JPH06225449A - 配電系統の保護装置 - Google Patents
配電系統の保護装置Info
- Publication number
- JPH06225449A JPH06225449A JP1142393A JP1142393A JPH06225449A JP H06225449 A JPH06225449 A JP H06225449A JP 1142393 A JP1142393 A JP 1142393A JP 1142393 A JP1142393 A JP 1142393A JP H06225449 A JPH06225449 A JP H06225449A
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- Japan
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- ground
- reactor
- distribution system
- ground fault
- grounding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 対地静電容量とリアクトルとの直列共振によ
る異常電圧の発生を生ずることなく、リアクトル接地に
より地絡事故時の地絡電流を十分に減少させる。 【構成】 非接地系の高圧配電系統の変電所の母線ある
いはフィーダー１に系統の対地静電容量に見合ったリア
クトル５と、このリアクトル５を地絡事故発生時のみ接
地させる半導体スイッチ６を接続し、常時は高圧配電系
統を非接地系として直列共振を防止し、地絡事故発生時
にはリアクトル接地として地絡電流の減少を図る。第２
の発明では変電所の母線あるいはフィーダーに接地変圧
器を設け、これにリアクトル５と半導体スイッチ６とを
接続する。
る異常電圧の発生を生ずることなく、リアクトル接地に
より地絡事故時の地絡電流を十分に減少させる。 【構成】 非接地系の高圧配電系統の変電所の母線ある
いはフィーダー１に系統の対地静電容量に見合ったリア
クトル５と、このリアクトル５を地絡事故発生時のみ接
地させる半導体スイッチ６を接続し、常時は高圧配電系
統を非接地系として直列共振を防止し、地絡事故発生時
にはリアクトル接地として地絡電流の減少を図る。第２
の発明では変電所の母線あるいはフィーダーに接地変圧
器を設け、これにリアクトル５と半導体スイッチ６とを
接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非接地系の高圧配電系
統のための保護装置に関するものである。
統のための保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高圧配電線の中性点接地方式としては、
現在主として非接地方式が用いられている。このような
高圧配電系統で地絡事故が発生した場合、地絡電流と零
相電圧とが発生し、地絡電流としては線路の対地充電電
流分が流れることとなる。ところが、近年における都市
部の配電線の地中化や、高圧需要家における引込み口の
ケーブル化に伴い、高圧配電線の対地静電容量が増加
し、地絡事故時の地絡電流が増加しつつある。
現在主として非接地方式が用いられている。このような
高圧配電系統で地絡事故が発生した場合、地絡電流と零
相電圧とが発生し、地絡電流としては線路の対地充電電
流分が流れることとなる。ところが、近年における都市
部の配電線の地中化や、高圧需要家における引込み口の
ケーブル化に伴い、高圧配電線の対地静電容量が増加
し、地絡事故時の地絡電流が増加しつつある。
【０００３】一方、電気設備に関する技術基準第２３条
により、高圧配電線と低圧配電線の混触時における低圧
需要家の危険を防止するために、混触点の電位が１５０
Ｖを越えないように柱上変圧器の１端子に第２種接地工
事を行うことが義務付けられている。この第２種接地抵
抗値は高圧側１線地絡電流の大きさによって定められて
いるため、前述のように地絡電流が増加すると相対的に
接地抵抗値を低下させねばならず、工事コストの増加を
招いていた。また土質によっては、地絡電流の増加に見
合うだけ接地抵抗値を低下させることが不可能な場合も
あった。
により、高圧配電線と低圧配電線の混触時における低圧
需要家の危険を防止するために、混触点の電位が１５０
Ｖを越えないように柱上変圧器の１端子に第２種接地工
事を行うことが義務付けられている。この第２種接地抵
抗値は高圧側１線地絡電流の大きさによって定められて
いるため、前述のように地絡電流が増加すると相対的に
接地抵抗値を低下させねばならず、工事コストの増加を
招いていた。また土質によっては、地絡電流の増加に見
合うだけ接地抵抗値を低下させることが不可能な場合も
あった。
【０００４】そのため、過去には中性点をリアクトルを
介して接地するリアクトル接地方式が採用されたことも
あった。このリアクトル接地方式の原理は図１に示す通
