JPH03183971A - 零相電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、配電線の地絡事故時等に発生ずる零相電圧
を検出するための零相電圧検出装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭５８−２０４７２１号公報に示さ
れた従来の零相電圧検出装置を示す構成図である。

図において、従来の零相電圧検出装置は高圧ブッシング
（１１，配電線と接続するための高圧端子（２１に接続
された主コンデンサ（３１，金属製のシールド箱（４）
、一端を主コンデンサ（３）に接続され他端をシールド
箱（４１内で三相分を一括して接続された引込みリード
線（５１、接地端子（６１、引込みリード線（句の三相
−括部と接地端子（６）との間に接続される分圧コ〈５
） ンデンサ（７）、および零相電圧を引き出すための分圧
電圧引出し端子（８）等で構成されている。

高圧端子（２）に印加された配電線の電圧は両コンデン
サ（３１［７１て分圧される。分圧部は引込みリード線
（５）で三相分を一括しているため、分圧電圧引出し端
子（８）には三相分を合成した零相電圧成分が得られる
。

配電線に地絡事故か発生していない通常時には、配電線
の三相の電圧の合成値は零となる。しがし、配電線に地
絡事故が発生すると三相の電圧を合成しても零にならず
、零相電圧が生じる。この分圧引出し端子（８）に地絡
方向リレー等の地絡検出リレー（図示せず）を接続する
ごとにより配電線を地絡事故から保護する。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、事故点を早期に正確に発見し、停電区間をでき
るだけ限定し、復旧時間を短くするため、零相電圧検出
装置を変電所構内ばがってなく配電線の途中にも多数設
置することが望ましい。

ところが、従来の零相電圧検出装置は三相の高（６） 圧ブッシングを一括して金属シールＩ・箱に取付ける′
ｎ！ｉ造であるため装置が大形化し、特にこの傾向は配
電電圧の増大とともに顕著となり、架空の電線等に対し
て使用するのは不適当であるという問題点を有していた
。

また、各相ごとに電圧計測手段を設けてその検出出力を
合成するようにした場合、電圧計測手段の特性が各相で
異なりこれが誤差となって見かけの零相電圧が発生して
保護回路が誤動作するという問題点を有していた。

この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たものであり、架空の電線等にも使用可能な小型でかつ
高精度の零相電圧検出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および作用〕請求項１の発
明に係る零相電圧検出装置は、交流電路の各相ごとに設
けられ、各相の電圧を検出する計測手段、この計測手段
からの信号を加算し零相電圧成分として出力する加算手
段、この加算手段からの出力のうち、最新の少なくとも
商用用〈７） 波数１周期分以上の期間の出力の所定の電気角ごとにお
ける瞬時値をデータ群として記憶する第１の記憶手段、
この第１の記憶手段に記憶される瞬時値データ群よりも
以前に検出され、上記第１の記憶手段に記憶されている
瞬時値データ群のそれぞれの電気角に対応した同数の過
去の加算手段からの出力の瞬時値データ群を第１の基準
記憶値として記憶する第２の記憶手段、上記第１の記憶
手段に記憶されている各電気角ごとの瞬時値データ群の
それぞれから上記第２の記憶手段に記憶されているそれ
ぞれ対応する電気角の第１の基準記憶値を減算し、各電
気角ごとの第１の減算値として出力する第１の演算手段
、上記第１の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波
数成分値のみを算出する第２の演算手段、この第２の演
算手段により演算された商用周波数成分値から実効値を
演算する第３の演算手段、上記実効値が所定の設定値以
上であるかまたは以下であるかを判別し、上記実効値が
上記設定値以下である場合に上記第２の記憶手段に記憶
されている瞬時値データ群を消去（８） して上記第１の記憶手段に記憶されている瞬時値データ
群に更新し、上記実効値が上記設定値以上である場合に
その後少なくとも１周期間は上記第２の記憶手段に記憶
されている瞬時値データ群の更新を行わない第４の演算
手段、および上記第２の演算手段からのデータを負担手
段に出力する出力手段を具備したものである。

