JPH0313809B2 - - Google Patents
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- JPH0313809B2 JPH0313809B2 JP56118402A JP11840281A JPH0313809B2 JP H0313809 B2 JPH0313809 B2 JP H0313809B2 JP 56118402 A JP56118402 A JP 56118402A JP 11840281 A JP11840281 A JP 11840281A JP H0313809 B2 JPH0313809 B2 JP H0313809B2
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- flux density
- winding
- secondary winding
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 15
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 35
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
- H01H83/14—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
- H01H83/144—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
- H02H3/33—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
- H02H3/332—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means responsive to dc component in the fault current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、零相変流器とその二次巻線に引外し
巻線を接続された引外し装置とを有し、脈動直流
電流として一次巻線を流れる漏洩電流により零相
変流器の鉄心に生ずる磁束密度変化幅が、引外し
装置の駆動に必要な電圧を二次巻線に誘起するの
に十分な大きさであるような、直流成分を含む漏
洩電流に応動する漏電しや断器に関するものであ
る。
巻線を接続された引外し装置とを有し、脈動直流
電流として一次巻線を流れる漏洩電流により零相
変流器の鉄心に生ずる磁束密度変化幅が、引外し
装置の駆動に必要な電圧を二次巻線に誘起するの
に十分な大きさであるような、直流成分を含む漏
洩電流に応動する漏電しや断器に関するものであ
る。
一次巻線を流れる漏洩電流を零相変流器により
検出して引外し装置を駆動する漏電しや断器とし
ては特開昭50−61640号公報（発明の名称「故障
電流保護開閉装置」）に記載されたものが知られ
ている。この公知のものにおいては、純粋な直流
漏洩電流を検出する第１の直流用零相変流器に、
交流および脈流漏洩電流を検出する第２の零相変
流器が付設され、第２の零相変流器はほぼ同じ故
障電流値で作動するように設定され、かつ前記作
動値が第１の直流用零相変流器の作動値とほぼ一
致するように設定されている。
検出して引外し装置を駆動する漏電しや断器とし
ては特開昭50−61640号公報（発明の名称「故障
電流保護開閉装置」）に記載されたものが知られ
ている。この公知のものにおいては、純粋な直流
漏洩電流を検出する第１の直流用零相変流器に、
交流および脈流漏洩電流を検出する第２の零相変
流器が付設され、第２の零相変流器はほぼ同じ故
障電流値で作動するように設定され、かつ前記作
動値が第１の直流用零相変流器の作動値とほぼ一
致するように設定されている。
前述した従来装置においては純粋な直流や交流
および脈流の漏洩電流のすべての漏洩電流を検出
するようにするために第１および第２の零相変流
器を必要とするので大型となると共に純粋な直流
や交流および脈流の漏洩電流のすべてを同時に検
出しなければならないことは殆どなく、交流およ
び脈流の漏洩電流を検出できるものが望まれてい
る。
および脈流の漏洩電流のすべての漏洩電流を検出
するようにするために第１および第２の零相変流
器を必要とするので大型となると共に純粋な直流
や交流および脈流の漏洩電流のすべてを同時に検
