JP2012075250A - 貰いロック付絶縁地絡監視装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなる絶縁地絡監視装置において、被監視電路の負荷事情に合った絶縁検出方式の異なる絶縁地絡監視装置が自由に選択出来、併せて各被監視電路毎に必要な信号分岐用保護遮断器やヒューズ工事を不要とするシステム構築を提供する。
【解決手段】漏電地絡検出要素の従来の無方向漏電検出機能に加えて、電路対地間電圧を基準に検出した漏洩電流の位相判別を行い貰い動作状態と判定した時は漏電検出装置の警報出力を停止する。
【選択図】図１
【解決手段】漏電地絡検出要素の従来の無方向漏電検出機能に加えて、電路対地間電圧を基準に検出した漏洩電流の位相判別を行い貰い動作状態と判定した時は漏電検出装置の警報出力を停止する。
【選択図】図１
Description
本発明は、電気保安を確保するための絶縁状態監視装置並びに漏電地絡保護装置の各要素を併合した絶縁地絡監視装置に関するものである。
「絶縁地絡監視装置」の絶縁検出方式には、運用通達に依拠するものとして漏電検出法によるＩｏ絶縁検出方式及び交流絶縁抵抗検出法によるＩｇｒ絶縁検出方式があり、又民間基準（非特許文献２）においては漏電検出法に仮想零相電圧による容量性電流抑制回路を付加した特許文献５と動作の類似するＩｏｒ絶縁検出方式などがある。
各絶縁検出方式にはそれぞれの特質があるため、絶縁検出性能とコストなどの観点から異なる絶縁検出方式の絶縁地絡監視装置が自由に互換出来る方式が要望されている。
絶縁検出方式の中でコストが低廉な漏電検出法に頼るＩｏ絶縁検出方式やＩｏｒ絶縁検出方式では、絶縁が劣化して漏電電流が発生してからでないと絶縁が検出出来ないという問題がある。
又、電路対地間電圧が通常時には発生しない被監視電路の中性線（接地相）では絶縁が劣化しても漏電電流が流れないので対地絶縁が検出出来ないほか、負荷電路が水没するなど均等な絶縁劣化が生ずると各相の絶縁劣化により流れる漏洩電流が互いに相殺して零相分の漏電電流が減少するので絶縁が検出出来ないなどの問題がある。
又、負荷設備の対地静電容量値や常時漏れ電流値の大小による影響により絶縁状態の検出値に誤差を生ずるという方式原理上の問題がある。
又、電路対地間電圧が通常時には発生しない被監視電路の中性線（接地相）では絶縁が劣化しても漏電電流が流れないので対地絶縁が検出出来ないほか、負荷電路が水没するなど均等な絶縁劣化が生ずると各相の絶縁劣化により流れる漏洩電流が互いに相殺して零相分の漏電電流が減少するので絶縁が検出出来ないなどの問題がある。
又、負荷設備の対地静電容量値や常時漏れ電流値の大小による影響により絶縁状態の検出値に誤差を生ずるという方式原理上の問題がある。
絶縁検出方式の異なる絶縁地絡監視装置の相互間での互換性を必要とする理由は、これら絶縁検出方式を要因とする絶縁検出誤差が危惧され絶縁監視結果に疑義のある場合は重畳微少交流電圧による交流絶縁検出法により絶縁を検出するＩｇｒ絶縁検出方式を使用して真の絶縁状態を確認する必要が生ずることによる。
又、絶縁地絡監視装置を変圧器低圧側を直接接地配電方式としＢ種接地極を共有する変圧器電路で使用した場合、被監視電路以外の他回線電路での地絡事故により被監視回路に設置した絶縁地絡監視装置のＩｏ絶縁検出要素や漏電地絡検出要素が貰い電流により不必要な動作をするという問題もある。
「生産と電気」日本電気協会発行 平成４年４月号３０頁「Ｉｇｒ方式絶縁監視装置の概要と特長」片岡耕造
「自家用電気工作物保安管理規程」日本電気協会発行 ２３０−４ 及び 資料６
一般的な直接接地式配電方式の変電所で各変圧器がＢ種接地工事の接地極を共有する電路では被監視電路以外の他回線電路で発生した地絡事故により被監視電路に設置した絶縁地絡監視装置のＩｏ絶縁検出要素や漏電地絡検出要素が貰い電流により不必要な動作をする場合があるという問題がある。
図４において他回線電路での地絡事故に起因して発生する貰い電流とＩｏ絶縁地絡監視装置の貰い動作について説明する。
変圧器Ｔｒ２のＴ相が地絡点Ｐで地絡抵抗Ｒｇにより地絡すると、地絡電流Ｉｇが流れこの電流は大地（接地構造物）等を通って電気設備などの鉄箱等の接地であるＤ種接地極ＥＤに至り、Ｄ種接地極ＥＤとＢ種接地極ＥＢの両極間に存在する大地抵抗Ｒｄｂを通り
ＥＢからＢ種接地線の中継端子５０を経てＩｇｒ絶縁監視電圧Ｖｓの重畳回路６０を通り変電所内の共通接地母線Ｅｂｎに至りＴｒ２のＳ相に戻る。
このＩｂがＲｄｂに流れることにより生ずる降下電圧Ｖｄｂは、共通接地母線Ｅｂｎを介してＴｒ１，Ｔｒ２のＢ種接地相（図中のＶ相又はＳ相）から各変圧器低圧側電路全体と、他方はＤ種接地極から電気設備の接地構造物全体との間に加わるので、この間に存在する電路対地間静電容量に貰い電流が流れることとなる。
絶縁地絡監視装置の零相変流器ＺＣＴが検出したこの電流が、漏電地絡検出要素又はＩｏ方式絶縁検出要素の動作感度電流整定値を超えると当然の結果として警報動作をすることとなり、これは、自回線での絶縁劣化により生ずる漏電電流を検出するという本来目的には反する不必要な動作を行うこととなる。
但し、通常は各要素の用途などから適宜な時限回路を設け極力このような不必要動作を避けるための工夫が成されている。
図４において他回線電路での地絡事故に起因して発生する貰い電流とＩｏ絶縁地絡監視装置の貰い動作について説明する。
変圧器Ｔｒ２のＴ相が地絡点Ｐで地絡抵抗Ｒｇにより地絡すると、地絡電流Ｉｇが流れこの電流は大地（接地構造物）等を通って電気設備などの鉄箱等の接地であるＤ種接地極ＥＤに至り、Ｄ種接地極ＥＤとＢ種接地極ＥＢの両極間に存在する大地抵抗Ｒｄｂを通り
