JP5420598B2 - 直流地絡検出装置および地絡回路判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、直流地絡検出装置および地絡回路判定装置に関する。

直流電源を備えた直流回路における地絡事故の検出には、一般に、直流制御回路地絡継電器６４Ｄ（以下、直流地絡検出装置と称する）が用いられている。
直流地絡検出装置は、例えば、グランドに対する正側母線および負側母線の電圧を検出し、これらの電圧のバランスの崩れ具合に基づいて地絡の度合いを検出することができる。例えば、特許文献１の図４では、上記正側および負側の電圧をそれぞれ分圧抵抗を用いて検出し、それらの差電圧と基準電圧との比較結果に基づいて地絡事故を検出する直流地絡検出装置が開示されている。
また、直流地絡検出装置は、例えば、正側母線および負側母線の間に直列に接続された２個の抵抗の接続点とグランドとの間の接地線に流れる電流を検出し、当該電流に基づいて地絡の度合いを検出することもできる。例えば、特許文献２の図２や特許文献３の図１１では、上記接地線に流れる電流を電流検出抵抗や計器用変流器を用いて検出し、当該電流に基づいて地絡事故を検出する直流地絡検出装置が開示されている。
このようにして、正側および負側の電圧のバランスの崩れ具合や接地線に流れる電流に基づいて直流回路における地絡事故を検出することができる。

特開平７−１７７６４６号公報 特開平９−６１４８４号公報 特開２０１０−１８７５１３号公報

ところで、発変電所内に設置された遮断器などの数多くの機器が接続された直流回路における直流電源の更新（取り替え）は、無停電で（機器に対する直流電源の供給を維持したまま）行う必要がある場合も多い。この場合、既設の直流電源を備えた直流回路のほかに、新設の直流電源を備えた直流回路を用意し、機器の接続を一旦ループ状にしながら、機器の接続先の直流電源を切り替えることとなる。

上記のような直流電源の切り替えの際、例えば図７に示すように、直流回路＃１および＃２にそれぞれ直流地絡検出装置１ｃを設けた場合、両回路が電気的に絶縁（例えば絶縁抵抗数百ｋΩ以上）されている間は、両回路における地絡事故をそれぞれ検出することができる。しかしながら、切り替えの過程において、短破線の矢印ＡＣ間またはＤＦ間の何れか一方のみを接続すると、正側および負側の電圧のバランスが崩れ、両回路の直流地絡検出装置１ｃがともに誤動作してしまう。また、ＡＣ間およびＤＦ間の両方を接続すると、両回路の直流地絡検出装置１ｃが備える母線間の抵抗１１および１２が並列に接続され、地絡事故の検出感度が低下してしまい、誤不動作となる場合もあり得る。

一方、直流電源Ｄ１およびＤ２の電圧が等しい場合には、例えば図８に示すように、直流回路＃１のみに直流地絡検出装置１ｃを設け、正側および負側の母線同士を接続して、両回路における地絡事故を正常に検出することができる。しかしながら、この場合であっても、直流回路の正極側または負極側の何れで地絡事故が発生したかを判定することはできるものの、何れの直流回路で地絡事故が発生したかを判定することはできない。さらに、正側および負側の母線同士を接続している間は、一方の直流回路で発生した地絡事故の影響が他方の直流回路にも波及することとなる。

前述した課題を解決する主たる本発明は、第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの一方の母線に接続される第１の端子と、前記第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの他方の母線に接続される第２の端子と、前記第１の端子と前記第２の端子との間に直列に接続された第１および第２の電圧検出素子と、前記第１の電圧検出素子と前記第２の電圧検出素子との接続点をグランドに接続するための第３の端子と、ｎ個（ｎは自然数）の第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記一方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第４の端子と、前記第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記他方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第５の端子と、前記第１の端子と前記第４の端子とをそれぞれ容量結合するｎ個のコンデンサと、前記第２の端子と前記第５の端子との間の電路をそれぞれ開閉するｎ個の接点と、前記第１および第２の電圧検出素子によって検出される電圧、および前記接続点と前記第３の端子との間に流れる電流の少なくとも一方に基づいて、前記第１の直流電源を含む第１の直流回路または前記第２の直流電源をそれぞれ含むｎ個の第２の直流回路で地絡事故が発生したか否かを判定する地絡判定部と、前記接点がいずれも閉極した状態で、前記地絡事故が発生したと前記地絡判定部が判定した場合に、前記接点を順次開極して、前記接点の開閉状態ごとの前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路を判定する地絡回路判定部と、を有することを特徴とする直流地絡検出装置である。

