JP7013086B2 - Leakage current suppressor - Google Patents
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Description
本発明は、RST3相の配電変圧器の2次側をB種接地して3相電力を供給する3相3線式の電路と大地との間の対地静電容量により発生する漏れ電流を抑制する漏れ電流抑制装置に関する。 The present invention suppresses leakage current generated by the ground capacitance between a 3-phase 3-wire type electric circuit that supplies 3-phase power by grounding the secondary side of an RST 3-phase distribution transformer to class B and ground. Leakage current suppression device.
例えば、一般需要家の動力設備の200V系変圧器は、コストや機器質量などからY△結線の変圧器を採用し3相3線式にて3相電力を供給するようにしている。このY△結線の変圧器の2次側はS相にB種接地が施され、電路の漏電を検出する漏電検出装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 For example, the 200V system transformer of the power equipment of a general consumer adopts a transformer of Y △ connection due to cost, equipment mass, etc., and supplies three-phase power by a three-phase three-wire system. The secondary side of the Y △ connection transformer is grounded in class B on the S phase, and is provided with a leakage detection device for detecting leakage in the electric circuit (see, for example, Patent Document 1).
電路の漏れ電流は一般的に零相電流Ioと言い、容量成分漏れ電流Icと抵抗成分漏れ電流Irとで構成される。容量成分漏れ電流Icは電路と大地との間の対地静電容量により発生するものであり、抵抗成分漏れ電流Irは電路の絶縁劣化により発生するものである。漏電検出装置は、電路の絶縁劣化があったときに発生する抵抗成分漏れ電流Irを検出することが目的であるが、漏電検出装置の多くは零相電流Ioが所定値以上のときに動作し漏電を検出する。 The leakage current of the electric circuit is generally called a zero-phase current Io, and is composed of a capacitance component leakage current Ic and a resistance component leakage current Ir. The capacitance component leakage current Ic is generated by the ground capacitance between the electric circuit and the ground, and the resistance component leakage current Ir is generated by the insulation deterioration of the electric circuit. The purpose of the earth leakage detection device is to detect the resistance component leakage current Ir that occurs when the insulation of the electric circuit deteriorates, but most of the earth leakage detection devices operate when the zero-phase current Io is equal to or higher than a predetermined value. Detects leakage.
ここで、変圧器の2次側の対地静電容量が大きくなると常時の容量成分漏れ電流Icが大きくなる。容量成分漏れ電流IcはS相のB種接地点の接地抵抗を流れるので、容量成分漏れ電流Icが大きくなると接地点のS相の対地電位が上昇するが、RST3相の線間電圧は、容量成分漏れ電流Icの大きさに関係なく一定に維持されるので3相電力の供給には大きな支障を来さない。 Here, as the capacitance to ground on the secondary side of the transformer increases, the constant capacitance component leakage current Ic increases. Since the capacitance component leakage current Ic flows through the ground resistance at the B-class grounding point of the S phase, the ground potential of the S phase at the grounding point rises as the capacitance component leakage current Ic increases, but the line voltage of the RST3 phase is the capacitance. Since it is maintained constant regardless of the magnitude of the component leakage current Ic, it does not cause a great hindrance to the supply of three-phase power.
しかし、容量成分漏れ電流Icが大きくなると漏れ電流Ioのうちの抵抗成分漏れ電流Irの比率が小さくなり、抵抗成分漏れ電流Irの検出精度が下がり、電路の絶縁監視の精度に影響を与えることがある(例えば、特許文献1の図7(b)参照)。 However, when the capacitance component leakage current Ic becomes large, the ratio of the resistance component leakage current Ir to the leakage current Io becomes small, the detection accuracy of the resistance component leakage current Ir is lowered, and the accuracy of the insulation monitoring of the electric circuit may be affected. (See, for example, FIG. 7 (b) of Patent Document 1).
また、電路には接地点の電位を基準電圧として動作する機器があり、そのような機器に対しては基準電位である接地点の電位を安定させておく必要がある。容量成分漏れ電流IcがS相のB種接地点の接地抵抗を流れ、接地点のS相の対地電位が上昇すると、基準電圧が変動することになるので、基準電圧を安定させるためには、容量成分漏れ電流Icを抑制することが望ましい。 In addition, there are devices in the electric circuit that operate with the potential of the grounding point as the reference voltage, and for such devices, it is necessary to stabilize the potential of the grounding point, which is the reference potential. When the capacitance component leakage current Ic flows through the ground resistance of the B-class grounding point of the S phase and the ground potential of the S phase of the grounding point rises, the reference voltage will fluctuate. It is desirable to suppress the capacitance component leakage current Ic.
ここで、RST3相の配電変圧器の2次側がY結線され中性点をB種接地して3相電力を供給する3相3線式の電路の場合には、3相3線式の電路と大地との間の対地静電容量により発生する漏れ電流は、RST相の各相の漏れ電流の位相が2π/3ずつずれているので、3相各相がバランスしていれば、お互いにキャンセルして結果的には常時漏れ電流は流れない。しかし、単相電路が接続された場合などによりアンバランスになれば漏れ電流が流れることがあるので、RST3相の配電変圧器の2次側がY結線され中性点でB種接地して3相電力を供給する3相3線式の電路の場合であっても、容量成分漏れ電流Icを抑制することが望ましい。 Here, in the case of a 3-phase 3-wire type electric circuit in which the secondary side of the RST 3-phase distribution transformer is Y-connected and the neutral point is grounded to class B to supply 3-phase power, the 3-phase 3-wire type electric circuit is used. The leakage current generated by the capacitance to ground between the ground and the ground is 2π / 3 out of phase with the leakage current of each phase of the RST phase, so if each of the three phases is balanced, they will be mutually. As a result of canceling, the leakage current does not always flow. However, if it becomes unbalanced due to the connection of a single-phase electric circuit, leakage current may flow. Therefore, the secondary side of the RST 3-phase distribution transformer is Y-connected and grounded to class B at the neutral point for 3 phases. Even in the case of a three-phase three-wire type electric circuit that supplies power, it is desirable to suppress the capacitance component leakage current Ic.
本発明の目的は、RST3相の配電変圧器の2次側をB種接地して3相電力を供給する電路と大地との間の対地静電容量により発生する容量成分漏れ電流を抑制する漏れ電流抑制装置を提供することである。 An object of the present invention is a leakage that suppresses a capacitance component leakage current generated by a ground capacitance between an electric circuit that supplies three-phase power by grounding the secondary side of an RST 3-phase distribution transformer to class B and ground. It is to provide a current suppression device.
