JP2001103657A - トラッキング短絡の検出方法 - Google Patents
トラッキング短絡の検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】家電機器の突入電流や家電機器を複数使用し負
荷電流が大きくなった場合などでも誤検出をすることな
く、トラッキング短絡による電流の発生を正確に検出で
きる検出方法を得る。 【解決手段】電路に流れる電流を検出し、所定時間内に
検出した電流値の変動量の度数分布を測定し、前記電流
変動量の度数分布のうち、所定の変動量区間の度数の分
布全体区間の度数に対する割合が設定した判定基準を満
たした場合に検出信号を出力し、トラッキングの発生を
検出する。
荷電流が大きくなった場合などでも誤検出をすることな
く、トラッキング短絡による電流の発生を正確に検出で
きる検出方法を得る。 【解決手段】電路に流れる電流を検出し、所定時間内に
検出した電流値の変動量の度数分布を測定し、前記電流
変動量の度数分布のうち、所定の変動量区間の度数の分
布全体区間の度数に対する割合が設定した判定基準を満
たした場合に検出信号を出力し、トラッキングの発生を
検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として電路におけ
るトラッキング短絡検出方法に関する。
るトラッキング短絡検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電路に発生する短絡を検出する方
法としては、電子回路を組み合わせて、変流器を使用し
て電流値を検出し、電流−電圧変換回路で電圧値に変換
した後、Ａ／Ｄ変換回路で変換されたＡ／Ｄ変換値に基
づいて短絡の発生を検出する構成のものが知られてい
る。このような短絡検出装置においては、Ａ／Ｄ変換後
のＡ／Ｄ変換値を積算回路で所定の時間だけ積算して積
算値が所定の基準値を越えたときに短絡検出信号を出力
し短絡を検出するよう構成してある。
法としては、電子回路を組み合わせて、変流器を使用し
て電流値を検出し、電流−電圧変換回路で電圧値に変換
した後、Ａ／Ｄ変換回路で変換されたＡ／Ｄ変換値に基
づいて短絡の発生を検出する構成のものが知られてい
る。このような短絡検出装置においては、Ａ／Ｄ変換後
のＡ／Ｄ変換値を積算回路で所定の時間だけ積算して積
算値が所定の基準値を越えたときに短絡検出信号を出力
し短絡を検出するよう構成してある。
【０００３】また、トラッキング短絡を検出する方法と
してある範囲の検出単位時間毎に検出した電流値におい
て、例えば、１番目の検出値より２番目の検出値が小さ
く、２番目の検出値よりも３番目の検出値が大きい場合
に検出するなど、その電流値の絶対値の変化の仕方に基
づいてトラッキング短絡を検出するものが知られてい
る。
してある範囲の検出単位時間毎に検出した電流値におい
て、例えば、１番目の検出値より２番目の検出値が小さ
く、２番目の検出値よりも３番目の検出値が大きい場合
に検出するなど、その電流値の絶対値の変化の仕方に基
づいてトラッキング短絡を検出するものが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
よる短絡の検出は、所定時間分の電流値を積算して行っ
ているために、トラッキング短絡のような比較的低い値
の短絡電流を検出するには前記所定の基準値を小さく抑
える必要がある。この場合、家電機器の突入電流や家電
機器を複数使用し負荷電流が大きくなった場合などで誤
検出を引き起こすことがある。
よる短絡の検出は、所定時間分の電流値を積算して行っ
ているために、トラッキング短絡のような比較的低い値
の短絡電流を検出するには前記所定の基準値を小さく抑
える必要がある。この場合、家電機器の突入電流や家電
機器を複数使用し負荷電流が大きくなった場合などで誤
検出を引き起こすことがある。
【０００５】また、家電機器を同時に複数使用した場合
には検出した電流値の変化の仕方がトラッキングと類似
する場合があり、トラッキング短絡電流の発生を正確に
検出することが困難となる場合があった。
には検出した電流値の変化の仕方がトラッキングと類似
する場合があり、トラッキング短絡電流の発生を正確に
検出することが困難となる場合があった。
【０００６】本発明は、以上の不具合を解消し、家電機
器の突入電流や、家電機器の複数使用による電流で誤検
出することなく、トラッキング短絡電流の発生を正確に
検出することができる検出方法を得ることを課題として
いる。
器の突入電流や、家電機器の複数使用による電流で誤検
出することなく、トラッキング短絡電流の発生を正確に
検出することができる検出方法を得ることを課題として
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、請求項１では本発明に係るトラッキング
短絡の検出方法は、電路に流れる電流を検出し、前記所
定時間内における電流値の変動量の絶対値の度数分布を
測定し、前記電流値の変動量の度数分布のうち、所定の
変動量区間の度数が分布全体区間の度数に対し、判定基
準以上の割合となった場合にトラッキング短絡が発生し
たと判定するものである。
を解決するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、請求項１では本発明に係るトラッキング
短絡の検出方法は、電路に流れる電流を検出し、前記所
定時間内における電流値の変動量の絶対値の度数分布を
測定し、前記電流値の変動量の度数分布のうち、所定の
変動量区間の度数が分布全体区間の度数に対し、判定基
準以上の割合となった場合にトラッキング短絡が発生し
たと判定するものである。
【０００８】また、請求項２では電路に流れる電流を検
出し、所定時間内を複数に分割した単位時間毎に得られ
る電流波形からトラッキング短絡の判定に用いる絶対値