ＥＢからＢ種接地線の中継端子５０を経てＩｇｒ絶縁監視電圧Ｖｓの重畳回路６０を通り変電所内の共通接地母線Ｅｂｎに至りＴｒ２のＳ相に戻る。
このＩｂがＲｄｂに流れることにより生ずる降下電圧Ｖｄｂは、共通接地母線Ｅｂｎを介してＴｒ１，Ｔｒ２のＢ種接地相（図中のＶ相又はＳ相）から各変圧器低圧側電路全体と、他方はＤ種接地極から電気設備の接地構造物全体との間に加わるので、この間に存在する電路対地間静電容量に貰い電流が流れることとなる。
絶縁地絡監視装置の零相変流器ＺＣＴが検出したこの電流が、漏電地絡検出要素又はＩｏ方式絶縁検出要素の動作感度電流整定値を超えると当然の結果として警報動作をすることとなり、これは、自回線での絶縁劣化により生ずる漏電電流を検出するという本来目的には反する不必要な動作を行うこととなる。
但し、通常は各要素の用途などから適宜な時限回路を設け極力このような不必要動作を避けるための工夫が成されている。
貰い動作を防止する方法としては従来から地絡方向継電器があり、変圧器低圧側を非接地配電方式や抵抗接地配電方式とした電路で使用されている。
しかし動作の方式が、ＥＶＴやＺＰＤなどにより検出した零相電圧により被監視電路の電流方向を判別して被監視電路である自線が地絡した場合にのみこれを検出して警報動作を行う方法であるため、小さな感度電流値即ち高感度動作領域においては零相電圧が発生し難くなり方向判別が出来ず自線の地絡事故があっても動作しない場合があるという問題がある。
又、直接接地式電路ではＥＶＴやＺＰＤが使用出来ないことや、仮にＤ種接地極とＢ種接地極間の抵抗に加わる電圧を零相電圧として方向判別の基準信号に利用した場合、Ｂ種接地抵抗値の変化やグローバル化に伴う統合一括接地化など、又工事施工上よくあるＢ種接地とＤ種接地の誤接続による混触事故などの理由で接地極間抵抗が短絡され所定の基準信号が得られない場合も想定され、自線地絡事故が零相基準信号電圧待ち状態となって動作せず、地絡事故が保護出来ない場合が発生するなどの不安全な不具合が生ずる等の問題があって直接接地式配電路では使用されていない。
しかし動作の方式が、ＥＶＴやＺＰＤなどにより検出した零相電圧により被監視電路の電流方向を判別して被監視電路である自線が地絡した場合にのみこれを検出して警報動作を行う方法であるため、小さな感度電流値即ち高感度動作領域においては零相電圧が発生し難くなり方向判別が出来ず自線の地絡事故があっても動作しない場合があるという問題がある。
又、直接接地式電路ではＥＶＴやＺＰＤが使用出来ないことや、仮にＤ種接地極とＢ種接地極間の抵抗に加わる電圧を零相電圧として方向判別の基準信号に利用した場合、Ｂ種接地抵抗値の変化やグローバル化に伴う統合一括接地化など、又工事施工上よくあるＢ種接地とＤ種接地の誤接続による混触事故などの理由で接地極間抵抗が短絡され所定の基準信号が得られない場合も想定され、自線地絡事故が零相基準信号電圧待ち状態となって動作せず、地絡事故が保護出来ない場合が発生するなどの不安全な不具合が生ずる等の問題があって直接接地式配電路では使用されていない。
又、貰い動作を防止する方法として、民間基準（非特許文献２）に掲載されているＩｏｒ絶縁検出方式が、被監視電路の各相の対地静電容量が平衡状態にあるものと仮定した仮想零相電圧を基準として零相変流器で検出した電流の位相を判別することから地絡方向継電要素としても使用可能であることを利用して絶縁地絡監視装置の地絡検出要素としても使用し、貰い電流による不必要動作を防止する方式のＩｏｒ絶縁監視装置（地絡継電要素付）が使用されている。（特許文献４）
しかし、Ｉｏｒ絶縁検出方式は仮想零相電圧として使用する基準信号電圧を被監視電路の電圧相から得るための接続が不可避である。
被監視電路の電力容量は大きいのでこの電路から安全に信号電圧を分岐してＩｏｒ絶縁監視装置の基準信号として取り入れるためには、変圧器結線方式や接地方式毎に対応する電圧相に適確な仕様の過電流遮断器やヒューズなどの信号分岐用の保護装置を介して接続する必要があり工事コストが上昇するという問題がある。
被監視電路の電力容量は大きいのでこの電路から安全に信号電圧を分岐してＩｏｒ絶縁監視装置の基準信号として取り入れるためには、変圧器結線方式や接地方式毎に対応する電圧相に適確な仕様の過電流遮断器やヒューズなどの信号分岐用の保護装置を介して接続する必要があり工事コストが上昇するという問題がある。
又、このことは低コストの漏電検出法によるＩｏ絶縁検出方式の絶縁地絡監視装置と、重畳した交流微少電圧による交流絶縁検出法によるＩｇｒ絶縁検出方式の絶縁地絡監視装置との間での容易な互換性能を確保するためには大きな支障となる。
本願発明では、貰い電流による漏電地絡検出要素の不必要動作を防止する方式として、ＺＣＴが検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え、且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が検出に使用した零相変流器の負荷側Ｌから電源側Ｋに向かう貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は不必要な貰い動作と判定して、当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止せしめるという貰いロック付絶縁地絡検出法を基本とする。
