JP5258843B2

JP5258843B2 - 警報回路

Info

Publication number: JP5258843B2
Application number: JP2010127150A
Authority: JP
Inventors: 勝治中屋; 国明尾野
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: JP2011253728A

Description

本発明は、電流トランスの２次回路が開放状態になったときに警報を発するための回路に関する。

電流トランスの２次回路は、通常短絡又は低抵抗の状態で使用されているが、その２次回路が断線等により開放状態になると、高電圧が発生するという問題がある。

特許第２７９４３９０号公報特開２０００−２００５３７号公報

ところが、現状では、２次回路が開放状態になっても警報が出ないので、関係者が気付かずにいることが多い。なお、特許文献１及び２には、電流トランスの２次回路が開放されて異常電圧が発生したときに、その２次回路を短時間で短絡する安全器が開示されているが、警報表示等を行うものではない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、電流トランスの２次回路の開放状態が発生したときに、そのことを警報することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、前記２次回路に対して並列に接続され、通常は開路状態であり、所定値以上の電圧が印加されると閉路状態になる素子と、前記素子が閉路状態になることにより通電されて作動するリレーと、前記リレーの作動に応じて警報を発する警報器と、を備え、前記素子が、常温では固体であり、所定値以上の温度になると溶融する導電部材と、前記素子の両端子に接続された基部と、前記基部の先端が前記導電部材側へ屈曲されてなる先端部とを有し、前記基部が絶縁体を介して前記導電部材を挟み込むように付勢される一対の導電板と、を備え、前記導電部材と、前記先端部とは、その間に所定の間隙を有し、前記導電部材が溶融したときに前記先端部に接触するように設けられることを特徴とする。
この構成によれば、通常は開路で、高電圧により閉路になる素子の機能を実現するとともに、導電部材が溶融したときに一対の導電板の間に挟み込まれるので、導電板の間から脱落して開路状態に戻るのを防止することができる。

また、本発明は、電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、前記２次回路に対して並列に接続され、通常は開路状態であり、所定値以上の電圧が印加されると閉路状態になる素子と、前記素子が閉路状態になることにより通電されて作動するリレーと、前記リレーの作動に応じて警報を発する警報器と、を備え、前記素子が、常温では固体であり、所定値以上の温度になると溶融する一対の絶縁体と、前記絶縁体の間に挟まれる導電部材と、前記素子の両端子に接続され、前記絶縁体を介して前記導電部材を挟み込むように付勢される一対の導電板と、を備え、前記導電部材と、前記導電板とは、その間に所定の間隙を有し、前記絶縁体が溶融したときに接触するように設けられることを特徴とする。
この構成によれば、通常は開路で、高電圧により閉路になる素子の機能を実現することができる。

その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、電流トランスの２次回路の開放状態が発生したときに、そのことを警報することができる。

電流トランスを含む回路の構成を示す図である。放電部１の構造例を示す図である。放電部１の別の構造例を示す図である。電流トランスを含む回路の別の構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る警報回路は、電流トランスの２次回路が開放状態になり、高電圧が発生したときに、電流トランスの２次側を閉路にするとともに警報を発するものである。

≪回路の構成と概要≫
図１は、電流トランスを含む回路の構成を示す図である。電流トランスＣＴは、１次側コイルと、２次側コイルとの電流の比率（変流比）が所定値（例えば、２０：１）に保たれるように設計された変流器である。電流トランスＣＴの１次側には１次回路Ｃ１が設けられ、２次側には低抵抗の２次回路Ｃ２が設けられる。そして、２次回路Ｃ２に対して、放電部１、抵抗２、電圧リレー３及び警報器４を含む警報回路Ｃ３が接続される。具体的には、直列接続された放電部１及び抵抗２は、２次回路Ｃ２に並列に接続され、電圧リレー３は、抵抗２に並列に接続される。警報器４は、電圧リレー３が作動することにより動作し、警報を発する。

