JPS5826522A - 交流発電機の接地検出装置 - Google Patents
交流発電機の接地検出装置Info
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- JPS5826522A JPS5826522A JP56124881A JP12488181A JPS5826522A JP S5826522 A JPS5826522 A JP S5826522A JP 56124881 A JP56124881 A JP 56124881A JP 12488181 A JP12488181 A JP 12488181A JP S5826522 A JPS5826522 A JP S5826522A
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- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
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- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、交流発電機の接地検出装置に関する。
第１図は、この種の装置の従来例な示す。同図において
、１はブラシレス交流発電機、２は電機子巻線、３は３
相全波整流器、４は界磁巻線、５は絶縁抵抗検出装置で
ある。絶縁抵抗検出装置５は、ブラシ６とスリップリン
グ７を介して電機子巻線２の中性点Ｃと大地Ａとの間に
加えられる直流電源８と電流リレー９を具えておシ、接
地抵抗（絶縁抵抗）Ｒ８が低下して、基準値（臨界値）
を超える電流が流れると電流リレーが作動する。
、１はブラシレス交流発電機、２は電機子巻線、３は３
相全波整流器、４は界磁巻線、５は絶縁抵抗検出装置で
ある。絶縁抵抗検出装置５は、ブラシ６とスリップリン
グ７を介して電機子巻線２の中性点Ｃと大地Ａとの間に
加えられる直流電源８と電流リレー９を具えておシ、接
地抵抗（絶縁抵抗）Ｒ８が低下して、基準値（臨界値）
を超える電流が流れると電流リレーが作動する。
１０は保護抵抗である。
しかしながら、この従来の装置では、界磁巻線４の正極
Ｐ側で接地が生じた場合の電流値工。Ｐと負極Ｎ側で接
地が生じた場合の電流値工。Ｎとが、下記のように異る
為、 界磁巻線４の接地の有無を正確に検出することができな
いという欠点があった。
Ｐ側で接地が生じた場合の電流値工。Ｐと負極Ｎ側で接
地が生じた場合の電流値工。Ｎとが、下記のように異る
為、 界磁巻線４の接地の有無を正確に検出することができな
いという欠点があった。
この発明は、′上記した欠点を除去する為になされ丸も
ので、電機子巻線中性点に工員の直流電圧を交互に印加
して夫々の直流電圧に対する接地電流に比例する電圧を
検出し、この雨検出電圧の絶対値和を用いて接地抵抗を
求めることにょシ、接地位置に関係なく正確に接地の有
無を検出することがズきる交流発電機の接地検出装置を
提供することを目的とする。
ので、電機子巻線中性点に工員の直流電圧を交互に印加
して夫々の直流電圧に対する接地電流に比例する電圧を
検出し、この雨検出電圧の絶対値和を用いて接地抵抗を
求めることにょシ、接地位置に関係なく正確に接地の有
無を検出することがズきる交流発電機の接地検出装置を
提供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第２図において、１１は交流電源であって、切替スイッ
チ１２の接点１２ａ及び１２ｂを介しそ変圧器１３及び
１４に夫々切替接続され、変圧器１３の２次出力は整流
器１５に、変圧器１４の２次出力は整流器１６に加えら
れる。整流器１５の直流出力（電圧Ｅ）は保護抵抗１７
を通して電機予巻１１２の中性点Ｃに、又整流器１６の
直流出力（電圧Ｅ）は保護抵抗１８を通して電機子巻線
２の中性点ＣＫ加えられる。整流器１５と１６は並列に
接続されておル、その接続点と大地Ａｌ５ＱＫ検出抵抗
（抵抗値ＲＤ）ｌが挿入され、接続点の電位は電圧増中
器２０を介してＡ／Ｄ変圧器２１に入力され、デジタル
化されて演算制御装置２２に供給される。演算制御装置
２２は、後述する演算を実行して演算結果を表示装置２
３に送出し、警報装置２４へ警報信号を送出する他、切
替スイッチ１２の接点ｔｚａ、ｔｚｂを一定時間々隔で
切替える為の切替信号を発生する。
チ１２の接点１２ａ及び１２ｂを介しそ変圧器１３及び
１４に夫々切替接続され、変圧器１３の２次出力は整流
器１５に、変圧器１４の２次出力は整流器１６に加えら
れる。整流器１５の直流出力（電圧Ｅ）は保護抵抗１７
を通して電機予巻１１２の中性点Ｃに、又整流器１６の
直流出力（電圧Ｅ）は保護抵抗１８を通して電機子巻線
２の中性点ＣＫ加えられる。整流器１５と１６は並列に
接続されておル、その接続点と大地Ａｌ５ＱＫ検出抵抗
（抵抗値ＲＤ）ｌが挿入され、接続点の電位は電圧増中
器２０を介してＡ／Ｄ変圧器２１に入力され、デジタル
化されて演算制御装置２２に供給される。演算制御装置
２２は、後述する演算を実行して演算結果を表示装置２
３に送出し、警報装置２４へ警報信号を送出する他、切
替スイッチ１２の接点ｔｚａ、ｔｚｂを一定時間々隔で
切替える為の切替信号を発生する。
この構成では、極性の異る直流電圧＋Ｅ及び−Ｅが、夫
々高抵抗値Ｒ３の保護抵抗１７．１８を通して一定の周
期で交互に電機子巻線２の中性点Ｃに印加される。界磁
回路が健全である場合には大地間抵抗Ｒ８が充分に高い
ので検出抵抗１９には電流が流れないが、例えば中性点
Ｃで接地していると、゛接地点に流れる電流と同じレベ
ルの電流が検出抵抗１９にも流れる。この時の検出電圧
ＦＤは直流電圧＋Ｅの印加時と直流電圧−Ｅの印加時も
下記３．４式に示す如く絶対値において同じ大きさを呈
し、図のＲＳＳ及びＴ点においても同じである。直流電
圧＋Ｅ及び−Ｅの印加時の検出抵抗１９の両端に現われ
る検出電圧を夫々ＥＤ＋及びＥＤ−とすると、 ＥＤ−＝ ＲＤ・・・・・・・・・（４）
Ｒ。
々高抵抗値Ｒ３の保護抵抗１７．１８を通して一定の周
期で交互に電機子巻線２の中性点Ｃに印加される。界磁
回路が健全である場合には大地間抵抗Ｒ８が充分に高い
