JP2561062B2 - 過電流継電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は過負荷保護に用いられる
反限時特性を有する過電流継電器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子回路を用いて電動機や変圧器
の過負荷保護を行なうものが種々提案されている。例え
ば特開昭56−1728号で提案されている電子式過負荷保護
装置は、保護対象機器の熱的挙動を正確にシミュレート
する目的で、機器の電流ｉの２乗ｉ² を時間積分し、そ
の積分結果、

【０００３】

【数１】 が機器により定まる許容値より大きくなった場合に、主
回路をしゃ断する方法である。

【０００４】そして、発明者が前記公開公報図３を用い
て説明しているように、比較的大きな過電流が少時間続
いた後、定格電流近くに変化していくような場合に、従
来の方法に比較して有効な方法であることがわかる。

【０００５】上記提案によれば、積分演算がｉ＞ｉ_n と
なってから開始されるため、積分演算結果には過負荷と
なる以前に機器を加熱していたはずの、定常時電流の大
きさが何ら加味されていないと言える。

【０００６】即ち、一般に機器は定常時の負荷が小さい
程、大きな短時間過負荷を許容する特性を有しているに
も拘らず、前記提案方法では、過負荷前の運転状態が無
負荷であろうと定格負荷であろうと、等しい動作時間で
保護動作を行なうものであり、これは過負荷保護を行な
ううえで重大な問題である。

【０００７】そこで発明者達は上記問題点を解決するた
めに、先に特願昭60−122734号として「電流の２乗に比
例した値ＫＩ² を算出する第１の手段と、前記第１の手
段の算出値を用いて加算してその加算結果Ｓ_n を算出す
る第２の手段と、前記第２の手段の算出値が所定値以上
となったとき出力を生ずる第３の手段とを夫々備え、前
記第２の手段の加算は、前記第１の手段の算出値ＫＩ²
と第２の手段の現時点以前の算出値Ｓ_n-1 との差に比例
する値Ｋ′（ＫＪ² −Ｓ_n-1 ）、但しＫ，Ｋ′は正の定
数）と現地点以前の算出値Ｓ_n-1 とを加算するものであ
ることを特徴とする過電流継電器」を要旨とする発明を
出願した。

【０００８】上記出願（以下先願発明という）は温度上
昇値が電流の２乗に比例する電力機器の過負荷保護を行
なうに際して、過負荷発生前の事前負荷状況に応じて動
作時間を変化させるなど、保護される電力機器の温度上
昇に適合した優れた保護を行なうものである。しかしこ
の先願発明にも若干の改善の余地がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、前記先願発
明では、温度上昇値が電流の２乗に比例する電力機器の
保護を高性能で行ない得るが、電流との関係が異なる他
の電力機器の保護には不適切である。

【００１０】例えば、参考文献１（「変圧器専門委員
会：油入変圧器運転指針」電気学会技術報告99号、昭和
46年６月発行、ｐ．30) では変圧器の定常状態の巻線最
高温度θ_H は下式で与えられる。

【００１１】

【数２】 但し、θ_a ：周囲温度、θ_ON：定格負荷時の最高油温上
昇、θ_qN：定格負荷時の巻線最高温度と最高油温の差、
Ｒ：定格負荷時の負荷損と無負荷損の比、Ｋ：実負荷の
定格負荷に対する比、ｍ：冷却方式により定まる定数で
一般に 0.8として良い、ｎ：油強制循環では安全のため
1.0とするが自然循環の場合は 0.8とする。

【００１２】上記でＲ》１，ｍ＝ｎ＝0.8 としＫ＝Ｉ／
Ｉ_N （但しＩ_N は定格電流）とすると、（１）式は

【００１３】

【数３】 となり温度上昇が電流の 1.6乗に比例する。

【００１４】また、電流の２乗に比例した値ＫＩ² を算
出するのにハード構成の乗算器またはデジタル形計算器
における２乗演算を必要とし、ハード回路または演算が
複雑となる。その他前記先願発明には若干の補足改善を
要する欠点がある。

【００１５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、温度上昇が電流の２乗に比例するよう
なもの以外の電力機器に対しても適切な過負荷保護を行
なう反限時過電流継電器を提供するとともに、温度上昇
が電流の２乗に比例するような電力機器に対しても２乗
を模擬することより簡単な構成（演算負荷を軽減）で過
負荷保護を行なうことのできる反限時過電流継電器を提
供し得るようにすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は電流
Ｉを入力とし保護される電力機器または電力線の電流対
温度上昇特性を模擬する電流値Ｉの関数ｆ（Ｉ）を得、
この得られた関数ｆ（Ｉ）と内部に保持されている現時
点以前の加算値Ｓ_n-1 とからＫ′（ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ）
＋Ｓ_n-1 （但しＫ′は正の定数）を計算して、この加算
値をＳ_n とし、この加算値Ｓ_n を用いて動作・不動作を
判定するようにし、この処理を繰り返すようにしたもの
である。

【００１７】そして、保護対象もしくは保護対象収納物
の周囲温度補正、演算の初期値の適正化，演算の桁数圧
縮，試験時間短縮を図るものである。

【００１８】関数ｆ（Ｉ）は例えば温度上昇特性がＩ
^1.8 またはＩ² の場合に、これを直接演算するものも含
むが、更に図３のように、電流値Ｉの大きさに応じて異
なる関数ｆ₁ （Ｉ）〜ｆ₇ （Ｉ）を適用することにより
簡易な演算を実行し得るもの、更には図５のように電流
値が特定値以下ではＩ^1.6 に比例し、特定値以上ではＩ
² に比例する温度上昇特性を模擬するような種々の関数
をも含む。また、関数ｆ）Ｉ）は図６のように、次式の
形で表わされ、

【００１９】

【数４】 ｆ（Ｉ）＝ｆ′（Ｉ）＋ｆ”（Ｉ） …（３） 複数の関数ｆ′（Ｉ）とｆ”（Ｉ）の和で表わされるも
のをも含む。

【００２０】

【実施例】

（第１の実施例）以下図面を参照して実施例を説明す
る。図１は本発明による過電流継電器の一実施例のハー
ドウェア構成を示す図である。図において、１は入力変
換器で、過負荷保護される図示しない電力系統から交流
電流Ｉを入力し、その入力の振幅に比例した直流電圧ｅ
₁ を生ずる。この変換器は公知であるので詳細な説明を
省略するが、例えば電流／電圧変換器（トランスアクト
ルＴＬ）で交流電流Ｉに比例する交流電圧を発生させ、
この電圧を全波整流器Ｒ_f で整流した後低域濾波器ＬＰ
Ｆを通過させることにより電圧ｅ₁ を得るように構成さ
れている。２はデータ取得器であり、電圧ｅ₁ を予定周
期でサンプルしたうえサンプル値に比例したデータｄ₂
を生ずる。このデータは電流Ｉの振幅値Ｉとなる。３は
処理装置であり、データｄ₂ を用いて後述の処理を行な
い処理結果に応じて出力ｅ₃ を生ずる。この出力ｅ₃ は
例えば被保護部分を遮断して電流を遮断するか、または
被保護部分より電流を供給される負荷の一部を遮断して
被保護部分の電流が減少させるのに用いられる。

