JPH1132427A - 配電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配電系統のいずれの箇所で事故が発生して
も、その継続時間や健全回路の電圧低下時間を大幅に短
縮し、電力供給の信頼性を向上させると共に、事故箇所
のアークによる損傷の低減やそのアークによる配電装置
内部の圧力上昇の低下を図る。 【解決手段】 主開閉器１、分岐開閉器１２ａ〜１２
ｃ，１３ａ〜１３ｃの２次側に電流検出器１１ａ，１２
ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｃを配置し、それぞれの検出
出力を事故判定制御装置４２に供給する。この制御装置
４２は、短絡事故等で所定の分岐開閉器に設定値以上の
電流が流れたときは、直ちに主開閉器１に開極指令を送
出して開極させてその電流を遮断させ、その直後に事故
箇所の直上にある分岐開閉器に開極指令を送出して開極
させて電路を開放させ、さらにその後に主開閉器１を再
度閉極させる。主開閉器、分岐開閉器として、動作応答
時間（開極・閉極の時間）が短い開閉器を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばビルや工
場などの施設において、電力を受電して施設内の負荷機
器へ電力を分配する配電システムに関し、特に短絡など
の事故発生時における健全箇所の電圧低下時間の短縮に
よる電力供給信頼度の向上や、内部事故による機器損傷
程度の低減を図るようにした配電システムに係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図７（ａ）、（ｂ）は、例えばオーム社
によって出版されている高圧受電設備指針改訂版の第１
５４頁に示されている高圧受電設備の一部を簡略化した
図と、図中の各開閉器の動作特性を示したものである。
この図は、ごく一般的な高圧受電系統の保護方式に関す
るものである。図７（ａ）において、１は受電端に最も
近い主開閉器、２は主開閉器１の下位に位置する母線２
２に接続された図示しないいくつかの第１階層分岐のう
ちのひとつの分岐開閉器、３は分岐開閉器２の下位に位
置する母線２３に接続されたいくつかの図示していない
第２階層分岐のうちのひとつの分岐開閉器、４は分岐開
閉器３の下位に位置する母線２４に接続されたいくつか
の図示していない第３階層分岐のうちのひとつの分岐開
閉器であり、１１，１２，１３，１４は各開閉器の近く
に設置された電流検出器である。図７（ｂ）はそれぞれ
の開閉器の動作特性を示すもので、ある電流値Ｉfに対
してそれぞれの開閉器の動作時間は、上位開閉器ほど長
い時間に設定されていることを示している。

【０００３】次に動作について説明する。図７（ａ）に
おいて、事故点Ａで事故が発生し、事故電流Ifが流れた
場合、分岐開閉器４が図７（ｂ）に示した時間t4で電流
を遮断する。このとき、主開閉器１、分岐開閉器２およ
び３にも事故電流が流れているが、動作時間設定が図７
（ｂ）に示すようにt4以上であるため、それぞれの開閉
器は動作しない。次に事故点Ｂで短絡事故などが発生し
た場合について説明する。この場合、分岐開閉器３，４
には一般に事故電流が流れないので、それぞれの開閉器
は動作しないし、動作する必要もない。この事故電流は
分岐開閉器２が遮断することになるが、この配電システ
ムでは分岐開閉器２の動作時間はt2に設定されているた
め、開閉器の能力としては時間t4以下で動作可能にも拘
らず、t2という時間の間事故を除去できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の配電システムで
は以上のように各開閉器の動作時間が予め設定されたい
わゆる時限協調方式であるため、前述したように例えば
事故点Ｂで事故が発生した場合には、t2という時間の間
事故が継続し、例えば母線２２に接続された分岐開閉器
２以外の図示されていない分岐開閉器につながる系統は
t2の間電圧低下が発生してる。従来の開閉器では例えば
ｔ2は０．５ｍｓ〜１ｓ程度であり、このような時間の
電圧低下によって負荷の機器は重大な影響を受ける。図
８に代表的な機器の電圧低下に対する影響を示してい
る。

【０００５】さらに、事故点Ａで発生している事故アー
クによって機器は損傷を受けるが、その程度は事故継続
時間（この場合の時間ｔ4）に依存し、損傷の程度は大
きなものとなる。またこのような配電システムは筐体の
中に収納され使用される場合が一般的であるが、この事
故点Ａが例えば筐体の内部であれば、事故アークによっ
て筐体内部の圧力が上昇し、筐体はこの圧力上昇に対し
て十分な強度を有する構造である必要がある。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、事故継続期間を短くして、電圧低下時間を短縮する
と共に、機器の損傷、筐体の内部圧力上昇を極力小さく
することができる配電システムを提供することを目的と
している。

