JPH0251308A - Ｃｔ２次回路のサージ保護回路 - Google Patents
Ｃｔ２次回路のサージ保護回路Info
- Publication number
- JPH0251308A JPH0251308A JP63201105A JP20110588A JPH0251308A JP H0251308 A JPH0251308 A JP H0251308A JP 63201105 A JP63201105 A JP 63201105A JP 20110588 A JP20110588 A JP 20110588A JP H0251308 A JPH0251308 A JP H0251308A
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- Japan
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- current
- current coil
- zct
- circuit
- relay
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は電力系統保護のためのセンサとして使用される
Ｃ Ｔ 、 ＺＣＴの２次回路に発生するサージ電圧を
保護するための、ＣＴ２次回路のサージ保護回路に関す
る。
Ｃ Ｔ 、 ＺＣＴの２次回路に発生するサージ電圧を
保護するための、ＣＴ２次回路のサージ保護回路に関す
る。
（従来の技術）
配電系統では、系統内で発生した事故等を検出する念め
、ＰＴ、ＰＤ、ＣＴ、ＺＣＴ等のセンサを取り付け、系
統の電圧、電流を取シ出して保護システムの信号として
いる。そして、これらの信号を組合せて電力系統内で発
生した事故の種類、事故点等を判断し、電力系統内に設
置されているし中断器をトリ、グさせたり、アラームを
発生するようにしている。
、ＰＴ、ＰＤ、ＣＴ、ＺＣＴ等のセンサを取り付け、系
統の電圧、電流を取シ出して保護システムの信号として
いる。そして、これらの信号を組合せて電力系統内で発
生した事故の種類、事故点等を判断し、電力系統内に設
置されているし中断器をトリ、グさせたり、アラームを
発生するようにしている。
これら保護システムには、一般に継電器が使用されてい
る。最近の継電器は半導体素子を多用した、いわゆる電
子式のものが使用されるケースも増えてきているが、従
来よシ使用されている電出石（機械式）のものも依然と
して多用されている。
る。最近の継電器は半導体素子を多用した、いわゆる電
子式のものが使用されるケースも増えてきているが、従
来よシ使用されている電出石（機械式）のものも依然と
して多用されている。
電力系統の電流検出にはＣＴあるいはＺＣＴが使用され
、これらセンサの２次回路に電流コイルを接続し、この
電流コイルで発生した磁束を利用して継電器を動作させ
ている。これら継電器の動作は、電力系統の商用周波数
を基本に考えられている。
、これらセンサの２次回路に電流コイルを接続し、この
電流コイルで発生した磁束を利用して継電器を動作させ
ている。これら継電器の動作は、電力系統の商用周波数
を基本に考えられている。
一方、最近の配電系統では電カケープルが多用され、ま
た系統も大形化する傾向にある。このような状況になる
と系統の漂遊キャパシタンスが増加するため、系統内で
１ＩＩｊ地絡事故が発生し次ときに、健全相漂遊キャパ
シタンスを介して流れる電流が増加する。このため、１
線地絡による地絡電流と漂遊キャパシタンスによる電流
を区別して１線地絡の発生を検出するため、変圧器中性
点の接地抵抗を選定し、検出を容易にする方法がとられ
る。抵抗接地方式を使用した配電系統では１線地絡時の
小さい零相電流を検出するため、ＺＣＴが使用される。
た系統も大形化する傾向にある。このような状況になる
と系統の漂遊キャパシタンスが増加するため、系統内で
１ＩＩｊ地絡事故が発生し次ときに、健全相漂遊キャパ
シタンスを介して流れる電流が増加する。このため、１
線地絡による地絡電流と漂遊キャパシタンスによる電流
を区別して１線地絡の発生を検出するため、変圧器中性
点の接地抵抗を選定し、検出を容易にする方法がとられ
る。抵抗接地方式を使用した配電系統では１線地絡時の
小さい零相電流を検出するため、ＺＣＴが使用される。
系統内で１線地絡が発生すると、系統内では商用周波数
