JPS5917604B2 - 故障区間自動検出切離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は故障区間自動検出切離装置の改良に関し、特に
装置内の過電流検出装置の動作により再閉路動作をして
故障検出切離しを行なうものである。

従来の故障区間検出切離装置は、事故発生時にまず変電
所の遮断器が遮断し、停電後故障区間検出切離装置を電
源側から順次投入し、事故区間の投入により変電所の遮
断器が再度遮断し、停電することにより、事故区間の検
出をしてその区間の切離しを行ない、その後健全区間の
み再度順次投入して行く方式なので２度の順次投入動作
による長い停電時間を伴い、またその都度変電所の遮断
器が遮断するので、停電が広範囲に及んでいた。

本発明は上記の欠点を除去するため、故障区間検出切離
装置に過電流検出装置を設けて自動的に遮断及び再閉路
を行なわせ、事故時にはこの装置自体で自動的に負荷側
の事故を検出し切離し動作を行なわせるようにしたもの
である。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。

第１図は本発明を実施した１例を示す総合回路図である
。

図において、１は区分開閉器で、主接点２、この主接点
２を作動する電磁石装置３、過電流構出回路４を内蔵し
ている。

主接点２の電源側、負荷側はそれぞれ電源側配電線５、
負荷側配電線６に接続されている。

この図では配電線は３相の場合を示している。

過電流検出回路４は、負荷側配電線６に流れる電流に応
動して過電流を検出するもので、変流器ＣＴ、継電器回
路ＲＹ等より成る。

７は区分開閉器１と組み合わせて用いられる故障区間検
出用制御器（以下制御器という）で、端子Ａ、Ｂ、Ｃに
接続される。

８は電源側配電線５に接続された制御用変圧器で、２次
側出力端子Ｂ、Ｄは区分開閉器１の端子Ｂ、Ｄに接続さ
れる。

第２図は電磁石装置３の実施例を示す回路図で、端子Ｂ
、Ｃ間に整流器９を挿入して整流し、整流器９の負荷側
端子１０，１１間に制限抵抗１２、遅延用コンデンサ１
３の直列回路を接続する。

また、端子１０，１１間に調整抵抗１４、遅延用コンデ
ンサ１５の直列回路を接続し、コンデンサ１５に並列に
補助リレー１６を接続する。

主電磁石のコイル１７は直並列切替方式とし、例えば図
のように第１、第２のコイル１７ａ＋１７ｂに分割し、
端子１０より第１のコイル１７ａ、端子１８、補助リレ
−１６ノ常閉接点２０を経て、端子１１に、端子１０よ
り補助リレー１６の常閉接点２１、端子１９、第２のコ
イル１７ｂを経て端子１１に、端子１８，１９間に制限
抵抗２２をそれぞれ接続する。

即ちこの電磁石装置３の端子Ｂ。Ｃに電圧が与えられた
ときに調整抵抗１４を介してコンデンサ１５に充電電流
が流れ込むが、コンデンサ１５の両端電圧が補助リレー
１６の作動電圧に達しない間はその常閉接点２０，２１
を経て主電磁石のコイル１７ ａ ｔ １７ ｂに並列
に電力が供給され、従って主電磁石は主接点２の投入に
必要な、大きなアンペアターンの励磁力で投入され、次
にコンデンサ１５の両端電圧が補助リレー１６の作動電
圧に達すると補助リレー１６が作動し、常閉接点２０，
２１が開放して第１のコイル１７ａ、制限抵抗２２、第
２のコイル１７ｂが直列に接続され、従って主電磁石は
投入状態の保持に必要な、少ないアンペアターンの励磁
力で励磁されるといういわゆる直並列切替回路を構成す
る。

第３図ａ、ｂ、ｃは過電流検出回路４の各部分の実施例
を示す回路図で、第３図ａは負荷側配電線６の２相に挿
入された変流器ＣＴの２次側に過電流検出リレー２３，
２４を接続したものである。

この過電流検出リレー２３．２４は、この相に流れる負
荷電流が事故等により予め整定された値を超えると動作
し、過電流検出回路４の制御回路に信号を与えるもので
ある。

第３図すは制御回路を示すもので、端子Ｃ側にダイオー
ド２５を挿入して整流し、ダイオード２５の負荷側端子
２６と端子Ｂ間に制限抵抗２７、遅延用コンデンサ２８
の直列回路を接続する。

