JPH0251319A - ループ切替器 - 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〕 ループ配電方式の高圧配電線路において停電工事を必要
とする個所が生じた場合、工事による停電範囲を極力縮
小させるために線路に介設しである常開のループ点開閉
器を投入してそのループ点開閉器の場所にあったループ
点を工事場所に移行させる工事方法が採用されている。

本発明のループ切替器は、上記方法の工事を行う場合に
使用するもので、特に常開のループ点開閉器の場所にあ
ったループ点を、無停電でもって工事区間に隣接する区
分開閉器の場所にまで移行させる場合に、その区分開閉
器に接続して用いられるループ切替器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

常開のループ点開閉器をそなえたループ配電方式の高圧
配電線路（第１図参照）においては、部分拡大して示す
第２図のｘ印の場所で工事する場合、区分開閉器ＳＷＩ
に並列させてループ切替器ＳＷ２を使用することにより
、常開ループ点開閉器Ｓ−３のループ点を工事区間に隣
接する区分開閉器Ｓ＋＜１の箇所に移行させて停電範囲
を縮小させるようにしている。

すなわち、 ｔａ＋停電工事予定区間Ｐに隣接する閉路状態の区分開
閉器ＳＷＩに対してループ切替器ＳＷ２を並列に接続す
る。

（ｂｌ接続したループ切替器ＳＷ２の両端の各相の検電
、検相を行った後同切替器ＳＷ２を投入する。

（Ｃ１次に区分開閉器ＳＷＩを開放し、さらに常開ルー
プ点開閉器ＳＷ３を投入する。

＋ｄｉそして最後にループ切替器ＳＷ２を開放する。

以上の操作により、初めに常開のループ点開閉器ＳＷ３
の場所にあったループ点はループ切替器ＳＷ２を付設し
た区分開閉器ＳＷＩ　の場所にまで移行する。

その結果、ループ点開閉器ＳＷ３から区分開閉器ＳＷ１
の負荷側端子に至るまでの配電線路に対しては、別電源
（例えばＡ変電所）により送電が逆送される。そして次
に区分開閉器５Ｗｎ２を開き、区分開閉器Ｓ−１と５Ｗ
ｎ２との間Ｐを停電状態にして×印の箇所の工事を行な
う。このようにして停電範囲を縮小させるようにしてい
る。尚、３１．３２は常態において夫々変電所Ａ、Ｂか
ら送電を受けている配電線路、ＳＷ４〜ＳＷ９は周知の
自動区分開閉器、ＳＷｎ　１〜５Ｗｎ９は周知の手動の
区分開閉器を夫々示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記ｆｃ１項において、常開ループ点開閉器濁
３を投入して閉ループを形成した場合、異電源（変電所
Ａと変電所Ｂ）間が接続されることになるため、この異
電源間の位相差と電位差（線路インピーダンスの差）、
各相の電流差等の要因により過大なループ横流が流れ、
それによって変電所の過電流リレー（ＯＣＲともいう）
が動作し、遮断器（ＯＣＢともいう）　Ａ’、　Ｂ’を
トリップさせて大規模な停電事故になる問題点があった
。

また、上記の閉ループ（ループ点開閉器ＳＷ３の投入）
により循環零相電流が流れ、変電所の地絡リレー（ＧＲ
ともいう）の感度設定が変更されていない場合やそのタ
ップ調整が誤っていたりした場合にはコイルを焼填させ
たりする問題点があった。

本発明は以上のような点にルみてなされたもので、その
目的とするところは、ループ点を移行させようとする場
合、ループ検流が流れても、変電所の過電流リレーのト
リップ動作に先立ってそのループ横流を遮断できて、変
電所の過電流リレーのトリップ動作による大規模な停電
事故の発生を予め防止できるようにしたループ切替器を
提供することである。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講じたものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

停電工事予定区間に隣接する区分開閉器に対しループ切
替器を並列に接続する０次にループ切替器を投入し、区
分開閉器を開放させ、常開のループ点開閉器を投入する
。この場合、ループ横流がループ切替器に流れると、そ
のループ横流を検出して該ループ切替器は開放する。そ
の結果、上記ループ点開閉器の場所にあったループ点は
該ループ切替器が接続されている区分開閉器の場所に移
行する。