による零相電流が最終的に流れるが、その状態に至る前
に系統の漂遊キャパシタンスやインダクタンスの影響に
よる過渡的な高周波電流が流れ、これがサージ源となっ
て継電器部に過電圧を発生することがある。
による零相電流が最終的に流れるが、その状態に至る前
に系統の漂遊キャパシタンスやインダクタンスの影響に
よる過渡的な高周波電流が流れ、これがサージ源となっ
て継電器部に過電圧を発生することがある。
（参考文献、日本電気協会第４８回通常総会研究会講演
論文、Ｐ１１６〜Ｐ１１７．４−１０．）（発明が解決
しようとする課題） 上記したように、１線地絡事故時に高周波電流による過
電圧が電流コイル端に発生し、これが継電器等の機器の
絶縁レベルを超えることがあると、機器が絶縁破壊を起
こし、焼損などの事故へ進展することが懸念される。
論文、Ｐ１１６〜Ｐ１１７．４−１０．）（発明が解決
しようとする課題） 上記したように、１線地絡事故時に高周波電流による過
電圧が電流コイル端に発生し、これが継電器等の機器の
絶縁レベルを超えることがあると、機器が絶縁破壊を起
こし、焼損などの事故へ進展することが懸念される。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、１線地
絡時に継電器の電流コイルに過渡的な過電圧の発生する
ことのないＣＴ２次回路のサージ保護回路を提供するこ
とを目的としている。
絡時に継電器の電流コイルに過渡的な過電圧の発生する
ことのないＣＴ２次回路のサージ保護回路を提供するこ
とを目的としている。
（課題を解決する念めの手段）
本発明ではＣＴあるいはＺＣＴの２次回路に電流コイル
を接続して地絡事故を検出する地絡保護継電器において
、前記電流コイルに対して高周波電流の低減手段を設け
た。
を接続して地絡事故を検出する地絡保護継電器において
、前記電流コイルに対して高周波電流の低減手段を設け
た。
（作用）
系統で１線地絡事故が発生し、継を器の電流コイルに高
周波電流が加わると、高周波電流の低減手段によシ過渡
的に侵入する高周波電流を抑制でき、その結果、絶縁破
壊、焼損事故を阻止できる。
周波電流が加わると、高周波電流の低減手段によシ過渡
的に侵入する高周波電流を抑制でき、その結果、絶縁破
壊、焼損事故を阻止できる。
（実施例）
以下図面を参照して実施例を説明する。
第１図は本発明によるＣＴ２次回路のサージ保護回路の
一実施例の接続構成図である。第１図において、Ｉ Ｆ
ｉＺＣＴであり、この２次側には継電器２の電流コイル
３が接続されている。４は抵抗であり電流フィル３に並
列接続され、また電流コイル３と大地間（継電器２のケ
ース）にはコンデンサ５が接続されている。
一実施例の接続構成図である。第１図において、Ｉ Ｆ
ｉＺＣＴであり、この２次側には継電器２の電流コイル
３が接続されている。４は抵抗であり電流フィル３に並
列接続され、また電流コイル３と大地間（継電器２のケ
ース）にはコンデンサ５が接続されている。
次に作用説明をする。先ず、配電系統で１線地絡が発生
すると、ＺＣＴ １の１次側には第２図に示すような高
周波電流が流れる。この高周波電流は回路の抵抗弁によ
り漸次減衰し、最終的には商用周波の零相電流となる。
すると、ＺＣＴ １の１次側には第２図に示すような高
周波電流が流れる。この高周波電流は回路の抵抗弁によ
り漸次減衰し、最終的には商用周波の零相電流となる。
的には第３図で示す等何回路で表現できる。即ａ系統の
漂遊キャパシタンス６（Ｃ）と線路のインダクタンス７
（Ｌ）と地絡を模擬したスイッチ８の直列回路である。
漂遊キャパシタンス６（Ｃ）と線路のインダクタンス７
（Ｌ）と地絡を模擬したスイッチ８の直列回路である。
第３図に訃いて、漂遊キャパシタンス６に蓄積され九電
荷は、地絡模擬スイッチ８が閉じると、回路Ｋｍ動電流
となって流れ、その波高値工、周波数ｆは（１）式で宍
わされる。
荷は、地絡模擬スイッチ８が閉じると、回路Ｋｍ動電流
となって流れ、その波高値工、周波数ｆは（１）式で宍
わされる。
なお、Ｅはスイッチ８が閉じる前の漂遊キャノ４シタン
ス６０両端電圧である。今、６．６ｋＶ系での１線地絡
時ｏ現ａ’を考え、Ｅ＝Ｌ「−６，６ｋＶ＝ ５．４
ｋＶ 。
ス６０両端電圧である。今、６．６ｋＶ系での１線地絡
時ｏ現ａ’を考え、Ｅ＝Ｌ「−６，６ｋＶ＝ ５．４