請求項1の発明に係る漏れ電流抑制装置は、RST3相の配電変圧器の2次側がΔ結線またはV結線された3相のうちの1相をB種接地して接地相とし3相電力を供給する3相3線式の電路に接続され前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を抑制する漏れ電流抑制装置において、非接地相の2相の各々の相と前記接地相との2相の線間電圧をそれぞれ1次側に入力し2次側の正極を前記接地相に接続し2次側の負極を大地への接地極に接続して2次側に1次側の逆位相の電圧を発生させるトランスと、前記トランスの2次側の負極と前記接地極との間に接続され前記対地静電容量を模擬し前記トランスとともに前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を発生させる模擬用コンデンサと、前記電路と前記トランスとの間に接続され前記トランスの容量を超える前記補償電流が流れたとき前記トランスを前記電路から遮断する保護要素と、前記模擬用コンデンサの静電容量を自動設定する模擬用コンデンサ静電容量調整装置とを備え、前記模擬用コンデンサ静電容量調整装置は、前記線間電圧のいずれか1相の電圧を基準電圧として入力するとともに前記B種接地の接地点の電位を入力する入力部と、前記入力部で入力した前記基準電圧と前記接地点の電位との位相に基づいて前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を演算する電気量演算部と、前記電気量演算部で演算した補償電流が得られるように前記模擬用コンデンサの静電容量を調整操作する調整操作部とを有したことを特徴とする。 In the leakage current suppression device according to the first aspect of the present invention, one of the three phases in which the secondary side of the RST3 phase distribution transformer is Δ-connected or V-connected is grounded to class B to form a ground phase, and the three-phase power is generated. In a leakage current suppression device that is connected to a three-phase, three-wire type electric circuit to be supplied and suppresses a leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit, the two phases of the two non-grounded phases and the grounded phase are two. The line voltage of each phase is input to the primary side, the positive electrode on the secondary side is connected to the ground phase, the negative voltage on the secondary side is connected to the ground electrode to the ground, and the opposite phase of the primary side is connected to the secondary side. It is connected between the transformer that generates the voltage of the transformer, the negative electrode on the secondary side of the transformer, and the ground electrode, and simulates the ground capacitance, and together with the transformer, the leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit is generated. A simulated capacitor that generates a compensating current for canceling, and a protective element that is connected between the electric circuit and the transformer and cuts off the transformer from the electric circuit when the compensating current exceeding the capacity of the transformer flows. The simulated capacitor capacitance adjusting device is provided with a simulated capacitor capacitance adjusting device that automatically sets the capacitance of the simulated capacitor, and the simulated capacitor capacitance adjusting device uses the voltage of any one phase of the line voltage as a reference voltage. It is generated by the ground capacitance of the electric path based on the phase of the input unit for inputting and the potential of the grounding point of the class B grounding, and the reference voltage input by the input unit and the potential of the grounding point. An electric quantity calculation unit that calculates a compensation current for canceling the leakage current, and an adjustment operation unit that adjusts the electrostatic capacity of the simulated capacitor so that the compensation current calculated by the electric quantity calculation unit can be obtained. It is characterized by having .
請求項2の発明に係る漏れ電流抑制装置は、RST3相の配電変圧器の2次側がY結線された3相の中性点をB種接地して3相電力を供給する3相3線式の電路に接続され前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を抑制する漏れ電流抑制装置において、RST3相のうち2相の各々の相と前記中性点との間の相電圧をそれぞれ1次側に入力し2次側の正極を前記中性点に接続し2次側の負極を大地への接地極に接続して2次側に1次側の逆位相の電圧を発生させるトランスと、前記トランスの2次側の負極と前記接地極との間に接続され前記対地静電容量を模擬し前記トランスとともに前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を発生させる模擬用コンデンサと、前記電路と前記トランスとの間に接続され前記トランスの容量を超える前記補償電流が流れたとき前記トランスを前記電路から遮断する保護要素と、前記模擬用コンデンサの静電容量を自動設定する模擬用コンデンサ静電容量調整装置とを備え、前記模擬用コンデンサ静電容量調整装置は、前記相電圧のいずれか1相の電圧を基準電圧として入力するとともに前記B種接地の接地点の電位を入力する入力部と、前記入力部で入力した前記基準電圧と前記接地点の電位との位相に基づいて前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を演算する電気量演算部と、前記電気量演算部で演算した補償電流が得られるように前記模擬用コンデンサの静電容量を調整操作する調整操作部とを有したことを特徴とする。 The leakage current suppression device according to the second aspect of the present invention is a three-phase three-wire system in which the neutral point of the three-phase in which the secondary side of the RST 3-phase distribution transformer is Y-connected is grounded in class B to supply the three-phase power. In the leakage current suppression device connected to the electric circuit and suppressing the leakage current generated by the capacitance to ground of the electric circuit, the phase voltage between each phase of two phases of the RST3 phase and the neutral point is set to 1, respectively. With a transformer that inputs to the next side, connects the positive side of the secondary side to the neutral point, connects the negative side of the secondary side to the grounding electrode to the ground, and generates a voltage of the opposite phase of the primary side to the secondary side. , A compensation current that is connected between the negative electrode on the secondary side of the transformer and the ground electrode to simulate the ground capacitance and cancels the leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit together with the transformer. The simulated capacitor to be generated, the protective element connected between the electric circuit and the transformer and blocking the transformer from the electric circuit when the compensation current exceeding the capacity of the transformer flows, and the capacitance of the simulated capacitor. The simulated capacitor capacitance adjusting device is provided with a simulated capacitor capacitance adjusting device that automatically sets the capacitance, and the simulated capacitor capacitance adjusting device inputs the voltage of any one of the phase voltages as a reference voltage and is grounded in the class B. Compensation for canceling the leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit based on the phase of the input unit for inputting the potential of the grounding point, the reference voltage input at the input unit, and the potential of the grounding point. It is characterized by having an electric amount calculation unit for calculating a current and an adjustment operation unit for adjusting and operating the electrostatic capacity of the simulated capacitor so that the compensation current calculated by the electric amount calculation unit can be obtained .
本発明の漏れ電流抑制装置によれば、電路と大地との間の対地静電容量により発生する容量成分漏れ電流を抑制できる。従って、絶縁監視装置による電路の絶縁監視の精度を低下させることがない。また、容量成分漏れ電流がB種接地点の接地抵抗を流れることを抑制できるので、B種接地点の対地電圧を0V程度に維持できる。従って、接地点の電位を基準電圧として動作する機器の基準電圧を安定させることができる。 According to the leakage current suppression device of the present invention, it is possible to suppress the capacitance component leakage current generated by the ground capacitance between the electric circuit and the ground. Therefore, the accuracy of the insulation monitoring of the electric circuit by the insulation monitoring device is not deteriorated. Further, since it is possible to suppress the leakage current of the capacitance component from flowing through the ground resistance of the class B grounding point, the voltage to ground of the class B grounding point can be maintained at about 0V. Therefore, it is possible to stabilize the reference voltage of the device operating with the potential of the grounding point as the reference voltage.
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明が適用される3相3線式の電路及び大地との間の対地静電容量により発生する容量成分漏れ電流について説明する。図8は本発明が適用される配電変圧器の2次側がΔ結線の電路の一例を示す説明図であり、図8(a)はY△結線の変圧器を採用し3相3線式にて3相電力を供給する3相3線式の電路の一例を示す回路図、図8(b)は電気量ベクトル図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Prior to the description of the embodiment of the present invention, the capacitance component leakage current generated by the ground capacitance between the three-phase three-wire electric circuit to which the present invention is applied and the ground will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an electric circuit in which the secondary side of the distribution transformer to which the present invention is applied is a Δ-connected electric circuit, and FIG. FIG. 8B is a circuit diagram showing an example of a three-phase three-wire electric circuit for supplying three-phase power, and FIG. 8B is an electric quantity vector diagram.
