JP3110313U

JP3110313U - 引込高圧ケーブル漏電検出機能を備えた漏電警報システムと総合警報システム

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Publication number: JP3110313U
Application number: JP2005000639U
Authority: JP
Inventors: 義範佐藤
Original assignee: 義範佐藤
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2011-02-10

Abstract

【課題】自家用受電設備において、簡単な構成で比較的広範囲の漏電現象を検知する。
【解決手段】引込高圧ケーブル１２の１芯の遮蔽層接地線１５１が貫通する零相変流器１６０を、警報システム総合盤１８内に設置された漏電検出器の入力端子１に配線１７０を介して接続し、引込高圧ケーブルの漏電電流を検出する。また、電灯トランス、動力トランスの２次側中性線に接続された接地線が貫通する零相変流器を、警報システム総合盤１８内に設置された漏電検出器の入力端子２、３に配線１７１、１７２を介して接続し、低圧配線の漏電電流を検出する。
【選択図】図２

Description

本考案は、自家用高圧受電設備に備えられ、低圧漏電検出機能と、電話回線を介し若しくは無線通信機で漏電を通報し又は有線で接続された警報器で漏電を報知する機能とを有する絶縁監視装置に関する。

以下においては、この絶縁監視装置（通称）を漏電警報システムと称す。その理由は、このシステムを主体として火災通報機能や防犯警報を付け加えた総合警報システムが実用されるからである。漏電警報システムは、総合警報システムを構成する１つのシステムになる。

工場、ビル、大手スーパー、ホテル、病院などの建物又は敷地内に設置された自家用受電設備は、電気事業法に定められた保安規定に基づいて自主点検が定期的に行われている。電気設備の保守保安業務の委託契約を受けた電気主任技術者は、自分で点検し、点検結果を報告書に記載して顧客に手渡し、絶縁不良等が判明した場合には、報告書に改修要請を記載する。電気主任技術者には、絶縁監視装置の取扱いの職務がある。

高圧受電設備では、６，６００Ｖの高圧が変圧器により単相１００Ｖ及び３相２００Ｖの商用電圧に変換される。単相１００Ｖ回路及び３相２００Ｖ回路では、漏電検出のために、変圧器２次側の中性線に接続された接地線に、貫通型ＺＣＴ（零相変流器）が取り付けられ、その検出漏電電流が絶縁監視装置に流入される。絶縁監視装置では、従来、上記低圧の漏電のみ検出するのが一般的であった。

本考案の目的は、変圧器の２次側低圧のみならず該変圧器の１次側に接続される引込高圧ケーブルの漏電電流も検出することにより、比較的広範囲の漏電現象を簡単な構成で検知することが可能な、引込高圧ケーブル漏電検出機能を備えた漏電警報システム及び火災通報システムや防犯警報システムを含有した総合警報システムを提供することにある。

本考案による漏電警報システムの第１態様では、
３心引込高圧ケーブルの１心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
変圧器の２次側の中性線に接続された接地線が貫通する零相変流器と、
それらの零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する入力がその接点が導通する事により、通電し、設定した情報信号を電話回線又は無線通信機に伝送する漏電通報部を有する。

本考案による漏電警報システムの第２態様では、
３心引込高圧ケーブルの１心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
その零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する入力１がその接点が導通する事により、及び漏電火災警報器の警報出力接点に接続する入力２がその接点が導通する事により、通電し、設定した情報信号を電話回線又は無線通信機に伝送する漏電通報部を有する。

本考案による漏電警報システムの第３態様では３心引込高圧ケーブルの１心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
変圧器の２次側の中性線に接続された接地線が貫通する零相変流器と、
それらの零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する警報器の入力がその接点が導通する事により通電し、警報器が鳴動する警報部を有する。

上記第１、第２、第３態様のいずれによっても、簡易で安価なシステム構成により、自家用受電設備における引込高圧ケーブルの漏電電流と変圧器２次側低圧の漏電電流とを常時検出し、異常を電気主任技術者に電話で又は無線通信機により自動通報し又は受電設備側の事務所に設置した警報器を鳴動させて通報することが可能となる。

本考案の他の目的を持ったシステムを合わせた総合警報システムの構成及び特徴は、以下の説明から明らかになる。

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

実施例１は、種々の理由で実施例３の方式が不適な比較的小・中規模の受電設備の場合を示し、実施例２は比較的大規模の受電設備の場合の標準を示し、実施例３は比較的小・中規模の受電設備の場合を示す。

