JPS60183565A - フリツカ−型直流接地点探索器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば発電所・変電所の自動コントロール設備
、鉄鋼・石油−化学等の各種産業分野における大形生産
設備機器の運転用・制御用電源として多用されている直
流電源回路に接地故障（接地事故）が発生した場合にお
いてその接地点を検出して視覚的手段（ランプや発光ダ
イオードの点灯または計器の指示）や聴覚的手段（ブザ
ー）で外部に報知するもので、詳しくはＩ数の負荷回路
が並列に接続されている直流電源回路に設置された地絡
検出用直流接地継電器と、この直流接地継電器の接地側
端子に直列に接続されていて該継電器が接地事故電流を
検出したときリレー接点を開閉させることにより接地事
故電流を矩形波脈流に変換する７リツカ−継電器並びに
、前記の脈流に変換された接地事故電流を前Ｐ各負荷回
路毎にクランプ式の検出器を挿入することによりこれを
検出し増幅して報知部に出力させる検出器とから構成さ
れた直流接地点探索器に関する。

上述したように屋内の保護継電器から屋外の機器制御系
までの広範囲に亘って張りめぐらされた直流回路網の成
る１点で接地事故が発生すると、この接地事故に引続い
て他極側にも接地１事故が続発した場合、そｈに起因し
て両極間の短絡故障にも発展して配線用膿、断器（ＭＣ
Ｔ３）等の動作による制御系統の一部又は設備機器が動
作不能の状怨に陥ち入るといった具合に、発・変電所板
能や生産機能に極めて重大な悪影響を与えることになる
ため、接地事故の発生初期段階で接地点を的確、迅速に
探索し、−刻も速く原因究明及び故障原因を除去回復す
ることが要求される。

一般的には、第１図で示すように自流電源回路（２）に
地絡検出用直流接地ａ電器（Ｊｌｓ規格で６４Ｄ）　（
３１’に設置することで、接地事故が発生し直流電源（
２Ａ）からその事故発生点へ）に流れだ接地事故電流（
１０）が矢印の如＜　ａｊＪ記継電器（３）のリレーを
通して流れ、このリレーの動作によって接地事故の発生
をｆ７４ｆＪｉ表示するような手段が採られているが、
この手段は唯単に接地事故の有無？検出するのみであっ
て、接地点の探索はできず、前述の要求には応えられな
いものである。

そして、前述の要求に応えられる手段として従来から知
られているものに次のような探索手段が存在する。

（イ）　前述の第１図で示した如く地絡検出用直流接地
継電器のみを用い、これが接地事故音検出して警報表示
したとき、１「１述の各負荷回路を切分はスイッチ（７
ａ、ワｂ・・・・）？介して順次停止して地絡検出用直
流接地＃電器が復帰するかどうか？確認するなどして接
地点を探索する切り分は停止探索手段。

（ロ）電源直流回路の各負荷回路接続点間に各々直流変
流器全設置して無接点スイッチを介しての入力自動切替
えによって接地点が概ねどの領域の電源直流回路部分か
を自＃検出し、次に各負荷回路のどこに接地１点がある
かは上記（イ）２同様に回路を停止して探索する手段。

（ハ）前記地絡検出用直流接地継電器が検出ｕ１作した
とき、１０〜３０Ｈ２程度の低周波の交流電流を回路に
流し、これを検出する手段。

然し乍ら、前記（イ）や（ロ）の如く回路を停止する手
段は、回路停止の瞬間から例え短時間とけいえ熱制御・
無保論の状態となり、発・変電所の自動コントロール設
備′や生産設備の所期機能かに復旧を必要とする接地点
をつきとめるまでは数回の停止を必要とし、また特にス
イッチなどの切り分は手段を備えていない場合は端子台
の所で配線金杯す手間を要し、停止時間が非常に長くか
かるといった欠点がある。

また、ｆ）のように低周波交１１１ｔ、、’電流を回路
に注入する手段は、回路の対地、静電容量によっては検
出不可能なケースもあり、条件適用性の面で未だ満足の
行く手段ではなかった〇 本発明はかかる実情に鑑みたものであって、回路の対地
ＶＰ電容雇の如何んに拘わらず、また回路の停止を要す
るとと々く、接地点？確実、正循、容易に探索できる直
流接地点探索器ｆｔ提供する点に目的がある。

