JPS6173517A - 断線検出装置 - Google Patents
断線検出装置Info
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- JPS6173517A JPS6173517A JP59191486A JP19148684A JPS6173517A JP S6173517 A JPS6173517 A JP S6173517A JP 59191486 A JP59191486 A JP 59191486A JP 19148684 A JP19148684 A JP 19148684A JP S6173517 A JPS6173517 A JP S6173517A
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- Japan
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- current
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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】
（発明の利用分野）
本発明は、断線検出装置の改良に係り、特に三相回路の
一線が断線しｔｃことを、−相或は二相の負荷変化と区
別して確実に検出することを可能とした断線検出装置に
関するものである。
一線が断線しｔｃことを、−相或は二相の負荷変化と区
別して確実に検出することを可能とした断線検出装置に
関するものである。
（発明の背景）
配電線は、一般に中性点非接地方式であり、系統は樹枝
状である。この様な配電線の地絡及び過電流等の事故に
対しては、地絡ｍ電器、過電流継電器等によって検出し
ているが、配電線への信頼度の向上、安全性の確保等の
理由から線路の絶縁電線化が進んでいる。しかし、絶縁
電線は断線して大地に落下しても被覆が有る為に、その
内部の導体と大地とが接触しないので零相電流が流れず
、地絡事故として変電所で検出できない場合が有り、保
安上及び電力供給上の障害となっていた。
状である。この様な配電線の地絡及び過電流等の事故に
対しては、地絡ｍ電器、過電流継電器等によって検出し
ているが、配電線への信頼度の向上、安全性の確保等の
理由から線路の絶縁電線化が進んでいる。しかし、絶縁
電線は断線して大地に落下しても被覆が有る為に、その
内部の導体と大地とが接触しないので零相電流が流れず
、地絡事故として変電所で検出できない場合が有り、保
安上及び電力供給上の障害となっていた。
その為、最近では、零相電流が流れない場合でも配電線
の様な三相回路の断線を検出する提案がなされているが
、この場合問題となるのは、三相回路の一線断線を伯の
故障、例えば−相或は二相の負荷変化といかにして区別
して検出するかである。
の様な三相回路の断線を検出する提案がなされているが
、この場合問題となるのは、三相回路の一線断線を伯の
故障、例えば−相或は二相の負荷変化といかにして区別
して検出するかである。
従来、この種のＩｇｉ￥Ａ検出装置としては、特開昭５
７−１９９４２１号、特開昭５７−１９９４２２号公報
に記載の発明が知られている。これらの発明は、三相回
路の各相に任意の不平衡電流が流れている時に、断線事
故の前後における各相の正相電流と逆相電流の変化分を
検出し、この正相電流の変化分と逆相電流の変化分の比
の値から、該当部の断線の有無を判別づるものである。
７−１９９４２１号、特開昭５７−１９９４２２号公報
に記載の発明が知られている。これらの発明は、三相回
路の各相に任意の不平衡電流が流れている時に、断線事
故の前後における各相の正相電流と逆相電流の変化分を
検出し、この正相電流の変化分と逆相電流の変化分の比
の値から、該当部の断線の有無を判別づるものである。
しかし、上記の様な従来の断線検出装置は、断線前後の
