JP2008181843A - 自動開閉器 - Google Patents

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Abstract

【課題】所定の自動開閉器に対し、地絡事故を検知して高速遮断させる機能を付加させた常時励磁式の自動開閉器を提供することにある。
【解決手段】開閉器1は開閉器本体10と、短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる遅延開放回路11と、開閉器本体の操作回路12とからなる。開閉器子局2は配電線から電力が供給される制御電源21が備えられ、制御電源21から得られる制御電圧が開閉器1及び開閉器子局2に供給される。開閉器1に、開閉器側手動開閉手段13と、零相電流・零相電圧検出器15とをさらに設ける。開閉器子局2に、子局側遅延開放回路22と、第1の子局側開閉手段23と、第2の子局側開閉手段24と、零相電流・零相電圧検出器15の各出力が入力されて地絡事故判定時に第1及び第2の子局側開閉手段23,24を開路する地絡事故判定回路25とをさらに設ける。開閉器側手動開閉手段13を開路状態にする。
【選択図】図1

Description

本発明は、開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、開閉器は開閉器本体と開閉器本体の開放を遅延させる遅延開放回路と開閉器本体の操作回路とからなり、開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、この制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器に関するものである。
開閉器は一般的に短絡電流が遮断できない仕様になっており、また、地絡電流が遮断できる仕様になっており、常時励磁式の自動開閉器では短絡事故時に配電線から供給される制御電圧が大幅に低下して励磁状態が維持できなくなり、このままでは開閉器本体が開放されることになる。これを防止するために、この事故を変電所が検知して所定時間経過後に変電所遮断器がトリップして配電線が無電圧となるまで開閉器本体の開放を遅延させている。このように開閉器本体の開放を遅延させることは、例えば特許文献1に記載されている。
従来の自動開閉器は図8に示すように、開閉器41は短絡事故時から所定時間経過後に配電線が無電圧となるまで開閉器本体10の開放を遅延させる遅延開放回路11と開閉器本体10の投入用コイル(クロージングコイル)12b及び保持用コイル(ホールディングコイル)12cからなる操作回路12を備え、開閉器子局4は配電線から電力が供給される制御電源21を備え、この制御電源21から得られる制御電圧が開閉器41及び開閉器子局4に供給されている。
遅延開放回路11と操作回路12とは機能的に重複して構成されており、図示するように制御電源21の出力端子間に、直列接続された2つのダイオード12a1,12a2と直列接続された投入用コイル12b及び保持用コイル12cとが接続され、ダイオード12a1,12a2同士の接続点とコイル12b,12c同士の接続点とが接続され、保持用コイル12c間に常閉の投入用接点12dが接続されている。この投入用接点は開閉器本体10が閉じると、開くようになっている。ここでは、2つのダイオード12a1,12a2により遅延開放回路11が構成され、2つのコイル12b,12c及び投入用接点12dにより操作回路12が構成されているとしている。
このような構成において、最初は投入用接点12dを介して投入用コイル12bに電流が流れて開閉器本体10が閉じ、閉じるとこの接点が開くので、保持用コイル12cにも電流が流れて常時励磁された状態になる。ここで、短絡事故時に配電線が無電圧となると、投入用コイル12bに蓄積されたエネルギーがダイオード12a1とこのコイルとの閉ループ回路に循環電流として放出され、また、保持用コイル12cに蓄積されたエネルギーがダイオード12a2とこのコイルとの閉ループ回路に循環電流として放出されるので、開閉器本体10の開放が所定の時定数で遅延される。
地絡事故の場合、制御電圧が低下することはないが、短絡事故時と同様に、地絡事故を変電所が検知して変電所遮断器がトリップして無電圧となるまで開閉器本体10の開放を遅延させるようにしている。
ところで、電力会社から、地絡事故時の停電区間を減少させる要求があり、そのためには、所定の自動開閉器に対し、変電所遮断器がトリップする前に当該開閉器で地絡事故を検知すると共に、上記のように遅延させることなく高速遮断させる必要がある。
特開平4−12420号公報
従来の所定の自動開閉器は、変電所遮断器がトリップする前に当該開閉器で地絡事故を検知して高速遮断させるようになっていないという問題ある。また、このことに対応させた自動開閉器と、遅延開放のみの自動開閉器との異なる2種類を用意する体制にしなければならいという問題ある。
本発明の目的は、所定の自動開閉器に対し、地絡事故を検知して高速遮断させる機能を付加させた常時励磁式の自動開閉器を提供することにある。
