(57)【要約】【課題】  安定した負荷の運転を維持しながら、具体的な地絡箇所の特定及びその地絡箇所の切り離しを自動的に行うことができる地絡対策装置を提供することを目的とする。【解決手段】  共通母線３と複数の負荷１２ａ、１２ｂとを結ぶ複数の配電線４ａ、４ｂに配置された開閉器５ａ、５ｂと、配電線４ａ、４ｂ又は負荷１２ａ、１２ｂに生じた地絡又は絶縁の低下を検出する地絡検出回路１６と、地絡検出回路１６によって地絡が検出された場合に、運転停止中の負荷が接続される配電線に配置された開閉器を開閉制御することにより、地絡箇所の特定を行う制御装置とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と複数の負荷とを結ぶ複数の配電線に配置された開閉手段と、
前記配電線又は前記負荷に生じた地絡又は絶縁の低下を検出する地絡検出手段と、
前記地絡検出手段によって地絡が検出された場合に、運転停止中の前記負荷が接続される前記配電線に配置された前記開閉手段を開閉制御することにより、地絡箇所の特定を行う制御手段と
を具備する地絡対策装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記開閉手段の開閉制御を行いながら前記電源から供給される電流又は電圧を検出し、検出した電流値又は電圧値を参照して、地絡箇所の特定を行う請求項１に記載の地絡対策装置。
【請求項３】
前記制御手段は、特定した前記地絡箇所に関する配電線に配置された前記開閉手段を開放状態とする請求項１又は請求項２に記載の地絡対策装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統に生じた地絡箇所を特定し、この地絡箇所を配電系統から切り離す地絡対応装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、艦船における配電系統などでは、非接地三相交流配電方式を採用している。艦船内における配電系統の地絡検出には、艦船内の各所の給電盤における接地検定灯が一般的に使用される。この接地検定灯は、検定灯の明暗によって地絡回路の有無を検定できるため、接地されている相を容易に特定できるという利点がある。
また、例えば、特開平８−３４０６２９号公報（特許文献１）には、負荷給電する前において、負荷側に生じた地絡を検出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−３４０６２９号公報（第２−３頁、第１−３図及び第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、各相に生じた地絡の有無は検出できても、具体的な地絡箇所の特定を自動的に行うことができなかった。このため、具体的な地絡箇所の特定や、地絡箇所の切り離しに関しては、作業員が行わなければならず、膨大な時間と労力とを要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、安定した負荷の運転を維持しながら、具体的な地絡箇所の特定及びその地絡箇所の切り離しを自動的に行うことができる地絡対策装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、電源と複数の負荷とを結ぶ複数の配電線に配置された開閉手段と、前記配電線又は前記負荷に生じた地絡又は絶縁の低下を検出する地絡検出手段と、前記地絡検出手段によって地絡が検出された場合に、運転停止中の前記負荷が接続される前記配電線に配置された前記開閉手段を開閉制御することにより、地絡箇所の特定を行う制御手段とを具備する地絡対策装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、電源と複数の負荷とを結ぶ複数の配電線に、開閉手段がそれぞれ配置されている。この開閉手段は、制御手段によって開閉制御されることにより、自己が配置されている配電線の開閉を行う。この結果、開閉手段が開放されている場合には、電源から負荷への電力供給が遮断されることとなる。
地絡検出手段は、例えば、電源から負荷へ供給される電圧或いは電流の変化に基づいて地絡又は絶縁の低下を検出する。
制御手段は、例えば、地絡検出手段によって地絡が検出された場合に、運転停止中の負荷を特定し、特定した運転停止中の負荷に対する電力の供給を一時的に遮断し、このときの電源の状態に応じて、地絡箇所を特定する。
このように、地絡が検出された後に、電源と負荷とを結ぶ各配電線を遮断することにより、地絡などが生じている配電線を特定するので、具体的な地絡箇所を自動的に特定することが可能となる。
更に、運転停止中の負荷から優先的に地絡の有無の判定を行うことにより、運転中の負荷を無駄に停止することなく、効率よく地絡箇所の特定を行うことが可能となる。
【０００７】
上記記載の地絡対策装置において、前記制御手段は、前記開閉手段の開閉制御を行いながら前記電源から供給される電流又は電圧を検出し、検出した電流値又は電圧値を参照して、地絡箇所の特定を行うことが好ましい。
このように、電源から負荷へ供給される電圧値又は電流値を参照して、地絡箇所の特定を行うので、地絡箇所の特定を確実に行うことが可能となる。