実施例１は、上記態様１のシステムを主体として火災通報機能を合わせた総合警報システムの構成を示している。

実施例２は上記態様２のシステムを主体として火災通報機能を合わせた総合警報システムの構成を示している。

実施例３は上記態様３のシステムを主体とした構成を示している。

図２（Ａ）は、図１の総合警報システムの適用例を示す概略ブロック図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）中の引込高圧ケーブルの断面構成と零相変流器の接続とを示す図である。

建物１０の屋上に、自家用受電設備が収容されたキュービクル１１が設置され、不図示の電力会社所管のキャビネットから地下を通った後に建物１０を通ってキュービクル１１内に引き込まれたＡＣ６，６００Ｖの引込高圧ケーブル１２が、キュービクル１１内の受電設備１３の変圧器１次側に接続されている。キュービクル１１内には３心引込高圧ケーブル１２に対しケーブルヘッド１４が設けられ、引込高圧ケーブル１２の３心のそれぞれについて接地線１５１〜１５３が引き出され、共通の接地線１５を介して接地されている。接地線１５１には、コイル内側に接地線１５１が貫通するように零相変流器１６０が取り付けられている。零相変流器１６０に接続する配線１７０はキュービクル１１の側面に取り付けられた警報システム総合盤１８内に引き込まれる。

なお、接地線１５１〜１５３の３本が１つの零相変流器１６０を貫通する方式が採用される場合もある。

引込高圧ケーブル１２は、図２（Ｂ）に示す如く３心のそれぞれについて、コアを構成している多心の導体２０が内部半導電層２１で覆われ、さらに架橋ポリエチレン絶縁体２２、外部半導電層２３、遮蔽層としての遮蔽軟銅テープ２４、押さえテープ２５及びビニルシース２６で順次覆われている。図２（Ａ）の高圧ケーブル遮蔽層接地線１５１〜１５３は、図２（Ｂ）の３心のそれぞれの遮蔽軟銅テープ２４と中継端子２７との間を接続する。

図３は、図２中の受電設備１３内の低圧漏電検出機能の主要部を示す回路図である。

変圧器ＴＲ１及びＴＲ２の１次側コイルにはＡＣ６，６００Ｖが並列に供給され、変圧器ＴＲ１及びＴＲ２の２次側コイルからそれぞれ電灯用ＡＣ１００Ｖ及び動力用ＡＣ２００Ｖが取り出される。変圧器ＴＲ１及びＴＲ２の２次側コイルの中性線にはそれぞれ接地線１９１及び１９２が接続され、さらに共通の接地線１９を介して接地されている。接地線１９１及び１９２には、それぞれが貫通する零相変流器１６１及び１６２が取り付けられている。零相変流器１６１及び１６２はそれぞれ、配線１７１及び１７２を介して図１の警報システム総合盤１８Ａ内部の漏電検出器３０に接続されている。

図１は、漏電警報システムが適用された総合警報システムＢ３の概略ブロック図であり、後述の実施例３が不適の場合の、比較的小・中規模な電気設備に対応している。

この総合警報システムＢ３は、火災通報器内蔵警報システム総合盤１８Ａとキュービクル１１内の零相変流器１６０〜１６２（図２及び図３参照）とで構成される。火災通報器内蔵警報システム総合盤１８Ａは、漏電検出器３０、漏電通報器４０、火災通報器５０、リレー６０、７０、モデム８１及びＰＨＳ８３の主要機器を備えている。

零相変流器１６０〜１６２に接続された配線１７０〜１７２はそれぞれ、漏電検出器３０の入力端子３１１〜３１３に接続されている。漏電検出器３０は、動作電流設定部３２と、応答時間設定部３３と、警報表示・リセット部３４とを備えており、応答時間設定部３３で設定された時間継続して、零相変流器１６０〜１６２で検出された電流が動作電流設定部３２で設定された値以上であることを検知すると、警報表示・リセット部３４の入力に対応する警報表示ランプを点灯させる。この警報表示ランプは管理者が警報表示・リセット部３４のリセットボタンを押すまで自己保持され、警報履歴となる。管理者はこの警報履歴により、警報部位を特定する。また、その点灯と同時に出力端子３５に接続する警報出力接点が導通する。

出力端子３５は、配線を介して漏電通報器４０の入力端子４１１に接続されている。漏電通報器４０は、漏電検出器３０の内部で出力端子３５に接続されている警報出力接点が導通したことに応答して、予め設定された電話番号の情報信号をモデム８１を介してＰＨＳ８３に伝送する。この設定は、ＬＣＤ表示部４４を見ながら設定部４２を操作することにより行われる。ＰＨＳ８３は、当該情報信号に基づいて、無線電波を発し通報する。

