JPH0540681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、２台の変圧器の各２次側を並列接続
して並行運転する際に２次側各線間の電圧差、位
相差を検出して並行運転の良否と誤接続の有無を
判別する変圧器並行運転検相器に関するものであ
る。

従来の技術 例えば、発電所からの送電線より一般家庭に電
力を供給する際、送電線から取り出された電力を
一旦、電柱に取り付けた変圧器にて100Vや200V
まで降圧している。上記変圧器は、故障や寿命等
により適時の交換を必要とし、その際、送電線を
途中で切つて給電を停止しなければならない。そ
こで、このような停電を避けるため、通常、第３
図に示すように、電柱１に既設されている変圧器
２〔以下、第１変圧器と称す〕を交換する間、運
搬車３にて運んで来た移動用変圧器４〔以下、第
２変圧器と称す〕を送電線５に接続して一般家庭
６へ給電している。

即ち、まず、第２変圧器４の１次側各線７を送
電線５に、そして２次側８を第１変圧器２の２次
側９にそれぞれ並列・接続した後、第１、第２変
圧器２，４の間の送電線５ａを開放する。そうす
ると、第１変圧器１は電気的に開放されると共に
一般家庭６には第２変圧器４より給電され、停電
することなく第１変圧器２の交換工事等を行うこ
とができる。

ここで、第１、第２変圧器２，４の２次側８，
９を並列・接続するに際しては、対応する線同
士、即ち電圧差及び位相差が０の線同士を接続し
なければならない。そこで、第４図に示すよう
に、例えば３相４線式の場合、第２変圧器４の２
次側各線８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを切り換えスイ
ツチ１０の可変端子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄに接続すると共に固定端子１０ｅに電圧計１
１〔或はランプ〕の一方の引出し線を接続した
後、電圧計１１の他方の引出し線を第１変圧器２
の２次側各線９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの一つに接
続する。そして、切り換えスイツチ１０の可変端
子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを順次、切り
換えていき、電圧計１１の指針が０になる〔或は
ランプ消灯〕相同士を検出する。同様にして、上
記２次側各線８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄの間の位相差が０になる線同士を
検出し、電圧及び位相差が共に０になる線同士を
接続する。

又、上述した切り換えスイツチ１０を用いない
場合は、例えば第１変圧器２の２次側９の一つの
線について第２変圧器４の２次側８の各線を１本
ずつ接続して電圧差が０になる線同士を検出し、
位相差も同様に行つて対応する線同士を検出す
る。

考案が解決しようとする問題点 ところで、上述した第１、第２変圧器２，４の
２次側８，９を並列・接続するに際しては、２次
側各線間を直接又は切り換えスイツチ１０を介し
て１本ずつ接続し、電圧差及び位相差が共に０に
なる線の組み合わせを検出している。そのため、
変圧器２次側各線を１本ずつ接続する作業が煩雑
で手間がかかり、しかも１本の線について同じ作
業を何通りか繰り返す必要があり、錯覚や誤認が
生じ易い。又、電圧差や位相差の検出結果を逐
一、記憶又は記録する必要があり、作業が更に煩
雑になる。

問題点を解決するための手段 本考案は、並列に接続・運転される第１、第２
変圧器の各接地線以外の２次側各線が電気的に接
続された入力端子と接地端子との間で所定レベル
の電圧を検出すると共にその検出により作動する
表示手段を設けた接続表示部と、上記第１、第２
変圧器の各接地線が電気的に接続された入力端子
と接地端子との間の電気的導通の有無を検出し表
示し、且つ、接地線が接続された各入力端子と接
地端子との間で略0Vレベルの電圧を検出すると
共にその検出により作動する表示手段を設けた接
地線接続表示部と、上記各接地線以外の２次側各
線が接続された入力端子の対応端子間の所定値以
下の電圧差を検出すると共にその検出により作動
する表示手段を設けた電圧差表示部と、上記各接
地線以外の２次側各線が接続された入力端子の対
応端子間電圧位相の所定値以下の位相差を検出す
ると共にその検出により作動する表示手段を設け
た位相差表示部と、上記第１、第２変圧器の各接
地線を含む２次側各線の対応線間に挿入した遮断
器を含み、上記各表示部の出力信号より第１、第
２変圧器の並列接続の良否を判別して表示すると
共に上記遮断器の開閉動作を制御する制御部とを
具備したことを特徴とする。

