JP4885594B2 - Switch - Google Patents
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Description
本発明は、地震等の災害時における二次災害を防止するために好適な開閉器に関するものである。 The present invention relates to a switch suitable for preventing a secondary disaster at the time of a disaster such as an earthquake.
従来、過電流保護機能(SOG機能)を有する開閉器は、例えば負荷側の短絡事故により電路に設定値(開閉器のロック電流値)を超過する過電流が発生すると、開閉器の自動開放動作をロックして過電流中の開放を防止する。また電路に過電流が発生したときには、電源側の遮断器の保護継電器が動作して停電となる。開閉器の制御装置はその停電により過電流が消滅した後、即ち電路が無電圧状態になった後に開閉器を開放する。そしてこの状態で地絡及び短絡等の故障事故の修復作業が行われ、その修復作業が終了すると電源側の遮断器が投入されて電力供給が再開される。 Conventionally, a switch having an overcurrent protection function (SOG function) automatically opens and closes when an overcurrent exceeding a set value (switch current value of the switch) occurs due to a short circuit accident on the load side. To prevent opening during overcurrent. When an overcurrent occurs in the electric circuit, the protective relay of the circuit breaker on the power supply side operates to cause a power failure. The control device of the switch opens the switch after the overcurrent disappears due to the power failure, that is, after the electric circuit becomes a non-voltage state. In this state, repair work for faults such as ground faults and short circuits is performed, and when the repair work is completed, the power supply-side circuit breaker is turned on to resume power supply.
ところが、電力需要家においては、地震等の災害発生時において、電源側の遮断器が動作して停電した後に建物が倒壊したり、停電発生の直前まで使用していた電気設備が破壊されたりすることがある。その後、電力供給が再開されると、前記破壊された電気設備に電流が流れることにより地絡事故又は短絡事故が発生し、それによって火災等の二次災害が発生することがあった。 However, in the case of a disaster such as an earthquake, a power consumer breaker operates and a power failure occurs, and the building collapses or the electrical equipment used until just before the power failure occurs Sometimes. Thereafter, when the power supply is resumed, a ground fault or a short-circuit accident may occur due to current flowing through the destroyed electrical equipment, which may cause a secondary disaster such as a fire.
そこでそうした災害時における二次災害を防止するために、例えば特許文献1に示されるような遮断器が従来提案されている。この遮断器には振動センサが設けられており、その振動センサにより所定の震動が検出されたとき、当該遮断器は開放するように構成されている。災害後、電力供給を再開しても、遮断器が開放されているため、負荷設備には電力が供給されない。したがって、破壊された電気設備に電流が発生することが防止され、火災等の二次災害の発生が抑制される。
ところが、特許文献1に記載の遮断器においては、振動センサ(感震部)により地震特有の特徴的な振動が検出された際には常に遮断器がトリップ動作するようになっている。このため、例えば大型自動車等の通過及び事故等に起因して発生する振動によっては当該振動を地震と誤判断し、遮断器が動作するおそれがあった。 However, in the circuit breaker described in Patent Document 1, the circuit breaker always trips when a vibration characteristic of the earthquake is detected by the vibration sensor (seismic part). For this reason, for example, depending on the vibration generated due to the passage of a large automobile or an accident, the vibration is erroneously determined as an earthquake, and the circuit breaker may operate.
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、誤動作を抑制すると共に地震等の災害発生に起因する停電が復旧される際に起こる二次災害を抑制することができる開閉器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to suppress a secondary disaster that occurs when a power failure caused by a disaster such as an earthquake is restored as well as suppressing a malfunction. It is in providing the switch which can do.
請求項1に記載の発明は、過電流検出手段により電路における過電流事故が検出された場合には開閉器本体のトリップ動作を準備状態とし、停電検出手段により電路の停電が検出されたときに開閉器本体をトリップ動作させる制御装置を備えた開閉器において、
前記開閉器本体と前記制御装置との間に付設すると共に、前記開閉器本体のマイクロスイッチと並列になるように接続することで所定の振動が検出された場合の振動検出信号を前記過電流検出手段に出力する振動感知手段を備え、前記制御装置は、前記過電流検出手段により所定の振動の発生が検出されると共に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたときには開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えたことをその要旨とする。
The invention according to claim 1, when an overcurrent accident in path is detected by the overcurrent detection means and ready to trip operation of the switch body, when the power failure path is detected by the power failure detecting means In a switch equipped with a control device that trips the switch body ,
The overcurrent detection is performed when a predetermined vibration is detected by being connected between the switch body and the control device and being connected in parallel with the microswitch of the switch body. Vibration control means for outputting to the means, and the control device detects the occurrence of a predetermined vibration by the overcurrent detection means and the switch body when the power failure is detected by the power failure detection means. The gist of the invention is that it includes an operation output means for performing a trip operation.
請求項2に記載の発明は、過電流検出手段により電路における過電流事故が検出された場合には開閉器本体のトリップ動作をトリップ動作準備手段により準備状態とし、停電検出手段により電路の停電が検出されたときに開閉器本体をトリップ動作させる制御装置を備えた開閉器において、前記開閉器本体と前記制御装置との間に付設すると共に、前記開閉器本体のマイクロスイッチと並列になるように接続することで所定の振動が検出された場合の振動検出信号を前記過電流検出手段に出力する振動感知手段を備え、前記制御装置は、電路における地絡事故を検出する地絡検出手段と、前記地絡検出手段により地絡事故が検出された場合に前記過電流検出手段により過電流事故が検出されていないとき、又は前記過電流検出手段により所定の振動の発生が検出された場合に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたとき、開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えたことをその要旨とする。 According to the second aspect of the present invention, when an overcurrent accident is detected in the electric circuit by the overcurrent detecting means, the trip operation of the switch body is set to the ready state by the trip operation preparing means , and the power failure is detected by the power failure detecting means. In a switch provided with a control device for tripping the switch body when detected, it is provided between the switch body and the control device, and in parallel with the microswitch of the switch body. A vibration detecting means for outputting a vibration detection signal when a predetermined vibration is detected by connection to the overcurrent detection means; and the control device includes a ground fault detection means for detecting a ground fault in the electric circuit; When a ground fault is detected by the ground fault detection means, when an over current fault is not detected by the over current detection means, or by the over current detection means When a power failure of the path is detected by the power failure detecting means when the occurrence of the vibration is detected, and the operating output means for tripping the switch body, further comprising a its gist.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の開閉器において、前記振動検出信号が前記過電流検出手段に入力されたときには前記トリップ動作準備手段を利用して開閉器のトリップ動作を行うようにしたことをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the switch according to the second aspect, when the vibration detection signal is input to the overcurrent detection unit, the trip operation is performed using the trip operation preparation unit. that in the as its gist.