図8(a)において、RST3相の配電変圧器11の2次側はΔ結線され、2次側のS相をB種接地して3相電力を負荷12に供給する3相3線式の電路が形成されている。配電変圧器11の2次側のS相がB種接地を施されているので、S相の対地電圧は基本的に0[V]になり、他のR相及びT相の対地電圧は線間電圧Vとなる。S相の対地電圧は基本的に0[V]であるから、S相には大地との対地静電容量Csを介して漏れ電流は流れないので漏れ電流Igsは0である。一方、R相の対地電圧はR相とS相との線間電圧VrsであることからR相の大地との対地静電容量Crには漏れ電流Igr{=Vrs/(1/jωCr)}が流れ、同様に、T相の対地電圧はT相とS相との線間電圧VtsであることからT相の大地との対地静電容量Ctには漏れ電流Igt{=Vts/(1/jωCt)}が流れる。これにより、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igは、R相の漏れ電流IgrとT相の漏れ電流Igtとの合成電流となる。
In FIG. 8A, the secondary side of the RST 3-
図8(b)に示すように、漏れ電流Igr、Igtは、B種接地のS相を基準とした線間電圧Vrs及び線間電圧Vtsに対し、位相がπ/2進みの電流となり、漏れ電流Igr、Igtの位相差はπ/3となる。従って、電路全体の漏れ電流Igは、漏れ電流Igr、Igtのベクトル合成となり、その大きさは|Igr|×cos(π/6)+|Igt|×cos(π/6)である。なお、3相電圧が平衡しているときは、|Vrs|=|Vst|=|Vtr|=Vである。 As shown in FIG. 8 (b), the leakage currents Igr and Igt are currents whose phases are π / 2 ahead of the line voltage Vrs and the line voltage Vts with respect to the S phase of class B grounding, and leakage. The phase difference between the currents Igr and Igt is π / 3. Therefore, the leakage current Ig of the entire electric circuit is a vector combination of the leakage currents Igr and Igt, and the magnitude thereof is | Igr | × cos (π / 6) + | Igt | × cos (π / 6). When the three-phase voltage is in equilibrium, | Vrs | = | Vst | = | Vtr | = V.
ところで、電路全体の漏れ電流Igが接地抵抗Rbに流れることにより、その電圧降下分だけ電路全体の対地電圧が上昇することになる。そうすると、各相の対地電圧は線間電圧ではなくなるので、R相の漏れ電流Igr及びT相の漏れ電流Igtは変化し、S相の漏れ電流Igsも流れるようになり0でなくなる。そこで、図8(a)において、実際に接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Ig(=Ib)を求めることにする。 By the way, when the leakage current Ig of the entire electric circuit flows through the ground resistance Rb, the voltage to ground of the entire electric circuit rises by the amount of the voltage drop. Then, since the voltage to ground of each phase is not the line voltage, the leakage current Igr of the R phase and the leakage current Igt of the T phase change, and the leakage current Igs of the S phase also flows and becomes non-zero. Therefore, in FIG. 8A, the leakage current Ig (= Ib) actually flowing through the ground resistance Rb will be obtained.
図9はテブナンの定理を用いて図8(a)の電路の接地抵抗Rbに流れる実際の漏れ電流Ibの求め方の説明図であり、図9(a)は対象となるY△結線の変圧器の電路の回路図、図9(b)は図9(a)の回路に対してテブナンの定理を適用した場合の回路図、図9(c)は図9(a)の等価回路である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of how to obtain the actual leakage current Ib flowing in the ground resistance Rb of the electric circuit of FIG. 8A using Thevenin's theorem, and FIG. 9A is a transformation of the target Y △ connection. The circuit diagram of the electric circuit of the vessel, FIG. 9 (b) is a circuit diagram when the Thevenin's theorem is applied to the circuit of FIG. 9 (a), and FIG. 9 (c) is an equivalent circuit of FIG. 9 (a). ..
図9(a)の対象となるY△結線の変圧器の電路の回路の端子間の開放電圧を測定する。回路の端子間の開放電圧はV/√3[V]である。次に、端子から見た内部インピーダンスZは、内部電源である変圧器は短絡して考えるので、接地抵抗RbとRST相の電路の静電容量Cr、Cs、Ctの並列接続との直列接続であり、RST相の電路の静電容量Cr、Cs、Ctが等しくCであるとすると、Z=Rb+(1/j3ωC)[Ω]となる。端子を短絡したときに流れる回路電流iは、テブナンの定理より、下記の(1)式として求まる。 The open circuit voltage between the terminals of the circuit of the electric circuit of the transformer of the Y △ connection which is the object of FIG. 9A is measured. The open circuit voltage between the terminals of the circuit is V / √3 [V]. Next, the internal impedance Z seen from the terminal is considered to be short-circuited by the transformer, which is the internal power supply. If the capacitances Cr, Cs, and Ct of the RST phase electric circuit are equal to C, then Z = Rb + (1 / j3ωC) [Ω]. The circuit current i that flows when the terminals are short-circuited can be obtained by the following equation (1) from Thevenin's theorem.
i=(V/√3)/{Rb+(1/j3ωC)}…(1)
この回路電流iは、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Ibであり、漏れ電流Ibは(2)式で示される。
i = (V / √3) / {Rb + (1 / j3ωC)} ... (1)
The circuit current i is a leakage current Ib flowing through the ground resistance Rb, and the leakage current Ib is represented by the equation (2).
Ib=(V/√3)/{Rb+(1/j3ωC)}…(2)
この漏れ電流Ibは対地静電容最が大きくなると大きくなる。このように、3相3線式の電路では、対地静電容量により常時漏れ電流Ibが電路に流れる。
Ib = (V / √3) / {Rb + (1 / j3ωC)} ... (2)
This leakage current Ib increases as the maximum capacitance to ground increases. As described above, in the three-phase three-wire type electric circuit, the leakage current Ib always flows in the electric circuit due to the capacitance to ground.
ここで、3相3線式ではなく、単相3線式の電路では、対地電圧が生じるR相とT相との電源が逆位相となり、同じ程度の対地静電容量で漏れ電流を生じさせているが、漏れ電流の位相がπだけ異なるので、B種に流れる常時漏れ電流がキャンセルされ常時漏れ電流は流れない。また、2次側がY結線の3相4線式の電路では、中性線をN相としRST相の各相が大地との対地静電容量に対して漏れ電流が発生するが、RST相の各相の漏れ電流の位相が2π/3ずつずれているので、お互いにキャンセルして常時漏れ電流は流れない。 Here, in the single-phase three-wire type electric circuit instead of the three-phase three-wire type, the power supplies of the R phase and the T phase in which the voltage to the ground is generated are in opposite phases, and a leakage current is generated with the same degree of capacitance to the ground. However, since the phase of the leakage current is different by π, the constant leakage current flowing through the class B is canceled and the constant leakage current does not flow. Further, in a three-phase four-wire electric circuit in which the secondary side is Y-connected, a leakage current is generated in each phase of the RST phase with the neutral wire as the N phase with respect to the ground capacitance with respect to the ground, but in the RST phase. Since the phase of the leakage current of each phase is shifted by 2π / 3, they cancel each other and the leakage current does not always flow.