化した電流値を抽出し、単位時間毎に抽出した電流値の
うち隣接した電流値の差をとって単位時間毎の変動量と
し、所定の変動量区間の度数が設定した判定基準を満た
した場合に、トラッキング短絡が発生したと判定するこ
とを特徴としたトラッキング短絡が発生したと判定する
ものである。
出し、所定時間内を複数に分割した単位時間毎に得られ
る電流波形からトラッキング短絡の判定に用いる絶対値
化した電流値を抽出し、単位時間毎に抽出した電流値の
うち隣接した電流値の差をとって単位時間毎の変動量と
し、所定の変動量区間の度数が設定した判定基準を満た
した場合に、トラッキング短絡が発生したと判定するこ
とを特徴としたトラッキング短絡が発生したと判定する
ものである。
【０００９】また、請求項３では、前記所定の変動量区
間の度数が設定した判定基準を満たしているかどうかの
判定は複数の所定の変動量区間の度数について各々に設
定した判定基準に対して行われ、すべての判定基準を満
たしたときにトラッキング短絡が発生したと判定するよ
うにしたものである。
間の度数が設定した判定基準を満たしているかどうかの
判定は複数の所定の変動量区間の度数について各々に設
定した判定基準に対して行われ、すべての判定基準を満
たしたときにトラッキング短絡が発生したと判定するよ
うにしたものである。
【００１０】また、請求項４では所定時間内を複数に分
割した単位時間毎に得られる電流波形からトラッキング
短絡の判定に用いる絶対値化した電流値を抽出して、隣
接した単位時間毎に抽出した電流値の差をとって単位時
間毎の変動量とし、単位時間が経過する毎に時系列にお
いて最古の変動量のデータを除外すると同時に、新たな
単位時間において抽出した電流値から計算した変動量の
データを追加して、常に単位時間ずつ更新される所定時
間内における電流値の変動量に基づきトラッキング短絡
の発生の判定を行うものである。
割した単位時間毎に得られる電流波形からトラッキング
短絡の判定に用いる絶対値化した電流値を抽出して、隣
接した単位時間毎に抽出した電流値の差をとって単位時
間毎の変動量とし、単位時間が経過する毎に時系列にお
いて最古の変動量のデータを除外すると同時に、新たな
単位時間において抽出した電流値から計算した変動量の
データを追加して、常に単位時間ずつ更新される所定時
間内における電流値の変動量に基づきトラッキング短絡
の発生の判定を行うものである。
【００１１】また、請求項５では前記所定時間内におけ
るトラッキング短絡の検出処理は、所定時間内を複数に
分割した単位時間をさらに時間分割し、分割した時間内
での絶対値化した電流ピーク値を抽出し、隣接した分割
時間毎に、電流ピーク値の差をとって、変動量とし、そ
の変動量が個々に一定量以上の場合にトラッキング短絡
検出処理を継続し、一定量以下の変動量があった場合に
はトラッキング短絡検出処理を初期化し、新たに処理を
開始するものである。
るトラッキング短絡の検出処理は、所定時間内を複数に
分割した単位時間をさらに時間分割し、分割した時間内
での絶対値化した電流ピーク値を抽出し、隣接した分割
時間毎に、電流ピーク値の差をとって、変動量とし、そ
の変動量が個々に一定量以上の場合にトラッキング短絡
検出処理を継続し、一定量以下の変動量があった場合に
はトラッキング短絡検出処理を初期化し、新たに処理を
開始するものである。
【００１２】
【作用】以上の手段においては請求項１においては、所
定時間内における電流変動量の度数分布を測定するた
め、度数分布のそれぞれの区間における電流変動量の度
数を把握でき、前記電流値の変動量の度数分布のうち、
所定の変動量区間の度数の分布全体区間の度数に対する
割合を監視するため、トラッキング短絡と家電の使用に
よる電流変動量の違いを区別でき、判定基準の設定値と
所定の変動量区間を適切に定めることで誤動作なくトラ
ッキング短絡の発生を判定することができる。
定時間内における電流変動量の度数分布を測定するた
め、度数分布のそれぞれの区間における電流変動量の度
数を把握でき、前記電流値の変動量の度数分布のうち、
所定の変動量区間の度数の分布全体区間の度数に対する
割合を監視するため、トラッキング短絡と家電の使用に
よる電流変動量の違いを区別でき、判定基準の設定値と
所定の変動量区間を適切に定めることで誤動作なくトラ
ッキング短絡の発生を判定することができる。
【００１３】請求項２においては、電路に流れる電流を
検出する所定時間内を複数に分割した単位時間毎に得ら
れる電流波形からトラッキング短絡の判定に用いる絶対
値化した電流値を抽出し、単位時間毎に抽出した電流値
のうち隣接した電流値の差をとって単位時間毎の変動量
とし、所定の変動量区間の度数が設定した判定基準を満
たしたかどうかを判定するため、所定の変動量区間の度
数のみでトラッキング短絡が発生したと判定でき、判定
処理を簡素化できるとともに、単位時間と所定の変動量
区間と、判定基準を適切に定めることで、家電の負荷電
流波形とトラッキング短絡の波形の違いを正しく区別す
ることができる。
検出する所定時間内を複数に分割した単位時間毎に得ら
れる電流波形からトラッキング短絡の判定に用いる絶対
値化した電流値を抽出し、単位時間毎に抽出した電流値
のうち隣接した電流値の差をとって単位時間毎の変動量
とし、所定の変動量区間の度数が設定した判定基準を満
たしたかどうかを判定するため、所定の変動量区間の度
数のみでトラッキング短絡が発生したと判定でき、判定
処理を簡素化できるとともに、単位時間と所定の変動量
区間と、判定基準を適切に定めることで、家電の負荷電
流波形とトラッキング短絡の波形の違いを正しく区別す
ることができる。
【００１４】請求項３では、前記所定の変動量区間の度
数が、所定の判定基準を満たしているかどうかという条
件を複数設けることで、トラッキング短絡の発生をより
正確に検出することができる。
数が、所定の判定基準を満たしているかどうかという条
