JPS5821705B2 - 零相電流検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、三相配電線路の各架線に変流器を実装して零
相電流を検出する零相電流検出装置に関するものである
。

三相高圧配電線路においては、零相電流の分布を検出す
ることにより地絡事故の事故点の標定を行なっている。

一般に零相電流の測定は、三相線路に変流器を一括して
実装して行なうが、零相変流器を三相配電線路に実装す
ることは困難であるため、一般には第１図に示すように
三相配電線路のｕ、ｖ）ｗの各相の架線にそれぞれ別個
の変流器ＣＴを取付けて測定を行なう。

即ス第１図に示した零相電流検出装置は、各相の架線に
取付けららた変流器ＣＴの出力を合成し２次負担Ｚの両
端に印加して２次負担Ｚの両端電圧を表示装置または継
電器Ｇに入力するものであり、従来変流器ＣＴとしては
第２図に示したようなカットコア型のものが使用されて
いた。

この変流器は、閉磁路鉄心を２分割したものに相当する
鉄心Ｃに２次コイルＳを巻回して形成したユニットａ１
及びａ２からなるもので、図示のように架線ｌを囲むよ
うに両ユニツ） ａｌ 、 ａ２を組合せて鉄心Ｃの端
部同志を接合し、締付金具ａ３により鉄心の接合部を締
付けていた。

この変流器は比較的大きな出力電圧を取出すことができ
るが、以下に示す理由で検出誤差が大きく、正確な事故
点の標定を行なえない欠点があった。

（１）変流器の励磁特性が第３図の曲線イに示すように
非直線であるため、三相各相の線路電流が不平衝になる
と線路電流の変動に対して敏感に反応して残留電圧（変
流器の２次負担Ｚに生じる見かけ上の零相電流に相当す
る電圧）を生じる。

（２）鉄心が接合面を有するため、締付力のばらつき等
により各変流器の励磁特性が不揃いになり易い。

（３）鉄心の接合部が露出するため、錆の発生等による
経時変化によって励磁特性が不揃いになる。

また２個のユニットを組合せて締付金具により鉄心を締
付ける必要があるため、架簿に取付ける場合の操作が複
雑になる等の欠点があった。

本発明の目的は、架線に取付ける変流器としてギヤツブ
付の変流器を用いることにより上記の欠点を解消すると
ともに外部磁界の影響を低減できる零相電流検出装置を
提供することにある。

以下図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

本発明で用いる変流器ＣＴは、一部にギャップを有する
鉄心に２次コイルを巻回したものでその構成例を第４図
乃至第７図に示す。

第４図において１は、Ｕ字形の鉄心で、この鉄心は例え
ば０字形の巻鉄心を２つに切断することにより形成され
る。

鉄心１の互いに平行に延びる脚部１ａ、１ｂにはそれぞ
れ２次コイル２を構成するコイル２ａ及び２ｂが分割巻
回され、コイル２ａ及び２ｂは、変流器が取付けられる
架線３の電流により生じる磁界により各コイルに誘起す
る電圧（実線矢印）が互いに加わるような極性にして互
いに直列に接続されている。

（第６図参照。）鉄心１及び２次コイル２は架線３を挿
入し得る凹部４を残すようにして絶縁性の合成樹脂５で
略Ｕ字形にモールドされ、２次コイル２の両端子はリー
ド線６を介して外部に導出されている。

また第５図に示すように、各部をモールドする際に凹部
４の長さ方向の中央部の位置における左右側方のモール
ド部に架線と同方向に延びるボルト７が２本並べて取付
けられている。

このボルトは、本考案の変流器を後述のように高圧配電
線に取付ける際に変流器相互間を連結する連結バー８を
取付けるためのもので、連結バーを取付けるに当っては
連結バー８に設けた孔にボルト７を嵌合した後、このボ
ルトに例えば環ネジ９を螺合させる。

第４図及び第５図に示した変流器は、鉄心１のギャップ
を下方に位置させて取付ける場合に好適なものであり、
この場合は架線３に引掛けるだけで変流器を架線に保持
することができる。

第７図は、鉄心のギャップを上方に位置させて取付ける
場合に用いる変流器の外観の一例を示したもので５、こ
の場合、は鉄心１のギャップとは反対側のモールド部か
らリード線６が導出されている。

モールド部内に配置された鉄心１及び２次コイル２は第
４図と同様に構成されている。

また架線３より下方に位置するようにして、連結バー８
を取付けるためのボルト７．７が設けられている。

上記のように、ギャップを有する鉄心１に２次コイル２
を巻回した変流器を用いると、その励磁特性が第３図の
曲線口′で示すように直線的になるため、線路電流の不
平衝による残留電圧は生じない。

また鉄心が接合面をもたないため、取付方の不揃いによ
る励磁特性のばらつきを生じない。

更に、鉄心及びコイルが絶縁材料でモールドされるため
、耐候性及び耐電圧性をともに著しく向上させることが
できる。

また架線に実装するに際して２つの鉄心の鉄心端部を接
合して組合せる等の締付作業を必要としないので、架線
への取付作業を簡単にすることができる。

尚ギャップ付鉄心を用いた変流器では、励磁特性が直線
的になる反面出力電圧が低下するが出力電圧の低下は電
子回路により容易に補償できるので実用上何ら問題はな
い。

本発明で用いる変流器は鉄心がギャップを有しているた
め被測定架線以外の電流による外部磁界によっても電圧
を誘起する。

従って変流器を架線に取付るに当っては外部磁界、特に
、変流器が取付けられる高圧配電線の近傍に配置されて
いる低圧配電線路による磁界の影響を少くするように考
慮する必要がある。

