JP5530769B2 - 直流回路の漏電検出装置 - Google Patents
直流回路の漏電検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5530769B2 JP5530769B2 JP2010061725A JP2010061725A JP5530769B2 JP 5530769 B2 JP5530769 B2 JP 5530769B2 JP 2010061725 A JP2010061725 A JP 2010061725A JP 2010061725 A JP2010061725 A JP 2010061725A JP 5530769 B2 JP5530769 B2 JP 5530769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- current
- phase
- detection device
- leakage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 117
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 46
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
もしくは、交流電流センサは、直流回路の配電線路の各相に設けられた変流器である。
好ましくは、交流回路の配電線路は、中性点が接地された単相3線式であり、上記の電流成分は、電力系統の基本波に対する2n調波(nは1以上の整数)の電流である。
[配電系統の構成]
図1は、この発明の実施の形態1による漏電検出装置Fa,Fdが適用される単相3線式の配電系統の構成図である。図1の単相配電系統は、単相変圧器2を介して上位の電力系統1と接続された交流回路10と、直流回路30と、交流回路10と直流回路30とを接続する双方向の電力変換器20(パワーコンディショナ)とを含む。変圧器2の2次側の中性点5nは接地されている(接地抵抗をRnとする)。
表1は、地絡事故が生じていない健全時に、単相交流用の電力変換器の変換動作によって交流回路側および直流回路側に生じる交流電圧(交流電流)の周波数についてまとめたものである。
図5は、健全時の零相回路を示す図である。
2×Rn<<1/(2n×ω×Cd) …(1)
2×Rn<<1/(2n×ω×Ca) …(2)
のようになっている。上式(1)、(2)において、記号「<<」は左辺が右辺に比べて無視できるほど小さいことを表わす。したがって、零相電流I2nは近似的に、
I2n=2n×ω×Cd×V2n …(3)
と表わされる。接地抵抗Rnと、対地静電容量Ca,Cdによるキャリアの角周波数ωcのインピーダンスとの関係についても、上式(1)、(2)と同様になっているので、零相電流Icは近似的に、
Ic=ωc×Cd×Vc …(4)
と表わされる。
Ydg=1/(2×Rdg)+j×2n×ω×Cd/m …(6)
上記の零相電流I2n,Icは、直流回路30の地絡事故における固有の現象として現われる。したがって、この零相電流I2n,Icを零相変流器または各相ごとの変流器で検出することによって、直流回路の漏電を容易かつ低コストに検知することができる。
以下では、交流回路10に設けられた検出回路42の構成および動作を代表として説明するが、直流回路30に設けられた検出回路44の構成および動作も同様である。
図7、図8を参照して、図8のステップS1で、零相変流器41と接続された電流計71によって、配電線路11を流れる零相の交流電流が測定される。電流計71によって測定された交流電流信号は増幅回路72によって増幅される。
図9は、図7の検出回路42の変形例としての検出回路42Aの構成を示すブロック図である。以下では、検出回路42の変形例の構成および動作を代表として説明するが、検出回路44の変形例の構成および動作も同様である。
図9、図10を参照して、図10のステップS11で、零相変流器41に接続された電流計51によって配電線路11を流れる零相の交流電流が測定される。電流計51によって測定された交流電流信号は増幅回路52によって増幅される。
実施の形態2では、実施の形態1の直流回路の漏電検出装置Fa,Fdを、交流回路が三相の場合に適用した例について説明する。
Claims (13)
- 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記直流回路のうち前記電力変換器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記交流電流センサは、前記直流回路の配電線路の各相に設けられた変流器である、直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記変圧器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記交流回路の配電線路は、中性点が接地された単相3線式であり、
前記電流成分は、前記電力系統の基本波に対する2n調波(nは1以上の整数)の電流である、直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記変圧器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記交流回路の配電線路は、中性点が接地されたY結線三相3線式または4線式であり、
前記電流成分は、前記電力系統の基本波に対する3n調波(nは1以上の整数)の電流である、直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記変圧器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記交流回路の配電線路は、電灯動力共用変圧器の中性点が接地されたV結線三相4線式であり、
前記電力変換器は、前記交流回路の配電線路を介して三相交流電力を受け、
前記電流成分は、前記電力系統の基本波に対する3n調波(nは1以上の整数)の電流である、直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記直流回路のうち前記電力変換器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記交流回路の配電線路は、一相が接地されたΔ結線三相3線式であり、
前記電流成分は、前記電力系統の基本波の電流である、直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記漏電検出装置は、
前記変圧器と前記直流回路の想定される地絡事故点との間の電流経路のいずれかの箇所に設けられた交流電流センサと、
前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記電力変換器は、パルス幅変調によって直流電力と交流電力とを相互に変換し、