件を複数設けることで、トラッキング短絡の発生をより
正確に検出することができる。
【００１５】請求項４においては、所定時間内を複数に
分割した単位時間毎に得られる電流波形からトラッキン
グ短絡の判定に用いる絶対値化された電流値を抽出し
て、単位時間毎に抽出した電流値のうち隣接した電流値
の差をとって単位時間毎の変動量とし、単位時間が経過
する毎に時系列において最古の変動量のデータを除外す
ると同時に、新たな単位時間において抽出した電流変動
量を新たに追加して、常に単位時間ずつ更新される所定
時間内における電流値の変動量に基づき判定を行うた
め、常に最新の電流波形を監視することができ、また、
回路に使用するマイコンのメモリを必要最小限に抑える
ことができる。
分割した単位時間毎に得られる電流波形からトラッキン
グ短絡の判定に用いる絶対値化された電流値を抽出し
て、単位時間毎に抽出した電流値のうち隣接した電流値
の差をとって単位時間毎の変動量とし、単位時間が経過
する毎に時系列において最古の変動量のデータを除外す
ると同時に、新たな単位時間において抽出した電流変動
量を新たに追加して、常に単位時間ずつ更新される所定
時間内における電流値の変動量に基づき判定を行うた
め、常に最新の電流波形を監視することができ、また、
回路に使用するマイコンのメモリを必要最小限に抑える
ことができる。
【００１６】請求項５においては、前記所定時間内にお
けるトラッキング短絡検出処理は、所定時間内を複数に
分割した単位時間をさらに時間分割し、分割した時間内
での絶対値化された電流ピーク値を抽出し、隣接した分
割時間毎に、電流ピーク値の差をとって、変動量とし、
その変動量が個々に一定量以上の場合にトラッキング短
絡検出処理を継続し、一定量以下の変動量があった場合
にはトラッキング短絡検出処理を初期化し、新たに処理
を開始するため、所定時間内における単位時間全てを連
続して、トラッキング短絡の判定処理を継続した場合以
外は、最終的にトラッキング短絡であると判定せず、誤
検出を防ぐことができる。
けるトラッキング短絡検出処理は、所定時間内を複数に
分割した単位時間をさらに時間分割し、分割した時間内
での絶対値化された電流ピーク値を抽出し、隣接した分
割時間毎に、電流ピーク値の差をとって、変動量とし、
その変動量が個々に一定量以上の場合にトラッキング短
絡検出処理を継続し、一定量以下の変動量があった場合
にはトラッキング短絡検出処理を初期化し、新たに処理
を開始するため、所定時間内における単位時間全てを連
続して、トラッキング短絡の判定処理を継続した場合以
外は、最終的にトラッキング短絡であると判定せず、誤
検出を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は電路に流れる電流を検出
し、所定時間内に検出した電流値の変動量に基づいてト
ラッキングの発生を検出することを特徴としたのトラッ
キング短絡検出方法である。
し、所定時間内に検出した電流値の変動量に基づいてト
ラッキングの発生を検出することを特徴としたのトラッ
キング短絡検出方法である。
【００１８】以下、本発明による検出方法を、回路遮断
器に適用した実施例について図面を参照して説明する。
器に適用した実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】図１は本発明の請求項１の検出方法を用い
た回路遮断器の一実施例の回路のブロック図である。本
実施例のトラッキング短絡の検出方法を用いた回路は図
１に示すように、変流器１と、電流−電圧変換回路２
と、整流回路３と、判定回路１１とを含んで構成され
る。
た回路遮断器の一実施例の回路のブロック図である。本
実施例のトラッキング短絡の検出方法を用いた回路は図
１に示すように、変流器１と、電流−電圧変換回路２
と、整流回路３と、判定回路１１とを含んで構成され
る。
【００２０】変流器１は電路１０に流れる電流を検出し
て交流電流を出力するものである。
て交流電流を出力するものである。
【００２１】電流−電圧変換回路２は、変流器１より出
力された交流電流を交流電圧に変換するものであり、具
体的には、抵抗を介して電圧値に変換する。
力された交流電流を交流電圧に変換するものであり、具
体的には、抵抗を介して電圧値に変換する。
【００２２】整流回路３は、電流−電圧変換回路２の出
力電圧を、ダイオードなどを用いて整流するもので、監
視電圧範囲を整流しない場合の半分にできＡ／Ｄ変換回
路４によって入力電圧をデジタル化する際にＡ／Ｄ変換
値の分解能を高めることができるとともに、電流値を絶
対値化している。
力電圧を、ダイオードなどを用いて整流するもので、監
視電圧範囲を整流しない場合の半分にできＡ／Ｄ変換回
路４によって入力電圧をデジタル化する際にＡ／Ｄ変換
値の分解能を高めることができるとともに、電流値を絶
対値化している。
【００２３】判定回路１１は整流回路３より出力された
電圧値を常時監視し、監視電流がトラッキング短絡に相
当するかどうかを判定し、トラッキング短絡であると判
定した場合には引き外し回路に遮断指示信号を出力し、
引き外しコイルで、遮断器接点を引き外すよう構成され
る。
電圧値を常時監視し、監視電流がトラッキング短絡に相
当するかどうかを判定し、トラッキング短絡であると判
定した場合には引き外し回路に遮断指示信号を出力し、
引き外しコイルで、遮断器接点を引き外すよう構成され
る。
【００２４】判定回路１１はＡ／Ｄ変換回路４と、中央
演算回路１２と、レジスタ回路１３と、判定出力回路６
とを含んで構成される。
演算回路１２と、レジスタ回路１３と、判定出力回路６
とを含んで構成される。
【００２５】Ａ／Ｄ変換回路４は、整流回路３の出力電
圧を数ミリ秒以下の所定の時間幅（サンプリング時間）
で分割して、電圧の大きさをデジタル信号のＡ／Ｄ変換
値に変換するものである。サンプリング時間は例として
