JP2636417B2 - 計器用変成器の絶縁破壊検出回路及び該検出回路を備えた計器用変成器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は計器用変成器の１次コイルと２次コイル、
あるいは１次コイルと鉄心との間の絶縁破壊の検出回路
およびこの検出回路を備える計器用変成器に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の計器用変成器の１例を示す外観斜視
図、第６図は従来の計器用変成器を用いた一般的な受電
設備の回路図である。

図において、１は絶縁ケーブル等より成り負荷へ給電
する高圧側電路、２は高圧側電路の地絡電流を検出して
その２次出力を地絡継電器３へ伝える高圧側零相変流、
４は地絡電流が所定地以上になると地絡継電器３からの
出力により引外しコイル4aを介して高圧側電路１の負荷
側を遮断する遮断器、８は低圧電路に接続され高圧側電
路１にの電圧を計測している電圧計である。10は計器用
変成器であり、１次コイル11、２次コイル13、２次端子
14、鉄心15および取付けフレーム16から構成されてい
る。１次コイル11は１次側ヒューズ12を介して高圧側電
路１へ、２次コイル13は２次端子14を介して低圧電路へ
各々接続されている。鉄心15は取付けフレーム16が取り
つけられる図示しない構造物を介して大地に接続されて
いる。

この構成を持つ受電設備において、高圧側電路１のＡ
点で地絡事故が発生した場合には、矢印Ｂの地絡電流が
流れ高圧側零相変流器２の出力により地絡継電器３を介
し遮断器４が作動して高圧側電路１の負荷を遮断し、回
路保護を行う。

上記は高圧側電路１の絶縁破壊に起因する地絡事故の
場合であるが、計器用変成器10の内部で１次コイル11と
鉄心15または２次コイル13との間の絶縁破壊が生じた場
合は、１次コイル11→鉄心15→取付けフレーム16→前記
構造物を介して大地へ、また１次コイル11→２次コイル
13→低圧電路→低圧電路の接地点へと高圧側電路１から
地絡電流が流れ、上記と同様に高圧側変流器２の出力に
より地絡継電器３を介し遮断器４が作動する。

一般に、地絡事故による遮断器４の作動後は、電気管
理者が高圧側電路１およびこれに接続されている構成機
器の点検を行い、異常を識別して事故要因を除去した後
に高圧側電路１の負荷への給電復旧を行う。この場合、
計器用変成器10内部での絶縁劣化による１次コイル11と
２次コイル13または鉄心15間の絶縁破壊は外観に異常が
見られないことが多く、低圧電路に接続されている電圧
計８により計器用変成器10内部における絶縁破壊を見極
めることは非常に困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来の受電設備回路は地絡事故に対して
は高圧側変流器２により保護がなされているが、計器用
変成器10内部での地絡事故の場合は事故個所の発見に手
間どり、給電復旧までに長時間を要し、その間の各電気
機器設備等の運転休止による損害が多大となるといった
課題があった。

この発明は上記課題を解決するためのなされたもの
で、地絡事故が計器用変成器内部での絶縁破壊によるも
のであることを容易に検出できる計器要変成器の絶縁破
壊検出回路と、この絶縁破壊検出回路を具備した計器用
変成器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〕

この発明の請求項１にかかわる絶縁破壊検出回路は、
鉄心が大地と絶縁された計器用変成器の上記鉄心と大地
を接続する接地線、この接地線及び２次コイルに接続さ
れた電路を１次入力としてその２次出力を変成器の絶縁
破壊検出出力とする零相変成器を備えたものであり、請
求項２にかかわる変成器は、外周面が零相変成器嵌合面
として形成され外部に向かって突出する絶縁端子台を有
し、上記鉄心から接地線の少なとも一部と２次コイルの
コイル端部が上記絶縁端子台内を伸びて該絶縁端子台に
設けられた接地端子と２次端子にそれぞれ接続された構
成としたものであり、請求項３では、鉄心を絶縁スペー
サを介在して取付けフレームに固定するようにして鉄心
と大地との間の絶縁を確保している。

〔作用〕

この発明では、零相変成器が計器用変成器内部の絶縁
破壊時に、１次コイルから鉄心を介して接地線へ、また
は１次コイルから２次コイルを介して低圧電路へ流れる
地絡電流を検出する。

また、計器用変成器に設けた絶縁端子台に零相変成器
を嵌合させることにより、絶縁破壊検出回路を有する計
器用変成器が構成される。

〔実施例〕

第１図は本発明の請求項１に記載の絶縁破壊検出回路
の実施例を用いた受電設備の回路図、第２図は請求項１
記載の絶縁破壊検出回路の他の実施例を用いた受電設備
の回路図、第３図はこの発明に用いられる計器用変成器
の外観斜視図である。

図において、17は接地線であって、鉄心15および取付
フレーム16を接地するために設けられている。18は絶縁
板であって、鉄心15および取付けフレーム16の電位を接
地線17以外から逃さないようにするために設けられてい
る。５は零相変成器であり、２次コイル13からの低圧電
路と接地線17とを１次入力（１次側）としてその２次出
力を漏電継電器６へ入力している。漏電継電器６は零相
変成器５の２次出力を増幅して地絡継電器３と表示器７
へ送出し、地絡継電器３を介して遮断器４を作動させる
と同時に表示器７に漏電継電器６が動作したことを表示
させる。

