生成される。尚、計測周期は、５０ｍｓｅｃ未満の任意の値で設定される。
【0018】
図５は予兆判断部４のブロック図を示している。図５に示すように予兆判断部４は、個々の信号変換器３の出力信号を入力する３つの信号入力部４１（４１ａ～４１ｃ）、信号入力部４１から入力された信号を受け付ける入力ＩＦ４２、予兆検知信号を出力する出力ＩＦ４３、地絡放電検出信号の組み合わせと絶縁劣化発生エリアの関係を記憶する記憶部４４、絶縁劣化予兆有りを判断すると共に予兆判断部４を制御する予兆判断部ＣＰＵ４５等を備えている。
【0019】
記憶部４４は、次のような地絡放電検出信号の組み合わせと絶縁劣化発生エリアの関係を記憶している。絶縁劣化発生と判断する組み合わせとして、第１ＺＣＴ２ａと第２ＺＣＴ２ｂの組み合わせ、及び第１ＺＣＴ２ａと第３ＺＣＴ２ｃの組み合わせを記憶している。そして、第１ＺＣＴ２ａと第２ＺＣＴ２ｂの組み合わせを検出した場合は、引き込みケーブル６が絶縁劣化発生エリアとして記憶され、第１ＺＣＴ２ａと第３ＺＣＴ２ｃの組み合わせを検出した場合は、キュービクル７内が絶縁劣化発生エリアとして記憶されている。
【0020】
図６は、予兆判断部４が絶縁劣化予兆有りと判断するＺＣＴ２の組み合わせ説明図であり、（ａ）は第１ＺＣＴ２ａの出力に基づく第１信号変換器３ａの出力波形、（ｂ）は第２ＺＣＴ２ｂの出力に基づく第２信号変換器３ｂの出力波形、（ｃ）は第３ＺＣＴ２ｃの出力に基づく第３信号変換器３ｃの出力波形を示している。
図６に示すように、何れのＺＣＴ２も、単独で地絡放電に相当する零相電流波形を検出して信号変換器３が地絡放電検出信号を出力しても、予兆判断部４は絶縁劣化予兆有りと判断しない。
図６に示すように、何れのＺＣＴ２も、単独で地絡放電に相当する零相電流波形を検出して信号変換器３が地絡放電検出信号を出力しても、予兆判断部４は絶縁劣化予兆有りと判断しない。
【0021】
しかし、第１ＺＣＴ２ａと第２ＺＣＴ２ｂが同時（Ｍ１に示す部分）に、或いは第１ＺＣＴ２ａと第３ＺＣＴ２ｃが同時（Ｍ２に示す部分）に所定値（閾値Ｔ）を超える零相電流を検出したら、記憶部４４が記憶する情報から絶縁劣化予兆有りと判断し、予兆検知信号を出力ＩＦ４３から出力する。
【0022】
その際、予兆判断部４が出力する予兆検知信号には、異常発生元のＺＣＴ２の組み合わせ情報と、記憶部４４が記憶している絶縁劣化発生エリアの情報が添付されて送信される。
例えば、第１ＺＣＴ２ａと第２ＺＣＴ２ｂが同時に地絡放電を検出した場合は、関連付けられている絶縁劣化発生エリアの情報、即ち引き込みケーブル６のどこかで絶縁劣化が発生しているとする情報が通知部５に送信され、通知部５ではそれが通知（表示）される。
例えば、第１ＺＣＴ２ａと第２ＺＣＴ２ｂが同時に地絡放電を検出した場合は、関連付けられている絶縁劣化発生エリアの情報、即ち引き込みケーブル６のどこかで絶縁劣化が発生しているとする情報が通知部５に送信され、通知部５ではそれが通知（表示）される。
【0023】
通知部５は、図示しない表示部、報音部等を有し、予兆判断部４と信号線Ｌ１０で接続されている。そして、予兆判断部４から予兆検知信号を受信すると、表示部に異常発生元のＺＣＴ２の場所情報と、上記絶縁劣化発生エリアの情報が表示される。また、設定により異常発生を通知する警報音を報音する。
【0024】
尚、予兆判断部４と通知部５とは、信号線Ｌ１０を介して通信する構成となっているが、無線通信としても良いし、通知部５を管理者が携行する携帯電話として、インターネットを利用して通知しても良い。また、３ヶ所全てのＺＣＴ２が地絡放電相当の零相電流を検出した場合は、引き込みケーブル６とキュービクル７内の双方で絶縁劣化が発生したとみることができ、そのような情報を表示させると良い。
【0025】
このように、引き込みケーブル６を含む複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち引き込みケーブル６を含む複数ヶ所で地絡放電が発生したら絶縁劣化予兆有りと判断して予兆検知信号を出力する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
また、検出された一定値以上の異常値を示す零相電流の情報はデジタル化されて予兆判断部４へ送信されるため、ノイズにより予兆判断部４が誤動作するのを削減できる。