請求項4に記載の発明は、過電流検出手段により電路における過電流事故が検出された場合には開閉器本体のトリップ動作をトリップ動作準備手段により準備状態とし、停電検出手段により電路の停電が検出されたときに開閉器本体をトリップ動作させる制御装置を備えた開閉器において、前記制御装置に接続される所定の振動の発生が検出された場合の振動検出信号を出力する振動感知手段を備え、前記制御装置は、電路における地絡事故を検出する地絡検出手段と、前記振動感知手段から所定の振動の発生が検出された場合の振動検出信号が入力されたときに異常検出信号を出力する振動検出手段と、前記振動検出手段から異常検出信号を入力すると共に前記過電流検出手段から過電流検出信号を入力するオア回路と、前記地絡検出手段により地絡事故が検出された場合に前記過電流検出手段により過電流事故が検出されていないとき、又は前記振動検出手段により所定の振動の発生が検出された場合に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたとき、開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えたことをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, when an overcurrent accident is detected in the electric circuit by the overcurrent detecting means , the trip operation of the switch body is set to the ready state by the trip operation preparing means, and the power failure of the electric circuit is detected by the power failure detecting means. A switch provided with a control device for tripping the switch body when detected , comprising vibration sensing means for outputting a vibration detection signal when occurrence of a predetermined vibration connected to the control device is detected. The control device outputs an abnormality detection signal when a ground fault detection means for detecting a ground fault in the electric circuit and a vibration detection signal when occurrence of a predetermined vibration is detected from the vibration sensing means are input. vibration detecting means and the OR circuit for inputting an overcurrent detection signal from said overcurrent detecting means inputs the abnormality detection signal from said vibration detecting means, said ground fault detecting means for When an overcurrent accident is not detected by the overcurrent detection means when a ground fault is detected or when occurrence of a predetermined vibration is detected by the vibration detection means, The gist of the invention is that it includes an operation output means for tripping the switch body when a power failure is detected .
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、通常、過電流検出手段により電路における過電流事故が検出された場合には開閉器本体のトリップ動作は準備状態とされる。そして、停電検出手段により電路の停電が検出されたときに開閉器本体はトリップ動作する。また、振動検出手段により所定の振動の発生が検出されると共に停電検出手段により電路の停電が検出されたときにも制御装置は開閉器本体をトリップ動作させる。即ち、制御装置は停電を伴う振動を検出した場合に開閉器本体を開放し、停電を伴わない振動を検出した場合には開閉器本体をトリップ動作させることはない。このため、負荷設備が倒壊等した場合であっても復電による二次災害が抑制される。また、停電を伴わない振動が検出された場合に開閉器本体が誤ってトリップ動作することもない。従って、振動の誤検出に伴う開閉器の誤動作を抑制すると共に地震等の災害発生に起因する停電が復旧される際に起こる二次災害を抑制することができる。
(Function)
According to the first aspect of the invention, normally, when an overcurrent accident in the electric circuit is detected by the overcurrent detecting means, the tripping operation of the switch body is set in a ready state. When the power failure is detected by the power failure detection means, the switch body trips. Further, when the occurrence of predetermined vibration is detected by the vibration detection means, and the power failure of the electric circuit is detected by the power failure detection means, the control device trips the switch body. That is, the control device opens the switch main body when detecting vibration accompanied by a power failure, and does not trip the switch main body when detecting vibration not accompanied by a power failure. For this reason, even if the load facility collapses, secondary disasters caused by power recovery are suppressed. In addition, the switch body does not trip accidentally when vibration without power failure is detected. Therefore, it is possible to suppress the malfunction of the switch due to the erroneous detection of vibration and to suppress the secondary disaster that occurs when the power failure due to the occurrence of a disaster such as an earthquake is restored.
請求項2に記載の発明によれば、通常、過電流検出手段により電路における過電流事故が検出された場合には開閉器本体のトリップ動作はトリップ動作準備手段により準備状態とされる。そして、停電検出手段により電路の停電が検出されたとき開閉器本体はトリップ動作する。また、地絡検出手段により地絡事故が検出された場合に過電流検出手段により過電流事故が検出されていないとき、開閉器本体はトリップ動作する。さらに、振動検出手段により所定の振動の発生が検出された場合に電路の停電が検出されたときにも開閉器本体はトリップ動作する。即ち、制御装置は停電を伴う振動を検出した場合に開閉器本体を開放し、停電を伴わない振動を検出した場合には開閉器本体をトリップ動作させることはない。このため、需要家設備が倒壊等した場合であっても復電による二次災害が抑制される。また、停電を伴わない振動が検出された場合に開閉器本体が誤ってトリップ動作することもない。従って、振動の誤検出に伴う開閉器の誤動作を抑制すると共に地震等の災害発生に起因する停電が復旧される際に起こる二次災害を抑制することができる。 According to the second aspect of the invention, normally, when an overcurrent accident in the electric circuit is detected by the overcurrent detection means, the trip operation of the switch body is made ready by the trip operation preparation means. When the power failure is detected by the power failure detection means, the switch body trips. In addition, when a ground fault is detected by the ground fault detection means, when the over current fault is not detected by the over current detection means, the switch body performs a trip operation. Further, when the occurrence of a predetermined vibration is detected by the vibration detection means, the switch body also performs a trip operation when a power failure of the electric circuit is detected. That is, the control device opens the switch main body when detecting vibration accompanied by a power failure, and does not trip the switch main body when detecting vibration not accompanied by a power failure. For this reason, even if the customer facility collapses, secondary disasters caused by power recovery are suppressed. In addition, the switch body does not trip accidentally when vibration without power failure is detected. Therefore, it is possible to suppress the malfunction of the switch due to the erroneous detection of vibration and to suppress the secondary disaster that occurs when the power failure due to the occurrence of a disaster such as an earthquake is restored.
