JPH0479214B2 - - Google Patents
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- JPH0479214B2 JPH0479214B2 JP59127712A JP12771284A JPH0479214B2 JP H0479214 B2 JPH0479214 B2 JP H0479214B2 JP 59127712 A JP59127712 A JP 59127712A JP 12771284 A JP12771284 A JP 12771284A JP H0479214 B2 JPH0479214 B2 JP H0479214B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は配電線系統の接地システムに関し、特
に補償電圧を生成して、該補償電圧が接地された
中性線（例えば３相４線式の配電システムにおけ
る接地された中性線であり、以下単に接地中性線
という）上の漂遊電圧を真の大地電位に近接ない
し殆んど同一にする接地システムに関する。
に補償電圧を生成して、該補償電圧が接地された
中性線（例えば３相４線式の配電システムにおけ
る接地された中性線であり、以下単に接地中性線
という）上の漂遊電圧を真の大地電位に近接ない
し殆んど同一にする接地システムに関する。
田園地区、商業地区および居住地区の高圧配電
線系統は、２次側が引込口に接続されている逓降
変圧器によつて需要家に接続されているのが普通
である。典型的には、単相方式でのこの変圧器の
２次側には一対の「活」電線とセンタタツプ中性
線とが存在する。中性線は引込口にある接地端子
ブロツクに接続される。接地端子ブロツクは接地
電極即ち地中の接地棒によつて引込口の近くで接
地される。これらの接地回路は土壌の抵抗率、２
次中性線の有限の抵抗、接地棒ケーブルおよび接
地電極自体の抵抗にもとずく固有の抵抗をもつて
いる。接地回路を通つて流れる電流はこの抵抗の
両端にいわゆる漂遊電圧を生み出し、これは
“０”、即ち真の接地電位の値より高い。この漂遊
電圧を生じる電流は、消費者側の負荷は勿論、高
圧配電系統の他の負荷にも基因するものである。
この漂遊電圧は、商業上ないし居住利用者の立場
から云えば人体ないし設備に、また田園ないし農
場での利用者の立場から云えば人体および動物
に、それぞれ危害を加える程の値に達することが
ある。
線系統は、２次側が引込口に接続されている逓降
変圧器によつて需要家に接続されているのが普通
である。典型的には、単相方式でのこの変圧器の
２次側には一対の「活」電線とセンタタツプ中性
線とが存在する。中性線は引込口にある接地端子
ブロツクに接続される。接地端子ブロツクは接地
電極即ち地中の接地棒によつて引込口の近くで接
地される。これらの接地回路は土壌の抵抗率、２
次中性線の有限の抵抗、接地棒ケーブルおよび接
地電極自体の抵抗にもとずく固有の抵抗をもつて
いる。接地回路を通つて流れる電流はこの抵抗の
両端にいわゆる漂遊電圧を生み出し、これは
“０”、即ち真の接地電位の値より高い。この漂遊
電圧を生じる電流は、消費者側の負荷は勿論、高
圧配電系統の他の負荷にも基因するものである。
この漂遊電圧は、商業上ないし居住利用者の立場
から云えば人体ないし設備に、また田園ないし農
場での利用者の立場から云えば人体および動物
に、それぞれ危害を加える程の値に達することが
ある。
この問題は、恐らく酪農場搾乳施設で最もよく
例示され、そこでは漂遊電圧が乳牛の牛乳生産お
よび健康に悪影響を及ぼす。0.5ボルトより小さ
い漂遊電圧は、通常例えば雌牛の様な家畜に問題
は生じないと報告されている。0.5ないし1.5ボル
トの漂遊電圧は雌牛に悪影響を及ぼし、1.5ボル
ト以上の漂遊電圧は重大な問題と考えられてい
る。農場配電系統の接地中性線上の漂遊電圧の影
響下にある雌牛は出乳が少ないことが報告されて
いる。これは雌牛をいわゆる乳腺炎なる病気に罹
病させ、牛乳を人の消費に回すのを不可能にする
と共に雌牛の死をも招く。
例示され、そこでは漂遊電圧が乳牛の牛乳生産お
よび健康に悪影響を及ぼす。0.5ボルトより小さ
い漂遊電圧は、通常例えば雌牛の様な家畜に問題
は生じないと報告されている。0.5ないし1.5ボル
トの漂遊電圧は雌牛に悪影響を及ぼし、1.5ボル
ト以上の漂遊電圧は重大な問題と考えられてい
る。農場配電系統の接地中性線上の漂遊電圧の影
響下にある雌牛は出乳が少ないことが報告されて
いる。これは雌牛をいわゆる乳腺炎なる病気に罹
病させ、牛乳を人の消費に回すのを不可能にする
と共に雌牛の死をも招く。
この漂遊電圧の問題はまたその他の商業ないし
居住地区にも存在する。例えば、漂遊電圧は電子
計算機のような電子装置およびその他の敏感な設
備に有害な影響を与える可能性がある。
居住地区にも存在する。例えば、漂遊電圧は電子
計算機のような電子装置およびその他の敏感な設
備に有害な影響を与える可能性がある。
先行技術においては、酪農場における漂遊電圧
の問題は接地中性端子に接続されている金属性床
グリツドの様な広大の接地システムを設けること
によつて処理されていた。然し、この解決法はい
わゆる入り口の問題があり、この場合雌牛は、畜
舎に入りグリツド上に乗るときにやはり漂遊電圧
の影響を受けてしまう。その他の提案されている
解決法には真の接地大地への抵抗を更に大形の接
地回路を使用して減少するという精巧な「スーパ
ー接地」がある。しかしながら、これらの技術
は、中性線に流れる電流が比較的大きく、しか
も／あるいは系統のインピーダンスが比較的低い
設備において特に、中性点−接地間の電圧の値を
減少する能力についての固有の限界に悩まされて
きた。即ち、後者の場合、系統インピーダンスが
低いと、追加の接地装置によつて側路するのが更
に困難となる。これらの従来技術のシステムはい
ずれも設置が困難でしかも高価であるという欠点
を有している。
の問題は接地中性端子に接続されている金属性床
グリツドの様な広大の接地システムを設けること
によつて処理されていた。然し、この解決法はい
わゆる入り口の問題があり、この場合雌牛は、畜
舎に入りグリツド上に乗るときにやはり漂遊電圧
の影響を受けてしまう。その他の提案されている
解決法には真の接地大地への抵抗を更に大形の接
地回路を使用して減少するという精巧な「スーパ
ー接地」がある。しかしながら、これらの技術
は、中性線に流れる電流が比較的大きく、しか
も／あるいは系統のインピーダンスが比較的低い
設備において特に、中性点−接地間の電圧の値を
減少する能力についての固有の限界に悩まされて
きた。即ち、後者の場合、系統インピーダンスが
低いと、追加の接地装置によつて側路するのが更
に困難となる。これらの従来技術のシステムはい
ずれも設置が困難でしかも高価であるという欠点
を有している。
前述およびその他の欠点を克服するため本発明
は配電線系統の中性点端子を接地するための疑似
理想接地電極すなわち電子的接地棒を実質的に与
える接地システムを提供しようとするものであ
る。
は配電線系統の中性点端子を接地するための疑似
理想接地電極すなわち電子的接地棒を実質的に与
える接地システムを提供しようとするものであ
る。
手短かに云えば、本発明は配電線系統の接地中
性線上の漂遊電圧の大きさを減少する接地システ
ムを提供するものである。接地中性線と真の接地
大地との間の系統抵抗に基因するこの漂遊電圧
は、真の大地電位に近いか殆んどこれに等しい値
にまで減少される。本システムは、接地中性線と
真の大地接地との間に結合される補助接地回路を
与える手段を備えている。この回路は、接地中性
線と真の大地接地間に有限の抵抗バスを与える。
補償電圧を生成してこれを接地中性線と有限抵抗
との間に直列的に結合する手段が備えられてい
る。補償電圧は、前記有限抵抗を系統抵抗で除し
た比を前記漂遊電圧に乗じたものに実質上等しい
ものである。
性線上の漂遊電圧の大きさを減少する接地システ
ムを提供するものである。接地中性線と真の接地
大地との間の系統抵抗に基因するこの漂遊電圧
は、真の大地電位に近いか殆んどこれに等しい値
にまで減少される。本システムは、接地中性線と
真の大地接地との間に結合される補助接地回路を
与える手段を備えている。この回路は、接地中性
線と真の大地接地間に有限の抵抗バスを与える。
補償電圧を生成してこれを接地中性線と有限抵抗
