JPH0576131A - 微地絡検出装置 - Google Patents

微地絡検出装置

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Publication number
JPH0576131A
JPH0576131A JP3234482A JP23448291A JPH0576131A JP H0576131 A JPH0576131 A JP H0576131A JP 3234482 A JP3234482 A JP 3234482A JP 23448291 A JP23448291 A JP 23448291A JP H0576131 A JPH0576131 A JP H0576131A
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JP
Japan
Prior art keywords
current
main circuit
circuit cable
ground fault
grounded
Prior art date
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Pending
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JP3234482A
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English (en)
Inventor
Akio Saruta
明雄 猿田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非接地系電源系統の配電線に接続される負荷
機器等の絶縁劣化状態を高感度に検出すること。 【構成】 負荷機器9が絶縁劣化して微地絡電流が主回
路ケーブル8に流れると、接地型変流器10の2次側に
は主回路ケーブル8の対地充電電流の不平衡分電流に微
地絡電流が重畳した電流が流れる。これに対してシース
アース線14に設けられた接地型変流器11では主回路
ケーブル8の対地充電電流の不平衡分電流のみが検出さ
れる。この結果、接地型変流器10、11の検出出力は
比較判定装置19で減算され、負荷機器9の絶縁劣化に
起因する微地絡電流のみが検出される。 【効果】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源系統に接続されて
いる全ての電気機器の絶縁状態について微小な漏洩電流
の増加分を高感度に検出する微地絡検出装置に係り、特
に非接地系電源系統に接続されている電気機器の絶縁劣
化状態を検出するに好適な微地絡検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電源変圧器と、電源変圧器の負荷側の母
線と、その母線から分岐して配電用遮断器を介して接続
される負荷機器である誘導電動機等と、これ等と母線と
を接続しているケーブル及びケーブルの電源側に接地さ
れた地絡電流検出用の零相変流器で構成された配電線が
複数、設けられている非接地系の電源系統では、各負荷
機器の絶縁劣化による地絡電流を零相変流器(ZCT)で
検出し、絶縁劣化した負荷機器を電源系統から分離して
保護するように構成されている。この場合に微小な地絡
電流を検出するためケーブル貫通型ZCTを配電線の電
源側に設けて検出している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、上述した従来の
非接地系電源系統では、負荷機器が接続されるケーブル
の送電側に地絡電流を検出するためのZCTが設けられ
ている。この場合に比較的大きな対地静電容量を持つケ
ーブルが配置上、各相間で不平衡となり、対地充電電流
の和が零とならず、その不平衡分が見掛け上、地絡電流
として流れ、ZCTの2次側に発生している。
【0004】この見掛け上の地絡電流が使用ケーブルサ
イズ及びケーブル亘長によってはアンペアのオーダとな
り、地絡電流検出の誤動作を回避するため地絡検出感度
としてはこの不平衡電流値以上の値に設定しなければな
らず、絶縁物の劣化初期に生ずる微小地絡電流を検出す
ることは不可能であった。
【0005】非接地系電源系統ではケーブルの対地静電
容量が比較的大きく、この値の各相間で不平衡であるこ
とに起因して不平衡電流が常時、流れている。
【0006】この不平衡分電流値以下の値の絶縁劣化に
より生ずる微小な漏洩電流は不平衡電流の位相差との兼
ね合いで不平衡電流の中に吸収されてしまい、検出する
ことは不可能であるため、最も大きな不平衡電流値以上
のレベルでしか検出できなかった。したがって、地絡電
流を高感度に検出することができなかった。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、非接地系電源系統の配電線に接続される負
荷機器等の絶縁劣化状態を高感度に検出できる微地絡検
出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の微地絡検出装置
は、電源側母線から分岐された複数の配電線を形成する
主回路ケーブルに負荷機器が接続されてなる非接地系電
源系統において、主回路ケーブルに貫通して設けられ地
絡電流を検出する第1の電流検出手段と、主回路ケーブ