また、前述した課題を解決するその他の主たる本発明は、第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの一方の母線に接続される第１の端子と、前記第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの他方の母線に接続される第２の端子と、前記第１の端子と前記第２の端子との間に直列に接続された第１および第２の電圧検出素子と、前記第１の電圧検出素子と前記第２の電圧検出素子との接続点をグランドに接続するための第３の端子と、前記第１および第２の電圧検出素子によって検出される電圧、および前記接続点と前記第３の端子との間に流れる電流の少なくとも一方に基づいて、前記第１の直流電源を含む第１の直流回路で地絡事故が発生したか否かを判定する地絡判定部と、を有する直流地絡検出装置とともに用いられる地絡回路判定装置であって、ｎ個の第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記一方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第４の端子と、前記第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記他方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第５の端子と、前記第１の直流電源の前記一方の母線に接続される第６の端子と、前記第１の直流電源の前記他方の母線に接続される第７の端子と、前記第６の端子と前記第４の端子とをそれぞれ容量結合するｎ個のコンデンサと、前記第７の端子と前記第５の端子との間の電路をそれぞれ開閉するｎ個の接点と、前記接点がいずれも閉極した状態で、前記地絡判定部によって前記地絡事故が発生したと判定される場合に、前記接点を順次開極して、前記接点の開閉状態ごとの、前記第４ないし第７の端子の少なくとも１つの電圧または前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路を判定する地絡回路判定部と、を有することを特徴とする地絡回路判定装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、複数の直流回路のうち、地絡事故が発生した直流回路を判定することができる。

本発明の一実施形態における直流地絡検出装置の構成、および各端子の接続状態を示す回路ブロック図である。 本発明の一実施形態において、直流回路＃３の正極側で地絡事故が発生した場合の動作を説明する図である。 地絡回路判定部１４ａの動作を説明するフローチャートである。 直流地絡検出装置の他の構成例を示す回路ブロック図である。 地絡回路判定部１４ｂの動作を説明するフローチャートである。 一般的な直流地絡検出装置を用いて地絡回路および地絡母線を判定する方法を説明する図である。 ２つの直流回路にそれぞれ一般的な直流地絡検出装置を設けた場合の直流地絡検出装置の動作を説明する図である。 ２つの直流回路の一方のみに一般的な直流地絡検出装置を設けた場合の直流地絡検出装置の動作を説明する図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝直流地絡検出装置の構成＝＝＝
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態における直流地絡検出装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、一例として、直流地絡検出装置は、４つの直流回路における地絡事故を検出するとともに、地絡事故が発生した直流回路および母線（以下、それぞれ地絡回路および地絡母線と称する）を判定するものとする。

図１に示されている直流地絡検出装置１ａは、端子２１ないし２３、４２ないし４４、および５２ないし５４を備え、電圧検出素子１１、１２、地絡判定部１３、地絡回路判定部１４ａ、抵抗Ｒ２ないしＲ４、コンデンサＣ２ないしＣ４、ヒューズＦ２ないしＦ４、および接点Ｂ２ないしＢ４を含んで構成されている。

（第１の）電圧検出素子１１および（第２の）電圧検出素子１２は、例えばインピーダンスが１２ｋΩ程度の抵抗であり、端子２１および２２間に直列に接続されている。また、電圧検出素子１１および１２の接続点Ｏは、端子２３に接続されている。

