JPH0420874A - 配電線検相器 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は高圧配電線にバイパス回路を接続するための検
相を行う配電線検相器に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、三相又は単相の高圧配電線のバイパス回路の
電源側及び負荷側に夫々大地基準の各相電圧検出する高
圧検出部を設け、この両高圧検出部間に検相スイッチを
介して同相検出器と遅れ位相検出器を接続し、これら検
出器の動作、不動作により相順確認と同相接続の確認を
なしうるようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 常用の高圧配電線の一部区間を工事する場合に、無停電
給電を要する負荷群に対し、−時的に後述の無停電送電
形電源車の交流同期発電機を配電線に同期投入する必要
がある。

常用の高圧配電線は、通常送り出し変電所から三相３線
で送出されているが、一部配電線においては途中から単
相２線式になっている場合もある。

このｆ二め、電源車に使用する交流同期発電機は三相３
線式て構成され、単相配電区域では、三相３線式発電機
の決められた２線間を使用するのが一般的である。第８
図に、高圧配電系統の一例と、単相２線式配電線に電源
車を接続している一例を示す。

第９図について無停電送尾形電源車について説明する。

無停電送１形高圧移動車１１は、高圧配電線１２と負荷
側との間に介在されている区分開閉器１５を挟んで、高
圧配電線１２に活線状態にて並列接続並びに解列させる
バイパス回路１３を備えている。

移動電源車１１を高圧配電線１２に活線接続するには通
常、無停電送尾形移動電源車１１に付属されている電源
ケーブルＩ４を高圧配電線１２の区分開閉器１５の電源
側に、また負荷ケーブル１６を区分開閉器１５の負荷側
に相を合わせて活線接続部１７．１８にてそれぞれ接続
する。なお、移動電源車ｌｌ内の三相交流同期発電機１
９を負荷側に接続させるときは相順か合っていることか
必要である。図中、２０は原動機１．５２Ｂは常用バイ
パス側遮断器、５２Ｇは発電機側遮断器である。

次に第９図の動作について説明する。電源側バイパスケ
ーブル１４と負荷側バイパスケーブル１６を図示のよう
に発電機側に相順を合わせ、かつ電源側と負荷側の相接
続を確認の上活線接続した後、移動電源車ＩＩの常用バ
イパス側遮断器５２Ｂを投入し、バイパス回路１３を形
成する。バイパス回路１３の形成後、区分開閉器１５を
開放して、バイパス回路１３に負荷側の全ての電気量を
バイパスさせて給電させることになる。これら電気量を
計測することにより、これから発電機に切り替えて送電
可能かどうかの確認もてきる。確認後、三相交流同期発
側１９を始動せ、バイパス回路１３に対して発電機側遮
断器５２Ｇを同期投入する。その後、発電機１９に負荷
移行したのち、常用バイパス側遮断器５２Ｂを開放して
負荷側に発電機側遮断器５２Ｇを介して発電機１９の出
力によってのみ給電する。これによって常用電源側は停
電工事が可能となるとともに、負荷側は発電機１９によ
り無停電給電される。

常用電源側の停電工事が終了すると、常用電源側は復電
される。復電後、常用バイパス側遮断器５２Ｂを負荷運
転中の発電機１９に対して同期投入する。投入後、発電
機負荷をバイパス回路１３に移行させて発電機側遮断器
５２Ｇを開放させ、発電機１９の運転を停止させろ。次
に区分開閉器１５を投入し、しかる後、常用バイパス側
遮断器５２Ｂを開放させてから、電源ケーブル１４、負
荷ケーブル１６を配電線１２から外すことによって一連
の作業か終了する。

なお、第９図において、安全確認、確保のために必要な
断路器回路や計測回路は省略して説明しＤ　発明が解決
しようとする課題 常用の高圧配電線に電源車電源を同期投入するときの条
件としては、三相または単相配電線いずれの場合も、下
記を満足する必要がある。

■　配電線側と電源車側の各相電圧の大きさが等しい。

■　配電線側と電源車側の各相電圧位相が等しい ■　配電線側と電源車側の周波数が等しい。

従って、電源車の付属ケーブルによる配電線側との接続
は、下記のように行う。

■　電源車内において、バイパス回路の相順か交流発電
機の相順と等しくなるように配電線に活線接続する。

■　バイパス回路の電源側、負荷側が同相になるように
配電線に活線接続する。

三相使用の場合の配電線と電源車の相順関係電圧ヘクト
ル図を第１Ｏ図に示す。配電線の各相電圧ｌ　２，３と
電源車の各相電圧■、■、■を同しとすると、同相順（
同図（ａ））のときは、１−■となると、２−■、３−
■となり同期投入可能となるか、逆相類（同図（ｂ））
のときは、１−■となっても、２≠■、３≠■となり同
期投入不可能となるので、相順を合わせる必要かある。