即ち、Ｉｇｒ方式絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｇｒ絶縁地絡監視装置において、漏電地絡検出要素の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が検出零相変流器の負荷側Ｌから電源側Ｋに向かう貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する機能を持たせた貰いロック付漏電地絡検出要素方式とし、これとＩｇｒ方式絶縁検出要素とを併合して「貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置」とする。
又、絶縁地絡監視装置はこの貰いロック付漏電地絡検出要素方式の採用によりＩｇｒ絶縁検出用絶縁監視電圧の取込線と、漏電地絡検出に使用する貰い動作判別用の電路対地間零相電圧取込線とを共通に使用出来る構成とすることができる。
又、Ｉｏ方式の絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｏ絶縁地絡監視装置において、漏電地絡検出要素の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が検出零相変流器の負荷側から電源側に向かう貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する機能を持たせた貰いロック付漏電地絡検出要素方式とし、Ｉｏ方式絶縁検出要素と併合して「貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置」とする。
この、Ｉｏ方式絶縁検出要素の作用は基本的に旧来の漏電地絡検出要素と同じで主たる両者の差異は、動作感度電流整定値及び動作時限のみであるから、Ｉｏ方式絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｏ絶縁地絡監視装置においては、Ｉｏ方式絶縁検出要素及び漏電地絡検出要素の双方の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が検出零相変流器の負荷側Ｌから電源側Ｋに向かう貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該Ｉｏ方式絶縁検出要素又は当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する機能を持たせ、両要素を併合して「ｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置」とする。
又、Ｉｏ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びにｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びに貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置のそれぞれが互換可能な同一形状のプラグインユニット形とし、そのプラットホームとなる共通ソケット収納箱は電気的な接続部や端子部及び機構的な寸法をＩｏ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びにｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置と貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置のそれぞれ絶縁検出方式の異なる絶縁地絡監視装置の間で共通に相互に差し替えて使用出来る構成として「互換形絶縁地絡監視装置」とする。
従来の地絡方向継電器は、零相電圧検出装置により検出した零相電圧により被監視電路の電流方向を判別して被監視電路の自線が地絡した場合にこれを検出して警報動作を行う方法であるため、直接接地系においては零相電圧検出装置の設置場所が得られず唯一の零相電圧源となる電路対地間電圧を零相電圧として使用した場合、Ｂ種接地抵抗値の変化はもとより、Ｂ種接地とＤ種接地の極間抵抗がなくなる統合接地方式への変更などにより零相電圧が得られなくなり動作不能になる場合があり、自線地絡が保護出来ないなどという問題があった。
本願の貰いロック付漏電地絡検出方式は自線に流れる零相電流が貰い電流の場合にのみ作動して漏電地絡検出の警報出力を停止する方法であるから零相電圧の発生が無くても漏電地絡検出警報の動作は阻害されることがなく旧来通り動作するので安心して使用出来るようになった。
本願の貰いロック付漏電地絡検出方式は自線に流れる零相電流が貰い電流の場合にのみ作動して漏電地絡検出の警報出力を停止する方法であるから零相電圧の発生が無くても漏電地絡検出警報の動作は阻害されることがなく旧来通り動作するので安心して使用出来るようになった。
貰い動作を防止する判定基準となる商用周波の電路対地間零相電圧の取込点を被監視電路の変圧器Ｂ種接地極に接続する相とＤ種接地極の２ヶ所とし、いずれも平常時対地電圧のない安全な位置とすることができたので、Ｉｏｒ方式の場合に必要とした変圧器形式ごとに定められた電圧相線に接続するための個別電路毎の過電流遮断器やヒューズなどの分岐用保護装置が不要となり、より高い安全性が確保出来るとともに配線工事コストが低減した。
