JPH06786Y2 - 故障電流検出表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は配電線に取着される故障電流検出表示装置に
関するものである。

（従来技術） 従来から配電線路における地絡や短絡等の事故点の発見
を速やかに行なわせるために、電線に直接吊下げし、故
障により過電流が電線路を通過したかどうかを表示する
故障電流検出表示装置が提案されている。

この種の故障電流表示装置として出願人は特開昭５７−
１１０９６８号、特開昭５７−２０３９１５号等のオイ
ルダンパ方式のものを提案している。このオイルダンパ
方式の故障電流検出表示装置はオイルを貯留した表示筒
内に表示弁を配置し、故障電流発生時にオイル中の表示
弁を引上げて故障電流通過表示を行い、故障電流解消後
に自重により同表示弁をオイルの抵抗に抗して遅延降下
させて表示復帰を行なうようにしている。

このようにオイルダンパ方式の故障電流検出表示装置は
復帰時間をオイル中の表示弁の上下運動に依存している
ため復帰に外部エネルギを必要とせず、構成も簡単にな
っている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが物理運動で復帰時間を稼いでいるため、オイル
の粘度、表示弁の比重、表示弁と表示筒内周との間隙の
物理的要因が時間系に微妙に影響する。従って、調整に
多大の時間を要するばかりでなく、製品の個々の時間特
性を同一にすることは難しく、時間特性に多少の幅を持
たせる必要があった。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は前記問題点を解消するためになされたもので
あって、この考案の故障電流検出表示器は配電線に短絡
電流等の故障電流が流れたとき電流検出器が出力する信
号に基づいて故障電流検出信号を出力する故障電流検出
回路と、変電所の遮断器がトリップした場合に前記電流
検出器を介して配電線の無電圧状態を検知し、無電圧検
出信号を出力する無電圧検出回路と、前記故障電流検出
回路からの故障電流検出信号と、無電圧検出回路からの
無電圧検出信号とを共に入力したとき動作信号を出力す
る故障電流検出用ゲート回路と、前記故障電流検出用ゲ
ート回路が出力する動作信号に基づいて故障電流表示動
作する故障電流表示器と、前記故障電流表示器が故障電
流表示を行なった後所定時間経過後に表示復帰信号を出
力し、前記故障電流表示器を表示復帰させるＩＣタイマ
を備える時限回路と、充電可能なバックアップ用駆動電
源が接続され、常には配電線からの負荷電流により前記
ＩＣタイマへの駆動電流供給を行なう一方、遮断時には
前記バックアップ用駆動電源の消費電流により前記ＩＣ
タイマへの駆動電流供給を行なう電源回路とを備えて構
成したことをその要旨とするものである。

（作用） 前記構成により、配電線に変電所の遮断器がトリップ可
能な短絡電流等の故障電流が流れると、電流検出器が出
力する信号に基づいて故障電流検出回路は故障電流検出
信号を出力する。そして、変電所の遮断器がトリップし
た場合に前記電流検出器を介して無電圧検出回路は配電
線の無電圧状態を検知し、無電圧検出信号を出力する。

故障電流検出用ゲート回路は前記故障電流検出回路から
の故障電流検出信号と、無電圧検出回路からの無電圧検
出信号とを共に入力したとき動作信号を出力し、故障電
流表示器は前記故障電流検出用ゲート回路が出力する動
作信号に基づいて故障電流表示動作する。

前記故障電流表示器が故障電流表示を行なった後所定時
間経過後に時限回路はＩＣタイマによる動作に基づいて
表示復帰信号を出力し、前記故障電流表示器を表示復帰
させる。

又、電源回路からはＩＣタイマに対する駆動電流とし
て、定常時には配電線からの負荷電流が供給され、遮断
時にはバックアップ用駆動電源の消費電流が供給され
る。

（実施例） 以下この考案を故障電流検出表示装置に具体化した一実
施例を第１図〜第５図に従って説明する。

（検出器） 第１図において故障電流検出表示装置の検出器は配電線
Ｌに対して取着配置される電流変成器ＣＴからなり、配
電線Ｌに故障電流等の過電流が流れたときその二次側か
ら変成電流を出力するようになっている。

（制御回路） 制御回路は大別して故障電流検出回路Ｘ、無電圧検出部
Ｙ、故障電流判別回路３５、故障電流表示器Ｈの駆動回
路、電源回路Ｚ、時限回路制御部Ｗ、及び時限回路Ｔと
から構成されている。

以下、各回路を図面に従って詳細に説明する。

Ｉ．故障電流検出回路 故障電流検出回路Ｘについて説明する。

前記電流変成器ＣＴに接続される両端子間には全波整流
器２が接続されており、全波整流器２のプラス，マイナ
ス両端子間には抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２の直列回路の並列回
路が接続されている。同じく全波整流器２のプラス端
子，前記抵抗Ｒ２のプラス端子間にはフォトカプラＰＣ
の発光ダイオードＬＥＤとからなる直列回路が接続され
ている。

後記する電源回路Ｚの出力端子Ｐ１（プラス端子）と前
記全波整流器２のマイナス端子間にはスイッチングトラ
ンジスタＴｒ１のエミッタ・コレクタと、同エミッタを
介して接続した抵抗Ｒ４との直列回路が接続されてい
る。前記全波整流器２のマイナス端子とスイッチングト
ランジスタＴｒ１のベース端子間には前記フォトカプラ
ＰＣにおけるフォトトランジスタＰＴｒのエミッタ・コ
レクタが接続されている。