各相の計測手段に特性差が存在すると仮定すると加算手
段の出力には見かけの零相電圧成分が含まれるごとにな
る。

そして、第１の記憶手段はこの加算手段からの出力を所
定の電気角例えば３０度で、例えばその商用周波数の１
周期分にわたってサンプリングしたデータを記憶する。

第２の記憶手段は同様の要領でサンプリングした１周期
前のデータを記憶している。

第１の演算手段は、上記再記憶手段に記憶されたデータ
の減算を行うが、上述した計測手段の特性差による見か
けの零相電圧成分はこの周期単位の時間差内では変化し
ないので、この誤差分は第（９） １の演算手段の出力から除かれるごとになる。

従って、実際の交流電路に零相電圧が発生していない場
合には、第１の減算値はほぼ零となり、第２の演算手段
による商用周波数成分値、さらに第３の演算手段による
その実効値もほぼ零となる。

この場合、第４の演算手段は上記記憶手段のデータを順
次更新して同様の動作が継続されている。

ここで、ある周期時点で交流電路に地絡事故等が発生し
て実際に零相電圧が発生したとすると、その前周期にお
けるデータとの減算値が大きく立上がり、その商用周波
数成分は出力手段により負担手段に出力され保護動作等
に供される。また、その成分の実効値は第４の演算手段
の設定値を越えるごとになり、第２の記憶手段のデータ
更新は所定の周期の同行われない。従って、この期間、
第１ないし第３の演算手段は実際に発生した零相電圧成
分に相当する信号を継続して出力する。

また、請求項２の発明に係る零相電圧検出装置は、請求
項１の発明に係る装置に、第３の演算手段により演算さ
れた実効値を記憶する第３の記憶（１０） 手段、この第３の記憶手段に記憶される実効値よりも以
前に演算された過去の実効値を第２の基準記憶値として
記憶する第４の記憶手段、上記第３の記憶手段に記憶さ
れている最新の実効値から上記第４の記憶手段に記憶さ
れている第２の基準記憶値を減算し、第２の減算値とし
て出力する第５の演算手段を加え、また、前記装置の第
４の演算手段に替えて、第２の減算値が所定の設定値以
上であるかまたは以下であるかを判別し、上記第２の減
算値が上記設定値以下である場合に上記第２の記憶手段
に記憶されている瞬時値データ群を消去して上記第１の
記憶手段に記憶されている瞬時値データ群に更新すると
ともに、上記第４の記憶手段に記憶されている第２の基
準記憶値を第３の記憶手段に記憶されている実効値に更
新し、上記第２の減算値が上記設定値以上である場合に
その後少なくとも１周期間は上記第２の記憶手段に記憶
されている瞬時値データ群の更新を行わない第６の演算
手段を設けたものである。

この場合、第３および第４の記憶手段により第（１１） ３の演算手段からの実効値の時間的に前後する値が記憶
され、さらに第５の演算手段が上記両実効値の減算を行
い第２の減算値として出力する。

そして、零相電圧の検出を上記第２の減算値の大きさに
よって判別し、この値が設定値以下の場合、第２の記憶
手段のデータを新しいものに更新するとともに第４の記
憶手段の実効値も新しいものに更新する。

さらに、請求項３の発明に係る零相電圧検出装置は、上
記各発明の装置の計測手段を、交流電路の各相ごとに設
けられた分圧コンデンサおよびこの分圧コンデンサと各
相の対地静電容量とで分圧された電圧に対応した光信号
を出力する光電圧センサで構成し、加算手段により上記
光電圧センサからの光信号を加算した後電気信号に変換
し零相電圧成分として出力するようにしたものである。

この場合、各相の電圧は対地静電容量を利用したコンデ
ンサ分圧により光電圧センサからの光信号の形態で検出
される。

そして、光ファイバ等が光信号の伝送を行い同（１２） 時に電路と対地との電気的絶縁を担う。また、光信号の
段階で各相分の加算を行うので、光電変換器は１個で済
み、従って、光電変換器の機器間の特性差に基づく零相
分誤差はない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による零相電圧検出装置の
構成を示すブロック図である。