電流の変化分を基準として判定を行うものであるから、
断線の発生した時点を挟んだ前後２回の電流の検出操作
が必要であり、断線発生時以外は各相の断線を検出する
ことができない欠点があった。その為、断線と同時に大
きな負荷変化や雷等が同時に発生したり、検出装置側の
事情で断線発生の瞬間に断線を検出できないと、その侵
の操作では断線の有無が検出できず、繰返し検出操作を
行うことによって検出精度を向上させることが不可能で
あり、信頼性に欠ける問題点があった。
電流の変化分を基準として判定を行うものであるから、
断線の発生した時点を挟んだ前後２回の電流の検出操作
が必要であり、断線発生時以外は各相の断線を検出する
ことができない欠点があった。その為、断線と同時に大
きな負荷変化や雷等が同時に発生したり、検出装置側の
事情で断線発生の瞬間に断線を検出できないと、その侵
の操作では断線の有無が検出できず、繰返し検出操作を
行うことによって検出精度を向上させることが不可能で
あり、信頼性に欠ける問題点があった。
その上、通常三相回路では、健全時においても各相電流
は必ずしも三相平衡状態ではなく、単相負荷の変動や配
電線の各相インピーダンスの不平衡等により若干の不平
衡状態となることは避【プられす、その際にも正相電流
と逆相電流とが変化するので、これらの変化分の比から
一線断線を判別する従来の装置では、負荷変動に伴う微
小の電流変化をも断線事故として誤認してしまう欠点も
有った。
は必ずしも三相平衡状態ではなく、単相負荷の変動や配
電線の各相インピーダンスの不平衡等により若干の不平
衡状態となることは避【プられす、その際にも正相電流
と逆相電流とが変化するので、これらの変化分の比から
一線断線を判別する従来の装置では、負荷変動に伴う微
小の電流変化をも断線事故として誤認してしまう欠点も
有った。
（発明の目的）
本発明の目的は、上記の様な従来技術の問題点を解決し
、断線の発生後でも一線断線の有無を一相或は二相の負
荷変化と区別して検出でき、従って何度か繰返して検出
操作を行うことにより、精度の高い検出が可能で、しか
も負荷変動の様な微小の電流変化を断線事故と誤認する
恐れのない断線検出装置を提供することにある。
、断線の発生後でも一線断線の有無を一相或は二相の負
荷変化と区別して検出でき、従って何度か繰返して検出
操作を行うことにより、精度の高い検出が可能で、しか
も負荷変動の様な微小の電流変化を断線事故と誤認する
恐れのない断線検出装置を提供することにある。
（発明の特徴）
本発明の断線検出装置は、三相回路の各相について、そ
の電流値と位相を検出する電流値検出部と位相差検出部
と、これら電流値検出部と位相差検出部において検出さ
れた各相の電流値と位相とから各相の基準電流と逆相電
流を演算し、この各相の基準電流と逆相電流との位相を
比較してこの位相差が予め設定された範囲内にあること
を判定する逆相電流演算部と、 この逆相電流演算部において演算された逆相電流の絶対
値と電流値検出部において検出された各相の電流値から
求めた平均電流の絶対値を比較して基準相の断線を判定
する判定部とを備えていることを構成上の特徴とするも
のであり、検出部の電流を基準電流とすると、この基準
電流とその相に付いての逆相電流との位相差が、断線時
には１８０°となることに着目し、この位相差から一相
の負荷変化と一線断線或は二相の負荷変化を判別すると
共に、−線断線時と二相の負荷変化時では逆相電流の値
が大きく異なることから、逆相電流が平均電流に対して
一定の値以上になった場合に一線断線と二相の負荷変化
とを区別することにより、−相断線事故を一相或は二相
の負荷変化と区別する様にしたものである。
の電流値と位相を検出する電流値検出部と位相差検出部
と、これら電流値検出部と位相差検出部において検出さ
れた各相の電流値と位相とから各相の基準電流と逆相電
流を演算し、この各相の基準電流と逆相電流との位相を
比較してこの位相差が予め設定された範囲内にあること
