JP2000324679A - 低圧側電路地絡方向継電器 - Google Patents
低圧側電路地絡方向継電器Info
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧側巻線が共通接地される複数の高低圧変
圧器のどの低圧側電路が地絡したかを判定し、地絡した
低圧側電路の遮断器のみを作動させることができる低圧
側電路地絡方向継電器を提供することを課題とする。 【解決手段】 低圧側電路地絡方向継電器1は、低圧側
巻線がB種接地極に共通接地された高低圧変圧器Tr
1,Tr2のいずれかの低圧側電路が地絡した場合に、
接地母線EBL0を流れる地絡電流の位相と、各低圧側
巻線の所定接地点N,TEと接地母線EBL0との間に
接続された接地線EBL1,EBL2を流れる地絡電流
の位相とを比較することにより、地絡した低圧側電路を
判定する位相比較回路と、地絡と判定された低圧側電路
の遮断器を作動させる出力回路とを備えることである。
圧器のどの低圧側電路が地絡したかを判定し、地絡した
低圧側電路の遮断器のみを作動させることができる低圧
側電路地絡方向継電器を提供することを課題とする。 【解決手段】 低圧側電路地絡方向継電器1は、低圧側
巻線がB種接地極に共通接地された高低圧変圧器Tr
1,Tr2のいずれかの低圧側電路が地絡した場合に、
接地母線EBL0を流れる地絡電流の位相と、各低圧側
巻線の所定接地点N,TEと接地母線EBL0との間に
接続された接地線EBL1,EBL2を流れる地絡電流
の位相とを比較することにより、地絡した低圧側電路を
判定する位相比較回路と、地絡と判定された低圧側電路
の遮断器を作動させる出力回路とを備えることである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧側巻線がB種
接地極に共通接地された複数の高低圧変圧器のいずれか
の低圧側電路が地絡した場合、地絡した低圧側電路を検
出し、地絡した低圧側電路の遮断器を作動させる低圧側
電路地絡方向継電器に関する。
接地極に共通接地された複数の高低圧変圧器のいずれか
の低圧側電路が地絡した場合、地絡した低圧側電路を検
出し、地絡した低圧側電路の遮断器を作動させる低圧側
電路地絡方向継電器に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ビルディングや工場などの自家用電気設備として、例え
ば高圧側が6.6kv、低圧側が200vの3相3線式
高低圧変圧器や、高圧側が6.6kv、低圧側が200
v−100vの単相3線式高低圧変圧器などが設置され
ている。上記3相3線式高低圧変圧器や単相3線式高低
圧変圧器の場合、電気設備の技術基準の解釈第24条に
よれば、低圧側巻線の中性点もしくは低圧側巻線端子の
一つにB種接地工事(所定の接地抵抗値以下で、通常、
1需要家に1極だけ設けられる共通の接地極工事)を施
すことが義務付けられている。図5は、単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側巻線の中性点Nと、3相3線式
高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線端子の一つTEとが、
通常、1需要家に1極だけ設けられる共通のB種接地極
EBに接続されていることを模式的に示した電気回路図
である。
ビルディングや工場などの自家用電気設備として、例え
ば高圧側が6.6kv、低圧側が200vの3相3線式
高低圧変圧器や、高圧側が6.6kv、低圧側が200
v−100vの単相3線式高低圧変圧器などが設置され
ている。上記3相3線式高低圧変圧器や単相3線式高低
圧変圧器の場合、電気設備の技術基準の解釈第24条に
よれば、低圧側巻線の中性点もしくは低圧側巻線端子の
一つにB種接地工事(所定の接地抵抗値以下で、通常、
1需要家に1極だけ設けられる共通の接地極工事)を施
すことが義務付けられている。図5は、単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側巻線の中性点Nと、3相3線式
高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線端子の一つTEとが、
通常、1需要家に1極だけ設けられる共通のB種接地極
EBに接続されていることを模式的に示した電気回路図
である。
【0003】上記単相3線式高低圧変圧器Tr1や3相
3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路に接続されるケ
ーブルは、最近、長大になっており、更にコンデンサを
構成素子とするラインフィルタ等を内蔵した電子機器が
負荷として接続されることが多い。そのため、一般に、
低圧側電路の見かけ上の対地静電容量(浮遊容量)Cが
大きくなっている。
3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路に接続されるケ
ーブルは、最近、長大になっており、更にコンデンサを
構成素子とするラインフィルタ等を内蔵した電子機器が
負荷として接続されることが多い。そのため、一般に、
低圧側電路の見かけ上の対地静電容量(浮遊容量)Cが
大きくなっている。
【0004】上記のような低圧側電路において、図5に
示すように3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路
のケーブルが例えばD種接地(通常、電線管や制御盤、
操作盤などが接地される)された電線管に地絡した場
合、地絡点からの地絡電流は、破線で示すように地絡抵
抗R、電線管に接続されているD種接地線EDL、対地
静電容量(浮遊容量)C、単相3線式高低圧変圧器Tr
1の低圧側電路、B種接地線EBL、3相3線式高低圧
変圧器Tr2の低圧側電路で構成される閉回路で流れる
