(57)【要約】      （修正有）【課題】無停電で、地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合試験を極力安く、しかも、結合試験の時間測定が正確にできる様にする。【解決手段】高圧気中開閉器10は常時閉とし、バイパス開閉器30は常時開とする。結合試験を行う時は、バイパス開閉器30を閉にして試験を行うが、高圧気中開閉器10を試験で開にしても負荷側は停電しない。試験が終わったら、高圧気中開閉器10を閉にしてからバイパス開閉器30を開にして操作が終了する。バイパス開閉器30は、高圧電流を開閉する事は無いので、通電機能が有れば良く経済的に安く製造できる。【選択図】図４
0003129755.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高圧受電設備の地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合(又は連動)試験に
於いて負荷側を停電せずに試験を実施できる様に、高圧気中開閉器と並列に
バイパス開閉器を装備した高圧受電設備。
【請求項２】
地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合(又は連動)試験に於いて、
総合動作時間の測定値が高圧気中開閉器の負荷側の対地静電容量の影響を
受けないように高圧気中開閉器と連動する補助接点を引出し、試験器に
接続して時間計測カウンターを停止する様にした、請求項１に記載の
高圧受電設備及び試験器。
【請求項３】
高圧受電設備の地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合(又は連動)試験に
於いて負荷側を停電せずに試験を実施できる様に、高圧気中開閉器と並列に
接続するバイパス開閉器として、電力ヒューズ付開閉器を装備した
請求項1に記載の高圧受電設備。  
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
6000V受電の受電設備の地絡保護継電器付高圧気中開閉器の試験
に使用される。
【背景技術】
【０００２】
受電設備の運用に於いて、電力の供給信頼度を高度に維持する為に、
特に波及事故の防止が強く求められている。
波及事故の原因は、地絡保護継電器付高圧気中開閉器によるものが
最も多い。
【特許文献１】特開2002-93292
【０００３】
受電設備の責任分界点(9)より負荷側の電路(以下構内と言う)に地絡事故が
発生した場合、地絡保護継電器(12)が正常に動作すれば、高圧気中開閉器(10)
が開き配電系統(8)と受電設備の接続を断ち、地絡事故による停電の範囲を
責任分界点(9)以降に限定する事ができる。
【０００４】
もしも、受電設備の構内で地絡事故が発生し、高圧気中開閉器(10)が
開かなかった場合は、配電用の変電所(1)の遮断器(4)が遮断し、広範囲の需要家
が停電し、構内事故が他の需要家に波及する。
従って、受電設備の構内で地絡事故が発生した場合には、変電所(1)の遮断器(4)
よりも先に高圧気中開閉器(10)が開動作する様に、動作電流値並びに動作時間が
小さく、速く動作する様に、保護協調をとる必要がある。
地絡電流は１００mA程度、動作時間は２００ms程度である。
【０００５】
一般に、高圧受電設備の内、高圧気中開閉器(10)と地絡保護継電器(12)の
試験は年に1回程度全停電して安全に行う場合が多かった。
【０００６】
しかし、全停電は、操業の停止を意味し、救急病院や２４時間営業の
店舗、情報機器を多用する事業所等、停電を許されない需要も多くなりつつある。
しかも、許される停電時間も極めて短時間に終わるように求められていて
時間的な制約が厳しい。
【０００７】
地絡継電器(12)付高圧気中開閉器(10)の試験は、地絡保護継電器(12)単体の
試験も重要であるが、地絡保護継電器(12)の設定値を越えた地絡電流が流れた
時に規定の時間内に動作して高圧気中開閉器(10)が確実に開く事の確認が
最も重要である。しかも、稀頻度動作であり、最初の動作では動作時間が長くなる
傾向がある。
この試験を結合試験又は連動試験と呼んでいるが、以下結合試験とする。
結合試験を行うと、高圧気中開閉器(10)を開閉するので、どうしても受電設備
の全停電を伴う。
【０００８】
地絡保護継電器(12)の制御電源は、受電設備の中の電灯用変圧器(17)の