ｋＶ 。
Ｃ＝１μＦ、Ｉ、＝１０μＨと仮定すると、Ｉ、＝１．
７ｋＡ 。
７ｋＡ 。
ｆ＝５０Ｈｚとなシ、商用周波数での零相電流が数１０
Ａ程度であることを考えると、１線地絡時に高周波、大
電流が過渡的に流れることがわかる。
Ａ程度であることを考えると、１線地絡時に高周波、大
電流が過渡的に流れることがわかる。
この過渡的な電流がＺＣＴ １の２次側へ移行すると、
電流コイル３の有するインダクタンスによる電圧分担で
、電流コイル３０両端には大きな電圧が発生する。ここ
でＺＣＴ １の電流変換比を２００：１とし、電流コイ
ル３のインダクタンス１１０ｍＨと仮定し、先の過渡電
流がＺＣＴ １次に流れたとき。
電流コイル３の有するインダクタンスによる電圧分担で
、電流コイル３０両端には大きな電圧が発生する。ここ
でＺＣＴ １の電流変換比を２００：１とし、電流コイ
ル３のインダクタンス１１０ｍＨと仮定し、先の過渡電
流がＺＣＴ １次に流れたとき。
電流コイル３の両端に発生する電圧は（２）式となる。
１７００ＡＸ２ｇＸ５０Ｘ１０３Ｘ１０Ｘ１０−’＝２
６．７Ｘ１０３Ｖ ・−（’）この値は、継電器等のイ
ンパルス電圧に対する耐圧レベルが数ｋＶであることを
考えると、非常に大きな値である。実際にはＺＣＴある
いは電流コイルに使用されている鉄心の飽和などにより
、（２）に示される値よシ発生する電圧は低減すること
が考えられるが、耐圧レベルをおびやかす過電圧が発生
することにかわりはない。以下に本発明の実施例で付加
した構成についての作用説明をする。
６．７Ｘ１０３Ｖ ・−（’）この値は、継電器等のイ
ンパルス電圧に対する耐圧レベルが数ｋＶであることを
考えると、非常に大きな値である。実際にはＺＣＴある
いは電流コイルに使用されている鉄心の飽和などにより
、（２）に示される値よシ発生する電圧は低減すること
が考えられるが、耐圧レベルをおびやかす過電圧が発生
することにかわりはない。以下に本発明の実施例で付加
した構成についての作用説明をする。
先ず、ＺＣＴ側よりみた継電器に接続された電流コイル
３、抵抗４、コンデンサ５０周波数に対する個々のイン
ピーダンスは第４図のようになる。
３、抵抗４、コンデンサ５０周波数に対する個々のイン
ピーダンスは第４図のようになる。
即ち、１０は電流コイル３の、１１はコンデンサ５の、
１２は抵抗４のインピーダンスである。ここで”ｊｂ：
Ｒコイル３はインダクタンス分が太きいため、周波数
が大きくなるとインピーダンスは大きくなり、コンデン
サ５はキャパシタンス分が大きいため、周波数が大きく
なるとインピーダンスは小さくなり、抵抗４は周波数依
存性が少ない。
１２は抵抗４のインピーダンスである。ここで”ｊｂ：
Ｒコイル３はインダクタンス分が太きいため、周波数
が大きくなるとインピーダンスは大きくなり、コンデン
サ５はキャパシタンス分が大きいため、周波数が大きく
なるとインピーダンスは小さくなり、抵抗４は周波数依
存性が少ない。
実際には、電流コイル３、抵抗４及びコンデンサ５が並
列接続された構成となるため、これらの合成インピーダ
ンスは第４図の実線で示された合成インピーダンス１３
となる。このことは高周波電流が増大するに従って、Ｚ
ＣＴよシの電流は抵抗４あるいはコンデンサ５を介して
流れることになり、電流コイル端に発生する過電圧が低
減されることを意味している。
列接続された構成となるため、これらの合成インピーダ
ンスは第４図の実線で示された合成インピーダンス１３
となる。このことは高周波電流が増大するに従って、Ｚ
ＣＴよシの電流は抵抗４あるいはコンデンサ５を介して
流れることになり、電流コイル端に発生する過電圧が低
減されることを意味している。
以上は電流コイル３の両端に発生する過電圧についてで
あるが、ＺＣＴ １と継電器２が離れた場所にあり、両
者が信号線などによシ接続されていると、信号線全体が
サージの影響を受け、継電器２のケース（大地電位）と
の間に過電圧が発生することがあるが、本実施例のよう
に信号線と継電器２のケース間にコンデンサ５が接続さ
れているため過電圧を抑制できる。
あるが、ＺＣＴ １と継電器２が離れた場所にあり、両
者が信号線などによシ接続されていると、信号線全体が
サージの影響を受け、継電器２のケース（大地電位）と
の間に過電圧が発生することがあるが、本実施例のよう
に信号線と継電器２のケース間にコンデンサ５が接続さ
