JPH06121448A - 地絡過電流継電装置 - Google Patents
地絡過電流継電装置Info
- Publication number
- JPH06121448A JPH06121448A JP26343292A JP26343292A JPH06121448A JP H06121448 A JPH06121448 A JP H06121448A JP 26343292 A JP26343292 A JP 26343292A JP 26343292 A JP26343292 A JP 26343292A JP H06121448 A JPH06121448 A JP H06121448A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、変圧器投入時の励磁突入電流による
誤動作を生じることなく高速度に検出できる地絡過電流
継電装置を提供することにある。 【構成】本発明の地絡過電流継電装置は、電力系統に接
続された計器用変流器の二次電流を入力データとして取
り込み,この入力電流の正波形成分及び負波形成分をそ
れぞれ分離して求める正電流値検出手段及び負電流値検
出手段と、前記正電流値検出手段及び負電流値検出手段
の夫々のデータから正電流値と負電流値の差の比率を求
める電流比率判定手段と、前記正電流値検出手段と負電
流値検出手段の両者が設定値以上で,かつ前記電流比率
判定手段で正電流値と負電流値の比率が設定値以下であ
ることを条件に動作出力を行う動作出力判定手段とから
構成されているので、変圧器の励磁突入電流による誤動
作を防止し、しかも本来検出すべき地絡事故を高速度に
検出できる。
誤動作を生じることなく高速度に検出できる地絡過電流
継電装置を提供することにある。 【構成】本発明の地絡過電流継電装置は、電力系統に接
続された計器用変流器の二次電流を入力データとして取
り込み,この入力電流の正波形成分及び負波形成分をそ
れぞれ分離して求める正電流値検出手段及び負電流値検
出手段と、前記正電流値検出手段及び負電流値検出手段
の夫々のデータから正電流値と負電流値の差の比率を求
める電流比率判定手段と、前記正電流値検出手段と負電
流値検出手段の両者が設定値以上で,かつ前記電流比率
判定手段で正電流値と負電流値の比率が設定値以下であ
ることを条件に動作出力を行う動作出力判定手段とから
構成されているので、変圧器の励磁突入電流による誤動
作を防止し、しかも本来検出すべき地絡事故を高速度に
検出できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、並列運転可能な複数の
電源供給設備を有する受配電設備の地絡事故発生時に、
電力系統に流れる地絡電流を検出して動作する地絡過電
流継電装置に関する。
電源供給設備を有する受配電設備の地絡事故発生時に、
電力系統に流れる地絡電流を検出して動作する地絡過電
流継電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、受配電設備では、電力系統の連携
分岐点に地絡過電流継電器及びしゃ断器を設け、地絡事
故発生時に前記分岐点しゃ断器を開放して地絡事故系統
を切り離すことにより健全系統の運転を継続できるよう
に構成されている。
分岐点に地絡過電流継電器及びしゃ断器を設け、地絡事
故発生時に前記分岐点しゃ断器を開放して地絡事故系統
を切り離すことにより健全系統の運転を継続できるよう
に構成されている。
【0003】図3は、発電設備から電源の供給を受ける
受配電設備に地絡過電流継電装置を備えた従来の系統構
成図である。同図において、1は電源設備、2は受配電
設備、3,5は連携分岐用しゃ断器で、電源設備1との
接続又は切り離しを行う。この連携分岐用しゃ断器3,
5を通して電源設備1からの電力は、負荷A及び変圧器
6を通して負荷Bへ供給される。8は受配電設備の系統
連携分岐点に設けられた地絡過電流継電装置で、変流器
4の二次三相三線回路の中性相(残留回路)から取り出
される零相電流I0 が入力されており、連携分岐用しゃ
断器3から変圧器6の電力経路に地絡事故が発生した場
合に、電源設備1の中性点接地抵抗7を介して地絡点に
流れる地絡電流I0 を検出してその動作出力により連携