抵抗Ｒ２ないしＲ４は、例えば５Ω程度の低インピーダンスの抵抗である。また、コンデンサＣ２ないしＣ４は、例えば１００μＦ程度の無極性のコンデンサである。そして、抵抗Ｒ２ないしＲ４とコンデンサＣ２ないしＣ４とは、それぞれ直列に接続され、これらの直列回路は、端子２１と端子４２ないし４４との間にそれぞれ接続されている。

ヒューズＦ２ないしＦ４は、例えば遮断電流が７．５Ａないし１０Ａ程度の電力ヒューズである。また、接点Ｂ２ないしＢ４は、例えばリレーやスイッチなどのｂ接点であり、通常時には閉極している（ノーマルクローズ）。そして、ヒューズＦ２ないしＦ４と接点Ｂ２ないしＢ４とは、それぞれ直列に接続され、これらの直列回路は、端子２２と端子５２ないし５４との間にそれぞれ接続されている。

地絡判定部１３には、電圧検出素子１１および１２によってそれぞれ検出される電圧Ｖ１およびＶ２、および接続点Ｏと端子２３との間に流れる電流Ｉの少なくとも一方が入力される。また、地絡判定部１３から出力される地絡判定信号ＧＦは、地絡回路判定部１４ａに入力されている。そして、地絡回路判定部１４ａからは、接点Ｂ２ないしＢ４をそれぞれ開閉制御するための制御信号Ｓ２ないしＳ４が出力されている。

＝＝＝地絡回路および地絡母線の判定方法＝＝＝
以下、図１ないし図３を適宜参照して、本実施形態における直流地絡検出装置を用いた地絡回路および地絡母線の判定方法について説明する。

図１は、直流地絡検出装置１ａを用いて、４つの直流回路＃１ないし＃４における地絡事故を検出するとともに、地絡回路および地絡母線を判定する場合における、直流地絡検出装置１ａの各端子の接続状態を示している。

直流回路＃１（第１の直流回路）は、直流電源Ｄ１（第１の直流電源）、直流電源Ｄ１の正極に接続された正側母線Ｐ１、および直流電源Ｄ１の負極に接続された負側母線Ｎ１を備えている。また、同様に、直流回路＃２ないし＃４（第２の直流回路）は、それぞれ、直流電源Ｄ２ないしＤ４（第２の直流電源）、正側母線Ｐ２ないしＰ４、および負側母線Ｎ２ないしＮ４を備えている。

図１に示すように、端子２１（第１の端子）は、直流回路＃１の正側母線Ｐ１（一方の母線）に接続され、端子２２（第２の端子）は、直流回路＃１の負側母線Ｎ１（他方の母線）に接続される。また、同様に、端子４２ないし４４（第４の端子）は、それぞれ、直流回路＃２ないし＃４の正側母線Ｐ２ないしＰ４（一方の母線）に接続され、端子５２ないし５４（第５の端子）は、それぞれ、直流回路＃２ないし＃４の負側母線Ｎ２ないしＮ４（他方の母線）に接続される。さらに、端子２３（第３の端子）は、グランドに接続される。

このように接続することによって、直流回路＃１ないし＃４の負側母線は共通化されて同電位となり、正側母線間は容量結合される。そして、当該接続状態において、地絡判定部１３は、一般的な直流地絡検出装置１ｃと同様に、電圧Ｖ１およびＶ２、および電流Ｉの少なくとも一方に基づいて、直流回路＃１ないし＃４の何れかで地絡事故が発生したか否かを判定する。

ここで、いずれの直流回路でも地絡事故が発生していない場合、コンデンサＣ２ないしＣ４の両端には、それぞれ直流電源Ｄ１と直流電源Ｄ２ないしＤ４との差電圧が印加された状態となる。したがって、一般的な直流地絡検出装置１ｃを直流回路＃１の母線間のみに接続した場合と同様に、電圧Ｖ１およびＶ２のバランスがとれ、また、電流Ｉが流れないため、地絡判定部１３は、地絡事故が発生したと誤判定することはない。

