JPH0535384B2

JPH0535384B2 -

Info

Publication number: JPH0535384B2
Application number: JP59039938A
Authority: JP
Inventors: Hisao Fukumoto; Hidemasa Koishi; Shiro Tanaka; Goro Matsura; Teruo Ikeda
Original assignee: Kansai Denryoku KK
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1993-05-26
Also published as: JPS60183565A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は例えば発電所・変電所の自動コントロ
ール設備、鉄鋼・石油・化学等の各種産業分野に
おける大形生産設備機器の運転用・制御用電源と
して多用されている直流電源回路に接地故障（接
地事故）が発生した場合においてその接地点を検
出して視覚的手段（ランプや発光ダイオードの店
頭または計器の指示）や聴覚的手段（ブザー）で
外部に報知するもので、詳しくは複数の負荷回路
が並列に接続されている直流電回路に設置された
地絡検出用直流接地継電器と、この直流接地継電
器の接地側端子に直列に接続されていて該継電器
が接地事故電流を検出したときリレー接点を開閉
させることにより接地事故電流を矩形波脈流に変
換するフリツカー継電器並びに、前記の脈流に変
換された接地事故電流を前記各負荷回路毎にクラ
ンプ式の検出器を挿入することによりこれを検出
し増幅して報知部に出力させる検出器とから構成
された直流接地点探索器に関する。

上述したように屋内の保護継電器から屋外の機
器制御系までの広範囲に亘つて張りめぐらされた
直流回路網の或る１点で接地事故が発生すると、
この接地事故に引続いて他極側にも接地事故が続
発した場合、それに起因して両極間の短絡故障に
も発展して配線用遮断器（MCB）等の動作によ
る制御系統の一部又は設備機器が動作不能の状態
に陥ち入るといつた具合に、発・変電所機能や生
産機能に極めて重大な悪影響を与えることになる
ため、接地事故の発生初期段階で接地点を的確、
迅速に探索し、一刻も速く原因究明及び故障原因
を除去回復することが要求される。

一般的には、第１図で示すように直流電源回路
２に地絡検出用直流接地継電器（JIS規格で64D）
３を設置することで、接地事故が発生し直流電源
２Ａからその事故発生点Ｘに流れた接地事故電流
I₀が矢印の如く前記継電器３のリレーを通して流
れ、このリレーの動作によつて接地事故の発生を
警報表示するような手段が採られているが、この
手段は唯単に接地事故の有無を検出するのみであ
つて、接地点の探索はできず、前述の要求には応
えられないものである。

そして、前述の要求に応えられる手段として従
来から知られているものに次のような探索手段が
存在する。

(イ) 前述の第１図で示した如く地絡検出用直流接
地継電器のみを用い、これが接地事故を検出し
て警報表示したとき、前述の各負荷回路を切分
けスイツチ７ａ，７ｂ……を介して順次停止し
て地絡検出用直流接地継電器が復帰するかどう
かを確認するなどして接地点を探索する切り分
け停止探索手段。

(ロ) 電源直流回路の各負荷回路接続点間に各々直
流変流切を設置して無接点スイツチを介して入
力自動切替えによつて接地点が概ねどの領域の
電源直流回路部分かを自動検出し、次に各負荷
回路のどこに接地点があるかは上記(イ)と同様に
回路を停止して探索する手段。

(ハ) 前記地絡検出用直流接地継電器が検出動作し
たとき、10〜30Hz程度の低周波の交流電流を回
路に流し、これを検出する手段。

然し乍ら、前記(イ)や(ロ)の如く回路を停止する手
段は、回路停止の瞬間から例え短時間とはいえ無
制御・無保護の状態となり、発・変電所の自動コ
ントロール設備や生産設備の所期機能が停止され
ることになるばかりでなく、切り分け停止にうよ
り接地点を含む回路が判明した後も実際に復旧を
必要とする接地点をつきとめるまでは数回の停止
を必要とし、また特にスイツチなどの切り分け手
段を備えていない場合は端子台の所で配線を外す
手間を要し、停止時間が非常に長くかかるといつ
た欠点がある。

