JP4223988B2

JP4223988B2 - 電力系統の保護回路

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Publication number: JP4223988B2
Application number: JP2004141538A
Authority: JP
Inventors: 一夫中田; 康博棚橋; 遊星小塚
Original assignee: Hokuriku Electric Power Co; Energy Support Corp
Current assignee: Hokuriku Electric Power Co; Energy Support Corp
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2024-05-11
Also published as: JP2005322603A

Description

本発明は、例えば電力系統に分岐接続される電気機器の短絡又は地絡から当該電力系統を保護する保護回路に関するものである。

現在高圧配電線路は主として非接地方式が用いられている。このような高圧配電系統で地絡事故が発生した場合、地絡電流と零相電圧とが発生し、この地絡電流は線路の対地充電電流分が流れることとなる。又近年の配電線路の地中化やケーブル化に伴い対地静電容量の増加にて、地絡電流は増加する傾向にある。一方、電気設備に関する規定により、同一電柱において高圧配電線と低圧配電線の混触時における低圧需要家の危険を防止するために、柱上変圧器への第２種接地工事が義務付けられている。この第２種接地抵抗値は高圧側一線地絡電流の大きさによって定められており、地絡電流が大きいと低い接地抵抗値が求められ、その施工はコストアップとなっていた。このため地絡電流を抑制する方策として図５（ａ）に示すように、リアクトル１０１が施設されることがある。このようなリアクトル１０１等の電気機器を保護するために当該リアクトル１０１の一次側（電源側）には開閉器１０２（高圧負荷開閉器）が設けられている。この場合、開閉器１０２として気中開閉器又はガス開閉器が採用される。また、図５（ｂ）に示すように、変圧器１０３等の電気機器と電源側ケーブル１０４とをケーブルコネクタ１０５を介して接続する場合に、当該ケーブルコネクタ１０５内に限流ヒューズ１０６を内蔵して、当該限流ヒューズ１０６により電気機器の短絡保護が図られるようにしたものも知られている（例えば、特許文献１。）。この構成によれば、遮断器が省略できるので、電気機器の周辺設備の簡素化が図られると共に設備コストの低減が図られる。
特開２０００−２８６０２１号公報

ところが、前記従来の電力系統の保護回路においては、次のような問題があった。即ち、図５（ａ）に記載の保護回路においては、リアクトル１０１の電源側に開閉器１０２が設けられているものの、当該開閉器１０２は負荷電流を遮断するものであって短絡電流の遮断機能は有していない。即ち、何らかの原因によりリアクトル１０１で例えば内部短絡が発生した場合、前記従来の配電回路では故障電流（短絡電流）を遮断できなかった。リアクトル１０１の内部短絡に起因する過電流から配電系統を保護するために、前記開閉器１０２の各相電源側に例えば限流ヒューズを設けることが考えられる。しかし、この場合、一相の限流ヒューズが溶断動作したときには欠相状態となり、リアクトルのＬ分が三相平衡状態で配電線に作用せず、地絡保護機能に対して悪影響を与える。その結果、場合によっては変電所の遮断器（図示略）がトリップすることもある。一方、特許文献１に記載の回路においては、電源側各相に限流ヒューズ１０６を設置しているものの、欠相状態（欠相事故）が発生して地絡リレー（地絡継電器）の誤動作に至り、ひいては変電所の遮断器１０７がトリップするおそれがあった。

