JP3150583B2 - 低圧配電系統の雷保護システム - Google Patents
低圧配電系統の雷保護システムInfo
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Description
護システムに関し、詳しくは、低圧配電系統における電
力量計以降の需要家側の機器を、雷撃によるフラッシオ
ーバが引き起こす絶縁破壊やアーク続流発生による焼損
事故から保護するための雷保護システムに関する。
機器単体を保護する技術として次のようなものがある。 耐雷形電力量計:耐電圧レベルを上げてフラッシオー
バを未然に防止する。 バリスタ内蔵電子電力量計:線間にバリスタを接続
し、過電圧をカットする(単相3線式にのみ実施)。 漏電遮断器:漏電遮断器内部の線間にバリスタを接続
する。 家電機器の耐雷対策:家電機器内部の線間にバリスタ
を接続する。 アーク限流機能付電力量計:雷過電圧侵入に際して、
フラッシオーバによるアーク続流を迅速に遮断して電力
量計本体の損傷や需要家の停電事故を未然に防止するよ
うにした電力量計(例えば、実開平6−46384号公
報、同6−69853号公報参照)。
護対策を大別すると、機器単体の絶縁耐力を上げて耐電
圧レベルを向上させ、フラッシオーバを防ぐ方法(上記
)、バリスタを用いて過電圧をある電圧レベル以下に
カットする方法(上記,,)、更に、アーク続流
を迅速に遮断する方法(上記)がある。
各々次のような問題がある。 a.過電圧レベルを上げてフラッシオーバを防ぐ方法 この方法を用いるとき、その耐電圧を上げた機器(例え
ば電力量計)のフラッシオーバを少なくすることはでき
るが、その機器よりも負荷側にある機器(例えば分電盤
や家電機器)に過電圧が侵入して事故を起こす恐れがあ
る。つまり、電力会社側の機器を保護することはできる
が、その分、需要家側の被害が増える。
方法 この方法によると、侵入してくる過電圧をすべてバリス
タによりカットすることができるが、サージ耐量が決ま
っているため、その耐量以上の侵入があった場合には事
故の可能性が出てくる。更に、家屋内での対策であるた
め、火災等の危険性がある。
の保護は可能であるが、系統全体の保護を考慮している
訳ではなく、電力量計が雷過電圧侵入によりフラッシオ
ーバしてアーク続流が発生するまでの間に、系統の他の
部分で事故が発生する恐れがある。
なされたもので、アーク限流機能付電力量計を用いてア
ーク続流を遮断すると共にフラッシオーバ電圧値を低下
させることにより、個々の機器だけでなく低圧配電系統
全体を雷害から保護するようにした雷保護システムを提
供しようとするものである。
め、本発明は、電源側端子を包囲するように形成された
四角筒状の胴部と、前記電源側端子が取り付けられた絶
縁性の端子台の上面に配置される翼片とを備え、かつ、
前記胴部が、前板と、この前板よりも長尺に形成された
背板と、前板と背板とをつなぐ両側面に縦方向に形成さ
れたアーク通過用の溝とを有し、全体を消弧材料により
一体的に形成してアーク限流キャップを構成し、このア
ーク限流キャップを、接地される電源側端子に装着し、
前記限流キャップにより、接地される電源側端子とこれ
に隣接する他の電源側端子との間に生じるアークを消弧
可能なアーク限流機能付電力量計を、低圧配電系統の需
要家にそれぞれ設置すると共に、前記電力量計の端子部
におけるフラッシオーバ電圧値を低下させ、低圧配電系
統避雷時の前記端子部のフラッシオーバに伴うアーク続
流を前記限流キャップにより消弧させるものである。
保護対策では低圧配電系統全体を雷害から保護すること
ができないことに鑑み、本発明では、アーク限流機能付
電力量計の端子部(電源側の試験端子間)のギャップに
よるフラッシオーバ電圧値を低下させることにより、低
圧配電系統における侵入雷過電圧の比較的低いレベルで
積極的、強制的にフラッシオーバさせ(これにより短絡
状態となるため、一定電圧値以上の電圧をカットでき
る)、過電圧を系統に波及させないようにする。また、
限流キャップのアーク限流機能により、フラッシオーバ
に伴って発生するアーク続流を迅速に消滅させる。
器には、所定の過電圧以下のレベルの電圧しか侵入しな
くなり、これらの機器に被害が及ぶのを防止することが
できる。更に、フラッシオーバに伴って発生するアーク
続流も電力量計の内部で消滅するので、電力量計の焼損
や需要家側の停電を生じることがなく、事故の影響が系
