JPH02273027A - 変流器２次開路保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は変流器の２次回路が開路したときに２次端子
に発生する高電圧により、変流器自身及び２次回路が絶
縁破壊するのを防止するための変流器２次開路保護装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

第１０図は例えば三菱電機株式会社発行のカタログｌ’
−Ａ−Ｌ　６７６３−Ａ　、昭和５５年１０月」Ｋ示さ
れた従来の変流器２次開路保護装置を示す構成図であり
、図において、１は変流器（以下、ＣＴと言う）、４は
ＣＴ１の一対の２次端子、２は変流器２次開路保護装置
（以下、装置と言う）、３は装置２に設けられた酸化亜
鉛（ＺｎＯ）等から成る非直線抵抗体、５は装置２に設
けられ非直線抵抗体３０両端が接続されると共に１上記
２次端子４が接続された一対のＣＴ用端子、６は配電盤
、７は配電盤６と２次端子４とを接続するケーブル、Ｉ
はＣＴ１の１次電流である。

第１１図及び第１２図は装置２の側面図及び平面図であ
り、第１０図と対応する部分には同一符号を付す。図に
おいて、８は絶縁基板、９，１０は絶縁基板８に設げら
れ、円筒状を成す非直線抵抗体３の両端を支持する取付
金具、１１は絶縁基板８上に非直線抵抗体３と接触させ
て設けられた温度スイッチ、１２は絶縁基板８上に設け
られ、温度スイッチ１１が接続される温度スイッチ端子
である。また第１０図のＣＴ用端子５は絶縁基板８上に
設けられている。

次に動作について説明する。ＣＴ１の１次側に電流Ｉが
流れているときに、ケーブル７が断線したり又は配電盤
６における何らかの理由によってＣ，ＴＩの２次回路が
開路となった場合、ＣＴ２次コ次層イル高電圧が誘起し
、ＣＴ１及び２次回路の絶縁破壊に至ることがある。装
置２はＣＴ２次コ次層イル起する電圧を制限するために
できるだけ２次端子４の近（に設置される。いま、例え
ばケーブル７が×印点において開路状態になると、ＣＴ
２次コ次層イル電圧が誘起されるが、この電圧により非
直線抵抗体３に電流が流れるので、２次端子４間の電圧
の上昇が制限される。これと共に非直線抵抗体３を流れ
る電流によるジュール熱で、数秒後には非直線抵抗体３
の特性要素が破壊に至る。特性要素が破壊すると非直線
抵抗体３は低抵抗となるので、ＣＴ１の１次電流工が流
れ続けても、２次コイルには高電圧は誘起されない。

正常時は、２次端子４間の電圧は非常に低く、非直線抵
抗体３は高抵抗になるので、装置２に流れる電流は無視
できる。

なお、非直線抵抗体３の特性要素破壊の過程ではジーー
ル熱を発生するので、非直線抵抗体３と接している温度
スイッチ１１の接点を利用して、必要に応じて遠方に２
次開路となったことの表示を出す。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の変流器２次開路保護装置は以上のように構成され
ているので、 （１）繰り返し使用できない。すなわち、−度非直線抵
抗体３の特性要素破壊が生じれば、使い捨てとなる。

（２）非直線抵抗体３に電流が流れたことを温度スイッ
チ１１で検出しているので、検出感度が外気温度の影響
を受ける。

（３）外観だけで非直線抵抗体３が破壊されているかど
うかは不明であるから、壊れたものをそのまま使用する
恐れがある。

（４）使い捨てだから予備品を多量に保管し、これを管
理せねばならない。

等の問題点があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、特に繰り返し使用が可能な変流器２次開路保護
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１の請求項の発明に係る変流器２次開路保護装置は、
非直線抵抗体と並列にサイリスクを接続し、ＣＴ２次開
路を検出した外部からの検出信号により、サイリスタを
通電状態と成すようにしたものである。

また、第２の請求項の発明に係る変流器２次開路保護装
置は、非直線抵抗体と並列にサイリスタと電圧検出継電
器とを接続し、電圧検出継電器の／ 検出信号により、サイリスタを導通させるようにしたも
のである。