また、端子２６．Ｂ間に補助リレー３９の常閉接点２９
、過電流検出リレー２３，２４の常閉接点３０．３１、
遅延用コンデンサ３２の直列回路を接続し、コンデンサ
３２に並列に調整抵抗３３、補助リレー３４の直列回路
を接続する。

更に、端子２６．Ｂ間に補助リレー３４の常閉接点３５
、過電流検出リレー２３，２４の常開接点３６ 、３７
の並列回路、端子３８、補助リレー３９を直列に接続し
、端子２６．３８間に補助リレー３９の自己保持接点４
０を接続する。

第３図Ｃは故障検出接点回路を示し、端子Ａ、補助リレ
ー３９の常閉接点４１、端子Ｄ、補助リレー３９の常開
接点４２、端子Ｅを直列回路とし、常閉接点４１の両端
子Ａ、Ｄを故障検出切離し用、常開接点４２の両端子り
、Ｅを故障表示用とする。

第４図は故障区間検出用制御器７の実施例を示す回路図
で、４３は定電圧変圧器で１次側は端子Ａ、Ｂに引出し
、２次側より各ユニットに電圧を供給する。

４４はタイマーユニツ１−ＴＹで時限要素と履歴記憶要
素を有し、ＯＮの信号を受けると数十サイクル間出力信
号を出して消え、その後更にＯＮの入力信号を受けると
、ある検出時限（Ｘ時限）をもってＯＮ状態になり出力
を出す。

ＯＮ状態、即ち出力を出した時点で電圧がなくなったと
きは、次に電圧が印加されると数十サイクル間信号を出
してその後ＯＦＦ状態になる。

出力が消えた状態で、即ちＹ時限中に電圧がなくなると
、次に電圧が印加されても出力は出さない。

このタイマーユニツ１−ＴＹの作動については、昭和４
３年１１月２８日発行の実公昭４３−２９００１号公報
に詳しく記述されている。

次に、４５は永久記憶ユニットＭＮで、ＯＮの信号を受
けると出力を出しその状態を永久記憶するが、更にＯＦ
Ｆの信号を受けるとＯＮの信号が打ち消され出力は消え
る。

また、出力を出した状態では電圧がなくなっても次に電
圧が印加されれば直ちに出力を出し、出力が消えた状態
で電圧がなくなると、次に電圧が印加されても出力は出
さない。

４６はタイマーユニットＴＸでＯＮの信号を受けである
投入時限（Ｘ時限）をもって出力を出す。

４７は停電復帰形記憶ユニットＭＳでＯＮの信号を受け
ると出力を出し、ＯＮの信号が消えても出力は消えない
。

また、出力を出した状態で電圧がなくなるとＯＦＦの状
態に復帰する。

記憶ユニットＭＳ４７の出力はタイマーユニットＴＹ４
４をＯＮせしめ記憶ユニットＭＮ４５をＯＦＦせしめる
。

４８は補助リレーで記憶ユニットＭＳ４７の出力により
動作するリレーで、その出力接点を端子Ａ、Ｃに引き出
す。

次に、この装置の動作について、第５図を参照しながら
説明する。

第１図〜第４図において、電源側配電線５に電圧が印加
されると（第５図におけるＴｏの時刻）、制御用変圧器
８の２次側に制御電圧が発生しく第５図ａ）、一方は端
子Ｄ→故障検出切離し用接点４１（第３図のＣ参照）→
端子Ａを経て制御器７の端子Ａに、他方は端子Ｂを経て
制御器７の端子Ｂに電圧が供給される。

制御器７に電圧が供給されると、制御器７は第４図に示
すように構成されているので、定電圧変圧器４３の２次
電圧がＯＮ状態きなり（第５図ｂ）、その電圧によりタ
イマーユニット４４から出力が一時的に出る（第５図Ｃ
）。

その出力により記憶ユニット４５がＯＮしく第５図ｄ）
、その出力により次のタイマーユニット４６が始動して
Ｘ時限を刻時し、そのＸ時限終了後、即ち第５図に示す
Ｔｘの時刻にＯＮ出力を発生しく第５図ｅ）、次の記憶
ユニット４７をＯＮさせる（第５図ｆ）。