また、(ハ)のように低周波交流電流を回路に注入
する手段は、回路の対地静電容量によつては検出
不可能なケースもあり、条件適用性の面で未だ満
足の行く手段ではなかつた。

本発明はかかる実情に鑑みたものであつて、回
路の対地静電容量の如何んに拘わらず、また回路
の停止を要することなく、接地点を確実、正確、
容易に探索できる直流接地点探索器を提供する点
に目的がある。

上記の目的達成のために案出された本発明に係
るフリツカー型直流接地点探索器は、冒記構成の
ものにおいて、前記検出器の検出端から前記報知
部に至るまでの回路中に交流波形電流を検出端側
に帰還させる交流帰還部を接続してあるという構
成に特徴を有し、これによつて次のような作用効
果が得られるに至つたのである。

つまり、接地が発生した際、接地点に流れる電
流をそのまま利用するのであるが、この接地事故
電流の大きさは完全接地の状態であつても精精２
〜３ｍＡ程度の微弱電流であり、この上に直流負
荷があると負荷電流との区別が困難になる。本発
明は第１この点に着目して、第２図で示すように
フリツカー継電器４を介し接地直流電流I₀を一定
周期で断続する矩形波脈流に変換することによ
り、直流負荷がある場合の負荷電流との区別を明
確にする。

次に、上記の如く変換した矩形波脈流電流を前
記検出器で検出し増幅し報知するのであるが、そ
の検出すべき脈流電流が負荷電流との比較におい
ても非常に微弱なものであり、その電流分によつ
て生じる磁界も小さく、これに伴なつて検出器も
鋭敏なものを使用することになるが、そうすると
検出回路中に含まれる広帯域に亘る高周波雑音や
整流器、インバータなどの周辺の電気設備から流
出する接地事故電流よりも遥かに大きい交流波形
電流によつて生じる磁界の影響などを諸に受けて
誤検出、検出不能を招くことになる。本発明は第
２にこの点に着目して、前記検出器の回路に交流
波形電流の帰還部を接続するといつた工夫を凝ら
すことによつて、前記矩形波脈流のように比較的
長い周期で規則正しく変化する磁気変化のみに応
動させ、もつて、報知部に至る出力段の電圧変化
を接地事故電流による電流変化分のみとし、更に
その変化も既述のように周期の比較的長い変化と
なり、交流波形電流や高周波雑音による影響を回
避できる。

以上の作用によつて、回路停止の必要性がなく、接地事故発生に起
因する発・変電所機能や生産機能への悪影響を
回避し、回路の信頼度を大幅に向上できる。

直流接地継電器の復帰確認用の要員が不用で
あるとともに、前記検出器の複数台同時使用が
可能で、接地点探索作業の省力化、高能率化が
図れる。

回路の対地静電容量による検出電流の損失が
ないため、既述の従来○ハ手段でみられるような
立地的制約条件がなく、条件適用性を十分に拡
大することができる。

高周波交流波形電流や広帯域に亘る雑音の実
在に拘わらず、鋭敏な検出器を使用して微弱な
接地事故電流のみを取り出し得て所期の接地点
探索を確実、正確に行なうことができる。