０．２５ミリ秒程度とする。
圧を数ミリ秒以下の所定の時間幅（サンプリング時間）
で分割して、電圧の大きさをデジタル信号のＡ／Ｄ変換
値に変換するものである。サンプリング時間は例として
０．２５ミリ秒程度とする。
【００２６】一例として、Ａ／Ｄ変換回路４の最大入力
電圧を５Ｖとし、デジタル変換の分解能を８ビットとす
ると、Ａ／Ｄ変換回路４に入力される電圧と出力の関係
は、０Ｖのときが０、２．５Ｖのときが１２７、５Ｖの
ときが２５５となる。ここで、Ａ／Ｄ変換時の１ビット
の電流値が１Ａに対応するように電流−電圧変換回路２
を調整すると、Ａ／Ｄ変換回路４の性能として、０Ａ〜
＋２５５Ａまでの電流波形の計測が可能となる。また、
デジタル信号に変換する手段として、このＡ／Ｄ変換回
路４を内蔵した中央演算回路１２を用いてもよい。
電圧を５Ｖとし、デジタル変換の分解能を８ビットとす
ると、Ａ／Ｄ変換回路４に入力される電圧と出力の関係
は、０Ｖのときが０、２．５Ｖのときが１２７、５Ｖの
ときが２５５となる。ここで、Ａ／Ｄ変換時の１ビット
の電流値が１Ａに対応するように電流−電圧変換回路２
を調整すると、Ａ／Ｄ変換回路４の性能として、０Ａ〜
＋２５５Ａまでの電流波形の計測が可能となる。また、
デジタル信号に変換する手段として、このＡ／Ｄ変換回
路４を内蔵した中央演算回路１２を用いてもよい。
【００２７】中央演算回路１２は、前記Ａ／Ｄ変換回路
４で得られたＡ／Ｄ変換値に基づいて、電流変動量を数
値演算処理し、レジスタ回路１３に電流変動量データを
出力する。また、レジスタ回路１３に記憶された変動量
データを読み込んで、内蔵されたプログラムによりトラ
ッキング短絡の判定を行い、トラッキング短絡であると
判定した場合は判定出力回路６に判定信号の出力を行
う。
４で得られたＡ／Ｄ変換値に基づいて、電流変動量を数
値演算処理し、レジスタ回路１３に電流変動量データを
出力する。また、レジスタ回路１３に記憶された変動量
データを読み込んで、内蔵されたプログラムによりトラ
ッキング短絡の判定を行い、トラッキング短絡であると
判定した場合は判定出力回路６に判定信号の出力を行
う。
【００２８】レジスタ回路１３は、中央演算回路１２か
ら新しい電流変動量の値が出力される毎に、最も古い電
流変動量の値を除外すると同時に、最も新しい電流変動
量の値を読み込み追加記憶して、常に新しい所定時間内
の複数の電流変動量の値を時系列順に記憶しておく。ま
た、判定精度を高めるため、記憶する常に新しい電流変
動量の値の数は一例として７個以上設けるとよい。マイ
コン内部のメモリー容量に合わせて、また、判定時間の
長さに合わせて可能な数を記憶できるようにするとよ
い。
ら新しい電流変動量の値が出力される毎に、最も古い電
流変動量の値を除外すると同時に、最も新しい電流変動
量の値を読み込み追加記憶して、常に新しい所定時間内
の複数の電流変動量の値を時系列順に記憶しておく。ま
た、判定精度を高めるため、記憶する常に新しい電流変
動量の値の数は一例として７個以上設けるとよい。マイ
コン内部のメモリー容量に合わせて、また、判定時間の
長さに合わせて可能な数を記憶できるようにするとよ
い。
【００２９】判定出力回路６は、中央演算回路１２から
出力される判定信号を受けて、引外し回路に信号の出力
を行う。
出力される判定信号を受けて、引外し回路に信号の出力
を行う。
【００３０】中央演算回路１２の、トラッキング短絡の
判定方法は、請求項１による方法の場合次のように行わ
れる。
判定方法は、請求項１による方法の場合次のように行わ
れる。
【００３１】Ａ／Ｄ変換回路４から送られてくるサンプ
リング時間毎のデータに対し中央演算回路１２は半波毎
のピーク電流値を抽出して、すぐ前の半波のピーク電流
値と比較し、差を電流変動量として、レジスタ回路１３
に送出する。レジスタ回路１３は所定時間分の電流変動
量をデータとして記憶し、新たに中央演算回路１２から
データの送出を受けた場合は、最古のデータを破棄し、
最新のデータを１つ取り込む。なお、所定時間は０．２
秒程度である。
リング時間毎のデータに対し中央演算回路１２は半波毎
のピーク電流値を抽出して、すぐ前の半波のピーク電流
値と比較し、差を電流変動量として、レジスタ回路１３
に送出する。レジスタ回路１３は所定時間分の電流変動
量をデータとして記憶し、新たに中央演算回路１２から
データの送出を受けた場合は、最古のデータを破棄し、
最新のデータを１つ取り込む。なお、所定時間は０．２
秒程度である。
【００３２】中央演算回路１２は最新のデータをレジス
タ回路１３に送出すると同時に、所定時間分の電流変動
量データをレジスタ回路１３から取り込み、個々のデー
タの変動量に対して相応する区間の度数から、図２に示
すような変動量の度数分布を計算し、この度数分布か
ら、適当に定めた所定の変動量区間の度数と、分布全体
区間の度数を計算し、分布全体区間の度数に対する、所
定の変動量区間の度数の割合を計算し、その割合が判定
基準以上であるかどうかを計算して判定する。
タ回路１３に送出すると同時に、所定時間分の電流変動
量データをレジスタ回路１３から取り込み、個々のデー
タの変動量に対して相応する区間の度数から、図２に示
すような変動量の度数分布を計算し、この度数分布か
ら、適当に定めた所定の変動量区間の度数と、分布全体
区間の度数を計算し、分布全体区間の度数に対する、所
定の変動量区間の度数の割合を計算し、その割合が判定
基準以上であるかどうかを計算して判定する。
【００３３】図６は、電流が家電機器の使用によるもの
である場合の、前記図２に相当する電流の変動量の度数
分布の一例であり、変動量が０〜４Ａの区分に度数が集
中していることが分かる。一方、図２は、トラッキング
短絡の場合の電流の変動量の度数分布の一例であるが、
変動量が５〜３０Ａの区間に度数が多く現れていること
が分かる。したがって、所定時間内の電流変動量の度数