【０００８】
上記記載の地絡対策装置において、前記制御手段は、特定した前記地絡箇所に関する配電線に配置された前記開閉手段を開放状態とすることが好ましい。
このように、地絡箇所を有する配電線に配置された開閉手段を開放状態とすることにより、地絡箇所を自動的に電源と切り離すことが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の地絡対策装置は、安定した負荷の運転を維持しながら、具体的な地絡箇所の特定及びその地絡箇所の切り離しを自動的に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る地絡対策装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、艦船内における配電系統の概略を示した図である。
図１に示すように、艦船内には２つの発電機１、６が搭載されている。発電機１は、遮断器２を介して共通母線３と接続されている。共通母線３には、複数の配電線４ａ、４ｂが接続されている。共通母線３と各配電線４ａ、４ｂとの間には、開閉器（開閉手段）５ａ、５ｂがそれぞれ介挿されている。
同様に、発電機６は、遮断器７を介して共通母線８と接続されている。共通母線８には、複数の配電線９ａ、９ｂが接続されている。共通母線８と各配電線９ａ、９ｂとの間には、開閉器１０ａ、１０ｂがそれぞれ介挿されている。
【００１１】
配電線４ａ及び配電線９ａは、電源切替器１１ａを介して負荷１２ａと接続されている。配電線４ｂ及び配電線９ｂは、電源切替器１１ｂを介して負荷１２ｂと接続されている。上記電源切替器１１ａは、配電線４ａ及び９ａのうち、いずれか一方を選択する。これにより、電源切替器１１ａにより選択された配電線４ａ又は９ａから負荷１２ａに電力が供給されることとなる。同様に、上記電源切替器１１ｂは、配電線４ｂ及び９ｂのうち、いずれか一方を選択する。これにより、電源切替器１１ｂにより選択された配電線４ｂ又は９ｂから負荷１２ｂに電力が供給されることとなる。
このような構成において、上記共通母線３及び８は、負荷１２ａ、１２ｂに対して直接的に電力を供給する電源として機能する。
【００１２】
上記負荷１２ａ及び１２ｂには、それぞれ負荷へ流れる電流を検出するセンサ１３ａ及び１３ｂがそれぞれ設けられている。センサ１３ａ及び１３ｂは、それぞれ対応する負荷１２ａ、１２ｂに流れる電流を検出し、この検出結果をデータ伝送装置１４に対して出力する。データ伝送装置１４は、この結果に基づいて負荷１２ａ及び１２ｂが運転中か運転停止中かを判定し、この判定結果を運転状態情報として後述する制御装置１５へ出力する。
【００１３】
共通母線３には、配電線４ａ又は４ｂ或いは負荷１２ａ又は１２ｂに生じた地絡又は絶縁の低下を検出する地絡検出回路１６が設けられている。共通母線８には、配電線９ａ又は９ｂ或いは負荷１２ａ又は１２ｂに生じた地絡又は絶縁の低下を検出する地絡検出回路１７が設けられている。各地絡検出回路１６及び１７は、地絡を検出すると、地絡信号を制御装置１５へ出力する。
上記地絡検出回路１６及び１７には、周知技術として知られている回路を設計事項などに応じて適宜採用することが可能である。例えば、接地検定灯や特開平１０−１１２９２８号公報に開示されている地絡検出回路を採用することが可能である。
【００１４】
制御装置１５は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random
Access Memory）等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でＲＯＭ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
制御装置１５には、表示装置１８が接続されている。表示装置１８は、制御装置１５から入力される画像データを表示することにより、例えば、地絡箇所を表示画面に表示する。
上述した構成において、本実施形態に係る地絡対応装置の１つは、地絡検出回路１６、開閉器５ａ、５ｂ、及び制御装置１５を備えて構成されている。
【００１５】
次に、本実施形態に係る地絡対応装置の動作について説明する。ここでは、図１に示した配電系統において、負荷１２ｂで地絡が発生した場合について説明する。なお、現時点において、電源切替器１１ａは配電線４ａを選択し、電源切替器１１ｂは、配電線４ｂを選択しているものとする。
【００１６】
まず、負荷１２ｂで地絡が発生すると、地絡検出回路１６により地絡が検出される（図２のステップＳＡ１において「ＹＥＳ」）。地絡検出回路１６は、地絡を検出すると、地絡信号を制御装置１５へ出力する（ステップＳＡ２）。
制御装置１５は、取得した地絡信号が地絡検出回路１６からの信号であることから、共通母線３側において地絡が発生したと判定する（ステップＳＡ３）。
続いて、制御装置１５は、データ伝送装置１４から取得する運転状態情報に基づいて、各負荷１２ａ、１２ｂが運転中か運転停止中かを順番に判定する（ステップＳＡ４）。ここでは、負荷１２ａ、１２ｂの順で、運転中か否かを判定する。
【００１７】
