JP2000224752A - 保護リレーのトリップ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 事故検出リレー１と主事故検出リレー２のト
リップ出力回路３、４及び試験用出力回路５の直列接続
でしゃ断器のトリップ出力を得るのでは、回路５を常時
オン状態にするための光発電素子ＰＣの寿命が短くな
る。 【解決手段】 試験用出力回路のＦＥＴを常時オフ状態
にドライブし、事故発生時及び試験用出力回路自体の点
検時にオン状態にドライブするための信号１１Ｂ、１１
Ａと論理積回路ＡＮＤと論理和回路ＯＲを設ける。光発
電素子に代えて、パルストランスとし、ＦＥＴをオフ状
態にする期間はパルスを停止させたドライブ信号とし、
このドライブ信号をパルストランスを介して整流及び平
滑して半導体スイッチをドライブする構成も含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護リレーのトリ
ップ回路に係り、特に半導体スイッチを使用した試験用
出力回路のドライブ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】保護リレーのトリップ回路は、各保護リ
レーの動作出力を補助リレーの動作としてその接点シー
ケンスで構成する方式、さらに補助リレーに代えてＧＴ
Ｏ（ゲートターンオフサイリスタ）やＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）などの半導体スイッチで構成する方式が
ある。

【０００３】図４は、半導体スイッチで構成するトリッ
プ回路を示す。事故検出リレー１と主事故検出リレー２
は、保護対象系統からの電圧や電流信号を取り込んで保
護演算を行い、事故検出時にトリップ信号Ｆ，Ｍを発生
する。主事故検出リレー２にはトリップ出力回路の試験
用信号１１Ｔを発生する回路も設けられる。

【０００４】トリップ出力回路３、４は、直列接続され
て平常時にはオフ状態にされ、事故検出リレー１及び主
事故検出リレー２からのトリップ信号をトランスで絶縁
してＧＴＯ（又はサイリスタ）のドライブ信号とし、そ
のオン状態を得る。試験用出力回路５は、トリップ出力
回路３、４と直列接続されて平常時にはオン状態にさ
れ、試験用信号１１Ｔを光発電素子で絶縁してＦＥＴ
（又はトランジスタ）のドライブ信号とし、そのオフ状
態を得る。

【０００５】トリップ出力回路３、４及び試験用出力回
路５は、しゃ断器のトリップコイル６及びその補助接点
に直列接続される。また、トリップ出力回路３、４及び
試験用出力回路５の出力端にはオン・オフ監視回路７〜
９が設けられ、ＧＴＯ等のオン・オフ状態が発光ダイオ
ード等の発光の有無で監視、もしくは中央の監視室に監
視信号として伝送される。

【０００６】以上の構成におけるトリップ動作と点検試
験動作を図５にタイムチャートで示す。通常時には事故
発生に備えて試験用出力回路５がオン状態にされてお
り、事故発生でトリップ出力回路３、４からのトリップ
信号がオーバラップして発生するときにトリップコイル
６に通電し、しゃ断器のトリップを得る。また、トリッ
プ回路の点検試験時には、試験用出力回路５がオフ状態
にされ、リレー１、２に試験信号（事故模擬信号）を順
次印加し、トリップ出力回路３、４をオン状態にし、監
視回路７、８の応動によって動作確認を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のトリップ回路に
おいて、試験用出力回路５は、通常時にはオン状態に
し、点検試験時にオフ状態にするドライブ回路が必要と
なり、このためのドライブ回路には光発電素子が設けら
れる。一方、トリップ出力回路３、４は、オン・オフ制
御を必要とせず、オン制御のみで済み、そのドライブ回
路にはパルストランスが設けられる。

【０００８】これら事情から、試験用出力回路５を常時
オンしておくため、そのドライブ回路の光発電素子が常
時発光してドライブ電圧を発生している。この連続的な
発光動作は、光出力の経年的変化を速め、他のトリップ
出力回路３、４やリレー１、２の寿命に比べて短い寿命
になり、信頼性を低下させる問題があった。

【０００９】本発明の目的は、試験用出力回路の寿命を
他の回路素子の寿命と同等のレベルまで延ばすことがで
きる保護リレーのトリップ回路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、試験用出力回
路を常時オフ状態にし、試験用出力回路自体の点検時及
び事故発生時にオン状態にすることで光発電素子を発光
期間を極めて少なくする構成、または試験用出力回路の
ドライブ素子として光発電素子に代えて寿命の長いパル
ストランスを使用してオン・オフドライブする構成とす
るもので、以下の構成を特徴とする。