【０００６】また、従来の開閉器では図７（ｂ）に示し
たｔ4は一般に５０ｍｓ〜１００ｍｓ程度であり、この
場合でも図８に示した機器の電圧低下に対する影響から
考えると、負荷に影響を与える。この発明は、開閉器の
開極時間を短くすることで、あらゆる事故に対して負荷
に与える影響を最小限に抑制することができる配電シス
テムを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る配
電システムは、受電端に１次側が接続された主開閉器の
２次側に分配導体で分配された少なくとも１つの回路が
１段または複数段形成され、分配された少なくとも１つ
の回路にはそれぞれ少なくとも１つの分岐開閉器が配置
されてなる配電システムであって、主開閉器および少な
くとも１つの分岐開閉器の１次側または２次側に設けら
れ、主開閉器および少なくとも１つの分岐開閉器を流れ
る電流の大きさを検出する複数の電流検出器と、複数の
電流検出器の検出出力に基づき、少なくとも１つの分岐
開閉器のうち所定の分岐開閉器に設定値以上の電流が流
れたときは、主開閉器を開極させてその電流を遮断さ
せ、その直後に所定の分岐開閉器を開極させて電路を開
放させ、さらにその後に主開閉器を再度閉極させるよう
に制御する制御手段とを備えるものである。

【０００８】請求項２の発明に係る配電システムは、請
求項１の発明において、主開閉器の持つ遮断能力は分岐
開閉器の遮断能力より大きく、制御手段は所定の分岐開
閉器にその分岐開閉器で遮断できないような大きさの電
流が流れたとき、主開閉器を開極させるものである。

【０００９】請求項３の発明に係る配電システムは、請
求項１の発明において、制御手段は事故判定制御装置で
構成され、複数の電流検出器の検出出力は事故判定制御
装置に供給され、事故判定制御装置は、複数の電流検出
器の検出出力に基づき、開極すべき１個または複数個の
分岐開閉器を特定し、その特定された分岐開閉器に流れ
る電流がその特定された分岐開閉器の遮断能力以内であ
る場合にはその特定された分岐開閉器に開極指令を送出
し、それ以外の場合には主開閉器に開極指令を送出する
と共に、その直後に特定された分岐開閉器に開極指令を
送出し、さらにその後に主開閉器に閉極指令を送出する
ものである。

【００１０】請求項４の発明に係る配電システムは、請
求項１の発明において、制御手段は主開閉制御器と事故
判定制御装置とで構成され、主開閉器の１次側または２
次側に配された第１の電流検出器の検出出力は主開閉制
御器に供給され、少なくとも１つの分岐開閉器の１次側
または２次側に配された複数の第２の電流検出器の検出
出力は事故判定制御装置に供給され、第１の電流検出器
で設定値以上の電流が検出された場合、主開閉制御器は
主開閉器に瞬時に開極指令を送出し、事故判定制御装置
は、複数の第２の電流検出器の検出出力に基づき、事故
箇所に最も近接し、かつこの事故箇所の受電側に当たる
開放すべき分岐開閉器を特定し、この特定された分岐開
閉器に開極指令を送出し、その後に主開閉器に閉極指令
を送出するものである。

【００１１】請求項５の発明に係る配電システムは、請
求項１または２の発明において、制御手段は、上記複数
の電流検出器の検出出力がそれぞれ供給される複数の個
別判定制御器で構成され、それぞれの個別判定制御器
は、対応する開閉器より下位に位置する開閉器に対応し
た個別判定制御器と接続され、それぞれの個別判定制御
器は、接続された電流検出器の検出出力と下位の個別判
定制御器より供給される上記下位に位置する開閉器の状
態信号とから上記対応する開閉器の動作を決定してその
開閉器を制御すると共に、上記対応する開閉器の上位に
位置する開閉器に対応した個別判定制御器に上記対応す
る開閉器の状態信号を供給するものである。

【００１２】請求項６の発明に係る配電システムは、請
求項１〜５のいずれかの発明において、制御手段は、主
開閉器に開極指令を送出した後に分岐開閉器に開極指令
を送出する際、主開閉器によって電流が遮断されたこと
を確認したの後、分岐開閉器に開極指令を送出するもの
である。

【００１３】請求項７の発明に係る配電システムは、請
求項１〜６のいずれかの発明において、少なくとも１つ
の分岐開閉器の開極を検出する開極検出手段を有し、制
御手段は、分岐開閉器に開極指令を送出した後に主開閉
器に閉極指令を送出する際、開極検出手段の検出出力に
基づいて分岐開閉器の開極による電路の開放を確認した
後、主開閉器に閉極指令を送出するものである。