〔作　用〕

この第１および第２の請求項に係る発明における変流器
２次開路保護装置は、ＣＴ２次端子間に誘起する高電圧
が短時間で消滅する場合は、非直線抵抗体で吸収され、
長時間に及ぶ過電圧に対しては、サイリスタによってＣ
Ｔ２次端子間が短絡されるので、非直線抵抗体の特性要
素の破壊が防止され、繰り返し使用が可能になる。

〔実施例〕

以下、この発明の第１の実施例を図について説明する。

第１図においては第１０図と対応する部分には同一符号
を付して説明を省略する。

第１図において、１３は非直線抵抗体３に直列に接続さ
れた表示器であり、コイルと表示用として動作時に落下
するターゲット（共に図示せず）と、接点１３ａとによ
り構成されている。１４はサイリスタであり、ゲート電
極１４ａを有し且つ非直線抵抗体３と表示器１３との直
列回路に対して並列に接続されている。

１５ａ、１５ｂは配電盤６に設けられた正、負の制御用
の電源、１６は配電盤６に設けられ電源１５ｂに接続さ
れた表示灯、１７は電源１５ａ及び表示灯１６と上記接
点１３ａとを接続するケーブル、１８は配電盤６に設け
られた計測器で、ケーブル７を通じてＣＴ１の２次回路
の電圧、電流等を計測する。１９は配電盤６に設けられ
た保護継電器で、上記ＣＴ１０２次電流をケーブル７を
介して検出する。２０は保護継電器１９の検出信号をサ
イリスタ１４のゲート電極１４ａに加えるためのケーブ
ルである。

次に動作について説明する。

通常は、ＣＴ１の２次電流はケーブル７を介して配電盤
６に至り、計測器１８又は保護継電器１９０入力とじズ
使用される。いま、ＣＴｌＫ１次電流！が流れていると
き、何らかの理由でＣＴｌの２次側が開路すると、ＣＴ
２次コ次層イル高電圧が誘起するが、２次端子４に直結
している非直線抵抗体３に遅滞なく電流が流れて２次端
子４間の電圧の上昇が制限される。これと共に表示器１
３のコイルにも電流が流れてターゲットが落下し動作表
示が行われ、同時に接点１３ａが閉じて配電盤６の表示
灯１６が点灯される。

非直線抵抗体３は、例えば酸化亜鉛のような化成材料を
使用しているため、前述したように数秒の通電で熱破壊
に至るが、ＣＴ２次側次側径路後いても１次電流が流れ
続ける場合には、保護継電器１９の構成要素である断線
検出装置からケーブル２０を介してサイリスタ１４のゲ
ート電極１４ａへ検出信号が送られて、サイリスタ１４
が導通する。このため速やかに２次端子４間が、非直線
抵抗体３の熱破壊が起こる前に短絡させる。従って、こ
の発明による装置２は、非直線抵抗体３がサイリスタ１
４により保護されるので、１回の動作で使い捨【にする
ことなく、２次開路を何回も繰り返し検出することがで
きる。

第２図はこの発明の第２の実施例を示すもので、３相の
電力系統に適用した場合であり、第１図と対応する部分
には同一符号を付して説明を省略する。

この実施例においては、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相に対してＣＴ
１が設けられ、それぞれに２次端子４及びケーブル７が
設けられている。また装置２においては、非直線抵抗体
３、表示器１３及びサイリスタ１４から成る組が３組設
けられ、それぞれＫＣＴ用端子５が設けられている。各
表示器１３の接点１３ａは並列に接続され、ケーブル１
７を介して電源１５ａと表示灯１６とに接続されている
。

２１はケーブル７の断線検出継電器であり、電源１５８
に並列接続された３つの接点２１　ａ　、　２１ｂ、２
１ｃを有している。２２は３相のケーブル７に接続され
た単相電流継電器であり、上記接点２１ａ、２１ｂ、２
１Ｃに対して直列に接続された接点２２ａを有している
。２３は補助継電器であり、上記接点２２ａと電源１５
ｂ間に接続されると共Ｋ、その検出信号がケーブル２０
を介して各サイリスタ１４のゲート電極１４ａに加えら
れるように成されている。ＩａｓＩｂ、Ｉｃは各相のＣ
Ｔｉの１次電流である。