配電変圧器の2次側がΔ結線の3相3線式の電路では、対地静電容量による漏れ電流はキャンセルされない。そこで、漏れ電流の主体となっているR相及びT相に対し、その逆位相の電流を発生できれば漏れ電流をキャンセルできるので常時漏れ電流が抑制されることになる。本発明の実施形態では、この漏れ電流Ibをキャンセルして結果的に常時漏れ電流Ibを流れなくするものである。
一方、2次側がY結線の3相3線式で中性点を接地した電路の場合には、単相電路が接続された場合などによりアンバランスになれば漏れ電流が流れることがあるので、本発明の実施形態では、この漏れ電流Ibもキャンセルして結果的に常時漏れ電流Ibを流れなくするものである。
In a three-phase three-wire type electric circuit in which the secondary side of the distribution transformer is connected with Δ, the leakage current due to the capacitance to ground is not canceled. Therefore, if the currents having the opposite phases can be generated for the R phase and the T phase, which are the main components of the leakage current, the leakage current can be canceled, so that the leakage current is always suppressed. In the embodiment of the present invention, the leakage current Ib is canceled, and as a result, the leakage current Ib is constantly stopped.
On the other hand, in the case of an electric circuit in which the secondary side is a Y-connected three-phase three-wire system and the neutral point is grounded, leakage current may flow if it becomes unbalanced due to the connection of a single-phase electric circuit. In the embodiment of the present invention, this leakage current Ib is also canceled, and as a result, the leakage current Ib is constantly stopped.
図1は本発明の第1実施形態に係る漏れ電流抑制装置を配電変圧器の2次側がΔ結線の電路に適用した場合の説明図であり、図1(a)は電路に漏れ電流抑制装置を接続した場合の構成図、図1(b)は電路の電気量ベクトル図である。図1(a)において、その電路は図8(a)に示した電路と同じであり、RST3相の配電変圧器11の2次側はΔ結線され、2次側のS相をB種接地して3相電力を負荷12に供給する3相3線式の電路である。
FIG. 1 is an explanatory diagram when the leakage current suppression device according to the first embodiment of the present invention is applied to an electric circuit in which the secondary side of the distribution transformer is connected to Δ, and FIG. 1A is an explanatory diagram of the leakage current suppression device in the electric circuit. 1 (b) is a configuration diagram when the above is connected, and FIG. 1 (b) is an electric quantity vector diagram of an electric circuit. In FIG. 1A, the electric circuit is the same as the electric circuit shown in FIG. 8A, the secondary side of the RST3
そして、図8(a)の場合と同様に、電路に流れる対地静電容量による漏れ電流は、R相の漏れ電流IgrとT相の漏れ電流Igtとであり、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流IgはR相の漏れ電流IgrとT相の漏れ電流Igtとの合成電流である。なお、実際に接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Ibは前述したように(2)式で示される。そこで、本発明の第1実施形態では、R相の漏れ電流Igr及びT相の漏れ電流IgtをキャンセルするR相成分の補償電流Ifr及びT相成分の補償電流Iftを発生させる漏れ電流抑制装置13を電路に接続し、実際に接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Ibを抑制する。
As in the case of FIG. 8A, the leakage current due to the capacitance to ground flowing in the electric circuit is the leakage current Igr of the R phase and the leakage current Igt of the T phase, and the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb. Is the combined current of the leakage current Igr of the R phase and the leakage current Igt of the T phase. The leakage current Ib that actually flows through the ground resistance Rb is represented by the equation (2) as described above. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the leakage
漏れ電流抑制装置13は、トランス14、模擬用コンデンサ15r、15t、接地極16、保護要素17とから構成される。トランス14は第1巻線部18rと第2巻線部18tとを有し、第1巻線部18rは線間電圧Vrsと逆位相の電圧を発生させる巻線であり、第2巻線部18tは線間電圧Vts逆位相の電圧を発生させる巻線である。第1巻線部18rの1次側には接地相のS相と非接地相のR相との線間電圧Vrsが印加され、2次側の正極は接地相のS相に接続され、2次側の負極は大地への接地極16に接続されている。同様に、第2巻線部18tの1次側には接地相のS相と非接地相のT相との線間電圧Vtsが印加され、2次側の正極は接地相のS相に接続され、2次側の負極は大地への接地極16に接続されている。
The leakage
また、第1巻線部18rの2次側の負極には模擬用コンデンサ15rが接続されている。模擬用コンデンサ15rは電路の対地静電容量Crを模擬し、トランス14の第1巻線部18rとともに電路の対地静電容量量Crにより発生する漏れ電流Igrを相殺するための補償電流Ifrを発生させるものである。同様に、第2巻線部18tの2次側の負極には模擬用コンデンサ15tが接続されている。模擬用コンデンサ15tは電路の対地静電容量Ctを模擬し、トランス14の第2巻線部18tとともに電路の対地静電容量量Ctにより発生する漏れ電流Igtを相殺するための補償電流Iftを発生させるものである。
Further, a
保護要素17は電路とトランス14との間に接続され、トランス14の第1巻線部18rや第2巻線部18tの容量を超える補償電流Ifr、Iftが流れたときトランス14を電路から遮断するものであり、開閉器またはヒューズなどである。
The
ここで、模擬用コンデンサ15r、15tは切替コンデンサである。切替コンデンサは、例えば、静電容量が異なる複数のコンデンサを有し、これら複数のコンデンサを切り替え選択して所望の静電容量が得られるようにしたものである。この切替コンデンサにより電路の対地静電容量Cr、Ctの静電容量を調整する。これは、S相の抵抗接地点の接地抵抗Rbの電位が0Vとなるように調整することにより行われる。
Here, the
図1に示すように、図8(a)の場合と同様に、電路にはR相の大地との対地静電容量Crには漏れ電流Igrが流れ、同様に、T相の大地との対地静電容量Ctには漏れ電流Igtが流れる。これにより、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igは、R相の漏れ電流IgrとT相の漏れ電流Igtとの合成電流Ig(=Igr+Igt)となる。 As shown in FIG. 1, as in the case of FIG. 8A, a leakage current Igr flows through the electric circuit and the ground capacitance Cr with the ground of the R phase, and similarly, the ground with the ground of the T phase. Leakage current Igt flows through the capacitance Ct. As a result, the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb becomes the combined current Ig (= Igr + Igt) of the leakage current Igr of the R phase and the leakage current Igt of the T phase.
