JP2000354322A - 保護継電装置 - Google Patents

保護継電装置

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JP2000354322A
JP2000354322A JP11163310A JP16331099A JP2000354322A JP 2000354322 A JP2000354322 A JP 2000354322A JP 11163310 A JP11163310 A JP 11163310A JP 16331099 A JP16331099 A JP 16331099A JP 2000354322 A JP2000354322 A JP 2000354322A
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JP
Japan
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photocoupler
auxiliary relay
monitoring
circuit
current
Prior art date
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JP11163310A
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English (en)
Inventor
Masaki Fukumura
政規 福村
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.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護出力段になる補助リレーに暗電流を流し
ておき、この暗電流をフォトカプラの入力電流として監
視することで、補助リレー回路の断線を監視するので
は、フォトカプラに増幅率の高いものを必要とする。 【解決手段】 監視用フォトカプラPC2の入力フォト
ダイオードに入力する電流は、それに直列接続したトラ
ンジスタTR1とコレクタ抵抗RI2から供給する。補
助リレーRYのオフ駆動状態で流す暗電流は、トランジ
スタTR1のベースと補助リレーRYとの間に設けた抵
抗RI1で設定する。これにより、フォトカプラPC2
には増幅率の低い一般の素子を使用して確実な監視がで
きるようにし、補助リレーにはその誤動作を防止できる
十分に低い暗電流にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統等の保護
を行う保護継電装置に係り、特に保護動作出力を得る補
助リレー回路の断線監視回路に関する。
【0002】
【従来の技術】保護継電装置は、保護対象になる電力系
統や電力機器の電流や電圧の検出信号を入力として電
流、電圧、位相、周波数、電力等についてアナログ回路
又はディジタル処理手段で保護演算を行い、演算結果と
整定値の比較により保護対象を保護するためのオンまた
はオフ出力を得る。
【0003】このような保護継電装置の入力回路及び出
力回路は、保護継電装置と保護対象との間の電気的絶縁
を確保するため、入力回路には絶縁トランスや光ファイ
バーを介在させて入力信号を取り込み、出力回路には補
助リレーを介在させてオン・オフ接点出力として得る。
【0004】この構成において、補助リレー部分の断線
による故障率が他の入力回路や保護演算手段に比べて高
くなるため、補助リレーの断線監視回路が設けられる。
【0005】図3は、従来の断線監視回路を示す。同図
は保護演算手段の保護出力用にフォトカプラPC1が設
けられ、この保護出力用フォトカプラPC1のオン・オ
フによって補助リレーRYをオン・オフ制御する出力回
路とする場合である。この補助リレーRYの断線監視回
路は、フォトカプラPC1の出力フォトトランジスタに
並列に、監視用フォトカプラPC2の入力フォトダイオ
ードと電流制限抵抗R1の直列回路を接続し、フォトカ
プラPC2の出力フォトトランジスタの負荷抵抗RLに
論理レベルのオン・オフ監視出力信号を得る。
【0006】上記の断線監視回路の常時監視動作を説明
する。保護出力用フォトカプラPC1の出力は常時はオ
フになり、補助リレーRYには直流電源のP(正極)か
ら監視用フォトカプラPC2の入力フォトダイオード→
電流制限抵抗R1→補助リレーRY→直流電源のN(負
極)の経路で暗電流(微小電流)を流し、フォトカプラ
PC2に常時オン出力を得ておく。このとき、抵抗R1
は、補助リレーRYの動作電流以下で、かつフォトカプ
ラPC2をオンさせるのに十分な電流になるようその抵
抗値が設定される。
【0007】これにより、補助リレーRYのコイル又は
その電源回路までの配線に断線が発生したとき、フォト
カプラPC2に入力フォトダイオードに流れていた暗電
流が遮断され、フォトカプラPC2の出力がオフ状態に
変化することで断線検出信号を得ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の断線監視回路で
