JP3266962B2 - 励磁突入電流検出回路 - Google Patents
励磁突入電流検出回路Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、距離継電器等に設けら
れる励磁突入電流検出回路に関し、詳しくは、入力電流
に含まれる基本波電流成分と第2調波電流成分との比に
基づき励磁突入電流の発生を検出する励磁突入電流検出
回路に関する。
れる励磁突入電流検出回路に関し、詳しくは、入力電流
に含まれる基本波電流成分と第2調波電流成分との比に
基づき励磁突入電流の発生を検出する励磁突入電流検出
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、オート・トランス(AT)き電
方式の交流き電区間を保護する距離継電システムの構成
図である。図において、距離継電器RY1はき電区間内
の短絡、地絡事故を検出するものであり、トロリーTに
設置された変流器CT1及びフィーダFに設置された変
流器CT2から電流IT,IFをそれぞれ導入し、また、
トロリーTとフィーダFとの間に設置された計器用変成
器PTから線間電圧VTFを導入するように構成されてい
る。なお、図5において、Gは交流電源、Rはレール,
1は列車を示す。
方式の交流き電区間を保護する距離継電システムの構成
図である。図において、距離継電器RY1はき電区間内
の短絡、地絡事故を検出するものであり、トロリーTに
設置された変流器CT1及びフィーダFに設置された変
流器CT2から電流IT,IFをそれぞれ導入し、また、
トロリーTとフィーダFとの間に設置された計器用変成
器PTから線間電圧VTFを導入するように構成されてい
る。なお、図5において、Gは交流電源、Rはレール,
1は列車を示す。
【0003】図6は上記距離継電器RY1の内部構成を
示すブロック図である。継電器RY1に導入された電流
IT,IF及び電圧VTFは、補助変成器ACT,APTに
より適当なレベルの入力量I(=IT+IF)及びVに変
換される。距離要素DZは図7に示すような平行四辺形
の動作特性aとなっており、入力量I,Vによって決ま
る継電器RY1の見るインピーダンス(Z=V/I)が
その内側か外側かを判断し、動作特性aの内側であれば
内部事故と判定して図6のアンド回路8に信号を出力す
る。
示すブロック図である。継電器RY1に導入された電流
IT,IF及び電圧VTFは、補助変成器ACT,APTに
より適当なレベルの入力量I(=IT+IF)及びVに変
換される。距離要素DZは図7に示すような平行四辺形
の動作特性aとなっており、入力量I,Vによって決ま
る継電器RY1の見るインピーダンス(Z=V/I)が
その内側か外側かを判断し、動作特性aの内側であれば
内部事故と判定して図6のアンド回路8に信号を出力す
る。
【0004】図6において継電器RY1内の励磁突入電
流検出回路20′は、保護き電区間内に列車1が入って
きたときに発生する励磁突入電流を検出するものであ
り、入力電流に含まれる基本波電流成分(平均値)I1
に対する第2調波電流成分(平均値)I2の比が整定値
K0を越えたときに励磁突入電流の発生を検出してアン
ド回路8に信号を出力する。この検出回路20′は基本
波フィルタ2、第2調波フィルタ3、平均値算出回路
4,5、I1とI2との比を算出する突入電流検出部6及
び否定回路7から構成されている。
流検出回路20′は、保護き電区間内に列車1が入って
きたときに発生する励磁突入電流を検出するものであ
り、入力電流に含まれる基本波電流成分(平均値)I1
に対する第2調波電流成分(平均値)I2の比が整定値
K0を越えたときに励磁突入電流の発生を検出してアン
ド回路8に信号を出力する。この検出回路20′は基本
波フィルタ2、第2調波フィルタ3、平均値算出回路
4,5、I1とI2との比を算出する突入電流検出部6及
び否定回路7から構成されている。
【0005】なお、距離継電器RY1の最終出力は、図
示するように距離要素DZの出力と突入電流検出部6の
反転出力との論理積になっており、励磁突入電流による
距離継電器RY1の誤動作を防止している。
示するように距離要素DZの出力と突入電流検出部6の
反転出力との論理積になっており、励磁突入電流による
距離継電器RY1の誤動作を防止している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、同
一のき電区間内に先行列車(負荷)が存在する状態で後
続列車が入ってきた場合、以下に述べるような不都合を
生じるおそれがある。すなわち、後続列車が同一き電区
