JP2592815B2 - 高圧負荷開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は多重地絡事故時における変電所遮断器のト
リップを防止し得る高圧負荷開閉器に関するものであ
る。

（従来の技術） 通常、配電線路には、過負荷、短絡事故や地絡事故が
発生した時、事故波及防止の意味から過負荷、短絡事故
によって開閉器にロック電流値以上の事故電流が流れた
際、開閉器を一旦ロックし、電源側の遮断装置の動作
後、無充電の状態で自動的に開閉器を開路する過電流蓄
勢トリップ形（SO形）、又は前記過電流蓄勢トリップ形
（SO形）に地絡事故によって開閉器に地絡電流が流れた
際、電路の電流がロック電流値未満のとき、自動的に開
閉器を開路する機能を付加した過電流蓄勢トリップ付き
地絡トリップ形（以下、SOG形という）、若しくは前記
過電流蓄勢トリップ形（SO形）に地絡事故によって開閉
器に地絡電流が流れた際、その地絡電流エネルギで開閉
器を一旦ロックし、電流側の遮断装置の動作後、無充電
の状態で自動的に開閉器を開路させる機能を付加した過
電流蓄勢トリップ付き地絡蓄勢トリップ形（以下、SOSG
形という）等の機能を有する引外し形高圧負荷開閉器が
多く使用されている。

例えばSOG形開閉器は第３図に示すように過電流ロッ
ク電流値判定部１が配電線路のロック電流値以上の過電
流を検出すると、蓄勢ロック指令回路２はその検出に基
づいてトリップ駆動禁止回路３を駆動してその前段のト
リップコイル駆動回路７からの駆動信号が印加されても
その駆動信号をトリップコイル４に印加させないように
なている。そして、変電所遮断器が前記過電流によりト
リップしたとき、過電流ロック電流値判定部１から蓄勢
ロック指令回路２を介しての信号の印加がなくなるた
め、トリップ駆動禁止回路３の禁止動作が解除され、ト
リップコイル４にて開閉器の開閉機構を開放動作させ
る。

又、地絡検出レベル判定部５が配電線路の地絡電流を
検出すると、遅延時限回路６が所定時間遅延してトリッ
プ駆動回路７を駆動させる。そして、このときには蓄勢
ロック指令回路２が動作していないため、トリップ駆動
禁止回路３にはトリップコイル駆動回路７の駆動信号の
印加を阻止せず、トリップコイル４の開閉器の開閉機構
を開放駆動する。

又、SOSG形開閉器は前記SOG開閉器の構成に加えて第
４図に示すように過電流ロック電流値判定部１が配電線
路のロック電流値以上の過電流を検出すると、蓄勢ロッ
ク指令回路２はオア回路９を介してその検出に基づいて
トリップ駆動禁止回路３を駆動する。

又、地絡検出レベル判定部５が配電線路の地絡電流を
検出すると、その検出に基づいて遅延時限回路６を介し
てトリップコイル駆動回路７が駆動信号を所定時間継続
して次段に印加する。又、このとき前記遅延時限回路６
が蓄勢ロック指令回路８を駆動し、同蓄勢ロック指令回
路８はオア回路９を介してトリップ駆動禁止回路３を禁
止動作させる。そして、変電所遮断器が前記地絡電流に
よりトリップしたとき、地絡検出レベル判定部５、遅延
時限回路６から蓄勢ロック指令回路８を介しての信号の
印加がなくなる。すなわち、変電所遮断器が地絡電流に
よりトリップすると、配電線路が無電圧状態となる。そ
して、この無電圧状態を前記地絡検出レベル判定部５が
検出し、この結果、蓄勢ロック指令回路８を介しての印
加がなくなるため、トリップ駆動禁止回路３の禁止駆動
が解除され、トリップコイル駆動回路７の駆動信号に基
づいてトリップコイル４にて開閉器の開閉操作機構を開
放動作させる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、SOG形の方式においては地絡事故の場合、電
源側の遮断器を動作させることなく、事故箇所を切離す
ため電源側の遮断器（特に変電所）においては事故発生
を確認することが困難である。

又、地絡事故検出感度の整定が電源側の遮断器におけ
る検出感度との協調条件によっては引外し形高圧負荷開
閉器よりも電源側の遮断器が早く検出してトリップ動作
をするため、事故箇所の切り離しができない場合が発生
し、そのため協調を考えた整定を必要とする問題があ
る。

