JP2591306B2 - 再点弧検出装置 - Google Patents
再点弧検出装置Info
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- JP2591306B2 JP2591306B2 JP26735090A JP26735090A JP2591306B2 JP 2591306 B2 JP2591306 B2 JP 2591306B2 JP 26735090 A JP26735090 A JP 26735090A JP 26735090 A JP26735090 A JP 26735090A JP 2591306 B2 JP2591306 B2 JP 2591306B2
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- capacitor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は系統に接続された高圧コンデンサ、又はフィ
ルタ設備の遮断時に発生する再点弧現象を検出する装置
に関する。
ルタ設備の遮断時に発生する再点弧現象を検出する装置
に関する。
系統に接続されたコンデンサ回路を遮断したときに、
コンデンサの残留電荷の影響として開閉器の極間に過電
圧が現われて、この過電圧のために、一旦絶縁の回復し
た極間の絶縁が再度破壊して、導通の状態に陥る再点弧
現象が生じることがある。
コンデンサの残留電荷の影響として開閉器の極間に過電
圧が現われて、この過電圧のために、一旦絶縁の回復し
た極間の絶縁が再度破壊して、導通の状態に陥る再点弧
現象が生じることがある。
（１）この現象を招く原因は開閉器極間の絶縁回復性の
よくない開閉器、例えば開極速度が遅い、あるいは多頻
度運用して特性の劣化した開閉器にあり、この現象の影
響として再点弧時に過大な突発電流が突入して、直列リ
アクトル等を損傷したり、コンデンサに過電圧が印加さ
れて絶縁破壊を招いたりする。
よくない開閉器、例えば開極速度が遅い、あるいは多頻
度運用して特性の劣化した開閉器にあり、この現象の影
響として再点弧時に過大な突発電流が突入して、直列リ
アクトル等を損傷したり、コンデンサに過電圧が印加さ
れて絶縁破壊を招いたりする。
（２）このような現象の発生を早期に検出して警報を発
しなければ重大な事故をひき起すおそれがあるが、未だ
適切な装置が市販されていない。
しなければ重大な事故をひき起すおそれがあるが、未だ
適切な装置が市販されていない。
上述のように、高圧コンデンサ、又はフィルタ設備の
遮断時に発生する再点弧現象は、直列リアクトル、コン
デンサの損傷につながるおそれがあるので、この現象を
迅速、適確に促えるる必要があり、本発明は、高圧コン
デサ等の遮断時の再点弧発生時に対処できる再点弧検出
装置を得ることにある。
遮断時に発生する再点弧現象は、直列リアクトル、コン
デンサの損傷につながるおそれがあるので、この現象を
迅速、適確に促えるる必要があり、本発明は、高圧コン
デサ等の遮断時の再点弧発生時に対処できる再点弧検出
装置を得ることにある。
開閉器でコンデンサ電流を遮断後、再点弧現象が起き
たか、どうかは例えば第４図に示す、交流電源Ｅ、コン
デンサ、開閉器（以下CBという）よりなる回路のCTよ
り、再点弧による突発電流を検出することができるが、
系統故障時に、一度遮断後、わずかの時間を経て再投入
を行う方式を採るので、この時も同じような突発電流を
生じる。
たか、どうかは例えば第４図に示す、交流電源Ｅ、コン
デンサ、開閉器（以下CBという）よりなる回路のCTよ
り、再点弧による突発電流を検出することができるが、
系統故障時に、一度遮断後、わずかの時間を経て再投入
を行う方式を採るので、この時も同じような突発電流を
生じる。
第５図は、第４図の回路において、CB開放後に再点弧
現象が発生した場合の回路電流ｉ、コンデンサ端子電圧
Vc、CBの極間電圧Vsの波形変化を時間的に示し、第６図
は、CB開放後より再投入時の回路電流ｉ、コンデンサ端
子電圧Vc、CBの極間電圧Vsの波形変化を時間的に示して
いる。
現象が発生した場合の回路電流ｉ、コンデンサ端子電圧
Vc、CBの極間電圧Vsの波形変化を時間的に示し、第６図
は、CB開放後より再投入時の回路電流ｉ、コンデンサ端
