JP2550214Y2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電源装置に係り、特にラインに侵入した雷
サージから電源装置及び負荷を保護できる機能を備えた
電源装置に関する。

（従来の技術） たとえば、電力会社の管理下におかれている電力供給
ラインから需要家の管理下におかれている負荷へ給電す
る場合、電力供給ラインと負荷とを電気絶縁的に完全に
分離するために両者間に絶縁トランスを主体とした、い
わゆる電源装置を挿設することがしばしば行なわれてい
る。

第２図にはこのような電源装置の例が示されている。
図中21a,21bは100V又は200Vなどの電源供給ラインを示
している。

電源供給ライン21a,21bは通常片側が接地されてい
る。この電源供給ライン21a,21bと負荷22との間には電
源装置Ａの主要部を構成するシールド部材27が接地され
たシールド付絶縁トランス23が配設されている。この絶
縁トランス23の入力端と電源供給ライン21a,21bとの間
には過負荷電流が流れたとき開動作し、絶縁トランス23
を電源供給ライン21a,21bから切り離す電流遮断器24が
設けられている。この電流遮断器24と絶縁トランス23の
入力端との間には、一端側が共通接地線28を介して接地
され、他端側は特性要素である非直線抵抗体（バリス
タ）を介してギャップ式のガスアレスタから成る入力側
保安器25が電源供給ライン21a,21bに接続されている。

また、絶縁トランス23の出力端子側にも負荷側保安器
26が接続されている。

（考案が解決しようとする課題） 電源装置Ａに侵入する雷サージとしては、絶縁トラン
ス23に侵入するいわゆる縦サージと呼ばれているもの
と、電源供給ライン21a,21bから電源装置Ａに侵入する
いわゆる横サージと呼ばれているものが知られている。
ここでは、雷サージが縦サージの場合について説明す
る。雷サージが発生すると、電源トランス23のシールド
部材27を介して共通接地線28で接地される。

このとき接地電位が上昇し、この上昇電圧が絶縁トラ
ンス23に印加されるが絶縁トランス23の耐電圧以下の場
合であれば絶縁トランス23が吸収し、雷サージを安全に
処理し、絶縁トランス23及びこれに接続された負荷22を
保護する。

しかしながら、絶縁トランス23の耐電圧を越える場
合、この電圧は絶縁トランス23のシールド部材27と巻線
間にかかり、絶縁トランス23の絶縁をオーバーし、絶縁
トランス23に接続された電源供給ライン21a,21bに侵入
することになり、電源装置Ａで吸収できない分、負荷に
過電圧がかかることになり、負荷に損傷をきたすことに
なる。

また、このとき１線が接続された電源供給ライン21a
と21b間とには高い電位差が発生することになり、大電
流が流れ、入力側保安器25及び電流遮断器24を動作させ
て、電源供給ライン21a,21bから電源装置Ａを切り離し
て保護するようにしている。

しかしながら、従来の電源装置Ａでは、１線が接地さ
れているために電源供給ラインにアンバランス電流が流
れるために接地されていない電源供給ライン21bに接続
される入力側保安器25の特性要素である非直線抵抗体の
電流容量を１線が接地された電源供給ライン21aに接地
された入力側保安器25の特性要素である非直線抵抗体に
比較して相当大きい容量を有する必要があった。

また、電源供給ライン21a,21bに大きな電流が流れる
ため電流遮断器24が動作することになる。

このように、アンバランス電流により一方の１線が接
地されていない電源供給ライン21bに接続される側の入
力側保安器の特性要素である非直線抵抗体の電流容量を
大容量にする必要があり、雷サージ等比較的短時間の電
圧に対しても電流遮断器をそのたびに動作し、負荷への
電力供給を中断させる等の問題があった。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案に係る電源装置
は、１線接地の電源供給ラインと負荷との間に設けら
れ、シールドが接地されたシールド付絶縁トランスと、
この絶縁トランスの入力端の電源供給ラインに設けら
れ、過負荷電流が流れたとき開放動作する電流遮断器と
を備え、この電流遮断器の入力端の電源供給ラインの接
地された１線に、前記絶縁トランスの過電圧より低い電
圧で動作するアレスタを設けるとともに、このアレスタ
を介して前記接地された１線を前記絶縁トランスの出力
端の１線と共通にして接地したことを特徴とする。

（作用） 電源装置に雷サージが侵入すると、絶縁トランスのシ
ールド部材を介して接地される。接地電位（電圧）がア
レスタの動作レベルまで上昇すると、アレスタが動作し
電源供給ラインの接地された１線を介して大地に吸収さ
れるが、ごく一部は電流遮断器側にも流れ絶縁トランス
の巻線を介して電源供給ラインの１線が接地されないラ
イン側にも流れるがラインを充電する程度しか流れず電
流遮断器をオン動作させることはない。

