JPS6037003Y2 - コンデンサ形計器用変圧器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコンデンサ形計器用変圧器の二次短絡保護に関
するものである。

。コンデンサ形計器用変圧器は運転中における
過電圧の突印や二次側の短絡・復帰によって異常現象を
生じ二次端子電圧が上昇することがありこれは一般には
鉄共振と称しコンデンサ分圧器や変圧器部の絶縁破壊お
よび保護用継電器の誤動作の原因となる。

この鉄共振は無負担で二次側の短絡・復帰が最も発生し
やすい。

この対策として二次側の短絡・復帰の発生期間に対し一
時的あるいは半永久的に変圧器の一次側又は二次側に直
列に高インピーダンスを挿入し二次側の短絡時の電流と
その後の復帰時の電流との差（変化分）即ち電気的ショ
ックを小さくし鉄共振を起こりに＜＜シている。

この異常現象（鉄共振）の抑制・保護および警報用とし
て最も簡単かつ経済的な方式として第１図の基本回路で
示される警報棒材きヒユーズを用いた方式（一般にはヒ
ユーズ式と呼ばれている）があり国内・外の一般産業用
および一部電力会社用として数多く採用されている。

ただし第１図では説明の便を計るため漏洩変圧器３を用
いたコンデンサ形計器用変圧器の二次側のみに警報接点
付きヒユーズ５をつないだ場合を例示する。

ヒユーズ式では二次側の短絡によって発生した過大な短
絡電流により定格負担電流の数倍程度を目安として選定
されたヒユーズ５が溶断し左記ヒユーズ５に装着された
警報棒の突出の際の付勢によりマイクロスイッチの接点
５ａが閉路する。

この時ヒユーズ５によってバイパスされていたインピー
ダンス（はとんどの場合には抵抗器が使用される）４が
二次回路に直列に挿入され短絡電流を低減・抑制し短絡
条件が解除され復帰した後の二次電流の差（変化分）を
小さくできる。

ヒユーズ式では二次短絡の発生毎に溶断したヒユーズ５
の取替えおよびマイクロスイッチの接点５ａの手動復帰
作業のため保守・点検が必要である。

又、ヒユーズ５の取替等の作業が完了するまでインピー
ダンス４が二次回路に直列挿入されており二次側復帰後
も二次電流とインピーダンス４による電圧降下分が残る
ためＰＤの二次端子側からみた誤差精度に影響したとえ
ばインピーダンス４として抵抗器を用いた場合には比誤
差が負方向へ移行する。

このため大きなインピーダンス４を選定するには制限が
あり、短絡電流の低減・抑制も限度を生じる。

さらにヒユーズ５の抵抗値はその電流定格等により相異
し二次電流による電圧降下分にも差を生じ誤差精度に影
響しそのため変圧器二次回路部を誤差精度の裕度を大き
く設計する必要を生じ不経済となり又電気用品類の標準
化を損害している。

抵抗器７は一般には固定負担抵抗と称するもので変圧器
３の二次回路に並列接続され異常現象（鉄共振）のエネ
ルギーを吸収して異常現象の抑制・防止の為に用いられ
る。

本考案は保守・点検の項目および用品の削減・簡素化が
計れ二次短絡時等の異常使用時を除いて二次短絡発生前
後における通常使用時の誤差精度の変化が少ないあるい
は生じないコンデンサ形計器用変圧器を提供するもので
ある。

第２図は本考案の一実施例を示す基本回路図である。

変圧器３の二次回路に並列に二次回路電圧検出用の電圧
継電器５および電圧継電器５よりも負荷側の変圧器３の
二次回路と直列関係になるように又電圧継電器５のａ接
点５ａとは並列接続されている二次短絡電流検出用の電
流継電器６を接続し、電圧継電器５よりも電源側の変圧
器３の二次回路と直列関係になるように又電流継電器６
のｂ接点６ｂとは並列接続されている二次短絡電流抑制
用インピーダンス４を接続したものである。

さらに電圧継電器５のｂ接点５ｂと電流継電器６のａ接
点６ａとの論理積回路を組み端子Ａ１−Ａ２間への取出
し外部回路へ二次短絡発生を警報・表示あるいは伝達さ
せるものである。

一次回路電圧が一次端子Ｕ−Ｖ間に印加された通常運転
中には変圧器３の二次電圧の印加により電圧継電器５が
動作しておりａ接点５ａが閉路しｂ接点５ｂが開路する
ことにより電流継電器６は不動作を保ちａ接点６ａは開
路、ｂ接点６ｂは閉路状態に保たれる。