れているため過電圧を抑制できる。
第５図は他の実施例の構成図である。本実施例ではダイ
オードと抵抗とを用いて高周波電流による過電圧の発生
を阻止するものである。
オードと抵抗とを用いて高周波電流による過電圧の発生
を阻止するものである。
第５図に示されるように、電流コイル３を並列にダイオ
ード１４．１５を逆極性にし、更に抵抗１７を並列接続
し、更にこれら回路と直列に抵抗１６を接続した回路を
接続した。
ード１４．１５を逆極性にし、更に抵抗１７を並列接続
し、更にこれら回路と直列に抵抗１６を接続した回路を
接続した。
次に作用説明をする。先ず、過渡的な高周波電流が流れ
た場合の電流コイル両端に発生する電圧は前記した（２
）式の通りである。一方、系統で発生した１線地絡によ
りＺＣＴ １次に流れる高尚周波数での電流波高値を３
ＯＡと仮定したとき、２次側に接続された電流コイル３
の両端電圧は（３）式となる。
た場合の電流コイル両端に発生する電圧は前記した（２
）式の通りである。一方、系統で発生した１線地絡によ
りＺＣＴ １次に流れる高尚周波数での電流波高値を３
ＯＡと仮定したとき、２次側に接続された電流コイル３
の両端電圧は（３）式となる。
したがって（２）式及び（３）式で示したような電圧が
抵抗１６．１７にて分担され、ダイオード１４゜１５に
は抵抗１７で分担した電圧が印加される。
抵抗１６．１７にて分担され、ダイオード１４゜１５に
は抵抗１７で分担した電圧が印加される。
よってダイオード１４．１５の最低動作電圧を数ＶＯ１
ｔに設定しておけば、１線地絡によ＃）最終的に電流コ
イル３に印加される電圧ではダイオード１４．１５は高
インピーダンスとなシ、電流コイル３とは並列に抵抗１
６．１７の直列回路が接続されることになる。したがっ
て商用周波数時に抵抗１６．１７からなる直列回路のイ
ンピーダンスヲ、電流コイル３のインピーダンスより充
分大きくしておけば、継電器の特性に変化はない。
ｔに設定しておけば、１線地絡によ＃）最終的に電流コ
イル３に印加される電圧ではダイオード１４．１５は高
インピーダンスとなシ、電流コイル３とは並列に抵抗１
６．１７の直列回路が接続されることになる。したがっ
て商用周波数時に抵抗１６．１７からなる直列回路のイ
ンピーダンスヲ、電流コイル３のインピーダンスより充
分大きくしておけば、継電器の特性に変化はない。
また、１線地絡時の過渡的に発生する高周波・大電流の
地絡電流に対しては、（２）式で示した如く、電流コイ
ル３の両端電圧が高くなり、ダイオード１４．１５両端
に加わる電圧も高くなるため、ダイオード１４．１５の
並列回路は低インピーダンスとなる。このため、電流コ
イル３と抵抗１６とはみかけ上並列接続された構成とな
る。この時の電流コイル３のインピーダンスは、（２）
式では（４）式となる。
地絡電流に対しては、（２）式で示した如く、電流コイ
ル３の両端電圧が高くなり、ダイオード１４．１５両端
に加わる電圧も高くなるため、ダイオード１４．１５の
並列回路は低インピーダンスとなる。このため、電流コ
イル３と抵抗１６とはみかけ上並列接続された構成とな
る。この時の電流コイル３のインピーダンスは、（２）
式では（４）式となる。
２πＸ５０Ｘ１０３刈０刈０−’ ＝３１４２ （Ω）
・・・（４）ここで抵抗１６の値を（４）式の値よシ充
分小さくしておけば、ＺＣＴより侵入してくるサージ電
流は殆んど抵抗１６側へ分流し、電流コイル３の両端に
発生する電圧はサージ電流と抵抗１６の値で決まる。今
、抵抗１６の値を３００と仮定し、（２）式で検討した
サージ電流が侵入した時の電流コイル３０両端電圧を求
めると、（５）式となる。
・・・（４）ここで抵抗１６の値を（４）式の値よシ充
分小さくしておけば、ＺＣＴより侵入してくるサージ電
流は殆んど抵抗１６側へ分流し、電流コイル３の両端に
発生する電圧はサージ電流と抵抗１６の値で決まる。今
、抵抗１６の値を３００と仮定し、（２）式で検討した
サージ電流が侵入した時の電流コイル３０両端電圧を求
めると、（５）式となる。
前記した（２）式と（５）式を比較すれば明らかなよう
に、発生電圧は大幅に低減され、継電器の耐圧レベルよ
りも充分低い値となる。
に、発生電圧は大幅に低減され、継電器の耐圧レベルよ
りも充分低い値となる。
以上により本実施例では１線地絡時に電流コイル両端に