統の他の箇所に波及する心配もない。また、発生した放
電電流については、サージ耐量による制限はない。
態を説明する。まず、図1は、この実施形態に使用され
るアーク限流機能付電力量計WHMの回路構成を概略的
に示したもので、W1は電力量計本体、W2は端子部、C
Vは電圧コイル、CIは電流コイルである。
各々対応して電源側端子1S,2S,3S及び負荷側端
子1L,2L,3Lが設けられている。電源側端子1
S,3Sには試験端子1St,3Stがそれぞれ付設さ
れており、これらの試験端子1St,3Stと電源側端
子2Sとの間の距離は、フラッシオーバ電圧値を低くす
るように比較的短く設定されている。なお、電源側端子
2Sは架空共同地線として接地され、また、この電源側
端子2Sには、以下に述べるようにアーク限流キャップ
10が装着されている。
の正面図である。電力量計WHMのケースW3の内部に
は、前記各端子1S,1St,2S,3S,3St,1
L,2L,3Lが絶縁性の端子台W4に並設されてい
る。これらの端子のうち、前述のように電源側端子2S
にはアーク限流キャップ10が装着され、負荷側端子2
Lには絶縁チューブ201が装着されていると共に、残
りの端子1S,1St,3S,3St,1L,3Lは露
出状態で配置されている。
10を詳細に示したものである。これらの図に示すよう
に、アーク限流キャップ10は、電源側端子2Sを包囲
するように形成された四角筒状の胴部11と、胴部11
の両側面に縦方向に形成されたアーク通過用の溝12
と、胴部11の前板よりも長尺に形成された背板13
と、前記端子台W4の上面に配置される翼片14,15
とを備え、その全体が消弧材料であるポリアセタール樹
脂等により一体的に形成されている。
線に雷過電圧が侵入すると、試験端子1St,3Stと
電源側端子2Sとの間でフラッシオーバが発生するが、
その開始電圧値は各端子間の距離等により決定され、前
述の如くこの実施形態では比較的低い値に設定されてい
る。なお、電源側端子2Sの長さを変えることによって
も、フラッシオーバ電圧値を調整することが可能であ
る。このようにフラッシオーバ電圧値を低く設定するこ
とにより積極的にフラッシオーバを生じさせて電源側端
子間を短絡させ、この電圧値以上の過電圧が需要家側の
分電盤や家電機器等に侵入するのを防ぎ、また、系統へ
の事故波及を防止することができる。
St,3St及び電源側端子2Sの間にアークが発生す
ると、このアークは電磁誘導と電源側端子2S周辺の温
度上昇によりアーク限流キャップ10の溝12に沿って
上方へ成長していく。アークの成長に伴い、アーク自身
の熱により消弧材料からなる限流キャップ10の内壁が
溶け、消弧ガスが発生する。同時に、電源側端子2S周
辺の圧力上昇により限流キャップ10内部を上方へ向か
う気流が発生し、これが吹き消し力としてアークに作用
する。従ってその後、アークが遮断されてアーク続流を
迅速に消弧させることができる。
荷側端子2Lと他の負荷側端子1L,3Lとの間にアー
クは発生しないため、限流キャップ10は電源側端子2
Sにのみ装着すれば良い。
HMを各需要家ごとに接続した状態の低圧配電系統の構
成図である。なお、Fはキャッチヒューズ、Trはトラ
ンスを示す。このような系統構成により、電力量計WH
M内の設定電圧以上の雷過電圧は需要家側に侵入せず、
絶縁破壊やアーク発生による機器の焼損や火災を防止す
ることができる。また、電力量計の交換周期は10年で
あり、この間に侵入する雷過電圧は確率的に最大3回で
あるが、アーク限流機能付電力量計WHMでは3回の雷
侵入があっても性能が低下することはないため、定期的
な交換までの間、雷侵入からの保護が可能になる。
流機能付電力量計WHMに雷過電圧が侵入した場合のア
ーク続流発生状況を模擬した実験波形であり、(A)は
アーク電圧波形、(B)はアーク電流波形である。これ
らの波形図から、アーク続流は安定して10msec以
下で遮断されていることが確認できる。
おいて、グランドワイヤに直撃雷が侵入した場合に電力
量計が事故となる最低の雷撃電流値をEMTP解析によ
り算出したものである。なお、図7における電力量計
は、アーク限流機能の無い従来の一般形及び耐雷形電力
量計である。図8から、1kA前後の発生頻度の高い雷
撃(配電系統に侵入する雷撃電流値のレベルの中で最も
低い方のレベル)により電力量計の焼損事故が発生する
ことがわかる。
的にフラッシオーバ及びアーク続流を発生させる機能を