請求項3に記載の発明によれば、振動感知手段の出力を電路における過電流事故の擬似的な検出信号として過電流検出手段に入力するようにすれば、振動感知手段により所定の振動が検出されたときには、トリップ動作準備手段(過電流ロック手段)を利用して開閉器本体のトリップ動作がロックされる。即ち、トリップ動作準備手段は過電流検出時と振動検出時とで共用される。このため、トリップ動作準備手段を過電流検出時用と振動検出時用とで別々に設けるようにした場合に比べて、開閉器の構成の簡素化が図られる。 According to the third aspect of the invention, if the output of the vibration sensing means is input to the overcurrent detection means as a pseudo detection signal of an overcurrent accident in the electric circuit, the vibration sensing means detects a predetermined vibration. When this is done, the trip operation of the switch body is locked using the trip operation preparation means (overcurrent lock means). In other words, the trip operation preparation means is shared between overcurrent detection and vibration detection. For this reason, the configuration of the switch can be simplified as compared with the case where the trip operation preparation means is provided separately for the overcurrent detection time and the vibration detection time.
本発明によれば、開閉器の誤動作を抑制すると共に地震等の災害発生に起因する停電が復旧される際に起こる二次災害を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the secondary disaster which arises when the power failure resulting from disasters, such as an earthquake, is restored while suppressing the malfunction of a switch can be suppressed.
以下、本発明を、過電流ロック形(SOG形)の高圧気中開閉器に具体化した一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。
<開閉器の概要>
図1に示すように、開閉器11は開閉器本体12、その制御装置13及び振動感知装置14を備えている。開閉器本体12は電路15上に配設されており例えば図示しない電柱の上部に設けられた腕金に固定されている。制御装置13は前記電柱の下部に固定されており、開閉器本体12とは図示しないケーブルを介して接続されている。振動感知装置14は開閉器本体12と制御装置13との間に接続されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an overcurrent lock type (SOG type) high-pressure air switch will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
<Overview of the switch>
As shown in FIG. 1, the
<開閉器本体>
開閉器本体12内において、R相、S相及びT相からなる各相の電路15上には、開閉部21、零相変流器22、制御電源用変圧器23及び電流検出部24がそれぞれ設けられている。
<Switch body>
In the
開閉部21は電路15の各相に設けられた複数のスイッチ21r,21s,21tを備えている。零相変流器22は開閉部21の電源側に設けられており、電路15に生じた零相電流(地絡電流)を検出する。零相変流器22の両端部はそれぞれ制御装置13に接続されており、当該零相変流器22は零相電流を検出した際にはその検出信号を制御装置13へ出力する。
The opening /
制御電源用変圧器23は開閉部21の負荷側に設けられている。この制御電源用変圧器23の一次側巻線の両端部はそれぞれ電路15のS相,T相に接続されており、同じく二次側巻線の両端部はそれぞれ制御装置13に接続されている。制御電源用変圧器23の二次側巻線には一次側巻線との巻数比に応じた起電圧が発生し、その二次側に生じた起電力は制御装置13へ出力される。
The
電流検出部24は開閉部21の負荷側に設けられており、本実施形態では制御電源用変圧器23のさらに負荷側に配置されている。電流検出部24は電路15の負荷電流検出用の2つの変流器24r,24tを備えている。それら変流器24r,24tは電路15のR相,T相に設けられており、当該R相及びT相を流れる負荷電流をそれぞれ検出する。
The
両変流器24r,24tはそれぞれ双投形のマイクロスイッチMSに接続されている。マイクロスイッチMSは、常閉接点Cnc、常開接点Cno及び共通接点Ccomを備えている。常閉接点Cnc及び共通接点Ccomはそれぞれ制御装置13に接続されており、常開接点Cnoは後述するトリップコイル25に接続されている。そして両変流器24r,24tにより過電流ロック値以上の電流が検出されたときには、マイクロスイッチMSの常開接点Cnoが閉じ、これにより所定の検出信号(過電流検出信号)が制御装置13へ出力されるようになっている。
Both
また、開閉器本体12内には開閉部21を自動でトリップ動作(開放動作)させるためのトリップコイル25が設けられている。自動トリップ動作には例えば地絡トリップ動作及び過電流トリップ動作がある。地絡トリップ動作とは、負荷側に発生した地絡事故によって電路15に零相電流が生じたとき、その零相電流を検出して整定値以上である場合、トリップコイル25を励磁して開閉部21を自動開放する動作をいう。また、過電流トリップ動作とは、短絡事故において、設定値以上の過電流を検出したときには開閉部21を自動開放しないようにロックさせて、電源側の遮断器がトリップ動作して電路15が無電圧状態になった後に、トリップコイル25を励磁して自動的に開閉部21を瞬時に開放する動作をいう。
A
ここで、過電流を検出したときには開閉部21を自動開放しないようにロックさせるのは次の理由による。即ち、開閉器11は遮断機能を有していないので電路15に電流が流れている状態では開閉部21を入り切りすることはできない。このため、電路15に負荷電流はもとより過電流が流れているときに開閉部21を開放すると開閉器11が故障するおそれがある。従って、電源側の遮断器がトリップ動作して電路15が無電圧状態になるまで開閉部21の開放動作をロックして、電路15が無電圧状態になった際に安全に開閉部21を開放するようにされている。
Here, when the overcurrent is detected, the opening / closing