ため、上記地絡とは直接的に関係の無い単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側電路の地絡遮断器ELBが不要
に作動するという問題がある。
示すように3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路
のケーブルが例えばD種接地(通常、電線管や制御盤、
操作盤などが接地される)された電線管に地絡した場
合、地絡点からの地絡電流は、破線で示すように地絡抵
抗R、電線管に接続されているD種接地線EDL、対地
静電容量(浮遊容量)C、単相3線式高低圧変圧器Tr
1の低圧側電路、B種接地線EBL、3相3線式高低圧
変圧器Tr2の低圧側電路で構成される閉回路で流れる
ため、上記地絡とは直接的に関係の無い単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側電路の地絡遮断器ELBが不要
に作動するという問題がある。
【0005】このように単相3線式高低圧変圧器Tr1
及び3相3線式高低圧変圧器Tr2の共通接地極となる
B種接地極EBに各変圧器の低圧側巻線の中性点Nや低
圧側巻線端子TEが共通接続されているため、地絡した
高低圧変圧器の低圧側電路とは直接的に関係の無い地絡
遮断器ELBが作動することがあるという問題がある。
及び3相3線式高低圧変圧器Tr2の共通接地極となる
B種接地極EBに各変圧器の低圧側巻線の中性点Nや低
圧側巻線端子TEが共通接続されているため、地絡した
高低圧変圧器の低圧側電路とは直接的に関係の無い地絡
遮断器ELBが作動することがあるという問題がある。
【0006】そこで本発明では、低圧側巻線が共通接地
される複数の高低圧変圧器のどの低圧側電路が地絡した
かを検出し、地絡した低圧側電路の遮断器のみを作動さ
せることができる低圧側電路地絡方向継電器を提供する
ことを課題とする。
される複数の高低圧変圧器のどの低圧側電路が地絡した
かを検出し、地絡した低圧側電路の遮断器のみを作動さ
せることができる低圧側電路地絡方向継電器を提供する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、特許請求の
範囲に記載した低圧側電路地絡方向継電器により解決す
ることができる。請求項1に記載の低圧側電路地絡方向
継電器によれば、低圧側巻線が共通接地極に接地された
複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地絡した
場合、共通接地極に接続された接地母線を流れる地絡電
流の位相と、各接地線を流れる地絡電流の位相とを比較
することにより、どの高低圧変圧器の低圧側電路が地絡
したかを検出することができる。また、請求項2に記載
の低圧側電路地絡方向継電器によれば、地絡した低圧側
電路の遮断器のみを作動させることができ、地絡した低
圧側電路以外の遮断器の不要動作を避けることができ
る。
範囲に記載した低圧側電路地絡方向継電器により解決す
ることができる。請求項1に記載の低圧側電路地絡方向
継電器によれば、低圧側巻線が共通接地極に接地された
複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地絡した
場合、共通接地極に接続された接地母線を流れる地絡電
流の位相と、各接地線を流れる地絡電流の位相とを比較
することにより、どの高低圧変圧器の低圧側電路が地絡
したかを検出することができる。また、請求項2に記載
の低圧側電路地絡方向継電器によれば、地絡した低圧側
電路の遮断器のみを作動させることができ、地絡した低
圧側電路以外の遮断器の不要動作を避けることができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の
低圧側巻線の中性点N及び3相3線式高低圧変圧器Tr
2の低圧側巻線端子の一つTEを所定接地点とし、この
所定接地点とB種接地極(共通接地極)EBとが各接地
線EBL1,EBL2及び接地母線EBL0を介して接
続されていることを示した電気回路図である。図1に示
すように、接地母線EBL0を流れる地絡電流を検出す
るための電流検出器ZCT0、接地線EBL1を流れる
地絡電流を検出するための電流検出器ZCT1、及び接
地線EBL2を流れる地絡電流を検出するための電流検
出器ZCT2が設けられる。また、電流検出器ZCT
0、電流検出器ZCT1、及び電流検出器ZCT2の出
力端子は、単相3線式高低圧変圧器Tr1もしくは3相
3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路が地絡した場
合、地絡した低圧側電路の遮断器を作動させる低圧側電
路地絡方向継電器1に接続されている。
て説明する。図1は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の
低圧側巻線の中性点N及び3相3線式高低圧変圧器Tr
2の低圧側巻線端子の一つTEを所定接地点とし、この
所定接地点とB種接地極(共通接地極)EBとが各接地
線EBL1,EBL2及び接地母線EBL0を介して接
続されていることを示した電気回路図である。図1に示
すように、接地母線EBL0を流れる地絡電流を検出す
るための電流検出器ZCT0、接地線EBL1を流れる
地絡電流を検出するための電流検出器ZCT1、及び接
地線EBL2を流れる地絡電流を検出するための電流検
出器ZCT2が設けられる。また、電流検出器ZCT
0、電流検出器ZCT1、及び電流検出器ZCT2の出
力端子は、単相3線式高低圧変圧器Tr1もしくは3相
3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路が地絡した場
合、地絡した低圧側電路の遮断器を作動させる低圧側電
路地絡方向継電器1に接続されている。
【0009】図2は、低圧側電路地絡方向継電器1の構