一方、漏れ電流抑制装置13が保護要素17を介して接続されていることから、トランス14の2次側から補償電流Ifr、Iftが流れる。すなわち、R相成分の補償電流Ifrは、第1巻線部18rの2次側の正極→接地相であるS相→接地抵抗Rb→接地極16→模擬用コンデンサ15r→第1巻線部18rの2次側の負極に流れる。同様に、T相成分の補償電流Iftは、第2巻線部18tの2次側の正極→接地相であるS相→接地抵抗Rb→接地極16→模擬用コンデンサ15t→第2巻線部18tの2次側の負極に流れる。これにより、接地抵抗Rbに流れる補償電流Ifは、R相成分の補償電流IfrとT相成分の補償電流Iftとの合成電流If(=Ifr+Ift)となる。
On the other hand, since the leakage
接地抵抗Rbに流れる補償電流Ifは、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igと逆向きである。これは、トランス14は2次側に線間電圧Vrs、Vtsと逆位相の電圧を発生させているからである。図8(b)に示すように、R相成分の補償電流IfrはR相の漏れ電流Igrと逆位相(πだけずれた位相)であり、T相成分の補償電流IftはR相の漏れ電流Igtと逆位相(πだけずれた位相)である。従って、R相成分の補償電流IfrとT相成分の補償電流Iftとの合成電流If(=Ifr+Ift)により、R相の漏れ電流IgrとT相の漏れ電流Igtとの合成電流Ig(=Igr+Igt)は相殺される。
The compensation current If flowing through the ground resistance Rb is opposite to the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb. This is because the
このように、3相3線式で漏れ電流Igの主体となっているRT相の逆位相の補償電流Ifを漏れ電流抑制装置13により発生させるので、電路の常時漏れ電流が抑制される。これにより、絶縁監視装置による電路の絶縁監視の精度を低下させることがない。また、B種接地点の対地電圧を0V程度に維持できるので、接地点の電位を基準電圧として動作する機器の基準電圧を安定させることができる。以上の説明では、配電変圧器の2次側がΔ結線の場合について説明したが、配電変圧器の2次側がV結線の場合にも同様に適用できる。
In this way, since the leakage
次に、図2は本発明の第1実施形態に係る漏れ電流抑制装置を配電変圧器の2次側がY結線の電路に適用した場合の説明図である。漏れ電流抑制装置は図1に示したものと同一構成であるので、図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。 Next, FIG. 2 is an explanatory diagram when the leakage current suppression device according to the first embodiment of the present invention is applied to an electric circuit in which the secondary side of the distribution transformer is connected to Y. Since the leakage current suppression device has the same configuration as that shown in FIG. 1, the same elements as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図2の電路は、RST3相の配電変圧器11の2次側はY結線され、2次側の中性点をB種接地して3相電力を負荷12に供給する3相3線式の電路である。また、RST3相の中性点が接地されていることから、RST3相の電路の対地電圧は相電圧である。
The electric circuit of FIG. 2 is a three-phase three-wire system in which the secondary side of the RST 3-
ここで、図2に示す配電変圧器の2次側がY結線の電路の対地静電容量Cr、Cs、Ctに流れる漏れ電流Igは、R相の大地との対地静電容量Crに流れる漏れ電流Igr、S相の大地との対地静電容量Csに流れる漏れ電流Igs、T相の大地との対地静電容量Ctに流れる漏れ電流Igtである。従って、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igは、これらの合成電流であり、Ig=Igr+Igs+Igtで表される。このことから、本来ならば、R相の漏れ電流IgrとS相の漏れ電流IgsとT相の漏れ電流Igtをキャンセルするために、トランス14は相電圧Vrと逆位相の電圧を発生させる第1巻線部18rと、相電圧Vsと逆位相の電圧を発生させる第2巻線部18sと、相電圧Vtと逆位相の電圧を発生させる第3巻線部18tとの3個の巻線が必要である。
Here, the leakage current Ig flowing through the ground capacitance Cr, Cs, and Ct of the electric circuit whose secondary side of the distribution transformer shown in FIG. 2 is Y-connected is the leakage current flowing through the ground capacitance Cr with the ground of the R phase. Igr, the leakage current Igs flowing in the ground capacitance Cs with the ground of the S phase, and the leakage current Igt flowing in the ground capacitance Ct with the ground of the T phase. Therefore, the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb is a combined current of these, and is represented by Ig = Igr + Igs + Igt. From this, originally, in order to cancel the leakage current Igr of the R phase, the leakage current Igs of the S phase, and the leakage current Igt of the T phase, the
しかし、本発明の第1実施形態では、2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)にて漏れ電流Ig(=Igr+Igs+Igt)を相殺するための補償電流Ifを発生させるようにしている。これは、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igの位相によって、2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)で漏れ電流Ig(=Igr+Igs+Igt)を相殺できるからである。 However, in the first embodiment of the present invention, the compensation current If for canceling the leakage current Ig (= Igr + Igs + Igt) is generated in the two windings (first winding 18a and first winding 18b). I have to. This is because the leakage current Ig (= Igr + Igs + Igt) can be offset by the two windings (first winding 18a and first winding 18b) depending on the phase of the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb.
これに伴い、図2では、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は、3相の相電圧Vr、Vs、Vtのうちの2相の相電圧でよいことになるので、2相の相電圧をRST相の各相から選択しその電路にクランプ19を挟持することにより2相の相電圧を入力する。なお、図2では、相電圧Vrと相電圧Vsとの2相を選択した場合を示している。
Along with this, in FIG. 2, the phase voltage input to the two windings (first winding 18a and first winding 18b) of the
図3は、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igの位相によって、2個の巻線(第1巻線18a及び第2巻線18b)で漏れ電流Ig(=Igr+Igs+Igt)を相殺できる原理の説明図である。図3(a)は配電変圧器の2次側がY結線のRST3相の相電圧ベクトル図であり、いま、漏れ電流Igとして、図3(b)に示すように、R相成分の漏れ電流Igr、S相成分の漏れ電流Igs、T相成分の漏れ電流Igtが流れたとする。R相成分の漏れ電流Igrは相電圧Vrに対してπ/2進み、S相成分の漏れ電流Igsは相電圧Vsに対してπ/2進み、T相成分の漏れ電流Igtは相電圧Vtに対してπ/2進みである。図3(c)に示すように、漏れ電流Igは各相成分の漏れ電流Igr、Igs、Igtの合成電流であり中性点の接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igである。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the principle that the leakage current Ig (= Igr + Igs + Igt) can be canceled by the two windings (first winding 18a and second winding 18b) depending on the phase of the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb. be. FIG. 3A is a phase voltage vector diagram of the RST3 phase in which the secondary side of the distribution transformer is Y-connected. Now, as the leakage current Ig, as shown in FIG. 3B, the leakage current Igr of the R phase component is shown. It is assumed that the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt of the T phase component flow. The leakage current Igr of the R phase component advances π / 2 with respect to the phase voltage Vr, the leakage current Igs of the S phase component advances π / 2 with respect to the phase voltage Vs, and the leakage current Igt of the T phase component becomes the phase voltage Vt. On the other hand, it is π / 2 advance. As shown in FIG. 3C, the leakage current Ig is a combined current of the leakage currents Igr, Igs, and Igt of each phase component, and is a leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb at the neutral point.
