JPS6173516A - 断線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、断線検出装置の改良に係り、特に三相回路の
一線が断線したことを、−相の負荷変化と区別して確実
に検出することを可能とし／ｊ断線検出装圓に関するも
のである。

（発明のｆシ頑） 配電線は、一般に中性点非接地方式であり、系統は樹枝
状である。この様な配電線の地絡及び過電流等の事故に
対しては、地絡継電器、過電流継電器等によって検出し
ているが、配電線への信頼度の向上、安全性の確保等の
理由から線路の絶縁電線化が進んでいる。しかし、絶縁
電線は断線して大地に落下しても被覆が有る為に、その
内部の導体と大地とが接触しないので零相電流が流れず
、地絡事故として変電所で検出できない場合が有り、保
安上及び電力供給上の障害となっていた。

その為、最近では、零相電流が流れない場合でも配電線
の様な三相回路の断線を検出する提案がなされているが
、この場合問題となるのは、三相回路の一線断線を他の
故障、例えば−相の負荷変化といかにして区別して検出
するかである。

従来、この種の断線検出装置としては、特開昭５７−１
９９４２１号、特開昭５７−１９９４２２号公報に記載
の発明が知られている。これらの発明は、三相回路の各
相に任意の不平衡電流が流れている時に、断線事故の前
後における各相の正相電流と逆相電流の変化分を検出し
、この正相電流の変化分と逆相￥ｉ流の変化分の比の鎮
から、該当相の断線の有無を判別するものである。

しかし、上記の様な従来の（１７ｉＩ！ｉ！検出装置は
、断線前１！２の電流の変化分をす準として判定を行う
ものであるから、断線の発生した時点を挟んだ前後２回
の電流の検出操作が必要であり、断線発生時以外は各相
の断線を検出することができない欠点があった。その為
、ｌ！′ｉ線と同時に大ぎな負荷変化や雷等が同時に発
生したり、検出装置側の事情で断線発生の瞬間に断線を
検出できないと、その侵の操作では断線の有無が検出で
きず、繰返し検出操作を行うことによって検出精度を向
上させることが不可能であり、信頼性に欠ける問題点が
あった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の様な従来技術の問題点を解決し
、断線の発生俊でも断線の有無が判別可能で、しかも何
度か繰返して検出操作を行うことにより、精度の高い検
出を可能とした断線検出装置を提供することにある。

（発朗の待ｔ！Ｉ！＞ 本発明の断線検出装置は、三相回路の各相について、そ
の電流値と位相を検出する電流値検出部と位相差検出部
と、これら電流値検出部と位相差検出部において検出さ
れた各相の電流値と位相とから各相の基準電流と逆相電
流を演痒し、この各相の基準電流と逆相電流との位相を
比較してこの位相差が予め設定された範囲内にあること
から該当相の断線を判定する比較演算部とを備えている
ことを構成上の特徴とするものであり、検出部の電流を
基準電流とすると、この基準電流とその相に付いての逆
相電流との位相差が、断線時には１８０°となることに
着目し、この位相差から健全相と断線相を判別する様に
したものである。

（発明の実施例〉 まず、本発明の詳細な説明すると、次の通りである。

Ａ、Ｂ、Ｃ各相の健全時における電流をそれぞれＩＡ＋
　　Ｉａ＋　　Ｉｃとすると、各相を基準とした逆相電
流は、夫々次の通りである。

１２Ａ−（ＩＡ　＋ａ２ＩＩＩ　＋ａ　ＩＣ）／３ｔ２
ｅ＝　（ｉｓ　＋ａ２ｉｃ　＋ａ　ｌＡ）　／３ｉｔｃ
＝　（ｉｃ　＋ａ２　１Ａ　＋ａ　ｉｓ　）／３ここで
、ａ、ａ２は、ベクトルオペレータで、ａ　＝−１／２
＋ｊ汀／２ ａ２＝−１／２−ｊ汀／２ である。

断線若しくは負荷変化が生じていない状態では、各相の
電流り、Ｉ＠　、　　Ｉｃは、第１図及び第２図に示す
様に絶対１自が等しく、位相が１２０°づつずれたもの
であり、しかも平衡状態に有るので、例えばＡ相を基準
としてみれば、次の式に示す関係が成立する。