【００２１】図２は処理装置３の一実施例の処理を示す
フロー図、図３は本発明の演算に用いられる関数の一例
を示す図である。図２においてまず処理ステップ４は初
期化手続に関するステップであり、加算値Ｓ_n の初期値
を関数ｆ（Ｉ）の想定電流値Ｉ_N に対応する値〔ｆ
（Ｉ）〕_INにする。この処理の内容は第９の実施例の項
で後述する。加算処理５は本発明の骨子をなす加算処理
の部分を表わし、処理ステップ５−１〜５−５での処理
を順次行なう。先ず処理ステップ５−１で加算値Ｓ_n を
Ｓ_n-1 として保存し、処理ステップ５−２でデータｄ₂
の値Ｉを読み込む。処理ステップ５−３では振幅値Ｉが
図３の横軸のｒ₁ 〜ｒ₆ で区分されたどの部分にあるか
を区分する。処理ステップ５−４では前記の区分に従
い、図３の関数ｆ₁ （Ｉ）〜ｆ₇ （Ｉ）を選択し、ｆ
（Ｉ）の値を算出する。処理ステップ５−５では次式に
従い加算値Ｓ_n を算出する。

【００２２】

【数５】 Ｓ_n ＝Ｋ｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝＋Ｓ_n-1 …（４） 但しＫは定数で０＜Ｋ《１ 続いて処理ステップ６に移り加算値Ｓ_n を用いて判定処
理する。この判定処理の一例を次式で示す。

【００２３】

【数６】 Ｓ_n ≧Ｌ_t …（５） 但しＬ_t は定数で、定格電流値Ｉ_R を若干上まわる値例
えば1.15Ｉ_R に対する関数ｆ（Ｉ）の値が選ばれる。

【００２４】判定処理ステップ６で（５）式が成立すれ
ば、処理ステップ７で出力ｅ₃ を生じ、その後処理ステ
ップ５−１に戻る。判定ステップ６で（５）式が成立し
なければ直ちに処理ステップ５−１に戻り前記と同じ処
理を繰り返す。

【００２５】上記で振幅値Ｉの区分と適用される関数ｆ
（Ｉ）の関係を示すと下記となる。

【００２６】

【数７】 ｒ₁ 〜ｒ₆ の値および関数ｆ₁ （Ｉ）〜ｆ₇ （Ｉ）の例
を、値Ｉを例えば被保護機器の定格電流値Ｉ_R で正規化
して示すと下記となる。

【００２７】

【数８】 ｒ₁ ＝0.2 ，ｒ₂ ＝0.46，ｒ₃ ＝0.8 ，ｒ₄ ＝1.1 ，ｒ₅ ＝1.56，ｒ₆ ＝２ …（７） ｆ₁ （Ｉ）＝0.2 Ｉ …（８） ｆ₂ （Ｉ）＝0.66Ｉ−0.092 …（９） ｆ₃ （Ｉ）＝1.26Ｉ−0.368 …（10） ｆ₄ （Ｉ）＝1.9 Ｉ−0.88 …（11） ｆ₅ （Ｉ）＝2.66Ｉ−1.716 …（12） ｆ₆ （Ｉ）＝3.56Ｉ−3.12 …（13） ｆ₇ （Ｉ）＝ 12 Ｉ− 24 …（14） 次に前記実施例の作用を図面を用いて説明する。前記実
施例の関数ｆ（Ｉ）はＩ² の値を模擬・近似するもので
ある。Ｉ² の値は図３破線で示されており、関数ｆ
₁ （Ｉ）〜ｆ₇ （Ｉ）は各々の区分範囲でＩ² の値を直
線で近似している。一方、加算値Ｓ_n は（４）式で示さ
れており、これを変形すると、

【００２８】

【数９】 Ｓ_n −Ｓ_n-1 ＝Ｋ（ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ） …（15） となる。前述のように関数ｆ（Ｉ）はＩ² を模擬・近似
しているので、

【００２９】

【数１０】 となる。（16）式の左辺は、図２の処理が一巡する時間
（Δｔ）における加算値Ｓn の増減を表わしている。

【００３０】ここでこの時間Δｔを極めて短い時間とす
ると、（16）式は次式により近似できる。

【００３１】

【数１１】 この近似式を用い電流の値Ｉが変化したときに加算値Ｓ
_n がどのように変化するかを説明する。電流Ｉの値が
Ｉ′に長時間保持されたとすると加算値Ｓ_n の値はやが
てＩ′に収斂する。この後、電流値ＩがＩ”に変化した
とすると、（17）式のＳの値は、

【００３２】

【数１２】 Ｓ＝｛（Ｉ”）² −（Ｉ′）² ｝（１−ｅ^-Kt ）＋（Ｉ′）² …（18） 但し、ｔは電流変化後の時間となる。

【００３３】この変化状況は図４に示される。（ａ）図
はＩ′＝０すなわち無負荷の後Ｉ”になった場合であ
り、（ｂ）図はＩ′＝Ｉ_R すなわち定格負荷の後にＩ”
になった場合である。（ｃ）図は断続的に過負荷となた
場合である。いずれの場合もＳの値は電流の値Ｉ² に指
数関数的に追従し、温度上昇が電流の値の２乗に比例す
る機器の温度変化を模擬する。Ｓの値が出力ｅ₃ を生ず
る値すなわち動作値Ｌ_tに達する時間Ｔ₀ は事前電流
Ｉ′の値が大きいほど短くまた事前に過負荷があって短
時間回復した後は更に短い。

【００３４】以上説明したように、本実施例は特に定常
時負荷の大小により、動作特性が被保護機器の温度が想
定された一定の危険値に達する時間の特性と同様の傾向
で変化する特長を備えている。しかもデータ処理（８）
〜（14）式に示すような一次関数のみを扱っているため
先願発明のように二次関数を扱う必要がなく、処理が簡
便であるという特長を有するものである。

【００３５】（第２実施例）以上述べた実施例は関数ｆ
（Ｉ）を電流値Ｉの２乗（Ｉ² ）を模擬するものとした
が、電流値の 1.6乗（Ｉ^1.6 ）など他の種々の特性を模
擬するようにすることができる。図５はこのような関数
ｆ（Ｉ）の一例を示すものである。図で一点鎖線はＩ
^1.6 、破線はＩ² の特性を示し、区分点ｒ₁ 〜ｒ₅ で適
用する関数をｆ₁ （Ｉ）〜ｆ₆ （Ｉ）のいずれかに選択
する。電流値Ｉが区分点ｒ₃ 以下のときの関数ｆ
₁ （Ｉ）〜ｆ₃ （Ｉ）はＩ^1.6 を模擬するものであり、
ｒ₃ 以上のときの関数ｆ₄ （Ｉ）〜ｆ₆ （Ｉ）がＩ² を
模擬する。