このように、過電流を検出したときには開閉部21を自動開放しないようにロックさせるとは、変流器24r,24tにより過電流が検出されたときに開閉部21を開放すると故障するため、当該過電流が検出されたときには開閉部21を投入状態に保持し、電源側の遮断器がトリップ動作して電路15が無電圧状態になったときに安全に開閉部21を開放させるための準備をいう。
As described above, when the overcurrent is detected, the opening / closing
<振動感知装置>
振動感知装置14は、制御装置13(正確には、過電流検出回路46)にマイクロスイッチMSと並列になるように接続されている。振動感知装置14は振動検出リレー回路31及びタイマ回路32を備えており、それら回路には動作用電源として別途設けられた交流電源(AC100V)からの電力がそれぞれ供給されている。
<Vibration sensing device>
The
振動検出リレー回路31は、感振センサ31a及び常開接点31bを備えている。感振センサ31aは所定の振動(例えば震度5以上)を検出するように設定されており、所定の振動を検出したときには図示しない励磁コイルを励磁することにより常開接点31bを閉じるように構成されている。そして振動感知装置14は、常開接点31bが閉じたときには所定の振動検出信号を制御装置13へ出力するように構成されている。
The vibration
タイマ回路32は感振センサ31aにより所定の振動が検出されなくなったときに始動してカウントを開始し、所定時間だけ経過したときにカウントアップして振動検出リレー回路31にリセット信号を出力する。このリセット信号により感振センサ31aは初期状態に復旧し、閉じた状態の常開接点31bは常開状態に復帰する。
The
尚、振動感知装置14は、感振センサ31aが所定の振動を検出したときに点灯する図示しない動作表示ランプを備えている。また、振動感知装置14には動作用電源として別途設けられた交流電源(AC100V)に換えて、例えば制御電源用変圧器23から電力を供給するようにしてもよいし、振動感知装置14内にバッテリ等を内蔵するようにしてもよい。
The
<開閉器の制御装置>
図2に示すように、制御装置13は、地絡検出回路41、動作判定回路42、電源回路43、停電検出回路44、蓄勢回路45、過電流検出回路(振動検出回路)46、アンド回路47、ロック回路48、オア回路49及び動作出力回路50及び常開接点51を備えている。地絡検出回路41は零相変流器22から出力される零相電流(地絡電流)を検出したとき、地絡検出信号を動作判定回路42へ送る。
<Switch control device>
As shown in FIG. 2, the
電源回路43は制御電源用変圧器23により検出された電路におけるS相とT相との線間電圧(交流電圧)を平滑して所定の直流電圧に変換する。電源回路43により得られた直流電圧は制御装置13の停電検出回路44を含む各回路に供給される。
The
停電検出回路44は電源回路43を監視しており、電源回路43からの電力供給が停止された場合に電路15は停電状態であると判断する。電路15が停電した場合には当該電路15は無電圧状態になるので、S相とT相との線間電圧は2つの変流器24r,24tによって検出されることはない。このため、電源回路43からの直流電圧の供給も停止される。従って、電源回路43からの電力供給が停止された場合には電路15は停電状態(即ち、無電圧状態)であると判断できる。停電検出回路44は、電路15が停電状態であると判断した場合には、停電検出信号をアンド回路47へ出力する。
The power
蓄勢回路45は制御電源用変圧器23により検出された電路におけるS相とT相との線間電圧をトリップコイル25の励磁用の電源として蓄える。蓄勢回路45とトリップコイル25との間の給電ライン上には常開接点51が設けられており、この常開接点51が閉じたときには蓄勢回路45に蓄えられていた電力がトリップコイル25へ供給される。トリップコイル25が励磁されることにより開閉器本体12はトリップ動作(開放動作)する。
The
過電流検出回路46は前記過電流検出信号が入力された場合には所定の異常検出信号をアンド回路47及びロック回路48へそれぞれ出力する。また、過電流検出回路46は振動検出回路としても機能し、振動感知装置14から振動検出信号が入力された場合にも所定の異常検出信号をアンド回路47及びロック回路48へそれぞれ出力する。さらに、過電流検出回路46は、振動を検出しなくなった後、即ち振動感知装置14から振動検出信号が入力されなくなった後も所定の時間だけ振動検出状態を継続する。この振動検出状態が継続している間は過電流検出回路46から異常検出信号が出力され続ける。
When the overcurrent detection signal is input, the
ロック回路48は過電流検出回路46から異常検出信号が入力されたときには、所定のロック信号を動作判定回路42へ出力し、これにより開閉器本体12のトリップ動作を行わないようロックする。換言すれば、過電流を検出した場合にはロック回路48は開閉部21を開放させず、電源側の遮断器がトリップ動作して電路15が無電圧状態になったときに、安全に開閉部21をトリップ動作(開放動作)させるように開閉部21を準備状態とする。また、ロック回路48は過電流検出回路46からの異常検出信号の入力が停止されたときには、所定のロック信号の出力を停止し、これにより開閉器本体12のトリップ動作のロック(準備状態)を解除する。
When an abnormality detection signal is input from the
動作判定回路42は地絡検出回路41から地絡検出信号が入力された場合には、ロック回路48からのロック信号の入力の有無を判断する。動作判定回路42はロック信号の入力がないときにはトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力し、ロック信号の入力があるときには地絡検出信号をキャンセルしてトリップ動作許可信号を出力しない。
When the ground fault detection signal is input from the ground
アンド回路47は、停電検出回路44及び過電流検出回路46からそれぞれ出力される2つの信号を論理積演算し、その演算結果に応じた電圧レベルの信号をオア回路49に出力する。具体的には、アンド回路47は停電検出回路44からの停電検出信号及び過電流検出回路46からの異常検出信号がそれぞれ入力されたときにのみトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力する。
The AND
オア回路49は、動作判定回路42及びアンド回路47からそれぞれ出力される2つの信号を論理和演算し、その演算結果に応じた電圧レベルの信号を動作出力回路50へ出力する。具体的には、オア回路49は、動作判定回路42及びアンド回路47のうちいずれか一方からトリップ動作許可信号が入力されたときにトリップ動作要請信号を動作出力回路50へ出力する。
The OR
動作出力回路50はオア回路49からトリップ動作要請信号が入力されたときには図示しない励磁コイルを励磁することにより蓄勢回路45とトリップコイル25との間の給電ライン上に設けられた常開接点51を閉じる。これにより所定のトリップ信号(所定レベルの電圧)がトリップコイル25へ出力されるようになっている。
When a trip operation request signal is input from the