分岐用しゃ断器3をしゃ断する。
受配電設備に地絡過電流継電装置を備えた従来の系統構
成図である。同図において、1は電源設備、2は受配電
設備、3,5は連携分岐用しゃ断器で、電源設備1との
接続又は切り離しを行う。この連携分岐用しゃ断器3,
5を通して電源設備1からの電力は、負荷A及び変圧器
6を通して負荷Bへ供給される。8は受配電設備の系統
連携分岐点に設けられた地絡過電流継電装置で、変流器
4の二次三相三線回路の中性相(残留回路)から取り出
される零相電流I0 が入力されており、連携分岐用しゃ
断器3から変圧器6の電力経路に地絡事故が発生した場
合に、電源設備1の中性点接地抵抗7を介して地絡点に
流れる地絡電流I0 を検出してその動作出力により連携
分岐用しゃ断器3をしゃ断する。
【0004】今、図3において、変圧器6の一次側で地
絡事故が発生した場合、地絡点に流れる地絡電流I
0 は、連携分岐点に設けた変流器4を介して地絡過電流
継電装置8に入力される。地絡過電流継電装置8に入力
された地絡電流I0 は、図4に示すように、アナログ/
ディジタル変換要素9によりディジタル変換され、一定
周期毎にサンプリングされて電流値検出要素10へ送出
される。電流値検出要素10では、サンプリングデータ
を演算して零相電流I0 の実効値を求めている。
絡事故が発生した場合、地絡点に流れる地絡電流I
0 は、連携分岐点に設けた変流器4を介して地絡過電流
継電装置8に入力される。地絡過電流継電装置8に入力
された地絡電流I0 は、図4に示すように、アナログ/
ディジタル変換要素9によりディジタル変換され、一定
周期毎にサンプリングされて電流値検出要素10へ送出
される。電流値検出要素10では、サンプリングデータ
を演算して零相電流I0 の実効値を求めている。
【0005】前記電流値検出要素10で求められた検出
値データは、動作判定要素11へ送出され、この動作判
定要素11で予め設定された動作設定値記憶装置12か
らの動作電流値Iset との比較判定が実行され、I0 ≧
Iset のとき当該地絡過電流継電装置8としての動作信
号を出力する。
値データは、動作判定要素11へ送出され、この動作判
定要素11で予め設定された動作設定値記憶装置12か
らの動作電流値Iset との比較判定が実行され、I0 ≧
Iset のとき当該地絡過電流継電装置8としての動作信
号を出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の地絡
過電流継電装置8では、図3の連携分岐用しゃ断器5を
投入し、電源設備1の電源を変圧器6に印加した時、変
圧器6にその鉄芯飽和による励磁突入電流が流れる。こ
の励磁突入電流は、どの相が飽和するか、さらに、励磁
突入電流値の大きさや直流分の含有率など、連携分岐用
しゃ断器3の突入タイミングによって異なり、一定では
ないが直流分を多く含み、ある1つの相に大半の電流が
流れ三相の電流値バランスは大きく偏ることが現実の現
象として多くの実測データで明らかとなっている。
過電流継電装置8では、図3の連携分岐用しゃ断器5を
投入し、電源設備1の電源を変圧器6に印加した時、変
圧器6にその鉄芯飽和による励磁突入電流が流れる。こ
の励磁突入電流は、どの相が飽和するか、さらに、励磁
突入電流値の大きさや直流分の含有率など、連携分岐用
しゃ断器3の突入タイミングによって異なり、一定では
ないが直流分を多く含み、ある1つの相に大半の電流が
流れ三相の電流値バランスは大きく偏ることが現実の現
象として多くの実測データで明らかとなっている。
【0007】このように、直流分を多く含み、三相の電
流値バランスが三相のうちある一相に大きく偏って連携
分岐点の変流器4の各相に流れると、直流分の影響を受
けるため、各相の変流器4の励磁特性に変化が生じ、変
流器4の各相を合成した残留回路に変流器各相の特性誤
差による合成電流(一次側には流れない見かけ上の零相
電流I0 )が発生し、この合成電流値により地絡過電流
継電装置8が動作して、連携分岐用しゃ断器3をトリッ
プさせ、負荷Aへの電源供給を停止させる恐れがある。
流値バランスが三相のうちある一相に大きく偏って連携
分岐点の変流器4の各相に流れると、直流分の影響を受
