JPH04198764A - 零相電流検出装置 - 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、地絡事故時等に流れる零相電流を検出する
ための零相電流検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば「計器用変成器Ｊ　　（を気書院、池田三穂司著
）第７９頁に記載された従来の零相電流検出装置を第６
図に示す。

図において、環状鉄心（２）は三相配電１！　（ｌａ）
　（ｌｂ）（ｌｃ）を包囲するように設けられ、また環
状鉄心■には二次巻線Ｏ）が設けられている。二次巻線
（３）には二次負担（イ）が接続されている。

定常時においては、三相配電ＩＩ　（ｌａ）　（ｌｂ）
　（ｔｅｌの各相を流れる電流はそれぞれ事故による成
分を含まず、等しい振幅の正相分と逆相分からなる交流
のみが流れる。環状鉄心（２）の中の磁界は各相に流れ
る電流によってそれぞれ誘起される磁界の合成により結
果的に零となる。その結果、二次巻線β）には電流は流
れず二次負担（イ）は動作しない。

一方、三相配電！　（ｌａ）　（Ｉｂ）　（ｌｃ）のい
ずれかに地絡事故が発生すると、各相に流れる電流を合
成しても零にはならず零相電流が流れる。零相電流が流
れると、環状鉄心（２）に磁界が誘起され、二次巻線（
３）に零相電流に対応した二次電流が流れる。二次巻線
（３）に流れる二次電流により二次負担４が作動し、三
和配を線（ｌａ）　（Ｉｂ）　（Ｉｃ）はｔ源から切離
され事故の拡大を防止する。

〔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
るだけ限定するため、零相電流検出装置を変電所構内ば
かりでなく屋外の配電柱等にも設置することが望ましい
。

ところが、従来の零相電流検出装置は三相配電線（ｌａ
）　（ｌｂ）　（Ｉｃ）を−括して包囲する環状鉄心■
を用いているので、絶縁確保のためこの鉄心が大形化し
、特にこの傾向は配電電圧の増大とともに諷著となり、
架空の電線等に対して使用するのは不適当であること、
および落雷等により事故が拡大するという問題点を有し
ていた。

また、各相ごとに電流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、電流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流が流れて保
護回路が誤動作するとｂ）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
高精度の零相電流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
明に係る零相電流検出装置は、交流電路の各相ごとに設
けられ、各相の電流を光信号の形態で検出する計測手段
、この計測手段からの光信号を加算した後電気信号に変
換し零相電流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
したものである。

この場合、光ファイバ等が光信号の伝送を行い同時に電
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。

今、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流成分が含まれること
になる。

そして、第１σ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、上記両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
けの零相電流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１の演算手段の出力から除
かれることになる。

従って、実際の交流電路に零相電流が流れていない場合
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
て実際に零相電流が流れたとすると、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
設定値を越えることになり、第２の記憶手段のデータ更
新は所定の周期の間行われない、従って、この期間、第
１ないし第３の演算手段は実際に流れた零相電流成分に
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流検出装置は、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、零相電流の検出を上記第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。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の一実施例による零相電流検出装置の
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（Ｉａ）　（ｌｂ）　（
ｌｃ）にはそれぞれ環状鉄心（２ａ）　（２ｂ）　（２
ｃ）が設けられている。

そして、各環状鉄心（２ａ）　（２ｂ）　（２ｃ）の空
隙には、光磁界センサ（５ａ＞　（５ｂ）　（５ｃ）が
設けられている。各光磁界センサ（５ａ＞　（５ｂ）　
（５ｃ）にはそれぞれ光ファイバ（７ａ）　（７ｂ）　
（７ｃ）を介して、発光素子（６ａ）　（６ｂ）　（６
ｃ）および加算手段としての光加算器（５）、受光素子
（９）が接続されている。従って、配電線（ｌａ）等と
本検出装置が設置される大地との間の電気的絶縁は光フ
ァイバ（７ａ）等によって行われる。そして、環状鉄線
（２ａ）等、光磁界センサ（５ａ）等および光ファイバ
（７ａ）等により計測手段（１００）を構成している。

