(57)【要約】【課題】電流トランスの２次回路の開放状態が発生したときに、そのことを警報する。【解決手段】電流トランスＣＴの２次回路Ｃ２は、開放状態になると高抵抗になり、高電圧が発生し、短絡回路Ｃ３に印加され、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動する。警報回路Ｃ４において、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２の作動により接点ＳＷ２及びＳＷ３がオンになると、電圧リレーＶＲ３が作動し、接点ＳＷ１、ＳＷ４及びＳＷ５がオンになる。短絡回路Ｃ３において、接点ＳＷ１がオンになると、２次回路Ｃ２の両端子間が短絡するので、低抵抗２及び３を含む抵抗回路に電流が流れなくなり、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動しなくなる。その結果、警報回路Ｃ４の接点ＳＷ２及びＳＷ３がオフになるが、接点ＳＷ４がオンになっているので、電圧リレーＶＲ３の作動状態は継続する。接点ＳＷ５がオンになると、警報器５が通電し、２次回路Ｃ２の開放状態を示す警報を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、
前記２次回路に対してそれぞれ並列に接続される第１抵抗及び第１接点と、
前記第１抵抗に電流が流れると作動する第１リレーと、
前記第１リレーが作動するとオンになる第２接点と、
前記第２接点に並列に接続される第３接点と、
前記第２接点又は前記第３接点がオンになると作動する第２リレーと、
前記第２リレーが作動するとオンになる第４接点と、
前記第４接点がオンになると警報を発する警報器と、
を備え、
前記第１接点は、前記第２リレーが作動するとオンになることで、前記２次回路の両端子間を短絡し、
前記第３接点は、前記第２リレーが作動するとオンになる
ことを特徴とする警報回路。
【請求項２】
請求項１に記載の警報回路であって、
前記２次回路に対して並列に接続され、前記第１リレーの作動した後に放電するように間隔が調整されたギャップ
をさらに備えることを特徴とする警報回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の警報回路であって、
前記第１抵抗に直列に接続され、前記第１抵抗より小さい抵抗値を有する第２抵抗をさらに備え、
前記第１リレーは、前記第２抵抗に並列に接続され、前記第２抵抗の両端子間の電位差が所定値以上になったときに作動する
ことを特徴とする警報回路。
【請求項４】
請求項３に記載の警報回路であって、
前記第２抵抗は、２個接続され、
前記第１リレーは、２個の前記第２抵抗にそれぞれ接続され、
前記第２接点は、２個の前記第１リレーにそれぞれ接続され、相互に直列接続される
ことを特徴とする警報回路。
【請求項５】
請求項３に記載の警報回路であって、
前記第２抵抗は、２個接続され、
前記第１リレーは、２個の前記第２抵抗にそれぞれ接続され、
前記第２接点は、２個の前記第１リレーにそれぞれ接続され、相互に並列接続される
ことを特徴とする警報回路。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の警報回路であって、
並列接続された前記第２接点及び前記第３接点に直列に接続された素子をさらに備え、
前記第２リレーは、前記素子に並列に接続され、前記第２接点及び前記第３接点の少なくとも一方に電流が流れて、前記素子の両端子間に所定値以上の電位差が発生したときに作動する
ことを特徴とする警報回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流トランスの２次回路が開放状態になったときに警報を発するための回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流トランスの２次回路は、通常短絡又は低抵抗の状態で使用されているが、その２次回路が断線等により開放状態になると、高電圧が発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９４３９０号公報
