JP2002027661A - 共通接地電路の漏電検出保護方法と装置 - Google Patents
共通接地電路の漏電検出保護方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高層ビルなどの複数の変電室に設置された変
圧器の二次側接地を共通接地方式とした場合、他の変電
室の変圧器の二次側で地絡事故があったとき、別の変電
室の漏電リレーが不必要動作をする場合があり、これを
防止する必要がある。 【解決手段】 中性点と大地間の電圧Ｖｏを検出する中
性点−大地間電圧検出手段１０と、Ｂ種接地抵抗間電圧
Ｖｅを検出する手段２０と、零相電流Ｉｏを検出する手
段３０と、漏電リレー４０を備え、漏電リレーで、地絡
事故が発生したときのＶｏとＶｅから事故無し時の中性
点・大地間電圧Ｖｎを求め、Ｉｏ／（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ
｜）を演算し、その値が設定レベル以下のときは動作さ
せないようにして不必要動作を防止する。
圧器の二次側接地を共通接地方式とした場合、他の変電
室の変圧器の二次側で地絡事故があったとき、別の変電
室の漏電リレーが不必要動作をする場合があり、これを
防止する必要がある。 【解決手段】 中性点と大地間の電圧Ｖｏを検出する中
性点−大地間電圧検出手段１０と、Ｂ種接地抵抗間電圧
Ｖｅを検出する手段２０と、零相電流Ｉｏを検出する手
段３０と、漏電リレー４０を備え、漏電リレーで、地絡
事故が発生したときのＶｏとＶｅから事故無し時の中性
点・大地間電圧Ｖｎを求め、Ｉｏ／（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ
｜）を演算し、その値が設定レベル以下のときは動作さ
せないようにして不必要動作を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧接地電路にお
ける一線接地電路の漏電検出保護技術に関し、特に、複
数変電室の変圧器の二次接地を共通接地とした場合の、
他の変電室での過地絡事故時に不必要な動作を行わない
ようにした漏電検出保護方法と装置に関する。
ける一線接地電路の漏電検出保護技術に関し、特に、複
数変電室の変圧器の二次接地を共通接地とした場合の、
他の変電室での過地絡事故時に不必要な動作を行わない
ようにした漏電検出保護方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高層ビルなどのように、多数の変
電室（変電所）（例えば、各階に）が設けられ、各変電
室の変圧器の二次接地を共通の接地線で接地する共通接
地方式がとられている場合が多い。その際、他の変電室
の変圧器の二次側で地絡事故が生じたとき、別の健全な
変電室の漏電リレーが不必要な動作をする事例が多発し
ている。
電室（変電所）（例えば、各階に）が設けられ、各変電
室の変圧器の二次接地を共通の接地線で接地する共通接
地方式がとられている場合が多い。その際、他の変電室
の変圧器の二次側で地絡事故が生じたとき、別の健全な
変電室の漏電リレーが不必要な動作をする事例が多発し
ている。
【０００３】その原因は、共通接地のＢ種接地の接地抵
抗に事故電流が流れ、Ｂ種接地の接地抵抗により電圧が
発生し、その発生した電圧上昇分により充電々流が増加
し、漏電リレーの設定値を超えて不必要な動作をするも
のである。
抗に事故電流が流れ、Ｂ種接地の接地抵抗により電圧が
発生し、その発生した電圧上昇分により充電々流が増加
し、漏電リレーの設定値を超えて不必要な動作をするも
のである。
【０００４】この現象を図６および図７によって詳細に
説明する。図６は高層ビルに複数の変電室が設置され、
各変電室に設置されている変圧器の二次側の一線は共通
接地線で接地した場合の模式図で、高層ビル１００内に
Ａ変電室〜Ｄ変電室の複数の変電室が設けられ、各変電
室の変圧器の二次側の一線は共通接地線１０１でＢ種接
地されている。ＥBはこのＢ種接地を示している。
説明する。図６は高層ビルに複数の変電室が設置され、
各変電室に設置されている変圧器の二次側の一線は共通
接地線で接地した場合の模式図で、高層ビル１００内に
Ａ変電室〜Ｄ変電室の複数の変電室が設けられ、各変電
室の変圧器の二次側の一線は共通接地線１０１でＢ種接
地されている。ＥBはこのＢ種接地を示している。
【０００５】図７は図６中のＣ変電室内の変圧器の二次
側が△結線され、Ａ変電室内の変圧器の二次側が単相に
より配電され、△結線のｖ相と単相の一線ｕ相とを共通
接地線１０１でＢ種接地した場合の例で、このように共
通接地された場合においてＡ変電室の電路ｗのＦ点で過
地絡事故が発生したとき、Ｃ変電室内の漏電リレーが不