【００１１】（第１の発明）事故検出リレー用トリップ
出力回路と主事故検出リレー用トリップ出力回路及び試
験用出力回路の各出力をそれぞれ半導体スイッチのオン
・オフ状態で得、これらスイッチの直列接続でしゃ断器
のトリップ出力を得る保護リレーのトリップ回路におい
て、前記試験用出力回路の半導体スイッチを常時オフ状
態にドライブし、事故発生時及び試験用出力回路自体の
点検時にオン状態にドライブする回路を設けたことを特
徴とする。

【００１２】（第２の発明）事故検出リレー用トリップ
出力回路と主事故検出リレー用トリップ出力回路及び試
験用出力回路の各出力をそれぞれ半導体スイッチのオン
・オフ状態で得、これらスイッチの直列接続でしゃ断器
のトリップ出力を得る保護リレーのトリップ回路におい
て、前記試験用出力回路をオン状態にする期間は連続し
たパルスとし、オフ状態にする期間はパルスを停止させ
たドライブ信号とし、このドライブ信号をパルストラン
スを介して整流及び平滑して前記半導体スイッチをドラ
イブする構成にしたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
要部回路図である。論理積回路ＡＮＤは、事故検出リレ
ー１からのトリップ信号Ｆと、主事故検出リレー２から
のトリップ信号Ｍ及び試験用信号１１Ｂの論理積をと
り、これら信号の同時成立で論理「１」を得る。試験用
信号１１Ｂは、通常時にはオン状態（論理「１」）にさ
れ、点検試験時にオフ状態（論理「０」）にされる。

【００１４】論理和回路ＯＲは、論理積回路ＡＮＤの出
力と、主事故検出リレー２からの試験用信号１１Ａの論
理和をとり、何れかの信号の成立で論理「１」を得る。
この出力は、試験用出力回路５の光発電素子のオン・オ
フドライブ信号にされる。試験用信号１１Ａは、通常時
にはオフ状態にされ、試験用出力回路５自体の点検試験
時にオン状態にされる。

【００１５】以上の構成において、試験用出力回路５
は、出力端の半導体スイッチＦＥＴを常時オフとする。
つまり、常時は光発電素子ＰＣが発光せず、光発電電圧
が零になって半導体スイッチＦＥＴをオフ状態にしてお
く。

【００１６】そして、点検試験時には信号１１Ｂをオフ
状態にし、リレー１、２からのトリップ信号Ｆ，Ｍを論
理積回路ＡＮＤで阻止し、トリップ出力回路３、４から
のトリップ出力を抑止する。また、信号１１Ａの発生で
試験用出力回路５自体のオン動作を確認する。また、事
故発生時には信号１１Ｂがオン状態にあり、論理積回路
ＡＮＤをオン状態にして試験用出力回路５をオンさせ、
正規のトリップ出力を得る。以下、図２のタイムチャー
トを参照して動作を詳細に説明する。

【００１７】図２の（ａ）は、点検試験時のタイムチャ
ートを示し、信号１１Ｂをオフ状態にすることで、リレ
ー１、２からのトリップ信号にも論理積回路ＡＮＤから
の出力を抑止しておく。このとき、信号１１Ａもオフ状
態であり、論理和回路ＯＲの出力がオフ状態にあり、試
験用出力回路９の出力もオフ状態にある。

【００１８】この状態で、点検信号が入力されるリレー
１からのトリップ信号Ｆでトリップ出力回路３がオン動
作し、その監視回路７による動作が確認される。この
後、点検信号が入力されるリレー２からのトリップ信号
Ｍでトリップ出力回路４がオン動作し、その監視回路８
による動作が確認される。

【００１９】この後、信号１１Ａを発生させることで、
論理和回路ＯＲの出力がオン状態になり、ＦＥＴをオン
させてその動作が監視回路９により確認される。

【００２０】次に、図２の（ｂ）は、事故発生時のタイ
ムチャートを示し、信号１１Ｂをオン状態に復帰させて
おく。この状態で事故が発生していないとき、論理積回
路ＡＮＤ及び論理和回路ＯＲには出力が得られず、ＦＥ
Ｔもオフ状態にある。

【００２１】ここで、事故が発生したとき、リレー１、
２からのトリップ信号で論理積回路ＡＮＤに出力を得、
論理和回路ＯＲを通してＦＥＴをオン状態にする。この
とき、トリップ出力回路３、４は既にオンしていること
から、正規のトリップ出力を得ることができる。

