JPH0559357U - 進み電流遮断試験回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】実系統における進み電流の遮断時の状況を正確
に検証できる進み電流遮断試験回路を提供する。 【構成】交流電源回路１から直列リアクトルを通して供
試遮断器ＴＰに遮断電流を供給する電流源回路と、交流
電源回路１の出力電圧を昇圧する昇圧トランスＴｒから
コンデンサＣを通して供試遮断器に過渡回復電圧を供給
する電圧源回路とを設ける。コンデンサＣと昇圧トラン
スの２次コイルとの接続点と接地間にコンデンサのイン
ピーダンスよりも十分大きい抵抗値を有する抵抗器Ｒを
接続する。供試遮断器接の非接地側端子と交流電源回路
の非接地側出力端子との間の回路に第１の補助遮断器Ａ
ＵＸ1 を挿入し、供試遮断器の接地側端子と接地間に第
２の補助遮断器ＡＵＸ2 を接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、進み電流の遮断試験を行うために用いる進み電流遮断試験回路に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

並列コンデンサ等の進み小電流が流れる設備を開閉する遮断器の試験を行う方 法として、図４に示したような合成短絡試験回路を用いる方法がある。同図にお いてＧは短絡発電機、ＢＵは保護遮断器、Ｌo はリアクトル、ＭＳは投入器で、 これらにより試験用の交流電源回路１が構成されている。Ｌは直列リアクトル、 ＡＵＸは補助遮断器、Ｔ1 ，Ｔ2 は１対の供試遮断器接続端子、ＴＰは供試遮断 器接続端子間に接続された供試遮断器で、交流電源回路１と、直列リアクトルＬ と補助遮断器ＡＵＸとにより、供試遮断器出力端子に遮断電流を供給する電流源 回路が構成されている。またＣはコンデンサ、Ｔｒは昇圧トランスで、交流電源 回路１と昇圧トランスＴｒとコンデンサＣとにより供試遮断器出力端子間に過渡 回復電圧を供給する電圧源回路が構成されている。

【０００３】 上記の試験回路の動作を示すタイムチャートは図５（Ａ）ないし（Ｇ）に示す 通りである。図５（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ遮断電流ｉ、電源回路１ の出力電圧Ｖ、過渡回復電圧Ｖo を示し、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）及び（Ｇ）は それぞれ投入器ＭＳ、供試遮断器ＴＰ、補助遮断器ＡＵＸ及び保護遮断器ＢＵの オンオフ動作を示している。

【０００４】 時刻ｔ1 において投入器ＭＳが投入されると、交流電源回路１から直列リアク トルＬを通して供試遮断器ＴＰに遮断電流ｉが供給される。時刻ｔ2 で供試遮断 器ＴＰが開かれる。時刻ｔ3 で電流が零点を迎えて遮断すると、昇圧トランスＴ r からコンデンサＣを通して供試遮断器ＴＰの極間に図５（Ｃ）に示したような 過渡回復電圧Ｖo が供給され、供試遮断器の極間の絶縁がこの過渡回復電圧に耐 え得るか否かの検証が行われる。補助遮断器ＡＵＸは供試遮断器ＴＰが開かれる と同時に開いて、電流源回路を電圧源回路から切り離す。次いで時刻ｔ4 におい て保護遮断器ＢＵが開き、試験を終了する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

実系統の並列コンデンサ設備等において進み小電流を遮断する際には、遮断器 の負荷側端子に直流電圧が印加され、電源側端子に交流電圧が印加される。これ に対し、上記の遮断試験回路では、供試遮断器の非接地側の端子に、図５（Ｃ） に示したように直流と交流とが重畳した電圧が印加され、接地側の端子は接地電 位に保たれるため、次のような問題がある。

【０００６】 （ａ）遮断器の両端子にそれぞれ電圧が印加されるケースと、遮断器の片側の端 子に全電圧が印加されるケースとでは、コンタクト回りの電界強度が異なるため 上記の試験回路では、実系統における遮断の際の状況を正確に検証しているとは いえず、検証精度が問題になることがある。

【０００７】 （ｂ）上記の試験回路では、供試遮断器の片側の端子と接地間に実系統において 印加される電圧の２倍の電圧が印加されるため、片側の端子に対して要求される 対地間絶縁性能が過酷すぎる。これに対し、他方の端子の対地間絶縁性能はまっ たく検証されない。

【０００８】 本考案の目的は、上記の問題を解決した進み電流遮断試験回路を提供すること にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、一方の出力端子が接地された交流電源回路と、供試遮断器を接続す る１対の供試遮断器接続端子と、交流電源回路から直列リアクトルを通して供試 遮断器接続端子に遮断電流を供給する電流源回路と、交流電源回路の出力電圧を 昇圧する昇圧トランスからコンデンサを通して供試遮断器接続端子間に過渡回復 電圧を供給する電圧源回路とを備えていて、直列リアクトルが交流電源回路の非 接地側の出力端子と一方の供試遮断器接続端子との間に設けられている進み電流 遮断試験回路に係わるものである。

