JPS6115519A - 漏電しや断器誤動作防止方法 - Google Patents

漏電しや断器誤動作防止方法

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JPS6115519A
JPS6115519A JP13198284A JP13198284A JPS6115519A JP S6115519 A JPS6115519 A JP S6115519A JP 13198284 A JP13198284 A JP 13198284A JP 13198284 A JP13198284 A JP 13198284A JP S6115519 A JPS6115519 A JP S6115519A
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zct
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iron core
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JP13198284A
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日山 泰之
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、漏電しゃ断器の零相変流器鉄心での残留磁気
による誤動作を防止するための方法に係シ、特に$相変
流器鉄心を一定方向に予磁化せしめておくことによって
その誤動作を防止した漏電しゃ断器防止方法に関するも
のである。
〔発明の背景〕
これまで零相変流器(以下、zCTと称す)の平衡度改
善方法としては、電気試験所研究報告第664号P60
〜P63(昭和41年7月)に開示されているようにラ
セン形−次導体を使用することや、磁気シールドを施す
ことなどが知られており、zCTを使用する低圧の漏電
しゃ断器でも同様な改善が行なわれているのが実情であ
る。この他鉄心の透磁率分布の均等化(長野工専紀要6
号、昭和50年)や巻線密度の均等化など、製造方法に
関する改善があシそれなりの効果が認められている。
ところで、漏電しゃ断器に使用されるZCTは高圧配電
用のものに比し一次導体が直線的でないことなど、平衡
度が低下する要因があるうえ電動機など、過渡的に過大
な電流が流れる回路に使用されるなど、平衡度に対する
要求は厳しいものとなっている。具体的には定格電流の
1400’S以下の電流に対してもZCT二次側に生じ
る誤差出力は検出レベル以下でなければならないが、z
cT自体だけの改善では十分と云えずその改善には限界
がある。
一方、回路によってZCTの平衡度低下を補償した例と
しては特開昭58−89025号公報に開示されたもの
が知られている。これによると、過大電流が流れた際漏
電検出回路の出力端子間を短絡することによって誤差出
力による誤動作が防止されるが、過電流検出回路をもっ
た(m子犬の)漏電しゃ断器に適用範囲が限定されるこ
とや、相互の動作タイミングの如何によっては誤動作す
る威れがあるなどの不具合がある。
因みにこれまでの一般的な漏電しゃ断器の回−路構成を
第1図に示す。これによるとしゃ断器10が投入される
ことによって初めて動作電源が得られるものとなってい
る。しゃ断器10を介された交流電源は抵抗8.9を介
し整流器7によって整流されたうえ更にコンデンサ6に
よって平滑された状態で検出回路3、引はずしコイル5
に動作電源として与えられるようになっているものであ
る。この場合ZCT 1によって検出される零相電流は
抵抗2によって電圧に変換されたうえその信号の片側の
大きさは検出回路3で検出レベルと比較されるようにな
っている。検出回路3はその大きさが検出レベル以上で
ある場合にはサイリスタ4をON状態において引はずし
コイル5を付勢し、しかしてしゃ断器10は主回路をし
ゃ断するところとなるものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、zCTの平衡度が不足している場合で
も過大電流によっては漏電しゃ断器が誤動作されない漏
電しゃ断器誤動作防止方法を供するにある。
〔発明の概要〕
この目的のため本発明は、zCTの平衡度不足の原因の
1つとして鉄心の着磁が挙げられることに着目し、主回
路投入後にZCTを一定方向に磁化するようにしたもの
である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第2図から第7図によシ説明す