第３図は装置２の一部の外観を示す斜視図であり、２４
は各部材が配される絶縁基板、２５はサイリスタ１４の
放熱を行う放熱フィン、２６は非直線抵抗体３０両端を
支持する取付金具、１３は前記表示器、１３ｂは表示器
１３に設けられた前記コイル、１３Ｃは表示器１３に設
けられた表示窓、２７はサイリスタ１４のゲート電極１
４ａが接続されると共に、ケープ＃２０が接続されるサ
イリスタゲート端子、２８は表示器１３の接点１３ａ及
びケーブル１７が接続される表示器接点端子、５は前記
ＣＴ用端子、２９は絶縁基板２４の取付孔である。なお
、第２図においては、この第３図の装置が３台用いられ
る。

第４図及び第５図は第３図の装置をケースに収納した状
態の外観を示す斜視図である。

３１はケース、３２は絶縁基板２４をケース３１に取付
ける取付座、３３はその取付はネジ、３４はケース３１
を配電盤６に取付けるためのネジ棒、３５はケース３１
の側部開口を覆う透明カバー３６はほこり等の侵入を防
ぐバッキング、３７は透明カバー３５を取付ける化粧ネ
ジ、３８は復帰レバー　３９は上記各端子２７，２８．
５のプッシュである。

次に動作について説明する。第２図において、通常は３
相は平衡電流であるため、断線検出継電器２１の接点２
１ａ、２１ｂ、２１Ｃは閉じているが、残留電流を入力
とする単相電流継電器２２は動作せず、その接点２２ａ
は開いている。従って、補助継電器２３には入力はなく
、サイリスタ１４のゲート電極１４ａへの検出信号は発
生しない。

いま、人相のケーブル７が×印点で断線すれば断線検出
継電器２１０人相は入力がなくなるが、同時に不平衡に
なって残留電流が発生するので、単相電流継電器２２が
動作する。このため接点２１ｂ又は２１Ｃと接点２２ａ
との直列回路が形成される。これＫよって補助継電器２
３が励磁され、その検出信号がケーブル２０を介してサ
イリスタ１４のゲート電極１４ａを制御し、このサイリ
スタ１４が導通する。人相のケーブル７が断線の瞬間、
人相の２次端子４間に高電圧が発生して、非直線抵抗体
３に電流が流れて、表示器１３が動作し、接点１３ａが
閉じて配電盤６の表示灯１６を点灯させる。また表示器
１３のコイル１３ｂに電流が流れてターゲットが落下し
、これにより表示窓１３Ｃの色が変って表示が行われる
。このように表示が機械式であるため、１次電流がなく
なった後においても、開路した相を判別することができ
ると共に、３つの接点１３ａを３相で並列に接続するこ
とができる。また、ターゲットの落下後は、復帰レバー
３８を操作することにより、ターゲットを元の位置に押
し上げることができる。

第６図はこの発明の第３の実施例を示すもので、差動保
護継電器を用いた母線保護継電装置に適用した場合の実
施例である。

第６図において、４１は３相の母線、４２．４３は母線
４１と２組の３相のＣＴｉとの間に設けられたし中断器
、４４は２組のＣＴ１の各２次端子４に接続された差動
継電器、４５は同様に接続された差動電流検出継電器で
あり、その検出信号は２つの装置２における各サイリス
タ１４のゲート電極ｉ４ａに加えられるように成されて
いる。

次に動作について説明する。

常時は母線４１に流入、流出する電流の総和はゼロであ
ることに着目して、差動電流検出継電器４５の感度を差
動継電器４４の感度よりも高（設定して置く。ＣＴｌＯ
２次回路が開路すると、差動継電器４４は誤動作に至る
が、運転中に僅かの差動電流が検出されると、感度の高
い方の差動電流検出継電器４５が先に動作して、その検
出信号によりサイリスタ１４が導通して２次端子４間が
短絡する。このため差動継電器４４は誤動作に至る前に
入力電流がしゃ断される。これと共にケーブル７が完全
に断線に至った場合でも、２次端子４間の高電圧が制限
される。

