(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線から複数のフィダーに分岐した非接地電路に、母線を介して各フィダーの電路とアース間に微弱の直流電流を流しておき、この直流電流の変化により電路の絶縁低下を絶縁監視装置で検出するようにした絶縁監視方式であって、分岐した各フィダーに零相電流検出手段を設けて、各零相電流検出手段で検出した零相電流をフィダーの絶縁判定手段に入力し、該絶縁判定手段で零相電流を基に各フィダーの絶縁状態を判定するようにするとともに、前記母線とアース間に選択的にコンデンサを投入、遮断可能な接地電流保障手段を設け、前記絶縁監視装置の動作時に、接地電流保障手段のコンデンサを自動又は手動で投入して絶縁低下したフィダーに流れる零相電流を増加させ、フィダーの絶縁判定手段の検出感度を高めるようにしたことを特徴とする非接地電路の絶縁監視方式。
【請求項２】
前記フィダーの絶縁判定手段は、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を１台の漏電リレーに順次切り替えて接続し、該漏電リレーの動作により絶縁低下したフィダーを判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の非接地電路の絶縁監視方式。
【請求項３】
前記フィダーの絶縁判定手段は、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を順次切り替えて測定し、最も多く流れているフィダーを絶縁低下したフィダーと判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の非接地電路の絶縁監視方式。
【請求項４】
前記フィダーの絶縁判定手段は、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を各フィダー毎に設けた漏電リレーに入力して、動作した漏電リレーにより絶縁低下したフィダーを判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の非接地電路の絶縁監視方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非接地電路の絶縁監視方式に関し、特に、複数のフィダーにおける絶縁低下フィダーを判別できるようにした絶縁監視方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可燃性ガスや引火性液体を発生したり、製造又は使用する場所、または貯蔵する場所、また可燃性粉塵、爆発性粉塵、導電性粉塵および易燃性繊維がある場所等では、大事故防止のために、非接地配電が行われている。そして、この非接地電路に地絡事故が発生すると、引火爆発や感電などの災害を生ずる恐れがあるので、これを未然に防止し、線路や設備の保護と操業の安全を図るために電路の絶縁監視が行われている。
【０００３】
図５はこの非接地電路の絶縁監視システムの従来例の説明図で、従来は、同図に示すように配電用変電所の変圧器Ｔrの２次側母線Ｂuに絶縁監視装置ＭＲを設け、母線Ｂuから分岐された複数のフィダーＡＦ，ＢＦ，ＣＦ，ＤＦの絶縁監視を行っている。
【０００４】
この絶縁監視装置ＭＲは、母線を介して各フィダーの電路とアースＥ間に微弱な直流電流を流しておき、この電流値の変化により電路の絶縁低下を検出する。
【０００５】
例えば、フィダーＤＦで絶縁抵抗が低下し、その抵抗値Ｒｇとなると、電流値は増加し、その値が所定値を超えると絶縁監視装置ＭＲは動作し、警報又は表示等の手段により保守員に知らせる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方式では、どのフィダーで絶縁抵抗が低下したのかを知ることができない。絶縁抵抗を低下しフィダーを知るためには、電路全体を停電し、各フィダーの絶縁抵抗測定を行えば、絶縁抵抗の低下したフィダーを発見することができるが、現実的に電路全体を停電させることはできない。
【０００７】
そこで、クランプ式電流計で各フィダーの漏電電流を測定することが考えられる。しかし、このクランプ式電流計で測定すると次のような問題が発生する。
【０００８】
（１）絶縁監視装置ＭＲが動作しても、フィダーの電源側（母線）の対地静電容量が小さいため、漏電電流が流れない場合があり、検出できない可能性がある。