前記電流成分は、前記パルス幅変調に用いる搬送波の周波数を有する、直流回路の漏電検出装置。 - 前記漏電検出装置は、前記交流電流センサによって検出された交流電流と同期するパルス信号を生成するパルス信号生成部をさらに備え、
前記判定部は、前記交流電流センサによって検出された交流電流の大きさが所定の基準値を超え、かつ前記パルス信号の周期が前記電力系統の基本波の周期の半分である場合に漏電と判定する、請求項2に記載の直流回路の漏電検出装置。 - 前記漏電検出装置は、前記交流電流センサによって検出された交流電流と同期するパルス信号を生成するパルス信号生成部をさらに備え、
前記判定部は、前記交流電流センサによって検出された交流電流の大きさが所定の基準値を超え、かつ前記パルス信号の周期が前記電力系統の基本波の周期の1/3である場合に漏電と判定する、請求項3または4に記載の直流回路の漏電検出装置。 - 前記漏電検出装置は、
前記交流電流センサによって検出された交流電流と同期するパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号のパルス数をカウントするカウンタとをさらに備え、
前記判定部は、前記交流電流センサによって検出された交流電流の大きさが所定の基準値を超え、かつ前記パルス信号の周期が前記電力系統の基本波の周期の半分であり、かつ前記パルス信号のパルス数が所定数を超えた場合に漏電と判定する、請求項2に記載の直流回路の漏電検出装置。 - 前記漏電検出装置は、
前記交流電流センサによって検出された交流電流と同期するパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号のパルス数をカウントするカウンタとをさらに備え、
前記判定部は、前記交流電流センサによって検出された交流電流の大きさが所定の基準値を超え、かつ前記パルス信号の周期が前記電力系統の基本波の周期の1/3であり、かつ前記パルス信号のパルス数が所定数を超えた場合に漏電と判定する、請求項3または4に記載の直流回路の漏電検出装置。 - 交流回路に電力変換器を介して接続された直流回路の漏電検出装置であって、
前記交流回路は、2次側が接地された変圧器を介して上位の電力系統と接続され、
前記直流回路の配電線路は、
前記電力変換器に接続された直流母線と、
前記直流母線から分岐された複数の直流回線とを含み、
前記漏電検出装置は、
前記複数の直流回線にそれぞれ設けられた複数の交流電流センサと、
各前記交流電流センサによって検出された交流電流のうち、前記電力変換器の変換動作によって前記直流回路側に生じる交流電圧の周波数と同じ周波数の電流成分に基づいて前記直流回路の漏電の有無を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記複数の直流回線の各々の漏電の有無を、対応する交流電流センサによって検出された交流電流に基づいて判定する、直流回路の漏電検出装置。 - 前記交流電流センサは、前記直流回路の配電線路に設けられた零相変流器である、請求項2〜10のいずれか1項に記載の直流回路の漏電検出装置。
- 前記交流電流センサは、前記交流回路の配電線路に設けられた零相変流器である、請求項2〜4、6〜10のいずれか1項に記載の直流回路の漏電検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010061725A JP5530769B2 (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 直流回路の漏電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010061725A JP5530769B2 (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 直流回路の漏電検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011196729A JP2011196729A (ja) | 2011-10-06 |
JP5530769B2 true JP5530769B2 (ja) | 2014-06-25 |
Family
ID=44875166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010061725A Active JP5530769B2 (ja) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 直流回路の漏電検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5530769B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013229960A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP6040679B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2016-12-07 | サクサ株式会社 | 電源装置及びそれを備えた電流測定機器 |
US9874592B2 (en) * | 2013-04-12 | 2018-01-23 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Abnormality detection circuit for power storage device, and power storage device including same |
GB2504565B (en) * | 2013-04-12 | 2015-12-30 | Baldwin & Francis Ltd | Variable voltage drive controller, system and method |
JP6408785B2 (ja) * | 2014-04-23 | 2018-10-17 | 一般財団法人関東電気保安協会 | 絶縁監視装置 |
KR102039272B1 (ko) * | 2018-08-23 | 2019-10-31 | 주식회사 에프램 | 직류 전원 전류 감지 회로 |
JP6722928B1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-07-15 | マルチ計測器株式会社 | 零相電流計測方法及び装置 |
JP7233322B2 (ja) * | 2019-06-27 | 2023-03-06 | 古河電気工業株式会社 | 地絡検出方法および装置 |