【００１４】請求項８の発明に係る配電システムは、請
求項１〜７のいずれかの発明において、主開閉器および
少なくとも１つの分岐開閉器の一部または全部の開極時
間が１０ｍｓ以下であることを特徴とするものである。

【００１５】請求項９の発明に係る配電システムは、請
求項１〜８のいずれかの発明において、主開閉器および
少なくとも１つの分岐開閉器の一部または全部の閉極時
間が１０ｍｓ以下であることを特徴とするものである。

【００１６】請求項１０の発明に係る配電システムは、
請求項８または９の発明において、主開閉器および少な
くとも１つの分岐開閉器の一部または全部が、半導体ス
イッチ素子で構成されるものである。

【００１７】請求項１１の発明に係る配電システムは、
請求項８または９の発明において、主開閉器および少な
くとも１つの分岐開閉器の一部または全部は、開閉機構
部に電磁反発力を利用した高速応答開閉器であることを
特徴とするものである。

【００１８】請求項１２の発明に係る配電システムは、
請求項１１の発明において、高速応答開閉器の少なくと
も開極または閉極の駆動機構が外部電源から供給される
高周波電流同士あるいはそれによる渦電流との反発力に
よって直接的に駆動されることを特徴とするものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１として
の配電システムの簡略化した単線結線図である。図にお
いて、１は電磁反発を利用した閉極・開極時間ともに数
ｍｓ程度の高速応答可能な主開閉器、２ａ〜２ｃは主開
閉器１の２次側につながる第１の母線２２から分岐した
分岐回路に接続された電磁反発を利用した閉極・開極時
間ともに数ｍｓ程度の高速応答可能な分岐開閉器であ
り、これら分岐開閉器２ａ〜２ｃの電流遮断能力は主開
閉器１より低くてもかまわない。

【００２０】３ａ〜３ｃは分岐開閉器２ｃの２次側に接
続された第２の母線２３から分岐した分岐回路に接続さ
れた電磁反発を利用した閉極・開極時間ともに数ｍｓ程
度の高速応答可能な分岐開閉器であり、これら分岐開閉
器３ａ〜３ｃの電流遮断能力は、分岐開閉器２ａ〜２ｃ
と同様に、主開閉器１より低くてもかまわない。また、
主開閉器１、分岐開閉器２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃは、例
えば、電磁反発力を外部電源から供給される高周波電流
同士またはそれによる渦電流との作用で発生させるよう
な高速開閉器である。

【００２１】１１は主開閉器１の２次側に設置された回
路を流れる電流を検出する電流検出器であり、１２ａ〜
１２ｃはそれぞれ分岐開閉器２ａ〜２ｃの２次側に設置
された電流検出器であり、１３ａ〜１３ｃはそれぞれ分
岐開閉器３ａ〜３ｃの２次側に設置された電流検出器で
ある。なお、これら電流検出器１１，１２ａ〜１２ｃ，
１３ａ〜１３ｃは、それぞれ対応する開閉器の１次側に
設置するようにしてもよい。

【００２２】３１は分岐開閉器２ａに接続された負荷で
あり、３２は分岐開閉器３ｃに接続された負荷である。
なお、図中で分岐開閉器の２次側の線路が点線表示にな
っているところは、負荷や母線などが接続されているこ
とを示している。４２は事故判定制御装置であり、それ
ぞれの電流検出器１１，１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３
ｃから信号線５１，５２ａ〜５２ｃ，５３ａ〜５３ｃに
よって電流に関する情報が送られており、制御線６１，
６２ａ〜６２ｃ，６３ａ〜６３ｃによって主開閉器１、
各分岐開閉器２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃに開極指令や閉極
指令が送出される。

【００２３】次に動作について説明する。図２（１）〜
（４）は、図１に示す配電システムの動作を説明するた
めのタイミングチャートであり、図１中の事故点Ａで短
絡事故が発生した場合を想定している。図２（１）は、
事故点Ａで短絡事故が発生したことによって、図１中の
主開閉器１と分岐開閉器２ｃと分岐開閉器３ｃで構成さ
れる回路を介して事故点Ａへ流れる事故電流波形を示し
たものであるが、簡略化して通常の３相回路の１相分だ
けを示している。図２（２）は主開閉器１の開閉状態を
示す波形、図２（３）は分岐開閉器３ｃの開閉状態を示
す波形、図２（４）は負荷３１にかかる回路電圧を通常
時の電圧を１００％として表した波形である。

