JPH0619406B2 - 地絡検出方法 - Google Patents
地絡検出方法Info
- Publication number
- JPH0619406B2 JPH0619406B2 JP63224028A JP22402888A JPH0619406B2 JP H0619406 B2 JPH0619406 B2 JP H0619406B2 JP 63224028 A JP63224028 A JP 63224028A JP 22402888 A JP22402888 A JP 22402888A JP H0619406 B2 JPH0619406 B2 JP H0619406B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、直流電源と、負荷と、前記直流電源と負荷
を結ぶ供給線とから構成される直流回路の地絡を検出す
る地絡検出方法に関するものである。
を結ぶ供給線とから構成される直流回路の地絡を検出す
る地絡検出方法に関するものである。
（従来の技術） 従来から、直流回路を使用している発電所，変電所，プ
ラントでは、設置されている例えば直流モータ等の負荷
の地絡を検出して、漏洩電流の防止を図っている。この
地絡の検出方法として第５図に示すブリッジ回路を用い
る方法が知られている。図において、１は直流電源、２
は地絡検出回路、３は直流電源１のプラス線、４は直流
電源１のマイナス線、５は負荷である。地絡検出回路２
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、リレーＲyによるブリッジ
回路からなっており、抵抗Ｒ１，Ｒ２はプラス供給線３
とマイナス供給線４との間で直列回路を構成しており、
抵抗Ｒ３の一側は抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続され、
リレーＲyの他側は接地されている。Ｒxは地絡抵抗であ
る。
ラントでは、設置されている例えば直流モータ等の負荷
の地絡を検出して、漏洩電流の防止を図っている。この
地絡の検出方法として第５図に示すブリッジ回路を用い
る方法が知られている。図において、１は直流電源、２
は地絡検出回路、３は直流電源１のプラス線、４は直流
電源１のマイナス線、５は負荷である。地絡検出回路２
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、リレーＲyによるブリッジ
回路からなっており、抵抗Ｒ１，Ｒ２はプラス供給線３
とマイナス供給線４との間で直列回路を構成しており、
抵抗Ｒ３の一側は抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続され、
リレーＲyの他側は接地されている。Ｒxは地絡抵抗であ
る。
負荷５に地絡が生じていないときはＲxは漏洩抵抗に相
当し、大きい値となるためリレーＲyに流れる電流はほ
ぼゼロである。
当し、大きい値となるためリレーＲyに流れる電流はほ
ぼゼロである。
負荷５の中性点近傍以外に地絡が生じると、ブリッジの
平衡がくずれてリレーＲyに電流が流れる。これにより
リレーＲyが作動して地絡が検出される。これは、供給
線で地絡が生じても同様に検出することができる。
平衡がくずれてリレーＲyに電流が流れる。これにより
リレーＲyが作動して地絡が検出される。これは、供給
線で地絡が生じても同様に検出することができる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の地絡検出方法にあっては、負荷５
の中性点近傍で地絡が発生した場合、ブリッジの平衡の
くずれは小さいので、リレーＲyに流れる電流は微弱で
あり、第６図に示すように、負荷５の中性点近傍でリレ
ーＲyの不動作域が生じ、中性点近傍の地絡を検出する
ことができないという問題があった。また、直流電源内
部で地絡が生じた場合も同様な問題があった。
の中性点近傍で地絡が発生した場合、ブリッジの平衡の
くずれは小さいので、リレーＲyに流れる電流は微弱で
あり、第６図に示すように、負荷５の中性点近傍でリレ
ーＲyの不動作域が生じ、中性点近傍の地絡を検出する
ことができないという問題があった。また、直流電源内
部で地絡が生じた場合も同様な問題があった。
（発明の目的） そこで、この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、直流回路の地絡点位置に
拘りなくその地絡を検出することのできる地絡検出方法
を提供することにある。
で、その目的とするところは、直流回路の地絡点位置に
拘りなくその地絡を検出することのできる地絡検出方法
を提供することにある。
（課題を解決するための手段） この発明は、上記目的を達成するために、直流電源と、
負荷と、前記直流電源と負荷を結ぶ供給線とから構成さ
れる直流回路の地絡を検出する地絡検出方法であって、 前記供給線と大地間に交流信号を注入して、該供給線に
流れる交流電流を検出するとともに、大地に対する供給
線の交流電圧を検出し、これら検出した交流電流および
交流電圧から直流回路の地絡を検出するようにしたもの
