JP3206945B2 - 電路の地絡検出方法及び装置 - Google Patents
電路の地絡検出方法及び装置Info
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Description
地側電路の地絡状況を判定する方法及び装置に関する。
量測定手段は種々考案されているが、一線を接地した電
路における接地側電路の地絡状況を活線状態で判定する
ことは困難であった。即ち、従来図3に示すように、受
電トランスTの低圧側電路1、2のうち、電路2が接地
線3で第二種接地点(E2 )にて接地された送電経路に
於いて漏電事故を防止する方法として、接地線3に零相
変流器ZCTを結合し、漏電検出器LBで漏電事故の際
零相変流器ZCTの2次コイルに流れる電流の大きさを
検出し、例えば非接地電路1のQ点で絶縁が劣化し漏洩
電流が設定値以上となると、電路に挿入された遮断器B
Rをオフするようにしたものがあった。しかしながら、
このような方法ではもしも接地側電路2のP点で地絡し
た場合、上記Q点での漏洩電流はP点に大半が流れ、第
二種接地線3への還流電流は少なくなる為、漏洩検出が
できず、火災事故等発生の原因となっていた。即ち、従
来の漏電検出器では接地側電路に地絡や絶縁劣化がある
場合、正しい動作が期待できないという問題があり、従
来からこのような地絡を検出する簡易な方法が望まれて
いた。
のであって、活線状態で接地側電路の地絡の有無、並び
に地絡位置の把握を可能とする方法を提供することを目
的とするものである。
ては以下の如き構成をとる。
の非接地電路と大地間に第1、第2のインピーダンス素
子を挿入した時の(第二種)接地線に還流する漏洩電流
の夫々の大きさと、これらのインピーダンス素子を挿入
しない時の(第二種)接地線に還流する漏洩電流の大き
さを測定し、これらの値を用いて接地側電路の絶縁劣化
を検出するものである。又、漏洩電流の測定位置を移動
することにより、接地側電路の地絡位置の探査を可能と
する。
づいて本発明を詳細に説明する。
統図であり、一線接地電路が単相三線式電路の場合を示
している。即ち、受電トランスTの低圧側電路3、4、
5のうち、電路4は接地線6で第二種接地点(E2)に
接地されている(なお、低圧電路に挿入される漏洩遮断
器は図示していない)。今、電路3、4、5の大地間絶
縁抵抗をR1、R3、R2並びに対地静電容量をC1、
C3、C2とする。接地線6には零相変流器ZCTを結
合し、その出力は整流回路と所定の時定数回路から構成
される検出回路DETへ導かれる。検出回路DETの出
力には漏洩電流の大きさが直流電圧として出力され、こ
の値は演算回路CPに入力される。本電路の非接地電路
3は3接点a,b,cに切替え可能なスイッチSWのコ
モン端子に接続され、その接点bは抵抗R01、接点cは
抵抗R02を介して接地されている。
圧、電路4−5の間の電圧をVsinωt(ω/2π:
商用周波数)とすれば、スイッチSWが接点aに設定さ
れている時、接地点6に還流する漏洩電流の大きさI0
を求めると、 I0 =[{(1/R1 )−(1/R2 )}2 +ω2 (C1 −C2 )2 ]1/2 V ・・・(1) となる。この値に比例した電圧は検出回路DETの出力
に得られるから、演算回路ではこの電圧をA/D(アナ
ログ/デジタル)変換して記憶する。
いる時、接地線6に還流する漏洩電流の大きさI01は絶
縁抵抗R1 に並列に抵抗R01が挿入されるから(1) 式よ
り、 I01=[{(1/R1 )+(1/R01)−(1/R2 )}2 +ω2 (C1 −C2 )2 ]1/2 V ・・・(2) となり、検出回路DETの出力を演算回路ではA/D変
換して記憶する。
接地線6に還流する漏洩電流の大きさI02は絶縁抵抗R
1 に抵抗R02が並列に挿入されるから(1) 式より、 I02=[{(1/R1 )+(1/R02)−(1/R2 )}2 +ω2 (C1 −C2 )2 ]1/2 V ・・・(3) となり、同様に検出回路の出力値はA/D変換して記憶
する。
と(5)式の比を取ると、(6)式が得られる。 {(I01 2−I0 2−(V2/R 01 2 )}/{(I02 2−I0 2−(V2/R 02 2 )}=R02 /R01 ・・・(6) ところで、抵抗R01、R02の値並びに電路電圧Vは既知
であるから、既に検出されたI0、I01、I02の値から
(6)式の左辺の値並びに右辺の値を演算回路で演算す
ることができる。もし両辺の値が等しければ、接地電路
4の地絡はなく、各絶縁抵抗、大地静電容量、挿入した
抵抗R01、R02を介して流れる漏洩電流は全ての接地線
6に還流していることとなる。一方、(6)式の両辺の
演算結果が異なる時には図3で説明したごとく非接地電
路から絶縁抵抗、大地静電容量、挿入した抵抗R01、R
02を介して流れる漏洩電流の一部は接地側電路の地絡点
に流れてしまい(1)式で示される漏洩電流I0が接地線
