JP2009025055A - 変流器の出力変換回路 - Google Patents

Abstract

【課題】一次電流が０Ａの場合に変流器の出力電流が所定の電流を出力する出力変換回路を簡単な構成で実現する。
【解決手段】出力変換回路５は電源６と変流器１の出力線間に接続され、電源６に接続されて一定の電流Ｉ３を出力する定電流回路７と、定電流回路７に接続されて回路を開閉するスイッチング素子８とで構成し、変流器１の出力が０Ａであることを監視回路４が検出すると、監視回路４は出力変換回路５に信号を出力してスイッチング素子８をオンし、出力変換回路５から一定の電流Ｉ３を出力する。変流器１が正常な場合はレベル変換回路２の抵抗Ｒ１と変流器１の巻き線の抵抗Ｒ２との合成抵抗に電流が流れ、変流器１が異常な場合はレベル変換回路２の抵抗Ｒ１だけに電流が流れるので、監視回路４に入力される電圧が変化する。監視回路４は入力される電圧の大きさから変流器１が正常かどうかを判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変流器の一次電流が０Ａの場合に一定の電流を出力をする出力変換回路に関する。

変流器１１は出力電流Ｉ１２が０Ａの場合、変流器１１が故障しているのか、接続が不完全なのか、配線が断線しているのか、といった変流器１１の異常なのか、それとも、変流器１１は正常だが、単に一次電流Ｉ１１が０Ａなので出力電流Ｉ１２が０Ａであるのか判別ができない。そこで出力電流Ｉ１２が０Ａの場合、変流器１１から一定の出力をするようにして変流器１１の状態が判別できるようになっている。その構成としては、変流器１１の出力電流Ｉ１２を４ｍＡ〜２０ｍＡに変換する出力変換回路１５を備え、変流器１１の出力電流Ｉ１２が０Ａの場合でも４ｍＡを出力するようになっている。そして、図２に示すように変流器１１から出力された電流Ｉ１２は、出力変換回路１５により変換されて出力電流Ｉ１３が出力され、抵抗Ｒ１１とオペアンプＯＰ１１とで成るレベル変換回路１２で電圧に変換されてＡ／Ｄ変換回路１３の入力レベルに合わせて出力され、Ａ／Ｄ変換回路１３でアナログ信号からデジタル信号に変換されて監視回路１４に出力され、監視回路１４において変流器１１の出力を監視している。変流器１１の出力が４ｍＡであれば一次電流Ｉ１１が流れておらず、出力が０Ａであれば変流器１１に異常があり、出力が４ｍＡより大きければ正常な状態として監視回路１４は判別している。出力変換回路１５は多数の半導体素子により構成されていた（例えば、非特許文献１参照。）。

株式会社ユー・アール・ディー、「電流センサ応用機器２００７カタログ、Ｖｅｒ．２３」、２００７年５月発行、ｐ．８８、（４〜２０ｍＡ電流変換回路）

従来の変流器の出力変換回路は、多数の部品で構成され、回路が複雑であった。

本発明によれば、変流器の出力電流を監視回路により監視し、変流器の出力電流が０Ａのときに監視回路の出力により変流器の出力線に接続された定電流回路を開閉するスイッチング素子をオンし、監視回路に所定の電流を出力するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、一次電流が０Ａの場合に変流器の出力電流が所定の電流を出力する出力変換回路を簡単な構成で実現できるという効果がある。

出力変換回路は電源と変流器の出力線間に接続され、電源に接続されて一定の電流を出力する定電流回路と、定電流回路に接続されて回路を開閉するスイッチング素子とで構成し、変流器の出力が０Ａであることを監視回路が検出すると、監視回路は出力変換回路に信号を出力してスイッチング素子をオンし、出力変換回路から一定の電流を出力する。変流器が正常な場合はレベル変換回路の抵抗と変流器の巻き線の抵抗との合成抵抗に電流が流れ、変流器が異常な場合はレベル変換回路の抵抗だけに電流が流れるので、監視回路に入力される電圧が変化する。監視回路は入力される電圧の大きさから変流器が正常かどうかを判別する。

本発明に係る変流器の出力変換回路の実施例１を図１の添付図面に基づいて説明する。

変流器１は、一次電流Ｉ１が流れたときに変流器１から出力される出力電流Ｉ２を電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換回路の入力レベルに合わせて出力するための抵抗Ｒ１とオペアンプＯＰ１とで成るレベル変換回路２と、レベル変換回路２から入力された電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換回路３と、Ａ／Ｄ変換回路３から出力された電圧値が入力されて監視を行う監視回路４と、変流器１の出力電流Ｉ２が０Ａのときに監視回路４の制御により所定の電流Ｉ３を出力する出力変換回路５とを備えている。

出力変換回路５は電源６と変流器１の出力線間に接続され、電源６に接続されて一定の電流を出力する定電流回路７と、定電流回路７に接続されて回路を開閉するスイッチング素子８とで成り、定電流回路７として電界効果トランジスタが用いられ、スイッチング素子８にはソースを定電流回路７に接続し、ゲートを監視回路４に接続した電界効果トランジスタが用いられている。

そして、変流器１は出力線が正常に接続されていて一次電流Ｉ１が流れている場合、レベル変換回路２により電圧に変換してＡ／Ｄ変換回路３に出力し、Ａ／Ｄ変換回路３はアナログ信号からデジタル信号に変換して監視回路４に出力し、監視回路４は変流器１から正常に出力があったことを確認してデータを出力するようになっている。

また、監視回路４において変流器１の出力が０Ａであることが確認された場合は、監視回路４は出力変換回路５に信号を出力してスイッチング素子８をオンし、出力変換回路５から一定の電流Ｉ３を出力するようになっている。このとき、変流器１に異常がない場合はレベル変換回路２の抵抗Ｒ１と変流器１の巻き線Ｒ２の抵抗との合成抵抗に電流Ｉ３が流れるため、レベル変換回路２から出力される電圧ＶＩ１はＲ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉ３となり、変流器１自体の故障や変流器１の接続不良等により変流器１に異常がある場合はレベル変換回路２の抵抗Ｒ１だけに電流Ｉ３が流れるのでレベル変換回路２から出力される電圧ＶＩ２はＲ１×Ｉ３となり、電圧の大きさはＶＩ１＜ＶＩ２となる。そこで、監視回路３は入力された電圧がＶＩ１の場合は変流器１が正常であると判定し、ＶＩ２の場合は変流器１に異常があると判定する。

このように、変流器１は簡単な回路構成で一次電流が０Ａの場合に所定の電流Ｉ３を出力することができ、一次電流Ｉ１が０Ａの場合に変流器１が正常かどうか判断できる。

本発明に係る変流器の出力変換回路を説明する回路図である。 従来の変流器の出力変換回路を説明する回路図である。

符号の説明

１ 変流器
２ レベル変換回路
３ Ａ／Ｄ変換回路
４ 監視回路
５ 出力変換回路
６ 電源
７ 定電流回路
８ スイッチング素子

Claims (1)

1. 変流器の出力電流を監視回路により監視し、前記変流器の出力電流が０Ａのときに前記監視回路の出力により前記変流器の出力線に接続された定電流回路を開閉するスイッチング素子をオンし、前記監視回路に所定の電流を出力するようにしたことを特徴とする変流器の出力変換回路。

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