を判定する逆相電流演算部と、 この逆相電流演算部において演算された逆相電流の絶対
値と電流値検出部において検出された各相の電流値から
求めた平均電流の絶対値を比較して基準相の断線を判定
する判定部とを備えていることを構成上の特徴とするも
のであり、検出部の電流を基準電流とすると、この基準
電流とその相に付いての逆相電流との位相差が、断線時
には１８０°となることに着目し、この位相差から一相
の負荷変化と一線断線或は二相の負荷変化を判別すると
共に、−線断線時と二相の負荷変化時では逆相電流の値
が大きく異なることから、逆相電流が平均電流に対して
一定の値以上になった場合に一線断線と二相の負荷変化
とを区別することにより、−相断線事故を一相或は二相
の負荷変化と区別する様にしたものである。
（発明の実施例）
まず、本発明の詳細な説明する。
Ａ、Ｂ、Ｃ各相の健全時における電流をそれぞれｉＡ、
ｆ＠、 ｌｃ とすると、各相を基準とした逆相
電流は、夫々法の通りである。
ｆ＠、 ｌｃ とすると、各相を基準とした逆相
電流は、夫々法の通りである。
１２Ａ−（ｉＡ＋ａ２１ｅ ＋ａ Ｉｃ ） ／３１ｚ
ｅ−（Ｉｅ ＋ａ２１ｃ ＋ａ １４ ） ／３ｉ２ｃ
＝ （Ｉｃ ＋ａ２１Ａ＋ａ ｉ＠）／３ここで、ａ、
ａ２は、ベクトルオペレータで、ミニ−１／２＋ｊ汀／
２ ａ２−−１／２−ｊ汀／２ である。
ｅ−（Ｉｅ ＋ａ２１ｃ ＋ａ １４ ） ／３ｉ２ｃ
＝ （Ｉｃ ＋ａ２１Ａ＋ａ ｉ＠）／３ここで、ａ、
ａ２は、ベクトルオペレータで、ミニ−１／２＋ｊ汀／
２ ａ２−−１／２−ｊ汀／２ である。
断線若しくは負荷変化が生じていない状態では、各相の
電流Ｌ＋ Ｉｓ ＋ ［ｃは、第１図乃至第３図に
示す様に絶対値が等しく、位相が１２０°づつずれたも
のであり、しかも平衡状態に有るので、例えばＡ相を基
準としてみれば、次の式に示す関係が成立する。
電流Ｌ＋ Ｉｓ ＋ ［ｃは、第１図乃至第３図に
示す様に絶対値が等しく、位相が１２０°づつずれたも
のであり、しかも平衡状態に有るので、例えばＡ相を基
準としてみれば、次の式に示す関係が成立する。
Ｉｌｌ”’ａ２１Ａ 、 Ｉｃ ＝ａ ＩＡ従っ
て、三相電流が平衡している場合、＋２Ａ＝ （ＩＡ
＋ａ２・ａ２［Ａ＋ａ−ａ ＩＡ ）＝ Ｌ −（１＋
ａ＋ａ２）／３ ＝Ｏ となつ′Ｃ１逆相電流は流れ４ｇい。
て、三相電流が平衡している場合、＋２Ａ＝ （ＩＡ
＋ａ２・ａ２［Ａ＋ａ−ａ ＩＡ ）＝ Ｌ −（１＋
ａ＋ａ２）／３ ＝Ｏ となつ′Ｃ１逆相電流は流れ４ｇい。
一方、Ａ相の一線断線では、第１図中ＩＡ−。
ｆａ′、ｉｃ−に示す通り各相の電流が変化し、不平衡
状態となるので、逆相電流Ｉ２Ａが流れ多ことになる。
状態となるので、逆相電流Ｉ２Ａが流れ多ことになる。
同様に、Ａ相を基準として、ＢＣ相の負荷変化の場合は
第２図の様に、また、ＣＡ相・ＡＢ相の負荷変化の場合
は第３図の様に逆相電流１２Ａが流れることになる。
第２図の様に、また、ＣＡ相・ＡＢ相の負荷変化の場合
は第３図の様に逆相電流１２Ａが流れることになる。
これら各状態におりる逆相電流＋２Ａと基準となるＡ相
の相電流ｆＡとの位相差、及び同様にして他の相電流を
基準とした一線断線時及び負荷変化の際の逆相電流の位
相差を比較すると、次の通りである。
の相電流ｆＡとの位相差、及び同様にして他の相電流を
基準とした一線断線時及び負荷変化の際の逆相電流の位
相差を比較すると、次の通りである。
この様に、断線事故及び負荷変化に伴い発生した逆相電
流の位相をＭＱ雷電流比較し、位相差が±１８０°を含
む所定の範囲に有る場合は、その基準電流の相がＩＩ？
ｉＦＡシているか、或は二相負荷変化の状態に有り、こ
れらを−相の負荷変化とを判別でき′る。
流の位相をＭＱ雷電流比較し、位相差が±１８０°を含
む所定の範囲に有る場合は、その基準電流の相がＩＩ？
ｉＦＡシているか、或は二相負荷変化の状態に有り、こ
れらを−相の負荷変化とを判別でき′る。
ところで、通常三相回路では、健全時においても各相電