分布から５〜３０Ａの変動量区間の度数が、分布全体区
間の度数に対し何パーセントにあたるかを計算し、それ
が所定の判定基準値以上であるかどうかを判定すれば、
流れている電流の大きさそのものは家電機器とトラッキ
ング短絡でほぼ同一であって区別がつかなくても、電流
変動量からその電流が家電機器の使用によるものかトラ
ッキング短絡によるものかが正確に判別できる。
である場合の、前記図２に相当する電流の変動量の度数
分布の一例であり、変動量が０〜４Ａの区分に度数が集
中していることが分かる。一方、図２は、トラッキング
短絡の場合の電流の変動量の度数分布の一例であるが、
変動量が５〜３０Ａの区間に度数が多く現れていること
が分かる。したがって、所定時間内の電流変動量の度数
分布から５〜３０Ａの変動量区間の度数が、分布全体区
間の度数に対し何パーセントにあたるかを計算し、それ
が所定の判定基準値以上であるかどうかを判定すれば、
流れている電流の大きさそのものは家電機器とトラッキ
ング短絡でほぼ同一であって区別がつかなくても、電流
変動量からその電流が家電機器の使用によるものかトラ
ッキング短絡によるものかが正確に判別できる。
【００３４】中央演算回路１２のトラッキング短絡の判
定方法は、請求項２による方法の場合、次のように行わ
れる。中央演算回路１２の判定は所定時間内のデータに
基づいて行われる。所定時間は本例の場合は０．２秒程
度としている。
定方法は、請求項２による方法の場合、次のように行わ
れる。中央演算回路１２の判定は所定時間内のデータに
基づいて行われる。所定時間は本例の場合は０．２秒程
度としている。
【００３５】図３は所定時間と単位時間Ａ（ｉ）、単位
時間毎の抽出電流ＩＰＡ（ｉ）、電流変動量デルタＩＰ
Ａ（ｉ）の概念図である。所定時間は単位時間Ａ（ｉ）
（ｉ＝１〜ｎ）（ｎは正の整数）に分割されている。
ＩＰＡ（ｉ）は、図１のＡ／Ｄ変換回路４から、サンプ
リング時間毎にデータ送出を受けて、中央演算回路１２
が単位時間Ａ（ｉ）内に抽出した電流値であり、本例で
は、単位時間Ａ（ｉ）内のピーク電流値としているが、
単位時間Ａ（ｉ）内の平均値でも差し支えない。デルタ
ＩＰＡ（ｉ）は、単位時間毎に抽出した電流値のうち、
隣接した電流値の差をとって計算した変動量で、ＩＰＡ
（ｉ）とＩＰＡ（ｉ−１）の差で表される。
時間毎の抽出電流ＩＰＡ（ｉ）、電流変動量デルタＩＰ
Ａ（ｉ）の概念図である。所定時間は単位時間Ａ（ｉ）
（ｉ＝１〜ｎ）（ｎは正の整数）に分割されている。
ＩＰＡ（ｉ）は、図１のＡ／Ｄ変換回路４から、サンプ
リング時間毎にデータ送出を受けて、中央演算回路１２
が単位時間Ａ（ｉ）内に抽出した電流値であり、本例で
は、単位時間Ａ（ｉ）内のピーク電流値としているが、
単位時間Ａ（ｉ）内の平均値でも差し支えない。デルタ
ＩＰＡ（ｉ）は、単位時間毎に抽出した電流値のうち、
隣接した電流値の差をとって計算した変動量で、ＩＰＡ
（ｉ）とＩＰＡ（ｉ−１）の差で表される。
【００３６】上記図３の概念図において、レジスタ回路
１３にはデルタＩＰＡ（１）〜デルタＩＰＡ（ｎ）のｎ
個と、ＩＰＡ（ｎ）のデータを記憶している。初期状態
では記憶されている個々のデータ値はゼロである。
１３にはデルタＩＰＡ（１）〜デルタＩＰＡ（ｎ）のｎ
個と、ＩＰＡ（ｎ）のデータを記憶している。初期状態
では記憶されている個々のデータ値はゼロである。
【００３７】次にＡ／Ｄ変換回路４からサンプリング時
間毎にデータ送出を受けた中央演算回路１２は、単位時
間Ａ（ｎ＋１）内でのピーク電流値ＩＰＡ（ｎ＋１）を
抽出すると同時に、レジスタ回路１３から一つ前の抽出
電流値（ピーク電流値）ＩＰＡ（ｎ）を受け取り、 デルタＩＰＡ（ｎ＋１）＝ＩＰＡ（ｎ＋１）−ＩＰＡ（ｎ） を計算し、デルタＩＰＡ（ｎ＋１）を新たにレジスタ回
路１３に送出する。ただし、デルタＩＰＡ（ｎ＋１）が
マイナスとなった場合はプラスの値に置き換えて送出す
る。
間毎にデータ送出を受けた中央演算回路１２は、単位時
間Ａ（ｎ＋１）内でのピーク電流値ＩＰＡ（ｎ＋１）を
抽出すると同時に、レジスタ回路１３から一つ前の抽出
電流値（ピーク電流値）ＩＰＡ（ｎ）を受け取り、 デルタＩＰＡ（ｎ＋１）＝ＩＰＡ（ｎ＋１）−ＩＰＡ（ｎ） を計算し、デルタＩＰＡ（ｎ＋１）を新たにレジスタ回
路１３に送出する。ただし、デルタＩＰＡ（ｎ＋１）が
マイナスとなった場合はプラスの値に置き換えて送出す
る。
【００３８】レジスタ回路１３へのデルタＩＰＡ（ｎ＋
１）送出以前には、レジスタ回路１３には、図４のよう
に、単位時間Ａ（ｉ）毎の電流変動量デルタＩＰＡ
（１）〜デルタＩＰＡ（ｎ）のｎ個のデータを記憶して
いるが、中央演算回路１２から、新たな電流変動量デル
タＩＰＡ（ｎ＋１）のデータ送出を受け取ると、一番古
いデータデルタＩＰＡ（１）を破棄すると同時にデルタ
ＩＰＡ（２）をデルタＩＰＡ（１）、デルタＩＰＡ
（３）をデルタＩＰＡ（２）・・デルタＩＰＡ（ｎ＋
１）をデルタＩＰＡ（ｎ）として、記憶しなおす。と同
時に中央演算回路１２はレジスタ回路１３から、更新さ
れたｎ個の電流変動量のデータデルタＩＰＡ（１）〜デ
ルタＩＰＡ（ｎ）を受け取り、デルタＩＰＡ（ｉ）が５
Ａ以上３０Ａ未満であるデータ個数を合計して度数と
し、その度数がｎ×０．７個以上である場合に、トラッ
キング短絡であるという判定信号を判定出力回路に送出
する。
１）送出以前には、レジスタ回路１３には、図４のよう
に、単位時間Ａ（ｉ）毎の電流変動量デルタＩＰＡ
（１）〜デルタＩＰＡ（ｎ）のｎ個のデータを記憶して
いるが、中央演算回路１２から、新たな電流変動量デル
タＩＰＡ（ｎ＋１）のデータ送出を受け取ると、一番古
いデータデルタＩＰＡ（１）を破棄すると同時にデルタ
ＩＰＡ（２）をデルタＩＰＡ（１）、デルタＩＰＡ
（３）をデルタＩＰＡ（２）・・デルタＩＰＡ（ｎ＋
１）をデルタＩＰＡ（ｎ）として、記憶しなおす。と同
時に中央演算回路１２はレジスタ回路１３から、更新さ