後記する電源回路Ｚの出力端子Ｐ１と全波整流器２のマ
イナス端子間にはトランジスタＴｒ３のコレクタ・エミ
ッタが接続されている。そして、抵抗Ｒ４の両端子間に
は抵抗Ｒ１０，抵抗Ｒ１１の直列回路が接続され、前記
抵抗Ｒ１１のプラス端子には前記トランジスタＴｒ３の
ベース端子が接続されている。

従って、故障電流が配電線Ｌに流れると、その故障電流
に基づいて電流変成器ＣＴが変成電流を出力し、全波整
流器２はその変成電流を全波整流する。そして、前記フ
ォトカプラＰＣはその全波整流されたアナログ信号を入
力し、発光ダイオードＬＥＤ及びフォトトランジスタＰ
Ｔｒによりディジタル出力するようになっている。さら
に、ベース端子に印加されるディジタル信号のレベルが
所定値の場合にはスイッチングトランジスタＴｒ１がオ
ン動作し、故障電流検出信号を出力するようになってい
る。そして、前記スイッチングトランジスタＴｒ１がオ
ン動作すると、抵抗Ｒ１１の電圧がトランジスタＴｒ３
のベース端子に印加されることにより同トランジスタＴ
ｒ３はオン動作するようになっている。

前記抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ１０，Ｒ１１、フォトカ
プラＰＣ、スイッチングトランジスタＴｒ１、トランジ
スタＴｒ３とにより第１図における電流判別スイッチン
グ回路３０が構成されている。

そして、整流回路２及び前記電流判別スイッチング回路
３０とにより故障電流検出回路Ｘが構成されている。

II．無電圧検出部 次に無電圧検出部Ｙについて説明する。

前記故障電流検出回路Ｘにおいて抵抗Ｒ２の両端子間に
はダイオードアレイＤａが接続され、同ダイオードアレ
イＤａを構成する途中のダイオードのプラス端子側及び
全波整流器２のマイナス端子間には抵抗Ｒ７，Ｒ８の直
列回路が接続されている。

又、後記する電源回路の出力端子Ｐ１と全波整流器２の
マイナス端子間にはトランジスタＴｒ２のコレクタ・エ
ミッタが接続され、前記抵抗Ｒ８のプラス端子は同トラ
ンジスタＴｒ２のベース端子に接続されている。

前記トランジスタＴｒ２のコレクタにはインバータ４Ａ
の入力端子が接続され、同インバータ４Ａの出力端子に
はインバータ４Ｂが接続されている。

そして、配電線Ｌが定常状態のときにはダイオードアレ
イ間の分担電圧が前記抵抗Ｒ７，Ｒ８にてさらに分圧さ
れ、トランジスタＴｒ２は抵抗Ｒ８の電圧がベース端子
に印加されることにより導通し、ダイオードアレイ間の
信号をインバータ４Ａの入力端子に印加するようになっ
ている。

前記トランジスタＴｒ２が導通状態のときには、コレク
タ・エミッタ間の電圧がほとんど０となるため、インバ
ータ４Ａの入力端子に論理値０に対応する信号が印加さ
れ、その出力端子からは論理値１に対応する信号が出力
される。すると、インバータ４Ｂはその論理値１に対応
する信号に基づいて論理値０に対応する信号を出力す
る。

反対に、配電線Ｌに故障電流事故等により変電所の遮断
器がトリップしたとき、ダイオードアレイＤａの間の電
圧が無電圧となるため前記トランジスタＴｒ２のベース
端子には前記抵抗Ｒ８の電圧（すなわち無電圧）が印加
され、トランジスタＴｒ２はオフ動作するようになって
いる。すると、トランジスタＴｒ２がオフ状態のためコ
レクタ・エミッタ間の電圧が上昇し、前記インバータ４
Ａには論理値１に対応する信号が印加される。

従って、インバータ４Ａの出力端子からは論理値０に対
応する信号が出力され、ノツト回路４Ｂはその論理値０
に対応する信号に基づいて波形を矩形化し、論理値１に
対応する信号（無電圧検出信号）を出力する。

前記ダイオードアレイＤａ、抵抗Ｒ７，Ｒ８、コンデン
サＣ３、トランジスタＴｒ２により無電圧検出回路３１
が構成されている。

さらに、インバータ４Ａ及びノツト回路４Ｂとにより第
二の波形操作回路３２が構成され、両回路３１，３２と
から無電圧検出部Ｙが構成されている。

III．故障電流判別回路 次に前記故障電流検出回路Ｘから出力されるディジタル
信号である故障電流検出信号と、前記無電圧検出回路３
１から第二の波形操作回路３２を介して無電圧検出信号
を入力する故障電流判別回路３５について説明する。

前記トランジスタＴｒ３のコレクタにはインバータ９が
接続され、そのインバータ９の出力端子はナンド回路１
０の一方の入力端子に接続されている。前記インバータ
９の出力端子と前記ナンド回路１０の他方の入力端子間
には抵抗Ｒ１２，Ｒ１３及びインバータ１１の直列回路
が接続され、抵抗Ｒ１３のプラス端子と全波整流器２の
マイナス端子間にはコンデンサＣ５が接続されている。

