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JPS60255012A - 保護継電器 - Google Patents

保護継電器

Info

Publication number
JPS60255012A
JPS60255012A JP60101672A JP10167285A JPS60255012A JP S60255012 A JPS60255012 A JP S60255012A JP 60101672 A JP60101672 A JP 60101672A JP 10167285 A JP10167285 A JP 10167285A JP S60255012 A JPS60255012 A JP S60255012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
conductor
voltage
current
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60101672A
Other languages
English (en)
Inventor
マーチン・テイー・ビシヨツプ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS60255012A publication Critical patent/JPS60255012A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015Using arc detectors

Landscapes

  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般にアーク事故を検出するための装置、
特に低圧スポット回路網におけるアーク事故を検出する
ためのそのような装置に関するものである。
〔従来の技術〕
低圧電力回路網は、組み合わせたループまたは格子状シ
ステムからなる。電気エネルギーは2個以上の電源によ
って回路網へ供給されるので、どれかの電源が喪失して
も停電することにはならない。これらシステムは、慣用
の配電で可能な最高レベルの信頼性を提供しかつ通常、
高密度負荷区域にサービスするために使用される。主な
用途は、都市の中心部やダウンタウン、大型のビル、シ
ョッピング・センター、成る種の産業用プラントである
。回路網システムは格子状かスポット型のどちらかであ
る。電気サービスは208Y/120Vまたは480Y
/277Vの3相6線式か3相4線式である。
格子状システムでは、負荷および電源が格子状のパター
ンを形成する。幾つかの電源(その各々は通常、専用の
給電線を用いる)は電力を回路網へ供給する。電源は高
圧スイッチ、3相回路網変圧器および回路網保安器を介
して回路網へ接続されている。変圧器2次巻線は、回路
網保安器を介して回路網への3相4線サーくスのため、
通常208Y/120Vまたは480 Y/277■の
Y結線である。回路網保安器は、気中回路しゃ断器およ
び通常回路網主継電器からなる。電源または1次給電線
が喪失すると、この給電線によって以前から給電されて
いた負荷は残りの給電線に引きつがれる。
商用ビルおよびショッピング・センターのような大型の
集中負荷区域はスポット回路網によってしばしばサービ
スされる。スポット回路網は、2本以上の1次給電線に
よって給電される2個以上の回路網ユニットからなる。
代表的な例では、スポット回路網の1次ケーブルは非専
用給電線からタップ取り出しされる。公称480Y/2
77V(線間電圧、接地Y構成)で作動される代表的な
低圧スポット回路網設備は、回路網事故から保護されな
い。通常、−480V母線は、2個以上の高圧1次回路
に接続された多数の変圧器設備から給電される。変圧器
と480V母線の間に回路網保安器がある。回路網保安
器は、変圧器またはこれに給電する1次回路の事故時に
母線から変圧器を切り離す。1次事故が切り離されるの
で高い信頼性が得られ、そして回路網はこれが接続され
た他の給電線に引きつがれる。
回路網保安器は、1次給電線の事故で回路網から給電線
に電力潮流を流すとき、すなわち電力潮流が逆流するき
き、開路する。回路網保安器は、回路網自体の事故では
開路しないように設計されている。回路網中のヒユーズ
は、主システム事故用回路網保安器のためのバックアッ
プ保護として働くため長い遅延時間をもつように設計さ
れる。その上、回路網保安器の主継電器は、1次給電線
がその電源から切り離されかつ磁化電流が2次回路網か
ら回路網変圧器へ流れるときに、回路しゃ断器を開路す
る。要約すれば、回路しゃ断器に関連した回路網変圧器
が電力を回路網に供給していないとき、かつ6相電力潮
流全体が回路網から1次給電線へ流れるような状態にあ
るときに、回路しゃ断器は開路する。逆方向電力潮流を
保護するため、回路網主継電器は6相電力潮流全体の方
向をモニターする。代表的なスポット回路網設備は、相
遇電流保護継電器接地過電流保護継電器、またはヒユー
ズ以外のどんな過電流保護器も金談ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
混信や操作ミスなどにより480V母線で始まる和犬地
間事故や相間事故は、通常電力アークを含む。アークの
両端間に発生される電圧は、母線中の回路網ヒユーズの
定格よりも小さな一値に事故電流を制限でき、そして代
表的な例では負荷電流程度であり得る。そのような状態
では、回路網ヒユーズは切れない、しかし、電力アーク
はその発生点に重大なエネルギーの集中を提供し、放熱
は危険をもたらして480V母線を破損し得る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る保護継電器は、前記人相導体、前記B相
導体、前記0指導体および前記中性導体へ接続されるよ
うになっており、前記人相導体と前記中性導体の間の電
圧を表わす第1の電圧信号を供給するための、前記B相
導体と前記中性導体の間の電圧を表わす第2の電圧信号
を供給するための、かつ前記C相導体と前記中性導体の
間の電圧を表わす第6の電圧信号を供給するための手段
と、前記第1、第2および第6の電圧信号をろ波して第
1、第2および第6のる波した信号を発生するためのフ
ィルタと、前記第1、第2および第6のる波した信号に
応答し、その各々の総高調波歪を測定するための、かつ
前記第1、第2および第6のる波した信号のどれかの総
高調波歪が所定値に達するときに事故を示すための検出
器とを備えたものである。
〔作用〕
この発明は、スポット回路網における電力アークを検出
しかつスポット回路網と関連した全ての回路網保安器を
開路することにより、電力アークを消弧する新規な保護
継電器である。この機能を果すため、保護継電器は母線