との間に直列的に結合する手段が備えられてい
る。補償電圧は、前記有限抵抗を系統抵抗で除し
た比を前記漂遊電圧に乗じたものに実質上等しい
ものである。
本発明の利点は添付図面と共に以下の詳細な説
明を参照することによつて更に評価されると共に
完全に理解されることとなろう。
明を参照することによつて更に評価されると共に
完全に理解されることとなろう。
第１図を参照して、ここには全体として符号１
０で示すように電力を農場（F1）、（F2）および
（F3）に供給するために使用される典型的な農村
の配電線系統が示されている。一次送電系統の高
圧線（HT）は送電線形（TW）から変電所
（Ｓ）の変圧器（TR）に引込まれる。変圧器
（TR）の出力は３本の導線（φ1）、（φ2）、（φ3）
に給電され、これらは電柱（Ｐ）で架設支持され
ている。変圧器（TR）の中性出力は一次中性線
（PN）に与えられ、これも電柱（Ｐ）に架設支
持されている。この中性出力は、大地に埋設した
接地グリツド（GG）によつて変電所（Ｓ）で接
地される。一次中性線（PN）も又、複数個の電
柱接地棒（PG）を使用して配電線系統に沿つて
ところどころで接地されている。これらの接地棒
は導線（PN）の電位をできるだけ真の大地接地
電位近くに保つ作用をする。単相電力はlST）で
示す様な柱上変圧器によつて農場（F1）に配電
される。（F2）と農場（F3）とには３相電力変圧
器で給電されている。単相入力（φ1）は一次中
性線と同様に変圧器の一次捲線に接続されてい
る。柱上変圧器の二次出力は二次中性線SNと同
様に導線（L1）および（L2）によつて農場
（F1）の畜舎の引込口（SE）に接続されている。
二次中性線は変圧器のところで接地棒（GR）に
よつて接地され、引込口（SE）での接地中性端
子が更に接地棒（GR）で接地されている。
０で示すように電力を農場（F1）、（F2）および
（F3）に供給するために使用される典型的な農村
の配電線系統が示されている。一次送電系統の高
圧線（HT）は送電線形（TW）から変電所
（Ｓ）の変圧器（TR）に引込まれる。変圧器
（TR）の出力は３本の導線（φ1）、（φ2）、（φ3）
に給電され、これらは電柱（Ｐ）で架設支持され
ている。変圧器（TR）の中性出力は一次中性線
（PN）に与えられ、これも電柱（Ｐ）に架設支
持されている。この中性出力は、大地に埋設した
接地グリツド（GG）によつて変電所（Ｓ）で接
地される。一次中性線（PN）も又、複数個の電
柱接地棒（PG）を使用して配電線系統に沿つて
ところどころで接地されている。これらの接地棒
は導線（PN）の電位をできるだけ真の大地接地
電位近くに保つ作用をする。単相電力はlST）で
示す様な柱上変圧器によつて農場（F1）に配電
される。（F2）と農場（F3）とには３相電力変圧
器で給電されている。単相入力（φ1）は一次中
性線と同様に変圧器の一次捲線に接続されてい
る。柱上変圧器の二次出力は二次中性線SNと同
様に導線（L1）および（L2）によつて農場
（F1）の畜舎の引込口（SE）に接続されている。
二次中性線は変圧器のところで接地棒（GR）に
よつて接地され、引込口（SE）での接地中性端
子が更に接地棒（GR）で接地されている。
一次中性線PNが２次中性線SNと接続されて
いることが判る。
いることが判る。
第２図は、第１図の配電線系統の模式回路図を
示してる。元来、中性線PNは完全導体ではない
ので有限の接地線抵抗であり、これを第２図では
各電柱接地間の布線の分布抵抗としてPNで示し
てある。各接地部の電柱（Ｐ）における有限の接
地棒および土壌の抵抗を第２図中に抵抗（PG）
で示す。同様に柱上変圧器部分の電柱と引込口で
の接地棒が第２図に模式的に示されるような抵抗
を有している。柱上変圧器を同様に接続している
一次および二次中性線も又第２図でPNおよび
SNで示す有限抵抗を与えている。第２図に示し
た雌牛は電気的には有限抵抗(f)を介して畜舎中性
線と真の大地接地との間につながれている。第２
図では、畜舎中性線は回路点（Ｎ）で、真の大地
接地電位（ゼロボルト）は(E)で示してある。第３
図と第４図に関連して後に詳説するように、接地
線PNおよび接地棒に生じた各有限抵抗は、畜舎
中性線において、各集合抵抗を貫流する電流のた
めに電圧を発生する。
示してる。元来、中性線PNは完全導体ではない
ので有限の接地線抵抗であり、これを第２図では
各電柱接地間の布線の分布抵抗としてPNで示し
てある。各接地部の電柱（Ｐ）における有限の接
地棒および土壌の抵抗を第２図中に抵抗（PG）
で示す。同様に柱上変圧器部分の電柱と引込口で
の接地棒が第２図に模式的に示されるような抵抗
を有している。柱上変圧器を同様に接続している
一次および二次中性線も又第２図でPNおよび
SNで示す有限抵抗を与えている。第２図に示し
た雌牛は電気的には有限抵抗(f)を介して畜舎中性
線と真の大地接地との間につながれている。第２
図では、畜舎中性線は回路点（Ｎ）で、真の大地
接地電位（ゼロボルト）は(E)で示してある。第３
図と第４図に関連して後に詳説するように、接地
線PNおよび接地棒に生じた各有限抵抗は、畜舎
中性線において、各集合抵抗を貫流する電流のた
めに電圧を発生する。
第３図は乳牛を入れておくのに使用する酪農畜
舎施設に関する引込口回路の模式図である。第３
図に示した雌牛はこの畜舎における近傍の支柱
（PP）によつて畜舎の引込口（BSE）の接地端子
ブロツク（GTB）に有効に接続されている。支
柱（PP）は一般に金属性であり通常の接地目的
のための接地端子ブロツク（GTB）に接続され
ている。この動物はまた端子ブロツク（GTB）
に金属製給銅桶またはさく乳機自体によつても接
触される。即ち、搾乳の主要配管はガラスまたは
プラスチツク材で出来てはいるが、雌牛から採取
された牛乳によつてその雌牛が搾乳機の接地定置
金属部分に電気的に接続され得る。第３図に示す
通り、接地端子ブロツクに生じる漂遊電圧は、接
地端子ブロツク（GTB）と離置された基準接地
棒（RGR）との間に接続した電圧計（VM）に
よつて測定出来る。尚、（OSS）はオシロスコー
プである。殆んどの酪農畜舎設備においては、雌
牛の脚、例えば後脚が、近隣の湿つて濡れたコン
クリート（WC）や土壌（WS）によつて真の大
地接地に一層直接的に接続され得る。従つて雌牛
は、その身体を通つて後蹄近くの濡れたコンクリ
ートないし土壌へ流れる漂遊電流により電撃を受
ける可能性がある。
舎施設に関する引込口回路の模式図である。第３
図に示した雌牛はこの畜舎における近傍の支柱
（PP）によつて畜舎の引込口（BSE）の接地端子
ブロツク（GTB）に有効に接続されている。支
柱（PP）は一般に金属性であり通常の接地目的
のための接地端子ブロツク（GTB）に接続され
ている。この動物はまた端子ブロツク（GTB）
に金属製給銅桶またはさく乳機自体によつても接
触される。即ち、搾乳の主要配管はガラスまたは
プラスチツク材で出来てはいるが、雌牛から採取
された牛乳によつてその雌牛が搾乳機の接地定置
金属部分に電気的に接続され得る。第３図に示す
通り、接地端子ブロツクに生じる漂遊電圧は、接
地端子ブロツク（GTB）と離置された基準接地
棒（RGR）との間に接続した電圧計（VM）に
よつて測定出来る。尚、（OSS）はオシロスコー
プである。殆んどの酪農畜舎設備においては、雌
牛の脚、例えば後脚が、近隣の湿つて濡れたコン
クリート（WC）や土壌（WS）によつて真の大
地接地に一層直接的に接続され得る。従つて雌牛
は、その身体を通つて後蹄近くの濡れたコンクリ
ートないし土壌へ流れる漂遊電流により電撃を受
ける可能性がある。
第４図は通常の農家の設備での配電線系統の一
部と柱上変圧器との模式回路図を示す。変圧器の
一次中性線に示す矢印の方法は、同一配電線の別
の農家の負荷（OFL）によつて一次中性線
（PN）に流れる電流を示す。この電流は、一次
および２次中性線の接続点（Ｊ）で分岐し、従つ
て電流は局部接地回路lLGC）を通つて大地に流
れる。これらの電流はこの一部の農家で電力を消
費しなくても局部接地端子ブロツク（LGTB）
に漂遊電圧を生成する。同様に、同一の農家での
別の柱上変圧器（ST）からの負荷が増加すると
引込口（SE）にある接地棒回路（SEGR）の有
限の抵抗を通る大電流が生じる。認識すべきこと
は、局部接地回路（LGC）は系統内の他のすべ
ての接地回路と電気的に並列になつており、従つ