【００２４】まず時刻t1で事故が発生し、図２（１）に
示す大電流が回路に流れる。この事故電流は電流検出器
１１，１２ｃ，１３ｃで検出され、例えば１２ａ，１２
ｂ、１３ａ，１３ｂでは検出されない。これらの電流検
出器１１，１２ｃ，１３ｃの検出出力は信号線５１，５
２ｃ，５３ｃによって事故判定制御装置４２に送られ
る。事故判定制御装置４２では、事故電流（図２（１）
参照）が、例えば電流レベルＩ1を越えたことで時刻t2
で事故が発生したと判断し、直ちに主開閉器１に対して
開極指令を送出する。主開閉器１は電磁反発を用いた高
速応答の開閉器であるため、時間Ｔ1という短い開極時
間で時刻ｔ3において接点が離れてアークが発生する。

【００２５】事故判定制御装置４２は、主開閉器１に開
極指令を送ると共に、分岐回路の電流検出器１２ａ〜１
２ｃ，１３ａ〜１３ｃ等からの情報によって、事故発生
箇所を特定する。この場合、電流検出器１２ｃおよび１
３ｃで事故電流が検出され、その他の電流検出器では事
故電流が検出されていないので、電流検出器１３ｃの下
位で事故が発生しており、事故を切り離すためには分岐
開閉器３ｃが回路を開放する必要があることを判断す
る。主開閉器１は時刻ｔ3で開極を開始した後、事故電
流の電流ゼロ点ｔ4で電流を遮断する。主開閉器１はそ
の下位で発生する事故によって流れる事故電流に対して
必要な遮断能力を有している。分岐開閉器２ａ〜２ｃ，
３ａ〜３ｃは、その下位で事故が発生してもその電流は
主開閉器１で遮断するので、事故電流に対する遮断能力
を有している必要がない。

【００２６】電流検出器１１，１２ｃ，１３ｃで主開閉
器１が事故電流を時刻t4で遮断したことを確認すると、
時間Ｔ2後に、即座に事故判定制御装置４２は事前に特
定していた次に開放すべき分岐開閉器３ｃに対して開極
指令を送出する。開極指令を送出した時刻をt5とする
と、その時刻から分岐開閉器３ｃの開極時間Ｔ3後の時
刻ｔ6に分岐開閉器３ｃの接点は離れる。その後分岐開
閉器３ｃの接点間距離が回路電圧に対して十分となるの
に有する時間Ｔ4と余裕時間Ｔ5を足した時刻ｔ8に主開
閉器１に対して事故判定制御装置４２は閉極指令を送出
する。

【００２７】事故判定制御装置４２は時刻ｔ6で実際に
指令したとおりに分岐開閉器３ｃが開極したことを、例
えば分岐開閉器３ｃの開極検出手段としての補助接点な
どで検出し、そこからＴ4＋Ｔ5の時間を計数している。
主開閉器１に閉極指令を送出してから、主開閉器１の閉
極時間Ｔ6後の時刻ｔ9に主開閉器１の接点は電気的につ
ながり、分岐開閉器３ｃの２次側以外の全ての回路に電
圧が復帰する。なお、ｔ7は分岐開閉器３ｃの接点間距
離が回路電圧に対して十分となる時刻である。

【００２８】これらの一連の動作中の負荷３１にかかる
電圧について説明する。負荷３１はいわゆる健全回路に
つながるものである。時刻t1で事故が発生し、主開閉器
１が時刻ｔ4で事故電流を遮断するまでの間は回路定数
で決まる電圧まで電圧が低下する。主開閉器１が電流を
遮断した後、負荷３１の電圧はゼロになり、この状態は
次に主開閉器１が閉極するまでの間継続し、主開閉器１
が時刻ｔ9で閉極すると電圧が完全に復帰する。

【００２９】この負荷３１の電圧低下継続時間について
説明する。電磁反発を利用した高速応答スイッチでは、
例えば開極時間として１ｍｓ、閉極時間として５ｍｓ程
度である。開極時間が１ｍｓ程度であれば、商用周波の
半サイクルで事故電流を遮断することが可能であるの
で、事故発生から事故電流遮断までの時間は１０ｍｓ程
度になる。事故判定制御装置４２が電流遮断を確認する
時間Ｔ2はほぼゼロ、分岐開閉器３ｃに開極指令を送出
し開極開始までの時間Ｔ3は分岐開閉器３ｃの開極時間
１ｍｓ、分岐開閉器３ｃが開極完了するのに要する時間
を５ｍｓ、余裕時間Ｔ5を２ｍｓ、その後主開閉器１を
閉極するのに要する時間Ｔ6を５ｍｓとすると、事故が
発生してから主開閉器１が再度閉極するまでは２３ｍｓ
程度となる。