前述の変圧器Ｂ種接地極に接続する相とＤ種接地極の２ヶ所とした平常時対地電圧のない安全な接続点２個所は、Ｉｇｒ方式絶縁検出方式の基準信号入力と同一個所であり、Ｉｇｒ絶縁検出要素と貰いロック付漏電地絡検出要素の併合で構成する本願発明の「貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置」としても、又、Ｉｏ絶縁検出要素と貰いロック漏電地絡検出要素の併合で構成する本願発明の低コストな「貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置」としても、更に貰いロック付Ｉｏ絶縁検出要素と貰いロック付漏電地絡検出要素の併合で構成する本願発明の「ｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁監視装置」のいずれに対しても、漏電地絡検出時の貰い電流判定用の基準信号入力とＩｇｒ絶縁検出用の基準信号入力の取込接続個所２個所が共用出来ることとなり貰い動作防止の為の新たな外部回路への接続が全く不要となり、異なる絶縁検出方式の絶縁地絡監視装置相互間の互換性能が向上し安価で合理的なシステムの構築が出来ることとなった。
貰い電流発生の原因となる電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合で且つＺＣＴで検出した電流の方向が貰い方向の場合にのみ漏電検出警報動作を停止する回路を付加し、電路の常時漏れ電流などにより電路対地間電圧に常時残留する電圧のある電路においても、動作感度電圧整定値を常時残留レベルを上回る適宜なレベル整定値に整定することで誤動作を防止することが出来るので貰いロック付漏電地絡検出動作の信頼性を高めることができた。
廉価な漏電検出法によるＩｏ絶縁検出方式の「貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置」で絶縁地絡監視装置工事が施工されている現場でも、電技第５条「電路の絶縁」の遵守による接地相を含む電路の絶縁起因事故の予測保全及び万一負荷設備に均等絶縁劣化を起こす危険の予測される装置や静電容量の多い電力設備が増設或いは変更されたなど絶縁監視上の疑義が生じた場合は、負荷設備の影響を受けにくい交流絶縁検出法による「貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視ユニット」に停電せずに容易に差し換え交換し絶縁状態の確認ができるようになった。
変電所内各変圧器のＢ種接地極を共有することに起因して発生する絶縁地絡監視装置のＩｏ絶縁検出要素又は漏電地絡検出要素の貰い動作を、被監視電路の電圧相などへの煩わしい接続をすることなく防止する、という目的を、変圧器Ｂ種接地相とＤ種接地極間の電路対地間電圧に含まれる地絡により生じた零相電圧の位相を基準として零相変流器が検出した漏洩電流の方向を判別し、これがＺＣＴの負荷側Ｌから電源側Ｋに向かう貰い電流と判別された時には当該Ｉｏ絶縁検出要素又は当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する、という制御を行うことで実現した。
又この方式の採用により、Ｉｏ絶縁検出要素又は貰いロック付漏電地絡検出要素が必要とする地絡により電路対地間に生じた零相電圧の取込線と、Ｉｇｒ絶縁検出要素が必要とする力率演算用の基準電圧となる重畳された絶縁監視電圧の取込線とは同一の接続点となりこれらを共有出来る合理的・経済的な回路構成とすることができた。
これにより機器製作コストも、電気設備への設置工事コストも下げることが出来た。
更に、異なる絶縁検出方式即ち貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置と貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置などとの互換性も向上し、扱いやすいシステムを構築することができた。
これにより機器製作コストも、電気設備への設置工事コストも下げることが出来た。
更に、異なる絶縁検出方式即ち貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置と貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置などとの互換性も向上し、扱いやすいシステムを構築することができた。
図１はＩｇｒ方式絶縁検出要素３と本願発明の貰いロック付漏電地絡検出要素４を併合して構成した「貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置」２を変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２で構成される直接接地系の変電所に設置した実施例である。
次に本願発明になる貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置の貰いロック付漏電地絡検出要素の作用について説明する。
Ｂ種接地極ＥＢにつながる共通接地母線ＥｂｎのＱ点から基準電圧取込線６と、Ｅ点でＤ種接地極に接続された接地線５の間に得られた電路対地間電圧Ｖｏ（＝Ｖｄｂ＋Ｖｓ）は、Ｉｇｒ方式絶縁検出要素３の電圧入力回路３２に与えられるとともに、貰いロック付漏電地絡検出要素４の電圧入力回路４２にも供給される。電圧入力回路４２では供給された電圧から商用周波成分を得るための適宜な周波数特性を持つ増幅回路及び位相補正回路を経てレベル整定値と比較しこれを超えた場合に出力が貰い判定用の基準電圧信号として「貰い判定及び停止信号出力回路」４３に送られる。