は、保護出力用フォトカプラPC1のオフ状態で、補助
リレーRYが動作しないレベルの暗電流を流し、この暗
電流にも監視用フォトカプラPC2にはオン動作が得ら
れるようにしている。
【0009】このため、フォトカプラPC2には増幅率
の大きい素子が必要となり、この素子は入手が困難であ
るし、動作速度が遅く、高価なものであった。
【0010】また、増幅率の小さい一般の素子を使用す
ると、抵抗R1の実装に微妙な抵抗値設定が必要になる
し、抵抗R1の温度・湿度や経年変化等で補助リレーの
誤動作または誤った監視動作を起こす恐れがあった。
【0011】本発明の目的は、増幅率の小さい一般のフ
ォトカプラを使用しながら、確実な監視動作を得、しか
も補助リレーの誤動作を防止できる保護継電装置を提供
することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、補助リレーに流す暗電流を増幅回路で増
幅し、この増幅電流を監視用フォトカプラの入力電流と
して常時監視する構成、または補助リレーを瞬時オン駆
動するときの電流を分流して監視用フォトカプラの入力
電流として点検時に監視する構成としたもので、以下の
構成を特徴とする。
【0013】(第1の発明)補助リレーの回路の断線を
監視する断線監視回路を有し、該補助リレーのオン駆動
で保護出力を得る保護継電装置において、前記断線監視
回路は、前記補助リレーのオフ駆動状態で該補助リレー
に暗電流を流すための抵抗と、この抵抗の電流を増幅す
る増幅回路と、この増幅回路の出力電流を入力電流とし
て論理レベルのオン出力を得る監視用フォトカプラとを
備えたことを特徴とする。
【0014】(第2の発明)補助リレーの回路の断線を
監視する断線監視回路を有し、該補助リレーのオン駆動
で保護出力を得る保護継電装置において、前記断線監視
回路は、前記補助リレーと直列接続した分流用抵抗と、
この分流用抵抗と並列接続した入力回路をもち、前記補
助リレーの瞬時オン駆動時に前記抵抗で分流した入力電
流で論理レベルのオン出力を得る監視用フォトカプラと
を備えたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の実施形態を示す断線監視回路図である。同図が図3
と異なる部分は、補助リレーRYと監視用フォトカプラ
PC2との接続回路要素として、抵抗RI1とPNP型
トランジスタTR1及び抵抗RI2を設けた点にある。
【0016】この回路構成において、フォトカプラPC
2の入力フォトダイオードに入力する電流は、それに直
列接続したトランジスタTR1とコレクタ抵抗RI2か
ら供給する。また、補助リレーRYのオフ駆動状態で流
す暗電流は、トランジスタTR1のベースと補助リレー
RYとの間に設けた抵抗RI1で設定する。
【0017】以上の構成の動作を説明する。保護出力用
フォトカプラPC1のオン・オフ動作に対して補助リレ
ーRYがオン・オフ駆動される。フォトカプラPC1の
オフ動作中になる断線監視は、トランジスタTR1のエ
ミッタから抵抗RI1を通したベース電流で補助リレー
RYに暗電流を流す。このとき、トランジスタTR1
は、そのベース電流により増幅されたコレクタ電流が流
れ、このコレクタ電流は監視用フォトカプラPC2の入
力フォトダイオードを通してコレクタ抵抗RI2に流
れ、フォトカプラPC2をオンさせておく。そして、例
えば、補助リレーRYに断線が発生したとき、トランジ
スタTR1のベース電流が遮断され、そのコレクタ電流
が零になってフォトカプラPC2をオフさせる。
【0018】したがって、補助リレーRYに流す暗電流
は、抵抗RI1によって設定され、補助リレーRYの動
作電流に比べて十分に小さい電流になるよう抵抗RI1
の抵抗値で設定できる。そして、この暗電流に対してト
ランジスタTR1による電流増幅により、フォトカプラ
PC2にはそれを動作させるに十分大きな入力電流を供
給し、フォトカプラPC2に増幅率が低い一般の素子を
使用して確実なオン動作を得ることができる。また、補
助リレーRYに断線が発生したとき、フォトカプラPC
2には確実なオフ動作を得ることができる。
【0019】なお、上記の実施形態では、PNP型トラ
ンジスタTR1の電流増幅によって暗電流の有無、つま
り断線の有無を検出してフォトカプラPC2のドライブ
電流とする場合を示すが、NPN型トランジスタを使用
した増幅回路構成に変更できる。また、実施形態では1
つのトランジスタTR1による増幅回路のため、必要と
する回路素子数を最も少なくできるが、増幅回路構成は
適宜設計変更できる。例えば、抵抗RI1をトランジス
タTR1のエミッタに設けた構成とすることができる。
また、複数のトランジスタをIC化した増幅素子、さら
には抵抗も含めてIC化した増幅素子を使用することが
できる。
【0020】(第2の実施形態)図2は、本発明の他の
実施形態を示す断線監視回路図であり、点検時のみ断線
監視するものである。
【0021】図2において、保護出力用フォトカプラP
C1と補助リレーRYとの直列接続に、監視用フォトカ