作 用 ２台の変圧器の各２次側の間の電圧差と位相差
を一度に検出して表示し、対応する線同士を検出
して並列接続の良否を判別表示すると共に上記各
２次側線間に挿入した遮断器の開閉動作を制御す
る。

実施例 本考案の一実施例を第１図及び第２図を参照し
て以下説明する。まず、基本となる実施例として
３相４線式変圧器の並列接続例より示すと、図に
おいて、１４は本考案に係る変圧器並行運転検相
器〔以下、単に検相器と称す〕、１５は既設の第
１変圧器、１６は移動の第２変圧器、３９は第２
変圧器１６の一次側回路、１７は第１、第２変圧
器１５，１６の２次側線間に挿入した磁気遮断
器、u₁，o₁，v₁，w₁，u₂，o₂，v₂，w₂とＥは検
相器１４の入力端子と接地端子、１８ａ，１８
ｂ，１８ｃは第１変圧器１５の２次側各線が電気
的に接続された入力端子u₁，v₁，w₁と接地端子
Ｅとの間で所定レベルの半波電圧値を検出して光
信号を出力する電圧検出部１９ａ，１９ｂ，１９
ｃは第２変圧器１６の２次側各線が電気的に接続
された入力端子u₂，v₂，w₂と接地端子Ｅとの間
で所定レベルの半波電圧値を検出して光信号で出
力する電圧検出部、R₁，R₂，R₃は電圧検出部１
８ａ，１８ｂ，１８ｃから出力した光信号の受信
部、R₅，R₆，R₇は電圧検出部１９ａ，１９ｂ，
１９ｃから出力した光信号の受信部、L₁，L₂，
L₃は電圧検出部１８ａ，１８ｂ，１８ｃで検出
された電圧レベル以上で点灯する表示灯、L₅，
L₆，L₇は電圧検出部１９ａ，１９ｂ，１９ｃで
検出された電圧レベル以上で点灯する表示灯で、
接続表示部は電圧検出部１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃと表示灯L₁，L₂，
L₃，L₅，L₆，L₇とからなる。２０ａ，２０ｂは
第１、第２変圧器１５，１６の接地線が電気的に
接続された入力端子o₁，o₂と接地端子Ｅとの間の
電気的導通の有無を検出して光信号で出力する直
流電圧検出部，２０ｃ，２０ｄは直流電圧検出部
２０ａ，２０ｂの直流電源、２１ａ，２１ｂは上
記入力端子o₁，o₂と接地端子Ｅとの間で略０レベ
ルの半波電圧を検出して光信号を出力する電圧検
出部、R₄，R₈は直流電圧検出部２０ａ，２０ｂ
から出力した光信号の受信部、R₉，R₁₀は電圧検
出部２１ａ，２１ｂから出力した光信号の受信
部、２２ａ，２２ｂは電圧検出部２１ａ，２１ｂ
の出力信号を反転させるインバータ、L₄，L₈は
直流電圧検出部２０ａ，２０ｂで検出された電気
的導通により生じた直流電圧で点灯する表示灯、
２３ａ，２３ｂはインバータ２２ａ，２２ｂで反
転した電圧検出部２１ａ，２１ｂの出力信号と直
流電圧検出部２０ａ，２０ｂの出力信号とが２値
化されて入力するアンド回路、L₁₂，L₁₃はアンド
回路２３ａ，２３ｂの入力信号が共に１、即ち直
流電圧検出部２０ａ，２０ｂで電気的導通が検出
され、かつ、電圧検出部２１ａ，２１ｂで略０レ
ベルの半波電圧を検出した時に点灯する表示灯
で、接地線接続表示部は直流電圧検出部２０ａ，
２０ｂと電圧検出部２１ａ，２１ｂと表示灯L₄，
L₈，L₁₂，L₁₃とからなる。２４ａ，２４ｂ，２４
ｃは第１、第２変圧器１５，１６の各接地線以外
の２次側各線が接続された入力端子u₁，v₁，w₁，
u₂，v₂，w₂の対応端子間の所定値以下で略０レ
ベルの位相差を検出する位相差検出部、L₉，L₁₀，
L₁₁は位相差検出部２４ａ，２４ｂ，２４ｃで略
０レベル〔実測では±15°以下〕の位相差が検出
された時に点灯する表示灯で、位相差表示部は位