である。
負荷と、前記直流電源と負荷を結ぶ供給線とから構成さ
れる直流回路の地絡を検出する地絡検出方法であって、 前記供給線と大地間に交流信号を注入して、該供給線に
流れる交流電流を検出するとともに、大地に対する供給
線の交流電圧を検出し、これら検出した交流電流および
交流電圧から直流回路の地絡を検出するようにしたもの
である。
（作 用） この発明に係る地絡検出方法によれば、直流回路の地絡
点位置に拘らず、供給線に流れる交流信号の信号電流お
よび信号電圧を検出することができ、この信号電流およ
び信号電圧から地絡が検出される。
点位置に拘らず、供給線に流れる交流信号の信号電流お
よび信号電圧を検出することができ、この信号電流およ
び信号電圧から地絡が検出される。
（実施例） 以下に、この発明に拘る地絡検出方法を直流モータに適
用した実施例について図面を参照しつつ説明する。
用した実施例について図面を参照しつつ説明する。
第１図において、１１は直流電源で、Ｐはその陽極、Ｎ
はその陰極である。１２は直流電源１１の陽極Ｐに接続
されたプラス供給線、１３は直流電源１１の陰極Ｎに接
続されたマイナス供給線、１４は供給線１２，１３に接
続された直流モータ(負荷)で、ここでは等価回路として
示してある。
はその陰極である。１２は直流電源１１の陽極Ｐに接続
されたプラス供給線、１３は直流電源１１の陰極Ｎに接
続されたマイナス供給線、１４は供給線１２，１３に接
続された直流モータ(負荷)で、ここでは等価回路として
示してある。
１５は信号注入部で、これは、コンデンサ１６，１７と
交流信号を出力する交流電源１８とからなっており、コ
ンデンサ１６，１７はプラス供給線１２とマイナス供給
線１３との間で直列回路を構成しており、交流電源１８
の一方の出力端子がコンデンサ１６，１７の接続点に接
続され、交流電源１８の他方の出力端子が接地されて、
交流電源１８による交流信号がプラス供給線１２とマイ
ナス供給線１３とに注入されるようになっている。
交流信号を出力する交流電源１８とからなっており、コ
ンデンサ１６，１７はプラス供給線１２とマイナス供給
線１３との間で直列回路を構成しており、交流電源１８
の一方の出力端子がコンデンサ１６，１７の接続点に接
続され、交流電源１８の他方の出力端子が接地されて、
交流電源１８による交流信号がプラス供給線１２とマイ
ナス供給線１３とに注入されるようになっている。
２０は信号検出部で、これは、変流器２１とコンデンサ
２２とからなっており、変流器２１にはプラス供給線１
２とマイナス供給線１３とを重ねて設置し、負荷１４に
流れる直流成分を相殺して交流信号の信号電流だけが検
出されるようになっている。コンデンサ２２はマイナス
供給線１３に接続され、直流電圧をカットしてマイナス
供給線１３に流れる交流信号の信号電圧を検出するため
のものである。なお、このコンデンサ２２はプラス供給
線１２に接続してプラス供給線１２の信号電圧を検出す
るようにしてもよい。
２２とからなっており、変流器２１にはプラス供給線１
２とマイナス供給線１３とを重ねて設置し、負荷１４に
流れる直流成分を相殺して交流信号の信号電流だけが検
出されるようになっている。コンデンサ２２はマイナス
供給線１３に接続され、直流電圧をカットしてマイナス
供給線１３に流れる交流信号の信号電圧を検出するため
のものである。なお、このコンデンサ２２はプラス供給
線１２に接続してプラス供給線１２の信号電圧を検出す
るようにしてもよい。
２３はコンデンサ２２を介して検出される信号電圧と、
変流器２１が検出する信号電流との位相差を求め、この
位相差や信号電流および信号電圧等から地絡を判定する
判定装置である。２４は漏洩抵抗、２５は対地静電容量
である。
変流器２１が検出する信号電流との位相差を求め、この
位相差や信号電流および信号電圧等から地絡を判定する
判定装置である。２４は漏洩抵抗、２５は対地静電容量
である。
いま、直流電源１１から直流電流が負荷１４に供給さ
れ、交流電源１８によって交流信号がプラス供給線１２
とマイナス供給線１３とに注入されると、変流器２１が
プラス供給線１２とマイナス供給線１３とに流れる交流
信号の信号電流を検出し、コンデンサ２２がマイナス供
給線１３に流れる交流信号の信号電圧を検出する。
れ、交流電源１８によって交流信号がプラス供給線１２
とマイナス供給線１３とに注入されると、変流器２１が
プラス供給線１２とマイナス供給線１３とに流れる交流
信号の信号電流を検出し、コンデンサ２２がマイナス供
給線１３に流れる交流信号の信号電圧を検出する。
ところで、交流電源１８から流れでる電流は、地絡抵抗
Ｒxと対地静電容量２５を流れる電流とを合わせたもの
であり、負荷１４に地絡が生じていないときは、地絡抵
抗Ｒxは対地漏洩抵抗２４だけとなり大きな値となる。
このため、交流電源１８から流れる信号電流Ｉ１は大部
分が対地静電容量２５に流れる電流となり、第２図の
(Ａ)に示すように、交流電源電圧Ｅに対し９０゜近く位
相が進んだ値となる。
Ｒxと対地静電容量２５を流れる電流とを合わせたもの
であり、負荷１４に地絡が生じていないときは、地絡抵
抗Ｒxは対地漏洩抵抗２４だけとなり大きな値となる。