成を示したブロック図である。図2に示すように、上記
電流検出器ZCT0は端子z1,z2間に接続され、電
流検出器ZCT1は端子z3,z4間に接続され、電流
検出器ZCT2は端子z5,z6間に接続される。
成を示したブロック図である。図2に示すように、上記
電流検出器ZCT0は端子z1,z2間に接続され、電
流検出器ZCT1は端子z3,z4間に接続され、電流
検出器ZCT2は端子z5,z6間に接続される。
【0010】端子z1,z2に接続された過入力保護回
路2a、端子z3,z4に接続された過入力保護回路2
b、及び端子z5,z6に接続された過入力保護回路2
cは、過大な電圧の入力を防止し、内部回路を電気的に
保護するための回路である。上記過入力保護回路2bに
接続された零相電流整定回路3a、及び過入力保護回路
2cに接続された零相電流整定回路3bは、前記電流検
出器ZCT1,ZCT2により検出された各地絡電流の
入力レンジを調整する回路である。零相電流整定回路3
aに接続されたフィルタ・増幅回路4b、過入力保護回
路2aに接続されたフィルタ・増幅回路4a、零相電流
整定回路3bに接続されたフィルタ・増幅回路4cは、
高調波、高周波成分を除去し、地絡電流の基本波成分を
増幅する回路である。
路2a、端子z3,z4に接続された過入力保護回路2
b、及び端子z5,z6に接続された過入力保護回路2
cは、過大な電圧の入力を防止し、内部回路を電気的に
保護するための回路である。上記過入力保護回路2bに
接続された零相電流整定回路3a、及び過入力保護回路
2cに接続された零相電流整定回路3bは、前記電流検
出器ZCT1,ZCT2により検出された各地絡電流の
入力レンジを調整する回路である。零相電流整定回路3
aに接続されたフィルタ・増幅回路4b、過入力保護回
路2aに接続されたフィルタ・増幅回路4a、零相電流
整定回路3bに接続されたフィルタ・増幅回路4cは、
高調波、高周波成分を除去し、地絡電流の基本波成分を
増幅する回路である。
【0011】フィルタ・増幅回路4bに接続された全波
整流回路5a、フィルタ・増幅回路4cに接続された全
波整流回路5bは、フィルタ・増幅回路4b,4cから
出力された交流波形を直流波形に変換する回路である。
フィルタ・増幅回路4aに接続された波形整形回路6
a、フィルタ・増幅回路4bに接続された波形整形回路
6b、フィルタ・増幅回路4cに接続された波形整形回
路6cは、フィルタ・増幅回路4a,4b,4cから出
力された各正弦波信号の0ボルトからの立ち上がり時に
パルス信号を出力する(後述の図3参照)回路である。
整流回路5a、フィルタ・増幅回路4cに接続された全
波整流回路5bは、フィルタ・増幅回路4b,4cから
出力された交流波形を直流波形に変換する回路である。
フィルタ・増幅回路4aに接続された波形整形回路6
a、フィルタ・増幅回路4bに接続された波形整形回路
6b、フィルタ・増幅回路4cに接続された波形整形回
路6cは、フィルタ・増幅回路4a,4b,4cから出
力された各正弦波信号の0ボルトからの立ち上がり時に
パルス信号を出力する(後述の図3参照)回路である。
【0012】全波整流回路5aに接続された平滑回路7
a、全波整流回路5bに接続された平滑回路7bは、全
波整流回路5a,5bから出力された直流波形のリップ
ルを除去する回路である。平滑回路7aに接続されたレ
ベル検出回路8a、平滑回路7bに接続されたレベル検
出回路8bは、平滑回路7a,7bから出力された各信
号の大きさ、即ち、前記電流検出器ZCT1,ZCT2
で検出された地絡電流が予め設定された基準値を超えて
いる場合、レベル検出信号を出力する回路である。
a、全波整流回路5bに接続された平滑回路7bは、全
波整流回路5a,5bから出力された直流波形のリップ
ルを除去する回路である。平滑回路7aに接続されたレ
ベル検出回路8a、平滑回路7bに接続されたレベル検
出回路8bは、平滑回路7a,7bから出力された各信
号の大きさ、即ち、前記電流検出器ZCT1,ZCT2
で検出された地絡電流が予め設定された基準値を超えて
いる場合、レベル検出信号を出力する回路である。
【0013】図3は、前記電流検出器ZCT0で検出さ
れた地絡電流の位相を基準とし、前記電流検出器ZCT
1,2で検出された地絡電流の位相が遅れているか、進
んでいるかを比較する位相比較回路9a,9bのタイミ
ングチャートである。尚、上記位相比較回路9a,9b
による位相比較の便宜上、図4に示すように電流検出器
ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流(2点鎖線で
示す波形)の位相を、例えばフィルタ・増幅回路4b,
4cの出力時点で予め180度ずらした実線で示す波形
に反転させておき、波形整形回路6b,6cに入力させ
る。
れた地絡電流の位相を基準とし、前記電流検出器ZCT
1,2で検出された地絡電流の位相が遅れているか、進
んでいるかを比較する位相比較回路9a,9bのタイミ
ングチャートである。尚、上記位相比較回路9a,9b
による位相比較の便宜上、図4に示すように電流検出器
ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流(2点鎖線で
示す波形)の位相を、例えばフィルタ・増幅回路4b,
4cの出力時点で予め180度ずらした実線で示す波形
に反転させておき、波形整形回路6b,6cに入力させ
る。
【0014】図3に示した位相比較回路9a,9bの位
相判定信号EVは、各位相比較回路9a,9b内部にお
ける信号であり、波形整形回路6aの出力パルス信号の
立ち上がりタイミングでオンになり、波形整形回路6b
又は波形整形回路6cの出力パルス信号の立ち上がりタ
イミングでオフになるように設定されている。そして、
電流検出器ZCT0で検出された地絡電流の位相に対し