子電圧Vc、CBの極間電圧Vsの波形変化を時間的に示して
いる。
第５図においてCBが開放し、回路電流ｉが零となった
時点で消弧するが、これより再点弧が発生するのは、数
ms〜数10ms以内である。
時点で消弧するが、これより再点弧が発生するのは、数
ms〜数10ms以内である。
一方、第６図に再投入によるｉ、Vc、Vsの波形を示す
が、CB遮断にともなう消弧後の再投入の動作時間は、各
種インタロック等の関係から略0.1秒（100ms）以内に投
入することは不可能である。
が、CB遮断にともなう消弧後の再投入の動作時間は、各
種インタロック等の関係から略0.1秒（100ms）以内に投
入することは不可能である。
従って、コンデンサ回路にCTを示し、これに消弧時点
検出器と突発電流検出器と前記消弧時点より数ms〜数10
msの間、つまり通常再点弧が発生すると予測できる期間
を設定するタイマ回路により、この間検出器出力部のゲ
ートを開き、この間に発生する突発電流を再点弧現象と
して検出することができる。
検出器と突発電流検出器と前記消弧時点より数ms〜数10
msの間、つまり通常再点弧が発生すると予測できる期間
を設定するタイマ回路により、この間検出器出力部のゲ
ートを開き、この間に発生する突発電流を再点弧現象と
して検出することができる。
第１図は上記原理を示す回路概略図である。
コンデンサ回路のCTにて検出した電流信号に突発電流
（パルス電流）検出器ａと消弧時点検出器ｂが並列に配
され、消弧時点検出器ｂの出力側はタイマ回路ｃと接続
され、前記a,b,cの出力側はアンド回路ｄに接続され
る。
（パルス電流）検出器ａと消弧時点検出器ｂが並列に配
され、消弧時点検出器ｂの出力側はタイマ回路ｃと接続
され、前記a,b,cの出力側はアンド回路ｄに接続され
る。
消弧時点がｂで検出され、そのまま保持され、同時に
ｃがカウント状態に入り、数10ms後にｄのゲートをオフ
するものとすると、この間でａより突発電流による信号
がアンド回路ｄにあったとき、これにより再点弧を検出
する。なおこの場合、タイマ回路ｃは所定のカウントを
終った時点でアンド回路ｄがオフとなるので、その後の
CB投入による突発電流があっても検出は除外される。
ｃがカウント状態に入り、数10ms後にｄのゲートをオフ
するものとすると、この間でａより突発電流による信号
がアンド回路ｄにあったとき、これにより再点弧を検出
する。なおこの場合、タイマ回路ｃは所定のカウントを
終った時点でアンド回路ｄがオフとなるので、その後の
CB投入による突発電流があっても検出は除外される。
以下、本発明の実施例について第２図のブロック図で
示す本発明実施例の装置と第２図各部の動作形を示す第
３図により本発明を説明する。
示す本発明実施例の装置と第２図各部の動作形を示す第
３図により本発明を説明する。
上述のように再点弧現象の検出はコンデンサ回路の開
閉器切指令後の数10ms間で突発電流の有無を判定すれば
よい。
閉器切指令後の数10ms間で突発電流の有無を判定すれば
よい。
第２図の装置では、これら判定に必要な情報を下記各
検出回路に入力し、ロジック処理し、CB投入時の突発電
流と区別することで再点弧現象の検出を確実に実施でき
る構成を採る。
検出回路に入力し、ロジック処理し、CB投入時の突発電
流と区別することで再点弧現象の検出を確実に実施でき
る構成を採る。
（１）コンデンサ電流が遮断された時点の検出（図のV
CB） （２）コンデンサ回路に突発電流が流れたことの検出
（図のVc） （３）CB投入時の突発電流と区別するために、（１）の
検出信号（VCB）とCB切指令（図のV52）をアンド条件の
検出（V5C） なお（３）は（１）と（２）のアンド条件が成立すれ
ば、約数10ms間アンドゲートを開く状態に置く
（V5C′）。
CB） （２）コンデンサ回路に突発電流が流れたことの検出
（図のVc） （３）CB投入時の突発電流と区別するために、（１）の
検出信号（VCB）とCB切指令（図のV52）をアンド条件の
検出（V5C） なお（３）は（１）と（２）のアンド条件が成立すれ
ば、約数10ms間アンドゲートを開く状態に置く
（V5C′）。
以下、全体の構成について説明する。母線電圧（３相
例）をCBを介してSR（リアクトル）、SC（コンデンサ）
がそれぞれ直列に接続されているコンデンサ回路の各相
