JPH0763812A - 直流回路の地絡検出器 - Google Patents
直流回路の地絡検出器Info
- Publication number
- JPH0763812A JPH0763812A JP20520393A JP20520393A JPH0763812A JP H0763812 A JPH0763812 A JP H0763812A JP 20520393 A JP20520393 A JP 20520393A JP 20520393 A JP20520393 A JP 20520393A JP H0763812 A JPH0763812 A JP H0763812A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ground fault
- feeder
- windings
- positive
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】直流フィーダの正，負の給電線を貫通させる環
状鉄心（Ｔ）に正，負の地絡検出用の巻線（ｗ1) (ｗ2)
を巻き、その各組の巻線をコレクタ負荷とする１組のト
ランジスタ（Ｔｒ1) (Ｔｒ2)のベースとコレクタ間に抵
抗（Ｒ11）（Ｒ12）をたすき掛け接続し、各トランジス
タのベースとエミッタ間に抵抗（Ｒ13）〜（Ｒ16）を接
続してなる方形波発振器の前記２つの巻線に流れる負荷
電流の平均値の差を検出する手段（ＩＣ1) (ＩＣ2)を設
け、その差が一定レベル以上になったこと及びそのレベ
ルの符号により前記直流フィーダの地絡発生及び方向を
検出する手段を備えた直流回路の地絡検出器。 【効果】地絡事故時に、正常負荷を回路から切り離すこ
とを最小に抑え、地絡点を見出すことが可能となった。
従来の装置に比べ、給電線は貫通のみでよいために給電
線側の信頼性を落とすことなく設置でき、また、ＺＣＴ
内蔵でスペース的にもコンパクト化できる。
状鉄心（Ｔ）に正，負の地絡検出用の巻線（ｗ1) (ｗ2)
を巻き、その各組の巻線をコレクタ負荷とする１組のト
ランジスタ（Ｔｒ1) (Ｔｒ2)のベースとコレクタ間に抵
抗（Ｒ11）（Ｒ12）をたすき掛け接続し、各トランジス
タのベースとエミッタ間に抵抗（Ｒ13）〜（Ｒ16）を接
続してなる方形波発振器の前記２つの巻線に流れる負荷
電流の平均値の差を検出する手段（ＩＣ1) (ＩＣ2)を設
け、その差が一定レベル以上になったこと及びそのレベ
ルの符号により前記直流フィーダの地絡発生及び方向を
検出する手段を備えた直流回路の地絡検出器。 【効果】地絡事故時に、正常負荷を回路から切り離すこ
とを最小に抑え、地絡点を見出すことが可能となった。
従来の装置に比べ、給電線は貫通のみでよいために給電
線側の信頼性を落とすことなく設置でき、また、ＺＣＴ
内蔵でスペース的にもコンパクト化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流フィーダの地絡と
地絡方向を検出する地絡検出器に関するものである。
地絡方向を検出する地絡検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、これらの直流フィーダには母線に
接地継電器が設けられているケースがあるが、どのフィ
ーダで地絡が発生したかを特定するには、作業者が電源
分括スイッチを順次切り開き、接地継電器が復帰する箇
所を探さなければならず、多大の時間と労力を要してい
た。また、この種の装置は、一般に地絡検出リアクトル
と警報装置が別であり、取付スペースも広く、またコス
トも高かった。
接地継電器が設けられているケースがあるが、どのフィ
ーダで地絡が発生したかを特定するには、作業者が電源
分括スイッチを順次切り開き、接地継電器が復帰する箇
所を探さなければならず、多大の時間と労力を要してい
た。また、この種の装置は、一般に地絡検出リアクトル
と警報装置が別であり、取付スペースも広く、またコス
トも高かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決すべき課
題は、地絡事故発生時に正常負荷を回路から切り離すこ
となく地絡を検出し、また、できるかぎり軽量コンパク
ト化した低価格の地絡検出器を提供することにある。
題は、地絡事故発生時に正常負荷を回路から切り離すこ
となく地絡を検出し、また、できるかぎり軽量コンパク