流は必ずしも三相平衡状態ではなく、単相負荷の存在や
配電線の各相インピーダンスの不平衡等により若干の逆
相電流が存在し、この逆相電流の位相が断線時あるいは
各相の負荷変化時に発生する逆相電流の位相に影響を与
える為に、現実には、第４図乃至第６図に示す様に、一
定の領域を定め、その範囲に逆相電流の位相が入った時
に一線断線又は二相負荷変化断線と判定する。
流は必ずしも三相平衡状態ではなく、単相負荷の存在や
配電線の各相インピーダンスの不平衡等により若干の逆
相電流が存在し、この逆相電流の位相が断線時あるいは
各相の負荷変化時に発生する逆相電流の位相に影響を与
える為に、現実には、第４図乃至第６図に示す様に、一
定の領域を定め、その範囲に逆相電流の位相が入った時
に一線断線又は二相負荷変化断線と判定する。
ところで、上記の様に逆相電流と基準電流との位相差だ
けで断線の有無を判別していると、−線断線と二相の負
荷変化とは判別が不可能である。
けで断線の有無を判別していると、−線断線と二相の負
荷変化とは判別が不可能である。
また、健全時における負荷の変動、測定精度、演算精度
等の影響で生じる微小な逆相電流と基準電流との位相差
が、上記の領域中に入った場合に、健全相であるにもか
かわらず断線と誤認する恐れらある。しかし、前記の一
線断線と二相の負荷変化とでは、発生プる逆相電流の値
が大きく異なっているので、逆相電流（１αが高い場合
に一線断線と判定でさる１、また、健全時におりる測定
精度等によって生じる逆相電流も断線時に比較すると逼
かに小さいものである。
等の影響で生じる微小な逆相電流と基準電流との位相差
が、上記の領域中に入った場合に、健全相であるにもか
かわらず断線と誤認する恐れらある。しかし、前記の一
線断線と二相の負荷変化とでは、発生プる逆相電流の値
が大きく異なっているので、逆相電流（１αが高い場合
に一線断線と判定でさる１、また、健全時におりる測定
精度等によって生じる逆相電流も断線時に比較すると逼
かに小さいものである。
そこで、本発明においては、次の式の様にして、逆相電
流１２の絶対値を平均電流と比較して、平均電流と逆相
電流１２の比１〈が一定の値α以上になった場合にのみ
、ＩｆＪｉ線の判別を行う様にしている。
流１２の絶対値を平均電流と比較して、平均電流と逆相
電流１２の比１〈が一定の値α以上になった場合にのみ
、ＩｆＪｉ線の判別を行う様にしている。
Ｋ＝ｌ ｆ２１／（（ｌ ｉＡ ｌ←ｌ Ｉｅ
ｌ＋ｌ ｉｃ ｌ）／３）＞α （但し、αく１であって、このαは検出装置の設置箇所
や三相回路に接続する負荷の大きさ等によって適当な値
に設定する。） その結果、本発明によれば、逆相電流の大きさに一定の
しきい値を与えることにより、第４図乃至第６図中破線
よりも小さい値の逆相電流の場合は、断線と検出しない
様にして、−線断線を二相の負荷変化と区別し、同時に
微小な逆相電流に起因する検出誤差を解消することが可
能となる。
ｌ＋ｌ ｉｃ ｌ）／３）＞α （但し、αく１であって、このαは検出装置の設置箇所
や三相回路に接続する負荷の大きさ等によって適当な値
に設定する。） その結果、本発明によれば、逆相電流の大きさに一定の
しきい値を与えることにより、第４図乃至第６図中破線
よりも小さい値の逆相電流の場合は、断線と検出しない
様にして、−線断線を二相の負荷変化と区別し、同時に
微小な逆相電流に起因する検出誤差を解消することが可
能となる。
本発明の断線検出装置は、上記の様にして三相回路の一
線断線を検出するものであるが、本発明の一実施例を第
７図により説明する。
線断線を検出するものであるが、本発明の一実施例を第
７図により説明する。
第７図において、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の各相には、それぞ
れ変流器ＣＴＡ、ＣＴａ 、ＣＴｃが設けられている。
れ変流器ＣＴＡ、ＣＴａ 、ＣＴｃが設けられている。
各変流器の出力側は、各相の相電流の絶対値を検出する