ルのシースアース線に貫通して設けられ主回路ケーブル
に流れる対地充電電流の不平衡分を検出する第2の電流
検出手段と、第1、第2の電流検出手段の検出出力を取
り込み、これらの検出出力を減算した演算結果から負荷
機器または主回路ケーブルの絶縁劣化状態を判定する判
定手段とを有することを特徴とする。
【0009】また本発明の微地絡検出装置は、上記判定
手段は、前記第2の電流検出手段の検出出力が入力され
る際にその振幅を所定のレベル以下に制限する振幅制限
手段を含んで構成されることを特徴とする。
【0010】
【作用】上記構成の微地絡検出装置においては、負荷機
器に絶縁劣化が生じた場合には第1の検出手段により主
回路ケーブルに流れる対地充電電流の不平衡分とこれに
重畳した負荷機器の絶縁劣化に起因する微地絡電流が検
出され、第2の電流検出手段により主回路ケーブルに流
れる対地充電電流の不平衡分のみが検出される。更に判
定手段により第1、第2の電流検出手段の検出出力が減
算される。したがって判定手段により負荷機器の絶縁劣
化に起因する微地絡電流のみが検出される。
【0011】また主回路ケーブルに絶縁劣化が生じた場
合には第2の電流検出手段の検出手段の検出出力が振幅
制限手段によりその振幅を制限されるため、主回路ケー
ブル内に生じる微小放電電流を高感度に検出することが
でき、それ故主回路ケーブルに発生した絶縁劣化状態を
検出することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には本発明が適用される非接地系電源系統の
構成が示されている。同図において、電源変圧器1は受
電遮断器2を介して電源側母線3に接続されている。電
源側母線3には接地型計器用変圧器(GPT)4が接続さ
れており、その2次側には非接地系電源系統の有効接地
電流を決定する制限接続器5が接続されている。
【0013】また電源側母線3には配電用遮断器6を介
して電源端子部7Aが接続されており、該電源端子部7
Aから他の電源端子7Bに主回路ケーブル8が接続され
ている。更に電源端子7Bには負荷機器9が接続されて
いる。主回路ケーブル8には負荷機器9の地絡電流を検
出する接地型変流器10が、また主回路ケーブル8のア
ース線14に接地型変流器10と同一特性を有する接地
型変流器11が設けられている。接地型変流器10、1
1の検出出力は比較判定装置19に入力されるようにな
っている。比較判定装置19は、図2に示すように接地
型変流器10の2次側出力を増幅する増幅器20と、接
地型変流器11の2次側出力を増幅する増幅器21と、
増幅器20、21の出力信号を比較する比較器22とか
ら構成されている。尚、各配電線には主回路ケーブル8
の寸法及び亘長が異なった状態で配設されている。
【0014】ところで、一般に主回路ケーブル8の各相
の対地充電電流は図4のベクトル図に示すようにベクト
ル12a,12b,12cのようになり、これらのベク
トル合成は完全には零にはならず、ベクトル13のよう
に残る。このベクトル13で表される成分が不平衡電流
となり、主回路ケーブル8に貫通して設けられた接地型
変流器10の2次側に発生する(図5(a))。したがって
主回路ケーブル8に接続されている負荷機器9の絶縁劣
化に起因する地絡電流を検出するにはその検出レベルを
主回路ケーブル8の対地充電電流の不平衡電流値(図5
(a))以上に設定しなければならず、それ故地絡電流を高
感度に検出することができなかった。
【0015】本発明では上記対地充電電流の不平衡分の
影響を排除するために、主回路ケーブル8のシースアー
ス線14を介して大地に還流する上記対地充電電流の不
平衡分を検出する電流検出手段をして接地型変流器10
と同一の特性を有する接地型変流器11を設けている。
【0016】上記構成において、負荷機器9及び主回路
ケーブル8に絶縁劣化が生じていない場合には、接地型
変流器10、11の検出出力は等しくなり(図5(a),
(b))、これらの検出出力は、比較判定装置19内で増
幅器20、21を介して比較器22で減算され、その出
力は零になる(図5(c))。
【0017】一方、負荷機器9が絶縁劣化して微地絡電
流が主回路ケーブル8に流れると、接地型変流器10の
2次側には主回路ケーブル8の対地充電電流の不平衡分
電流に微地絡電流が重畳した電流が流れる(図6(a))。
これに対してシースアース線14に設けられた接地型変
流器11では主回路ケーブル8の対地充電電流の不平衡
分電流のみが検出される(図6(b))。この結果、接地型
変流器10、11の検出出力は比較器22で減算され、
比較器22の出力信号、すなわち比較判定装置19の出
力信号は図6(c)のようになり、負荷機器9の絶縁劣化
に起因する微地絡電流のみが検出される。
【0018】次に本発明の他の実施例を図3及び図7を
参照して説明する。本実施例は主回路ケーブル8に発生
する絶縁劣化を検出できるようにしたものである。本実
施例が上記実施例と構成上、異なる点は図3に示すよう
に比較判定装置19の増幅器21と比較器22との間に
リミッタ24を設けたことであり、その他の構成は全く
同様であるので重複する説明は省略する。ここでリミッ
タ24を設けたのは、主回路ケーブル8内で絶縁劣化が
発生すると、接地型変流器10の出力が増大するが、主
回路ケーブル8のシースアース線14を介して大地に還
流するため接地型変流器11の出力も増大するためにそ
の差(微地絡電流)を検出できないからである。リミッタ
