JPH04145827A

JPH04145827A - 再点弧検出装置

Info

Publication number: JPH04145827A
Application number: JP26735090A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nishidai; 西台　惇; Hideki Yamamura; 山村　英機
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-05-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JP2591306B2

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〕本発明は系統に接続された高圧コンデンサ、又はフィル
タ設備の遮断時に発生する再点弧現象を検出する装置に
関する。

〔本発明の背景〕

系統に接続されたコンデンサ回路を遮断したときに、コ
ンデンサの残留電荷の影響として開閉器の極間に過電圧
が現われて、この過電圧のために、−旦絶縁の回復した
極間の絶縁が再度破壊して、導通の状態に陥る再点弧現
象が生じることがある。

（１）この現象を招く原因は開閉器極間の絶縁回復性の
よくない開閉器、例えば開極速度が遅い、あるいは多頻
度運用して特性の劣化した開閉器にあり、この現象の影
響として再点弧時に過大な突発電流が突入して、直列リ
アクトル等を損傷したり、コンデンサに過電圧が印加さ
れて絶縁破壊を招いたりする。

（２）このような現象の発生を早期に検出して警報を発
しなければ重大な事故をひき起すおそれがあるが、未だ
適切な装置が市販されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、高圧コンデンサ、又はフィルタ設備の遮
断時に発生する再点弧現象は、直列リアクトル、コンデ
ンサの損傷につながるおそれがあるので、この現象を迅
速、適確に捉えるる必要があり、本発明は、高圧コンデ
サ等の遮断時の再点弧発生時１こ対処できる再点弧検出
装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

開閉器でコンデンサ電流を遮断後、再点弧現象が起きた
か、どうかは例えば第４図に示す、交流電源Ｅ１コンデ
ンサ、開閉器（以下ＣＢという）よりなる回路のＣＴよ
り、再点弧による突発電流を検出することができるが、
系統故障時に、−度遮断後、わずかの時間を経て再投入
を行う方式を採るので、この時も同じような突発電流を
生じる。

第５図は、第４図の回路において、ＣＢ開放後に再点弧
現象が発生した場合の回路電流１１コンデンサ端子電圧
Ｖｃ１ＣＢの極間電圧Ｖｓの波形変化を時間的に示し、
第６図は、ＣＢ開放後より再投入時の回路電流１１コン
デンサ端子電圧Ｖｃ１ＣＢの極間電圧Ｖｓの波形変化を
時間的に示している。

第５図においてＣＢが開放し、回路電流ｉが零となった
時点で消弧するが、これより再点弧が発生するのは、数
ｍｓ〜数１０ｍ５以内である。

一方、第６図に再投入によるｉ　、　Ｖｃ、　Ｖｓの波
形を示すが、ＣＢ遮断にともなう消弧後の再投入の動作
時間は、各種インタロック等の関係から略０．１秒（１
００ｍｓ）以内に投入することは不可能である。

従って、コンデンサ回路にＣＴを介し、これに消弧時点
検出器と突発電流検出器と前記消弧時点より数ｍｓ〜数
１０ｍ５の間、つまり通常再点弧が発生すると予測でき
る期間を設定するタイマ回路により、この間検出器出力
部のゲートを開き、この間に発生する突発電流を再点弧
現象として検出することができる。

第１図は上記原理を示す回路概略図である。

コンデンサ回路のＣＴにて検出した電流信号に突発電流
（パルス電流）検出器ａと消弧時点検出器すが並列に配
され、消弧時点検出器すの出力側はタイマ回路Ｃと接続
され、前記ａ＋ｂ＋ｃの出力側はアンド回路ｄに接続さ
れる。

消弧時点がｂで検出され、そのまま保持され、同時にＣ
がカウント状態に入り、数１０ｍ５後にｄのゲートをオ
フするものとすると、この間でａより突発電流による信
号がアンド回路ｄにあったとき、これにより再点弧を検
出する。なおこの場合、タイマ回路Ｃは所定のカウント
を終った時点でアンド回路ｄがオフとなるので、その後
のＣＢ投入による突発電流があっても検出は除外される
。