第１図において、三相配電線（９ａ）　（９ｂ）　（９
ｃ）にはそれぞれ分圧コンデンサ（７ａ）　（７ｂ）　
（７ｃ）が接続され、各分圧コンデンサ（７ａ）　（７
ｂ）　（７ｃ）の両端子間にはポッケルス効果を用いた
光電圧センサ（ｌｌａ）　（ｌｌｂ）（Ｉｎｃ）がそれ
ぞれ接続されている。分圧コンデンサ（７ａ）　（７ｂ
）　（７ｃ）および光電圧センサ（ｌｌａ）　（ｌｌｂ
）（ｌｌｃ）は容器（１２ａ）　（＋２ｂ）　（１２ｃ
）に収容されている。

なお、点線で示したコンデンサ（１０ａ）　（ＩＯｂ）
（１０ｃ）は気中の対地浮遊静電容量をあられしている
。各光電圧センサ（Ｉ　ｌａ）　（目ｂ）　（Ｉｌｃ）
にはそれぞれ光ファイバ（１５ａ）　（１５ｂ）　＜１
５ｃ）を介して、発光素子（１３ａ）（１３ｂ）　（１
３ｃ）および受光素子（１４ａ）　（１４ｂ）　（１４
ｃ）が接続されている。従って、配電線（９ａ）等と本
検出装（１３） 置が設置される大地との間の電気的絶縁は光ファイバ（
１５ａ）等によって行われる。そして、分圧コンデンサ
（７ａ）　（７ｂ）　（７ｃ）、光電圧センサ（ｌｌａ
＞　（Ｉｌｂ）（Ｉｌｃ）、発光素子（＋３ａ）　（＋
３ｂ）　（１３ｃ）　、受光素子（１４ａ）　（１４ｂ
）　（１４ｃ）および光ファイバ（１５ａ）　（１５ｂ
）（１５Ｃ）等により計測手段（＋００１が構成されて
いる。

各受光素子（１４ａ）　（１４ｂ）　（１４ｃ）の出力
信号はそれぞれ信号処理回路（１６ａ）　（＋６ｂ）　
（１６ｃ）に入力され、さらに信号処理回路（１６ａ）
　（１６ｂ）　（＋６ｃ）の出力信号は加算回路（１７
）に入力される。加算回路（１７）の出力信号は補正演
算回路（１８）に入力される。

三相配電線（９ａ）等の電圧は、分圧コンデンサ（７ａ
）等と対地静電容量（１０ａ）等によって分圧されて、
光電圧センサ（ｌｌａ）等に印加される。一方、発光素
子（＋３ａ）等から光ファイバ（１５ａ）等を介して光
電圧センサ（１１ａ）等に入射された光は、光電圧セン
サのポッケルス効果により上記分圧電圧に比例して光強
度変調された後、光ファイバ（＋５ａ）等を介して受光
素子（１４ａ）等に送られる。受光素子（１４ａ）等で
光電変換された信号は、信号処理回路（１４） （＋６ａ）等で光電圧センサ（ｌｌａ）等に印加される
電圧に比例する信号に変換され、加算回路（１７）でこ
れ等の信号を合成加算する。

ここで、各相の機器に特性上の差がないと仮定すると、
三相配電線が正常な定常状態にある場合、その各相電圧
を加算すると零となり加算回路（１７）の出力信号も零
となる。また、三相配電線に地絡事故が発生した場合、
各相の電圧を加算しても零にならず零相電圧が発生する
ため、加算回路（１７〉の出力信号は零相電圧に比例し
た値となり、その出力信号によって三相配電線の地絡事
故を検出することができ、例えば保護リレーを動作させ
るごとにより適切な配電線保護が図られる訳である。