【００３６】このような関数ｆ（Ｉ）の選択は、保護さ
れる機器の電流対温度上昇特性を模擬する範囲で自由で
あり、他の種々の選択が考えられる。また関数ｆ（Ｉ）
は必らずしも電流値の一次式で表わされるものには限ら
れず、二次式など比較的容易に演算し得るものとするこ
とができる。

【００３７】すなわち、ｆ（Ｉ）＝Ｉ² は一次式よりも
複雑ではあるが、それほど演算が困難なわけではなく、
図２の模擬の場合処理５−３を省略して電流値の全範囲
をｆ（Ｉ）＝Ｉ² で演算することも可能である。また、
図５の場合区分点ｒ₃ 以上の電流値に対する関数ｆ
（Ｉ）をＩ² として算出することも可能である。この場
合、Ｉ^1.6 の算出が簡易であるという点には変わりがな
い。

【００３８】（第３の実施例）図６は関数ｆ（Ｉ）に関
する他の実施例を示す図である。図は電流値が区分点ｒ
₃ 以下のときＩ^1.6 を模擬し、ｒ₃ 以上のときＩ² を模
擬するもので、破線はＩ^1.6 を示す。関数ｆ（Ｉ）は

【００３９】

【数１３】 ｆ（Ｉ）＝ｆ′（Ｉ）＋ｆ”（Ｉ） …（19） で表わされ、右辺の関数ｆ′（Ｉ）は電流値Ｉの全領域
にわたって

【００４０】

【数１４】 であり、関数ｆ”（Ｉ）は

【００４１】

【数１５】 とするものである。

【００４２】（20）式と（21）式の値を図６上にプロッ
トすると、図示×印となり、破線のＩ^1.6 曲線と良く一
致する。以上のように温度上昇を模擬する関数ｆ（Ｉ）
は電流値Ｉの各領域ごとに単一の関数とする必要はな
く、複数の関数から合成するようにすることができる。

【００４３】（第４の実施例）第４の実施例を図面を用
いて説明する。図７はこのハードウェア構成を示す図
で、図１と同一部分は同一記号を示す。８は入力変換器
で交流入力電流Ｉに比例する交流電圧ｅ₈ を生ずる。こ
の電圧ｅ₈ がデータ取得器２に導かれ、電圧ｅ₈の瞬時
値を予定周期でサンプルしたうえサンプル値に比例した
データｄ₂ を生ずる。このデータｄ₂ が処理装置３で処
理される。すなわちデータｄ₂ が電流値Ｉを直接示すも
のでない点が図１と異なる。

【００４４】この実施例の処理は図２の処理と比べ加算
処理の内容のみが異なる。図８はこの加算処理５′のみ
を示すフロー図であり、データｄ₂ より電流値Ｉを算出
する処理ステップ５−６が処理ステップ５−２の後に加
わるほかは図２と同様である。

【００４５】処理ステップ５−６の例を、データｄ₂ 入
力電流Ｉの１サイクルに12回得られるとして示すと、次
式となる。

【００４６】

【数１６】 但し、Ｘ_-nは最新のサンプル時よりもｎ回前のサンプル
時のデータである。処理ステップ５−６では電流値の２
乗（Ｉ² ）を必要に応じて算出するが、その処理の例に
は次のものがある。

【００４７】

【数１７】 Ｉ² ＝Ｘ₀ ² ＋Ｘ_-3 ² …（23） 但し、Ｘ₀ は最新のサンプル、Ｘ_-3は３回前の（サンプ
リング間隔を30°とすると90°前）のサンプル時のデー
タ。

【００４８】これらが電流値Ｉまたはその２乗（Ｉ² ）
を表わすことは参考文献２（電気学会大学講座 保護継
電工学昭和56年刊行）に示されているので簡単のため説
明を省略する。以上のほか、前記参考文献１にも示され
る種々の算出手段がある。

【００４９】以上のように入力電流値Ｉは、交流波形の
ままサンプルしてデータを取得し、そのデータより演算
することができ、このような方法としても図１および図
２の実施例と同様の効果を有するものであり、他の実施
例にこの方法を実施しても同様の効果が得られる。

【００５０】（第５の実施例）第５の実施例は前記まで
の実施例の動作値Ｌ_t を周囲温度値θで補正するもので
ある。これを図面を用いて説明する。図９はハードウェ
ア構成を示す図で、図１と同一部分を同一記号で示す。
Ｐは電源、ＣＴは変流器、Ｍは電力用変圧器等の被保護
機器、９は温度センサ、10はデータ取得器である。被保
護機器Ｍまたはその収納物の周囲温度が温度センサ９で
検出され、温度に対して直線特性を示す電圧ｅ₉ が、電
流Ｉの大きさに比例する電圧ｅ₁ とともにデータ取得器
10に加えられる。データ取得器10は電流値Ｉを示すデー
タｄ₂ と温度値θを示すデータｄ₉ を処理装置３に供給
する。

【００５１】処理装置３の処理内容を図10に示す。図10
で図２と同一部分を同一記号で示す。図２に対する相異
点は加算処理５の後に処理ステップ11によるデータｄ₉
の読み込みと、処理ステップ12による動作値処理が加わ
る点である。動作値処理ステップ12では動作値Ｌ_t を次
式により算出する。

【００５２】

【数１８】 Ｌ_t ＝Ｌ₀ −Ｋ₀ θ …（24） 但し、Ｌ₀ は周囲温度が基準値のときの動作値、Ｋ₀ は
定数、θは（周囲温度値−周囲温度基準値）。

【００５３】動作値Ｌ_t の値は周囲温度が高いときは小
さな値となり、これにより動作時間が短くなる。また周
囲温度が低いときは逆に変化する。

【００５４】以上のようにこの実施例は周囲温度の変化
に対して適切な過負荷保護を行ない得る効果を有するも
のである。

【００５５】（第６の実施例）第６の実施例は第４の実
施例までの関数ｆ（Ｉ）を周囲温度値θで補正した上加
算値を求めるようにするもので、これを図面を用いて説
明する。この実施例のハードウェアの構成は第５の実施
例と同様であり、図９で示される。第５の実施例との相
異点は処理装置３の処理内容であり、図11はこの処理内
容を示すフロー図である。図２および図11の対応部分に
は同一記号を用いて示す。

【００５６】図11では初期処理にあたって、先ず処理ス
テップ11で周囲温度値θを表わすデータｄ₉ が取り込ま
れる。次いで処理ステップ13で加算値Ｓ_n が次式にセッ
トされる。