相差検出部２４ａ，２４ｂ，２４ｃと表示灯L₉，
L₁₀，L₁₁とからなる。２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，
２６ａ，２６ｂ，２６ｃは第１、第２変圧器１
５，１６が各接地線以外の２次側各線が接続され
た各入力端子u₁，v₁，w₁，u₂，v₂，w₂と接地端
子Ｅとの間の電圧を所定レベルに変える変圧器、
２７ａ，２７ｂ，２７ｃは端子u₁，Ｅ間電圧と端
子u₂，Ｅ間の電圧差、端子v₁，Ｅ間電圧と端子
v₂，Ｅ間電圧の電圧差、端子w₁，Ｅ間電圧と端
子W₂，Ｅ間電圧の電圧差、即ち端子u₁，u₂間、
端子v₁，v₂間、端子w₁，w₂間の各電圧差が所定
値以下にあることを検出する電圧差検出部、L₁₄，
L₁₅，L₁₆は電圧差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
による検出があつた時に点灯する表示灯、２８は
電圧差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃの検出レベ
ルを設定する可変抵抗器で、電圧差表示部は電圧
差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃと表示灯L₁₄，
L₁₅，L₁₆とからなる。２９は電圧検出部１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ及び直
流電圧検出部２０ａ，２０ｂの出力信号が２値化
されて入力するアンド回路、３０はアンド回路２
３ａ，２３ｂ、位相差検出部２４ａ，２４ｂ，２
４ｃ及び電圧差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃの
各出力信号が２値化されて入力するアンド回路、
３１はインバータ３２により反転したアンド回路
３０の出力信号とアンド回路２９の出力信号が入
力するアンド回路、３３はアンド回路２９，３０
の各出力信号が入力するアンド回路、３４はアン
ド回路３１の出力信号で作動するブザー、３５は
ブザー３４の発音を制御するスイツチ、３６はア
ンド回路３３の出力信号で作動するリレー、a₁，
b₁，c₁，a₂，b₂，c₂はリレー３６によつて導通又
は遮断する端子の組み合わせで、この導通又は遮
断の信号によつて磁気遮断器１７の操作コイルの
投入ロツクを制御する。L₁₇，L₁₈はアンド回路３
１，３３の出力信号によつて点灯し並行運転の
良・不可を表示する表示灯で、制御部は磁気遮断
器１７とアンド回路２９，３０，３１，３３とリ
レー３６と端子a₁，b₁，c₁，a₂，b₂，c₂と表示灯
L₁₇，L₁₈とからなる。３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，
３７ｄ，３７ｅは３相４線式、３相３線式及び単
相３線式の各接続方式に応じて切替える切替部
で、３相４線式ではすべての入力端子u₁〜w₂に
変圧器２次側各線がすべて接続されるが、３相３
線式では第１変圧器の接地線の入力端子o₁が空き
端子となるため、方式切替えによつて表示灯L₄
は点滅表示する。そして単相３線式では入力端子
w₁又はw₂が空き端子となるため、方式切替えに
よつて表示灯L₃又はL₇及びL₁₁，L₁₆が点滅表示す
ると共に誤接続されると、消灯する。又、切り替
えによる適用方式以外の回路方式が接続される
と、表示灯１７が点灯して動作しない。３８は各
回路電源で、L₁₉はその表示灯である。