間に入った場合、き電線電流Iに含まれる基本波電流成
分I1は、図8に示すように先行車両の負荷電流分ILと
後続列車により発生する励磁突入電流分IM1との和にな
るが、第2調波電流成分I2は後続列車による励磁突入
電流分IM2のみである。
一のき電区間内に先行列車(負荷)が存在する状態で後
続列車が入ってきた場合、以下に述べるような不都合を
生じるおそれがある。すなわち、後続列車が同一き電区
間に入った場合、き電線電流Iに含まれる基本波電流成
分I1は、図8に示すように先行車両の負荷電流分ILと
後続列車により発生する励磁突入電流分IM1との和にな
るが、第2調波電流成分I2は後続列車による励磁突入
電流分IM2のみである。
【0007】従って、基本波電流成分I1に対する第2
調波電流成分I2の比は、先行列車なしの場合に比べて
負荷電流分ILだけ小さくなり、突入電流検出部6は動
作しない。このため、励磁突入電流検出回路20′ひい
ては距離継電器RY1が誤出力し、この誤出力は原理
上、負荷電流が大きいほど頻発することになる。
調波電流成分I2の比は、先行列車なしの場合に比べて
負荷電流分ILだけ小さくなり、突入電流検出部6は動
作しない。このため、励磁突入電流検出回路20′ひい
ては距離継電器RY1が誤出力し、この誤出力は原理
上、負荷電流が大きいほど頻発することになる。
【0008】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、同一き電区間内
に先行列車が存在する場合にも、誤出力を生じることな
く励磁突入電流の発生を正確に検出可能な励磁突入電流
検出回路を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、同一き電区間内
に先行列車が存在する場合にも、誤出力を生じることな
く励磁突入電流の発生を正確に検出可能な励磁突入電流
検出回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、入力電流に含まれる基本波電流成分
と第2調波電流成分との比に基づき励磁突入電流の発生
を検出する励磁突入電流検出回路において、基本波電流
成分の増加変化分を検出する増加変化分検出回路と、基
本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、前記増加
変化分検出回路により検出された基本波電流成分の増加
変化分が整定値を越えた際に、その時点から一定期間、
現在の基本波電流成分から前記記憶回路内の基本波電流
成分を減じた検出量を補正基本波電流成分として第2調
波電流成分との比を求める演算のために出力する回路と
を備えたものである。
め、第1の発明は、入力電流に含まれる基本波電流成分
と第2調波電流成分との比に基づき励磁突入電流の発生
を検出する励磁突入電流検出回路において、基本波電流
成分の増加変化分を検出する増加変化分検出回路と、基
本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、前記増加
変化分検出回路により検出された基本波電流成分の増加
変化分が整定値を越えた際に、その時点から一定期間、
現在の基本波電流成分から前記記憶回路内の基本波電流
成分を減じた検出量を補正基本波電流成分として第2調
波電流成分との比を求める演算のために出力する回路と
を備えたものである。
【0010】 第2の発明は、入力電流に含まれる基本
波電流成分と第2調波電流成分との比に基づき励磁突入
電流の発生を検出する励磁突入電流検出回路において、
基本波電流成分の変化分を検出する変化分検出回路と、
基本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、前記変
化分検出回路により検出された基本波電流成分の変化分
が整定値を越えた際に、その時点から一定期間、現在の
基本波電流成分から前記記憶回路内の基本波電流成分を
減じた検出量が正極性であれば前記検出量を補正基本波
電流成分として第2調波電流成分との比を求める演算の
ために出力し、前記検出量が正極性でなければ現在の基
本波電流成分をそのまま第2調波電流成分との比を求め
る演算のために出力する回路とを備えたものである。
波電流成分と第2調波電流成分との比に基づき励磁突入
電流の発生を検出する励磁突入電流検出回路において、
基本波電流成分の変化分を検出する変化分検出回路と、
基本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、前記変
化分検出回路により検出された基本波電流成分の変化分