一方単相使用の場合も下記理由により電源車用発電機の
相順と、変電所送り出し電源側相順を合わせた状態て、
単相同期投入する必要がある。

第１の理由は、単相配電線に電源車か逆相類で同期投入
した場合、地絡検出のための変電所側及び電源車側の接
地形変圧器回路及び配電線大地静電容量を通じて循環地
絡電流が流れ、それぞれの電源側中性点は中性点対地イ
ンピーダンスできまる対地電圧をもつことになり、安全
な並列運転が行えず、地絡保護装置も不必要動作し得る
結果になる。

第１１図に地絡検出の接地形変圧器回路を１次側に換算
して、変電所側及び高圧電源車側か同相順で単相並列運
転した場合と、逆相類で、単相並列運転した場合の等価
回路を示す。同図（２Ｌ）に示すように、同相順単相並
列の場合は、系統に地絡が生じていなければ、各電源側
中性点Ｎ、Ｎ′の電位は略大地電位に等しく、従って異
常な循環地絡電流も流れない。一方間図（ｂ）に示すよ
うに、逆相順接続の場合は、各電源側中性点Ｎ、Ｎ’間
に相電圧に等しい電位差が生じ、図の各中性点側対地イ
ンピーダンスを通して、循環地絡電流が流れ、各電源側
中性点ＮおよびＮ′の電位も中性点対地インピーダンス
によってきまる対地電圧をもつことになり、安全な並列
運転か行えず地絡保護装置ら不必要動作し得る結果にな
る。

第２の理由は、単相配電線と電源車か逆相類で同期投入
し几場合、電源車側発電機の未使用相の対地電位か、発
電機や接続機器（例えば遮断器や計器用変圧器等）の許
容回路電圧以上になることである。すなわち第１１図（
ｂ）において各部の対地電圧をみてみると、中性点対地
イノビーダンスは、通常配電線三相−括対地静電容量が
制限抵抗１次換算値ＣＬＲ１，ＣＬＲ２よりインピーダ
ンス的には可成り小さいため、変電所側中性点Ｎの電位
は略犬地に等しく、電源車側の中性点Ｎ′の電位は、大
地基準で略三相電源側の相電圧分電位が高くなり、電源
車用発電機の未使用相３′はさらに発電機相電圧分高く
なる。従って、未使用相３′の対地電位は単相配電線線
間電圧の略Ｊ３倍となり、従って配電線の（線間）定格
電圧が６６００■の場合、発電機未使用相３′の対地電
位はＪ３　　ｘ６６００＃７６２０Ｖとなる。これは高
圧の最高限度７０００Ｖを超えてしまうため、発電機本
体や発電機母線ならびに母線に接続している高圧電源車
内の高圧機器（例えば遮断器や計器用変匡器等）の許容
対地電圧を超えてしまうことになる。

従ってたとえ発電機端子３′が配電線と未接続であって
も運転はできない、１ よって単相配電線に前記高圧電源車を同期投入する場合
は、単相と云えども変電所の三相電源側基準の相順確認
か必要であり、従来は線路図をたよりに判定したり、あ
るいは相表示のあるところまで配電線路上をさかのぼっ
て調へる等の確認作業を要した。

しかし、変電所から送り出されている配電線は、通常途
中てねん架が行われているため、誤確認等により逆相類
て電源車か同期投入される可能性もあり、この場合は、
電源車側地絡保護装置か不必要動作し、再度活線接続を
やり直す必要が生した。

以上より、三相及び単相における配電線と電源車の並列
運転可能な接続図を第１２図、第１３図に示す。

従って電源車内では常用バイパス回路と、発電機の接続
の良否の判断のため、バイパス回路に検相回路を設け、
バイパス回路の相順と相接続確認を行っている。

第１４図に従来の検相回路例を示す。第１４図において
電源側、負荷側バイパス回路の相順を逆相継電器４７Ｇ
、４７Ｌにより検出（正相でＯＦＦ。

逆相・欠相で０Ｎ）Ｌ、電圧検出器８４Ｘによりバイパ
スケーブル接続端子のＲ１−５ｌ、Ｒ２５２間電圧か同
相か異相（同相て○ＦＦ、異相でＯＮ）を検出すること
により、三相使用時は第１５図のフローチャートにより
検相の良否を判断している（保護や信頼度向上のための
回路条件は除く）。

