JPH07105819A - 故障検知遮断装置 - Google Patents

故障検知遮断装置

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JPH07105819A
JPH07105819A JP25181693A JP25181693A JPH07105819A JP H07105819 A JPH07105819 A JP H07105819A JP 25181693 A JP25181693 A JP 25181693A JP 25181693 A JP25181693 A JP 25181693A JP H07105819 A JPH07105819 A JP H07105819A
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JP
Japan
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circuit
power supply
loads
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current
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Application number
JP25181693A
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English (en)
Inventor
Masahiro Katayanagi
正宏 片柳
Toshiyuki Onishi
利之 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の負荷の1つに地絡事故が発生しても、
他の負荷への通電を継続することができるようにする。 【構成】 この発明の故障検知遮断装置は、いずれかの
負荷に地絡事故のために過電流が流れるようになった場
合、変流器8によってその過電流を検出し、無接点動作
によってリレー回路11を動作させて配線遮断器6の自
己トリップ回路5を遮断動作させ、電源装置側の故障検
知部の遮断動作と同時に配線遮断器6も遮断動作させ
る。こうして、地絡事故が発生した負荷に接続される配
線遮断器6だけを遮断状態におくことによって他の正常
な負荷から切り離すことにより、次に電源装置の電源が
回復した時には、正常な負荷については通常通りに配線
遮断器6を通して所定の電源が供給できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高圧電源から複数の
負荷各々に配線遮断器を介して電源を供給する電源供給
回路において、地絡事故のために負荷のいずれかに過電
流が流れるようになった時にその負荷を安全に切り離す
ための故障検知遮断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電気車では、駆動車輪を駆動する
ための電動機を回転駆動するための主電源装置と共に、
車両内の照明灯、空調設備、エアコンプレッサなどに電
力を供給するための補助電源装置が搭載されている。
【0003】このような補助電源装置は、従来、図3に
示すような故障検知遮断装置を備えており、地絡事故が
発生して過電流が流れた場合にただちに電源を遮断する
ための無接点の故障検知部1Aを備えた電源装置1か
ら、複数の配線遮断器(MCCB1〜MCCB5)2A
〜2Eそれぞれを介して複数の負荷3A〜3Eに電力が
供給されるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の故障検知遮断装置では、地絡事故によっていずれ
かの負荷に過電流が流れるようになった場合の故障検知
遮断動作に問題点があった。
【0005】すなわち、図4に示すように負荷3A〜3
Eのいずれか(これをいま、負荷3Xとする)に地絡事
故が発生し、過電流が電源装置1から各配線遮断器2A
〜2Eに流れるようになると、まず故障検知部1Aが過
電流を検出して無接点動作して電流出力を遮断して過電
流の通流をただちに停止する。ところが、この場合、無
接点の故障検知部1Aの過電流に対する反応が速いため
に、地絡事故を起こした負荷3Xに接続されている配線
遮断器2Xが過電流検出による機械的な遮断動作を行な
う前に故障検知部1Aが過電流保護動作してしまう。こ
のため、次に電源復帰操作した時にも同じ負荷3Xに過
電流が流れ、やはり、その配線遮断器2Xが動作する前
に電源装置1側の故障検知部1Aが再び遮断動作してし
まい、負荷3Xに対する配線遮断器2Xはいつまでたっ
ても遮断動作しないことになる。
【0006】このため、従来の故障検知遮断装置では、
一部の負荷に地絡事故が発生すると、補助電源装置1に
接続されているすべての負荷の電源供給を停止してしま
わなければならず、故障が発生すればすぐに車庫入れし
て故障修復するまでは使用できなくなり、運用効率が悪
い問題点があった。
【0007】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、複数の負荷のいずれかに地絡事故が
発生してその回路に過電流が流れるようになっても、そ
の負荷の配線遮断器だけを開放し、他の負荷については
補助電源装置から引き続き電源を供給して使用すること
ができるようにした故障検知遮断装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、共通
の電源から複数の負荷それぞれに対して配線遮断器を介
して電源を供給する電源供給回路の故障検知遮断回路に
おいて、配線遮断器それぞれから負荷それぞれに流れる
負荷電流の過電流を検出する過電流検出回路と、過電流
検出回路が過電流を検出した時に励磁するリレー回路
と、リレー回路が励磁したことを受けて動作し、配線遮
断器を開放する自己トリップ回路とを備えたものであ