て、 電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流
の位相が遅れている場合、位相判定信号EVのオン時間
は地絡電流の半周期の時間より短く、 電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流
の位相が進んでいる場合、位相判定信号EVのオン時間
は地絡電流の半周期の時間より長くなる。
相判定信号EVは、各位相比較回路9a,9b内部にお
ける信号であり、波形整形回路6aの出力パルス信号の
立ち上がりタイミングでオンになり、波形整形回路6b
又は波形整形回路6cの出力パルス信号の立ち上がりタ
イミングでオフになるように設定されている。そして、
電流検出器ZCT0で検出された地絡電流の位相に対し
て、 電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流
の位相が遅れている場合、位相判定信号EVのオン時間
は地絡電流の半周期の時間より短く、 電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流
の位相が進んでいる場合、位相判定信号EVのオン時間
は地絡電流の半周期の時間より長くなる。
【0015】上記のように、位相比較回路9a,9b
は、位相判定信号EVのオン時間と地絡電流の半周期の
時間とを比較することにより、電流検出器ZCT0で検
出された地絡電流の位相に対して、電流検出器ZCT
1,ZCT2で検出された地絡電流の位相が遅れている
か、進んでいるかを判定する。
は、位相判定信号EVのオン時間と地絡電流の半周期の
時間とを比較することにより、電流検出器ZCT0で検
出された地絡電流の位相に対して、電流検出器ZCT
1,ZCT2で検出された地絡電流の位相が遅れている
か、進んでいるかを判定する。
【0016】ここで、位相比較回路9a,9bが、電流
検出器ZCT0で検出された地絡電流の位相に対して、
電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流の
位相が遅れているか、進んでいるかを比較した結果に基
づいて、どの高低圧変圧器の低圧側電路が地絡している
かを判定するための作用を図1を参照して説明する。
尚、図1に示した地絡電流I1,I2,I3及びI4の
矢印の方向は、各地絡電流の正の周期における電流方向
を示している。また、電流検出器ZCT0,ZCT1,
ZCT2の傍に付した矢印は、各電流検出器を設置する
場合に各電流検出器のコイルの巻方向に基づく向き(方
向極性)を示している。
検出器ZCT0で検出された地絡電流の位相に対して、
電流検出器ZCT1,ZCT2で検出された地絡電流の
位相が遅れているか、進んでいるかを比較した結果に基
づいて、どの高低圧変圧器の低圧側電路が地絡している
かを判定するための作用を図1を参照して説明する。
尚、図1に示した地絡電流I1,I2,I3及びI4の
矢印の方向は、各地絡電流の正の周期における電流方向
を示している。また、電流検出器ZCT0,ZCT1,
ZCT2の傍に付した矢印は、各電流検出器を設置する
場合に各電流検出器のコイルの巻方向に基づく向き(方
向極性)を示している。
【0017】最初、位相比較回路9aにより、地絡した
低圧側電路を判定する作用について説明する。 単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が、D種
接地された例えば電線管に地絡した場合、地絡電流は、
地絡抵抗R1、D種接地線EDL1、D種接地極ED、
地中、B種接地極EB、接地母線EBL0、接地線EB
L1、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構
成される閉回路に流れる電流I1と、地絡抵抗R1、D
種接地線EDL1、3相3線式高低圧変圧器Tr2の浮
遊容量C2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電
路、接地線EBL2、接地線EBL1、単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成される閉回路に流れ
る電流I2とに分流する。
低圧側電路を判定する作用について説明する。 単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が、D種
接地された例えば電線管に地絡した場合、地絡電流は、
地絡抵抗R1、D種接地線EDL1、D種接地極ED、
地中、B種接地極EB、接地母線EBL0、接地線EB
L1、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構
成される閉回路に流れる電流I1と、地絡抵抗R1、D
種接地線EDL1、3相3線式高低圧変圧器Tr2の浮
遊容量C2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電
路、接地線EBL2、接地線EBL1、単相3線式高低
圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成される閉回路に流れ
る電流I2とに分流する。
【0018】上記地絡電流I1は接地母線EBL0を流
れるため、電流検出器ZCT0により検出される。ま
た、上記地絡電流I1,I2は接地線EBL1を流れる
ため、電流検出器ZCT1により検出される。この場
合、地絡電流I2は、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
浮遊容量C2を流れるため、地絡電流I1より位相がほ
ぼ90°進んでいる。従って、電流検出器ZCT0によ
り検出された地絡電流I1の位相を基準とした場合、電
流検出器ZCT1により検出された地絡電流は進み位相
となる。このように、電流検出器ZCT0により検出さ