前記ナンド回路１０の出力端子及び故障電流検出用ゲー
ト回路としてのアンド回路１３の一方の入力端子間には
第一の波形操作回路３３としてのインバータ１２、抵抗
Ｒ１４及び抵抗Ｒ１５の直列回路が接続されている。前
記抵抗Ｒ１５のプラス端子と全波整流器２のマイナス端
子間には抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ６の並列回路が接続
され、ＣＲ回路の時定数により所定時間前記アンド回路
１３の入力端子に論理値１に対応する抵抗Ｒ１６の電圧
を印加するようになっている。

前記抵抗Ｒ１６及びコンデンサＣ６とにより信号メモリ
回路３４が構成されている。

従って、インバータ９に論理値０に対応する信号が印加
されると、同インバータ９はナンド回路１０の一方の端
子に論理値１に対応する信号を印加する。又、抵抗Ｒ１
２とコンデンサＣ５の時定数により遅延されてインバー
タ１１に論理値１に対応する信号が印加され、同インバ
ータ１１はその論理値１に対応する信号に基づいてナン
ド回路１０の他方の端子に論理値０に対応する信号を印
加する。すると、ナンド回路１０は両端子に印加された
信号に基づいて論理値０に対応する１つのパルス信号を
インバータ１２に印加する。

すると、前記インバータ１２はその論理値０に対応する
パルス信号に基づいて論理値１に対応する信号を信号メ
モリ回路３４に印加し、同信号メモリ回路３４は抵抗Ｒ
１６，コンデンサＣ６の時定数に基づいて一定時間アン
ド回路１３に論理値１に対応する信号を印加する。

又、反対にインバータ９に論理値１に対応する信号が印
加されると、インバータ１１及びナンド回路１０が前記
とは逆に動作し、インバータ１２からは論理値０に対応
する信号を次段に印加する。

前記インバータ１２（第一の波形操作回路）、信号メモ
リ回路３４、アンド回路１３（故障電流検出用ゲート回
路）とにより故障電流判別回路３５が構成されている。

IV．故障電流表示器の駆動回路 次に故障電流表示器Ｈの駆動回路について説明すると、
前記アンド回路１３の出力端子はナンド回路１５の一方
の入力端子に接続されている。又、前記アンド回路１３
の出力端子と前記ナンド回路１５の他方の入力端子間に
は抵抗Ｒ１７，Ｒ１８及びインバータ１６の直列回路が
接続され、抵抗Ｒ１８のプラス端子と全波整流器２のマ
イナス端子間にはコンデンサＣ７が接続されている。

前記ナンド回路１５の出力端子にはインバータ１８が接
続されている。又、電源回路Ｚの出力端子Ｐ１と全波整
流器２のマイナス端子間にはスイッチングトランジスタ
Ｔｒ４のコレクタ・エミッタと故障電流表示器Ｈのセッ
ト端子１９・共通端子２０の直列回路が接続されてい
る。

そして、前記スイッチングトランジスタＴｒ４のベース
端子には抵抗Ｒ１９を介してインバータ１８の出力端子
が接続され、さらに同ベース端子と全波整流器２のマイ
ナス端子間には抵抗Ｒ２０が接続され、同抵抗Ｒ２０の
電圧をスイッチングトランジスタＴｒ４のベース端子に
印加するようになっている。

後記する電源回路Ｚの出力端子Ｐ１と全波整流器２のマ
イナス端子間にはコンデンサＣ８からなる表示駆動電源
充電回路５５が接続され、常時コンデンサＣ８を充電す
るようになっている。そして、コンデンサＣ８のプラス
端子は前記スイッチングトランジスタＴｒ４のコレクタ
に接続されている。又、前記故障電流表示器Ｈのセット
端子１９・共通端子２０間には駆動用フライホイールダ
イオードＤ３が接続されている。

従って、アンド回路１３は信号メモリ回路３４からの論
理値１に対応する信号が印加されている間に前記無電圧
検出部Ｙの第二の波形操作回路３２からの論理値１に対
応する信号（無電圧検出信号）が印加されると、両信号
に基づいて動作信号としての論理値１に対応する信号を
ナンド回路１５の一方の端子に印加する。

又、抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ７の時定数により遅延さ
れてインバータ１６に論理値１に対応する信号が印加さ
れ、同インバータ１６はその論理値１に対応する信号に
基づいてナンド回路１５の他方の端子に論理値０に対応
する信号を印加する。すると、ナンド回路１５は両端子
に印加された信号に基づいて論理値０に対応する１つの
パルス信号をインバータ１８に印加する。

すると、同インバータ１８はその論理値０に対応する信
号に基づいて論理値１に対応する信号を次段に印加す
る。この結果、スイッチングトランジスタＴｒ４のベー
ス端子には前記スイッチ信号に基づいて抵抗Ｒ２０の電
圧が印加されることにより、同スイッチングトランジス
タＴｒ４はオン動作（導通）し、コンデンサＣ８の電荷
が放電され、故障電流表示器Ｈに故障電流表示駆動電流
を出力するようになっている。又、一方、前記インバー
タ１８から出力された論理値１に対応する信号は時限部
制御信号として後記時限部制御信号保持回路４２のオア
回路４４に出力される。