る。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明の故障
検知遮断装置において、過電流検出回路として、負荷電
流を所定の比較電流と比較し、この比較電流よりも大き
い負荷電流を検出した時に過電流検出信号を出力する電
流検出部と、電流検出部からの過電流検出信号を受けて
リレー回路を励磁させるリレー動作信号を出力するフリ
ップフロップを備えたものである。
【0010】
【作用】請求項1の発明の故障検知遮断装置では、いず
れかの負荷に地絡事故のために過電流が流れるようにな
った場合、過電流検出回路によってその過電流を検出
し、無接点動作によってリレー回路を動作させて配線遮
断器の自己トリップ回路を遮断動作させ、電源装置側の
故障検知部の遮断動作と同時に配線遮断器も遮断動作さ
せる。
【0011】こうして、地絡事故が発生した負荷に接続
される配線遮断器だけを遮断状態におくことによって他
の正常な負荷から切り離すことにより、次に電源が回復
した時には、正常な負荷については、通常通りに配線遮
断器を通して所定の電源が供給できるようにする。
【0012】請求項2の発明の故障検知遮断装置では、
請求項1の故障検知遮断装置において、過電流検出回路
として、負荷電流を所定の比較電流と比較し、この比較
電流よりも大きい負荷電流を検出した時に過電流検出信
号を出力する電流検出部と、電流検出部からの過電流検
出信号を受けてリレー回路を励磁させるリレー動作信号
を出力するフリップフロップを用いることにより、地絡
事故による過電流が発生した場合に、フリップフロップ
を無接点動作させてリレー回路を動作させ、電源装置の
故障検知部の過電流検出と同時に配線遮断器の自己トリ
ップ回路を遮断動作させ、電源装置側の故障検知部の遮
断動作と同時に配線遮断器も遮断動作させる。
【0013】こうして、地絡事故が発生した負荷に接続
される配線遮断器だけを遮断状態におくことによって他
の正常な負荷から切り離すことにより、次に電源が回復
した時には、正常な負荷については、通常通りに配線遮
断器を通して所定の電源が供給できるようにする。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図1は請求項1および請求項2の発明の共通する
実施例の回路構成を示しており、従来例と同様の補助電
源装置のような電源装置1は、出力に過電流が流れた時
に無接点動作によて電源遮断を行なう故障検知部1Aを
備え、この電源装置1から故障検知遮断器4A〜4Eそ
れぞれを介して負荷3A〜3Eそれぞれに電源を供給す
るようになっている。
【0015】故障検知遮断器4A〜4Eそれぞれは図2
に示す回路構成であり、自己トリップ回路5を備えた配
線遮断器(MCCB)6と、この配線遮断器6から負荷
に電源を供給する電源線7に設けられた変流器(CT)
8と、この変流器8によって検出される電流値を比較電
流と比較し、過電流を検出した時に過電流検出信号を出
力する比較器9と、比較器9からの過電流検出信号を受
けて反転し、“H”信号を出力するフリップフロップ1
0と、このフリップフロップ10の“H”出力によって
動作するリレー(Ry)11を備えている。
【0016】自己トリップ回路付き配線遮断器6の自己
トリップ回路5は、励磁コイル5aとこの励磁コイル5
aの励磁動作によってオフとなる自己トリップ接点5b
とで構成されており、自己トリップ接点5bは配線遮断
器6を同時にオフするようになっている。
【0017】フリップフロップ10のリセット端子には
電源リセット信号を入力し、電源再投入時にリセットす
るようになっている。また、リレー11のリレー接点1
1aの一端は、配線遮断器6の自己トリップ回路5のコ
イル5aに直列に接続されており、リレー接点11aの
他端はスイッチ12を介して接地されている。なお、図
2において、V1は各負荷に対する電源、V2は自己ト
リップ回路5に対する制御電源、V3は各論理回路素子
を動作させるための補助制御電源である。
【0018】こうして、この実施例の故障検知遮断装置
では、配線遮断器6の自己トリップ回路5のトリップ動
作回路を無接点構成にして、過電流検出時の配線遮断器
6の遮断動作をすばやく行なうようにしているのであ
る。
【0019】次に、上記構成の故障検知遮断装置の動作
について説明する。通常時、各故障検知遮断器4A〜4
Eそれぞれの配線遮断器6は投入状態にあり、フリップ
フロップ10の出力は電源リセット入力が行なわれて
“L”で、リレー11は非励磁状態にあり、リレー接点
11aはオフ、したがって、自己トリップ回路5の励磁
コイル5aも非励磁状態にある。
【0020】そこで、電源装置1から電源が供給される
と、故障検知遮断器4A〜4Eそれぞれを通して各負荷
3A〜3Eに電源が供給される。
【0021】この状態において、いま、1つの負荷、例
えば負荷3Xに地絡事故が発生した時の電源遮断動作を
説明すると、地絡事故が発生した負荷3Xに対して過電
流が流れるようになり、電源装置1の故障検知部1Aは
その過電流を検知して無接点動作によってただちに電源
遮断を行なう。
【0022】この電源装置1側の電源遮断動作と並行し
て、地絡事故を起こした負荷3Xが接続されている故障
検知遮断器4X側でも、変流器8が過電流を検出し、比
較器9が過電流検出信号をフリップフロップ10に出力
する。そこで、フリップフロップ10は“H”信号を出
力し、これによってリレー11が励磁され、リレー接点
11aをオンする。この結果、自己トリップ回路5の励
磁コイル5aが一瞬に励磁され、自己トリップ接点5b
をオフし、同時に配線遮断器6もオフする。そして、こ
の一連の動作は、無接点動作となり、従来のように機械
的な動作によって配線遮断器を開放する場合のように遅
くなることがなく、電源装置1側の故障検知部1Aによ
る電源遮断動作とほぼ同時に行なわれる。
【0023】したがって、この後、電源装置1が自動的
