JPS6219051Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 この考案は、零相変流器で地絡電流を検出する
地絡検出装置の改良に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

第１図について従来における地絡検出装置の一
例を説明すると、１，２，３は電路であつて、入
力側端子４，５，６と負荷側端子７，８，９の間
に接続されており、その途中にしや断器の可動接
点１０，１１，１２が接続されているものであ
る。そして負荷側端子７，８，９と可動接点１
０，１１，１２の間の電路１，２，３には零相変
流器１３が設けられている。これによつて電路
１，２，３は零相変流器１３の一次巻線に相当す
ることになる。

零相変流器１３には二次巻線１４が巻かれてお
り、その両端間には感度調整用の可変抵抗器１５
が接続されている。そしてその一端は、零相変流
器１３の出力増幅用のトランジスタ１６のベース
とバイアス用の抵抗器１７の一端に接続されてお
り、他端は共通の負ライン１８に接続されてい
る。１９は正ラインであつて、この正ライン１９
と前述の負ライン１８とは、電路１，３から線２
０，２１によつて電圧を受ける整流用ダイオード
２２，２３，２４，２５によつてそれぞれ正電位
と零電位が与えられているものである。正ライン
１９と負ライン１８の間には、サージ吸収および
平滑用のコンデンサ２６が接続されている。

前述の抵抗器１７の他端と正ライン１９の間に
は、定電圧回路電流制限用の抵抗器２７と引外し
コイル２８が直列に接続されている。そして抵抗
器２７と引外しコイル２８の接続点と負ライン１
８の間には、引外しコイル２８の通電制御を行な
うサイリスタ２９が接続されている。このサイリ
スタ２９は半導体スイツチング素子の一例であ
り、そのゲートは、前述のトランジスタ１６のエ
ミツタに接続されている。３０はサイリスタ２９
の誤点弧防止用の抵抗器、３１はサイリスタ２９
のゲート電流調整用の抵抗器である。また３２は
定電圧ダイオード、３３は平滑用のコンデンサで
ある。

このように構成された従来の地絡検出装置の動
作を説明すると、電路１，２，３で地絡事故が発
生した場合、零相電流が流れ、零相変流器１３の
二次巻線１４に出力が誘起される。これがトラン
ジスタ１６で増幅され、サイリスタ２９のゲート
に信号を与え、サイリスタ２９が点弧される。サ
イリスタ２９が点弧されることにより、電力が引
外しコイル２８に供給され、可動接点１０，１
１，１２が開くことになる。

電路が正常で、地絡電流が流れないときには、
零相変流器１３を通過している電路１，２，３の
各相は平衡が保たれ、零相変流器１３の二次巻線
１４には出力が発生しない。しかし電路１，２，
３にモータの起動電流のような大きな電流が流れ
た場合、電路１，２，３に地絡電流が流れていな
いにもかかわらず、零相変流器１３の二次巻線１
４の不揃いや、零相変流器１３の鉄心の透磁率の
部分的なアンバランスが生じて、零相変流器１３
の二次巻線１４に出力電圧が誘起されてしまう問
題があつた。

この出力電圧（以下、残留電圧という）は、零
相変流器１３の鉄心が消磁されている場合と、残
留磁気があつた場合とではピーク値および波形が
大きく異なることになる。零相変流器１３の鉄心
が消磁されている場合の残留電圧は正負ほぼ同一
で、ピーク値も低いが、残留磁気がある場合に
は、正負一方の電圧が非常に高くなるものであ
る。第４図は零相変流器１３の鉄心が消磁されて
いる場合の残留電圧波形を、また第５図は零相変
流器１３の鉄心に残留磁気がある場合の残留電圧
波形をそれぞれ示すものである。

以上説明した従来の地絡検出装置では、大きな
地絡電流をしや断したり、大きな磁界が零相変流
器１３に加わつた場合、零相変流器１３の鉄心に
残留磁気が生じて零相変流器１３の残留電圧が大
きくなり、地絡検出装置の平衡特性、すなわちモ
ータ等の負荷を考慮してどの程度の大きな平衡負
荷電流を短時間（0.2秒程度）流しても誤動作な
く通電可能かを示す平衡特性が悪くなる欠点があ
る。

〔考案の目的〕

この考案の目的は大きな地絡電流をしや断した
場合零相変流器の鉄心に残留磁気が残り地絡検出
装置の平衡特性が低下するのを防止することが可
能な地絡検出装置を提供することにある。

〔考案の要点〕

この考案の要点は、電路を一次巻線とし零相電
流を感知する零相変流器を設け、該零相変流器の
二次出力を増幅して半導体スイツチング素子を点
弧し、該スイツチング素子を流れる電流で引外し
コイルを励磁して電路に設けられたしや断器を開
極させるようにした地絡検出装置において、前記
零相変流器の鉄心に巻かれた巻線に前記しや断器
の開極に連動して閉極するスイツチを介して減衰
振動電流を流すコンデンサを設けた点である。