れた地絡電流I1の位相を基準とし、電流検出器ZCT
1により検出された地絡電流が進み位相となる場合、位
相比較回路9aは、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低
圧側電路が地絡したと判定し、単相3線式高低圧変圧器
Tr1の低圧側電路が地絡したことを示す地絡判定信号
を出力する。
れるため、電流検出器ZCT0により検出される。ま
た、上記地絡電流I1,I2は接地線EBL1を流れる
ため、電流検出器ZCT1により検出される。この場
合、地絡電流I2は、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
浮遊容量C2を流れるため、地絡電流I1より位相がほ
ぼ90°進んでいる。従って、電流検出器ZCT0によ
り検出された地絡電流I1の位相を基準とした場合、電
流検出器ZCT1により検出された地絡電流は進み位相
となる。このように、電流検出器ZCT0により検出さ
れた地絡電流I1の位相を基準とし、電流検出器ZCT
1により検出された地絡電流が進み位相となる場合、位
相比較回路9aは、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低
圧側電路が地絡したと判定し、単相3線式高低圧変圧器
Tr1の低圧側電路が地絡したことを示す地絡判定信号
を出力する。
【0019】次に、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
低圧側電路が、D種接地された電線管に地絡した場合、
地絡電流は、地絡抵抗R2、D種接地線EDL2、単相
3線式高低圧変圧器Tr1の浮遊容量C1、単相3線式
高低圧変圧器Tr1の低圧側電路、接地線EBL1、接
地線EBL2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側
電路で構成される閉回路を流れる電流I3と、地絡抵抗
R2、D種接地線EDL2、D種接地極ED、地中、B
種接地極EB、接地母線EBL0、接地線EBL2、3
相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で構成される
閉回路を流れる電流I4とに分流する。
低圧側電路が、D種接地された電線管に地絡した場合、
地絡電流は、地絡抵抗R2、D種接地線EDL2、単相
3線式高低圧変圧器Tr1の浮遊容量C1、単相3線式
高低圧変圧器Tr1の低圧側電路、接地線EBL1、接
地線EBL2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側
電路で構成される閉回路を流れる電流I3と、地絡抵抗
R2、D種接地線EDL2、D種接地極ED、地中、B
種接地極EB、接地母線EBL0、接地線EBL2、3
相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で構成される
閉回路を流れる電流I4とに分流する。
【0020】上記地絡電流I4は接地母線EBL0を流
れるため、電流検出器ZCT0により検出される。ま
た、上記地絡電流I3は接地線EBL1を流れるため、
電流検出器ZCT1により検出される。この場合、地絡
電流I3は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の浮遊容量
C1を流れるため、地絡電流I4より位相がほぼ90°
進んでいるが、地絡電流I3の方向は、電流検出器ZC
T1の前記方向極性(矢印の向き)と反対であるため、
電流検出器ZCT1により検出された地絡電流I3の位
相は地絡電流I4の位相よりほぼ90°遅れる。このよ
うに、電流検出器ZCT1により検出された地絡電流I
3の位相が地絡電流I4の位相よりほぼ90°遅れの場
合、位相比較回路9aは、3相3線式高低圧変圧器Tr
2の低圧側電路が地絡したと判定し、前記地絡判定信号
を出力しない。
れるため、電流検出器ZCT0により検出される。ま
た、上記地絡電流I3は接地線EBL1を流れるため、
電流検出器ZCT1により検出される。この場合、地絡
電流I3は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の浮遊容量
C1を流れるため、地絡電流I4より位相がほぼ90°
進んでいるが、地絡電流I3の方向は、電流検出器ZC
T1の前記方向極性(矢印の向き)と反対であるため、
電流検出器ZCT1により検出された地絡電流I3の位
相は地絡電流I4の位相よりほぼ90°遅れる。このよ
うに、電流検出器ZCT1により検出された地絡電流I
3の位相が地絡電流I4の位相よりほぼ90°遅れの場
合、位相比較回路9aは、3相3線式高低圧変圧器Tr
2の低圧側電路が地絡したと判定し、前記地絡判定信号
を出力しない。
【0021】次に、位相比較回路9bにより,地絡した
低圧側電路を判定する作用について説明する。 3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路が、D種
接地された電線管に地絡した場合、地絡電流は、地絡抵
抗R2、D種接地線EDL2、単相3線式高低圧変圧器
Tr1の低圧側電路の浮遊容量C1、単相3線式高低圧
変圧器Tr1の低圧側電路、接地線EBL1、接地線E
BL2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で
構成される閉回路を流れる電流I3と、地絡抵抗R2、
D種接地線EDL2、D種接地極ED、地中、B種接地
極EB、接地母線EBL0、接地線EBL2、3相3線
式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で構成される閉回路
を流れる電流I4とに分流する。従って、接地母線EB
L0には地絡電流I4が流れ、接地線EBL2には地絡
電流I4とI3が流れるため、地絡電流I4は電流検出