【００２２】したがって、本実施形態によれば、試験用
出力回路５は通常時にオフ状態にされ、そのドライブ回
路の光発電素子（ＰＣ）が発光していない。そして、事
故発生時及び試験用出力回路５の点検時のみ発光させ、
事故発生でのトリップ動作及び試験用出力回路５自体の
点検時の動作を確認することができる。

【００２３】つまり、光発電素子が発光するのは実際の
事故発生時と試験用出力回路５自体の点検時の極めて短
い時間のみに減らすことができ、その寿命を大幅に長く
することができる。なお、リレー１、２の点検は同時に
行う構成にすることもできる。

【００２４】図３は、本発明の他の実施形態を示す要部
回路図である。本実施形態では、試験用出力回路５のド
ライブ回路として、光発電素子に代えて、トリップ回路
３、４と同様のパルストランスＰＴを使用する場合であ
る。

【００２５】前記の図５で示すように、試験用出力回路
５のＦＥＴは、点検期間ではオフ状態にし、通常時及び
事故発生時にオンさせておく必要があり、これら期間の
連続したオン状態を得るためのパルストランスＰＴの入
力には、論理積回路ＡＮＤから連続したパルスを与え、
パルストランスＰＴの出力をダイオードＤで整流及びコ
ンデンサＣで平滑して直流電力を得、この直流電力でＦ
ＥＴを連続ドライブする。

【００２６】論理積回路ＡＮＤの入力には、主事故検出
リレー２から図５の信号１１Ｔのように、通常時にはオ
ン状態で、点検時のみオフ状態にする信号と、一定周波
数のパルス信号とを与える。これら信号の論理積によ
り、図５と同様のタイムチャートによる点検ができる。

【００２７】なお、本実施形態は、図１と同様に、試験
用出力回路５を通常時にはオフ状態にしておき、点検時
の信号１１Ａの期間及び事故発生時にのみオン状態にす
る構成にすることができる。これには、例えば、論理積
回路ＡＮＤの他に、信号１１Ａとパルス信号の論理積を
とる回路ＡＮＤ１を設け、両論理積回路ＡＮＤ、ＡＮＤ
１の出力の論理和をとってパルストランスＰＴのドライ
ブ信号とすることで実現される。

【００２８】本実施形態では、試験用出力回路５のドラ
イブ回路には光発電素子の使用せずにパルストランスを
使用することができ、リレー１、２等の他の回路素子と
同等の長い寿命にしてその信頼性を高めることができ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、試験用
出力回路を常時オフ状態にし、試験用出力回路自体の点
検時及び事故発生時にオン状態にするようにしたため、
光発電素子をドライブ回路に使用する場合にも、その発
光期間を極めて少なくして寿命を延ばし、信頼性を高め
ることができる。

【００３０】また、試験用出力回路のドライブ素子とし
て光発電素子に代えてパルストランスを使用してオン・
オフドライブするようにしたため、寿命を延ばし、信頼
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す要部回路図。

【図２】実施形態におけるタイムチャート。

【図３】本発明の他の実施形態を示す要部回路図。

【図４】保護リレーのトリップ回路図。

【図５】トリップ回路のタイムチャート。

【符号の説明】

１…事故検出リレー ２…主事故検出リレー ３、４…トリップ回路 ５…試験用出力回路 ６…トリップコイル ７、８、９…監視回路 ＡＮＤ…論理積回路 ＯＲ…論理和回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 事故検出リレー用トリップ出力回路と主
   事故検出リレー用トリップ出力回路及び試験用出力回路
   の各出力をそれぞれ半導体スイッチのオン・オフ状態で
   得、これらスイッチの直列接続でしゃ断器のトリップ出
   力を得る保護リレーのトリップ回路において、 前記試験用出力回路の半導体スイッチを常時オフ状態に
   ドライブし、事故発生時及び試験用出力回路自体の点検
   時にオン状態にドライブする回路を設けたことを特徴と
   する保護リレーのトリップ回路。
2. 【請求項２】 事故検出リレー用トリップ出力回路と主
   事故検出リレー用トリップ出力回路及び試験用出力回路
   の各出力をそれぞれ半導体スイッチのオン・オフ状態で
   得、これらスイッチの直列接続でしゃ断器のトリップ出
   力を得る保護リレーのトリップ回路において、 前記試験用出力回路をオン状態にする期間は連続したパ
   ルスとし、オフ状態にする期間はパルスを停止させたド
   ライブ信号とし、このドライブ信号をパルストランスを
   介して整流及び平滑して前記半導体スイッチをドライブ
   する構成にしたことを特徴とする保護リレーのトリップ
   回路。