尚、制御装置13は、零相変流器22により零相電流(地絡電流)が検出されたときに点灯する図示しない点灯ランプを備えていると共に、2つの変流器24r,24tにより過電流が検出されたときに点灯する図示しない2つの動作表示ランプを備えている。本実施形態の場合、過電流が検出されたときに点灯する制御装置13の動作表示ランプと、所定の振動を検出したときに点灯する振動感知装置14の動作表示ランプとの関係は次のようになっている。即ち、過電流が検出されたときは制御装置13の動作表示ランプのみが点灯し、振動が検出されたときは振動感知装置14の動作表示ランプと制御装置13の動作表示ランプの両動作表示ランプがそれぞれ点灯する。
The
<実施形態の作用>
次に、前述のように構成した開閉器の動作を図3及び図4に示すフローチャートに従って説明する。図3に示すフローチャートは、短絡事故又は地震等の震動を検出した場合の開閉器の動作を示すものであり、図4に示すフローチャートは地絡事故を検出した場合の開閉器の動作を示すものである。両フローチャートはそれぞれ独立しており、制御装置13において並列に処理可能とされている。
<Operation of Embodiment>
Next, the operation of the switch configured as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The flowchart shown in FIG. 3 shows the operation of the switch when a short circuit accident or a vibration such as an earthquake is detected, and the flowchart shown in FIG. 4 shows the operation of the switch when a ground fault is detected. It is. Both flowcharts are independent of each other and can be processed in parallel in the
<短絡検出又は震動検出>
まず、何らかの原因で電路15に短絡事故が発生したとき又は地震等の震動を検出したときの開閉器11の動作を図3に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
<Short-circuit detection or vibration detection>
First, the operation of the
制御装置13は所定の振動又は電路15における短絡事故を検出した場合(S101)、開閉器本体12のトリップ動作をロックする(S102)。
即ち、負荷電流検出用の変流器24r,24tにより電路15における短絡事故等に起因する過電流が検出された場合又は振動感知装置14(感振センサ31a)により地震等に起因する所定の振動が検出された場合、過電流検出回路(震動検出回路)46は異常検出信号をアンド回路47及びロック回路48にそれぞれ出力する。その異常検出信号を受けて、ロック回路48は開閉器本体12のトリップ動作をロックするために所定のロック信号を動作判定回路42へ出力する。
When the
That is, when an overcurrent caused by a short circuit accident or the like in the
動作判定回路42は前記ロック信号が入力された場合には開閉器本体12のトリップ動作をロックする。詳述すると、ロック回路48からのロック信号が動作判定回路42に入力されている場合には、当該動作判定回路42はトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力することはない。その結果、開閉器11はトリップ動作準備状態(電路15の停電待ち状態)となる。
The
また、前記ロック信号が動作判定回路42に入力されたとき、動作判定回路42は内蔵された図示しないタイマ(ロック準備解除タイマ)を始動してカウントを開始する(S103)。
When the lock signal is input to the
次に、動作判定回路42は予め設定されたロック準備解除時間Tだけ経過したか否かを判断する(S104)。ロック準備解除時間は例えば5秒以内において任意に設定可能とされており、本実施形態では5秒とされている。
Next, the
予め設定されたロック準備解除時間T以内に停電が検出されず、前記内蔵されたタイマのカウント値(時間)tがロック準備解除時間Tを越えた場合(S104でYES)、動作判定回路42はトリップ動作ロックを解除する(S105)と共に前記内蔵のタイマをリセットして(S106)、処理を終了する。即ち、開閉器本体12の開閉部21は開放しない。
If a power failure is not detected within the preset lock preparation release time T and the count value (time) t of the built-in timer exceeds the lock preparation release time T (YES in S104), the
動作判定回路42がロック準備解除時間T以内であると判断した場合に(S104でNO)、電路15の停電が検出されたとき(S107)、制御装置13は開閉器本体12の開閉部21をトリップ動作させると共に(S108)、前記内蔵のタイマをリセットして処理を終了する。即ち、停電検出回路44は電源回路43からの電力供給が無くなった場合に停電検出信号をアンド回路47に出力する。ここで、アンド回路47には停電検出信号に加えて振動検出又は過電流検出に伴う過電流検出回路46からの異常検出信号も入力されており、当該アンド回路47はそれら2つの信号を受けてトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力する。すると、動作出力回路50は常開接点51を閉じ、これにより開閉器本体12の開閉部21は開放する。
When the
尚、振動検出手段としての過電流検出回路(振動検出回路)46は、振動を検出しなくなった後も所定の時間だけ振動検出状態を継続する。このため、過電流検出回路46により過電流又は振動が検出された後、所定の時間内に停電検出回路44により電路の停電が検出されたときには、開閉器本体12はトリップ動作する。また、振動検出手段としての過電流検出回路46により振動が検出された後、所定の時間内に電路の停電が検出されないときには、開閉器本体12はトリップ動作しない。従って、過電流検出回路46により過電流又は振動が検出された後に、遅れて発生した電路の停電が検出されたときにも開閉器11は確実にトリップ動作する。
The overcurrent detection circuit (vibration detection circuit) 46 serving as the vibration detection means continues the vibration detection state for a predetermined time even after no vibration is detected. For this reason, when an overcurrent or vibration is detected by the
<地絡検出>
次に何らかの原因で電路15に地絡事故が発生したときの開閉器11の動作を図4に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
