JPH0514501B2 - - Google Patents

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JPH0514501B2
JPH0514501B2 JP8768983A JP8768983A JPH0514501B2 JP H0514501 B2 JPH0514501 B2 JP H0514501B2 JP 8768983 A JP8768983 A JP 8768983A JP 8768983 A JP8768983 A JP 8768983A JP H0514501 B2 JPH0514501 B2 JP H0514501B2
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JP
Japan
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JP8768983A
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JPS59216418A (ja
Inventor
Hiroshi Itagaki
Akira Koseki
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Hitachi Ltd
Hitachi Electric Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Electric Systems Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は3相交流回路、例えば誘導電動機を負
荷とする3相回路の不平衡負荷の保護継電装置に
関する。
〔発明の背景〕
例えば特公−昭47−582のような、不平衡負荷
を考慮した保護リレーが提案されているが、これ
はたとえば、不平衡最大、すなわち欠相時には微
小電流でも直ちに検出する。このため、一般的に
許容される不平衡率10%程度以下の不平衡におい
ても動作電流が低下して、負荷に充分能力を発揮
させることができないという欠点があつた。
このことをより具体的に説明すると、公知の装
置では負荷平衡時には負荷電流が最小整定基準値
発生器5の基準値を超えれば出力を発生し、負荷
不平衡時には各相電流相当量と最小基準量のうち
の最小のもの(すなわち最小値選択回路4の出
力)と、各相電流相量のうちの最大のもの(すな
わち最大値選択回路3の出力)を比較器6で比較
検出する。従つて、不平衡時は平衡時より小さな
負荷電流で比較器6は出力を発生する。例えば、
不平衡最大時(欠相時)には微小電流でも直ちに
これを検出し出力する。この特性は、平衡負荷で
は最小整定基準値発生器5の基準値で定まる平衡
時整定値である100%となり、不平衡率の増大に
したがつて動作電流は低下し、100%の不平衡で
は微小電流で動作することになる。
この方式では、一般的に許容される不平衡率10
%程度以下の不平衡においても動作電流が低下し
て負荷に十分能力を発揮させることができない。
また、三相誘導電動機の場合を例にとると、一相
欠相となつて不平衡率が100%になつても、この
ときの電流が定格電流の数10%であれば過熱、焼
損等の異常を生じることなく運転継続できるにも
かかわらず、従来の保護継電器では直ちに負荷遮
断してしまうという問題点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は不平衡時に合理的に保護することので
きる保護継電装置の提供を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、各相電流の最大、最小の偏差、即ち
不平衡のみによつて保護の要否を判断するのでは
なく、不平衡の大きさと、負荷電流の平衡値の大
きさの両方を加味して保護の要否を判定するもの
とした。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す回路図である。
1はフイーダ、2は被保護負荷例えば誘導電動機
である。3は電流導出部であり、変流器CT、ダ
イオードD、抵抗R1,R2、コンデンサC1より構
成される。5は電流加減平滑部であり、各相の電
流検出出力および後述する不平衡検出部23の出
力が抵抗R3を介して導入され、抵抗R4,R5およ
びコンデンサC2、演算増巾器OP1よりなるフイル
タ回路で平滑される。OP1の出力は可変抵抗器
VR1、抵抗R6〜R10および任意の一つが選択的に
閉じられるスイツチSW1〜SW4よりなるゲイン調
整回路で所定の入力の大きさに対し、所定の大き
さの出力が得られるよう修正されて出力される。
7は第1基準値発生部であり、可変抵抗器VR2
抵抗R11よりなる。電流平滑部5と基準値発生部
7とは、例えば、負荷2が平衡負荷で定格状態で