ただし、単相使用時は、Ｒ１，Ｓｌ及びＲ２５２のみバ
イパスケーブルを接続し、配電線に活線接続した上、検
相スイッチを押しても、逆相継電器はＯＮ　して、相順
の良否が確認できない。まｆ二重圧検出器は配電線の電
源側、負荷側の同相の場合ＯＦ　Ｆ、異相の場合ＯＮで
検出可能であるか、発電機との相順関係は不明である。

従って、単相の場合は、他の方法、例えば単相配電区間
でも相順判定か可能な携帯用高圧検相器等により別途相
順確認をする必要があり、手間を要するとともに常用側
バイパス遮断器５２Ｂ投入の１こめの自動イノターロッ
クを解除する必要があった。

さらに、検相可能な三相使用時にあっても、検相１不良
、の場合に、活線接続部をとのように接続変更しｆこら
良いか特定することも不可能であり、検相不良の場合は
再度目視確認による活線接続にたよらざるを得なかった
。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、単相
を含めて相順の確認、異相接続の確認が容易にてきると
共に配電線活線接続の入れ替えを指示することのできる
配電線検相器を提供することにある。

Ｅ１課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における配電線検相
器は、電源車に設けられ電源側と負荷側との間に遮断器
を有する三相又は単相の高圧配電線のバイパス回路にお
いて、前記バイパス回路の電源側及び負荷側に夫々大地
基準の各相電圧を検出する高圧検出部を設け、この両隅
圧検出部に検相スイッチを介して同相検出器と遅れ位相
検出器を接続してなるものである。

Ｆ１作用 バイパス回路の電源側及び負荷側の高圧検出部は夫々大
地基準の各相電圧を検出するもので、高圧配電線か単相
であってら三相における二相として検出できる。

従って、この両隅圧検出部に検相スイッチを介して同相
検出器と遅れ位相検出器とを接続すれば、これら検出器
の動作、不動作により三相及び単相何れの場合であって
も相順の確認と同相接続の確認をすることができる。

Ｇ　実施例 本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお
Ｗｊ記従来第８図〜第１４図に示し１＝ものと同−構成
部分及び各実施例において同一名称部分には同一符号を
付してその重複する説明を省略する。

第１実施例 第１図において、この実施例の検相器はバイパス回路の
電源側と負荷側の相電圧を検出する高圧検出部ＰＴ−Ｃ
，ＰＴ−Ｌと、同相検出器２５Ｘ１及び３ケの遅れ位相
検出器２５Ｃ，２５Ｌ、２５Ｙか七なる。なお、高圧検
出部は、例えば計器用変圧器または検電碍子等を使用す
るものとする。

この高圧検出部ＰＴ−Ｃ，ＰＴ−Ｌはバイパス回路の端
子Ｒ１とＳｌ、Ｒ２とＳ２に接続されている。遅れ位相
検出器２．５Ｇ及び２５Ｌは夫々高圧検出部ＰＴ−Ｃの
二次側及びＰ’ｌ−Ｌの二次側に検相スイッチＰＨを介
して接続されている。また遅れ位相検出器２５Ｙ及び同
相検出器２５Ｘは検相スイッチＰＨを介して高圧検出部
ＰＴ−Ｃの二次側とＰＴ−Ｌの二次側との間に接続され
ている。

第２図は第１図の配電線検相器の機能説明図である。第
２図において、各相電圧（ＶＦ６．ＶｓＶＴＩ及びＶ　
Ｒ２，Ｖ　５２　　Ｖ　Ｔ２）は、第１図の高圧検出部
二次側対地電圧を示す（ｆこたし、Ｖ　Ｔｌ　、　Ｖ　
Ｔ２は仮想対地電圧）。同相検出器２５Ｘは入力信号電
圧（×２）間の位相関係が同相の場合動作する。

また遅れ位相検出器２５Ｃ，２δＬ、２５Ｙは入力信号
電圧（×２）間の位相角１２０゛遅れを検出するもので
、例えば基準人力信号に対し、他の入力信号が１２０°
遅れのとき動作するようになっている。

しかして、遅れ位相検出器２５Ｃは、相電圧位相遅れの
とき動作（発電機１ ９と同相順）し、 １２０”位相進みのとき不動作（発電機と逆相類）とな
る。

遅れ位相検出器２５Ｌは、相電圧■□、（基準入力信号
）に対し、相電圧Ｖｇ２が１２０°位相遅れのとき動作
（発電機１９と同相順）し、１２０゜位相進みのとき不
動作（発電機と逆相類）となる。