所定の遮断容量を有すると共に三極同時開放することができる装置としては遮断器があり、当該遮断器をリアクトルや変圧器等の電気機器の電源側に設置することも考えられる。しかし、一般に、遮断器は非常に高価であり、設備コストの観点からは現実的ではなかった。このように、リアクトルやコンデンサ等の電気機器の短絡故障及び地絡故障から配電系統を保護する適当な保護装置（保護回路）は存在しないのが現状であった。このため、リアクトルの短絡故障及び地絡故障が大きく波及するおそれもあった。従って、リアクトルの短絡及び地絡に起因する故障領域の局限化が望まれていた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、設備コストを極力節約すると共に、電力系統に分岐接続された電気機器の短絡故障及び地絡故障の波及を抑制して故障領域の局限化が図られる電力系統の保護回路を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、三相からなる電力系統に分岐接続された電気機器の電源側に、各相にそれぞれ溶断機能を有する放出形ヒューズが着脱可能に内装され、いずれか一相のヒューズ溶断に伴って三相一括して開放する三極連動開放機能付プライマリーカットアウトと、各相に配置され遮断機能を有する限流ヒューズが着脱可能に内装され、各相毎において遮断を行う前記とは別のプライマリーカットアウトとの直列回路を配置するとともに、放出形ヒューズの定格電流は限流ヒューズの定格電流よりも小さくなるようにしたことを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、放出形ヒューズと限流ヒューズとにより保護協調が図られる。具体的には、安価な溶断機能を有する放出形ヒューズ及び遮断機能を有する限流ヒューズが個々にそれらの遮断領域での保護動作を確実に行うことにより保護協調（短絡保護、地絡から短絡に移行する場合の保護及び欠相防止）が得られる。これにより、所定の遮断容量を確保することができ、電気機器の短絡故障及び地絡故障に対して電力系統を保護可能となる。従って、電力系統に分岐接続された電気機器の短絡故障及び地絡故障の波及を抑制して故障領域の局限化が図られる。

また、三極連動開放機能付プライマリーカットアウトとプライマリーカットアウトとを組み合わせることにより、低コストで短絡保護及び地絡から短絡に移行する場合の保護が図られる。即ち、例えばプライマリーカットアウトと三極連動開放機能付プライマリーカットアウトとを組み合わせた回路と等価の遮断器を電気機器の一次側（電源側）に設けるようにした場合に比べて、コストメリットが大きい。これは、一般に、本発明に係る保護回路と等価の遮断器は非常に高価だからである。従って、設備コストを極力節約することができる。

加えて、放出形ヒューズは限流ヒューズよりも早く溶断動作する。限流ヒューズが溶断する前に必ず放出形ヒューズを溶断させるように放出形ヒューズと限流ヒューズとを協調させるようにしたことにより、電気機器において一相のみ又は二相のみ充電状態になることがない。即ち、限流ヒューズが動作したときは、必ず三極連動開放機能付プライマリーカットアウトの放出形ヒューズも溶断し、当該三極連動開放機能付プライマリーカットアウトが三極一括開放する。このため、負荷側（電気機器側）において欠相状態となることが防止される。

本発明によれば、設備コストを極力節約すると共に、電力系統に分岐接続された電気機器の短絡故障及び地絡故障の波及を抑制して故障領域の局限化が図られる。

以下、本発明をリアクトルの短絡故障等から電力系統を保護する保護回路に具体化した一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。このリアクトルは、例えば一線地絡電流を補償するために系統特性に応じて使用されるものである。

＜全体構成＞
図１に示すように、配電線１１の各相（Ｕ相、Ｖ相，Ｗ相）には分岐ケーブル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗを介してリアクトル１２が接続されており、当該リアクトル１２（厳密には、リアクトル１２の中性点）は接地されている。リアクトル１２の電源側（配電線１１側）には、三極連動開放機能付カットアウト１３と円筒形カットアウト１４との直列回路が設けられている。三極連動開放機能付カットアウト１３には放出形ヒューズ１３ａが内装されており、円筒形カットアウト１４には限流ヒューズ１４ａが装着されている。

＜円筒形カットアウト＞
図３に示すように、円筒形カットアウト１４は三極連動開放機能付カットアウト１３の一次側において配電線１１のＵ相及びＷ相にそれぞれ接続された分岐ケーブル１１ｕ，１１ｗ上に配設されている（図１参照）。円筒形カットアウト１４は円筒形の本体碍子２１を備えており、当該本体碍子２１は電柱の腕金（図示略）に取付ブラケットを介して支持されている。本体碍子２１内の上部には上部接触子２２が配設されており、当該上部接触子２２は上部口出線２３を介して分岐ケーブル１１ｕ，１１ｗの電源側に接続されている。前記本体碍子２１内の下部には下部接触子２４が配設されており、当該下部接触子２４は下部口出線２５を介して分岐ケーブル１１ｕ，１１ｗの負荷側に接続されている。本体碍子２１内の上部接触子２２と下部接触子２４との間には消弧管２６を介して限流ヒューズ１４ａが装着されている。また、本体碍子２１の下端開口部には密閉栓２８が着脱可能又は開閉可能に取り付けられている。