必要な動作をする場合がある。
側が△結線され、Ａ変電室内の変圧器の二次側が単相に
より配電され、△結線のｖ相と単相の一線ｕ相とを共通
接地線１０１でＢ種接地した場合の例で、このように共
通接地された場合においてＡ変電室の電路ｗのＦ点で過
地絡事故が発生したとき、Ｃ変電室内の漏電リレーが不
必要な動作をする場合がある。
【０００６】その理由は、Ａ変電室の配電線の電路ｗで
過地絡事故が発生すると、地絡電流Ｉｇは、地絡点Ｆか
ら点線で示すように電路Ｗ−Ｂ種接地ＥB−共通接地線
１０１−電路ｕを通して流れる。
過地絡事故が発生すると、地絡電流Ｉｇは、地絡点Ｆか
ら点線で示すように電路Ｗ−Ｂ種接地ＥB−共通接地線
１０１−電路ｕを通して流れる。
【０００７】この地絡電流Ｉｇが大きいと（過地絡）、
Ｂ種接地ＥBの接地抵抗ＲBにより高い電圧が発生する。
例えば、接地抵抗１０Ωで地絡電流１０Ａの場合は、１
００Ｖが発生する。この電圧はＣ変電室の接地点の電圧
を上昇させ、その電圧上昇分により、対地静電容量Ｃ
ｗ，Ｃｕに流れる電流が増加し、また事故が無い状態で
は流れていなかった接地相（ｖ相）の対地静電容量Ｃｖ
にも電流が流れ、零相変流器ＺＣＴはこれらを検出して
Ｃ変電室内に接地されている漏電リレーの設定値を超え
ると当該漏電リレーは動作し、遮断器を遮断することに
なる。この動作はＣ変電室内が健全時の動作であるから
不必要動作となる。
Ｂ種接地ＥBの接地抵抗ＲBにより高い電圧が発生する。
例えば、接地抵抗１０Ωで地絡電流１０Ａの場合は、１
００Ｖが発生する。この電圧はＣ変電室の接地点の電圧
を上昇させ、その電圧上昇分により、対地静電容量Ｃ
ｗ，Ｃｕに流れる電流が増加し、また事故が無い状態で
は流れていなかった接地相（ｖ相）の対地静電容量Ｃｖ
にも電流が流れ、零相変流器ＺＣＴはこれらを検出して
Ｃ変電室内に接地されている漏電リレーの設定値を超え
ると当該漏電リレーは動作し、遮断器を遮断することに
なる。この動作はＣ変電室内が健全時の動作であるから
不必要動作となる。
【０００８】このような不必要動作は、共通接地方式で
あれば、同一変電室内に複数の変圧器が設置されていて
他の変圧器の二次側で過地絡事故が発生した場合にも起
こり得る。
あれば、同一変電室内に複数の変圧器が設置されていて
他の変圧器の二次側で過地絡事故が発生した場合にも起
こり得る。
【０００９】従来、このような現象に対応した不必要動
作を防止する手段は知られていない。
作を防止する手段は知られていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本願の発明者は、上記
のような不必要動作を防止するために種々の手段を試み
た。
のような不必要動作を防止するために種々の手段を試み
た。
【００１１】Ｙ結線の中性点接地電路の場合も、充電々
流が増加すると不必要動作を起こすおそれがあるが、Ｙ
結線の場合は中性点と大地間の電圧Ｖｅと、事故時に流
れる零相電流Ｉｏとの位相比較で負荷側事故か否かを比
較的簡単に判別することができる。
流が増加すると不必要動作を起こすおそれがあるが、Ｙ
結線の場合は中性点と大地間の電圧Ｖｅと、事故時に流
れる零相電流Ｉｏとの位相比較で負荷側事故か否かを比
較的簡単に判別することができる。
【００１２】即ち、他の電路の地絡事故の場合、自回路
の（又は負荷側の）零相電流Ｉｏは充電々流であるから
事故時の中性点と大地間の電圧Ｖｅに対して進み９０°
位相となり、負荷側の事故の場合は、ＶｅとＩｏはほぼ
１８０°逆位相となる。
の（又は負荷側の）零相電流Ｉｏは充電々流であるから
事故時の中性点と大地間の電圧Ｖｅに対して進み９０°
位相となり、負荷側の事故の場合は、ＶｅとＩｏはほぼ
１８０°逆位相となる。
【００１３】従って、中性点と大地間の電圧を検出する
ようにしておき、この電圧と零相変流器に流れる電流と
の位相を比較することで不必要動作を防止することがで
きた。
ようにしておき、この電圧と零相変流器に流れる電流と
の位相を比較することで不必要動作を防止することがで
きた。
【００１４】しかし、△結線および単相の一線接地電路
ではＹ結線のように中性点は無く、接地点は、ｕ、ｖ、
ｗ相の何れかとなり、他の電路の過地絡時に接地点と大
地間の電圧と零相電流を位相比較しても充電々流は進み
９０°位相とはならず、他の電路の事故をおこした相に
より変化し不定となる。
ではＹ結線のように中性点は無く、接地点は、ｕ、ｖ、
ｗ相の何れかとなり、他の電路の過地絡時に接地点と大
地間の電圧と零相電流を位相比較しても充電々流は進み
９０°位相とはならず、他の電路の事故をおこした相に
より変化し不定となる。
【００１５】また、何等かの方法で中性点を作りその中