りである。即ち、地絡事故時に故障点から大地を通って
図の右側の３つの対地静電容量Ｃに流れ込む電流の和は
ＩC ＝ｊ３ωＣＶ／３1/2 となり、故障点から左側にあ
るリアクトルＬに流れ込む電流はＩL ＝ｊＶ／（３1/2
ωＬ）で表される。地絡電流ＩG はＩC とＩL のベクト
ル和で表され、かつＩC とＩL とは互いに逆位相である
ので、ωＬ＝1/(3ωＣ) となるようなＬを選定すると、
地絡事故時の地絡電流を０とすることが可能となる。
介して接地するリアクトル接地方式が採用されたことも
あった。このリアクトル接地方式の原理は図１に示す通
りである。即ち、地絡事故時に故障点から大地を通って
図の右側の３つの対地静電容量Ｃに流れ込む電流の和は
ＩC ＝ｊ３ωＣＶ／３1/2 となり、故障点から左側にあ
るリアクトルＬに流れ込む電流はＩL ＝ｊＶ／（３1/2
ωＬ）で表される。地絡電流ＩG はＩC とＩL のベクト
ル和で表され、かつＩC とＩL とは互いに逆位相である
ので、ωＬ＝1/(3ωＣ) となるようなＬを選定すると、
地絡事故時の地絡電流を０とすることが可能となる。
【０００５】しかしリアクトル接地の場合、ωＬ＞1/(3
ωＣ) となるような場合（不足補償という）には１線断
線故障や遮断器の開閉不揃いなどにより中性点に異常電
圧が発生するおそれがある。またωＬ＝1/(3ωＣ) とい
う理想的な場合には、各相の対地静電容量に不平衡があ
る場合に、対地静電容量とリアクトルとが直列共振を起
こし、地絡電流が生じなくても中性点に異常電圧が発生
してしまうおそれがあった。そのために実際の系統運用
上は、理想的なＬの値よりも10％程度値をずらせてωＬ
＜1/(3ωＣ) となる過補償として使用しており、地絡事
故時の地絡電流を十分に減少させることができなかっ
た。
ωＣ) となるような場合（不足補償という）には１線断
線故障や遮断器の開閉不揃いなどにより中性点に異常電
圧が発生するおそれがある。またωＬ＝1/(3ωＣ) とい
う理想的な場合には、各相の対地静電容量に不平衡があ
る場合に、対地静電容量とリアクトルとが直列共振を起
こし、地絡電流が生じなくても中性点に異常電圧が発生
してしまうおそれがあった。そのために実際の系統運用
上は、理想的なＬの値よりも10％程度値をずらせてωＬ
＜1/(3ωＣ) となる過補償として使用しており、地絡事
故時の地絡電流を十分に減少させることができなかっ
た。
【０００６】またリアクトル接地の場合、地絡保護用の
継電器の誤動作あるいは不動作を招くというおそれがあ
る。この原因としては、配電線の各相対静電容量の不平
衡に伴う残留電圧・残留電流がリアクトルの共振によっ
て増大すること、及び地絡方向を零相電流Ｉ0 と零相電
圧Ｖ0 により判断する地絡方向検電器の場合には、事故
時に保護フィーダーの場合と他フィーダーの場合とで零
相電流の位相差がそれほど開かないこと等があげられ
る。このように、リアクトル接地には数々の問題があ
り、配電系統においては採用している場所は限られたも
のとなっている。
継電器の誤動作あるいは不動作を招くというおそれがあ
る。この原因としては、配電線の各相対静電容量の不平
衡に伴う残留電圧・残留電流がリアクトルの共振によっ
て増大すること、及び地絡方向を零相電流Ｉ0 と零相電
圧Ｖ0 により判断する地絡方向検電器の場合には、事故
時に保護フィーダーの場合と他フィーダーの場合とで零
相電流の位相差がそれほど開かないこと等があげられ
る。このように、リアクトル接地には数々の問題があ
り、配電系統においては採用している場所は限られたも
のとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、対地静電容量とリアクトルとの直
列共振による異常電圧の発生を生ずることなく、リアク
トル接地により地絡事故時の地絡電流を十分に減少させ
ることができる配電系統の保護装置を提供するために完
成されたものである。
の問題点を解決して、対地静電容量とリアクトルとの直
列共振による異常電圧の発生を生ずることなく、リアク
トル接地により地絡事故時の地絡電流を十分に減少させ
ることができる配電系統の保護装置を提供するために完
成されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第１の発明は、非接地系の高圧配電系統の
変電所の母線あるいはフィーダーに、系統の対地静電容
量に見合ったリアクトルと、このリアクトルを地絡事故
発生時のみ接地させる半導体スイッチとを接続したこと
を特徴とするものである。また同一の課題を解決するた
めになされた第２の発明は、非接地系の高圧配電系統の
変電所の母線あるいはフィーダーに接地変圧器を設け、
そこに系統の対地静電容量に見合ったリアクトルと、こ
のリアクトルを地絡事故発生時のみ系統に作用させる半
導体スイッチとを接続したことを特徴とするものであ
る。