【００５７】

【数１９】 Ｓ_n ＝〔ｆ（Ｉ）〕_IN＋ｆ（θ） …（25） 但し、ｆ（θ）は周囲温度値θの関数で、θが高いほど
大きな値となるものであり、例えば（24）式と同様の関
数Ｋ₀ θが用いられる。この初期処理に続いて加算処理
５”を行う。

【００５８】加算処理５”における処理ステップ５−１
から５−４までの内容は図２の処理５と同様であり、こ
の後に処理ステップ５−７、５−８および５−９を順次
おこなう。まず処理ステップ５−７でデータｄ₉ を読み
込み、処理ステップ５−８で次式の関数ｆ（Ｉ，θ）を
算出する。

【００５９】

【数２０】 ｆ（Ｉ，θ）＝ｆ（Ｉ）＋ｆ（θ） …（26） すなわち、電流値の関数ｆ（Ｉ）は周囲温度値θの関数
ｆ（θ）で補正され、関数ｆ（Ｉ，θ）は周囲温度が高
いほど大きな値となる。

【００６０】処理ステップ５−９では加算値が次式で算
出される。

【００６１】

【数２１】 Ｓ_n ＝Ｋ｛ｆ（Ｉ，θ）−Ｓ_n-1 ｝＋Ｓ_n-1 …（27） この加算処理に関数ｆ（Ｉ，θ）が用いられるほかは、
前述までの実施例（（４）式）と同様である。

【００６２】この実施例も周囲温度が高ければ動作時間
が短くなり、低ければ長くなるものであり、第５の実施
例と同様の効果を有するものである。

【００６３】（第７の実施例）第７の実施例は前述まで
の実施例に対して、加算値Ｓ_n を外部制御により強制的
に特定の値とすることが可能なようにし、継電器の試験
を便利にするものである。すなわち前述までの継電器を
試験する際、動作時間を試験するには電流値Ｉが零およ
び定格電流値Ｉ_R に長時間保たれた後の動作時間を測る
ことが多い。しかし、動作時間は 700秒といった長い時
間であり、或る電流を流した後電流値を前記の値として
も、加算値Ｓ_n がその値に対応した値に達するには非常
な長時間を要する。また動作値を試験する場合には、加
算値Ｓ_n が動作値に達するのに非常な長時間を要する。
この実施例はこのような問題点を解決するのを目的とす
るものである。

【００６４】この実施例を図面を用いて説明する。図12
は本実施例のハードウェア構成を示す図で、図１と同一
部分は同一記号で示す。図の図１と異なる部分は指令器
14が追加され、この指令器14よりの信号ｓ₁₄が処理装置
３に加えられる。

【００６５】図13は本実施例の処理内容を示すフロー図
である。図２と同一部分は同一記号で示す。図の図２と
異なる部分は加算処理５の前に処理ステップ15および16
が追加される点である。処理ステップ15では指令器14よ
りの信号ｓ₁₄の有無を検出する。信号ｓ₁₄が無ければ、
そのまま加算処理５に移り図２の実施例と同様に応動す
る。信号ｓ₁₄が有るときは処理16で加算値Ｓ_n を予定値
Ａとし、処理６の判定処理に移る。すなわち信号ｓ₁₄が
ある時、加算値Ｓ_n が予定値Ａに急変され、信号ｓ₁₄が
取り去られると加算値Ｓ_n が予定値Ａである状態から通
常の処理に移る。

【００６６】予定値Ａを零または定格電流値Ｉ_R に対応
する関数ｆ（Ｉ）の値とすると、電流が零または定格電
流値Ｉ_R に長時間保たれた後の動作時間の測定を長時間
待つこと無しに実施することができる。また、予定値Ａ
を加算値の動作値Ｌ_t （１−0.02）またはＬ_t （１＋0.
02）とすれば、電流の動作値Ｉ_t を測定するのに都合が
良い。以上のように本実施例は、外部制御により強制的
に加算値Ｓ_n を予定値Ａに急変させるものであり、これ
により試験を能率化し得る利点がある。

【００６７】（第８の実施例）第８の実施例は、（５）
式の条件で生ずる出力ｅ₃ のほかに、次式の条件で生ず
る出力ｅ₃ ′を設け、出力ｅ₃ により遮断器を引はず
し、出力ｅ₃ ′により遮断器の投入を阻止するようにす
るものであり、電動機の過負荷保護を目的とするもので
ある。

【００６８】

【数２２】 Ｓ_n ≧Ｌ_c …（28） 但し、Ｌ_c はＬ_t より小さい正の定数 すなわち、電動機の起動時には定格電流の数倍以上にも
及ぶ大電流が若干時間流れる。したがって、電動機の起
動のため遮断器を投入するには、電動機の温度が十分低
い状態にある必要がある。このため、電動機の温度が十
分低くなく、直ちに起動させたのでは過熱が著しく、し
たがって起動途中に出力ｅ₃ を生じ、遮断器を遮断され
ることが予想されるような場合に、出力ｅ₃ ′が生ずる
ようにし遮断器の投入を阻止する。

【００６９】この実施例を図面を用いて説明する。図14
はこの実施例に用いられる過電流継電器のハードウェア
の構成を示す図で出力ｅ₃ のほかに出力ｅ₃ ′を生ずる
点を除いて図１と同様である。図15はこの実施例の制御
部分の構成例を示す図である。図で17，18は各々補助継
電器で、17ａは17の常開接点、18ｂは18の常閉接点であ
る。19ａは手動操作開閉器の常開接点、20ｔおよび20ｃ
は各々遮断器の引外機構および投入機構、21は電源装置
である。

【００７０】加算値Ｓ_n が一定値Ｌ_c 以上のとき、出力
ｅ₃ ′が生じ継電器18が動作し、接点18ｂが開く。この
状態では開閉器の接点19ａを閉じても遮断器は投入され
ない。加算値Ｓ_n が動作値Ｌ_t 以上のとき、出力ｅ₃ が
生じて継電器17が動作して接点17ａを閉じる。これによ
り引外機構20ｔが動作し、遮断器が遮断される。

【００７１】遮断器の投入は、加算値Ｓ_n が一定値Ｌ_c
より小さいときのみ可能であり、接点19ａの閉路操作に
より投入機構が付勢されて行なわれる。

【００７２】図15の制御部分では、出力ｅ₃ ′が有ると
きの遮断器投入のブロックを、投入回路を解放すること
によって行なったが、他の種々の手段が可能である。す
なわち、遮断器の投入を機械的にロックする機構を設
け、この機構を電磁マグネットで操作するなどはその例
である。

【００７３】図16は制御部の他の例を示す図である。図
で図15と同一部分は同一記号で示す。22はランプ、23は
表示文字であり、図示の文字が表示される。図示を省略
するが、これらの近傍に遮断器の操作ハンドルがある。
図15と異なる部分を説明すると、出力ｅ₃ ′が生じ接点
18ｂが開かれると、ランプ22が消灯する。このランプ22
の近傍に例えば“ランプが消えている時は投入しないで
下さい”という表示文字があり、投入禁止であることが
表示される。このような投入禁止を意味する表示は他に
も種々あり、以下にその例を示す。

