JPH0728487B2 - 母線絶縁監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コントロールセンタなどの開閉装置の母線
の絶縁状態を監視する母線絶縁監視装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図は従来のコントロールセンタを示す斜視図であ
る。コントロールセンタ（１）は、電動機回路等を開閉
するフィーダーユニット（３）を垂直方向に複数収納し
た筺体（２）を、フィーダーの数に応じて水平方向に列
盤構成したものである。

第６図は、第５図に示すコントロールセンタ（１）の筺
体（２）の一面分の動力主回路を示す図であり、第７図
は筺体（２）にフィーダーユニット（３）を収納した状
態の水平断面図である。第６図において、隣接する盤間
を水平に貫通する主回路電源水平母線（４）から垂直に
下ろされた主回路電源垂直母線（５）は、複数の母線支
持装置（６）によって筺体（２）内に絶縁支持されてい
る。第６図及び第７図において、フィーダーユニット
（３）は、筺体（２）内に挿入されることによってその
主回路断路部（７）において主回路電源垂直母線（５）
と自動連結し、給電される。フィーダーユニット（３）
は、主回路導体（８）を介して主回路断路部（７）に接
続される区分遮断器（９）と、この区分遮断（９）と直
列に接続される区分開閉器（10）及び保護装置（11）と
によって構成されている。

第７図において、区分遮断器（９）は、筺体（２）側の
扉（2a）を閉めた状態で開閉ハンドル（12）を操作する
ことによって開閉される。

次に、上記のフィーダーユニット（３）の動作について
説明する。区分遮断器（９）の開閉ハンドル（12）を閉
操作し、区分遮断器（９）を閉路した後、図示しない運
転／停止押ボタンの操作によって区分開閉器（10）を閉
路／開路することによって、フィーダーユニット（３）
に接続された負荷の電動機等が運転／停止される。負荷
の過負荷は保護装置（11）によって検出され、区分開閉
器（10）が自動的に開路する。負荷側回路の短絡事故時
は、区分遮断器（９）がトリップして事故電流を遮断す
る。

上記のように構成されたコントロールセンタにおいて
は、主回路電源垂直母線（５）には常時電圧が印加され
ており、対地との絶縁は母線支持装置（６）によって保
たれている。母線支持装置（６）は絶縁物（例えば、ガ
ラスポリエステル）で構成されているため経時劣化し、
絶縁抵抗が低下する。絶縁抵抗の低下は地絡事故や相間
短絡事故を招くので、事故を未然に防ぐには、定期的に
絶縁抵抗を測定しておく必要がある。測定は、主回路を
停電、すなわち主回路電源垂直母線（５）への電圧の印
加を停止した後、フィーダーユニット（３）を引出し
て、負荷側ケーブル等によって与えられる絶縁抵抗への
影響を遮断し、その後、メガーによって絶縁抵抗を測定
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来、コントロールセンタの母線支持装
置（６）の絶縁劣化監視は、定期的に停電させて行う必
要があったため、連続運転したい設備をも停止させざる
を得ないという問題点があった。また、絶縁抵抗測定の
ため、フィーダーユニット（３）を筺体（２）から完全
に引き出す作業が必要となり、この作業に多大な労力を
強いられるという問題点もあった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、停電を必要とせず、またフィーダーユニット
（３）を引出すことなく母線支持装置（６）の絶縁抵抗
を測定することのできる母線絶縁監視装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る母線絶縁監視装置は、 主回路電圧を印加され母線支持装置によって筐体から絶
縁支持された主回路電源母線と、 上記主回路電源母線と実質的に同一の断面形状を有する
ダミー母線と、 上記母線支持装置と同一部材からなり上記ダミー母線を
上記筺体から絶縁支持するダミー母線の母線支持装置
と、 上記主回路電源母線と上記ダミー母線との間に接続され
た開閉器と、 絶縁抵抗計測端子部が、上記ダミー母線の各相の母線及
び上記筐体にそれぞれ開閉手段を介して接続されるべき
絶縁抵抗測定手段と、 上記開閉器を所定の時間間隔で開路させ、上記それぞれ
の開閉手段を所定の順序で開閉させた後、上記開閉器を
閉路する一連の手順を繰返し実行させる制御手段と、 を備えたものである。

