JPH1028322A - 地絡保護用保安器 - Google Patents

地絡保護用保安器

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JPH1028322A
JPH1028322A JP8181785A JP18178596A JPH1028322A JP H1028322 A JPH1028322 A JP H1028322A JP 8181785 A JP8181785 A JP 8181785A JP 18178596 A JP18178596 A JP 18178596A JP H1028322 A JPH1028322 A JP H1028322A
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JP
Japan
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ground
discharge tube
voltage
power supply
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8181785A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Matsunaga
久生 松永
Tadao Oku
忠夫 奥
Hiroaki Yomo
宏明 四方
Yoshikuni Fujii
義晋 藤井
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.)
OODETSUKUSU KK
OSAKA FUSE KK
Original Assignee
OODETSUKUSU KK
OSAKA FUSE KK
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Publication date
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Publication of JPH1028322A publication Critical patent/JPH1028322A/ja
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数系統の電源回路において、1系統が地絡
事故を起した場合に他系統の電源回路が遮断されたり、
電気機器内の素子が破壊されたりするのを防止する。 【解決手段】 放電管と抵抗の直列回路を保護しようと
する電源回路の2種接地と筐体接地間に接続して地絡保
護用保安器を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧配電線におい
て、変圧器が異なる他系統の電源回路において地絡事故
が発生した場合、これによって生じる対地電位上昇によ
って電気機器が損傷されるのを防止する地絡保護用保安
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数系統の電源回路において、1系統が
地絡事故を起した場合、この地絡電流による電位傾度が
発生して、他系統の2種接地と筐体接地間に発生した電
圧が供給電圧に重畳され、過電圧となって電圧相と接地
間に加わり、電気機器の電源線と接地間に接続された雷
サージ保護用の避雷素子が破損したり、電気機器の電源
側に設けられた漏電遮断器が不用意に動作して電気機器
への電源供給が停止してしまう懸念があったが、これま
で格別の対策は講じられていなかった。例えば、有料道
路における料金所においては、照明灯の電源回路とブー
ス内の料金収受用電気機器の電源回路とが別個に設けら
れているが、何等かの原因によって照明灯の電源回路に
おいて地絡事故が発生した場合、料金収受用電気機器に
設けられた避雷素子が破損したり、漏電遮断器が動作し
て電源供給を断たれ料金収受機能が麻痺して大混乱を起
す懸念があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図1は、A系統とB系
統の電源回路における地絡事故発生時の説明図で、図に
おいて1a、1bは変圧器、2a、2bは電気機器、E
2、E2´は2種接地、E3、E3´は電気機器の筐体
接地(3種接地)、VRはバリスタ、ELBは漏電遮断
器である。
【0004】図のようにA系統において地絡事故が発生
した場合、B系統の2種接地E2´と筐体接地E3´間
に地絡電流による電圧V2が発生し、電源電圧VBにV
2が重畳されて電気機器2bの電圧相Lと接地E3´間
に過電圧V3が発生する。過電圧V3が電気機器2bの
バリスタVRの動作電圧以上になるとバリスタVRに過