SOSG形の方式では地絡事故についても過負荷、短絡事
故の場合と同様に電源側の遮断器の動作に対応し、開閉
器がトリップ動作するため事故発生を確認することは可
能である。又、地絡事故検出感度については、電源側の
遮断器の検出感度より高感度に整定しておけばよいため
整定が容易である。しかしながら、事故処理後、当該の
開閉器を投入した際に、事故が完全に復旧されていなか
った場合、再度電源側の遮断器がトリップし、事故が復
旧された健全区間も含め線路全体が再度停電するといっ
た事故復旧後の再事故波及の問題があった。

この発明は前記従来の問題点を解消するためになされ
たものであって、配電線路に事故が発生したときは電源
側（変電所）の遮断装置においても事故発生が確認でき
るばかりか、事故復旧後の再事故波及も防止できる高圧
負荷開閉器を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は配電線路に流れる過電流を検出する過電流
検出手段と、配電線路に流れる地絡電流を検出し、地絡
検出信号を出力する地絡電流検出手段と、前記過電流検
出手段の過電流検出時、又は地絡電流検出手段の地絡電
流検出時にトリップコイルの駆動を蓄勢ロックし、配電
線路の無電圧状態となった後、トリップコイルを働かせ
て開閉器の開閉機構を開放動作する蓄勢トリップ制御手
段と、開閉器が投入されたか否かを検出し、検出信号を
出力する投入検知手段と、この投入検知手段からの検出
信号を一定時間維持する時限駆動手段と、この時限内に
おける前記地絡電流検出手段の地絡検出信号に応じて、
蓄勢トリップ制御手段の蓄勢動作を解除する解除手段と
を設けたことをその要旨とするものである。

（作用） 過電流検出手段、又は地絡電流検出手段が配電線路に
流れる過電流又は地絡電流を検出すると、蓄勢トリップ
制御手段は、トリップコイルの駆動を蓄勢ロックし、配
電線路が無電圧状態となった後、トリップコイルを働か
せて開放動作する。

又、その後、事故復旧後に開閉器が投入されると、投
入検知手段が、開閉器の投入を検知し、時限駆動手段は
この投入検知手段からの検出信号を一定時間維持する。
この結果、時限内においては解除手段は、地絡蓄勢トリ
ップ制御手段の蓄勢動作を解除する。すなわち、一時的
に地絡トリップ機能を持たせる。そして、この時限内に
おいて、開閉器の負荷側の地絡事故が未だ復旧されてい
ない場合、地絡電流検出手段が地絡電流を検出すると、
トリップコイルはトリップ動作し、開閉器が開放作動す
る。この結果、変電所遮断機の開放動作を阻止し、地絡
事故点前方への事故波及を防止する。

（実施例） 以下，この発明をSOSG形の開閉器に具体化した一実施
例の電気的構成を第１図に従って説明する。

なお、前記従来例のSOSG形の開閉器とは過電流ロック
電流値判定部１、蓄勢ロク指令回路２からなる過電流ロ
ック機構及び地絡検出レベル判定部５、遅延時限回路
６、蓄勢ロック指令回路８からなる地絡ロック機構等は
同一のため、同一又は相当する構成については同一符号
を付し、その説明を省略する。なお、前記過電流ロック
電流値判定部１が過電流検出手段を構成し、値絡検出レ
ベル判定部５が地絡電流検出手段を構成し、蓄勢ロック
指令回路2,8、トリップ駆動禁止回路３、トリップコイ
ル駆動回路７、オア回路９は蓄勢トリップ制御手段を構
成している。

開閉器状態検出部12は開閉器の開閉機構（図示しな
い）に設けられ、開閉機構が開放状態から投入完了した
ときにのみハイレベル（以下、Ｈレベルという）の投入
完了信号をアンド回路13の入力端子に出力する。従っ
て、投入状態を継続しているときは投入完了信号は出力
されない。開閉器の投入が行われたか否かを検出するた
めの投入検知手段としての電圧検出部11は開閉器の負荷
側に設けられ、負荷側が課電されたとき、すなわち開閉
機構が投入されたとき制御電源の電圧が所定電圧にある
か否かを検出し、所定電圧になっているときにＨレベル
の検出信号をアンド回路13の入力端子に出力する。

又、前記地絡検出レベル判定部５には図示しない表示
器が接続され、同表示器は前記地絡事故を地絡検出レベ
ル判定部５が検出すると地絡事故が生じたことを表示す
る。復帰回路16は遅延時限回路６に接続され、地絡事故
じに遅延時限回路６からの信号が印加されると、待機状
態となる。そして、この待機状態で復帰回路16は外部か
らの手動操作により地絡事故表示をしている表示器に対
して復旧指令信号を出力して事故表示を正常の表示に復
帰させるとともに、前記アンド回路13の入力端子に対し
てＨレベルの信号を出力する。又、遅延時限回路６は地
絡事故検出時にアンド回路13にＨレベルの信号を出力す
る。