放電部１は、通常は開路状態であり、その両端子に高電圧（例えば、１０００Ｖ）が印加されると閉路状態になる素子である。放電部１の構造例については後記する。抵抗２は、例えば、５０Ω程度の抵抗であり、通常は放電部１が開路状態であるため電流が流れないが、放電部１が閉路状態になると、電流が流れる。電圧リレー３は、抵抗２の両端に所定値以上の電位差が発生すると作動するリレーであり、抵抗２を低抵抗にすることにより低電圧で作動する半導体リレーを用いることができる。警報器４は、２次回路Ｃ２の開放状態を警報するために警報音や警報表示、外部への信号接点、振動等を発生させる機器（例えば、ブザー、ランプ、バイブレータ等）である。例えば、電圧リレー３のメーク接点を警報器４に接続し、電圧リレー３が作動したときに当該接点がオン（閉路）になることで、警報器４に通電させることにより、警報器４が動作する。

≪放電部の構造≫
図２は、放電部１の構造例を示す図である。放電部１は、導電部材１１、導電板１２、１３、先端部１４、１５、絶縁体１６、１７及び絶縁容器１８を備える。導電部材１１は、常温では固体であるが、所定の温度以上になると溶融する材料（例えば、はんだ等）からなる部材である。この材料としては、常温で固体であり、融点が、導電部材１１と、先端部１４、１５との間に放電が生じたときの熱によって導電部材１１が加熱される際の温度より低い材料が選択される。導電板１２は、放電部１の一方の外部端子Ｔ１と一体に形成され、又は、接続される板状部材である。導電板１３は、放電部１の他方の外部端子Ｔ２と一体に形成され、又は、接続される板状部材である。導電板１２及び１３は、バネＳ１及びＳ２によりそれぞれ上下から導電部材１１を挟み込む方向に付勢される。導電板１２及び１３は、その先端を導電部材１１側へＬ字形に曲折させて形成された先端部１４及び１５を備えており、先端部１４及び１５と、導電部材１１との間にそれぞれ所定のギャップＧ１、Ｇ２が形成されている。絶縁体１６、１７は、それぞれ導電部材１１と、導電板１２、１３との間にあって、その間の導通を抑止する。また、絶縁容器１８は、上記各構成部分を収容し、外部端子Ｔ１、Ｔ２は、この絶縁容器１８から外部へ突出している。

放電部１は、上記の通り、導電部材１１と、先端部１４との間にギャップＧ１があり、導電部材１１と、先端部１５との間にギャップＧ２があるので、通常は開路状態である。そして、ギャップＧ１、Ｇ２の大きさは、放電部１の外部端子Ｔ１、Ｔ２に印加される電圧が所定の高電圧（例えば、１０００Ｖ）になると、ギャップＧ１及びＧ２に放電が発生するように調整される。なお、ギャップＧ１及びＧ２のいずれか一方のみに放電が発生するようにしてもよい。

放電部１の両端子に上記所定の高電圧以上の電圧が印加されると、ギャップＧ１及びＧ２に放電が発生し、それに伴って発生する熱により導電部材１１の温度が上昇する。そして、導電部材１１の融点になると、導電部材１１が溶融し、バネＳ１及びＳ２の作用により、導電板１２に付く絶縁体１６と、導電板１３に付く絶縁体１７とにより上下から圧力を受けて、左右に延伸する。導電部材１１が左右に延伸すると、先端部１４及び１５に接触する。これにより、先端部１４及び１５の間が導通し、放電部１が閉路状態になる。

なお、放電による熱で絶縁体１６及び１７が溶融することにより、導電部材１１が上下の導電板１２及び１３に接触し、導電板１２及び１３が導通するようにしてもよい。この場合、図３に示すように、先端部１４及び１５は省略可能であり、導電部材１１と、導電板１２及び１３との間にそれぞれ所定のギャップＧ３及びＧ４を形成し、外部端子Ｔ１、Ｔ２間に所定値以上の高電圧が印加されるとギャップＧ３及びＧ４に放電が発生するように間隔を調整する。なお、ギャップＧ３及びＧ４のいずれか一方のみに放電が発生するようにしてもよい。

また、図２において、ギャップＧ１及びＧ２はいずれか一方だけでもよく、導電部材１１が先端部１４及び１５のいずれか一方に予め接触していてもよい。同様に、図３において、ギャップＧ３及びＧ４はいずれか一方だけでもよく、導電部材１１が導電板１２及び１３のいずれか一方に予め接触していてもよい。

以上によれば、放電部１は、通常は開路状態になっているが、その両端子に高電圧が印加されると閉路状態になる。そして、導電部材１１が溶融したときに、バネＳ１及びＳ２の作用により導電板１２及び１３、先端部１４及び１５から包み込まれるので、導電部材１１が導電板１２、１３の間から脱落して開路状態に戻るのを防止することができる。