性点と大地間の電圧と零相電流とを位相比較する方法も
考えられるが、他の電路の事故相によっては充電々流と
事故電流が同相となる場合があり位相比較だけでは判別
できないことが判明した。
性点と大地間の電圧と零相電流とを位相比較する方法も
考えられるが、他の電路の事故相によっては充電々流と
事故電流が同相となる場合があり位相比較だけでは判別
できないことが判明した。
【００１６】図８および図９は、作り出した中性点と大
地間の電圧Ｖｏと零相電流Ｉｏの位相比較により判別す
る場合の説明図で、図８は三相三線△結線の２つの変圧
器があって、△結線の一方がｖ相を一線接地した電路Ａ
と、他方がｗ相を一線接地した電路Ｂの各接地相を共通
接地線１０１でＢ種接地した場合を示し、図９はその位
相比較のベクトル図を示す。
地間の電圧Ｖｏと零相電流Ｉｏの位相比較により判別す
る場合の説明図で、図８は三相三線△結線の２つの変圧
器があって、△結線の一方がｖ相を一線接地した電路Ａ
と、他方がｗ相を一線接地した電路Ｂの各接地相を共通
接地線１０１でＢ種接地した場合を示し、図９はその位
相比較のベクトル図を示す。
【００１７】今、電路Ｂのｕ相のＦ点で過地絡事故が発
生すると、図９に示すように、事故時の大地電位が、事
故無し時の大地電位イからｇ点に移動し、健全側電路Ａ
では中性点と大地間の電圧Ｖｏａの９０°進みの充電々
流Ｉｏａが流れる。この充電々流Ｉｏａは健全時の零相
電流Ｉｏに比べて大きくなる。
生すると、図９に示すように、事故時の大地電位が、事
故無し時の大地電位イからｇ点に移動し、健全側電路Ａ
では中性点と大地間の電圧Ｖｏａの９０°進みの充電々
流Ｉｏａが流れる。この充電々流Ｉｏａは健全時の零相
電流Ｉｏに比べて大きくなる。
【００１８】このとき、事故側電路Ｂではｗ→ｕの方向
の事故電流Ｉｇ（Ｉｏｂを含む）が流れ、Ｖｏｂの進み
９０°位相に近い事故電流Ｉｇが流れる。従って、中性
点と大地間の電圧Ｖｏとの位相比較で判断することはで
きない。
の事故電流Ｉｇ（Ｉｏｂを含む）が流れ、Ｖｏｂの進み
９０°位相に近い事故電流Ｉｇが流れる。従って、中性
点と大地間の電圧Ｖｏとの位相比較で判断することはで
きない。
【００１９】図１０、１１は、三相三線△結線のｖ相を
一線接地した電路Ａと他の三相三線△結線の一線接地を
ｕ相で接地した電路Ｂの場合で、今、電路Ｂのｗ相で過
地絡が生じたとき大地電位がｇ点に移動し、電路Ａでは
Ｖｏａの９０°進みの充電々流Ｉｏａが流れ、この電流
はＶｅに対し１８０°進みに近い位相で現れかつ健全時
のＩｏに比べ大きくなる。
一線接地した電路Ａと他の三相三線△結線の一線接地を
ｕ相で接地した電路Ｂの場合で、今、電路Ｂのｗ相で過
地絡が生じたとき大地電位がｇ点に移動し、電路Ａでは
Ｖｏａの９０°進みの充電々流Ｉｏａが流れ、この電流
はＶｅに対し１８０°進みに近い位相で現れかつ健全時
のＩｏに比べ大きくなる。
【００２０】この時、事故側電路Ｂではｕ→ｗの方向の
事故電流Ｉｇ（Ｉｏｂを含む）が流れＶｅの進み１８０
°位相に近いＩｇが流れる。従って、Ｖｅとの位相比較
で判断することはできない。
事故電流Ｉｇ（Ｉｏｂを含む）が流れＶｅの進み１８０
°位相に近いＩｇが流れる。従って、Ｖｅとの位相比較
で判断することはできない。
【００２１】また、接地線に挿入した零相変流器の信号
を基準にした場合、この零相変流器に流れる電流の位相
はＶｅと逆相となるだけで同様の信号であるから判別は
不能となる。
を基準にした場合、この零相変流器に流れる電流の位相
はＶｅと逆相となるだけで同様の信号であるから判別は
不能となる。
【００２２】また、電路の中性点と大地間の電圧をＶｏ
として取り出し、この電圧Ｖｏと同相分の電流Ｉｏを算
出して抵抗成分電流Ｉｇｒを求め、この抵抗成分電流Ｉ
ｇｒ分で漏電リレーを動作させることも試みたが、過地
絡事故でないときは問題はないが、過地絡事故時におい
てはＢ種接地抵抗により接地相と大地間に電圧Ｖｅが発
生するため、正確な値ではなくなる。
として取り出し、この電圧Ｖｏと同相分の電流Ｉｏを算
出して抵抗成分電流Ｉｇｒを求め、この抵抗成分電流Ｉ
ｇｒ分で漏電リレーを動作させることも試みたが、過地
絡事故でないときは問題はないが、過地絡事故時におい
てはＢ種接地抵抗により接地相と大地間に電圧Ｖｅが発
生するため、正確な値ではなくなる。
【００２３】即ち、真の抵抗成分電流Ｉｇｒの値は、地
絡した相と大地間とに発生した絶縁抵抗分による電流分
であるから、地絡した相と大地間の電圧と同相の電流と
なり、過地絡事故時は、中性点と大地間の電圧Ｖｏとの
同相分を求めてもそれは真の抵抗成分電流Ｉｇｒの値で
はなく、実際のＩｇｒ分より小さくなり、検出できない
場合がある。
絡した相と大地間とに発生した絶縁抵抗分による電流分