前記インバータ１６，１８、ナンド回路１５、抵抗Ｒ１
７〜Ｒ２０、コンデンサＣ７とにより故障電流表示用ス
イッチング回路３６が構成されている。

又、前記コンデンサＣ８のプラス端子と故障電流表示器
Ｈのリセット端子２１間にはスイッチングトランジスタ
Ｔｒ５のコレクタ・エミッタとが接続されている。そし
て、前記スイッチングトランジスタＴｒ５のベース端子
には後記時限回路Ｔのインバータ２５の出力端子が抵抗
Ｒ２２を介して接続され、さらに前記抵抗２２のプラス
端子と全波整流器２のマイナス端子間には抵抗Ｒ２３が
接続され、同抵抗Ｒ２３の電圧をスイッチングトランジ
スタＴｒ５のベース端子に印加するようになっている。

そして、前記インバータ２５は論理値０に対応する信号
が印加されると、表示復帰信号としての論理値１に対応
する信号を次段に印加することにより、スイッチングト
ランジスタＴｒ５のベース端子に抵抗Ｒ２３の電圧を印
加し、同スイッチングトランジスタＴｒ５をオン動作す
る。この結果、スイッチングトランジスタＴｒ５から故
障電流表示器Ｈのリセット端子２１に表示復帰駆動電流
が供給される。

前記抵抗Ｒ２２，Ｒ２３及びスイッチングトランジスタ
Ｔｒ５とにより表示復帰用スイッチング回路３７が構成
され、前記故障電流表示用スイッチング回路３６ととも
に故障電流表示器Ｈの駆動回路を構成する。

Ｖ．故障電流表示器 ここで故障電流表示器Ｈを第３図〜第５図について詳細
に説明する。

故障電流表示器Ｈは複数の磁気反転表示器から構成され
る。一つの磁気反転表示器は両端部がＮ極及びＳ極に磁
化されたディスク５が回動軸６を中心に回転可能に支承
され、又、丸棒状のステータ７がディスク５のＳ極と対
応する磁極部７ａ及びディスク５のＮ極と対応する磁極
部７ｂを有するように形成されている。なお、前記ステ
ータ７は保磁力の小さな材質にて形成するのが好まし
い。前記両磁極部７ａ，７ｂ間には同磁極部７ａ，７ｂ
が第３図の状態にてディスク５の両端磁極に対し同極性
に磁化されるように共通端子２０とセット端子１９に両
端が接続される駆動コイル８が巻回されている。

又、前記駆動コイル８に隣接して前記両磁極部７ａ，７
ｂ間には同磁極部７ａ，７ｂが第４図の状態にてディス
ク５の両端磁極に対し同極性に磁化されるように共通端
子２０とリセット端子２１に接続される復帰駆動コイル
１４が巻回されている。

前記ディスク５の表面５ａ及び裏面５ｂには互いに異な
る色の標識（この実施例では表面５ａは黒色、裏面５ｂ
は赤色）が表示されている。そして、各磁気反転表示器
の駆動コイル８及び復帰駆動コイル１４は互いに並列に
接続されている（第５図参照）。

従って、故障電流表示器Ｈにセット端子１９を介して故
障電流表示駆動電流が流れると、各駆動コイル８が励磁
され、第４図に示すように磁極部７ａがＳ極に、磁極部
７ｂがＮ極に磁化され、各ディスク５はそのＮ極が磁極
部７ａ（Ｓ極）に、そのＳ極が磁極部７ｂ（Ｎ極）に対
向するように反転回動され、各ディスク５の裏面５ｂに
付された標識が外部へ一斉に表示（故障電流表示）され
る。

又、反対に故障電流表示器Ｈにリセット端子２１を介し
て復帰駆動電流が流れると、各復帰駆動コイル１４は励
磁され、第３図に示すように磁極部７ａがＮ極に、磁極
部７ｂがＳ極に磁化され、各ディスク５はそのＮ極が磁
極部７ａ（Ｎ極）に、そのＳ極が磁極部７ｂ（Ｓ極）に
対向するように反転回動され、各ディスク５の表面５ａ
に付された標識が外部へ一斉に定常表示される。

VI．時限回路制御部 第１図に示すように時限部制御信号保持回路４２は配電
線Ｌが定常時にはその出力端子から論理値０に対応する
信号を出力するようになっており、又、故障電流検出時
には時限部制御信号を入力すると、その出力側から論理
値１に対応する信号を継続して次段に出力するようにな
っている。

又、この時限部制御信号保持回路４２は前記のように継
続して論理値１に対応する信号を出力している間に後記
する保持解除回路４３から論理値１に対応する信号を入
力すると、その出力側から論理値０に対応する信号を出
力するようになっている。

この時限部制御信号保持回路４２は具体的には第２図に
示すようになっている。

すなわち、一方の入力端子に時限部制御信号を入力する
オア回路４４の出力端子はアンド回路４５の一方の入力
端子に接続されている。さらに前記アンド回路４５の出
力端子は前記オア回路４４の他方の入力端子に接続され
るとともに、アンド回路４６の一方の入力端子ａに接続
されている。又、前記アンド回路４５の他方の入力端子
はインバータ５３を介して後記保持解除回路４３のアン
ド回路５２の出力端子に接続されている。

前記オア回路４４、アンド回路４５及びインバータ５３
とにより、時限部制御信号保持回路４２が形成されてい
る。

なお、前記アンド回路４６の他方の入力端子ｂは前記無
電圧検出部のインバータ４Ａの出力端子に接続されてい
る。

次に発振保持回路４７は第１図に示すようにアンド回路
４６が論理値０に対応する信号を出力しているときには
その論理値０に対応する信号に基づいて論理値１に対応
する信号を次段に出力するようになっており、又、アン
ド回路４６が論理値０→１に対応する信号を出力すると
きにはその信号に基づいて論理値１→０に対応する信号
をＩＣ２２のクリヤ端子２６に出力しＩＣタイマ２２に
発振を開始させるようになっている。

又、この発振保持回路４７は前記のように論理値０に対
応する信号を出力している間に後記する保持解除回路４
３から論理値１に対応する信号を入力すると、その出力
側から論理値１に対応する信号を出力するようになって
いる。

具体的には発振保持回路４７は第２図に示すようになっ
ている。

すなわち、前記アンド回路４６の出力端子はオア回路４
８の一方の入力端子に接続され、同オア回路４８の出力
端子はアンド回路４９の一方の入力端子に接続されてい
る。同アンド回路４９の他方の入力端子はインバータ５
４を介して後記する保持解除回路４３のアンド回路５２
の出力端子に接続されている。又、前記アンド回路４９
の出力端子はノツト回路５０を介してＩＣ２２のクリヤ
端子２６に接続されている。

前記オア回路４８、アンド回路４９、ノツト回路５０及
びインバータ５４とにより、発振保持回路４７が構成さ
れている。

次に保持解除回路４３はＩＣタイマ２２が発振停止状態
を継続しているときにはその出力側から論理値０に対応
する信号を前記時限部制御保持回路４２と発振保持回路
４７に出力するようになっている。さらに後記するイン
バータ２５から論理値１に対応する信号を入力すると、
その出力側から論理値１に対応する信号を出力するよう
になっている。

具体的にはこの保持解除回路４３は第２図に示すように
なっている。すなわち、インバータ２５の出力端子はア
ンド回路５１の入力端子に接続され、同アンド回路５１
の出力端子は抵抗Ｒ５２，Ｒ５３の直列回路を介してア
ンド回路５２の出力端子に接続されている。又、前記抵
抗Ｒ５２の両端子には抵抗Ｒ５４とダイオードＤ５０の
直列回路が並列に接続され、抵抗Ｒ５２のマイナス端子
はコンデンサＣ５１を介して全波整流器２のマイナス端
子に接続されている。

前記アンド回路５１，５２、抵抗Ｒ５２，Ｒ５３，Ｒ５
４、ダイオードＤ５０及びコンデンサＣ５１とにより保
持解除回路４３が構成されている。

前記時限部制御信号保持回路４２，発信保持回路４７，
アンド回路４６及び保持解除回路４３とにより時限回路
制御部Ｗが構成されている。

VII．時限回路 次に時限回路Ｔについて説明する。

ＩＣタイマ２２には抵抗Ｒ２４，コンデンサＣ９，抵抗
Ｒ２５からなる発振回路３８が接続され、同ＩＣタイマ
２２はその発振回路３８の発振数を分割するようになっ
ている。

ＩＣタイマ２２の出力端子にはナンド回路２４の一方の
入力端子が接続され、同ＩＣタイマ２２の出力端子と前
記ナンド回路２４の他方の入力端子間には抵抗Ｒ２６，
Ｒ２７及びインバータ２３の直列回路が接続され、抵抗
Ｒ２７のプラス端子と全波整流器２のマイナス端子間に
はコンデンサＣ１０が接続されている。

前記抵抗Ｒ２６，Ｒ２７、コンデンサＣ１０、インバー
タ２３，３５、ナンド回路２４とにより表示復帰信号発
生回路３９が構成されている。

このＩＣタイマ２２はクリヤ端子２６に発振保持回路４
７から論理値１→０に対応する信号が入力されると、発
振回路３８の発振を開始するようになっている。そし
て、ＩＣタイマ２２から所定時間後に論理値１に対応す
る信号を出力すると、表示復帰信号発生回路３９はその
ナンド回路２４から論理値０に対応する１つのパルス信
号が出力され、それによってインバータ２５から表示復
帰信号として論理値１に対応する信号を次段に印加する
ようになっている。

VIII．電源回路 次に、電源回路Ｚについて説明する。

前記ダイオードアレイＤａの両端子間にはトランジスタ
Ｔｒ６のコレクタ・エミッタ，抵抗Ｒ２８，ダイオード
Ｄ５及びバックアップ用駆動電源Ｂとしてのコンデンサ
Ｃ１１の直列回路が接続されている。又、前記トランジ
スタＴｒ６のコレクタ・ベース間には抵抗Ｒ２９が接続
され、又、前記トランジスタＴｒ６のベース端子と全波
整流器２のマイナス端子間にはツェナーダイオードＺＤ
が接続されている。

前記ダイオードアレイＤａにて第１図における第一の定
電圧回路４０が構成されるとともに、抵抗Ｒ２９，トラ
ンジスタＴｒ６及びツェナーダイオードＺＤとにより第
二の定電圧回路４１が構成されている。

この電源回路ＺはダイオードアレイＤａ２間の順方向電
圧を前記トランジスタＴｒ６及びツェナーダイオードＺ
Ｄ等にてさらに定電圧化し、コンデンサＣ１１を充電す
るようになっている。

そして、定常の負荷電流が配電線Ｌに流れているときに
は前記コンデンサＣ１１を消費せず、負荷電流により前
記各部に駆動電流を供給するようになっている。そし
て、変電所の遮断器がトリップして配電線Ｌに負荷電流
が流れなくなったときにはコンデンサＣ１１が各部に必
要な駆動電流を出力端子Ｐ１から供給するようになって
いる。

又、電源回路ＺのトランジスタＴｒ６のエミッタと全波
整流器２のマイナス端子間には抵抗Ｒ２８を介してダイ
オードＤ５１とコンデンサＣ５２の直列回路が接続さ
れ、同コンデンサＣ５２のプラス端子が前記時限部制御
信号保持回路４２の各回路に接続されることにより、コ
ンデンサＣ５２を時限部制御信号保持回路４２の電源と
している。そして、このコンデンサＣ５２により配電線
Ｌが無電圧状態になった場合でも同時限部制御信号保持
回路４２に電圧を印加するようになっている。

実施例の作用 以上のように構成された故障電流検出表示装置の作用に
ついて説明する。

さて、配電線Ｌに定常の負荷電流が流れている場合には
電源回路Ｚにおいては電流変成器ＣＴから若干の変成電
流が出力され、その変成電流は全波整流器２により全波
整流され、電源回路ＺのコンデンサＣ１１を充電する。
さらに、電源回路Ｚは表示駆動用の電源としてコンデン
サＣ８を充電する。又、全波整流器２にて全波整流され
た大部分は抵抗Ｒ１，Ｒ２及びダイオードアレイＤａに
て消費される。

又、配電線Ｌが定常状態のときには無電圧検出部のイン
バータ４Ａから論理値１に対応する信号が出力される
が、アンド回路４６のもう一方の入力端子には時限部制
御信号保持回路４２から論理値０に対応する信号が入力
しているため、アンド回路４６は論理値０に対応する信
号を次段に出力する。

従って、発振保持回路４７は論理値０に対応する信号を
入力するため、その出力側からＩＣタイマ２２のクリヤ
端子２６に論理値１に対応する信号を出力することにな
り、ＩＣタイマ２２は発振停止状態を継続する。

この状態で例えば配電線Ｌに変電所の遮断器がトリップ
可能な故障電流が流れると、電流変成器ＣＴから故障電
流検出回路Ｘに変成電流が出力される。そして、この変
成電流は全波整流器２にて全波整流されて、フォトカプ
ラＰＣはその全波整流されたアナログ信号を入力し、発
光ダイオードＬＥＤ及びフォトトランジスタＰＴｒによ
りディジタル出力する。すると、スイッチングトランジ
スタＴｒ１はベース端子に印加されるディジタル信号の
レベルが所定値以上の場合にオン動作する。そして、前
記スイッチングトランジスタＴｒ１がオン動作すると、
抵抗Ｒ１１の電圧がトランジスタＴｒ３のベース端子に
印加されることにより同トランジスタＴｒ３はオン動作
する。

すると、インバータ９に論理値０に対応する信号が印加
され、同インバータ９はナンド回路１０の一方の端子に
論理値１に対応する信号を印加する。又、抵抗Ｒ１２と
コンデンサＣ５の時定数により遅延されてインバータ１
１に論理値１に対応する信号が印加され、同インバータ
１１はその論理値１に対応する信号に基づいてナンド回
路１０の他方の端子に論理値０に対応する信号を印加す
る。すると、ナンド回路１０は両端子に印加された信号
に基づいて論理値１に対応する１つのパルス信号をイン
バータ１２に印加する。

すると、前記インバータ１２はその論理値０に対応する
パルス信号に基づいて論理値１に対応する信号を信号メ
モリ回路３４に印加し、同信号メモリ回路３４は抵抗Ｒ
１６，コンデンサＣ６の時定数に基づいて一定時間アン
ド回路１３に論理値１に対応する信号を印加する。

一方、前記故障電流により変電所の遮断器がトリップ
し、その結果、配電線Ｌが無電圧となると、ダイオード
アレイＤａ間の電圧が無電圧となるため、トランジスタ
Ｔｒ２のベース端子には前記抵抗Ｒ８の電圧（すなわち
無電圧）が印加され、トランジスタＴｒ２はオフ動作す
る。すると、トランジスタＴｒ２のコレクタ・エミッタ
間の電圧が上昇し、インバータ４Ａには論理値１に対応
する信号が印加される。

従って、インバータ４Ａの出力端子からは論理値０に対
応する信号が出力され、インバータ４Ｂはその論理値０
に対応する信号に基づいて波形を矩形化し、論理値１に
対応する信号（無電圧検出信号）を出力する。

前記アンド回路１３は前記信号メモリ回路３４からの論
理値１に対応する信号が印加されている間に前記無電圧
検出回路３１からの論理値１に対応する信号（無電圧検
出信号）が印加されると、両信号に基づいて動作信号と
しての論理値１に対応する信号をナンド回路１５の一方
の端子に印加する。

又、抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ７の時定数により遅延さ
れてインバータ１６に論理値１に対応する信号が印加さ
れ、同インバータ１６はその論理値１に対応する信号に
基づいてナンド回路１５の他方の端子に論理値０に対応
する信号を印加する。すると、ナンド回路１５は両端子
に印加された信号に基づいて論理値０に対応する１つの
パルス信号をインバータ１８に印加する。

すると、同インバータ１８はその論理値０に対応する信
号に基づいて論理値１に対応する信号を次段に印加す
る。この結果、スイッチングトランジスタＴｒ４のベー
ス端子には前記スイッチ信号に基づいて抵抗Ｒ２４の電
圧が印加されることにより、同スイッチングトランジス
タＴｒ４はオン動作（導通）し、コンデンサＣ８の電荷
が放電され、故障電流表示器Ｈに故障電流表示駆動電流
を出力する。

この故障電流表示駆動電流により故障電流表示器Ｈは故
障表示を行なう。

一方、インバータ１８が論理値１に対応する信号を出力
したとき、その信号を時限部制御信号として時限部制御
信号保持回路４２が入力し、その出力側から論理値１に
対応する信号を継続してアンド回路４６の入力端子ａに
出力する。そして、前記短絡故障により変電所遮断器が
トリップして配電線Ｌが無電圧状態になったとき、無電
圧検出部Ｙのインバータ４Ａからアンド回路４６の入力
端子ｂに論理値０に対応する信号が入力されるため、ア
ンド回路４６は両入力端子ａ，ｂに入力される信号に基
づいて論理値０に対応する信号を発振保持回路４７に出
力する。

さらに、この後配電線Ｌへの変電所の再送電が成功する
と、無電圧検出部のインバータ４Ａから論理値１に対応
する信号が出力されるため、同アンド回路４６は入力端
子ａと入力端子ｂに入力する信号に基づいて出力端子か
ら論理値０→１に対応する信号を次段に出力する。

この結果、発振保持回路４７にはアンド回路４６から論
理値０→１に対応する信号が入力されるため、発振保持
回路４７はその信号に基づいて論理値１→０に対応する
信号をＩＣタイマ２２のクリヤ端子２６に出力し、発振
回路３８に発振を開始させる。

そして、前記ＩＣタイマ２２は所定時間経過後に論理値
１に対応する信号を出力すると、表示復帰信号発生回路
３９はそのナンド回路２４から論理値０に対応する１つ
のパルス信号が出力され、それによってインバータ２５
から表示復帰信号として論理値１に対応する信号を次段
に印加する。すると、スイッチングトランジスタＴｒ５
のゲート端子に抵抗Ｒ２３の電圧が印加されるため、同
スイッチングトランジスタＴｒ５がオン動作され、コン
デンサＣ８の電荷が放電されて故障電流表示器Ｈに復帰
駆動電流を出力する。

この復帰駆動電流により故障電流表示器Ｈがリセットさ
れ、定常表示状態に復帰する。

一方、前記表示復帰信号発生回路３９のインバータ２５
から論理値１に対応する信号（表示復帰信号）が出力さ
れると、その信号を保持解除回路４３が入力し、この信
号に基づいて同保持解除回路４３はその出力側から論理
値１に対応する信号を時限部制御信号保持回路４２及び
発振保持回路４７に出力する。すると、時限部制御信号
保持回路４２はその信号に基づいてその出力側から論理
値０に対応する信号を出力し、一方、発振保持回路４７
はその信号に基づいて論理値１に対応する信号を出力す
る。この結果、ＩＣタイマ２２は発振回路３８の発振を
停止状態にする。すなわち、時限部制御信号保持回路４
２及び発振保持回路４７は元の状態に復帰する 又、配電線Ｌが短絡の故障電流以外の理由で変電所遮断
器のトリップにより無電圧状態になり、さらにこの後配
電線Ｌに再送電が成功すると、アンド回路４６の入力端
子ｂには無電圧検出部Ｙから論理値１→０→１に対応す
る信号が入力される。しかし、時限部制御信号保持回路
４２には時限部制御信号が入力されないので時限部制御
信号保持回路４２の出力側は配電線Ｌが定常状態時と同
様に論理値０に対応する信号を出力する。その結果、ア
ンド回路４６は論理値０に対応する信号を出力し、これ
により発振保持回路４７は論理値１に対応する信号を出
力するので、ＩＣタイマ２２は発振を停止したままの状
態である。

このようにこの故障電流検出表示装置は故障電流と配電
線Ｌの無電圧のアンド条件により出力される信号と、変
電所が再送電を行った時のアンド条件でＩＣタイマ２２
をタイマー動作させ、一定時間後にＩＣタイマ２２が出
力した信号で発振回路３８の発振を停止させる。

この実施例では電流変成器ＣＴにて検出したダイオード
アレイＤａ間の順方向電圧を定電圧化し、コンデンサＣ
１１を充電する内部電源タイプとなっているため、別電
源を不要とする。

又、故障電流検出回路ＸではダイオードアレイＤａ間の
順方向電圧の有無で無電圧を検出しているのでＰＴある
いは大地間の電位を検出する必要がなく、そのため絶縁
性能に対し危惧の虞がない。