そして、地絡放電検出場所に加えて、検出場所に関連付けられた絶縁劣化発生エリアの情報が通知されるため、キュービクルの管理者は検査エリアを限定でき、利便性が良い。
尚、予兆検知信号に添付する情報に絶縁劣化発生エリアの情報は無くとも良く、地絡放電検知場所の情報だけでも発生エリアの推測は可能である。
また、検出された一定値以上の異常値を示す零相電流の情報はデジタル化されて予兆判断部４へ送信されるため、ノイズにより予兆判断部４が誤動作するのを削減できる。
そして、地絡放電検出場所に加えて、検出場所に関連付けられた絶縁劣化発生エリアの情報が通知されるため、キュービクルの管理者は検査エリアを限定でき、利便性が良い。
尚、予兆検知信号に添付する情報に絶縁劣化発生エリアの情報は無くとも良く、地絡放電検知場所の情報だけでも発生エリアの推測は可能である。
【0026】
図７は、絶縁監視装置１の他の例を示している。上記図１では１台のキュービクル７で構成されている高圧受電設備に適用した構成を示しているが、図７では２つのキュービクル（第１キュービクル７ａ、第２キュービクル７ｂ）で構成された高圧受電設備に適用した構成を示している。尚、双方のキュービクル７ａ，７ｂとも、上記図１に示すキュービクルと同様の構成であため説明を省略する。
そして、図７に示すように、第１キュービクル７ａへは高電圧の引き込みケーブル６ａで商用電力が供給され、第２キュービクル７ｂへは第１キュービクル７ａの高圧側が高圧分岐部７４により分岐され、高電圧の送りケーブル６ｂで供給されている。
また、第１キュービクル７ａにおいて降圧された電力が、配電盤８ａを介して図示しない負荷に供給されるし、第２キュービクル７ｂにおいて降圧された電力が、配電盤８ｂを介して図示しない負荷に供給される。
そして、図７に示すように、第１キュービクル７ａへは高電圧の引き込みケーブル６ａで商用電力が供給され、第２キュービクル７ｂへは第１キュービクル７ａの高圧側が高圧分岐部７４により分岐され、高電圧の送りケーブル６ｂで供給されている。
また、第１キュービクル７ａにおいて降圧された電力が、配電盤８ａを介して図示しない負荷に供給されるし、第２キュービクル７ｂにおいて降圧された電力が、配電盤８ｂを介して図示しない負荷に供給される。
【0027】
高圧受電設備がこのように２つのキュービクル７ａ，７ｂで構成されている場合、ＺＣＴ２は、双方のキュービクル７ａ、７ｂに対して設置される。第１キュービクル７ａに対しては、第１～３ＺＣＴ２ａ～２ｃが上記図１に示す３ヶ所と同様の場所に設置される。また第２キュービクル７ｂに対しては、第４～第６ＺＣＴ２ｄ～２ｆ）が第２キュービクル７ｂの高圧側の３ヶ所に設置される。
具体的に、第４ＺＣＴ２ｄは第２キュービクル７ｂに高圧電力を供給する送りケーブル６ｂの上流側に取り付けられる。第５ＺＣＴ２ｅは、送りケーブル６ｂの遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ｃに取り付けられる。第６ＺＣＴ２ｆは、第２キュービクル７ｂの主遮断装置７２のＡ種接地線１２ｄに取り付られる。
尚、図７に示すように、第４ＺＣＴ２ｄ、５ＺＣＴ２ｅは送りケーブル６ｂの上流側となる第１キュービクル内に設置される。
具体的に、第４ＺＣＴ２ｄは第２キュービクル７ｂに高圧電力を供給する送りケーブル６ｂの上流側に取り付けられる。第５ＺＣＴ２ｅは、送りケーブル６ｂの遮蔽部材１１のＡ種接地線１２ｃに取り付けられる。第６ＺＣＴ２ｆは、第２キュービクル７ｂの主遮断装置７２のＡ種接地線１２ｄに取り付られる。
尚、図７に示すように、第４ＺＣＴ２ｄ、５ＺＣＴ２ｅは送りケーブル６ｂの上流側となる第１キュービクル内に設置される。
【0028】
そして、それぞれに信号変換器（第１～第６信号変換器３ａ～３ｆ）が設けられて、アナログ信号がデジタル信号に変換されて送出され、信号線Ｌ１～Ｌ６を介して予兆判断部４に送信される。
【0029】
一方、予兆判断部４は、ＺＣＴ２の数に合わせて６箇の信号入力部４１を備えているし記憶部４４には、第１～第６ＺＣＴ２ａ～２ｆの絶縁劣化の予兆を判断する組み合わせと、その組み合わせに対応する絶縁劣化発生エリアの関連付けの情報が記憶されている。