ト化した低価格の地絡検出器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の直流回路の地絡検出器は、直流フィーダの
正及び負の給電線を貫通させる環状鉄心と、同環状鉄心
に巻かれた正及び負の地絡検出用の巻線と、その各組の
巻線をコレクタ負荷とする１組のトランジスタと、同ト
ランジスタの各ベースと他方のトランジスタのコレクタ
間に接続された抵抗と、各トランジスタのベースとエミ
ッタ間に接続された抵抗とを備えた方形波発振器の前記
２つの巻線に流れる負荷電流の平均値の差を検出する手
段を設け、その差が一定レベル以上になったこと及びそ
のレベルの符号により前記直流フィーダの地絡発生及び
方向を検出する手段を備えたものである。
め、本発明の直流回路の地絡検出器は、直流フィーダの
正及び負の給電線を貫通させる環状鉄心と、同環状鉄心
に巻かれた正及び負の地絡検出用の巻線と、その各組の
巻線をコレクタ負荷とする１組のトランジスタと、同ト
ランジスタの各ベースと他方のトランジスタのコレクタ
間に接続された抵抗と、各トランジスタのベースとエミ
ッタ間に接続された抵抗とを備えた方形波発振器の前記
２つの巻線に流れる負荷電流の平均値の差を検出する手
段を設け、その差が一定レベル以上になったこと及びそ
のレベルの符号により前記直流フィーダの地絡発生及び
方向を検出する手段を備えたものである。
【０００５】
【作用】直流フィーダに地絡が発生した場合、環状鉄心
に貫通している正及び負いずれかのコイルの発振周波数
のデューティーサイクルが変わることにより、２つの巻
線に流れる負荷電流の平均値に差が生じ、これを比較す
ることにより、地絡の発生および正又は負の何れのフィ
ーダに地絡が発生したかを知ることができる。
に貫通している正及び負いずれかのコイルの発振周波数
のデューティーサイクルが変わることにより、２つの巻
線に流れる負荷電流の平均値に差が生じ、これを比較す
ることにより、地絡の発生および正又は負の何れのフィ
ーダに地絡が発生したかを知ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【０００７】図１は本発明の基本的構成を示す回路図で
ある。同図において、Ｔは環状鉄心、ｗ1 ，ｗ2 は同環
状鉄心Ｔに巻かれた巻線、ＬP ，ＬN はそれぞれ環状鉄
心Ｔ内に貫通する正（Ｐ）及び負（Ｎ）の給電線、Ｔｒ
1 ，Ｔｒ2 は発振器を構成するトランジスタ、Ｒ1 〜Ｒ
4 は電流検出用抵抗、Ｃ1 ，Ｃ2 は積分用コンデンサ、
ＩＣ1 はＮ側地絡検出用比較器、ＩＣ2 はＰ側地絡検出
用比較器である。
ある。同図において、Ｔは環状鉄心、ｗ1 ，ｗ2 は同環
状鉄心Ｔに巻かれた巻線、ＬP ，ＬN はそれぞれ環状鉄
心Ｔ内に貫通する正（Ｐ）及び負（Ｎ）の給電線、Ｔｒ
1 ，Ｔｒ2 は発振器を構成するトランジスタ、Ｒ1 〜Ｒ
4 は電流検出用抵抗、Ｃ1 ，Ｃ2 は積分用コンデンサ、
ＩＣ1 はＮ側地絡検出用比較器、ＩＣ2 はＰ側地絡検出
用比較器である。
【０００８】図１の回路において、電源が入ってＴｒ1
のベース電圧がＴｒ2 よりも先に０．６Ｖに達するとＴ
ｒ1 は導通し始める。コレクタ電流ｉC1が流れると、巻
線ｗ1 を流れる電流によって環状鉄心Ｔの磁束が−Ｂm
から＋Ｂm へ移行し、鉄心は飽和状態となる。このとき
巻線ｗ1 側のインダクタンスはゼロとなり、巻線ｗ1の
両端は短絡状態となる。また、Ｔｒ1 にはβ・ｉB1で制
限された電流ｉC1が流れる。このときトランジスタのｉ
c −ｉb 特性によりＴｒ1 のコレクタ端に電圧が発生す
る。これはＴｒ2 のベースを正に持ち上げる電圧である
ため、Ｔｒ2 はオン状態に向かう。このためＴｒ2 のコ
レクタ端の電圧が下がり、Ｔｒ1 は急速にオフに向か
う。またＴｒ1 がオフすることによりＴｒ1 のコレクタ
端の電圧が上がり、さらにｉB2が流れ、Ｔｒ2 は完全に
オン状態になる。このように、Ｔｒ1 とＴｒ2 は交互に
オン・オフを繰り返す。このとき、環状鉄心に貫通して
いる正及び負の給電線ＬP とＬN に流れる電流が同じ大
きさである場合には、発振には何ら影響を与えない。
のベース電圧がＴｒ2 よりも先に０．６Ｖに達するとＴ
ｒ1 は導通し始める。コレクタ電流ｉC1が流れると、巻
線ｗ1 を流れる電流によって環状鉄心Ｔの磁束が−Ｂm
から＋Ｂm へ移行し、鉄心は飽和状態となる。このとき
巻線ｗ1 側のインダクタンスはゼロとなり、巻線ｗ1の