の電流または電圧の高調波歪を分析する。段状アーク事
故テストによるオシログラムは、和犬地間電力アーク事
故中相犬地間電圧にかなりの高調波歪が存在することを
明らかにする。相間電圧および相欠地間電圧の高調波歪
は、相間アーク事故中も生じる。事故が起きた相導体の
電流にも高調波歪が生じる。
この発明は添付図面に示した諸実施例についての以下の
詳しい説明からもつと簡単に明らかとなるだろう。
〔実施例〕
第1実施例 第1図は、この発明に係る第1実施例の保護継電器11
1を含む低圧スポット回路網10のブロック図である。
3相高圧は3相変圧器12の1次巻線(図示しない)へ
入力される。3相変圧器12の2次巻線(図示しない)
は、回路網保安器14およびヒユーズ24,26.28
を介してそれぞれA相導体、B相導体、C相導体へ接続
されている。母線20はA相導体、B相導体、C相導体
および中性導体からなる。6相変圧器12は中性導体2
2へ接続され、この中性導体22は数個所で接地される
。図示のように人相導体とB相導体の間、B相導体とC
相導体の間、そしてC相導体とA相導体の間には480
Vの電圧がある。
他の高圧電源は、A相導体、B相導体および0指導体を
通して3相変圧器16の1次巻線(図示しない)へ電力
を供給する。6相変圧器16の2次巻線(図示しない)
は回路網保安器18の入力側へ接続され、その出力側は
ヒユーズ30,32.34を介してそれぞれA相導体、
B相導体、C相導体へ接続されている。6相変圧器16
は中性導体22へも接続され、この中性導体22は数個
所で接地される。母線20は、第1図に示したように、
複数個の負荷へ接続されている。A相導体、B相導体、
C相導体は、それぞれヒユーズ36,38.40を介し
て第1の工ゝ 負荷へ接続され、またそれだれヒユーズ42,44゜4
6を介して第2の負荷へ接続されている。
保護継電器111は、A相導体、B相導体、C相導体お
よび中性導体へ接続されるようになっている電圧センサ
48を含む。この電圧センサ48は、A相導体と中性導
体22の間の電圧、B相導体と中性導体22の間の電圧
およびC相導体と中性導体22の間の電圧を表わす6つ
の電圧信号を発生する。これら3つの電圧信号は電圧セ
ンサ48からフィルタ50へ入力される。
このフィルタ50は、電圧センサ48からの3つの電圧
信号の各々毎に1個の個別フィルタ3個を統括したもの
である。フィルタ50は高域フィルタであって高次の高
調波だけを通す。これら高調波は、母線20に相関また
は和犬地間電力アークが存在するときに電圧信号に存在
する。フィルタ50からの6つの信号は高調波検出器5
2へ入力される。この高調波検出器52は、フィルタ5
0からの6つの信号の各々ζこおける高調波を分析する
ために6個別々の高調波検出器を表わす。フィルタ50
からの3つの信号のどれかゾ高調波検出器52の設計次
第で決まるような所定値に達すると、高調波検出器52
は警報器54を作動しかつ回路網保安器14および18
を開路して母線20から電力を除去するとともにアーク
を消弧するための信号を発生する。
高調波検出器52は、フィルタ50からの3つの信号の
各々に関連した総高調波歪(THD )を測定する。
vi:i次高調波の実効値 万能の標準はないが、電気会社はそのシステムに約5%
のTHDを許す。従って、この発明の一実施例では、電
圧センサ48によって発生された3つの電圧信号のどれ
かのTHI)が約10チであるときに、高調波検出器5
2は事故を示すように設計される。この値のTHDは母
線20での電力アーク事故を表わす。゛ 第2実施例 第2実施例の保護継電器(図示しない)では、人相導体
とB相導体の間の電圧、B相導体とC相導体の間の電圧
およびC相導体とA相導体の間の電圧を表わす3つの電
圧信号を供給するような仕方で電圧センサ48をA相導
体、B相導体およびC相導体へ接続し得る。第2実施例
は相間電力アークの検出を意図している。フィルタ50
および高調波検出器52の動作は第1実施例および第2
実施例とも同じである。母線を完全に保護するためには
、第1実施例と第2実施例の保護継電器を使用すべきで
ある。
第6実施例 第2図は、第3実施例の保護継電器116を含む低圧ス
ポット回路網10のブロック図である。第2図の低圧ス
ポット回路網10は、人相導体の電流を表わす電流信号
を供給するための変流器56、B相導体の電流を表わす
電流信号を供給するための変流器58およびC相導体の
電流を表わす電流信号を供給するための変流器60を含
む。変流器56,58および60からの電流信号はフィ
ルタ50へ入力される。第1図に示した第1実施例と同
様に、フィルタ50は入力された電流信号をろ波するた
めの3個別々のフィルタを表わす。ろ波された信号は、
母線20での電力アークの存在を示す高調波を検出する
ための高調波検出器52へ入力される。電力アークが起
るときに、高調波検出器52は警報器54を作動しかつ
回路網保安器14および18を開路するための信号を発
生する。
第4実施例 第3図は、第4実施例の保護継電器114を示す低圧ス
ポット回路網10のブロック図である。第3図の第4実
施例も変流器56,58および60を含むが、これらは
母線20での零相電流を表わす信号を発生するための零
相回路網62へ電流信号が入力されるように接続されて
いる。零相電流信号はフィルタ50へ入力されてろ波さ
れ、その後高調波検出器52は電力アークの存在を示す
高調波が電流信号中に存在するかどうかを測定する。も
し電力アークが検出されるならば、高調波検出器52は
警報器54を作動しかつ回路網保安器14および18を
開路、するための信号を発生する。3 第3図および第4図の実施例では、低圧スポット回路網
10を完全に保護するために、保護継電器113および
114並びに変流器56,58および60は、6相変圧
器12および16の低圧端子に設置されなければならな
い。これは、第1実施例の保護継電器111では検出で
きなかった低圧事故さえ検出できる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、完全短絡でない事故や低圧事故も検
出して確実にしゃ断できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る第1実施例の保護継電器を含む
低圧スポット回路網のブロック図、第2図は第3実施例
の保護継電器を含む低圧スポット回路網のブロック図、
そして第3図は第4実施例の保護継電器を含む低圧スポ
ット回路網のブロック図である。 10は低圧スポット回路網、12と16は6相変圧器、
14と18は回路網保安器、20は母線、22は中性導
体、111と116と114は保護継電器、48は、電
圧センサ、50はフィルタ、52は高調波検出器、56
と58と60は変流器、62は零相回路網である。 −〜 やば タロ に 鶏