上記構成に基づき本考案の動作を次に示す。ま
ず、第１、第２変圧器１５，１６が共に３相４線
式の場合、アースと電源を投入した後、切替部３
７ａ〜３７ｆを切替え、各２次側のｕ，ｖ，ｗ相
及び接地線であるｏ相を第２変圧器１６より磁気
遮断器１７に接続すると共に磁気遮断器１７の接
点を全入力端子u₁，o₁……v₂，w₂に接続する。
そうすると、まず、接地線入力端子o₁，o₂を除く
入力端子u₁，v₁……v₂，w₂と接地端子Ｅとの間
で表示灯点灯開始電圧が電圧検出部１８ａ，１８
ｂ……１９ｂ，１９ｃに検出されて表示灯L₁，
L₂，L₃，L₅，L₆，L₇が点灯し、更に接地相入力
端子o₁，o₂と接地端子Ｅとの電気的導通が直流電
圧検出部２０ａ，２０ｂに検出され、その直流電
圧にて表示灯L₄，L₈が点灯すると共に入力端子
o₁，o₂と接地端子Ｅとの間の略０レベルの電圧が
検出され、この電圧がインバータ２２ａ，２２ｂ
により反転しアンド回路２３ａ，２３ｂに入力さ
れて表示灯L₁₂，L₁₃が点灯する。これにより２台
の変圧器の接地線を含む２次側各線と全入力端子
u₁，o₁……v₂，w₂との接続の良、不良及び断線
の有無を表示灯L₁〜L₈およびL₁₂，L₁₃の点灯の有
無より検出する。ここで、変圧器２次側の各ｕ，
ｖ，ｏ相とこれらに対応する入力端子u₁，o₁……
v₂，w₂とが正しく接続されず、振り替わつてい
ても、接続されているだけで表示灯L₁，L₂，L₃，
L₄、L₅，L₆，L₇はすべて点灯する。ところが、
接地相入力端子o₁，o₂に誤つて変圧器２次側ｕ，
ｖ，ｗ相が接続されると、端子o₁，Ｅ又はo₂，Ｅ
間に交流電圧が検出されて表示灯L₄，L₁₂又は
L₈，L₁₃は点灯しない。

