JP2602299Y2 - 碍子コンデンサに接続される零相電圧検出器 - Google Patents

碍子コンデンサに接続される零相電圧検出器

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JP2602299Y2
JP2602299Y2 JP1993037173U JP3717393U JP2602299Y2 JP 2602299 Y2 JP2602299 Y2 JP 2602299Y2 JP 1993037173 U JP1993037173 U JP 1993037173U JP 3717393 U JP3717393 U JP 3717393U JP 2602299 Y2 JP2602299 Y2 JP 2602299Y2
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龍美 池田
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株式会社戸上電機製作所
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、設置された地絡方向継
電器に零相電圧を与える零相電圧検出器に関し、特に、
地絡方向継電器の試験等に模擬的な零相電圧を発生し得
るようにし、また大電流地絡特性試験が、低電圧領域で
実施でき得るようにした此種零相電圧検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】配電線に設置された地絡方向継電器DG
Rは、図4に示すように配電線の電路に設けた零相変流
器ZCTと零相電圧検出器4による零相電流信号IZ
零相電圧信号EZ により地絡事故時に零相変流器ZCT
を境に地絡事故が電源側か負荷側かを判別して負荷側の
場合、保護動作を行わせるものである。
【0003】通常、この地絡方向継電器は、年に1回以
上の定期試験が実施される。この試験において、従来、
零相電圧検出器への印加電圧が600Vを超える高圧域
でなされていた。このため電源の入手性、試験作業の簡
易化を目的として低電圧領域で試験ができる解決策とし
て実開昭62−111740号公報に記載された零相検
出器がある。これは、模擬コンデンサの容量を碍子コン
デンサ容量の1.3〜10倍とすることにより、試験端
子に600V未満の低電圧を印加することで試験ができ
るものである。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】本装置に関する規格と
しては、日本工業規格JISC4609高圧受電用地絡
方向継電装置があり、この中には種々の動作確認項目が
設定されている。該規格に大電流地絡特性試験という項
目があり、これは1線完全地絡を考慮し碍子コンデンサ
の高圧側三相一括で3810V(個々の相では1143
0V)を印加するように規定されている。
【0005】ここで実開昭62−111740号公報に
記載された装置では、前記の大電流地絡特性試験では、
試験端子Tに1143Vの電圧を印加することになる。
このため600Vを超えることになり、高電圧の取扱い
となり、試験装置、使用電線等、高圧用を用いることに
なるので、作業性が悪くなる問題があった。
【0006】本考案が解決すべき課題は、大電流地絡特
性試験においても、600V以下の低圧を印加して試験
を行うことのできる零相電圧検出器を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本考案は、配電線路に接続された碍子コンデンサと
アース間に設けられる零相電圧検出器において、前記碍
子コンデンサと直列接続される分圧用コンデンサと、該
分圧用コンデンサの分圧電圧を取り出す一次側に中間タ
ップを設けたマッチングトランスと、該マッチングトラ
ンスの中間タップに接続される模擬分圧コンデンサと、
該マッチングトランスの中間タップに前記碍子コンデン
サを模擬した模擬コンデンサを設けたものである。
【0008】この零相電圧検出器において、マッチング
トランスの中間タップの巻数比を全巻数の1/3以下と
し、模擬コンデンサの容量を碍子コンデンサの容量の
1.2倍以下としたものとすることができる。
【0009】また、前記課題を解決するための他の手段