この結果、負荷１２ａが運転中であった場合には（ステップＳＡ４において「ＮＯ」）、次の負荷１２ｂについて運転中か否かを判定する（ステップＳＡ４）。
この結果、負荷１２ｂが運転停止中であった場合には（ステップＳＡ４において「ＹＥＳ」）、負荷１２ｂに対して電力を供給している配電線４ｂを共通母線３から遮断するべく、開閉器５ｂをオフにする（ステップＳＡ５）。これにより、負荷１２ｂへの電力供給が遮断される。
続いて、この状態で、制御装置１５は、共通母線３の電圧が正常であるか否かを判断する（ステップＳＡ６）。これは、例えば、共通母線３に図示しない電圧センサを設け、この電圧センサから検出結果を取得し、この検出結果が予め設定されている正常電圧の範囲内にあるか否かを判定する。
ここで、配電線４ｂを共通母線３から切り離すことにより、地絡箇所が共通母線３から切り離されることとなるため、共通母線３の電圧は正常値に回復していることとなる。
従って、ステップＳＡ６では、共通母線３の電圧が正常であると判断される（ステップＳＡ６において「ＹＥＳ」）。この結果、制御装置１５は、配電線４ｂに接続されている負荷１２ｂを地絡箇所として特定する（ステップＳＡ８）。
制御装置１５は、地絡箇所を特定すると、この地絡箇所を画像として通報するための画像データを作成し、この画像データを表示装置１８へ出力する。これにより、表示装置１８の表示画面には、負荷１２ｂが地絡箇所として表示される。
この結果、表示装置１８を確認した作業員は、速やかに地絡箇所に対しての対処を行うことが可能となる。
【００１８】
なお、上述の説明においては、負荷１２ａが運転中の場合について述べたが、負荷１２ａが運転を停止していた場合には、ステップＳＡ４において、「ＹＥＳ」と判断されることとなる。この場合、制御装置１５は、開閉器５ａをオフし（ステップＳＡ５）、この状態において、共通母線３の電圧が正常であるか否かを判定する（ステップＳＡ６）。ここで、地絡箇所は共通母線に接続された状態であるので、共通母線の電圧は正常範囲外となる。従って、ステップＳＡ６では、共通母線３の電圧が正常でないと判断され（ステップＳＡ６において「ＮＯ」）、開閉器５ａをオンにする（ステップＳＡ７）。
そして、ステップＳＡ４に戻り、負荷１２ｂについて、上述したステップＳＡ４以降の処理が行なわれる。
【００１９】
以上述べてきたように、本実施形態に係る地絡対応装置によれば、以下のような効果を奏する。
第１に、運転停止中の負荷から優先的に、地絡の有無の判定を行うので、運転中の負荷を無駄に停止することなく、効率よく地絡箇所の特定を行うことが可能となる。つまり、運転停止中の負荷に地絡が生じていた場合には、運転中の負荷を停止させることなく、地絡箇所を特定することが可能となる。これにより、安定した負荷の運転を維持しながら、具体的な地絡箇所の特定及びその地絡箇所の切り離しを自動的に行うことができるという効果を奏する。
第２に、制御装置１５は、開閉器５ａ、５ｂの開閉制御を行いながら共通母線３の電圧を検出し、検出した電圧値に基づいて、地絡箇所の特定を行うので、地絡箇所の特定を確実に行うことが可能となる。
第３に、制御装置１５は、地絡箇所を特定した場合には、その地絡箇所と共通母線とを接続する配電線を共通母線から切り離した状態を維持するので、作業員の手を煩わせることなく、地絡箇所を除去し、安定した電力供給を継続して行わせることが可能となる。
【００２０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第１に、本発明に係る地絡対応装置は、上述した艦船内における配電系統に適用される場合に限られず、電源から負荷に対して電力を供給するという系統に適用することが可能である。
第２に、図２のステップＳＡ６において、共通母線の電圧が正常であるか否かにより、地絡箇所の特定を行っていたが、これに代わって、或いは、これに加えて、共通母線の電流や電力などを使用することも可能である。
第３に、電源切替器を介して負荷と配電線とを接続していたが、配電線と負荷との接続形態はこれに限られない。例えば、配電系に負荷を直接的に接続する形態であっても良い。
第４に、各配電線に対して負荷を１つ接続した場合について説明したが、１つの配電線に対して複数の負荷が接続されていても良い。また、配電線は２本に限られることなく、２本以上であっても良い。
第５に、制御装置１５は、上述した機能を実現するものであれば、アナログ回路などにより構成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る配電系統の概略を示す図である。
【図２】本発明の地絡対応装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１  発電機
２  遮断機
３  共通母線
４ａ、４ｂ、９ａ、９ｂ  配電線
５ａ、５ｂ、１０ａ、１０ｂ  開閉器
１２ａ、１２ｂ  負荷
１４  データ伝送装置
１５  制御装置
１６、１７  地絡検出回路
【図１】
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【図２】
2006136158.tif 000004