JP4677038B2 - 接地故障検出システムおよび接地故障検出方法 - Google Patents
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Description
以上説明したように、本発明によれば、モーターのような所与の負荷に連携し、それへの電力を遮断するように動作可能な、交流接地故障条件を感知する接地故障検出システムおよび接地故障検出方法を提供することができる。
21,22 端子
100 電源
110,150 端子
200,300 電力導体
400 開閉機構
500 多位相モーター
501 位相リード
540 車台
540 接地基準電位
600 接地故障検出器
601A バッテリー
610 接続点
620 処理回路
650 比較器
700 高インピーダンスネットワーク
710,720,730 端子
800 コントローラ
1000 接地故障検出回路
1020 変圧器
1020a,1020b 端子
1050 比較器
2000 電流センサー
Claims (12)
- 電力源の第1の端子に結合する第1の電力導体、
前記電力源の第2の端子に結合する第2の電力導体、
前記第1および第2の電力導体に結合し、所定の開閉率に従って負荷の位相を前記第1および第2の電力導体に交互に接続するように動作する開閉機構であって、正常動作の間、前記第1および第2の電力導体での電圧は基準電位に対し一定であり、前記基準電位を有する前記負荷の少なくとも1つの位相の偶発的な電気路が発生した場合、前記第1および第2の電力導体での電圧は前記開閉率に関係して時間変化する前記開閉機構、
前記第1の電力導体に結合して、前記第1の電力導体の電圧或いは電流信号を受信する入力ポートを含み前記入力ポートに結合された容量結合手段を有する検出器であって、前記容量結合手段が前記時間変化する電圧信号に応答して充電動作と放電動作の一方を実行するように動作可能であって、前記容量結合手段がインピーダンスデバイス或いは変圧器を介して前記基準電位に結合されて検出信号を発生する前記検出器、
前記検出信号を処理し閾値と比較する処理回路、および
前記比較に基づいて出力信号を発生する出力ポートを含み、前記負荷と前記基準電位との間の前記偶発的な電気路の発生によって、前記検出器による検出の前記閾値に対して十分な大きさで前記第1の電力導体の前記電圧或いは電流信号が変化し、前記検出器の前記出力信号は検出された故障を示す前記検出器を含むことを特徴とする、前記電力源で駆動する前記負荷と前記基準電位との間の前記偶発的な電気路を示す交流信号を感知する接地故障検出システム。 - 前記出力信号が検出された故障を示すとき、前記出力信号に応答して前記負荷と前記第1および第2の電力導体との間の電力を遮断するコントローラーを更に含むことを特徴とする請求項1記載の接地故障検出システム。
- 電力の前記遮断は、前記開閉機構内でスイッチを開くことによって起こることを特徴とする請求項2記載の接地故障検出システム。
- 前記第1の電力導体に結合された第1の端子、前記第2の電力導体に結合された第2の端子、および、前記基準電位に結合された第3の端子を有し、前記基準電位に対して前記第1および第2の電力導体の電圧を等しくバランスする高インピーダンスネットワークを更に含むことを特徴とする請求項1記載の接地故障検出システム。
- 前記第1および第2の電力導体の一方に結合された第1の端子と前記基準電位に結合された第2の端子とを有する第1のキャパシタを更に含むことを特徴とする請求項1記載の接地故障検出システム。
- 前記負荷は、多位相モーターを含むことを特徴とする請求項1記載の接地故障検出システム。
- 前記開閉機構はスイッチの組を含み、前記スイッチの各組は前記多位相モーターのそれぞれの位相に結合した共通端子を有し、前記スイッチの各組に対して、前記組の第1のスイッチは前記第1の電力導体を前記多位相モーターのそれぞれの位相に選択的に結合するように動作し、前記組の第2のスイッチは前記第2の電力導体を前記多位相モーターのそれぞれの位相に選択的に結合するように動作することを特徴とする請求項6記載の接地故障検出システム。
- 所定の開閉率で負荷の所与のリードを、お互いに容量的に結合された第1および第2の電力導体の一方に選択的に結合させる開閉機構に従って、前記負荷の対応する少なくとも1つのリードに前記第1および第2の電力導体を介して電力を分配する電力分配ユニット、
前記第1および第2の電力導体の一方に結合された第1の端子と基準電位に結合された第2の端子とを有するキャパシタ、
前記第1の電力導体に結合され、前記第1の電力導体を横切る電圧を、電力源の大きさに従って変化させる少なくとも1つの前記リードと前記基準電位との間の偶発的な電気路を示す前記基準電位に対する前記第1の電力導体を横切る電圧の変化を感知するように動作し、所定の閾値を越える前記感知した電圧変化に応答して故障信号を発生する検出器回路であって、前記第1の電力導体に結合された第1の端子と抵抗器ネットワーク或いは変圧器の第1の端子に結合された第2の端子を有する容量結合手段を含み、前記抵抗器ネットワーク或いは変圧器が前記基準電位に結合された第2の端子を有し、前記容量結合手段が前記感知した電圧の変化に応答して充電動作と放電動作の一方を実行するように動作可能であって、前記故障信号が前記感知した電圧の変化から生じる信号の前記基準電位に対する比較に応答して発生される前記検出器回路、
および
前記故障信号に応答して前記第1および第2の電力導体から前記負荷への電力を遮断し、少なくとも1つの前記リードと前記基準電位との間の前記偶発的な電気路に応答する前記第1および第2の電力導体の一方の時間変化電圧が、前記容量結合手段を横切って放電されることを取り除くコントローラーを含むことを特徴とする、負荷を駆動する接地故障検出システム。 - 前記第1および第2の電力導体間に結合され、前記電力分配ユニットから分配される前記電力を、前記基準電位に対する最大正電圧と最小負電圧との間で等しくバランスする高インピーダンスネットワークを更に含むことを特徴とする請求項8記載の接地故障検出システム。
- 少なくとも1つのキャパシタが第1および第2の電力導体の一方と基準電位との間に結合され、モーターが開閉機構に従って所定の開閉率で前記第1および第2の電力導体の一方に選択的に結合される電力ユニットによる前記モーターの電力供給時に、
電力源の電圧の大きさに対応するピーク値を有し偶発的な電気路の発生を示す方形波状の時間変化電圧信号を前記第1の電力導体で受信する工程、
前記受信した時間変化電圧信号を前記基準電位に接続されたインピーダンスネットワーク及び変圧器の一方を介して前記基準電位に容量的に結合して検出信号を得る工程、
前記検出信号を閾値と比較する工程、および
前記検出信号が前記閾値を越えるとき前記モーターへの電力供給を遮断する工程を含むことを特徴とする、前記モーターの位相リードと前記基準電位との間の偶発的な電気路を検出する接地故障検出方法。 - 前記遮断する工程は、前記モーターを前記第1および第2の電力導体に選択的に結合させる前記開閉機構内のスイッチを開くこと含むことを特徴とする請求項10記載の接地故障検出方法。
- 前記第1および第2の電力導体間に高インピーダンスネットワークを設け、前記基準電位に対して前記第1および第2の電力導体の電圧を等しくバランスする工程を更に含むことを特徴とする請求項10記載の接地故障検出方法。
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