JPS6248452B2 - - Google Patents
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- JPS6248452B2 JPS6248452B2 JP2472880A JP2472880A JPS6248452B2 JP S6248452 B2 JPS6248452 B2 JP S6248452B2 JP 2472880 A JP2472880 A JP 2472880A JP 2472880 A JP2472880 A JP 2472880A JP S6248452 B2 JPS6248452 B2 JP S6248452B2
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- JP
- Japan
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- phase
- ground
- ground voltage
- ground fault
- input
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非接地の３相回路において、感電、そ
の他による１線地絡時の地絡相を判別するための
地絡相判別方式に関する。
の他による１線地絡時の地絡相を判別するための
地絡相判別方式に関する。
この種の判別を行なう公知の方式、装置とし
て、例えば特公昭42−18689号公報あるいは特公
昭44−11736号公報などに記載されているものが
ある。これらはいずれも通常の系統事故に対する
動作を目的としたものであり、前者については、 (イ) 電流検出方式であるため、地絡電流供給のた
めのコンデンサを系統に設置せねばならない。
て、例えば特公昭42−18689号公報あるいは特公
昭44−11736号公報などに記載されているものが
ある。これらはいずれも通常の系統事故に対する
動作を目的としたものであり、前者については、 (イ) 電流検出方式であるため、地絡電流供給のた
めのコンデンサを系統に設置せねばならない。
(ロ) 電流の絶対値検出によつているため、系統条
件（電圧 対地容量等）の変動に対する余裕を
見る上から、余り高感度の検出ができない。
件（電圧 対地容量等）の変動に対する余裕を
見る上から、余り高感度の検出ができない。
(ハ) 商用周波の電流の絶対値を検出する原理上か
ら本質的に余り高速度の動作は期待できない。
（元来、系統事故に対してはそれ程高速度の動
作は要求されていなかつた。）。
ら本質的に余り高速度の動作は期待できない。
（元来、系統事故に対してはそれ程高速度の動
作は要求されていなかつた。）。
等の欠点があり、また后者については、
(イ) 中性点接地系を対象としたものであり、中性
点電位が大きく変る非接地系には適用がむつか
しい。
点電位が大きく変る非接地系には適用がむつか
しい。
(ロ) サイリスタによる半波整流波形の平均値の動
作によつているため本質的に高速度の動作は得
られない。
作によつているため本質的に高速度の動作は得
られない。
等の欠点がある。
本発明は、上述の欠点を除去して、より高感度
で高速度の動作を行ないうるような非接地系の地
絡相判別方式を提供することを目的とする。
で高速度の動作を行ないうるような非接地系の地
絡相判別方式を提供することを目的とする。
第１図は本発明に関わる地絡相判別方式に基づ
く装置が設置される非接地３相回路の系統図であ
つて、この種の系統は一般に△−△接続による電
源変圧器１に母線４、しや断器２ａないし２ｎを
介して、フイーダ３ａないし３ｎがつながつてい
る。５は電圧変成器であり、この電圧変成器５の
２次側に地絡相判別装置６が接続されている。フ
イーダは架空、ケーブル系の如何にかかわらず、
大なり小なり各相が大地に対して静電容量Caな
いしCnを持つている。
く装置が設置される非接地３相回路の系統図であ
つて、この種の系統は一般に△−△接続による電
源変圧器１に母線４、しや断器２ａないし２ｎを
介して、フイーダ３ａないし３ｎがつながつてい
る。５は電圧変成器であり、この電圧変成器５の
２次側に地絡相判別装置６が接続されている。フ
イーダは架空、ケーブル系の如何にかかわらず、
大なり小なり各相が大地に対して静電容量Caな
いしCnを持つている。
いまこのような系統の１フイーダのＲ相Ｐ点で
１線地絡を生じたとし、この時の故障点抵抗を
Rgとすると、その零相等価回路は第２図に示す