が整定値を越えた際に、その時点から一定期間、現在の
基本波電流成分から前記記憶回路内の基本波電流成分を
減じた検出量が正極性であれば前記検出量を補正基本波
電流成分として第2調波電流成分との比を求める演算の
ために出力し、前記検出量が正極性でなければ現在の基
本波電流成分をそのまま第2調波電流成分との比を求め
る演算のために出力する回路とを備えたものである。
【0011】
【作用】第1の発明によれば、同一き電区間に先行列車
が存在する状態で後続列車が入ってきた場合、記憶回路
内に先行列車による負荷電流が記憶されており、この負
荷電流を含む現在の基本波電流成分から前記記憶回路の
内容を減じた検出量が補正基本波電流成分となって第2
調波電流成分との比の演算に用いられるため、励磁突入
電流の検出に当たり先行列車による負荷電流の大きさに
影響されることはない。
が存在する状態で後続列車が入ってきた場合、記憶回路
内に先行列車による負荷電流が記憶されており、この負
荷電流を含む現在の基本波電流成分から前記記憶回路の
内容を減じた検出量が補正基本波電流成分となって第2
調波電流成分との比の演算に用いられるため、励磁突入
電流の検出に当たり先行列車による負荷電流の大きさに
影響されることはない。
【0012】第2の発明においては、前記検出量が正極
性である場合、第1の発明と同様にこの検出量が補正基
本波電流成分となり、一定期間、第2調波電流成分との
比の演算に用いられる。
性である場合、第1の発明と同様にこの検出量が補正基
本波電流成分となり、一定期間、第2調波電流成分との
比の演算に用いられる。
【0013】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図1はこの実施例における励磁突入電流検出回路2
0の構成を示すもので、図6と同一の構成要素には同一
符号を付し、以下、異なる部分を中心に説明する。図1
において、平均値算出回路4の出力側には基本波電流成
分I1を記憶する記憶回路10が設けられ、その出力側
には、現在の基本波電流成分I1から記憶されている基
本波電流成分IMEMを減じる減算回路11が設けられて
いる。
る。図1はこの実施例における励磁突入電流検出回路2
0の構成を示すもので、図6と同一の構成要素には同一
符号を付し、以下、異なる部分を中心に説明する。図1
において、平均値算出回路4の出力側には基本波電流成
分I1を記憶する記憶回路10が設けられ、その出力側
には、現在の基本波電流成分I1から記憶されている基
本波電流成分IMEMを減じる減算回路11が設けられて
いる。
【0014】一方、基本波フィルタ2の出力側には、基
本波電流の増加変化分IDを検出する回路9と、この増
加変化分IDが整定値K1以上である場合に信号を出力す
るレベル検出回路12とが設けられている。レベル検出
回路12の出力は前記減算回路11の出力(I1−
IMEM)と共にアンド回路15に入力されると共に、否
定回路13を介して別のアンド回路14へ現在の基本波
電流成分I1と共に入力されている。そして、アンド回
路14,15の出力がオア回路16に入力され、その出
力である補正基本波電流成分IF1が突入電流検出部6に
入力されている。
本波電流の増加変化分IDを検出する回路9と、この増
加変化分IDが整定値K1以上である場合に信号を出力す
るレベル検出回路12とが設けられている。レベル検出
回路12の出力は前記減算回路11の出力(I1−
IMEM)と共にアンド回路15に入力されると共に、否
定回路13を介して別のアンド回路14へ現在の基本波
電流成分I1と共に入力されている。そして、アンド回
路14,15の出力がオア回路16に入力され、その出
力である補正基本波電流成分IF1が突入電流検出部6に
入力されている。
【0015】次に、この実施例の動作を図1及び図2を
参照しつつ説明する。まず、基本波フィルタ2及び第2
調波フィルタ3、並びに平均値算出回路4,5を介し
て、入力電流としてのき電線電流I(=IT+IF)から
抽出された基本波電流成分I1及び第2調波電流成分I2
は、各々記憶回路10及び突入電流検出部6に導入され
る。また、基本波電流成分I1は増加変化分検出回路9
にも導入される。
参照しつつ説明する。まず、基本波フィルタ2及び第2
調波フィルタ3、並びに平均値算出回路4,5を介し
て、入力電流としてのき電線電流I(=IT+IF)から
抽出された基本波電流成分I1及び第2調波電流成分I2
は、各々記憶回路10及び突入電流検出部6に導入され
る。また、基本波電流成分I1は増加変化分検出回路9
にも導入される。
【0016】ここで、列車がき電区間に入ったことによ
