JPS607883B2 - 制御電源回路の保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小容量の変圧器を用いた制御電源回路の保護
装置に関するものである。

一般に、第１図に示すように、低圧で負荷に対し電磁接
触器７、しや断器１等を有する回路においては、その主
回路を電源とし、小容量の変圧器１０を介して制御電源
を得ている。

ここで、主回路の保護については、次のように構成され
ている。

‘１｝ 短絡保護 しや断器１（配線用しや断器等）により自己しや断する
。

（２｝ 過負荷保護 過電流を変流器（以下これをＣＴと呼ぶ）２を介して過
電流継電器３により検出し、その接点３′を閉とし、し
や断器１の引外しコイル１′を励磁してしや断する。

‘３｝ 地絡保護 地絡電流を零相変流器（以下これをＺＣＴを呼ぶ）４を
介し地絡継電器６により検出し、その接点５′を閉とし
、しや断器１の引外しコイル１′を励磁してしや断する
。

｛４｝ 通常の負荷の開閉 操作スイッチ６の操作により電磁接触器７のコイル７′
を励磁し開閉を行う。

一方制御回路については、ヒューズ８により変圧器ＩＤ
の一次及び二次回路の短絡、過負荷のみ保護しようとす
るものである。

このような制御回路における保護装置としては、主回路
と同様各種の機能が要求されるが理想的には下記の機能
が要求される。

‘１） 短絡電流を異常なくしや断できること。

【２｝ 過負荷を検出ししや断できること。‘３’電磁
接触器等の突入電流により誤動作しないこと。‘４１
電磁接触器等の開閉による振動で誤動作しないこと。

風 変圧器自身の層間短絡を検出、保護できること。

【６１ 地絡保護ができること。

ところで従釆のヒューズのみによる保護では、例えば■
項の過負荷保護をしようとすると、第３ タ図に示すよ
うに前記電磁接触器７の突入電流特性１１１を避けるた
め、曲線１１２のような特性を持つヒューズを選定する
ことになる。

これは変圧器１０の定格電流１１３に対し大中にかけ離
れ変圧器１０の過負荷耐量特性１１４の外側となるたＺ
め適切な保護ができなかった。本発明の目的は主回路保
護用総電器を利用し、制御回路についても適切な保護を
行うように構成した制御電源回路の保護装置を提供する
ことにある。

Ｚ以下本発明の一
実施例を図面を参照して説明する。第２図に於て主回路
については第１図と同様にしや断器１、ＣＴ２、過電流
継電器３、ＺＣＴ４、地絡継電器５及び電磁接触器７よ
り構成されてし、２る。

制御回路については、ヒューズ８、制御回路用ＣＴ２′
、前記ＺＣＴ４へ変圧器１０の１次側電線を巻き込んだ
貫通電線１ １、変圧器２次側電線を巻込んだ貫通電線
１２，１３、前記電磁接触器７ ２の励磁コイル７′と
その操作スイッチ６、前記しや断器１の引外しコイル１
′とその操作用である過電流継電器３の接点３′、地絡
継電器５の接点５′、及び主に補助継電器、信号灯等に
より構成される制御回路負荷１４により構成される。

３貫通電線１１は変圧器１０の変圧比分だけＺＣＴ
４に貫通させる。

例えば１次４００Ｖ２次１００Ｖの場合は４回貫通させ
る。また貫通電線１２，１３はそれぞれ１回及び２回貫
通させてあり、貫通電線１１の４巻回分と貫通電線１３
の１巻回分及び３貫通電線１２の１巻回分と貫通電線１
３の１巻回分は、それぞれ打消し合うように巻かれてい
る。次に機能を前記で要求された６項目に対比し説明す
る。【１’短絡電流の保護
４回路が短絡されると大電流が流れるため、第４図に示
すように前記電磁接触器励磁コイル７′の突入電流１１
１を避けた特性１１２のようなヒューズ８で十分保護で
きる。

■ 過負荷保護 第２図の制御回路用ＣＴ２′を設け、このＣＴ２′によ
り制御回路の過電流を検出し、主回路用の過電流継電器
３を動作させその補助接点３′を開とししや断器引外し
コイル１′を励磁し、しや断器１をしや断する。

この時のＣＴ２′の２次出力は、主回路側ＣＴ２の出力
レベルと合わせ主回路又は制御回路のどちらかが過負荷
となった場合に過電流継電器３が動作するようにする。
又、ＣＴ２′の１次電流に対する動作特性は第４図１１
５の如く、変圧器１０の過負荷耐量特待性１１４の内側
になるように設定し過負荷不護を可能とする。

｛３’電磁接触器突入電流からの保護 前述のように、第４図に示すヒューズ５の動作特性１１
２は電磁接触器突入電流１１１を十分避けており、又過
電流継電器３の動作特性１１５は反限時特性を持ってお
り十分保護できる。