第1の発明は、開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる開閉器側遅延開放回路と開閉器本体の操作回路、または、開閉器は開閉器本体と操作回路とからなり、開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器を対象とし、開閉器に、開閉器側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を手動開閉する開閉器側手動開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、開閉器子局に、子局側遅延開放回路と、子局側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を開閉する第1の子局側開閉手段と、開閉器側遅延開放回路と制御電源との電気的接続状態を自動開閉する第2の子局側開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器の各出力が入力されて地絡事故判定時に第1及び第2の子局側開閉手段を開路する地絡事故判定回路とがさらに設けられ、開閉器側手動開閉手段が開路状態にあるようにしたものである。
第2の発明は、開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、開閉器外で接続させる着脱自在の短絡片が取り付けられるように開閉器側遅延開放回路と操作回路とにそれぞれ接続される貫通端子が開閉器に設けられてなるようにしたものである。
第3の発明は、開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチが開閉器に設けられてなるようにしたものである。
第4の発明は、開閉器本体と開閉器側操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、操作回路と開閉器外で遅延開放回路を着脱自在に接続させる貫通端子が開閉器に設けられてなるようにしたものである。
第5の発明は、開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる遅延開放回路と開閉器の操作回路とからなり、開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器を対象とし、開閉器に、遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を自動開閉する開閉器側開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、開閉器子局に、開閉器と制御電源との電気的接続状態を自動開閉する子局側開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器の各出力が入力されて地絡事故判定時に開閉器側開閉手段及び子局側開閉手段を開路する地絡事故判定回路とがさらに設けられるようにしたものである。
第6の発明は、開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる開閉器側遅延開放回路と開閉器本体の操作回路、または、開閉器は開閉器本体と操作回路とからなり、開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器を対象とし、開閉器に、開閉器側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を手動開閉する開閉器側手動開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、開閉器側手動開閉手段が閉路状態にあるようにしたものである。
第7の発明は、開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とを備えた開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、開閉器外で接続させる着脱自在の短絡片が取り付けられるように開閉器側遅延開放回路と操作回路とにそれぞれ接続される貫通端子が開閉器に設けられてなるようにしたものである。
第8の発明は、開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチが開閉器に設けられてなるようにしたものである。
第9の発明は、開閉器本体と開閉器側操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、操作回路と開閉器外で遅延開放回路を着脱自在に接続させる貫通端子が開閉器に設けられてなるようにしたものである。
以上のように、第1ないし第4の発明によれば、所定の自動開閉器に対し、地絡事故を検知して高速遮断させる機能を付加させ、かつ、2種類の自動開閉器の開閉器を共通化するようにしたので、地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させることができると共に、高速遮断させる自動開閉器に容易に対応させることができる。
第5の発明によれば、所定の自動開閉器に対し、地絡事故を検知して高速遮断させる機能を付加させるようにしたので、地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させることができる。
第6ないし第9の発明によれば、2種類の自動開閉器を共通化するようにしたので、所定の自動開閉器以外の自動開閉器に対し、遅延開放のみの自動開閉器に容易に対応させることができる。また、地絡事故時の高速遮断には対応できないが、当該自動開閉器で地絡事故を検知して高速遮断させる状況になった場合には、本発明に係る開閉器子局に取り替え、本発明に係る開閉器を外部で操作することにより、地絡事故時の高速遮断に容易に対応させることができる。