しかし、一般に、光電圧センサ（ｌｌａ）等及び信号処
理回路（１６ａ）等は温度特性を有している。また、気
中の湿度の変化により対地静電容量（１０ａ）等が変化
し、しかも個々の特性に差がある。従って、三相配電線
（９ａ）等の各電圧と信号処理回路（１６ａ＞等の各出
力信号との比率は周囲の温度等の変化により各相間に差
を生じる。このため加算口（１５） 路（１７）の出力信号は、三相配電線に実際には零相電
圧が発生していないときでも零にならず、保護リレーが
誤動作する原因となる。

補正演算回路（１８）は以上のような誤動作を防止する
ためのもので、ハード構成としてマイクロプロセッサ（
２０１，ＲＡＭメモリーからなるメモリー（２１）、（
２２）・・・を有している。メモリー（２１）、　（２
２）・・・はそれぞれ記憶すべきデータのサンプル数以
上の記憶領域を有することは言うまでもない。

一般に、各信号処理回路の温度特性の差や浮遊静電容量
の湿度特性の差等による零相電圧の誤差成分の変化は比
較的緩やがであり、また、ノイズによる誤差成分は瞬時
的である。また地絡事故による零相電圧成分は瞬時的に
生じるが、ノイズによる場合に比べると比較的長時間持
続する。

補正演算回路（１８）は、以上のような点に着目して発
明されたもので、上記した前段部分における誤差成分を
除去し、地絡事故による零相電圧を確実に検出する。以
下、第２図に示すフローチャートを用いてその動作を説
明する。

（１６） ステップＳ１において、第２の記憶手段として作用する
例えばメモリー（２２）に初期値を記憶させる。

メモリー（２２）に記憶される各瞬時値データ群をＢ（
ｊＨｊは所定の電気角、ここでは３０度ごとにサンプリ
ングされたデータの順番を表わす。）とすると、Ｂ（１
）からＢ　（＋２１までの１２個のデータが記憶される
。通常、初期値としてこれらすべての番地に０を入力す
る。なお、ここでは、１つのデータ群としてサンプリン
グする周期を商用周波数（ここでは、６０Ｈｚ　）の１
周期分としている。

次に、ステップＳ２、Ｓ３およびＳ５において初期値に
＝ｃｌ、１＝６０およびｊ＝１を設定する。

ステップＳ６において、加算回路〈１７）からの出力信
号である交流出力の最新の１周期分のデータを所定の電
気角、ここでは３０度ごとにおける瞬時値としてデジタ
ル信号化して第１の記憶手段、例えばメモリー（２１）
にＡ　（ｊ＞として記憶する。

次に、ステップＳ７は第１の演算手段としてのマイクロ
プロセッサ（２０）、により処理され、第１の記憶手段
（メモリー（２１））に記憶されているｊ番目〈１７〉 のデータＡ（ｊ）から第２の記憶手段（メモリー（２２
）　）に記憶されている同じｊ番目のデータＢ（ｊ）を
減算する演算を行う。すなわち、その結果を第１の減算
値Ｃ（ｊ）とすると Ｃ（ｊ）−Ａ　（ｊ）−Ｂ　１ を実行する。

なお、ステップＳ６およびＳ７は、１周期分１２個のデ
ータを得るまで繰り返される　（ステップＳ８゜５９） 一般に計測手段の対地（浮遊）静電容量の湿度特性差お
よび光電圧センサや信号処理回路等の温度特性差は短時
間（例えば１秒〉ではほとんど変化しないため、すべて
のサンプリングデータはこの温度／湿度特性差による誤
差分を一様に含んでいると考えられる。したがって、上
記減算処理により得られた各減算値Ｃ（ｊ）には、計測
手段の温度／湿度特性差等による誤差成分が除去されて
いる。すなわち、配電線に発生する実際の零相電圧成分
を高い精度で検出することができる訳である。