具体的に、第１～第３ＺＣＴ２ａ～２ｃの組み合わせに基づく絶縁劣化発生エリアの記憶情報は上記形態と同様であるが、第４～第６ＺＣＴ２ｄ～２ｆを加えた絶縁劣化発生エリア情報は以下のように設定され、記憶されている。
第１ＺＣＴ２ａと第４ＺＣＴ２ｄ及び第５ＺＣＴ２ｅが同時に地絡放電を検出した場合は、絶縁劣化発生エリアを送りケーブル６ａとする。第１ＺＣＴ２ａと第４ＺＣＴ２ｄ及び第６ＺＣＴ２ｆが同時に地絡放電を検出した場合は、絶縁劣化発生エリアを第２キュービクル７ｂの高圧側とする。
具体的に、第１～第３ＺＣＴ２ａ～２ｃの組み合わせに基づく絶縁劣化発生エリアの記憶情報は上記形態と同様であるが、第４～第６ＺＣＴ２ｄ～２ｆを加えた絶縁劣化発生エリア情報は以下のように設定され、記憶されている。
第１ＺＣＴ２ａと第４ＺＣＴ２ｄ及び第５ＺＣＴ２ｅが同時に地絡放電を検出した場合は、絶縁劣化発生エリアを送りケーブル６ａとする。第１ＺＣＴ２ａと第４ＺＣＴ２ｄ及び第６ＺＣＴ２ｆが同時に地絡放電を検出した場合は、絶縁劣化発生エリアを第２キュービクル７ｂの高圧側とする。
【0030】
こうして記憶部４４に記憶されているＺＣＴ２の組み合わせ情報に基づいて、予兆判断部４が絶縁劣化予兆有りと判断する。そして、絶縁劣化予兆ありと判断したら、判断元のＺＣＴ２の場所情報、及び関連付けられている絶縁劣化発生エリアの情報が通知部５に通知される。
尚、その他の組み合わせで地絡放電が同時に検出された場合は、複数ヶ所で絶縁劣化が発生したか誤動作発生とみることができるため、そのような情報を表示させると良い。
尚、その他の組み合わせで地絡放電が同時に検出された場合は、複数ヶ所で絶縁劣化が発生したか誤動作発生とみることができるため、そのような情報を表示させると良い。
【0031】
このように、第１キュービクル７ａから送りケーブル６ｂで高圧電力が供給される第２キュービクル７ｂを備えた構成であっても、送りケーブル６ｂを含む第２キュービクル７ｂ側の複数ヶ所で、同時に一定値以上の零相電流が検出されたら、即ち送りケーブル６ｂを含む第２キュービクル７ｂ側の複数ヶ所で地絡放電が発生したら、第２キュービクル７ｂ側で絶縁劣化予兆有りと判断する。よって、複数ヶ所の地絡放電に基づいて判断することで、絶縁劣化の予兆の誤検知を防止できるし、第２キュービクル７ｂ側の高圧電路の絶縁劣化を初期段階で検知して地絡事故に至る前に対処することが可能となる。
【0032】
尚、上記実施形態では、高圧受電設備が１台のキュービクル７で構成されている場合、メイン（第１キュービクル７ａ）とサブ（第２キュービクル７ｂ）の２台のキュービクルで構成されている場合の２通りを説明したが、本発明の絶縁監視装置はこの２通りに限定されるものでは無い。
高電圧の引き込みケーブル６が接続されるメインのキュービクルに加えて、メインのキュービクルから送りケーブル６ｂによりサブのキュービクルが複数接続された高圧受電設備であっても、容易に適用できるものである。上述したように、各キュービクルに対応する高電圧側の３ヶ所にＺＣＴ２を設置し、地絡放電を検出させることで、同時に検出した場所の組み合わせにより、絶縁劣化初期の発生エリアの特定は可能である。
高電圧の引き込みケーブル６が接続されるメインのキュービクルに加えて、メインのキュービクルから送りケーブル６ｂによりサブのキュービクルが複数接続された高圧受電設備であっても、容易に適用できるものである。上述したように、各キュービクルに対応する高電圧側の３ヶ所にＺＣＴ２を設置し、地絡放電を検出させることで、同時に検出した場所の組み合わせにより、絶縁劣化初期の発生エリアの特定は可能である。
【符号の説明】
【0033】
１・・絶縁監視装置、２（２ａ～２ｆ）・・ＺＣＴ（零相変流器）、３（３ａ～３ｆ）・・信号変換器、４・・予兆判断部、５・・通知部、６，６ａ・・引き込みケーブル、６ｂ・・送りケーブル、７・・キュービクル、７ａ・・第１キュービクル、７ｂ・・第２キュービクル、１１・・遮蔽部材、１２（１２ａ，１２ｂ）・・Ａ種接地線、３２・・判定回路、４１・・信号入力部、４４・・記憶部、４５・・予兆判断部ＣＰＵ、７１・・変圧器、７２・・主遮断装置（断路器）、Ｔ・・閾値。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】