以下、本発明の実施例について第２図のブロック図で示
す本発明実施例の装置と第２図各部の動作形を示す第３
図により本発明を説明する。

上述のように再点弧現象の検出はコンデンサ回路の開閉
器切指令後の数１０ｍ５間で突発電流の有無を判定すれ
ばよい。

第２図の装置では、これら判定に必要な情報を下記各検
出回路に入力し、ロジック処理し、ＣＢ投入時の突発電
流と区別することで再点弧現象の検出を確実に実施でき
る構成を採る。

（１）コンデンサ電流が遮断された時点の検出（図のＶ
。Ｂ）（２）コンデンサ回路に突発電流が流れたことの検出（
図のｖｃ）（３）　ＣＢ投入時の突発電流と区別するために、（Ｉ
）ノ検出信号（ｖａｎ）とＣＢ切指令（図（ＤＶ５２）
をアンド条件の検出（Ｖ２Ｏ）なお（３）は（１）と（２）のアンド条件が成立すれば
、約数１０ｍ５間アンドゲートを開く状態に置く（ＶＢ
（＋″）。

以下、全体の構成について説明する。母線電圧（３相例
）をＣＢを介してＳＲ（リアクトル）、ＳＣ（コンデン
サ）がそれぞれ直列に接続されているコンデンサ回路の
各相電流！。を検出するＣＴが前記回路に結合され、各
相ＣＴは補助ＣＴに接続される。各相ごとに補助ＣＴが
接続され、各相ごとに検出器の主部が設けられるが、こ
こでは単相について説明する。（Ｕ相例）補助ＣＴの２次側に全波整流器２が接続され、抵抗Ｒに
よってコンデンサ回路の電流信号■。は全波波形の電流
信号ＩＤＣとして取り出される。ＩＤＣはｌＯ％電流リ
ミッタ回路３に入力すると同時にコンパレータ１８に入
力する。

電流リミッタ回路３でこのＩＤＣはＶＢ（１０％電原信
号）により、クランプされ、第３図のＶＢクランプ電圧
（第２図のＶｏｕｔ）となる。このＶｏｕｔは前述のＶ
Ｂと等しいバイアス電圧（ｖｔｔ’　）と加算し、第３
図のＶｏｕｔ’が積分器６に入力される。

（Ｖｏｕｔ’　）このＶｏｕｔ’は積分器６で、積分されその出力をＶｆ
とすると、となり、第３図のＶｆが求まる。ここで積分回路定数は
、Ｃ，Ｒ＋＝　Ｉｍｓ、　Ｃ，Ｒ２＝　ｌ０ｍ５で構成
する。

ここで、ＣＴよりの電流信号！。が通常（定格内）の場
合は、前述のようにリミッタ３より波高ＶＢの台形波が
半サイクルごとに出力し、これをＩｌｌしてコンデンサ
電流の存在を示す。ＣＢが消弧したときは、ｖＯｕｔは
連続した高レベルＶＩｌとなり、従って第３図Ｖｆに示
すように、Ｃａｌが消弧した状態が継続すれば積分値は
上昇する。

このＶｆを入力とするコンパレータ７において、基準値
Ｖｒｅｆを設定し、ｖｆがＶｒｅｆを越えた時点で出力
信号Ｖ。Ｂは立ち上り、後述するように再点弧電流信号
が入力するまで高レベルで維持される。

このＶ。Ｂの立ち上りは消弧時点、つまり、コンデンサ
電流遮断時点より僅かに遅れるが（数ｍｓ以内）、コン
デンサ電流の遮断時点に基づく信号である。

なお、再点弧電流の信号がＩＪ　ミッタ回路３に入力し
たときは、積分器６への入力は零となり、積分回路のＣ
，Ｒ２で放電して前記Ｖｒｅｆ以下となり、この時点で
、出力信号Ｖ。Ｂは立ち下る。

一方、全波整流器２よりの直流変換された電流信号はコ
ンパレータ１１１に入力する。コンパレータ１８におい
ては再点弧電流、ＣＢＢ入電流等突発電流が生じたとき
、通常電流と区別するため、通常電流に対して大きな電
流設定値１ｒｅｆとしである。

１ｒｅｆと前述電流信号を比較し、第３図に示すように
突発電流（図ではＣＢＢ点弧電流を示す）が生じたとき
、アンド回路８に突発電流信号Ｖ。を出力する。このＶ
。は突発電流がＩｒｅｆを越えて下降する時点まで継続
される。