であるから、地絡した相と大地間の電圧と同相の電流と
なり、過地絡事故時は、中性点と大地間の電圧Ｖｏとの
同相分を求めてもそれは真の抵抗成分電流Ｉｇｒの値で
はなく、実際のＩｇｒ分より小さくなり、検出できない
場合がある。
【００２４】以上の点に鑑み本発明は、△結線および単
相の一線接地電路の共通接地でも不必要動作の無い漏電
検出保護方法と装置を提供することを目的とする。
相の一線接地電路の共通接地でも不必要動作の無い漏電
検出保護方法と装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は、低圧電路の三
相三線△結線の一線および／又は単相の一線を共通接地
した電路で、自回路以外で地絡事故（特に過地絡事故）
が発生したときに不必要動作を起こすことのない漏電検
出保護方法と装置を供給するものである。
相三線△結線の一線および／又は単相の一線を共通接地
した電路で、自回路以外で地絡事故（特に過地絡事故）
が発生したときに不必要動作を起こすことのない漏電検
出保護方法と装置を供給するものである。
【００２６】即ち、本発明は共通接地の電路で、自回路
以外で地絡事故が発生した場合、事故が発生していない
状態での中性点・大地間電圧Ｖｎと事故発生時の中性点
・大地間電圧Ｖｏの比率（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜）が、事
故時の充電々流Ｉｏと事故無し時の充電々流Ｉｎの変化
の比率｜Ｉｏ｜／｜Ｉｎ｜に等しく、充電々流Ｉｏにこ
の比率の逆数を乗じたものが地絡事故により生じたＢ種
接地抵抗間電圧Ｖｅによる充電々流の変化を含まない充
電々流であり、この値は事故無し時の充電々流より増加
することのないことに着目してなされたもので、具体的
手段としての方法は、低圧電路の共通接地電路における
三相三線△結線の一線接地、単相の一線接地電路の漏電
検出保護方法であって、事故無し時の中性点・大地間電
圧をＶｎ、零相電流をＩｎとし、地絡事故により変化し
た中性点・大地間電圧をＶｏ、地絡事故により生じたＢ
種接地抵抗間電圧をＶｅ、地絡事故により変化した零相
電流をＩｏとしたとき、地絡事故が発生したときのＶｏ
とＶｅとのベクトル差から事故無し時の中性点・大地間
電圧Ｖｎを求め、これら｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比率｜Ｖ
ｏ｜／｜Ｖｎ｜の逆数をＩｏに乗じて電流Ｉｎを求め、
この電流Ｉｎの値が、漏電リレーに設定された検出レベ
ル以下のときは動作させないようにして不必要動作を防
止するものである。
以外で地絡事故が発生した場合、事故が発生していない
状態での中性点・大地間電圧Ｖｎと事故発生時の中性点
・大地間電圧Ｖｏの比率（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜）が、事
故時の充電々流Ｉｏと事故無し時の充電々流Ｉｎの変化
の比率｜Ｉｏ｜／｜Ｉｎ｜に等しく、充電々流Ｉｏにこ
の比率の逆数を乗じたものが地絡事故により生じたＢ種
接地抵抗間電圧Ｖｅによる充電々流の変化を含まない充
電々流であり、この値は事故無し時の充電々流より増加
することのないことに着目してなされたもので、具体的
手段としての方法は、低圧電路の共通接地電路における
三相三線△結線の一線接地、単相の一線接地電路の漏電
検出保護方法であって、事故無し時の中性点・大地間電
圧をＶｎ、零相電流をＩｎとし、地絡事故により変化し
た中性点・大地間電圧をＶｏ、地絡事故により生じたＢ
種接地抵抗間電圧をＶｅ、地絡事故により変化した零相
電流をＩｏとしたとき、地絡事故が発生したときのＶｏ
とＶｅとのベクトル差から事故無し時の中性点・大地間
電圧Ｖｎを求め、これら｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比率｜Ｖ
ｏ｜／｜Ｖｎ｜の逆数をＩｏに乗じて電流Ｉｎを求め、
この電流Ｉｎの値が、漏電リレーに設定された検出レベ
ル以下のときは動作させないようにして不必要動作を防
止するものである。
【００２７】また、漏電検出保護装置としては、低圧電
路の共通接地電路における三相三線△結線の一線接地、
単相の一線接地電路の漏電検出保護装置であって、漏電
を検出する電路の中性点を取り出し、この中性点と大地
間の電圧を検出する中性点−大地間電圧検出手段と、接
地点とＢ種接地の接地抵抗に生じる電圧を検出するＢ種
接地抵抗間電圧検出手段と、零相電流を検出する零相電
流検出手段と、前記の各検出手段で検出した検出信号を
入力して自回路の事故か否かを判別する漏電リレーを備
え、該漏電リレーは、地絡事故が発生したときの中性点
−大地間電圧検出手段で検出した電圧をＶｏとし、Ｂ種