発生する過電圧が抑制でき、したがって継電器の絶縁破
壊、焼損などを防止できる。
発生する過電圧が抑制でき、したがって継電器の絶縁破
壊、焼損などを防止できる。
以上説明したように、本発明によれば電流変換器の２次
側に設けた継電器の電流コイルに対して、高周波電流の
低減手段を備えるよう構成したので、配電系統で１線地
絡事故が発生し、高周波電流が継電器の電流コイルに入
シ込んでも、高周波電流を低減できて、絶縁破壊及び焼
損などの事故発生を防止できる。
側に設けた継電器の電流コイルに対して、高周波電流の
低減手段を備えるよう構成したので、配電系統で１線地
絡事故が発生し、高周波電流が継電器の電流コイルに入
シ込んでも、高周波電流を低減できて、絶縁破壊及び焼
損などの事故発生を防止できる。
第１図は本発明によるＣＴ２次回路のサージ保護回路の
一実施例の構成図、第２図は１線地絡時にＺＣＴ １次
側に流れる過渡電流の波形図、第３図は過渡電流発生の
等価回路、第４図は継電器のインピーダンスを示す図、
第５図は他の実施例の構成図である。 １−ＺＣＴ 、 ２−・・継電器、３・・・電流コイル
、４゜１６．１７・・・抵抗、５・・・コンデンサ、１
４．１４・・・ダイオード。 特許出願人 株式会社 東 芝 代理人弁理士 石 井 紀 男第１図 第３図 第５図 第 ４！！Ｉ
一実施例の構成図、第２図は１線地絡時にＺＣＴ １次
側に流れる過渡電流の波形図、第３図は過渡電流発生の
等価回路、第４図は継電器のインピーダンスを示す図、
第５図は他の実施例の構成図である。 １−ＺＣＴ 、 ２−・・継電器、３・・・電流コイル
、４゜１６．１７・・・抵抗、５・・・コンデンサ、１
４．１４・・・ダイオード。 特許出願人 株式会社 東 芝 代理人弁理士 石 井 紀 男第１図 第３図 第５図 第 ４！！Ｉ
Claims (1)
- ＣＴあるいはＺＣＴの２次回路に電流コイルを接続して
地絡事故を検出する地絡保護電器において、前記電流コ
イルに対して高周波電流の低減手段を備えたことを特徴
とするＣＴ２次回路のサージ保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201105A JPH0251308A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Ｃｔ２次回路のサージ保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201105A JPH0251308A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Ｃｔ２次回路のサージ保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251308A true JPH0251308A (ja) | 1990-02-21 |
Family
ID=16435488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63201105A Pending JPH0251308A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | Ｃｔ２次回路のサージ保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0251308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023092658A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社テイエルブイ | 検出装置及び厚さ測定装置 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63201105A patent/JPH0251308A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023092658A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社テイエルブイ | 検出装置及び厚さ測定装置 |
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