ようになる。すなわち故障フイーダ３ａへ母線側
から流入する零相電流としては、他フイーダの対
地容量Cb＋………＋Cnによる充電と流の和が流
れ、他方健全フイーダ３ｂ〜３ｎはそれぞれ自己
フイーダの対地静電容量Cb〜Cnによる充電々流
のみが流れる。
１線地絡を生じたとし、この時の故障点抵抗を
Rgとすると、その零相等価回路は第２図に示す
ようになる。すなわち故障フイーダ３ａへ母線側
から流入する零相電流としては、他フイーダの対
地容量Cb＋………＋Cnによる充電と流の和が流
れ、他方健全フイーダ３ｂ〜３ｎはそれぞれ自己
フイーダの対地静電容量Cb〜Cnによる充電々流
のみが流れる。
これより、系統の零相電圧V0および故障点電
流Igは、 V0＝Ｅ〓R−３Ｉ〓ｇ・Rg ………(1) となる。但し、Ｃは故障フイーダも含めた系統全
体の１相当り対地静電容量の総和である。(1)と(2)
式より、 Ｖ〓０＝Ｅ〓R１／１＋ｊ３ｗＣＲｇ ………(3) となる。これより各相の電圧のベクトル図を示す
と第３図のようになり（但し、この図では地絡相
はＲ相としている。）、零相電圧は地絡点抵抗Rg
が低くなるにつれて円線図上を移動し、Rg＝０
の時最大となる。
流Igは、 V0＝Ｅ〓R−３Ｉ〓ｇ・Rg ………(1) となる。但し、Ｃは故障フイーダも含めた系統全
体の１相当り対地静電容量の総和である。(1)と(2)
式より、 Ｖ〓０＝Ｅ〓R１／１＋ｊ３ｗＣＲｇ ………(3) となる。これより各相の電圧のベクトル図を示す
と第３図のようになり（但し、この図では地絡相
はＲ相としている。）、零相電圧は地絡点抵抗Rg
が低くなるにつれて円線図上を移動し、Rg＝０
の時最大となる。
いま、各線間電圧の中間点ｒ，ｓ，ｔも対地電
圧を考えると、それぞれ次式で表わされる。但し
０＜ｎ＜１である。
圧を考えると、それぞれ次式で表わされる。但し
０＜ｎ＜１である。
上式の両辺をＥ〓R＝Ｅで除し、基準化し、更に
(3)式を代入すれば次式のようになる。但し、Ｅ〓s
＝a2E、Ｅ〓T＝aE、ａ＝−１／２＋ｊ３／２である。
(3)式を代入すれば次式のようになる。但し、Ｅ〓s
＝a2E、Ｅ〓T＝aE、ａ＝−１／２＋ｊ３／２である。
上式の絶対値を例えばｎ＝0.3、0.5とし、Rgを
∞〜０としてプロツトすると第４図ａ，ｂのよう
になり、これから明らかなようにRg＝∞を除い
てｎ＝0.3の場合は第４図ａに示すようにRgの値
の如何に拘らずＲ相地絡時次式が成立つことが判
る。
∞〜０としてプロツトすると第４図ａ，ｂのよう
になり、これから明らかなようにRg＝∞を除い
てｎ＝0.3の場合は第４図ａに示すようにRgの値
の如何に拘らずＲ相地絡時次式が成立つことが判
る。
またｎ＝0.5の時は第４図ｂに示すようにRg＝
０でも｜Ｖ〓ｒ／Ｅ｜＝｜Ｖ〓ｔ／Ｅ｜となるが、そ
れ以外ではやはり(6)式が成立つ。
０でも｜Ｖ〓ｒ／Ｅ｜＝｜Ｖ〓ｔ／Ｅ｜となるが、そ
れ以外ではやはり(6)式が成立つ。
従つて｜Ｖ〓ｒ｜、｜Ｖ〓ｓ｜、｜Ｖ〓ｔ｜相互の大
きさを相対的に比較し、この結果を論理的に判断
することにより、地絡相を判別することができ
る。
きさを相対的に比較し、この結果を論理的に判断
することにより、地絡相を判別することができ
る。
なお実用的にはｎの値は0.5に近い程、高感度
の検出が可能となるが、Rg＝０の時の検出がむ
ずかしくなるので、目的に応じてｎを選ぶ必要が
ある。
の検出が可能となるが、Rg＝０の時の検出がむ
ずかしくなるので、目的に応じてｎを選ぶ必要が
ある。
第５図はこのような動作を行なわしめる地絡相
判別装置の実施例で、この装置はたとえば第１図
において装置６をして示されているように母線４
に接続された電圧変成器５の２次側を各相及び中
性点に接続される。各相入力Ｒ、Ｓ、Ｔ間にタツ
プ付きリアクトル１１ａ，１１ｂ，１１ｃを挿入
し、そのタツプと中性点Ｎとの間に入力変成器１
２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ接続する。リア
クトルはタツプ付の抵抗器で置き換えることも可
能であるが、その場合には電力損失を生ずる。各
入力変成器の２次側にはそれぞれ負極性の全波整
流器１３ａ，１３ｂ，１３ｃおよび正極性の全波
整流器１３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃを接続する。
整流器の出力の片側はすべて基準電位１４に接続
する。なお使用するタツプを変えることにより第