又、ＺＣＴで検出された絶縁監視電圧Ｖｓにより流れる絶縁検出用の電流と地絡により生じたＶｄｂにより流れる貰い電流Ｉｃ１他の混合電流の検出電流信号Ｉｇ１は、電流信号取込線７によりＩｇｒ方式絶縁検出要素３の「電流入力回路」３１に与えられるとともに、貰いロック付漏電地絡検出要素４の「電流入力回路」４１にも供給される。
この電流信号は、商用周波成分を得るための適宜な周波数特性を持つ増幅回路を経てレベルや位相補正を行った後「漏電検出回路」４４及び「貰い判定及び停止信号出力回路」４３に送られる。
「貰い判定及び停止信号出力回路」４３では、「電圧入力回路」４２から送られた位相判別用の基準電圧と「電流入力回路」４１から送られた電流信号との間で基準電圧に対する電流の位相判別を行い、その結果が貰い電流方向の位相と判別された場合には漏電検出回路の出力を制御する「警報出力制御回路」４５に対し出力停止を指令する信号を出力して漏電検出回路の出力動作を停止する。
電路対地間電圧がレベル整定値に達しないなどにより貰い判定用の基準電圧信号が供給されない場合と、電流の位相判別の結果が貰い電流ではない場合には「貰い判定及び停止信号出力回路」４３から「警報出力制御回路」４５に対し出力停止を指令する信号を出力しないから「漏電地絡検出要素」４は出力動作を停止することはなく旧来の漏電地絡検出結果による警報出力動作を行う。
Ｂ種接地極ＥＢにつながる共通接地母線ＥｂｎのＱ点から基準電圧取込線６と、Ｅ点でＤ種接地極に接続された接地線５の間に得られた電路対地間電圧Ｖｏ（＝Ｖｄｂ＋Ｖｓ）は、Ｉｇｒ方式絶縁検出要素３の電圧入力回路３２に与えられるとともに、貰いロック付漏電地絡検出要素４の電圧入力回路４２にも供給される。電圧入力回路４２では供給された電圧から商用周波成分を得るための適宜な周波数特性を持つ増幅回路及び位相補正回路を経てレベル整定値と比較しこれを超えた場合に出力が貰い判定用の基準電圧信号として「貰い判定及び停止信号出力回路」４３に送られる。
又、ＺＣＴで検出された絶縁監視電圧Ｖｓにより流れる絶縁検出用の電流と地絡により生じたＶｄｂにより流れる貰い電流Ｉｃ１他の混合電流の検出電流信号Ｉｇ１は、電流信号取込線７によりＩｇｒ方式絶縁検出要素３の「電流入力回路」３１に与えられるとともに、貰いロック付漏電地絡検出要素４の「電流入力回路」４１にも供給される。
この電流信号は、商用周波成分を得るための適宜な周波数特性を持つ増幅回路を経てレベルや位相補正を行った後「漏電検出回路」４４及び「貰い判定及び停止信号出力回路」４３に送られる。
「貰い判定及び停止信号出力回路」４３では、「電圧入力回路」４２から送られた位相判別用の基準電圧と「電流入力回路」４１から送られた電流信号との間で基準電圧に対する電流の位相判別を行い、その結果が貰い電流方向の位相と判別された場合には漏電検出回路の出力を制御する「警報出力制御回路」４５に対し出力停止を指令する信号を出力して漏電検出回路の出力動作を停止する。
電路対地間電圧がレベル整定値に達しないなどにより貰い判定用の基準電圧信号が供給されない場合と、電流の位相判別の結果が貰い電流ではない場合には「貰い判定及び停止信号出力回路」４３から「警報出力制御回路」４５に対し出力停止を指令する信号を出力しないから「漏電地絡検出要素」４は出力動作を停止することはなく旧来の漏電地絡検出結果による警報出力動作を行う。
図２は、絶縁検出方式を低コストな漏電検出法であるＩｏ方式絶縁検出要素９とし、本願発明の貰いロック付漏電地絡検出要素４を併合して構成した「貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置」８を直接接地系の変電所に設置した実施例である。
本実施例においても基準電圧取込線６と零相変流器ＺＣＴからの電流信号取込線７、及びＤ種接地極への接地接続線５などと、更に形状寸法も含めた構造は実施例１の貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置と同一とし相互の互換性を持つ装置となっている。
図３はＩｏ方式の絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｏ絶縁地絡監視装置においてＩｏ方式絶縁検出要素及び漏電地絡検出要素の双方の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相方向が検出零相変流器の負荷側Ｌから電源側Ｋに向かう貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該、Ｉｏ方式絶縁検出要素又は漏電地絡検出要素の出力動作を停止する方式としたｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置である。
図１は貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置、 図２は貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置、 図３はｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置、図４はＩｏ絶縁地絡監視装置であり、いずれも同一変電所の変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２に設置した実施例である。
