(57)【要約】【課題】  対象とする負荷連接型配電線に地絡故障が発生した時に保守係員が移動することなく地絡区間が速やかに評定できる負荷連接型配電線を提供する。【解決手段】  ３相４線式電源に遮断器および漏電保護機能を備えたコンタクタが接続された電源部から、間隔を置いて配置された複数の負荷に分岐接続された負荷連接型配電線の各分岐接続点の電源側に零相変流器と、この零相変流器の検出電流により閉路する動作接点を有する地絡継電器とで構成された地絡検出器を装備し、各分岐接続点と大地間に、地絡継電器の動作接点を介して抵抗器を接続し、電源部の出力側に各線を選択して検査電圧を印加する選択スイッチを備えた地絡区間評定装置を装備し、地絡故障発生時にコンタクタの開路状態を維持して遮断器を開路状態として、各線に検査電圧を印加し、各線に流れる電流検出値により地絡区間を評定する構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相４線式電源に遮断器および漏電保護機能を備えたコンタクタが接続された電源部から、間隔を置いて配置された複数の負荷がいずれかの相と中性線との間に分岐接続された３相４線式の負荷連接型配電線において、上記複数の負荷が接続された各分岐接続点の電源側に配置された零相変流器と、該零相変流器の検出電流により閉路する動作接点を有する地絡継電器とで構成された地絡検出器を装備し、上記複数の負荷が接続された各分岐接続点と大地間に、上記地絡継電器の動作接点を介して抵抗器を接続し、上記電源部の出力側に、上記負荷連接型配電線の各線を選択する選択スイッチを備え、選択した線に所定の電圧を印加して検査電流を通電する地絡区間評定装置を装備し、地絡故障発生時に上記コンタクタの開路状態を維持し遮断器を開路状態として上記地絡区間評定装置により上記３相４線式配電線の各線に所定の検査電圧を印加し、検出された電流値により地絡区間を評定することを特徴とする負荷連接型配電線。
【請求項２】
上記地絡区間評定装置は、直流の所定の電圧が印加できる構成としたことを特徴とする請求項１記載の負荷連接型配電線。
【請求項３】
上記地絡区間評定装置は、交流の所定の電圧が印加できる構成としたことを特徴とする請求項１記載の負荷連接型配電線。
【請求項４】
上記電源部の出力側に微少漏れ電流計測装置を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の負荷連接型配電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば高速道路の照明設備や石油基地の照明設備等のように、複数の負荷が間隔を置いて配置された負荷に給電する負荷連接型配電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば高速道路の照明灯や都市公園の照明灯などのような電気設備においては、配電線に負荷が間隔を置いて分岐接続された負荷連接型配電線の形態であり、電源部分には地絡保護装置が設けられ、地絡故障発生時には、地絡保護装置によって地絡故障が検出され、電力供給が遮断されるようになっている。
地絡故障時の地絡故障区間の検知は、一般的には、保守係員がいわゆる２分割法により地絡区間を評定している。この２分割法による地絡区間の評定は、一連の配電線の中央付近の配電線を切り離し、配電線の上流側および下流側の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗値が小さい方に地絡点があると判断し、地絡点側をさらに２分割して上流側と下流側の絶縁抵抗を測定して地絡点を特定し、順次最小単位区間に至るまで繰り返して地絡区間を絞り込んで行く方法である。この２分割法による地絡区間の評定方法は、配電線の全路を対象に繰り返し絶縁抵抗を測定する作業となり、多人数の保守係員が必要で、評定に至るまでには長時間を要するという問題点がある。
【０００３】
上記の２分割法による負荷連接型配電線の地絡区間評定方法の問題点を解消する方法として、例えば特許文献１に開示されている。
その方法は、特許文献１の図２に示されているように、複数の負荷が間隔を置いて分岐接続された配電線の各分岐接続点の電源側または下流側に漏れ電流計測用ＣＴを設け、この漏れ電流計測用ＣＴにより検出された漏れ電流値を漏れ電流情報として無線送信する端末子局を備え、端末子局より送信された漏れ電流情報は、配電線に沿って移動する保守点検車に搭載された移動親局で受信し、受信した漏れ電流情報により、地絡区間を評定するものである。
地絡区間評定方法は、配電線において地絡が発生すると、地絡地点から電源側の漏れ電流検出手段が漏れ電流値を検出し、地絡地点から下流側は漏れ電流が検出されないことより、地絡区間を評定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４１７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から行われている２分割法による地絡区間の評定方法では、地絡が発生すると、保守係員により、対象の配電線を切り離して絶縁抵抗を測定する必要があり、多人数の保守係員が必要であり、評定に至るまでの時間がかかり、修復に手間取る問題点がある。