<Ground fault detection>
Next, the operation of the
制御装置13は電路15における地絡事故を検出した場合(S201)、所定の振動又は過電流の検出の有無を判断する(S202)。
即ち、零相変流器22により零相電流が検出された場合、地絡検出回路41は地絡検出信号を動作判定回路42へ出力する。ここで、振動感知装置14により所定の振動が検出された場合には、当該振動感知装置14は振動検出信号を過電流検出回路46に出力する。換言すれば、振動感知装置14からの振動検出信号は2つの変流器24r,24tにより検出された電路15の過電流に置き換えられて擬似的な過電流検出信号として過電流検出回路46に入力される。その振動検出信号を受けて過電流検出回路46は異常検出信号をロック回路48に出力する。その異常検出信号を受けて、ロック回路48は開閉器本体12のトリップ動作をロック、即ち所定のロック信号を動作判定回路42へ出力する。従って、動作判定回路42は、ロック信号が入力されている場合には振動又は過電流が発生していると判断し、ロック信号が入力されていない場合には振動又は過電流の発生は無いと判断する。
When detecting a ground fault in the electric circuit 15 (S201), the
That is, when a zero-phase current is detected by the zero-phase
制御装置13は振動又は過電流の発生が無いと判断した場合(S202でNO)には開閉器本体12をトリップ動作させて(S203)、処理を終了する。
即ち、動作判定回路42は振動又は過電流の発生がないと判断した場合にはトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力し、そのトリップ動作許可信号を受けてオア回路49はトリップ動作要請信号を動作出力回路50へ出力する。そのトリップ動作要請信号を受けて動作出力回路50は図示しない励磁コイルを励磁することにより蓄勢回路45とトリップコイル25との間の給電ライン上に設けられた常開接点51を閉じる。すると、蓄勢回路45に蓄えられた電力がトリップコイル25に供給されて励磁されることにより図示しない引外し機構が動作し、それにより開閉器本体12の開閉部21は開放される。このように、地絡事故が検出された場合であって振動又は過電流が検出されないときには、通常の地絡によるトリップ動作が行われる。
When the
That is, when the
制御装置13は振動又は過電流が検出されていると判断した場合(S202でYES)には地絡検出信号をリセット(消去)して(S204)、処理を終了する。
即ち、過電流検出回路46(震動検出回路)は所定の異常検出信号をアンド回路47及びロック回路48へそれぞれ出力し、当該異常検出信号を受けてロック回路48はロック信号を動作判定回路42に出力する。ロック回路48からのロック信号が動作判定回路42に入力されている場合には、開閉器11はトリップ動作準備状態(電路15の停電待ち状態)となり、当該動作判定回路42はトリップ動作許可信号をオア回路49へ出力することはない。従って、地絡事故は検出されたものの、振動又は過電流が検出された場合には開閉器本体12が地絡によるトリップ動作することはない。
When it is determined that vibration or overcurrent is detected (YES in S202), the
That is, the overcurrent detection circuit 46 (vibration detection circuit) outputs a predetermined abnormality detection signal to the AND
<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)振動感知装置14により所定の振動が検出されると、振動検出リレー回路31から振動検出信号が出力され、当該信号は制御装置13の過電流検出回路46に入力される。すると制御装置13はトリップ動作準備状態(電路15の停電待ち状態)になる。そして、電路15が停電して制御装置13の制御電源が無くなると、開閉器本体12はトリップ動作を行う。即ち、停電を伴う振動を検出すると開閉器本体12が開放するため、負荷設備が倒壊等した場合であっても復電による二次災害を防止することができる。また、制御装置13は、停電を伴わない振動を検出した場合であっても開閉器本体12を誤動作させることはなく、また振動検出リレー回路31をリセットすることによりSOG機能に支障をきたすこともない。
<Effect of embodiment>
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When a predetermined vibration is detected by the
(2)振動検出リレー回路31により所定の振動が検出された時点で開閉器11のトリップ動作がロックされるので、地絡検出回路41により電路15の地絡事故が検出されて即時に開閉器11がトリップ動作することはない。従って、災害時は地絡事故の発生直後に短絡事故に移行した場合であれ、その短絡事故に起因して発生する過電流が流れている状態で、短絡事故時の電流遮断能力を持たない開閉器11が開放されることが回避される。その結果、開閉器11の破損が抑制され、電力系統の円滑な復旧に寄与する。
(2) Since the trip operation of the
即ち、通常の地絡事故は機器設備の劣化に起因する場合が多く、地絡事故後に即短絡事故に移行する事は少ない。そのため開閉器11により地絡事故の状態で系統の保護協調ができる。しかしながら、災害時に発生する地絡事故の場合は、建物の倒壊や機器の破損に起因する場合が多く、即短絡事故に移行する危険性が高い。そのため、災害時は地絡事故検出によるトリップ動作中に短絡事故に移行し、短絡事故電流の遮断能力を持たない開閉器11が開放されて遮断不能に至ると共に機器の損傷を招く。その結果、系統の保護協調もできず、復旧に時間も要す。従って、前述のような災害時に振動を検出した場合は、地絡検出によるトリップ動作をロックすることで、短絡事故電流の遮断能力を持たない開閉器11が開放されて遮断不能に至ることによる開閉器11の損傷が回避される。また、電力需要家における電気設備及び機器が正常に機能することにより、二次災害の発生及び他の負荷設備への影響もなくなる。
In other words, normal ground faults are often caused by deterioration of equipment and equipment, and it is rare for a short circuit fault to occur immediately after a ground fault. Therefore, system protection coordination can be performed in the state of a ground fault by the