て、要するに、局部接地回路（LGC）は全配電
線系統に解析不能に接続され、全系統の影響下に
ある、ということである。結局、この局部の引込
口でのどの負荷もまた局部接地端（Ｎ）に漂遊電
圧を生成する。
部と柱上変圧器との模式回路図を示す。変圧器の
一次中性線に示す矢印の方法は、同一配電線の別
の農家の負荷（OFL）によつて一次中性線
（PN）に流れる電流を示す。この電流は、一次
および２次中性線の接続点（Ｊ）で分岐し、従つ
て電流は局部接地回路lLGC）を通つて大地に流
れる。これらの電流はこの一部の農家で電力を消
費しなくても局部接地端子ブロツク（LGTB）
に漂遊電圧を生成する。同様に、同一の農家での
別の柱上変圧器（ST）からの負荷が増加すると
引込口（SE）にある接地棒回路（SEGR）の有
限の抵抗を通る大電流が生じる。認識すべきこと
は、局部接地回路（LGC）は系統内の他のすべ
ての接地回路と電気的に並列になつており、従つ
て、要するに、局部接地回路（LGC）は全配電
線系統に解析不能に接続され、全系統の影響下に
ある、ということである。結局、この局部の引込
口でのどの負荷もまた局部接地端（Ｎ）に漂遊電
圧を生成する。
第５ａ図および第５ｂ図は、通常の接地中性線
回路のブロツク図と理想化等価回路とをそれぞれ
示す。引込口の中性線の接地端を回路点（Ｎ）で
示す。第５ａ図および第５ｂ図に示す他の端子Ｅ
は真の大地接地、従つて大地接地電位を示す。第
５ａ図中のブロツクは畜舎中性線（Ｎ）と真の大
地接地間の利用システムを示す、第５ｂ図は接地
された中性回路の等価回路である。システムの系
統抵抗（RSE）は抵抗器として示され、中性点と
真の大地間の漂遊電圧は（ESE）で示されている
がこれは第５ｂ図に図した極性を持つている。実
用的には、系統抵抗（RSE）は、ブリツジ平衡形
の手持形装置のような接地抵抗計によつて測定さ
れ、これは公知の処である。系統抵抗は通常１な
いし３オームの程度であるが、数オームの程度に
もなり得る。漂遊電圧（ESE）は畜舎中性接地端
と引込口接地棒（SEGR）から離れて位置する接
地棒などの基準接地（RGR）との間に接続され
たオシロスコープ（OSS）または通常の電圧計
（VM）で測定される。真の大地接地(E)と(N)点と
の間の電圧は、中性点と大地間の電圧であると共
に雌牛に印加される最大漂遊圧であり、これを
（ENE）で示す。
回路のブロツク図と理想化等価回路とをそれぞれ
示す。引込口の中性線の接地端を回路点（Ｎ）で
示す。第５ａ図および第５ｂ図に示す他の端子Ｅ
は真の大地接地、従つて大地接地電位を示す。第
５ａ図中のブロツクは畜舎中性線（Ｎ）と真の大
地接地間の利用システムを示す、第５ｂ図は接地
された中性回路の等価回路である。システムの系
統抵抗（RSE）は抵抗器として示され、中性点と
真の大地間の漂遊電圧は（ESE）で示されている
がこれは第５ｂ図に図した極性を持つている。実
用的には、系統抵抗（RSE）は、ブリツジ平衡形
の手持形装置のような接地抵抗計によつて測定さ
れ、これは公知の処である。系統抵抗は通常１な
いし３オームの程度であるが、数オームの程度に
もなり得る。漂遊電圧（ESE）は畜舎中性接地端
と引込口接地棒（SEGR）から離れて位置する接
地棒などの基準接地（RGR）との間に接続され
たオシロスコープ（OSS）または通常の電圧計
（VM）で測定される。真の大地接地(E)と(N)点と
の間の電圧は、中性点と大地間の電圧であると共
に雌牛に印加される最大漂遊圧であり、これを
（ENE）で示す。
第６図は、第５ｂ図の回路と類似の利用的等価
回路であり、これは更に点Ｎと真の大地接地(E)と
の間に付加ないし補助接地抵抗（RAGを付加えた
効果を示している。この付加接地抵抗の効果は、
電圧ENEを、系統抵抗RSEと補助接地抵抗RAGの和
により補助接地抵抗RAGを除した商に相当する割
合で小さくすることがわかる。実用的には、補助
接地抵抗RAGは１本または数本の補助接地棒を大
地に押し込んで、次いでこれを接地端子ブロツク
の点(N)に接続することによつて作ることができ
る。然し、元来、この付加補助接地回路も又有限
抵抗を有し、これは通常1/2ないし10オーム程度
なので、これによつて電圧ENEを減少させ得る程
度が限定される。電圧ENEをＮ点において０ボル
ト、即ち真の大地接地電位に低下させるためには
完全導体または完全な「短絡棒」による短絡を第
６図の端子ＮとＥの間に置くべきだろうことに注
目されたい。このことは公知のないし従来の接地
棒或いは接地技術によつては通常不可能であり、
物理的な制限と現実の有限抵抗にかかわらずＮ−
Ｅ間を短絡するこの様な完全導体すなわち「短絡
棒」を準備することがジレンマとなつている。こ
の問題は、本発明の原理によれば、第７図に模式
的に示され第８図に図示された方式によつて解決
される。
回路であり、これは更に点Ｎと真の大地接地(E)と
の間に付加ないし補助接地抵抗（RAGを付加えた
効果を示している。この付加接地抵抗の効果は、
電圧ENEを、系統抵抗RSEと補助接地抵抗RAGの和
により補助接地抵抗RAGを除した商に相当する割
合で小さくすることがわかる。実用的には、補助
接地抵抗RAGは１本または数本の補助接地棒を大
地に押し込んで、次いでこれを接地端子ブロツク
の点(N)に接続することによつて作ることができ
る。然し、元来、この付加補助接地回路も又有限
抵抗を有し、これは通常1/2ないし10オーム程度
なので、これによつて電圧ENEを減少させ得る程
度が限定される。電圧ENEをＮ点において０ボル
ト、即ち真の大地接地電位に低下させるためには
完全導体または完全な「短絡棒」による短絡を第
６図の端子ＮとＥの間に置くべきだろうことに注
目されたい。このことは公知のないし従来の接地
棒或いは接地技術によつては通常不可能であり、
物理的な制限と現実の有限抵抗にかかわらずＮ−
Ｅ間を短絡するこの様な完全導体すなわち「短絡
棒」を準備することがジレンマとなつている。こ
の問題は、本発明の原理によれば、第７図に模式
的に示され第８図に図示された方式によつて解決
される。
第７図において、本発明によれば付加または補
償電源ECEが設けられ、これが点Ｎと補助抵抗
RAGとの間に直列に接続される。電源ECEの極性
は第７図に示す様に漂遊電圧ESEの図示の極性に
対して加算的な方向とする。実際には、漂遊電圧
値ESEは前述の方法で測定する。系統抵抗値
（RSE）は前述の通り接地抵抗計で測定する。従つ
てこれにより得られたESEをRSEで除せば補償電流
ICが定まる。他に完全導体つまり「短絡棒」によ
る短絡をＮ……Ｅ間に与えたとすると、抵抗RSE
の電圧即ちIR降下は漂遊電圧の大きさ（ESE）に
等しくなり、点Ｎは零ボルト即ち真の大地接地電
位で、従つてENE＝０となる。本発明によれば、
補償電圧ECEの大きさおよび位相は、ESE、RSE、
ECEおよびRAGの直列組合わせを通る電流がICに等
しくなる様に選定される。これは従つてＮ点を流
れる電流を与え、これは完全導体によつてＥに短
絡されたときに点Ｎを流れる電流と等価である。
従つて、Ｎ点における中性点と大地間の電圧は零
ボルトに減少し、即ち真の大地接地電圧となる。
償電源ECEが設けられ、これが点Ｎと補助抵抗
RAGとの間に直列に接続される。電源ECEの極性
は第７図に示す様に漂遊電圧ESEの図示の極性に
対して加算的な方向とする。実際には、漂遊電圧
値ESEは前述の方法で測定する。系統抵抗値
（RSE）は前述の通り接地抵抗計で測定する。従つ
てこれにより得られたESEをRSEで除せば補償電流
ICが定まる。他に完全導体つまり「短絡棒」によ
る短絡をＮ……Ｅ間に与えたとすると、抵抗RSE
の電圧即ちIR降下は漂遊電圧の大きさ（ESE）に
等しくなり、点Ｎは零ボルト即ち真の大地接地電
位で、従つてENE＝０となる。本発明によれば、
補償電圧ECEの大きさおよび位相は、ESE、RSE、
ECEおよびRAGの直列組合わせを通る電流がICに等
しくなる様に選定される。これは従つてＮ点を流
れる電流を与え、これは完全導体によつてＥに短
絡されたときに点Ｎを流れる電流と等価である。
従つて、Ｎ点における中性点と大地間の電圧は零
ボルトに減少し、即ち真の大地接地電圧となる。
以下に、回路パラメータを漂遊電圧（ESE）、系
統抵抗（RSE）および補助接地抵抗（RAG）とし
て与えた際の所要補償電圧（ECE）の計算をまと
める。