もっとも、ステップＳｌで初期化を行った直後の（１８
） 演算ステップ、すなわち、ｋ＝１（ステップＳ４）の演
算ステップにおいては、データＢ　（ｊ）がすべてＯと
なっているので、Ｃ（ｊ）−Ａ　（ｊ）となり、実質上
減算されないが、後述するステップＳＩ８によりデータ
Ｂ　（ｊ）が更新される次演算ステップ以降では、上記
した誤差成分除去の効果が得られるごとになる。

次に、マイクロプロセッサ（２０）は第２の演算手段と
して作用する。すなわち、減算値Ｃ（ｊ）をフーリエ級
数に展開し、商用周波数成分の値りを算出する（ステッ
プＳｔＯ）。一般に加算回路（１７）からの出力には商
用周波数成分の他にノイズ等による高周波成分や低周波
成分が含まれこれらが重畳されている。そこで、フーリ
エ級数に展開し周波数分析を行うごとにより商用周波数
成分のみを取り出すようにすれば、この算出された商用
周波数成分には誤差成分が含まれないごとになる。

次に、マイクロプロセッサ（２０）は出力手段として作
用し、二次負担（２３）に対し算出された商用周波数成
分値りを出力する（ステップ５１１）。この（１９） 出力値りからは零相電圧の大きさ、位相が得られるので
、他の電流情報等との組合わせで地絡事故等の状況を把
握することが可能となる。

ステップＳＩ２において、マイクロプロセッサ（２０）
は第３の演算手段として作用し、ステップＳＩＯにおい
て算出した商用周波数成分値りからその実効値Ｅを演算
する。

さらに、ステップＳ１３においてに＝１か否かを判別す
る。すなわち、カウンターの値ｋが１の場合（１＜−１
）、零相電圧検出装置の動作が開始された直後であり、
まだ第２の記憶手段に記憶されるべき基準記憶値はそれ
ぞれＯが記憶されている（何も入力されていない）。そ
のため、次の周期のサンプリングを実行する前に最初に
サンプリングを行った第１の記憶手段に記憶されている
全データを第２の記憶手段に移行させるためにステップ
Ｓ１８にすすむ。

一度、ステップＳＩ８を通過するとカウンター１（の値
が進められるので（ステップＳ４）、ステップＳ１３の
判別はノーとなりステップＳＩ４に進むが、こ（９０） こでは、１−６０に初期化されているので（ステップＳ
３）、そのままステップＳ１６に進み、実効値Ｅが所定
の設定値Ｓ以上あるいは以下かを判別する（第４の演算
手段〉。設定値Ｓは、二次負担（２３）の地絡検出リレ
ーの動作レベルの５０−９０％が適当である。

ここで、実効値Ｅが所定の設定値Ｓよりも小さい場合、
地絡事故などは発生していない通常の状態であるため、
次の演算処理の準備のため第２の記憶手段（メモリー（
２２＞　）に記憶されている全データを消去し、第１の
記憶手段（メモリー（２＋））に記憶されている瞬時デ
ータ群および実効値を新たな第２の記憶手段の記憶値と
してデータの内容を更新する（ステップ５１８）。

実効値Ｅが所定の設定値Ｓよりも大きい場合、地絡事故
などが発生しているため、三相配電線を電源などから切
離さなくてはならない。一般に、三相配電線を電源から
切離すために二次負担（２３）を動作させるには、約１
秒間零相電圧に相当する電流を出力すれば十分である。

ところが、地絡率（２１〉 故による零相電圧は一旦発生すると少なくとも三相配電
線が切り離されるまでは持続するはずである。ここで第
２の記憶手段のデータ群まで更新してしまうと新たにサ
ンプリングされる全ての瞬時値データに地絡事故による
零相電圧成分が含まれるので、ステップＳ７において実
行される棒算処理において、当該地絡事故による零相電
圧成分が相殺されてしまう。そこで、例えば１秒間零相
電圧に相当する商用周波数成分値りを出力し続けるため
に、第２の記憶手段に記憶されている過去のすなわち地
絡事故による成分を含まないデータをそのまま残し、第
１の記憶手段に記憶すべき最新の地絡事故による成分を
含むデータのみを更新する。