また、直流回路＃１の正側母線Ｐ１または負側母線Ｎ１で地絡事故が発生した場合には、一般的な直流地絡検出装置１ｃと同様に動作するため、地絡判定部１３は、地絡事故が発生したと正常に判定することができる。さらに、直流回路＃１の負側母線Ｎ１と共通化された直流回路＃２ないし＃４の負側母線Ｎ２ないしＮ４の何れかで地絡事故が発生した場合も、地絡判定部１３は、地絡事故が発生したと正常に判定することができる。

一方、直流回路＃２ないし＃４の正側母線Ｐ２ないしＰ４の何れかで地絡事故が発生した場合、当該地絡事故が発生した正側母線と直流地絡検出装置１ａの端子２３との間は、地絡抵抗Ｒｇおよびグランドを介して接続される。そのため、電圧検出素子１２には、地絡抵抗Ｒｇに応じた電圧Ｖｇが印加されることとなる。また、電圧検出素子１１には、直流電源Ｄ１の電圧と電圧Ｖｇとの差電圧が印加されることとなる。

一例として、図２に示すように、直流回路＃３の正極側で地絡事故が発生した場合に、直流電源Ｄ１ないしＤ４の電圧をいずれもＶＤＣとし、地絡抵抗Ｒｇ＝０とすると、Ｖ１＝０、Ｖ２＝ＶＤＣとなる。したがって、地絡判定部１３は、電圧Ｖ１およびＶ２のバランスが崩れたこと、または、電流Ｉが流れたことを検出し、直流回路＃１ないし＃４の何れかで地絡事故が発生したと正常に判定することができる。さらに、地絡判定部１３は、電圧Ｖ１が低下し、電圧Ｖ２が上昇したことによって、当該地絡回路の正極側で地絡事故が発生したと判定することもできる。

このようにして、地絡判定部１３は、直流回路＃１ないし＃４のいずれの母線で地絡事故が発生した場合も、地絡事故が発生したと正常に判定することができ、いずれの母線でも地絡事故が発生していない場合に誤判定することもない。そして、地絡判定部１３は、当該判定結果を示す地絡判定信号ＧＦを出力する。本実施形態では、地絡判定信号ＧＦは、一例として、地絡事故が発生していないと判定した場合にＧＦ＝０となり、直流回路の正極側および負極側で地絡事故が発生したと判定した場合にそれぞれＧＦ＝１および２となるものとする。

なお、低インピーダンスの抵抗Ｒ２ないしＲ４は、直流電源の更新作業などで２つの直流回路の正側母線間をループ状に接続した際にコンデンサＣ２ないしＣ４が放電されることによって流れるサージ電流を抑制する目的で設けられている。

また、ヒューズＦ２ないしＦ４は、例えば正側母線Ｐ１および負側母線Ｎ２間のように、２つの直流回路の間で異極間の短絡事故が発生した場合に、両回路の負側母線間を切り離し、短絡電流を遮断する目的で設けられている。したがって、ヒューズＦ２ないしＦ４には、通常の機器の操作で流れる制御電流よりも遮断電流が若干大きいものが用いられる。ここで、通常の制御電流は、一般に５Ａ程度以下であるため、前述したように、ヒューズＦ２ないしＦ４として、例えば遮断電流が７．５Ａないし１０Ａ程度の電力ヒューズが用いられる。

地絡回路判定部１４ａは、地絡判定信号ＧＦに基づいて地絡回路および地絡母線を判定する。ここで、図３は、地絡回路判定部１４ａのより具体的な動作を示している。なお、本実施形態において、接点Ｂ２ないしＢ４は、それぞれ、制御信号Ｓ２ないしＳ４がロー・レベル（Ｌ）の間（通常時）は閉極しており、制御信号Ｓ２ないしＳ４がハイ・レベル（Ｈ）となると開極するものとする。また、以下においては、ＧＦ＝１となる直流回路の正極側における地絡事故をＰ地絡と称し、ＧＦ＝２となる直流回路の負極側における地絡事故をＮ地絡と称することとする。

