JPS6268017A - 回路しや断器 - Google Patents

回路しや断器

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JPS6268017A
JPS6268017A JP20504785A JP20504785A JPS6268017A JP S6268017 A JPS6268017 A JP S6268017A JP 20504785 A JP20504785 A JP 20504785A JP 20504785 A JP20504785 A JP 20504785A JP S6268017 A JPS6268017 A JP S6268017A
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JP
Japan
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circuit
voltage
current
output
phase
Prior art date
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JP20504785A
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Inventor
尾崎 雅
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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】
[発明の技術分野] 本発明
【よ欠相保護機能を改良した回路【ッや断器に関
する。 [発明の技術的背景J 従来の回路しゃ断器の欠相検出信号とE)では、例えば
天分1lI5B−28442号公報に示されるように、
変流器の出力を全波整流してこれを電流−電圧変換し、
欠相時に電圧波形に含まれる脈動分が増大することをコ
ンデン4Jをイi する積分回路により検出して引外し
動作を行わせる構成が一般的である。 [背明技術の問題点] しかしながら、一般に欠相状態でなくども、主回路電流
の増大及び各相間の電流不平衡の増大により電圧波形の
脈動分が増大するため、−1記従来構成では、大電流時
に各相間の電流不平衡が発生すると誤動作し易いという
欠点がある。また、トランジスタのベース−エミッタ間
の電圧により積分回路の電圧を検出する構成であるから
、温度変動の影響を受は易いという問題がある。しかも
、主回路電流が何Aの時に欠相による引外し動作を行わ
せるかという欠相動作電流を所望に設定することができ
ないという欠点がある。 U発明の目的1 本発明は−に記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、主回路電流や不平衡電流の影響による誤動作を防止
できると共に、温度特性に優れ、しかも欠相動作電流を
所望に設定することができる@路しゃ断器を提供するに
ある。 [発明の概要] 本発明は、変流器の出力を整流・電圧変換した電圧のピ
ーク値を保持するピークホールド回路と、このピークホ
ールド回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、電流−電
圧変換後の電圧と前記分圧回路の出力電圧とを比較して
後者が前者よりも大である時に欠相検出信号を出力する
第1の比較回路と、この第1の比較回路に接続され欠相
検出信号を積分して所定レベルに達した時に引外し信号
を出力する積分回路と、ピークホールド回路の出力電圧
が所定値以下の時に前記欠相検出信号を無効化する第2
の比較回路とを具備t!る構成とすることにより、第1
の比較回路により電圧変換後の瞬時値と、ピーク値を分
圧した値との比較を可能ならしめると共に、第2の比較
回路により主回路電流が所定値以下の簡には引外し動作
が行われないようにしたところに特徴を有するものであ
る。 [発明の実施例] 以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。 まず、全体的構成を示す第2図において、1は回路しゃ
断器の電源側端子R,S、Tに接続した3相電源、2は
回路しゃ断器の負荷側端子R、S  、T  に接続し
た負荷たる3相電動機である。 各相の電源側及び負荷側の各端子間には主接点3を有す
る主回M4が構成され、この主回路4の各相に変流器5
が設けられている。6は変流器5の出力電流を整流する
全波整流回路、7は例えば抵抗により構成した電流−電
圧変換回路、8は電流−電圧変換回路7からの出力電圧
が所定値を越えたときに引外し信号を出力する周知の過
電流検出回路、9は電流−電圧変換回路7からの電圧波
形に含まれる脈動分に基づき欠相状態を検/l Lでハ
イレベルの引外し信号を出力する欠相検出回路で、この
欠相検出回路9については後に詳述する。10は出力回
路で、これは過電流検出回路8又は欠相検出回路9から
ハイレベルの引外し信号を受けると、引外しコイル11
に通電して引外し機構12により前記主回路4の主接点
3を開放させる周知構成である。尚、13及び14は主
回路4から電力の供給を受けて前記過電流検出回路8、
欠相検出回路9及び出力回路10等に直流電圧を印加す
る整流回路及び定電圧回路である。 さて、欠相検出回路9の詳細は第1図に示している。こ
こで、電流−電圧変換回路7の出力を受けるラインL1
.Lo間には抵抗15及びコンデンサ16の直列回路が
接続され、これによりピークホールド回路17が構成さ
れている。ピークホールド回路17の抵抗15及びコン
デン916の共通接続点にある出力点Aには、電流−電
圧変換回路7からの出力電圧Vinのピーク値Vaがコ
ンデンサ16の端子間電圧として出力される。18は分
圧回路で、これはピークホールド回路17の出力点Δと
ラインL oとの間に抵抗19.20を直列接続するこ
とにより構成され、各抵抗19゜20との共通接続点に
ある出力点Bにはピークホールド回路17の出力電圧V
aを分圧した分圧電圧vbが出力される。また、ライン
L1とピークホールド回路17の出力点Aどの間には図
示極性のダイオード21が接続されている。22は第1
の比較回路で、これの反転入力端子(−)にはラインL
+が接続されて電流−電圧変換回路7の出力N圧Vin
のmmrrnが入力されると共に、非反転入力端子(+
)には分圧回路18の出力点Bが接続されてピークホー
ルド回路17の出力電圧Vaを分圧した分圧電圧vbが
入力され、vin< V bの条件のもとで出力端子に
ハイレベルの欠相検出信号を出力する。23は積分回路
で、これは第1の比較回路22の出力端子とラインLo
との間に図示極性のダイオード24及びコンデンサ25
を直列接続すると共に、コンデンサ25に並列に抵抗2
6を接続して成り、ダイオード24とコンデンサ25の
共通接続点にある出力点Cに引外し信号をコンデンサ2
5の端子間電圧VCとして出力する。27は第2の比較
回路で、これの非反転入力端子(+)にはピークホール
ド回路17の出力点Aが接続されて出力電圧Vaが入力
される。また、定電圧回路14からのラインVCCとラ
インL8との間には抵抗28.29の直列回路が接続さ
れ、その抵抗28.29の共通接続点にある基準電圧出
力点りが第2の比較回路27の反転入力端子(−)に接
続されて定電圧の基準電圧Vdが入力されるようになっ
ている。この基準電圧Vdは、抵抗28.29の分圧比
により定まり、欠相動作電流(即ち何Aの主回路電流が
流れている場合に欠相が生じたときに引外し動作を行わ
せるかという主回路電流)に対応するピークホールド回
路17の出力電圧Vaと等しくなるように抵抗28゜2
9の各抵抗値を設定している。従って、主回路電流が欠
相動作電流以下である場合には、vd〉vaであるから
比較回路27の出力端子はローレベルになり、主回路電
流が欠相動作電流を越えた場合には、vd<vaとなる
から第2の比較回路27の出力端子がハイレベルになる
。ぞして、第2の比較回路27の出力端子は第1の比較
回路22の出力端子に接続されている。 次に上記構成の作用につき説明する。ピークホールド回
路17の出力電圧Vaは、電流−電圧変換回路7の出力
電圧Vinにより充電されたコンデンサ16の端子間電
圧であるから、Vinのピーク値に略等しい。また、分
圧回路18の出力電圧Vbは、ピークホールド回路17
の出力電圧Vaを抵抗19.20により分圧した値であ
るからvaと同様に変化し、4つ抵抗19.20による
分圧比分生さい。 さて、3相健全時、電流−電圧変換回路7の出力電圧V
inは第3図に示すように比較的脈動が少ない状態にあ
る。ここで、電流−電圧変換回路7の出力電圧Vinの
ピーク値をvpとするど、Vlnの最小値は約0.B6
6VFlであるから、分圧回路18の抵抗19.20を
適宜設定して分圧電圧vbが、Vb〈0.866vpと
なるようにしておlJば、第1の比較回路22の反転入
力端子(−)はVinが印加され、且つ非反転入力端子
(+)にはvbが印加されているから、第1の比較回路
22の出力端子はローレベルを維持する。従って、積分
回路23のコンデンサ25は充電されず、その端子間電
圧Vcは略0[v]にあるから、引外し動作は行われな
い。尚、3相健全時においても主回路電流が欠相動作電
流以上であると第26比較回路27の出力端子がハイレ
ベルになるが、上述のように3相健全時には第1の比較
回路22がローレベルにあるため、コンデンサ25に充
電されず、引外し動作は行われない。ここで、主回路電
流が増大した場合、電流−電圧変換回路7の出力電圧V
inの脈動が増大するが、第1の比較回路22の出力端
子がハイレベルになるにはV in< Vbとなること
が必要であるところ、この場合には主回路電流の増大に
応じてVinのピーク値ひいてはそれを分圧したvbも
増大するから、V in< Vbとならず、比較回路2
2の出力端子がハイレベルになることにより誤って引外
し動作が行われてしまうことはない。また、3相健全時
において各相電流の不平衡が生じてもやはり電流−電圧
変換回路7の出力電圧vinの脈動分が増大し、この場
合には分圧電圧vbがvillに応じた変化をしないが
、vbは分圧回路22の分圧比により自在に設定できる
から、V in< V bとなるまでの電流不平衡に対
する許容量を所望に設定覆ることができる。 尚、因みに本実施例では、分圧回路18の各抵抗19.
204.tVb = (0,5〜0.7)Vr+ 、!