【００７４】 出力ｅ₃ ′無しでランプ点灯：“投入可”“投入ＯＫ” 出力ｅ₃ ′有りでランプ点灯：“投入不可”“投入禁
止” 図17はこの実施例の処理を示すフロー図である。図２と
異なる部分は加算処理５の後に判定処理24および出力ｅ
₃ ′発生処理が加えられた点のみである。処理24は（2
8）式の判定を行なう部分であり、（28）式が成立せず
Ｓ_n ＜Ｌ_c であれば、直ちに処理５に戻る。Ｓ_n ≧Ｌ_c
であれば処理25で出力ｅ₃ ′を生じ、その後図２と同様
の処理を行なう。

【００７５】以上の実施例の作用を図面を用いて説明す
る。図18はこの第８の実施例の応動を説明するための図
である。図で時刻ｔ₁ で停電が起き、不足電圧保護によ
り、遮断器が解放される。これにより関数ｆ（Ｉ）は零
となり、加算値Ｓ_n が徐減する。停電は時刻ｔ₂ で回復
するが、加算値Ｓ_n が一定値Ｌ_c より大きいため、遮断
器の投入はＳ_n ＜Ｌ_c となる時刻ｔ₃ まで禁止される。

【００７６】投入禁止が解けた直後の時刻ｔ₄ に遮断器
が投入され、電動機の起動電流が流れる。このため、関
数ｆ（Ｉ）は短時間図示のような大きな値となり、加算
値Ｓ_n もかなりの速度で大きくなる。しかし、加算値Ｓ
_n は動作値Ｌ_t を超えることはなく、遮断動作は行なわ
れない。

【００７７】以上で時刻ｔ₃ は、もしこれより投入が早
ければ加算値Ｓ_n が動作値Ｌ_t を超すであろうぎりぎり
の限界を示しており、出力ｅ₃ ′の消失を頼りに投入を
行なうことによって、投入失敗の恐れがなく且つ最も速
かに運転を再開することができる。

【００７８】以上のように（28）式の条件にある間、遮
断器の投入を阻止する（か、または禁止することを表示
する）ことにより、投入失敗（投入時の起動電流によっ
て遮断される）の恐れがない投入を行なうことができ
る。

【００７９】（第９の実施例）第９の実施例は処理４の
初期化手続に関するものである。先願発明においては、
初期化手続きで加算値Ｓ_n を０としている。これは継電
器用制御電源瞬断で再起動する際、被保護機器の運転状
態に関係なく常に初期値の加算値Ｓ_n が０になり、この
直後に過負荷が起きた場合、適切な保護を行ない得ない
欠点がある。本実施例はこの点を改善し、被保護機器お
よび制御電源に応じて、初期化手続きの際の加算値Ｓ_n
の初期値を好ましい値となし得るよう改善するのを目的
とする。

【００８０】加算値Ｓ_n の初期処理の第１の例は、初期
値をその時の電流値Ｉに対応する関数ｆ（Ｉ）の値とす
る方法である。図19のフロー図はこの処理の例で図２と
同一部分は同一記号で示し、図２とは処理４のみ異な
る。

【００８１】まず処理ステップ４−１で電流値Ｉを示す
データｄ₂ が取り込まれる。次いで処理４−２でこの電
流値Ｉが初期電源値Ｉ_INとして取り込まれ、処理４−３
で関数ｆ（Ｉ）の電流値Ｉ_INに対する値〔ｆ（Ｉ）〕_IN
が算出される。この処理で、関数ｆ（Ｉ）が図３のよう
に電流値Ｉで区分されるときは、電流値Ｉを処理５−３
のように区分したうえ適当な関数を用いて算出する。続
いて処理ステップ４−４で加算値Ｓ_n の値を〔ｆ
（Ｉ）〕_INの値とし、初期処理４を終わる。

【００８２】この実施例では加算値Ｓ_n の初期値（以下
初期加算値〔Ｓ_n 〕_INという）は、初期処理が行なわれ
る際の被保護機器の電流値Ｉに対応する関数ｆ（Ｉ）の
値となり、この値のＳ_n から加算処理５が始まる。

【００８３】このような初期処理は、被保護機器が大形
変圧器などのように通常は負荷の変動が緩やかなもので
あり、且つ過電流継電器の電源は蓄電池から供給される
ような場合に適している。このような場合、継電器が初
期処理を行なうのは次のような場合であり、いずれの場
合も下記のように最も適切な保護を行なうことができ
る。

【００８４】（ｉ）継電器および被保護機器とも長時間
の休止状態から起動される場合。 …先ず継電器が起動され初期加算値〔Ｓ_n 〕_INが電流値
０に対応した値となった後に、被保護機器が起動する。

【００８５】（ii）被保護機器の運転中に、二重化され
た継電器の一方を点検し、しかる後運用を開始する。

【００８６】（iii ）被保護機器の運転中に、継電器の
電源が作業誤りなどにより瞬断し復旧する。 …（ii）（iii ）の場合とも、初期加算値〔Ｓ_n 〕_INが
運転中の被保護機器の電流値Ｉに対応するｆ（Ｉ）の値
となる。

【００８７】いずれの場合も、初期加算値〔Ｓ_n 〕_INは
運転中の被保護機器の、初期処理時の温度上昇値を模擬
するものである。継電器の加算値Ｓ_n は運用開始と同時
に被保護機器の温度上昇を模擬したものとなり直ちに適
切な過負荷状態を開始することができる特長を有する。
もし初期加算値に特別な考慮が払われていないときは、
加算値Ｓ_n は加算処理５の長時間の処理の後に上記の値
に達するので、適切な過負荷保護を行なえる状態となる
時間が遅れることになる。

【００８８】加算値Ｓ_n の初期処理の第２の例は、初期
値を被保護機器の定格電流値Ｉ_R に対援する関数ｆ
（Ｉ）の値とする方法である。図20はこの処理の例を示
すフロー図で、図19と同一部分は同一記号で示す。図19
の処理４−１および４−２が処理４−５に置き換えられ
ているほかに、図20は図19と同様である。

【００８９】処理４−５では、定格電流値Ｉ_R が初期電
流値Ｉ_N して取り込まれ、処理４−３および４−４で初
期加算値〔Ｓ_n 〕_INが、関数ｆ（Ｉ）の定格電流値Ｉ_R
に対応する値にセットされる。

【００９０】このような処理は被保護機器が負荷変動の
激しい電動機であり、且つ過電流継電器の電源が蓄電池
のような無停電電源のような場合に適している。このよ
うな場合、定格負荷状態が続いた直後に殆んど無負荷状
態になることも多く、初期処理時の電流値を基準とした
のでは危険な場合も多い。したがって、継電器の制御電
源に異常があった直後など、事前に定格電流状態が続い
たとして過負荷保護を行なうことが最も安全であり適切
である。