【００１０】 本考案においては、上記コンデンサを他方の供試遮断器接続端子と昇圧トラン スの２次コイルの一端との間に接続し、該コンデンサと昇圧トランスの２次コイ ルとの接続点と接地間に該コンデンサのインピーダンスよりも十分大きい抵抗値 を有する抵抗器を接続する。また上記一方の供試遮断器接続端子と交流電源回路 の非接地側出力端子との間の回路に第１の補助遮断器を挿入し、他方の供試遮断 器接続端子と接地間に第２の補助遮断器を接続する。第１及び第２の補助遮断器 は供試遮断器とともに開かれる。

【００１１】

【作用】

上記のように構成すると、供試遮断器と第１及び第２の補助遮断器とが開かれ たときに、一方の供試遮断器接続端子と接地間に昇圧トランスの２次コイルと抵 抗器との直列回路の両端に得られる交流電圧が印加されるとともに、他方の供試 遮断器接続端子と接地間にコンデンサと抵抗器との直列回路の両端に得られる直 流電圧が印加される。これら交流電圧と直流電圧との差が供試遮断器の極間に過 渡回復電圧として印加される。

【００１２】 従って遮断器の極間の絶縁性能を検証することができるのはもちろん、遮断器 と対地間の絶縁性能をも検証することができ、遮断器の負荷側端子に直流電圧が 印加され、電源側端子に交流電圧が印加される、実系統における進み小電流遮断 時の状態に近い状態をシミュレートして検証精度を高めることができる。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示したもので、同図において図４に示した従来の試験 回路の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を不してある。

【００１４】 本考案においてはコンデンサＣが、接地側の供試遮断器接続端子Ｔ2 と昇圧ト ランスＴｒの２次コイルの一端との間に接続され、コンデンサＣと昇圧トランス の２次コイルとの接続点と接地間にコンデンサＣのインピーダンスよりも十分大 きい抵抗値を有する抵抗器Ｒが接続されている。また直列リアクトルＬと一方の 供試遮断器接続端子Ｔ1 との間及び他方の供試遮断器接続端子Ｔ2 と接地間にそ れぞれ供試遮断器ＴＰの遮断時に開かれる第１及び第２の補助遮断器ＡＵＸ1 及 びＡＵＸ2 が接続されている。

【００１５】 その他の点は図４に示した従来の試験回路と同様であり、短絡発電機Ｇと保護 遮断器ＢＵとリアクトルＬo と投入器ＭＳとにより交流電源回路１が構成されて いる。また交流電源回路１と、直列リアクトルＬと第１及び第２の補助遮断器Ａ ＵＸ1 及びＡＵＸ2 とにより供試遮断器出力端子Ｔ1 ，Ｔ2 に遮断電流を供給す る電流源回路が構成され、交流電源回路１と、昇圧トランスＴr とコンデンサＣ とにより、供試遮断器接続端子間に過渡回復電圧を供給する電圧源回路が構成さ れている。

【００１６】 上記の試験回路の動作を示すタイムチャートは図２（Ａ）ないし（Ｈ）に示す 通りである。図２（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ遮断電流ｉ、電源回路１ の出力電圧Ｖ、過渡回復電圧Ｖo を示し、（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）及び （Ｈ）はそれぞれ投入器ＭＳ、供試遮断器ＴＰ、補助遮断器ＡＵＸ1 ，ＡＵＸ2 及び保護遮断器ＢＵのオンオフ動作を示している。

【００１７】 時刻ｔ1 において投入器ＭＳが投入されると、交流電源回路１から直列リアク トルＬと補助遮断器ＡＵＸ1 及びＡＵＸ2 とを通して供試遮断器ＴＰに遮断電流 ｉが供給される。時刻ｔ2 で供試遮断器ＴＰと第１及び第２の補助遮断器ＡＵＸ 1 及びＡＵＸ2 とが開かれる。時刻ｔ3 で電流が零点を迎えて遮断すると、昇圧 トランスＴr の２次コイルと抵抗器Ｒとの直列回路の両端の交流電圧（図２Ｃの 曲線ａ）が一方の供試遮断器接続端子Ｔ1 と接地間に印加されると同時に、他方 の供試遮断器接続端子Ｔ2 と接地間に、コンデンサＣと抵抗Ｒとの間に生じる直 流電圧（図２Ｃの曲線ｂ）が印加される。図２（Ｃ）の曲線ａの電圧と曲線ｂの 電圧との差が供試遮断器の極間に印加される過渡回復電圧Ｖo となる。供試遮断 器ＴＰの極間の絶縁がこの過渡回復電圧に耐え得るか否かの検証が行われる。次 いで時刻ｔ4 において保護遮断器ＢＵが開き、試験を終了する。