さらに、故障電流検出回路ＸはフォトカプラＰＣにて故
障電流電流に基づく信号のアナログ入力を図り、同フォ
トカプラＰＣによりディジタル出力を図っているため、
フォトカプラＰＣのフォトトランジスタＰＴｒの高感
度、高速性能により抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を小さくす
ることができ、そのことによって同抵抗Ｒ１，Ｒ２の発
熱を低減することができる。

加えて、故障電流検出回路Ｘは前記フォトカプラＰＣに
より、ディジタル出力と故障電流検出回路に直列に接続
したダイオードアレイＤａがアイソレートでき、そのこ
とによって、一個の電流変成器ＣＴに対し故障電流検出
回路Ｘ、電源回路Ｚ、無電圧検出回路３１を接続する構
成が可能となる。

又、故障電流検出回路ＸにおいてはコンデンサＣ８の放
電により、故障電流表示器Ｈを表示駆動するようになっ
ているので、駆動のための電流をほとんど消費しなくて
済む。

又、この実施例では故障電流表示器Ｈが磁気反転表示器
を電気的に並列に接続することにより構成されているの
で、回路インピーダンスが低下し、駆動電源として採用
したコンデンサＣ８の放電効率が良くなり、表示駆動を
確実とする。さらに、前記故障電流表示器Ｈを所定時間
後に表示復帰させるための時限回路ＴにはＩＣタイマ２
２を採用しているので、従来のオイルダンパ方式とは異
なり、表示復帰時間の調整が容易であり、又、表示装置
個々における復帰時間のバラツキを小さくすることがで
きる。

しかも、前記ＩＣタイマ２２に駆動電流を供給するため
の電源回路Ｚには定常時に配電線Ｌからの負荷電流によ
り充電されるコンデンサＣ１１が接続されているので、
配電線Ｌから負荷電流が供給されない遮断時にも、この
コンデンサＣ１１の消費電流により前記ＩＣタイマ２２
を駆動でき、線路電流の有無に関係なく故障電流表示器
Ｈの表示復帰動作を確実に行わせることができるととも
に、前記ＩＣタイマ２２による電流消費は小さいので、
バックアップ用駆動電源ＢとしてのコンデンサＣ１１は
小容量のもので済み、コスト的にも利点がある。

なお、この考案は前記実施例に限定されるものではな
く、この考案の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更す
ることも可能である。

考案の効果 以上詳述したようにこの考案はＩＣタイマを時限回路に
採用しているため、故障電流表示装置の復帰時間の調整
を容易に行なう事ができ、又、その復帰表示動作のバラ
ツキを小さくすることができるとともに、遮断時にはバ
ックアップ用駆動電源から前記ＩＣへの駆動電流供給が
行われるため、線路電流の有無に係わらず表示復帰動作
を確実に行わせることができ、しかも前記バックアップ
用駆動電源がＩＣタイマへの駆動電流供給に使用される
のは遮断時のみであり、又、ＩＣタイマによる電流消費
は小さなものであるため、バックアップ用駆動電源には
小容量のものを採用でき、装置全体のコスト低減にも貢
献できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化した故障電流検出表示装置の
電気ブロック図、第２図は同じく故障電流検出表示装置
の電気回路図、第３図は故障電流表示器の略体図、第４
図は同じく作用を示すための説明図、第５図は故障電流
表示器の電気回路図である。 ２…全波整流器、１３…故障電流検出用ゲート回路（ア
ンド回路）、２２…ＩＣタイマ、３０…電流判別スイッ
チング回路、３１…無電圧検出回路、３２…第二の波形
操作回路、３３…第一の波形操作回路、３５…故障電流
判別回路、３６…故障電流表示用スイッチング回路、３
７…表示復帰用スイッチング回路、４２…時限部制御信
号保持回路、４３…保持解除回路、４７…発振保持回
路、Ｂ…バックアップ用駆動電源、Ｃ１１…コンデン
サ、ＣＴ…電流変成器、Ｈ…故障電流表示器、Ｌ…配電
線、Ｔ…時限回路、Ｘ…故障電流検出回路、Ｚ…電源回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】配電線に短絡電流等の故障電流が流れたと
   き電流検出器が出力する信号に基づいて故障電流検出信
   号を出力する故障電流検出回路と、 変電所の遮断器がトリップした場合に前記電流検出器を
   介して配電線の無電圧状態を検知し、無電圧検出信号を
   出力する無電圧検出回路と、 前記故障電流検出回路からの故障電流検出信号と、無電
   圧検出回路からの無電圧検出信号とを共に入力したとき
   動作信号を出力する故障電流検出用ゲート回路と、 前記故障電流検出用ゲート回路が出力する動作信号に基
   づいて故障電流表示動作する故障電流表示器と、 前記故障電流表示器が故障電流表示を行なった後所定時
   間経過後に表示復帰信号を出力し、前記故障電流表示器
   を表示復帰させるＩＣタイマを備える時限回路と、 充電可能なバックアップ用駆動電源が接続され、常には
   配電線からの負荷電流により前記ＩＣタイマへの駆動電
   流供給を行なう一方、遮断時には前記バックアップ用駆
   動電源の消費電流により前記ＩＣタイマへの駆動電流供
   給を行なう電源回路とを備えて構成したことを特徴とす
   る故障電流検出表示装置。