JPH03218229A - 地中配電線用引込線切替開閉器及びそれを用いた無停電電源切替方法 - 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〕 本発明は、地中配電線用引込線の電源切替のための装置
及び方法に関する。

〔従来の技術〕

市街地における建築物は高層化され、一旦災害が発生す
ると、架空配電線路が設置されている場合には、救助活
動や消火活動に支障を来す。このような観点と、道路空
間の有効利用及び環境調和上から、配電線路の地中化が
実施されている。

このたｔ１需要者への電力供給用の引込線も、架空電源
から地中電源へ切り替える必要がある。

従来においては、第１電源（架空配電）から第２電源（
地中配電）に引込線を切り替えるとき、第１、第２電源
相互の検相、欠相、相回転を確認し、両電源を一旦停電
してから第１電源を切断し、第２電源を負荷に接続して
から電源を活かしていた。

このように従来においては、切替作業には停電を伴うの
で、深夜にしかも短時間に行わなければならなかった。

しかし、深夜停電でも事前に停電の期日や期間を告知し
たり需要家の了解を求めなければならず手間を要する。

また、この停電の間、電気時計が停止し、家電品のメモ
リー内容が消える等の問題がある。

一方、深夜作業は騒音を嫌われ、また労務上危険な作業
となり、充分な照明設備も必要である。

その上、深夜手当等労務費が増大する。

このような実情を考慮すると、無停電（厳密な意味では
、電気機器の動作に影響を与えない程度の瞬断を含む）
で切替作業を実施できることになれば、非常に有効であ
る。

このような問題点を解決するために、本願出願人は先に
、第４図に示す無停電電源切替方法について発明し、特
願昭６３−２３９４７４号として出願した。

これについて概略説明すると、第４図において、５１は
第１電源接続端子、５２は第２電源接続端子、５３は負
荷側接続端子を示している。切替用電磁開閉器５５の第
１接点はバイパス用電磁開閉器５４を介して第１電源接
続端子５１に接続され、第２接点は第２電源接続端子５
２に接続され、第３接点は配線用遮断器５６を介して負
荷側端子５３に接続されている。そして、第１電源接続
端子５１、第２電源接続端子５２及び負荷側接続端子５
３には、欠相、相回転検出回路５７が接続されている。

Ｎ７Ｒ切替は、次の手順で行う。

低圧配電引込線異相切替開閉器のバイパス用電３　− 磁開閉器５４を開の状態で仮ケーブル６１、６２及び６
３を第４図のように接続し、検相、欠相、相回転がそれ
ぞれ一致したことを確認して、バイパス用電磁開閉器５
４を閉じる。一致していないとバイパス用電磁開閉器５
４が閉じないようなインターロック回路を設けている。

第１電源からの引込線を切断すると、第１電源から本装
置を経て負荷へ電力が供給される。切替用電磁開閉器５
５を作動させると（ここでも検相等が一致していないと
開閉器５５が動作しない回路を設けている。）、負荷へ
の電力供給は１七以内の瞬時に第２電源からの供給に切
り替わる。ＩＨｚ以下の停電であれば実用上差し支えな
いので、切替用電磁開閉器５５で第１電源から第２電源
に切り替える。その後、第２電源と負荷の間を本配線し
、仮ケーブル６１．　６２及び６３を取外し、工事は完
了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この方法は、機械的な電路開閉であるため、
負荷電流によって電圧及び電流の波形の乱れが生じる。