出しなければならないことは殆どなく、交流およ
び脈流の漏洩電流を検出できるものが望まれてい
る。
このような交流および脈流の漏洩電流を検出す
る漏電しや断器は公知である（ドイツ連邦共和国
特許出願公告第2044302号公報）。その場合、いわ
ゆるＦ材料が使用されている。
る漏電しや断器は公知である（ドイツ連邦共和国
特許出願公告第2044302号公報）。その場合、いわ
ゆるＦ材料が使用されている。
また、二次巻線と引外し巻線との間にコンデン
サを接続し、それにより形成される共振回路の共
振周波数を、零相変流器の一次巻線を脈動直流電
流として流れる漏洩電流により二次巻線に誘起す
る電圧の周波数に同調させるという漏電しや断器
も公知である（ドイツ連邦共和国特許第2036497
号明細書）。
サを接続し、それにより形成される共振回路の共
振周波数を、零相変流器の一次巻線を脈動直流電
流として流れる漏洩電流により二次巻線に誘起す
る電圧の周波数に同調させるという漏電しや断器
も公知である（ドイツ連邦共和国特許第2036497
号明細書）。
前述したドイツ連邦共和国特許第2044302号公
報｛特願昭46−69622号（特開昭47−6429号公
報）｝およびドイツ連邦共和国特許第2036497号
｛特願昭46−55183号（特公昭56−1012号公報）｝
を組み合わせた場合、交流電流の漏洩電流に対し
ては感度が良好であるが、脈動電流の直流成分に
対する感度が期待される感度よりも低いという欠
点を有している。
報｛特願昭46−69622号（特開昭47−6429号公
報）｝およびドイツ連邦共和国特許第2036497号
｛特願昭46−55183号（特公昭56−1012号公報）｝
を組み合わせた場合、交流電流の漏洩電流に対し
ては感度が良好であるが、脈動電流の直流成分に
対する感度が期待される感度よりも低いという欠
点を有している。
本発明の目的は、直流成分を含む漏洩電流に対
する応動感度がドイツ連邦共和国特許第2036497
号明細書および同特許出願公告第2044302号公報
に記載の対策組み合わせにより期待され得る感度
よりも高い漏電しや断器を提供することである。
する応動感度がドイツ連邦共和国特許第2036497
号明細書および同特許出願公告第2044302号公報
に記載の対策組み合わせにより期待され得る感度
よりも高い漏電しや断器を提供することである。
この目的は、本発明によれば、冒頭に記載した
種類の漏電しや断器において、 (a) 二次巻線と引外し巻線との間にコンデンサが
接続されており、それにより形成される共振回
路が、零相変流器の一次巻線を脈動直流電流と
して流れる漏洩電流により二次巻線に誘起する
電圧の周波数に同調する共振周波数を有してお
り、 (b) 鉄心中の最大磁束密度Bmaxと動的残留磁束
密度Brdynとの間の差である動的差磁束密度
ΔBdynが ΔBdyn≧0.1T であり、かつ最大磁束密度Bmaxと静的残留磁
束密度Brstatとの間の差である静的差磁束密度
ΔBstatと動的差磁束密度ΔBdynとの比が ΔBstat／ΔBdyn≦1.3 の関係を満足しているようにすることにより達
成される。
種類の漏電しや断器において、 (a) 二次巻線と引外し巻線との間にコンデンサが
接続されており、それにより形成される共振回
路が、零相変流器の一次巻線を脈動直流電流と
して流れる漏洩電流により二次巻線に誘起する
電圧の周波数に同調する共振周波数を有してお
り、 (b) 鉄心中の最大磁束密度Bmaxと動的残留磁束
密度Brdynとの間の差である動的差磁束密度
ΔBdynが ΔBdyn≧0.1T であり、かつ最大磁束密度Bmaxと静的残留磁
束密度Brstatとの間の差である静的差磁束密度
ΔBstatと動的差磁束密度ΔBdynとの比が ΔBstat／ΔBdyn≦1.3 の関係を満足しているようにすることにより達
成される。
本発明によれば、前述したように零相変流器の
鉄心の材料を選ぶことにより、脈動電流の漏洩電
流が零相変流器の一次巻線に流れた場合にも、静
的ヒステリシスループが動的ヒステリシスループ
に近似するので、零相変流器の二次巻線には引外
し装置の駆動に必要な電圧が誘起される。本発明
による漏電しや断器では誘導損失が、動的ヒステ
リシスループをたどる際に得られる理論値に比べ
て減ぜられることにより、漏洩電流中の直流成分
に対する感度がＦ材料とコンデンサを用いた共振
回路との使用により得られる感度以上に高められ
るものと考えられる。