そして地絡事故による零相電圧成分を検出してから１秒
、すなわち交流６０Ｈｚの場合６０周期分について上記
演算処理を繰り返す。ステップＳ１４およびＳ１５は以
上の処理を行うためのもので第４の演算手段による作用
の一部をなす。

第３図は他の実施例によるものの動作を説明するフロー
チャートである。第２図の内容と異なる（２２） のはデータＣ（ｊ）から得られる商用周波数成分の実効
値Ｅに基づく事故判定の方法で、以下この点を中心に説
明する。

スタートの直後、ステップＳＩ３の判別がイエスとなり
ステップＳ１８によりデータＢ　（ｊ）の更新が行われ
る点は第２図の場合と同様である。

次に、ｋ＝２でステップＳ１３の判別がノーになるとマ
イクロプロセッサ（２０）は第５の演算手段として作用
する。すなわち、ステップＳ１２で求め第３の記憶手段
として例えばメモリー（２１）の別の記憶領域に記憶さ
れている商用周波数成分値りの実効値Ｅから、第４の記
憶手段として例えばメモリー　（２２）の別の記憶領域
に記憶されている第２の基準記憶値Ｈを減算し、第２の
減算値Ｆを演算する。

（ステップ５１９）。

さらに、ステップＳ２０において、マイクロプロセッサ
（２０〉は第６の演算手段として作用し、第２の減算値
Ｆが所定の設定値Ｓ以上かあるいは以下かを判別する。

設定値Ｓは、二次負担（２３）の地絡検出リレーの動作
レベルの５０−９０％が適当である。

（２３） ここで、第２の減算値Ｆが所定の設定値Ｓよりも小さい
場合、地絡事故などは発生していない通常の状態である
ため、次の演算処理の準備のため第２および第４の記憶
手段（メモリー（２２）　）に記憶されている全データ
を消去し、第１および第３の記憶手段（メモリー（２＋
））に記憶されている瞬時データ群および実効値を新た
な第２および第４の記憶手段の記憶値としてデータの内
容を更新する（ステップＳ１８．８２２）。

第２の減算値Ｆが所定の設定値Ｓよりも大きい場合、地
絡事故などが発生しているため、三相配電線を電源など
から切離さなくてはならない。この場合、事故の継続を
予想して、ステップＳ１４、Ｓｉ２により例えば６０周
期分データの更新をしないようにする点は第２図の場合
と同様である。但し、ここでは、第２の記憶手段に記憶
している第１の基準記憶値Ｂ（ｊ〉および第４の記憶手
段に記憶している第２の基準記憶値Ｈがその対象である
。

この実施例では、商用周波数成分の実効値の差分Ｆによ
って零相電圧を検出するようにしているｃ′）４） ので、計測系等における残留誤差による影響の一層の低
減が期待できる。

第４図はさらに他の実施例による零相電圧検出装置の構
成を示すブロック図である。第１図に示す実施例と異な
るのは光加算器（２４）を新たに設けた点である。すな
わち、三相配電線（９ａ）　（９ｂ）　（９ｃ）の電圧
に対応して変化する光電圧センサ（ｌｌａ＞（ｌｌｂ）
　（ｌｌｃ）からの各和光信号は、光ファイバ（１５ａ
＞　（１５ｂ）　（１５ｃ）を介して光加算器（２４）
に入射され、ここで光信号の状態で合成加算され、その
後受光素子（１４）で光電変換され、以後、信号処理回
路（１６）等を経て処理される。

ここで、光加算器（２４）としては、複数の光フアイバ
間にミキシングロッドを挿入したいわゆるミキサロッド
型スターカプラや複数の光フアイバ心線をネジリ融着し
たいわゆるひねり融着型スターカプラ等、実用に供され
ているものから適当なものが選定される。

この実施例の場合、各相電圧のオリジナル情報である光
信号を光電変換することなく光信号の状（２５） 態で各相分を加算する構成としているので、受光素子や
信号処理回路を各相ごとに設けた場合に不可避となる各
機器間の特性差に基づく零相電圧成分誤差を除去するこ
とができ、その分、誤差要因が減少するので、零相電圧
検出装置としての精度が向上する。