運転されるとき、同一の大きさで、逆極性の電圧
を出力するようになされている。9は差演算部で
あり抵抗R12,抵抗R13,R14および演算増巾器
OP2より構成される。抵抗R12を介して導入され
た5,7の出力の差電圧が出力される。11は比
例積分演算部であり、可変抵抗器VR3、抵抗R15
〜R18、コンデンサC3、ダイオードD11、および
演算増巾器OP3より構成される。演算部11は、
入力に比例した大きさと入力を時間積分した大き
さとの和の出力を得ることができる。13は第2
基準値発生部であり、ダイオードD13、抵抗R19
および可変抵抗器VR4より構成される。15は比
較部であり、R20,R21、ダイオードD15、演算増
巾器OP4より構成される。抵抗R20を介して導入
される演算部11と基準値発生部13との出力を
導入し、これらの差が抵抗R20,R21で決まる所
定値をこえたとき、出力が得られる。17は出力
部であり、抵抗R25、トランジスタQ、補助リレ
ーRY、ダイオードD17および発行ダイオードLED
とよりなる。抵抗R25を介して比較部15からの
出力が得られたとき、リレーRYを動作させ、
LEDを発光させる。19は電源部であり、抵抗
R26、コンデンサC4、ダイオードD、コンデンサ
C5、抵抗R27,R28およびツエナーダイオード
ZD19〜ZD21より構成される。出力として共通電
位COM、+電源P10,P14および−電源N10を出力
し、これらは各部に同一符号で示す電源線に接続
される。21は電流最大値検出部であり、電流導
出部3で得られる各相電流を導入する。各相電流
は、抵抗R31,R32,R33ダイオードD31,D32コン
デンサC6および演算増巾器OP5よりなる比較回路
で比較され、その最大値が導出される。23は不
平衡検出部であり、各相電流とともに前記最大値
が導入される。抵抗R34,R35,R36,R37、コン
デンサC7、ダイオードD33および演算増幅器OP6
で構成される回路は、負荷電流が平衡していると
きは出力0であり、不平衡であるときは不平衡に
応じた出力が得られるようになされている。最大
値検出部21の出力の大きさの選び方は回路全体
のバランスを考えて決めれば良いが、例えば、各
相電流がバランスしているとき、この3倍の大き
さとなるようにし、各相電流の和と等しくなるよ
うにするのも良い。D34はダイオード、R38,R39
は抵抗であり、これらは電流の不平衡出力を電流
加算平衡部へ出力するための回路である。抵抗
R39に得られる電圧は抵抗R3を介して演算増巾決
OP1に加えられる。ZD23はツエナーダイオード、
R40は抵抗、Pはトランジスタであり、これら
は、電流の不平衡出力が所定の値を越えたことを
検出するための回路である。不平衡出力が所定の
値をこえたときはトランジスタPがオンとなり、
第2基準値発生部13の可変抵抗器VR4を短絡す
るため、リレー出力要否の判定基準が小となる。
電流加算平滑部5では、各相電流と不平衡出力と
を加算するから、差演算部9では、これらの加算
信号と基準値との差を出力することになる。即
ち、本実施例によれば、各相電流が大きいことの
み、あるいは、不平衡出力が大きいことのみで保
護の要否を判定するのではなく、両者を加味した
出力によつて判定することになる。比例積分演算
部11は、保護されるべき負荷を反限時特性によ
つて保護しようとするときのみ設ければよいもの
であり、保護の要否の判定出力(9の出力)が大
きいときは比較的短時間のうちに保護動作出力を
得ようとするときは、これを除いて、9の出力を
直ちに比較部15に導入する。第2基準値発生部
13は、前述したように、不平衡検出部23の出
力で制御される。即ち、不平衡が大きいときは、
トランジスタPがオンし基準値が小さくなるよう
になされているから、判定部15は、差演算部9
の出力がより小さくても保護すべき信号を出力す
ることになる。
以上説明した本発明においては、各相電流に比
例した直流出力を発生する電流導出部3の出力の
うちの最大値を選択してその三倍値を電流最大値
検出部21で求め、21の出力と各相電流の和の
減算を不平衡検出部23で求める。そして23の
出力をダイオードD34を介して各相電流ととも
に電流加算平滑部5で加算し、差演算部9におい
て第1基準値発生部7の出力と比較し負荷を保護
するようにしている。
この構成のおいて、不平衡検出部23は、不平
衡率が大きくなるほど、出力が増大する。電流加
算平滑部5の出力は各相電流の和と、不平衡検出
部23の出力が加算されたものである。第1基準
値発生部7の出力と電流加算平滑部5の出力が比
較され、電流加算平滑部5の出力の方が大きけれ
ば、この不平衡継電器は動作出力を与える。従つ
て、不平衡率の大きさによつても動作電流は変化
する。他方、不平衡率が100%、即ち、一相次相
時には平衡時の動作電流値に対して40乃至60%の
値で動作するように不平衡検出部23の増幅率を