鉄心の材料を選ぶことにより、脈動電流の漏洩電
流が零相変流器の一次巻線に流れた場合にも、静
的ヒステリシスループが動的ヒステリシスループ
に近似するので、零相変流器の二次巻線には引外
し装置の駆動に必要な電圧が誘起される。本発明
による漏電しや断器では誘導損失が、動的ヒステ
リシスループをたどる際に得られる理論値に比べ
て減ぜられることにより、漏洩電流中の直流成分
に対する感度がＦ材料とコンデンサを用いた共振
回路との使用により得られる感度以上に高められ
るものと考えられる。
以下、図面により本発明を一層詳細に説明す
る。
る。
第１図の漏電しや断器１は零相変流器２および
引外し装置６を有し、監視すべき導線３は零相変
流器の鉄心を貫いて、その一次巻線の役割をして
いる。零相変流器の二次巻線４は引外し装置の引
外し巻線５と接続されている。引外し装置６は保
持電磁石であつてよい。監視すべき負荷および電
源系統は選択的に端子７または８に接続される。
図示の例では電源系統が端子８に接続されてい
る。
引外し装置６を有し、監視すべき導線３は零相変
流器の鉄心を貫いて、その一次巻線の役割をして
いる。零相変流器の二次巻線４は引外し装置の引
外し巻線５と接続されている。引外し装置６は保
持電磁石であつてよい。監視すべき負荷および電
源系統は選択的に端子７または８に接続される。
図示の例では電源系統が端子８に接続されてい
る。
二次巻線４と引外し巻線５との間にコンデンサ
９が並列または直列に接続されている。それによ
り形成される共振回路は、零相変流器の一次巻線
３を脈動直流電流として流れる漏洩電流により二
次巻線４に誘起する電圧の周波数に同調する共振
周波数を有している。引外し装置６たとえば保持
電磁石は機械的連結部１０を介して開閉機構１１
に作用する。開閉機構１１が鎖錠を解かれると、
接点１２が開かれて、監視すべき負荷が電源系統
からしや断される。
９が並列または直列に接続されている。それによ
り形成される共振回路は、零相変流器の一次巻線
３を脈動直流電流として流れる漏洩電流により二
次巻線４に誘起する電圧の周波数に同調する共振
周波数を有している。引外し装置６たとえば保持
電磁石は機械的連結部１０を介して開閉機構１１
に作用する。開閉機構１１が鎖錠を解かれると、
接点１２が開かれて、監視すべき負荷が電源系統
からしや断される。
ここで重要なことは、種々の実験を重ねた結
果、零相変流器２の鉄心１３の材料は次の関係式
を満足していることである。
果、零相変流器２の鉄心１３の材料は次の関係式
を満足していることである。
ΔBdyn≧0.1T
ΔBstat／ΔBdyn≦1.3
第２図には、上式に含まれている量が原理的に
示されている。しかし、第２図は上式の関係その
ものを忠実に示すものではない。関係式中のＴは
磁束密度の単位テスラである。共振回路の同調は
ドイツ連邦共和国特許第2036497号明細書に記載
されている仕方で行われ得る。鉄心の磁化特性を
上記のように選定し、この鉄心磁化特性の選定と
共振回路による同調とを組み合わせることによ
り、直流成分に対する感度を一層高めることがで
きる。
示されている。しかし、第２図は上式の関係その
ものを忠実に示すものではない。関係式中のＴは
磁束密度の単位テスラである。共振回路の同調は
ドイツ連邦共和国特許第2036497号明細書に記載
されている仕方で行われ得る。鉄心の磁化特性を
上記のように選定し、この鉄心磁化特性の選定と
共振回路による同調とを組み合わせることによ
り、直流成分に対する感度を一層高めることがで
きる。
第２図において動的ヒステリシスループ（すな
わち監視すべき導線３に流れる漏洩電流が交流電
流である場合のヒステリシスループ）には参照数
字２０が、また静的ヒステリシスループ（すなわ
ち監視すべき導線３に流れる漏洩電流が直流電流
である場合のヒステリシスループ）には参照数字
２１が付されている。監視すべき導線３に交流の
漏洩電流が流れた場合、零相変流器２の鉄心１３
には動的ヒステリシスループ２０のように磁化さ
れ、その磁束変化Δφは大きく、この場合動的差
磁束密度ΔBdynが0.1T（1000ガウス）に等しいか
又は大きければ誘導の法則に基づいて二次巻線４
には引外し装置６を駆動するに必要な大きな電圧
が誘起される。又監視すべき導線３に脈動直流電
流の漏洩電流が流れた場合、零相変流器２の鉄心
１３は静的残留磁束密度Brstat−最大磁束密度
Bmax−動的残留磁束密度Brdynを結ぶ太線のよ
うに磁化される。このとき最大磁束密度Bmaxと