けるため、各相の変流器4の励磁特性に変化が生じ、変
流器4の各相を合成した残留回路に変流器各相の特性誤
差による合成電流(一次側には流れない見かけ上の零相
電流I0 )が発生し、この合成電流値により地絡過電流
継電装置8が動作して、連携分岐用しゃ断器3をトリッ
プさせ、負荷Aへの電源供給を停止させる恐れがある。
【0008】次に、変圧器投入時の励磁突入電流による
地絡過電流継電装置8の動作を図5を用いて説明する。
前述したように、変圧器6の投入時に三相の各相に流れ
る変圧器の励磁突入電流I1 ,I2 ,I3 は、図6
(a)に示すような波形で大きな直流分を含んでおり、
この直流分の影響により各々の変流器4の励磁特性に変
化が生じるため、地絡過電流継電装置8に入力される変
流器4の二次側の合成電流は、図6(b)に示すよう
に、直流分含有率の高い電流I0 となって流れる。この
電流I0 の正電流(I0 + )又は負電流(I0 - )のい
ずれか一方の値が、地絡過電流継電装置8の動作設定値
Iset を超過すると動作信号が出力される。変圧器6の
励磁突入電流の大きさは、一般的に定常変圧器定格電流
の8倍程度に達する場合がある。抵抗接地の電力系統に
おける地絡過電流の検出値は、定常変圧器定格電流に比
べてはるかに小さい値に設定されるため、地絡過電流継
電装置8が変圧器励磁突入電流により誤動作する確率は
極めて高い。
地絡過電流継電装置8の動作を図5を用いて説明する。
前述したように、変圧器6の投入時に三相の各相に流れ
る変圧器の励磁突入電流I1 ,I2 ,I3 は、図6
(a)に示すような波形で大きな直流分を含んでおり、
この直流分の影響により各々の変流器4の励磁特性に変
化が生じるため、地絡過電流継電装置8に入力される変
流器4の二次側の合成電流は、図6(b)に示すよう
に、直流分含有率の高い電流I0 となって流れる。この
電流I0 の正電流(I0 + )又は負電流(I0 - )のい
ずれか一方の値が、地絡過電流継電装置8の動作設定値
Iset を超過すると動作信号が出力される。変圧器6の
励磁突入電流の大きさは、一般的に定常変圧器定格電流
の8倍程度に達する場合がある。抵抗接地の電力系統に
おける地絡過電流の検出値は、定常変圧器定格電流に比
べてはるかに小さい値に設定されるため、地絡過電流継
電装置8が変圧器励磁突入電流により誤動作する確率は
極めて高い。
【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、変圧器投入時の励磁突入電流による誤
動作を生じることなく高速度に検出できる地絡過電流継
電装置を提供することにある。
で、その目的は、変圧器投入時の励磁突入電流による誤
動作を生じることなく高速度に検出できる地絡過電流継
電装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は電源供給設備または受配電設備の電力系統
に設けられる地絡過電流継電装置において、電力系統に
接続された計器用変流器の二次電流を入力データとして
取り込み,この入力電流の正波形成分及び負波形成分を
それぞれ分離して求める正電流値検出手段及び負電流値
検出手段と、前記正電流値検出手段及び負電流値検出手
段の夫々のデータから正電流値と負電流値の差の比率を
求める電流比率判定手段と、前記正電流値検出手段と負
電流値検出手段の両者が設定値以上で,かつ前記電流比
率判定手段で正電流値と負電流値の比率が設定値以下で
あることを条件に動作出力を行う動作出力判定手段とか
ら構成されたことを特徴とする。
に、本発明は電源供給設備または受配電設備の電力系統
に設けられる地絡過電流継電装置において、電力系統に
接続された計器用変流器の二次電流を入力データとして
取り込み,この入力電流の正波形成分及び負波形成分を
それぞれ分離して求める正電流値検出手段及び負電流値
検出手段と、前記正電流値検出手段及び負電流値検出手
段の夫々のデータから正電流値と負電流値の差の比率を
求める電流比率判定手段と、前記正電流値検出手段と負
電流値検出手段の両者が設定値以上で,かつ前記電流比
率判定手段で正電流値と負電流値の比率が設定値以下で
あることを条件に動作出力を行う動作出力判定手段とか