【０００９】
（２）漏電電流が流れても、クランプ式電流計の検出部の残留電流特性が良くないと、負荷電流の影響を受け、絶縁抵抗の低下したフィダーを正確に発見できない。
【００１０】
本発明の目的は、このような問題点を解決するためになされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明において、上記の課題を解決するための手段は、母線から複数のフィダーに分岐した非接地電路に、母線を介して各フィダーの電路とアース間に微弱の直流電流を流しておき、この直流電流の変化により電路の絶縁低下を絶縁監視装置で検出するようにした絶縁監視方式であって、分岐した各フィダーに零相電流検出手段を設けて、各零相電流検出手段で検出した零相電流をフィダーの絶縁判定手段に入力し、該絶縁判定手段で零相電流を基に各フィダーの絶縁状態を判定するようにするとともに、前記母線とアース間に選択的にコンデンサを投入、遮断可能な接地電流保障手段を設け、前記絶縁監視装置の動作時に、接地電流保障手段のコンデンサを自動又は手動で投入して絶縁低下したフィダーに流れる零相電流を増加させ、フィダーの絶縁判定手段の検出感度を高め、確実な判定を可能とする。
【００１２】
そして、前記接地電流保障手段によるコンデンサの投入は、電路に設けた絶縁監視装置の動作時に、自動又は手動により行うようにする。
【００１３】
また、前記フィダーの絶縁判定手段としては、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を１台の漏電リレーに順次切り替えて接続し、該漏電リレーの動作により絶縁低下したフィダーを判定するようにするか、または、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を順次切り替えて測定し、最も多く流れているフィダーを絶縁低下したフィダーと判定するようにするか、更に、絶縁監視装置が動作したとき、各フィダーの零相電流を、各フィダー毎に設けた漏電リレーに入力し、動作した漏電リレーにより絶縁低下したフィダーを即時に判定できるようにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記の従来の非接地電路の絶縁監視システムにおいて、各フィダーの絶縁監視をする場合、絶縁監視装置が動作したとき、または動作しない場合でも自動又は手動により、非接地電路に接地保障用のコンデンサを接続し、絶縁低下したフィダーに零相電流が流れ易いようにして、この零相電流により絶縁低下したフィダーを検出するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
以下、この本発明を図面に示す実施の形態によって説明する。
【００１７】
なお、図５の従来例と同一部分又は相当部分には、これと同じ符号を付して説明を省略する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態の絶縁監視方式を説明するための配線図で、母線Ｂuに絶縁監視装置ＭＲを設ける点は従来と同じであるが、本発明はこの絶縁監視装置ＭＲを接続した母線Ｂuに接地電流保障手段１を設ける。この接地電流保障手段１は、母線Ｂuと接地Ｅ間に、スイッチＳＷと接地保障用のコンデンサＧＣを直列接続して構成する。
【００１９】
更に、各フィダーＡＦ，ＢＦ，ＣＦ，ＤＦに設けた零相変流器ＺＣＴの２次出力をフィダーの絶縁判別手段１０に入力する。この絶縁判別手段１０は、１台の漏電リレーと、この漏電リレーに各フィダーの零相変流器を順次切替接続する切替器より形成されている。
【００２０】
今、絶縁監視装置ＭＲの検出値の設定を、１０ＫΩとすると、例えば、フィダーＦＤの絶縁抵抗Ｒｇが１０ＫΩに低下すれば、絶縁監視装置ＭＲは動作し、ブザー又はライト等の警報信号を発生する。
【００２１】
保守員はこの警報信号があったとき、接地電流保障手段１のスイッチＳＷを投入してコンデンサＧＣを母線と接地間に接続し、次に手動選択形漏電リレーを操作してフィダーＡＦ〜ＤＦの零相変流器ＺＣＴを順次手動で切り替えて漏電リレーに接続し、漏電リレーが動作するフィダーを検出する。
【００２２】
図１のように、フィダーＤＦが絶縁劣化又は故障等により絶縁低下をきたしている場合は、零相電流は点線で示すように、フィダーＤＦから大地を通して接地電流保障用のコンデンサＧＣ、そして母線に流れる。従ってフィダーＤＦの零相変流器にはこの電流が余分に流れることになる。