6に還流していないことを示しており、接地側電路が地
絡若しくは微地絡していると判定される。即ち、演算回
路で上記判定をなし、演算回路の出力には判定結果を出
力することによって測定対象電路の地絡の有無及びその
程度を検出することができる。
あり、電路が三相三線式電路の場合である。
のうち、電路9は接地線6で第二種接地線点(E2 )に
て接地されている。電路7、8、9の絶縁抵抗を図1と
同様にR1 、R2 、R3 、並びに対地静電容量をC1 、
C2 、C3 とし、他の図1と同一符号は同一の意味、機
能を有するものとする。特定の非接地電路7はスイッチ
SWを介して抵抗R01、R02で接地される。
時に、接地線6に還流する漏洩電流の大きさi0 を求め
ると、図4中の式(7) のようになる。この値に比例した
電圧は検出回路DETの出力に得られ、演算回路CPで
は上述した通りA/D変換して記憶する。
の接地線6に還流する漏洩電流の大きさi01は絶縁抵抗
R1 と並列に抵抗R01が挿入されるから図4の式(7) よ
り、図4の式(8) のようになり、同様に検出回路の出力
をA/D変換し記憶する。
線6に還流する漏洩電流の大きさi02は図4の(7) 式よ
り、図4の(9) 式のようになる。この値はA/D変換
し、演算回路CPに記憶する。
0) 式を得ることができ、また(7) 、(9) 式より図4の
( 11) 式を得ることができる。
0)、(11)式の比をとると、図4の(12) 式が得られる。
01、i02並びに電路電圧V,抵抗R01、R02の値を用い
て(12)式の右辺と左辺の演算を夫々行い、夫々の値が互
いに等しければ、接地側電路9には地絡はないこと、ま
た異なる場合には地絡若しくは微地絡が発生しているこ
とになることは図1の単相三線式電路の場合と同じであ
る。
時、受電トランスの接地線に流れる漏洩電流の大きさは
単相三線の場合は、(1) 式、又三層三線式の場合は(7)
式の関係式が不成立となる事実を用いたものである。
ンス素子を挿入する位置を電路の末端で行えば、トラン
スT1 、Tと当該挿入部分の範囲が広がりそれだけ広範
囲に接地側電路の地絡の判定が可能となる。
値の相違の判定には所定の閾値を設け、この値を超えた
時地絡警報を発する等の手段を付加することも可能であ
る。
地線に結合した零相変流器で検出しているが、図1、図
2の破線で示すように分割型零相変流器BZCTを電路
に結合するようにし、その出力を可搬可能に構成した検
出回路DETと演算回路CPに接続すれば、分割型零相
変流器を挿入した位置以降の電路の漏洩電流の検出が可
能となることから、もし接地側電路に地絡もしくは微地
絡が検出されたとき、分割型零相変流器並びに特定の非
接地電路と大地間に第1、第2のインピーダンス素子を
挿入する位置を移動することにより接地側電路の地絡位
置を探査することも可能となることは当業者の容易に理
解し得ることである。
た単相三線式電路、三相三線式電路の場合についてのみ
説明したが、他の一線接地した電路にも本発明の検出方
法が適用可能なことは明らかである。更には、電力送電
用電路に限らず、通信用電路に於いても同様に適用可能
である。
互いに値の異なった2つの抵抗を大地との間に挿入した
が、他のインピーダンス素子を用いてもよい。判定に必
要な演算式が若干変わるのみである。たとえば、図1に
おいて抵抗R01をコンデンサC01に、又抵抗R02をコン
デンサC02に置換した場合、スイッチSWが接点aにセ
ットされているときの漏洩電流I0 ’は(1) 式のI0 と
同じである。接点bにセットされているときの漏洩電流
I01’は、図4の( 13) 式で表され、又接点cにセット
されているときの漏洩電流I02’は図4の( 14) 式とな
るから、I0 ’、I01’、I02’を用いて、図4の( 1
5) 式となり、( 15) 式の右辺を測定値から演算した値
と、既知のコンデンサ値の比が一致しているか否かによ
り接地側で路の地絡判定を行うことができる。
に既知の2つのインピーダンス値の比と測定結果から演
算される値の一致性を見ることにより判定され、図2の
三相三線の場合でも他のインピーダンス素子を用いても
演算式が若干変わるのみで接地電路の地絡判定が可能で
ある。
ば、簡易な測定と演算により、容易に接地側電路の地絡
状況の判定ができる。この発明により接地側電路に地絡
がある場合、漏洩遮断器が正常に作動しないという事態
を避けることができ、電気保安レベルの向上に効果を奏
する。
れを示す図である。
図である。
器、T 受電トランス、DET 検出回路、CP 演算
回路、SW スイッチ
Claims (3)
- 【請求項1】 一線を接地線で接地した電路の該接地線
に還流する漏洩電流値のうち、 該電路の非接地電路と大地間にインピーダンス素子を挿
入しないとき該接地線に還流する漏洩電流値と、 該 非接地電路と大地間に第1の所定のインピーダンス素