〔作用〕

前述のように構成したことにより、大きな地絡
電流が流れてしや断器が開極し零相変流器に残留
磁気が生じた場合にも、前記しや断器の開極に連
動して閉極するスイツチを介してコンデンサから
零相変流器のコイルに減衰振動電流を流して残留
磁気を消磁するものである。

〔考案の実施例〕

第２図は本考案の一実施例を示し、第２図にお
いて第１図に示すものと同一のものには同一符号
を付して詳細な説明は省略する。この実施例にお
いて第１図に示す従来装置と異なる点は零相変流
器１３の鉄心に消磁巻線３４が巻かれており、そ
の消磁巻線３４の一端が電流制限用の抵抗器３
５、可動接点１０，１１，１２に連動する常開接
点３６、抵抗器４２およびダイオード３８の直列
回路を介して正ライン１９に接続され、消磁巻線
３４の他端が線３７を介して負ライン１８に接続
され、常開接点３６と抵抗器４２との接続点と線
３７との間にコンデンサ４１が接続されている点
である。

このように構成されたこの回路において、可動
接点１０，１１，１２が閉じられるとダイオード
３８と抵抗器４２を介してコンデンサ４１に充電
電流が流れコンデンサ４１が充電される。次に可
動接点１０，１１，１２が地絡事故等により開極
すると、これと同時に常開接点３６が閉じてコン
デンサ４１に蓄えられたエネルギーは常開接点３
６、抵抗器３５を介して消磁巻線３４に放電され
る。消磁巻線３４とコンデンサ４１と抵抗３５お
よび常開接点３６からなる閉回路により共振回路
が形成され、これにより消磁巻線３４には振動電
流が消磁巻線３４とコンデンサ４１の容量および
抵抗器３５の抵抗値によつて決まる数サイクル減
衰しながら流れる。この減衰振動電流により零相
変流器１３の鉄心の残留磁気が消磁され零相変流
器１３の鉄心は消磁状態になる。

第３図はこの考案の他の実施例を示すものであ
る。この場合には、第２図に示した消磁巻線を用
いず、二次巻線１４の一端に可動接点１０，１
１，１２に連動する切換スイツチ４４を接続し、
二次巻線１４の出力を、半導体スイツチング素子
であるサイリスタ２９を有する検出回路と、消磁
回路とに切り換えるようにしている。これによつ
て二次巻線１４を消磁巻線に兼ねさせている。

〔考案の効果〕

この考案によれば、電路を一次巻線とし零相電
流を感知する零相変流器を設け、該零相変流器の
巻線の出力を増幅して半導体スイツチング素子を
点弧し、該スイツチング素子を流れる電流で引外
しコイルを励磁して電路に設けられたしや断器を
開極させるようにした地絡検出装置において、前
記零相変流器の鉄心に巻かれた巻線に前記しや断
器の開極に連動して閉極するスイツチを介して減
衰振動電流を流すコンデンサを設け、しや断器の
開極と同時にコンデンサから零相変流器の巻線に
減衰振動電流を流すように構成したことにより、
引外しコイルが励磁されて可動鉄心が開極するご
とに零相変流器の鉄心が消磁されることになり、
零相変流器の鉄心に残留磁気が残らず、したがつ
て零相変流器の残留電圧も低くなり、地絡検出装
置の平衡特性、すなわちどの程度の大きな平衡負
荷電流を短時間流しても誤動作なく通電可能かを
示す平衡特性を向上させることができる利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の地絡検出装置の一例を示す回路
図、第２図はこの考案の一実施例の回路図、第３
図はこの考案の他の実施例の回路図、第４図は零
相変流器の鉄心が消磁されている場合の残留電圧
波形を示す波形図、第５図は零相変流器の鉄心に
残留磁気がある場合の残留電圧波形を示す波形図
である。 １，２，３……電路、４，５，６……入力側端
子、７，８，９……負荷側端子、１０，１１，１
２……可動接点、１３……零相変流器、１４……
二次巻線、１６……トランジスタ、２８……引外
しコイル、２９……サイリスタ、３４……消磁巻
線、３６……常開接点、４１……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電路を一次巻線とし零相電流を感知する零相
   変流器を設け、該零相変流器の二次巻線の出力
   を増幅して半導体スイツチング素子を点弧し、
   該スイツチング素子を流れる電流で引外しコイ
   ルを励磁して電路に設けられたしや断器を開極
   させるようにした地絡検出装置において、前記
   零相変流器の鉄心に巻かれた巻線に前記しや断
   器の開極に連動して閉極するスイツチを介して
   減衰振動電流を流すコンデンサを設けたことを
   特徴とする地絡検出装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の地絡検
   出装置において、零相変流器に巻かれた巻線が
   消磁巻線であることを特徴とする地絡検出装
   置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の地絡検
   出装置において、零相変流器に巻かれた巻線が
   零相変流器の鉄心に巻かれた二次巻線であるこ
   とを特徴とする地絡検出装置。