上記の場合において短絡電流が流れた場合には、それに
伴なう線間電圧の降下によって短絡電流であることを判
別し、ループ切替器の誤開放を防止する。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１．２図において鋪２はループ切替器であり、可搬型
に構成されている。同切替器ｓ−２は第５図罎示される
ように、遮断を行うための遮断機構として例示するガス
開閉器２と、遮断機構に流れる電圧やそれに加わる電圧
を検出し、それらの検出値に応じて遮断機構に遮断トリ
ップ信号（トリップ指令ともいう）を与えたり与えなか
ったりする（トリップ指令をロックするともいう）ため
の検出機構３とから構成されている。検出機構３はガス
開閉器２に付設した種々の検出器２３．２４．２５゜２
７と、検出器からの信号を受けて動作する継電器（制御
器とも呼ぶ）　３ａとから成る。第３．４図に示される
ように、ガス開閉器２と継電器３ａとは、開閉器２を電
柱の腕金に仮設し、継電器３ａを地上からの操作が行え
る場所に置いた状態において、両者を接続可能な長さの
メタルコンセント付きケーブル１４によって接続されて
いる。なお、継電器３ａはそのケースに付設したフック
４を開閉器２における操作機構ケース５に付設した受金
具６に引っ掛けて連結できるようにもな・っている。

上記ガス開閉器２は、その本体ケース７に取付けた電源
側及び負荷側のブッシング２１．２２を備える。

ケース７内にはＳＦ＆ガス等の消弧性ガスを所定圧力に
充填すると共に、バッファ装置９と可動電極と固定電極
とを周知の如（備えている。上記可動及び固定電極は、
夫々上記電源側ブツシング２１及び負荷側ブッシング２
２に接続している。上記バッファ装置９の可動シリンダ
ー１２と固定ピストンとは開閉器本体ケース７の下部に
一体に連結する操作機構ケース５に備えた操作ハンドル
１５により手動開閉（遮断または投入）が操作できるよ
うになっている。なお、操作機構ケース５内には、上記
手動操作と、上記継電器３ａからの遮断トリップ信号に
よって動作する自動操作とが行える公知の操作機構１７
（第５図参照）が収納されている。

１８はケースの上部にそえた電柱の腕金への取付金具、
１９は操作機構ケース５に設けた設置脚、２ｏは電源側
ブッシング２１と負荷側ブツシング２２の外周を囲むよ
うにしてケース７の側面に設けた運搬把手兼用のブッシ
ングガードである。

次に２３〜２７は前記検出機構における検出器であって
、２３は並設した３相の負荷側ブツシング２２において
ケース７の外に突出している部分を囲う状態に（それら
のブッシングが貫通する状態に）装着した環状の零相変
流器（ＺＣＴともいう）であり、地絡電流と循環零相電
流とを検出するために設けられる。２４は電源側の並設
された３相のブッシング２１のうちの２相に対して各々
が貫通する状態に装着したループ横流や短絡電流を検出
するための過電流用変流器（ＺＣＴともいう）、２５（
第５図参照）は線間電圧を検出するために電源側ブツシ
ング２１に設けた３個の電圧検出用コンデンサー（ａＰ
Ｄともいう）、２７は電源側と負荷側のブッシング２１
．２２の各相の対地電圧の有無と位相差とにより検電と
検相とを行う為に、それらの対地電圧を検出するように
した６個の電圧検出用コンデンサー（ＳＰＤともいう）
を示す。

次に、継電器３ａのケース２８内には検電、検相用の動
作回路が収納され、さらにケースの表面の上部に位置し
て検電、検相用の表示部２９が設けられている。また、
同ケース２８には、上記の過電流変流器２４の所定の出
力によって動作するようにした動作回路と過電流リレー
のほか、零相変流器２３の所定の出力によって動作する
ようにした動作回路と地絡リレーとが収納されている。

なお、ケースの下部の表面にはこれらリレーの動作状態
を表示する表示部３０が設けられている。さらに、この
ほか電源用の２４Ｖのバッテリーと、ガス開閉器の遮断
トリップの回数をカウントするカウンターと、そのカウ
ンターが所定回数に達すると動作回路をロックするよう
にしたロック装置とを収納している。