図3(d)に示すように、漏れ電流Igの位相は、R相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igsとの間に位置する。従って、この漏れ電流Igは、図3(e)に示すように、R相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igs1とで表すことができる。図3(e)において、R相成分の漏れ電流Igrはそのままとし、S相成分の漏れ電流IgsをIgs1に変化させる。これはT相成分の漏れ電流Igtを加味させるためである。 As shown in FIG. 3D, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs of the S phase component. Therefore, as shown in FIG. 3E, this leakage current Ig can be represented by the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs1 of the S phase component. In FIG. 3 (e), the leakage current Igs of the R phase component is left as it is, and the leakage current Igs of the S phase component is changed to Igs1. This is to add the leakage current Igt of the T phase component.
このように、漏れ電流Igの位相がR相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igsとの間に位置する場合には、各相成分の漏れ電流Igr、Igs、Igtの合成電流である漏れ電流Igは、Ig(=Igr+Igs1)で表すことができ、漏れ電流抑制装置13は、このIg(=Igr+Igs1)を相殺するための補償電流If(=Ifr+Ifs)を発生させる。その場合に、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は、相電圧Vrと相電圧Vsとの2相である。これにより、トランス14は3個の巻線を用意することなく2個の巻線(第1巻線及び第2巻線)にて漏れ電流Igを相殺できる。
As described above, when the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs of the S phase component, the combined current of the leakage currents Igr, Igs, and Igt of each phase component is used. A certain leakage current Ig can be represented by Ig (= Igr + Igs1), and the leakage
図4は接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igの位相によって3相の相電圧Vr、Vs、Vtのうちの2相の相電圧を選択する選択基準の説明図である。図4において、領域Aでは、漏れ電流Igの位相はR相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igsとの間に位置する。領域Bでは、漏れ電流Igの位相はS相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igtとの間に位置する。領域Cでは、漏れ電流Igの位相はT相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igrとの間に位置する。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a selection criterion for selecting the phase voltage of two phases out of the three phase phases Vr, Vs, and Vt according to the phase of the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb. In FIG. 4, in the region A, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs of the S phase component. In region B, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt of the T phase component. In region C, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igt of the T-phase component and the leakage current Igr of the R-phase component.
領域Aでは、前述したように、漏れ電流IgはR相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igsとで表すことができ、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は相電圧Vrと相電圧Vsとの2相である。 In the region A, as described above, the leakage current Ig can be represented by the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs of the S phase component, and the two windings of the transformer 14 (first winding 18a and). The phase voltage input to the first winding 18b) is two phases, a phase voltage Vr and a phase voltage Vs.
領域Bでは、漏れ電流IgはS相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igt1とで表すことができ、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は相電圧Vsと相電圧Vtとの2相である。
図5は、漏れ電流Igの位相がS相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igtとの間に位置する場合の補償電流Ifの説明図である。
In region B, the leakage current Ig can be represented by the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt1 of the T phase component, and the two windings of the transformer 14 (first winding 18a and first winding 18b). The phase voltage input to) is two phases, a phase voltage Vs and a phase voltage Vt.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the compensation current If where the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt of the T phase component.
図5(a)に示すように、漏れ電流Igの位相は、S相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igtとの間に位置する。従って、この漏れ電流Igは、図5(b)に示すように、S相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igt1とで表すことができる。図5(b)において、S相成分の漏れ電流Igsはそのままとし、T相成分の漏れ電流IgtをIgt1に変化させる。これはR相成分の漏れ電流Igrを加味させるためである。 As shown in FIG. 5A, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt of the T phase component. Therefore, as shown in FIG. 5B, this leakage current Ig can be represented by the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt1 of the T phase component. In FIG. 5B, the leakage current Igs of the S phase component is left as it is, and the leakage current Igt of the T phase component is changed to Igt1. This is to add the leakage current Igr of the R phase component.
このように、漏れ電流Igの位相がS相成分の漏れ電流IgsとT相成分の漏れ電流Igtとの間に位置する場合には、各相成分の漏れ電流Igr、Igs、Igtの合成電流である漏れ電流Igは、Ig(=Igs+Igt1)で表すことができ、漏れ電流抑制装置13は、このIg(=Igs+Igt1)を相殺するための補償電流If(=Ifs+Ift)を発生させる。その場合に、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は、相電圧Vsと相電圧Vtとの2相である。これにより、トランス14は3個の巻線を用意することなく2個の巻線(第1巻線及び第2巻線)にて漏れ電流Igを相殺できる。
As described above, when the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igs of the S phase component and the leakage current Igt of the T phase component, the combined current of the leakage currents Igr, Igs, and Igt of each phase component is used. A certain leakage current Ig can be represented by Ig (= Igs + Igt1), and the leakage
領域Cでは、漏れ電流IgはT相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igr1とで表すことができ、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は相電圧Vtと相電圧Vrとの2相である。図6は、漏れ電流Igの位相がT相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igrとの間に位置する場合の補償電流Ifの説明図である。 In region C, the leakage current Ig can be represented by the leakage current Igt of the T-phase component and the leakage current Igr1 of the R-phase component, and the two windings of the transformer 14 (first winding 18a and first winding 18b). The phase voltage input to) is two phases, a phase voltage Vt and a phase voltage Vr. FIG. 6 is an explanatory diagram of the compensation current If where the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igt of the T phase component and the leakage current Igr of the R phase component.
図6(a)に示すように、漏れ電流Igの位相は、T相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igrとの間に位置する。従って、この漏れ電流Igは、図6(b)に示すように、T相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igr1とで表すことができる。図6(b)において、T相成分の漏れ電流Igtはそのままとし、R相成分の漏れ電流IgrをIgr1に変化させる。これはS相成分の漏れ電流Igsを加味させるためである。 As shown in FIG. 6A, the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igt of the T-phase component and the leakage current Igr of the R-phase component. Therefore, as shown in FIG. 6B, this leakage current Ig can be represented by the leakage current Igt of the T-phase component and the leakage current Igr1 of the R-phase component. In FIG. 6B, the leakage current Igt of the T-phase component is left as it is, and the leakage current Igr of the R-phase component is changed to Igr1. This is to add the leakage current Igs of the S phase component.