この構成においては、高圧側電路１に地絡事故が発生
した場合は、高圧側零相変流器２からの出力により地絡
継電器３が作動して遮断器４が高圧側電路１の負荷を遮
断する。従って、表示器７への入力は無く、表示器７は
表示動作をしないので、発生した地絡事故が高圧側電路
１の地絡事故であることを判別することができる。

１次コイル11と鉄心15または２次コイル13との間の絶
縁が絶縁劣化して混蝕した場合には、１コイル11から接
地線17または低圧電路を伝わって地絡電流が流れる。こ
の地絡電流が零相変成器５の１次入力となるので、漏電
継電器６が動作し、表示器７が表示を行う。この表示に
より、計器用変成器10内部の地絡事故であることを知る
ことができる。

上記実施例では、計器用変成器10個々に絶縁破壊検出
用の零相変流器５を設けているので、内部の地絡事故が
発生した計器用変成器10を識別することができる。

第２図は、この発明の他の実施例を示したもので、１
個の零相変流器で、全ての計器用変成器10の地絡事故を
検出するようにしてある。

この構成では、内部の地絡事故が発生した計器用変成
器10を個別に識別することはできないが、第１図の実施
例の場合に比し、絶縁破壊検出回路の設置にかかる費用
が安価となる利点がある。

第４図は、この発明の請求項２にかかわる発明の実施
例を示したもので、20は計器用変成器である。この計器
用変成器20はコイル部21から水平向きに外部に突出する
絶縁端子台22を有し、鉄心15は、取付けフレーム16との
間に絶縁スペーサ23を介在して該取付けフレーム16に固
定されている。絶縁端子台22は零相変成器５の空間5A形
状に合う外形を持たせて、その外形面が、零相変成器５
を外挿嵌合し得る嵌合面となるようにしてあり、その端
面に２次コイル13の端子14と接地端子24が設けられてい
る。25は鉄心15と接地端子24との間を接続する接地線で
あって、鉄心15から取付けフレーム16の外側を通り絶縁
端子台22の基部から該絶縁端子台22に入り接地端子24ま
で伸びている。零相変成器５の出力端子5aには漏電継電
器６が接続される。

この計器用変成器20を第１図および第２図に示した受
電設備の回路に用いる場合は、絶縁端子台22に零相変成
器５を外挿嵌合して固定し、２次端子14に低圧電路を接
続し、接地端子24に接地線17を接続し、また、零相変成
器５の出力端子5aに漏電継電器６を接続する。

前記第３図の計器用変成器10を用いる場合には、零相
変成器５と計器用変成器10とは配設位置が異なるので、
２次コイル13の２次端子14から低圧電路を、また、鉄心
15から接地線17を、別位置にある零相変成器５を通して
伸ばすことになるが、第４図の計器用変成器20を用いる
と、２次コイル13のコイル端部と鉄心15からの接地線25
が内部を通っている絶縁端子台22が零相変成器５を貫通
することになるので、配線の手間や、零相変成器配設の
手間が軽減されることになる。

また、この計器用変成器20では、鉄心15と取付けフレ
ーム16とを絶縁スペーサ23で絶縁しているから、配設に
当って、第３図の計器用変成器10の場合のように、絶縁
板18を設ける必要はない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、計器用変成器の鉄心と
大地を接続する接地線及び上記２次コイルに接続される
電路を１次入力としてその２次出力を上記変成器の絶縁
破壊検出出力とする零相変成器を設けたので、計器用変
成器の内部地絡事故を他部での地絡事故と識別して検知
することが可能となる。また、計器用変成器に外部に突
出して零相変成器を外挿嵌合可能な絶縁端子台を設けた
から、零相変成器の１次入力を構成する線を計器用変成
器から引き伸ばさなくても済み、絶縁破壊検出回路を手
間をかけることなく簡単に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を用いた受電設備の回路図、
第２図はこの発明の他の実施例を用いた受電設備の回路
図、第３図は上記受電設備において用いられる計器用変
成器の斜視図、第４図は上記受電設備において用いられ
る計器用変成器の斜視図、第５図は従来の計器用変成器
の斜視図、第６図は従来の計器用変成器を用いた受電設
備の回路図である。 図において、１……高圧電路、２……高圧側零相変流
器、５……零相変成器、10、20……計器用変成器、11…
…一次コイル、13……二次コイル、14……二次端子、15
……鉄心、16……取付けフレーム、17、25……接地線、
22……絶縁端子台、23……絶縁スペーサ、24……接地端
子。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大地と絶縁された鉄心と、この鉄心を介し
   て電磁的に結合された１次コイルと２次コイルとからな
   る計器用変成器における上記鉄心と大地を接続する接地
   線及び上記２次コイルに接続された電路を１次入力とし
   てその２次出力を上記変成器の絶縁破壊検出出力とする
   零相変成器を有することを特徴とする計器用変成器の絶
   縁破壊検出回路。
2. 【請求項２】１次コイルと２次コイル、両コイルを電磁
   的に結合し大地と絶縁された鉄心を有する計器用変成器
   において、外周面が変成器嵌合面として形成され外部に
   向かって突出する絶縁端子台を有し、上記鉄心からの接
   地線の少なくとも一部と２次コイルのコイル端部が上記
   絶縁端子台内を伸びて該絶縁端子台に設けられた接地端
   子と２次端子にそれぞれ接続され、上記絶縁端子台には
   零相変流器が外挿嵌合されることを特徴とする計器用変
   成器。