通報先は、本実施例１では電気設備の保守保安業務の委託契約を受けた電気主任技術者（管理者）の携帯電話及びファックスである。管理者は、委託先に設置したＰＨＳ８３の電話番号と委託先名を自己の携帯電話に登録しており、ＰＨＳ８３から電話がかかってくると、画面にＰＨＳ８３の電話番号と委託先名が表示されることを見て、異常発生先を特定する。

この通報と同時に、管理者のファックスにも通報されて、ファックスの着信番号履歴リストに日時付で記録される。管理者は一日一回このリストを見て確認し、委託先名と委託先のＰＨＳ番号がリストに記入されている場合、これを保管する。

通報を受けた管理者は、委託契約先の連絡責任者に電話で警報があった事を伝え、連絡責任者は警報システム総合盤１８Ａを自分で開け、警報表示ランプ名を確認し、管理者に伝達する。連絡責任者も携われるように警報システム総合盤１８Ａはキュービクル外面に取り付けられ、盤内に取り付けられる機器はオーソドックスなユニバーサルデザインなものが採用され、連絡責任者が戸惑う事が無いようになっている。

一方、外部から供給される火災信号Ｓ１に対応して、漏電通報器４０と同一構成の火災通報器５０が備えられており、ＬＣＤ表示部５４を見ながら設定部５２を操作することにより、通報先の電話番号が設定される。この通報先は通常、受電設備の設置者（オーナー）又は防火管理者である。

火報信号Ｓ１は、平常は０Ｖであり、火災発生時にはＤＣ２４Ｖとなる。

火災通報器内蔵警報システム総合盤１８Ａは、リレー６０及び７０を備えており、火災信号Ｓ１がリレー６０のコイル６１及びリレー７０のコイル７１に供給される。リレー６０は、コイル６１で開閉される接点６２を閉じて導通することにより、火災信号Ｓ２として火災通報器５０の入力端子５１１を通電状態にする。すなわち、火災通報器５０の内部回路が接点６２のオンで閉じられて接点６２に電流が流れる。

リレー７０はコイル７１で切り換えられる接点７２、７３を介してＡＣ１００Ｖ電源を、平常時には漏電通報器４０の電源入力端子ＰＷへ、火災発生時には火災通報器５０の電源入力端子ＰＷへ選択的に供給する。

漏電通報器４０又は火災通報器５０が発生する電話番号の情報信号は、ＲＳ２３２Ｃケーブル８０を介してモデム８１に伝送される。平常時には火災信号Ｓ１が０Ｖであり、この場合に漏電通報器４０の入力端子４１１が通電状態になると、ＲＳ２３２Ｃケーブル８０及びモデム８１を介し、ＰＨＳ８３に、漏電通報器４０に設定されている電話番号の情報信号が伝送され、電気主任技術者に通報される。

火災検出時には火災信号Ｓ１が２４Ｖであり、この場合、ＲＳ２３２Ｃケーブル８０及びモデム８１を介し、ＰＨＳ８３に、火災通報器５０に設定されている電話番号の情報が伝送され、ＰＨＳ８３により受電設備のオーナー又は防火管理者に通報される。受信者は、携帯電話に表示された電話番号と事業所の名称を読み取ることにより、そこで火災が発生したことを認識する。

このように、火災警報はメールではなく直接電話で通報されるので、緊急を要する連絡法として最適である。

本実施例１では、漏電警報は電気主任技術者に、火災警報はオーナー又は防火管理者にＰＨＳ８３で通報される。電気主任技術者は委託契約先の連絡責任者に警報システム総合盤１８Ａを見てもらい、異常箇所を特定する。警報システム総合盤１８Ａは委託契約先の連絡責任者でもすぐ分かり、不安なく操作できるデザインになっている。また、機器の交換、増設に対応するスペースも確保されており、保守管理もし易くなっている。

請求項１は、実施例１の構成を含んでいる。

図４は、漏電警報システムが適用された総合警報システムＢ４の概略ブロック図であり、このシステムは比較的大規模な電気設備において漏電火災警報器が設置されている場合に対応している。

この総合警報システムＢ４は、火災通報器内蔵警報システム総合盤１８Ｂと、キュービクル１１内の零相変流器１６０〜１６ｎ（図５参照）とで構成される。火災通報器内蔵警報システム総合盤１８Ｂは、実施例１の主要機器に加え、漏電警報器の外部接点に対応するリレー８４が設けられている。