この時には抵抗器４は閉路しているｂ接点６ｂによりバ
イパスされている。

外部警報接点回路Ａｌ−Ａ２間はｂ接点５ｂおよびａ接
点６ａの開路により不動作に保たれる。

抵抗器４および電流継電器６はそれぞれ閉路している接
点６ｂおよびａ接点５ａによりバイパスされており左記
回路部の変圧器３の二次電流による電圧降下分は無視で
きる小さな値である。

次に一次回路電圧の印加中に二次側が短絡された場合に
ついて述べる。

二次側短絡により電圧継電器５に印加される電圧は急減
し電圧継電器５は復帰し不動作となりａ接点５ａが開路
しｂ接点５ｂが閉路することにより電流継電器６のバイ
パス接点５ａが開路し二次短絡電流が直接に通電するこ
とにより電流継電器６が動作しａ接点６ａが閉路しｂ接
点が開路する。

インピーダンス４のバイパス接点６ｂが開路しインピー
ダンスが変圧器３の二次回路に直列に挿入されることに
より二次短絡電流を低減・抑制できる。

尚二次短絡電流が低減・抑制された後も電圧継電器５に
印加される電圧は電流継電器６の低インピーダンスと二
次回路接続線の抵抗などと前述の二次短絡電流による電
圧降下に相当する低電圧だけであり電圧継電器５は不動
作を保っている。

一外部警報接点回路Ａｌ−Ａ２間はｂ接点５ｂおよびａ
接点６ｂの閉路によりこの短絡状態の発生時のみ動作条
件が成立し外部回路へ二次短絡の発生を警報・表示ある
いは伝達できる。

次に短絡条件の解除により復帰する場合、復帰直後にお
いて電圧継電器５が二次回路電圧の印加により動作しａ
接点５ａが閉路し電流継電器６が不動作へ復帰しｂ接点
６ｂが閉路状態になるまでの期間インピーダンス４が変
圧器３の二次回路に直列挿入されており二次電流により
電圧降下を生じ、その後通常運転中と同一の状態復帰し
二次端子電圧の復帰の際の時間的変化がゆるやかであり
好ましい。

変圧器３の二次回路に使用するｂ接点６ｂおよびａ接点
５ａはそれぞれインピーダンス分と並列接続にあり接点
の通電およびしゃ断時の電流容量が低減できる。

本考案によれば二次短絡時等の異常使用時を除いた通常
使用では誤差精度の変化が少ないあるいは生じない、安
定した誤差特性が得られ、又特に二次短絡発生後の保守
・点検の項目および用品の削減・簡素化が計れコンデン
サ形計器用変圧器を含めた系統の自動化・省人化等に貢
献できる。

又二次短絡状態をその電流および電圧条件により検出・
判別しており信頼性の高い二次短絡状態の情報を外部へ
伝達できる。

又二次短絡電流抑制用のインピーダンスは電圧継電器の
動作電圧の設定値によりいろいろ選定ができ、たとえば
動作電圧の設定を低くく選定すればインピーダンス値が
大きく出き二次短絡電流を小さく出きるため変圧器回路
の電気用品の電流容量を低くく選定でき電気用品の小型
・軽量が計れ経済的である。

以上は漏洩変圧器を用いた場合を例にとり説明したが一
次リアクドル方式等の他の方式において二次短絡時にヒ
ユーズ式のように高インピーダンスを変圧器の一次側又
は二次側に直列に挿入し異常現象を抑制する方法を用い
ているものに本考案は応用できることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンデンサ形計器用変圧器を示す基本回
路図、第２図は本考案の一実施例を示すコンデンサ形計
器用変圧器の基本回路図である。 １・・・・・・主コンデンサ、２・・・・・・分圧コン
デンサ、３・・・・・・漏洩変圧器、４・・・・・・イ
ンピーダンスあるいは抵抗器、５・・・・・・二次回路
電圧検出用の電圧継電器、６・・・・・・二次短絡電流
検出用の電流継電器、７・・・・・・異常現象抑制用の
抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 変圧器二次回路に並列接続された電圧継電器および上記
   電圧継電器よりも負荷側の変圧器二次回路と直列関係に
   あり上記電圧継電器のａ接点とは並列接続されている電
   流継電器および上記電圧継電器よりも電源側の変圧器−
   次または二次回路と直列関係にあり上記電流継電器のｂ
   接点とは並列接続されているインピーダンスとから構成
   すれ、二次短絡発生時電圧継電器が復帰し電圧継電器の
   ａ接点の開路によりバイパス開路が解け、二次短絡電流
   の通電により電流継電器が動作し、電流継電器のｂ接点
   の開路によりバイパス開路が解け、二次回路に直列に上
   記インピーダンスが挿入され、二次短絡電流を低減・抑
   制し且つ上記電圧継電器のｂ接点と上記電流継電器のａ
   接点との論理積回路と組み二次短絡状態を外部へ伝える
   ことのできるコンデンサ形計器用変圧器。