りき電線電流Iの増加変化分IDが整定値K1を越える
と、レベル検出回路12が動作して一定期間Tにわたり
“High”レベルの補正タイマ起動信号(図2参照)
を出力する。これにより、減算回路11によって現在の
基本波電流成分I1から数サイクル前の記憶回路10内
の基本波電流成分IMEMを減じた補正基本波電流成分I
F1が、アンド回路15及びオア回路16を介して出力さ
れ、突入電流検出部6に導入される。
りき電線電流Iの増加変化分IDが整定値K1を越える
と、レベル検出回路12が動作して一定期間Tにわたり
“High”レベルの補正タイマ起動信号(図2参照)
を出力する。これにより、減算回路11によって現在の
基本波電流成分I1から数サイクル前の記憶回路10内
の基本波電流成分IMEMを減じた補正基本波電流成分I
F1が、アンド回路15及びオア回路16を介して出力さ
れ、突入電流検出部6に導入される。
【0017】上記期間Tの経過後またはき電線電流Iの
増加変化分IDが整定値K1以下の場合には、否定回路1
3及びアンド回路14の作用により、現在の基本波電流
成分I1がそのまま補正基本波電流成分IF1として突入
電流検出部6に導入される。なお、期間Tにおいては記
憶回路10内の基本波電流成分IMEMは更新を停止して
いる。前記突入電流検出部6では、補正基本波電流成分
IF1に対する第2調波電流成分I2の比を求め、これが
整定値K0以上であれば励磁突入電流の発生を検出して
信号を出力する。
増加変化分IDが整定値K1以下の場合には、否定回路1
3及びアンド回路14の作用により、現在の基本波電流
成分I1がそのまま補正基本波電流成分IF1として突入
電流検出部6に導入される。なお、期間Tにおいては記
憶回路10内の基本波電流成分IMEMは更新を停止して
いる。前記突入電流検出部6では、補正基本波電流成分
IF1に対する第2調波電流成分I2の比を求め、これが
整定値K0以上であれば励磁突入電流の発生を検出して
信号を出力する。
【0018】いま、き電区間内に先行列車がないとする
と、その時点ではき電線電流Iはほぼゼロであり、記憶
回路10内の基本波電流成分IMEMもゼロである。従っ
て、補正基本波電流成分IF1は、 IF1(=I1−IMEM)=I1 であり、本発明を適用しない場合と同様になる。つま
り、前述のごとく補正基本波電流成分IF1と第2調波電
流成分I2との比に応じて励磁突入電流の検出信号が出
力される。
と、その時点ではき電線電流Iはほぼゼロであり、記憶
回路10内の基本波電流成分IMEMもゼロである。従っ
て、補正基本波電流成分IF1は、 IF1(=I1−IMEM)=I1 であり、本発明を適用しない場合と同様になる。つま
り、前述のごとく補正基本波電流成分IF1と第2調波電
流成分I2との比に応じて励磁突入電流の検出信号が出
力される。
【0019】き電区間内に先行列車がある場合、き電線
電流Iに負荷電流ILが含まれているから、記憶回路1
0に記憶されている基本波電流成分IMEM=ILとなる。
従って、補正基本波電流成分IF1は、 IF1=(IM1+IL)−IMEM=IM1 となり、負荷電流ILの影響を受けることなく基本波電
流の突入電流分を検出することができる。従って、突入
電流検出部6では、先行列車なしの場合と同様に、負荷
電流ILに影響されない補正基本波電流成分IF1(=I
M1)と第2調波電流成分I2との比に基づき励磁突入電
流の発生を検出することができる。
電流Iに負荷電流ILが含まれているから、記憶回路1
0に記憶されている基本波電流成分IMEM=ILとなる。
従って、補正基本波電流成分IF1は、 IF1=(IM1+IL)−IMEM=IM1 となり、負荷電流ILの影響を受けることなく基本波電
流の突入電流分を検出することができる。従って、突入
電流検出部6では、先行列車なしの場合と同様に、負荷
電流ILに影響されない補正基本波電流成分IF1(=I
M1)と第2調波電流成分I2との比に基づき励磁突入電
流の発生を検出することができる。
【0020】次いで、図3は第2の発明の実施例の構成
を示しており、図4はその動作説明図である。この実施
例は、基本波電流成分の単純な変化分IDを変化分検出
回路17により検出してレベル判定を行い、補正タイマ
起動信号を出力させると共に、現在の基本波電流成分I
1から記憶回路10内の基本波電流成分IMEMを減じた検
出量(I1−IMEM)の極性が正極性である場合にこの検
出量を補正基本波電流成分IF1とするようにしたもので
ある。
を示しており、図4はその動作説明図である。この実施
例は、基本波電流成分の単純な変化分IDを変化分検出
回路17により検出してレベル判定を行い、補正タイマ