に回復した時には、地絡事故を起こした負荷3Xに接続
されている配線遮断器6だけが開放状態にあって電源装
置1から切り離されており(各配線遮断器は手動によら
なければ再投入できない性質なので)、他の負荷それぞ
れに接続されている配線遮断器それぞれは導通状態にあ
るために電源装置1から再び電源の供給を受けることが
できることになる。
【0024】こうして、この実施例の故障検知遮断装置
では、負荷のいずれかに地絡事故が発生すれば、それが
接続されている配線遮断器だけを高速で開放動作させて
電源装置から切り離すことができ、この結果、電源装置
の再投入によって他の負荷への電源供給を再開すること
ができるようになる。したがって、特に電気車の補助電
源装置に利用する場合、従来のようにいずれかの負荷に
地絡事故が発生した時にはただちに電源装置を停止して
修理工場に入れ、いずれの負荷に地絡事故が発生したの
かを検査し、その負荷を修理するか取り替えるまで電源
装置の再投入ができなくなるということがなく、地絡事
故が発生した負荷だけを自動的に切り離し、他の正常な
負荷には電源装置を再投入して引き続き電源を供給し続
けることができ、地絡事故発生時の走行への影響を最小
限に抑えることができることになる。
【0025】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
いずれかの負荷に地絡事故のために過電流が流れるよう
になった場合、過電流検出回路によってその過電流を検
出し、無接点動作によってリレー回路を動作させて配線
遮断器の自己トリップ回路を遮断動作させ、電源装置側
の故障検知部の遮断動作と同時に配線遮断器も遮断動作
させるようにしているので、地絡事故が発生した負荷に
接続される配線遮断器だけを遮断状態におくことによっ
て他の正常な負荷から切り離すことにより、次に電源装
置の電源が回復した時には、正常な負荷については通常
通りに配線遮断器を通して所定の電源が供給できるよう
になり、従来のように1つの負荷の地絡事故によってす
べての負荷への電源供給を停止しなければならなくなる
ことがなく、地絡事故の影響を最小限に抑えることがで
きる。
【0026】請求項2の発明によれば、請求項1の故障
検知遮断装置において、過電流検出回路として、負荷電
流を所定の比較電流と比較し、この比較電流よりも大き
い負荷電流を検出した時に過電流検出信号を出力する電
流検出部と、電流検出部からの過電流検出信号を受けて
リレー回路を励磁させるリレー動作信号を出力するフリ
ップフロップを用いているので、地絡事故による過電流
が発生した場合に、フリップフロップを無接点動作させ
てリレー回路を動作させ、電源装置の故障検知部の過電
流検出と同時に配線遮断器の自己トリップ回路を遮断動
作させ、電源装置側の故障検知部の遮断動作と同時に配
線遮断器も遮断動作させることができ、この結果、地絡
事故が発生した負荷に接続される配線遮断器だけを遮断
状態におくことによって他の正常な負荷から切り離すこ
とにより、次に電源装置の電源が回復した時には、正常
な負荷については通常通りに配線遮断器を通して所定の
電源が供給できるようになり、従来のように1つの負荷
の地絡事故によってすべての負荷への電源供給を停止し
なければならなくなることがなく、地絡事故の影響を最
小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1および請求項2の発明の共通する実施
例の回路図。
【図2】上記実施例における故障検知遮断器の回路図。
【図3】従来例の回路図。
【図4】従来例の地絡事故発生時の動作説明図。
【符号の説明】
1 電源装置 1A 故障検知部 3A〜3E 負荷 4A〜4E 故障検知遮断器 5 自己トリップ回路 5a 励磁コイル 5b 自己トリップ接点 6 自己トリップ回路付き配線遮断器 7 電源線 8 変流器 9 比較器 10 フリップフロップ 11 リレー 12 スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 利之 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通の電源から複数の負荷それぞれに対
    して配線遮断器を介して電源を供給する電源供給回路の
    故障検知遮断回路において、 前記配線遮断器それぞれから負荷それぞれに流れる負荷
    電流の過電流を検出する過電流検出回路と、 前記過電流検出回路が過電流を検出した時に励磁するリ
    レー回路と、 前記リレー回路が励磁したことを受けて動作し、前記配
    線遮断器を開放する自己トリップ回路とを備えて成る故
    障検知遮断装置。
  2. 【請求項2】 前記過電流検出回路として、前記負荷電
    流を所定の比較電流と比較し、この比較電流よりも大き
    い負荷電流を検出した時に過電流検出信号を出力する電
    流検出部と、前記電流検出部からの過電流検出信号を受
    けて前記リレー回路を励磁させるリレー動作信号を出力
    するフリップフロップを備えて成る請求項1記載の故障
    検知遮断装置。
JP25181693A 1993-10-07 1993-10-07 故障検知遮断装置 Pending JPH07105819A (ja)

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Cited By (5)

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JPWO2020026862A1 (ja) * 2018-07-31 2021-09-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 制御システム、遮断システム

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