JP2705219B2 - 地絡検出保護装置 - Google Patents

地絡検出保護装置

Info

Publication number
JP2705219B2
JP2705219B2 JP1143305A JP14330589A JP2705219B2 JP 2705219 B2 JP2705219 B2 JP 2705219B2 JP 1143305 A JP1143305 A JP 1143305A JP 14330589 A JP14330589 A JP 14330589A JP 2705219 B2 JP2705219 B2 JP 2705219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
ground fault
distribution system
limiting resistor
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1143305A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0311921A (ja
Inventor
敬一 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Original Assignee
Meidensha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP1143305A priority Critical patent/JP2705219B2/ja
Publication of JPH0311921A publication Critical patent/JPH0311921A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2705219B2 publication Critical patent/JP2705219B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、例えば高圧電源車に適用される地絡検出保
護装置に関するものである。
B.発明の概要 本発明は、3相交流発電装置に接地形変圧器を設け、
その2次側に地絡過電圧継電器及び制限抵抗を接続し、
この制限抵抗により等価的に3相交流電源側の中性点を
高抵抗に接地し、そこに生ずる零相電圧を検出して地絡
保護を行う装置において、 接地形変圧器の2次側に接続状態を切り替える手段を
設け、3相3線式配電系統の送電時には3相分の2次巻
線のオープンデルタ回路を第1の制限抵抗及び地絡過電
圧継続器に接続し、単相2線式配電系統の送電時には1
相分の2次巻線を切り離すと共に第1の制限抵抗から第
2の制限抵抗に切り替えることによって、 接地形変圧器及びその2次側の回路を1組用意するだ
けで、いずれの配電系統の送電時にも正常な地絡保護が
できるようにしたものである。
C.従来の技術 高圧配電系統において常用電源側を一時的に停止させ
る場合、系統需要家に対し供給支障を及ぼさないよう、
3相交流同期発電機を用いた電源車等から限定されたあ
る配電系統に給電する場合がある。この場合高圧配電系
統は3相3線式が一般的であるが、一部単相2線式も存
在する。
一方3相交流同期発電機を用いた電源車は、配電用変
電所から切り離されたある区間の配電線に給電するため
地絡検出保護装置が必要になる。電源車の地絡保護方式
としては、非接地系の配電線の地絡検出保護を目的とす
るため、配電用変電所と同じように接地形変圧器(GP
T)と2次オープンデルタ回路に挿入した制限抵抗(CL
R)により等価的に3相交流電源側の中性点を高抵抗接
地し、そこに生じる零相電圧(地絡過電圧)を検出して
地絡保護を行う。ここで電源車にて各線の対地静電容量
が略平衡している3相3線式配電系統に送電する場合、
正常時には電源側中性点は略大地電位に等しくて零相電
圧はほとんど生じないが、配電系統に地絡が生じると、
中性点と大地との間に電位差が生じ、地絡事故の検出保
護が可能になる。
このような高圧電源車の3相送電用地絡保護方式を第
6図に示すと、図中1は3相交流同期発電機、2は接地
形変圧器であり、これの2次側はオープンデルタ接続さ
れていて、その両端間に地絡過電圧継電器3及び制限抵
抗4の並列回路が接続されている。CBは交流遮断器であ
る。本構成により3相3線式配電系統に送電した場合に
は公知の通り正常な地絡検出保護ができる。
一方第7図に示すように単相2線式配電系統に第6図
に示す地絡保護装置を備えた電源車で給電する場合に
は、電源側は3相平衡電源であるのにもかかわらず負荷
側は配電線路の対地静電容量が2相分しか存在しないか
ら、3相電源側中性点Nと大地との間に電位差が生じ
る。この結果配電線路に地絡事故が生じなくても第8図
の等価回路に示すように2CとRNとを通じて地絡電流Igが
流れ、Vo=RN・Igなる零相電圧を発生する。従って配電
線路の対地静電容量の値如何によっては地絡過電圧継電
器が設定電圧以上になり不必要に動作するおそれがあ
る。このため3相送電用地絡保護装置を備えた電源車に
て、単相配電線に送電を行うためには、送電距離が限定
される他、本質的にも正常な地絡検出保護を行うことも
できなかった。
このような不都合を避けるために、従来は例えば第9
図に示すように3相送電用の接地形変圧器2Aと単相送電
用の接地形変圧器2Bとを別個に用意し、各々の2次側に
地絡過電圧継電器3A,3Bと制限抵抗4A,4Bとを設け、夫々
の送電形態に適した地絡検出保護を行っていた。この場
合接地形変圧器2A,2Bの中性点は夫々電位が異なるた
め、発電機の運転中にそれら中性点が同時に接地しない
ように中性点開閉器S1,S2を設け、3相送電時は開閉器S