子を挿入したとき該接地線に還流する漏洩電流値と、 該非接地電路と大地間に第2の所定のインピーダンス素
子を挿入したとき該接地線に還流する漏洩電流値とを用
いて接地側電路の地絡の有無を判定することを特徴とす
る電路の地絡検出方法。 - 【請求項2】 一線を接地した電路の所望位置に該電路
を貫通するように結合した零相変流器で測定した漏洩電
流値のうち、 該電路の非接地電路と大地間にインピーダンス素子を挿
入しないとき前記零相変流器で測定した漏洩電流値と、 該 非接地電路と大地間に第1の所定のインピーダンス素
子を挿入したとき前記零相変流器で測定した漏洩電流値
と、 該非接地電路と大地間に第2の所定のインピーダンス素
子を挿入したとき前記零相変流器で測定した漏洩電流値
とを用いて当該零相変流器を結合した位置と前記第1、
第2のインピーダンスを挿入した位置との間で接地側電
路の地絡の有無を判定することを特徴とする電路の地絡
検出方法。 - 【請求項3】 一線を接地線にて接地した電路の非接地
電路と大地間に、インピーダンス素子未挿入および、値
の異なるインピーダンス素子を切替え可能に挿入する手
段と、 前記接地線又は当該電路を貫通するよう結合することが
できる零相変流器と、前記インピーダンス未挿入のときの前記零相変流器出力
I0と、 前記インピーダンス素子値を切替えた際の前記零相変流
器出力I01、I02と、 前記インピーダンス素子値とを用い、 {(I 01 2 −I 0 2 −(V 2 /R 01 2 )}/{(I 02 2 −I 0 2
−(V 2 /R 02 2 )}=R 02 /R 01 若しくは {(I’ 01 2 −I’ 0 2 −(ωC 01 V) 2 }/{I’ 02 2 −
I’ 0 2 −(ωC 02 V) 2 }=C 01 /C 02 の何れかを用いて 接地電路の地絡の有無を判定する手段
とを備えたことを特徴とする電路の地絡検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35522091A JP3206945B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電路の地絡検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35522091A JP3206945B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電路の地絡検出方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05172891A JPH05172891A (ja) | 1993-07-13 |
JP3206945B2 true JP3206945B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18442652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35522091A Expired - Lifetime JP3206945B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電路の地絡検出方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3206945B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
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CN102969695B (zh) * | 2012-10-26 | 2014-12-17 | 江苏汉天星配电自动化科技有限公司 | 中性点经小电阻接地方式时的接地预告方法 |
CN106018943B (zh) * | 2016-05-10 | 2018-12-25 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种接地极电位分布测量方法 |
CN106053970A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-26 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种接地极电位分布测量方法 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35522091A patent/JP3206945B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05172891A (ja) | 1993-07-13 |
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