〔作用〕

この発明におけるダミー母線の母線支持装置は、主回路
電源母線の母線支持装置の代わりに絶縁抵抗の被測定対
象となる。制御手段は所定の時間間隔で開閉器を開き、
絶縁抵抗測定手段によって母線支持装置の絶縁抵抗を測
定させた後、再び開閉器を閉じるという一連の動作を繰
返し実行させる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例による母線絶縁監視装置
（13）を含むコントロールセンタの筐体（２）１面分の
動力主回路を示す図である。隣接する盤間を水平に貫通
する主回路電源水平母線（４）から垂直に下ろされた主
回路電源垂直母線（５）は、複数の母線支持装置（６）
によって筐体（２）内に絶縁支持されている。フィーダ
ーユニット（３）は、筐体（２）内に挿入されることに
よってその主回路断路部（７）において主回路電源垂直
母線（５）と自動連結し、給電される。

フィーダーユニット（３）は、主回路導体（８）を介し
て主回路断路部（７）に接続される区分遮断器（９）
と、この区分遮断器（９）と直列に接続される区分開閉
器（10）及び保護装置（11）とによって構成されてい
る。このフィーダーユニット（３）を筐体（２）に収納
した状態の水平断面図は、従来例と同様であり、第７図
に示される。第１図では筐体（２）の上から５段目まで
のユニットはすべてフィーダーユニット（３）である
が、最下段のユニットは母線絶縁監視ユニット（13）で
ある。このユニット（13）にもフィーダーユニット
（３）と同様に、主回路断路部（７）、主回路導体
（８）、区分遮断器（９）及び区分開閉器（10）が設け
られており、筺体（２）へ挿入されることにより主回路
断路部（７）が主回路電源垂直母線（５）に自動連結さ
れる。区分開閉器（10）の負荷側は、例えば被覆電線か
らなる主回路導体（33）によってダミー母線（14）へ接
続されている。第２図は母線絶縁監視ユニット（13）の
水平断面図である。ダミー母線（14）は主回路電源垂直
母線（５）と同一の水平断面形状を有し、主回路電源垂
直母線（５）と同様に垂直方向に設けられているが、そ
の垂直方向の長さは第１図に示すように非常に短い。ダ
ミー母線（14）は母線支持装置（15）によって筐体
（２）に絶縁支持されている。この母線支持装置（15）
は他の母線支持装置（６）と同一の部品であり、例えば
ガラスポリエステルからなる。母線支持装置（15）は後
述するように、他の母線支持装置（６）を代表して絶縁
抵抗測定の被測定対象となる。母線絶縁監視ユニット
（13）の外観はフィーダーユニット（３）と同様なの
で、コントロールセンタの外観は従来例（第５図）と実
質的に変わらない。

第３図は母線絶縁監視ユニット（13）から見た主回路の
等価回路図である。３相の主回路電源垂直母線（5a,5b,
5c）は第１図の主回路電源垂直母線（５）を３相回路で
表わしたものであり、同様に、主回路断路部（7a,7b,7
c）は第１図の主回路断路部（７）を３相回路で表わし
たものである。第１図の母線支持装置（６）は対地間絶
縁抵抗（6a,6b,6c）と相間絶縁抵抗（6d,6e）とを有す
るので、第３図のように表わすことができる。第１図の
母線支持装置（15）も同様に、対地絶縁抵抗（15a,15b,
15c）と相間絶縁抵抗（15d,15e）とを有し、第３図のよ
うに表わされる。

第１図において、通常の運転状態においては、主回路電
源水平母線（４）及び主回路電源垂直母線（５）に電圧
が印加され、各フィーダーユニット（３）に給電されて
いる。

第３図において、対地絶縁抵抗（6a,6b,6c）及び相間絶
縁抵抗（6d,6e）は、主回路電源垂直母線（5a,5b,5c）
に印加された電圧を常時印加され、対地及び相間の絶縁
を保っている。一方、母線絶縁監視ユニット（13）の区
分遮断器（９）及び区分開閉器（10）は通常閉路してお
くので、対地絶縁抵抗（15a,15b,15c）及び相間絶縁抵
抗（15d,15e）も同様に、通常は主回路電源垂直母線（5
a,5b,5c）に印加された電圧を印加されている。すなわ
ち、母線支持装置（６）とダミー母線（14）の母線支持
装置（15）とは電気的に同一条件で使用されている。使
用温度の点では、筐対（２）内の温度が上部になる程通
電による発熱等によって高くなるので、上部に設けられ
た母線支持装置（６）ほどその使用温度が高くなる。逆
に、最も下部にある母線支持装置（15）は最も低い温度
で使用される。一般に、このような筺体（２）内で生じ
る温度差範囲内においては、高温の方が母線支持装置
（６又は15）を形成する絶縁物自体が乾燥するので絶縁
性能を維持する上で好条件となる。換言すれば、一番下
にある母線支持装置（15）は最も悪い条件下で使用され
る。また、筺体（２）の下部にある程、塵埃が付着しや
すいので、絶縁性能が低下しやすい。このように、ダミ
ー母線（14）の母線支持装置（15）は他のいずれの母線
支持装置（６）よりも使用条件が悪いので、同母線支持
装置（15）を代表としてその絶縁性能を定期的に測定す
れば、その測定結果はすべての母線支持装置（6,15）の
絶縁性能の劣化を知る目安となる。