1を投入し、単相送電時は開閉器S2を投入するようにし
ていた。
D.発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような装置においては接地形変圧器
を2個必要とし、大形化してしまう。例えば電源車では
車輌搭載の関係から厳しい寸法,重量制限があるため、
接地形変圧器を含め2組の保護装置を搭載することは設
計上可成りの制約を強いられる結果になっていた。
本発明の目的は、3相配電線及び単相配電線のいずれ
に送電する場合にも、不必要動作することなく正常な地
絡検出保護を図ることができ、しかも装置の小形化,軽
量化を図ることができて、例えば寸法,重量制限の厳し
い電源車等においては余裕をもった設計をすることので
きる地絡検出保護装置を提供することにある。
E.課題を解決するための手段 本発明は、地絡過電圧継電器及び制限抵抗の並列回路
と、接地形変圧器の2次巻線との間に、2次巻線のオー
プンデルタ回路の両端を前記継電器に接続する第1の状
態と1相分の2次巻線を切り離して2相分の2次巻線の
直列回路を前記継電器に接続する第2の状態との間で切
り替え選択するための切替手段を設けて構成される。
F.作用 3相3線式配電系統への送電時には切替手段により第
1の状態を選択しておく。これにより正常時には、各相
の端子電圧に存在する僅少の零相分を無視すれば、オー
プンデルタ回路の3つの2次巻線の電圧ベクトルの合成
値は零となり、地絡過電圧継電器は動作しないが、線路
に地絡が生じると地絡電流が流れ、地絡過電圧に対応し
た電圧がオープンデルタ回路の両端間に発生するため、
地絡過電圧継電器が動作する。また単相2線式配電系統
への送電時には切替手段を切り替えて第2の状態を選択
しておく。これにより正常時には、2相分の2次巻線の
電圧ベクトルが互いに逆向きになって相殺されるため、
地絡過電圧継電器は動作しないが、線路に地絡が生じる
と地絡電流が流れ、地絡過電圧に対応した電圧が前記直
列回路の両端に発生し、同様にして検出される。
G.実施例 第1図は、本発明の実施例を示す図であり、第5図と
同符号のものは同一部分を示す。図中X,Y,Zは夫々U,V,W
相に対応する接地形変圧器2の1次巻線であり、これら
1次巻線X,Y,Zはスター接続されていて、その中性点は
接地されると共に、他端側は発電機1の3相各端子に接
続されている。接地形変圧器2の各2次巻線x,y,zはオ
ープンデルタ回路となるよう結合されており、その一端
aは第1の制限抵抗4A、第2の制限抵抗4B及び地絡過電
圧継電器3の一端側に接続されると共に、他端f及び2
次巻線y,zの接続端cは切替手段5を介して第1の制限
抵抗4A、第2の制限抵抗4B及び前記継電器3の他端側に
接続されている。図中bは2次巻線x,yの接続端であ
る。前記切替手段5は、2つの切替接点51,52とコモン
接点53よりなるスイッチ部と2つの切換接点61,62とコ
モン接点63よりなるスイッチ部とを有しており、接点
51,61から接点52,62への切り替わりは連動して行われ
る。一方の切替接点51及び61を選択したとき(接点51,5
3を接続しかつ接点61及び63を接続したとき)には、3
相分の2次巻線x,y,zのオープンデルタ回路の両端a,fが
第1の制限抵抗4A及び継電器3の並列回路に接続された
第1の状態(第1図の状態)となる。また他方の切替接
点52及び62を選択したとき(接点52,53を接続しかつ接
点62,63を接続したとき)には、1相分の2次巻線zが
切り離され、2相分の2次巻線x,yの直列回路が第2の
制限抵抗4B及び継電器3の並列回路に接続された第2の
状態(第2図の状態)となる。即ち前記切替手段の接点
51を選択したときには第9図に示す従来例の接地形変圧
器2Aの2次側の接続と同じ状態から得られ、接点52を選
択したときには同例の接地形変圧器2Bの2次側の接続と
同じ状態が得られることになる。
次に上述実施例の作用について述べる。先ず3相3線
式配電系統への送電時には、第1図(a)に示すように
切替手段5の接点51,61側を選択しておく。この場合の
等価回路図を第2図に示すと、同図にてRNは第1の制限
抵抗4Aの抵抗値を1次側に換算した等価零相抵抗、Cは
線路1線あたりの対地静電容量であり、正常時には各相
線路におけるCが等しいとき、電源側の電気的中性点N
は大地と同電位となり、地絡電流は流れず前記継電器3
は動作しない。しかしながら例えば第2図の点線で示し
たように、地絡抵抗Rgが1線地絡した場合には、第3図
の等価回路に示すように地絡電流Igが流れて零相電圧Vo
が発生し、これに対応した電圧が接地形変圧器2次側の
オープンデルタ回路の両端a,f間に発生するため、設定
電圧以上になると前記継電器3が動作する。
また単相2線式配電系統に送電する場合には、第1図
(b)に示すように切替手段5の接点52及び62側を選択
する。この場合の第2図の等価回路を第4図に示すと、
同図にてRN′は第2の制限抵抗4Bの抵抗値を1次側に換
算した等価零相抵抗、Cは線路1線あたりの対地静電容
量であり、正常時には各相線路におけるCが等しいと
き、電源側の電気的中性点N′は大地と同電位となり、
地絡電流は流れず前記継電器3は動作しない。しかしな
がら例えば第4図の点線で示したように、地絡抵抗Rgで
1線地絡した場合には、第5図の等価回路に示すように
地絡電流Igが流れて零相電圧Vo′が発生し、これに対応
した電圧が接地形変圧器2次側x,y直列回路の両端a,c間
に発生するため、設定電圧以上になると前記継続器3が
動作する。
ここで第1の制限抵抗4Aと第2の制限抵抗4Bは、3相
送電または単相送電時、それぞれの地絡検出条件に最も
適する抵抗値のものを選定すればよく、その考え方を以
下に述べる。まず第1図において第1の制限抵抗4A、第