したがって、絶縁トランスの耐電圧を越える雷サージ
が侵入してもアレスタが絶縁トランスの耐電圧を越える
以前に動作して安全に処理すると共に電流遮断器の動作
を最小限度にすることでき、負荷への電力供給の安定が
計られ信頼性の向上が図られかつ入力側保安器も小さな
電流しか流れないことで特性要素である非直線抵抗体の
電流容量も小さくてよく保安器の小型化、安価でコスト
が安い電源装置とすることができる等の効果を有する。

（実施例） 以下、図面を参照しながら実施例を説明する。

第１図には本考案の一実施例に係る電源装置、ここに
は単相の電源装置の概略構成が示されている。

図中１は、たとえば6600Vから100V又は200Vに降圧す
る柱上トランス等のトランスを示している。このトラン
ス１の出力端に接続されたライン4a,4bのうち、ライン4
aは十分に低い接地抵抗で接地されている。

図中２はライン4a,4bを介して給電される負荷であ
る。そして、負荷２とライン4a,4bとの間には電源装置
Ｂが設けられている。

電源装置Ｂは、ライン4a,4bと負荷２の間に挿設され
たシールド付絶縁トランス３を主体に構成されている。
絶縁トランス３の入力端とライン4a,4bとの間には過負
荷電流が流れたとき動作する電流遮断器５が設けられて
いる。この電流遮断器５と絶縁トランス３の入力端との
間で、絶縁トランス３の入力側端子間には、入力側保安
器６が接続されている。

絶縁トランス３の出力端子間には負荷側保安器７が接
続されている。また、絶縁トランス３のシールド部材８
と絶縁トランス３の出力端子の１つとは共通接地線９を
介して接地されている。

ライン4aが接続された電流遮断器５の入力端子と共通
接地線９との間にはスイッチ11を介してアレスタ10が接
続されている。このアレスタ10としては、絶縁トランス
３の絶縁耐電圧より低い電圧で作動するものが用いられ
ている。なお、図中12はスイッチを示している。

次に上記のように構成された電源装置Ｂの動作につい
て説明する。

いま、電源装置Ｂに雷サージが侵入すると、共通接地
線９を介してサージ電流が流れる。接地にサージ電流が
流れると接地抵抗の積で電位上昇が生じ、アレスタ10の
動作電圧を越えると動作し、スイッチ11,ライン4aを介
してトランス１の１線接地線を介して雷サージが吸収さ
れる。

また、雷サージの一部は電源供給ライン4a,電流遮断
器5,絶縁トランス３の入力巻線を通り、電源供給ライン
4bを介してトランス１の巻線の一端に達するが、電源供
給ライン4a側が高電圧で充電状態であるので、電源供給
ライン4bを充電する程度しかさせない。よって、電流遮
断器５をオン動作させることがなく動作回数を少なくで
き、また、保安器６の特性要素は小さな電流しか流れな
いので小型で安価な負荷２への電力供給が安定し信頼性
の向上が図れる等の効果を有する。

さらにまた、絶縁トランス３の耐電圧を越えるような
雷サージが侵入した場合でも絶縁トランス３を安全に保
護できる。

（考案の効果） 以上述べたように本考案によれば、構成の複雑化を招
くことなく、絶縁トランスや負荷を雷サージから保護で
きる電源装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る電源装置の概略構成を
示す図、第２図は従来の電源装置の概略構成を示す図、
Ｂ……電源装置、１……トランス、２……負荷、３……
絶縁トランス、4a,4b……電源を供給するライン、５…
…電流遮断器、６……入力側保安器、７……負荷側保安
器、８……シールド部材、９……共通接地線、10……ア
レスタ、11,12……スイッチ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１線が第１のグランドに接地された電源供
   給ラインと負荷との間に設けられ、シールドが第２のグ
   ランドに接地されたシールド付絶縁トランスと、この絶
   縁トランスの入力端の電源供給ラインに設けられ、過負
   荷電流が流れたとき開放動作する電流遮断器とを具備し
   てなり、この電流遮断器の入力端の前記第１のグランド
   に接続された電源供給ラインに、前記絶縁トランスの過
   電圧より低い電圧で動作するアレスタの一端を接続し、
   このアレスタの他端を前記絶縁トランスの出力端の１線
   と共通にして前記第２のグランドに接地したことを特徴
   とする電源装置。