３図上のｒ，ｓ，ｔをそれぞれ、、上
の任意の位置にきめることができる。
判別装置の実施例で、この装置はたとえば第１図
において装置６をして示されているように母線４
に接続された電圧変成器５の２次側を各相及び中
性点に接続される。各相入力Ｒ、Ｓ、Ｔ間にタツ
プ付きリアクトル１１ａ，１１ｂ，１１ｃを挿入
し、そのタツプと中性点Ｎとの間に入力変成器１
２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ接続する。リア
クトルはタツプ付の抵抗器で置き換えることも可
能であるが、その場合には電力損失を生ずる。各
入力変成器の２次側にはそれぞれ負極性の全波整
流器１３ａ，１３ｂ，１３ｃおよび正極性の全波
整流器１３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃを接続する。
整流器の出力の片側はすべて基準電位１４に接続
する。なお使用するタツプを変えることにより第
３図上のｒ，ｓ，ｔをそれぞれ、、上
の任意の位置にきめることができる。
全波整流器１３ａの出力は瞬時値を比較する公
知のコンパレータ１６ａ，１６′ａの１入力に、
同様に全波整流器１３ｂはコンパレータ１６ｂ，
１６′ｂ、全波整流器１３ｃはコンパレータ１６
ｃ，１６′ｃの各１入力に接続される。一方全波
整流器１３ａの出力はコンパレータ１６′ｂ，１
６′ｃ、全波整流器１３′ｂの出力はコンパレータ
１６′ｃ，１６′ａの全波整流器１３′ｃの出力は
コンパレータ１６′ａ，１６′ｂの他の１入力に接
続する。
知のコンパレータ１６ａ，１６′ａの１入力に、
同様に全波整流器１３ｂはコンパレータ１６ｂ，
１６′ｂ、全波整流器１３ｃはコンパレータ１６
ｃ，１６′ｃの各１入力に接続される。一方全波
整流器１３ａの出力はコンパレータ１６′ｂ，１
６′ｃ、全波整流器１３′ｂの出力はコンパレータ
１６′ｃ，１６′ａの全波整流器１３′ｃの出力は
コンパレータ１６′ａ，１６′ｂの他の１入力に接
続する。
なお各コンパレータは正極性入力の方が負極性
入力より大となつた時に出力に信号を生ずるもの
とする。コンパレータ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ及
びコンパレータ１６′ａ，１６′ｂ，１６′ｃの出
力には限時回路１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１
７′ａ，１７′ｂ，１７′ｃをそれぞれ接続し、そ
の時限を交流入力の1/4サイクル相当（50Hzで５
ｍｓ）とする。
入力より大となつた時に出力に信号を生ずるもの
とする。コンパレータ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ及
びコンパレータ１６′ａ，１６′ｂ，１６′ｃの出
力には限時回路１７ａ，１７ｂ，１７ｃ及び１
７′ａ，１７′ｂ，１７′ｃをそれぞれ接続し、そ
の時限を交流入力の1/4サイクル相当（50Hzで５
ｍｓ）とする。
第６図はコンパレータの入力Ａ、Ｂの大きさ
と、その位相差の各関係におけるコンパレータの
出力の関係を示す図である。第６図ａは｜Ａ〓｜＜
｜Ｂ〓｜であり、かつ位相差が０゜または180゜の
場合、第６図ｂは｜Ａ〓｜＜｜Ｂ〓｜であり、かつ位
相差が±90゜の場合、第６図ｃは｜Ａ〓｜＞｜Ｂ〓｜
であり、かつ位相差が０゜または180゜の場合、
第６図ｄは｜Ａ〓｜＞｜Ｂ〓｜であり、かつ位相差が
±90゜の場合を示している。図において破線が入
力Ａ整流波形瞬時値から入力Ｂ整流波形瞬時値を
引きた値を示しており、コンパレータは入力Ａが
入力Ｂよりも大きい場合に出力を生ずるように構
成されているために、斜線にて示されている範囲
内においてコンパレータは出力を生ずる。第６図
ｂ、｜ｄ｜で示すように入力Ａと入力Ｂとの関係
が｜Ａ〓｜＜｜Ｂ〓｜である場合には、位相差が±90
゜においてコンパレータより出力が生ずる期間ｔ
は最大となり、その値は交流入力の1/4サイクル
以下であるが、入力Ａと入力Ｂとの関係が｜Ａ〓｜
＞｜Ｂ〓｜である場合には位相差が±90゜において
期間ｔは最小となり、かつその値は交流入力の1/
４サイクル以上である。したがつて限時回路１７
ａ，１７′ａ，１７ｂ，１７′ｂ，１７ｃ，１７′
ｃの時限を交流入力の1/4サイクル相当に設定す
ることにより交流入力の絶対値の相対的な比較を
行なうことができる。
と、その位相差の各関係におけるコンパレータの