地絡回路判定部１４ａは、地絡判定部１３によって地絡事故が発生したと判定され、ＧＦ＝１（Ｐ地絡）または２（Ｎ地絡）となると（Ｓ１０１）、まず、制御信号Ｓ２をハイ・レベルとして接点Ｂ２を開極し、直流回路＃２を他の直流回路から切り離す（Ｓ１０２）。そして、この状態で、地絡判定部１３によって地絡事故が発生していないと判定され、ＧＦ＝０となった場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）には、直流回路＃２の正側母線Ｐ２（Ｐ地絡の場合）または負側母線Ｎ２（Ｎ地絡の場合）を地絡母線と判定し（Ｓ１０４）、判定処理を終了する（Ｓ１１３）。

また、直流回路＃２を切り離してもＧＦ≠０のままである場合（Ｓ１０３：ＮＯ）には、地絡回路判定部１４ａは、制御信号Ｓ２をロー・レベルとして接点Ｂ２を閉極するとともに、制御信号Ｓ３をハイ・レベルとして接点Ｂ３を開極し、直流回路＃３を他の直流回路から切り離す（Ｓ１０５）。そして、この状態で、地絡判定部１３によって地絡事故が発生していないと判定され、ＧＦ＝０となった場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）には、直流回路＃３の正側母線Ｐ３（Ｐ地絡の場合）または負側母線Ｎ３（Ｎ地絡の場合）を地絡母線と判定し（Ｓ１０７）、判定処理を終了する（Ｓ１１３）。

さらに、直流回路＃３を切り離してもＧＦ≠０のままである場合（Ｓ１０６：ＮＯ）には、地絡回路判定部１４ａは、制御信号Ｓ３をロー・レベルとして接点Ｂ３を閉極するとともに、制御信号Ｓ４をハイ・レベルとして接点Ｂ４を開極し、直流回路＃４を他の直流回路から切り離す（Ｓ１０８）。そして、この状態で、地絡判定部１３によって地絡事故が発生していないと判定され、ＧＦ＝０となった場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）には、直流回路＃４の正側母線Ｐ４（Ｐ地絡の場合）または負側母線Ｎ４（Ｎ地絡の場合）を地絡母線と判定し（Ｓ１１０）、判定処理を終了する（Ｓ１１３）。

一方、直流回路＃４を切り離してもＧＦ≠０のままである場合（Ｓ１０９：ＮＯ）には、地絡回路判定部１４ａは、直流回路＃１の正側母線Ｐ１（Ｐ地絡の場合）または負側母線Ｎ１（Ｎ地絡の場合）を地絡母線と判定する（Ｓ１１１）。そして、制御信号Ｓ２およびＳ３をハイ・レベルとして接点Ｂ２およびＢ３をいずれも開極し、すべての直流回路を互いに他の直流回路から切り離し（Ｓ１１２）、判定処理を終了する（Ｓ１１３）。

このようにして、地絡回路判定部１４ａは、接点Ｂ２ないしＢ４がいずれも閉極した通常時の状態で、地絡判定部１３によって地絡事故が発生したと判定されると、接点Ｂ２ないしＢ４を順次開極し、直流回路＃２ないし＃４を順に切り離す。そして、何れかの直流回路を切り離した状態で、地絡判定部１３によって地絡事故が発生していないと判定された場合には、当該切り離した直流回路を地絡回路と判定し、さらに切り離す前の地絡判定信号ＧＦに基づいて地絡母線を判定する。一方、いずれの直流回路を切り離しても地絡判定部１３によって地絡事故が発生したと判定された場合には、直流回路＃１を地絡回路と判定する。

＝＝＝直流地絡検出装置の他の構成例＝＝＝
上記実施形態では、地絡回路判定部１４ａは、直流回路＃２ないし＃４の何れかを地絡回路と判定した場合には、当該地絡回路と判定した直流回路を他の直流回路から切り離した状態で判定処理を終了している。したがって、何れかの直流回路で発生した地絡事故の影響が他の直流回路に波及するのを防止することができる。そして、直流地絡検出装置１ａは、直流回路＃２ないし＃４の何れかを切り離した後も他の直流回路における地絡事故を検出することができる。