(3)振動検出リレー回路31からの振動検出信号を、電路15における過電流事故の過電流検出信号と同様に過電流検出回路46に入力するようにした。このため、振動検出リレー回路31により所定の振動が検出されたときには既存の過電流検出回路46及び同じくロック回路48がそれぞれ利用されて開閉器本体12のトリップ動作が準備(ロック)される。即ち、過電流検出回路46及びロック回路48は所定の振動が検出された場合における開閉器本体12のトリップ動作準備手段を兼ねる。このため、所定の過電流が検出された場合における開閉器本体12のトリップ動作準備手段と、所定の振動が検出された場合における開閉器本体12のトリップ動作準備手段とをそれぞれ別々に設けるようにした場合に比べて、制御装置13の構成の簡素化、ひいては開閉器11の構成の簡素化が図られる。
(3) The vibration detection signal from the vibration
(4)タイマ回路32は、感振センサ31aにより所定の振動が検出されなくなったときに始動してカウントを開始し、所定の時間内に停電を検出しないとリセットする。タイマ回路32がカウントアップして振動検出リレー回路31にリセット信号を出力した場合に、前記リセット信号を受けて振動検出リレー回路31がリセット(復帰)される。これにより、過電流検出回路46からの異常検出信号の出力が停止され、その結果ロック回路48による開閉器本体12のロックが解除される。即ち、停電を伴わない振動を検出した場合であっても開閉器11が誤動作することはない。また、振動検出リレー回路31を一定時間でリセット(復帰)することにより、リセット後は通常のSOG機能、即ち地絡保護機能又は短絡保護機能を機能させることができる。
(4) The
(5)振動感知装置14を開閉器本体12と制御装置13(正確には、過電流検出回路46)との間に電流検出部24に対して並列に接続するようにした。このため、開閉器本体12及びその制御装置13がそれぞれ既設の設備である場合であれ、振動感知装置14を開閉器本体12と制御装置13との間に付設するだけのため、既設の設備に対する後付けを簡単に行うことができる。また、既存の開閉器本体12及びその制御装置13を利用する場合にあっては振動感知装置14を付加するだけであるので製品コストの増大も抑えられる。
(5) The
(6)振動検出の誤動作として、電柱等への車の接触事故等が考えられる。振動感知装置14が接触事故による振動を感知して制御装置13が停電準備状態になった場合、開閉器本体12の地絡事故検出は動作がロックされてしまい、そのロック状態は電路15の停電が検出されるまで継続される。振動による誤動作にて、電気的に正常な線路の地絡事故検出は不可能となってしまう問題が生じる。本実施形態では、振動感知装置14により所定の振動が検出されなくなった後で所定の時間内に停電が起こらない場合には、振動検出リレー回路31をリセット(復帰)することにより振動検出信号をキャンセルするようにした。このため、振動の検出がより確実に行われ、通常の電気的事故(短絡事故及び短絡事故)に好適に対応することができる。
(6) As a malfunction of vibration detection, a car contact accident with a utility pole or the like can be considered. When the
(7)短絡事故等に起因する過電流が検出された場合又は地震等に起因する所定の振動が検出された場合、過電流検出回路(震動検出回路)46は異常検出信号をアンド回路47及びロック回路48にそれぞれ出力するようにした。その異常検出信号を受けて、ロック回路48は開閉器本体12のトリップ動作をロックするために所定のロック信号を動作判定回路42へ出力するようにした。前記ロック信号が動作判定回路42に入力されたとき、開閉器本体12のトリップ動作をロックするとともに、動作判定回路42は内蔵されたロック準備解除タイマを始動してカウントを開始するようにした。そして所定時間(ロック準備解除時間)以内に停電が検出されず、前記内蔵されたタイマのカウント値(所定時間)を越えた場合には、動作判定回路42はトリップ動作ロックを解除させると共に前記内蔵のタイマをリセットして処理を終了させるようにした。また、動作判定回路42が所定時間(ロック準備解除時間)以内に停電が検出された場合には、制御装置13は開閉器本体12の開閉部21をトリップ動作させると共に前記内蔵のタイマをリセットして処理を終了させるようにした。また、振動検出手段としての過電流検出回路(振動検出回路)46は、振動を検出しなくなった後も所定の時間だけ振動検出状態を継続させるようにした。
(7) When an overcurrent due to a short circuit accident or the like is detected or when a predetermined vibration due to an earthquake or the like is detected, the overcurrent detection circuit (vibration detection circuit) 46 outputs an abnormality detection signal to the AND
このため、過電流検出手段としての過電流検出回路46により過電流が検出された後又は振動検出手段としての過電流検出回路46により振動が検出された後、所定の時間内に停電検出回路44により電路の停電が検出されたときには、開閉器本体12はトリップ動作する。また、振動検出手段としての過電流検出回路46により振動が検出された後、所定の時間内に停電検出による電路の停電が検出されないときには、開閉器本体12はトリップ動作しない。従って、過電流検出手段としての過電流検出回路46により過電流が検出された後又は振動検出手段としての過電流検出回路46により振動が検出された後に、遅れて発生した電路の停電が検出されたときにも確実にトリップ動作させることができる。
For this reason, after an overcurrent is detected by the
本実施形態では、ロック準備解除時間は、5秒以内において任意設定するようにした。ちなみに、ロック準備解除時間を設けないようにした場合は、過電流が検出された後又は振動検出手段としての過電流検出回路46により振動が検出された後に、遅れて発生した電路の停電が検出されたときにはトリップ動作させることができない。また、ロック準備解除時間の設定を長時間(例えば1時間)の設定とした場合には、開閉器11のトリップ動作準備状態が継続するため、地絡事故による開閉器11のトリップ動作をさせることができない。
In this embodiment, the lock preparation release time is arbitrarily set within 5 seconds. By the way, if the lock preparation release time is not provided, a power failure of the electric circuit that occurred late is detected after overcurrent is detected or after vibration is detected by the
<他の実施形態>
尚、前記実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本実施形態では、SOG機能を有する開閉器11に振動感知装置14を付設するようにしたが、例えば過電流保護機能(SO機能)を有しない地絡機能(GR機能)のみの開閉器に振動感知装置14を設けるようにしてもよい。この場合、電流検出部24は省略可能となる。
<Other embodiments>
In addition, you may implement the said embodiment as follows.