電流I0を検出するCTが前記回路に結合され、各相CTは補
助CTに接続される。各相ごとに補助CTが接続され、各相
ごとに検出器の主部が設けられるが、ここでは単相につ
いて説明する。（Ｕ相例） 補助CTの２次側に全波整流器２が接続され、抵抗Ｒに
よってコンデンサ回路の電流信号I0は全波波形の電流信
号IDCとして取り出される。IDCは10％電流リミッタ回路
３に入力すると同時にコンパレータ18に入力する。
例）をCBを介してSR（リアクトル）、SC（コンデンサ）
がそれぞれ直列に接続されているコンデンサ回路の各相
電流I0を検出するCTが前記回路に結合され、各相CTは補
助CTに接続される。各相ごとに補助CTが接続され、各相
ごとに検出器の主部が設けられるが、ここでは単相につ
いて説明する。（Ｕ相例） 補助CTの２次側に全波整流器２が接続され、抵抗Ｒに
よってコンデンサ回路の電流信号I0は全波波形の電流信
号IDCとして取り出される。IDCは10％電流リミッタ回路
３に入力すると同時にコンパレータ18に入力する。
電流リミッタ回路３でこのIDCはVB（10％電流信号）
により、クランプされ、第３図のVBクランプ電圧（第２
図のVout）となる。このVoutは前述のVBと等しいバイア
ス電圧（VB′）と加算し、第３図のVout′が積分器６に
入力される。
により、クランプされ、第３図のVBクランプ電圧（第２
図のVout）となる。このVoutは前述のVBと等しいバイア
ス電圧（VB′）と加算し、第３図のVout′が積分器６に
入力される。
このVout′は積分器６で、積分されその出力をVfとす
ると、 となり、第３図のVfが求まる。ここで積分回路定数は、
C.R1＝1ms、C.R2＝10msで構成する。
ると、 となり、第３図のVfが求まる。ここで積分回路定数は、
C.R1＝1ms、C.R2＝10msで構成する。
ここで、CTよりの電流信号I0が通常（定格内）の場合
は、前述のようにリミッタ３より波高VBの台形波が半サ
イクルごとに出力し、これを積分してコンデンサ電流の
存在を示す。CBが消弧したときは、Vout′は連続した高
レベルVBとなり、従って第３図Vfに示すように、CBが消
弧した状態が継続すれば積分値は上昇する。
は、前述のようにリミッタ３より波高VBの台形波が半サ
イクルごとに出力し、これを積分してコンデンサ電流の
存在を示す。CBが消弧したときは、Vout′は連続した高
レベルVBとなり、従って第３図Vfに示すように、CBが消
弧した状態が継続すれば積分値は上昇する。
このVfを入力とするコンパレータ７において、基準値
Vrefを設定し、VfがVrefを越えた時点で出力信号VCBは
立ち上り、後述するように再点弧電流信号が入力するま
で高レベルで維持される。このVCBの立ち上りは消弧時
点、つまり、コンデンサ電流遮断時点より僅かに遅れる
が（数ms以内）、コンデンサ電流の遮断時点に基づく信
号である。
Vrefを設定し、VfがVrefを越えた時点で出力信号VCBは
立ち上り、後述するように再点弧電流信号が入力するま
で高レベルで維持される。このVCBの立ち上りは消弧時
点、つまり、コンデンサ電流遮断時点より僅かに遅れる
が（数ms以内）、コンデンサ電流の遮断時点に基づく信
号である。
なお、再点弧電流の信号がリミッタ回路３に入力した
ときは、積分器６への入力は零となり、積分回路のC.R2
で放電して前記Vref以下となり、この時点で、出力信号
VCBは立ち下る。
ときは、積分器６への入力は零となり、積分回路のC.R2
で放電して前記Vref以下となり、この時点で、出力信号
VCBは立ち下る。
一方、全波整流器２よりの直流変換された電流信号は
コンパレータ18に入力する。コンパレータ18においては
再点弧電流、CB投入電流等突発電流が生じたとき、通常
電流と区別するため、通常電流に対して大きな電流設定
値Irefとしてある。Irefと前述電流信号を比較し、第３
図に示すように突発電流（図ではCB再点弧電流を示す）
が生じたとき、アンド回路８に突発電流信号VCを出力す
る。このVCは突発電流がIrefを越えて下降する時点まで
継続される。
コンパレータ18に入力する。コンパレータ18においては
再点弧電流、CB投入電流等突発電流が生じたとき、通常
電流と区別するため、通常電流に対して大きな電流設定
