JPS5842688B2 - チヨクリユウカイロチラクケンシユツソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は配電盤などにあって例えば監視制御の電源と
して用いられる直流回路において生じた地絡事故を検出
する装置に関するものである。

゛直流回路の地絡事故を検出する装置として従来から用
いられている例を第１図に示す。

第１図においてＢはバッチ！ｊ、Ｐ（第１文字がＰのも
の、以下同じ）はこのパンテリＢの正極リード、Ｎは同
負極リード、ＧＲ，は地絡相判別継電器、Ｅは地絡相判
別継電器ＧＲの接地点、ＣＢは分岐しゃ断器あるいはス
イッチ、Ｆは地絡事故点とする。

地絡相判別継電器ＧＲ，の内部について訣明を加えると
、Ｒは抵抗、Ｄはダイオード、ＤＲは直流電流に応動す
る継電要素で、印加された電流の極性（正、負）に対応
した別個の出力を与えるものである。

第１図の動作はつぎのようである。

地絡事故Ｆが発生していない健全状態では、直流系統は
抵抗ＲＰ、ＲＮを経て一点Ｅでのみ接地されており、し
たがって地絡相判別継電器ＧＲの各部の電位は平衡して
いるので継電要素ＤＢには電流が流れずＤＲは動作しな
い。

つぎに地絡事故Ｆが正極り−ドＰ１で生じたときを考え
る。

地絡事故Ｆにより接地点Ｅには正極りアトＰ１の電位が
印加されるため、Ｅ点の電位は正極Ｐの電位に近づく。

これにより図に点線で示した向きに電流が流れるので、
継−型要素ＤＢ、を動作させることができる。

継電要素ＤＲ，は先に述べたように、直流電流の極性を
検知７ｓるものであり、第、１図の例では、ＤＲの（→
端子からに）端子に電流が流れるので、正極地絡を示す
出力が出る。

第１図の例と逆に負極リードＮにおいて地絡事故が生じ
たときは、継電要素ＤＲの←）端子から（→端子に電流
が流れ負極地絡を示す出力が出ることは容易に理解でき
る。

ところで第１図の従来の方法は地絡の極性（正、負）を
検出するだけであるので、地絡個所の探索すなわち、負
ｉｔ−にのいずれのリードで地絡が生じているかを見出
すのには効果がないのが難点である。

この発明はこの点を改善し、地絡個所の探索を容易にす
るものである。

以下、この発明について詳細な訣明を加える。

この発明による一実施例を第２図に示す。

第２図においてＳＣはスイッチＳＷ１信号発生器ＳＧか
らなる信号供給回路、Ｚは零相変流器、ＦＢ、はフィー
ダ地絡継電器とする。

第２図の動作はつぎのようである。

スイッチＳＷは（→側および←）側に適当な時間間隔を
おいて自動的に切換えられるものとする。

平常時すなわち、地絡事故が発生していないときはスイ
ッチＳＷにより信号発生器ＳＧの出力が正極り一ドＰま
たは負極リードＮに交互に印加されるが、帰路がないの
で信号電流は流れない。

したがってフィーダ地絡継電器ＰＲも動作しない。

つぎに、第２図において第１図と同じように正極り−ド
Ｐ１で地絡事故Ｆが発生したとすると、スイッチＳＷが
（ト）側に切換えられたとき信号電流が第２図に矢印で
示したように流れる。