静的残留磁束密度Brstatとの差である静的差磁束
密度ΔBstatが大きければ二次巻線４に電圧が誘
起されるが、交流の漏洩電流に対する感度と脈動
直流電流の漏洩電流に対する感度を同じようにす
るには、静的差磁束密度ΔBstatを動的差磁束密
度ΔBdynに近づければよい。脈動直流電流の漏
洩電流が流れたとき、二次巻線４には電圧が誘起
され、この二次巻線４に誘起される電圧は所定の
周波数を有している。一方、二次巻線４側には二
次巻線４と引外し巻線５と並列（又は直列）にコ
ンデンサ９が接続されており、このコンデンサ９
を含む共振回路を前記二次巻線４に脈動直流電流
により誘起される電圧の周波数と準共振の状態に
設定することにより、引外し巻線５には開閉機構
１１を作動せしめ得る程度の増加された電圧が発
生する。
わち監視すべき導線３に流れる漏洩電流が交流電
流である場合のヒステリシスループ）には参照数
字２０が、また静的ヒステリシスループ（すなわ
ち監視すべき導線３に流れる漏洩電流が直流電流
である場合のヒステリシスループ）には参照数字
２１が付されている。監視すべき導線３に交流の
漏洩電流が流れた場合、零相変流器２の鉄心１３
には動的ヒステリシスループ２０のように磁化さ
れ、その磁束変化Δφは大きく、この場合動的差
磁束密度ΔBdynが0.1T（1000ガウス）に等しいか
又は大きければ誘導の法則に基づいて二次巻線４
には引外し装置６を駆動するに必要な大きな電圧
が誘起される。又監視すべき導線３に脈動直流電
流の漏洩電流が流れた場合、零相変流器２の鉄心
１３は静的残留磁束密度Brstat−最大磁束密度
Bmax−動的残留磁束密度Brdynを結ぶ太線のよ
うに磁化される。このとき最大磁束密度Bmaxと
静的残留磁束密度Brstatとの差である静的差磁束
密度ΔBstatが大きければ二次巻線４に電圧が誘
起されるが、交流の漏洩電流に対する感度と脈動
直流電流の漏洩電流に対する感度を同じようにす
るには、静的差磁束密度ΔBstatを動的差磁束密
度ΔBdynに近づければよい。脈動直流電流の漏
洩電流が流れたとき、二次巻線４には電圧が誘起
され、この二次巻線４に誘起される電圧は所定の
周波数を有している。一方、二次巻線４側には二
次巻線４と引外し巻線５と並列（又は直列）にコ
ンデンサ９が接続されており、このコンデンサ９
を含む共振回路を前記二次巻線４に脈動直流電流
により誘起される電圧の周波数と準共振の状態に
設定することにより、引外し巻線５には開閉機構
１１を作動せしめ得る程度の増加された電圧が発
生する。
前述したように本発明によれば、冒頭に記載し
た種類の漏電しや断器において、 (a) 二次巻線と引外し巻線との間にコンデンサが
接続されており、それにより形成される共振回
路が、零相変流器の一次巻線を脈動直流電流と
して流れる漏洩電流により二次巻線に誘起する
電圧の周波数に同調する共振周波数を有してお
り、 (b) 鉄心中の最大磁束密度Bmaxと動的残留磁束
密度Brdynとの間の差である動的差磁束密度
ΔBdynが ΔBdyn≧0.1T であり、かつ最大磁束密度Bmaxと静的残留磁
束密度Brstatとの間の差である静的差磁束密度
ΔBstatとの動的差磁束密度ΔBdynとの比が ΔBstat／ΔBdyn≦1.3 の関係を満足するように構成したことにより、
交流および脈動直流電流の漏洩電流に対してほ
ぼ同一の感度で動作する漏電しや断器を提供す
ることができる。
た種類の漏電しや断器において、 (a) 二次巻線と引外し巻線との間にコンデンサが
接続されており、それにより形成される共振回
路が、零相変流器の一次巻線を脈動直流電流と
して流れる漏洩電流により二次巻線に誘起する
電圧の周波数に同調する共振周波数を有してお
り、 (b) 鉄心中の最大磁束密度Bmaxと動的残留磁束
密度Brdynとの間の差である動的差磁束密度
ΔBdynが ΔBdyn≧0.1T であり、かつ最大磁束密度Bmaxと静的残留磁
束密度Brstatとの間の差である静的差磁束密度
ΔBstatとの動的差磁束密度ΔBdynとの比が ΔBstat／ΔBdyn≦1.3 の関係を満足するように構成したことにより、
交流および脈動直流電流の漏洩電流に対してほ
ぼ同一の感度で動作する漏電しや断器を提供す
ることができる。
第１図は漏電しや断器の原理構成図、第２図は
横軸に磁化の強さ、縦軸に磁束密度をとつて零相
変流器の鉄心の磁化特性を示す図である。 １：漏電しや断器、２：零相変流器、３：一次
巻線、４：二次巻線、５：引外し巻線、６：引外