また、地絡回路判定部１４ａは、直流回路＃１を地絡回路と判定した場合には、すべての直流回路を互いに他の直流回路から切り離すことによって、直流回路＃１で発生した地絡事故の影響が直流回路＃２ないし＃４に波及するのを防止している。しかしながら、この場合には、直流地絡検出装置１ａは、直流回路＃２ないし＃４における地絡事故を検出することができなくなる。

そこで、例えば図４に示すように、直流回路＃１を他の直流回路から切り離し、地絡判定部１３や地絡回路判定部１４ｂを動作させるための電源を供給するための接点Ｂ１１ないしＢ１３をさらに備えた直流地絡検出装置１ｂを用いることによって、直流回路＃１を切り離した後も直流回路＃２ないし＃４における地絡事故を検出することができるようになる。

地絡回路判定部１４ｂは、接点Ｂ１１およびＢ１２と接点Ｂ１３とを相補的に開閉制御するための制御信号Ｓ１も出力している。そして、例えば図５に示すように、地絡回路判定部１４ｂは、直流回路＃１を地絡回路と判定した場合（Ｓ２０９：ＮＯ、Ｓ２１１）には、直流回路＃１を他の直流回路から切り離し、直流地絡検出装置１ｂの電源が直流回路＃２から供給されるように切り替えたうえで（Ｓ２１２）、判定処理を終了する（Ｓ２１３）。

なお、図５においては、地絡回路判定部１４ａの場合と同様に、直流回路＃２ないし＃４を順に切り離して地絡回路および地絡母線を判定しているが、これに限定されるものではない。地絡回路判定部１４ｂは、直流回路＃１ないし＃４のうち任意の３つを順に切り離して地絡回路および地絡母線を判定することができる。

＝＝＝地絡回路および地絡母線の他の判定方法＝＝＝
上記実施形態では、一般的な直流地絡検出装置１ｃに対して、直流電源の個数に応じた個数の抵抗、コンデンサ、ヒューズ、および接点と、さらに地絡回路判定部１４ａ（１４ｂ）とが追加された直流地絡検出装置１ａ（１ｂ）を用いて、地絡回路および地絡母線の判定を行っているが、これに限定されるものではない。例えば図６に示すように、一般的な直流地絡検出装置１ｃとともに、当該追加された構成要素を含む地絡回路判定装置１０を用いて、地絡回路および地絡母線を判定することもできる。

地絡回路判定装置１０は、端子４１および５１をさらに備えている。そして、端子４１（第６の端子）は、直流回路＃１の正側母線Ｐ１に接続されて直流地絡検出装置１ｃの端子２１と同電位となり、端子５１（第７の端子）は、直流回路＃１の正側母線Ｎ１に接続されて直流地絡検出装置１ｃの端子２２と同電位となる。

なお、図６においては、直流地絡検出装置１ａの場合と同様に、地絡回路判定部１４ａは、地絡判定信号ＧＦに基づいて地絡回路および地絡母線を判定しているが、これに限定されるものではない。地絡回路判定装置１０の端子４１および５１は、それぞれ直流地絡検出装置１ｃの端子２１および２２と同電位となっており、さらに、通常時の状態で、端子４２ないし４４は端子４１と略同電位となり、端子５２ないし５４は端子５１と略同電位となる。したがって、地絡回路判定部１４ａは、地絡回路判定装置１０の各端子の電圧（Ｖｐ１ないしＶｐ４、Ｖｎ１ないしＶｎ４）に基づいて、地絡回路および地絡母線を判定することもできる。

前述したように、直流地絡検出装置１ａにおいて、ｎ個（ｎ＝３）の直流電源＃２ないし＃４の正側母線Ｐ２ないしＰ４をそれぞれコンデンサＣ２ないしＣ４を介して直流回路＃１の正側母線Ｐ１と容量結合するとともに、直流電源＃２ないし＃４の負側母線Ｎ２ないしＮ４をそれぞれ接点Ｂ２ないしＢ４を介して直流回路＃１の負側母線Ｎ１と共通化し、接点Ｂ２ないしＢ４がいずれも閉極した通常時の状態で、地絡事故が発生したと地絡判定部１３が判定した場合に、接点Ｂ２ないしＢ４を順次開極し、直流回路＃２ないし＃４を順に切り離すことによって、地絡回路判定部１４ａは、接点Ｂ２ないしＢ４の開閉状態ごとの地絡判定信号ＧＦに基づいて地絡回路を判定することができる。