配電線１１に規定値を越える電流（例えば短絡電流）が流れたときには、限流ヒューズ１４ａのヒューズエレメント（図示略）が溶断することにより分岐ケーブル１１ｕ，１１ｗにおける円筒形カットアウト１４の負荷側が限流遮断される。限流ヒューズ１４ａを交換する際には密閉栓２８を取り外して又は開放して、本体碍子２１の下端開口部から使用済みの限流ヒューズを抜き取り、新しい限流ヒューズ１４ａを本体碍子２１の下端開口部から挿入する。

＜三極連動開放機能付カットアウト＞
図１に示すように、三極連動開放機能付カットアウト１３はリアクトル１２の１次側に負荷電流の開閉を目的として取り付けられている。三極連動開放機能付カットアウト１３は三極のうち１極でも放出形ヒューズ１３ａが溶断動作した場合、三極同時に開放するように構成されている。

図１に示すように、三極連動開放機能付カットアウト１３は、配電線１１のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相に分岐接続された分岐ケーブル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ上にそれぞれ配設された３つの箱形カットアウト１３ｕ，１３ｖ，１３ｗを備えている。図４に示すように、箱形カットアウト１３ｕ，１３ｖ，１３ｗはそれぞれ一側面が開口した箱形の本体碍子３１を備えており、当該本体碍子３１の開口部は蓋体３３により閉鎖されている。蓋体３３は本体碍子３１の下部にピン３２を介して開閉可能に支持されており、当該蓋体３３の下部には開口部が形成されている。

本体碍子３１はその背面において電柱の腕金に取付ブラケット３４を介して斜状に支持されている。取付ブラケット３４には各相共通の支持軸３５が固定されており、当該支持軸３５には所定間隔毎に（各相の本体碍子３１に対応するように）支持レバー３６が固定されている。各支持レバー３６の先端部にはそれぞれＪ字状の連動レバー３７の基端部が回動可能に支持されている。取付ブラケット３４の一部に突設されたストッパ３８に係合することにより、支持レバー３６の時計方向への回動範囲が規制される。

本体碍子３１内の上部には上部電極３９が設けられており、当該上部電極３９は接続端子４０を介して分岐ケーブル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ（図４では図示略）の電源側に接続されている。上部電極３９は消弧筒４１により覆われている。また、本体碍子３１内の下部には下部電極４２が設けられている。下部電極４２は接続端子４３を介して分岐ケーブル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ（図４では図示略）の負荷側に接続されており、当該下部電極４２には開極スプリング４４が装着されている。

本体碍子３１内において、下部電極４２の上方にはＬ形の作動レバー４５の一端が軸４５ａを中心として回動可能に支持されており、同じく他端は屈曲部を介して本体碍子３１内の下部に延出されている。作動レバー４５の折曲部には係止ピン４６が突設されている。また、本体碍子３１の下部には、応動レバー４７がピン３２を支点として傾動可能に支持されている。応動レバー４７の一端部は本体碍子３１の外方に延出した外側係合部４７ａとされており、同じく他端部は本体碍子３１の内方に延出した内側係合部４７ｂとされている。応動レバー４７の外側係合部４７ａの内面は前記連動レバー３７の下端部に係合可能とされている。内側係合部４７ｂは前記作動レバー４５の下端部に側方から係合可能とされている。

一方、前記蓋体３３の内面には放出形ヒューズ１３ａが装着されている。放出形ヒューズ１３ａの上部には上部接触刃４８が内方へ突出するように固定されており、同じく下部には下部接触刃４９が内方へ突出するように固定されている。上部接触刃４８及び下部接触刃４９は前記上部電極３９及び下部電極４２に対してそれぞれ接離可能に挟入されている。下部接触刃４９は開極スプリング４４の弾性力に抗して下部電極４２に接触している。