又、後述する地絡継電器５は零相電流のみにより動作す
るため、電磁懐軸器７の突入電流では動作しない。

もし突入電流によるノイズ又は歪電流等により、ＺＣＴ
４の２次側に誘導電流が流れたとしても地絡継電器５の
動作特性は、普通０．１〜０．１５秒の時間遅れを持っ
てあり、電磁接触器７の突入時間である０．０２〜０．
０４秒に比し十分誤動作を避けられる。｛４）振動によ
る誤動作防止 前記｛３’項で述べたようにヒューズ５は電磁接触器突
入電流を避けているため（変圧器定格電流に比し十分大
きな定格のものを使用している（普通数アンペア）、こ
のため電磁接触器等の開閉による振動に対して十分な強
度を持つことができる。

又過電流継電器３、地絡継電器５については従来より、
振動に対し十分信頼性を持っており問題はない。【５）
変圧器層間短絡の保護 変圧器１０が層間短絡を起したとき、その１次電流が過
電流継電器３の動作レベルまで増えれば問題なく保護で
きるが、変圧器１０が軽負荷運転時の場合は、動作レベ
ルまで増える間に変圧器１０を焼損する恐れがある。

ＺＣＴ４への賞速電線１１と１３は層間短絡検出用で、
前述したように貫通電線１１は変圧比分貫通させてあり
、貫通電線１３は２回貫通させてあるがそのうち１回分
は層間短絡検出用、残り１回分は後述する地絡検出用に
奇与する。

従って層間短絡検出用の貫通電線は１次対２次でちよう
ど変圧比が等しくなり、２つの磁束の和を打消し合うよ
うにしておけば「結果として現われる磁束は変圧器１０
の励磁電流によるものだけとなる。

従って変圧器層間短絡を励磁電流の増加としてとらえ主
回路と共用の地絡継電器５を動作させ前記過負荷保護と
同様「 しや断器引外しコイル１′を励磁し回路をしや
断させることができる。

‘６｝ 地絡保護 制御回路の地絡保護については、ＺＣＴ４への貫通電線
１２，１３により行う。

１２は１回のみ貫通、１３は２回貫通させてあるがその
うち１回は前記変圧器層間短絡検出のため１回分のみ地
絡保護に奇与する。

従って常時は零相電流は流れず、地絡時のみ零相電流が
流れ主回路と共用の地絡継電器５を動作させ回路をしや
断することができる。

このとき、地絡継電器５は、主回路の池絡保護、前記‘
５ー項による変圧器１０の層間短絡保護及び制御回路の
地絡保護を兼ねるため、その動作レベルには下記のよう
にする。

主回路、制御回路の漏れ電流及び変圧器１０の励磁電流
はＺＣＴ４の２次側に常時費相電流として表われるので
この三者の和では地絡継電器５は動作しないようにし、
さらに地絡電流又は励磁電流がある程度以上流れた場合
に動作するようにする。

尚制御回路が非接地方式の場合は普通一般に用いられて
いるコンデンサ接地方式により同様に制御回路の地絡保
護を実施することができる。

以上のように本発明によれば、主回路保護用に使用して
いる器具を利用し、制御回路保護のため専用の部品を用
いることなく制御回路の各種保護を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従釆の保護方式を示す一般的な回路図、第２図
は本発明に制御電源回路の保護装置を示す回路図、第３
図は従来方式の一般的な保護特性を示す特性図、第４図
は本発明の保護特性を示す特性図である。 ２・・・・・・主回路電流検出用変流器、２ー・・・・
・制御回路電流検出用変流器、３・・・・・・過電流継
電器、４・・・・・・零相変流器、５…・・・地絡継電
器、１０・・・…変圧器、１４…・・・制御回路負荷。 第３図第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ変流器又は零相変流器を介して設けられた
   過電流保護継電器及び地絡保護継電器を有する主回路に
   対し、変圧器を介して接続する制御電源回路を保護する
   ものに於て、上記変圧器の一次側線路をその変圧比の一
   次側巻回数に対応する回数分前記零相変流器に巻回する
   と共にこの一次側線路に制御回路用変流器を設け、この
   制御回路用変流器の二次側の出力レベルを前記主回路変
   流器の出力レベルに合わせると共に、この二次側を前記
   過電流保護継電器の入力端子に接続し、また上記変圧器
   の二次側の非接地側線路を、その変圧比の２次側巻回数
   に対応する回数分より多く前記零相変流器に前記一次側
   線路の巻回方向と反対に巻回し、またこの接地側線路を
   、前記非接側線路の巻回方向と反対に、かつその巻回数
   の前記変圧比に対応する値を越えた回数分、前記零相変
   流器に巻回したことを特徴とする制御電源回路の保護装
   置。