又、単に端子o₁，Ｅ及びo₂，Ｅ間で交流電圧が
検出されると表示灯L₁₂，L₁₃は点灯しない。次
に、２台の変圧器の２次側各ｕ，ｏ，ｖ，ｗ相と
これらに対応する入力端子u₁，o₁……v₂，w₂と
が正しく接続されていると、端子u₁，Ｅ，v₁，
Ｅ，w₁，Ｅ及びu₂，Ｅ，v₂，Ｅ，w₂，Ｅ間の電
圧位相差は略０レベル〔測定では±15°以内〕と
なり、これが位相差検出部２４ａ，２４ｂ，２４
ｃに検出されると、表示灯L₉，L₁₀，L₁₁が点灯す
る。従つて、例えば２次側ｕ相が非対応の端子v₁
やw₂等に接続されると、それに応じた表示灯L₉
〜L₁₁が点灯しない。更に、上記各ｕ，ｏ，ｖ，
ｗ相と入力端子u₁，o₁……v₂，w₂とが対応相同
士、正しく接続されていると、端子u₁，Ｅ間と
v₂，Ｅ間、及びw₁，Ｅ間とw₂，Ｅ間の各電圧が
それぞれ電圧差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃに
入力されて比較され、その差が可変抵抗器２８に
より設定された検出レベル〔＋４〜8V〕より低
ければ、各電圧差が略０レベルとなつて各表示灯
L₁₄，L₁₅，L₁₆が点灯する。従つて、変圧器２次
側の電圧差のないｕとｖ相が誤接続されて入力端
子u₁，v₁又はu₂，v₂間で振り替わつた場合、表示
灯L₁，L₂又はL₅，L₆は点灯するが、電圧差のあ
るｕ又はｖとｗ相、ｏ〔接地〕相とｕ，ｖ又はｗ
相とが誤接続されて振り替わつていると、対応す
る表示灯は点灯しない。又、位相差及び電圧差の
検出共、接地端子Ｅを介して行つているので、変
圧器の底圧側から高圧側への逆充電は全くない。
そして、電圧検出部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１
９ａ，１９ｂ，１９ｃ及び直流電圧検出部２０
ａ，２０ｂの出力信号が２値化されてアンド回路
２９に入り、位相差検出部２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ、電圧差検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及びア
ンド回路２３ａ，２３ｂの出力信号が２値化され
てアンド回路３０に入る。ここですべての入力信
号が１信号であると、アンド回路３１に０と１の
信号、かつアンド回路３３に１と１の信号が入つ
て、前者の出力は０、後者の出力は１となつて表
示灯L₁₈は消灯、表示灯L₁₇は点灯して並行運転良
の状態を示す。この状態になれば、リレー３６が
作動して端子a₁，c₁及びa₂，c₂間が導通し、この
信号により磁気遮断器１７は投入可能の状態とな
る。又は、アンド回路２９，３０の入力信号の
内、１つでも０信号があると、アンド回路３１の
入力信号は１と１の信号、かつアンド回路３３の
入力信号は０と１信号となつて表示灯L₁₈は点滅、
表示灯L₁₇は消灯して並列運転不可の状態を示す。
この状態になれば、リレー３６が作動せず端子
a₁，c₁間及びa₂，c₂間が遮断してこの信号により
磁気遮断器１７はロツク状態となり、同時にブザ
ー３４が作動して警報を発する。この警報が発し
ている時にスイツチ３５を押すと、発音が止まり
表示灯L₁₈は点滅から連続点灯に変わり、再度押
すと、ブザー３４は発音し表示灯L₁₇は点滅に変
わる。そして、再々度、スイツチ３５を押すと、
発音停止、連続点灯と、押す毎に切り替わる。

次に、移動の第２変圧器１６は変わらず既設の
第１変圧器１５′が３相３線式になつた場合、切
替部３７ａ〜３７ｆをこの方式に切り替えた後、
３相４線式と同様に第１、第２変圧器１５′，１
６の各２次側のｕ，ｖ，ｗ，ｏ相を磁気遮断器１
７に接続すると共に磁気遮断器１７の接点を入力
端子u₁，v₁，w₁，u₂，o₂，v₂，w₂に接続する。
この時、第１変圧器１５′の２次側に接地ｏ相は
ないため、入力端子o₁は空き端子となる。そこ
で、表示灯L₄を消灯状態にしておくと、並行運
転不可の状態になるため、これを点滅させ、かつ
誤つて端子o₁に接続された時に消灯させる。この
ようにして全表示灯が点灯又は点滅した時に並行
運転良、１つでも点灯又は点滅しなければ並行運
転不可となる。更に、移動の第２変圧器１６は変
わらず、既設の第１変圧器１５″が単相３線式に
なつた場合、切替部３７ａ〜３７ｆをこの方式に
切り替えた後、３相４線式と同様に第１、第２変
圧器１５″，１６の各２次側のｕ，ｖ，ｏ，ｗ相
を磁気遮断器１７に接続すると共に磁気遮断器１
７の接点を入力端子u₁，o₁，v₁，u₂，o₂，v₂，w₂
に接続する。この時、第１変圧器１５″の１次側
は２線で、かつ、２次側にｗ相はないため、入力
端子w₁は空き端子となる。そこで、接続表示部
の表示灯L₃を消灯状態にしておくと、並行運転
不可の状態になるため、これを点滅させ、かつ誤
つて端子w₁に接続され電圧有りの状態になつた
時、消灯させる。そして、第２変圧器１６側の入
力端子w₂は一次側回路３９が３相共入つている
時は点灯し、ｗ相の一次側回路３９が投入されて
いない時は点滅する。又、位相差表示部の表示灯
L₁₁も又、点滅し、そして例えば切替部３７ａ〜
３７ｆを単相３線式に切り替え後、誤つて３相３
線式を接続して第１、第２変圧器１５′，１６の
各ｗ相が同相になると消灯し誤操作を防止する。
更に、電圧差表示部の表示灯L₁₅，L₁₆は点滅し、
誤接続や誤操作〔切替部〕等で電圧差がなくなる
と消灯しこれらを防止する。