【００３０】次に図１中の事故点Ｂで事故が発生した場
合を考える。この場合、事故判定制御装置４２は各電流
検出器から送られる情報によって分岐開閉器２ｃと分岐
開閉器３ａ〜３ｃの間で事故が発生しており、開放すべ
き開閉器は分岐開閉器２ｃであると判断する。この場
合、図２のタイミングチャートにおいて、動作する開閉
器が、分岐開閉器３ｃの代わりに分岐開閉器２ｃとな
る。この場合でも、健全回路の負荷３１にかかる電圧の
低下時間は、事故点Ａで事故が発生した場合と全く同じ
になる。

【００３１】以上のように、図１に示す配電システムに
よれば、配電系統の事故発生の箇所に拘らず、例えば１
０ｍｓという短時間で事故を除去できると共に、健全回
路の負荷の電圧低下時間も２０数ｍｓという短時間にす
ることができる効果がある。なお、図１に示す配電シス
テムによれば、事故発生時には、まず主開閉器１の開極
によって電流を遮断させ、その後に所定の分岐開閉器を
開極させて電路を開放させるようにしたものであるが、
その所定の分岐開閉器が事故電流の遮断能力がある場合
には、主開閉器１を開極させることなく、その所定の分
岐開閉器のみを開極させて電流を遮断するようにしても
よい。

【００３２】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２としての配電システムの構成を示している。この
図３において、図１と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。主開閉器１の２次側に設
置された電流検出器１１の出力は主開閉器制御器４１に
入力され、さらにこの主開閉器制御器４１から直接主開
閉器１に対して開極・閉極指令を送出できるように構成
される。また、この主開閉器制御器４１は、信号線５
１、制御線６１によって事故判定制御装置４２と接続さ
れ、電流検出器情報、制御信号のやりとりができる。図
３に示す配電システムのその他の構成は、図１に示す配
電システムと同様である。

【００３３】次に動作について説明する。図３の例えば
事故点Ａで事故が発生した場合、その事故電流を電流検
出器１１が検出すると、その電流検出器１１と接続され
た主開閉器制御器４１は事故であることを判定し、瞬時
に主開閉器１に対して開極指令を送出する。それと同時
に事故判定制御装置４２に対しても電流情報、もしくは
主開閉器１に対する開極指令送出に関する情報を送出す
る。その後の主開閉器１で遮断後の動作は、図１に示す
配電システムと同様であり、また効果も図１に示す配電
システムと同様であるのでここでは省略する。

【００３４】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３としての配電システムを示している。この図４に
おいて、図１と対応する部分には同一符号を付し、その
詳細説明は省略する。この発明では、主開閉器１、分岐
開閉器２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃがサイリスタ素子を用い
た半導体開閉器で構成されている。その他の構成は図１
に示す配電システムと同様であるので説明は省略する。

【００３５】この図４に示す配電システムの動作および
効果は、図１に示す配電システムと同様であるので説明
を省略する この図４に示す配電システムでは、サイリスタ素子を逆
並列に接続したものであるが、サイリスタ素子の他に、
例えばＧＴＯ、ＩＧＢＴ、ダイオードなどの半導体スイ
ッチ素子を用いたものでも、同様の効果を得ることがで
きる。

【００３６】実施の形態４．図５は、この発明の実施の
形態４としての配電システムを示している。この図５に
おいて、図１と対応する部分には同一符号を付し、その
詳細説明は省略する。この図５に示す配電システムが例
えば図１に示す配電システムと大きく異なる点として
は、主開閉器１に対応して個別判定制御器７１が設置さ
れている点である。この個別判定制御器７１は電流検出
器１１と接続されて電流情報を得ると共に、主開閉器１
に対して開閉制御信号を送出することができるように構
成されている。

【００３７】同様に、分岐開閉器２ａ〜２ｃに対応して
は個別判定制御器７２ａ〜７２ｃが、分岐開閉器３ａ〜
３ｃに対応しては個別判定制御器７３ａ〜７３ｃが設置
されている点が異なっている。そして、例えば、個別判
定制御器７２ｃは、対応する分岐開閉器２ｃの下位に位
置する分岐開閉器３ａ〜３ｃに対応した個別判定制御器
７３ａ〜７３ｃと情報のやりとりが可能なように信号線
で接続されている。さらに個別判定制御器７２ａ〜７２
ｃは、分岐開閉器２ａ〜２ｃの上位に位置する主開閉器
１に対応する個別判定制御器７１と情報のやりとりが可
能なように信号線で接続されている。

【００３８】次に動作について説明する。図５中の事故
点ＡないしＢで事故が発生した場合、電流検出器１２ｃ
はその事故電流を検出する。その後の動作を図６を用い
て説明する。その事故電流に対して個別判定制御器７２
ｃは、遮断可能かどうか、すなわち分岐開閉器２ｃの遮
断能力以上の電流かどうかを判定する。このような配電
システムの場合では、配電系統で発生する事故の最大電
流に対しては主開閉器が遮断可能であれば良く、分岐開
閉器はその最大電流に対し遮断能力を持つ必要がない。