この記憶ユニット４７のＯＮにより補助リレー４８が動
作し、その接点が閉成する（第５図ｇ）。

その結果、端子Ａと端子Ｂが導通し、端子Ｃにも電圧が
印加され、電磁石装置３と過電流検出回路４に電圧が印
加される。

端子Ｂ、Ｃに電圧が印加されれば、第２図に示す電磁石
装置３の回路により主電磁石のコイル１７が付勢され（
第５図ｈ）、区分開閉器１が投入される。

端子Ｂ、Ｃ間に電圧が印加されると、また、第３図すに
示す補助リレー３４がＯＮ状態となる（第５図１）。

記憶ユニット４７の出力はまた、タイマーユニット４４
に印加され、このユニット４４はＹ時限後、即ち第５図
に示すＴｙの時刻に出力待機状態となる（第５図Ｃの破
線で示す）。

この出力待機状態とは、定電圧変圧器４３の２次側電圧
が消勢した後に再び定電圧変圧器４３の２次側電圧が印
加された時にＯＮ出力を出せる状態をいう。

次に、上記の正常送電状態において、事故が発生する等
の原因により過電流が第５図に示すＴ１の時刻に流れた
ときには、過電流検出リレー２３゜２４の一方または両
方が作動しく第５図ｊ）、第３図に示すそれらの常閉接
点３０，３１が開路するので、過電流検出回路４の補助
リレー３４が所定の遅延時限Ｐ（時刻Ｔ２）後開放して
その常閉接点３５が閉じ、過電流検出リレー２３．２４
の常閉接点３６．３７の一方又は両方が既に閉路してい
るので動作しく第５図ｉ 、ｋ）、その常閉接点４１に
より端子り、Ａ間が開路するため、端子Ａに電圧が掛か
らなくなる。

従って、端子Ｃにも電圧が掛からなくなる。

このため制御器７の入力電圧が断たれ、第４図の定電圧
変圧器４３の２次電圧が消勢し、記憶ユニット４７の出
力がＯＦＦとなり、補助リレー４８が消勢され、その接
点が開放するので（第５図す、ｆ２ｇ）、区分開閉器１
は第２図の電磁石装置回路の上述の遅延開放動作により
遅延時限２（時刻Ｔ３）後開放する。

区分開閉器１が開放すると、配電線の負荷側の過電流は
遮断されるので、過電流検出リレー２３．２４の動作は
停止する（第５図Ｊ）。

この一連の動作は短時間内に終わり、少なくとも変電所
のバックアップ遮断器のトリップ動作前に完了し、従っ
て開閉器１で過電流を遮断するのでバックアップ遮断器
が動作することはないように設定されている。

過電流検出回路４の補助リレー３９は自己保持されてお
り、端子Ｃの電圧が断たれても第３図の回路についての
上述の説明のようにコンデンサ２８の電荷により補助リ
レー３９は所定の遅延時限Ｑ（時刻Ｔ４）後開放する（
第５図ｋ）。

補助リレー３９の開放により、その常閉接点４１が復帰
し、端子り、Ａ間が閉路する。

そうすると、端子Ａに電圧が掛り、制御器７に電圧が印
加され、定電圧変圧器４３に２次電圧が発生しく第５図
ｂ）、第４図の回路の上述の動作により、タイマーユニ
ット４４が出力待機状態であるため一時的に出力しく第
５図Ｃ）、記憶ユニット４５がＯＮ、タイマーユニット
４６がＸ時限（時刻Ｔ５）後０ＮＬ（第５図ｄ、ｅ）、
記憶ユニット４７がＯＮしてその出力により、補助リレ
ー４８が動作し端子Ａ、Ｃ間が導通し、端子Ｂ、Ｃ間に
電圧が印加され自動的に区分開閉器１が再投入、即ち再
閉路される（第５図ｆ＞ｇ、ｈ）。

この場合、事故が復旧していればそのまま送電され、過
電流検出回路は所定の正常時動作、即ち前述した電源側
配電線５に電圧を印加した時の動作と同様の動作を行な
い、Ｙ時限後タイマーユニット４４がＯＮＬ、正常送電
状態となる。

事故が継続していれば、Ｙ時限中に再度過電流検出リレ
ー２３．２４の動作により過電流検出回路４の補助リレ
ー３９が時刻Ｔ６で動作しく第５図Ｊ ７ｋ）、制御器
γの電圧が断たれ、区分開閉器１が開放し、制御器７は
タイマーユニット４４の上述の動作によりＹ時限中の停
電によってロックされ、事故区間の区分開閉器１は開放
状態のままロックされ、事故区間の自動切離しが行なわ
れる（時刻Ｔ７）。

