JPH10108352A

JPH10108352A - 継電装置及び零相電圧検出装置

Info

Publication number: JPH10108352A
Application number: JP8253382A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Kano; 俊介鹿野; Toshikazu Takashima; 敏和高島
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JP3605963B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で両用形とすることが可能な継電
装置を提供する。【解決手段】零相基準入力装置から送られた零相電流
を変成手段３に直接出力し、接地変圧器から送られた零
相電圧を抵抗器２を介して零相電流に変換して出力する
ことにより、零相基準入力装置を用いた場合と接地変圧
器を用いた場合とで、変成手段３を共通に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継電装置及び零相
電圧検出装置に関し、特に、零相電圧の過電圧保護継電
器や地絡方向継電器などに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の継電装置は、電力系統の送電線か
ら零相電圧を検出するため、零相基準入力装置（ＺＰ
Ｃ）や接地変圧器（ＺＰＴ）が使用され、この零相基準
入力装置又は接地変圧器から送られてきた信号を、継電
装置の内部変成器により内部電子回路の信号レベルに変
換するようにしていた。

【０００３】ここで、零相基準入力装置を使用する場
合、零相基準入力装置からは零相電流が送られてくるの
で、継電装置の内部変成器として電流変成器を必要と
し、接地変圧器を使用する場合、接地変圧器からは零相
電圧が送られてくるので、継電装置の内部変成器として
電圧変成器を必要とする。このため、従来の継電装置で
は、零相基準入力装置を使用する場合と接地変圧器を使
用する場合とで、それぞれ別々の継電装置が用いられる
ことが多かった。

【０００４】一方、零相基準入力装置及び接地変圧器の
両方に使用可能な両用形の継電装置もあった。この両用
形の継電装置は、その内部変成器として電流変成器を使
用し、零相電圧の検出に零相基準入力装置を使用する場
合、零相基準入力装置から送られてくる零相電流を継電
装置の内部変成器に直接入力し、零相電圧の検出に接地
変圧器を使用する場合、接地変圧器から送られてくる零
相電圧を零相電圧変換器を介して零相電流に変換し、そ
の零相電流を継電装置の内部変成器に入力するようにし
ていた。

【０００５】図８は、零相基準入力装置を使用した場合
の両用形の継電装置のリレー結線図である。図８におい
て、ＤＳ1 は断路器、ＺＣＴ１〜ＺＣＴ３は零相変流
器、ＣＢ１〜ＣＢ３は遮断器、ＰＦ１〜ＰＦ３はパワー
ヒューズ、ＰＴはパワートランス、４０は零相基準入力
装置、４１、４３、４４は地絡方向継電器、４２は零相
電圧継電器、４５は零相電圧パルス信号線、Ｚ₁、Ｚ₂
は零相電流検出用入力端子、Ｙ ₁、Ｙ₂は零相電圧検出
用入力端子、Ｍ、Ｎは零相電圧パルス信号入出力端子、
Ｐ₁、Ｐ₂は電源端子、Ｅ₃は接地端子、ｙ₁、ｙ₂は
零相電流出力端子である。

【０００６】零相基準入力装置４０は、送電線から検出
した零相電圧を零相電流に変換し、その零相電流を零相
電流出力端子ｙ₁、ｙ₂から出力することにより、零相
電圧継電器４２の零相電圧検出用入力端子Ｙ₁、Ｙ₂に
入力する。零相電圧継電器４２は、零相基準入力装置４
０から入力された零相電流に基づいて、零相電圧パルス
信号を生成し、その零相電圧パルス信号を零相電圧パル
ス信号入出力端子Ｍ、Ｎから出力する。そして、零相電
圧パルス信号線４５を介して、地絡方向継電器４１、４
３、４４に零相電圧パルス信号を供給する。

【０００７】零相変流器ＺＣＴ１〜ＺＣＴ３は、送電線
から検出した零相電流を地絡方向継電器４１、４３、４
４の零相電流検出用入力端子Ｚ₁、Ｚ₂にそれぞれ入力
する。地絡方向継電器４１、４３、４４は、零相変流器
ＺＣＴ１〜ＺＣＴ３から入力された零相電流及び零相電
圧継電器４２から入力された零相電圧パルス信号に基づ
いて、遮断器ＣＢ１〜ＣＢ３を動作させ、異常が発生し
た送電線を他の送電線から遮断して異常範囲を局限化す
ることにより、正常な送電線や設備を保護する。