また、ゼロクロスによる開閉ては４ ないため、重負荷ではアークによる短絡へ移行する恐れ
があるという問題がある。

本発明は、このような先に提案した方法の問題点を解決
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の地中配電線用引込線
切替開閉器は、第１電源に接続されるバイパス用電磁接
触器と、負荷に対して前記第１電源と第２電源とを切り
替えて接続する切替用電磁接触器と、当該切替用電磁接
触器と負荷との間に接続される配線用遮断器と、負荷側
欠相・相回転検出回路とを備え、前記バイパス用電磁接
触器に並列に半導体素子を接続し、前記切替用電磁接触
器に並列に半導体素子と待機用電磁接触器との直列回路
を接続し、前記バイパス用電磁接触器の負荷側に電圧低
下検出回路を接続し、前記バイパス用電磁接触器の開放
後前記電圧低下検出回路が電圧低下を検出したときに前
記各半導体素子を導通させるとともに前記切替用電磁接
触器を開放する信号を与える制御回路を備えたことを特
徴とするまた、本発明の無停電電源切替方法は、第１電
源、第２Ｎ源及び負荷と前記の地中配電線用引込線切替
開閉器との間をそれぞれ仮ケーブルで接続し、負荷の欠
相及び相回転を検出し、条件が一致した場合は前記バイ
パス用電磁接触器を投入し、次に既設架空引込線の切離
し点を切断し、待機用電磁接触器を投入し、その後、前
記バイパス用電磁接触器を開放し、このバイパス用電磁
接触器の負荷側の電圧が所定のレベルまで低下したとき
に制御回路により切替用電磁接触器を投入させ、その後
、第２電源と負荷の間を本配線し、切替用電磁接触器及
び待機用電磁接触器を開放し、前記仮ケーブルを取り外
すことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の地中配電線用引込線切替開閉器においては、バ
イパス用電磁接触器と、半導体素子を逆並列に接続し交
流のスイッチング素子としたものとを並列に使用し、バ
イパス用電磁接触器を開放したとき波形の乱れを補正す
ると同時に、交流電路をゼロクロスで開放することによ
りアークの発−７＝ 生がなくなる。

また、本発明の地中配電線用引込線切替開閉器を用いた
無停電電源切替方法は次の手順で行われる。

■　まず需要者に供給されている既設の架空電線を地中
電源に切り替える場合、引込点付近の例えば地上に本装
置を設置し、地中側、架空側、負荷側へそれぞれケーブ
ルを接続し、検相、欠相、相回転を検出し、条件が一致
した場合はバイパス用電磁接触器を投入し、既設架空引
込線と本装置から並列に通電させる。一致しない場合は
結線替えを行い一致させる。

■　次に既設架空引込線の切離し点を切断し、本装置か
ら通電させる。

■　次にバイパス用電磁接触器を開放すると負荷側の電
圧低下を検出し、地中電源に接続されている半導体素子
及び切替用電磁接触器が高速で（０．５七以内）導通し
、需要者側の負荷は地中電源がら受電することができ、
電気機器の動作には何ら影響を与えることはない。

８ 〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明に係る地中配電線用引込線切替開閉器の
内部構成を示すブロック図である。

同図において、１は第１電源接続端子、２は第２電源接
続端子、３は負荷接続端子を示している。

バイパス用電磁接触器４と半導体素子５の片端は第１電
源端子１に接続され、他端は配線用遮断器６を介して負
荷接続端子３に接続されている。また切替用電磁接触器
７と半導体素子８及び待機用電磁接触器９の片端は第２
電源接続端子２に接続され、他端は配線用遮断器を介し
て負荷接続端子３に接続されている。

そして第１電源接続端子１、第２電源接続端子２及び負
荷接続端子３にはそれぞれ電灯用・動力用相回転・欠相
検出回路２１が接続されている。またバイパス用電磁接
触器４及び半導体素子５の負荷側へ電圧低下検出回路３
１が接続され、この信号線が制御回路３２へ接続されて
いる。さらにパイパス用電磁接触器４、切替用電磁接触
器７、待機用電磁接触器９０制御線及び半導体素子５、
８のゲート信号用制御線が制御回路３２へ接続されてい
る。

電源切替は次の手順で行う。

地中配電線用引込線切替開閉器のバイパス用電磁接触器
４を開の状態、これと並列に接続された半導体素子５の
ゲート信号も開の状態及び切替用電磁接触器７を開の状
態、これと並列に接続された待機用電磁接触器９を開の
状態及び半導体素子８のゲート信号も開の状態で仮ケー
ブル１１．　１２及び１３を第１図のように接続し、検
相、欠相、相回転が一致したことを電灯用・動力用相回
転・欠相検出回路２１によって確認してバイパス用電磁
接触器４を閉じる。このとき検相、欠相、相回転がそれ
ぞれ一致していないとバイパス用電磁接触器４が閉じな
いようなインターロック回路を設けている。次に第１電
源からの引込線切離し点を切断すると、第１電源から本
装置のバイパス用電磁接触器４を経て負荷へ電力が供給
される。