電流が流れて破損してしまう。これを避けようとすれ
ば、バリスタVRの動作電圧を高くする必要があるが避
雷性能が低下する問題がある。また電気機器2bの電源
側に漏電遮断器ELBが設けられている場合は、バリス
タVRの動作とともに動作して電気機器2bへの電源供
給が停止してしまうおそれがあった。
【0005】図2は図1の地絡事故による過電圧発生の
原理図で、V1はA系統の地絡事故によって発生したB
系統における接地E2´、E3´間の電位傾度、REは
接地抵抗(E2+E3)、VBはB系統の電源電圧であ
る。
【0006】本発明は、このように複数系統の電源回路
において、1系統が地絡事故を起した場合に、他系統の
電源回路が遮断されたり、電気機器内の素子が破壊され
たりするのを防止することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、放電管と抵抗の直列回路を保護
しようとする電源回路の2種接地と筐体接地間に接続す
ることにより電圧を制限することを基本としている。
【0008】すなわち、本発明は、他系統の電源回路に
おける地絡事故から保護しようとする電源回路の2種接
地と電気機器筐体接地間に、放電管と抵抗の直列回路を
接続して地絡保護用保安器を構成したものである。
【0009】図3は、その動作説明図で、直列に接続さ
れた放電管ARと抵抗Rを接地E2´と接地E3´に接
続することにより、地絡事故発生時、放電管ARが放電
動作して電流Iが流れ、図2のV2をV2´=I・Rに
低減することにより、V3´をバリスタVRの動作電圧
以下に制限している。
【0010】上記のように、放電管ARが動作すれば、
電圧が低減され、地絡事故から電気機器を保護すること
ができるが、放電管の電極の損傷・劣化等を防止するた
めに放電管と抵抗の直列回路と並列に開閉器を設け、接
地E2´、E3´間を短絡して放電管の動作を停止する
機能を持たせることもできる。
【0011】すなわち、放電管と抵抗の直列回路と並列
に、開閉が外部制御できる開閉器を接続し、この開閉器
を両接地E2´、E3´間の電圧検出時あるいは放電管
動作時の通電電流検出時に閉じるようにすれば、接地E
2´、E3´間が短絡されるので、放電管の劣化を防止
することができる。
【0012】なお、B系統の電源回路に接続された他の
電気機器が地絡事故を起し、放電管が放電動作する場合
が考えられるが、この場合、この動作に連動して開閉器
を閉じるようにしておくと、接地E2´、E3´間が短
絡された際に電気機器の地絡電流が大きくなる難点があ
る。これを解消するためには、放電管と抵抗の直列回路
を別途組み込むと良い。すなわち、放電管AR1と抵抗
R1の直列回路と並列に、開閉が外部制御できる開閉器
SW1を接続した地絡保護用保安器において、さらに電
源回路の電圧相Lと電気機器の筐体接地E3´間に放電
管AR2と抵抗R2を直列に接続し、電圧相Lと筐体接
地E3´間の電圧と放電管AR2が動作して通電された
電流のいずれか一方を監視して検出すれば開閉器SW1
を閉じるようにするものである。
【0013】保安器の接続において、2種接地E2´へ
の接続は、既設設備の場合、配線が困難な場合が多く、
電気機器の近くの分電盤に簡単に接続できる地絡保護用
保安器が望まれる。これに対応し、なおかつ、地絡事故
発生時に所望とする機能を発揮する地絡保護用保安器と
しては、次のように構成される。
【0014】すなわち、他系統の電源回路における地絡
事故から保護しようとする電源回路の接地相Nと電気機
器の筐体接地間E3´間に接続された放電管AR1と抵
抗R1の直列回路と並列に、開閉が外部制御できる開閉
器SW1を接続し、さらに電源回路の電圧相Lと電気機
器の筐体接地E3´間に放電管AR2と抵抗R2を直列
に接続し、電圧相Lと筐体接地E3´間の電圧と放電管
AR2が動作して通電された電流のいずれか一方を監視
して検出すれば開閉器SW1を閉じるようにするととも
に、放電管AR1と抵抗R1の直列回路と直列に外部制
御可能な開閉器SW2を設け、電源回路の接地相Nと電
気機器の筐体接地E3´間の放電管AR1が放電して流
れる電流を検出して遅延回路により一定時間後に開閉器
SW2を開くようにした地絡保護用保安器である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に従
って説明する。
【0016】実施例1 図4は、A系統とB系統の2種の電源回路を示し、図1
と同等部分は同一符号で示している。すなわち、1a、
1bは変圧器、2a、2bは電気機器、E2、E2´は
2種接地、E3、E3´は電気機器の筐体接地(3種接
地)、VRは避雷用バリスタ、ELBは漏電遮断器であ
る。また、ZCTは地絡警報器、Xはこの例における本