【００９１】加算器Ｓ_n の初期処理の第３の例は、初期
値を動作値Ｌ_t とする方法である。図21はこの処理の例
を示すフロー図で図19と異なる部分は処理ステップ４の
内容のみである。

【００９２】処理ステップ４は処理４−６のみを実行
し、その処理は加算値Ｓ_n を動作値Ｌ_t の値とするもの
である。加算値Ｓ_n のこの値は判定処理６での（５）式
を成立させ処理７で出力ｅ₃ を発生させるものである。
しかし、電流値Ｉに対するｆ（Ｉ）の値が動作値Ｌ_t よ
り小さければ、加算処理５で加算値Ｓ_n の値が動作値Ｌ
_t より小さくなるため出力ｅ₃ を生ずることはない。

【００９３】このような処理は、被保護機器が電動機で
あり、且つ継電器の電源が電動機を駆動する電源と同一
電源より供給されるような場合に適している。すなわ
ち、例えば停電があり多数の電動機が一斉に起動するよ
うな場合、起動時の過電流によって、他の場所で過電流
継電器が動作しより電源側で遮断され、しかも短時間の
後に電源が再供給される場合がある。このような場合、
被保護機器は一度起動時の過負荷を経験した直後である
ので、電源の再供給により継電器が初期処理を行なう場
合の初期加算値〔Ｓ_n 〕_INを動作値Ｌ_t とするのが最も
安全であり且つ適切である。

【００９４】以上は初期加算値〔Ｓ_n 〕_INを初期処理時
の電流値Ｉ、定格電流値Ｉ_R または動作値Ｌ_t に関連さ
せて定める方法の僅かな例に過ぎない。例えば初期処理
時の電流値Ｉに関連させる方法としては、図19の処理４
−２で初期電流値Ｉ_INを例えば次式として与える方法が
ある。

【００９５】

【数２３】 Ｉ_IN＝1.2 Ｉ …（29） これは、若干安全側で保護しようとするものである。こ
のように安全側で保護しようとするものとしては下記の
ような例もある。

【００９６】

【数２４】 Ｉ_IN＝Ｉと0.5 Ｉ_R の大きい方 …（30） この例は、初期処理時の電流値Ｉが小さいときは、初期
電流値Ｉ_INを定格電流値Ｉ_R の 0.5倍とすることによっ
て、危険を避けようとするものである。

【００９７】定格電流値Ｉ_R は継電器の記憶データとし
て保持されておらず、動作電流値Ｉ_t または加算値Ｓ_n
の動作値Ｌ_t のみが記憶されている場合も多い。動作電
流値Ｉ_t が記憶されている場合には、図20の処理４−５
で定格電流値は例えば次式で与えられる。

【００９８】

【数２５】 Ｉ_R ＝ 0.85 Ｉ_t …（31） また、加算値Ｓ_n の動作値Ｌ_t が記憶されている場合に
は、図21の処理ステップ４−６で例えば

【００９９】

【数２６】 Ｓ_n ＝0.7 Ｌ_t …（32） とすることにより、初期加算値〔Ｓ_n 〕_INを定格電流値
Ｉ_R に関連する値にすることができる。

【０１００】以上のように本実施例は初期加算値
〔Ｓ_n 〕_INを初期処理時の電流値Ｉ、定格電流値Ｉ_R 、
動作電流値Ｉ_t に比例する値に対応する関数ｆ（Ｉ）の
値または加算値の動作値Ｌ_t の値のうち少くとも１つの
値とすることにより、継電器の制御電源瞬断などにより
再起動する際、最も適切な保護を行ない得るものであ
る。

【０１０１】（第10の実施例）上記いた各実施例では、
説明の簡素化のために単相電流を用いたが、この代りに
２相または３相の電流を導入し、例えば図１の入力変換
器１を２相全波整流器を用いて３相電流中の最大のもの
の振幅値に比例する出力ｅ₁ を得るようにしても良い。

【０１０２】また、図７の入力変換器８を３相の各相に
設け、その出力をすべて入力変換器２に導入して各相の
電流のデータを得られるようにし、図８の処理５−６で
各相の電流値の最大値を導出するかまたは逆相分電流の
値を導出するようにして適用することができる。

【０１０３】（第11の実施例)第11の実施例は処理ステ
ップ５−５の加算値Ｓ_n の算出処理に関するものであ
り、演算に要する桁数を圧縮しようとするものである。
すなわち、（４）式で定数Ｋの値は、１秒間に50回加算
し且つ時定数を10分とすると１／30,000という小さい値
となる。したがって、｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝の値の１／
30,000の値を精度良く演算し得る桁数を用意する必要が
ある。関数ｆ（Ｉ）をＩ² とした場合、短絡電流が通過
する時の電流値Ｉを公称動作値Ｉ_s の20倍としてこの時
の温度上昇を十分模擬するようにすると｛ｆ（Ｉ）−Ｓ
_n-1 ｝の値は 400Ｉ_s ² に達する。また電流値Ｉが公称
動作値Ｉ_s の1.01倍のとき確実に動作し得るようにする
には、｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝の値が

【０１０４】

【数２７】 の時にも（４）式 ｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝の値が加算さ
れる必要がある。このためには 400Ｉ_s ² から0.02Ｉ_s
² ／30,000までの演算の桁数が用意されなければならな
い。

【０１０５】本実施例は、この点を改善しより少い桁数
で十分な精度を行ない得るようにするのを目的とする。
図22は本実施例の処理を示すフロー図であり、図の部分
が図２または図８の処理５−５の加算値Ｓ_n の算出処理
の代わりに用いられ、他の部分は図２または図８と同様
の構成とする。

【０１０６】処理５−５−１では、保存されていた差分
値加算値ΔＳ_n をΔＳ_n-1 として保存する。処理５−５
−２で差分値加算値ΔＳ_n を次式により算出する。

【０１０７】

【数２８】 ΔＳ_n ＝ｆ（Ｉ）＋ΔＳ_n-1 −Ｓ_n-1 …（33） 処理５−５−３では、この差分値加算値ΔＳ_n が次式を
満足するか否かを検出する。

【０１０８】

【数２９】 ｜ΔＳ_n ｜≧Ｋ_s …（34） 但し、加算しきい値Ｋ_s は正の定数 この条件が成立したときは、処理５−５−４および５−
５−５で加算値Ｓ_n および差分値加算値ΔＳ_n を次式の
値に変える。

【０１０９】

【数３０】 Ｓ_n ＝ＫΔＳ_n ＋Ｓ_n-1 …（35） ΔＳ_n ＝０ …（36） また、処理５−５−２で（34）式の条件が満足されなか
った時は、処理５−５−６で加算値Ｓ_n-1 をＳ_n として
保存し、差分値加算値ΔＳ_n は（33）式の値のまま保存
される。尚、図示は省略したが、差分値加算値ΔＳ_n は
初期処理でΔＳ_n ＝０とされる。