統抵抗（RSE）および補助接地抵抗（RAG）とし
て与えた際の所要補償電圧（ECE）の計算をまと
める。
オームの法則を応用すると補償電流は、
(1) JC＝ESE／RSE アンペア
RAG両端間の電圧降下は、
(2) ECE＝IC・RAG ボルト
(1)を(2)に代入して、
(3) ECE＝（ESE／RSE）・RAG ボルト
即ち、
(4) ECE＝ESE（RAGRSE） ボルト
従つて所要電力は次式で定まる。
(5) Ｐ＝ECE 2／RAGワツト またはＰ＝（ESE 2／
RSE）・（RAG／RSE）ワツト。
RSE）・（RAG／RSE）ワツト。
第８図を参照すると本発明の原理による電子回
路システム１００の構成実施例のブロツク回路図
が示されている。第８図のシステム１００は出力
トランス１０４の一次巻線に接続された出力端を
有する交流増幅器１０２を有する。トランス１０
４の二次巻線は補助接地抵抗（RAG）に接続され
た第１端子１０４ａを含んでいる。第２出力端子
１０４ｂは畜舎接地線の端子Ｎに接続される。増
幅器１０２は、例えば離置した基準接地棒
（Rref）によつて真の大地接地電位Ｅについての
基準電圧地点に接続されている第１信号入力端１
０６を有する。増幅器１０２はまた畜舎接地端子
の点Ｎに接続された第２入力端子１０８を有す
る。増幅器１０２は所定の利得Ｋを有するが、こ
れは調節可能であるか自動調節可能である。増幅
器１０２はその入力端の両信号を比較して両入力
信号間の差を示す増幅出力信号を発生する。
路システム１００の構成実施例のブロツク回路図
が示されている。第８図のシステム１００は出力
トランス１０４の一次巻線に接続された出力端を
有する交流増幅器１０２を有する。トランス１０
４の二次巻線は補助接地抵抗（RAG）に接続され
た第１端子１０４ａを含んでいる。第２出力端子
１０４ｂは畜舎接地線の端子Ｎに接続される。増
幅器１０２は、例えば離置した基準接地棒
（Rref）によつて真の大地接地電位Ｅについての
基準電圧地点に接続されている第１信号入力端１
０６を有する。増幅器１０２はまた畜舎接地端子
の点Ｎに接続された第２入力端子１０８を有す
る。増幅器１０２は所定の利得Ｋを有するが、こ
れは調節可能であるか自動調節可能である。増幅
器１０２はその入力端の両信号を比較して両入力
信号間の差を示す増幅出力信号を発生する。
第８図に示す増幅器はトランス出力を有する交
流増幅器である。然し、この例の要素が備える機
能は、本発明による補償電圧を発生させて直列に
結合するためのその他の数多くの適当な装置のど
れかによつても達成し得る。好適とされる実用器
では、増幅器１０２は直結形広帯域アンプで位相
シフトが極小の特性を有するものである。この形
の増幅器は、直流、通常の適用周波数（例えば60
ヘルツ）、および漂遊電圧中にも現出する可能性
のある各種過度現象の周波数の帯域に適応でき
る。増幅器１０２の利得は、第７図中の点ＮとＥ
間の電圧が零ボルトに近付き、即ち真の大地接地
電位にほぼ等しくなるまで増加するか、そうなる
様に選定する。利得は、小入力信号即ち△Ｖを増
幅器に与える程度に限定すべきことが判明してい
る。すなわち、Ｎ点の電圧が正しく零ボルトの時
には検出すべき入力信号がないのである。本発明
の一実施例においては、中性点と大地間の電圧
（ENE）は減少され、中性点と大地間の電圧（ENE）
は減少され、0.01ボルトに維持された。
流増幅器である。然し、この例の要素が備える機
能は、本発明による補償電圧を発生させて直列に
結合するためのその他の数多くの適当な装置のど
れかによつても達成し得る。好適とされる実用器
では、増幅器１０２は直結形広帯域アンプで位相
シフトが極小の特性を有するものである。この形
の増幅器は、直流、通常の適用周波数（例えば60
ヘルツ）、および漂遊電圧中にも現出する可能性
のある各種過度現象の周波数の帯域に適応でき
る。増幅器１０２の利得は、第７図中の点ＮとＥ
間の電圧が零ボルトに近付き、即ち真の大地接地
電位にほぼ等しくなるまで増加するか、そうなる
様に選定する。利得は、小入力信号即ち△Ｖを増
幅器に与える程度に限定すべきことが判明してい
る。すなわち、Ｎ点の電圧が正しく零ボルトの時
には検出すべき入力信号がないのである。本発明
の一実施例においては、中性点と大地間の電圧
（ENE）は減少され、中性点と大地間の電圧（ENE）
は減少され、0.01ボルトに維持された。
一設備の系統パラメータの例は次の通りであ
る。
る。
設定した系統抵抗（RSE）は２オーム程度であ
つた。測定した漂遊電圧（ESE）は或る時の過渡
的変動値で15ボルト程度であることが判明した。
これは従つてIC＝ESE／RSEとして15／２＝7.5アン
ベアを要する。補助接地回路（RAG）の抵抗の測
定値は１オーム程度であつた。従つて、所要の
（ECE）の計算値は7.5ボルトであつた。本例にお
いて若し（RAG）が５オームだつたとして、その
他のパラメータは変化がないものとすると、ECE
＝37.5ボルトとなる。
つた。測定した漂遊電圧（ESE）は或る時の過渡
的変動値で15ボルト程度であることが判明した。
これは従つてIC＝ESE／RSEとして15／２＝7.5アン
ベアを要する。補助接地回路（RAG）の抵抗の測
定値は１オーム程度であつた。従つて、所要の
（ECE）の計算値は7.5ボルトであつた。本例にお
いて若し（RAG）が５オームだつたとして、その
他のパラメータは変化がないものとすると、ECE
＝37.5ボルトとなる。
本発明による補助接地回路と補償電源とを設け
る効果は、事実上（RAG）を増幅器の利得Ｋで割
つたもの、即ちRAG／Ｋに等しい反転補助接地イ
ンビーダンスをＮ点に設けることである、と考え
られる。即ち第６図の式を使用して、中性点−接
地間電圧に対する反転インピーダンスの作用は次
の様に表示される。
る効果は、事実上（RAG）を増幅器の利得Ｋで割
つたもの、即ちRAG／Ｋに等しい反転補助接地イ
ンビーダンスをＮ点に設けることである、と考え
られる。即ち第６図の式を使用して、中性点−接
地間電圧に対する反転インピーダンスの作用は次
の様に表示される。
ENE＝（ESE・RAG／Ｋ）／〔RSE（Ｋ＋
１）／Ｋ＋RAG／Ｋ〕 増幅器の所要ワツト数はまた公知の式である
（ECE）の２乗を（RAG）で割算したもの、即ち
（RCE 2／RAG）で容易に計算できる。補助接地回路
は通常引込口から離れた点の大地に打込んだ１本
又はそれ以上の接地棒を使用して設けられる。こ
の位置は増幅器によつて保護区域に作られた比較
的高い電圧を除去する様に選定する。補助接地回
路のインピーダンスは純抵抗性インピーダンスに
限定されるものではなく、容量性でも誘導性で
も、三者の任意の組合せでもよい。
１）／Ｋ＋RAG／Ｋ〕 増幅器の所要ワツト数はまた公知の式である
（ECE）の２乗を（RAG）で割算したもの、即ち
（RCE 2／RAG）で容易に計算できる。補助接地回路
は通常引込口から離れた点の大地に打込んだ１本
又はそれ以上の接地棒を使用して設けられる。こ
の位置は増幅器によつて保護区域に作られた比較
的高い電圧を除去する様に選定する。補助接地回
路のインピーダンスは純抵抗性インピーダンスに
限定されるものではなく、容量性でも誘導性で
も、三者の任意の組合せでもよい。
前記種々の実施例について説明を行つたが、本
発明の目的とする配電線系統の接地中性線または
電気設備の接地要素等における真の大地接地電位
に対する漂遊電圧の大きさを減少するために発明
された具体的な方法及び装置としては、下記のも
のが含まれる。
発明の目的とする配電線系統の接地中性線または
電気設備の接地要素等における真の大地接地電位
に対する漂遊電圧の大きさを減少するために発明
された具体的な方法及び装置としては、下記のも
のが含まれる。
第１の方法は、配電線系統の接地中性線上の、
真の大地接地電位に対する漂遊電圧の大きさを減
少するための電子的接地方法であつて、前記大地
接地電位についての基準電位を得る工程と、前記
漂遊電圧と前記基準電位間の差の電圧を入力信号
として得る工程と、前記入力信号を調整可能な増
幅度により増幅して出力信号を得る工程と、前記
接地中性線を大地に接地する補助設接地を設け、
前記入力信号の増幅された出力信号を前記接地中
性点と前記大地接地への補助接地路間に直列に接
続する工程と、前記入力信号を増幅する増幅度を
調整して前記漂遊電圧の値を前記接地電位に近い