アンド回路13は各入力端子にＨレベルの信号が入力さ
れると、それらの入力があったことを所定時間記憶し保
持し、さらに時限回路14を一定時間の間、記憶保持し、
さらに時限駆動手段としての時限回路14を一定時間（こ
の実施例では５秒）時限駆動させ、所定時間の間、解除
手段としての蓄勢ロック指令禁止回路15を禁止動作させ
る。蓄勢ロック指令禁止回路15は前記時限回路14の信号
が入力されない場合、蓄勢ロック指令回路８からの信号
をオア回路９に印加し、時限回路14により禁止駆動され
ているときには蓄勢ロック指令回路８からの信号をオア
回路９に印加しないようになっている。

さて上記のように構成された開閉器の作用を説明す
る。

a.過電流ロック作用 配電線路のロック電流値以上の過電流を検出すると、
過電流ロック電流値判定部１が判定信号を前記従来例と
同様に出力し、蓄勢ロック指令回路２、オア回路９を介
してトリップ駆動禁止回路３を禁止駆動させる。又、過
電流ロック電流値判定部１が検出したとき、トリップコ
イル駆動回路７は駆動信号を所定時間継続して印加す
る。そして、変電所遮断器が前記過電流によりトリップ
したとき、過電流ロック電流値判定部１から蓄勢ロック
指令回路２を介しての信号の印加がなくなる。すなわ
ち、変電所遮断器が地絡電流によりトリップすると、配
電線路が無電圧状態となる。そして、この無電圧状態を
前記地絡検出レベル判定部５等が検出し、この結果、蓄
勢ロック指令回路８を介しての印加がなくなるため、ト
リップ駆動禁止回路３の禁止動作が解除され、トリップ
コイル４にて開閉器の開閉機構を開放動作する。

b.地絡ロック作用 地絡検出レベル判定部５が配電線路の地絡電流を検出
すると、表示器は地絡事故表示を行うとともに、その検
出に基づいて遅延時限回路６を介してトリップコイル駆
動回路７が駆動信号を所定時間継続して次段に印加す
る。又、このとき遅延時限回路６が蓄勢ロック指令回路
８を駆動し、同蓄勢ロック指令回路８は蓄勢ロック指令
禁止回路15及びオア回路９を介してトリップ駆動禁止回
路３を禁止動作させる。

そして変電所遮断器が前記地絡電流によりトリップし
たとき、地絡検出レベル判定部５、遅延時限回路６から
蓄勢ロック指令回路８、蓄勢ロック指令禁止回路15、オ
ア回路９を介しての信号の印加がなくなるため、トリッ
プ駆動禁止回路３の禁止動作が解除され、トリップコイ
ル駆動回路７の駆動信号に基づいてトリップコイル４に
て開閉器の開閉機構が開放動作する。

c.復旧時の作用 前記のように開閉器が開放した後、復旧のために開閉
器を投入すると、開閉器状態検出部12及び電圧検出部11
からＨレベルの信号がアンド回路13の入力端子に出力さ
れる。復帰回路16は地絡事故時に遅延時限回路６からの
信号が印加されて待機状態となっており、この待機状態
で手動操作により地絡事故表示している表示器に対して
復旧指令信号を出力し、正常の表示に復帰させる。この
とき、復帰回路16からアンド回路13の入力端子に対して
Ｈレベルの信号が出力される。又、遅延時限回路６から
は地絡事故検出時にアンド回路13にＨレベルの信号が出
力される。

アンド回路13は各入力端子にそれぞれＨレベルの信号
が入力されると、時限回路14を時限駆動させ、所定時間
蓄勢ロック指令禁止回路15を禁止動作させて蓄勢ロック
指令回路８からの信号をオア回路９を介してトリップ駆
動禁止回路３に印加するのを阻止する。この結果、トリ
ップ駆動禁止回路３は禁止駆動しない状態となる。

この状態で復旧事故時にさらに配電線路に地絡電流が
流れると、地絡検出レベル判定部５の検出に基づいて遅
延時限回路６を介してトリップコイル駆動回路７が駆動
信号を次段に印加するが、トリップ駆動禁止回路３の禁
止動作が解除されているため、トリップコイル４はトリ
ップコイル駆動回路７の駆動信号に基づいて開閉器の開
閉機構を開放動作し、同開閉器より負荷側（事故区間）
への給電を即停止する。これにより、従来のSOSG機能時
と異なり、当該開閉器までの電源側線路、すなわち、健
全な線路へは変電所からの給電が継続され、無用な線路
全体の停電が回避される。このように開閉器SOG機能を
もって動作することになる。そして、時限回路14の時限
動作が終了すると、蓄勢ロック指令禁止回路15の禁止動
作が解除されるため、再び開閉器はSOSG機能を備えるこ
とになる。