次に上記ループ切替器ＳＷ２を使用して実際に工事を行
う場合の手順及びその場合におけるループ切替器鋪２の
動作について、第６図のフローチャートに基づき説明す
る。

（ｉ）切替器ＳＷ２は、前記第２図にあるように、配電
線路に多数付設されている区分開閉器５Ｗｎｌ〜５Ｗｎ
９の内、工事区間Ｐに隣接した区分開閉器ＳＷＩに隣接
させて、例えば電柱の腕金に取付ける（第６図（ａｌ＞
、そしてその区分開閉器ＳＷＩに対して並列に接続する
（第６図山））、尚第５図において５Ｗｌａ、　５Ｗ１
ｂは区分開閉器鋪１の端子、３３は接続用のケーブルで
、一端を上記端子５Ｗ１ａ、　５Ｗ１ｂに接続し、他端
に備えるプラグ（オス形）３４を上記ブッシング（メス
形）　２１．２２に着脱可能に接続している。

（ｉｉ　）そして接続された切替器ＳＷ２はその両端子
（両ブッシング２１．２２）の電圧が電圧検出用コンデ
ンサー２７によって検出され、その検出された信号がケ
ーブル１４を通して継電器３ａの検電、検相用の動作回
路に入力されて検電、検相が行なわれる（第６図（Ｃ）
）、その結果、接続が異相状態であったり、無電圧状態
であった場合には、ケーブル１４を通して開閉器２の操
作機構１７にその動作を阻止する指令（信号）を与える
。この指令により操作機構１７においては例えばソレノ
イドのピンが突出したままとなり、同ビンの突出により
操作機構１７の動作が阻止されロックが掛かる。一方、
検電、検相の結果接続が正常であればケーブル１４を通
して操作機構１７にその動作を可能にする指令を与える
。この指令により、上記ソレノイドのビンは吸引されて
後退し、操作機構１７のロックが解除される　（第６図
（６口 （ｉｉｉ　）検電、検相が正常であったならば次にルー
プ切替器舖２を投入（操作機構の手動操作により開閉器
２を投入）シ（第６図＋６１）、そして区分開閉器ＳＷ
Ｉを開放する（第６図（ｆｌ）、（この状態を切替器の
遮断待機状態という。） （１ｖ）次に常開のループ点開閉器ＳＷ３を投入する（
第６図（〕）、このとき短絡事故の有無を判別しく第６
図（ｈｌ）、事故がなければ次に進む。ループ点開閉器
ＳＷ３を投入すると異電源（Ａ変電所とＢ変電所）間が
接続されるため、それらの電源からの送電を受けている
各配電線相互の位相差、電位差（線路インピーダンスの
差）、各相に流れる電流の大きさの差等によって、最大
でおよそ２０００Ａ〜２５００Ａ程度のループ横流が配
電線に流れる（第６図＋１１）、尚この電流値は６にν
級の高圧配電線路において、線路亘長をＩＫｍ、電線径
を１２５３Ｑ　、両電源間の位相差３０°、ループ突き
合わせ点（ループ点開閉器鋪３の箇所）における最低線
路電圧６１５０Ｖ等の条件を考慮して計算したものであ
る。

このループ横流が想定される線路の負荷電流より大きな
場合、例えば３３０Ａという設定値以上の電流が流れた
場合には、ループ切替器ＳＷ２においては、過電流用変
流器２４によってその電流が検出される。

検出信号は継電器３ａに与えられる。その結果継電器３
ａは遮断トリップ信号を出力する（遮断トリップの指令
が掛かるともいう）。尚これより先、電圧検出用コンデ
ンサー２５によって線間電圧が検出され、検出信号は継
電器３ａに与えられる。この線間電圧は設定値例えば５
８７０Ｖ以上のため、継電器３ａにおいては非短絡電流
、つまりはループ横流と判定され、上記遮断トリップ動
作用の信号にロックが掛からず、その信号はそのまま通
過して継電器３ａから開閉器２における操作機構１７に
向は出力される。なお、上記設定値５８７０Ｖは短絡事
故点、線路インピーダンス等を考慮に入れ、正常時には
下がらない下限値以下に設定されている。

