JPS6343520A - 電子式過電流トリツプ装置 - Google Patents

電子式過電流トリツプ装置

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JPS6343520A
JPS6343520A JP62193626A JP19362687A JPS6343520A JP S6343520 A JPS6343520 A JP S6343520A JP 62193626 A JP62193626 A JP 62193626A JP 19362687 A JP19362687 A JP 19362687A JP S6343520 A JPS6343520 A JP S6343520A
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JP
Japan
Prior art keywords
circuit
phase
electronic overcurrent
instantaneous
trip
Prior art date
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Pending
Application number
JP62193626A
Other languages
English (en)
Inventor
ラインハルト、マイヤー
クルト、ゴート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/42Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to product of voltage and current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

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】 〔産業上の利用分野] 本発明は、短絡電流検出器、比較回路およびトリップ指
令発生器を備えた多相電力開閉器用の電子式過電流トリ
ップ装置に関する。
〔従来の技術〕
上記の如き様式の公知の電子式過電流トリップ装置(”
Siemens Energie−Technik 2
”、 1980年第12号、第499〜502頁)にお
いては、過電流および短絡の検出およびそれに伴うトリ
ップ指令発生器を介する電力開閉器の遮断が可能である
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、この過電流トリップ装置を、モータに
おける巻線層短絡も検出して電力開閉器のトリップを行
うことができるように機能向上を図ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、本発明によれば、各相の電流瞬時値および
電圧瞬時値を測定する測定手段と、測定された両瞬時値
を各川筋に掛算する掛算手段と、個々の相の瞬時電力を
加算する加算手段とを設け、該加算手段の出力はトリッ
プ指令発生器とそれを所定偏差時に作動させるように接
続構成し、前記力u算手段の前段にフィルタ装はを系統
周波数の2倍に相当する通過周波数を持つ帯域フィルタ
として接続することによって簡単に達成される。
〔作用〕
逆パワーリレーにおいては瞬時電力値を加算することは
公知である(米国特許第4,100,587号明!iI
書)。瞬時電力の和が低域通過フィルタに導かれ、そこ
で交流成分が除去されることから、結果的には3つの相
の有効電力が加算されることになる。その加算結果は比
較器に導かれ、そこでその入力された値が固定設定の基
m値と比較される。
これに対して、本発明の対象の場合には、瞬時電力の有
効成分が加算の前に取り出されるので、和としての交流
成分は発生した巻vA層短絡のトリップ基準形成に意の
ま〜になる。確立状態では掛算器から発せられる信号は
零レベルに対して有効電力だけずれたレベルで系統周波
数の2倍の周波数で振動する波形である。投入時、負荷
変化時/短絡時に、即ちあらゆる状態変化の際に、信号
中には零でない他の周波数および系統周波数の2倍の周
波数も現れる。フィルタ装置を設けたのは本発明による
回路がそれの動作範囲内で制御できるよう配慮したもの
である。
〔実施態様] 個々の相系列においてフィルタ装置と整流回路との間に
対称化要素を挿入するならば、健全なモータの相電力に
おけ゛る差異を補償することができる。更に、対称化要
素が給電側に存在する非対称を考慮するようにすること
が好ましい。加算要素は個々の相隣時電力を加算し、モ
ータ故障の検出を可能にする。モータ投入時に開閉器の
接点は完全には同時に閉成されないために、このような
ときに場合によっては誤パルスが生じる。これを避ける
ためには、シュミット・トリガ回路の後段に遅延回路を
接続し、この遅延回路の出力端に第1の入力端を接続さ
れ且つ第2の入力端を前記シュミット・トリガ回路の出
力端に接続されたAND回路を設けることが効果的であ
る。これは、モータの投入から約1秒後に回路装置を有
効に働かせる作用をもたらす。しかし、この時間中電流
レベル監視は有効に働かされる。この遅延は、完全なモ
ータ保護の場合にモータを投入前に既に巻線層短絡の存
在を検査することができるので、容認できるものである
。短絡電流監視のための簡単な構成は次のようにすれば
得られる。すなわち、短絡が低域通過フィルタとしての
積分増幅器と、これの後段に接続された整流回路、シュ
ミット・トリガ回路並びにトリップ指令発生器に接続さ
れたフリップフロップとによって処理されるようにする
ことである。
〔実施例〕 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。
図面に示された電子式3A電流トリツプ装置は、開閉器
2を介して3相電源系統R3Tに接続することのできる
モータ1の遮断に用いられる。流れる電流を検出するの
に変流器3,4.5が用いられる。これによって検出さ
れる電流IR+ts+itおよび電圧LL++ +  
us +  uアは掛算器6に人力され、ここで個々の
相の瞬時電力に相当する信号が形成される。確立状態で
はこれらの信号は零ラインに対して有効電力分だけずれ
たレベルで系統周波数の2倍の周波数で振動する。投入
時、負荷変動時および短絡時に、即ちあらゆる状態変化
の際に、信号中に、零でない他の周波数および系統周波
数の2倍の周波数も現れる。状態変化時に後続の回路が
もはやそれらの動作範囲で制御されずに動作不油になる
ほど過渡成分が大きくなることがある。そこで、これら
の信号は、中心周波数を系統周波数の2倍の周波数に取
られた第4次の能動フィルタフに導かれる。これらのフ
ィルタの後段に接続された対称化要素8は比例帰還結合
された演算増幅器に相当する。帰還路にあるポテンショ
メータ9によってRt全なモータの和電力における差異
および系統非対称が補償される。個々の電力の加算は抵