図1(A)は本発明に係る自動開閉器の第1の実施形態を示すブロック回路図、(B)は開閉器の要部の回路図である。図示するように、自動開閉器は開閉器1と開閉器子局2とを有し、開閉器1には図8と同様に開閉器本体10と開閉器側遅延開放回路11と操作回路12とが設けられている。さらに、遅延開放回路11と操作回路12との電気的接続状態を手動開閉する開閉器側手動開閉手段13と、零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。開閉器側手動開閉手段13は、開閉器1外で接続させる着脱自在の短絡片13a1,13a2が取り付けられるように、開閉器側遅延開放回路11と操作回路12とにそれぞれ接続される貫通端子13b1,13b2が開閉器1に設けられて構成されており、短絡片13a,13aが取り付けられていない状態、すなわち接続が開状態になっている。貫通端子13b1,13b2は例えば、制御電源21とダイオード12a1,12a2とを接続する電源ラインを切り離した箇所に設けている。
開閉器子局2には、配電線から電力が供給される制御電源21が設けられており、この制御電源から得られる制御電圧が開閉器1及び開閉器子局2に供給される。さらに、子局側遅延開放回路22と、子局側遅延開放回路22と操作回路12との電気的接続状態を開閉する第1の子局側開閉手段23と、開閉器1と制御電源21との電気的接続状態を手動開閉する第2の子局側開閉手段24と、零相電流・零相電圧検出器15の各出力が入力されて地絡事故判定時に第1及び第2の子局側開閉手段23,24を開路する地絡事故判定回路25とが設けられている。第1及び第2の子局側開閉手段23,24は、常閉接点からなる。なお、子局側遅延開放回路22は遅延開放回路11と同様に2つのダイオードから構成されている。
このような構成において、閉じられている第1の子局側開閉手段23を介して操作回路12と子局側遅延開放回路22とが接続されているので、短絡事故時には上述したように、所定時間経過後に開閉器本体10の開放が遅延される。また、地絡事故時には地絡事故判定回路25により地絡事故と判定されると、第1及び第2の子局側開閉手段23,24が開路するので、操作回路12に対して子局側遅延開放回路22が機能しなくなると共に、制御電源21から開閉器1に制御電圧が瞬時に供給されなくなる。したがって、投入用コイル12b及び保持用コイル12cの励磁が解除されるので、開閉器本体10が高速遮断される。このように、本実施形態は所定の自動開閉器に対し、地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させられると共に、高速遮断させる自動開閉器に容易に対応させられる。
図2は本発明に係る自動開閉器の第2の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は開閉器1と図1と同構成の開閉器子局2とを有し、開閉器1には図1と同様に開閉器本体10と遅延開放回路11と操作回路12と開閉器側手動開閉手段13と零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。開閉器側手動開閉手段13は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチ13c、例えばロータリースイッチが開閉器1に設けられて構成されており、スイッチが「切」状態、すなわち接続が開状態になっている。このように、本実施形態においても地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させられると共に、高速遮断させる自動開閉器に容易に対応させられる。
図3は本発明に係る自動開閉器の第3の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は開閉器1と図1と同構成の開閉器子局2とを有し、開閉器1には図1と同様に開閉器本体10と操作回路12と開閉器側手動開閉手段13と零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。開閉器側手動開閉手段13は、操作回路12と開閉器1外で開閉器側遅延開放回路11を着脱自在に接続されるように、操作回路12に接続される貫通端子13dが開閉器1に設けられて構成されており、開閉器側遅延開放回路11が取り付けられていない状態、すなわち接続が開状態になっている。このように、本実施形態においても地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させられると共に、高速遮断させる自動開閉器に容易に対応させられる。
図4は本発明に係る自動開閉器の第4の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は開閉器31と開閉器子局3とを有し、開閉器31には図8と同様に開閉器本体10と開閉器側遅延開放回路11と操作回路12とが設けられている。さらに、遅延開放回路11と操作回路12との電気的接続状態を自動開閉する開閉器側自動開閉手段14と、零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。この開閉器側自動開閉手段14は、常閉接点からなる。
開閉器子局3には、配電線から電力が供給される制御電源21と、制御電源21と開閉器31との電気的接続状態を自動開閉する子局側自動開閉手段24と、零相電流・零相電圧検出器15の各出力が入力されて地絡事故判定時に開閉器側自動開閉手段14及び子局側自動開閉手段24を開路する地絡事故判定回路25とが設けられている。開閉器側自動開閉手段14及び子局側自動開閉手段24は、常閉接点からなる。