24では増幅器21の出力信号の振幅を、主回路ケーブ
ル8または負荷機器9で絶縁劣化が発生していない通常
の状態で流れる主回路ケーブル8の対地充電電流の不平
衡分電流によって得られる増幅器21の出力信号のレベ
ルにαだけ加算した値をスライスレベルとして制限す
る。
【0019】上記構成において、主回路ケーブル8に絶
縁劣化が発生すると、接地型変流器10、11の検出出
力は、それぞれ増幅器20、21で所定のレベルまで増
幅され、増幅器20の出力信号(図7(a))は、比較器2
2の一方の入力端に入力される。
【0020】他方、増幅器21の出力信号はリミッタ2
4に入力され、そのレベルがリミッタ24に設定された
スライスレベルを越える場合には振幅制限され、リミッ
タ24の出力信号(図7(b))は比較器22の他方の入力
端子に入力される。比較器22では増幅器20の出力信
号とリミッタ24の出力信号とが減算され、その結果図
7(c)に示す信号が比較器22から出力される。したが
って、この比較器22、すなわち比較判定装置19の出
力信号を検出することにより、結果的に主回路ケーブル
8内に生じる微小放電電流を高感度に検出することがで
きる。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の微地絡検
出装置によれば、電源側母線から分岐された複数の配電
線を形成する主回路ケーブルに負荷機器が接続されてな
る非接地系電源系統において、主回路ケーブルに貫通し
て設けられ地絡電流を検出する第1の電流検出手段と、
主回路ケーブルのシースアース線に貫通して設けられ主
回路ケーブルに流れる対地充電電流の不平衡分を検出す
る第2の電流検出手段と、第1、第2の電流検出手段の
検出出力を取り込み、これらの検出出力を減算した演算
結果から負荷機器または主回路ケーブルの絶縁劣化状態
を判定する判定手段とを設けるように構成したので、非
接地系電源系統の配電線に接続される負荷機器等の絶縁
劣化状態を高感度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される非接地系電源系統の構成図
である。
【図2】図1における比較判定装置の一実施例の具体的
構成を示すブロック図である。
【図3】図1における比較判定装置の他の実施例の具体
的構成を示すブロック図である。
【図4】図1における主回路ケーブルに流れる不平衡電
流成分を示すベクトル図である。
【図5】図1における主回路ケーブルに流れる不平衡電
流成分を除去する原理を示す説明図である。
【図6】図1における負荷機器が絶縁劣化した状態を検
出する原理を示す説明図である。
【図7】図1における主回路ケーブルが絶縁劣化した状
態を検出する原理を示す説明図である。
【符号の説明】
1 電源変圧器 2 受電遮断器 3 電源側母線 4 接地型計器用変圧器 6 配電用遮断器 7A,7B 電源端子部 8 主回路ケーブル 9 負荷機器 10、11 接地型変圧器 14 シースアース線 19 比較判定装置 20、21 増幅器 22 比較器 24 リミッタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源側母線から分岐された複数の配電線
    を形成する主回路ケーブルに負荷機器が接続されてなる
    非接地系電源系統において、 前記主回路ケーブルに貫通して設けられ地絡電流を検出
    する第1の電流検出手段と、 前記主回路ケーブルのシースアース線に貫通して設けら
    れ主回路ケーブルに流れる対地充電電流の不平衡分を検
    出する第2の電流検出手段と、 前記第1、第2の電流検出手段の検出出力を取り込み、
    これらの検出出力を減算した演算結果から前記負荷機器
    または主回路ケーブルの絶縁劣化状態を判定する判定手
    段とを有することを特徴とする微地絡検出装置。
  2. 【請求項2】 前記判定手段は、前記第2の電流検出手
    段の検出出力が入力される際にその振幅を所定のレベル
    以下に制限する振幅制限手段を含んで構成されることを
    特徴とする請求項1に記載の微地絡検出装置。
JP3234482A 1991-09-13 1991-09-13 微地絡検出装置 Pending JPH0576131A (ja)

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JP3234482A JPH0576131A (ja) 1991-09-13 1991-09-13 微地絡検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020090146A (ko) * 2001-05-23 2002-11-30 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 지락검출방법 및 그 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020090146A (ko) * 2001-05-23 2002-11-30 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 지락검출방법 및 그 장치

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