ら構成されたことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は、変圧器の励磁突入電流に直流成分が
多く含まれるため、その波形が正側又は負側に大きく偏
位することに着目し、正側と負側の電流が双方共設定値
レベル以上であり、正側と負側の電流値の差の比率が設
定値以下である時に動作出力を行うが、入力電流の波形
が正側又は負側の一方に大きく偏った場合は動作出力が
阻止されるように作用する。したがって、変圧器の励磁
突入電流による誤動作を防止し、しかも本来検出すべき
地絡事故を高速度に検出できる。
多く含まれるため、その波形が正側又は負側に大きく偏
位することに着目し、正側と負側の電流が双方共設定値
レベル以上であり、正側と負側の電流値の差の比率が設
定値以下である時に動作出力を行うが、入力電流の波形
が正側又は負側の一方に大きく偏った場合は動作出力が
阻止されるように作用する。したがって、変圧器の励磁
突入電流による誤動作を防止し、しかも本来検出すべき
地絡事故を高速度に検出できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の地絡過電流継電装置21
のブロック構成図であり、この地絡過電流継電装置21
は例えば図3と同様な電力系統に設置される。図2は本
発明における変圧器6に電圧を印加した時に発生する励
磁突入電流を変流器4の各相の二次側を合成した残留回
路に生じる合成電流I0 (見かけ上の零相電流)の正波
形成分の電流I0 + と負波形成分の電流I0 - を示した
例である。
る。図1は本発明の一実施例の地絡過電流継電装置21
のブロック構成図であり、この地絡過電流継電装置21
は例えば図3と同様な電力系統に設置される。図2は本
発明における変圧器6に電圧を印加した時に発生する励
磁突入電流を変流器4の各相の二次側を合成した残留回
路に生じる合成電流I0 (見かけ上の零相電流)の正波
形成分の電流I0 + と負波形成分の電流I0 - を示した
例である。
【0013】図1に示すように、図3の受配電設備2の
電力系統連携分岐点に設けた変流器4の三相合成残留回
路を介して入力された入力電流I0 は、アナログ/ディ
ジタル変換要素13を介してディジタル変換され、正波
形成分電流検出要素14、負波形成分電流検出要素15
へ一定周期毎にサンプリングされて送出される。
電力系統連携分岐点に設けた変流器4の三相合成残留回
路を介して入力された入力電流I0 は、アナログ/ディ
ジタル変換要素13を介してディジタル変換され、正波
形成分電流検出要素14、負波形成分電流検出要素15
へ一定周期毎にサンプリングされて送出される。
【0014】正波形成分電流検出要素14、負波形成分
電流検出要素15ではサンプリングデータを演算して各
々の電流実効値I0 + ,I0 - を求める。上記正波形成
分電流実効値I0 + ,負波形成分電流実効値I0 - は、
各々正波形成分電流動作判定要素16、負波形成分電流
動作判定要素17及び正波形成分電流実効値I0 + と負
波形成分電流実効値I0 - の電流比率判定要素18へそ
れぞれ送出される。正波形成分及び負波形成分の双方の
電流動作判定要素16及び17では共に予め設定された
動作設定値記憶要素19からの動作電流Iset との比較
判定が行われる。正波形成分電流動作判定要素16で
は、I0 + ≧Iset のとき動作信号を出力判定要素20
に送出する。同様に、負波形成分電流動作判定要素17
では|I0 - |≧Iset のとき、動作信号を出力判定要
素20へ送出する。
電流検出要素15ではサンプリングデータを演算して各
々の電流実効値I0 + ,I0 - を求める。上記正波形成
分電流実効値I0 + ,負波形成分電流実効値I0 - は、
各々正波形成分電流動作判定要素16、負波形成分電流
動作判定要素17及び正波形成分電流実効値I0 + と負
波形成分電流実効値I0 - の電流比率判定要素18へそ
れぞれ送出される。正波形成分及び負波形成分の双方の
電流動作判定要素16及び17では共に予め設定された
動作設定値記憶要素19からの動作電流Iset との比較
判定が行われる。正波形成分電流動作判定要素16で
は、I0 + ≧Iset のとき動作信号を出力判定要素20