所定のレベルにする工程とを備えているものであ
る。
真の大地接地電位に対する漂遊電圧の大きさを減
少するための電子的接地方法であつて、前記大地
接地電位についての基準電位を得る工程と、前記
漂遊電圧と前記基準電位間の差の電圧を入力信号
として得る工程と、前記入力信号を調整可能な増
幅度により増幅して出力信号を得る工程と、前記
接地中性線を大地に接地する補助設接地を設け、
前記入力信号の増幅された出力信号を前記接地中
性点と前記大地接地への補助接地路間に直列に接
続する工程と、前記入力信号を増幅する増幅度を
調整して前記漂遊電圧の値を前記接地電位に近い
所定のレベルにする工程とを備えているものであ
る。
第２の方法は、配電線系統の接地中性線上に生
じる前記接地中性線と真の大地接地間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを負の大地接地電位
にほぼ等しい値にまで低減する方法であつて、前
記接地中性線と前記真の大地接地間の前記系統抵
抗を測定する工程と、前記漂遊電圧を測定する工
程と、前記接地中性線と前記真の大地接地間を結
合する補助接地回路を形成してその間に有限イン
ピーダンス路を形成する工程と、補償電圧を生成
し、これを前記接地中性線と前記有限インピーダ
ンス間に直列に結合して前記漂遊電圧の大きさを
前記の値にまで低減する工程とを有しているもの
である。
じる前記接地中性線と真の大地接地間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを負の大地接地電位
にほぼ等しい値にまで低減する方法であつて、前
記接地中性線と前記真の大地接地間の前記系統抵
抗を測定する工程と、前記漂遊電圧を測定する工
程と、前記接地中性線と前記真の大地接地間を結
合する補助接地回路を形成してその間に有限イン
ピーダンス路を形成する工程と、補償電圧を生成
し、これを前記接地中性線と前記有限インピーダ
ンス間に直列に結合して前記漂遊電圧の大きさを
前記の値にまで低減する工程とを有しているもの
である。
また第２の方法には次の各種方法も含まれる。
前記漂遊電圧の変化に応じて前記補償電圧を調
整する工程を含む前記第２の方法。
整する工程を含む前記第２の方法。
前記補償電圧が前記漂遊電圧の変化の範囲にわ
たつて前記漂遊電圧に比例している前記の方法。
たつて前記漂遊電圧に比例している前記の方法。
前記補償電圧が前記系統抵抗と前記補助接地路
に電流を流し、且つ該電流が前記漂遊電圧を前記
系統抵抗で除した値にほぼ等しい前記第２の方
法。
に電流を流し、且つ該電流が前記漂遊電圧を前記
系統抵抗で除した値にほぼ等しい前記第２の方
法。
前記補助接地回路形成工程は少なくとも１本の
接地電極を前記接地中性線から離れた地点で地中
に接地することを含む前記第２の方法。
接地電極を前記接地中性線から離れた地点で地中
に接地することを含む前記第２の方法。
第３の方法は、配電線系統の接地中性線上に生
じる前記接地中性線と真の大地接地間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを真の大地接地電位
にほぼ等しい値にまで低減する方法であつて、前
記接地中性線と前記真の大地接地の間に結合され
る補助接地回路を形成してその間に有限インピー
ダンス路を供給する工程と、補償電圧を生成して
これを前記接地中性線と前記有限インピーダンス
との間に結合して前記漂遊電圧の大きさを前記の
値にまで低減する工程とを有しているものであ
る。
じる前記接地中性線と真の大地接地間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを真の大地接地電位
にほぼ等しい値にまで低減する方法であつて、前
記接地中性線と前記真の大地接地の間に結合され
る補助接地回路を形成してその間に有限インピー
ダンス路を供給する工程と、補償電圧を生成して
これを前記接地中性線と前記有限インピーダンス
との間に結合して前記漂遊電圧の大きさを前記の
値にまで低減する工程とを有しているものであ
る。
第１の装置は、配電線系統の接地中性線上の、
真の大地接地電位に対する漂遊電圧の大きさを減
少するための電圧補償装置であつて、前記大地接
地電位についての基準電位を得る手段と、前記標
準電圧と前記基準電位との差を表す出力信号を生
じるように、前記基準電位を得る手段に接続され
る第１入力端と前記接地中性線へ接続される第２
入力端とを有し、且つ外部回路に接続可能な出力
端と、前記出力信号を前記第２入力端と前記出力
端間に結合する出力手段とを有する増幅手段と、
前記増幅手段の出力端と前記真の大地接地点間を
接続しそれらの間に補助接地路を形成する接続手
段とを備えているものである。
真の大地接地電位に対する漂遊電圧の大きさを減
少するための電圧補償装置であつて、前記大地接
地電位についての基準電位を得る手段と、前記標
準電圧と前記基準電位との差を表す出力信号を生
じるように、前記基準電位を得る手段に接続され
る第１入力端と前記接地中性線へ接続される第２
入力端とを有し、且つ外部回路に接続可能な出力
端と、前記出力信号を前記第２入力端と前記出力
端間に結合する出力手段とを有する増幅手段と、
前記増幅手段の出力端と前記真の大地接地点間を
接続しそれらの間に補助接地路を形成する接続手
段とを備えているものである。
第２の装置は、配電線系統の接地中性線を電気
的に接地する電子的接地線装置であつて、前記接
地電位についての基準電位を得る手段と、前記接
地中性線の電圧と前記基準電位間の差を表す出力
信号を生じるように、前記基準電圧を得る手段に
接続される第１入力端と前記接地された中性線に
接続される第２入力端とを有し、且つ第１及び第
２の主電極間より前記出力信号を取出し、前記第
１の主電極は前記設置中性線に接続される第２入
力端に接続されるように結合された出力手段とを
有する増幅手段と、前記増幅手段の第２の主電極
と前記大地接地との間に接続されてそれらの間の
補助接地路を供給する手段とを組合わせで備えて
いるものである。
的に接地する電子的接地線装置であつて、前記接
地電位についての基準電位を得る手段と、前記接
地中性線の電圧と前記基準電位間の差を表す出力
信号を生じるように、前記基準電圧を得る手段に
接続される第１入力端と前記接地された中性線に
接続される第２入力端とを有し、且つ第１及び第
２の主電極間より前記出力信号を取出し、前記第
１の主電極は前記設置中性線に接続される第２入
力端に接続されるように結合された出力手段とを
有する増幅手段と、前記増幅手段の第２の主電極
と前記大地接地との間に接続されてそれらの間の
補助接地路を供給する手段とを組合わせで備えて
いるものである。
また第２の装置には次の装置が含まれる。
前記増幅手段の出力手段が変圧器の２次巻線で
ある前記第２の装置。
ある前記第２の装置。
第３の装置は、配電線系統の接地中性線上の、
前記接地中性線と真の大地接地との間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを、真の大地接地電
位にほぼ等しい値にまで減少させる接地装置であ
つて、前記真の大地接地電位についての基準電位
を得る手段と、前記接地中性線と前記真の大地接
地の間に結合され、その間に有限インピーダンス
路を形成する補助接地回路を供給する手段と、前
記基準電位と前記漂遊電圧の振幅値との差に応答
し、前記漂遊電圧に前記有限インピーダンスを前
記系統抵抗で除算した比を乗じた値にほぼ等しい
補償電圧を生成し、該補償電圧を前記接地中性線
と前記有限インピーダンスの間に直列的に結合す
る手段とを有しているものである。
前記接地中性線と真の大地接地との間の系統抵抗
に起因する漂遊電圧の大きさを、真の大地接地電
位にほぼ等しい値にまで減少させる接地装置であ
つて、前記真の大地接地電位についての基準電位
を得る手段と、前記接地中性線と前記真の大地接
地の間に結合され、その間に有限インピーダンス
路を形成する補助接地回路を供給する手段と、前
記基準電位と前記漂遊電圧の振幅値との差に応答
し、前記漂遊電圧に前記有限インピーダンスを前
記系統抵抗で除算した比を乗じた値にほぼ等しい
補償電圧を生成し、該補償電圧を前記接地中性線
と前記有限インピーダンスの間に直列的に結合す
る手段とを有しているものである。
第４の装置は、配電線系統の接地中性線上の、