【００２３】
例えば、漏電リレーの動作感度を、フィダーの絶縁抵抗値が１０ＫΩのとき、３０ｍＡ感度に設定する場合は、実際の漏電リレーの動作は約２０ｍＡとなり接地保障用のコンデンサ容量はこれに合わせて算出して設置すればよい。絶縁電圧が４００Ｖのとき約１μＦ×３程度となる。
【００２４】
このように、母線側の対地静電容量が小さい場合でも、漏電リレーは確実に動作する。
【００２５】
図２は本発明の第２の実施の形態で、フィダーの絶縁判定手段２０を、漏電電流メータ２２と切替器２１とで形成し、切替器２２を順次切り替えて各フィダーに流れる零相電流値を漏電電流メータ２２で測定し、一番多く流れているフィダーを検出するようにしたものである。操作の手順は図１と同じ方法で行う。
【００２６】
図３は本発明の第３の実施の形態で、絶縁低下したフィダーを検出する絶縁判定手段３０を、集合形漏電リレーを用いて行うようにしたものである。集合形漏電リレーは、各フィダーＡＦ〜ＤＦに有する零相変流器ＺＣＴに夫々別個の漏電リレーを接続するか、漏電リレーの機能を集合回路で構成したもので、絶縁監視装置ＭＲが動作して、スイッチＳＷを閉成してコンデンサを投入すると同時に（約０．３秒間）に絶縁低下したフィダーの零相変流器に接続された漏電リレーが動作するようにする。従って、絶縁低下したフィダーを瞬時に検出できる。
【００２７】
図４は本発明の第４の実施の形態で、絶縁低下したフィダーを検出する絶縁判定手段を、零相電流（電圧）表示装置４０を用いて行うようにしたものである。この表示装置４０は、所定の回路数（例えば３回路）を１ブロックとし、各零相変流器毎に設定された零相電流値で例えば点灯して表示する表示器を有し、各フィダーを同時に、又は順次切り替えてこの表示器の動作により、絶縁低下したフィダーを検出する。
【００２８】
以上、第１〜第４の実施の形態においては、絶縁監視装置ＭＲが動作したとき、手動で接地電流保障手段のスイッチＳＷを閉じてコンデンサを投入するようにした場合であるが、絶縁監視装置の動作信号で自動的に投入するようにしてもよい。
【００２９】
また、フィダーの絶縁判定手段における各フィダーの零相電流を切り替える手段も、スイッチＳＷの投入信号等で自動的に切り替えるようにした自動切替手段としてもよい。
【００３０】
また、フィダーの絶縁判定手段に、零相電流を記録（又は記憶）する手段を設け、且つ接地電流保障手段のスイッチをタイマー等で定期的（例えば次に月に１回〜２回）に投入するようにして、絶縁監視装置の動作とは関係なく各フィダーの絶縁状態を定期的に記録又は記憶しておけば、常に絶縁劣化の状態が把握でき予防保全を行うことができる。
【００３１】
なお、接地電流保障用のコンデンサは、通常は投入せず、フィダーの絶縁低下時又は測定時にのみ投入するので、線路に対する悪影響を与えることはない。投入した場合でも、線路電圧４００Ｖで１μＦ×３程度であるから、フィダーの絶縁抵抗が１０ＫΩに低下したときでも、この絶縁抵抗とコンデンサのインピーダンスによる総合インピーダンスは、絶縁抵抗に対し約５６％増しとなる。従って、絶縁抵抗に比べると極めて低く、コンデンサのインピーダンスは無視することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上のように、各フィダーの絶縁低下を検出する場合又は絶縁低下したフィダーを検出する場合にのみ、非接地線路に接地電流保障用のコンデンサを接続して、零相電流を増加させるようにしたので、フィダーの電源側静電容量が小さい場合でも絶縁低下フィダーを確実に発見でき、また、定期的な絶縁監視時においても、感度の高い絶縁監視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の説明図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の説明図。
【図５】従来の絶縁監視方式の説明図。
【符号の説明】
１…接地電流保障手段
１０，２０，３０，４０…フィダーの絶縁判定手段
ＭＲ…絶縁監視装置
Ｔr…変圧器
Ｂu…母線
ＺＣＴ…零相変流器
ＳＷ…スイッチ
ＧＣ…コンデンサ
Ｒｇ…接地抵抗
ＡＦ，ＢＦ，ＣＦ，ＤＦ…フィダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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