出力の関係を示す図である。第６図ａは｜Ａ〓｜＜
｜Ｂ〓｜であり、かつ位相差が０゜または180゜の
場合、第６図ｂは｜Ａ〓｜＜｜Ｂ〓｜であり、かつ位
相差が±90゜の場合、第６図ｃは｜Ａ〓｜＞｜Ｂ〓｜
であり、かつ位相差が０゜または180゜の場合、
第６図ｄは｜Ａ〓｜＞｜Ｂ〓｜であり、かつ位相差が
±90゜の場合を示している。図において破線が入
力Ａ整流波形瞬時値から入力Ｂ整流波形瞬時値を
引きた値を示しており、コンパレータは入力Ａが
入力Ｂよりも大きい場合に出力を生ずるように構
成されているために、斜線にて示されている範囲
内においてコンパレータは出力を生ずる。第６図
ｂ、｜ｄ｜で示すように入力Ａと入力Ｂとの関係
が｜Ａ〓｜＜｜Ｂ〓｜である場合には、位相差が±90
゜においてコンパレータより出力が生ずる期間ｔ
は最大となり、その値は交流入力の1/4サイクル
以下であるが、入力Ａと入力Ｂとの関係が｜Ａ〓｜
＞｜Ｂ〓｜である場合には位相差が±90゜において
期間ｔは最小となり、かつその値は交流入力の1/
４サイクル以上である。したがつて限時回路１７
ａ，１７′ａ，１７ｂ，１７′ｂ，１７ｃ，１７′
ｃの時限を交流入力の1/4サイクル相当に設定す
ることにより交流入力の絶対値の相対的な比較を
行なうことができる。
時限回路１７ａ，１７′ａの出力はアンド回路
１８ａの２入力に、限時回路１７ｂ，１７′ｂの
出力はアンド回路１８ｂの２入力に、限時回路１
７ｃ，１７′ｃの出力はアンド回路１８ｃの２入
力に加えられるので、(6)式の条件が満足されれば
限時回路１７ａ，１７′ａの出力に信号を生じ、
アンド回路１８ａの出力ＦRに信号を生ずるの
で、Ｒ相の地絡の発生が検出される。なおノア回
路１９ａ，１９ｂ，１９ｃは他の相の出力に信号
がない時にのみ動作しうるようにするためのイン
タロツク回路であつて、例えばＲ相地絡と判別し
た時、他相出力ＦS，ＦTに信号がなければノア回
路１９ａの出力に信号を生じ、アンド回路１８ａ
の動作を可能とさせる。また出力ＦRに信号を生
ずればノア回路１９ｂ，１９ｃの出力は無信号状
態になる為、アンド回路１８ｂ，１８ｃの動作は
インタロツクされる。
１８ａの２入力に、限時回路１７ｂ，１７′ｂの
出力はアンド回路１８ｂの２入力に、限時回路１
７ｃ，１７′ｃの出力はアンド回路１８ｃの２入
力に加えられるので、(6)式の条件が満足されれば
限時回路１７ａ，１７′ａの出力に信号を生じ、
アンド回路１８ａの出力ＦRに信号を生ずるの
で、Ｒ相の地絡の発生が検出される。なおノア回
路１９ａ，１９ｂ，１９ｃは他の相の出力に信号
がない時にのみ動作しうるようにするためのイン
タロツク回路であつて、例えばＲ相地絡と判別し
た時、他相出力ＦS，ＦTに信号がなければノア回
路１９ａの出力に信号を生じ、アンド回路１８ａ
の動作を可能とさせる。また出力ＦRに信号を生
ずればノア回路１９ｂ，１９ｃの出力は無信号状
態になる為、アンド回路１８ｂ，１８ｃの動作は
インタロツクされる。
このように本発明によれば、系統の電圧を用い
るために、系統に何ら手を加えることなく適用が
可能である。また動作原理はある固定的な設定値
に対する交流量の比較ではなく、交流量同志の相
対的な比較によつているため、例えば系統の電圧
変動などの外乱による影響を受けにくく、従つて
高感度の検出が可能である。
るために、系統に何ら手を加えることなく適用が
可能である。また動作原理はある固定的な設定値
に対する交流量の比較ではなく、交流量同志の相
対的な比較によつているため、例えば系統の電圧
変動などの外乱による影響を受けにくく、従つて
高感度の検出が可能である。
第１図は非接地３相回路の系統図、第２図は第
１図に示す系統における１線地絡時の零細等価回
路、第３図はＲ相地絡時の電圧ベクトル図、第４
図はＲ相地絡時の各相に対応する対地電圧の絶対
値の相対的な変化を示す図、第５図は地絡相判別
装置のブロツク回路図、第６図はコンパレータの
動作を説明するための図である。 １……電源変圧器、２ａないし２ｎ……しや断
器、３ａないし３ｎ……フイーダ、４……母線、
５……電圧変成器、６……地絡相判別装置、１３
ａないし１３ｃ……負極性全波整流器、１３′ａ
ないし１３′ｃ……正極性全波整流器、１６ａな
いし１６ｃ，１６′ａないし１６′ｃ……コンパレ
ータ、１７ａないし１７ｃ，１７′ａないし１
７′ｃ……限時回路。
１図に示す系統における１線地絡時の零細等価回
路、第３図はＲ相地絡時の電圧ベクトル図、第４
