JPH0657038U - 変流器の２次回路保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反復使用が可能で構造が簡単な変流器の２次回
路保護装置を提供する。 【構成】変流器ＣＴの２次コイル１の両端に感温抵抗素
子３１と、放電ギャップ３３とを並列に接続する。感温
抵抗素子３１としては、低温時に十分に抵抗値が低く、
高温時に抵抗値が十分に高い値まで上昇するものを用い
る。２次コイル１に対して直列にヒータ３２を接続し、
２次コイル１から２次負担２に電流が流れている状態で
はヒータ３２の発熱で感温抵抗素子３１を加熱する。２
次回路が開路状態になってヒータ３２が発熱を停止した
ときに、感温抵抗素子３１の抵抗値を低くして２次コイ
ルの両端の電圧を下げ、２次回路を過電圧から保護す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、変流器の２次回路が何等かの原因で開路状態になった際に変流器の ２次コイルに誘起する異常電圧により該変流器の２次回路の絶縁が破壊されるの を防止する変流器の２次回路保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

変流器の１次回路に通電している状態で、何等かの原因でその２次回路が開路 状態にされると、該変流器の２次コイルに過大な異常電圧が発生して変流器の２ 次回路の絶縁が破壊することがある。そのため変流器の２次コイルに異常電圧が 発生したときに該２次コイルを短絡することにより、２次回路の保護を図るよう にした保護装置が用いられている。

【０００３】 図３は従来の保護装置を変流器の２次回路と共に示したもので、同図において １は変流器ＣＴの２次コイル、２は２次コイルの両端に接続された２次負担、３ は保護装置であり、２次負担２は計器（メータ）類や継電器（リレー）などから なっている。

【０００４】 保護装置３は、変流器の２次コイル１の両端に放電ギャップ４を介して接続さ れた非直線抵抗体５と、２次コイル１の一端及び他端にそれぞれ接続された可動 短絡接点６及び固定短絡接点７と、可動表示接点８及び固定表示接点９，１０と からなっている。可動短絡接点６及び可動表示接点８は、低融点半田からなる支 持部１１により、固定短絡接点７及び固定表示接点９，１０の上方に支持されて いて、該支持部１１が非直線抵抗体５に熱的に結合されている。また固定表示接 点９，１０は外部端子１２，１３を通して図示しない表示回路に接続され、固定 表示接点９，１０間が短絡されたときに該表示回路が警報表示等の表示動作（ラ ンプの点灯等）を行うようになっている。

【０００５】 図３の変流器において、２次コイル１から２次負担２に電流が流れている通常 の使用状態では、２次コイル１の両端の電圧が低いため、放電ギャップ４には放 電を生ぜず、非直線抵抗体５には電流が流れない。このとき可動短絡接点６は固 定短絡接点７から切り離されているため、保護装置は変流器の２次回路に何の影 響も与えない。また固定表示接点９，１０は切り離されているため、表示動作は 行われない。

【０００６】 何等かの原因で変流器の２次回路が開路状態になり、２次コイル１に異常電圧 が発生すると、放電ギャップ４に放電が生じるため、非直線抵抗体５に電流が流 れて該抵抗体に発熱を生じ、この発熱により低融点半田からなる支持部１１が溶 融する。そのため可動短絡接点６が落下して固定短絡接点７に接触し、変流器の ２次コイル１を短絡して、２次回路を過電圧から保護する。また支持部１１が溶 融したときに可動表示接点８が落下して固定表示接点９，１０間を短絡するため 、図示しない表示回路が表示動作を行う。

【０００７】 この保護装置は、低融点半田からなる支持部の溶融により動作するため、保護 装置が一度動作すると、変流器の１次コイルは短絡されたままの状態に保持され る。そのため変流器の２次回路を復帰させる際には、保護装置３を新しいものと 交換する必要がある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記の保護装置によっても、変流器の２次コイルを保護することはできるが、 保護装置が一度動作すると変流器の２次コイル１が短絡されたままの状態になっ て、保護装置が交換されるまでの間変流器の機能が失われるため、システムの保 護装置としては問題があった。