また、特許文献１による地絡地点の評定方法では、対象配電線を切り離さないで評定できるが、保守点検車が対象の配電線に沿って移動し、漏れ電流情報を受信して評定するので地絡区間の評定に時間を要し、復旧に手間取る問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、対象とする負荷連接型配電線に地絡故障が発生したときに、保守係員が移動することなく地絡区間が速やかに評定できる負荷連接型配電線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】
【０００７】
この発明に係る負荷連接型配電線は、３相４線式電源に遮断器および漏電保護機能を備えたコンタクタが接続された電源部から、間隔を置いて配置された複数の負荷が高圧側のいずれかの相と中性線との間に分岐接続された構成であり、複数の負荷が接続された各分岐接続点の電源側に設けた零相変流器と、この零相変流器の検出電流により閉路する動作接点を有する地絡継電器とで構成された地絡検出器を装備し、複数の負荷が接続された各分岐接続点と大地間に、地絡継電器の動作接点を介して抵抗器を接続し、電源部の出力側に負荷連接型配電線の各線を選択して検査電圧を印加する選択スイッチを備えた地絡区間評定装置を装備し、地絡故障発生時にコンタクタの開路状態を維持して遮断器を開路状態として地絡区間評定装置により３相４線式配電線の各線に検査電圧を印加し、各線の検出電流値により地絡区間を評定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、負荷連接型配電線に地絡故障が発生したときに、保守係員が移動することなく地絡区間が速やかに評定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の負荷連接型配電線である例えば高速道路の照明設備の場合の構成を示す回路図である。この図１の構成は、電源は変電所の二次回路が三相４線式で出力される電源変圧器二次回路１に遮断器２とコンタクタ３が接続された電源部の出力側に負荷連接型配電線５が接続されている。コンタクタ３は主接点と補助接点３ａ、零相変流器３ｂ、地絡断電器３ｃを備え、負荷連接型配電線５において地絡が発生すると地絡断電器３ｃにより回路が遮断される構成である。負荷連接型配電線５は、高圧線は５Ｒ、５Ｓ、５Ｔの３線と、コンタクタ３の補助接点３ａを介して調光線５Ｘと、中性線スイッチ４を介して中性線５Ｎの５線で出力されている。電源部の出力側には、負荷連接型配電線５の中性線５Ｎを除く各線を選択して検査電流が通電できるように構成された地絡区間評定装置８が装備されている。地絡区間評定装置８は、負荷連接型配電線５に直流の検査電流を通電する直流電源８ａ、電流検出器８ｂ、電流計測器８ｃ、および負荷連接型配電線５の各線を選択して通電する切替スイッチ８ｄを備えている。
【００１０】
負荷連接型配電線５は、間隔をおいて配置された複数の負荷に至る間に上記の５線で配線され、それぞれの負荷が分岐接続される。図１の複数の負荷の内、例えば１番目の負荷は、ランプＬ１が安定器Ｍ１を介して高圧線５Ｒと中性線５Ｎの間に分岐接続され、安定器Ｍ１にはランプＬ１の照度制御線の調光線５Ｘから分岐接続されている。２番目のランプＬ２、３番目のランプＬ３・・・ｎ番目のランプＬｎは、１番目のランプＬ１と同様に３相平衡するように高圧側は５Ｒ、５Ｓ、５Ｔの各相に分散して分岐接続されている。
そして、各ランプＬ１、Ｌ２・・・Ｌｎが分岐接続された各位置の電源側に零相変流器Ｚ１、Ｚ２・・・Ｚｎを装着し、そのそれぞれに地絡継電器Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎを接続している。地絡継電器Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎは、それぞれに接点Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘｎを有している。
各ランプＬ１、Ｌ２・・・Ｌｎの分岐接続点から大地に対して、上記地絡継電器Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎのそれぞれの接点Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘｎを介して抵抗器Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎを接続している。
【００１１】
このように構成された負荷連接型配電線５において、例えば、４番目ランプＬ４の下流側で地絡故障が発生したとすると、地絡点より地絡電流が大地に流れ、電源部から負荷連接型配電線５の地絡点の間の零相変流器Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４が零相電流を検出し、地絡継電器Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４が動作し、コンタクタ３が地絡電流によって動作し、高圧線５Ｒ、５Ｓ、５Ｔの各相と調光線５Ｘが遮断される。
【００１２】
コンタクタ３が開極した状態で、中性線５Ｎの中性線スイッチ４を開極し、遮断器２を開極した状態とし、地絡区間評定装置８により、中性線５Ｎを除く各線５Ｒ、５Ｓ、５Ｔおよび調光線５Ｘの各線を切替スイッチ８ｄにより選択して各線毎に所定の検査電圧を印加し、通電される電流値を検出する。４番目のランプＬ４の部分で地絡故障がある場合では、高圧線５Ｒでは２箇所の抵抗器Ｒ１、Ｒ４と地絡位置における地絡状態の大地との間の抵抗値が並列状態となるので、地絡区間評定装置の電流リミッタ値まで流れる。高圧線５Ｓでは抵抗器Ｒ２、５Ｔでは抵抗器Ｒ３の１箇所の抵抗器に流れる電流が検出される。調光線５Ｘでは、抵抗器は接続されていないので、正常であれば電流は検出されない。