値Irefとしてある。Irefと前述電流信号を比較し、第３
図に示すように突発電流（図ではCB再点弧電流を示す）
が生じたとき、アンド回路８に突発電流信号VCを出力す
る。このVCは突発電流がIrefを越えて下降する時点まで
継続される。
また、CB操作回路電源10にCB切時指令のスイッチ11,
リレー12が接続され、スイッチ11のオンによりリレー12
が付勢され、CBの極間は開放される。これと同時にリレ
ー12の端子よりスイッチオン信号が分圧抵抗器13、絶縁
アンプ14を介して全波整流器15に送られ、この信号はコ
ンパレータ16に送られ、雑音除去の為の適当なバイアス
値VBとコンパレータ16の入力で比較し、その出力側の信
号（V52）と前述CB切時点検出信号（VCB）をアンド回路
９に入力する。
リレー12が接続され、スイッチ11のオンによりリレー12
が付勢され、CBの極間は開放される。これと同時にリレ
ー12の端子よりスイッチオン信号が分圧抵抗器13、絶縁
アンプ14を介して全波整流器15に送られ、この信号はコ
ンパレータ16に送られ、雑音除去の為の適当なバイアス
値VBとコンパレータ16の入力で比較し、その出力側の信
号（V52）と前述CB切時点検出信号（VCB）をアンド回路
９に入力する。
アンド回路９で、前記VCB、V52の信号が時間的に重複
開始時点からタイマ回路17が動作し、この動作期間中
（数10ms継続する）は高レベル信号V5c′を発し、アン
ド回路８に入力する。即ち、この信号は機械的にCBの極
間が開放され、同時のコンデンサ電流が遮断されている
ことを示す状態信号である。
開始時点からタイマ回路17が動作し、この動作期間中
（数10ms継続する）は高レベル信号V5c′を発し、アン
ド回路８に入力する。即ち、この信号は機械的にCBの極
間が開放され、同時のコンデンサ電流が遮断されている
ことを示す状態信号である。
第２図、第３図により本発明の動作を説明する。
CBの切指令で、スイッチ11をオンすることにより、ア
ンド回路９に高レベルの信号V52が入力し、CB極間の消
弧により積分器６の出力信号Vfは通常の積分値より大き
くなり、コンパレータ７で設定されている検出時刻設定
用の基準値Vrefを越えることにより出力信号VCBが立上
り、アンド回路９に入力し、前記信号V52とVCBの高レベ
ル信号の時間的に重複開始時点においてアンド回路９は
オンしてその出力側のタイマ回路17より数10ms継続する
高レベル信号V5C′を発する。
ンド回路９に高レベルの信号V52が入力し、CB極間の消
弧により積分器６の出力信号Vfは通常の積分値より大き
くなり、コンパレータ７で設定されている検出時刻設定
用の基準値Vrefを越えることにより出力信号VCBが立上
り、アンド回路９に入力し、前記信号V52とVCBの高レベ
ル信号の時間的に重複開始時点においてアンド回路９は
オンしてその出力側のタイマ回路17より数10ms継続する
高レベル信号V5C′を発する。
従ってこの状態でのアンド回路８では、信号VCB,
V5C′は高レベルの状態にあり、この高レベルにある期
間内に再点弧による電流信号VCがアンド回路８に入力す
れば、アンド回路８はオンして、その出力側に信号V0を
出力し、この信号V0は信号保持器19に入力され自己保持
され、再点弧検出表示器20により表示される。
V5C′は高レベルの状態にあり、この高レベルにある期
間内に再点弧による電流信号VCがアンド回路８に入力す
れば、アンド回路８はオンして、その出力側に信号V0を
出力し、この信号V0は信号保持器19に入力され自己保持
され、再点弧検出表示器20により表示される。
これに対して、CBの投入時には信号V52が存在しない
ので、たとえ、投入時の突発電流により信号VCが生じた
としてもアンド回路８はブロックされる。この様にCB投
入時の突発電流による誤検出は起きない。
ので、たとえ、投入時の突発電流により信号VCが生じた
としてもアンド回路８はブロックされる。この様にCB投
入時の突発電流による誤検出は起きない。
u,v,w各相信号保持器19に出力がないときは、各相と
も再点弧が発生しなかったことを示し、いずれかに再点
弧が発生したときは、ノア回路21が検出出力する。
も再点弧が発生しなかったことを示し、いずれかに再点