接地抵抗間電圧検出手段で検出した電圧をＶｅとして、
これらＶｏとＶｅのベクトル差から事故無し時の中性点
・大地間電圧Ｖｎを求め、この｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比
率の逆数を、検出した零相電流に乗じ、得られた値があ
らかじめ設定した検出レベル以下のときは動作させない
ようにして不必要動作を防止するものである。
路の共通接地電路における三相三線△結線の一線接地、
単相の一線接地電路の漏電検出保護装置であって、漏電
を検出する電路の中性点を取り出し、この中性点と大地
間の電圧を検出する中性点−大地間電圧検出手段と、接
地点とＢ種接地の接地抵抗に生じる電圧を検出するＢ種
接地抵抗間電圧検出手段と、零相電流を検出する零相電
流検出手段と、前記の各検出手段で検出した検出信号を
入力して自回路の事故か否かを判別する漏電リレーを備
え、該漏電リレーは、地絡事故が発生したときの中性点
−大地間電圧検出手段で検出した電圧をＶｏとし、Ｂ種
接地抵抗間電圧検出手段で検出した電圧をＶｅとして、
これらＶｏとＶｅのベクトル差から事故無し時の中性点
・大地間電圧Ｖｎを求め、この｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比
率の逆数を、検出した零相電流に乗じ、得られた値があ
らかじめ設定した検出レベル以下のときは動作させない
ようにして不必要動作を防止するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。
によって説明する。
【００２９】図１は本発明の実施の形態の概念図で、変
圧器Ｔｒの二次側△結線における一線（ｖ相）を共通接
地した場合を示す。
圧器Ｔｒの二次側△結線における一線（ｖ相）を共通接
地した場合を示す。
【００３０】図１において１０は漏電を検出する電路の
中性点と大地間の電圧を検出する中性点−大地間電圧検
出手段で、該中性点−大地間電圧検出手段１０は、三相
のｕ、ｖ、ｗ相の各相にコンデンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
（抵抗又は零相電圧検出器でもよい。）を接続してこれ
をＹ結線（単相の場合は直列接続）して中性点Ｎを形成
し、この中性点Ｎと大地（アース）Ｅ間にコンデンサＣ
ｏを挿入し、該コンデンサＣｏの両端から中性点・大地
間電圧Ｖｏを取り出す。
中性点と大地間の電圧を検出する中性点−大地間電圧検
出手段で、該中性点−大地間電圧検出手段１０は、三相
のｕ、ｖ、ｗ相の各相にコンデンサＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
（抵抗又は零相電圧検出器でもよい。）を接続してこれ
をＹ結線（単相の場合は直列接続）して中性点Ｎを形成
し、この中性点Ｎと大地（アース）Ｅ間にコンデンサＣ
ｏを挿入し、該コンデンサＣｏの両端から中性点・大地
間電圧Ｖｏを取り出す。
【００３１】２０は接地点とＢ種接地抵抗間の電圧を検
出するＢ種接地抵抗間電圧検出手段で、接地相ｖと接地
点Ｅ間の電圧（Ｂ種接地抵抗間電圧）Ｖｅをコンデンサ
２０Ｃ1，２０Ｃ2により分圧して取り出す。
出するＢ種接地抵抗間電圧検出手段で、接地相ｖと接地
点Ｅ間の電圧（Ｂ種接地抵抗間電圧）Ｖｅをコンデンサ
２０Ｃ1，２０Ｃ2により分圧して取り出す。
【００３２】３０は零相電流検出手段としての零相変流
器で、電路の零相電流Ｉｏを検出する。
器で、電路の零相電流Ｉｏを検出する。
【００３３】４０は漏電リレーで、該漏電リレー４０
は、上記の零相電流Ｉｏを入力する端子Ｚ1・Ｚ2と、中
性点・大地間電圧Ｖｏを入力する端子Ｎ・Ｅと、Ｂ種接
地抵抗間電圧Ｖｅを入力する端子Ｌｅ・Ｅとを有し、こ
れらの電流、電圧を入力して演算処理し、事故が自回路
（負荷側）か否かを判別し、自回路以外のときは動作し
ないようにする。
は、上記の零相電流Ｉｏを入力する端子Ｚ1・Ｚ2と、中
性点・大地間電圧Ｖｏを入力する端子Ｎ・Ｅと、Ｂ種接
地抵抗間電圧Ｖｅを入力する端子Ｌｅ・Ｅとを有し、こ
れらの電流、電圧を入力して演算処理し、事故が自回路
（負荷側）か否かを判別し、自回路以外のときは動作し
ないようにする。
【００３４】今、事故無し時の中性点・大地間電圧をＶ
ｎ、零相変流器に流れる電流（充電々流）をＩｎとし、
他回路での過地絡事故時の中性点・大地間電圧をＶｏと
して、図７に示したＣ変電所（三相三線△結線）の一線
とＡ変電所（単相）の一線を共通接地し、Ａ変電所側で
地絡事故が発生した場合の動作について説明すると、地
絡事故の無い場合の両変電所の各電流、電圧のベクトル
関係は、図２のようにＩｎは充電々流であるからＶｎに