このような構成において、閉じられている開閉器側自動開閉手段14を介して開閉器側遅延開放回路11と操作回路12とが接続されているので、短絡事故時には上述したように、所定時間経過後に開閉器本体10の開放が遅延される。また、地絡事故時には地絡事故判定回路25により地絡事故と判定されると、開閉器側自動開閉手段14及び子局側自動開閉手段24が開路するので、操作回路12に対して遅延開放回路11が機能しなくなると共に、制御電源21から開閉器31に制御電圧が瞬時に供給されなくなる。したがって、投入用コイル12b及び保持用コイル12cの励磁が解除されるので、開閉器本体10が高速遮断される。このように、本実施形態は地絡事故時の停電区間を減少させるという電力会社からの要求に対応させられる。
図5は本発明に係る自動開閉器の第5の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は開閉器1と図8と同構成の開閉器子局4とを有し、開閉器1には図1と同様に開閉器本体10と開閉器側遅延開放回路11と操作回路12と開閉器側手動開閉手段13と零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。この開閉器側手動開閉手段13は、開閉器1外で接続させる着脱自在の短絡片13a1,13a2が取り付けられるように遅延開放回路11と操作回路12とにそれぞれ接続される貫通端子13b1,13b2が開閉器1に設けられて構成されており、短絡片13a,13aが取り付けられた状態、すなわち接続が閉状態になっている。このように、本実施形態は所定の自動開閉器以外の自動開閉器に対し、遅延開放のみの自動開閉器に容易に対応させることができる。また、地絡事故を検知して高速遮断させる状況になった場合には、本発明に係る開閉器子局2に取り替え、開閉器1を外部で操作することにより、地絡事故時の高速遮断に容易に対応させられる。
図6は本発明に係る自動開閉器の第6の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は、開閉器1と図8と同構成の開閉器子局4とを有し、開閉器1には図2と同様に開閉器本体10と遅延開放回路11と操作回路12と開閉器側手動開閉手段13と零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。開閉器開閉器側手動開閉手段13は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチ13cが開閉器1に設けられて構成されており、スイッチが「入」状態、すなわち接続が閉状態になっている。このように、本実施形態においても遅延開放のみの自動開閉器に容易に対応させることができる。また、地絡事故を検知して高速遮断させる状況になった場合には、本発明に係る開閉器子局2に取り替え、開閉器1を外部で操作することにより、地絡事故時の高速遮断に容易に対応させられる
図7は本発明に係る自動開閉器の第7の実施形態を示すブロック回路図である。図示するように、自動開閉器は、開閉器1と図8と同構成の開閉器子局4とを有し、開閉器1には図3と同様に開閉器本体10と開閉器側手動開閉手段13と零相電流・零相電圧検出器15とが設けられている。開閉器側手動開閉手段13は、操作回路12と開閉器1外で開閉器側遅延開放回路11を着脱自在に接続されるように、操作回路12に接続される貫通端子13dが開閉器1に設けられて構成されており、開閉器側遅延開放回路11が取り付けられた状態、すなわち接続が閉状態になっている。このように、本実施形態においても遅延開放のみの自動開閉器に容易に対応させることができる。また、地絡事故を検知して高速遮断させる状況になった場合には、本発明に係る開閉器子局2に取り替え、開閉器1を外部で操作することにより、地絡事故時の高速遮断に容易に対応させられる。
上記の実施形態においては、操作回路12を投入用コイル12b及び保持用コイル12cにより構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図1(B)のダイオード12a2と、保持用コイル12c側の貫通端子13b1,13b2とを無くし、保持用コイル12cの代る限流抵抗器により構成するようにしてもよい。
(A)は本発明に係る自動開閉器の第1の実施形態を示すブロック回路図、(B)は開閉器の要部の回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第2の実施形態を示すブロック回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第3の実施形態を示すブロック回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第4の実施形態を示すブロック回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第5の実施形態を示すブロック回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第6の実施形態を示すブロック回路図である。 本発明に係る自動開閉器の第7の実施形態を示すブロック回路図である。 (A)は従来の自動開閉器を示すブロック回路図、(B)は開閉器の要部の回路図である。
符号の説明
1 開閉器
2 開閉器子局
10 開閉器本体
11 開閉器側遅延開放回路
12 操作回路
21 制御電源
13 開閉器側手動開閉手段
15 零相電流・零相電圧検出器
22 子局側遅延開放回路