放出形ヒューズ１３ａの下部には表示筒５０が装着されており、当該表示筒５０は図示しないスプリングの弾性力によって常に下方へ付勢されている。表示筒５０はヒューズエレメント（図示略）が溶断したときに前記スプリングの弾性力によって下方へ弾出するように構成されている。この表示筒５０の上部側面には係合突部５１が形成されている。

下部接触刃４９の基部には開極レバー５２が軸５２ａを中心として回動可能に支持されている。開極レバー５２は軸５２ａに装着されたネジリコイルバネ（図示略）によって常時反時計方向へ付勢されている。開極レバー５２の上部には係止爪５３が形成されており、同じく下部には係止突部５４が形成されている。係止爪５３は作動レバー４５の係止ピン４６に係脱可能とされており、当該係止爪５３が係止ピン４６に係合することにより蓋体３３の時計方向（下方）への回動が規制される。係止突部５４は前記表示筒５０の係合突部５１に係止されており、これにより開極レバー５２の反時計方向への回動が規制される。

＜三極連動開放機能付カットアウトの動作＞
従って、放出形ヒューズ１３ａのヒューズエレメントが溶断した場合、当該ヒューズエレメントの張力により前記スプリングの弾性力に抗して図４に実線で示す上部位置に保持されていた表示筒５０は下方へ弾出する。これに伴って、表示筒５０の係合突部５１は下降し、開極レバー５２の係止突部５４との係合が解除される。すると、開極レバー５２は前記ネジリコイルバネの弾性力により軸５２ａを中心として反時計方向へ回動する。この開極レバー５２の回転に伴って、当該開極レバー５２の係止爪５３と前記作動レバー４５の係止ピン４６との係合が解除される。すると、蓋体３３は自重及び開極スプリング４４の弾性力によりピン３２を中心として時計方向へ回動する。この結果、上部接触刃４８及び下部接触刃４９はそれぞれ上部電極３９及び下部電極４２から離脱して、線路は開放される。

蓋体３３が図４に二点鎖線で示す開放位置（図４では蓋体３３の下端部３３ａのみ図示する。）まで開放すると、当該蓋体３３の下端部３３ａは連動レバー３７の下端部を押し上げる。このため、支持レバー３６は時計方向へ回動し、これに伴って各箱形プライマリーカットアウト共通の支持軸３５は時計方向へ回動する。

ヒューズエレメントが溶断しない他相の箱形プライマリーカットアウトは、ヒューズエレメントが溶断した相の箱形プライマリーカットアウトの開放動作に連動してそれぞれ開放される。即ち、支持軸３５の時計方向への回動によって、他相の箱形プライマリーカットアウトにそれぞれ対応する支持レバー３６が同方向へ回動する。これにより、連動レバー３７が引き上げられて、当該連動レバー３７の下端部３７ａが応動レバー４７の外側係合部４７ａと係合する。外側係合部４７ａが上方へ引き上げられることにより応動レバー４７はピン３２を中心として時計方向へ傾動する。これに伴って、内側係合部４７ｂは作動レバー４５の下部を右方へ押動する。このため、作動レバー４５は軸４５ａを中心として反時計方向へ且つやや上方へ回動する。すると、係止ピン４６は開極レバー５２の係止爪５３から外れ、蓋体３３の自重及び開極スプリング４４の弾性力により当該蓋体３３は開放される。

このように、三極連動開放機能付カットアウト１３は三極一括開放が可能となっている。このため、各相毎に開放するようにした場合と異なり、負荷側（この場合、リアクトル１２側）が欠相状態になることが防止される。尚、本実施形態において、配電線１１は電力系統を構成し、リアクトル１２は電気機器を構成する。また、三極連動開放機能付カットアウト１３は三極連動開放機能付プライマリーカットアウトを構成し、円筒形カットアウト１４は別のプライマリーカットアウトを構成する。

＜放出形ヒューズ及び限流ヒューズの保護動作特性＞
次に、放出形ヒューズ及び限流ヒューズの動作特性について説明する。
放出形ヒューズ１３ａの定格電流は限流ヒューズ１４ａの定格電流よりも小さくなるように、当該放出形ヒューズ１３ａ及び限流ヒューズ１４ａの定格電流はそれぞれ設定されている。本実施形態では、ヒューズエレメントの溶断特性により、放出形ヒューズ１３ａは定格１．３Ａ（アンペア）用のものが採用され、限流ヒューズ１４ａは１０Ａ用のものが採用されている。