は、配電線路に接続された碍子コンデンサとアース間に
設けられる零相電圧検出器において、前記碍子コンデン
サと直列接続される分圧用コンデンサおよび模擬分圧コ
ンデンサと、該分圧用コンデンサと模擬分圧コンデンサ
の分圧電圧を取り出すマッチングトランスと、前記分圧
用コンデンサと模擬分圧コンデンサとの接続点に前記碍
子コンデンサを模擬した模擬コンデンサを設け、かつ、
前記碍子コンデンサの三相一括の合成容量をC 1 、前記
分圧用コンデンサの容量をC 2 、前記模擬分圧コンデン
サの容量をC 3 としたとき、6600V高圧配電線にお
いて、前記模擬コンデンサの容量C 4 を、 {C 4 /(C 3 +C 4 )}/[C 1 /{(C 2 3 )/(C 2 +C 3 )+C 1 }]≧20 の関係となるように設定し たものである。
【0010】
【0011】
【作用】第1の手段では中間タップ付のマッチングトラ
ンスを使用して試験電圧を昇圧することにより、低電圧
の試験電圧で、規定の大電流地絡特性試験が行える。
【0012】また、第2の手段ではマッチングトランス
に分圧用コンデンサと模擬分圧コンデンサを並列に設け
ることにより、コンデンサ昇圧を行い、第1の手段と同
様に、低電圧の試験電圧で、規定の大電流地絡特性試験
が行える。
【0013】
【実施例】以下、本考案を図面に示す実施例を参照しな
がら具体的に説明する。図1は本考案の実施例を示すも
のであり、図中1,2,3は碍子コンデンサ、4は零相
電圧検出器、5は模擬コンデンサ、6は分圧用コンデン
サ、7は模擬分圧コンデンサ、8はマッチングトラン
ス、Tは試験端子、y1 ,y2 は出力端子、Eはアース
部、DGRは地絡方向継電器、ZCTは零相変流器であ
る。
【0014】本実施例では、マッチングトランス8の一
次側にアース側より見て全巻数の1/3以下の個所に中
間タップを設け、この中間タップに模擬分圧コンデンサ
7および模擬コンデンサ5を接続する。ここで、模擬コ
ンデンサ5の容量を碍子コンデンサ容量の1.2倍と
し、かつ分圧コンデンサ6と模擬分圧コンデンサ7を同
じ容量とし、中間タップを全巻数の1/17とすると、
1線完全地絡に対し100%の電圧でも試験端子Tとア
ース部間に、6600×√3/1.2×17=560V
を印加すれば、マッチングトランス8の端子y1 ,y2
に規定の電圧信号Vt が得られる。このとき、マッチン
グトランス8の一次側には約24Vの電圧が出力され
る。
【0015】また、他の実施例としては、模擬コンデン
サ5の容量を碍子コンデンサ容量の1.2倍とし、かつ
模擬分圧コンデンサ7の容量を模擬コンデンサ5の容量
の67倍とし、マッチングトランス8の中間タップを全
巻数の1/3としたとき、試験端子Tとアース部間に約
540Vを印加すればマッチングトランス8の一次側に
約24Vの電圧が出力され、マッチングトランス8の二
次側端子y1 ,y2 に規定の電圧信号Vt が得られる。
【0016】図2は本考案の他の実施例を示すものであ
る。本実施例では、マッチングトランス8の一次側に分
圧コンデンサ6および模擬分圧コンデンサ7を設け、そ
の接続部に模擬コンデンサ5を接続する。模擬コンデン
サ5と模擬分圧コンデンサ7の容量比を、碍子コンデン
サ1〜3と〔分圧用コンデンサ6+模擬分圧コンデンサ
7〕との容量比に対し、20倍とし、マッチングトラン
ス8の一次側インピーダンス+分圧用コンデンサインピ
ーダンスを模擬分圧コンデンサインピーダンスと比べは
るかに大きくすると、完全地絡電圧に対し、100%の
電圧でも、端子Tとアース部間に570Vを印加すれ
ば、マッチングトランス8の端子y1 ,y2 に規定の電
圧Vt が得られる。
【0017】図3は図2の回路の各コンデンサの容量か
ら模擬コンデンサ5の容量C4 を計算するための回路図
であり、C1 は碍子コンデンサの三相一括の合成容量、
2は分圧用コンデンサ6の容量、C3 は模擬分圧コン
デンサ7の容量を示している。なお、マッチングトラン
ス8の一次側のインピーダンスは各容量に対して充分大
きいものとする。
【0018】U〜W端子とE端子間にV1 を印加する
と、マッチングトランス8の一次側電圧V4 は次のよう
になる。 V4 =V1 [C1 /{(C2 3 )/(C2 +C3 )+C1 }]
【0019】一方、端子TとE間にV2 を印加すると、
マッチングトランス8の一次側電圧V4 は次のようにな