このように、漏れ電流Igの位相がT相成分の漏れ電流IgtとR相成分の漏れ電流Igrとの間に位置する場合には、各相成分の漏れ電流Igr、Igs、Igtの合成電流である漏れ電流Igは、Ig(=Igt+Igr1)で表すことができ、漏れ電流抑制装置13は、このIg(=Igt+Igr1)を相殺するための補償電流If(=Ift+Ifr)を発生させる。その場合に、トランス14の2個の巻線(第1巻線18a及び第1巻線18b)に入力する相電圧は、相電圧Vtと相電圧Vrとの2相である。これにより、トランス14は3個の巻線を用意することなく2個の巻線(第1巻線及び第2巻線)にて漏れ電流Igを相殺できる。
As described above, when the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igt of the T phase component and the leakage current Igr of the R phase component, the combined current of the leakage currents Igr, Igs, and Igt of each phase component is used. A certain leakage current Ig can be represented by Ig (= Igt + Igr1), and the leakage
次に、漏れ電流Igの位相がR相成分の漏れ電流IgrとS相成分の漏れ電流Igsとの間に位置する場合について、図2を参照して説明する。トランス14の第1巻線部18aの1次側にはR相の相電圧Vrが印加され、2次側の正極は接地抵抗Rbが接続された中性点に接続され、2次側の負極は大地への接地極16に接続されている。これにより、第1巻線部18aは相電圧Vrと逆位相の電圧を発生させる。また、第2巻線部18bの1次側にはS相の相電圧Vsが印加され、2次側の正極は接地抵抗Rbが接続された中性点に接続され、2次側の負極は大地への接地極16に接続されている。これにより、第2巻線部18bは線間電圧Vsと逆位相の電圧を発生させる。
Next, a case where the phase of the leakage current Ig is located between the leakage current Igr of the R phase component and the leakage current Igs of the S phase component will be described with reference to FIG. The phase voltage Vr of the R phase is applied to the primary side of the first winding
また、第1巻線部18aの2次側の負極には模擬用コンデンサ15aが接続されている。模擬用コンデンサ15aは電路の対地静電容量Crを模擬し、トランス14の第1巻線部18aとともに補償電流IfのR相成分Ifrを発生させるものである。同様に、第2巻線部18bの2次側の負極には模擬用コンデンサ15bが接続されている。模擬用コンデンサ15bは電路の対地静電容量Csを模擬し、トランス14の第2巻線部18bとともに補償電流IfのS相成分Ifsを発生させるものである。
Further, a
保護要素17は電路とトランス14との間に接続され、トランス14の第1巻線部18aや第2巻線部18bの容量を超える補償電流Ifr、Ifsが流れたときトランス14を電路から遮断するものであり、開閉器またはヒューズなどである。
The
図2に示すように、電路にはR相の大地との対地静電容量Crには漏れ電流Igrが流れ、S相の大地との対地静電容量Csには漏れ電流Igsが流れ、T相の大地との対地静電容量Ctには漏れ電流Igtが流れる。これにより、接地抵抗Rbに流れる漏れ電流Igは、これらの合成電流Ig(=Igr+Igs+Igt)となる。 As shown in FIG. 2, a leakage current Igr flows through the ground capacitance Cr of the R phase with the ground, and a leakage current Igs flows through the ground capacitance Cs of the S phase with the ground, and the T phase. A leakage current Igt flows through the ground capacitance Ct with the ground. As a result, the leakage current Ig flowing through the ground resistance Rb becomes the combined current Ig (= Igr + Igs + Igt).
一方、漏れ電流抑制装置13が保護要素17を介して接続されていることから、トランス14の2次側から補償電流Ifr、Ifsが流れる。すなわち、R相成分の補償電流Ifrは、第1巻線部18aの2次側の正極→接地抵抗Rb→中性点→接地極16→模擬用コンデンサ15a→第1巻線部18aの2次側の負極に流れる。同様に、S相成分の補償電流Ifsは、第2巻線部18bの2次側の正極→接地抵抗Rb→中性点→接地極16→模擬用コンデンサ15b→第2巻線部18bの2次側の負極に流れる。これにより、接地抵抗Rbに流れる補償電流Ifは、R相成分の補償電流IfrとS相成分の補償電流Ifsとの合成電流If(=Ifr+Ifs)となる。
On the other hand, since the leakage
次に、本発明の第2実施形態に係る漏れ電流抑制装置を説明する。図7は本発明の第2実施形態に係る漏れ電流抑制装置を配電変圧器の2次側がΔ結線の電路に適用した場合の説明図である。 Next, the leakage current suppression device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram when the leakage current suppression device according to the second embodiment of the present invention is applied to an electric circuit in which the secondary side of the distribution transformer is connected with Δ.
この第2実施形態は、図1に示した第1実施形態に対し、模擬用コンデンサの静電容量を自動設定する模擬用コンデンサ静電容量調整装置を備えたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。前述したように、模擬用コンデンサ15は切替コンデンサを用いている。この模擬用コンデンサ15は、例えば、0.01μF、0.1μF、1μFの複数のコンデンサからなり、これら複数のコンデンサを選択して所望の静電容量が得られるようにしたものである。 This second embodiment is provided with a simulated capacitor capacitance adjusting device that automatically sets the capacitance of the simulated capacitor with respect to the first embodiment shown in FIG. 1. The same elements as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. As described above, the simulation capacitor 15 uses a switching capacitor. The simulated capacitor 15 is composed of, for example, a plurality of capacitors of 0.01 μF, 0.1 μF, and 1 μF, and these plurality of capacitors are selected so that a desired capacitance can be obtained.
図7に示すように、模擬用コンデンサ静電容量調整装置20は、入力部21、電気量演算部22、調整操作部23を有する。入力部21は3相の線間電圧の1相の電圧を基準電圧として入力する。図7では線間電圧Vrsを基準電圧として入力している。また、B種接地の接地点の電位Vbを入力する。図7ではトランス14の第1巻線部18r及び第2巻線部18tの1次側の負極が接地相(S相)に接続されていることから、トランス14の第1巻線部18r及び第2巻線部18tの1次側の負極から接地点の電位Vbを入力している。また、接地点の電位Vbは大地電位を基準にすることから、大地電位として接地極16の電位を入力している。
As shown in FIG. 7, the simulated capacitor
電気量演算部22は、入力部21で入力した基準電圧Vrsと接地点の電位Vbとの位相に基づいて電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流Ifを演算する。
The electric
漏れ電流Igは接地抵抗Rbを流れる電流であるので接地点の電位Vbは漏れ電流Igと同相である。そこで、電気量演算部22は、基準電圧Vrsと接地点の電位Vbとの位相を漏れ電流Igと基準電圧Vrsとの位相とする。また、漏れ電流Igの大きさは、Ig=Vr/Rbで求まる。補償電流Ifは漏れ電流Igと逆方向であるので漏れ電流Igからπだけずれた位相として求められる。また、補償電流Ifの大きさは漏れ電流Igの大きさと同じである。
Since the leakage current Ig is the current flowing through the ground resistance Rb, the potential Vb at the ground point is in phase with the leakage current Ig. Therefore, the electric
調整操作部23は、電気量演算部22で演算した補償電流Ifが得られるように模擬用コンデンサの静電容量を調整操作する。この場合、接地点の電位Vbが0Vになるように、複数のコンデンサからなる模擬用コンデンサのコンデンサを選択していく。接地点の電位Vbが最小となったときのコンデンサを採用する。第2の実施形態では、模擬用コンデンサ静電容量調整装置20を設けたので、模擬用コンデンサの静電容量を接地点の電位Vbが0Vになるように容易に設定できる。
The
以上の説明では、配電変圧器の2次側がΔ結線の電路に適用した場合について説明したが、配電変圧器の2次側がV結線の電路にも適用でき、また、図2に示しが配電変圧器の2次側がY結線の電路にも適用できる。2次側がY結線の電路に適用したときは線間電圧に代えて相電圧を入力することになる。 In the above explanation, the case where the secondary side of the distribution transformer is applied to the electric circuit of the Δ connection has been described, but the secondary side of the distribution transformer can also be applied to the electric circuit of the V connection, and the distribution transformer shown in FIG. The secondary side of the vessel can also be applied to a Y-connected electric circuit. When the secondary side is applied to the Y-connected electric circuit, the phase voltage is input instead of the line voltage.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
11…配電変圧器、12…負荷、13…漏れ電流抑制装置、14…トランス、15…模擬用コンデンサ、16…接地極、17…保護要素、18r、18a…第1巻線部、18t、18b…第2巻線部、19…クランプ、20…模擬用コンデンサ静電容量調整装置、21…入力部、22…電気量演算部、23…調整操作部 11 ... Distribution transformer, 12 ... Load, 13 ... Leakage current suppression device, 14 ... Transformer, 15 ... Simulation capacitor, 16 ... Ground electrode, 17 ... Protective element, 18r, 18a ... First winding part, 18t, 18b ... second winding unit, 19 ... clamp, 20 ... simulated capacitor capacitance adjusting device, 21 ... input unit, 22 ... electric amount calculation unit, 23 ... adjustment operation unit