2の制限抵抗4Bの抵抗値をそれぞれrn(Ω),rn
(Ω)とし、接地形変圧器2の1相分の変圧比をnとす
る。これらの制限抵抗値を第2図及び第4図に示す1次
側に換算したところの等価零相抵抗RN及びRN′は夫々
(1),(2)式で表される。
また第3図、第5図に示すように3相送電時及び単相
送電時に1線地絡が生じた場合の地絡電流Ig及びIg′
は、線間電圧をEとすると夫々(3),(4)式で表さ
れる。
ただし電源車送り出し直下においてはC≒0であるか
らIg及びIg′は夫々(5),(6)式で表される。
上記の(3),(4)式よりVo及びVo′は夫々
(7),(8)式で表される。
従って与えられた種々回路条件下でRgが予定した地絡
抵抗値になったとき、例えば5KΩまで下がったときに、
必要な地絡電流または零相電圧が得られるような等価零
相抵抗RN及びRN′を求め、(1)式,(2)式より制限
抵抗値rn及びrn′を決定する。なお制限抵抗4A,4Bは、
タップ付の抵抗器を用いて装置の小形化を計ることもで
きる。
ここで本発明では、配電線路に送電する電源車等の発
電装置に限らず、一般自家用クラスの発電装置であっ
て、同一の3相交流発電機を用いて3相3線式配電系統
及び単相2線式配電系統の間で切り替えて送電するもの
に対しても、あるいは一般の受変電設備においても適用
することができ、また発電機電圧については高圧に限定
されるものではない。
なお接地形変圧器としては、実施例で述べた3相用の
変圧器を用いる代わりに単相用の変圧器を3個用いて同
等の回路を構成するようにしてもよい。
H.発明の効果 本発明によれば、切替手段を設け、これにより単相2
線式配電系統への送電時には接地形変圧器の2次側オー
プンデルタ回路の1相分の2次巻線を切り離しているた
め、地絡事故が生じていない正常時に不必要な地絡電流
が流れることがなくて地絡過電圧継電器が不必要動作す
るおそれがない。そして3相3線式配電系統への送電時
及び単相2線式配電系統への送電時には夫々第1の制限
抵抗、第2の制限抵抗を選択しているので、これらの抵
抗値を適切な値に決定することによって、3相、単相の
いずれの送電時にも最適感度に設定できる。しかも従来
では2組の接地形変圧器及び継電器を必要とする上1次
側の中性点開閉器が必要(系統が高圧の場合は高圧用開
閉器が必要)であったが、本発明では切替手段を付加す
るのみで、2組の制限抵抗の他は1組の接地用変圧器と
地絡過電圧継電器が共用でき、また中性点用開閉器も不
要であるため、従来装置に比べて大幅に小形化,軽量化
を図ることができ、特に寸法,重量制限の厳しい電源車
等については余裕をもった設計をすることができ、効果
が著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明の実施例を示す構成図、
第2図は実施例の3相3線式配電系統送電時における等
価回路図、第3図は第2図における1線地絡時の等価回
路図、第4図は実施例の単相2線式配電系統送電時にお
ける等価回路図、第5図は第4図における1線地絡時の
等価回路図、第6図は高圧電源車の3相送電用地絡検出
装置の構成図、第7図は3相送電用地絡検出装置を備え
た高圧電源車にて単相2線式配電系統送電した場合の等
価回路図、第8図は第7図の等価回路図、第9図は従来
の地絡検出装置の構成図である。 1……3相交流同期発電機、2,2A,2B……接地形変圧
器、3,3A,3B……地絡過電圧継電器、4……制限抵抗、4
A……第1の制限抵抗、4B……第2の制限抵抗、5……
切替手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通の3相交流発電装置を用いて3相3線
    式配電系統及び単相2線式配電系統に対して切り替えて
    送電するシステムの地絡検出保護を行う装置において、 前記発電装置の各相の出力端に1次巻線がスター接続さ
    れると共に、2次巻線がオープンデルタ回路となるよう
    に接続された接地形変圧器と、3相3線式配電系統送電
    時の地絡検出条件に適合する抵抗値をもった第1の制限
    抵抗と、単相2線式配電系統送電時の地絡検出条件に適
    合する抵抗値をもった第2の制限抵抗と、前記オープン
    デルタ回路の両端を前記第1の制限抵抗及び地絡過電圧
    継電器の並列回路に接続する第1の状態と前記オープン
    デルタ回路の1相分を切り離した2相分の2次巻線の直
    列回路の両端を前記第2の制限抵抗及び前記継電器の並
    列回路に接続する第2の状態との一方を切り替えて選択
    する切替手段とを設け、 3相3線式配電系統への送電時には前記切替手段により
    第1の状態を選択し、単相2線式配電系統への送電時に
    は第2の状態を選択することを特徴とする地絡検出保護
    装置。
JP1143305A 1989-06-06 1989-06-06 地絡検出保護装置 Expired - Lifetime JP2705219B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1143305A JP2705219B2 (ja) 1989-06-06 1989-06-06 地絡検出保護装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1143305A JP2705219B2 (ja) 1989-06-06 1989-06-06 地絡検出保護装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0311921A JPH0311921A (ja) 1991-01-21
JP2705219B2 true JP2705219B2 (ja) 1998-01-28