これらの絶縁地絡監視装置は、それぞれが互換可能な同一形状のプラグインユニット形とし、そのプラットホームとなる貰いロック付絶縁地絡監視装置の共通ソケット収納箱１は電気的な接続部や端子部及び機構的な寸法を貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びにｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置及びＩｏ絶縁地絡監視装置のそれぞれが共通に使用出来る構造としたので被監視電路の負荷事情に合った絶縁検出方式の異なる絶縁地絡監視装置が自由に選択して使用出来るようになり、併せて各被監視電路毎に必要とした信号分岐用保護遮断器やヒューズの工事も不要となりコストの低減と合理的なシステム構築が実現した。
これらの絶縁地絡監視装置は、それぞれが互換可能な同一形状のプラグインユニット形とし、そのプラットホームとなる貰いロック付絶縁地絡監視装置の共通ソケット収納箱１は電気的な接続部や端子部及び機構的な寸法を貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びにｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置及びＩｏ絶縁地絡監視装置のそれぞれが共通に使用出来る構造としたので被監視電路の負荷事情に合った絶縁検出方式の異なる絶縁地絡監視装置が自由に選択して使用出来るようになり、併せて各被監視電路毎に必要とした信号分岐用保護遮断器やヒューズの工事も不要となりコストの低減と合理的なシステム構築が実現した。
１ 貰いロック付絶縁地絡監視装置の共通ソケット収納箱
２ 貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置
３ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素
３１ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の電流入力回路
３２ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の電圧入力回路
３３ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の基準信号回路
３４ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素のＩｇｒ絶縁検出警報出力回路
４ 貰いロック付漏電地絡検出要素
４１ 貰いロック付漏電地絡検出要素の電流入力回路
４２ 貰いロック付漏電地絡検出要素の電圧入力回路
４３ 貰いロック付漏電地絡検出要素の貰い判定及び停止信号出力回路
４４ 貰いロック付漏電地絡検出要素の漏電検出回路
４５ 貰いロック付漏電地絡検出要素の警報出力制御回路
５ 被監視設備のＤ種接地極への接地線
６ 変圧器のＢ種接地相からの基準電圧取込線
７ 零相変流器（ＺＣＴ）の電流信号取込線
８ 貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置
９ Ｉｏ方式絶縁検出要素
９１ Ｉｏ方式絶縁検出要素の電流入力回路
９２ Ｉｏ方式絶縁検出要素のＩｏ絶縁検出警報出力回路
１０ ｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置
１１ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素
１１１ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の電流入力回路
１１２ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の電圧入力回路
１１３ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の貰い判定及び停止信号出力回路
１１４ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の絶縁検出回路
１１５ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の警報出力制御回路
５０ 被監視電路のＢ種接地線への重畳電圧活線割込用中継端子装置
６０ 絶縁監視電圧の重畳装置
２０１ 従来の絶縁地絡監視装置
２０２ 従来の絶縁地絡監視装置のＩｏ絶縁検出要素
２０３ 従来の絶縁地絡監視装置の漏電地絡検出要素
Ｃ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和
Ｃ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和
ＥＢ Ｂ種接地極
ＥＤ Ｄ種接地極
Ｅ Ｄ種接地極への接地接続点
Ｅｂｎ Ｂ種接地極の共通接地母線
Ｉｂ Ｂ種接地極に流れる電流
Ｉｃ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和に流れる電流
Ｉｃ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和に流れる電流
Ｉｇ 地絡抵抗Ｒｇにより流れる地絡電流
Ｉｇ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路のＺＣＴによる零相電流の検出信号
Ｉｇ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路のＺＣＴによる零相電流の検出信号
Ｋ ＺＣＴの電源側
Ｌ ＺＣＴの負荷側