23 第1の子局側開閉手段
24 第2の子局側開閉手段
25 地絡事故判定回路
13a1,13a2 短絡片
13b1,13b2,13d 貫通端子
13c ハンドル付切替スイッチ

Claims (9)

  1. 開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、前記開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる開閉器側遅延開放回路と開閉器本体の操作回路、または、前記開閉器は開閉器本体と操作回路とからなり、前記開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、前記制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器であって、
    前記開閉器に、前記開閉器側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を手動開閉する開閉器側手動開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、
    前記開閉器子局に、子局側遅延開放回路と、前記子局側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を開閉する第1の子局側開閉手段と、前記開閉器側遅延開放回路と制御電源との電気的接続状態を自動開閉する第2の子局側開閉手段と、前記零相電流・零相電圧検出器の各出力が入力されて地絡事故判定時に第1及び第2の子局側開閉手段を開路する地絡事故判定回路とがさらに設けられ、前記開閉器側手動開閉手段が開路状態にある自動開閉器。
  2. 前記開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、前記開閉器外で接続させる着脱自在の短絡片が取り付けられるように開閉器側遅延開放回路と操作回路とにそれぞれ接続される貫通端子が開閉器に設けられてなる請求項1に記載の自動開閉器。
  3. 前記開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチが開閉器に設けられてなる請求項1に記載の自動開閉器。
  4. 前記開閉器本体と開閉器側操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、前記操作回路と開閉器外で遅延開放回路を着脱自在に接続させる貫通端子が開閉器に設けられてなる請求項1に記載の自動開閉器。
  5. 開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、前記開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる遅延開放回路と開閉器の操作回路とからなり、前記開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、前記制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器であって、
    前記開閉器に、前記遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を自動開閉する開閉器側開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、
    前記開閉器子局に、開閉器と制御電源との電気的接続状態を自動開閉する子局側開閉手段と、前記零相電流・零相電圧検出器の各出力が入力されて地絡事故判定時に開閉器側開閉手段及び子局側開閉手段を開路する地絡事故判定回路とがさらに設けられた自動開閉器。
  6. 開閉器と開閉器子局とを有して配電線に設置され、前記開閉器は開閉器本体と短絡事故時から所定時間経過後に開閉器本体の開放を遅延させる開閉器側遅延開放回路と開閉器本体の操作回路、または、前記開閉器は開閉器本体と操作回路とからなり、前記開閉器子局は配電線から電力が供給される制御電源を備え、前記制御電源から得られる制御電圧が開閉器及び開閉器子局に供給される常時励磁式の自動開閉器であって、
    前記開閉器に、前記開閉器側遅延開放回路と操作回路との電気的接続状態を手動開閉する開閉器側手動開閉手段と、零相電流・零相電圧検出器とがさらに設けられ、前記開閉器側手動開閉手段が閉路状態にある自動開閉器。
  7. 前記開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とを備えた開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、前記開閉器外で接続させる着脱自在の短絡片が取り付けられるように開閉器側遅延開放回路と操作回路とにそれぞれ接続される貫通端子が開閉器に設けられてなる請求項6に記載の自動開閉器。
  8. 前記開閉器本体と開閉器側遅延開放回路と操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、外部から操作可能なハンドル付切替スイッチが開閉器に設けられてなる請求項6に記載の自動開閉器。
  9. 前記開閉器本体と開閉器側操作回路とからなる開閉器に設けられた開閉器側手動開閉手段は、操作回路と開閉器外で遅延開放回路を着脱自在に接続させる貫通端子が開閉器に設けられてなる請求項6に記載の自動開閉器。
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