勿論、対地静電容量を利用したコンデンサ分圧方式でか
つ光電圧センサを使用した構成としているので、配電線
への設置が簡便となり、対地との電気的絶縁も光ファイ
バにより容易に確保され、さらに光信号で伝送している
ので電磁ノイズや種々のサージに対しても強いという点
は、第１図の実施例の場合と同様、有力な効果として挙
げることができる。

なお、上記各実施例においては、データをサンプリング
するための所定の電気角を３０度としたが、マイクロプ
ロセッサ等の演算処理速度を高速化できる場合は３０度
以下にさらに細分化しても良く、逆に高い精度が要求さ
れない場合は３０度以上に粗くしてもよい。またメモリ
ー（２１）および（２２）に記（２６） 憶されるデータ数および実効値を求めるための瞬時値の
数はそれぞれ１周期分１２個としたが２周期分以上とし
てもよい。これを増大するごとにより演算精度は向上す
るが処理速度は低下する。

さらに、地絡事故による零相電圧検出後、零相電圧に相
当する平均値データを出力し続ける時間を１秒（６０周
期〉としたが、二次負担（２３）の地絡検出リレーの動
作時間が短い場合には、上記期間を短くしてもよい。ま
た、補正演算回路（１８）、信号処理回路（１６ａ）等
および加算回路（１７）を全てマイクロプロセッサで構
成してもよい。

また、上記各実施例における補正演算回路（１８）は、
各零相電圧を光信号を介して計測する場合に限らず、他
の種類の電圧計測手段を採用した場合にも広く適用する
ことが可能である。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成されているので、計測手段
の各相特性差に基づく零相電圧成分の検出誤差や高周波
、低周波のノイズによる影響を除去して地絡事故等によ
る零相電圧成分の異常を確（２７） 実に検出し適確な保護動作等が確保される。

また、請求項２の発明では、商用周波数成分の実効値の
時間差分によって零相電圧を検出するようにしているの
で、計測手段の残留誤差による影響をより低く抑えるこ
とができる。