前記接地中性線と真の大地接点との間の系統イン
ピーダンスに起因する漂遊電圧の相対的な大きさ
を真の大地接地電位にほぼ等しい値にまで減少さ
せる接地装置であつて、前記真の大地接地電位に
ついての基準電位を得る手段と、前記接地中性線
と前記真の大地接地との間に結合されその間に有
限インピーダンス路を形成する補助接地回路を供
給する手段と、前記基準電位と前記漂遊電圧の振
幅値との差に応答して補償電圧を生成し、該補償
電圧を前記接地中性線と前記有限インピーダンス
との間に直列に結合して前記漂遊電圧の大きさを
前記値に減少する手段とを有しているものであ
る。
前記接地中性線と真の大地接点との間の系統イン
ピーダンスに起因する漂遊電圧の相対的な大きさ
を真の大地接地電位にほぼ等しい値にまで減少さ
せる接地装置であつて、前記真の大地接地電位に
ついての基準電位を得る手段と、前記接地中性線
と前記真の大地接地との間に結合されその間に有
限インピーダンス路を形成する補助接地回路を供
給する手段と、前記基準電位と前記漂遊電圧の振
幅値との差に応答して補償電圧を生成し、該補償
電圧を前記接地中性線と前記有限インピーダンス
との間に直列に結合して前記漂遊電圧の大きさを
前記値に減少する手段とを有しているものであ
る。
第５の装置は、電気設備に付属する接地要素の
漂遊電圧の真の大地接地電位に対する相対的な大
きさを低減する電圧補償装置であつて、前記真の
大地接地電位についての基準電位を得る手段と、
前記接地要素と真の大地接地との間に結合されそ
れらの間に有限インピーダンス路を形成する補助
接地回路を供給する手段と、前記基準電位と前記
浮遊電圧の増幅値との差に応答して補償電圧を生
成し、これを前記接地要素と前記有限インピーダ
ンスの間に直列的に結合して前記漂遊電圧の相対
的な大きさを低減する手段とを備えているもので
ある。
漂遊電圧の真の大地接地電位に対する相対的な大
きさを低減する電圧補償装置であつて、前記真の
大地接地電位についての基準電位を得る手段と、
前記接地要素と真の大地接地との間に結合されそ
れらの間に有限インピーダンス路を形成する補助
接地回路を供給する手段と、前記基準電位と前記
浮遊電圧の増幅値との差に応答して補償電圧を生
成し、これを前記接地要素と前記有限インピーダ
ンスの間に直列的に結合して前記漂遊電圧の相対
的な大きさを低減する手段とを備えているもので
ある。
前記種々の方法及び装置における本発明の固有
の効果は、接地された中性線等における漂遊電圧
が低減されることにより得られる。本発明は特に
家畜や動物と接触する機械に適用する場合に効果
がある。例えば搾乳機、飼料桶、水槽のように家
畜と接触する機械に適用することができる。この
漂遊電圧の低減は、家畜が飼育中に前記機械に接
触したときに、家畜が受ける好ましくない危険を
防止または減少させる効果がある。
の効果は、接地された中性線等における漂遊電圧
が低減されることにより得られる。本発明は特に
家畜や動物と接触する機械に適用する場合に効果
がある。例えば搾乳機、飼料桶、水槽のように家
畜と接触する機械に適用することができる。この
漂遊電圧の低減は、家畜が飼育中に前記機械に接
触したときに、家畜が受ける好ましくない危険を
防止または減少させる効果がある。
もしも搾乳機が作動中に漂遊電圧が存在してい
る場合には、乳牛からの搾乳量が減少するのみな
らず、乳牛が乳線炎の病気にかかりやすい。この
乳線炎にかかつた乳牛からのミルクは食用には不
適であり、さらに病気が悪化すると乳牛が死亡す
ることもある。従つて本発明は農場における各種
機械の作動中に生ずる浮遊電圧により、家畜が受
ける前記の如き危険を防止できる大きな効果を有
するものである。
る場合には、乳牛からの搾乳量が減少するのみな
らず、乳牛が乳線炎の病気にかかりやすい。この
乳線炎にかかつた乳牛からのミルクは食用には不
適であり、さらに病気が悪化すると乳牛が死亡す
ることもある。従つて本発明は農場における各種
機械の作動中に生ずる浮遊電圧により、家畜が受
ける前記の如き危険を防止できる大きな効果を有
するものである。
本発明は酪農畜舎に関して説明してきたが、こ
の方式が、例えば、動物が飼料桶、水桶その他の
金属物体であつて引込口接地端子に設置されてい
るものに接触することとなる豚小屋の様な、違つ
た農家においても使用できることに注意された
い。本発明は三相系統の様な、多相配電系統にも
使用し得ることにも注意すべきである。この種の
系統において、負荷が完全にバランスしていると
きには、一次中性線には負荷電流は流れない。然
し、わずかのアンバランスがあつても相当な中性
線電流従つて漂遊電圧が発生する。更に、第３高
調波励磁電流は中性線に漂遊電圧を発生する。従
つて本発明は又この様な多相系統にも使用し得
る。本方式は電子計算機および産業用制御装置を
含むその他の多くの電気系統に応用を見出すこと
に当業者は注意すべきである。本発明は又交流お
よび直流系統の両者に用途が見られ、また、電界
または漏洩電流の影響下にある２点間の相対電圧
を不所望の結果が発生しない様にするために減少
させねばならない時に応用される。一例は電気化
学的腐蝕を防止するために部品または設備の誘起
電圧を変更ないし減少することである。
の方式が、例えば、動物が飼料桶、水桶その他の
金属物体であつて引込口接地端子に設置されてい
るものに接触することとなる豚小屋の様な、違つ
た農家においても使用できることに注意された
い。本発明は三相系統の様な、多相配電系統にも
使用し得ることにも注意すべきである。この種の
系統において、負荷が完全にバランスしていると
きには、一次中性線には負荷電流は流れない。然
し、わずかのアンバランスがあつても相当な中性
線電流従つて漂遊電圧が発生する。更に、第３高
調波励磁電流は中性線に漂遊電圧を発生する。従
つて本発明は又この様な多相系統にも使用し得
る。本方式は電子計算機および産業用制御装置を
含むその他の多くの電気系統に応用を見出すこと
に当業者は注意すべきである。本発明は又交流お
よび直流系統の両者に用途が見られ、また、電界
または漏洩電流の影響下にある２点間の相対電圧
を不所望の結果が発生しない様にするために減少
させねばならない時に応用される。一例は電気化
学的腐蝕を防止するために部品または設備の誘起
電圧を変更ないし減少することである。
以上に述べた所は配電線系統用の電子的接地シ
ステムである。
ステムである。
本方式は配電線の中性線上の、温度的変動を含
む中性線一大地間の電圧を大地接地電位に近い値
またはほヾ等しい値にまで減少することを主とし
て実現する。ここに図示、説明した発明の形状は
通常製造のために推賞される形状での本教示の実
施例である。これは限定するものというよりは発
明の考え方の例示を示すものであり、各種の変
形、変更が前記特許請求の範囲内で可能のことに
注意すべきである。
む中性線一大地間の電圧を大地接地電位に近い値
またはほヾ等しい値にまで減少することを主とし
て実現する。ここに図示、説明した発明の形状は
通常製造のために推賞される形状での本教示の実
施例である。これは限定するものというよりは発
明の考え方の例示を示すものであり、各種の変
形、変更が前記特許請求の範囲内で可能のことに
注意すべきである。
第１図は２次変圧器および畜舎引込口接続部を
含む田園配電線系統の鳥瞰図、第２図は第１図に
示す配電線系統の模式回路図、第３図は通常の酪
農畜舎設備の電力引込口の模式回路図、第４図は
配電線系統の柱上変圧器の一次および２次側の回
路図、第５ａ図および第５ｂ図は通常の接地中性
線回路のブロツク図および等価回路図、第６図は
付加ないし補助接地路に関連しての接地中性線回
路の等価回路図、第７図は本発明による補償装置
の等価回路図、第８図は本発明の好ましい実施例
の略示回路図である。 １００……電子回路システム（補償電圧発生
用）、１０２……交流増幅器、１０４……出力ト
ランス、１０４ａ……第１出力端子、１０４ｂ…
…第２出力端子、１０６……第１信号入力端、１
０８……第２信号入力端、Ｅ……真の大地接地
端、Ｎ……畜舎接地端子、PN……一次中性線、
RAG……補助接地抵抗、RSE……系統抵抗、SN…
…二次中性線、ST……柱上変圧器。
含む田園配電線系統の鳥瞰図、第２図は第１図に
示す配電線系統の模式回路図、第３図は通常の酪
農畜舎設備の電力引込口の模式回路図、第４図は
配電線系統の柱上変圧器の一次および２次側の回