対し９０°進み位相になっている。
ｎ、零相変流器に流れる電流（充電々流）をＩｎとし、
他回路での過地絡事故時の中性点・大地間電圧をＶｏと
して、図７に示したＣ変電所（三相三線△結線）の一線
とＡ変電所（単相）の一線を共通接地し、Ａ変電所側で
地絡事故が発生した場合の動作について説明すると、地
絡事故の無い場合の両変電所の各電流、電圧のベクトル
関係は、図２のようにＩｎは充電々流であるからＶｎに
対し９０°進み位相になっている。
【００３５】次に、Ａ変電所のＦ点で地絡事故が発生し
た場合のＡ変電所側およびＣ変電所側のベクトル関係は
図３のようになる。
た場合のＡ変電所側およびＣ変電所側のベクトル関係は
図３のようになる。
【００３６】地絡事故の発生していないＣ変電所に設置
されている漏電リレーでみたとき、Ａ変電所側で地絡事
故が発生すると、中性点・大地間電圧ＶｏとＢ種接地抵
抗間電圧Ｖｅは、図３のようになる。従って、このＶｏ
とＶｅのベクトル差を求めることにより地絡事故が発生
していない状態での中性点・大地間電圧Ｖｎが求められ
る。
されている漏電リレーでみたとき、Ａ変電所側で地絡事
故が発生すると、中性点・大地間電圧ＶｏとＢ種接地抵
抗間電圧Ｖｅは、図３のようになる。従って、このＶｏ
とＶｅのベクトル差を求めることにより地絡事故が発生
していない状態での中性点・大地間電圧Ｖｎが求められ
る。
【００３７】この｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比率（｜Ｖｏ｜
／｜Ｖｎ｜）が事故による充電々流の変化の比率｜Ｉｏ
｜／｜Ｉｎ｜に等しい。従って、地絡事故時の零相電流
Ｉｏ（自回路の事故でないため、この場合は充電々流）
に、この比率の逆数を乗じたＩｏ／（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ
｜）を演算することにより、地絡事故により生じるＢ種
接地抵抗間電圧Ｖｅによる充電々流の変化を含まない充
電々流となり、この値は、事故無し時の充電々流より増
加することはない。
／｜Ｖｎ｜）が事故による充電々流の変化の比率｜Ｉｏ
｜／｜Ｉｎ｜に等しい。従って、地絡事故時の零相電流
Ｉｏ（自回路の事故でないため、この場合は充電々流）
に、この比率の逆数を乗じたＩｏ／（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ
｜）を演算することにより、地絡事故により生じるＢ種
接地抵抗間電圧Ｖｅによる充電々流の変化を含まない充
電々流となり、この値は、事故無し時の充電々流より増
加することはない。
【００３８】通常、漏電リレーの感度設定は、充電々流
を考慮し、その充電々流で動作しない値に設定されるた
め、上記の演算で求めた電流値は、漏電リレーの感度設
定値を超えることは無く、従って他変電所での地絡事故
による不必要動作を起こすことは無い。
を考慮し、その充電々流で動作しない値に設定されるた
め、上記の演算で求めた電流値は、漏電リレーの感度設
定値を超えることは無く、従って他変電所での地絡事故
による不必要動作を起こすことは無い。
【００３９】このとき、地絡事故を生じた電路側（Ａ変
電所側）では図３に示すように、大電流の零相電流Ｉｏ
が流れているため、設置されている漏電リレーは、上記
の比率（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜）の逆数を乗じても設定感
度を下まわることはなく、確実に動作する。
電所側）では図３に示すように、大電流の零相電流Ｉｏ
が流れているため、設置されている漏電リレーは、上記
の比率（｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜）の逆数を乗じても設定感
度を下まわることはなく、確実に動作する。
【００４０】図４は２つの変電所の三相変圧器の二次△
結線の一相の中間タップを共通接地とした電路におい
て、一方の電路（Ａ）側で地絡事故があった場合のベク
トル図で、他方の事故無し側のベクトル図は同図（Ｂ）
のようになる。この場合も、前述同様、事故無し側で
は、零相電流Ｉｏは充電々流でありＩｏ／（｜Ｖｏ｜／
｜Ｖｎ｜）は漏電リレーの感度設定値を超えることがな
いので、動作せず、また事故側では、零相電流Ｉｏの値
は漏電リレーの動作設定値より相当大きくなり、確実に
動作する。
結線の一相の中間タップを共通接地とした電路におい
て、一方の電路（Ａ）側で地絡事故があった場合のベク
トル図で、他方の事故無し側のベクトル図は同図（Ｂ）
のようになる。この場合も、前述同様、事故無し側で
は、零相電流Ｉｏは充電々流でありＩｏ／（｜Ｖｏ｜／
｜Ｖｎ｜）は漏電リレーの感度設定値を超えることがな