【特許文献２】特開２０００−２００５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、現状では、２次回路が開放状態になっても警報が出ないので、関係者が気付かずにいることが多い。なお、特許文献１及び２には、電流トランスの２次回路が開放されて異常電圧が発生したときに、その２次回路を短時間で短絡する安全器が開示されているが、警報表示等を行うものではない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、電流トランスの２次回路の開放状態が発生したときに、そのことを警報することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、電流トランスの２次回路に接続される警報回路であって、前記２次回路に対してそれぞれ並列に接続される第１抵抗及び第１接点と、前記第１抵抗に電流が流れると作動する第１リレーと、前記第１リレーが作動するとオンになる第２接点と、前記第２接点に並列に接続される第３接点と、前記第２接点又は前記第３接点がオンになると作動する第２リレーと、前記第２リレーが作動するとオンになる第４接点と、前記第４接点がオンになると警報を発する警報器と、を備え、前記第１接点が、前記第２リレーが作動するとオンになることで、前記２次回路の両端子間を短絡し、前記第３接点が、前記第２リレーが作動するとオンになることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、電流トランスの２次回路が開放状態になったときに、第１抵抗に電流が流れるので、第１リレーが作動し、第２接点がオンになる。これにより、第２リレーが作動し、第１接点、第３接点及び第４接点がオンになる。第１接点がオンになると、２次回路の両端子間が短絡するので、２次回路の高電圧を回避することができる。第４接点がオンになると、警報器が動作することにより、２次回路の開放状態を警報することができる。さらに、２次回路の両端子間が短絡すると、第１抵抗に電流が流れなくなるので、第１リレーが作動しなくなり、第２接点がオフになるが、第３接点がオンになっているので、第２リレーは作動し続け、警報器は警報の出力を継続することができる。
【０００８】
なお、第１抵抗は、２次回路の抵抗値より十分大きい抵抗値（例えば、２次回路の１０倍以上）を有することが望ましい。これにより、通常時において、電流トランスの２次側からの電流の大部分が２次回路に供給される。また、請求項における警報回路は、実施の形態における短絡回路Ｃ３及び警報回路Ｃ４を合わせた回路に相当する。
【０００９】
また、本発明の上記警報回路において、前記２次回路に対して並列に接続され、前記第１リレーの作動した後に放電するように間隔が調整されたギャップをさらに備えることとしてもよい。
【００１０】
この構成によれば、２次回路に並列接続されるギャップは、異常電圧の継続を防止することができ、第１リレーの作動した後に放電するように間隔が調整されるので、警報の出力を優先することができる。
【００１１】
また、本発明の上記警報回路において、前記第１抵抗に直列に接続され、前記第１抵抗より小さい抵抗値を有する第２抵抗をさらに備え、前記第１リレーが、前記第２抵抗に並列に接続され、前記第２抵抗の両端子間の電位差が所定値以上になったときに作動することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の上記警報回路において、前記第２抵抗が、２個接続され、前記第１リレーが、２個の前記第２抵抗にそれぞれ接続され、前記第２接点が、２個の前記第１リレーにそれぞれ接続され、相互に直列接続されることとしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、２個の第２接点が直列接続されるので、２個の第１リレーの両方が作動したときに限り、第２リレーが作動し、警報器が警報を発する。これによれば、２個の抵抗の両方に所定値以上の電位差が発生したときだけ、すなわち、顕著な異常電圧を検知したときだけに警報するので、誤警報を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の上記警報回路において、前記第２抵抗が、２個接続され、前記第１リレーが、２個の前記第２抵抗にそれぞれ接続され、前記第２接点が、２個の前記第１リレーにそれぞれ接続され、相互に並列接続されることとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、２個の第２接点が並列接続されるので、２個の第１リレーの少なくとも一方が作動したときに、第２リレーが作動し、警報器が警報を発する。これによれば、２個の抵抗の少なくともいずれか一方に所定値以上の電位差が発生したときに、すなわち、微小な又は不安定な異常電圧を含めて検知したときに警報するので、異常電圧に敏感に反応することができる。