この外部磁界の影響を少なくするため、本発明において
は、高圧配電線路の各相の架線に取付ける変流器のうち
、１つの相の変流器の鉄心の向きを異ならせてこの１つ
の相の変流器が外部磁界に対して他の相の変流器と異な
る極性を示すようにする。

今、説明の便宜上、外部磁界により各変流器が受ける影
響をαとすると、全ての変流器の鉄心の向きを同一にし
た場合の外部磁界の影響は全体で３αとなるが、本発明
のように１つの変流器の極性を反転させた場合には、外
部磁界の影響がα十α−α＝αとなり、外部磁界の影響
を大幅に低減することができる。

この場合、外部磁界の影響を最も大きく受ける位置にあ
る変流器の外部磁界に対する誘起電圧の極性を反転させ
るのが効果的であり、いずれの変流器の極性を反転させ
るかは、高、低圧配電線路の架線の構成によって異なる
。

第８図Ａ乃至Ｆは種々の架線構成に対する変流器ＣＴの
取付方の一例を概略的に示したもので、各図において３
は三相高圧配電線路の架線、１０は単相低圧配電線路の
架線を示している。

このように単相低圧配電線路の架線１０に最も接近して
配置された高圧配電線路の架線３に取付けられている変
流器ＣＴのギャップの向きを他の高圧配電線路に取付け
られる変流器ＣＴのギャップの向きと異ならせれば、外
部磁界による誘起電圧の影響を少なくすることができる
。

第９図を参照すると、変流器を架線に実装した状態の一
例が示しである。

同図に示した例は、第８図Ａに相当するもので、両端の
２つの架線３゜３に第４図に示した変流器ＣＴを引掛け
、中央の架線３には第７図に示した変流器ＣＴを嵌合さ
せて、各変流器を連結バー８により相互に連結したもの
である。

この場合に用いる連結バー８は、例えば第１０図に示す
ように、アクリル樹脂等の絶縁性樹脂からなる角柱状の
バーに各変流器のモールド部に突設したボルト７を貫通
させるための孔８ａ 、 ８ａ 、・・・を設けたもの
である。

上記の実施例では、ギャップ付鉄心１としてＵ字形鉄心
を用いたが、他の形状の鉄心、例えば第１１図に示すよ
うなＣ字形の鉄心を用いてもよい。

以上のように、本発明によれば、変流器の励磁特性が直
線的になるので、線路電流の不平衝により残留電圧が生
じるのを防止することができ、また鉄心に接合部がない
ので、架線への取材力の差違によって励磁特性にばらつ
きが生じるのを防止することができる。

更に、各変流器は全体がモールドされているので、鉄心
及び巻線の耐候性及び耐電圧性を著しく高めることがで
き、経時変化等により各変流器の特性変化が生じるのを
防止することができる。

したがって零相電流の検出精度を従来より大幅に改善す
ることができる。

また変流器を架線に取付ける際に２個の鉄心の夫々の鉄
心端部を接合して組合せる必要がなく、架線に係合させ
るのみでよいので取付構造が簡単になり、取付作業を簡
素化できる利点がある。

特に本発明では、三相線路のいずれか１つの相の架線に
取付けた変流器を、外部磁界に対して他の相の架線に取
付けた変流器と誘起電圧が異なる極性を示す向きに取付
けたので、ギヤツブ付の変流器を用いながら、零相電流
検出に対する外部磁界の影響を大幅に低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は零相電流検出装置の一般的構成を示す接続面、
第２図は従来の零相電流検出装置で用いられた変流器の
構成図、第３図は従来用いられていた変流器及び本発明
で用いる変流器の励磁特性を示す線図、第４図は本発明
で用いる変流器の一例を断面して示した正面図、第５図
は第４図の変流器に連結バーを取付けた状態を示す側面
図、第６図は第４図の変流器の２次コイルの接続を示す
接続図、第７図は本発明で用いる変流器の他の例を示す
背面図、第８図Ａ乃至Ｆは本発明の変流器の種々の取付
は方を例示した説明図、第９図は本発明に係る変流器を
架線に取付けた状態を示す斜視図、第１０図は変流器を
取付ける際に用いる連結バーの一例を示す斜視図、第１
１図はギャップ付鉄心の変形例を示す正面図である。 １・・・・・・鉄心、２・・・・・・２次コイル、３・
・・・・・電線、４・・・・・・凹部、５・・・・・・
樹脂、６・・・・・・リード線、ＣＴ・・・・・・変流
器、Ｚ・・・・・・２次負担、Ｇ・・・・・・表示装置
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ギャップを有する鉄心に２次コイルを巻回した変流
   器を三相線路の各相の架線に取付は前記各変流器の出力
   から零相電流を検出する零相電流検出装置において、前
   記三相線路のいずれか１つの相の架線に取付けられた変
   流器が外部磁界に対して他の相の架線に取付けられた変
   流器と誘起電圧が異なる極性を示す向きに取付けられて
   いることを特徴とする零相電流検出装置。