器ZCT0により検出され、地絡電流I3,I4は電流
検出器ZCT2により検出される。この場合、地絡電流
I3は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路の
浮遊容量C1を流れるため、地絡電流I4より位相がほ
ぼ90°進んでいる。そのため、電流検出器ZCT0に
より検出された地絡電流I4の位相を基準とした場合、
電流検出器ZCT2により検出された地絡電流は進み位
相となる。このように、電流検出器ZCT0により検出
された地絡電流I4の位相を基準とし、電流検出器ZC
T2により検出された地絡電流が進み位相となる場合、
位相比較回路9bは、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
低圧側電路が地絡したと判定し、3相3線式高低圧変圧
器Tr2の低圧側電路が地絡したことを示す地絡判定信
号を出力する。
低圧側電路を判定する作用について説明する。 3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路が、D種
接地された電線管に地絡した場合、地絡電流は、地絡抵
抗R2、D種接地線EDL2、単相3線式高低圧変圧器
Tr1の低圧側電路の浮遊容量C1、単相3線式高低圧
変圧器Tr1の低圧側電路、接地線EBL1、接地線E
BL2、3相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で
構成される閉回路を流れる電流I3と、地絡抵抗R2、
D種接地線EDL2、D種接地極ED、地中、B種接地
極EB、接地母線EBL0、接地線EBL2、3相3線
式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路で構成される閉回路
を流れる電流I4とに分流する。従って、接地母線EB
L0には地絡電流I4が流れ、接地線EBL2には地絡
電流I4とI3が流れるため、地絡電流I4は電流検出
器ZCT0により検出され、地絡電流I3,I4は電流
検出器ZCT2により検出される。この場合、地絡電流
I3は、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路の
浮遊容量C1を流れるため、地絡電流I4より位相がほ
ぼ90°進んでいる。そのため、電流検出器ZCT0に
より検出された地絡電流I4の位相を基準とした場合、
電流検出器ZCT2により検出された地絡電流は進み位
相となる。このように、電流検出器ZCT0により検出
された地絡電流I4の位相を基準とし、電流検出器ZC
T2により検出された地絡電流が進み位相となる場合、
位相比較回路9bは、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
低圧側電路が地絡したと判定し、3相3線式高低圧変圧
器Tr2の低圧側電路が地絡したことを示す地絡判定信
号を出力する。
【0022】次に、単相3線式高低圧変圧器Tr1の
低圧側電路が、D種接地された電線管に地絡した場合、
地絡電流は、地絡抵抗R1、D種接地線EDL1、D種
接地極ED、地中、B種接地極EB、接地母線EBL
0、接地線EBL1、単相3線式高低圧変圧器Tr1の
低圧側電路で構成される閉回路に流れる電流I1と、地
絡抵抗R1、D種接地線EDL1、3相3線式高低圧変
圧器Tr2の浮遊容量C2、3相3線式高低圧変圧器T
r2の低圧側電路、接地線EBL2、接地線EBL1、
単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成され
る閉回路に流れる電流I2とに分流する。
低圧側電路が、D種接地された電線管に地絡した場合、
地絡電流は、地絡抵抗R1、D種接地線EDL1、D種
接地極ED、地中、B種接地極EB、接地母線EBL
0、接地線EBL1、単相3線式高低圧変圧器Tr1の
低圧側電路で構成される閉回路に流れる電流I1と、地
絡抵抗R1、D種接地線EDL1、3相3線式高低圧変
圧器Tr2の浮遊容量C2、3相3線式高低圧変圧器T
r2の低圧側電路、接地線EBL2、接地線EBL1、
単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成され
る閉回路に流れる電流I2とに分流する。
【0023】上記地絡電流I1は接地母線EBL0を流
れるため電流検出器ZCT0により検出される。また、
上記地絡電流I2は接地線EBL2を流れるため電流検
出器ZCT2により検出される。この場合、地絡電流I
2は、3相3線式高低圧変圧器Tr2の浮遊容量C2を
流れるため、地絡電流I1より位相がほぼ90°進んで
いるが、地絡電流I2の方向は、電流検出器ZCT2の
前記方向極性(矢印方向)と反対であるため、電流検出
器ZCT2により検出された地絡電流I1の位相は地絡
電流I4の位相より、ほぼ90°遅れる。このように、
電流検出器ZCT2により検出された地絡電流I1の位
相が地絡電流I4の位相より、ほぼ90°遅れている場
合、位相比較回路9bは、単相3線式高低圧変圧器Tr
1の低圧電路が地絡したと判定し、前述の地絡判定信号
を出力しない。
れるため電流検出器ZCT0により検出される。また、
上記地絡電流I2は接地線EBL2を流れるため電流検
出器ZCT2により検出される。この場合、地絡電流I
2は、3相3線式高低圧変圧器Tr2の浮遊容量C2を
流れるため、地絡電流I1より位相がほぼ90°進んで
いるが、地絡電流I2の方向は、電流検出器ZCT2の
前記方向極性(矢印方向)と反対であるため、電流検出
器ZCT2により検出された地絡電流I1の位相は地絡
電流I4の位相より、ほぼ90°遅れる。このように、
電流検出器ZCT2により検出された地絡電流I1の位
相が地絡電流I4の位相より、ほぼ90°遅れている場
合、位相比較回路9bは、単相3線式高低圧変圧器Tr