このため、交流電源１８から流れる信号電流Ｉ１は大部
分が対地静電容量２５に流れる電流となり、第２図の
(Ａ)に示すように、交流電源電圧Ｅに対し９０゜近く位
相が進んだ値となる。
一方、値絡が生じると、対地静電容量２５に流れる電流
Ｉ１に地絡抵抗Ｒxに流れる電流Ｉ２が重畳することに
なる。この電流Ｉ２は交流電源電圧Ｅと同相なので、地
絡が生じた場合の信号電流Ｉ３（＝Ｉ１＋Ｉ２）は第２
図の(Ａ)に示すように、交流電源電圧Ｅとの位相差が小
さくなる。
Ｉ１に地絡抵抗Ｒxに流れる電流Ｉ２が重畳することに
なる。この電流Ｉ２は交流電源電圧Ｅと同相なので、地
絡が生じた場合の信号電流Ｉ３（＝Ｉ１＋Ｉ２）は第２
図の(Ａ)に示すように、交流電源電圧Ｅとの位相差が小
さくなる。
判定装置２３は、求めた位相差と予め設定した設定位相
差とを比較し、その求めた位相差が設定位相差に達した
とき地絡と判定する。
差とを比較し、その求めた位相差が設定位相差に達した
とき地絡と判定する。
ところで、地絡が発生すると等価回路は第２図の(Ｂ)に
示すようになる。
示すようになる。
ここで、交流電源１８からみたコンデンサ２５と地絡抵
抗Ｒxのインピーダンスをとすると、交流電源１８の
電流および電圧と、検出地点における検出電流および検
出電圧とが同じ値とみなすことができることにより、 ＝|／|(cosθ＋jsinθ) となる。ただし、θは交流電圧と交流電流との位相
差である。
抗Ｒxのインピーダンスをとすると、交流電源１８の
電流および電圧と、検出地点における検出電流および検
出電圧とが同じ値とみなすことができることにより、 ＝|／|(cosθ＋jsinθ) となる。ただし、θは交流電圧と交流電流との位相
差である。
したがって、Ｒx＝|／|cosθである。
そして、はコンデンサ２２により交流信号の信号電圧
として検出することができ、は変流器２１によって交
流信号の交流電流として検出するこたができる。またco
sθは位相計にて測定可能である。したがって、Ｒxを算
出することは可能であり、このＲxから地絡を検出する
ことができる。
として検出することができ、は変流器２１によって交
流信号の交流電流として検出するこたができる。またco
sθは位相計にて測定可能である。したがって、Ｒxを算
出することは可能であり、このＲxから地絡を検出する
ことができる。
第３図は第１図の簡略化した等価回路を示したものであ
る。負荷１４のインピーダンスは一般にＲxに比べて十
分に小さいため、第３図に示すように、地絡抵抗Ｒxが
小さなものである限り、負荷１４の地絡点１４ｐの位置
に拘らず、交流電源１８から見たインピーダンスは小さ
く、交流電源１８によって、供給線１２，１３に大きな
交流信号を流すことができる。したがって、負荷１４の
中性地点近傍が地絡しても、各供給線１２，１３に大き
な交流信号が流れるので、その地絡を確実に検出するこ
ができる。
る。負荷１４のインピーダンスは一般にＲxに比べて十
分に小さいため、第３図に示すように、地絡抵抗Ｒxが
小さなものである限り、負荷１４の地絡点１４ｐの位置
に拘らず、交流電源１８から見たインピーダンスは小さ
く、交流電源１８によって、供給線１２，１３に大きな
交流信号を流すことができる。したがって、負荷１４の
中性地点近傍が地絡しても、各供給線１２，１３に大き
な交流信号が流れるので、その地絡を確実に検出するこ
ができる。
第４図は、負荷１４の地絡地点１４ｐと検出領域の関係
を示したものであり、この図から明らかなように、地絡
抵抗Ｒxが所定以下であれば、負荷１４の地絡地点に拘
りなく地絡を検出するこができることを示している。な
お、地絡抵抗Ｒxが所定以上のとき、地絡を検出するこ
とはできないが、この場合の漏洩電流は微弱であるから
差支えない。
を示したものであり、この図から明らかなように、地絡
抵抗Ｒxが所定以下であれば、負荷１４の地絡地点に拘
りなく地絡を検出するこができることを示している。な
お、地絡抵抗Ｒxが所定以上のとき、地絡を検出するこ
とはできないが、この場合の漏洩電流は微弱であるから
差支えない。
なお、上記実施例は、負荷の地絡を検出する場合につい
て説明したが、信号電流を検出するための変流器２１を
信号電圧を注入する注入点より直流電源側に設置すれ
ば、一般の直流電源や太陽電池などの直流発電設備の地
絡を検出することも可能である。
て説明したが、信号電流を検出するための変流器２１を
信号電圧を注入する注入点より直流電源側に設置すれ
ば、一般の直流電源や太陽電池などの直流発電設備の地
絡を検出することも可能である。
また、上記実施例では、一つの変流器２１を使用してい
るが、複数個の変流器を何箇所かに設置すれば地絡点の
場所を判定することができる。
るが、複数個の変流器を何箇所かに設置すれば地絡点の
場所を判定することができる。
（発明の効果） この発明によれば、負荷の地絡点位置に拘りなくその地
絡を確実に検出することができ、負荷の漏洩電流の防止
を図ることができる。
絡を確実に検出することができ、負荷の漏洩電流の防止
を図ることができる。
第１図はこの発明に係る地絡検出方法を直流モータを駆
動させる直流回路に適用した実施例の回路図、 第２図の(Ａ)は信号電流と信号電圧との位相関係を示し