第７図はこの発明の第４の実施例を示すもので、第１図
と対応する部分には同一符号が付されている。

この実施例による装置２はサイリスタ１４と並列に電圧
検出継電器４６が接続されている。この電圧検出継電器
４６により２次端子４間の電圧を検出し、その検出信号
をサイリスタ１４のゲート電極１４ａに加えるように成
されている。

次に動作について説明する。

電圧検出継電器４６は通常は２次端子４間の電圧は非常
に低いため動作しない。ケーブル７が断線すれば、２次
端子４間に高電圧が誘起するので、非直線抵抗体３に遅
滞な（電流が流れて２次端子４間の電圧は安全な値に制
限される。一方、電圧検出継電器４６はケーブル７の断
線の瞬間に動作するが、その出力は１程度度の遅延時間
を持っており、この時間に１次電流工が消滅すれば復帰
する。しかし上記時間に２次端子４間に残る安全な電圧
を適当に分圧してサイリスタ１４の制御電源を得ておき
、１次電流工が遅延時間を越える場合には点線に示した
経路でサイリスタ１４のゲート電極１４ａを制御する。

第８図は第５の実施例を示すもので、上述した第４の実
施例を３相の電力系統に適合であり、第２図と対応する
部分には同一符号が付されている。

この実施例による装置２においては、各相に対してそれ
ぞれ電圧検出継電器４６が設けられておリ、それらの検
出信号が各サイリスタ１４のゲート電極１４ａに加えら
れるように成されている。

第９図は外観を示す斜視図であり、第３図と対応する部
分には同一符号が付されている。図において、上記電圧
検出継電器４６は表示器１３の近傍に設けられている。

上記構成によれば、第８図において、人相のケーブル７
が×印点で断続すれば、対応する電圧検出継電器４６が
動作し、その検出信号により対応するサイリスタ１４が
導通することにより、２次端子４間が短絡する。これと
共に表示器１３のターゲットが落下して、表示窓１３Ｃ
の色が変わることにより、動作表示が行われる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの第１の請求項に係る発明によれば、非
直線抵抗体と並列にサイリスタを接続し、そのゲート電
極に外部から２次開路を検出した検出信号を加えるよう
に構成し、また、第２の請求項に係る発明によれば上記
サイリスタにさらに電圧検出継電器を接続し、その検出
信号を上記ゲート電極に加える構成としたので、２次開
路時においても非直線抵抗体を破壊させることなく、繰
り返し使用できるＣＴ２次開路保護装置を得ることがで
きる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による変流器２次開路
保護装置を示す構成図、第２図はこの発明の第２の実施
例による変流器２次開路保護装置を示す構成図、第３図
は同装置の外観を示す斜視図、第４図は同装置をケース
に収納した状態を示す一部断面側面図、第５図はその正
面図、第６〜８図はこの発明の第３〜５の実施例による
変流器２次開路保護装置を示す構成図、第９図は同装置
の外観を示す斜視図、第１０図は従来の変流器２次開路
保護装置を示す構成図、第１１図は同装置の側面図、第
１２図は同装置の正面図である。 １は変流器、２は変流器２次開路保護装置、３は非直線
抵抗体、４は２次端子、１４はサイリスタ、１４ａはゲ
ート電極、２０はケーブル、２３は補助継電器、４５は
差動電流検出継電器、４６は電圧検出継電器。 なお、図中、同一符号は同一　又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変流器の２次端子間に接続される非直線抵抗体と
   、上記非直線抵抗体と並列に接続され、上記変流器の２
   次回路が開路したことを検出した信号が外部からゲート
   電極に加えられることにより導通するサイリスタとを備
   えた変流器２次開路保護装置。
2. （２）変流器の２次端子間に接続される非直線抵抗体と
   、上記変流器の上記２次端子間の電圧を検出する電圧検
   出継電器と、上記非直線抵抗体と並列に接続され、上記
   変流器の２次回路が開路したときに上記電圧検出継電器
   から得られる検出信号がゲート電極に加えられることに
   より導通するサイリスタとを備えた変流器２次開路保護
   装置。