【００１６】
また、本発明の上記警報回路において、並列接続された前記第２接点及び前記第３接点に直列に接続された素子をさらに備え、前記第２リレーが、前記素子に並列に接続され、前記第２接点及び前記第３接点の少なくとも一方に電流が流れて、前記素子の両端子間に所定値以上の電位差が発生したときに作動することとしてもよい。
【００１７】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電流トランスの２次回路の開放状態が発生したときに、そのことを警報することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電流トランスを含む回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る警報回路は、電流トランスの２次回路が開放状態になり、高電圧が発生したときに、電流トランスの２次側を閉路にするとともに警報を発するものであり、特に、２次回路に予め高抵抗を並列接続することにより、通常は低抵抗の２次回路に電流を流し、２次回路が開放状態になったときに高抵抗に電流が流れることをトリガとして、警報器を動作させる。
【００２１】
≪回路の構成と概要≫
図１は、電流トランスを含む回路の構成を示す図である。電流トランスＣＴは、１次側コイルと、２次側コイルとの電流の比率（変流比）が所定値（例えば、２０：１）に保たれるように設計された変流器である。電流トランスＣＴの１次側には１次回路Ｃ１が設けられ、２次側には低抵抗の２次回路Ｃ２が設けられる。そして、２次回路Ｃ２に対して、短絡回路Ｃ３が並列に接続される。さらに、短絡回路Ｃ３と、警報回路Ｃ４とは、リレー及びその接点を通じて連動する。
【００２２】
＜短絡回路の構成＞
短絡回路Ｃ３は、ギャップＧと、直列接続された高抵抗１、低抵抗２、３及び高抵抗４からなる抵抗回路と、接点ＳＷ１とが並列に接続された回路である。ギャップＧは、通常時は開放状態であり、両端子間に高電圧が印加されると、放電が発生し、一時的に導通するものであり、２次回路Ｃ２の異常電圧が継続するのを防止するために設けられる。高抵抗１及び４は、例えば、それぞれ４５０Ω以上の抵抗値を有し、低抵抗２及び３は、例えば、それぞれ５０Ω程度の抵抗値を有し、抵抗回路全体としては、例えば、１０００Ω以上の抵抗値を有する。通常時にはギャップＧ及び接点ＳＷ１が開放状態なので、抵抗回路の抵抗値を２次回路Ｃ２の抵抗値より十分大きく（例えば、２次回路Ｃ２の抵抗値の１０倍に）することにより、電流トランスＣＴの２次側コイルからの電流の大部分は２次回路Ｃ２に供給される。
【００２３】
電圧リレーＶＲ１は、低抵抗２に並列に接続され、低抵抗２の両端子間に所定値（例えば、５０Ｖ）以上の電位差が発生したのを検知すると作動して、警報回路Ｃ４の接点ＳＷ２をオン（閉路）にする。電圧リレーＶＲ２は、低抵抗３に並列に接続され、低抵抗３の両端子間に所定値（例えば、５０Ｖ）以上の電位差が発生したのを検知すると作動して、警報回路Ｃ４の接点ＳＷ３をオンにする。接点ＳＷ１は、通常時はオフ（開路）になっており、警報回路Ｃ４の電圧リレーＶＲ３が作動するとオンになり、２次回路Ｃ２の両端子間を短絡する。
【００２４】
なお、高電圧になったときに、先にギャップＧに放電が発生すると、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動しなくなる可能性がある。そこで、ギャップＧの放電よりも早く電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動するように、ギャップＧの間隔が、高抵抗１、低抵抗２、３及び高抵抗４の各抵抗値との関係により調整される。例えば、２次回路Ｃ２の両端子間が１０００Ｖのときに電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動するとすれば、ギャップＧは１０００Ｖ以下では放電しないように間隔が調整される。