第４図は、母線絶縁監視ユニット（13）の制御回路図で
ある。以下、この母線絶縁監視ユニット（13）による母
線停止監視動作について説明する。まず、区分遮断器
（９）を手動で閉路する。切替スイッチ（17）を図に示
す状態から切替操作すると、主回路電源から制御回路
（13a）に制御電圧が印加される。母線絶縁監視ユニッ
ト（13）のテスト時又は長期設備休止時には、切替スイ
ッチ（17）を図に示す状態に切替えて、外部制御電源端
子（32）から別途外部制御電源を受けるよう構成されて
いる。電圧回路（13a）はヒューズ（18）によって保護
される。また、区分遮断器（９）以降の主回路部分にお
ける短絡事故は区分遮断器（９）によって保護される。
制圧電圧の印加によって、まず、それぞれ閉路している
タイマー（22a）の限時復帰接点（22b）、開路スイッチ
（20）及びタイムスイッチ（21a）の接点（21b）を介し
て区分開閉器（10）の電磁コイル（10a）が励磁され、
同区分開閉器（10）は閉路する。それによって区分開閉
器（10）の補助接点（10b）及び（10d）が閉路し、それ
ぞれ区分開閉器（10）の自己保持及び赤色表示灯（24）
の点灯を行う。区分開閉器（10）のさらに他の補助接点
（10c）の閉路によってタイムスイッチ（21a）が励磁さ
れ、時間のカウントを開始する。開始から一定時間後、
タイムスイッチ（21a）の接点（21b）が開路し、区分開
閉器（10）の電磁コイル（10a）は消磁される。この結
果、区分開閉器（10）の補助接点（10e）の閉路によっ
て緑色表示灯（25）が点灯する。また、区分開閉器（1
0）の補助接点（10c）の開路によってタイマー（23a）
が消磁される。タイマー（23a）の接点（23b）は消磁後
に限時復帰する接点であるため、一定時限後に閉路して
タイマー（26a）を励磁する。タイマー（26a）が励磁さ
れるとその瞬時接点（26b）が瞬時に閉路してタイマー
（27a）を励磁する。タイマー（27a）が励磁されるとそ
の瞬時接点（27c,27d）が瞬時に閉路し、抵抗（15d）の
両端が絶縁抵抗計（16）の計測端子（16b）に接続され
る。この絶縁抵抗計（16）は例えばメガーと同様な機能
を有するもので、電源入力端子（16a）から電源を供給
され、計測端子（16b）に接続された抵抗体の抵抗値を
計測してその計測値に相当する信号を外部出力端子（16
c）から出力する。こうして、まず相間絶縁抵抗（15d）
の抵抗値に相当する信号が外部出力端子（16c）から出
力される。次に、一定時限経過後、タイマー（26a）の
限時動作接点（26c）が開路し、タイマー（27a）は消磁
される。これと同時に、タイマー（26a）の他の限時動
作接点（26d）が閉路し、タイマー（28a）が励磁され
る。タイマー（28a）が励磁されるとその瞬時接点（28
b）が閉路し、タイマー（29a）を励磁する。タイマー
（29a）が励磁されたことによってその瞬時接点（29c,2
9d）が閉路し、相間絶縁抵抗（15e）が絶縁抵抗計（1
6）に接続される。こうして、相間絶縁抵抗（15e）の抵
抗値に相当する信号が外部出力端子（16c）から出力さ
れる。次に、一定時限経過後、タイマー（28a）の限時
動作接点（28c）が開路し、タイマー（29a）は消磁され
る。同時に、タイマー（28a）の他の限時動作接点（28
d）が閉路し、タイマー（30a）が励磁される。タイマー
（30a）が励磁されるとその瞬時接点（30b）が閉路し、
タイマー（31a）を励磁する。タイマー（31a）が励磁さ
れたことによってその瞬時接点（31b,31c,31d,31e）が
閉路し、対地間絶縁抵抗（15a,15b,15c）が３相一括で
並列に絶縁抵抗計（16）に接続される。こうして対地間
絶縁抵抗（15a,15b,15c）の並列体としての抵抗値に相
当する信号が、外部出力端子（16c）から出力される。
さらに一定時限経過後、タイマー（30a）の限時動作接
点（30c）が開路してタイマー（31a）は消磁され、一連
の絶縁抵抗計測のシーケンス動作を終了する。タイマー
（22a）の限時復帰接点（22b）は区分開閉器（10）の開
路後、上記のシーケンス動作の終了までの時限で動作す
るように設定されているので、該シーケンス動作の終了
後、区分開閉器（10）は再び閉路し、母線支持装置（1
5）は通常の電圧被印加状態に戻る。区分開閉器（10）
の閉路に伴ってその補助接点（10c）が動作し、タイム
スイッチ（21a）及びタイマー（22a,23a）が励磁され
る。このようにして同じシーケンス動作が繰り返され、
定期的に絶縁抵抗の測定が行われる。計測周期はタイム
スイッチ（21a）の設定時限によって調節される。タイ
ムスイッチ（21a）の設定時限中臨時に、とり急ぎ絶縁
抵抗を測定したい場合は、開路スイッチ（20）を開路す
ることによって区分開閉器（10）を開路すれば、以下、
上述の定期的動作と同一の動作が行われ、絶縁抵抗が測
定される。