る。 V4 =V2 {C4 /(C3 +C4 )}
【0020】実際にV1 を印加した場合と試験端子に印
加する電圧V2 とで、V4 が同じになるようにするため
には、 V1[C1/{(C23)/(C2+C3)+C1}]=V2{C4/(C3+C4)}すなわち、 1 /V 2 ={C 4 /(C 3 +C 4 )}/[C 1 /{(C 2 3 )/(C 2 +C 3 )+C 1 }] とする。
【0021】また、大電流地絡特性試験時のV1 =11
432V(=6600√3)のとき、V2 ≦600Vと
したいのであるから、 1 /V 2 ={C 4 /(C 3 +C 4 )}/[C 1 /{(C 2 3 )/(C 2 +C 3 )+C 1 }] ≧11432/600=19.05 余裕を見て、 {C 4 /(C 3 +C 4 )}/[C 1 /{(C 2 3 )/(C 2 +C 3 )+C 1 }]≧20 とする。 この式に、現行のC1 ,C2 +C3 の値を代入
し、C3 とC4 の容量の比を設定すると、C4 の値が求
められる。
【0022】
【考案の効果】上述したように、本考案によれば、一般
の高圧配電線の6600Vに設置された地絡方向継電器
において、一般の商用電源を昇圧、降圧して得られる6
00V未満の低電圧領域で大電流地絡特性試験および他
の試験ができる。このため、試験装置も、特別な試験要
員を要せず、一般の電気技術知識を有する者なら誰でも
容易に試験を行うことができる等、優れた効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案の第1の手段の実施例を示す回路図で
ある。
【図2】 本考案の第2の手段の実施例を示す回路図で
ある。
【図3】 図2の実施例における容量を計算するための
回路図である。
【図4】 従来例の回路図である。
【符号の説明】
1,2,3 碍子コンデンサ、4 零相電圧検出器、5
模擬コンデンサ、6分圧用コンデンサ、7 模擬分圧
コンデンサ、8 マッチングトランス、T 試験端子、
1 ,y2 出力端子、E アース部、DGR 地絡方
向継電器、ZCT 零相変流器、U,V,W 充電部、
N 中性点端子

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配電線路に接続された碍子コンデンサと
    アース間に設けられる零相電圧検出器において、前記碍
    子コンデンサと直列接続される分圧用コンデンサと、該
    分圧用コンデンサの分圧電圧を取り出す一次側に中間タ
    ップを設けたマッチングトランスと、該マッチングトラ
    ンスの中間タップに接続される模擬分圧コンデンサと、
    該マッチングトランスの中間タップに前記碍子コンデン
    サを模擬した模擬コンデンサを設けたことを特徴とする
    碍子コンデンサに接続される零相電圧検出器。
  2. 【請求項2】 マッチングトランスの中間タップの巻数
    比を全巻数の1/3以下とし、模擬コンデンサの容量を
    碍子コンデンサの容量の1.2倍以下としたことを特徴
    とする請求項1記載の碍子コンデンサに接続される零相
    電圧検出器。
  3. 【請求項3】 配電線路に接続された碍子コンデンサと
    アース間に設けられる零相電圧検出器において、前記碍
    子コンデンサと直列接続される分圧用コンデンサおよび
    模擬分圧コンデンサと、該分圧用コンデンサと模擬分圧
    コンデンサの分圧電圧を取り出すマッチングトランス
    と、前記分圧用コンデンサと模擬分圧コンデンサとの接
    続点に前記碍子コンデンサを模擬した模擬コンデンサを
    設け、かつ、前記碍子コンデンサの三相一括の合成容量
    をC 1 、前記分圧用コンデンサの容量をC 2 、前記模擬分
    圧コンデンサの容量をC 3 としたとき、6600V高圧
    配電線において、前記模擬コンデンサの容量C 4 を、 {C 4 /(C 3 +C 4 )}/[C 1 /{(C 2 3 )/(C 2 +C 3 )+C 1 }]≧20 の関係となるように設定し たことを特徴とする碍子コン
    デンサに接続される零相電圧検出器。
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