JPH0152975B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、検出入力が常時存在し、異常時に所
定レベルを越したときに出力を出す静止形保護継
電器に関するものである。

この種の保護継電器の典型は過電流継電器であ
り、常時負荷電流に相当する検出入力があり、系
統に異常が発生すると検出入力が所定のレベルを
越えて出力が出る。

ところで、静止形保護継電器は検出入力とは別
に制御電源を必要とし、しかも検出入力が印加さ
れている状態で制御電源を入切することはよく行
われる。このような制御電源の入切時には過渡的
に基準電圧が低下し、検出入力が平常値であるに
も拘らず基準電圧よりも大きくなる期間が生じ、
保護継電器が不要動作することがある。

この問題を解決するために、従来は、電源投入
時と電源遮断時に一時的にロツク用の信号を出す
回路を付設して、継電器としての最終出力を出す
のを一時的にロツクし、継電器の不要動作を防止
するようにしている。その一例を第１図に示す。

第１図において、１は検出入力を整流、平滑す
る整流部、２は制御電源電圧を安定化して直流定
電圧を得る定電圧回路、３は基準電圧設定部、４
は検出入力に比例した整流部１の出力電圧V_iと基
準電圧V_rを比較する比較回路、５は電源投入時
にロツク用信号を発生するロツク用信号発生回
路、６は電源遮断時にロツク用信号を発生するロ
ツク用信号発生回路、７及び８は各信号発生回路
５及び６の出力信号のレベルを反転させるインバ
ータ、９は前記比較回路４及びインバータ７，８
の出力を入力端に受けるアンド回路、１０はこの
アンド回路９の出力で動作するリレー駆動回路、
１１は補助リレーである。

まず、電源入切時に継電器出力を一時的にロツ
クするための回路がない場合の動作を第２図ａ，
ｂ，ｃ，ｄを参照しながら説明する。定電圧回路
２の出力は、一般的にコンデンサで平滑されてい
るので、第２図ａに示すように電源投入の時点か
ら緩やかに立上がる。この図では（−）を基準に
零と（＋）の２電圧を出している場合を示してい
る。また、基準電圧V_rは定電圧出力を分圧して
得るので、第２図ｂに示すようにその立上がりも
緩やかとなる。

これに対し、検出入力は電源投入前から存在す
るので、電源投入の当初はV_i＞V_rが成立し、比
較回路４に出力が生じる。定電圧出力の立上がり
に比べて比較回路４の動作がかなり速いと、比較
回路４の出力は第２図ｃに示すように略定電圧出
力の立上がりと同じ勾配で立上がり、V_i＞V_rと
なつた時点から降下する。このため、常時の検出
入力が基準レベルに近い値であると、第２図ｃの
ように比較回路４の出力がリレー駆動回路１０の
動作レベルl₁以上となる期間が生じ、補助リレー
１１が付勢されて第２図ｄに示すように継電器出
力が出る。即ち、不要動作が行われる。

一方、電源遮断時には第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄの
右側に示すように各電圧が変化し、やはりV_i＞
V_rが成立し、かつ比較回路４の出力がリレー駆
動回路１０の動作レベルl₁を越す期間が生じる。
この時点では、リレー駆動回路１０の電源を定電
圧回路２から供給していると、リレー１１を駆動
するに足る制御電源電圧が残つていて、不要出力
が出る。

このような問題点は、第１図に示すような回路
構成とすることにより電源入切時に一時的に継電
器出力がロツクされるため、解消される。

しかし、電源入切時の不要出力はなくなるが、
新たな問題点が生じる。即ち、電源入切時に継電
器出力をロツクするための回路を付加しなければ
ならず、回路構成が複雑になつてコストが高くな
るばかりでなく、付加回路の誤動作で継電器が誤
不動作となるなど信頼性が低下する。また、主回
路が簡単な場合には付加回路の占める割合いが大
きくなり、コスト的な問題だけではなく、小形化
にも大きな制約となる。更に、電源投入時に継電
器本来の機能としては不要なロツク期間が存在す
ることになり、機能が減殺される。

本発明は上記のような問題点を解消するために
なされたもので、（＋）、（−）出力端間に基準電
圧設定用の可変抵抗及び調整用抵抗の直列回路を
接続し、両抵抗の分担比率を調整用抵抗の値を選
定することによつて所要比率とし、また両抵抗の
接続点電位を基準電圧の基底電位（零点）とする
ことにより、制御電源入切時に不要動作を防止で
きるとともに、付加回路の構成が簡単で高い信頼
性を有する静止形保護継電器を提供することを目
的とする。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

第３図〜第５図は本発明の一実施例を示すもの
で、２１は検出入力を整流、平滑する整流部、２
２は制御電源電圧を安定化して（＋）、（−）両極
性の直流定電圧を得る２電源方式の定電圧回路、
２３は基準電圧V_rを設定する可変抵抗、２４は
調整用抵抗で、両抵抗２３，２４は直列に接続さ
れ、前記定電圧回路２２の出力端（＋）、（−）間
に接続されるとともに、その中間点が端子ｏに接
続されている。両抵抗２３，２４の分担比率が所
要比率となるように調整用抵抗２４の値を選定す
る。

２５は検出入力に相当する整流部２１の出力電
圧V_iと基準電圧V_rの差電圧を検出する差電圧検
出部、２６はこの差電圧検出部２５の出力を積分
する積分回路、２７はこの積分回路２６の出力が
一定レベルに達したときその旨の出力を出す動作
レベル設定部で、ツエナダイオードやバリスタの
ような制御電源電圧によつて影響されない受動素
子で構成している。２８はこの動作レベル設定部
２７の出力で動作するリレー駆動回路、２９は補
助リレーである。