なお、上記実施例ではタイマーを使用して順次計測する
ように構成したが、タイマーの代わりに順序継電器等を
用いても良い。

また、上記実施例では絶縁抵抗計（16）は外部出力型を
用いる構成としたが、記録計を内蔵させても良く、ま
た、伝送装置を内蔵して信号伝送を行う構成としても良
い。

また、上記実施例による母線絶縁監視装置はコントロー
ルセンタに用いる場合について説明したが、他の開閉装
置の母線支持装置に対しても同様に適用できることは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、主回路電源母線に区
分開閉器を介して接続されたダミー母線を支持する母線
支持装置の絶縁抵抗を、所定の時間間隔で区分開閉器を
開路して測定するように構成したので、設備の稼動中で
も絶縁抵抗を自動的に測定することができるという効果
がある。また、定期的に測定されたデータを収集するこ
とによって、母線支持装置の絶縁性能の経時変化を常時
把握することができ、絶縁破壊による事故を未然に防ぐ
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による母線絶縁監視装置
を含むコントロールセンタの主回路構成を示す図、第２
図は第１図中の母線絶縁監視ユニット（13）をコントロ
ールセンタの筐体（２）に収納した水平断面図、第３図
は第１図に示すコントロールセンタにおいて母線絶縁監
視ユニット（13）から見た主回路の等価回路図、第４図
は該母線絶縁監視ユニット（13）の制御回路（13a）及
び区分遮断器（９）以降の主回路部分を示す回路図、第
５図は一般的なコントロールセンタの外形を示す斜視
図、第６図は従来のコントロールセンタの主回路構成を
示す図、第７図はフィーダーユニット（３）をコントロ
ールセンタの筐体（２）に収納した状態の水平断面図で
ある。第５図及び第７図は従来例及び本発明の実施例の
双方に共通の図面である。 図において、（２）は筐体、（5,5a,5b,5c）は主回路電
源垂直母線、（６）は母線支持装置、（10）は区分開閉
器、（14）はダミー母線、（15）は母線支持装置、（15
a,15b,15c）は対地絶縁抵抗、（15d,15e）は相間絶縁抵
抗、（16）は絶縁抵抗計、（16b）は測定端子、（21a）
はタイムスイッチ、（22a,23a,26a,27a,28a,29a,30a,31
a）はタイマー、（27c,27d）はタイマー（27a）の瞬時
接点、（29c,29d）はタイマー（29a）の瞬時接点、（31
b,31c,31d,31e）はタイマー（31a）の瞬時接点である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路電圧を印加され母線支持装置によっ
   て筺体から絶縁支持された主回路電源母線と、 上記主回路電源母線と実質的に同一の断面形状を有する
   ダミー母線と、 上記母線支持装置と同一部材からなり上記ダミー母線を
   上記筺体から絶縁支持するダミー母線の母線支持装置
   と、 上記主回路電源母線と上記ダミー母線との間に接続され
   た開閉器と、 絶縁抵抗計測端子部が、上記ダミー母線の各相の母線及
   び上記筺体にそれぞれ開閉手段を介して接続されるべき
   絶縁抵抗測定手段と、 上記開閉器を所定の時間間隔で開路させ、上記それぞれ
   の開閉手段を所定の順序で開閉させた後、上記開閉器を
   閉路する一連の手順を繰返し実行させる制御手段と、 を備えた母線絶縁監視装置。