路図、第５ａ図および第５ｂ図は通常の接地中性
線回路のブロツク図および等価回路図、第６図は
付加ないし補助接地路に関連しての接地中性線回
路の等価回路図、第７図は本発明による補償装置
の等価回路図、第８図は本発明の好ましい実施例
の略示回路図である。 １００……電子回路システム（補償電圧発生
用）、１０２……交流増幅器、１０４……出力ト
ランス、１０４ａ……第１出力端子、１０４ｂ…
…第２出力端子、１０６……第１信号入力端、１
０８……第２信号入力端、Ｅ……真の大地接地
端、Ｎ……畜舎接地端子、PN……一次中性線、
RAG……補助接地抵抗、RSE……系統抵抗、SN…
…二次中性線、ST……柱上変圧器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 配電線系統の接地中性線上の、真の大地接地
電位に対する漂遊電圧の大きさを減少するための
電子的接地方法であつて、 前記大地接地電位についての基準電位を得る工
程と、 前記漂遊電圧と前記基準電位間の差の電圧を入
力信号として得る工程と、 前記入力信号を調整可能な増幅度により増幅し
て出力信号を得る工程と、 前記接地中性線を大地に接地する補助接地路を
設け、前記入力信号の増幅された出力信号を前記
接地中性線と前記大地接地への補助接地路間に直
列に接続する工程と、 前記入力信号を増幅する増幅度を調整して前記
漂遊電圧の値を前記接地電位に近い所定のレベル
にする工程と を備えたことを特徴とする電子的接地方法。 ２ 配電線系統の接地中性線上の、真の大地接地
電位に対する漂遊電圧の大きさを減少するための
電圧補償装置であつて、 前記大地接地電位についての基準電位を得る手
段と、 前記漂遊電圧と前記基準電位との差を表す出力
信号を生じるように、前記基準電位を得る手段に
接続させる第１入力端と前記接地中性線へ接続さ
せる第２入力端とを有し、且つ外部回路に接続可
能な出力端と、前記出力信号を前記第２入力端と
前記出力端間に結合する出力手段とを有する増幅
手段と、 前記増幅手段の出力端と前記真の大地接地点間
を接続しそれらの間に補助接地路を形成する接続
手段と を備えたことを特徴とする電圧補償装置。 ３ 配電線系統の接地中性線を電気的に接地する
電子的接地線装置であつて、 前記接地電位についての基準電位を得る手段
と、 前記接地中性線の電圧と前記基準電位間の差を
表す出力信号を生じるように、前記基準電圧を得
る手段に接続される第１入力端と前記接地された
中性線に接続される第２入力端とを有し、且つ第
１及び第２の主電極間より前記出力信号は取出
し、前記第１の主電極は前記接地中性線に接続さ
れる第２入力端に接続されるように結合された出
力手段とを有する増幅手段と、 前記増幅手段の第２の主電極と前記大地接地と
の間に接続されてそれらの間の補助接地路を供給
する手段と を組合わせで備えたことを特徴とする電子的接地
装置。 ４ 前記増幅手段の出力手段が変圧器の２次巻線
である特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 配電線系統の接地中性線上の、前記接地中性
線と真の大地接地との間の系統抵抗に起因する漂
遊電圧の大きさを、真の大地接地電位にほぼ等し
い値にまで減少させる接地装置であつて、 前記真の大地接地電位についての基準電位を得
る手段と、 前記接地中性線と前記真の大地接地の間に結合
され、その間に有限インピーダンス路を形成する
補助接地回路を供給する手段と、 前記基準電位と前記漂遊電圧の振幅値との差に
応答し、前記漂遊電圧に前記有限インピーダンス
を前記系統抵抗で除算した比を乗じた値にほぼ等
しい補償電圧を生成し、該補助電圧を前記接地中
性線と前記有限インピーダンスの間に直列的に結
合する手段と を有することを特徴とする接地装置。 ６ 配電線系統の接地中性線上の、前記接地中性
線と真の大地接点との間の系統インピーダンスに
起因する漂遊電圧の相対的な大きさを真の大地接
地電位にほぼ等しい値にまで減少させる接地装置
であつて、 前記真の大地接地電位についての基準電位を得
る手段と、 前記接地中性線と前記真の大地接地との間に結
合されその間に有限インピーダンス路を形成する
補助接地回路を供給する手段と、 前記基準電位と前記漂遊電圧の振幅値との差に
応答して補償電圧を生成し、該補償電圧を前記接
地中性線と前記有限インピーダンスとの間に直列
に結合して前記漂遊電圧の大きさを前記値に減少
する手段と を有することを特徴とする接地装置。 ７ 配電線系統の接地中性線上に生じる前記接地
中性線と真の大地接地間の系統抵抗に起因する漂
遊電圧の大きさを真の大地接地電位にほぼ等しい
値にまで低減する方法であつて、 前記接地中性線と前記真の大地接地間の前記系
統抵抗を測定する工程と、 前記漂遊電圧を測定する工程と、 前記接地中性線と前記真の大地接地間を結合す
る補助接地回路を形成してその間に有限インピー
ダンス路を形成する工程と、 補償電圧を生成し、これを前記接地中性線と前
記有限インピーダンス間に直列に結合して前記漂
遊電圧の大きさを前記の値にまで低減する工程と を有することを特徴とする漂遊電圧低減方法。 ８ 前記漂遊電圧の変化に応じて前記補償電圧を
調整する工程を含む特許請求の範囲第７項の記載
の方法。 ９ 前記補償電圧が前記漂遊電圧の変化の範囲に
わたつて前記漂遊電圧に比例している特許請求の
範囲第８項に記載の方法。 １０ 前記補償電圧が前記系統抵抗と前記補助接
地路に電流を流し、且つ該電流が前記漂遊電圧を
前記系統抵抗で除した値にほぼ等しい特許請求の
範囲第７項に記載の方法。 １１ 前記補助接地回路形成工程は少なくとも１
本の接地電極を前記接地中性線から離れた地点で
地中に接地することを含む特許請求の範囲第７項
に記載の方法。 １２ 配電線系統の接地中性線上に生じる前記接
地中性線と真の大地接地間の系統抵抗に起因する
漂遊電圧の大きさを真の大地接地電位にほぼ等し
い値にまで低減する方法であつて、 前記接地中性線と前記真の大地接地の間に結合
される補助接地回路を形成してその間に有限イン
ピーダンス路を供給する工程と、 補償電圧を生成してこれを前記接地中性線と前
記有限インピーダンスとの間に結合して前記漂遊
電圧の大きさを前記の値にまで低減する工程と を有することを特徴とるる漂遊電圧低減方法。 １３ 電気設備に付属する接地要素の漂遊電圧の
真の大地接地電位に対する相対的な大きさを低減
する電圧補償装置であつて、 前記真の大地接地電位についての基準電位を得
る手段と、 前記接地要素と真の大地接地との間に結合され
それらの間に有限インピーダンス路を形成する補
助接地回路を供給する手段と、 前記基準電位と前記漂遊電圧の振幅値との差に
応答して補償電圧を生成し、これを前記接地要素
と前記有限インピーダンスの間に直列的に結合し
て前記漂遊電圧の相対的な大きさを低減する手段
とを備えたことを特徴とする電圧補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/508,060 US4551633A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Electronic grounding system for electrical distribution systems |
| US508060 | 1983-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016133A JPS6016133A (ja) | 1985-01-26 |
| JPH0479214B2 true JPH0479214B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=24021215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127712A Granted JPS6016133A (ja) | 1983-06-24 | 1984-06-22 | 配電線系統用の電子的接地システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4551633A (ja) |
| EP (1) | EP0130002B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6016133A (ja) |