前記積分回路２６は第４図に示すように演算増
幅器OP、帰還回路のコンデンサC₁、入力抵抗R₁
により構成され、増幅器OPの（−）入力端に抵
抗R₁を介して前記差電圧検出回路２５の出力が
印加されており、また（＋）入力端は前記両抵抗
２３，２４の接続点、つまり零点に接続されてい
る。

前記定電圧回路２２は第５図に示すようにツエ
ナダイオードZD₁及びZD₂、抵抗R₂、コンデンサ
C₂，C₃により構成されている。この定電圧回路
２２の出力電圧は積分回路２６及びリレー駆動回
路２８へはその電源電圧として供給されている。

次に、動作を第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄを参照しな
がら説明する。まず、調整用抵抗２４によつて定
電圧回路２２の端子（＋）−（ｏ）、（ｏ）−（−）間
の負担の比率を調整する。この場合、電源投入時
に、V_i＝V_rとなる点で（−）−（＋）間の電圧が
第６図ｃに示すように設定動作レベルl₂以下とな
るように調整する。即ち、抵抗２４の値を選定す
る。

このように調整によつて、例えば（＋）−（ｏ）
間の負担をR_P、（ｏ）−（−）間の負担をR_oとした
とき、R_p／R_o＝10／３となるように抵抗２４の
値が選定されると、（＋）−（ｏ）間の電圧が所定
の定電圧に達するまでは（＋）−（ｏ）間の電圧
E_pと（ｏ）−（−）間の電圧E_oはE_p／E_o＝10／３
の比率で上昇する。電圧E_pが所定の定電圧にな
ると電圧E_pは一定となり、電圧E_oは更に所定の
定電圧になるまで上昇する（第６図ａ）。

基準電圧V_rは電圧E_pを分圧して得ているので、
第６図ｂに示すように早く立上がり、検出入力に
相当する電圧V_iを越す時点が従来（第２図ｂ）よ
り早くなる。このV_i＝V_rとなる時点での（＋）−
（−）間の電圧Ｅ（第６図ｃ）が従来より小さくな
り、設定動作レベルl₂以下であつて、リレー２９
は消勢状態が維持される。即ち、不要動作が防止
される。

一方、電源遮断時にも、同様にV_i＝V_rとなる
時点での（＋）−（−）間電圧が設定動作レベルよ
り小さくなるように抵抗２４の値を設定すれば、
不要動作が行われることはない。抵抗２４の値が
電源投入時と遮断時で異なる場合は、小さい値と
すれば電源入切時に不要動作が防止される。

なお、前記実施例では基準電圧は（＋）−（ｏ）
間の電圧の分圧電圧を用いているが、（ｏ）−（−）
間の電圧を用いてもよく、その場合には調整用抵
抗２４は（＋）−（ｏ）間に接続する。

以上のように本発明によれば、（＋）、（−）の
２電源方式の定電圧回路の一方に基準電圧設定用
の可変抵抗を、他方に調整用抵抗をそれぞれ接続
し、調整用抵抗の値の選定によつて両抵抗の分担
比率を所要比率としたので、制御電源入切時の基
準電圧の変化が急となり、かつV_i＝V_rの時点で
積分回路の出力電圧が設定動作レベル以下とな
り、不要動作を確実に防止できる。しかも、付加
回路は定電圧回路の出力端に調整用抵抗を１個接
続するだけであるから、極めて簡単であり、低コ
ストで製作できるとともに、小形化も容易であ
る。また、主回路以外の付加回路の構成が極めて
簡単であるため、信頼性の低下を招くおそれはな
く、高い信頼性を要求される保護継電器にとつて
有益である。更に、ロツク期間を設けないため、
電源投入時にも継電器の機能を発揮でき、系統の
安全運用の確保に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静止形保護継電器の一例を示す
ブロツク図、第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄは電源入切時
の不要動作を説明するための図、第３図は本発明
に係る静止形保護継電器の一実施例を示すブロツ
ク図、第４図は同実施例における積分回路の回路
構成図、第５図は同実施例における定電圧回路の
回路構成図、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄは動作説明図
である。 ２１……整流部、２２……定電圧回路、２３…
…可変抵抗、２４……調整用抵抗、２５……差電
圧検出部、２６……積分回路、２７……動作レベ
ル設定部、２８……リレー駆動回路、２９……補
助リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検出入力を整流し、平滑する整流部と、制御
   電源電圧を安定化して（＋）、（−）の直流定電圧
   を得る２電源方式の定電圧回路と、この定電圧回
   路の一方の極性の出力端間に接続された基準電圧
   設定用の可変抵抗と、この可変抵抗の全抵抗値と
   の比率が所定比率となるように抵抗値が選定さ
   れ、前記定電圧回路の他方の極性の出力端間に接
   続された調整用抵抗と、前記可変抵抗と調整用抵
   抗とを直列接続し、この直列接続した両抵抗の共
   通接続点および直列接続した抵抗の両端がそれぞ
   れ接続されるとともに前記整流部の出力電圧と前
   記可変抵抗により得られた基準電圧との差電圧を
   検出し、この差電圧を積分する積分回路と、この
   積分回路の出力が一定レベルに達したときその旨
   の出力を出す動作レベル設定部と、この動作レベ
   ル設定部の出力によつて動作するリレー駆動回路
   と、このリレー駆動回路の出力によつて付勢され
   る補助リレーとを備えてなる静止形保護継電器。