Ｐ Ｒｇによる地絡事故発生点
Ｑ 基準電圧取込線６のＥｂｎへの接続点
Ｒ Ｔｒ２のＲ相
Ｒｇ 地絡抵抗
Ｓ Ｔｒ２のＳ相
Ｔ Ｔｒ２のＴ相
Ｔｒ１ 単相三線式変圧器
Ｔｒ２ 三相三線Δ結線変圧器
Ｖｄｂ ＩｂがＲｄｂに流れて生ずる降下電圧、即ち地絡により生じた零相電圧
Ｖｏ 電路対地間電圧
Ｖｓ Ｉｇｒ絶縁検出用の基準電圧として被監視電路対地間に重畳された絶縁監視電圧
ＺＣＴ 零相変流器
ｕ Ｔｒ１のｕ相
ｖ Ｔｒ１のｖ相
ｗ Ｔｒ１のｗ相
２ 貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置
３ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素
３１ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の電流入力回路
３２ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の電圧入力回路
３３ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素の基準信号回路
３４ Ｉｇｒ方式絶縁検出要素のＩｇｒ絶縁検出警報出力回路
４ 貰いロック付漏電地絡検出要素
４１ 貰いロック付漏電地絡検出要素の電流入力回路
４２ 貰いロック付漏電地絡検出要素の電圧入力回路
４３ 貰いロック付漏電地絡検出要素の貰い判定及び停止信号出力回路
４４ 貰いロック付漏電地絡検出要素の漏電検出回路
４５ 貰いロック付漏電地絡検出要素の警報出力制御回路
５ 被監視設備のＤ種接地極への接地線
６ 変圧器のＢ種接地相からの基準電圧取込線
７ 零相変流器（ＺＣＴ）の電流信号取込線
８ 貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置
９ Ｉｏ方式絶縁検出要素
９１ Ｉｏ方式絶縁検出要素の電流入力回路
９２ Ｉｏ方式絶縁検出要素のＩｏ絶縁検出警報出力回路
１０ ｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置
１１ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素
１１１ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の電流入力回路
１１２ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の電圧入力回路
１１３ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の貰い判定及び停止信号出力回路
１１４ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の絶縁検出回路
１１５ 貰いロック付Ｉｏ方式絶縁検出要素の警報出力制御回路
５０ 被監視電路のＢ種接地線への重畳電圧活線割込用中継端子装置
６０ 絶縁監視電圧の重畳装置
２０１ 従来の絶縁地絡監視装置
２０２ 従来の絶縁地絡監視装置のＩｏ絶縁検出要素
２０３ 従来の絶縁地絡監視装置の漏電地絡検出要素
Ｃ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和
Ｃ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和
ＥＢ Ｂ種接地極
ＥＤ Ｄ種接地極
Ｅ Ｄ種接地極への接地接続点
Ｅｂｎ Ｂ種接地極の共通接地母線
Ｉｂ Ｂ種接地極に流れる電流
Ｉｃ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和に流れる電流
Ｉｃ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路各相の対地静電容量総和に流れる電流
Ｉｇ 地絡抵抗Ｒｇにより流れる地絡電流
Ｉｇ１ Ｔｒ１負荷側被監視電路のＺＣＴによる零相電流の検出信号
Ｉｇ２ Ｔｒ２負荷側被監視電路のＺＣＴによる零相電流の検出信号
Ｋ ＺＣＴの電源側
Ｌ ＺＣＴの負荷側
Ｐ Ｒｇによる地絡事故発生点
Ｑ 基準電圧取込線６のＥｂｎへの接続点
Ｒ Ｔｒ２のＲ相
Ｒｇ 地絡抵抗
Ｓ Ｔｒ２のＳ相
Ｔ Ｔｒ２のＴ相
Ｔｒ１ 単相三線式変圧器
Ｔｒ２ 三相三線Δ結線変圧器
Ｖｄｂ ＩｂがＲｄｂに流れて生ずる降下電圧、即ち地絡により生じた零相電圧
Ｖｏ 電路対地間電圧
Ｖｓ Ｉｇｒ絶縁検出用の基準電圧として被監視電路対地間に重畳された絶縁監視電圧
ＺＣＴ 零相変流器
ｕ Ｔｒ１のｕ相
ｖ Ｔｒ１のｖ相
ｗ Ｔｒ１のｗ相
Claims (4)
- Ｉｇｒ方式の絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｇｒ絶縁地絡監視装置において、漏電地絡検出要素の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する方式とした貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置。
- Ｉｏ方式の絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｏ絶縁地絡監視装置において、漏電地絡検出要素の方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する方式とした貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置。