めになされた第１の発明は、非接地系の高圧配電系統の
変電所の母線あるいはフィーダーに、系統の対地静電容
量に見合ったリアクトルと、このリアクトルを地絡事故
発生時のみ接地させる半導体スイッチとを接続したこと
を特徴とするものである。また同一の課題を解決するた
めになされた第２の発明は、非接地系の高圧配電系統の
変電所の母線あるいはフィーダーに接地変圧器を設け、
そこに系統の対地静電容量に見合ったリアクトルと、こ
のリアクトルを地絡事故発生時のみ系統に作用させる半
導体スイッチとを接続したことを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明の配電系統の保護装置は、平常時には高
圧配電系統を非接地系のままに維持するので、対地静電
容量とリアクトルとの直列共振による異常電圧の発生や
継電器の誤動作・不動作を生ずることがない。しかし、
地絡事故発生時には瞬時に半導体スイッチを動作させて
リアクトル接地を行うので、リアクトルＬの値をωＬ＝
1/(3ωＣ) という理想的な値としておけば、地絡事故時
の地絡電流を０近くまで減少させることができる。この
ため、地絡電流が即座に消弧可能となり、変電所の遮断
器をトリップさせることなく事故を消滅させることがで
き、また柱上変圧器の第２種接地工事を簡略化すること
ができる。
圧配電系統を非接地系のままに維持するので、対地静電
容量とリアクトルとの直列共振による異常電圧の発生や
継電器の誤動作・不動作を生ずることがない。しかし、
地絡事故発生時には瞬時に半導体スイッチを動作させて
リアクトル接地を行うので、リアクトルＬの値をωＬ＝
1/(3ωＣ) という理想的な値としておけば、地絡事故時
の地絡電流を０近くまで減少させることができる。この
ため、地絡電流が即座に消弧可能となり、変電所の遮断
器をトリップさせることなく事故を消滅させることがで
き、また柱上変圧器の第２種接地工事を簡略化すること
ができる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
する。図２は第１の発明の実施例を示すもので、１は非
接地系の高圧配電系統のフィーダーであり、このフィー
ダー１に直接リアクトル５を接続してその中性点を半導
体スイッチ６を介して接地したものである。常時は半導
体スイッチ６をオフとして高圧配電系統を非接地系とし
ているが、地絡事故の発生時には半導体スイッチ６をオ
ンとしてリアクトル接地とする。
する。図２は第１の発明の実施例を示すもので、１は非
接地系の高圧配電系統のフィーダーであり、このフィー
ダー１に直接リアクトル５を接続してその中性点を半導
体スイッチ６を介して接地したものである。常時は半導
体スイッチ６をオフとして高圧配電系統を非接地系とし
ているが、地絡事故の発生時には半導体スイッチ６をオ
ンとしてリアクトル接地とする。
【００１１】この実施例の配電系統の保護装置は、常時
は高圧配電系統を非接地系としているため、対地静電容
量とリアクトルとの直列共振による異常電圧の発生のお
それがない。また地絡事故の発生時には半導体スイッチ
６をオンとして高圧配電系統をリアクトル接地するた
め、図１について説明した原理によって地絡事故時の地
絡電流を減少させることができる。なおこの実施例で
は、半導体スイッチ６には事故時にのみ電圧がかかるだ
けであるため劣化や発熱しないこと、起動が容易である
こと等の利点がある。またこの第１の発明でも、次の実
施例に示すようにインダクタンスＬの値を可変とするこ
とができる。
は高圧配電系統を非接地系としているため、対地静電容
量とリアクトルとの直列共振による異常電圧の発生のお
それがない。また地絡事故の発生時には半導体スイッチ
６をオンとして高圧配電系統をリアクトル接地するた
め、図１について説明した原理によって地絡事故時の地
絡電流を減少させることができる。なおこの実施例で
は、半導体スイッチ６には事故時にのみ電圧がかかるだ
けであるため劣化や発熱しないこと、起動が容易である
こと等の利点がある。またこの第１の発明でも、次の実
施例に示すようにインダクタンスＬの値を可変とするこ
とができる。
【００１２】図３は第２の発明の実施例を示すものであ
り、１ａは非接地系の高圧配電系統の変電所の母線、２
はＧＰＴ（接地変圧器）、３はＧＰＴ２の一次巻線、４
はＧＰＴ２の三次巻線であり、零相電圧検出用の抵抗７
をそなえている。５はＧＰＴ２の一次巻線３の中性点に
接続されたリアクトルであり、その一端は接地されてい
る。この実施例では、サイリスタ等を使用した半導体ス
イッチ６がこのリアクトル５と並列に接続されている。
半導体スイッチ６は例えば３段に直列接続されたもの
で、その全部をオフとすれば高圧配電系統はリアクトル
５を介してリアクトル接地された状態となり、その全部
をオンとすれば非接地系となるのであるが、半導体スイ
ッチ６をオンとする段数を変えることによってリアクト
ル５のインダクタンスＬの値を変えることができ、線路
