(57)【要約】【課題】高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路に発生した地絡事故を誤動作なく検出でき、地絡電流を抑制できる地絡電流抑制装置を提供することである。【解決手段】変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制する電流制限素子１７に並列接続され電圧制限素子１８は、変圧器一次側と二次側とが混触した際に変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制し、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流に基づいて地絡事故を検出する漏電遮断器１６の接地用接点１６は、電流制限素子１７に並列接続され、常時は閉じており漏電遮断器の地絡検出部２０が地絡事故を検出したときは開き、監視送信装置１９は、接地用接点２１が開いたときは地絡事故の警報を移動通信システム１４に送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧受電設備の変圧器二次側の一端と大地との間に設けられ前記変圧器二次側の低圧回路の地絡電流を抑制する地絡電流抑制装置において、
高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流に基づいて地絡事故を検出する漏電遮断器と、
前記変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制する電流制限素子と、
前記電流制限素子に並列接続され前記変圧器一次側と二次側とが混触した際に前記変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制する電圧制限素子と、
前記電流制限素子に並列接続され常時は閉じており前記漏電遮断器が地絡事故を検出したときは開く接地用接点と、
前記接地用接点が開いたときは前記地絡事故の警報を移動通信システムに送信する監視送信装置とを備えたことを特徴とする地絡電流抑制装置。
【請求項２】
高圧受電設備の変圧器二次側の一端と大地との間に設けられ前記変圧器二次側の低圧回路の地絡電流を抑制する地絡電流抑制装置において、
高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流中の抵抗性電流に基づいて地絡事故を検出する漏電監視リレーと、
前記変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制する電流制限素子と、
前記電流制限素子に並列接続され前記変圧器一次側と二次側とが混触した際に前記変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制する電圧制限素子と、
前記電流制限素子に並列接続され常時は閉じており前記漏電監視リレーが地絡事故を検出したときは開く接地用接点と、
前記接地用接点が開いたときは前記地絡事故の警報を移動通信システムに送信する監視送信装置とを備えたことを特徴とする地絡電流抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の地絡電流を抑制する地絡電流抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の地絡保護には漏電遮断器や絶縁監視装置が適用され、感電や火災を防止している。漏電遮断器は地絡事故を検出すると地絡事故が発生した低圧回路を遮断するものである。漏電遮断器は法的に設置しなければならない場所以外の電路にはほとんど接地されていおらず、低圧回路をすべて保護するに至っていない。
【０００３】
一方、絶縁監視装置は低圧回路の地絡事故を検出すると、保守員（主任技術者）に警報を発するものであり、保守員は地絡事故の警報を受信すると、現場に赴き地絡事故に対する処置を行う。絶縁監視装置として、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路に低周波数の探査用電流を重畳させ探査用電流により地絡を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、絶縁監視装置が日中などの時間帯に地絡を検出して保守員に警報通知した場合には、保守員は地絡事故に対処することができるが、夜間や休日のような保守員が不在の時間帯は対処できないことがある。
【０００６】
また、従来の絶縁監視装置では探査用電流を重畳させるための電源設備が必要となり、低圧回路の負荷にインバータが接続されている場合、そのインバータが探査用電流と同じ帯域の周波数（例えば、１０Ｈｚから２０Ｈｚ）の電流を発生する場合には、絶縁監視装置が地絡事故を誤検出する場合がある。
【０００７】
そこで、高圧受電設備の変圧器二次側に地絡事故が発生し、保守員が即座に地絡事故に対応できない場合であっても、地絡事故による影響が拡大しないようにすることが要請される。
【０００８】
本発明の目的は、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路に発生した地絡事故を誤動作なく検出でき、地絡電流を抑制できる地絡電流抑制装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係る地絡電流抑制装置は、高圧受電設備の変圧器二次側の一端と大地との間に設けられ前記変圧器二次側の低圧回路の地絡電流を抑制する地絡電流抑制装置において、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流に基づいて地絡事故を検出する漏電遮断器と、前記変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制する電流制限素子と、前記電流制限素子に並列接続され前記変圧器一次側と二次側とが混触した際に前記変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制する電圧制限素子と、前記電流制限素子に並列接続され常時は閉じており前記漏電遮断器が地絡事故を検出したときは開く接地用接点と、前記接地用接点が開いたときは前記地絡事故の警報を移動通信システムに送信する監視送信装置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明に係る地絡電流抑制装置は、高圧受電設備の変圧器二次側の一端と大地との間に設けられ前記変圧器二次側の低圧回路の地絡電流を抑制する地絡電流抑制装置において、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流中の抵抗性電流に基づいて地絡事故を検出する漏電監視リレーと、前記変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制する電流制限素子と、前記電流制限素子に並列接続され前記変圧器一次側と二次側とが混触した際に前記変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制する電圧制限素子と、前記電流制限素子に並列接続され常時は閉じており前記漏電監視リレーが地絡事故を検出したときは開く接地用接点と、前記接地用接点が開いたときは前記地絡事故の警報を移動通信システムに送信する監視送信装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地絡の検出は探査用電流ではなく、低圧回路の零相電流または零相電流中の抵抗性電流に基づいて地絡事故を検出するので、探査用電流と同じ周波数の電流による地絡事故の誤検出はない。また、常時は接地用接点を閉じており地絡事故を検出したときは接地用接点を開いて電流制限素子に地絡電流を流すので、地絡電流を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１の地絡電流抑制装置の説明図。