| AU (1) | AU568543B2 (ja) |
| CA (1) | CA1230374A (ja) |
| DE (1) | DE3484076D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4947007A (en) * | 1988-11-08 | 1990-08-07 | General Atomics | Superconducting transmission line system |
| CA2060673C (en) * | 1992-02-05 | 1998-11-24 | Michel Montreuil | Stray current neutralizing method and device |
| US5487359A (en) * | 1994-03-09 | 1996-01-30 | Montreuil; Michel | Low amperage electronic milk level detector |
| US5465051A (en) * | 1994-04-15 | 1995-11-07 | And Yet, Inc. | Four-terminal resistor method for measuring electric current in cows |
| JP3331881B2 (ja) * | 1995-12-21 | 2002-10-07 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置、圧縮機 |
| US5977480A (en) * | 1996-09-30 | 1999-11-02 | Elsag International N.V. | Grounding and RFI isolation for control station |
| US5825170A (en) * | 1997-01-24 | 1998-10-20 | Filtre-Expert | Magnetically coupled alternating stray current neutralizing method and system |
| US6234108B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-05-22 | And Yet, Inc. | Voltage compensation circuit and method for reducing electric shocks to teats of an animal during its milking |
| US6916983B2 (en) * | 2002-04-11 | 2005-07-12 | Tocini Industries, Llc | Grounding electrode |
| US20050212525A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-09-29 | Rogers David M | Advanced 24/7 differential oscilloscope with remote access and security features for detection of neutral to earth voltage |
| US7091871B2 (en) * | 2004-07-26 | 2006-08-15 | Edward Keith Howell | Electrical hazard detection system |
| RU2298196C1 (ru) * | 2005-12-27 | 2007-04-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Устройство для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах |
| US20080022941A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Mankovitz Roy J | Systems and methods for electrically grounding animals |
| CN104064964B (zh) * | 2014-05-22 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 一种防止太阳磁暴、核脉冲对电网危害的方法 |
| CN106159927A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-11-23 | 郭富丽 | 一种消除磁暴对电网影响的方法 |
| CN113219001B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-06-17 | 国网天津市电力公司 | 一种基于数值算法的接地选型方法及装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3573551A (en) * | 1969-06-16 | 1971-04-06 | Eastech Ltd | Protection against electrical shock |
| US3760298A (en) * | 1972-07-05 | 1973-09-18 | Us Navy | Circuit for suppressing leakage currents flowing into an underground cable sheath |
| US4355595A (en) * | 1981-03-16 | 1982-10-26 | Roger A. Ackerman | Central milking system with reduced stray current problems |
| US4401055A (en) * | 1981-08-03 | 1983-08-30 | Street William L | Animal protective apparatus and method for protecting the animal from electrical power |
-
1983
- 1983-06-24 US US06/508,060 patent/US4551633A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-06-07 DE DE8484303873T patent/DE3484076D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-06-07 EP EP84303873A patent/EP0130002B1/en not_active Expired
- 1984-06-19 AU AU29504/84A patent/AU568543B2/en not_active Ceased
- 1984-06-22 CA CA000457201A patent/CA1230374A/en not_active Expired
- 1984-06-22 JP JP59127712A patent/JPS6016133A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0130002A3 (en) | 1986-05-14 |
| US4551633A (en) | 1985-11-05 |
| EP0130002A2 (en) | 1985-01-02 |
| JPS6016133A (ja) | 1985-01-26 |
| EP0130002B1 (en) | 1991-02-06 |
| DE3484076D1 (de) | 1991-03-14 |
| CA1230374A (en) | 1987-12-15 |
| AU2950484A (en) | 1985-06-13 |
| AU568543B2 (en) | 1988-01-07 |
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