:なるように設定してあり、これにて主回路4に多少の
不平衡電流が流れても、第1の比較回路22の出力端子
がハイレベルになることににり誤って引外し動作が行わ
れてしまうことがないようにしている。 次に、主回路4の1相が完全に欠相し、主回路電流が当
初欠相動作電流以下でその後それを上回った場合につい
て第4図を参照して説明する。欠相により、電流−電圧
変換回路7の出力電圧Vinは、同図に示すように大き
く脈動する単相全波整流波形となり1位相π毎にVln
はO[V]となる。 また、途中の主回路電流の変化によりVinのピーク値
Vpが増大する。ここで、説明の単純化のため、Va 
=Vrl 、Vb−=Q、6Vaとすると、第1の比較
回路22の反転入力端子(−)には電流−電圧変換回路
7の瞬時値たるVin(=Vpsinωt)が入力され
、非反転入力端子(+)には略一定のvbが入力されて
いるから、主回路電流の大小にかかわらず、Vin(−
Vp sin ωt ) <Q。 6Vpの位相1なわちSinωt<Q、6の位相におい
て第1の比較回路22の出力端子がハイレベルになって
間欠的な欠相検出信号が出力される。 また、第2の比較回路27の出力端子は、主回路電流が
欠相動作電流以下の場合には、ローレベルにある。この
ため、第1の比較回路22から欠相検出信号が出力され
ても、これは無効化されて積分回路23のコンデンサ2
5には充電されず、コンデンサ25の端子間電圧VCは
略0[V]のままであるから、引外し動作は行われない
。この後、主回路電流が欠相動作電流を越えると、ピー
クホールド回路17の出力電圧Vaが上4するため、V
d <Vaとな・〕−C第2の比較回路27の出力端子
がハイレベルに転する。これにJ:す、第1の比較回路
22からの欠相検出信号は有効化されて積分回路23の
コンデンサ25への充電が開始され、その端子間電ff
Voは第4図に示JJ:うに段階的に−F脣し、ついに
(ま所定レベルに達して出力回路10が作動し、もって
引外l)動性が行われる。 このように、本実施例では電流−電圧変換回路7の瞬時
出力電圧Vinどピークホールド1【】1路17の出力
型1’FVaを分圧した分圧電圧vbとを比較するよう
にしたから、3相健全時に主回路電流が増大して電流−
電圧変換回路7の出力電圧Vinの脈動分が増えるよう
になったとしても、これに伴い分圧電圧vbも増大する
から、V in< V bとならず、第1の比較回路2
2から欠相検出信号が出力されて引外し動作が行われる
虞はない。また、3相健全時におする不平衡電流に対す
る許容量(,1、主回路電流に依存せず、分圧回路18
の分圧比を変化させることにより自在に設定することが
できる。しかも、欠相動作電流は、第2の比較回路27
の入力側の抵抗28.29を適宜設定して基準電圧Vd
を変化させることにより、所望に設定することができて
自在性が高まる。さらに、第1の比較回路22により欠
相の有無を判定する構成であるから、トランジスタを用
いたものに比べて温度変動の影響を受けにくく、正確な
欠相判定を行うことができる。 [発明の効果〕 本発明は以上述べたように、変流器の出力を整流して電
流−電圧変換した後の瞬時電圧と、その電圧のピーク値
を分圧した分圧電圧とを比較回路により比較して後者が
前者よりも大である時に欠相検出信号を出力し、更にこ
の欠相検出信号を主回路電流が所定値以下の時には無効
化する構成としたところに特徴を有し、その結果、主回
路電流が増大して電流−電圧変換後の電圧の脈動分が増
大しても、それに応じて分圧電圧も増大するから、誤っ
て欠相と判定して引外し動作が行われることがない。ま
た、分圧回路の分圧比を適宜設定することにより、不平
衡電流に対する許容量を任意に設定することができる。 加えて、欠相動作電流を所望に設定することができる。 史には、比較回路にJ:り欠相の有無を判定覆るから、
トランジスタを用いた従来構成に比べ、温度変動の影響
を受1ノにくいという多くの優れた効果を奏ηるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は要部の回路図
、第2図は全体のブ[]ツク図、第3図は3相蛙金時に
お(Jる各部の電圧波形図、第4図は欠相時にお【)る
各部の電圧波形図である。 図面中、4は1:回路、5は変流器、6は全波整流回路
、7は電流−電圧変換pH路、9は欠相検出回路、17
はピークホールド回路、18 Get分圧回路、22は
第1の比較回路、23は積分回路、27は第2の比較回
路である。 =14− 閉1図 第1の北j阪回路1、イ 27り出71J   o−□ 第 3 図 2G 27・ の劇ノ 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、主回路の各相に設けた変流器の出力を全波整流回路
    により整流し、電流−電圧変換した後の電圧波形に含ま
    れる脈動分に基づき欠相状態を検出して引外し動作を行
    わせるようにしたものにおいて、前記電圧波形のピーク
    値を保持するピークホールド回路と、このピークホール
    ド回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、電流−電圧変
    換後の電圧と前記分圧回路の出力電圧とを比較して後者
    が前者よりも大である時に欠相検出信号を出力する第1
    の比較回路と、この第1の比較回路に接続され前記欠相
    検出信号を積分して所定レベルに達した時に引外し信号
    を出力する積分回路と、前記ピークホールド回路の出力
    電圧が所定値以下の時に前記欠相検出信号を無効化する
    第2の比較回路とを具備して成る回路しや断器。
JP20504785A 1985-09-17 1985-09-17 回路しや断器 Pending JPS6268017A (ja)

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