【００２５】
＜警報回路の構成＞
警報回路Ｃ４では、接点ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ４からなる接点回路、電圧リレーＶＲ３及び復帰スイッチＳの並列回路と、直列接続された接点ＳＷ５及び警報器５と、直流電源ＤＰとが並列に接続される。
【００２６】
接点回路では、接点ＳＷ２と、ＳＷ３とが直列に接続され、それらに対して並列に接点ＳＷ４が接続される。接点ＳＷ２は、通常はオフ（開路）であり、短絡回路Ｃ３の電圧リレーＶＲ１が作動するとオンになる。接点ＳＷ３は、通常はオフであり、短絡回路Ｃ３の電圧リレーＶＲ２が作動するとオンになる。接点ＳＷ４は、通常時はオフであり、電圧リレーＶＲ３が作動するとオンになる。電圧リレーＶＲ３は、接点ＳＷ２及びＳＷ３の両方、又は、接点ＳＷ４がオンになると、復帰スイッチＳに電流が流れて、復帰スイッチＳの両端子間に所定値以上の電位差が発生することにより作動する。復帰スイッチＳは、通常はオンであり、押下されるとオフになるスイッチであり、２次回路Ｃ２を復帰させ、警報器５の動作を停止させるときに用いられる。接点ＳＷ５は、通常はオフ（開路）であり、電圧リレーＶＲ３が作動するとオンになる。警報器５は、接点ＳＷ５がオンになると通電し、警報を発する。
【００２７】
なお、短絡回路Ｃ３の高抵抗１及び４は、９００Ω以上の１個の抵抗としてもよい。また、低抵抗２及び３は、１００Ω以上の１個の抵抗としてもよい。この場合、短絡回路Ｃ３の電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２はいずれか１個を使用し、それに合わせて警報回路Ｃ４の接点ＳＷ２及びＳＷ３はいずれか１個を使用する。さらに、高抵抗１、低抵抗２、３及び高抵抗４の接続順序は図示のものに限らず、その順序は任意である。
【００２８】
≪回路の動作≫
続いて、図１を参照しながら、回路の動作について説明する。まず、１次回路Ｃ１により電流トランスＣＴの１次側コイルに電流が供給される。そうすると、電流トランスＣＴの２次側コイルにおいて変流比に応じた電流が発生する。通常時には、ギャップＧ及び接点ＳＷ１が開放状態であり、高抵抗の抵抗回路にはほとんど電流が流れないので、電流トランスＣＴの２次側コイルから例えば最大５Ａの電流が２次回路Ｃ２に流れる。このとき、２次回路Ｃ２の抵抗値が小さいので、２次回路Ｃ２の両端子間は低電圧になる。
【００２９】
＜２次回路の開放による警報の出力＞
一方、２次回路Ｃ２は、断線等により開放状態になると、抵抗値が無限大、すなわち、高抵抗になり、オームの法則（電流×抵抗＝電圧）により、２次回路Ｃ２の両端子間に高電圧（例えば、５Ａ×１０００Ω＝５０００Ｖ）が発生する。この高電圧は短絡回路Ｃ３に印加されるが、上記に述べた調整により、先に電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動した後、ギャップＧに放電が発生する。
【００３０】
警報回路Ｃ４において、電圧リレーＶＲ１の作動により接点ＳＷ２がオンになり、かつ、電圧リレーＶＲ２の作動により接点ＳＷ３がオンになると、復帰スイッチＳに電流が流れて、電圧リレーＶＲ３が作動する。電圧リレーＶＲ３が作動すると、接点ＳＷ１、ＳＷ４及びＳＷ５がオンになる。
【００３１】
短絡回路Ｃ３において、接点ＳＷ１がオンになると、２次回路Ｃ２の両端子間が短絡するので、低抵抗２及び３を含む抵抗回路に電流が流れなくなり、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が復帰する。その結果、警報回路Ｃ４の接点ＳＷ２及びＳＷ３がオフになるが、接点ＳＷ４がオンになっているので、復帰スイッチＳには電流が流れており、電圧リレーＶＲ３の作動状態は継続する。
【００３２】
接点ＳＷ５がオンになると、警報器５が通電し、２次回路Ｃ２が開放状態になっている旨を示す警報を出力する。警報の出力には、ブザー等による警報音の出力や、ランプ等による警報の表示、電話等による警報メッセージの通知がある。