両端は短絡状態となる。また、Ｔｒ1 にはβ・ｉB1で制
限された電流ｉC1が流れる。このときトランジスタのｉ
c −ｉb 特性によりＴｒ1 のコレクタ端に電圧が発生す
る。これはＴｒ2 のベースを正に持ち上げる電圧である
ため、Ｔｒ2 はオン状態に向かう。このためＴｒ2 のコ
レクタ端の電圧が下がり、Ｔｒ1 は急速にオフに向か
う。またＴｒ1 がオフすることによりＴｒ1 のコレクタ
端の電圧が上がり、さらにｉB2が流れ、Ｔｒ2 は完全に
オン状態になる。このように、Ｔｒ1 とＴｒ2 は交互に
オン・オフを繰り返す。このとき、環状鉄心に貫通して
いる正及び負の給電線ＬP とＬN に流れる電流が同じ大
きさである場合には、発振には何ら影響を与えない。
【０００９】いま、フィーダＰ側に地絡が発生して電流
にΔＩの差が生じたとすると、正極と負極の間に地絡電
流分の差ΔＩが生じる。この地絡電流により、環状鉄心
Ｔに磁界Ｈが発生する。この場合、Ｔｒ1 のコレクタ端
では、ΔＩで発生する磁界と発振電流で発生する磁界の
方向が逆であるため、ΔＩで発生した磁界を打ち消す方
向となり、Ｔｒ1 側の発振周波数のオン時間が短くな
り、逆にＴｒ2 側のオン時間が長くなる。図２はその状
態を示している。
にΔＩの差が生じたとすると、正極と負極の間に地絡電
流分の差ΔＩが生じる。この地絡電流により、環状鉄心
Ｔに磁界Ｈが発生する。この場合、Ｔｒ1 のコレクタ端
では、ΔＩで発生する磁界と発振電流で発生する磁界の
方向が逆であるため、ΔＩで発生した磁界を打ち消す方
向となり、Ｔｒ1 側の発振周波数のオン時間が短くな
り、逆にＴｒ2 側のオン時間が長くなる。図２はその状
態を示している。
【００１０】このように、地絡電流によって環状鉄心Ｔ
に生じる磁界が発振周波数のデューティサイクルを変え
るので、負荷電流をコンデンサＣ1 ，Ｃ2 によって積分
した電圧の大きさに差が出てくる（図３参照）。これを
比較器ＩＣ1 ，ＩＣ2 によって検出することにより、地
絡発生とその極性を検出することができる。
に生じる磁界が発振周波数のデューティサイクルを変え
るので、負荷電流をコンデンサＣ1 ，Ｃ2 によって積分
した電圧の大きさに差が出てくる（図３参照）。これを
比較器ＩＣ1 ，ＩＣ2 によって検出することにより、地
絡発生とその極性を検出することができる。
【００１１】図４はその状態を示すもので、はＰ側の
フィーダに地絡が発生したことを示し、はＮ側のフィ
ーダに地絡が発生したことを示している。なお、図１の
回路では、Ｎ側地絡検出用比較器ＩＣ1 とＰ側地絡検出
用比較器ＩＣ2 の両出力を結合しているので、図４の波
形では正，負のいずれのフィーダに地絡が発生しても一
つの出力として取り出しているが、両出力を別々に取り
出すことにより、Ｐ，Ｎいずれかを判別して出力するこ
とができる。
フィーダに地絡が発生したことを示し、はＮ側のフィ
ーダに地絡が発生したことを示している。なお、図１の
回路では、Ｎ側地絡検出用比較器ＩＣ1 とＰ側地絡検出
用比較器ＩＣ2 の両出力を結合しているので、図４の波
形では正，負のいずれのフィーダに地絡が発生しても一
つの出力として取り出しているが、両出力を別々に取り
出すことにより、Ｐ，Ｎいずれかを判別して出力するこ
とができる。
【００１２】図５は、以上の構成の地絡検出器１０〜１
２・・・を各負荷に設置した状態を示すブロック図であ
る。これにより、あるフィーダに地絡が発生し、地絡電
流ｉg が流れたとき、これを検出して警報回路へ通報
し、迅速に事故対策を行うことができる。
２・・・を各負荷に設置した状態を示すブロック図であ
る。これにより、あるフィーダに地絡が発生し、地絡電
流ｉg が流れたとき、これを検出して警報回路へ通報
し、迅速に事故対策を行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、地絡
事故時に正常負荷を回路から切り離すことを最小に抑
え、地絡点を見出すことが可能となった。また、従来の
装置に比べ、給電線は貫通のみで良いために、給電線側
の信頼性を落とすことなく設置できる。さらに、従来の
装置と比べ、ＺＣＴ内蔵でしかもコンパクト化できるた
め、同一面積比の実装密度の向上を図ることができる。
事故時に正常負荷を回路から切り離すことを最小に抑
え、地絡点を見出すことが可能となった。また、従来の
装置に比べ、給電線は貫通のみで良いために、給電線側