発明の地絡保護用保安器を示す。
【0017】この地絡保護用保安器は、一定電圧で放電
する放電管ARと抵抗Rの直列回路によって構成され、
保護すべき電気機器2bの電源回路の2種接地E2´と
電気機器の筐体接地E3´間に接続している。従って、
電源A系統の地絡事故発生時に、B系統の2種接地E2
´と電気機器2bの筐体接地E3´間が放電管ARの放
電開始電圧以上になると放電管ARが放電して抵抗Rで
短絡することにより電圧相L、接地E3間の過電圧V3
をバリスタVRの動作電圧以下に低減してその破損を防
止し、また漏電遮断器ELBの不用意な動作による停電
を防止できる。 実施例2 図5は、放電管ARの電極の損傷・劣化等を防止する手
段を追加した例を示している。地絡事故発生時の電圧低
減手段としては前記実施例1と同様である。すなわち、
一定電圧で放電する放電管ARと抵抗Rの直列回路を、
保護すべき電気機器2bの電源回路の2種接地E2´と
電気機器の筐体接地E3´間に接続する。この例ではこ
の放電管ARを保護する手段として、外部制御できる開
閉器SW1を放電管ARと抵抗Rの直列回路と並列に接
続し、この開閉器SW1を両接地E2´、E3´間の電
圧検出時あるいは放電管AR動作時の通電電流検出時に
閉じることにより、接地E2´、E3´間を短絡させる
ようにしたものである。図においてVDは電圧検出回
路、CDは電流検出回路、CTは放電管の回路に取り付
けられた変流器である。このように構成した地絡保護用
保安器Xでは、地絡事故発生時、放電管ARが放電後、
その電流値と接地E2´、E3´間の電圧のいずれかを
検出して開閉器SW1が閉じて接地E2´、E3´間を
短絡させるので、放電管ARの放電動作は停止し、放電
管の電極の損傷等の劣化を防止することができる。な
お、開閉器SW1の閉成は、誤動作を考慮した遅延回路
による一定時間後に行うことが好ましい。
【0018】実施例3 電気機器2bの電源回路の2種接地E2´と電気機器の
筐体接地E3´間に放電管AR1と抵抗R1の直列回路
を接続した場合、電源B系統の他の電気機器3bの地絡
事故で放電管AR1が放電動作する場合があり、実施例
2のように開閉器SW1を閉じると接地抵抗が短絡さ
れ、電気機器3bでの地絡電流が大きくなる。図6に示
した本例の地絡保護用保安器Xはこのような場合を考慮
したものである。すなわち、この例では、保安器の本来
の機能であるA系統の地絡電流による過電圧の検出を電
源回路の電圧相Lと筐体接地E3´間に放電管AR2と
抵抗R2を直列に接続して行い、過電圧による放電管A
R2の放電電流及び電圧相L、接地E3´間の電圧を監
視し、一定電圧以上または電流を検出した場合に開閉器
SW1を閉じて放電管AR1の放電を停止させ劣化を防
止する構造としたものである。これは電気機器3bの地
絡事故によっても電圧相L、接地E3´間の電圧は変化
しない点に着眼している。このようにすれば、電気機器
2bの地絡事故が発生しても開閉器SW1が動作するこ
となく地絡電流が大きくなることはない。なお、図にお
いてVDは電圧検出回路、CDは電流検出回路、CTは
放電管AR2の回路に取り付けられた変流器である。
【0019】実施例4 接地E2´への接続は既設設備の場合、配線が困難な場
合が多いが保安器の接続を電圧相L、接地相N、電気機
器の筐体接地E3´に接続する方式とすれば、保護対象
の電気機器の近くの分電盤に簡単に接地できる。図7に
示した地絡保護用保安器Xはその例を示すもので、実施
例3と同様に電気機器3bの地絡事故にも対処可能とし
ている。
【0020】すなわち、この例では、電源回路の接地相
Nと電気機器の筐体接地間E3´間に接続された放電管
AR1と抵抗R1の直列回路と並列に、開閉が外部制御
できる開閉器SW1を接続し、さらに電源回路の電圧相
Lと電気機器の筐体接地E3´間に放電管AR2と抵抗
R2を直列に接続し、電圧相Lと筐体接地E3´間の電
圧と放電管AR2が動作して通電された電流のいずれか
一方を監視して検出すれば開閉器SW1を閉じるように
するとともに、放電管AR1と抵抗R1の直列回路と直
列に外部制御可能な開閉器SW2を設け、電源回路の接
地相Nと電気機器の筐体接地E3´間の放電管AR1が
放電して流れる電流を検出して遅延回路により一定時間
後に開閉器SW2を開くようにした地絡保護用保安器X
としている。
【0021】電源B系統の電気機器2bの地絡事故で放
電管AR1が放電動作した場合、保安器の接地E2´へ
の接続が図のように系統地絡警報器ZCTより負荷側の
場合、警報が不動作となる場合があるが、放電管AR1
の放電動作の一定時間後に開閉器SW2を開くようにす
れば、放電管AR1の劣化を防止するとともに地絡警報
器ZCTを動作させることができる。このようにこの例