上記の目的達成のために案出された本発明に係る７リツ
力−型直流接地点探紫器は、冒記構成のものにおいて、
前記検出器の検出端から前記報知部に至るまでの回路中
に交流波形電流を検出端側に帰還させる交流帰還部を接
続し・であるという構成に特徴を有し、これによって次
のような作用効果か得られるに至？たのである。

つまり、接地が発生した際、接地１点に流れる電流をそ
のまま利用するのであるが、この接地事故電流の大きさ
は完全接地の状態であっても精精２〜３　ｍＡ程度の微
弱電流であり、この上に直流負荷があると負荷電流との
区別が困難になる。本発明は第１にこの点に着目して、
第２図で示すようにフリッカ−継電器（４）？介し接地
直流電流（１０）’ｅ一定周期で断続する矩形波脈流に
変換することにより、直流負イＩＭがある場合の負荷電
流との区別を明確にする。

次に、上記の如く変換した矩形波脈流電流を前記検出器
で検出し増幅し報知するのであるが、その検出すべき脈
流電流が負荷−流との比較においても非常に微弱なもの
であり、その電流分によって生じる磁界も小さく、これ
に伴なって検出器も鋭敏なものを使用することになるが
、そうすると検出回路中に含まれる広帯域に亘る高周波
雑音やり波器、インバータなどの周辺の１ｉ４Ａ設備か
ら流出する接地事故電流よりも搗かに大きい交流波形電
流によって生じる磁界の影響なとを藺にダ・けて誤検出
、検出不能を招くことになる。本発明Ｆｉ第２にこの点
に着目して、前記検出器の回路に交流波形電流の帰還部
を接続するといった工夫を凝らすことによって、前記矩
形波脈流のように比較的長い周期で規則正しく変化する
磁気変化のみ処応動させ、もって、報知部に至る出力段
の電圧変化を接地事故電流による直流ｉ化分のみとし、
更にその変化も既述のように周期の比較的長い）（化と
なり、交流波形電流や高周波雑音による影’Ｊ　ｆｒ：
回避できる。

以上の作用によって、 ■　回路停止の必要性がなく、接地事故発生に起因する
発・変電所機能や生ｉｆ！！能への悪影響全回避し、［
Ｑ）路の信頼Ｐ￥：全大幅に向上できる。

■　直流接地継電器の復帰確認用の要員が不用であると
ともに、前記検出器の複数台同時使用が可能で、接地点
探索作莱のｉ力化、高能率化が図れる。

■　回路の対地静電客足による検出電流の損失がないた
め、既述の従来０手段でみもれるような立地的制約条件
がなく、条件適用性を十分に拡大することができる。

■　高周波交流波形電流や広帯域に亘る雑音の実存に拘
わらず、鋭敏な検出器を使用して微弱な接地事故電流の
みを取り出し得て所期の接地点探索全確実、正確に行な
うことができる。

といった効果？奏するに至ったのである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第３図において、（２）はＤＣＩＩＯＶ　の直流電源（
：２〜に接続された直流電源回路であり、この回路（２
）には各々が直流負荷Ｑ、ａ、、ｘｂ・・・・・ｉｎ）
を有する複数の負荷回路（ＬＡ、　１１３・・・−１？
のが並列に接続されているとともに、これら負荷量Ｗｒ
　（ＬＡ、　ルー１．＄は各々その両極に配線用遮断器
（ＭＣＢ）を備えている。（３）は前記直流電源回路（
２）Ｋ設置さ力た地絡検出用直流接地継電器であり、そ
の接地側端子に７リツカー継電器（４）が直列に接続さ
れＣいる。このフリッカ−継電器（４）は、ｇｔｒ記継
電器（３）が接地事故電流？検出してのψ報表示に基づ
く背反二連スイッチ（４Ａ）の動作（自動又は手動）に
より、常閉リレー接点（４ａ）’を後述する可変タイ−
ｖ−（１Ｇ）にて設定の周期（０５〜１秒）で開閉させ
て接地躯故電流？矩形波脈流に変換ｌノＩＪＩＩ妃回路
（２）を通じて接地点に流す機能を有′するものであり
、かつ前記可変タイマー（ｂ）は、第４図で示すように
補助リレー＋ｆｉ’ｅ、　ＡＣ２００Ｖの電源電圧を絶
縁トランス（Ｔｒ）を介して２２０ｖ又は１１０ｖに切
換可能な状態に接続された回路に並列に介在の二つのタ
イマー（ＴＯ、（ｒ２）に各々のタイマー接点（ＴＩ−
８）　、　（ｒ＋−ｂ）、（Ｔ２−ａ）　、　（■゛２
−ｂ）　２介１／て接続して構成されている。（５）は
前記、フリッカ−継電器（４）を介して前記の脈流に変
換された接地事故電流ｒ検出して接地点全検出する検出
器であって、これは定電圧’ｒｌぶｒ＋ｌ＜　（５＊か
ら定電圧が供給されているクランプ式の検出端（５ａ）
、差動増幅部（５ｂ）、積分＠幅部（５Ｃ）ならひに警
報とレベルメーターとを有する報知部（５ｄ）とからな
り、かつ、前記検出端（５ａ）からｒＦＤ知１゛・？（
５のに至るまでの回路（５Ａ）中で前記差動増幅Ｅｉ’
ｉｌ　（５ｂ）と前記検出端（５ａ）との間に亘って、
回路（５Ａ）中の又原波形電流を前記検出端（５→飼に
帰還させる交流、帰還部φθ）を接続して構成したもの
であって、この検出！ｉ！　（１１１は外観的に、慨ね
第５図で示すように、クランプ端子（５ｆ）が露出する
携帯用ケース（５めにレベルメーター（Ｓａ工）とスピ
ーカー（５ｄ、ｓ）といった報知部Ｇ５ｄ）、感度調整
切替レンジ（５ｈ）、バッテリーチェッカー（５１）、
及び’ｉ＞ｔ　Ｗスイッチ（５Ｊ）を備えさせてい石。