従って遅れ位相検出器２５Ｃ０２５Ｌは、バイパス回路
の電源側、負荷側の各相順が夫々発電機と同相順かを確
認する。また、入力信号電圧が対地基準の相電圧のため
、単相配電線区間でも送り出し変電所基準の相順が検出
可能になる。なお発電機１９は単相使用時Ｕ、Ｖ相を使
用した場合を示す。

同相検出器２５Ｘは、バイパス回路の電源側相で、異相
のとき不動作となる。

従って同相検出器２５Ｘによりバイパス回路の電源側、
負荷側の同相、異相を検出できる。

また遅れ位相検出器２５Ｙは、電源側相電圧ＶＲ＋基準
入力信号）に対し、負荷側相電圧■Ｒ２が１２０°位相
遅れのとき動作し、１２０°位相進みのとき不動作とな
る。

従って、遅れ位相検出器２５Ｙは、バイパス回路の電源
側、負荷側の１２０°位相進み、遅れを検出する。

第１図において、バイパスケーブル１４．１６を配電線
に活線接続し、電源車１１のバイパス回路の電源側、負
荷側に夫々引込んだときに生じる電圧ベクトルの組合せ
パターンを第３図のベクトル図欄に示す。

このベクトル図においてＸｉ、Ｙｌ、Ｚｌ及びＸ２．Ｙ
２．Ｚ２は、電源車のバイパス回路の電源側、負荷側端
子Ｒ１，Ｓｔ、Ｔｌ及びＲ２Ｓ２、Ｔ２に対応するケー
ブルの配電線側活線接続部を示す。

この実施例において、生じ得る電圧ベクトルの組合せパ
ターンは三相接続においては第３図に示すＮＯ，１〜Ｎ
Ｏ，１２の１２パターン、単相接続においては、ＮＯ，
１３〜Ｎ０．１６の４パターンとなる。

正規の活線接続状態は、活線接続部において、■　バイ
パス回路の電源側及び負荷側各相が同相であること。

■　配電線から引込んだバイパス回路の相順が電源車の
発電機の相順に等しいこと。

である。従って、三相接続状態においてはＮＯ，１゜単
相接続状態においてはＮＯ，１３のみが正しいことにな
る。

第３図の電圧ベクトル組、合せパターンに対し、三相使
用時、単相使用時夫々第１図、第２図の検相器動作は同
第３図に示すとおりとなり、検出器２５Ｃ，２５Ｌ、２
５Ｘ、２５Ｙの動作の組合わせ結果より検相「良二又は
１不良」が判別できると共に、　不良−〇場合の活線接
続部変更個所の特定を同第３図に示す通り行うことかで
きる。

ごこて、単相使用の場合は、ＮＯ，１３〜ＮＯ，１６の
４パターンとなるか、検相結果「良」「不良」とし同第
３図備考のように三相使用の場合のパターンに包含する
ことかできる。

従って検出器動作結果に基づく判定結果は、三相使用、
単相使用にかかわらず、Ｎｏ、　ｌ　−Ｎｏ、　ｌ　２
の検相結果と活線接続部変更個所の特定に集約すること
ができる。

活線接続部変更個所の特定を要しないときは、第１図、
第２図中の位相判別器２５Ｙは不要である。第３図の検
出器動作欄より明らかなように、遅れ位相検出器２５Ｃ
，２５Ｌ及び同相検出器２５Ｘの動作組合わせで検相可
能である。

遅れ位相検出器は、中性点が大地電位である（三相、単
相配電線とも中性点電位は略大地電位に等しいと見做し
うる）二相の相電圧間の位相の１２０°遅れ、進みを検
出する回路を用いる（例えば携帯形検相器の相回転検出
に使用される公知の回路）。

この遅れ位相検出器の原理の一例を第４図に示すＲＣ回
路で説明する。第４図において、三相電圧ａ、ｂ、ｃの
任意二相（＆、ｂ相とする）間に抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコ
ンデンサＣを直列に接続すれば、第５図（２）に示すよ
うに、各相に対し、ｂ相が１２０°位相遅れのときは、
Ｎ−Ｐ間に相電圧に等しい電圧か検出され、同図（ｂ）
に示すように、１２０°位相進みのときはＮ−Ｐ間に電
圧は発生しない。従って、Ｎ　　Ｐ間に接続され１こ電
圧検出回路により各相、ｂ相間の１２０°位相進み、逐
れが検出てきる。

第２実施例 この実施例は検相の信頼性向上のため、第１実施例回路
に各相の検電機能を付加したしのである。

第６図においで、電源車のバイパス回路電源側負荷側と
も高圧検出部ＰＴ−Ｃ及びＰＴ−Ｌは三相検出器とし、
その各相二次側に夫々電圧検出器８４Ｒ１８４Ｓ＋、８
４ＴＩ及び８４Ｒ２，８４Ｓ２，８４Ｔ２を接続し、各
相の対地電圧を検出する。

この実施例によれば、上記第１実施例の検相（相順確認
と同相接続確認）機能に加えて、各相の検電の確認（三
相の場合は勿論、単相使用の場合も電源車側指定相に接
続されたか確認できる）ができるので、より信頼性の高
い検電、検相回路か得られる。

第３実施例 二の実施例は検相スイッチを切替式とすることにより遅
れ位相検出器は１個で済むようにしたものである。

第７図において、遅れ位相検出器２５Ｙ及び同相検出器
２５Ｘは高圧検出部ＰＴ−Ｃ及びＰＴＬの２次側に切替
式検相スイッチＰＨを介して接続されている。この検相
スイッチのボノノヨ７表を表１に示す。

表　　ｌ この実施例は、検相スイソチポジノヨン表の検相位置に
従った位相判別を行うものである。従って各ポジション
における判別結果を保持しておけば、第３図と同じ運用
をすることが可能である。

Ｈ発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

■　三相及び単相何れの場合でも相順の確認と同相接続
の確認ができる。

■　検出器の動作、不動作をみることによりバイパスケ
ーブルの配電線への活線接続部の接続変更個所を特定す
ることかできる。このため接続変更を必要とした場合、
接続変更は一度で済ますことができる。

■ 高電圧検出部は各相電圧を検出しているので、これに各
相検電機能を付加することにより、検電、検相・相順確
認を配電線側か三相、単相如何にかかわらず簡単、確実
に行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第１実施例に関するもので、
第１図は配電線検相器を示すブロック回路図、第２図は
同配電線検相器の機能説明図、第３図は配電線活線接続
入替指示図、第４図は位相判別器の原理を説明するため
の回路図、第５図（ａ）、（ｂ）は夫々同位相判別器の
動作を説明するためのベクトル図である。第６図及び第
７図は夫々本発明の第２及び第３実施例にかかる配電線
検相器を示すブロック回路図である。第８図〜第１５図
は従来例に関するもので、第８図は、高圧配電系統と高
圧電源車の接続例を示すブロック回路図、第９図は高圧
配電線と電源車のバイパス回路接続を示す回路図、第１
０図は高圧配電線と電源車の相順関係を説明するベクト
ル図、第１１図（ａ）、（ｂ）は夫々単相運転時の変電
所と電源車の接続回路の等価回路図、第１２図（２Ｌ）
（ｂ）は夫々三相使用時の配電線と電源車との接続回路
図、第１３図（ａ）、（ｂ）は夫々単相使用時の配電線
と電源車との接続回路図、第１４図は従来配電線検相器
のブロック回路図、第１５図は同検相器に使用される検
相判断回路である。 １１−［源車、１２・・・高圧配電線、１４．１６・・
−バイパスケーブル、１５・区分開閉器（ＰＡＳ）、１
７．１８・活線接続部、１９−・発電機、５２Ｂ５２Ｇ
−・遮断器、８４Ｃ２８４Ｌ、８４Ｙ　　位相判別器、
８４Ｘ　　電圧検出器、ＦＴ−Ｃ，ＰＴＬ　高圧検出部
、ＰＨ検相スイッチ。 第４図 第５図 （ａ＞ （ｂ） 第１０図 同相順の時 逆相層の時 ■ ■ 第１５図 平成 年特許願第１２４３７６号 ２゜ 発明の名称 配電線検相器 ３゜ 補正をする者 事件との関係　　出願人 （６１０）　　株式会社 明 電 １ト ４゜ 代 埋入〒１０４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源車に設けられ電源側と負荷との間に遮断器を
   有する三相又は単相の高圧配電線のバイパス回路におい
   て、 前記バイパス回路の電源側及び負荷側に夫々大地基準の
   各相電圧を検出する高圧検出部を設け、この両高圧検出
   部に検相スイッチを介して同相検出器と遅れ位相検出器
   を接続し、これら検出器の動作、不動作により相順の確
   認と同相接続の確認をなしうるようにしたことを特徴と
   する配電線検相器。