いので、動作せず、また事故側では、零相電流Ｉｏの値
は漏電リレーの動作設定値より相当大きくなり、確実に
動作する。
【００４１】図５は漏電リレー４０の演算処理の説明図
を示す。同図において、４１，４２，４３は増巾部で夫
々零相電源Ｉｏ、地絡事故時の中性点・大地間電圧Ｖ
ｏ、Ｂ種接地抵抗間電圧Ｖｅを増巾する。
を示す。同図において、４１，４２，４３は増巾部で夫
々零相電源Ｉｏ、地絡事故時の中性点・大地間電圧Ｖ
ｏ、Ｂ種接地抵抗間電圧Ｖｅを増巾する。
【００４２】４４，４５は位相調整部で、増巾部４２，
４３で増巾された中性点・大地間電圧Ｖｏ、Ｂ種接地抵
抗間電圧Ｖｅの位相調整を行う。４６は波形合成部で位
相調整部４４と４５からの信号を入力して合成し（Ｖｏ
とＶｅのベクトル差を求める）事故無し時の中性点・大
地間電圧電圧Ｖｎを求める。
４３で増巾された中性点・大地間電圧Ｖｏ、Ｂ種接地抵
抗間電圧Ｖｅの位相調整を行う。４６は波形合成部で位
相調整部４４と４５からの信号を入力して合成し（Ｖｏ
とＶｅのベクトル差を求める）事故無し時の中性点・大
地間電圧電圧Ｖｎを求める。
【００４３】４７は比率演算部で、地絡事故時の中性点
・大地間電圧Ｖｏと事故無し時の中性点・大地間電圧Ｖ
ｎの比率｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜を求める。４８は事故電流
演算部で、増巾部４１からの増巾された零相電流Ｉｏと
比率演算部４７からの信号を入力し、Ｉｏ／（｜Ｖｏ｜
／｜Ｖｎ｜）を演算する。４９はレベル比較部で、事故
電流演算部４８の算出値を入力してあらかじめ設定した
設定レベルと比較し、設定レベル以下のときは出力を出
さず、設定レベル以上のときは時限部５０に出力を出
し、時限部で設定された時限後に出力リレー５１を動作
し、所定の保護動作を行わせる。
・大地間電圧Ｖｏと事故無し時の中性点・大地間電圧Ｖ
ｎの比率｜Ｖｏ｜／｜Ｖｎ｜を求める。４８は事故電流
演算部で、増巾部４１からの増巾された零相電流Ｉｏと
比率演算部４７からの信号を入力し、Ｉｏ／（｜Ｖｏ｜
／｜Ｖｎ｜）を演算する。４９はレベル比較部で、事故
電流演算部４８の算出値を入力してあらかじめ設定した
設定レベルと比較し、設定レベル以下のときは出力を出
さず、設定レベル以上のときは時限部５０に出力を出
し、時限部で設定された時限後に出力リレー５１を動作
し、所定の保護動作を行わせる。
【００４４】
【発明の効果】本発明は以上のように、地絡事故が発生
したときの中性点・大地間電圧Ｖｏ、Ｂ種接地抵抗間電
圧Ｖｅ、零相電流Ｉｏとし、事故無し時の中性点・大地
間電圧Ｖｎを求めて、このＶｏとＶｎの比率（｜Ｖｏ｜
／｜Ｖｎ｜）の逆数にＩｏを乗じた値は、事故無し時の
充電々流より増加することが無いので、漏電リレーの動
作設定値を低く設定することが可能となり、不必要動作
も完全に防止できる。
したときの中性点・大地間電圧Ｖｏ、Ｂ種接地抵抗間電
圧Ｖｅ、零相電流Ｉｏとし、事故無し時の中性点・大地
間電圧Ｖｎを求めて、このＶｏとＶｎの比率（｜Ｖｏ｜
／｜Ｖｎ｜）の逆数にＩｏを乗じた値は、事故無し時の
充電々流より増加することが無いので、漏電リレーの動
作設定値を低く設定することが可能となり、不必要動作
も完全に防止できる。
【００４５】従って、△結線及び／又は単相の一線接地
電路の共通接地でも不必要動作の無い漏電検出保護動作
を行うことができ、また△結線の一相の中間タップを接
地する方式の電路にも適用できる、という効果を奏す
る。
電路の共通接地でも不必要動作の無い漏電検出保護動作
を行うことができ、また△結線の一相の中間タップを接
地する方式の電路にも適用できる、という効果を奏す
る。
【図１】本発明の実施の形態の概念図。
【図２】△結線の一線と単相電路の一線との共通接地で
地絡事故無しのベクトル図。
地絡事故無しのベクトル図。
【図３】図２の共通接地で単相電路側で事故が発生した
場合のベクトル図。
場合のベクトル図。
【図４】△結線の一相の中間タップを共通接地とした電
路で、一方に地絡事故が生じた場合のベクトル図。
路で、一方に地絡事故が生じた場合のベクトル図。
【図５】本発明の継電リレーでの演算処理の説明図。
【図６】高層ビルにおける共通接地方式の説明図。
【図７】共通接地方式の説明図。
【図８】三相三線△結線時の共通接地方式の説明図。
【図９】図８のベクトル説明図。
【図１０】三相三線△結線時の共通接地方式の他の例に
おける説明図。
おける説明図。
【図１１】図１０のベクトル説明図。
１０…中性点−大地間電圧検出手段 ２０…Ｂ種接地抵抗間電圧検出手段 ３０…零相変流器 ４０…漏電リレー ４１，４２，４３…増巾部 ４４，４５…位相調整部 ４６…波形合成部 ４７…比率演算部 ４８…事故電流演算部 ４９…レベル比較部 ５０…時限設定部 ５１…出力リレー