さらに、請求項３の発明では、各相の電圧を対地静電容
量を利用したコンテンサ分圧により光電圧センサからの
光信号の形態で検出するので、計測手段が小形で設置も
簡便となり電磁ノイズによる影響も除去される。かつ、
加算手段は光信号の段階で各相分の加算を行いしかる後
光電変換を行うので、少なくとも光電変換部分での各相
特性差による誤差は存在し得すその分霊相電圧成分誤差
が低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による零相電圧検出装置の
構成を示すブロック図、第２図はその補正演算回路の動
作を示すフローチャート、第３図は他の実施例による補
正演算回路の動作を示すフローチャー１・、第４図はさ
らに他の実施例による〈２８） 零相電圧検出装置の構成を示すブロック図、第５図は従
来の零相電圧検出装置を示す図である。 図において、（７ａ）等は分圧コンデンサ、（９ａ）等
は交流電路としての三相配電線、（１０ａ）等は対地静
電容量、（ｌｌａ）等は光電圧センサ、（＋３８）等は
発光素子、（１４ａ）等は受光素子、（１５ａ）等は光
ファイバ、（１７）は加算手段としての加算回路、（１
８）は補正演算回路、（２０）は各演算手段としてのマ
イクロプロセッサ、（２１）　（２２＞は各記憶手段と
してのメモリー、（２３）は負担手段としての二次負担
、（２４）は加算手段としての光加算器、（１００）は
計測手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電圧を検
   出する計測手段、この計測手段からの信号を加算し零相
   電圧成分として出力する加算手段、この加算手段からの
   出力のうち、最新の少なくとも商用周波数１周期分以上
   の期間の出力の所定の電気角ごとにおける瞬時値をデー
   タ群として記憶する第１の記憶手段、この第１の記憶手
   段に記憶される瞬時値データ群よりも以前に検出され、
   上記第１の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群の
   それぞれの電気角に対応した同数の過去の加算手段から
   の出力の瞬時値データ群を第１の基準記憶値として記憶
   する第２の記憶手段、上記第１の記憶手段に記憶されて
   いる各電気角ごとの瞬時値データ群のそれぞれから上記
   第２の記憶手段に記憶されているそれぞれ対応する電気
   角の第１の基準記憶値を減算し、各電気角ごとの第１の
   減算値として出力する第１の演算手段、上記第１の減算
   値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分値のみを算
   出する第２の演算手段、この第２の演算手段により演算
   された商用周波数成分値から実効値を演算する第３の演
   算手段、上記実効値が所定の設定値以上であるかまたは
   以下であるかを判別し、上記実効値が上記設定値以下で
   ある場合に上記第２の記憶手段に記憶されている瞬時値
   データ群を消去して上記第１の記憶手段に記憶されてい
   る瞬時値データ群に更新し、上記実効値が上記設定値以
   上である場合にその後少なくとも１周期間は上記第２の
   記憶手段に記憶されている瞬時値データ群の更新を行わ
   ない第４の演算手段、および上記第２の演算手段からの
   データを負担手段に出力する出力手段を具備した零相電
   圧検出装置。
2. （２）交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電圧を検
   出する計測手段、この計測手段からの信号を加算し零相
   電圧成分として出力する加算手段、この加算手段からの
   出力のうち、最新の少なくとも商用周波数１周期分以上
   の期間の出力の所定の電気角ごとにおける瞬時値をデー
   タ群として記憶する第１の記憶手段、この第１の記憶手
   段に記憶される瞬時値データ群よりも以前に検出され、
   上記第１の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群の
   それぞれの電気角に対応した同数の過去の加算手段から
   の出力の瞬時値データ群を第１の基準記憶値として記憶
   する第２の記憶手段、上記第１の記憶手段に記憶されて
   いる各電気角ごとの瞬時値データ群のそれぞれから上記
   第２の記憶手段に記憶されているそれぞれ対応する電気
   角の第１の基準記憶値を減算し、各電気角ごとの第１の
   減算値として出力する第１の演算手段、上記第１の減算
   値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分値のみを算
   出する第２の演算手段、この第２の演算手段により演算
   された商用周波数成分値から実効値を演算する第３の演
   算手段、この第３の演算手段により演算された実効値を
   記憶する第３の記憶手段、この第３の記憶手段に記憶さ
   れる実効値よりも以前に演算された過去の実効値を第２
   の基準記憶値として記憶する第４の記憶手段、上記第３
   の記憶手段に記憶されている最新の実効値から上記第４
   の記憶手段に記憶されている第２の基準記憶値を減算し
   、第２の減算値として出力する第５の演算手段、上記第
   ２の減算値が所定の設定値以上であるかまたは以下であ
   るかを判別し、上記第２の減算値が上記設定値以下であ
   る場合に上記第２の記憶手段に記憶されている瞬時値デ
   ータ群を消去して上記第１の記憶手段に記憶されている
   瞬時値データ群に更新するとともに、上記第４の記憶手
   段に記憶されている第２の基準記憶値を第３の記憶手段
   に記憶されている実効値に更新し、上記第２の減算値が
   上記設定値以上である場合にその後少なくとも１周期間
   は上記第２の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群
   の更新を行わない第６の演算手段、および上記第２の演
   算手段からのデータを負担手段に出力する出力手段を具
   備した零相電圧検出装置。
3. （３）計測手段を、交流電路の各相ごとに設けられた分
   圧コンデンサおよびこの分圧コンデンサと各相の対地静
   電容量とで分圧された電圧に対応した光信号を出力する
   光電圧センサで構成し、加算手段により上記光電圧セン
   サからの光信号を加算した後電気信号に変換し零相電圧
   成分として出力するようにしたことを特徴とする請求項
   １または２記載の零相電圧検出装置。