Family

ID=15335671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1143305A Expired - Lifetime JP2705219B2 (ja) 1989-06-06 1989-06-06 地絡検出保護装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2705219B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5791427B2 (ja) 2011-08-23 2015-10-07 住友ゴム工業株式会社 重荷重用空気入りタイヤ
JP6503322B2 (ja) * 2016-07-08 2019-04-17 東北電力株式会社 地絡検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0311921A (ja) 1991-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000511400A (ja) マルチ電源システムのための接地障害保護回路
US4015169A (en) Two pole ground fault circuit interrupter with improved rectified supply and transient suppression for a trip circuit
US5488303A (en) GFCI with auxiliary coil current blocking means and improved test button configuration
JPS5810934B2 (ja) 地絡故障検出装置
US5587864A (en) Short circuit and ground fault protection for an electrical system
JP2705219B2 (ja) 地絡検出保護装置
US20020080535A1 (en) Multiple ground fault trip function system and method for same
JP2000014017A (ja) 変電所遮断器開放検出方法、変電所遮断器開放検出装置及び該検出装置を備えた受配電設備
JP2585414B2 (ja) 地絡検出保護装置
JP2705198B2 (ja) 地絡検出装置
US1752947A (en) Protective system
Swindler et al. Modified differential ground fault protection for systems having multiple sources and grounds
JP3272350B2 (ja) 配電線検相器
JPH1118278A (ja) 双極直流送電系統
US2027209A (en) Control and protection of electric circuits
JPH0229781Y2 (ja)
GB2077531A (en) Fault detection in n-phase system
JPH0626037Y2 (ja) 地絡保護装置
RU7776U1 (ru) Устройство контроля
JPS6236453B2 (ja)
JP3663624B2 (ja) V結線スポットネットワーク受電設備
GB2303980A (en) Circuit breaker
Ventruella et al. An alternative to pilot wire relays for industrial power systems
RU2311711C1 (ru) Способ построения и настройки токовой отсечки с выдержкой времени
JPH06284556A (ja) 三相4線式回路の地絡電流検出方式

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071009

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009

Year of fee payment: 12