図２に示すように、放出形ヒューズ１３ａの溶断に必要なエネルギー（溶断エネルギーＩ^２ｔ）は限流ヒューズ１４ａの溶断に必要なエネルギー（溶断エネルギーＩ^２ｔ）よりも小さいので、例えばリアクトル１２の短絡故障時には、放出形ヒューズ１３ａが限流ヒューズ１４ａよりも先に溶断発弧（図２におけるＡ点）する。ここで、Ｉは電流を示し、ｔは時間を示す。しかし、放出形ヒューズ１３ａは短絡電流を遮断できない。この短絡電流は限流ヒューズ１４ａにより溶断発弧し（図２におけるＢ１点）、放出形ヒューズ１３ａに先駆け限流遮断する（図２におけるＢ２点）。ちなみに、限流ヒューズ１４ａのみを設けて、放出形ヒューズ１３ａ（三極連動開放機能付カットアウト１３）を設けないようにした場合、各相のうち一相の限流ヒューズ（例えばＵ相の限流ヒューズ１４ａ）が溶断動作すると、単相運転状態（欠相状態）となることにより、変電所において地絡故障と誤認識されるおそれがある。

ここで、短絡故障時を含め、故障電流に対する放出形ヒューズ１３ａと限流ヒューズ１４ａとの遮断動作協調に必要な条件について説明すると次のようになる。
「１．過電流領域での動作協調」
放出形ヒューズ１３ａの溶断エネルギーＩ^２ｔ＜限流ヒューズ１４ａの溶断エネルギーＩ^２ｔ
小電流域では、先に放出形ヒューズ１３ａが溶断（遮断）する。

「２．短絡電流遮断時における動作協調」
放出形ヒューズ１３ａの溶断エネルギーＩ^２ｔ＜限流ヒューズ１４ａの動作エネルギーＩ^２ｔ
大電流遮断で限流ヒューズ１４ａが遮断した時は、必ず放出形ヒューズ１３ａも溶断する。

「３．三極連動開放機能付カットアウト１３遮断容量（熱的、機械的強度）との協調」
三極連動開放機能付カットアウト１３遮断時の最大通過エネルギーＩ^２ｔ＞限流ヒューズ１４ａの動作エネルギーＩ^２ｔ
本願のように過電流領域での協調を求める場合は、上記「２．」項は「１．」項に包含される。

＜実施形態の作用＞
次に、前述のように構成したリアクトルの保護回路の動作を説明する。
例えばリアクトル１２の短絡故障が発生すると、この故障にて発生した短絡電流は円筒形カットアウト１４内の限流ヒューズ１４ａにて三極連動開放機能付カットアウト１３の遮断短絡容量以下の値まで抑えられ、ある相の放出形ヒューズ１３ａが限流ヒューズ１４ａよりも先に溶断発弧する（図２参照）。ある相の放出形ヒューズ１３ａが溶断したとき、当該放出形ヒューズ１３ａの表示筒５０の弾出動作に連動して蓋体３３を閉位置に保持する係止爪５３が引き外され、これにより蓋体３３が開放する。そして、当該蓋体３３の開放動作に連動して各相共通の支持軸３５が回動し、これに伴って他相の蓋体３３が開放して開路する。このようにして、リアクトル１２の一次側（電源側）が一括して開路される。これによって、故障区間の局限化が可能になるとともに、単相運転状態が回避され、地絡リレーの誤動作が防止される。

本実施形態においては、三極連動開放機能付カットアウト１３の遮断容量は３０００Ａとされており、円筒形カットアウト１４の限流ヒューズ１４ａが溶断する前に必ず三極連動開放機能付カットアウト１３の放出形ヒューズ１３ａが溶断するように、限流ヒューズ１４ａと放出形ヒューズ１３ａとの保護協調が図られている。この保護協調によりリアクトル１２が一相又は二相のみ充電状態になることもない。即ち、欠相状態（欠相事故）が発生することがなく、地絡リレー（地絡継電器）の誤動作、ひいては変電所の遮断器のトリップも防止される。ちなみに、本実施形態に係る保護回路においては１２．５ｋＡ（キロアンペア）程度の遮断容量が得られる。