プラPC2の入力回路になる入力フォトダイオードと抵
抗RIとの並列回路を設ける。
【0022】抵抗RIは、フォトカプラPC1のオン時
に補助リレーRYが十分に動作するのに必要な電流を流
し、この電流で発生する電圧がフォトカプラPC2が十
分に動作するのに必要な入力電流を流すための分流用抵
抗である。
【0023】本実施形態の動作は、フォトカプラPC1
がオフの状態では、分流用抵抗RIと監視用フォトカプ
ラPC2の入力フォトダイオード及び補助リレーRYに
流れる電流は零であり、フォトカプラPC2の出力もオ
フになる。また、フォトカプラPC1がオンになったと
き、分流用抵抗RIを通した電流で補助リレーRYを動
作させると共に、フォトカプラPC2の出力をオンにさ
せる。つまり、フォトカプラPC1の論理状態とフォト
カプラPC2のそれが同一になる。
【0024】前記の実施形態が常時監視になるのに対し
て、本実施形態による断線監視は、保護継電装置の点検
時のみ断線監視する。この点検に際して、フォトカプラ
PC1をオンさせ、このオン動作によりフォトカプラP
C2が応動するか否かで断線監視をする。このとき、フ
ォトカプラPC1のオン時間は、補助リレーRYの動作
時間よりも十分に短い時間、例えば1msの幅をもつパ
ルス駆動とし、補助リレーRYが誤動作しないようにす
る。
【0025】本実施形態においても、補助リレーRYの
誤動作を防止し、しかもフォトカプラPC2はその入力
電流を十分に大きくして増幅率の小さい一般の素子を使
用しながら確実な監視ができる。また、本実施形態で
は、第1の実施形態に比べて、常時監視能力をもたない
が、部品点数を少なくすることができる。また、本実施
形態では、保護継電装置による保護動作時に、フォトカ
プラPC1からの保護出力が補助リレーに供給されたか
否かの監視手段として利用することができる。
【0026】なお、前記までの各実施形態において、補
助リレーRYの駆動回路は、保護出力用フォトカプラP
C1に限らず、半導体スイッチを介して補助リレーを駆
動する構成とすることができる。また、フォトカプラP
C1は、単体で設ける場合を示すが、複数のリレー機能
の組み合わせ(論理積)で保護出力を得る保護継電装置
や点検用のフォトカプラをもつ保護継電装置では、これ
らの出力段になる直列接続した各補助リレーRY又は半
導体スイッチにそれぞれ断線監視回路を設けた構成にで
きる。
【0027】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、補助リ
レーに流す暗電流を増幅回路で増幅し、この増幅電流を
監視用フォトカプラの入力電流として常時監視する構
成、または補助リレーを瞬時オン駆動するときの電流を
分流して監視用フォトカプラの入力電流として点検時に
監視する構成としたため、監視用フォトカプラにはその
増幅率の小さい一般のフォトカプラを使用して確実な監
視動作を得ることができ、しかも補助リレーの誤動作を
防止するのに十分に小さい暗電流にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す断線監視回路図。
【図2】本発明の他の実施形態を示す断線監視回路図。
【図3】従来の断線監視回路図。
【符号の説明】
PC1…保護出力用フォトカプラ PC2…監視用フォトカプラ RY…補助リレー TR1…トランジスタ RI、RI1、RI2…抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補助リレーの回路の断線を監視する断線
    監視回路を有し、該補助リレーのオン駆動で保護出力を
    得る保護継電装置において、 前記断線監視回路は、 前記補助リレーのオフ駆動状態で該補助リレーに暗電流
    を流すための抵抗と、この抵抗の電流を増幅する増幅回
    路と、この増幅回路の出力電流を入力電流として論理レ
    ベルのオン出力を得る監視用フォトカプラとを備えたこ
    とを特徴とする保護継電装置。
  2. 【請求項2】 補助リレーの回路の断線を監視する断線
    監視回路を有し、該補助リレーのオン駆動で保護出力を
    得る保護継電装置において、 前記断線監視回路は、 前記補助リレーと直列接続した分流用抵抗と、この分流
    用抵抗と並列接続した入力回路をもち、前記補助リレー
    の瞬時オン駆動時に前記抵抗で分流した入力電流で論理
    レベルのオン出力を得る監視用フォトカプラとを備えた
    ことを特徴とする保護継電装置。
JP11163310A 1999-06-10 1999-06-10 保護継電装置 Pending JP2000354322A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100375066B1 (ko) * 2001-04-19 2003-03-07 엘지산전 주식회사 계전기의 바이털 접점 감지 장치
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