ので検出抵抗１９には電流が流れないが、例えば中性点
Ｃで接地していると、゛接地点に流れる電流と同じレベ
ルの電流が検出抵抗１９にも流れる。この時の検出電圧
ＦＤは直流電圧＋Ｅの印加時と直流電圧−Ｅの印加時も
下記３．４式に示す如く絶対値において同じ大きさを呈
し、図のＲＳＳ及びＴ点においても同じである。直流電
圧＋Ｅ及び−Ｅの印加時の検出抵抗１９の両端に現われ
る検出電圧を夫々ＥＤ＋及びＥＤ−とすると、 ＥＤ−＝ ＲＤ・・・・・・・・・（４）
Ｒ。
但し、Ｒ０＝Ｒ，＋２ （ＲＤ＋Ｒｓ ）しかし、界磁
巻線４で接地が生じた場合には、接地点が中間点０であ
る場合には、中性点Ｃ接地時と同様であるが、中間点０
以外の場合、例えば正極Ｐで接地した場合には、Ｅ＞Ｅ
ｆとするとＥＤ ＝ □ ・・・・・・・・・・・・
（６）凡・ 又負極Ｎで接地し九場合には −Ｅｆ と、異った値を呈す。
巻線４で接地が生じた場合には、接地点が中間点０であ
る場合には、中性点Ｃ接地時と同様であるが、中間点０
以外の場合、例えば正極Ｐで接地した場合には、Ｅ＞Ｅ
ｆとするとＥＤ ＝ □ ・・・・・・・・・・・・
（６）凡・ 又負極Ｎで接地し九場合には −Ｅｆ と、異った値を呈す。
従って、接地点が、Ｃ，Ｒ，Ｓ、Ｔ及び０点にあればＥ
Ｄ十とＥＤ−の和が零となシ、接地点が界磁巻線４の中
間点０よシ正極Ｐ側及び負極Ｎ側である場合には、ＥＤ
＋とＥＤ−の和が夫々負及び正になるので、 Ｅ Ｄ＋ ＋ Ｅ Ｄ−、：０ ・・・・・・・・・
・・・（９）を演算することによシ、界磁巻線接地時の
接地位置を反定することができる。
Ｄ十とＥＤ−の和が零となシ、接地点が界磁巻線４の中
間点０よシ正極Ｐ側及び負極Ｎ側である場合には、ＥＤ
＋とＥＤ−の和が夫々負及び正になるので、 Ｅ Ｄ＋ ＋ Ｅ Ｄ−、：０ ・・・・・・・・・
・・・（９）を演算することによシ、界磁巻線接地時の
接地位置を反定することができる。
又１接地抵抗Ｒ８ノ大きさは、下記（１０）式を演算す
ることによシ求めることができる。
ることによシ求めることができる。
検出電圧ＥＤ＋、ＥＤ−は、前記のように界磁電圧Ｅ、
の影響を受けるが、両者の絶対値和からａ界ａ電圧ｇｒ
の影響が除去されるので、界磁巻線接地位置に関係なく
、正確な接地抵抗Ｒ８を求めることができる。
の影響を受けるが、両者の絶対値和からａ界ａ電圧ｇｒ
の影響が除去されるので、界磁巻線接地位置に関係なく
、正確な接地抵抗Ｒ８を求めることができる。
演算制御装置２２は、上記（９）式及び絞）式の演算を
行なって、接地位置のデータと接地抵抗ＲＢのデータを
表示装置２３に送出すると共に、接地抵抗ＲＢを基準値
と比較し、前者が後者よシ低下した場合に、警報信号を
警報装置２４に送出する。
行なって、接地位置のデータと接地抵抗ＲＢのデータを
表示装置２３に送出すると共に、接地抵抗ＲＢを基準値
と比較し、前者が後者よシ低下した場合に、警報信号を
警報装置２４に送出する。
なお、Ｅ Ｅ が零もしくはその近傍の値Ｄ＋ゝ
Ｄ− である場合には、上記演算は実行させない。
Ｄ− である場合には、上記演算は実行させない。
以上の如く、この発明によれば、電機子巻線中性点と大
地間に加えられる直流電圧を、交互に切替印加される正
負直流電圧とし、接地電流を、検出抵抗により電圧に変
換して検出した後、この検出電圧を用いて接地抵抗を演
算し該接地抵抗を基準値と比較して接地の有無を検出す
るが、接地抵抗の演算に際して、正及び負の直流電圧の
夫々の印加時の検出電圧の絶対値和を用いるので、界磁
巻線接地位置の相異による影響を除去して演算精度を高
めることができる為、従来に比して実質上の接地の有無
を正確に検出することができる。
地間に加えられる直流電圧を、交互に切替印加される正
負直流電圧とし、接地電流を、検出抵抗により電圧に変
換して検出した後、この検出電圧を用いて接地抵抗を演
算し該接地抵抗を基準値と比較して接地の有無を検出す
るが、接地抵抗の演算に際して、正及び負の直流電圧の
夫々の印加時の検出電圧の絶対値和を用いるので、界磁
巻線接地位置の相異による影響を除去して演算精度を高
めることができる為、従来に比して実質上の接地の有無
を正確に検出することができる。
第１図は、従来の交流発電機の接、端検出共通の回路図
、第２図は、この発明による交流発電機の接地検出装置
の回路図である。 図において、 ２・・・電機子巻線、４・・・界磁巻
線 １２−・・切替スイッチ１５、Ｌ６・・・整流器
、 １７．１８・・・保護抵抗、１９・・・検出抵
抗、２１・・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・演算制御装置
、 ２３・・・表示装置、２４・・・警報装置。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
、第２図は、この発明による交流発電機の接地検出装置
の回路図である。 図において、 ２・・・電機子巻線、４・・・界磁巻
線 １２−・・切替スイッチ１５、Ｌ６・・・整流器
、 １７．１８・・・保護抵抗、１９・・・検出抵
抗、２１・・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・演算制御装置
、 ２３・・・表示装置、２４・・・警報装置。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 交流発電機の電機子巻線中性点に高抵抗を介して正負直
流電圧を交互に加えると共に該正負直流電圧の電圧源と
大地間に検出抵抗を挿入し、上記正負直流電圧の夫々の
印加時に上記検出抵抗に現われた検出電圧を受けて雨検
出電圧の絶対値和に基づき接地抵抗を演算し演算結果を
基準値と比較して警報信号を出力する演算制御装置を設
けたことを特徴とする交流発電機の接地検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124881A JPS5826522A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 交流発電機の接地検出装置 |