弧が発生したときは、ノア回路21が検出出力する。
以上説明したように、本発明によれば、コンデンサ回
路などに使用する開閉器の再点弧現象を開閉器投入時の
突発電流と区別し、高速に検出することが出来る。
路などに使用する開閉器の再点弧現象を開閉器投入時の
突発電流と区別し、高速に検出することが出来る。
第１図は本発明再点弧検出装置の原理説明図である。第
２図は本発明実施例をブロック図で示す。第３図は、第
２図実施例の各部動作図を示す。第４図は系統に接続さ
れるコンデンサ回路を概略的に示す。 第５図はコンデンサ回路遮断時に発生する再点弧現象に
よる突発電流説明図で、第６図はコンデンサ回路の投入
時に発生する投入突発電流説明図である。 2,15……全波整流器、３……リミッタ回路、５……加算
器、６……積分器、7,16,18……コンパレータ、8,9……
アンド回路、10……補助交流電源線、11……スイッチ、
12……リレー、13……分圧抵抗器、14……絶縁アンプ、
19……信号保持器、20……検出表示器、21……ノア回
路。
２図は本発明実施例をブロック図で示す。第３図は、第
２図実施例の各部動作図を示す。第４図は系統に接続さ
れるコンデンサ回路を概略的に示す。 第５図はコンデンサ回路遮断時に発生する再点弧現象に
よる突発電流説明図で、第６図はコンデンサ回路の投入
時に発生する投入突発電流説明図である。 2,15……全波整流器、３……リミッタ回路、５……加算
器、６……積分器、7,16,18……コンパレータ、8,9……
アンド回路、10……補助交流電源線、11……スイッチ、
12……リレー、13……分圧抵抗器、14……絶縁アンプ、
19……信号保持器、20……検出表示器、21……ノア回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】系統へのコンデンサ回路の接続を開閉する
開閉器の再点弧を検出する装置であって、前記コンデン
サ回路電流が遮断された時点を検出する検出回路と、前
記コンデンサ回路に突発電流が流れたことを検出する回
路と、前記電流の遮断時点に基づく信号と開閉器遮断に
基づく信号の重複時点より数10ms間、前記突発電流検出
回路よりの突発電流信号と前記電流の遮断時点に基づく
信号とが共に発生している期間を検出できるゲート回路
を備えることを特徴とする再点弧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26735090A JP2591306B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 再点弧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26735090A JP2591306B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 再点弧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145827A JPH04145827A (ja) | 1992-05-19 |
| JP2591306B2 true JP2591306B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17443594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26735090A Expired - Lifetime JP2591306B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 再点弧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591306B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP26735090A patent/JP2591306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04145827A (ja) | 1992-05-19 |
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