【００３９】その後、事故箇所の特定すなわち分岐開閉
器２ｃと分岐開閉器３ａ〜３ｃの間での事故か、分岐開
閉器３ａ〜３ｃより下位での事故かを判定する。これに
は個別判定制御器７３ａ〜７３ｃからの情報すなわち下
位の電流検出器１３ａ〜１３ｃが事故電流を検出したか
どうかで判定する。個別判定制御器７３ａ〜７３からの
情報が無い場合には事故点は例えば事故点Ｂのように分
岐開閉器２ｃと分岐開閉器３ａ〜３ｃの間であり、情報
がある場合には分岐開閉器３ａ〜３ｃより下位での事
故、例えば事故点Ａでの事故である。

【００４０】事故電流が分岐開閉器２ｃの遮断能力以内
であり事故箇所が例えば事故点Ｂであれば分岐開閉器２
ｃを遮断し、上位の主開閉器１を遮断しないように、上
位の個別判定制御器７１へそのことを連絡する。図６中
では状態２として表現している。分岐開閉器２の遮断能
力以内例えば事故点Ａでの事故であり、分岐開閉器３ｃ
が遮断する場合には、分岐開閉器２ｃは動作せず個別判
定制御器７１に対して状態２を出力し、分岐開閉器３ｃ
の遮断能力を超えており、個別判定制御器７３ｃから動
作せずの連絡すなわち状態１が連絡されてきた場合には
分岐開閉器２ｃが遮断し、上位に対して状態２を送る。

【００４１】次に、事故電流が分岐開閉器２ｃの遮断能
力以上である場合について説明する。下位の個別判定制
御器７３ａ〜７３ｃから情報が無く例えば事故点Ｂで事
故が発生したと判断される場合には、上位の主開閉器１
で事故電流を遮断する必要があることになり、上位の個
別判定制御器７１へ主開閉器１で遮断すること、すなわ
ち状態１を連絡する。

【００４２】この場合、事故点に最も近接しかつ上位に
位置するのは分岐開閉器２ｃであることより、主開閉器
１で遮断完了後、分岐開閉器２ｃは回路を開放する。そ
して回路を開放したことを個別判定制御器７１に連絡
し、主開閉器１に再投入許可を与える。事故点Ａでの事
故の場合で分岐開閉器３ｃが遮断する場合には、分岐開
閉器２ｃは動作せずに主開閉器１の個別判定制御器７１
に対して状態２を送出する。分岐開閉器３ｃが遮断しな
い場合には、主開閉器１の個別判定制御器７１に対して
状態１を送出する。なお、上述の各実施の形態では、分
岐回路および分岐開閉器がそれぞれ複数の場合について
説明したが、１つの場合でも同様に適用できる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、配電系統内の
いずれの箇所で発生した事故で流れる事故電流に対し、
まず主開閉器によって遮断し、その後分岐開閉器が回路
を開放し、さらにその後に主開閉器が再度閉極するよう
に構成したので、配電系統内のあらゆる事故に対して事
故の継続時間、健全回路の電圧低下時間を一定かつ短縮
することができ、電力供給の信頼性向上、事故箇所の機
器損傷程度の低減、配電盤内部圧力上昇程度の低減がで
きるという効果がある。

【００４４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、主開閉器の持つ遮断能力は分岐開閉器の遮断
能力より大きく、所定の分岐開閉器にその分岐開閉器で
遮断できないような大きさの電流が流れたとき、主開閉
器を開極させてその電流を遮断するので、分岐開閉器の
下位で発生する短絡などの事故時に流れる事故電流に対
して分岐開閉器は遮断能力を持たなくてもよく、分岐開
閉器のサイズ、コストを低減できるという効果がある。

【００４５】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
において、電流検出器の出力信号は事故判定制御装置に
集められ、事故判定制御装置において、事故箇所の特
定、制御対象開閉器の制御を行うように構成したので、
複雑な配電系統でも素早く事故検出と制御が可能とな
り、電力供給の信頼性が高く、事故による機器損傷や配
電装置内部の圧力上昇が低い配電システムを得ることが
できるという効果がある。

【００４６】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
において、主開閉器の制御は主開閉器に近接した電流検
出器の信号で可能な構成としたので、事故電流遮断を高
速かつ確実にできるという効果がある。