【００１８】 上記のように、本考案によれば、供試遮断器と第１及び第２の補助遮断器とが 開かれたときに、一方の供試遮断器接続端子Ｔ1 と接地間に交流電圧が印加され るとともに、他方の供試遮断器接続端子Ｔ2 と接地間に直流電圧が印加されるた め、実系統における進み小電流遮断時の状態に近い状態を検証することができ、 検証精度を高めることができる。

【００１９】 上記の実施例において、抵抗器Ｒの抵抗値は、コンデンサＣのインピーダンス に比べて十分大きいことが必要である。抵抗器Ｒの抵抗値が小さいと、該抵抗器 の熱容量が大きくなり、該抵抗器Ｒとして高価なもの必要とする。また遮断器の 各端子と接地間の静電容量をＣo とし、抵抗器Ｒの抵抗値を同じ符号Ｒで表した 場合、Ｒ×Ｃo が余り大きいと、図２（Ｃ）の曲線ａの交流電圧が理想の波形か らずれる。理想的にはＲ×Ｃo が零であることが好ましく、その場合には、図２ （Ｃ）の曲線ａ及びｂの立上がりがほぼ直角になるが、実際にはＣo を零にする ことができないため、図２（Ｃ）に示したように曲線ａ及びｂの立上がりが傾斜 するのを避けられない。立上がりの時間をτとすると図２（Ｃ）において、電流 が時刻ｔ3 で遮断してから曲線ａの電圧が零点を迎えるまでの時間は電源周波数 が例えば５０Ｈｚの場合、５msec以内にあることが望ましい。

【００２０】 発明者の実験によると、上記の条件を満たすためには、（１／ωＣ）×１０≦ Ｒ（ωは角周波数）、及びＣo Ｒ≦１msecの条件を満たす抵抗器Ｒを用いるのが 好ましいことが明らかになっている。例えばＣo を1000ＰＦ（トランスがある場 合、通常Ｃo は1000ＰＦ〜2000ＰＦ程度である。）と仮定した場合、Ｒ＝１ＭΩ 、Ｃ＝0.03μＦとなる。

【００２１】 尚上記の実施例において、抵抗器Ｒの熱容量が過度になる場合には、図３に示 したように抵抗器ＲとコンデンサＣとの間に第３の補助遮断器ＡＵＸ3 を挿入し て、供試遮断器を遮断する直前に該第３の補助遮断器を投入するようにするのが 好ましい。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、供試遮断器と第１及び第２の補助遮断器とが 開かれたときに、一方の供試遮断器接続端子と接地間に交流電圧が印加されると ともに、他方の供試遮断器接続端子と接地間に直流電圧が印加されるようにした ため、実系統における進み小電流遮断時の状態に近い状態を検証することができ 、検証精度を高めることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】（Ａ）ないし（Ｈ）は図１の実施例の動作を説
明するタイムチャートである。

【図３】本考案の他の実施例の要部を示した回路図であ
る。

【図４】従来の試験回路を示した回路図である。

【図５】（Ａ）ないし（Ｇ）は図４の回路の動作を説明
するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１…交流電源回路、Ｌ…直列リアクトル、Ｔ1 ，Ｔ2 …
供試遮断器接続端子、ＴＰ…供試遮断器、ＡＵＸ1 …第
１の補助遮断器、ＡＵＸ2 …第２の補助遮断器、Ｔｒ…
昇圧トランス、Ｃ…コンデンサ、Ｒ…抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の出力端子が接地された交流電源回路
   と、供試遮断器を接続する１対の供試遮断器接続端子
   と、前記交流電源回路から直列リアクトルを通して前記
   供試遮断器接続端子に遮断電流を供給する電流源回路
   と、前記交流電源回路の出力電圧を昇圧する昇圧トラン
   スからコンデンサを通して前記供試遮断器接続端子間に
   過渡回復電圧を供給する電圧源回路とを備え、前記直列
   リアクトルは前記交流電源回路の非接地側の出力端子と
   一方の供試遮断器接続端子との間に設けられている進み
   電流遮断試験回路において、 前記コンデンサは他方の供試遮断器接続端子と前記昇圧
   トランスの２次コイルの一端との間に接続され、 前記コンデンサと昇圧トランスの２次コイルとの接続点
   と接地間に前記コンデンサのインピーダンスよりも十分
   大きい抵抗値を有する抵抗器が接続され、 前記一方の供試遮断器接続端子と前記交流電源回路の非
   接地側出力端子との間の回路に前記供試遮断器とともに
   開かれる第１の補助遮断器が挿入され、 前記他方の供試遮断器接続端子と接地間に前記供試遮断
   器とともに開かれる第２の補助遮断器が接続されている
   ことを特徴とする進み電流遮断試験回路。