- Ｉｏ方式の絶縁検出要素と漏電地絡検出要素からなるＩｏ絶縁地絡監視装置において、Ｉｏ方式絶縁検出要素及び漏電地絡検出要素の双方の漏洩電流検出方式を、検出した漏洩電流が適宜に整定した動作感度電流整定値を超え且つ被監視電路の変圧器Ｂ種接地極とＤ種接地極との間の電路対地間電圧を基準にして判定した前記漏洩電流の位相が貰い電流位相であり、且つ、電路対地間電圧が適宜に整定した動作感度電圧整定値を超えた場合は、当該Ｉｏ絶縁検出要素又は当該漏電地絡検出要素の出力動作を停止する方式としたｗ貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置。
- 絶縁地絡監視装置において、Ｉｏ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びに貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置それぞれを互換可能な同一形状のプラグインユニット形とし、そのプラットホームとなる共通ソケット収納箱は電気的な接続部や端子部及び機構的な寸法をＩｏ絶縁地絡監視装置及び貰いロック付Ｉｏ絶縁地絡監視装置並びに貰いロック付Ｉｇｒ絶縁地絡監視装置それぞれが互換可能としたことを特徴とした絶縁地絡監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010217994A JP2012075250A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 貰いロック付絶縁地絡監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010217994A JP2012075250A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 貰いロック付絶縁地絡監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012075250A true JP2012075250A (ja) | 2012-04-12 |
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ID=46170852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2010217994A Pending JP2012075250A (ja) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 貰いロック付絶縁地絡監視装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2012075250A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102722172A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-10 | 上海大屯能源股份有限公司 | 皮带集中控制系统对地检测装置 |
| JP2015206741A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 一般財団法人関東電気保安協会 | 絶縁監視装置 |
| CN108226722A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-29 | 神华集团有限责任公司 | 绝缘监测方法、装置及系统 |
| WO2020255440A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 有限会社ライフテクノス | 汎用漏電検出装置 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339847A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Toenec Corp | 低圧電路用地絡方向継電器 |
| JP2002027660A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-25 | Toenec Corp | 低圧電路用地絡検出装置 |
| JP2003219553A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Toenec Corp | 低圧電路用地絡方向継電器 |
| JP2004056940A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Life Technos:Kk | 互換のできる絶縁監視装置 |
| JP2008157838A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 絶縁監視装置 |
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-
2010
- 2010-09-29 JP JP2010217994A patent/JP2012075250A/ja active Pending
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