た説明図、 第２図の(Ｂ)は地絡が発生した際の等価回路を示した回
路図、 第３図は第１図に示す回路図の簡略化した等価回路図、 第４図は地絡地点と検出領域の関係を示した説明図、 第５図は従来の地絡検出方法を示した説明図、 第６図は従来の地絡検出方法の問題点を示した説明図で
ある。 １１……直流電源 １２……プラス供給線 １３……マイナス供給線 １８……交流電源 ２１……変流器 ２２……コンデンサ ２３……判定装置
動させる直流回路に適用した実施例の回路図、 第２図の(Ａ)は信号電流と信号電圧との位相関係を示し
た説明図、 第２図の(Ｂ)は地絡が発生した際の等価回路を示した回
路図、 第３図は第１図に示す回路図の簡略化した等価回路図、 第４図は地絡地点と検出領域の関係を示した説明図、 第５図は従来の地絡検出方法を示した説明図、 第６図は従来の地絡検出方法の問題点を示した説明図で
ある。 １１……直流電源 １２……プラス供給線 １３……マイナス供給線 １８……交流電源 ２１……変流器 ２２……コンデンサ ２３……判定装置
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源と、負荷と、前記直流電源と負荷
を結ぶ供給線とから構成される直流回路の地絡を検出す
る地絡検出方法であって、 前記供給線と大地間に交流信号を注入して、該供給線に
流れる交流電流を検出するとともに、大地に対する供給
線の交流電圧を検出し、 この検出した交流電流と交流電圧の位相差を求め、この
求めた位相差と予め設定した値とを比較して地絡を検出
することを特徴とする地絡検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63224028A JPH0619406B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 地絡検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63224028A JPH0619406B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 地絡検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271168A JPH0271168A (ja) | 1990-03-09 |
| JPH0619406B2 true JPH0619406B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16807458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63224028A Expired - Lifetime JPH0619406B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 地絡検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619406B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2737328B1 (en) * | 2011-07-28 | 2024-09-11 | Eaton Intelligent Power Limited | Systems and apparatus for fault detection in dc power sources using ac residual current detection |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326078A (en) * | 1993-07-08 | 1994-07-05 | Benkan Corporation | Metal diaphragm valve |
| JP7158260B2 (ja) * | 2018-11-27 | 2022-10-21 | 株式会社京三製作所 | 軌道回路監視装置 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63224028A patent/JPH0619406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2737328B1 (en) * | 2011-07-28 | 2024-09-11 | Eaton Intelligent Power Limited | Systems and apparatus for fault detection in dc power sources using ac residual current detection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0271168A (ja) | 1990-03-09 |
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