【００４７】請求項５の発明によれば、請求項１または
２の発明において、各開閉器に対応して個別判定制御器
が設置され、各個別判定制御器はその個別判定制御器の
上位に位置する個別判定制御器および下位に位置する個
別判定制御器と情報のやりとりが可能なように接続され
た構成としたので、複雑な配電系統でも素早く事故検出
と制御が可能となり、電力供給の信頼性が高く、事故に
よる機器損傷や配電装置内部の圧力上昇が低い配電シス
テムを得る効果があり、さらにシステムの拡張などの場
合にでも容易に対応可能となるという効果がある。

【００４８】請求項６の発明によれば、請求項１〜５の
いずれかの発明において、分岐開閉器への開極指令は主
開閉器によって事故電流が遮断されたことを確認した後
に送出される構成としたので、分岐開閉器の接点間にそ
の遮断能力以上の電流値のアークが発生することなく、
分岐開閉器を保護できるという効果がある。

【００４９】請求項７の発明によれば、請求項１〜６の
いずれかの発明において、主開閉器が事故電流を遮断
し、分岐開閉器が開極によって回路を開放したことを確
認してから再度主開閉器に閉極指令を送出する構成とし
たので、確実に事故を除去してから主開閉器の閉極によ
って電圧を復帰することが可能となるという効果があ
る。

【００５０】請求項８の発明によれば、請求項１〜７の
いずれかの発明において、主開閉器、少なくとも１つの
分岐開閉器の一部または全部を開極時間の短い開閉器と
するので、配電系統内のあらゆる事故に対して事故の継
続時間、健全回路の電圧低下時間を一定かつ大幅に短縮
することができ、電力供給の信頼性向上、事故箇所の機
器損傷程度の低減、配電盤内部圧力上昇程度の低減がで
きるという効果がある。

【００５１】請求項９の発明によれば、請求項１〜８の
いずれかの発明において、主開閉器、少なくとも１つの
分岐開閉器の一部または全部を閉極時間の短い開閉器と
するので、事故回路を切り離した後の電圧の復旧をさら
に高速化する事ができ、健全回路の電圧低下時間さらに
大幅に短縮することができ、電力供給の信頼性向上が高
くなるという効果がある。

【００５２】請求項１０の発明によれば、請求項８また
は９の発明において、主開閉器、少なくとも１つの分岐
開閉器の一部または全部が半導体スイッチ素子で構成さ
れるので、開閉器の開極・閉極を容易に高速化できると
いう効果がある。

【００５３】請求項１１の発明によれば、請求項８また
は９の発明において、主開閉器、少なくとも１つの分岐
開閉器の一部または全部が開閉機構部に電磁反発力を利
用した高速応答開閉器であるので、開極・閉極を容易に
高速化できるという効果がある。

【００５４】請求項１２の発明によれば、請求項１１の
発明において、電磁反発力を外部電源から供給される高
周波電流同士またはそれによる渦電流との作用で発生さ
せるような高速開閉器としたので、開極・閉極を容易に
高速化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１としての配電システ
ムの構成を示す簡略化した回路図である。

【図２】 図１に示した配電システムの動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態２としての配電システ
ムの構成を示す簡略化した回路図である。

【図４】 この発明の実施の形態３としての配電システ
ムの構成を示す簡略化した回路図である。

【図５】 この発明の実施の形態４としての配電システ
ムの構成を示す簡略化した回路図である。

【図６】 図５に示した配電システムの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図７】 従来の配電システムの構成を示す簡略化した
回路図である。