電流値検出部１と、位相差を検出する位相差検出部２と
に接続されている。この電流値検出部１と位相差検出部
２とは、両者の検出値から逆相電流を演算し、且つこの
逆相電流の位相と基準電流の位相差が一定のｖＡ域に含
まれているか否かを判別する゛逆相電流′ｅ４算部３に
接続されている。この逆相電流演算部３は逆相電流の絶
対値平均電流とを比較する判定部４に接続され、前記逆
相電流演算部３にＪｊいて位相差が所定の領域内に入り
、且つ一定賄以上の逆相電流が認められた場合にのみ、
該５相に一線断線が生じたと判定する。そして、この判
定部４には、判定結果である一線断線の有無を表示する
表示部５に接続されている。
電流値検出部１と、位相差を検出する位相差検出部２と
に接続されている。この電流値検出部１と位相差検出部
２とは、両者の検出値から逆相電流を演算し、且つこの
逆相電流の位相と基準電流の位相差が一定のｖＡ域に含
まれているか否かを判別する゛逆相電流′ｅ４算部３に
接続されている。この逆相電流演算部３は逆相電流の絶
対値平均電流とを比較する判定部４に接続され、前記逆
相電流演算部３にＪｊいて位相差が所定の領域内に入り
、且つ一定賄以上の逆相電流が認められた場合にのみ、
該５相に一線断線が生じたと判定する。そして、この判
定部４には、判定結果である一線断線の有無を表示する
表示部５に接続されている。
（変形例）
本考案は上記の実施例に限定されるものではなく、例え
ば、検出精度を向上する為に、一定時間断線との判定結
果が出た場合に表示部に断線を表示させることもできる
。また、一定の間隔で判定を行い、断線との判定が所定
数に対した時点で、断線を表示させることも可能である
。
ば、検出精度を向上する為に、一定時間断線との判定結
果が出た場合に表示部に断線を表示させることもできる
。また、一定の間隔で判定を行い、断線との判定が所定
数に対した時点で、断線を表示させることも可能である
。
（発明の効果）
以上の様に、本発明の断線検出装置は、逆相電流の１：
Ｊ無及び基準電流と逆相電流との位相差から断線を負荷
変化等から区別して検出する様にしたものであるから、
断線の前後いずれの時点でも断線の有無を判別すること
ができ、従来の装置の様に断線発生の瞬間の電流の変化
量から断線を検出するものに比較すると、断線後でも検
出を何回か繰返し、その結果から断線の判定を下すこと
が可能となり、断線の検出精度が格段に向上する利点が
ある。特に、断線の発生時には、雷等のサージが配電線
に加わったり、過大な負荷変化を伴うこと、が多く、従
来の装置ではこの様な現象と断線の発生とを区別するこ
とが不可能であったが、本発明によれば、断線の発生後
一定の時間が経過しても断線の有無を検出できるので、
−線断線を他の事故と明確に区別できる効果がある。
Ｊ無及び基準電流と逆相電流との位相差から断線を負荷
変化等から区別して検出する様にしたものであるから、
断線の前後いずれの時点でも断線の有無を判別すること
ができ、従来の装置の様に断線発生の瞬間の電流の変化
量から断線を検出するものに比較すると、断線後でも検
出を何回か繰返し、その結果から断線の判定を下すこと
が可能となり、断線の検出精度が格段に向上する利点が
ある。特に、断線の発生時には、雷等のサージが配電線
に加わったり、過大な負荷変化を伴うこと、が多く、従
来の装置ではこの様な現象と断線の発生とを区別するこ
とが不可能であったが、本発明によれば、断線の発生後
一定の時間が経過しても断線の有無を検出できるので、
−線断線を他の事故と明確に区別できる効果がある。
また、本発明の装置は、逆相電流の大きさを平均電流と
比較して、二相の負荷変化時や測定精度や演算精度等に
よって生じる少齢の逆相電流の場合は、これを断線と判
別しない様にしたので、−線断線と二相の負荷変化とを
明確に区別できると共に、測定精度等に起因する誤動作
がなくなり信頼性が向上する効果もある。
比較して、二相の負荷変化時や測定精度や演算精度等に