開閉器２の操作機構１７は上記遮断トリップ信号を受け
て、接点２ａを直ちに遮断（開放）させる（第６図（ｊ
））。なお、この場合ガス開閉器２の両端には第７図に
あるように異電源間の電位差α、つまりは２０００Ｖ程
度の比較的低い電圧しか印加されない状態で開放される
ことになるから、絶縁回復がとりやすくなって確実に遮
断が行なわれる。尚第７図においてＶＡはＡ変電所側の
配電線の対地電圧、ＶＢはＢ変電所側の配電線の対地電
圧を夫々示す。

また、この開放動作は変電所の過電流リレーのトリップ
動作よりも速く行なわれるように動作協調がとられてい
るため、設定値以上のループ横流が流れた場合には両変
電所（ＡおよびＢ）の遮断器はトリップ動作しない。

上記ループ横流が上記設定値の３３ＯＡより小さい場合
には継電器３ａからは遮断トリップ信号が出力されず、
開閉器２は自動では開放しない。従ってこのときには切
替器鋪２のガス開閉器２は操作ハンドル１５によって手
動開放させる（第６図（１））上記ループ点開閉器ＳＷ
３の投入の場合において、短絡電流のような開閉器２の
遮断容量を越える大きな電流が流れた場合（第６図（ｈ
））については、まず電圧検出用コンデンサー２５によ
って線間電圧（不足電圧）が検出される。このときの線
間電圧は短絡電流による電圧降下によって上記設定値よ
りも低い。また短絡電流は過電流用変流器２４によって
検出される。この場合、上記のように線間電圧が低いか
ら、継電器３ａにおいては、過電流用変流器２４から入
力された信号は上記検出用コンデンサー２５から入力さ
れた信号によって断たれる。このため、過電流用変流器
２４から出力されて継電器３ａに入力された信号によっ
ては継電器３ａは遮断トリップ信号を出力しない（第６
図（（２））、換言すれば遮断トリップ動作がロックさ
れる。従９て切替器ＳＷ２のガス開閉器２は遮断（開放
）しない、この場合は変電所の遮断器によって上記短絡
電流が断たれる。

一方、零相循環電流が流れた場合あるいは地絡電流が流
れた場合については（第６図（ｋｌ）、零相変流器２３
によってこの電流が検出され、検出信号が継電器３ａに
与えられる。継電器３ａは直ちに操作機１１７に遮断ト
リップ信号を与え（トリップ指令が掛るともいう）１．
この信号によって操作機構１７は接点２ａを開放遮断さ
せる（第６図＋１１）、この遮断動作は変電所の地絡リ
レーと動作協調するように継電器３ａが設定されており
、変電所の地絡トリップに先立ち上記開放動作をする。

なお、この場合電圧検出用コンデンサー２５による線間
電圧の検出も行なわれるが、線間電圧は設定値以上にあ
るため遮断トリップ指令に対してはロックが掛からない
。

（ｖ）このようにして切替器ＳＷ２の開放動作が済み、
ループ点が常開のループ点開閉器ＳＷ３の場所から切替
器ＳＷ２が並列接続された区分開閉器舖１の場所に移行
する（第６図（ｎ）） Ｃｖｉ　）上記移行が済んだら次に工事区間Ｐに隣接す
る他の区分開閉器５Ｗｎ２を開放する（第６図（０））
。

これにより工事区間Ｐは停電状態となる。その状態で工
事を行なう（第６図（ｐ））。尚この場合、ループ点開
閉器ＳＷ３から工事区間Ｐに隣接する開放状態の区分開
閉器ＳＷＩ　の負荷側（ブッシング）端子に至るまでの
配電線３２には、ループ点開閉器Ｓ−３を介して異電源
のＡ変電所から配電線３１を経て逆送（送電）される。

また、開放状態の区分開閉器５Ｗｎ２の電源側（ブッシ
ング）端子までの配電線３２には、電源Ｂ（変電所Ｂ）
から引き続き送電される。また上記のようにしてループ
点の移行が済めば、切替器５１１２を外して（第６図（
ｑ））投入状態の上記ループ点開閉器５１４３に対し並
列に接続し、ループ点の再移行（戻し）に備える。（こ
の場合、電圧検出用コンデンサー２７の出力により検電
、検相が行なわれる。） （ｖｉ　）停電工事が終了したなら次にループ点を元に
戻す（第６図＋１１即ち、ループ点開閉器ＳＷ３に接続
しである切替器ＳＷ２を投入し、ループ点開閉器ＳＷ３
を開放する（この状態を再切換待機状態と呼ぶ）。