【０００８】図９は、零相基準入力装置の一例を示す回
路図である。図９（ａ）において、Ｃ１１〜Ｃ１４はコ
ンデンサ、５０はトランスであり、３相電圧がコンデン
サＣ１１〜Ｃ１３に入力されると、トランス５０の出力
側に零相電流を出力する。

【０００９】図９（ｂ）において、Ｃ１５〜Ｃ１７はコ
ンデンサ、５１は変流器であり、３相電圧がコンデンサ
Ｃ１５〜Ｃ１７に入力されると、変流器５１から零相電
流を出力する。

【００１０】図１０は、接地変圧器を使用した場合の両
用形の継電装置のリレー結線図である。図１０におい
て、ＺＣＴ４〜ＺＣＴ６は零相変流器、ＣＢ４〜ＣＢ７
は遮断器、ＰＦ４〜ＰＦ６はパワーヒューズ、Ｒ２０は
抵抗器、５０は接地変圧器、５１は零相電圧変換器、５
２は零相電圧継電器、５３〜５５は地絡方向継電器、５
６は零相電圧パルス信号線、Ｚ₁、Ｚ₂は零相電流検出
用入力端子、Ｙ₁、Ｙ₂は零相電圧検出用入力端子、
Ｍ、Ｎは零相電圧パルス信号入出力端子、Ｐ₁、Ｐ₂は
電源端子、Ｅ₃は接地端子、ａ、ｆは零相電圧入力端
子、ｙ₁、ｙ₂は零相電流出力端子である。

【００１１】接地変圧器５０は、送電線から検出した零
相電圧を変成し、零相電圧変換器５１の零相電圧入力端
子ａ、ｆに入力する。零相電圧変換器５１は、接地変圧
器５０から入力された零相電圧を降圧してから零相電流
に変換するとともに、その位相を調節し、位相が調節さ
れた零相電流を零相電流出力端子ｙ₁、ｙ₂から出力し
て、零相電圧継電器５２の零相電圧検出用入力端子
Ｙ₁、Ｙ₂に入力する。

【００１２】零相電圧継電器５２は、零相電圧変換器５
１から入力された零相電流に基づいて、零相電圧パルス
信号を生成し、その零相電圧パルス信号を零相電圧パル
ス信号入出力端子Ｍ、Ｎから出力する。そして、零相電
圧パルス信号線５６を介して、地絡方向継電器５３〜５
５に零相電圧パルス信号を供給する。

【００１３】零相変流器ＺＣＴ４〜ＺＣＴ６は、送電線
から検出した零相電流を地絡方向継電器５３〜５５の零
相電流検出用入力端子Ｚ₁、Ｚ₂にそれぞれ入力する。
地絡方向継電器５３〜５５は、零相変流器ＺＣＴ４〜Ｚ
ＣＴ６から入力された零相電流及び零相電圧継電器５２
から入力された零相電圧パルス信号に基づいて、遮断器
ＣＢ４〜ＣＢ７を動作させ、異常が発生した送電線を他
の送電線から遮断して異常範囲を局限化することによ
り、正常な送電線や設備を保護する。

【００１４】図１１は、接地変圧器の一例を示す回路図
である。図１１（ａ）において、一次はスター接続、二
次はオープンデルタ接続され、正常に動作している場
合、二次の端子には電圧は発生しないが、一次側で地絡
事故が起こった場合、二次の端子に零相電圧が発生す
る。

【００１５】図１１（ｂ）は、３次巻線付きの接地変圧
器を示しており、一次側で地絡事故が起こった場合、三
次の端子に零相電圧が発生する。図１２は、図１０の零
相電圧変換器５１の構成を示す回路図である。

【００１６】図１２において、６０は電圧変成器、Ｒ３
０、Ｒ３１は抵抗器、Ｃ２０はコンデンサであり、電圧
変成器６０に入力された零相電圧を抵抗器Ｒ３０、Ｒ３
１及びコンデンサＣ２０により零相電流に変換する。ま
た、抵抗器Ｒ３０、Ｒ３１及びコンデンサＣ２０の定数
選定を行って、限流及び位相補正を行うことにより、接
地変圧器５０から入力される信号レベル及び位相を、図
８の零相基準入力装置４０から入力される信号レベル及
び位相に合わせるようにする。

【００１７】また、図８の零相電圧パルス信号線４５に
は、通常、複数の地絡方向継電器４１、４３、４４が接
続され、図１０の零相電圧パルス信号線５６には、通
常、複数の地絡方向継電器５３〜５５が接続されてい
る。そして、各々に設定されているタイマ時間に応じた
選択遮断を行うことにより、図８の零相基準入力装置４
０を用いた場合、最も短いタイマ時間に設定されている
地絡方向継電器４１、４３、４４を先に動作させ、遮断
により事故原因が除去された後は、他の地絡方向継電器
４１、４３、４４が動作しないようにし、図１０の接地
変圧器５０を用いた場合、最も短いタイマ時間に設定さ
れている地絡方向継電器５３〜５５を先に動作させ、遮
断により事故原因が除去された後は、他の地絡方向継電
器５３〜５５が動作しないようにしている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
継電装置は、零相基準入力装置４０及び接地変圧器５０
の両方に使用可能な両用形とするため、零相電圧変換器
５１を継電装置５２に内蔵すると、製品サイズ及びコス
トが大きくなり、両用形の継電装置は、実際的には、実
現困難であるという問題があった。

【００１９】また、零相電圧変換器５１による位相補正
を行う場合、抵抗器Ｒ３０、Ｒ３１及びコンデンサＣ２
０の定数選定を行う必要があり、位相補正が容易でない
という問題があった。

【００２０】さらに、地絡事故復旧時には、零相電圧・
零相電流波形に過度的に異常振動が発生し、先に動作し
た地絡方向継電器４１、４３、４４、又は地絡方向継電
器５３〜５５以外のものが不要応動を起こしてしまう場
合があるという問題があった。

【００２１】そこで、本発明の第１の目的は、簡単な構
成で両用形とすることが可能な継電装置及び零相電圧検
出装置を提供することである。また、本発明の第２の目
的は、位相補正を容易に行うことが可能な継電装置を提
供することである。

【００２２】また、本発明の第３の目的は、復帰時の過
度的異常信号による不要応動を防止することが可能な継
電装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した第１の目的を達
成するために、本発明によれば、零相基準入力装置から
零相電流が入力された場合、その零相電流を変成手段に
直接出力し、接地変圧器から零相電圧が入力された場
合、その零相電圧を抵抗器を介して零相電流に変換し、
その変換した零相電流を変成手段に出力する。このよう
に、零相電圧を抵抗器を介して零相電流に変換すること
により、零相基準入力装置を用いた場合と接地変圧器を
用いた場合とで、変成手段を共通に用いることができ、
簡単な構成で継電装置を両用形とすることができる。

【００２４】また、上述した第２の目的を達成するため
に、本発明によれば、零相電流パルス信号及び零相電圧
パルス信号を所定のタイミングでサンプリングして記憶
し、零相基準入力装置を用いた場合と接地変圧器を用い
た場合とで、零相電流パルス信号又は零相電圧パルス信
号の読み出しタイミングを変更することにより、位相補
正を容易に行うことができる。

【００２５】また、上述した第３の目的を達成するため
に、本発明によれば、遮断信号の出力後、零相電圧パル
ス信号線を短絡し、遮断器を動作させた後は、零相電圧
パルス信号が他の継電装置に伝わらないようにすること
により、復帰時の過度的異常信号による他の継電装置の
不要応動を防止することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例による零
相電圧継電装置について図面を参照しながら説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施例による零相電圧
継電器の概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、切り替え手段１は、零相基準入力装置から入力され
た零相電流を変成手段３に直接出力し、接地変圧器から
入力された零相電圧を抵抗器２を介して零相電流に変換
し、その変換した零相電流を変成手段３に出力する。変
成手段３は、切り替え手段１から出力された零相電流の
変成を行い、出力手段４は、変成手段３から出力された
信号に基づいて、零相電圧検出信号を出力する。