≪回路の動作≫
図１及び図２を参照しながら、回路の動作について説明する。まず、１次回路Ｃ１により電流トランスＣＴの１次側コイルに電流が供給される。そうすると、電流トランスＣＴの２次側コイルにおいて変流比に応じた電流が発生する。通常時には、放電部１が開放状態になっているので、２次回路Ｃ２に電流が流れる。このとき、２次回路Ｃ２は低抵抗なので、２次回路Ｃ２の両端子間は低電圧になる。

ところが、２次回路Ｃ２が断線等により開放状態になると、抵抗値が無限大、すなわち、高抵抗になり、オームの法則（電流×抵抗＝電圧）により、２次回路Ｃ２の両端子間に高電圧が発生する。この高電圧は、直列接続された放電部１及び抵抗２に印加され、放電部１のギャップＧ１及びＧ２に放電が発生する。その放電により温度が上昇して、放電部１の導電部材１１が溶融し、先端部１４及び１５に接触する。これにより、放電部１は、先端部１４と、１５とが導通して閉路状態になり、抵抗２に電流が流れる。

抵抗２に電流が流れると、その両端子間に電位差が発生し、その電位差により電圧リレー３が作動する。そして、電圧リレー３の作動により、警報器４が通電し、２次回路Ｃ２が開放状態になっている旨を示す警報が出力される。警報の出力には、ブザー等による警報音の出力や、ランプ等による警報の表示、電話等による警報メッセージの通知がある。

なお、規格としては、電流トランスＣＴの２次側には最大５Ａの電流が流れるので、抵抗２には１〜２Ａの電流が流れる。従って、抵抗２が５０Ωとすれば、電圧リレー３は５０〜１００Ｖで作動すればよい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、電流トランスＣＴの２次側に接続された２次回路Ｃ２が開放状態になった場合に、警報回路Ｃ３の動作により警報器４が警報を発する。これによれば、警報により２次回路Ｃ２の開放状態が通知されるので、迅速な対応が行われる。また、電流トランスＣＴの２次側を閉路にするので、電流トランスＣＴ及び２次回路Ｃ２を保護することができる。

≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態における図１の警報回路Ｃ３では、電圧リレー３を用いたが、図４の警報開路Ｃ４に示すように電流リレー５を放電部１に直列に接続して用いてもよい。この場合、電流リレー５が作動したときに、警報器４が動作するようにする。

ＣＴ電流トランス
Ｃ１１次回路
Ｃ２２次回路
Ｃ３、Ｃ４警報回路
１放電部（素子）
１１導電部材
１２、１３導電版（基部）
１４、１５先端部
Ｇ１、Ｇ２ギャップ（間隙）
Ｔ１、Ｔ２外部端子
２抵抗
３電圧リレー（リレー）
４警報器
５電流リレー（リレー）

Claims

電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、
前記２次回路に対して並列に接続され、通常は開路状態であり、所定値以上の電圧が印加されると閉路状態になる素子と、
前記素子が閉路状態になることにより通電されて作動するリレーと、
前記リレーの作動に応じて警報を発する警報器と、
を備え、
前記素子は、
常温では固体であり、所定値以上の温度になると溶融する導電部材と、
前記素子の両端子に接続された基部と、前記基部の先端が前記導電部材側へ屈曲されてなる先端部とを有し、前記基部が絶縁体を介して前記導電部材を挟み込むように付勢される一対の導電板と、
を備え、
前記導電部材と、前記先端部とは、その間に所定の間隙を有し、前記導電部材が溶融したときに前記先端部に接触するように設けられる
ことを特徴とする警報回路。
電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、
前記２次回路に対して並列に接続され、通常は開路状態であり、所定値以上の電圧が印加されると閉路状態になる素子と、
前記素子が閉路状態になることにより通電されて作動するリレーと、
前記リレーの作動に応じて警報を発する警報器と、
を備え、
前記素子は、
常温では固体であり、所定値以上の温度になると溶融する一対の絶縁体と、
前記絶縁体の間に挟まれる導電部材と、
前記素子の両端子に接続され、前記絶縁体を介して前記導電部材を挟み込むように付勢される一対の導電板と、
を備え、
前記導電部材と、前記導電板とは、その間に所定の間隙を有し、前記絶縁体が溶融したときに接触するように設けられる
ことを特徴とする警報回路。