また、補助リレー３９が動作し、その接点４２の端子Ｅ
、Ｄ間に必要に応じてランプ又はブザーなどを接続すれ
ば開閉器の切離しを警報することができる。

時刻Ｔ８は、補助リレー３９が時刻Ｔ６から前記の遅延
時限Ｑで開放する時刻である。

ロック解除は記憶ユニット４５に人為的に信号を与えて
ＯＮさせ、始動することにより行なわれ、後は上述の動
作が繰り返される。

以上のように構成したものにおいては、故障区間検出用
制御器γの電源側に過電流検出回路４の切離し接点４１
を挿入し、過電流が流れたときこの切離し接点４１を切
離して制御電源を失くし、区分開閉器１を開放せしめ、
所定時限後切離し接点４１を復帰して故障区間検出用制
御器７の動作により区分開閉器１を再閉路し、故障時に
は制御器７の検出動作によりロックして故障区間である
負荷側を切離すことができ、電源側配電線を停電させる
ことなく、故障区間の切離しができるので、電力供給の
質を高めることができる。

上述したように本発明は、配電線の所要区間毎に設けら
れ、配電線の電源側と負荷側との間に設けた主接点を開
閉する電磁石装置と、配電線の負荷側の過電流を検出し
て一旦制御電圧を消滅させ、所定の再閉路時限後に制御
電圧を発生する過電流検出装置とを有する区分開閉器と
、 各区分開閉器における前記過電流検出装置による制御電
圧出力状態により故障区間を検出して前記電磁石装置の
開閉を制御する故障区間検出用制御器と を備え、 前記故障区間検出用制御器は、制御電圧印加の所定時限
（Ｘ時限）後に信号を出す時限要素と、この時限要素の
信号により作動して自己保持し前記電磁石装置に投入指
令を出す停電復帰形記憶要素と、この記憶要素の投入指
令と同時に刻時を開始し所定時限（Ｙ時限）後に信号を
出し、その時限内に前記制御電源が消滅したときは以後
制御電源が復帰しても信号を出さない状態を記憶する時
限要素と永久記憶要素との組合せ要素とを有することを
特徴とする故障区間自動検出切離装置であるので、電源
側配電線を停電させることなく故障区間の切離しができ
、電力供給の質を高めるこさができるという効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す総合回路図、第２図は電磁
石装置の回路図、第３図は過電流検出装置の回路図、第
４図は故障区間検出用制御器の回路図、第５図は各部の
動作を示すタイムチャートである。 １・・・・・・区分開閉器、３・・・・・・電磁石装置
、４・・・・・・過電流検出装置、５，６・・・・・・
配電線、７・・・・・・故障区間検出用制御器、８・・
・・・・制御用変圧器、２３゜２４・・・・・・過電流
検出リレー、３９・・・・・・補助リレー、４１・・・
・・・故障検出切離し用接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配電線の所要区間毎に設けられ、配電線の電源側と
   負荷側との間に設けた主接点を開閉する電磁石装置と、
   配電線の負荷側の過電流を検出して一旦制御電圧を消滅
   させ、所定の再閉路時限後に制御電圧を発生する過電流
   検出装置とを有する区分開閉器と、 各区分開閉器における前記過電流検出装置による制御電
   圧出力状態により故障区間を検出して前記電磁石装置の
   開閉を制御する故障区間検出用制御器と を備え、 前記故障区間検出用制御器は、制御電圧印加の所定時限
   （Ｘ時限）後に信号を出す時限要素と、この時限要素の
   信号により作動して自己保持し前記電磁石装置に投入指
   令を出す停電復帰形記憶要素と、この記憶要素の投入指
   令と同時に刻時を開始し所定時限（Ｙ時限）後に信号を
   出し、その時限内に前記制御電源が消滅した（−きは以
   後制御電源が復帰しても信号を出さない状態を記憶する
   時限要素と永久記憶要素との組合せ要素とを有すること
   を特徴とする故障区間自動検出切離装置。 ２ 過電流検出装置は、故障区間検出用制御器の出力に
   より電源を与えられ、区分開閉器負荷側の過電流を検出
   する検出リレーの動作時に遅延時限後閉成する接点と同
   検出リレーの動作接点との直列回路により作動され一時
   的に自己保持するリレーと、制御電源消滅時に当該リレ
   ーを遅延開放せしめる蓄勢回路とを有するものである、
   特許請求の範囲第１項記載の故障区間自動検出切離装置
   。