二次側から供給するのが信頼度が高く一般的であるが、更に図2で示す様に
試験器(24)の電源AC100Vも電灯変圧器(17)の二次側から低圧遮断器(18)を
経由して供給する方式である為に、結合試験の時間測定が正確にできないと
言う問題点があった。
【０００９】
地絡保護継電器(12)の動作試験は、試験器(24)より模擬電流(25)を流して
確認する。
図２で、試験器(24)のスタート釦(28)の押し下げで模擬電流(25)が流れ始めて
カウンター(27)も時間を刻み始める。
模擬電流(25)が地絡保護継電器(12)の整定値より大きいと地絡保護継電器(10)
がトリップ信号を出力する。
このトリップ信号により高圧気中開閉器(10)のトリップコイル(13)が励磁され、
高圧気中開閉器(10)が開く。
すると、電灯変圧器(17)は停電になるので試験器(24)の電源も無くなり、
カウンター(27)が即時に停止すると考えられていた。
【００１０】
図３でカウンター(27)が計測する時間は、
Tr：地絡保護継電器単体の動作時間
Ts：高圧気中開閉器の開く時間
Tt：高圧気中開閉器が開いてから試験器の電源電圧が0になるまでの時間
の合計であるが、Ttは誤差となる。
Ttが無視できる程度に小さければよいが、設備によっては数秒にもなる
場合がある。
【００１１】
この原因は、図２で高圧ケーブル(14)の対地静電容量や進相コンデンサー
(19)の対地静電容量と電灯変圧器(17)のリアクタンスのLC直列共振回路が
構成され、高圧気中開閉器(10)が開いても対地静電容量の残留電荷に起因する
過渡現象により、LC直列共振エネルギーが消滅するまでの間、試験器の
電源電圧は0にならない。
その間カウンターは時間を刻んでしまう。
【００１２】
残留電荷の量は、高圧気中開閉器(10)が開いた瞬間の対地電圧(約3,800V)の
位相によりバラツキが発生する。
この対地静電容量の大きさは、高圧ケーブル(14)の長さや太さにより変わる。
特に進相コンデンサー(19)のエレメントが星型結線で中性点を接地している場合
に大きくなる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
無停電で、地絡保護継電器(12)付高圧気中開閉器(10)の結合試験を
実施できる様にする。
しかも、極力安く実現できる様に配慮する。
【００１４】
結合試験の時間測定が正確にできる様にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
高圧気中開閉器(10)と並列にバイパスの開閉器(30)を設置し、その運用は、
常時はバイパス開閉器(30)を開とする。
地絡保護継電器(12)付高圧気中開閉器(10)の試験時のみ閉とし、
高圧気中開閉器(10)を試験で開いてもバイパス開閉器(30) 経由で供給する
ので無停電で試験が可能になる。
【００１６】
高圧気中開閉器(10)の補助接点信号(29)を引出し、試験器(24)に取り込み
動作時間計測用カウンター(27)を即時に停止できる様にする。
【考案の効果】
【００１７】
無停電で地絡継電器(12)付高圧気中開閉器(10)の結合試験ができるので
停電により発生する損失を防止できる。
人命に関る救急医療の電気設備を試験の為に停電させないで済む。
２４時間営業の店舗を停電しなくて済む。
地絡継電器(12)付高圧気中開閉器(10)の総合動作時間が正確に測定できる
ので、配電用の変電所(1)の遮断器(4)との時間協調がとれる。
【００１８】
従来、極めて短い時間内の停電で、試験をしていた為に、慌てて判断ミス
などのヒューマンエラーも起こりがちであったが、停電時間の制約から解放される
ので、じっくり作業ができる様になり人為的な事故も減少する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
図４に示す様に、無停電で結合試験ができる様に、高圧気中開閉器(10)と
並列にバイパス開閉器(30)を接続する。
運用は、高圧気中開閉器(10)は常時閉とし、バイパス開閉器(30)は常時開
とする。
結合試験を行う時は、バイパス開閉器(30)を閉にして試験を行うが、
高圧気中開閉器(10)を試験で開にしても負荷側は停電しない。
試験が終わったら、高圧気中開閉器(10)を閉にしてからバイパス開閉器(30)を
開にして操作が終了する。
バイパス開閉器(30)は、高圧電流を開閉する事は無いので、通電機能が
有れば良く経済的に安く製造できる。