考案の効果 本考案によれば、２台の変圧器の各２次側を並
列接続して並行運転する際に２次側各線間の電圧
差、位相差を検出すると共に並行運転の良否と誤
接続の有無を判別及び接続を制御するようにした
から、１台で全検相作業が行われて機器が小型化
して安価になると共に作業も簡略化され、更に錯
覚や誤認も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る変圧器並行運転検相器の
実施例を示すブロツク線図、第２図は本考案に係
る変圧器並行運転検相器の前面パネルの正面図、
第３図は２台の変圧器の並行運転の一具体例を示
す電柱に既設された変圧器と移動変圧器の概略側
面図、第４図は２台の変圧器の従来の並行運転検
相作業を示す要部結線図である。 １５……第１変圧器、１６……第２変圧器、
u₁，o₁，v₁，w₁，u₂，o₂，v₂，w₂……入力端子、
Ｅ……接地端子、ｕ，ｖ，ｏ，ｗ……２次側各
線、L₁，L₂，L₃，L₅，L₆，L₇……接続表示部の
表示手段、L₄，L₈，L₁₂，L₁₃……接地線表示部の
表示手段、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ……位相差検
出部、L₉，L₁₀，L₁₁……位相差表示部の表示手
段、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ……電圧差検出部、
L₁₄，L₁₅，L₁₆……電圧差表示部の表示手段、１
７……遮断器、２９，３０，３１，３２，３３，
３６，a₁，b₁，c₁，a₂，b₂，c₂……制御部、３
４，３５，L₁₇，L₁₈……制御部の表示手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 並列に接続・運転される第１、第２変圧器の各
   接地線以外の２次側各線が電気的に接続された入
   力端子と接地端子との間で所定レベルの電圧を検
   出すると共にその検出により作動する表示手段を
   設けた接続表示部と、上記第１、第２変圧器の各
   接地線が電気的に接続された入力端子と接地端子
   との間の電気的導通の有無を検出し表示し、且
   つ、接地線が接続された各入力端子と接地端子と
   の間で略0Vレベルの電圧を検出すると共にその
   検出により作動する表示手段を設けた接地線接続
   表示部と、上記各接地線以外の２次側各線が接続
   された入力端子の対応端子間の所定値以下の電圧
   差を検出すると共にその検出により作動する表示
   手段を設けた電圧差表示部と、上記各接地線以外
   の２次側各線が接続された入力端子の対応端子間
   電圧位相の所定値以下の位相差を検出すると共に
   その検出により作動する表示手段を設けた位相差
   表示部と、上記第１、第２変圧器の各接地線を含
   む２次側各線の対応線間に挿入した遮断器を含
   み、上記各表示部の出力信号より第１、第２変圧
   器の並列接続の良否を判別して表示すると共に上
   記遮断器の開閉動作を制御する制御部とを具備し
   たことを特徴とする変圧器並行運転検相器。