1の低圧電路が地絡したと判定し、前述の地絡判定信号
を出力しない。
【0024】次に、出力リレーX1,X2を作動させる
回路の構成について説明する。レベル検出回路8aと位
相比較回路9aに接続されたAND回路10aは、位相
比較回路9aから前述の地絡判定信号が出力されるとと
もに、レベル検出回路8aから前記レベル検出信号が出
力されると、AND信号を出力する。また、レベル検出
回路8bと位相比較回路9bとに接続されたAND回路
10bは、位相比較回路9bから前述の地絡判定信号が
出力されるとともに、レベル検出回路8bから前記レベ
ル検出信号が出力されると、AND信号を出力する。
回路の構成について説明する。レベル検出回路8aと位
相比較回路9aに接続されたAND回路10aは、位相
比較回路9aから前述の地絡判定信号が出力されるとと
もに、レベル検出回路8aから前記レベル検出信号が出
力されると、AND信号を出力する。また、レベル検出
回路8bと位相比較回路9bとに接続されたAND回路
10bは、位相比較回路9bから前述の地絡判定信号が
出力されるとともに、レベル検出回路8bから前記レベ
ル検出信号が出力されると、AND信号を出力する。
【0025】AND回路10aに接続された時間整定回
路11a,及びAND回路10bに接続された時間整定
回路11bは、AND回路10a,10bから前記AN
D信号が予め整定された所定時間、継続して出力された
場合、出力回路12a,12bにリレー作動信号を出力
する。出力回路12a,12bは、時間整定回路11
a,11bからリレー作動信号が出力されると、出力リ
レーX1,X2のコイルに励磁電圧を出力し、出力リレ
ーX1,X2を作動させる。尚、以上の説明から明らか
なように、出力リレーX1が作動された場合は、単相3
線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が地絡し、所定レ
ベル以上の地絡電流が流れた場合である。また、出力リ
レーX2が作動された場合は、3相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側電路が地絡し、所定レベル以上の地絡電
流が流れた場合である。
路11a,及びAND回路10bに接続された時間整定
回路11bは、AND回路10a,10bから前記AN
D信号が予め整定された所定時間、継続して出力された
場合、出力回路12a,12bにリレー作動信号を出力
する。出力回路12a,12bは、時間整定回路11
a,11bからリレー作動信号が出力されると、出力リ
レーX1,X2のコイルに励磁電圧を出力し、出力リレ
ーX1,X2を作動させる。尚、以上の説明から明らか
なように、出力リレーX1が作動された場合は、単相3
線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が地絡し、所定レ
ベル以上の地絡電流が流れた場合である。また、出力リ
レーX2が作動された場合は、3相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側電路が地絡し、所定レベル以上の地絡電
流が流れた場合である。
【0026】出力リレーX1のA接点は、単相3線式高
低圧変圧器Tr1の低圧側電路に接続された図示してい
ない遮断器の引外しコイルに接続されており、出力リレ
ーX1のA接点が閉じると引外しコイルが励磁され、遮
断器が作動する。また、出力リレーX1のB接点は、例
えばブザー及びランプから成る図示していない警報器と
接続されており、上記B接点が開くと警報器が作動さ
れ、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が地絡
したことを警報する。
低圧変圧器Tr1の低圧側電路に接続された図示してい
ない遮断器の引外しコイルに接続されており、出力リレ
ーX1のA接点が閉じると引外しコイルが励磁され、遮
断器が作動する。また、出力リレーX1のB接点は、例
えばブザー及びランプから成る図示していない警報器と
接続されており、上記B接点が開くと警報器が作動さ
れ、単相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路が地絡
したことを警報する。
【0027】出力リレーX2のA接点は、3相3線式高
低圧変圧器Tr2の低圧側電路に接続された図示してい
ない遮断器の引外しコイルに接続されており、出力リレ
ーX2のA接点が閉じると引外しコイルが励磁され、遮
断器が作動する。また、出力リレーX2のB接点は、上
記同様に構成された警報器と接続されており、上記B接
点が開くと警報器が作動され、3相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側電路が地絡したことを警報する。
低圧変圧器Tr2の低圧側電路に接続された図示してい
ない遮断器の引外しコイルに接続されており、出力リレ
ーX2のA接点が閉じると引外しコイルが励磁され、遮
断器が作動する。また、出力リレーX2のB接点は、上
記同様に構成された警報器と接続されており、上記B接
点が開くと警報器が作動され、3相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側電路が地絡したことを警報する。
【0028】尚、前記出力回路12a,12bに接続さ
れた動作表示器13a,13bは、例えば発光ダイオー
ドで構成され、上記出力リレーX1,X2が動作してい
るときに点灯される。また、低圧側電路地絡方向継電器
1の各回路に供給される直流電圧を生成するための電源
回路14が設けられている。
れた動作表示器13a,13bは、例えば発光ダイオー
ドで構成され、上記出力リレーX1,X2が動作してい
るときに点灯される。また、低圧側電路地絡方向継電器
1の各回路に供給される直流電圧を生成するための電源