の信頼性を落とすことなく設置できる。さらに、従来の
装置と比べ、ＺＣＴ内蔵でしかもコンパクト化できるた
め、同一面積比の実装密度の向上を図ることができる。
【図１】 本発明の基本的構成を示す回路図である。
【図２】 地絡発生時の発振回路の波形を示す波形図で
ある。
ある。
【図３】 地絡発生時の負荷電流の変化を示す波形図で
ある。
ある。
【図４】 地絡発生時の検出信号を示す波形図である。
【図５】 本発明の地絡検出器を備えた保護装置のブロ
ック図である。
ック図である。
Ｔ 環状鉄心、ｗ1 ，ｗ2 巻線、ＬP ，ＬN 正
（Ｐ）及び負（Ｎ）の給電線、Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 トラン
ジスタ、Ｒ1 〜Ｒ4 電流検出用抵抗、Ｃ1 ，Ｃ2積分
用コンデンサ、ＩＣ1 Ｎ側地絡検出用比較器、ＩＣ2
Ｐ側地絡検出用比較器、１０〜１２ 地絡検出器
（Ｐ）及び負（Ｎ）の給電線、Ｔｒ1 ，Ｔｒ2 トラン
ジスタ、Ｒ1 〜Ｒ4 電流検出用抵抗、Ｃ1 ，Ｃ2積分
用コンデンサ、ＩＣ1 Ｎ側地絡検出用比較器、ＩＣ2
Ｐ側地絡検出用比較器、１０〜１２ 地絡検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 直流フィーダの正及び負の給電線を貫通
させる環状鉄心と、同環状鉄心に巻かれた正及び負の地
絡検出用の巻線と、その各組の巻線をコレクタ負荷とす
る１組のトランジスタと、同トランジスタの各ベースと
他方のトランジスタのコレクタ間に接続された抵抗と、
各トランジスタのベースとエミッタ間に接続された抵抗
とを備えた方形波発振器の前記２つの巻線に流れる負荷
電流の平均値の差を検出する手段を設け、その差が一定
レベル以上になったこと及びそのレベルの符号により前
記直流フィーダの地絡発生及び方向を検出する手段を備
えたことを特徴とする直流回路の地絡検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20520393A JPH0763812A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 直流回路の地絡検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20520393A JPH0763812A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 直流回路の地絡検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763812A true JPH0763812A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16503112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20520393A Pending JPH0763812A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 直流回路の地絡検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763812A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS502121A (ja) * | 1973-05-15 | 1975-01-10 | ||
| JPS5913959A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 電流検出装置 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20520393A patent/JPH0763812A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS502121A (ja) * | 1973-05-15 | 1975-01-10 | ||
| JPS5913959A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 電流検出装置 |
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