JPH07255122A - 過電流保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、負荷機器の焼損を防止すると
共に、限流ヒューズの交換を頻繁に行うのを防止した過
電流保護回路を提供することにある。 【構成】本発明の過電流保護回路は、変圧器１の２次側
の電流器６で検出した過電流を過電流継電器７に入力
し、過電流継電器７は限流ヒューズ２の最小遮断電流と
負荷開閉器３の遮断限界の交点から正常電流領域外まで
の電流範囲の時のみ負荷開閉器３を開放するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器の１次側に設けた
限流ヒューズと負荷開閉器により保護する過電流保護回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】負荷開閉器は単独では短絡電流を遮断す
る能力がないので、限流ヒューズを組み合わせて短絡電
流を保護することにより、経済的な設備を得ている。

【０００３】一般に限流ヒューズには広域ヒューズとバ
ックアップヒューズとの２種類がある。最小溶断電流は
各ヒューズごとに保証されているので、使用にあたって
は限流ヒューズで保護すべき電流がその限流ヒューズの
最小遮断電流以上になるよう選定しなければならない。
広域ヒューズとは最小溶断電流から定格遮断電流までの
すべて領域の電流を遮断できるヒューズをいう。バック
アップヒューズとは定格最小遮断電流から定格遮断電流
までのすべての電流を遮断できるヒューズをいう。ここ
で、最小溶断電流と定格最小遮断電流との関係は、最小
溶断電流＜定格最小遮断電流の関係であり、溶断電流と
はヒューズが溶断しても継続して電流が流れ続け、遮断
できない領域の電流をいう。

【０００４】限流ヒューズを利用した負荷保護回路とし
て例えば 発行日… １９９３年４月２０日、発行所…財
団法人 日本規格協会 「ＪＩＳハンドブック 電気」、
第９７２ページ Ｃ４６２０のＰＦ.Ｓ形の配電回路に
は、変圧器１次側の限流ヒューズを溶断後に負荷開閉器
を開放する負荷保護回路が示されている。その負荷保護
回路おいては、変圧器２次負荷側に流れる過電流が流れ
ると、過電流の大小により限流ヒューズが溶断したり、
しなかったりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】即ち、高圧または特高
圧限流ヒューズはアークエネルギーを利用した自己消弧
方式のため、遮断できる電流値（定格電流に近い最小遮
断電流）に限度がある。このため、ヒューズエレメント
が寿命に至った場合、通電流中に溶断する場合がある。
溶断電流が小さいと発生アークエネルギー小さいと、自
己消弧ができず、アークが長時間持続され最悪の場合に
は、ヒューズ外部で短絡を生じ、例えば負荷機器モータ
を焼損する場合があった。

【０００６】本発明の目的は、負荷機器の焼損を防止す
ると共に、限流ヒューズの交換を頻繁に行うのを防止し
た過電流保護回路を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の過電流保護回路
は、変圧器２次側の電流検出器で検出した過電流を過電
流継電器に入力し、過電流が限流ヒューズの最小溶断電
流値と定格最小遮断電流値との間の時のみ過電流継電器
が負荷開閉器に開放指令を行うことにある。

【０００８】

【作用】この結果、最小溶断電流値と定格最小遮断電流
値との間の過電流は、負荷開閉器により遮断できるの
で、過電流は負荷回路に流れなくなり、負荷回路の焼損
が防止できるばかりか、又限流ヒューズの交換を頻繁に
行うのを防止できるようになった。

【０００９】

【実施例】本発明の図１に示す過電流保護回路の実施例
は変電所の設備に使用するものであり、以下、説明す
る。

【００１０】変圧器１の１次側は限流ヒューズ２及び負
荷開閉器３を接続している。限流ヒューズ２が短絡電流
により溶断した後、ヒューズトリップ機構４により負荷
開閉器３を開放する。限流ヒューズ２及び負荷開閉器３
の時限特性図は後述する図２により説明する。

【００１１】変圧器１の２次側は複数の配線用遮断器５
と負荷例えばモータ６を接続している。変圧器２次側と
配線用遮断器５との間には配線用遮断器７及び変流器８
を接続している。過電流継電器９は変流器の２次側と電
流計１０及びトリップコイル１１とに接続している。ト
リップコイル１１は通常時には負荷開閉器３を閉じてお
り、おる時限特性を有する過電流が流れると、励磁され
て負荷開閉器３を開放される。図２の限流ヒューズ２及
び負荷開閉器３によりなる過電流保護協調の時限特性図
で開放時間が決まる。