また、端子２１と端子４２ないし４４との間に、それぞれコンデンサＣ２ないしＣ４と直列に接続された低インピーダンスの抵抗Ｒ２ないしＲ４をさらに備えることによって、２つの直流回路の正側母線間をループ状に接続する際に流れるサージ電流（コンデンサＣ２ないしＣ４の放電電流）を抑制することができる。

また、端子２２と端子５２ないし５４との間に、それぞれ接点Ｂ２ないしＢ４と直列に接続されたヒューズＦ２ないしＦ４をさらに備えることによって、２つの直流回路の間で異極間の短絡事故が発生した場合に、両回路の負側母線間を切り離し、短絡電流を遮断することができる。

また、Ｐ地絡またはＮ地絡の判定結果も示す地絡判定信号ＧＦを地絡判定部１３から出力することによって、地絡判定信号ＧＦに基づいて地絡回路および地絡母線を判定することができる。

また、前述したように、地絡回路判定装置１０において、直流回路＃１の正側母線Ｐ１と直流電源＃２ないし＃４の正側母線Ｐ２ないしＰ４とをそれぞれ容量結合するコンデンサＣ２ないしＣ４、直流回路＃１の負側母線Ｎ１と直流電源＃２ないし＃４の負側母線Ｎ２ないしＮ４との間の電路をそれぞれ開閉する接点Ｂ２ないしＢ４を備えることによって、一般的な直流地絡検出装置１ｃとともに用いて地絡回路を判定することができる。

また、端子４１と端子４２ないし４４との間に、それぞれコンデンサＣ２ないしＣ４と直列に接続された低インピーダンスの抵抗Ｒ２ないしＲ４をさらに備えることによって、２つの直流回路の正側母線間をループ状に接続する際に流れるサージ電流を抑制することができる。

また、端子５１と端子５２ないし５４との間に、それぞれ接点Ｂ２ないしＢ４と直列に接続されたヒューズＦ２ないしＦ４をさらに備えることによって、２つの直流回路の間で異極間の短絡事故が発生した場合に、両回路の負側母線間を切り離し、短絡電流を遮断することができる。

また、地絡回路判定装置１０の地絡回路判定部１４ａは、一般的な直流地絡検出装置１ｃの地絡判定部１３から出力される地絡判定信号ＧＦに基づいて、地絡回路および地絡母線を判定することができるとともに、各端子の電圧Ｖｐ１ないしＶｐ４、およびＶｎ１ないしＶｎ４の少なくとも１つに基づいて、地絡回路および地絡母線を判定することもできる。

なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

上記実施形態では、直流回路＃１ないし＃４の正側母線間を容量結合しているが、これに限定されるものではない。上記実施形態とは反対に、直流回路＃１ないし＃４の負側母線間を抵抗Ｒ２ないしＲ４、およびコンデンサＣ２ないしＣ４を介して接続するとともに、正側母線間をヒューズＦ２ないしＦ４、および接点Ｂ２ないしＢ４を介して接続してもよい。

１ａ〜１ｃ 直流地絡検出装置
１０ 地絡回路判定装置
１１、１２ 電圧検出素子（抵抗）
１３ 地絡判定部
１４ａ、１４ｂ 地絡回路判定部
２１〜２３、４１〜４４、５１〜５４ 端子
Ｄ１〜Ｄ４ 直流電源
Ｐ１〜Ｐ４ 正側母線
Ｎ１〜Ｎ４ 負側母線
Ｒ２〜Ｒ４ 抵抗
Ｃ２〜Ｃ４ コンデンサ
Ｆ２〜Ｆ４ ヒューズ
Ｂ２〜Ｂ４、Ｂ１１〜Ｂ１３ 接点

Claims (8)