【０１１０】以上で、処理５−５−１で保存された差分
値加算値ΔＳ_n-1 の値が零である場合は、処理５−５−
４で算出される（35）式の加算値Ｓn の値は（４）式で
算出される加算値Ｓ_n の値と等しい。すなわち、差分値
加算値の絶対値｜ΔＳ_n ｜の値が大きく処理５−５−４
および５−５−５が行なわれる状態が繰り返されるとき
は、第１の実施例すなわち図２と全く同様に応動する。

【０１１１】しかし、（33）式で算出された差分値加算
値の絶対値｜ΔＳ_n ｜の値が小さく、（34）式が成立し
ない時は、加算値Ｓ_n を前の値のまま保存し且つ差分値
加算値ΔＳ_n の値を保存する。しかして、次の処理の
際、この保存された値を各々Ｓ_n-1 およびΔＳ_n-1 とし
て再び差分値加算値ΔＳ_n として算出する。このように
して差分値加算値の絶対値｜ΔＳ_n ｜が定数Ｋ_s の値に
達するまでこの処理を繰り返し、定数Ｋ_s の値に達した
後はじめて加算値Ｓ_n の値を変え且つ差分値加算値ΔＳ
_n を零とする。

【０１１２】上記のような処理によって例えば差分値加
算値ΔＳ_n の絶対値が0.02Ｉ_s ² といった小さな値のと
きは定数Ｋの乗算は行なわれず、この差分値を逐次加算
した差分値加算値ΔＳの絶対値が例えばＫ_S ＝12Ｉ_s ²
に達したとき始めて定数Ｋを乗算するようになる。この
結果、演算に用いられるデータの最小値は30,000倍の値
となり、演算に用いる桁数を減少させることができる。

【０１１３】（第12の実施例）第12の実施例は本発明の
動作時間試験の所要時間を短縮し得る第７の実施例とは
異なる手段を提供するものであり、この実施例を図面を
用いて説明する。図23は本実施例の処理内容を示すフロ
ー図であり、図２と同一部分は同一記号で示す。図の図
２と異なる部分は加算処理５の後に判定処理26が追加さ
れる点である。

【０１１４】判定処理26ではＳ_n 最小値処理を行なう。
この処理の内容は、 （ｉ）加算値Ｓ_n の値が所定値Ｌ_S 未満のときは、加算
値Ｓ_n の値を所定値Ｌ_S に修正する。

【０１１５】（ii）加算値Ｓ_n の値が所定値Ｌ_S 以上の
ときは、修正を行なわず加算値Ｓ_nの値そのままとす
る。ものであり、この所定値Ｌ_S は通常一定値とする。

【０１１６】この実施例の効果を図面を用いて説明す
る。図24は本実施例の継電器を一且動作させた後に入力
電流を断ち復帰させる場合の加算値Ｓ_n の変化を示す図
である。時ｔ₀ で電流を断ったとすると、加算値Ｓ_n は
図示のように指数関数的に減少し、時点ｔ₁ で一定値Ｌ
_s に達してその後は変化しない。この手段を設けない場
合は関数Ｓ_n の値は破線のように変化し続ける。

【０１１７】動作時間を高精度で測定するには、電流印
加した時点における加算値が一定でなければならない。
本実施例の場合には時刻ｔ₁ には一定値Ｌ_s に達するの
で、この時刻以後は次の動作試験を実施し得る。しかし
処理26を設けない場合は加算値Ｓ_n が零に対して無視可
能となるには更に長時間を要し、試験のための待機時間
が長くなる。

【０１１８】以上のように本実施例は加算値Ｓ_n が所定
値Ｌ_S 未満となるとき、加算値Ｓ_nを所定値Ｌ_S にする
強制手段を付加することにより、動作時間測定を便なら
しめる効果を有するものである。尚、この付加は前述の
ように常時付加されるのみでなく外部指令時のみ付加さ
れるようにすることもできる。

【０１１９】このようなＳ_n 最小値処理は前記した処理
手段のみでなく、例えば次のような手段によっても実施
し得る。

【０１２０】

【数３１】 Ｋ〔ｆ（Ｉ）Ｓ_n-1 〕＋Ｓ_n-1 −Ｌ_s ＜０ …（37） のと加算値Ｓ_n を一定値Ｌ_s とし、（37）式が成立しな
いとき（４）式の加算を行なう。すなわち、加算値Ｓ_n
が所定値Ｌ_s 未満となるとき、加算値Ｓ_n を所定値Ｌ_s
にする強制手段である。限りにおいて、その手段は限定
されるものではない。

【０１２１】また、このような強制手段は前記のような
図２の実施例のみでなく、他の実施例、例えば図10、図
11、図12、図13、図17および図19〜図22の実施例につい
ても同様に付加し得るものである。また、関数ｆ（Ｉ）
を直接２乗演算で算出する場合には、図２の実施例の処
理５−３での電流値Ｉの区分を省略し得、また（23）式
で電流値Ｉの２乗の値Ｉ² を算出する場合は図８の処理
５−６および５−３を省略し得ることも勿論である。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明は定常時負荷
の大小に応じて、動作時間が変化するように構成したの
で、被保護機器の許容過負荷能力に応じた適切な保護を
行ない得るものである。

【０１２３】加えて、第５および第６の実施例は、被保
護機器の周囲温度に応じて動作特性が変化するようにし
たので、周囲温度の変化に応じた適切な過負荷保護を行
ない得るものである。

【０１２４】また、第７の実施例は、加算値Ｓ_n の値を
外部制御により変化し得るようにしたので、前途の適切
な保護を行い得る本発明の過負荷継電器を試験性の優れ
たものとすることができる。

【０１２５】更に、第８の実施例は加算値が第１および
第２の動作値Ｌ_t およびＬ_c 以上の値となったとき第１
および第２の出力を生ずるようにし、第１の出力で遮断
器を引はずし、第２の出力で遮断器の投入を阻止するか
または投入不可を表示するようにしたので、電動機の起
動に際して過負荷保護が行なわれる状態での起動を防止
し得るものである。

【０１２６】また、図９の実施例は継電器起動時の初期
加算値を適切な値とするものであり、継電器用制御電源
回復後の保護を適切なものとするものである。

【０１２７】また、第１１の実施例は加算処理を差分値
が加算しきい値より大きいときのみ行なうものであり、
演算に用いる桁数を減少させるものである。

【０１２８】また、第１２の実施例は加算値が小さいと
き強制的に所定値にするものであり、継電器の動作時間
等の試験所要時間を短縮させるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のハードウェア構成を示すブ
ロック図。