に送出する。同様に、負波形成分電流動作判定要素17
では|I0 - |≧Iset のとき、動作信号を出力判定要
素20へ送出する。
【0015】一方、電流比率判定要素18では正波形電
流実効値I0 + と負波形電流実効値I0 - との差の比率
(|1−(I0 + /I0 - )|)を求め、この検出比率
と動作設定値記憶要素19に予め設定されている設定値
Kとの比較判定が行われ、設定値K以下(|1−(I0
+ /I0 - )|≦K)のとき動作信号を出力判定要素2
0へ送出する。
流実効値I0 + と負波形電流実効値I0 - との差の比率
(|1−(I0 + /I0 - )|)を求め、この検出比率
と動作設定値記憶要素19に予め設定されている設定値
Kとの比較判定が行われ、設定値K以下(|1−(I0
+ /I0 - )|≦K)のとき動作信号を出力判定要素2
0へ送出する。
【0016】出力判定要素20では正波形成分電流動作
判定要素16及び負波形成分電流動作判定要素17の双
方の動作出力が共に成立していて、かつ電流比率判定要
素18の動作出力も成立している時に当該地絡過電流継
電装置21としての動作信号を出力する。
判定要素16及び負波形成分電流動作判定要素17の双
方の動作出力が共に成立していて、かつ電流比率判定要
素18の動作出力も成立している時に当該地絡過電流継
電装置21としての動作信号を出力する。
【0017】このように構成すれば、変圧器投入時に発
生する励磁突入電流成分は、正側(I+ )または負側
(I- )の一方に大きく偏るので変圧器投入時の励磁突
入電流に対する変流器の直流偏磁による励磁特性変化が
生じることと、変圧器二次の各相電流が合成されること
によって見かけ上残留回路に発生する零相電流I0 の正
波形成分I0 + と負波形成分I0 - 及び残留回路に発生
する見かけ上の零相電流I0 の正波形成分I0 + と負波
形成分I0 - も、図2の波形図に示すように大きく偏
る。したがって、正波形成分I0 + ,負波形成分I0 -
のいずれかの検出電流が設定値以下となり、変圧器励磁
突入電流による地絡過電流継電装置の動作出力を阻止す
ることが可能となる。
生する励磁突入電流成分は、正側(I+ )または負側
(I- )の一方に大きく偏るので変圧器投入時の励磁突
入電流に対する変流器の直流偏磁による励磁特性変化が
生じることと、変圧器二次の各相電流が合成されること
によって見かけ上残留回路に発生する零相電流I0 の正
波形成分I0 + と負波形成分I0 - 及び残留回路に発生
する見かけ上の零相電流I0 の正波形成分I0 + と負波
形成分I0 - も、図2の波形図に示すように大きく偏
る。したがって、正波形成分I0 + ,負波形成分I0 -
のいずれかの検出電流が設定値以下となり、変圧器励磁
突入電流による地絡過電流継電装置の動作出力を阻止す
ることが可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば複
数の電源設備を有する受配電系統において、変圧器投入
時の地絡過電流継電器の誤動作及びこの誤動作による受
配電系統の系統しゃ断器の誤しゃ断を防止できるととも
に、受配電系統の地絡事故を確実で高速度に検出するこ
とが可能となり、受配電設備の電源供給の安定度を向上
させることができる。
数の電源設備を有する受配電系統において、変圧器投入
時の地絡過電流継電器の誤動作及びこの誤動作による受
配電系統の系統しゃ断器の誤しゃ断を防止できるととも
に、受配電系統の地絡事故を確実で高速度に検出するこ
とが可能となり、受配電設備の電源供給の安定度を向上
させることができる。
【図1】本発明の地絡過電流継電装置の一実施例のブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図2】本発明における変圧器励磁突入電流によって変
圧器二次残留回路に発生する見かけ上の零相電流I0 の
正,負の両波形成分を示す波形図。
圧器二次残留回路に発生する見かけ上の零相電流I0 の
正,負の両波形成分を示す波形図。
【図3】本発明の地絡過電流継電器が適用される受配電
設備の系統構成図。
設備の系統構成図。
【図4】従来の地絡過電流継電装置のブロック構成図。
【図5】図4の従来の地絡過電流継電装置の動作を説明