【図２】本発明の実施形態２の地絡電流抑制装置の構成図。
【図３】本発明の実施形態１、２の地絡電流抑制装置を適用した他の一例の高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の系統図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態１の地絡電流抑制装置の説明図であり、図１（ａ）は本発明の実施形態１の地絡電流抑制装置が適用される高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の系統図、図１（ｂ）は本発明の実施形態１の地絡電流抑制装置の構成図である。図１（ａ）では、高圧受電設備の変圧器１１が２台であり、それぞれの変圧器１１に対して地絡電流抑制装置１２を設けた場合を示している。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、高圧受電設備の変圧器１１ａ、１１ｂは、一次巻線の高圧を降圧して二次巻線に低圧を発生し、二次巻線から二次側の低圧回路１３ａ、１３ｂに電力を供給する。変圧器１１ａ、１１ｂの二次巻線側の一端と大地との間には地絡電流抑制装置１２ａ、１２ｂがそれぞれ設けられている。
【００１５】
地絡電流抑制装置１２ａ、１２ｂは、変圧器二次側の低圧回路１３ａ、１３ｂの地絡事故を検出し地絡電流を抑制するものであり、地絡事故を検出したときは地絡電流を抑制するとともに、地絡事故の警報を移動通信システム１４に送信する。移動通信システム１４は地絡事故の警報を保守員が携帯するモバイル機器１５に通知する。
【００１６】
地絡電流抑制装置１２は、図１（ｂ）に示すように、地絡事故を検出する漏電遮断器（ＥＬＣＢ）１６と、地絡電流を抑制する電流制限素子１７と、電圧を抑制する電圧制限素子１８と、地絡事故の警報を移動通信システムに送信する監視送信装置１９とを備えている。
【００１７】
漏電遮断器１６は、漏電検出用の零相変流器を有した地絡検出部２０と、変圧器の二次巻線側の一端を接地するための接地用接点２１とを有し、地絡検出部２０と接地用接点２１とは直列接続されている。漏電遮断器１６の地絡検出部２０は、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の零相電流に基づいて地絡事故を検出するものであり、接地用接点２１は、常時は閉じており地絡検出部２０が地絡事故を検出したときは開く。
【００１８】
電流制限素子１７は、直列接続された地絡検出部２０と接地用接点２１とに並列に接続され、地絡事故が発生し接地用接点２１が開いたときに変圧器二次側の一端と大地との間に流れる地絡電流を抑制するものであり、例えば、電流抑制用抵抗である。電圧制限素子１８は、電流制限素子１７に並列接続され、変圧器一次側と二次側とが混触した際に変圧器二次側の電圧を所定電圧未満に抑制するものであり、例えば、ガスアレスタである。また、監視送信装置１９は、地絡検出部２０が地絡事故を検出して接地用接点２１を開いたかどうかを監視し、接地用接点２１が開いたときは地絡事故の警報を移動通信システム１４に送信するものである。
【００１９】
このように、漏電遮断器１６の接地用接点２１は正常時は閉じており、接地用接点２１に直列接続された地絡検出部２０が地絡事故を検出したときは、接地用接点２１を開く。従って、地絡電流は電流制限素子１７を流れるので、地絡事故が発生しても地絡電流は小さい値に制限され危険状態が大きく軽減される。また、地絡事故は、零相変圧器を有した地絡検出部２０により低圧回路の零相電流に基づいて検出するので、探査用電流を用いた場合のように、探査用電流と同じ周波数の電流による地絡事故の誤検出はない。
【００２０】
次に、本発明の実施形態２の地絡電流抑制装置を説明する。図２は本発明の実施形態２の地絡電流抑制装置の構成図である。この実施形態２は、図１（ｂ）に示した実施形態１に対し、漏電遮断器１６に代えて地絡事故を検出する漏電監視リレー２２を設け、漏電監視リレー２２の接地用接点２１を設けたものである。図１（ｂ）と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２１】
図２に示すように、実施形態２の地絡電流抑制装置１２は、漏電監視リレー２２の接地用接点２１と、地絡電流を抑制する電流制限素子１７と、電圧を抑制する電圧制限素子１８とが並列接続して構成され、漏電監視リレー２２は地絡事故を検出したときは、その地絡事故の警報を監視送信装置１９を介して移動通信システムに送信する。
【００２２】
漏電監視リレー２２は、高圧受電設備の変圧器二次側の低圧回路の電流を入力し、低圧回路の零相電流中の抵抗性電流を抽出し、低圧回路の零相電流中の抵抗性電流に基づいて地絡事故を検出する。これにより、静電性電流を除去しているので、対地静電容量による誤動作や不要動作を防ぐことができ、精度の高い地絡電流の検出を行うことができる。
【００２３】
実施形態１の場合と同様に、漏電監視リレー２２の接地用接点２１は正常時は閉じており、漏電監視リレー２２が地絡事故を検出したときは、接地用接点２１を開く。従って、地絡電流は電流制限素子１７を流れるので、地絡事故が発生しても地絡電流は小さい値に制限され危険状態が大きく軽減される。また、地絡事故は、低圧回路の零相電流中の抵抗性電流に基づいて検出するので、探査用電流を用いた場合のように、探査用電流と同じ周波数の電流による地絡事故の誤検出はなく、しかも、精度の高い地絡電流の検出を行うことができる。
【００２４】
以上の説明では、２台の変圧器１１ａ、１１ｂに対し、それぞれの地絡電流抑制装置１２ａ、１２ｂを設けた場合を示したが、図３に示すように、２台の変圧器１１ａ、１１ｂに対し、共通の地絡電流抑制装置１２を設けるようにしてもよい。
【００２５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１１…変圧器、１２…地絡電流抑制装置、１３…低圧回路、１４…移動通信システム、１５…モバイル機器、１６…漏電遮断器、１７…電流制限素子、１８…電圧制限素子、１９…監視送信装置、２０…地絡検出部、２１…接地用接点、２２…漏電監視リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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