【００３３】
なお、接点ＳＷ２、ＳＷ３が直列に接続されることにより、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２の両方が所定値以上の電位差を検知したときに限り、電圧リレーＶＲ３が作動するので、明らかに異常な電圧が発生したときだけに警報することができ、誤警報を防止することができる。一方、接点ＳＷ２と、ＳＷ３とを並列に接続してもよい。この場合には、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２の少なくとも一方が所定値以上の電位差を検知したときに、警報器５が警報を発するので、微小な又は不安定な異常電圧であっても検知して警報することになる。このように、接点ＳＷ２と、ＳＷ３の接続構成を選択することにより、顕著な異常電圧だけを検知するのか、微小な又は不安定な異常電圧を含めて検知するのかを使い分けることができる。
【００３４】
＜２次回路の復帰による警報の停止＞
その後、断線等により開放状態になっていた２次回路Ｃ２の修理が行われ、復帰スイッチＳが押下されると、復帰スイッチＳに電流が流れなくなって、電圧リレーＶＲ３が作動しなくなり、接点ＳＷ１、ＳＷ４及びＳＷ５がオフになる。
【００３５】
短絡回路Ｃ３において、接点ＳＷ１がオフ、すなわち、開放状態になると、低抵抗に復帰している２次回路Ｃ２に対して２次側コイルからの大部分の電流が供給される。そして、接点ＳＷ５がオフになると、警報器５が通電しなくなり、警報の出力を停止する。さらに、既に接点ＳＷ２及びＳＷ３はオフになっているので、接点ＳＷ４がオフになると、復帰スイッチＳがオンに戻っても、復帰スイッチＳには電流が流れないので、電圧リレーＶＲ３は復帰スイッチＳの両端子間の電位差を検知せず、通常の無作動状態が継続する。
【００３６】
なお、警報により異常を知った保守担当者は、２次回路Ｃ２を電流トランスＣＴの２次側コイルから切り離した後、復帰スイッチＳを押下することにより、警報器５の動作を停止させるようにしてもよい。この場合、接点ＳＷ１がオフになり、２次側コイルからの電流が抵抗回路に流れるが、高電圧にはならないので、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２は作動しないものとする。
【００３７】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、電流トランスＣＴの２次側に接続された２次回路Ｃ２が開放状態になった場合に、短絡回路Ｃ３及び警報回路Ｃ４の動作により警報器５が警報を発する。これによれば、警報により２次回路Ｃ２の開放状態が通知されるので、迅速な対応が行われる。また、電流トランスＣＴの２次側を閉路にするので、電流トランスＣＴ及び２次回路Ｃ２を保護することができる。さらに、２次回路Ｃ２を修理して復帰させる際に、復帰スイッチＳを押下することにより、警報器５の警報動作を停止することができる。
【００３８】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、短絡回路Ｃ３のギャップＧは、両端子間の電圧が１０００Ｖ以下では放電しないように説明したが、例えば、６００Ｖで放電するように間隔を調整してもよい。この場合、電圧リレーＶＲ１及びＶＲ２が作動する前にギャップＧで放電が開始するので、ギャップＧは異常電圧の防止用として使われるものとする。
【符号の説明】
【００３９】
ＣＴ    電流トランス
Ｃ１    １次回路
Ｃ２    ２次回路
Ｃ３    短絡回路
Ｃ４    警報回路
Ｇ      ギャップ
１      高抵抗
２      低抵抗
３      低抵抗
４      高抵抗
５      警報器
Ｓ      復帰スイッチ（素子）
ＳＷ１  接点（第１接点）
ＳＷ２  接点（第２接点）
ＳＷ３  接点（第２接点）
ＳＷ４  接点（第３接点）
ＳＷ５  接点（第４接点）
ＶＲ１、ＶＲ２  電圧リレー（第１リレー）
ＶＲ３  電圧リレー（第２リレー）
ＤＰ    直流電源
【図１】
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