れたｎ個の電流変動量のデータデルタＩＰＡ（１）〜デ
ルタＩＰＡ（ｎ）を受け取り、デルタＩＰＡ（ｉ）が５
Ａ以上３０Ａ未満であるデータ個数を合計して度数と
し、その度数がｎ×０．７個以上である場合に、トラッ
キング短絡であるという判定信号を判定出力回路に送出
する。
【００３９】以上によるトラッキング短絡の検出方法に
よれば、請求項１による方法では、中央演算回路１２は
度数分布表を作成し、割合を計算していたのに対し、請
求項２では、電流変動量が所定の区間にあるデータ個数
の合計値のみの簡単な判定処理でトラッキング短絡が発
生しているかどうかとを判定できる。
よれば、請求項１による方法では、中央演算回路１２は
度数分布表を作成し、割合を計算していたのに対し、請
求項２では、電流変動量が所定の区間にあるデータ個数
の合計値のみの簡単な判定処理でトラッキング短絡が発
生しているかどうかとを判定できる。
【００４０】請求項３においては、前述の電流変動量が
５〜３０Ａの区間にある判定に加え、更に電流変動量が
１１Ａ〜３０Ａの区間にある度数がｎ×０．４個以上で
あるかどうかという条件を加えて、両方の条件を満たし
た時にトラッキング短絡が発生したと判定するようにし
たものである。このようにすれば、更に家電機器の使用
による電流とトラッキング短絡による電流の判定精度を
向上させることができる。
５〜３０Ａの区間にある判定に加え、更に電流変動量が
１１Ａ〜３０Ａの区間にある度数がｎ×０．４個以上で
あるかどうかという条件を加えて、両方の条件を満たし
た時にトラッキング短絡が発生したと判定するようにし
たものである。このようにすれば、更に家電機器の使用
による電流とトラッキング短絡による電流の判定精度を
向上させることができる。
【００４１】図５は本発明の請求項５の実施例の説明を
行う概念図である。単位時間Ａ（ｉ）は、更にｍ個（ｍ
は正の整数）でＴａ（ｉ，１）〜Ｔａ（ｉ，ｍ）の時間
に分割される。本実施例では、Ｔａ（ｉ，ｊ）はほぼ商
用交流電力の周波数の半波分の時間としている。地域に
より５０Ｈｚと６０Ｈｚで周期も異なるので、中間をと
って９ｍｓ程度に設定している。
行う概念図である。単位時間Ａ（ｉ）は、更にｍ個（ｍ
は正の整数）でＴａ（ｉ，１）〜Ｔａ（ｉ，ｍ）の時間
に分割される。本実施例では、Ｔａ（ｉ，ｊ）はほぼ商
用交流電力の周波数の半波分の時間としている。地域に
より５０Ｈｚと６０Ｈｚで周期も異なるので、中間をと
って９ｍｓ程度に設定している。
【００４２】図５において、ＩＰＴ（ｉ，ｊ）は分割時
間Ｔａ（ｉ，ｊ）におけるピーク電流値であり、デルタ
ＩＰＴ（ｉ，ｊ）＝ＩＰＴ（ｉ，ｊ）−ＩＰＴ（ｉ，ｊ
−１）である。Ａ／Ｄ変換回路４から、サンプリング時
間毎にデータを送出された中央演算回路１２は、分割さ
れた時間内の、ピーク電流値ＩＰＴ（ｉ，ｊ）を抽出
し、一つ前の、ＩＰＴ（ｉ，ｊ−１）のデータとから、 デルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）＝ＩＰＴ（ｉ，ｊ）−ＩＰＴ
（ｉ，ｊ−１） を計算する。なお、デルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）がマイナス
となった場合はプラスの値に置き換える。
間Ｔａ（ｉ，ｊ）におけるピーク電流値であり、デルタ
ＩＰＴ（ｉ，ｊ）＝ＩＰＴ（ｉ，ｊ）−ＩＰＴ（ｉ，ｊ
−１）である。Ａ／Ｄ変換回路４から、サンプリング時
間毎にデータを送出された中央演算回路１２は、分割さ
れた時間内の、ピーク電流値ＩＰＴ（ｉ，ｊ）を抽出
し、一つ前の、ＩＰＴ（ｉ，ｊ−１）のデータとから、 デルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）＝ＩＰＴ（ｉ，ｊ）−ＩＰＴ
（ｉ，ｊ−１） を計算する。なお、デルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）がマイナス
となった場合はプラスの値に置き換える。
【００４３】中央演算回路１２は前述の、単位時間Ａ
（ｉ）毎にピーク電流値デルタＩＰＡ（ｉ）を抽出する
のと並行して、単位時間Ａ（ｉ）をｍ個に分割した時間
Ｔａ（ｉ，１）〜Ｔａ（ｉ，ｍ）について、前述のデル
タＩＰＴ（ｉ，ｊ）を計算し、計算したデルタＩＰＴ
（ｉ，ｊ）が一定の値以上（本実施例では５Ａに設定し
てある。）であれば、次のデルタデルタＩＰＴ（ｉ，
ｊ）の計算に入り、次のデルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）が一定
の値に満たない時は、先の請求項２、３の処理も含め、
全ての処理を初期化し、改めて、判定処理をやり直すよ
うに働く。
（ｉ）毎にピーク電流値デルタＩＰＡ（ｉ）を抽出する
のと並行して、単位時間Ａ（ｉ）をｍ個に分割した時間
Ｔａ（ｉ，１）〜Ｔａ（ｉ，ｍ）について、前述のデル
タＩＰＴ（ｉ，ｊ）を計算し、計算したデルタＩＰＴ
（ｉ，ｊ）が一定の値以上（本実施例では５Ａに設定し
てある。）であれば、次のデルタデルタＩＰＴ（ｉ，
ｊ）の計算に入り、次のデルタＩＰＴ（ｉ，ｊ）が一定
の値に満たない時は、先の請求項２、３の処理も含め、
全ての処理を初期化し、改めて、判定処理をやり直すよ
うに働く。
【００４４】すなわち、単位時間Ａ（ｉ）内のデルタＩ
ＰＴ（ｉ，２）〜デルタＩＰＴ（ｉ，ｍ）が全て一定の
値以上であれば、処理を継続し、単位時間Ａ（ｉ）内の
ピーク電流値デルタＩＰＡ（ｉ）を抽出して、隣接した
ピーク電流値ＩＰＡ（ｉ−１）との差をとって電流変動
量デルタＩＰＡ（ｉ）として、レジスタ回路１３に抽出
するが、そうでない場合、レジスタ回路１３内のデータ
も初期化してしまうので、中央演算回路１２が最終的
に、流れている電流がトラッキング短絡であるという判
定を、図１の判定出力回路に出力するには、所定時間内