といつた効果を奏するに至つたのである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。

第３図において、２はDC110Vの直流電源２Ａ
に接続された直流電源回路であり、この回路２に
は各々が直流負荷１ａ，１ｂ……１ｎを有する複
数の負荷回路１Ａ，１Ｂ……１Ｎが並列に接続さ
れているとともに、これら負荷回路１Ａ，１Ｂ…
…１Ｎは各々その両極に配線用遮断器MCBを備
えている。３は前記直流電源回路２に設置された
地絡検出用直流接地継電器であり、その接地側端
子にフリツカー継電器４が直列に接続されてい
る。このフリツカー継電器４は、前記継電器３が
接地事故電流を検出しての警報表示に基づく背反
二連スイツチ４Ａの動作（自動又は手動）によ
り、常閉リレー接点４ａを後述する可変タイマー
６にて設定の周期（0.5〜１秒）で開閉させて接
地事故電流を矩形波脈流に変換し前記回路２を通
じて接地点に流す機能を有するものであり、かつ
前記可変タイマー６は、第４図で示すように補助
リレーＹを、AC200Vの電源電圧を絶縁トランス
Trを介して220V又は110Vに切換可能な状態に接
続された回路に並列に介在の二つのタイマーＴ
１，Ｔ２に各々のタイマー接点Ｔ１−ａ，Ｔ１−
ｂ，Ｔ２−ａ，Ｔ２−ｂを介して接続して構成さ
れている。５は前記フリツカー継電器４を介して
前記の脈流に変換された接地事故電流を検出して
接地点を検出する検出器であつて、これは定電圧
電源部５Ｂから定電圧が供給されているクランプ
式の検出端５ａ、差動増幅部５ｂ、積分増幅部２
ｃならびに警報とレベルメーターとを有する報知
部５ｄとからなり、かつ、前記検出端５ａから報
知部５ｄに至るまでの回路５Ａ中で前記差動増幅
部５ｂと前記検出端５ａとの間に亘つて、回路５
Ａ中の交流波形電流を前記検出端５ａ側に帰還さ
せる交流帰還部５ａを接続して構成したものであ
つて、この検出器５は外観的に概ね第５図で示す
ように、クランプ端子５ｆが露出する携帯用ケー
ス５ｇにレベルメーター５d₁とスピーカー５d₂と
いつた報知部５ｄ、感度調整切替レンジ５ｈ、バ
ツテリーチエツカー５ｉ、及び電源スイツチ５ｊ
を備えさせている。

次に、上記構成のフリツカー型の直流接地点探
索器を使用しての接地点探索方法について簡単に
説明すると、接地事故が発生すると、直流接地継
電器３が動作し配管盤に警報表示する。この警報
の確認に基づいてフリツカー継電器４のスイツチ
４Ａを入り動作すると、リレー接点４ａがタイマ
ー６にて設定された周期（0.5〜１秒）で開閉し
て接地事故電流を矩形波脈流に変換（フリツカ
ー）する。この脈流電流は回路２を通じて接地点
にのみ流れるので、前記検出器５を用いてその行
方を追つて行けば自ずと接地点は判明することに
なるのである。

尚、前記検出器５における交流帰還部５ｅおよ
び検出部５ａの内部回路は交流バス回路および帰
還コイルとホール素子を利用して構成されるもの
で、具体構成は周知であるため、その記載は省略
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な接地検出要領を示す概念図、
第２図は接地事故電流と負荷電流との区別手段を
示す概念図、第３図は全体ブロツク図、第４図は
可変タイマーの回路図、第５図は検出器の外観図
である。１Ａ，１Ｂ……１Ｎ……負荷回路、２……直流
電源回路、３……地絡検出用直流接地継電器、４
……フリツカー継電器、４ａ……リレー接点、５
……検出器、５ａ……検出端、５ｄ……報知部、
５ｅ……交流帰還部。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の負荷回路１Ａ，１Ｂ，…１Ｎが並列に
接続されている直流電源回路２に設置された地絡
検出用直流設置継電器３と、この直流設置継電器
３の接地側端子に直列に接続されていて該継電器
３が接地事故電流を検出したときリレー接点４ａ
を開閉させることにより接地事故電流を矩形波脈
流に変換するフリツカー継電器４並びに、前記の
脈流に変換された接地事故電流を前記各負荷回路
１Ａ，１Ｂ，…１Ｎ毎にクランプ式の検電器を挿
入することによりこれを検出し増幅して報知部５
ｄに出力させる検出器５とから構成された直流接
地点探索器であつて、前記検出器５の検出端５ａ
から前記報知部５ｄに至るまでの回路５Ａ中に交
流波形電流を検出端５ａ側に帰還させる交流帰還
部５ｅを接続してあることを特徴とするフリツカ
ー型直流接地点探索器。２前記フリツカー継電器４のリレー接点４ａ
が、開閉速度可変のものに構成されている特許請
求の範囲第１項に記載のフリツカー型直流接地点
探索器。