の対地静電容量に合わせたＬとすることが可能となって
いる。
り、１ａは非接地系の高圧配電系統の変電所の母線、２
はＧＰＴ（接地変圧器）、３はＧＰＴ２の一次巻線、４
はＧＰＴ２の三次巻線であり、零相電圧検出用の抵抗７
をそなえている。５はＧＰＴ２の一次巻線３の中性点に
接続されたリアクトルであり、その一端は接地されてい
る。この実施例では、サイリスタ等を使用した半導体ス
イッチ６がこのリアクトル５と並列に接続されている。
半導体スイッチ６は例えば３段に直列接続されたもの
で、その全部をオフとすれば高圧配電系統はリアクトル
５を介してリアクトル接地された状態となり、その全部
をオンとすれば非接地系となるのであるが、半導体スイ
ッチ６をオンとする段数を変えることによってリアクト
ル５のインダクタンスＬの値を変えることができ、線路
の対地静電容量に合わせたＬとすることが可能となって
いる。
【００１３】この実施例の配電系統の保護装置は、常時
は全部の半導体スイッチ６をオンとして高圧配電系統を
非接地系としているため、対地静電容量とリアクトルと
の直列共振による異常電圧の発生のおそれがない。また
地絡事故の発生時には半導体スイッチ６の全部または一
部をオフとして高圧配電系統をリアクトル接地するた
め、図１について説明した原理によって地絡事故時の地
絡電流を減少させることができる。
は全部の半導体スイッチ６をオンとして高圧配電系統を
非接地系としているため、対地静電容量とリアクトルと
の直列共振による異常電圧の発生のおそれがない。また
地絡事故の発生時には半導体スイッチ６の全部または一
部をオフとして高圧配電系統をリアクトル接地するた
め、図１について説明した原理によって地絡事故時の地
絡電流を減少させることができる。
【００１４】図４は第２の発明の他の実施例を示すもの
で、ＧＰＴ２の一次巻線３の中性点を接地するととも
に、三次巻線４に抵抗７とリアクトル５とを接続したも
のである。またこれらの抵抗７とリアクトル５と並列
に、半導体スイッチ６を接続してある。この実施例の配
電系統の保護装置は、常時は最上段の半導体スイッチ６
のみをオフとし、他の半導体スイッチ６をオンとして非
接地系としてあるが、地絡事故の発生時には他の半導体
スイッチ６をオフとして高圧配電系統をリアクトル接地
する。この例ではＧＰＴ２の低圧側である三次巻線４に
リアクトル５と半導体スイッチ６を取り付けたので、リ
アクトル５のインダクタンスＬを小さくでき、また半導
体スイッチ６のサイリスタ素子等を小容量のものとする
ことができる。
で、ＧＰＴ２の一次巻線３の中性点を接地するととも
に、三次巻線４に抵抗７とリアクトル５とを接続したも
のである。またこれらの抵抗７とリアクトル５と並列
に、半導体スイッチ６を接続してある。この実施例の配
電系統の保護装置は、常時は最上段の半導体スイッチ６
のみをオフとし、他の半導体スイッチ６をオンとして非
接地系としてあるが、地絡事故の発生時には他の半導体
スイッチ６をオフとして高圧配電系統をリアクトル接地
する。この例ではＧＰＴ２の低圧側である三次巻線４に
リアクトル５と半導体スイッチ６を取り付けたので、リ
アクトル５のインダクタンスＬを小さくでき、また半導
体スイッチ６のサイリスタ素子等を小容量のものとする
ことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の配電系
統の保護装置は高圧配電系統を常時は非接地系とし、地
絡事故発生時にのみ半導体スイッチを動作させてリアク
トル接地を行わせるようにしたので、対地静電容量とリ
アクトルとの直列共振による異常電圧の発生や、継電器
の誤動作・不動作を防止することができる。また、地絡
事故発生時の地絡電流を大幅に減少させることができる
ので、地絡電流が即座に消弧可能となり、変電所の遮断
器をトリップさせることなく事故を消滅させることがで
き、また柱上変圧器の第２種接地工事を簡略化すること
ができる。
統の保護装置は高圧配電系統を常時は非接地系とし、地
絡事故発生時にのみ半導体スイッチを動作させてリアク
トル接地を行わせるようにしたので、対地静電容量とリ
アクトルとの直列共振による異常電圧の発生や、継電器
の誤動作・不動作を防止することができる。また、地絡
事故発生時の地絡電流を大幅に減少させることができる
ので、地絡電流が即座に消弧可能となり、変電所の遮断
器をトリップさせることなく事故を消滅させることがで
き、また柱上変圧器の第２種接地工事を簡略化すること
ができる。
【図１】リアクトル接地方式の原理を示す回路図であ
る。
る。
【図２】第１の発明の実施例を示す回路図である。
【図３】第２の発明の実施例を示す回路図である。
【図４】第２の発明の他の実施例を示す回路図である。
１ フィーダー １ａ 変電所の母線 ２ ＧＰＴ ３ 一次巻線 ４ 三次巻線 ５ リアクトル ６ 半導体スイッチ ７ 抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 非接地系の高圧配電系統の変電所の母線
