JP3416301B2 - 進相コンデンサ設備高調波過電流保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電力回路に使用される
進相コンデンサ設備の高調波過電流を検出して、高調波
による電気機器の過熱・焼損や絶縁破壊などの障害を防
止するものである。 【０００２】 【従来の技術】最近、電力系統の電圧歪が増大し、特に
進相コンデンサ回路が高調波による過電流となり、直列
リアクトルの過熱・焼損や進相コンデンサの絶縁破壊な
どの障害が増大している。 【０００３】上記の対策としては、従来から行われてい
る過電流継電器による保護では不充分のため、高調波過
電流継電器の利用や、直列リアクトルの温度上昇検出な
どによる保護が行なわれている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来から使用されてい
る高調波過電流継電器は、フィルター回路を内蔵して各
次の高調波電流を検出するか、マイコンを内蔵してフー
リエ分析して各次の高調波電流を算出するなど複雑な機
構を持っており、部品点数も多く、高価である欠点を有
している。また、直列リアクトルの温度上昇検出による
方法は、手法としては簡単であるが、直列リアクトル自
体の熱時定数が大きいため、比較的短時間に過大高調波
電流が流入した場合ではタイムラグによって作動せずコ
ンデンサ設備が損傷することがあった。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、回路や構造が
簡単で、部品点数も少なく安価に進相コンデンサ設備を
高調波過電流から保護することができる、進相コンデン
サ設備高調波過電流保護装置である。 【０００６】すなわち、図１に示すように開閉器３と直
列リアクトル２と進相コンデンサ１とで構成した、進相
コンデンサ設備の直列リアクトルの両端に発生する高調
波電圧を、抵抗Ｒと、定電圧スイッチＢと、発光体Ｄ１
とで構成した直列回路に加え、上記の発光体Ｄ１と、受
光体Ｄ２とを光結合させて、過大高調波電流が流入した
際に定電圧スイッチＢを導通させて、発光体Ｄ１を発光
させ、これに光結合した受光体Ｄ２によって出力信号を
得る高調波過電流検出器４を設ける。 【０００７】制御器５は、上記高調波過電流発生時に作
動し、開閉器３を開路して進相コンデンサ設備を高調波
過電流障害から保護する。 【０００８】 【作用】本発明は、直列リアクトルの端子電圧が周波数
の依存性がきわめて高い点に着目したもので、各次の高
調波電圧は周波数に比例し、しかもその合成電圧の波高
値が高調波の各次電圧の和となる。このため、直列リア
クトルの端子電圧は高調波電流の含有率の増加に伴って
著しく高くなる。 【０００９】直列リアクトルの端子間に並列に接続した
抵抗Ｒ、定電圧スイッチＢ、発光体Ｄ１の直列回路は高
調波電流の増大により端子電圧が上昇し、定電圧スイッ
チの設定限度値を超えると定電圧スイッチが導通し、発
光体に電圧が印加されて発光する。上記発光を受光体Ｄ
２で受光し、電気信号に変換して制御器５を作動させ、
開閉器３を開路して、進相コンデンサ設備を高調波過電
流障害から保護する。 【００１０】 【実施例１】図２は本発明の進相コンデンサ設備高調波
過電流保護装置の一実施例の回路図で１は進相コンデン
サ、２は直列リアクトル、３は開閉器、４は高調波過電
流検出器、５は制御器である。 【００１１】上記、４は直列リアクトル２に並列接続さ
れた本発明の高調波過電流検出器であり、電圧降下用抵
抗Ｒと、バリスタＢａと、発光ダイオードＤｉの直列回
路で構成され、ｒ１、ｒ２はバリスタと発光ダイオード
の分圧抵抗である。上記バリスタは一定の電圧で通電す
る放電管などでも代替でき、また発光ダイオードは放電
管や白熱電球も代替できる。なお、ｒ１、ｒ２はバリス
タと発光ダイオードと並列接続した分圧抵抗であるが、
回路条件によっては省略することもできる。 【００１２】進相コンデンサ回路の高調波電流が増大
し、例えば第５調波電流が基本波電流の３５％に達する
と、直列リアクトルの端子電圧は基本波電圧を１００％
とした場合、これに第５調波電圧３５％×５＝１７５％
が加わり、電圧波高値は基本波のみの場合と比較して１
００＋１７５＝２７５％に上昇する。 【００１３】上記の結果、バリスタに加わる電圧がバリ
スタ電圧を超えたとき、バリスタの抵抗が急激に低下し
て発光ダイオードに電圧が印加されて発光する。 【００１４】上記バリスタの発光は、光結合されたフォ
トトランジスタＴｒで受光し、フォトトランジスタが導
通して制御器５を作動させて進相コンデンサ回路の開閉
器を開路することができる。 【００１５】 【発明の効果】本発明は簡単、かつ安価な高調波過電流
検出器によって、進相コンデンサ設備の高調波電流を検
出して異常時に開閉器を回路し、進相コンデンサ設備の
構成機器を高調波過電流障害から保護することができる
ので、工業的・実用的にその価値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は、本発明の進相コンデンサ設備高調波過
電流保護装置を説明する回路構成図である。 【図２】図２は、本発明の進相コンデンサ設備高調波過
電流保護装置の一実施例の回路図である。 【符号の説明】 １ 進相コンデンサ ２ 直列リアクトル ３ 開閉器 ４ 高調波過電流検出器 ５ 制御器 Ｒ 抵抗 Ｂ 定電圧スイッチ Ｄ１ 発光体 Ｄ２ 受光体 Ｂａ バリスタ Ｄｉ 発光ダイオード Ｔｒ フォトトランジスタ ｒ１、ｒ２ 分圧抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森貞 健二 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋 目仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニチコン株式会社内 (56)参考文献 実開 平６−17333（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05F 1/00 - 7/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 開閉器(3)と、直列リアクトル(2)と、進
   相コンデンサ(1)とで構成した進相コンデンサ回路と、
   高調波過電流検出器(4)と、制御器(5)とからなる進相コ
   ンデンサ設備高調波過電流保護装置であって、 高調波過電流検出器(4)は、直列リアクトル(2)の両端間
   に接続した抵抗(R)と、定電圧スイッチ(B)と、発光体(D
   1)の直列回路と、上記回路の発光体(D1)と光結合した受
   光体(D2)とからなり、 制御器(5)は、上記高調波過電流検出器(4)の出力信号で
   作動し、開閉機(3)を駆動させて、進相コンデンサ設備
   を保護する進相コンデンサ設備高調波過電流保護装置。