よって生じる少齢の逆相電流の場合は、これを断線と判
別しない様にしたので、−線断線と二相の負荷変化とを
明確に区別できると共に、測定精度等に起因する誤動作
がなくなり信頼性が向上する効果もある。
第１図乃至第３図はＡ相を基準とした場合における逆相
電流の位相を示すベクトル図で、第１図はＡ相断線時、
第２図はＢＣ相負荷変化時、第３図はＧＡ相・ＡＳＳ負
負荷変化時示す。第４図乃至第６図はそれぞれ各相の相
電流を基準電流とした場合の一線断線の検出領域を示す
円グラフ図、第７図は本発明の断線検出装置の一実施例
を示す回路図である。 ＣＴ・・・変流器、１・・・電流値検出部、２・・・位
相差検出部、３・・・逆相電流演算部、４・・・判定部
、５・・・表示部。
電流の位相を示すベクトル図で、第１図はＡ相断線時、
第２図はＢＣ相負荷変化時、第３図はＧＡ相・ＡＳＳ負
負荷変化時示す。第４図乃至第６図はそれぞれ各相の相
電流を基準電流とした場合の一線断線の検出領域を示す
円グラフ図、第７図は本発明の断線検出装置の一実施例
を示す回路図である。 ＣＴ・・・変流器、１・・・電流値検出部、２・・・位
相差検出部、３・・・逆相電流演算部、４・・・判定部
、５・・・表示部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 三相回路の各相について、その電流値と位相を検出する
電流値検出部と位相差検出部と、 これら電流値検出部と位相差検出部において検出された
各相の電流値と位相とから各相の基準電流と逆相電流を
演算し、この各相の基準電流と逆相電流との位相を比較
してこの位相差が予め設定された範囲内にあることを判
定する逆相電流演算部と、 この逆相電流演算部において演算された逆相電流の絶対
値と、電流値検出部において検出された各相の電流値か
ら求めた平均電流の絶対値とを比較して、基準相の断線
を判定する判定部を備えていることを特徴とする断線検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191486A JPS6173517A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 断線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191486A JPS6173517A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 断線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173517A true JPS6173517A (ja) | 1986-04-15 |
Family
ID=16275441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191486A Pending JPS6173517A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 断線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081937A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 断線保護継電器 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59191486A patent/JPS6173517A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081937A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 断線保護継電器 |
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