る。
先ず本発明の理論的背景について説明すれば、消磁状態
では性能を満足するZCTであっても負荷電流の開閉や
地絡等によシ着磁状態となつ友後は、電動機の始動突入
電流など、過大電流が流れると大きな誤差出力(以下残
留電圧と称す)を生じ誤動作する場合があるーこれは、
zCTとしては微小な磁化電流に対しても充分な出力電
圧を生じる必要があシ、高透磁率材料を環状鉄心として
使用しているからである。したがって、第2図に示す如
く一次電流のさい断等で鉄心が磁化され磁束φrが残る
と、容易には消磁しなくなるものである。
第3図(、)はZCTに一次電流(平衡電流)が流れて
いる状態を示したものである。−次電流各々でよって鉄
心は励磁されるが、この場合ZCTの二次側出力電圧は
鉄心の着磁状態によって第3図(b)に示す如くになる
。即ち、着磁されている場合には直流減表外に通常の残
留電圧が重畳されたものとなる。この理由をZCTの直
流磁化曲線の例を示す第4図によって説明すれば、これ
は、着磁によってX点(正方向着磁)またはX1点(負
方向着磁)に動作中心があったものが平衡電流によりY
点に動作中心が移動するからである。このときの時定数
は鉄心によって異なるが、大略数10 m秒である。
第5図は残留電圧の一次電流に対する出力ピーク値を着
磁状態(最大)のZCTと消磁状態のそれとについて示
したものである。図示の如く着磁状態での出力ピーク値
は大きくこの例では定格の400チ程度の電流でも検出
レベルに達することになシ、消磁状態での性能(この例
では1500 %の電流で検出レベルに到達)を損なう
ことがあシ得る。
本実施例は、しゃ断器投入後の所定の時点においてZC
Tを検出方向とは逆に着磁し、平衡電流を通じた際その
出力を検出方向とは逆に生じせしめるようにして誤動作
を防止するようにしたものである。なお、本実施例にお
いてはしゃ断器投入直後の時点においてZCTが逆方向
に着磁される。
また、zCTを予磁化することは透磁率を小さくして使
用することになシ零相電流の変成上不利であるが、着磁
状態での励磁インピーダンスを二次負担の2倍程度にと
っておけば実用上問題はない。
さて、本実施例を具体的に説明する。
第6図は本実施例に係る漏電しゃ断器の回路構成を示し
たものである。第1図に示すものに同一あるいは類似の
ものには同一符号を付しであるが、第1図に示すものと
実質的に異なるところはZCT 1の鉄心には新たに予
磁化巻線13が設けられ、これにコンデンサ6の充電電
流が流れるようになっていることである。コンデンサ6
に対しては充電用ダイオード11、放電用ダイオード1
2が図示の如くに設けられるが、主回路あるいはしゃ断
器10を投入した際コンデンサ6への充電電流は夕゛イ
オード11、予磁化巻線13を介して流れる結果、zC
Tlの鉄心は検出方向とは逆方向に着磁されるところと
なるものである。例えば検出方向が出力電圧の正方向で
ある場合には、負方向の出力電圧となるべくX7点付近
対応の着磁状態に設定するわけである0したがって、鉄
心が予磁化された後に過大な平衡電流が流れたとしても
ZCTIの出力電圧は検出方向とは逆方向に変化するこ
とKなシ、この結果誤動作は有効に防止され平衡特性の
改善に効果があるというわけでおる。
第7図は他の実施態様での回路構成を示したものである
。この態様でのものが第6図に示すものと異なるところ
はZCTIの出力巻線を予磁化巻線に兼用していること
である。図示の如<ZCTIの出力巻線の一端は抵抗1
9とツェナーダイオード冴によシツエナー電圧にクラン
プされるようになっておυ、しかして、その他端の電圧
はツェナー電位を中心として変化するものとなっている
。主回路あるいはしゃ断器10が投入された場合には、
投入初期においてはコンデンサ14への充電はまだ十分
ではなく、したがって、トランジスタ15はオフ状態に
、また、トランジスタ16 、17はともにオン状態に
おかれることKなる。トランジスタ160オン状態によ
っては抵抗19、zCT1出力巻線、抵抗Z3.  )
ランジスタ16を介し千電流が流れ、これによ、j)Z
CTIの鉄心は検出方向とは逆方向に着磁されるところ
となるものである。一方、トランジスタ170オン状態
によっては検出回路3の電源が断たれその動作は停止さ
れるが、これは誤動作を回避するためである。このよう
に予磁化せしめる場合にも先の場合と同様な効果が得ら
れ、zCTの平衡特性は消磁状態における性能と同等お
るいはそれ以上に改善され漏電しゃ断器の誤動作は防止
し得るものである。ZCT自体が同一性能であれば、z