の単位時間Ａ（１）〜Ａ（ｎ）全てにおいて、図５で説
明したデルタＩＰＴ（ｉ，２）〜デルタＩＰＴ（ｉ，
ｍ）が一定の値以上であり処理を継続しているという条
件が必要となり、且つ、単位時間Ａ（ｉ）〜Ａ（ｎ）毎
の電流変動量が請求項２、または請求項３の条件を満た
す必要がある。トラッキング短絡においては、前記デル
タＩＰＴ（ｉ，ｊ）が一定量以上で継続することが多
く、請求項５による発明では、より回路に流れている電
流がトラッキング短絡によるものかどうかを正確に判定
できるようになり、誤動作がなくなる。
ＰＴ（ｉ，２）〜デルタＩＰＴ（ｉ，ｍ）が全て一定の
値以上であれば、処理を継続し、単位時間Ａ（ｉ）内の
ピーク電流値デルタＩＰＡ（ｉ）を抽出して、隣接した
ピーク電流値ＩＰＡ（ｉ−１）との差をとって電流変動
量デルタＩＰＡ（ｉ）として、レジスタ回路１３に抽出
するが、そうでない場合、レジスタ回路１３内のデータ
も初期化してしまうので、中央演算回路１２が最終的
に、流れている電流がトラッキング短絡であるという判
定を、図１の判定出力回路に出力するには、所定時間内
の単位時間Ａ（１）〜Ａ（ｎ）全てにおいて、図５で説
明したデルタＩＰＴ（ｉ，２）〜デルタＩＰＴ（ｉ，
ｍ）が一定の値以上であり処理を継続しているという条
件が必要となり、且つ、単位時間Ａ（ｉ）〜Ａ（ｎ）毎
の電流変動量が請求項２、または請求項３の条件を満た
す必要がある。トラッキング短絡においては、前記デル
タＩＰＴ（ｉ，ｊ）が一定量以上で継続することが多
く、請求項５による発明では、より回路に流れている電
流がトラッキング短絡によるものかどうかを正確に判定
できるようになり、誤動作がなくなる。
【００４５】なお、実施例の説明は、回路遮断器に適用
した場合で説明したが、判定回路１１の出力により、警
報を出すようなものや、組み込み対象物としてコンセン
トなどにも適用でき、回路遮断器に限定するものではな
い。
した場合で説明したが、判定回路１１の出力により、警
報を出すようなものや、組み込み対象物としてコンセン
トなどにも適用でき、回路遮断器に限定するものではな
い。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本件発明によれば、トラッ
キング短絡を検出する判定に際して、電流の変動量に基
づいて行うようにしたので、トラッキング短絡により流
れる電流の大きさが、通常の遮断器が動作する電流に満
たない場合でも、短時間にトラッキング短絡の判定が行
えるようになるとともに、家電製品の負荷電流や突入電
流では誤動作せず、また家電製品を複数同時に使用して
いても、トラッキング短絡が並行して発生した場合は、
トラッキング短絡により発生する特徴的な電流の変動量
を検出して、確実にトラッキング短絡を判別でき、誤動
作の少ない検出方法を得ることができるという効果を有
する。
キング短絡を検出する判定に際して、電流の変動量に基
づいて行うようにしたので、トラッキング短絡により流
れる電流の大きさが、通常の遮断器が動作する電流に満
たない場合でも、短時間にトラッキング短絡の判定が行
えるようになるとともに、家電製品の負荷電流や突入電
流では誤動作せず、また家電製品を複数同時に使用して
いても、トラッキング短絡が並行して発生した場合は、
トラッキング短絡により発生する特徴的な電流の変動量
を検出して、確実にトラッキング短絡を判別でき、誤動
作の少ない検出方法を得ることができるという効果を有
する。
【図１】本発明の請求項１の実施例を示す回路構成説明
図
図
【図２】トラッキング短絡電流の変動量の度数分布の一
例を示したグラフ
例を示したグラフ
【図３】本発明の請求項２の実施例の検出方法を示す概
念図
念図
【図４】本発明の請求項４の実施例のレジスタ回路１３
内のデータ移動を示す概念図
内のデータ移動を示す概念図
【図５】本発明の請求項５の実施例の検出方法を示す概
念図
念図
【図６】家電製品の負荷電流の変動量の度数分布の一例
を示したグラフ
を示したグラフ
１ 変流器 ２ 電流−電圧変換回路 ３ 整流回路 ４ Ａ／Ｄ変換回路 ６ 遮断信号出力回路 １０ 電路 １１ 判定回路 １２ 中央演算回路 １３ レジスタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G014 AA03 AB09 AB33 AC18 5G004 AA01 AB01 BA03 CA04 DA01 DB01 DC05 DC14
Claims (5)
- 【請求項１】電路に流れる電流を検出し、所定時間内に
検出した電流値からトラッキング短絡の発生を検出する
トラッキング短絡の検出方法であって、前記所定時間内
における電流値の変動量の絶対値の度数分布を測定し、
前記変動量の度数分布のうち、所定の変動量区間の度数
が分布全体区間の度数に対し判定基準以上の割合となっ
た場合にトラッキング短絡が発生したと判定することを
特徴としたトラッキング短絡の検出方法。 - 【請求項２】電路に流れる電流を検出し、所定時間内に
検出した電流値からトラッキング短絡の発生を検出する
トラッキング短絡の検出方法であって、前記所定時間内
を複数に分割した単位時間毎に得られる電流波形からト
ラッキング短絡の判定に用いる絶対値化した電流値を抽
出し、単位時間毎に抽出した電流値のうち隣接した電流
値の差をとって単位時間毎の変動量とし、所定の変動量
区間の度数が設定した判定基準を満たした場合に、トラ
ッキング短絡が発生したと判定することを特徴としたト
ラッキング短絡の検出方法。 - 【請求項３】前記所定の変動量区間の度数が設定した判
定基準を満たしているかどうかの判定は複数の所定の変
動量区間の度数について各々に設定した判定基準に対し
て行われ、すべての判定基準を満たしたときにトラッキ
ング短絡が発生したと判定することを特徴とする請求項
２記載のトラッキング短絡の検出方法。 - 【請求項４】所定時間内を複数に分割した単位時間毎に