【００１２】図２は縦軸の時間tと横軸の電流iとの関係
により決まる時限特性図である。時限特性図Ｘ１は限流
ヒューズ２の溶断特性図である。時限特性Ｘ２は負荷開
閉器３と過電流継電器９との動作特性図である。ｉ１は
正常電流領域、ｉ２は限流ヒューズ２の正常電流領域外
から最小溶断電流ｉ３までの電流領域、ｉ４は定格最小
遮断電流である。また限流ヒューズ２の定格最小遮断電
流ｉ４と負荷開閉器３の遮断限界との間に交点Ａを求め
ると、交点Ａより左側が負荷開閉器３で保護できること
になり、交点Ａより右側が限流ヒューズ２で保護するこ
とができ完全に協調がとれる。即ち、交点Ａより左側で
は限流ヒューズ２より負荷開閉器３の方が早く遮断し、
交点Ａより右側では限流ヒューズ２の方が負荷開閉器３
より早く遮断することになる。従って、過電流継電器９
には正常電流領域外から定格最小遮断電流ｉ４まで、又
は最小溶断電流ｉ３から交点Ａ又は定格最小遮断電流ｉ
４までの各過電流値とこの過電流値ｉに比例した時間ｔ
とにより負荷開閉器３を開放指令をする。

【００１３】いま、過電流保護回路のモータ６で例えば
シャフトと軸受との間にゴミがつまり回転子が回転せず
ロックされた状態になると、電機子にながれている電流
は正常電流領域ｉ１から過電流領域ｉ２になり、過電流
継電器９が働いて負荷開閉器３を開放するので、モータ
６の焼損及び負荷開閉器３の破損を防止できる。

【００１４】また、負荷開閉器３と過電流継電器９の動
作特性Ｘ３が２点鎖線で示すような場合には、限流ヒュ
ーズ溶断特性との交点Ａが限流ヒューズ２の最小電流遮
断不能領域に位置Ｂしており、協調がとれない。即ち、
交点Ａ１から限流ヒューズ２の定格最小遮断電流ｉ４の
間の過負荷電流が流れた場合には、負荷開閉器３の遮断
不能範囲の電流にもかかわらず、限流ヒューズ２が負荷
開閉器３より早く溶断してしまい、負荷開閉器３の動作
する時間ｔをまって遮断することになる。限流ヒューズ
２の再使用は不可能になり、頻繁に限流ヒューズ２の交
換を必要として不経済な設備になる。本発明では交点Ａ
１から定格最小遮断電流ｉ４までの過電流が流れると、
過電流継電器９が動作をし、負荷開閉器３を開放するの
で、前述の欠点を除去でき、頻繁に限流ヒューズ２の交
換を必要としなくなった。また１つの限流ヒューズで複
数の変圧器を接続する場合には、各変圧器の２次側の電
流を分ける装置を加えることにより、本発明と同様な効
果を得ることができる。

【００１５】

【発明の効果】この結果、最小遮断電流と負荷開閉器３
の遮断限界の交点Ａ又は定格最小遮断電流ｉ４と正常電
流領域外との電流範囲の過電流は負荷回路に流れなくな
り、負荷回路の焼損が防止できるばかりか、又限流ヒュ
ーズ２の交換を頻繁に行うのを防止できるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は本発明として実施例として配電系統の
過電流保護回路の回路である。

【図２】図１の過電流保護協調を説明する時限特性図で
ある。

【符号の説明】

１…変圧器、２…限流ヒューズ、３…負荷開閉器、６…
モータ、８…変流器、９…過電流継電器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変圧器２次負荷側に流れる過電流により、
   変圧器１次側の限流ヒューズを溶断後に負荷開閉器を開
   放する負荷保護回路において、変圧器２次側の電流検出
   器で検出した過電流を過電流継電器に入力し、過電流が
   限流ヒューズの最小溶断電流値と定格最小遮断電流値と
   の間の時のみ過電流継電器が負荷開閉器に開放指令を行
   うことを特徴とする過電流保護回路。
2. 【請求項２】上記過電流継電器は限流ヒューズの正常電
   流外から負荷開閉器の遮断限界の交点から限流ヒューズ
   の定格最小遮断電流までの電流範囲の時のみ負荷開閉器
   を開放することを特徴とする請求項１記載の過電流回
   路。
3. 【請求項３】変圧器２次側の設けた過電流により開放す
   る配線用遮断器で負荷開閉器を開放することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の過電流保護回路。
4. 【請求項４】変圧器２次側負荷に流れる過電流により、
   変圧器１次側の限流ヒューズを溶断後に負荷開閉器を開
   放する負荷保護回路において、変圧器２次側の電流検出
   器で検出した過電流を過電流継電器入力し、過電流継電
   器により負荷開閉器を開放することを特徴とする過電流
   保護回路。