受光素子（９）の出力信号は信号処理回路（１０）に入
力され、さらに信号処理回路（ｌＯ）の出力信号は補正
演算回路（１１）に入力される。

環状鉄心（２ａ）等には、三相配電線（１ａ）等を流れ
る電流により、各電流に比例した磁界が誘起される。こ
の時、発光素子（６ａ）等から光ファイバ（７ａ）等を
介して光磁界センサ（５ａ）等に達した光は、環状鉄心
（２ａ）等の各空隙中の磁界に比例して変調を受ける。

ここで、光磁界センサ（５ａ）等は例えば偏光子、ファ
ラデー素子および検光子で構成される。偏光子で直線偏
光となった光が、ファラデー素子を通過する間に、ファ
ラデー素子の光の進行方向に印加された磁界に比例して
偏光面が回転し、検光子でこれが透過光量の変化に変調
される。変調された光は光磁界センサ（５ａ）等に印加
される磁界が零の時に透過する光量に交流の磁界に比例
する光量変化が重畳したものとなる。

光磁界センサ（５ａ）　（５ｂ）　（５ｃ）からの各相
光信号は、光ファイバ（７ａ）　（７ｂ）　（７ｃ）を
介して光加算器（ａ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（９）で光電変換され、
さらに、信号処理回路（ｌＯ）で適当な大きさの信号に
変換される。

ここで、光加算器日としては、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。

この場合、各相電流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
零相電流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、後述する補正演算回路（１１）に
よる効果と相俟って零相電流検出装置としての精度が大
幅に向上する。

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、その各相電流
を加算すると零となり光加算器６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
電流を加算しても零にならず零相電流が流れるため、光
加算器（８］の出力信号は零相電流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ことによ
り適切な配電線保護が図られる訳である。

しかし、一般に、光磁界センサ（５ａ）等は温度特性を
有しており、しかも個々の特性に差がある。

従って、三相配電＆１（Ｉａ）等の各電流と光磁界セン
サ（５ａ）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。また、信号処理回路（１
０）は、一般にホワイトノイズ等のノイズを有している
。このため信号処理回路（ｌＯ）からの出力信号は、三
相配電線に実際には零相電流が流れ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（ＩＩ）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（
１２）、ＲＡＭメモリーからなるメモリー（１３＞、　
（１４）・・・を有している。メモリー（１３）、　（
１４）・・・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、各光磁界センサの温度特性の差による零相電流
の誤差成分の変化は比較的績やかであり、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
相電流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（Ｉｆ）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流を確実に検出する。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。

ステップＳｌ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（１４）に初期値を記憶させる。

メモリー（１４）に記憶される各瞬時値データ群をＢ１
（ｊ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　（＋
）からＢ　（＋２）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Ｏ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、Ｂ３およびＢ５において初期値に
＝ｏ、１＝６０およびｊ＝１を設定する。

ステップＳ６において、信号処理回路（１０）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（１
３）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（１２）により処理され、第１の記憶手段（
メモリー［３）　）に記憶されているｊ番目のデータＡ
　（ｊ＞がら第２の記憶手段（メモリー（＋４）　）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、その結果と第１の減算値Ｃ（ｊ
）とすると Ｃｌ＝　Ａ　（Ｊ）−Ｂ　（ｊ） 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゜Ｂ９）
。

一般に計測手段の光磁界センサ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
電流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Ｓ！で初期化を行った直後の演算ス
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０となっ
ているので、Ｃ（ｊ）＝　Ａ　（ｊ）となり、実買上減
算されないが、後述するステップＳ１８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ことになる。

次に、マイクロプロセッサ（１２）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５ＩＯ）　、一般に信号処理回路（１０）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ことにより商用
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ことになる
。

次に、マイクロプロセッサ（１２）は出力手段として作
用し、二次負担（４）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５ｌｌ）　、この出力値りか
らは零相電流の大きさ、位相が得られるので、他の電圧
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（１２）
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ＳＩ３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（ｋ＝１）
、零相電流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０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Ｓ
１８にすすむ。