【図８】 電圧低下が負荷の機器に及ぼす影響を示す図
である。

【符号の説明】

１ 主開閉器、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ 分岐開閉器、
１１，１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｃ 電流検出器、
２２ 第１の母線、２３ 第２の母線、３１，３２ 負
荷、４１ 主開閉制御器、４２ 事故判定制御装置、５
１，５２ａ〜５２ｃ，５３ａ〜５３ｃ 信号線、６１，
６２ａ〜６２ｃ，６３ａ〜６３ｃ 制御線、７１，７２
ａ〜７２ｃ，７３ａ〜７３ｃ 個別判定制御器。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受電端に１次側が接続された主開閉器の
   ２次側に分配導体で分配された少なくとも１つの回路が
   １段または複数段形成され、上記分配された少なくとも
   １つの回路にはそれぞれ少なくとも１つの分岐開閉器が
   配置されてなる配電システムであって、 上記主開閉器および少なくとも１つの分岐開閉器の１次
   側または２次側に設けられ、上記主開閉器および少なく
   とも１つの分岐開閉器を流れる電流の大きさを検出する
   複数の電流検出器と、 上記複数の電流検出器の検出出力に基づき、上記少なく
   とも１つの分岐開閉器のうち所定の分岐開閉器に設定値
   以上の電流が流れたときは、上記主開閉器を開極させて
   その電流を遮断させ、その直後に上記所定の分岐開閉器
   を開極させて電路を開放させ、さらにその後に上記主開
   閉器を再度閉極させるように制御する制御手段とを備え
   たことを特徴とする配電システム。
2. 【請求項２】 上記主開閉器の持つ遮断能力は、上記分
   岐開閉器の遮断能力より大きく、 上記制御手段は、上記所定の分岐開閉器にその分岐開閉
   器で遮断できないような大きさの電流が流れたとき、上
   記主開閉器を開極させることを特徴とする請求項１に記
   載の配電システム。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、事故判定制御装置で構
   成され、 上記複数の電流検出器の検出出力は上記事故判定制御装
   置に供給され、 上記事故判定制御装置は、上記複数の電流検出器の検出
   出力に基づき、開極すべき１個または複数個の分岐開閉
   器を特定し、その特定された分岐開閉器に流れる電流が
   その特定された分岐開閉器の遮断能力以内である場合に
   はその特定された分岐開閉器に開極指令を送出し、それ
   以外の場合には上記主開閉器に開極指令を送出すると共
   に、その直後に上記特定された分岐開閉器に開極指令を
   送出し、さらにその後に上記主開閉器に閉極指令を送出
   することを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、主開閉制御器と、事故
   判定制御装置とで構成され、 上記主開閉器の１次側または２次側に配された第１の電
   流検出器の検出出力は上記主開閉制御器に供給され、 上記少なくとも１つの分岐開閉器の１次側または２次側
   に配された複数の第２の電流検出器の検出出力は上記事
   故判定制御装置に供給され、 上記第１の電流検出器で設定値以上の電流が検出された
   場合、上記主開閉制御器は上記主開閉器に瞬時に開極指
   令を送出し、 上記事故判定制御装置は、上記複数の第２の電流検出器
   の検出出力に基づき、事故箇所に最も近接し、かつこの
   事故箇所の受電側に当たる開放すべき分岐開閉器を特定
   し、この特定された分岐開閉器に開極指令を送出し、そ
   の後に上記主開閉器に閉極指令を送出することを特徴と
   する請求項１に記載の配電システム。
5. 【請求項５】 上記制御手段は、上記複数の電流検出器
   の検出出力がそれぞれ供給される複数の個別判定制御器
   で構成され、 上記それぞれの個別判定制御器は、対応する開閉器より
   下位に位置する開閉器に対応した個別判定制御器と接続
   され、 上記それぞれの個別判定制御器は、接続された電流検出
   器の検出出力と上記下位の個別判定制御器より供給され
   る上記下位に位置する開閉器の状態信号とから上記対応
   する開閉器の動作を決定してその開閉器を制御すると共
   に、上記対応する開閉器の上位に位置する開閉器に対応
   した個別判定制御器に上記対応する開閉器の状態信号を
   供給することを特徴とする請求項１または２に記載の配
   電システム。
6. 【請求項６】 上記制御手段は、上記主開閉器に開極指
   令を送出した後に上記分岐開閉器に開極指令を送出する
   際、上記主開閉器によって電流が遮断されたことを確認
   したの後、上記特定された分岐開閉器に開極指令を送出
   することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   配電システム。
7. 【請求項７】 上記少なくとも１つの分岐開閉器の開極
   を検出する開極検出手段を有し、 上記制御手段は、上記分岐開閉器に開極指令を送出した
   後に上記主開閉器に閉極指令を送出する際、上記開極検
   出手段の検出出力に基づいて上記分岐開閉器の開極によ
   る電路の開放を確認した後、上記主開閉器に閉極指令を
   送出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
   載の配電システム。
8. 【請求項８】 上記主開閉器および上記少なくとも１つ
   の分岐開閉器の一部または全部の開極時間が１０ｍｓ以
   下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
   載の配電システム。
9. 【請求項９】 上記主開閉器および上記少なくとも１つ
   の分岐開閉器の一部または全部の閉極時間が１０ｍｓ以
   下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
   載の配電システム。
10. 【請求項１０】 上記主開閉器および上記少なくとも１
    つの分岐開閉器の一部または全部が、半導体スイッチ素
    子で構成されることを特徴とする請求項８または９に記
    載の配電システム。
11. 【請求項１１】 上記主開閉器および上記少なくとも１
    つの分岐開閉器の一部または全部は、開閉機構部に電磁
    反発力を利用した高速応答開閉器であることを特徴とす
    る請求項８または９に記載の配電システム。
12. 【請求項１２】 上記高速応答開閉器の少なくとも開極
    または閉極の駆動機構が外部電源から供給される高周波
    電流同士あるいはそれによる渦電流との反発力によって
    直接的に駆動されることを特徴とする請求項１１に記載
    の配電システム。