【図２】本発明の一実施例のデータ処理を示すフロー
図。

【図３】本発明の演算に用いられる関数の一実施例を示
す図。

【図４】本発明の一実施例の応答を説明するための図。

【図５】本発明の第２の実施例の演算に用いられる関数
を示す図。

【図６】本発明の第３の実施例の演算に用いられる関数
を示す図。

【図７】本発明の第４の実施例のハードウェア構成を示
す図。

【図８】本発明の第４の実施例の処理の加算処理部を示
すフロー図。

【図９】本発明の第５および第６の実施例のハードウェ
ア構成を示す図。

【図１０】本発明の第５の実施例の処理を示すフロー
図。

【図１１】本発明の第６の実施例の処理を示すフロー
図。

【図１２】本発明の第７の実施例のハードウェア構成を
示すブロック図。

【図１３】本発明の第７の実施例の処理を示すフロー
図。

【図１４】本発明の第８の実施例に用いられる過電流継
電器のハードウェア構成を示すブロック図。

【図１５】本発明の第８の実施例の制御部分の構成を示
すシーケンス図。

【図１６】本発明の第８の実施例の制御部分の構成を示
すシーケンス図。

【図１７】本発明の第８の実施例の処理を示すフロー
図。

【図１８】本発明の第８の実施例の応動を説明する図。

【図１９】本発明の第９の実施例の処理を示すフロー
図。

【図２０】本発明の第９の実施例の処理を示すフロー
図。

【図２１】本発明の第９の実施例の処理を示すフロー
図。

【図２２】本発明の第１１の実施例の処理を示すフロー
図。

【図２３】本発明の第１２の実施例の処理を示すフロー
図。

【図２４】本発明の第１２の実施例の応動を説明するた
めの図。

【符号の説明】

１…入力変換器、２…データ取得器、３…処理装置、４
…初期処理、５…加算処理、８…入力変換器、９…温度
センサ、10…データ取得器、14…指令器、17，18…補助
継電器、17ａ…17の常開接点、18ｂ…18の常閉接点、19
ａ…手動操作開閉器の常開接点、20ｔ，20ｃ…遮断器の
引はずし機構および投入機構、21…電源、22…ランプ、
23…表示文字。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護対象を過負過保護するための反限時
   特性を有する過電流継電器において、保護対象の電流対
   温度上昇特性を模擬する電流値Ｉの関数ｆ（Ｉ）の値を
   算出する第１の手段と、この第１の手段の算出値を用い
   て加算し、その加算値Ｓ_n を算出する第２の手段と、こ
   の第２の手段の加算値Ｓ_n が所定値以上となったとき出
   力を生ずる第３の手段と、保護対象もしくは保護対象収
   納物の周囲温度値θの関数ｆ（θ）を算出する第４の手
   段を夫々備え、前記第２の手段の加算は前記第１の手段
   の関数ｆ（Ｉ）の値と第４の手段の関数ｆ（θ）の和よ
   り第２の手段の現時点以前の加算値Ｓ_n-1 を減算したも
   のに比例する値Ｋ｛ｆ（Ｉ）＋ｆ（θ）−Ｓ_n-1 ｝（但
   し、Ｋは正の定数）と現時点以前の加算値Ｓ_n-1 とを加
   算するものであることを特徴とする過電流継電器。
2. 【請求項２】 保護対象を過負過保護するための反限時
   特性を有する過電流継電器において、保護対象の電流対
   温度上昇特性を模擬する電流値Ｉの関数ｆ（Ｉ）の値を
   算出する第１の手段と、この第１の手段の算出値を用い
   て加算し、その加算値Ｓ_n を算出する第２の手段と、こ
   の第２の手段の加算値Ｓ_n が所定値以上となったとき出
   力を生ずる第３の手段を夫々備え、前記第２の手段によ
   る加算は前記第１の手段の関数ｆ（Ｉ）の値と第２の手
   段の現時点以前の加算値Ｓ_n-1 との差に比例する値Ｋ
   ｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝（但しＫは正の定数）と現時点以
   前の加算値Ｓ_n-1 とを加算するものであるとともに前記
   第２の手段の加算値の初期値を次の（ｉ）乃至（iv）の
   値のうち少くとも１つの値とすることを特徴とする過電
   流継電器。 （ｉ）初期処理時の電流値Ｉ_INに比例する値に対する前
   記第１の手段の関数ｆ（Ｉ）の値。 （ii）当該保護対象の定格電流値Ｉ_R に比例する値に対
   する前記第１の手段の関数ｆ（Ｉ）の値。 （iii ）動作電流値Ｉ_t に比例する値に対する前記第１
   の手段の関数ｆ（Ｉ）の値。 （iv）前記第３の手段の所定値。
3. 【請求項３】 保護対象を過負過保護するための反限時
   特性を有する過電流継電器において、保護対象の電流対
   温度上昇特性を模擬する電流値Ｉの関数ｆ（Ｉ）の値を
   算出する第１の手段と、この第１の手段の算出値を用い
   て加算し、その加算値Ｓ_n を算出する第２の手段と、こ
   の第２の手段の加算値Ｓ_n が所定値以上となったとき出
   力を生ずる第３の手段を夫々備え、前記第２の手段の加
   算は前記第１の手段の関数ｆ（Ｉ）の値および現時点以
   前の差分値加算値ΔＳ_n-1 と第２の手段の現時点以前の
   加算値Ｓ_n-1 との差分値加算値ΔＳ_n ＝ｆ（Ｉ）＋ΔＳ
   _n-1 −Ｓ_n-1 に比例する値ＫΔＳ_n （但しＫは正の定
   数）と現時点以前の加算値Ｓ_n-1 を加算するものである
   とともに、差分値加算値ΔＳ_n の絶対値が所定の加算し
   きい値より小さいときには前記加算を行なうことなく待
   機したうえ、差分値加算値ΔＳ_n を逐次加算して差分値
   加算値ΔＳの絶対値が前記加算しきい値より大きくなっ
   たとき、これに比例する値ＫΔＳと現時点以前の加算値
   Ｓ_n-1 とを加算して加算値Ｓ_n を算出するものであるこ
   とを特徴とする過電流継電器。
4. 【請求項４】 保護対象を過負荷保護するための反限時
   特性を有する過電流継電器において、保護対象の電流対
   温度上昇特性を模擬する電流値Ｉの関数ｆ（Ｉ）の値を
   算出する第１の手段と、この第１の手段の算出値を用い
   て加算し、その加算値Ｓ_n を算出する第２の手段と、こ
   の第２の手段の加算値Ｓ_n が第１の所定値以上となった
   とき出力を生ずる第３の手段を夫々備え、前記第２の手
   段の加算は前記第１の手段の関数ｆ（Ｉ）の値と第２の
   手段の現時点以前の加算値Ｓ_n-1との差に比例する値Ｋ
   ｛ｆ（Ｉ）−Ｓ_n-1 ｝（但しＫは正の定数）と現時点以
   前の加算値Ｓ_n-1 とを加算するものであるとともに前記
   第２の手段の加算値が第２の所定値未満となるとき、加
   算値を前記第２の所定値にする強制手段を付加したこと
   を特徴とする過電流継電器。