なお、抵抗器Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎの抵抗値は、配電線の抵抗値に対して十分大きくしておけば、配電線の抵抗値は無視できる。検査電圧値をＶ、抵抗器Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎのそれぞれの抵抗値をＲとすると、検出電流値Ｉは、Ｉ＝Ｖ／Ｒ×Ｎ（Ｎは接続された抵抗器の個数）で求めることができる。
【００１３】
図１における負荷は三相平衡するように順次高圧線５Ｒ、５Ｓ、５Ｔに振り分けて接続されているので、５Ｒにおける電流値が抵抗器２個分の電流が検出され、５Ｓ、５Ｔにおける通電電流が抵抗器１個分の電流値であることから、地絡区間は４番目のランプＬ４と５番目のランプＬ５の間であると評定する。
【００１４】
上記は、地絡区間評定装置８の検査電圧を印加する電源は直流電圧を印加する電源としたが、交流電圧を印加する電源としてもよい。交流の場合は、負荷連接型配電線５の対地静電容量に充電電流が流れるので、この静電容量を考慮して判定する必要があるが、電流検出器８ｂ、電流計測器８ｃが簡単な構成となるメリットがある。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態２の構成を図２に示す。実施の形態２は、実施の形態１の電源部に微少な漏れ電流を検出する零相変流器６と漏れ電流計測手段７を設けたものである。図２の構成は、零相変流器６、漏れ電流計測手段７以外の部分は実施の形態１の図１と同一であり説明は省略する。
このように構成して、常時負荷連接型配電線の漏れ電流を計測すると、その変化の状態が監視できるので、予防保全情報として、地絡故障の発生を予測するために活用できる。
【００１６】
実施の形態３．
例えば、高速道路の照明灯設備などにおいては、負荷の設置位置の周囲環境が、トンネル内などのように湿気が多く地絡故障が起こりやすい環境や、屋外のように比較的良好な環境もある。また、設置後は経年的に地絡しやすくなる場合もあるので、照明灯設備の設置当初からすべての回路に設ける必要性はなく、当初は地絡故障が発生しやすい部分に限定して設け、環境のよい部分には漏れ電流の変化状態か必要性が生じたときに付加するようにしてもよい。
【００１７】
実施の形態３は、設置環境を考慮して、高速道路の照明灯などにおいては区間延長した場合の既設部分のみに地絡評定装置を装備し、新設部分には設けない場合の実施の形態である。その例を図３に示す。図中既設部分は実施の形態２と同様に地絡区間評定装置８、零相変流器Ｚ１、Ｚ２・・・Ｚｎと、それぞれに接点Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘｎを有する地絡継電器Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎと、各ランプＬ１、Ｌ２・・・Ｌｎの分岐接続点から大地に対して、上記地絡継電器Ｙ１、Ｙ２・・・Ｙｎのそれぞれの接点Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘｎを介して接続した抵抗器Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎを設け、常時漏れ電流を監視できるように微少漏れ電流検出用の零相変流器６と電流計測装置７を設けたものである。新設部分には地絡故障に対応する部分は設けないで初期投資を抑えた構成とし、電源部の変圧器二次回路１の中性点側に、零相変流器９および微少漏れ電流計測器１０を設けて、既設部分の負荷連接型配電線５、増設部分の負荷連接型配電線１５および２５の回路全体の漏れ電流を監視できる構成としたものである。設置当初は、このように構成しておき、回路全体の漏れ電流を常時監視し、漏れ電流が大きくなって地絡故障の可能性が生じた時点で、必要な部分に地絡区間評定装置を設けるようにすると初期投資を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１の負荷連接型配電線の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態２の負荷連接型配電線の構成を示す回路図である。
【図３】実施の形態３の負荷連接型配電線の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  電源変圧器二次回路、２  遮断器、３  コンタクタ、４  中性線スイッチ、
５  負荷連接型配電線、６  零相変流器、７  微少漏れ電流計測装置、
８  地絡区間評定装置、９  零相変流器、１０  微少漏れ電流計測装置、
Ｌ１，Ｌ２・・・Ｌｎ  負荷、Ｍ１，Ｍ２・・・Ｍｎ  安定器、
Ｙ１，Ｙ２・・・Ｙｎ  地絡継電器、Ｘ１，Ｘ２・・・Ｘｎ  接点、
Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎ  抵抗器。
【図１】
2005184945.tif 000003
【図２】
2005184945.tif 000004
【図３】
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