持つ電力量計を使用しているので、どのような雷撃が侵
入しても、電力量計内で必ずフラッシオーバを発生させ
てアーク続流の早期遮断を行うことができ、雷による焼
損事故は皆無となる。また、実験的に、電力量計の二次
側に負荷を接続した雷インパルス印加実験でも、負荷側
の保護が可能であることが確認されている。
量計の端子部におけるフラッシオーバ電圧値を低下させ
て積極的にフラッシオーバを発生させ、その設定電圧以
上の過電圧が需要家側に加わらないようにして、需要家
側の各種機器を保護し、系統へ過電圧が波及するのを防
止することができる。また、アーク続流を迅速に遮断し
て電力量計の焼損や需要家の停電事故を未然に防ぐこと
ができる。
付電力量計の回路構成を概略的に示す図である。
ップの斜視図である。
面図である。
構成図である。
付電力量計に雷過電圧が侵入した場合の、アーク続流発
生状況を模擬した実験波形図である。
圧配電系統の構成図である。
が事故となる最低の雷撃電流の大きさを示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 電源側端子を包囲するように形成された
四角筒状の胴部と、前記電源側端子が取り付けられた絶
縁性の端子台の上面に配置される翼片とを備え、かつ、
前記胴部が、前板と、この前板よりも長尺に形成された
背板と、前板と背板とをつなぐ両側面に縦方向に形成さ
れたアーク通過用の溝とを有し、全体を消弧材料により
一体的に形成してアーク限流キャップを構成し、 このアーク限流キャップを、接地される電源側端子に装
着し、 前記限流キャップにより、接地される電源側端子とこれ
に隣接する他の電源側端子との間に生じるアークを消弧
可能なアーク限流機能付電力量計を、低圧配電系統の需
要家にそれぞれ設置すると共に、 前記電力量計の端子部におけるフラッシオーバ電圧値を
低下させ、低圧配電系統避雷時の前記端子部のフラッシ
オーバに伴うアーク続流を前記限流キャップにより消弧
させることを特徴とする低圧配電系統の雷保護システ
ム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25463895A JP3150583B2 (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 低圧配電系統の雷保護システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25463895A JP3150583B2 (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 低圧配電系統の雷保護システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0974621A JPH0974621A (ja) | 1997-03-18 |
JP3150583B2 true JP3150583B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17267805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25463895A Expired - Fee Related JP3150583B2 (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 低圧配電系統の雷保護システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3150583B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5414404B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2014-02-12 | 大崎電気工業株式会社 | 電力量計の標準電圧計測用コイル |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP25463895A patent/JP3150583B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0974621A (ja) | 1997-03-18 |
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