CTのシールドが軽減され漏電しゃ断器が経済的にして
得られることにもなる。なお、第7図中符号18 、2
0〜22は抵抗を示す。
一般に本実施例は鉄心の着磁により平衡特性が良好でな
いZCTを有する漏電しゃ断器に適用可である。低定格
のZCTでは比較的容易に平衡特性は得られるが、定格
電流が40OA以上のZCTである場合その平衡特性は
物理的配置等によシ影響を受けるにしても、本実施例に
よれば性能達成が容易となるものである。なお、逆方向
の着磁はしゃ断器の投入直後に限られるものではなく、
シゃ断器が投入されてから一定時間後に行われてもよく
、また、引はずし動作後に行われてもよい。
また、逆方向の着磁はコンデンサの充電電流をトランジ
スタで増幅したものに限ることなく、半波整流波形、パ
ルス波形、三角波等を所定時間印加するようにしてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、主回路あるいはしゃ断器
の投入後にZCTを検出方向とは逆方向に磁化するよう
Kしたものである。したがって、本発明による場合は、
zCTの平衡度が不足している場合でも過大平衡電流に
よっては漏電しゃ断器が誤動作されないという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図社、一般的な漏電しゃ断器の構成を示す図、第2
図は、zCT鉄心が着磁される場合を説明するための図
、第3図(a) l (b)は、ZCT鉄心の着磁状態
によって残留電圧が如何に変化するかを説明するための
図、第4図は、着磁状態での残留電圧波形を説明するた
めのZCT磁化曲線の例を示す図、第5図は、残留電圧
の一次電流に対する出力ピーク値を着磁状態、消磁状態
の場合について示す図、第6図、第7図は、それぞれ本
発明の実施態様に係る漏電しゃ断器の回路構成を示す図
である。 1・・・ZCT、2・・・(電圧変換用)抵抗、3・・
・(漏電)検出回路、4・・・サイリスタ、5・・・引
はずしコイル、6・・・(平滑用)コンデンサ、7・・
・整流器、10・・・しゃ断器、11・・・ダイオード
、13・・・予磁化巻線、14・・・コンデンサ、15
〜17・・・トランジスタ、ム・・・ツェナーダイオー
ド。 代理人 弁理士  秋  本  正  実第1図 第2v!J (”a)         (b) 第4図 第5rIA 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、しや断器を介された主回路の電源を整流、平滑した
    ものを動作電源として、零相変流器によつて検出された
    零相電流を電圧変換したうえ一定極性の検出レベルと比
    較し、零相電流の上記一定極性方向の大きさが検出レベ
    ル以上である場合にしや断器を引はずすべくなした漏電
    しや断器における誤動作防止方法であつて、しや断器投
    入後に零相変流器鉄心を検出方向とは逆の方向に磁化せ
    しめることを特徴とする漏電しや断器誤動作防止方法。 2、零相変流器鉄心に対する磁化は、該鉄心に新たに設
    けられた巻線によつて行なわれる特許請求の範囲第1項
    記載の漏電しや断器誤動作防止方法。 3、零相変流器鉄心に対する磁化は、既存の出力巻線に
    よつて行なわれる特許請求の範囲第1項記載の漏電しや
    断器誤動作防止方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016170731A1 (ja) * 2015-04-22 2016-10-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 遮断装置

Cited By (3)

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WO2016170731A1 (ja) * 2015-04-22 2016-10-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 遮断装置
JP2016208669A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 遮断装置
US10396544B2 (en) 2015-04-22 2019-08-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Shutoff device

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