一度、ステップＳＩ８を通過するとカウンターにの値が
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Ｓ１４に進むが、ここでは、１
＝６０に初期化されているので（ステップＳ３）、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（２）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（
１４）　）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（１３）　’）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（２）を動作させるには、約１秒
間零相電流に相当する電流を出力すれば十分である。と
ころが、地絡事故による零相電流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
故による零相電流成分が含まれるので、ステップＳ７に
おいて実行される減算処理において、当該地絡事故によ
る零相電流成分が相殺されてしまう、そこで、例えば１
秒間零相電流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
よる零相電流成分を検出してから１秒、すなわち交流６
０Ｈｚ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Ｓ１３の判別がイエスとなり
ステップ３１８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ＳＪ３の判別がノーになるとマ
イクロプロセッサ（１２）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（１３）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（１４）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
（１２）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（４）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、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（１４））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（１３）
　）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Ｓ１８．５２２）　。

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ｔ！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、Ｓ１５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　ｌ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
って零相電流を検出するようにしているので、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
。

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、イク口
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（１３）および（１４）に記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
するこ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流検出後、零相電流に相
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（４）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＜１１）および信号処理回路（１０）を
全てマイクロプロセッサで構成してもよい。

次に、この発明に係る零相電流検出装置の計測手段の別
の実施例を第４図に示す。

環状鉄心（２ａ）　（２ｂ）　（２ｃ）の一部にそれぞ
れ巻線（１５ａ）　（１５ｂ）　（１５ｃ）が巻回され
ているにれら巻線（＋５＆）等の両端には抵抗器（１６
ａ）　（１６ｂ）　（１６ｃ）が接続され、更に各抵抗
器（１６ａ）等の電圧を計測するためのボッゲルス効果
を用いた光電圧センサ（＋７＆）（１７ｂ）　（１７ｃ
）が設けられている。この実施例においては、三相配電
線（ｌａ）　（ｌｂ）　（ｌｃ）の−次側電流に比例し
た二次側電流を巻線（１５ａ）等により取得している。

これら二次側電流を抵抗器（１６ａ）等により電圧に変
換し、光電圧センサ（１７ａ）等によって検出する。

計測手段の更に別の実施例を第５図に示す０図において
、ファラデー効果を用いた光磁界センサ（１８ａ）　（
１８ｂ）（１８ｃ）を環状に構成し、各環状中心部に＝
相反ｔ１１　（ｌａ）　（ｌｂ）　（ｌｃ）を包囲する
ようニシテいる。この場合、光ファイバ（７ａ）　（７
ｂ）　（７ｃ）を介して入射した光は、三相配電線＜ｌ
ａ）等を巡回して再び光ファイバ（７ａ）等を介して光
加算器（へ）そして受光素子（９）に入力される。した
がって、各光磁界センサ（１８ａ）等は内部で巡回して
反射を繰り返すようになっている。

〔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流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
る零相電流成分の異常を確実に検出し適確な保護動作等
が確保される。

さらに、各相の電流を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
の分零相電流成分誤差が低減する。

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流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。

【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流検出装置の
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ト、第４図および
第５図はそれぞれ他の実施例による計測手段の構成を示
す図、第６図は従来の零相電流検出装置を示す図である
。 図において、（ｌａ）等は交流電路としての三相配電線
、（２ａ）等は環状鉄心、（２）は負担手段としての二
次負担、（５ａ）等は光磁界センサ、（６ａ）等は発光
素子、（７ａ）等は光ファイバ、８は加算手段としての
先細算器、（９）は受光素子、（１１）は補正演算回路
、（１２）は各演算手段としてのマイクロプロセッサ、
（１３）　（１４）は各記憶手段としてのメモリー、（
＋００）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。 代理人　弁理士　　大　岩　増　雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電流を光
   信号の形態で検出する計測手段、この計測手段からの光
   信号を加算した後電気信号に変換し零相電流成分として
   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流検出装置。
2. （２）交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電流を光
   信号の形態で検出する計測手段、この計測手段からの光
   信号を加算した後電気信号に変換し零相電流成分として
   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流
   検出装置。