次に待機用電磁接触器９を閉とし、その後バイパス用電
磁接触器４を開とする。このとき負荷波形をゼロクロス
で断とするために、バイパス用電磁接触器４を開とした
時点から数ミ１，１秒間半導体素子５が導通する。この
後、負荷接続端子３の電圧が低下する。この電圧低下を
電圧低下検出回路３１により検出して、半導体８が０．
５Ｈｚ以内に導通し、数十ミリ秒後に切替用電磁接触７
が閉となり、負荷への電力供給は瞬時に第２電源からの
供給へ切り替わる。その後、半導体素子８は同電位とな
るため開となる。

次に第２電源と負荷の間を本配線し、半導体素子８のゲ
ートと切替用電磁接触器７及び待機用電磁接触器９を開
とすることにより、第２電源から本装置を経た負荷側へ
の電力並列供給はなくなり、仮ケーブル１１．　１２及
び１３を安全に取り外すことができ、工事は完了する。

第２図は架空側電源（第１電源）から地中側電源（第２
電ｍ＞に切り替えたときの単相２線式の相電圧、電流及
び半導体素子通過電流波形を示すものである。（ａ）は
Ｕ相、ら）はＶ相を示し、（ａ−１）１　１　一 はＵ相電圧、（ａ−２＞　　はＵ相電流、（ａ−３）　
　は半導体素子通過電流、（ｂ−１）　　はＶ相電圧、
（ｂ−２）　　はＶ相電流、（ｂ−３）　　は半導体素
子通過電流をそれぞれ示している。この例より、電源切
替が４ｍｓ（６０Ｈｚの場合で０．２４サイクル）で行
われたことが分かる。

第３図（ａ）及びら）はそれぞれ単相３線式及び３相３
線式の場合の各相電圧、電流及び半導体素子通過電流の
例を示すものであり、この例では７〜８．５ｍｓ　（６
０七の場合で０，４２〜０．５１サイクル）で切替が完
了していることが分かる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、バイパス用電
磁接触器を開放したときの波形の乱れを補正すると同時
に、交流電路をゼロクロスで開放することによりアーク
の発生がなくなる。

これにより、従来に比べてアーク発生や短絡のおそれが
なく、また切替時間の短縮を図ることができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２ｒｌｌ
Ｊ及び第３ｒｌＩＪは本発明実施例の動作波形図、４図
は従来例を示すブロック図である。 １：第１電源接続端子 ２：第２電源接続端子 ３：負荷接続端子 ４：バイパス用電磁接触器 ５：半導体素子 ６：配線用遮断器 ７：切替用電磁接触器 ８；半導体素子 ９：待機用電磁接触器 １１，　１２，　１３　：仮ケーブル ２１：電灯用・動力用相回転・欠相検出回路３１：電圧
低下検出回路 ３２；制御回路 第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１電源に接続されるバイパス用電磁接触器と、負
   荷に対して前記第１電源と第２電源とを切り替えて接続
   する切替用電磁接触器と、当該切替用電磁接触器と負荷
   との間に接続される配線用遮断器と、負荷側欠相・相回
   転検出回路とを備え、前記バイパス用電磁接触器に並列
   に半導体素子を接続し、前記切替用電磁接触器に並列に
   半導体素子と待機用電磁接触器との直列回路を接続し、
   前記バイパス用電磁接触器の負荷側に電圧低下検出回路
   を接続し、前記バイパス用電磁接触器の開放後前記電圧
   低下検出回路が電圧低下を検出したときに前記各半導体
   素子を導通させるとともに前記切替用電磁接触器を開放
   する信号を与える制御回路を備えたことを特徴とする地
   中配電線用引込線切替開閉器。 ２、第１電源、第２電源及び負荷と請求項１記載の地中
   配電線用引込線切替開閉器との間をそれぞれ仮ケーブル
   で接続し、負荷の欠相及び相回転を検出し、条件が一致
   した場合は前記バイパス用電磁接触器を投入し、次に既
   設架空引込線の切離し点を切断し、待機用電磁接触器を
   投入し、その後、前記バイパス用電磁接触器を開放し、
   このバイパス用電磁接触器の負荷側の電圧が所定のレベ
   ルまで低下したときに制御回路により切替用電磁接触器
   を投入させ、その後、第２電源と負荷の間を本配線し、
   切替用電磁接触器及び待機用電磁接触器を開放し、前記
   仮ケーブルを取り外すことを特徴とする無停電電源切替
   方法。