次に、上記構成のフリッカ−型のＩ流接地点探索器を使
用しての接地点採火方法について簡単に説明すると、接
地事故が発生すると、直流接地継電器（３）か動作し配
臂盤に警報表示する。

この９＃報のｉ認（で基づいてフリッカ−継電器（４）
のスイッチ（４Ａ）’に入り動作すると、リレー接点（
４→がタイマー（６）にて設定さｈた周期（０，５〜１
秒）で開閉して接地事故電流を矩形波脈流に変換（フリ
ッカ−）する。この脈流電流は回路（２）全通じて接地
点にのみ流れるので、前記検出器（５）を用いてその行
方を追って行けば自ずと接地点は判明することになるの
である。

尚、前記検出器（５）における交流帰還部φｅ）および
検出部（５ａ）の内部回路は交流パス回路および帰還コ
イルとホール素子を利用して構成、さノＬるもので、具
体構成は周知であるため、その記載は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な接地検出要領を示す概念図、第２図は
接地事故電流と負荷電流との区別手段を示す概念図、第
３図は全体ブロックｅ：＜］　、　第４図は可変タイマ
ーの回路図、第５図は楡１ｕ器の外観図である。 （ＩＡ、ＩＢ・・・・１埒・・・・・・負荷回路、（２
）・・・・・・直流丁も源回路、（３）・・・・・・地
絡検出剛直ｉ）にｊ′バ・地動電器、（４）・・・・・
フリッカ−継電器、（４ａ）・・・・・・リレー接点、
（５）・・・・・検出器、（５ａ）・・・・・・検出端
、（５ｄ）・・・・・・報知部、（５Ｇ）・・・・・・
交流帰還部。 第１図 第２ｉｚｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　複数の負荷回路（ＩＡ、ＩＢ−・・・・・・１特が
   並列に接続されている直流電源回路（２）Ｋ設置された
   地絡検出用直流接地継電器（３）と、この直流接地継電
   器（３）の接地側端子に直列に接続されていて該継電器
   （３）が接地事故電流？検出したときリレー接点（４ａ
   ）ｒ開閉させることにより接地事故電流を矩形波脈流に
   変換するフリッカ−継電器（４）並びに、前記の脈流に
   変換された接地事故電流を前記各負荷回路（ＩＡ、１Ｂ
   ・・・・１団毎にタランプ式の検出器を挿入することに
   よりこれを検出し増幅して報知部ｃｄ）に出力させる検
   出器（む）とから構成された直流接地点探索器であって
   、前記検出器（５）の検出端（５ａ）から前記報知部（
   ５）に至るまでの回路（５Ａ）中に交流波形電流を検出
   端（５→側に帰還させる交流帰還部（ｓａ）ｔ−接続し
   であることを特徴とする７リツ力−型直流接地点探索器
   。 ■　前記ツリツカー継電器（４）のリレー接点（４ａ）
   が、開閉速度可変のものに構成されている特許請求の範
   囲第０項に記載の７リツ力−型直流接地点探原器。