| US06/402,972 US4556946A (en) | 1981-08-07 | 1982-07-29 | Ground detection arrangement for A.C. generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124881A JPS5826522A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 交流発電機の接地検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826522A true JPS5826522A (ja) | 1983-02-17 |
| JPH0440670B2 JPH0440670B2 (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=14896399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56124881A Granted JPS5826522A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 交流発電機の接地検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4556946A (ja) |
| JP (1) | JPS5826522A (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4884034A (en) * | 1989-01-03 | 1989-11-28 | Hermilo Guzman | Ground fault detector and locator |
| US5126658A (en) * | 1991-01-22 | 1992-06-30 | Westinghouse Electric Corp. | Generator rotor winding ground detection |
| US6693778B1 (en) | 1999-12-07 | 2004-02-17 | Sensotec, Inc. | Diode fault detection and ground fault detection systems |
| US6794883B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-09-21 | Emerson Electric Co. | Method and system for monitoring winding insulation resistance |
| US7239589B2 (en) * | 2002-07-09 | 2007-07-03 | Thomson Licensing | Method and apparatus for destructing an optical disc |
| US7498818B2 (en) * | 2006-08-25 | 2009-03-03 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Apparatus and method for detecting a brush liftoff in a synchronous generator rotor circuit |
| US7936542B2 (en) * | 2007-03-27 | 2011-05-03 | Siemens Energy, Inc. | Electronic ground detection apparatus for use on ground detector ring of power generating system |
| US9652516B1 (en) | 2008-03-07 | 2017-05-16 | Birst, Inc. | Constructing reports using metric-attribute combinations |
| US8405940B2 (en) * | 2009-10-13 | 2013-03-26 | Schweitzer Engineering Laboratories Inc | Systems and methods for generator ground fault protection |
| EP2542906B1 (en) * | 2010-03-02 | 2015-05-06 | Accumetrics, Inc. | Method and apparatus for fault detection of series diodes in rectifiers |
| US8941956B2 (en) | 2011-07-26 | 2015-01-27 | Railpower, Llc | Switching ground tether circuit |
| US10288688B2 (en) | 2014-07-24 | 2019-05-14 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and methods for monitoring and protecting an electric power generator |
| US9496707B2 (en) | 2014-12-22 | 2016-11-15 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Generator protection element |
| US10333291B2 (en) | 2017-09-25 | 2019-06-25 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Multiple generator ground fault detection |
| US10931097B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-02-23 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Generator stator ground protection using third harmonic |