Claims (2)
- 【請求項１】 低圧電路の共通接地電路における三相三
線△結線の一線接地、単相の一線接地電路の漏電検出保
護方法であって、事故無し時の中性点・大地間電圧をＶ
ｎ、零相電流をＩｎとし、地絡事故により変化した中性
点・大地間電圧をＶｏ、地絡事故により生じたＢ種接地
抵抗間電圧をＶｅ、地絡事故により変化した零相電流を
Ｉｏとしたとき、地絡事故が発生したときのＶｏとＶｅ
とのベクトル差から事故無し時の中性点・大地間電圧Ｖ
ｎを求め、これら｜Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比率｜Ｖｏ｜／
｜Ｖｎ｜の逆数をＩｏに乗じて電流Ｉｎを求め、この電
流Ｉｎの値が、漏電リレーに設定された検出レベル以下
のときは動作させないようにして不必要動作を防止する
ことを特徴とする共通接地電路の漏電検出保護方法。 - 【請求項２】 低圧電路の共通接地電路における三相三
線△結線の一線接地、単相の一線接地電路の漏電検出保
護装置であって、漏電を検出する電路の中性点を取り出
し、この中性点と大地間の電圧を検出する中性点−大地
間電圧検出手段と、接地点とＢ種接地の接地抵抗に生じ
る電圧を検出するＢ種接地抵抗間電圧検出手段と、零相
電流を検出する零相電流検出手段と、前記の各検出手段
で検出した検出信号を入力して自回路の事故か否かを判
別する漏電リレーを備え、該漏電リレーは、地絡事故が
発生したときの中性点−大地間電圧検出手段で検出した
電圧をＶｏとし、Ｂ種接地抵抗間電圧検出手段で検出し
た電圧をＶｅとして、これらＶｏとＶｅのベクトル差か
ら事故無し時の中性点・大地間電圧Ｖｎを求め、この｜
Ｖｏ｜と｜Ｖｎ｜の比率の逆数を、検出した零相電流に
乗じ、得られた値があらかじめ設定した検出レベル以下
のときは動作させないようにして不必要動作を防止する
ことを特徴とする共通接地電路の漏電検出保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209270A JP2002027661A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 共通接地電路の漏電検出保護方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209270A JP2002027661A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 共通接地電路の漏電検出保護方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002027661A true JP2002027661A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18705705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000209270A Pending JP2002027661A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 共通接地電路の漏電検出保護方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002027661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200448842Y1 (ko) * | 2008-07-10 | 2010-05-26 | 박형민 | 변압기의 누설전류 통합 감시장치 |
| JP2018004596A (ja) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 東北電力株式会社 | 地絡検出装置 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209270A patent/JP2002027661A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200448842Y1 (ko) * | 2008-07-10 | 2010-05-26 | 박형민 | 변압기의 누설전류 통합 감시장치 |
| JP2018004596A (ja) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 東北電力株式会社 | 地絡検出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |