JPH0510515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は地絡継電装置に関するものである。

（従来の技術） 地絡継電装置は地絡故障時に発生する地絡電流
（零相電流）を零相変流器（以下ZCTという）に
て検出することにより動作するようになつてお
り、例えば第３図に示すように構成されている。

すなわち、配電線La，Lb，Lcに取着された
ZCT１の二次側には動作電流整定回路２が接続
され、同動作電流整定回路２にてZCT１を介し
て入力した零相電流を整定し、その整定した信号
を同過大入力サージ保護回路３を介してフイルタ
ー回路４に出力する。なお、過大入力サージ保護
回路３は配電線La，Lb，Lcに過大なサージ電流
が流れたときに次段の回路を保護するようになつ
ている。

そして、過大入力サージ保護回路３を介して入
力した信号はフイルター回路４にて特定の周波数
の信号に濾波され、ノイズが除去される。さら
に、フイルター回路４にて濾波された信号は増幅
回路５にて増幅された後、整流回路６にて整流さ
れ、整流された判定信号を次段に出力する。前記
動作電流整定回路２、過大入力サージ保護回路
３、フイルター回路４、増幅回路５及び整流回路
６とにより零相電流レベル判定回路としての零相
電流レベル判定スイツチング回路７が構成されて
いる。

さらに、整流回路６から出力された判定信号は
レベル判定スイツチング回路温度補償回路８にて
温度補償がなされ、時限回路９に出力される。す
ると、時限回路９は所定時間時限動作してパワー
回路１０に制御信号を出力し、同パワー回路１０
はその制御信号に基づいてリレー等の駆動部１１
を作動させる。なお、Trは変圧器、１２は前記
変圧器Trの二次側に接続されるパワー回路１０
及び駆動部１１用の電源となつている。又、１３
は前記電源回路１２に接続される定電圧回路であ
つて、前記増幅回路５及びレベル判定スイツチン
グ回路温度補償回路８用の電源である。さらに、
１４は接点回路、Ｅは接地端子である。

（考案が解決しようとする問題点） 一方、理想的なZCTはZCTの１次側に流れる
負荷電流（零相分を含まない）の大小にかかわら
ず、ZCTの２次側には電流が発生しないように
なつている。しかし、現実的にはZCTの１次側
に流れる負荷電流（零相分を含まない）が大きく
なると、ZCTの２次側に残留電流が発生し、１
次電流が大きくなると残留電流が大きくなる（第
４図参照）。

従つて、前記のような残留電流により地絡継電
装置が誤動作する領域が発生し、この誤動作を防
止するため現実的には従来はZCTの製造上シー
ルド金具を配置したり、鉄芯の断面を大きくして
磁気飽和しないようにしたり、磁気ロスを減らす
等の対策を施し、ZCTの定格の５〜６倍まで残
留分を低下させている。このためコストアツプさ
れたZCTを使用することになるばかりか、前記
のような対策を施しても配電線の短絡故障時に発
生する過電流（ZCT定格に対して何10倍）に対
しては効果がなく、このような場合には誤動作す
る問題があつた。

又、前記のような残留電流による誤動作を防止
する他の方式としては、配電線にZCTとは別に
負荷電流検出用の変流器を取着し、その変流器の
二次コイルから出力される電流によつて残留電流
相当分を補償することにより前記残留電流を打ち
消して誤動作防止を図るということも考えられ
る。しかし、残留電流の大きさと負荷電流の大き
さとは必ずしも比例するとは限らず、又、三相回
路の場合には各相毎に流れる電流の位相が必ずし
も同相であるとは限らない。従つて、この残留電
流相当分を補償する方式では誤動作防止の確実性
に欠けるという問題があり、特に、これは三相回
路の場合に顕著であつた。

この考案は前記のような問題点を解消するため
になされたものであつて、ZCTとしても未対策
のZCTが使用できる地絡継電装置を提供するこ
とにある。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は三相の配電線に取着される電流検出
器と、同電流検出器が出力した信号により零相電
流を検出し、その零相電流のレベル判定を行なう
零相電流レベル判定回路と、同零相電流レベル判
定回路のレベル判定結果に基づいて駆動する駆動
回路を備えた地絡継電装置において、前記配電線
の二相には零相電流とは別にその配電線に流れる
負荷電流を検出するための電流センサを個々に取
着するとともに、両電流センサにはその電流セン
サの出力信号により配電線の負荷電流が前記零相
電流に対応する電流検出器の定格電流を一定割合
以上越えたか否かを判定し、越えた場合にはロツ
ク信号を出力する一次側電流レベル判定スイツチ
ング回路を接続し、さらに、この一次側電流レベ
ル判定スイツチング回路に対して前記ロツク信号
の入力に基づいて駆動回路の動作を不能にするロ
ツク回路を接続したものである。

（作用） 前記構成により、定格電流を一定割合以上越え
る負荷電流が前記配電線に流れたと判定されると
ロツク信号が出力される。すると、このロツク信
号に基づいてロツク回路がロツク動作し、零相電
流レベル判定回路から判定信号が出力されても駆
動回路を動作させない。

（実施例） 以下、この考案を具体化した一実施例を第１図
に従つて説明する。

なお、前記従来例と同一又は相当する構成につ
いては同一符号を付し、その説明を省略する。

二相の配電線La，Lcには電流センサとしての
変流器CT１，CT２が取着され、ZCT１の一次
側の電流すなわち配電線La，Lcに流れる電流を
検出するようになつている。同変流器CT１，CT
２にはそれぞれ過大入力サージ保護回路１５、フ
イルター回路１６、増幅回路１７及び整流回路１
８が接続されることにより第一及び第二の一次側
電流レベル判定スイツチング回路１９，２０が構
成されている。

両一次側電流レベル判定スイツチング回路１
９，２０は電流変流器CT１，CT２を介して入力
した信号をその過大入力サージ保護回路１５を介
してフイルター回路１６に出力するようになつて
いる。なお、過大入力サージ保護回路１５は配電
線La，Lcに過大なサージ電流が流れたときに次
段の回路を保護するようになつている。そして、
過大入力サージ保護回路１５を介して入力した信
号はフイルター回路１６にて特定の周波数の信号
に濾波され、ノイズが除去される。

さらに、フイルター回路１６にて濾波された信
号は増幅回路１７にて増幅された後、整流回路１
８にて整流されるようになつており、同一次側電
流レベル判定スイツチング回路１９，２０は配電
線La，Lcに流れる電流が一定以上、すなわち、
ZCT１の定格電流以上の負荷電流が流れたとき
に、その電流に基づいて発生する残留電流が地絡
継電器装置を誤動作させない電流以上のときにロ
ツク信号を出力するように設定されている。

前記第一及び第二の一次側電流レベル判定スイ
ツチング回路１９，２０には共通の一次側電流レ
ベル判定スイツチング回路温度補償回路２１が接
続され、同一次側電流レベル判定スイツチング回
路温度補償回路２１は零相電流レベル判定スイツ
チング回路７とレベル判定スイツチング回路温度
補償回路８との間に接続されるロツク回路２２に
接続されている。そして、同ロツク回路２２は前
記第一又は第二の一次側電流レベル判定スイツチ
ング回路１９，２０から出力されて一次側電流レ
ベル判定スイツチング回路温度補償回路２１にて
温度補償がなされた前記ロツク信号を入力する
と、このとき零相電流レベル判定回路としての零
相電流レベル判定スイツチング回路７から出力さ
れる判定信号を入力してもロツクし、その判定信
号を次段のレベル判定スイツチング回路温度補償
回路８に出力しないようになつている。

さて、前記のように構成された地絡継電装置の
作用について説明する。

配電線La，Lb，Lcに地絡故障が生じた場合に
は電流検出器としてのZCT１が零相電流を検出
し、零相電流レベル判定スイツチング回路７から
判定信号をロツク回路２２に出力するが、同ロツ
ク回路２２にはロツク信号が入力されていないた
め、判定信号はレベル判定スイツチング回路温度
補償回路８に出力される。従つて、従来と同様に
スイツチング回路温度補償回路８及び時限回路９
とパワー回路１０とから構成される駆動回路Ａが
動作され、同パワー回路１０は制御信号に基づい
て駆動部１１を作動させる。

次に例えば地絡故障ではなく配電線Laに流れ
る負荷電流（ZCT１の一次側電流）が増大した
結果、ZCT１の二次側に出力される残留電流に
より、零相電流レベル判定スイツチング回路７は
動作して判定信号が出力された場合、このとき変
流器CT１がその増大した負荷電流を検出するた
め、その検出信号に基づいて第一の一次側電流レ
ベル判定スイツチング回路１９はロツク信号を出
力する。すると、一次側電流レベル判定スイツチ
ング回路温度補償回路２１に入力されたロツク信
号は温度補償がなされてロツク回路２２に出力さ
れ、同ロツク回路２２はそのロツク信号に基づい
てロツク動作する。

従つて、零相電流レベル判定スイツチング回路
７から出力された判定信号が出力されてもレベル
判定スイツチング回路温度補償回路８も誤動作せ
ず、その結果、駆動回路Ａも誤動作しない。

又、配電線La，LcにZCT１の定格よりも何10
倍の過電流が流れたときにも前記と同様に第一又
は第二の一次側電流レベル判定スイツチング回路
１９，２０が動作し、一次側電流レベル判定スイ
ツチング回路温度補償回路２１を介してロツク回
路２２をロツク動作させる。従つて、このとき零
相電流レベル判定スイツチング回路７から出力さ
れた判定信号が出力されてもレベル判定スイツチ
ング回路温度補償回路８は動作せず、この結果、
駆動回路Ａも誤動作しない。

次に第２実施例を第２図に従つて説明する。

この実施例では前記ZCT１の代りに3CT方式
にしたものであつて、各相の配電線La，Lb，Lc
に対して電流検出器としての変流器CT１，CT
３，CT２がそれぞれ取着され、各変流器CT１，
CT２，CT３は零相電流合成回路２３を介して零
相電流レベル判定スイツチング回路７の動作電流
整定回路２に接続されているところのみが異なつ
ている。

従つて、この実施例では各変流器CT１，CT
３，CT２にて検出した検出信号が零相電流合成
回路にて合成され、その信号が零相電流レベル判
定スイツチング回路７にてレベル判定される。そ
して、この3CT方式においても前記実施例の
ZCTと同様に残留電流の問題が生じた場合、零
相電流レベル判定スイツチング回路７から判定信
号が出力されてもロツク回路２２にてロツクされ
るため、レベル判定スイツチング回路温度補償回
路８も誤動作せず、その結果、駆動回路Ａも誤動
作しない。

ZCT１は取付の際に三相の周囲を取り巻くよ
うに配置することになるため大型化するが、この
実施例では3CT方式を採用しているため、ZCT
１と異なり変流器は各相毎に取着することにな
り、取付スペースが大きくならず、小形化を図る
ことができる。

なお、この考案は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば第１実施例においてロツク回路
２２の代わりにレベル判定を兼ねるパワースイツ
チをZCT１の出力端子と動作電流整定回路２間
に接続することにより同パワースイツチをロツク
回路として構成し、そのパワースイツチに変流器
CT１，CT２を接続してもよい。この場合、変流
器CT１等が増大した負荷電流を検出したときに
パワースイツチがレベル判定動作し、この結果、
ZCT１の両端子を同パワースイツチが強制短絡
することによりロツク動作するものである。

又、例えば検出器としての変流器の代り感磁性
素子、ホール素子、ポツケルス素子等を利用した
電流センサを使用してもよい。

考案の効果 以上詳述したようにこの考案は従来と異なり、
配電線に流れる負荷電流が増大して電流検出器の
残留電流がその電流検出器の定格電流よりも一定
割合以上大きくなると、ロツク回路により駆動回
路が動作不能とされるので誤動作することがな
く、その結果、残留電流を軽減するためにシード
ル金具を組付ける等の対策を施さない未対策検出
器を使用することができるとともに、検出器の製
造コストを安価にすることができる。しかも、残
留電流相当分を補償することにより、残留電流を
打ち消して誤動作防止を図る方式ではなく、その
電流検出器の定格電流に対する残留電流の絶対値
をみて、一定割合を越えた場合にはロツク動作す
る方式としたので、三相の配電線に取着した場合
にも確実にその誤動作防止を図ることができる。
又、この考案は過電流検出要素を備えているた
め、過電流ロツク方式のものに共用することも可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化した実施例の電気ブ
ロツク回路図、第２図は他の実施例の電気ブロツ
ク回路図、第３図は従来例の電気ブロツク回路
図、第４図はZCTの一次側電流と二次側電流の
特性図である。 １……ZCT、２……動作電流整定回路、３…
…過大入力サージ保護回路、４……フイルター回
路、５……増幅回路、７……零相電流レベル判定
スイツチング回路（零相電流レベル判定回路）、
８……レベル判定スイツチング回路温度補償回
路、９……時限回路、１０……パワー回路、１１
……駆動部、１５……過大入力サージ保護回路、
１６……フイルター回路、１７……増幅回路、１
９……第一の一次側レベル判定スイツチング回
路、２０……第二の一次側電流レベル判定スイツ
チング回路、２１……一次側電流レベル判定スイ
ツチング回路温度補償回路、２２……ロツク回
路、２３……零相電流合成回路、Ａ……駆動回
路、CT１，CT２，CT３……変流器、La，Lb，
Lc……配電線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 三相の配電線に取着される電流検出器と、同
   電流検出器が出力した信号により零相電流を検
   出し、その零相電流のレベル判定を行なう零相
   電流レベル判定回路と、同零相電流レベル判定
   回路のレベル判定結果に基づいて駆動する駆動
   回路を備えた地絡継電装置において、 前記配電線の二相には零相電流とは別にその
   配電線に流れる負荷電流を検出するための電流
   センサを個々に取着するとともに、両電流セン
   サにはその電流センサの出力信号により配電線
   の負荷電流が前記零相電流に対応する電流検出
   器の定格電流を一定割合以上越えたか否かを判
   定し、越えた場合にはロツク信号を出力する一
   次側電流レベル判定スイツチング回路を接続
   し、さらに、この一次側電流レベル判定スイツ
   チング回路に対して前記ロツク信号の入力に基
   づいて駆動回路の動作を不能にするロツク回路
   を接続したことを特徴とする誤動作防止機能付
   き地絡継電装置。 ２ 前記電流検出器は零相変流器又は各相の配電
   線に取着した変流器により構成されている実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の誤動作防止
   機能付き地絡継電装置。 ３ 前記電流検出器及び電流センサは各相の配電
   線に取着した変流器の兼用にて構成されている
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の誤動作
   防止機能付き地絡継電装置。 ４ 前記電流センサはポツケルス素子、ホール素
   子、又は感磁性素子を利用したものである実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の誤動作防止
   機能付き地絡継電装置。