次に第２実施例を第２図に従って説明する。

この実施例では前記第１実施例の構成中、開閉器状態
検出部12、アンド回路13、復帰回路16が省略され、電圧
検出部11が時限回路14に接続されているところが異なっ
ている。

そして、この実施例では過電流ロック作用、地絡ロッ
ク作用は前記第１実施例と同様に動作し、復旧時におい
て開閉器を投入すると、電圧検出部11から時限回路14に
検出信号を出力して時限駆動させ、所定時間蓄勢ロック
指令禁止回路15を禁止駆動させて蓄勢ロック指令回路８
からの信号をオア回路９を介してトリップ駆動禁止回路
３に印加するのを阻止する。この結果、トリップ駆動禁
止回路３は禁止駆動しない状態となる。

この状態で復旧事故時にさらに配電線路に地絡電流が
流れると、地絡検出レベル判定部５の検出に基づいて遅
延時限回路６を介してトリップコイル駆動回路７が駆動
信号を次段に印加するが、トリップ駆動禁止回路３の禁
止動作が解除されているため、トリップコイル４はトリ
ップコイル駆動回路７の駆動信号に基づいて開閉器の開
閉機構を開放動作する。すなわち、SOG機能で動作し、
変電所遮断器の再度の開放動作を阻止し、事故点前方へ
は正常の電力供給がなされ、停電事故の波及が防止さ
れ、停電区間を最小限に抑えることができ、電力の供給
信頼度の向上に大きく貢献できるものである。そして、
時限回路14の時限動作が終了すると、蓄勢ロック指令禁
止回路15の禁止動作が解除され、再び開閉器はSOSG機能
を備える。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更す
ることも可能である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は多重地絡事故が配電
線路に生じているとき、最初はSOSG機能で作動するた
め、下記の効果がある。

すなわち、SOSG機能を有することにより、地絡事故、
過電流、短絡事故の場合は電流側の遮断器の遮断動作後
の配電線路が無電圧状態のとき、開閉器がトリップ動作
するため、事故発生の確認をすることが可能となる。
又、地絡事故検出感度は、電源側の遮断器の検出感度よ
り高感度に整定しておけばよいため、整定が容易とな
る。

又、この発明では、一旦開閉器が開放された後の復旧
投入時では、所定の時限内では一時的にSOG機能を発揮
するため、復旧投入時後の所定時間内の事故発生時には
再度変電所遮断器をトリップ動作させることがないた
め、事故復旧後の健全区間を含めた再停電を回避でき、
停電区間を最小限に抑えることができる さらに、一旦開閉器が開放された後の復旧投入時後に
おいて所定の時限外ではSOG機能からSOSG機能に戻るた
め、次の新たな地絡事故に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した第１実施例の負荷開閉器
の電気ブロック図、第２図は同じく第２実施例の電気ブ
ロック図、第３図は従来のSOG形負荷開閉器の電気ブロ
ック図、第４図は従来のSOSG形負荷開閉器の電気ブロッ
ク図である。 １……過電流ロック電流値判定部、２……蓄勢ロック指
令回路、３……トリップ駆動禁止回路、４……トリップ
コイル、５……地絡検出レベル判定部、６……遅延時限
回路、７……トリップコイル駆動回路、11……電圧検出
部、12……開閉器状態検出部、13……アンド回路、14…
…時限回路、15……蓄勢ロック指令禁止回路、16……復
帰回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電線路に流れる過電流を検出する過電流
   検出手段（１）と、 配電線路に流れる地絡電流を検出し、地絡検出信号を出
   力する地絡電流検出手段（５）と、 前記過電流検出手段の過電流検出時、又は地絡電流検出
   手段の地絡電流検出時にトリップコイルの駆動を蓄勢ロ
   ックし、配電線路の無電圧状態となった後、トリップコ
   イルを働かせて開閉器の開閉機構を開放動作する蓄勢ト
   リップ制御手段（2,3,7,8,9）と、 開閉器が投入されたか否かを検出し、検出信号を出力す
   る投入検知手段（11）と、 この投入検知手段（11）からの検出信号を一定時間維持
   する時限駆動手段（14）と、 この時限内における前記地絡電流検出手段（５）の地絡
   検出信号に応じて、蓄勢トリップ制御手段（2,3,7,8,
   9）の蓄勢動作を解除する解除手段（15）とを設けた ことを特徴とする高圧負荷開閉器。