また、ＣＢ操作回路電源ＩＯにＣＢ切時指令のスイ・ソ
チＩＩ、　　リレー１２が接続され、スイ・ソチ１１の
オンによりリレー１２が付勢され、ＣＢの極間は開放さ
れる。これと同時にリレー１２の端子よりスイ・ソチオ
ン信号が分圧抵抗器１３、絶縁アンプ１４を介して全波
整流器１５に送られ、この信号はコンパレータ１６に送
られ、雑音除去の為の適当なバイアス値ｖ８とコンパレ
ータｌＢの入力で比較し、その出力側の信号（ＶＢ。）
と前述ＣＢ切切点点検出信号ＶＯＢ　）をアンド回路９
に入力する。

アンド回路９で、前記■。Ｂ１’１５□の信号が時間的
に重複開始時点からタイマ回路１７が動作し、この動作
期間中（数１０ｍ５継続する）は高レベル信号Ｖ５ｃ’
を発し、アンド回路８に入力する。即ち、この信号は機
械的にＣＢの極間が開放され、同時にコンデンサ電流が
遮断されていることを示す状態信号である。

〔動作〕

第２図、第３図により本発明の詳細な説明する。

ＣＢの切指令で、スイッチ１１をオンすることにより、
アンド回路９に高レベルの信号Ｖ５２が入力し、ＣＢ積
極間消弧により積分器６の出力信号Ｖｆは通常の積分値
より大きくなり、コンパレータ７で設定されている検出
時刻設定用の基準値Ｖｒｅｆを越えることにより出力信
号Ｖ。ｎが立上り、アンド回路９に入力し、前記信号ｖ
６□とＶ。１１の高レベル信号の時間的に重複開始時点
においてアンド回路９はオンしてその出力側のタイマ回
路１７より数１０ｍ５継続する高レベル信号ｖ５ｃ’を
発する。

従ってこの状態でのアンド回路８では、信号ＶＣＢ＋　
ＶＢ。′は高レベルの状態にあり、この高レベルにある
期間内に再点弧による電流信号Ｖ。がアンド回路８に入
力すれば、アンド回路８はオンして、その出力側に信号
Ｖ。を出力し、この信号Ｖ。は信号保持器Ｉ９に入力さ
れ自己保持され、再点弧検出表示器２０により表示され
る。

これに対して、ＣＢの投入時には信号ｖ５゜が存在しな
いので、たとえ、投入時の突発電流により信号Ｖ。が生
じたとしてもアンド回路８はブロックされる。この様に
ＣＢ投入時の突発電流による誤検出は起きない。

ｕ、ＶＩ　Ｗ各相信号保持器■９に出力がないときは、
各相とも再点弧が発生しなかったことを示し、いずれか
に再点弧が発生したときは、ノア回路２１が検出出力す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、コンデンサ回路
などに使用する開閉器の再点弧現象を開閉器投入時の突
発電流と区別し、高速に検出することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明再点弧検出装置の原理説明図である。第
２図は本発明実施例をブロック図で示す。第３図は、第
２図実施例の各部動作図を示す。第４図は系統に接続さ
れるコンデンサ回路を概略的に示す。第５図はコンデンサ回路遮断時に発生する再点弧現象に
よる突発電流説明図で、第６図はコンデンサ回路の投入
時に発生する投入突発電流説明図である。２．１５・・・全波整流器、３・・・ＩＪ　ミッタ回路
、５・・・加算器、６・・・積分器、７．　ＩＧ、　＋
８・・・コンパレータ、８，９・・・アンド回路、１０
・・・補助交流電源線、１１・・・スイッチ、１２・・
・リレー　＋３・・・分圧抵抗器、１４・・・絶縁アン
プ、１９・・・信号保持器、２０・・・検出表示器、２
１・・・ノア回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）系統に接続されたコンデンサの開閉器の再点弧を
検出する装置であって、コンデンサ回路電流が遮断され
た時点を検知する検出回路と、コンデンサ回路に突発電
流が流れたことを検出する回路と、前記電流の遮断時点
に基づく信号と開閉器遮断に基づく信号の重複開始時点
より数１０ｍｓ間、前記突発電流検出回路よりの突発電
流信号を検出できるゲート回路を備えることを特徴とす
る再点弧検出装置。