図５は、図４中の受電設備１３Ａ内の低圧漏電検出機能の主要部を示す回路図である。

比較的大規模の受電設備１３Ａでは、ｎ個の変圧器ＴＲ１〜ＴＲｎの２次側コイルの中性線に接続された接地線１９１〜１９ｎのそれぞれに零相変流器１６１〜１６ｎが取り付けられ、これらがそれぞれ漏電火災警報器３０Ａ１〜３０Ａｎに接続されている。漏電火災警報器３０Ａ１〜３０Ａｎはいずれも、消防法に基づき設置されるものであり、図１の漏電検出器３０と名称が異なるが、機能的には漏電検出器３０と同一である。

漏電火災警報器３０Ａ１〜３０Ａｎの出力は、共通に結線されてワイヤードＯＲ出力となっており、この出力がオンになると、図４のリレー８４のコイルに電流が流れてコイルが励磁され、その接点が閉になり、導通する。これにより、該接点に接続された漏電通報器４０の入力端子４１２が通電し、漏電通報器４０が実施例１で述べたように漏電通報の動作をする。

他の構成及び動作は上記実施例１と同一である。

本実施例２では、低圧の漏電警報は委託先の建物内の事務室に設置された警報盤に通報される。この警報盤は、本システム設置前に設置されていたものである。この通報と同時に、電気主任技術者にも通報される。漏電は間欠的に夜間休日に起こる場合があり、この場合でも電気主任技術者が異常を把握できるという厳密性がある。また、警報履歴を確認することもできるという利点もある。火災警報は実施例１と同じく、オーナー又は防火管理者にＰＨＳ８３で通報される。

請求項２は、実施例２の構成を含んでいる。

図６は漏電警報システムが適用された漏電警報システムＡ１の概略ブロック図であり、このシステムは比較的小、中規模な受電設備に対応している。

漏電警報システムＡ１は、警報システム総合盤１８Ｃと、キュービクル１１内の零相変流器１６０〜１６２（図３参照）と、事業所建物に設置された警報ＢＯＸ９７とで構成される。

警報システム総合盤１８Ｃは、実施例１の主要機器から漏電通報器４０を除いたものになっており、また、火災通報器５０、モデム８１、ＰＨＳ８３もない。漏電検出器３０の出力信号を自己保持して警報器９５に警報信号を送るためのリレー９４が設けられている。

事業所建物に設置された警報ＢＯＸ９７は、リレー９４から送り込まれた警報信号を鳴動音に変換して事業所使用者に通報する警報器９５と、この鳴動音を停止させる遮断器９６とで構成されている。

漏電検出器３０で出力された警報信号は、リレー９４を介して有線で、事業所建物に設置された警報ＢＯＸ９７内の警報器９５に伝送される。リレー９４が自己保持機能を持つので、深夜、間欠的に漏電検出した場合でも、事業所使用者が出社して来るまで鳴動が継続する。警報停止は、事業所使用者が遮断器９６を手動操作することにより、簡単にできる。遮断器９６は、オーソドックスなデザインのものが採用され、事業所使用者が戸惑う事がないようになっている。また、鳴動音の強弱は調整できるようになっている。

漏電検出動作は、上記実施例１と同一である。

この漏電警報システムＡ１は、実施例１、２の総合警報システムＢ３、Ｂ４と異なり、漏電通報器、火災通報器、ＰＨＳがなく、簡単な構成になっている。

請求項３は、実施例３の構成を含んでいる。

実施例３は実施例１及び２よりも基本的な構成になっているが、この基本構成にさらに火災通報器を取り付けた、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すような変形例１及び２も本考案に含まれる。

［変形例１］
変形例１は、実施例３の警報システム総合盤１８Ｃに火災通報器５０を取り付けて警報システム総合盤１８Ｄとしたものであり、火災報知盤９８からの火災信号を警報ＢＯＸ９７Ａを介して警報システム総合盤１８Ｄ内の火災通報器５０に伝送し、火災通報器５０は警報ＢＯＸ９７Ａを介して電話回線に情報信号を伝送させる。

変形例１は、実施例１と同様の火災通報機能を実施例３に付随させたものになっている。この変形例１の構成を総合警報システムＡ２と称す。

さらに、漏電検出器３０において、複数入力に対応して動作電流設定部３２と応答時間設定部３３とを複数組備え、複数入力のそれぞれに対応して設定を変える構成であってもよい。

［変形例２］
変形例２は変形例１の場合と異なり、事業所建物に火災報知盤が設置されていない場合に、新たに住宅用火災警報器９９１〜９９３を設置し、変形例１のように警報ＢＯＸ９７Ａを介して火災通報器５０内蔵の警報システム総合盤１８Ｅと結線し、変形例１と同様に、火災通報のため電話回線に情報信号を伝送する機能を持つ。このような変形例２の構成を、総合警報システムＡ３と称す。