し装置、７，８：端子、９：コンデンサ、１０：
機械的連結部、１１：開閉機構、１２：接点、１
３：鉄心、２０：動的ヒステリシスループ、２
１：静的ヒステリシスループ。
横軸に磁化の強さ、縦軸に磁束密度をとつて零相
変流器の鉄心の磁化特性を示す図である。 １：漏電しや断器、２：零相変流器、３：一次
巻線、４：二次巻線、５：引外し巻線、６：引外
し装置、７，８：端子、９：コンデンサ、１０：
機械的連結部、１１：開閉機構、１２：接点、１
３：鉄心、２０：動的ヒステリシスループ、２
１：静的ヒステリシスループ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 零相変流器とその二次巻線に引外し巻線を接
続された引外し装置とを有し、脈動直流電流とし
て一次巻線を流れる漏洩電流により零相変流器の
鉄心に生ずる磁束密度変化幅が、引外し装置の駆
動に必要な電圧を二次巻線に誘起するのに十分な
大きさであるような、直流成分を含む漏洩電流に
応動する漏電しや断器において、 (a) 二次巻線と引外し巻線との間にコンデンサが
接続されており、それにより形成される共振回
路が、零相変流器の一次巻線を脈動直流電流と
して流れる漏洩電流により二次巻線に誘起する
電圧の周波数に同調する共振周波数を有してお
り、 (b) 鉄心中の最大磁束密度Bmaxと動的残留磁束
密度Brdynとの間の差である動的差磁束密度
ΔBdynが ΔBdyn≧0.1T であり、かつ最大磁束密度Bmaxと静的残留磁
束密度Brstatとの間の差である静的差磁束密度
ΔBstatと動的差磁束密度ΔBdynとの比が ΔBstat／ΔBdyn≦1.3 の関係を満足していることを特徴とする漏電し
や断器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803028595 DE3028595A1 (de) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Fehlerstromschutzschalter, der auf fehlerstroeme mit gleichstromkomponenten anspricht |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5752323A JPS5752323A (en) | 1982-03-27 |
| JPH0313809B2 true JPH0313809B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=6108299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56118402A Granted JPS5752323A (en) | 1980-07-28 | 1981-07-28 | Leakage breaker |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0044999B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5752323A (ja) |
| AT (1) | ATE10991T1 (ja) |
| DE (2) | DE3028595A1 (ja) |
| DK (1) | DK156352C (ja) |
| ES (1) | ES504315A0 (ja) |
| GR (1) | GR74311B (ja) |
| ZA (1) | ZA815131B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202320A1 (de) * | 1982-01-26 | 1983-07-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Fehlerstromschutzschalter, der auf fehlerstroeme mit gleichstromkomponenten anspricht |
| JPS60163013U (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | 株式会社山形グラビヤ | 靴用防臭中敷き |
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