JP6793876B1 (ja) * | 2019-08-08 | 2020-12-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システム |
WO2021049016A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
CN111796205B (zh) * | 2020-07-08 | 2023-05-05 | 安徽先兆科技有限公司 | Ac220v回路电气安全管控方法及系统 |
JP6925076B1 (ja) * | 2020-12-18 | 2021-08-25 | センスネットシステム株式会社 | 検知装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06213952A (ja) * | 1993-01-14 | 1994-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | コンセントの配線試験器 |
JPH07146321A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | 無停電電源装置の蓄電池地絡検出回路 |
JPH08306297A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Toshiba Corp | 漏電遮断器 |
JPH11122819A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Fuji Electric Co Ltd | 直流地絡検出装置 |
JP2003018740A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 直流地絡検出装置及び系統連系発電装置 |
JP4118259B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2008-07-16 | 愛知電機株式会社 | 直流地絡検出装置 |
JP4599120B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2010-12-15 | 株式会社東芝 | 電気設備の絶縁監視装置と方法 |
-
2010
- 2010-03-18 JP JP2010061725A patent/JP5530769B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011196729A (ja) | 2011-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5530769B2 (ja) | 直流回路の漏電検出装置 | |
US8649130B2 (en) | Motor driving apparatus having fault diagnostic function | |
US8593150B2 (en) | Method and apparatus for detecting a location of ground faults in a motor/motor drive combination | |
US8924170B2 (en) | Method and system for detecting a failed rectifier in an AC/DC converter | |
US8355226B2 (en) | Ground fault sensing device | |
EP2905630B1 (en) | Fault detection in brushless exciters | |
RU2542494C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования короткого замыкания на землю | |
US8334670B2 (en) | Method and apparatus to monitor an electric motor control circuit | |
JP6353694B2 (ja) | 劣化診断システム | |
US9625519B2 (en) | Drive failure protection | |
US9091742B2 (en) | Fault identification techniques for high resistance grounded systems | |
CN104730412A (zh) | 用于接地故障检测的方法和装置 | |
EP2837942B1 (en) | Ground fault detecting circuit and power conversion device using same | |
JP6799057B2 (ja) | インバータを動作させる方法およびインバータ | |
CN108474818B (zh) | 绝缘电阻测定装置 | |
US20090167314A1 (en) | Method and Device for Detecting Ground Faults in a Supply Cable | |
Guerrero et al. | Ground fault detection method for variable speed drives | |
JP7123584B2 (ja) | 三相交流ケーブルの異常電流検知装置 | |
Hossam-Eldin et al. | Combined traveling wave and fuzzy logic based fault location in multi-terminal HVDC systems | |
US20120229144A1 (en) | Electric rotating machine | |
JP2005140532A (ja) | 位相角度算出装置及び方法、漏洩電流検出装置及び方法 | |
JP2010276377A (ja) | 直流回路の地絡事故検出システム | |
JP2006071341A (ja) | 電気設備の絶縁監視装置と方法 | |
CN107894549B (zh) | 差分故障检测系统 | |
JP2011153913A (ja) | 電気機器おける漏洩電流測定装置及び測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20130215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130215 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5530769 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |