JPS5950714A - 三相回路用一線断線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は三相回路用一線断線検出装置に関すす。

三相回路たとえば三相配電綜における一線断線を負荷開
閉或いは二線もしくは三綜断綜と区別して検出するＫあ
たり、負荷としてモータ負荷の割合が大きい場合でも、
前記−線断線の検出を確実に行なうことができるように
するための構成は別途提案をみているところである（特
願昭５７−３９２１８号、Ｉｆｊ願昭５７−３９２１９
号参照。）、第１図はこの既提案の構成を示し、１は三
和配電綜、２は配置線１の相電流Ｉα、　１４．　Ｉｔ
から正相電流１１を検出する検出回路、３は逆相電流Ｉ
２を検出する検出回路、４＃ｉ正相電流の変化分４１１
を検出する検出回路、５は逆相電流の変化分ｄＩ２を検
出する検出回路、６は第１の演算比較回路、７は第２の
演算比較回路である。

第１の演算比較回路６は、前記Δ１１．ΔＩ２を人を基
準値と比較し、この基準値の範囲内にあるとき出力を出
す、すなわち既提案で説明したように２ が１ｍｇｍ’（ただしａＪｄベクトルオペレータで、＝
−１十）゛（）となることが確められており、２ したがって第２図に示す円グラフから理解されるように
％　１１　”Ｉ　’を中心として位相がそれぞれ最大１
３０度（シ１の例では±２５度）の範囲にあって絶対値
がそれぞれ０．５より大きい範囲（図の例では０．７）
Ｋ動作域を整定した場合、この動作域を前記基準値に整
定しておけば、”　％Ｉ　１の値が前記動作域の範囲に
あるとき、Ａ、　Ｂ、　Ｃ相のいずれかの一線断線を他
の事故を区別して検出することができるようになる。な
おこの明細誉では、ΔＩは位相、絶対値を含めたベクト
ル変化分を、１Δ１１はこのベクトル変化分の絶対値を
、Δ１１１は絶対値の変化分を示すものとする。したが
って後者の二つは２カラー量である。

第１の演算比較回路６は、負荷の大半が抵抗負荷である
場合、確実に一線断線を検出することができるが、負荷
としてモータ負荷の割合が大きく定しないようにな如、
予め整定された動作域から逸脱してしまうようになるか
ら、このような負荷状態では第１の演算比較回路６のみ
によっては一線断線を他の事故と区別して検出すること
ができない。

そこで別に第２の演算比較回路７が用意される。

ここでは−較断線時には、正相、逆相両電流が変が一定
値（たとえば２）以上になったときに一線断線が発生し
たものとみなし、前記比を第２の演算比較回路７で演算
し、その演算結果を一定値と比較し、一定値以上のとき
出力を出すようにしている。前記比は、モータ負荷を含
む断線時には１以上となるが、モータ負荷の割合によっ
て相違する。一般的にはモータ負荷の割合が大きくなる
程大きくなる。したがってモータ負荷の割合に応じて前
記比を適宜設定すればよい、第５図は第２図の演算比較
回路７の動作特性を示す円ゲラ７である。以上蕗１及び
記２の演算比較回路６，７のいずれか一方から出力が出
たとき、−線断線が発生したものとみなすことができる
。

一方前記のように２１１．ΔＩ２及び１Δ１１１，１Δ
Ｉ２１の比をもって一線断線を検出する場合、これらの
各位が極めて小さいときでも、たとえばこれらの各位の
検出精度の誤差範囲内でも、前記した比を満足するよう
なとき、−線断線として検出してしまうことも起り得る
。したがってこのような誤差による誤判定を除く必要が
ある。そのためＫは、−線断線時には断線相の電流が減
少することに着目し、相電流の変化分が一定値以上とな
ったとき一線断線が発生したことの検出要素のひとつと
すればよい、そのためにＡ相、Ｂ相、Ｃ相の各相電流１
ｇ、　１ｈ、　Ｉｃの変化分ｔ４１ｚｇｌ　、ｄ　ｌｚ
弔Δ１Ｉｃ１を演算する演算回路８を用意し、その出力
をレベル判定回路９でレベル判定する。そしてレベル判
定回路９に整定されであるレベルをこえて変化したとき
出力を出すようＫしている。この出力はオアＪ゛ゲート
１０の入力となる。

瑠 ＩＬ１２ｔｉ各−算比較回路６．７からの各出力をそれ
ぞれひとつの入力とするアンドゲートで、これにはオア
ゲート１０からの出力をともに他のひとつの入力として
いる。各アントゲ−）ＩＣｌ３からの出力は遅延タイマ
１３．１４　を経てオアゲート１５の入力となる。遅延
タイマ１３．１４は、各アしたときに一線断線が発生と
みなすようにするた＾ めに設けられている。オアゲート１５の出力をもってい
ずれかの相における一線断線が他の事故と区別して、し
かもモータ負荷の割合が大きい場合でも確実に検出する
ことができるようになる。

上記した既提案の構成では一線断線時における電流の検
出条件は、演算回路８による相電流の減少変化によって
いるが、相電流の減少は一線断線時のみならず、通常の
負荷変動によって本発生することもち松、シたがって単
に相電流の変化分をもってしては誤検出の可能性も起り
得る。

この発明は相電流減少変化の検出条件を、単に相電流の
変化分のレベル判定によらずに、−線断線時における各
相電流の変化状態に近い検出条件を設定することによっ
て、通常の負荷変動による相電流の変化とは区別し、も
って誤検出を防止することを目的とする。

この発明における相電流の変化分の検出条件の第１ｆｉ
、抵抗負荷の場合、一般に一線断線時には断線相の電流
減少変化は、他の二相の電流減少変化よりも大きいこと
に着目［７ている。すなわちＣ相が断線したときは ｄｌ　１．ｌ　＞Ａｌｚ　、ｄ　ｌ　ＩａＸＩｂｊ　、
Δ１１．ｌンΔ１ｒｃｊ　（１）又す相が断線したとき
は、 Ａ１ハ１≧ΔＩｓ　　ＡＪＩｂＪ≧ΔｉＩ、１　、　　
Δ＋ｒｂｔｚΔｌ’ＣＩ　　（２）更にＣ相が断線した
ときは Ｊ　ｌＩｃ１２ＡＩｚ　Δ１７＝ｌンΔ１７−１　、Δ
１ｚ４ｈ、ａｒｉｌ　　（３）の条件が成立する。なお
ここでΔ１ｚαＩＦｉΔμａ１＝　１ｍ／ｇｌ　−１７
ｇ１ であり、ｌ”ｌは現時点での相電流の絶対値を、又１−
７−１は現時点よ抄一定時間前の相電流の絶対値である
。したがってＡｌｌ＠＋＞００とｔ！は電流減少、Δｌ
／ａｌ　（Ｏのときは電流増加を意味する。他検出条件
の第２は、モータ負荷の割合が大きくなると、−線断線
時の相電流の減少は、断線相については減少し、他の二
相については増加する傾向にあることが確められている
。すなわちＣ相が断線したときは、 ２１１ｍ１≧ΔＩＩ、　、ｄｌＩＡｌ（０，Δｌ１ｅ１
（０（４）又す相が断線したときは ΔｌＩｒ１ンΔＩｓ、　　Δ１ｌｃｌ　（０，２１７ａ
ｌ　＜ｏ　　　　（５）更にＣ相が断線したときは Δｌ１ｅｌ≧Δｆｔ、２１７ａｌ　（Ｑ　、ΔｌｌＡｌ
　（ｏ　　　　（６）の条件が成立する。

検出条件の第３は、モータ負荷の場合断線相以外の他の
二相の相電流は断線直後においては時間とともに大きく
なる傾向がある。すなわちたとえばα相が断線した場合
、ｂ相の相電流は第４図において断線直後の時刻ｔｏか
ら次第に増加する。

時刻”＋　’　Ｉｓ　’ｔｏ　Ｆ　、ａ＊ｍ−において
、その増加値２１７ＡＩ　Ｏ、ＪＩＩｂｌ　１．　ＪＩ
Ｉｂｌ、、Δ１ハｌ　ｓ　、、、、　ト−Ｊ’ればこの
値は時間の経過にしたがって次第に大きくなる。Ｃ相の
相電流増加の割合も同じような傾向をたどる。他の相の
断線時においても同様である。したがって、まずＣ相が
断線したときけ、又す相が断線したときは 更にＣ相が断線したときは 以上の結果、（１）〜（９）式に示す条件が満足すると
きは既提案の構成すなわち第１図に示す構成における相
電流変化分の検出条件に比較して、−線断線時の状態に
充分近い条件で検出することができるようになる。す力
わち負荷変動等による誤動作を充分回避することができ
るようになるのである。

第５図にこの発明の実施例を示す、なお第１図と同じ符
号を附した部分は同−又は対応する部分を示す。同図に
おいて、演算回路８からの、Δ１ｌａｌ。

ΔＶｂ１．Δｒｔｅｌに対応する出力は判定回路２１〜
２６゜判定回路２４〜２６及び判定回路２７〜２９に与
えられる。判定回路２１〜２３け（１）　＝〜（６）式
と示す条件をそれぞれ判定し、この条件を満たし７ビと
き出力を出す０判定回路２４〜２６け（４）〜（６）式
に示す条件をそれぞれ判定し、この条件を満たしたとき
出力を出す０判定回路２７−２９　Ｆｉ、（７）〜（９
）式の演算を実行するとともに１この弐に示す条件をそ
れぞれ判定し、この条件を満たしたとき出力を出する。

第１の演算比較回路６からはＡ相〜Ｃ相の各断線時にお
ける演算比較結果を相毎に出力する。この相毎の出力は
、その相に対応する判定回路２１〜２３からの名出力と
ともに、アンドゲート３１〜３５の入力となる。第２の
演算比較回路７からの出力は判定回路２４〜２６からの
それぞれの出力をひとつの入力とするアンドゲート５４
〜３６の他のひとつの入力となる。かくしてアンドゲー
ト５１〜３５からは抵抗負荷において、又アンドゲート
３４〜３６　からけモータ負荷においてそれぞれ一線断
線時に、その断線相に対応して出力が出るように々る。

なお第１の演算比較回路６から相毎に出力を出すことな
く、第１図のようにいずれかの相の断線時においても出
力を出すようにしてもよく、その出力をアンドゲート３
１〜３３にひとつの入力として与えるようにしてもよい
。

判定回路２７〜２９は、アンドゲート３４〜３６からの
出力をまって前記したように演算の実行を開始する。こ
れはアンドゲート３４〜３６から出力が出ることは、モ
ータ負荷において一線断紗が発生したものとみなすこと
ができるので、これなまって判定回路２７〜２９が演算
を実行すればよい。

各判定回路２７〜２９からの（７）〜（９）式に示す条
件を満足するときに出される各出力は、アンド（１１） ゲート３４〜３６の出力とともに、アンドゲート４１〜
４３の各ひとつの入力とされる。そして各アンドゲート
４１〜４５からの出力は遅延タイマ４４〜４６を経てオ
アゲート４７に入力される。一方アンドゲート３１〜３
３の各出力は遅延タイマ４８〜５０を経てオアゲート５
１に入力される０両オアゲート４７゜５１の出力はオア
ゲート５２に入力される。したがってこのオアゲート５
２の出力をもって、抵抗負荷。

モータ負荷のいずれを問わず、−線断線の発生を検出す
ることができることになるのである。なお遅延タイマ４
４〜４６．４Ｂ〜５０は上記した条件が一定時間以上に
わたって継続していることを判定するためのものであっ
て、−線断線の検出を確実にするだめの屯のである。

なお以上の実施例では、正相、逆相両電流の変（將願昭
５７−３９２１９号参照。）、要は正相電流の変化分と
逆相電流の変化分との比を＠１及び第２の演算比較回路
６，７を演算し比較すればよい。た（１２） だしこの場合は、第２図、嬉３図に示す動作域が異方る
ものになることは当然である。具体的にはＷ、２図に示
す動作域に代えて１．α２．ａの点を中心としてそれぞ
れ半径ｒ（たとえば０．５）の円の範囲を動作域とし、
又第６図に代えてたとえば成る半径（たとえばン２）の
円の範囲内を動作域としてそれぞれ整定すればよい。

以上詳述したようにこの発明によれば、抵抗負荷、モー
タ負荷の如何を問わず、−線断線を既提案の構成に比較
して、−線断線時の状態により近い条件で検出するよう
にしているので、既提案の構成のように負荷変動等によ
る誤検出を確実に防止することができる効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は既提案のブロック線図、第２図、第３図１ｄ動
作域の範囲を示す円グラフ図、第４図は相電流の変化を
示す特性図、第５図はこの発明の実施例を示すブロック
線図である。 １、、、、三相回路、８　、、、、演算回路、２１〜２
９（１３） ０００００判定回路、３１〜２６．４１〜４３　、、、
、、アンドゲート、４７．５１　、５２　、、、、、オ
アゲート特許出願人　四国電力株式会社 他１名 代理人中沢謹之助 （１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三相回路の各相電流の絶対値の変化分を、任意時刻より
   ある一定時間以前の相電流の絶対値から前記時刻におけ
   る相電流の絶対値を減することにより検出する演算回路
   と、前記各相電流の絶対値の変化分を入力とし、その相
   分毎に、その相電流の絶対値の変化分が整定値以上であ
   ってかつ他の相電流の絶対値の変化分以上であることを
   判定する判定回路と、その相電流の絶対値の変化分が整
   定値以上であってかつ他の相電流の絶対値が増加するこ
   とを判定する判定回路と、任意時刻における他の相電流
   の絶対値の増加分の和が前記他の二相の前記時刻よ抄以
   前の相電流の絶対値の増加分の和より大きいことを判定
   する判定回路とを備え、前記各判定回路の判定出力を一
   線断線の発生検出出力のひとつとしてなる三相回路用−
   線断線検出装置