【０００９】 また従来の保護装置は反復使用ができず、一度動作した保護装置は交換しなけ ればならなかったため、維持費が高くなるという問題があった。

【００１０】 更に従来用いられていた保護装置は、可動接点を有する機械的な機構を用いて いたため、構造が複雑で大形なる上に、コストが高いという問題があった。

【００１１】 本考案の目的は、簡単な構造で、反復使用が可能な変流器の２次回路保護装置 を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、変流器の２次回路が開路状態になった際に該変流器の２次コイルに 発生する異常電圧から該変流器の２次回路を保護する変流器の２次回路保護装置 に係わるものである。

【００１３】 本考案においては、加熱された際に抵抗値が増大する特性を有して、変流器の ２次コイルに対して並列に接続された感温抵抗素子と、変流器の２次コイルに直 列に接続されて感温抵抗素子を加熱するように配置されたヒータと、感温抵抗素 子に対して並列に接続された放電ギャップとを設けた。

【００１４】 上記感温抵抗素子は１つだけ接続してもよく、並列または直列に接続した複数 の感温抵抗素子を２次コイルの両端に並列に接続するようにしてもよい。

【００１５】

【作用】

上記のように構成すると、２次コイルから２次負担に正常に通電されている状 態では、ヒータに通電されるため、該ヒータが発熱して感温抵抗素子を加熱して いる。このとき感温抵抗素子はその抵抗値が高い状態にあるため、該感温抵抗素 子は変流器の２次回路に影響を与えない。

【００１６】 何等かの原因で２次回路が開路状態になって２次コイルに異常電圧が発生する と、放電ギャップに放電が生じるため、２次コイルの両端が実質的に短絡され、 ２次回路が過電圧から保護される。また２次回路が開路状態になるとヒータへの 通電が停止されるため、感温抵抗素子が冷却していき、その抵抗値が低下してい く。従って２次回路の開路状態が継続している間、２次コイルの両端に低抵抗が 接続された状態になり、２次回路が過電圧から保護される。２次回路の通電が再 開されるとヒータが発熱するため、感温抵抗素子の抵抗値が高抵抗になり、２次 回路が正常状態に復帰する。

【００１７】 上記のように、本考案の保護装置は反復使用が可能であるため、維持費が高く なることがなく、経済的である。また２次回路が復帰したときには、自然に正常 状態に戻るため、変流器の機能が失われた状態に保持されることがなく、システ ムの保護を適確に図ることができる。

【００１８】 更に可動接点を有する機械的な機構を用いないため、保護装置を小形に構成す ることができ、そのコストを引き下げることができる。

【００１９】

【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１は変流器ＣＴの２次コ イル、２は２次負担、３０は保護装置である。保護装置３０は、変流器の２次コ イルに対して並列に接続された感温抵抗素子３１と、変流器の２次コイル１に直 列に接続されて感温抵抗素子３１を加熱するように配置されたヒータ３２と、２ 次コイル１に対して並列に接続された放電ギャップ３３とを備えている。

【００２０】 感温抵抗素子３１は、低温時に十分に低い抵抗値を示し、温度の上昇に伴って 抵抗値が増大して高温時には十分に高い抵抗値を有する素子である。この感温抵 抗素子３１としては、例えばポリスイッチの商品名で知られているものを用いる ことができる。ポリスイッチは、温度が上昇すると抵抗値が増加するＰＴＣ特性 を有するポリマー系のＰＴＣサーミスタで、導電性のカーボンと、ポリオレフィ ン、フッ素樹脂等のポリマーとの特殊な配合からなる、正の温度係数を有する抵 抗素子である。このポリスイッチにおいては、温度がポリマーの融点に達したと きに該ポリマーが融解し、その大きな体積変化によりカーボンの導電性パスが切 断されるため、抵抗値が飛躍的に増加する。ポリスイッチの抵抗値対温度特性の 一例を図２に示した。この例では、温度が低い領域で１０^-1以下の微小な抵抗値 を示し、温度が８０℃を超えたあたりから、抵抗値が急上昇して１２５℃以上に 加熱されると１０⁴ 以上の高抵抗を示す。このポリスイッチは、温度を下げると 数秒程度で自然に抵抗値が小さい状態に復帰する特性を有している。