つぎに第３図に示すように、スイッチＳＷが←）側に切
換えられると信号電流は負荷を経て矢印のように流れる
。

この電流の一つは、事故フィーダの負荷を経て流れるも
のであり、他の一つは健全フィーダの負荷を経を流れる
ものである。

健全フィーダでは零相変流器Ｚｋを信号電流が流入、流
出しその大きさは等しいのでフィーダ地絡継電器ＦＲ，
には動作しない。

事故フィーダでは、自己の負荷を経て流れる電流と健全
フィーダの負荷を経て流れる電流の和が零相変流器Ｚ１
を流出して行くから地絡継電器ＦＲ８は動作する。

この場合この電流は負荷を経て流れるためその大きさは
第２図の場合より小さいと考えられる。

この事実に着目し、フィーダ地絡継電器ＦＲ８の感度を
調整して、第２図の場合には動作し、第３図の場合は不
動作となるようにすれば、地絡極性の判別ができる。

しかし、ここでは事故フイニダの探索が目的であるから
それが実現できるか否かは第一義の問題ではなく、した
がってこれ以上の説明は略するが、地絡極性の判別が必
要であれば、上記ＰＲの感度調整とは別に第１図の地絡
相判別継電器ＧＲ，を併用する手段も考えられる。

第２図と第３図から明らかなように、事故回路のフィー
ダ地絡継電器ＦＲ８のみが信号電流に応動するので負荷
１のフィーダで地絡事故が発生したことが直ちにわかる
。

信号発生器ＳＧによって発生する信号は、正弦波、三角
波、パルスなど各種のものが考えられるが、要するに脈
動信号であればよく、零相変流器Ｚ１フィーダ地絡継電
器ＦＲ，などと合せ考えて適当な波形と周波数を選定す
ればよい。

もし商用周波の正弦波を選定した場合は、交流制御電源
を信号発生器として利用できることは明らかである。

なお上記説明はすべて信号発生器ＳＧを脈動信号源とし
、この脈動信号をスイッチＳＷにより切換えて、大地と
陽極及び大地と陰極の間に交互に供給するものとしたが
、信号発生器ＳＧを直流源とし、スイッチＳＷを高速度
で切換えることにより、脈動信号を得るようにしてもよ
い。

要するに信号供給回路ＳＣは大地と陽極及び大地と陰極
との間に交互に脈動信号を供給するものであればよいわ
けである。

また上記説明では便宜上Ｚを零相変流器と称したが、電
流変成器を各相に入れいわゆる残留回路を形成しても同
様の効果を奏する。

要するに正極リードと負極リードを流れる脈動信号を代
数和的に合成できるものであればよいわけであり、在来
の交流回路用の零相変流器をそのま＼利用することも可
能である。

この発明の他の実施例を第４図および第５図に示す。

これらの図においてＳＢは制御盤、開閉装置盤等を含め
た広義の配電盤であるとする。

これらの図では１つの分岐しゃ断器ＣＢＩＯ先がさらに
分岐して配電盤５Ｂ１１〜５Ｂ１ｋが接続されている状
態を示す。

第４図の動作はつぎのようである。

この図に示すように負荷１１の正極リードで地絡Ｆが発
生したとすると、第２図、第３図について説明したのと
同様にしてスイッチＳＷが（ト）側に切換えられたとき
は実線の矢印で示したように、（へ）側に切換えられた
ときは点線の矢印で示したように信号電流が流れる。

少なくとも、前者に対してはフィーダ地絡継電器ＦＲＩ
およびＦＲｌｌが動作する（後者に対してはフィーダ地
絡継電器の感度および負徊の大きさによって動作・不動
作が決まる）ので負荷１１０回路の地絡であることがわ
かる。

地絡継電器ＦＲ１のみが動作したときは、零相変流器Ｚ
１１〜Ｚ１ｔより電源側の地絡であることがわかる。

第５図は第４図と同様の直流回路の構成であるが、零相
変流器Ｚ１１〜Ｚ１ｔを各負荷への分岐回路ではなく、
各ＳＢの直流回路引込口に設けている点が第４図と異な
る。

第５図の地絡Ｆに対する地絡継電器の動作の説明は省略
する。

第５図でフィーダ地絡継電器ＦＲ，１、ＰＲ，１１、Ｆ
Ｂ、１２・・・・・・ＦＲｌ７が言わば直列に配置され
ているので、これらの地絡継電器ＦＲ１，ＦＲ１１・・
・・・・ＦＲｌｔの中の動作したものの中の最下位のも
の（第５図の例では、ＦＲｌとＦＲｌｌが動作する。