In this embodiment, the
・本実施形態では、例えば電柱の腕金に支持された開閉器11を想定しているが、例えば変圧器や負荷開閉器等の受電用の機器を接地された金属箱内にコンパクトに収めた高圧受電設備(キュービクル式高圧受電設備)に搭載される負荷開閉器として本実施形態の開閉器11を使用するようにしてもよい。
In the present embodiment, for example, the
・本実施形態では、振動感知装置14を開閉器本体12と制御装置13との間に設けるようにしたが、例えば制御装置13内に一体化して組み込むようにしてもよい。
・本実施形態では、開閉器11の過電流ロック動作(SO動作)を、即ち過電流検出回路46及びロック回路48を利用して、振動感知装置14により振動が検出された際の開閉器11のトリップ動作をロックするようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、図5に示すように制御装置13内に振動検出回路52及びオア回路53を別途設ける。そして振動検出回路52は振動感知装置14から所定の振動検出信号が入力されたときに所定の異常検出信号をオア回路53に出力するようにする。またオア回路53は振動検出回路52からの異常検出信号又は過電流検出回路46からの異常検出信号を受けてアンド回路47に所定の電圧レベルの信号をアンド回路47に出力するようにする。このようにしても、開閉器11の誤動作を抑制すると共に地震等の災害発生に起因する停電が復旧される際に起こる二次災害を抑制することができる。尚、ここでは、振動検出回路52を制御装置13内に別途設ける場合について説明したが、振動検出回路52は振動感知装置14内に設けるようにしてもよいし、制御装置13及び振動感知装置14と別回路として設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
・本実施形態では、動作判定回路42にロック準備解除タイマを内蔵したが、当該タイマを設けないようにしてもよい。
In the present embodiment, the
11…開閉器、12…開閉器本体、13…制御装置、
14…振動感知装置(振動感知手段)、15…電路、
25…トリップコイル(トリップ手段)、32…タイマ回路(タイマ手段)、
41…地絡検出回路(地絡検出手段)、44…停電検出回路(停電検出手段)、
46…過電流検出回路(過電流検出手段及び振動検出手段)、
48…ロック回路(トリップ動作準備手段)、50…動作出力回路(動作出力手段)、
52…振動検出回路(振動検出手段)。
11 ... Switch, 12 ... Switch body, 13 ... Control device,
14 ... Vibration sensing device (vibration sensing means), 15 ... Electric circuit,
25 ... Trip coil (trip means), 32 ... Timer circuit (timer means),
41 ... Ground fault detection circuit (ground fault detection means), 44 ... Power failure detection circuit (power failure detection means),
46. Overcurrent detection circuit (overcurrent detection means and vibration detection means),
48 ... Lock circuit (trip operation preparation means), 50 ... Operation output circuit (operation output means),
52. Vibration detection circuit (vibration detection means).
Claims (4)
前記開閉器本体と前記制御装置との間に付設すると共に、前記開閉器本体のマイクロスイッチと並列になるように接続することで所定の振動が検出された場合の振動検出信号を前記過電流検出手段に出力する振動感知手段を備え、
前記制御装置は、
前記過電流検出手段により所定の振動の発生が検出されると共に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたときには開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えた開閉器。 When an overcurrent accident in path is detected by the overcurrent detection means and the trip operation of the switch body and ready state, the control device for tripping the switch body when the power failure path is detected by the power failure detecting means In a switch with
The overcurrent detection is performed when a predetermined vibration is detected by being connected between the switch body and the control device and being connected in parallel with the microswitch of the switch body. Comprising vibration sensing means for outputting to the means,
The controller is
Switch having a a operation output means for tripping the switch body when the power failure path is detected by the power failure detection means with the occurrence of a predetermined vibration is detected by the overcurrent detecting unit.
前記開閉器本体と前記制御装置との間に付設すると共に、前記開閉器本体のマイクロスイッチと並列になるように接続することで所定の振動が検出された場合の振動検出信号を前記過電流検出手段に出力する振動感知手段を備え、
前記制御装置は、
電路における地絡事故を検出する地絡検出手段と、
前記地絡検出手段により地絡事故が検出された場合に前記過電流検出手段により過電流事故が検出されていないとき、又は前記過電流検出手段により所定の振動の発生が検出された場合に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたとき、開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えた開閉器。 When an overcurrent accident is detected in the circuit by the overcurrent detection means, the tripping operation of the switch body is made ready by the trip operation preparation means , and when the power failure is detected by the power failure detection means, the switch body is In a switch equipped with a control device for tripping,
The overcurrent detection is performed when a predetermined vibration is detected by being connected between the switch body and the control device and being connected in parallel with the microswitch of the switch body. Comprising vibration sensing means for outputting to the means,
The controller is
A ground fault detection means for detecting a ground fault in the electric circuit;
When a ground fault is detected by the ground fault detection means, when an over current accident is not detected by the over current detection means, or when occurrence of a predetermined vibration is detected by the over current detection means, An operation output means for tripping the switch body when a power failure is detected by the power failure detection means.
前記制御装置に接続される所定の振動の発生が検出された場合の振動検出信号を出力する振動感知手段を備え、
前記制御装置は、
電路における地絡事故を検出する地絡検出手段と、
前記振動感知手段から所定の振動の発生が検出された場合の振動検出信号が入力されたときに異常検出信号を出力する振動検出手段と、
前記振動検出手段から異常検出信号を入力すると共に前記過電流検出手段から過電流検出信号を入力するオア回路と、
前記地絡検出手段により地絡事故が検出された場合に前記過電流検出手段により過電流事故が検出されていないとき、又は前記振動検出手段により所定の振動の発生が検出された場合に前記停電検出手段により電路の停電が検出されたとき、開閉器本体をトリップ動作させる動作出力手段と、を備えた開閉器。 When an overcurrent accident is detected in the circuit by the overcurrent detection means, the tripping operation of the switch body is made ready by the trip operation preparation means, and when the power failure is detected by the power failure detection means, the switch body is In a switch equipped with a control device for tripping,
Comprising vibration sensing means for outputting a vibration detection signal when occurrence of a predetermined vibration connected to the control device is detected;
The controller is
A ground fault detection means for detecting a ground fault in the electric circuit;
A vibration detecting means for outputting an abnormality detection signal when the vibration detection signal when the occurrence of a predetermined vibration from the vibration detecting means is detected is input,
An OR circuit for inputting an abnormality detection signal from the vibration detection means and an overcurrent detection signal from the overcurrent detection means;
When a ground fault is detected by the ground fault detection means, no over current accident is detected by the over current detection means, or when occurrence of a predetermined vibration is detected by the vibration detection means, the power failure is detected. An operation output means for tripping the main body of the switch when a power failure of the electric circuit is detected by the detection means ;
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