なお、変形例１、２の警報ＢＯＸは、防犯機器のセンサーライトの電源を供給する役割や、防犯アラームの役割も果たす。

本考案はさらに、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すような変形例３及び４を含む。

［変形例３］
変形例３は、実施例１から火災通報機能を除去した構成であり、この場合、事業所建物に既に警備会社の警報システムに火災通報機能が付随しているので、オーナー又は防火管理者がさらなる火災通報機能の付加を望まないケースである。請求項１は、この変形例３の構成を含んでいる。このような変形例３の構成を漏電警報システムＢ１と称す。

［変形例４］
変形例４は、実施例２から火災通報機能を除去したケースであり、この場合、事業所建物に既に火災通報機能付の警備システムが備えられ又は防火管理者が該機能の追加を望まないケースである。請求項２は、この変形例４の構成を含んでいる。このような変形例４の構成を漏電警報システムＢ２と称す。

本考案の漏電警報システムが適用された、実施例３の方式が不適な比較的小・中規模の受電設備に対応した実施例１の総合警報システムＢ３を示す概略ブロック図である。（Ａ）は、漏電警報システムの適用例を示す概略ブロック図であり、（Ｂ）は、（Ａ）中の引込高圧ケーブルの断面構成と零相変流器の接続とを示す図である。図２中の受電設備１３内の主要部を示す回路図である。本考案の漏電警報システムが適用された、比較的大規模な電気設備において漏電火災警報器が設置されている場合に対応した実施例２の総合警報システムＢ４の概略ブロック図である。図４中の受電設備１３Ａ内の主要部を示す回路図である。本考案の漏電警報システムが適用された、比較的小・中規模の受電設備に対応した実施例３の漏電警報システムＡ１を示す概略ブロック図である。（Ａ）は実施例３に火災通報器５０を取り付けて警報システム総合盤１８Ｄとした変形例１を示す概略ブロック図であり、（Ｂ）は実施例３に火災通報器５０と住宅用火災警報器９９１〜９９３を取り付けて総合警報システムとした変形例２を示す概略ブロック図である。それぞれ総合警報システムＡ２、Ａ３と呼ぶ。（Ａ）は実施例１から火災通報機能を除去した変形例３を示す概略ブロック図であり、（Ｂ）は実施例２から火災通報機能を除去した変形例４を示す概略ブロック図である。それぞれ漏電警報システムＢ１、Ｂ２と呼ぶ。

符号の説明

１２引込高圧ケーブル
１５、１５１〜１５３、１９、１９１〜１９ｎ接地線
１６０〜１６ｎ零相変流器
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ、１８Ｇ警報システム総合盤
２０導体
２４引込高圧ケーブル遮蔽層としての遮蔽軟銅テープ
２７接地線中継端子
３０漏電検出器
３０Ａ１〜３０Ａｎ漏電火災警報器
４０漏電通報器
６０、７０、８４、９４リレー
８１モデム
８３ＰＨＳ
９５警報器
９６遮断器
９７、９７Ａ警報ＢＯＸ
９８火災報知盤
９９１〜９９３住宅用火災警報器
Ａ１、Ｂ１、Ｂ２漏電警報システム
Ａ２、Ａ３、Ｂ３、Ｂ４総合警報システム
ＴＲ１〜ＴＲｎ変圧器

Claims

３心引込高圧ケーブルの一心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
変圧器の２次側の中性線に接続された接地線が貫通する零相変流器と、
それらの零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する入力がその接点が導通する事により、通電し、設定した情報信号を電話回線又は無線通信機に伝送する漏電通報部を有することを特徴とする漏電警報システム。
３心引込高圧ケーブルの一心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
その零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する入力１がその接点が導通する事により、及び漏電火災警報器の警報出力接点に接続する入力２がその接点が導通することにより、通電し、設定した情報信号を電話回線又は無線通信機に伝送する漏電通報部を有することを特徴とする漏電警報システム。
３心引込高圧ケーブルの一心又は３心の遮蔽層接地線が貫通する零相変流器と、
変圧器の２次側の中性線に接続された接地線が貫通する零相変流器と、
それらの零相変流器が検出した漏電電流が設定電流値以上であることを設定時間継続した時に警報出力接点を導通する漏電検出部と、
漏電検出部の警報出力接点に接続する警報器の入力がその接点が導通することにより通電し、警報器が鳴動する警報部を有することを特徴とする漏電警報システム。