| US10797632B2 (en) | 2018-08-21 | 2020-10-06 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Sensitive directional element for generator protection |
| US10931223B2 (en) | 2019-05-08 | 2021-02-23 | Regal Beloit America, Inc. | Circuit for detecting status of ground connection in an electric motor |
| US11316455B2 (en) | 2019-08-28 | 2022-04-26 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Generator rotor turn-to-turn fault detection using fractional harmonics |
| US10819261B1 (en) | 2019-10-25 | 2020-10-27 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Security improvements for electric power generator protection |
| US11631972B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-04-18 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Accurate modeling of equipment overexcitation damage curves |
| US11946966B1 (en) | 2023-02-20 | 2024-04-02 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Selective stator ground fault protection using positive-sequence voltage reference |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562569A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Takeshi Rokuroda | Insulating resistance measuring instrument |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3303410A (en) * | 1964-02-07 | 1967-02-07 | Westinghouse Electric Corp | Rotating rectifier exciter ground detection arrangement |
| US3746979A (en) * | 1971-07-08 | 1973-07-17 | V Kildishev | Apparatus for measuring the insulation resistance of the rotor of a brushless synchronous machine |
| DE2430798C3 (de) * | 1974-06-24 | 1979-03-29 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Anordnung zur Erfassung von Erdschlüssen im Läuferkreis einer schleifringlos über umlaufende Gleichrichter erregten Synchronmaschine |
| JPS5369680A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-21 | Sumitomo Metal Ind | Insulation resistance measuring device |
| JPS53103550A (en) * | 1977-02-23 | 1978-09-08 | Toshiba Corp | Protective device for earthed field windings of alternator |
| US4138706A (en) * | 1977-12-01 | 1979-02-06 | General Motors Corporation | Electrical power supply fault detecting system |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP56124881A patent/JPS5826522A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-29 US US06/402,972 patent/US4556946A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562569A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Takeshi Rokuroda | Insulating resistance measuring instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4556946A (en) | 1985-12-03 |
| JPH0440670B2 (ja) | 1992-07-03 |
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