回路14が設けられている。
【0029】以上のように、低圧側電路地絡方向継電器
1の位相比較回路9a,9bにおいて、前記単相3線式
高低圧変圧器Tr1、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
いずれの低圧側電路が地絡したかを判定することができ
るとともに、地絡した低圧側電路の遮断器のみを確実に
作動させることができる。
1の位相比較回路9a,9bにおいて、前記単相3線式
高低圧変圧器Tr1、3相3線式高低圧変圧器Tr2の
いずれの低圧側電路が地絡したかを判定することができ
るとともに、地絡した低圧側電路の遮断器のみを確実に
作動させることができる。
【0030】以上の実施の形態では、地絡判定の対象と
なる高低圧変圧器を単相3線式高低圧変圧器Tr1と3
相3線式高低圧変圧器Tr2の2台としたが、低圧側電
路地絡方向継電器1内の各回路を地絡判定の対象となる
高低圧変圧器の台数に応じて増やせば、任意の台数の高
低圧変圧器を地絡判定の対象とすることができる。
なる高低圧変圧器を単相3線式高低圧変圧器Tr1と3
相3線式高低圧変圧器Tr2の2台としたが、低圧側電
路地絡方向継電器1内の各回路を地絡判定の対象となる
高低圧変圧器の台数に応じて増やせば、任意の台数の高
低圧変圧器を地絡判定の対象とすることができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、低圧側巻線が共通接地
される複数の高低圧変圧器のどの低圧側電路が地絡した
かを検出することができるとともに、地絡した低圧側電
路の遮断器のみを確実に作動させることができるという
効果がある。
される複数の高低圧変圧器のどの低圧側電路が地絡した
かを検出することができるとともに、地絡した低圧側電
路の遮断器のみを確実に作動させることができるという
効果がある。
【図1】本発明の実施の形態を示した電気回路図であ
る。
る。
【図2】低圧側電路地絡方向継電器の構成を示したブロ
ック図である。
ック図である。
【図3】位相比較回路の作用説明図である。
【図4】位相比較回路の作用説明図である。
【図5】従来の問題点を説明するための電気回路図であ
る。
る。
1 低圧側電路地絡方向継電器 9a,9b 位相比較回路 10a,10b AND回路 11a,11b 時間整定回路 12a,12b 出力回路 X1,X2 出力リレー Tr1 単相3線式高低圧変圧器 Tr2 3相3線式高低圧変圧器 N 中性点 TE 低圧側巻線端子 ZCT0 電流検出器 ZCT1 電流検出器 ZCT2 電流検出器 EB B種接地極 EBL0 接地母線 EBL1 接地線 EBL2 接地線
Claims (2)
- 【請求項1】 低圧側巻線が共通接地極に接地された複
数の高低圧変圧器の地絡した低圧側電路を判定するため
の低圧側電路地絡方向継電器であって、前記共通接地極
に接続された接地母線を流れる地絡電流の位相と、前記
各低圧側巻線の所定接地点と前記接地母線との間に接続
された各接地線を流れる地絡電流の位相とを比較するこ
とにより地絡した低圧側電路を検出する検出手段を備え
た低圧側電路地絡方向継電器。 - 【請求項2】 前記検出手段は、地絡検出した低圧側電
路の遮断器を作動させる低圧側電路地絡方向継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13196699A JP3408992B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 低圧側電路地絡方向継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13196699A JP3408992B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 低圧側電路地絡方向継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324679A true JP2000324679A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3408992B2 JP3408992B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=15070397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13196699A Expired - Fee Related JP3408992B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 低圧側電路地絡方向継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408992B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101225449B1 (ko) | 2012-09-19 | 2013-01-24 | 백용호 | 통합형 고저항 접지장치 |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP13196699A patent/JP3408992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101225449B1 (ko) | 2012-09-19 | 2013-01-24 | 백용호 | 통합형 고저항 접지장치 |
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| JP3408992B2 (ja) | 2003-05-19 |
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