従って、この保護回路の遮断容量と等価の遮断器をリアクトル１２の一次側（電源側）に配置するようにした場合と異なり、設備コストを極力節約しながら配電線１１に分岐接続されたリアクトル１２等の電気機器の短絡及び地絡から電力系統（配電系統）が保護される。一般に、本実施形態に係る電力系統の保護回路と等価の遮断容量を有する遮断器は非常に高価だからである。また、配電線１１に分岐接続されたリアクトル１２等の電気機器の短絡故障及び地絡故障の波及が抑制されて故障領域の局限化が図られる。さらに、円筒形カットアウト１４と三極連動開放機能付カットアウト１３との直列回路をリアクトル１２の一次側に配置するだけのため、当該円筒形カットアウト１４及び三極連動開放機能付カットアウト１３の設置（装柱）も簡単である。円筒形カットアウト１４及び三極連動開放機能付カットアウト１３のいずれの機器も電柱の腕金に取付ブラケットを介して固定するだけである。このように、設備コスト及び電力系統の保護機能の両観点から現実的且つ適当な保護回路として、当該円筒形カットアウト１４と三極連動開放機能付カットアウト１３との直列回路は機能する。

＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）配電線１１に分岐接続されたリアクトル１２の電源側に、放出形ヒューズ１３ａが着脱可能に内装された三極連動開放機能付カットアウト１３と、遮断機能を有する限流ヒューズ１４ａが着脱可能に内装された円筒形カットアウト１４との直列回路を配置するようにした。三極連動開放機能付カットアウト１３は、三極のうち一極でも放出形ヒューズ１３ａが溶断した場合、三極同時に開放（開路）する機能を有している。しかし、放出形ヒューズ１３ａでは短絡電流を遮断できないため、この短絡電流は限流ヒューズ１４ａにより限流遮断するようになっている。このように、限流ヒューズ１４ａと放出形ヒューズ１３ａとにより保護協調が図られることにより、所定の遮断容量（本実施形態では、例えば１２．５ｋＡ）を確保することができ、リアクトル１２の短絡故障に対して電力系統を保護可能とする。また、放出形ヒューズ１３ａ及び限流ヒューズ１４ａによる保護協調により地絡から短絡へ移行する過程など、故障電流が過電流の領域でも保護可能となる。

ちなみに、限流ヒューズ１４ａだけを設けるようにした場合には欠相状態となるおそれがあり、地絡故障が誤検出されて、変電所の遮断器がトリップするおそれがある。本実施形態では、三極連動開放機能付カットアウト１３を設けて三相一括して開放することにより、欠相状態になることがなく、地絡故障の誤検出が防止される。

（２）また、放出形ヒューズ１３ａの定格電流は限流ヒューズ１４ａの定格電流よりも小さくなるようにした。このため、放出形ヒューズ１３ａは限流ヒューズ１４ａよりも早く溶断動作する。限流ヒューズ１４ａが溶断する前に必ず放出形ヒューズ１３ａを溶断させるように放出形ヒューズ１３ａと限流ヒューズ１４ａとを協調させるようにしたことにより、リアクトル１２が一相のみ又は二相のみ充電状態になることがない。即ち、限流ヒューズ１４ａが動作したときは、必ず三極連動開放機能付カットアウト１３の放出形ヒューズ１３ａも溶断し、当該三極連動開放機能付カットアウト１３が三極一括開放する。このため、欠相状態となることを防止することができる。

（３）電源側から限流ヒューズ１４ａを有する円筒形カットアウト１４及び三極連動開放機能付カットアウト１３の順に配置するようにした。このため、円筒形カットアウト１４と三極連動開放機能付カットアウト１３との間に発生した短絡故障に対し保護可能となり、配電線１１への波及をいっそう効果的に抑制して故障領域の局限化が図られる。