ＦＲＩＩが最下位。

）と不動作のものの中の最上位のもの（第５図の例では
ＦＲｌ２・・・・・・ＦＦＬｌｔが不動作、ＦＲ，１２
が最上位）の間で地絡が発生したことがわかるので地絡
点の探索は容易である。

第３図〜第５図の実施例では切換スイッチＳＷが地絡Ｆ
の生じていない極に切換えられたとき信号発生器ＳＧか
らの信号電流が負荷１〜ｋを通って流れるものであった
。

負荷が通常の電磁継電器、ランプなどであれば、信号電
流が直流電流に重畳して流れても支障を生じない。

これに対し、負荷が半導体回路などの場合には、信号電
流が直流電流に重畳すると好ましくないこともあり得る
。

信号電流が負荷に流れないように考慮した実施例を第６
図に掲げる。

第６図は第３図に対応するものである。

第４図〜第５図に対応するものは第６図の類推で容易に
考えつくの全省略する。

第６図の要点を以下に述べる。

他は第３図と同様である。第６図において、Ｃはコンデ
ンサである。

コンデンサを負荷１〜にの回路ごとにＣ１〜Ｃｋのよう
に挿入し、これらを信号電流に対して負荷１〜により十
分に低いインピーダンスとしておけば問題の信号電流は
矢印で示すようにコンデンサＣ１〜Ｃｋを通って流れ、
負荷１〜ｋを通らなくなり目的が達成できる。

なおコンデンサＣ１〜Ｃｋのかわりに正極リードＰ１負
荷す−ドＮ間にコンデンサＣＯを挿入しても同様の効果
を奏する。

以上述べたようにこの発明によれば、信号供給回路から
の脈動信号を直流回路の正極または負極に交互に加え、
地絡が発生したときは地絡個所を経て流通させ、この脈
動信号を直流回路の各所に設けた変流器により検出し、
この脈動信号にまり地絡継電器を動作させるものとした
から、地絡個所の探索を容易に行なうことができるので
ある。

なお、分岐回路にはしゃ断器ＣＢを設けた例を掲げたが
、この有無はこの発明の本質には無関係であることは言
うまでもない。

また、スイッチＳＷは回転式の例を掲げたが補助継電器
など他の方式によっても構成できるのは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流回路の地絡事故を検出する装置の一
例を示す回路図、第２図および第３図はこの発明による
直流回路の地絡検出装置の動作原理と一実施例を示す回
路図、第４図、第５図および第６図はこの発明の他の実
施例を示す回路図である。 なおこれらの図において、Ｂはバッテリ、ＰはバッチＩ
ＪＢの正極リード、Ｎは同負極リード、ＣＢは分岐しゃ
断器あるいはスイッチ、Ｆは地絡事故点、ＳＷはスイッ
チ、ＳＧは信号発生器、ＳＣは信号供給回路、Ｚは変流
器、ＦＢ、は地絡継電器、Ｃはコンデンサである。 なお、上記図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正極および負極のいずれも接地されていない直流回
   路において、前記直流回路の正極と大地及・び負極と大
   地の間に交互に脈動信号を供給する信号供給回路、前ｇ
   Ｂ直流回路から分岐された正極リードと負極、リート；
   からなる複数のフィーダでそれぞれ、接続された負荷、
   これら負荷が接続されたフィーダの各分岐点鼻るいは同
   一フィーダの複数の、区分点毎に設けられ、前記正極リ
   ードと負極リードに陣れる脈動電流の総和を導出する零
   相変流器、及びこの零相変流器の出力により付勢される
   地絡継電器を備えたことを特徴とする直流回路地絡検・
   串装置。 。