Claims (2)
非接地相の2相の各々の相と前記接地相との2相の線間電圧をそれぞれ1次側に入力し2次側の正極を前記接地相に接続し2次側の負極を大地への接地極に接続して2次側に1次側の逆位相の電圧を発生させるトランスと、
前記トランスの2次側の負極と前記接地極との間に接続され前記対地静電容量を模擬し前記トランスとともに前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を発生させる模擬用コンデンサと、
前記電路と前記トランスとの間に接続され前記トランスの容量を超える前記補償電流が流れたとき前記トランスを前記電路から遮断する保護要素と、
前記模擬用コンデンサの静電容量を自動設定する模擬用コンデンサ静電容量調整装置とを備え、
前記模擬用コンデンサ静電容量調整装置は、前記線間電圧のいずれか1相の電圧を基準電圧として入力するとともに前記B種接地の接地点の電位を入力する入力部と、前記入力部で入力した前記基準電圧と前記接地点の電位との位相に基づいて前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を演算する電気量演算部と、前記電気量演算部で演算した補償電流が得られるように前記模擬用コンデンサの静電容量を調整操作する調整操作部とを有したことを特徴とする漏れ電流抑制装置。 The secondary side of the RST 3-phase distribution transformer is connected to a 3-phase 3-wire type electric circuit that supplies 3-phase power by grounding one of the 3 phases that are Δ-connected or V-connected to the grounding phase. In a leakage current suppression device that suppresses leakage current generated by the capacitance to ground of an electric circuit
Input the line voltage of each of the two phases of the ungrounded phase and the two phases of the grounded phase to the primary side, connect the positive electrode on the secondary side to the grounded phase, and connect the negative electrode on the secondary side to the ground. A transformer that is connected to the grounding electrode of the above and generates a voltage of the opposite phase of the primary side on the secondary side.
It is connected between the negative electrode on the secondary side of the transformer and the grounding electrode, and generates a compensating current for simulating the ground capacitance and canceling the leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit together with the transformer. With a simulated capacitor to make
A protective element that is connected between the electric circuit and the transformer and shuts off the transformer from the electric circuit when the compensating current exceeding the capacity of the transformer flows.
It is equipped with a simulated capacitor capacitance adjusting device that automatically sets the capacitance of the simulated capacitor.
The simulated capacitor capacitance adjusting device inputs the voltage of any one phase of the line voltage as a reference voltage, and inputs the potential of the grounding point of the class B grounding point and the input unit. The electricity amount calculation unit calculates the compensation current for canceling the leakage current generated by the ground capacitance of the electric path based on the phase of the reference voltage and the potential of the grounding point, and the electricity amount calculation unit. A leakage current suppression device comprising an adjustment operation unit for adjusting and operating the capacitance of the simulated capacitor so that the calculated compensation current can be obtained .
RST3相のうち2相の各々の相と前記中性点との間の相電圧をそれぞれ1次側に入力し2次側の正極を前記中性点に接続し2次側の負極を大地への接地極に接続して2次側に1次側の逆位相の電圧を発生させるトランスと、
前記トランスの2次側の負極と前記接地極との間に接続され前記対地静電容量を模擬し前記トランスとともに前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を発生させる模擬用コンデンサと、
前記電路と前記トランスとの間に接続され前記トランスの容量を超える前記補償電流が流れたとき前記トランスを前記電路から遮断する保護要素と、
前記模擬用コンデンサの静電容量を自動設定する模擬用コンデンサ静電容量調整装置とを備え、
前記模擬用コンデンサ静電容量調整装置は、前記相電圧のいずれか1相の電圧を基準電圧として入力するとともに前記B種接地の接地点の電位を入力する入力部と、前記入力部で入力した前記基準電圧と前記接地点の電位との位相に基づいて前記電路の対地静電容量により発生する漏れ電流を相殺するための補償電流を演算する電気量演算部と、前記電気量演算部で演算した補償電流が得られるように前記模擬用コンデンサの静電容量を調整操作する調整操作部とを有したことを特徴とする漏れ電流抑制装置。 The secondary side of the RST 3-phase distribution transformer is connected to a 3-phase 3-wire electric circuit that supplies 3-phase power by grounding the neutral point of the Y-connected 3-phase to class B, and depends on the ground capacitance of the electric circuit. In the leakage current suppression device that suppresses the leakage current that occurs
The phase voltage between each of the two phases of the RST3 phase and the neutral point is input to the primary side, the positive electrode on the secondary side is connected to the neutral point, and the negative electrode on the secondary side is connected to the ground. A transformer that is connected to the ground electrode of the above and generates a voltage of the opposite phase of the primary side on the secondary side,
It is connected between the negative electrode on the secondary side of the transformer and the grounding electrode, and generates a compensating current for simulating the ground capacitance and canceling the leakage current generated by the ground capacitance of the electric circuit together with the transformer. With a simulated capacitor to make
A protective element that is connected between the electric circuit and the transformer and shuts off the transformer from the electric circuit when the compensating current exceeding the capacity of the transformer flows.
It is equipped with a simulated capacitor capacitance adjusting device that automatically sets the capacitance of the simulated capacitor.
In the simulated capacitor capacitance adjusting device, the voltage of any one of the phase voltages is input as a reference voltage, and the potential of the grounding point of the class B grounding is input, and the input unit is used for input. Calculated by the electricity amount calculation unit and the electricity amount calculation unit that calculates the compensation current for canceling the leakage current generated by the ground capacitance of the electric path based on the phase of the reference voltage and the potential of the grounding point. A leakage current suppression device comprising an adjustment operation unit for adjusting and operating the capacitance of the simulated capacitor so that the compensated current can be obtained .
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