（４）また、円筒形カットアウト１４と三極連動開放機能付カットアウト１３とを組み合わせることにより、低コストで短絡保護及び欠相防止が図られる。即ち、本実施形態における円筒形カットアウト１４と三極連動開放機能付カットアウト１３とを組み合わせた回路と等価の遮断器をリアクトル１２の一次側（電源側）に設けるようにした場合に比べて、コストメリットが大きい。例えば三極連動開放機能付カットアウト１３、円筒形カットアウト１４及び図示しないアーム等の装柱材料等を加味した場合、従来の開閉器方式（リアクトルの電源側に開閉器を配置するようにした方式）よりも安価になる。

（５）放出形ヒューズ１３ａ及び限流ヒューズ１４ａが溶断動作したときには、当該放出形ヒューズ１３ａ及び限流ヒューズ１４ａを交換するだけのため、保護回路の保守も容易である。また、三極連動開放機能付カットアウト１３及び円筒形カットアウト１４は装柱作業も簡単である。

（６）三極連動開放機能付カットアウト１３は各相分の箱形カットアウト１３ｕ，１３ｖ，１３ｗから構成し、当該各箱形カットアウト１３ｕ，１３ｖ，１３ｗにはそれぞれ放出形ヒューズ１３ａを装着するようにした。また、限流ヒューズ１４ａは円筒形カットアウト１４に装着するようにした。このため、放出形ヒューズ１３ａ及び限流ヒューズ１４ａの交換作業が非常に簡単になる。

＜別の実施形態＞
尚、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本実施形態においては、リアクトル１２の一次側において、三極連動開放機能付カットアウト１３を負荷側（リアクトル１２側）に配置すると共に円筒形カットアウト１４を電源側に配置するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、三極連動開放機能付カットアウト１３を電源側に配置すると共に、円筒形カットアウト１４（限流ヒューズ１４ａ）をリアクトル１２側に配置する。このようにしても、リアクトル１２を保護することができる。

・本実施形態では、配電線１１にリアクトル１２が分岐接続された場合について説明したが、コンデンサ及び変圧器等の電気機器の保護回路として応用してもよい。
・円筒形カットアウトを箱形カットアウトに置換してもよい。

・図１に示すように、三極連動開放機能付カットアウト１３とリアクトル１２との間において、ＺｎＯ（酸化亜鉛）支持碍子６１ｕ，６１ｖ，６１ｗ（即ち、避雷器）を設けるようにしてもよい。各ＺｎＯ支持碍子６１ｕ，６１ｖ，６１ｗは例えばリアクトル１２のケース（図示略）に固定する。このようにすれば、装柱の簡素化が図られると共に安価に雷害体策が図られる。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記電気機器はリアクトル、コンデンサ及び変圧器のうちいずれか一つである請求項１に記載の電力系統の保護回路。

（ロ）電源側からプライマリーカットアウト及び三極連動開放機能付プライマリーカットアウトの順に配置した請求項１又は前記（イ）項に記載の電力系統の保護回路。

本実施形態における保護回路の概略構成図。本実施形態における放出形ヒューズ及び限流ヒューズの動作特性図。本実施形態における円筒形カットアウトの正断面図。本実施形態における三極連動開放機能付カットアウトの概略構成図。（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の保護回路の概略構成図。

符号の説明

１１…電力系統を構成する配電線、１２…電気機器を構成するリアクトル、
１３…三極連動開放機能付カットアウト、１３ａ…放出形ヒューズ、
１４…プライマリーカットアウトを構成する円筒形カットアウト、
１４ａ…限流ヒューズ。

Claims

三相からなる電力系統に分岐接続された電気機器の電源側に、
各相にそれぞれ溶断機能を有する放出形ヒューズが着脱可能に内装され、いずれか一相のヒューズ溶断に伴って三相一括して開放する三極連動開放機能付プライマリーカットアウトと、
各相に配置され遮断機能を有する限流ヒューズが着脱可能に内装され、各相毎において遮断を行う前記とは別のプライマリーカットアウトとの直列回路を配置するとともに、
放出形ヒューズの定格電流は限流ヒューズの定格電流よりも小さくなるようにした電力系統の保護回路。