【００２８】このように、接地変圧器から入力された零
相電圧を抵抗器２を介して零相電流に変換することによ
り、接地変圧器を用いた場合においても、零相基準入力
装置用に設けられた変成手段３を用いることができ、簡
単な構成で継電装置を両用形とすることができる。

【００２９】図２は、本発明の一実施例による零相電圧
継電器の概略構成を示す回路図である。図２において、
Ｒ１は限流を行う限流抵抗器、Ｒ２は変成器１０に流れ
る電流を調節する分流抵抗器、１０は電流変成器、１１
はＣＰＵ、１２はコンパレータ、ＺＤ１、ＺＤ２はサー
ジを除去してＣＰＵ１１を保護するツェナダイオード、
Ｃ１はサージを除去してＣＰＵ１１を保護するコンデン
サ、Ｒ３、Ｒ４は電流を電圧に変換する抵抗器、ＯＲ１
はＯＲ回路である。ここで、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の値は、
変成器１０に入力する信号レベルが、零相基準入力装置
を用いた場合と接地変圧器を用いた場合とで一致するよ
うに設定する。

【００３０】零相基準入力装置を用いる場合、端子と
端子とに零相基準入力装置の出力端子を接続し、接地
変圧器を用いる場合、端子と端子とに接地変圧器の
出力端子を接続するとともに、端子と端子とを短絡
する。

【００３１】そして、零相基準入力装置の出力端子を
端子と端子とに接続した場合、零相基準入力装置から
出力された零相電流は、変成器１０に直接入力され、接
地変圧器の出力端子を端子と端子とに接続するとと
もに、端子と端子とを短絡した場合、接地変圧器か
ら出力された零相電圧は、抵抗器Ｒ１、Ｒ２により零相
電流に変換されてから、変成器１０に入力される。

【００３２】変成器１０に入力された零相電流は、ＣＰ
Ｕ１１の信号レベルに合うように変成器１０で変成され
た後、抵抗器Ｒ３、Ｒ４で電圧に変換されてから、ＣＰ
Ｕ１１及びコンパレータ１２に供給される。ＣＰＵ１１
の入力端子Ａｉに入力された零相電圧の交流信号は、Ａ
／Ｄ変換されてデジタル化された後、零相電圧の信号レ
ベルの絶対値が設定値と比較される。そして、零相電圧
の信号レベルの絶対値が設定値より小さい場合、ＣＰＵ
１１の出力端子Ｄｏの出力を“Ｈ”レベル、零相電圧の
信号レベルの絶対値が設定値以上の場合、ＣＰＵ１１の
出力端子Ｄｏの出力を“Ｌ”レベルとする。

【００３３】一方、コンパレータ１２に入力された零相
電圧の交流信号は接地電位と比較され、零相電圧が正の
値の時はコンパレータ１２の出力を“Ｈ”レベル、零相
電圧が負の値の時はコンパレータ１２の出力を“Ｌ”レ
ベルとすることにより、零相電圧パルス信号が生成され
る。

【００３４】ＣＰＵ１１の出力端子Ｄｏの出力及びコン
パレータ１２の出力は、ＯＲ回路ＯＲ１に供給される。
このため、ＯＲ回路ＯＲ１の出力信号Ｓｏｕｔは、正常
時は、“Ｈ”レベル、異常が発生して零相電圧が検出さ
れた時は、零相電圧パルス信号となる。

【００３５】このように、抵抗器Ｒ１、Ｒ２を零相電圧
継電器に内蔵し、接地変圧器から零相電圧が入力された
場合、抵抗器Ｒ１、Ｒ２で零相電流に変換することによ
り、零相基準入力装置用に設けられた変成器１０を、零
相基準入力装置を用いた場合と接地変圧器を用いた場合
とで共通に使用することが可能となり、簡単な構成で零
相電圧継電器を両用形とすることができる。

【００３６】次に、本発明の一実施例による地絡方向継
電器について図面を参照しながら説明する。図３は、本
発明の一実施例による地絡方向継電器の位相検出部の概
略構成を示すブロック図である。

【００３７】図３において、パルス信号変換手段１０１
は、零相変流器から入力された零相電流を零相電流パル
ス信号に変換し、零相電流サンプリング手段１０２は、
パルス信号変換手段１０１から出力された零相電流パル
ス信号を所定のタイミングでサンプリングし、第１記憶
手段１０４は、零相電流サンプリング手段１０２により
サンプリングされた信号を記憶し、零相電圧サンプリン
グ手段１０５は、零相電圧継電器から入力された零相電
圧パルス信号を所定のタイミングでサンプリングし、第
２記憶手段１０６は、零相電圧サンプリング手段１０５
によりサンプリングされた信号を記憶する。

【００３８】設定手段１０８は、零相電圧継電器から入
力された零相電圧パルス信号が、零相基準入力装置によ
り検出された零相電流に基づくものか、接地変圧器によ
り検出された零相電圧に基づくものかを示す情報を設定
し、読み出しタイミング調節手段１０３は、設定手段１
０８に設定されている情報に基づいて、第１記憶手段１
０４に記憶されている信号の読み出しタイミングを調節
し、位相差検出手段１０７は、読み出しタイミング調節
手段１０３による読み出しタイミングに基づいて、第１
記憶手段１０４から読み出された信号と、第２記憶手段
１０６から読み出された信号との位相差を検出する。

【００３９】すなわち、零相電圧パルス信号の位相は、
零相基準入力装置を用いる場合と接地変圧器を用いる場
合とで異なっているので、零相電圧パルス信号と零相電
流パルス信号との位相差を求める際に、零相電流パルス
信号の位相を補正する。この場合、零相電流パルス信号
をサンプリングし、そのサンプリングした信号を第１記
憶手段１０４に記憶し、第１記憶手段１０４に記憶され
ている信号の読み出しタイミングを調節して、零相電流
パルス信号の位相を補正しているので、零相基準入力装
置を用いた場合と接地変圧器を用いた場合との位相差の
補正を容易に行うことができ、零相電圧変換器を不要と
することができる。

【００４０】なお、零相電圧パルス信号と零相電流パル
ス信号との位相差を求める際に、零相電圧パルス信号の
位相を補正するようにしてもよい。図４は、本発明の一
実施例による地絡方向継電器の位相検出部の概略構成を
示す回路図である。

【００４１】図４において、１３は零相電流を検出する
変流器、１４はＣＰＵ、１５はコンパレータ、Ｒ５は零
相電流を零相電圧に変換する抵抗器である。変流器１３
で検出された零相電流は、抵抗器Ｒ５により電圧信号に
変換され、ＣＰＵ１４の入力端子Ａｉに供給されるとと
もに、コンパレータ１５に供給される。ＣＰＵ１４の入
力端子Ａｉに入力された電圧信号は、Ａ／Ｄ変換されて
デジタル化され、変流器１３で検出された零相電流の信
号レベルが計測される。

【００４２】一方、コンパレータ１５に入力された電圧
信号は接地電位と比較され、抵抗器Ｒ５により変換され
た電圧信号が正の値の時はコンパレータ１５の出力を
“Ｈ”レベル、抵抗器Ｒ５により変換された電圧信号が
負の値の時はコンパレータ１５の出力を“Ｌ”レベルと
することにより、零相電流パルス信号が生成される。こ
の零相電流パルス信号は、ＣＰＵ１４の入力端子Ｄｉ０
に入力され、所定のパルス読み取りタイミングで零相電
流パルス信号の“Ｈ”レベル又は“Ｌ”レベルを検出す
る。

【００４３】また、零相電圧継電器から出力された零相
電圧パルス信号が、ＣＰＵ１４の入力端子Ｄｉ１に入力
され、上記の所定のパルス読み取りタイミングで零相電
圧パルス信号の“Ｈ”レベル又は“Ｌ”レベルを検出す
る。

【００４４】そして、零相電流パルス信号の“Ｈ”レベ
ル又は“Ｌ”レベル及び零相電圧パルス信号の“Ｈ”レ
ベル又は“Ｌ”レベルをパルス読み取りタイミングごと
に示したデータテーブルを生成する。

【００４５】図５は、零相電流パルス信号及び零相電圧
パルス信号のパルス読み取りタイミングとそのデータテ
ーブルの一例を示す図である。図５（ａ）において、所
定のパルス読み取りタイミングｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、
ｔ ₄、ｔ₅・・・ごとに、零相電流パルス信号及び零相
電圧パルス信号の“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベルが読み
取られる。そして、図５（ｂ）に示すように、パルス読
み取りタイミングｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、ｔ₄、ｔ₅・・・
ごとの零相電流パルス信号及び零相電圧パルス信号の
“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベルを示したデータテーブル
（１）を生成する。

【００４６】そして、零相基準入力装置を用いた場合、
このデータテーブル（１）に示された零相電流パルス信
号の“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベル又は“Ｌ”レベルか
ら“Ｈ”レベルへの変化点と、零相電圧パルス信号の
“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベル又は“Ｌ”レベルから
“Ｈ”レベルへの変化点との時間差を求めることによ
り、零相電流パルス信号と零相電圧パルス信号との間の
位相差を検出することができる。

【００４７】ここで、零相基準入力装置の代わりに接地
変圧器を用いる場合、データテーブル（１）に示されて
いる零相電流パルス信号の“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベ
ルの計測結果又はデータテーブル（１）に示されている
零相電圧パルス信号の“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベルの
計測結果を、零相基準入力装置から送られる信号と接地
変圧器から送られる信号との位相差分だけ移動させる。

【００４８】例えば、接地変圧器から送られる信号の位
相角が零相基準入力装置から送られる信号に対し３°だ
け遅れている場合、接地変圧器を用いた場合の零相電圧
パルス信号の位相を３°だけ進めることにより、接地変
圧器から送られる信号の位相を零相基準入力装置から送
られる信号の位相に合わせるようにする。

【００４９】すなわち、パルス読み取りタイミング
ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、ｔ₄、ｔ₅・・・の時間間隔が位相
角の１°に相当している場合、データテーブル（１）の
パルス読み取りタイミングｔ_nにおける零相電圧パルス
信号の“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベルの計測結果を、パ
ルス読み取りタイミングｔ_n-3の位置にずらすことによ
り、データテーブル（２）を生成する。

【００５０】そして、接地変圧器を用いた場合、データ
テーブル（１）に示された零相電流パルス信号の“Ｈ”
レベルから“Ｌ”レベル又は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レ
ベルへの変化点と、データテーブル（２）に示された零
相電圧パルス信号の“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベル又は
“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルへの変化点との時間差を
求めることにより、零相電流パルス信号と零相電圧パル
ス信号との間の位相差を検出することができる。

【００５１】ここで、零相基準入力装置又は接地変圧器
のどちらを用いるのかの設定は、ＣＰＵの外部スイッチ
の設定などにより行う。また、零相基準入力装置を用い
る場合と接地変圧器を用いる場合とに応じて位相補正を
行う場合、零相電圧パルス信号の位相を調節することに
代えて、零相電流パルス信号の位相を調節するようにし
てよい。

【００５２】次に、本発明の一実施例の地絡方向継電器
による短絡動作について図面を参照しながら説明する。
図６は、本発明の一実施例による零相電圧継電器と地絡
方向継電器との接続状態を示すブロック図である。

【００５３】図６において、２１は零相電圧継電器、２
５、２９〜３１は地絡方向継電器、２２、２６はマイク
ロコンピュータ、２３、２７は電源、２４、２８はコン
パレータ、３２は零相電圧パルス信号を伝送する信号伝
送路、Ｒ１１〜Ｒ１４は抵抗器、Ｔ１〜Ｔ４はフォトト
ランジスタ、Ｔｃ、Ｔｔはトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ４は
フォトダイオードである。

【００５４】図６において、零相電圧継電器２１は、信
号伝送路３２を介して複数の地絡方向継電器２５、２９
〜３１と接続されており、信号伝送路３２には、抵抗器
Ｒ１１を介して１２Ｖの電圧が供給されている。マイク
ロコンピュータ２２からは、零相電圧パルス信号がフォ
トダイオードＤ１に出力され、零相電圧パルス信号が
“Ｈ”レベルになるとフォトダイオードＤ１を発光させ
る。

【００５５】そして、フォトダイオードＤ１からの光を
フォトトランジスタＴ２で検出してトランジスタＴｃを
“ＯＮ”させ、信号伝送路３２の間の電圧を０Ｖとする
ことにより、零相電圧パルス信号が信号伝送路３２に伝
送される。零相電圧パルス信号を受信した地絡方向継電
器２５、２９〜３１は、コンパレータ２８で電源２７の
電圧と比較した後、フォトダイオードＤ３を点滅させ、
フォトダイオードＤ３の点滅に応じて、フォトトランジ
スタＴ４を“ＯＮ”させたり、“ＯＦＦ”させたりする
ことにより、零相電圧パルス信号をマイクロコンピュー
タ２６に伝える。

【００５６】また、地絡方向継電器２５、２９〜３１に
は、不図示の変流器から零相電流が入力され、この零相
電流と零相電圧継電器２１から伝送されてきた零相電圧
パルス信号との位相差が所定の範囲内にあるとき、地絡
方向継電器２５、２９〜３１は、各々に設定されている
タイマ時間に応じて、不図示の遮断器に遮断信号を送っ
て遮断器を動作させる。

【００５７】地絡方向継電器２５、２９〜３１のうち、
地絡方向継電器２５が最初に動作したすると、地絡方向
継電器２５のマイクロコンピュータ２６は、信号伝送路
３２の短絡信号をフォトダイオードＤ４に出力し、フォ
トダイオードＤ４を発光させる。そして、フォトダイオ
ードＤ４からの光をフォトトランジスタＴ３で検出して
トランジスタＴｔを“ＯＮ”させて信号伝送路３２を短
絡することにより、零相電圧継電器２１から伝送されて
きた零相電圧パルス信号が他の地絡方向継電器２９〜３
１に伝わらないようにする。

【００５８】なお、信号伝送路３２の零相電圧パルス信
号は、零相電圧継電器２１のコンパレータ２４で電源２
３の電圧と比較された後、フォトダイオードＤ２を点滅
させ、フォトダイオードＤ２の点滅に応じて、フォトト
ランジスタＴ１を“ＯＮ”させたり、“ＯＦＦ”させた
りすることにより、マイクロコンピュータ２２で監視さ
れる。

【００５９】図７は、地絡方向継電器による信号伝送路
の短絡のタイミングを示す図である。図７において、零
相電圧継電器２１から送り出されるクロック（同期）パ
ルスに合わせて、地絡方向継電器２５のトランジスタＴ
ｔを“ＯＮ”させることにより、零相電圧継電器２１か
らの零相電圧パルス信号は消滅するため、零相電圧パル
ス信号が地絡方向継電器２９〜３１に伝わらなくなる。

【００６０】このように、地絡方向継電器２５からの遮
断信号の出力後、信号伝送路３２を短絡するようにした
ので、遮断器を動作させた後は、零相電圧継電器２１か
ら伝送されてきた零相電圧パルス信号が他の地絡方向継
電器２９〜３１に伝わらなくなり、復帰時の過度的異常
信号による他の地絡方向継電器２９〜３１の不要応動を
防止することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
零相電圧を抵抗器を介して零相電流に変換することによ
り、零相基準入力装置を用いた場合と接地変圧器を用い
た場合とで、変成手段を共通に用いることができ、簡単
な構成で継電装置を両用形とすることができる。

【００６２】また、本発明の一態様によれば、零相基準
入力装置を用いた場合と接地変圧器を用いた場合とで、
零相電流パルス信号の読み出しタイミングを変更するよ
うにしたので、位相補正を容易に行うことができる。

【００６３】また、本発明の一態様によれば、遮断器が
動作した後は、零相電圧パルス信号が他の継電装置に伝
わらないようにすることにより、復帰時の過度的異常信
号による他の継電装置の不要応動を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る零相電圧継電器の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る零相電圧継電器の概略
構成を示す回路図である。

【図３】本発明の一実施例に係る地絡方向継電器の位相
補正部の概略構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例に係る地絡方向継電器の位相
補正部の概略構成を示す回路図である。

【図５】本発明の一実施例に係る地絡方向継電器の位相
補正方法を示す図である。

【図６】本発明の一実施例に係る零相電圧継電装置と地
絡方向継電器との接続状態を示すブロック図である。

【図７】図６の信号伝送路に流れる信号を示す図であ
る。

【図８】従来の零相基準入力装置を用いた両用形の継電
装置のリレー結線図である。

【図９】零相基準入力装置の一例を示す回路図である。

【図１０】従来の接地変圧器を用いた両用形の継電装置
のリレー結線図である。

【図１１】接地変圧器の一例を示す回路図である。

【図１２】従来の零相電圧変換器の構成を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１切り替え手段２抵抗器３変成手段４出力手段１０内部変成器１１、１４ＣＰＵ１２、１５、２４、２８コンパレータ１３変流器２１零相電圧継電器２５、２９、３０、３１地絡方向継電器２２、２６マイクロコンピュータ２３、２７電源３２信号伝送路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ
１４抵抗器Ｃ１コンデンサＺＤ１、ＺＤ２ツェナダイオードＯＲ１ＯＲ回路Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４フォトトランジスタＴｃ、ＴｔトランジスタＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４フォトダイオード１０１パルス信号変換手段１０２零相電流サンプリング手段１０３読み出しタイミング調節手段１０４第１記憶手段１０５零相電圧サンプリング手段１０６第２記憶手段１０７位相差検出手段１０８設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】零相電流が入力された場合、前記零相電
流を直接出力し、零相電圧が入力された場合、前記零相
電圧を抵抗器を介して零相電流に変換してから出力する
切り替え手段と、前記切り替え手段から出力された零相電流の変成を行う
変成手段と、前記変成手段から出力された信号に基づいて、零相電圧
検出信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とす
る継電装置。
【請求項２】前記出力手段は、前記変成手段により変
成された零相電流を零相電圧に変換する電圧変換部と、前記電圧変換部から出力されたアナログ信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部により変換されたデジタル信号に基づ
いて、前記電圧変換部から出力された零相電圧の信号レ
ベルの絶対値を設定値と比較する比較部と、前記電圧変換部から出力された零相電圧の交流信号を所
定値でクランプすることにより、前記零相電圧の交流信
号をパルス信号に変換するパルス信号変換部と、前記比較部により比較された前記信号レベルの絶対値が
前記設定値以上の場合、前記パルス信号を外部に出力す
る出力部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の
継電装置。
【請求項３】零相電圧パルス信号線から零相電圧パル
ス信号を受信する受信手段と、入力された零相電流と前記零相電圧パルス信号との位相
差を検出する位相差検出手段と、前記位相差検出手段により検出された位相差に基づい
て、遮断信号を出力する遮断信号出力手段と、前記遮断信号の出力後、前記零相電圧パルス信号線を短
絡する短絡手段とを備えることを特徴とする継電装置。
【請求項４】入力された零相電流を零相電流パルス信
号に変換するパルス信号変換手段と、前記零相電流パルス信号を所定のタイミングでサンプリ
ングする零相電流サンプリング手段と、前記零相電流サンプリング手段によりサンプリングされ
た信号を記憶する第１記憶手段と、入力された零相電圧パルス信号を前記所定のタイミング
でサンプリングする零相電圧サンプリング手段と、前記零相電圧サンプリング手段によりサンプリングされ
た信号を記憶する第２記憶手段と、前記零相電圧パルス信号が、零相基準入力装置により検
出された零相電流に基づくものか、接地変圧器により検
出された零相電圧に基づくものかを示す情報を設定する
設定手段と、前記設定手段に設定されている情報に基づいて、前記第
１記憶手段又は前記第２記憶手段に記憶されている信号
の読み出しタイミングを調節する読み出しタイミング調
節手段と、前記読み出しタイミング調節手段による読み出しタイミ
ングに基づいて、前記第１記憶手段から読み出された信
号と、前記第２記憶手段から読み出された信号との位相
差を検出する位相差検出手段とを備えることを特徴とす
る継電装置。
【請求項５】零相電圧のアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデジタル信号に基づ
いて、零相電圧の信号レベルの絶対値を設定値と比較す
る比較手段と、前記零相電圧の交流信号を所定値でクランプすることに
より、前記零相電圧の交流信号をパルス信号に変換する
パルス信号変換手段と、前記零相電圧の信号レベルの絶対値が前記設定値以上の
場合、前記パルス信号を外部に出力する出力手段とを備
えることを特徴とする零相電圧検出装置。