ｌ　ｅ　”’　ａ２１Ａｌ　　　ｉＣ”’　”　ＩＡ従
って、三相電流が平衡している場合、１２Ａ＝　（ＩＡ
　＋ａ２・ａ２１Ａ　＋ａ−ａ　ＩＡ　）＝　Ｌ　　”
　　（１トａ＋ａ２）／３＝０ となって、逆相電流は流れない。

一方、Ａ相の一線断線では、第１図中ＩＡ−。

１ｇ−、ｉｃ　−に示す通り各相の電流が変化し、不平
衡状態となるので、逆相電流＋２Ａが流れることになる
。同様に、Ａ相を基準として、ＢＣ相の負荷変化の場合
は第２図の様に逆相電流ＬＡが流れることになる。即ち
、−線断線時にＪ５いては、逆相電流ｉ２Ａと基準とな
るＡ相の相電流ｆＡとの位相差は±１８０°に、またＡ
Ｂ相の負荷変化の場合はＯｏになる。なお、図示しない
が、他の相電流を基準とした一線断線時及び負荷変化の
際の逆相電流の位相差も同様なものとなる。

この様に、−線断線事故及び−相負荷変化に伴い発生し
た逆相電流の位相を基準電流と比較し、位相差が±１８
０°を含む所定の範囲に有ることから、その基準電流の
相が断線しているか否かを判別できる。

なＪ−３、通常三相回路では、健全時においても各相電
流は必ずしも三相平衡状態ではなく、単相負荷の存在や
配電線の各相インピーダンスの不平衡等により若干の逆
相電流が存在し、この逆相電流の位相が断線時あるいは
各相の負荷変化時に発生する逆相電流の位相に影響を与
える為に、現実には、第３図乃至第５図に示す様に、一
定の領域を定め、その範囲に逆相電流の位相が入った時
に断線と判定する。

本発明の断線検出装置は、上記の様にして三相回路の一
線断線を検出するものであるが、本発明の一実施例を第
６図により説明する。

第６図において、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の各相には、それぞ
れ変流器ＣＴＡ、　ＣＴｓ　、　ＣＴ＝が設けられてい
る。各変流器の出力側は、各相の相電流の絶灼ｔｉｎを
検出する電流値検出部１と、位相差を検出する位相差検
出部２とに接続されている。この電流値検出部１と位相
差検出部２とは、両者の検出値から逆相電流を演算し、
且つこの逆相電流の位相と基準電流の位相差が一定の領
域に含まれているか否かから、−線断線を判別する比較
演算部３に接続されている。そして、この比較演算部３
が一線断線の有無を表示する表示部４に接続されている
。

（発明の効果） 以上の様に、本発明の断線検出装置は、逆相電流の有無
及び基準電流と逆相電流との位相差から一線断線を一相
の負荷変化等から区別して検出する様にしたものである
から、断線の前後いずれの時点でも断線の有無を判別す
ることができ、従来の装置の様に断線発生のｖＡ間の電
流の変化耐かう断線を検出するものに比較すると、断線
後でも検出を何回か繰返し、その結果から断線の判定を
下すことが可能となり、断線の検出精度が格段に向上す
る利点がある。特に、断線の発生時には、雷等のザージ
が配電線に加わったり、過大な負荷変化を伴うことが多
く、従来の装置ではこの様な現象と断線の発生とを区別
することが不可能であったが、本発明によれば、断線の
発生後一定の時間が経過しても断線の有無を検出できる
ので、−線断線を他の事故と明確に区別できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はへ相を基準とした場合における逆相
電流の位相を示すベクトル図で、第１図はＡ相断線時、
第２図はＢＣ相負負度変化時示す。 第３図乃至第５図はそれぞれ各相の相電流を基準電流と
した場合の一線断線の検出領域を示す円グラフ図、第６
図は本発明の断線検出装置の一実施例を承り回路図であ
る。 ＣＴ・・・変流器、１・・・電流値検出部、２・・・位
相差検出部、３・・・比較演算部、４・・・表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三相回路の各相について、その電流値と位相を検出する
   電流値検出部と位相差検出部と、これら電流値検出部と
   位相差検出部において検出された各相の電流値と位相と
   から各相の基準電流と逆相電流を演算し、この各相の基
   準電流と逆相電流との位相を比較してこの位相差が予め
   設定された範囲内にあることから該当相の断線を判定す
   る比較演算部とを備えていることを特徴とする断線検出
   装置。