高圧断路器の機能で良い。
【実施例１】
【００２０】
図６に示す様に、バイパス開閉器(30)を高圧気中開閉器(10)に内蔵し一体型
としたもので、新設や取替えの場合に採用される。
装柱作業は簡単であるが機器の重さや価格はやや高くなる。
バイパス開閉器(30)の開閉操作は地上から、ロープ操作できる事が望ましい。
【実施例２】
【００２１】
図７に示す様に、バイパス開閉器(30)を別の構成としたもので、既設設備を
改造する場合に採用される。
機器は安いが、装柱作業はやや複雑になる。補助接点(29)の引出し改造も
必要である。バイパス開閉器(30)がロープ操作できると便利である。
【００２２】
プライマリーカットアウトの場合は、操作棒で開閉する事になり操作はやや
不便であるが、機器は安い。
【実施例３】
【００２３】
図８に示す様に、バイパス開閉器(30)として、電力ヒューズ付開閉器を使用した
構成で、試験中の構内短絡事故にも対応できるので望ましいが、コストは
やや高くなる。
【００２４】
実施例１及び実施例2では、結合試験の実施中は、構内事故の保護は
できない。
対策としては、バイパス開閉器(30)として高圧気中開閉器(10)を使用し、
完全に二重化すれば地絡事故も保護できるが、機器の価格が大幅に高くなり
装柱も複雑になる。雷発生時には試験は行わないので試験中の事故発生確率は
低いと推定される。
経済性と必要性の比較になるが一般に採用するのは負担が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】配電系統の地絡保護
【図２】従来の柱上気中開閉器と地絡保護継電器の結合試験
【図３】従来の結合試験のタイムチャート
【図４】本考案による受電設備
【図５】本考案による柱上気中開閉器と地絡保護継電器の結合試験
【図６】バイパス開閉器を高圧気中開閉器に内蔵した構成
【図７】バイパス開閉器を外部接続で構成
【図８】バイパス開閉器を電力ヒューズ付開閉器で構成
【符号の説明】
【００２６】
１  配電用変電所
２  特高遮断器
３  配電用主変圧器
４  配電線フィダー遮断器
５  零相変流器
６  地絡保護継電器
７  トリップコイル
８  配電網
９  責任分界点
１０  地絡保護継電器付柱上気中開閉器
１１  零相変流器
１２  地絡保護継電器
１３  トリップコイル
１４  高圧ケーブル
１５  高圧負荷開閉器
１６  高圧開閉器
１７  電灯用変圧器
１８  低圧遮断器
１９  進相コンデンサー
２０  避雷器
２１  柱上設置機器
２２  接地
２３  受電キュービクル  
２４  試験器
２５  模擬入力電流
２６  試験機の電源
２７  時間カウンター
２８  試験スタート押釦
２９  補助接点
３０  バイパス開閉器
３１  接地電位変圧器
【図１】
0003129755.tif 000003
【図２】
0003129755.tif 000004
【図３】
0003129755.tif 000005
【図４】
0003129755.tif 000006
【図５】
0003129755.tif 000007
【図６】
0003129755.tif 000008
【図７】
0003129755.tif 000009
【図８】
0003129755.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高圧受電設備の地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合試験に
於いて負荷側を停電せずに試験を実施できる様に、高圧気中開閉器と並列に
バイパス開閉器を装備した高圧受電設備。
【請求項２】
地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合試験に於いて、結合動作時間
の測定値が高圧気中開閉器の負荷側の対地静電容量の影響を受けない
ように高圧気中開閉器と連動する補助接点を引出し、試験器に接続して
時間計測カウンターを停止する様にした、請求項１に記載の高圧受電設備
及び試験器。
【請求項３】
高圧受電設備の地絡保護継電器付高圧気中開閉器の結合試験に
於いて負荷側を停電せずに試験を実施できる様に、高圧気中開閉器と並列に
接続するバイパス開閉器として、電力ヒューズ付開閉器を装備した
請求項1に記載の高圧受電設備。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