得られる電流波形からトラッキング短絡の判定に用いる
絶対値化した電流値を抽出して、隣接した単位時間毎に
抽出した電流値の差をとって単位時間毎の変動量とし、
単位時間が経過する毎に時系列において最古の変動量の
データを除外すると同時に、新たな単位時間において抽
出した電流値から計算した変動量のデータを追加して、
常に単位時間ずつ更新される所定時間内における電流値
の変動量に基づきトラッキング短絡の発生の判定を行う
ことを特徴とする請求項２または３記載のトラッキング
短絡の検出方法。 - 【請求項５】前記所定時間内におけるトラッキング短絡
の検出処理は、所定時間内を複数に分割した単位時間を
さらに時間分割し、分割した時間内での絶対値化した電
流ピーク値を抽出し、隣接した分割時間毎に、電流ピー
ク値の差をとって、変動量とし、その変動量が個々に一
定量以上の場合にトラッキング短絡検出処理を継続し、
一定量以下の変動量があった場合にはトラッキング短絡
検出処理を初期化し、新たに処理を開始してトラッキン
グ短絡の発生を判定することを特徴とする請求項２また
は３または４記載のトラッキング短絡の検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27620799A JP3302954B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | トラッキング短絡の検出方法 |
| US10/089,591 US6768313B1 (en) | 1999-09-29 | 2000-09-27 | Method for detecting tracking short |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27620799A JP3302954B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | トラッキング短絡の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103657A true JP2001103657A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3302954B2 JP3302954B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=17566189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27620799A Expired - Lifetime JP3302954B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | トラッキング短絡の検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6768313B1 (ja) |
| JP (1) | JP3302954B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JP5327101B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2013-10-30 | アンデン株式会社 | 過電流保護回路 |
| US8972216B2 (en) | 2010-03-09 | 2015-03-03 | Infineon Technologies Austria Ag | Methods and apparatus for calibration of power converters |
| US9225158B2 (en) * | 2011-09-14 | 2015-12-29 | Denso Corporation | Overcurrent protection circuit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3626400A1 (de) * | 1986-08-04 | 1988-02-11 | Siemens Ag | Anordnung zur schnellerkennung von kurzschluessen |
| US6256006B1 (en) * | 1996-02-01 | 2001-07-03 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with temperature detection to control data renewal |
| JP4157224B2 (ja) * | 1999-05-13 | 2008-10-01 | テンパール工業株式会社 | コード短絡・トラッキングによる短絡を検知できる電子式の回路遮断器 |
| JP3771404B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2006-04-26 | 河村電器産業株式会社 | 配線用遮断器 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27620799A patent/JP3302954B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-09-27 US US10/089,591 patent/US6768313B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3302954B2 (ja) | 2002-07-15 |
| US6768313B1 (en) | 2004-07-27 |
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