する波形図。
する波形図。
1…電源設備、2…受配電設備、3…連携分岐用しゃ断
器、4…変流器、5…連携分岐用しゃ断器、6…変圧
器、13…アナログ/ディジタル変換要素、14…正波
形成分電流検出要素、15…負波形成分電流検出要素、
16…正波形成分電流動作判定要素、17…負波形成分
電流動作判定要素、18…電流比率判定要素、19…動
作設定値記憶要素、20…出力判定要素、21…地絡過
電流継電装置。
器、4…変流器、5…連携分岐用しゃ断器、6…変圧
器、13…アナログ/ディジタル変換要素、14…正波
形成分電流検出要素、15…負波形成分電流検出要素、
16…正波形成分電流動作判定要素、17…負波形成分
電流動作判定要素、18…電流比率判定要素、19…動
作設定値記憶要素、20…出力判定要素、21…地絡過
電流継電装置。
Claims (1)
- 【請求項1】 電源供給設備または受配電設備の電力系
統に設けられる地絡過電流継電装置において、電力系統
に接続された計器用変流器の二次電流を入力データとし
て取り込み,この入力電流の正波形成分及び負波形成分
をそれぞれ分離して求める正電流値検出手段及び負電流
値検出手段と、前記正電流値検出手段及び負電流値検出
手段の夫々のデータから正電流値と負電流値の差の比率
を求める電流比率判定手段と、前記正電流値検出手段と
負電流値検出手段の両者が設定値以上で,かつ前記電流
比率判定手段で正電流値と負電流値の比率が設定値以下
であることを条件に動作出力を行う動作出力判定手段と
から構成されたことを特徴とする地絡過電流継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343292A JPH06121448A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 地絡過電流継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343292A JPH06121448A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 地絡過電流継電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121448A true JPH06121448A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17389426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26343292A Pending JPH06121448A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 地絡過電流継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06121448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5403357A (en) * | 1991-04-17 | 1995-04-04 | Yamahatsu Sangyo Kaisha, Ltd. | Hair coloring composition containing stearate derivatives as drying inhibitors |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP26343292A patent/JPH06121448A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5403357A (en) * | 1991-04-17 | 1995-04-04 | Yamahatsu Sangyo Kaisha, Ltd. | Hair coloring composition containing stearate derivatives as drying inhibitors |
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