受電設備の責任分界点(9)より負荷側の電路に地絡事故が発生した場合、
地絡保護継電器(12)が正常に動作すれば、高圧気中開閉器(10) が開き
配電系統(8)と受電設備の接続を断ち、地絡事故による停電の範囲を
責任分界点(9)以降に限定する事ができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
もしも、受電設備の責任分界点(9)より負荷側の電路で地絡事故が発生し、
高圧気中開閉器(10)が開かなかった場合は、配電用の変電所(1)の遮断器(4)が
遮断し、広範囲の需要家が停電し、構内事故が他の需要家に波及する。
従って、受電設備の責任分界点(9)より負荷側の電路で地絡事故が発生した
場合には、変電所(1)の遮断器(4)よりも先に高圧気中開閉器(10)が開動作する
様に、動作電流値並びに動作時間が小さく、速く動作する様に、保護協調をとる
必要がある。
地絡電流は１００mA程度、動作時間は２００ms程度である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
残留電荷の量は、高圧気中開閉器(10)が開いた瞬間の対地電圧約3,800Vの
位相によりバラツキが発生する。
この対地静電容量の大きさは、高圧ケーブル(14)の長さや太さにより変わる。
特に進相コンデンサー(19)のエレメントが星型結線で中性点を接地している場合
に大きくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図７に示す様に、バイパス開閉器(30)を高圧気中開閉器(10)とは別の構成としたもので
既設設備を改造する場合に採用される。
機器は安いが、装柱作業はやや複雑になる。補助接点(29)の引出し改造も必要である。
バイパス開閉器(30)がロープ操作できると便利である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図8に示す様に、バイパス開閉器(30)をプライマリーカットアウトにした場合は、
操作棒で開閉する事になり操作はやや不便であるが、機器は安い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図９に示す様に、バイパス開閉器(30)として、電力ヒューズ付開閉器を使用した
構成で、試験中の構内短絡事故にも対応できるので望ましいが、コストは
やや高くなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】配電系統の地絡保護
【図２】従来の柱上気中開閉器と地絡保護継電器の結合試験
【図３】従来の結合試験のタイムチャート
【図４】本考案による受電設備
【図５】本考案による柱上気中開閉器と地絡保護継電器の結合試験
【図６】バイパス開閉器を高圧気中開閉器に内蔵した構成
【図７】バイパス開閉器を別構成のロープ操作開閉器で構成
【図８】バイパス開閉器をカットアウトスイッチで構成
【図９】バイパス開閉器を電力ヒューズ付開閉器で構成
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
１  配電用変電所
２  特高遮断器
３  配電用主変圧器
４  配電線フィダー遮断器
５  零相変流器
６  地絡保護継電器
７  遮断器のトリップコイル
８  配電網
９  責任分界点
１０  地絡保護継電器付柱上気中開閉器
１１  零相変流器
１２  地絡保護継電器
１３  高圧気中開閉器のトリップコイル
１４  高圧ケーブル
１５  高圧負荷開閉器
１６  高圧開閉器
１７  電灯用変圧器
１８  低圧遮断器
１９  進相コンデンサー
２０  避雷器
２１  柱上設置機器
２２  接地
２３  受電キュービクル  
２４  試験器
２５  模擬入力電流
２６  試験機の電源
２７  時間カウンター
２８  試験スタート押釦
２９  補助接点
３０  バイパス開閉器
３１  接地電位変圧器
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
0003129755.tif 000011
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
0003129755.tif 000012
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
0003129755.tif 000013