では、配線的には電気機器の近くの分電盤に容易に取り
付けられ、同系統の電源回路の他の電気機器の地絡事故
時にも地絡警報器ZCTを動作させることができ、また
放電管の劣化をも防止することができる。なお、図にお
いてVDは電圧検出回路、CDは電流検出回路、CT
1、CT2は変流器である。
【0022】
【発明の効果】以上の通り、この発明の地絡保護用保安
器は、複数系統の電源回路において1系統が地絡事故を
起した場合に他系統の電源回路が遮断されたり、電気機
器内の阻止が破壊されたりするのを有効に防止し得るも
ので、有料道路における料金所などにおいて照明灯の電
源回路の地絡事故から料金収受用電気機器を保護する場
合などに最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】AB2系統の電源回路における地絡事故発生時
の説明図
【図2】図1の地絡事故による過電圧発生の原理図
【図3】本発明に係る地絡保護用保安器の過電圧低減原
理の説明図
【図4】本発明に係る地絡保護用保安器の一実施例を示
す結線図
【図5】本発明の実施例2を示す結線図
【図6】本発明の実施例3を示す結線図
【図7】本発明の実施例4を示す結線図
【符号の説明】
A…A系統の電源回路 B…B系統の電源回路 1a、1b…変圧器 2a、2b、2c…電気機
器 E2、E2´…2種接地 E3、E3´…電気機器の
筐体接地(3種接地) VR…バリスタ ELB…漏電遮断器 AR、AR1、AR2…放電管 R、R
1、R2…抵抗 SW1、SW2…開閉器ZCT…地絡警報器 X
…地絡保護用保安器 VD…電圧検出回路 CD…電流検出回路 CT、CT1、CT2…変流器 N…電源線の接地相 L…電源線の電圧相
フロントページの続き (72)発明者 四方 宏明 大阪市中央区本町3丁目2番6号 大阪ヒ ューズ株式会社内 (72)発明者 藤井 義晋 大阪市中央区本町3丁目2番6号 大阪ヒ ューズ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 他系統の電源回路における地絡事故から
    保護しようとする電源回路の2種接地E2´と電気機器
    筐体接地E3´間に、放電管ARと抵抗Rの直列回路を
    接続したことを特徴とする地絡保護用保安器。
  2. 【請求項2】 放電管ARと抵抗Rの直列回路と並列
    に、開閉が外部制御できる開閉器SW1を接続し、この
    開閉器を両接地E2´、E3´間の電圧検出時あるいは
    放電管動作時の通電電流検出時に閉じるようにした請求
    項1記載の地絡保護用保安器。
  3. 【請求項3】 放電管AR1と抵抗R1の直列回路と並
    列に、開閉が外部制御できる開閉器SW1を接続し、さ
    らに電源回路の電圧相Lと電気機器の筐体接地E3´間
    に放電管AR2と抵抗R2を直列に接続し、電圧相Lと
    筐体接地E3´間の電圧と放電管AR2が動作して通電
    された電流のいずれか一方を監視して、検出すれば開閉
    器SW1を閉じるようにした請求項1記載の地絡保護用
    保安器。
  4. 【請求項4】 他系統の電源回路における地絡事故から
    保護しようとする電源回路の接地相Nと電気機器の筐体
    接地間E3´間に接続された放電管AR1と抵抗R1の
    直列回路と並列に、開閉が外部制御できる開閉器SW1
    を接続し、さらに電源回路の電圧相Lと電気機器の筐体
    接地E3´間に放電管AR2と抵抗R2を直列に接続
    し、電圧相Lと筐体接地E3´間の電圧と放電管AR2
    が動作して通電された電流のいずれか一方を監視して検
    出すれば開閉器SW1を閉じるようにするとともに、放
    電管AR1と抵抗R1の直列回路と直列に外部制御可能
    な開閉器SW2を設け、電源回路の接地相Nと電気機器
    の筐体接地E3´間の放電管AR1が放電して流れる電
    流を検出して遅延回路により一定時間後に開閉器SW2
    を開くようにしたことを特徴とする地絡保護用保安器。
JP8181785A 1996-07-11 1996-07-11 地絡保護用保安器 Pending JPH1028322A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013149575A1 (zh) * 2012-04-01 2013-10-10 华为终端有限公司 一种防雷电路、开关电源和防雷方法
CN106877307A (zh) * 2017-03-08 2017-06-20 安徽天电气技术股份有限公司 软开关消弧装置

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