1. 第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの一方の母線に接続される第１の端子と、
   前記第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの他方の母線に接続される第２の端子と、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間に直列に接続された第１および第２の電圧検出素子と、
   前記第１の電圧検出素子と前記第２の電圧検出素子との接続点をグランドに接続するための第３の端子と、
   ｎ個（ｎは自然数）の第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記一方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第４の端子と、
   前記第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記他方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第５の端子と、
   前記第１の端子と前記第４の端子とをそれぞれ容量結合するｎ個のコンデンサと、
   前記第２の端子と前記第５の端子との間の電路をそれぞれ開閉するｎ個の接点と、
   前記第１および第２の電圧検出素子によって検出される電圧、および前記接続点と前記第３の端子との間に流れる電流の少なくとも一方に基づいて、前記第１の直流電源を含む第１の直流回路または前記第２の直流電源をそれぞれ含むｎ個の第２の直流回路で地絡事故が発生したか否かを判定する地絡判定部と、
   前記接点がいずれも閉極した状態で、前記地絡事故が発生したと前記地絡判定部が判定した場合に、前記接点を順次開極して、前記接点の開閉状態ごとの前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路を判定する地絡回路判定部と、
   を有することを特徴とする直流地絡検出装置。
2. 前記第１の端子と前記第４の端子との間に、前記コンデンサとそれぞれ直列に接続されたｎ個の抵抗をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の直流地絡検出装置。
3. 前記第２の端子と前記第５の端子との間に、前記接点とそれぞれ直列に接続されたｎ個のヒューズをさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直流地絡検出装置。
4. 前記地絡判定部は、前記第１の直流回路または前記第２の直流回路において、正極側または負極側の何れで前記地絡事故が発生したかをさらに判定し、
   前記地絡回路判定部は、前記接点の開閉状態ごとの前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路の母線を判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の直流地絡検出装置。
5. 第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの一方の母線に接続される第１の端子と、
   前記第１の直流電源の正側母線または負側母線のうちの他方の母線に接続される第２の端子と、
   前記第１の端子と前記第２の端子との間に直列に接続された第１および第２の電圧検出素子と、
   前記第１の電圧検出素子と前記第２の電圧検出素子との接続点をグランドに接続するための第３の端子と、
   前記第１および第２の電圧検出素子によって検出される電圧、および前記接続点と前記第３の端子との間に流れる電流の少なくとも一方に基づいて、前記第１の直流電源を含む第１の直流回路で地絡事故が発生したか否かを判定する地絡判定部と、
   を有する直流地絡検出装置とともに用いられる地絡回路判定装置であって、
   ｎ個（ｎは自然数）の第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記一方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第４の端子と、
   前記第２の直流電源の正側母線または負側母線のうちの前記他方の母線にそれぞれ接続されるｎ個の第５の端子と、
   前記第１の直流電源の前記一方の母線に接続される第６の端子と、
   前記第１の直流電源の前記他方の母線に接続される第７の端子と、
   前記第６の端子と前記第４の端子とをそれぞれ容量結合するｎ個のコンデンサと、
   前記第７の端子と前記第５の端子との間の電路をそれぞれ開閉するｎ個の接点と、
   前記接点がいずれも閉極した状態で、前記地絡判定部によって前記地絡事故が発生したと判定される場合に、前記接点を順次開極して、前記接点の開閉状態ごとの、前記第４ないし第７の端子の少なくとも１つの電圧または前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路を判定する地絡回路判定部と、
   を有することを特徴とする地絡回路判定装置。
6. 前記第６の端子と前記第４の端子との間に、前記コンデンサとそれぞれ直列に接続されたｎ個の抵抗をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の地絡回路判定装置。
7. 前記第７の端子と前記第５の端子との間に、前記接点とそれぞれ直列に接続されたｎ個のヒューズをさらに有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の地絡回路判定装置。
8. 前記地絡回路判定部は、前記接点の開閉状態ごとの、前記第４ないし第７の端子の少なくとも１つの電圧または前記地絡判定部の判定結果に基づいて、前記地絡事故が発生した直流回路の母線を判定することを特徴とする請求項５ないし請求項７の何れかに記載の地絡回路判定装置。

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