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L A相導体、B相導体、C相導体および中性導体並び
    に回路網保安器を通して母線へ電力を供給する複数個の
    6相変圧器を含むスポット回路網の母線側での事故を検
    出するための保護継電器であって、 前記人相導体、前記B相導体、前記C相導体および前記
    中性導体へ接続されるようになっており、前記A相導体
    と前記中性導体の間の電圧を表わす第1の電圧信号を供
    給するための、前記B相導体と前記中性導体の間の電圧
    を表わす第2の電圧信号を供給するための、かつ前記C
    相導体と前記中性導体の間の電圧を表わす第3の電圧信
    号を供給するための手段と、 前記第1、第2および第3の電圧信号をろ波して第1、
    第2および第6のる波した信号を発生するためのフィル
    タと、 前記第1、第2および第3のる波した信号に応答し、そ
    の各々の総高調波歪を測定するための、かつ前記第1、
    第2および第3のる波した信号のどれかの総高調波歪が
    所定値に達するさきに事故を示すための′検出器と、を
    備えた保護継電器。 2、総高調波歪の所定値が約10チである特許請求の範
    囲第1項記載の保護継電器。 3、事故を示すとき検出器が回路網保安器を開路する特
    許請求の範囲第1項記載の保護継電器。 4、A相導体、B相導体、C相導体および中性導体並び
    に回路網′葆安器を通して母線へ電力を供給する複数個
    の3相変圧器を含むスポット回路網の母線側での事故を
    検出するための保護継電器であって、 前記人相導体の近くに設置され、前記A相導体に流れる
    電流を表わす第1の電流信号を発生するための第1の変
    流器さ、 前記B相導体の近くに設置され、前記B相導体に流れる
    電流を表わす第2の電流信号を発生するための第2の変
    流器と、′ 前記C相導体の近くに設置され、前記C相導体に流れる
    電流を表わす第3の電流信号を発生するための第6の変
    流器き、 前記第1、第2および第6の電流信号をろ波して第1、
    第2および第6のる波した信号を発生するためのフィル
    タと、 前記第1、第2および第3のる波した信号に応答し、そ
    の各々の総高調波歪を測定するための、かつ前記第1、
    第2および第3のる波し゛た信号のどれかの総高調波歪
    が所定値に達するときに事故を示すための検出器と、を
    備えた保護継電器。 5、総高調波歪の所定値が約10%である特許請求の範
    囲第4項記載の保護継電器。 6、事故を示すとき検出器が回路網保安器を開路する特
    許請求の範囲第4項記載の保護継電器。
JP60101672A 1984-05-15 1985-05-15 保護継電器 Pending JPS60255012A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/610,540 US4607309A (en) 1984-05-15 1984-05-15 Apparatus for detecting arcing faults on low-voltage spot networks
US610540 1984-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60255012A true JPS60255012A (ja) 1985-12-16

Family

ID=24445430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60101672A Pending JPS60255012A (ja) 1984-05-15 1985-05-15 保護継電器

Country Status (2)

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US (1) US4607309A (ja)
JP (1) JPS60255012A (ja)

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