（ｖｉｉ　）そして区分開閉器ＳＷＩ及び５Ｗｎ２を投
入する。

この投入によってループ横流、地絡、循環零相電流、短
絡電流の検出が前述の場合と同様に行なわれる。即ちル
ープ横流が流れ遮断トリップ指令が掛かり切替器ＳＷ２
のガス開閉器２は直ちに開放する。ただし、この場合に
短絡事故が発生していれば、この短絡電流を過電流用変
流器２４によって検出するため、上記の遮断トリップを
ロックする。

また、過電流用変流器２４により検出されたループ横流
が設定値以下の場合にはトリップ遮断しないため、ガス
開閉器２は操作ハンドル１５により手動開放させる。

（ｉｘ）最後に、開放状態となったル−プ切替器ＳＷ２
を取外し全ての作業を終了する。

なお、上記切替器ＳＷ２には短絡電流が流れた場合にお
いて、変電所の遮断器がトリップした後の無電圧状態で
切替器鋪２を開放できるようにした遅延開放回路と、ル
ープ検流が設定値以下で切替器がトリップ遮断しない場
合に開放するようにした遅延回路とを備えている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の切替器ＳＷ２はループ横流と短絡
電流とを検出し、ループ検流の場合には変電所の過電流
リレー（ＯＣＲともいう）のトリップ動作に先立ちルー
プ切替器濁２をトリップさせるようにしているため、従
来のループ切替器を用いた場合において発生していた変
電所の過電流リレーのトリップ動作による停電事故を防
止することができる。

また、本発明は上記において短絡電流を検出した場合に
おいて線間電圧の大きさがループ横流によって降下した
線間電圧より小さな時には、遮断トリップをロックして
切替器の開放を阻止するため誤遮断が確実に防止される
効果もある。

その上切替器にガス開閉器を用いるとループ点開閉器Ｓ
Ｗ３の投入によって、例えば異電源間の電位差が２００
０Ｖ程度の電圧が印加された状態で瞬時に遮断が行なわ
れるため、優れたガスの絶縁性も相まって絶縁回復がし
やすくなり、大きなループ横流でも確実に遮断すること
ができる。したがって切替器、即ちガス開閉器はその遮
断責務が軽減されて遮断容量を小さくすることができる
ため開閉器は作業性あるいは運搬性に適した小形軽量の
可搬型（小形）にすることができる効果がある。

ローチャート、第７図はループ点において異電源を突き
合わせた状態のベクトル図を示す。

ＳＷ２　　・・・ループ切替器、２・・・ガス開閉器、
３・・・検出機構、３ａ・・・継電器、２４・・・過電
流用変流器、２５．２７・・・電圧検出用コンデンサー
、３１．３２・・・配電線、ＳＷ３　　・・・常開のル
ープ点開閉器。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各々異なった変電所に接続される高圧配電線路相互
   が常開のループ点開閉器を介して接続されていて、その
   内の一方の配電線路における停電工事予定区間に隣接す
   る区分開閉器に対して工事に先だって並列に接続して用
   いられる切替器であって、しかも上記ループ点開閉器の
   投入後に開放して上記ループ点開閉器の場所にあったル
   ープ点を切替器が接続されている区分開閉器の場所に移
   行させる為のループ切替器において、上記ループ切替器
   は、上記ループ点開閉器の投入の際に流れるループ横流
   または循環零相電流を検出し、変電所の遮断器のトリッ
   プに先行して遮断トリップ信号を出力する検出機構を備
   え、しかもその検出機構は、線間電圧を検出しその大き
   さが上記ループ点開閉器の投入の際に流れるループ横流
   によって降下した線間電圧より小さい場合には短絡電流
   と判別して上記の遮断トリップ信号を出力しないように
   しているループ切替器。 ２、ループ切替器の遮断機構としてガス開閉器を用いて
   いる請求項１記載のループ切替器。