決定しておく。
この結果、平衡時と同一の各相電流の合計値が
許容される約5ないし15%以下では平衡時の動作
特性と同一になり、不平衡率が順次増大すればそ
れに従つて動作する各相電流の合計値も低下し、
不平衡率100%では各相電流の合計値が平衡時整
定量の約40乃至60%で動作し、不平衡による負荷
の局部加熱も補償して負荷の全発熱量が平衡整定
量より小さい状態で動作し負荷を安全に保護し、
それ以下では負荷の能力を発揮させることが可能
となる。すなわち、本発明によれば、平衡時、微
小不平衡時及び不平衡が極めて大きい場合にも、
負荷の耐量以下の場合はその能力を十分に発揮
し、耐量を超えた場合には安全、確実に負荷を保
護する効果がある。
なお、ここで負荷の耐量とは、 a 不平衡率が5乃至10%と小さい場合、定格負
荷で運転しても支障なく、 b 不平衡率が100%でも、負荷が数十%なら運
転しても支障がない。
ことを述べたものである。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によるときは、各相電流
の不平衡が、単に不平衡のみによつて処理される
のではなく、各相電流の大きさとの相対的なもの
として処理されるから、合理的な保護の要否判定
ができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すブロツク図である。 1……フイーダ、2……負荷、3……電流導出
部、5……電流加算平滑部、7……第1基準値発
生部、9……差演算部、11……比例積分演算
部、13……第2基準値発生部、15……比較
部、17……出力部、19……電源部、21……
電流最大値検出部、23……不平衡検出部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 三相負荷に供給される各相電流を検出してこ
    れに相当する直流出力を夫々発生する電流導出
    部、該電流導出部の出力のうちの最大値を選択し
    てその三倍値を出力する電流最大検出部、電流最
    大値検出部の出力から、電流導出部で求めた各相
    電流の和を減算する不平衡検出部、ダイオードを
    介して得た不平衡検出部の出力と各相電流を加算
    する電流加算平滑部、第1基準値発生部の出力と
    電流加算平滑部の出力とを比較し電流加算平滑部
    の出力が第1基準値よりも大きいときに出力する
    差演算部とから構成される不平衡リレー。 2 第1項記載の不平衡リレーにおいて、 電流導出部の出力のうちの最大値を選択してそ
    の三倍値を出力する電流最大値検出部は、 入力抵抗を介して各相の電流導出部の出力を得
    る演算増幅器、該演算増幅器に夫々並列に設けら
    れたコンデンサと第1のダイオード、演算増幅器
    の出力側に設けられた第2のダイオード、第2の
    ダイオードと演算増幅器の直列回路に並列に設け
    られた抵抗とを各相ごとに備え、 第1と第2のダイオードはその導通方向が演算
    増幅器の入力端子側とされるとともに、第2のダ
    イオードと抵抗の接続点間が共通に接続されて出
    力端子とされたことを特徴とする不平衡リレー。 3 三相負荷に供給される各相電流を検出してこ
    れに相当する直流出力を夫々発生する電流導出
    部、該電流導出部の出力のうちの最大値を選択し
    てその三倍値を出力する電流最大値検出部、電流
    最大値検出部の出力から、電流導出部で求めた各
    相電流の和を減算する不平衡検出部、ダイオード
    を介して得た不平衡検出部の出力と各相電流を加
    算する電流加算平滑部、第1基準値発生部の出力
    と電流加算平滑部の出力とを比較し電流加算平滑
    部の出力が第1基準値よりも大きいときに出力す
    る差演算部、該差演算部の出力を積分する積分回
    路、該積分回路の出力あるいは前記不平衡検出部
    の出力が所定値に達したことをもつて出力する出
    力回路とから構成される不平衡リレー。
JP8768983A 1983-05-20 1983-05-20 不平衡リレ− Granted JPS59216418A (ja)

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JPS59216418A JPS59216418A (ja) 1984-12-06
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JP5383560B2 (ja) * 2010-03-05 2014-01-08 三菱電機株式会社 高調波対策機器及び高調波対策機器を有する冷凍サイクル装置並びに電流検出器の接続状態検出方法

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