抗10を介して行われ、その加算信号が演算増幅器11
に現れる。演算増幅器11の出力端で測定出力電圧を取
り出すことができる。
後段に接続された理想整流器12を介して信号の平均値
が形成され、そしてシュミット・トリガ回路13におい
てレベル超過が検出される。巻線の被覆の剥がれによっ
て起こる巻線面短絡を測定した際に、電流および電圧の
振幅は複数の巻線層を含む巻vA層短絡の場合にも非常
に(ffiかな差異しか持たないが、しかし電流と電圧
との間の位相ずれは非常に強く変化することが判明した
。この前提のもとでは、回路の出力信号は2UIsin
(φ/2)にLt例する。ただし、φは巻線面短絡を持
たない巻線に対する巻線面短絡を持つ巻線の位相差であ
る。したがって評価回路は強い位を目怒度を持つ。
二の位相感度は電流が定格電流範囲にある巻線面短絡の
場合に不可欠である。評価方法はできるだけ一つのみの
巻線面短絡を表示すべきである。その場合にすべての通
常の運転状態を考慮しておく必要はない。無負荷から全
負荷への負荷変化は、たとえ個々の相の瞬時電力が著し
く大きくなろうとも、加算信号の著しい変化を起こさせ
ることはない。しかし、これはモータの投入時にはそう
ではない。このことは、開閉器の接点が完全に同時に閉
成されず、3つの相巻線の過渡的な挙動が同じにならな
いことに基づく。そこで、シュミット・トリガ回路13
から出る信号は遅延回路14に導かれ、遅延回路14の
出力端がAND回路15の第1の入力端に接続されてい
る。AND回路15の第2の入力端はシュミット・トリ
ガ回路13の出力端に接続されている。両条件が満たさ
れたときAND回路15から開閉器2のためのトリップ
信号が発せられる。短絡の検出には、よく知られている
ように、変流器3〜5に接続されている低域通過フィル
タとしての積分増幅器I6が用いられ、この積分増幅器
は整流器17を介してシュミット・トリガ/フリップ7
071回路18に接続されていて、この回路18の出力
信号が演算増幅器19に導かれる。演算増幅器19の出
力も開閉器2のトリップをもたらす。
巻線層短絡発生時には出力信号は高々10ms遅れで最
終値に達する。この高い速度は、実効値測定等に用いら
れるような例えば積分要素のないことに基づいている。
巻線層短絡信号の形成における唯一の遅延される要素は
10msの遅延でもって状態変化に追従する低域通過フ
ィルタフである。
〔効果] 以上のように、本発明によれば、各相の電流瞬時値およ
び電圧瞬時値を測定する測定手段と、測定された両瞬時
値を各月毎に掛算する掛算手段と、個々の相の瞬時電力
を加算する加算手段とを設け、該加算手段の出力はトリ
ップ指令発生器とそれを所定偏差時に作動させるように
接続構成し、前記加算手段の前段にフィルタ装置を系統
周波数の2倍に相当する通過周波数を持つ帯域フィルタ
として接続することによって、モータにおける巻線層短
絡も検出して電力開閉器のトリップを行うことができる
【図面の簡単な説明】
図は本発明による電子式過電流トリップ装置の実施例を
示すブロック図である。 1・・・モータ、2・・・開閉器、3〜5・・・変流器
、6・・・掛算器、7・・・能動フィルタ、8・・・対
称化要素、9・・・ポテンショメータ、10・・・抵抗
、11・・・演算増幅器、12・・・理想整流器、13
・・・シュミット・トリガ回路、14・・・遅延回路、
15・・・AND回路、16・・・積分増幅器、17・
・・整流器、18・・・シュミット・トリガ/フリップ
フロップ回路、19・・・演算増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)短絡電流検出器、比較回路およびトリップ指令発生
    器を備えた多相電力開閉器の電子式過電流トリップ装置
    において、各相の電流瞬時値および電圧瞬時値を測定す
    る測定手段と、測定された両瞬時値を各相毎に掛算する
    掛算手段(6)と、個々の相の瞬時電力を加算する加算
    手段(11)とを設け、該加算手段の出力はトリップ指
    令発生器とそれを所定偏差時に作動させるように接続構
    成し、前記加算手段の前段にフィルタ装置(7)を系統
    周波数の2倍に相当する通過周波数を持つ帯域フィルタ
    として接続したことを特徴とする電子式過電流トリップ
    装置。 2)個々の相系列においてフィルタ装置(7)と整流回
    路(12)との間に対称化要素(8)を挿入したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の電子式過電流
    トリップ装置。 3)前記対称化要素(8)は給電側に存在する非対称を
    考慮することを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
    の電子式過電流トリップ装置。 4)シュミット・トリガ回路(13)の後段に、遅延回
    路(14)と、入力端を該遅延回路および前記シュミッ
    ト・トリガ回路(13)の出力端に接続されたAND回
    路(15)とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の電子式過電
    流トリップ装置。 5)短絡は、低域通過フィルタとしての積分増幅器(1
    6)と、該増幅器の後段に接続された整流回路(17)
    、シュミット・トリガ回路(18)並びにトリップ指令
    発生器に接続されたフリップフロップ(18)によって 処理されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の電子式過電流トリップ装置。
JP62193626A 1986-08-04 1987-07-31 電子式過電流トリツプ装置 Pending JPS6343520A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19863626398 DE3626398A1 (de) 1986-08-04 1986-08-04 Elektronischer ueberstromausloeser
DE3626398.2 1986-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6343520A true JPS6343520A (ja) 1988-02-24

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ID=6306681

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EP (1) EP0255659B1 (ja)
JP (1) JPS6343520A (ja)
AT (1) ATE69525T1 (ja)
CA (1) CA1298649C (ja)
DE (2) DE3626398A1 (ja)
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