あるいはフィーダーに、系統の対地静電容量に見合った
リアクトルと、このリアクトルを地絡事故発生時のみ接
地させる半導体スイッチとを接続したことを特徴とする
配電系統の保護装置。 - 【請求項２】 非接地系の高圧配電系統の変電所の母線
あるいはフィーダーに接地変圧器を設け、そこに系統の
対地静電容量に見合ったリアクトルと、このリアクトル
を地絡事故発生時のみ系統に作用させる半導体スイッチ
とを接続したことを特徴とする配電系統の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142393A JPH06225449A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 配電系統の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142393A JPH06225449A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 配電系統の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225449A true JPH06225449A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11777656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1142393A Pending JPH06225449A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 配電系統の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06225449A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011199954A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | リアクトル接地配電系統の後備地絡保護装置 |
| JP2021536143A (ja) * | 2018-08-30 | 2021-12-23 | タンメルファスト オーイー | 中電圧地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイント |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410946A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-26 | Aichi Electric Mfg | Apparatus for automatically compensating shorted current |
| JPS57153514A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Short time power interruption preventing device |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1142393A patent/JPH06225449A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410946A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-26 | Aichi Electric Mfg | Apparatus for automatically compensating shorted current |
| JPS57153514A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Short time power interruption preventing device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011199954A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | リアクトル接地配電系統の後備地絡保護装置 |
| JP2021536143A (ja) * | 2018-08-30 | 2021-12-23 | タンメルファスト オーイー | 中電圧地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイント |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971226 |