【００２１】 上記の実施例において、２次回路が正常で、２次コイル１から２次負担に通電 されている状態では、ヒータ３２が発熱しているため、該ヒータにより感温抵抗 素子３１が加熱され、その抵抗値が十分に高い状態にある。そのため感温抵抗素 子は２次回路に影響を与えない。

【００２２】 何等かの原因で２次回路が開路状態になり、２次コイル１に異常電圧が発生す ると、直ちに放電ギャップ３３に放電が生じるため、２次コイル１が実質的に短 絡された状態になり、２次回路が過電圧から保護される。また２次回路が開路状 態になったことによりヒータの通電が遮断されるため、感温抵抗素子３１の温度 が低下し、その抵抗値が十分に低い値まで低下する。従って２次コイル１が実質 的に短絡された状態になり、２次回路が過電圧から保護される。放電ギャップ３ ３は、感温抵抗素子３１の抵抗値が低下するまでの短い間だけ動作すればよいた め、熱容量が小さい、安価なものを用いることができる。

【００２３】 尚一般にＣＴの定格電流は５Ａであり、２次コイルから感温抵抗素子３１を通 して流れる電流は５Ａ以上にはならないため、感温抵抗素子を流れる電流により 該感温抵抗素子が発熱してその抵抗値が上昇することはない。

【００２４】 ２次コイルから２次負担への通電が再開されると、ヒータ３２に通電されるた め、感温抵抗素子３１が加熱され、その抵抗値が再び上昇して、２次回路が正常 な状態に復帰する。

【００２５】 上記感温抵抗素子として前述のポリスイッチを用いる場合、その熱容量が小さ いため、ヒータ３２としては１０〜２０ワットのものを用いれば十分である。

【００２６】 上記の実施例において、感温抵抗素子の電流容量が不足する場合には、複数の 感温抵抗素子を並列に接続して用いればよい。また２次回路の電流が小さく、ヒ ータの加熱が不十分なときに、感温抵抗素子の抵抗値が低くなり過ぎて２次負担 側に電流が流れ難くなるおそれがある場合には、感温抵抗素子３１に対して直列 に小抵抗を接続すればよい。

【００２７】 尚本考案の保護装置は、電流突印時の変流器の応答性を悪化させる傾向がある ため、高速度で動作させる必要がある継電器を２次負担とする場合には不向きで ある。一般に２次開路電圧が高くなるのは電力計等のメータ類を２次負担とする 変流器であって、２次コイルのアンペアターンが大きく、常時の磁束密度が低い 場合である。この種の用途では、電流の過渡特性は問題にならないため、本考案 の保護装置で十分に２次回路の保護に対応できる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、反復使用が可能であるため、２次側の開路が 生じて保護動作が行われても部品の交換を行う必要がなく、経済的である。また ２次回路の開路状態が解消されたときには、自然に正常状態に復帰するため、シ ステムの保全を適確に図ることができる。

【００２９】 更に本考案によれば、機械的な接点を用いないため、経年変化が少なく、長期 間に亘って信頼性を維持することができるため、保守を簡単にすることができる 利点がある。

【００３０】 また本考案によれば、機械的な接点を有する機構を用いないため、構造を簡単 にして装置を小形に構成することができ、そのコストの低減を図ることができる 。

【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】本考案の実施例で用いるのに適した感温抵抗素
子の特性の一例を示した線図である。

【図３】従来の保護装置を変流器の２次回路と共に示し
た回路図である。

【符号の説明】

１ 変流器の２次コイル ２ ２次負担 ３０ ２次回路保護装置 ３１ 感温抵抗素子 ３２ ヒータ ３３ 放電ギャップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変流器の２次回路が開路状態になった際
   に該変流器の２次コイルに発生する異常電圧から該変流
   器の２次回路を保護する変流器の２次回路保護装置にお
   いて、 加熱された際に抵抗値が増大する特性を有し、前記変流
   器の２次コイルに対して並列に接続された感温抵抗素子
   と、 前記変流器の２次コイルに直列に接続されて前記感温抵
   抗素子を加熱するように配置されたヒータと、 前記２次コイルに対して並列に接続された放電ギャップ
   とを具備したことを特徴とする変流器の２次回路保護装
   置。