図はＲ相地絡時の各相に対応する対地電圧の絶対
値の相対的な変化を示す図、第５図は地絡相判別
装置のブロツク回路図、第６図はコンパレータの
動作を説明するための図である。 １……電源変圧器、２ａないし２ｎ……しや断
器、３ａないし３ｎ……フイーダ、４……母線、
５……電圧変成器、６……地絡相判別装置、１３
ａないし１３ｃ……負極性全波整流器、１３′ａ
ないし１３′ｃ……正極性全波整流器、１６ａな
いし１６ｃ，１６′ａないし１６′ｃ……コンパレ
ータ、１７ａないし１７ｃ，１７′ａないし１
７′ｃ……限時回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非接地の３相回路において、各線間電圧の中
間点の対地電圧をそれぞれ検出し、各対地電圧の
絶対値をそれぞれ相対的に比較し、自相に対応す
る対地電圧が他相に対応する対地電圧に対してそ
れぞれ所定の大小関係となることを条件として地
絡相と判別するようにしたことを特徴とする地絡
相判別方式。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の地絡相判別方
式において、各対地電圧の整流瞬時値をそれぞれ
直接比較し、自相に対応する対地電圧が他相に対
応する各対地電圧に対して系統周波数の1/4サイ
クル相当の時限以上連続して小さな値となること
を条件として地絡相と判別するようにしたことを
特徴とする地絡相判別方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2472880A JPS56121329A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Grounddfault phase discriminating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2472880A JPS56121329A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Grounddfault phase discriminating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56121329A JPS56121329A (en) | 1981-09-24 |
| JPS6248452B2 true JPS6248452B2 (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=12146207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2472880A Granted JPS56121329A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Grounddfault phase discriminating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56121329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483730A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot-water supply equipment |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3546396B2 (ja) * | 1995-08-22 | 2004-07-28 | 日本高圧電気株式会社 | 高圧配電系統における地絡判別装置 |
-
1980
- 1980-02-29 JP JP2472880A patent/JPS56121329A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483730A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot-water supply equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56121329A (en) | 1981-09-24 |
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