起動信号を出力させると共に、現在の基本波電流成分I
1から記憶回路10内の基本波電流成分IMEMを減じた検
出量(I1−IMEM)の極性が正極性である場合にこの検
出量を補正基本波電流成分IF1とするようにしたもので
ある。
【0021】すなわち、レベル検出回路12により整定
値K1以上の変化が検出された場合、前記検出量(I1−
IMEM)が極性判定回路18に導入され、検出量が正極
性つまり検出量>0であればその時点から一定期間は上
記検出量(I1−IMEM)を補正基本波電流成分IF1と
し、検出量がゼロまたは負極性つまり検出量≦0であれ
ば現在の基本波電流成分I1をそのまま補正基本波電流
成分IF1として突入電流検出部6に入力する構成とする
ことにより、図1の実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
値K1以上の変化が検出された場合、前記検出量(I1−
IMEM)が極性判定回路18に導入され、検出量が正極
性つまり検出量>0であればその時点から一定期間は上
記検出量(I1−IMEM)を補正基本波電流成分IF1と
し、検出量がゼロまたは負極性つまり検出量≦0であれ
ば現在の基本波電流成分I1をそのまま補正基本波電流
成分IF1として突入電流検出部6に入力する構成とする
ことにより、図1の実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、同一き
電区間に先行列車が存在する場合にも、負荷電流に影響
されず、対象となる列車がき電区間内に入ったことによ
り発生する励磁突入電流成分のみに着目して第2調波電
流成分との比を求められるので、先行列車の存在に関わ
らず正確に励磁突入電流の発生を検出することができ
る。従って、距離継電器等の誤動作を生じる恐れもな
い。また、同一き電区間に複数の列車が存在する場合に
も、検出レベル(整定値)や回路構成を変更することな
く対応可能である。
電区間に先行列車が存在する場合にも、負荷電流に影響
されず、対象となる列車がき電区間内に入ったことによ
り発生する励磁突入電流成分のみに着目して第2調波電
流成分との比を求められるので、先行列車の存在に関わ
らず正確に励磁突入電流の発生を検出することができ
る。従って、距離継電器等の誤動作を生じる恐れもな
い。また、同一き電区間に複数の列車が存在する場合に
も、検出レベル(整定値)や回路構成を変更することな
く対応可能である。
【図1】第1の発明の実施例の主要部を示す回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】図1の実施例の動作説明図である。
【図3】第2の発明の実施例の主要部を示す回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図4】図3の実施例の動作説明図である。
【図5】距離継電システムの構成図である。
【図6】距離継電器の構成を示すブロック図である。
【図7】距離要素の動作特性図である。
【図8】従来技術の動作説明図である。
2 基本波フィルタ 3 第2調波フィルタ 4,5 平均値算出回路 6 突入電流検出部 7,13 否定回路 9 増加変化分検出回路 10 記憶回路 11 減算回路 12 レベル検出回路 14,15 アンド回路 16 オア回路 17 変化分検出回路 18 極性判定回路 20,20A 励磁突入電流検出回路
Claims (2)
- 【請求項1】入力電流に含まれる基本波電流成分と第2
調波電流成分との比に基づき励磁突入電流の発生を検出
する励磁突入電流検出回路において、 基本波電流成分の増加変化分を検出する増加変化分検出
回路と、 基本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、 前記増加変化分検出回路により検出された基本波電流成
分の増加変化分が整定値を越えた際に、その時点から一
定期間、現在の基本波電流成分から前記記憶回路内の基
本波電流成分を減じた検出量を補正基本波電流成分とし
て第2調波電流成分との比を求める演算のために出力す
る回路と、 を備えたことを特徴とする励磁突入電流検出回路。 - 【請求項2】入力電流に含まれる基本波電流成分と第2
調波電流成分との比に基づき励磁突入電流の発生を検出
する励磁突入電流検出回路において、 基本波電流成分の変化分を検出する変化分検出回路と、 基本波電流成分を一定期間記憶する記憶回路と、 前記変化分検出回路により検出された基本波電流成分の
変化分が整定値を越えた際に、その時点から一定期間、
現在の基本波電流成分から前記記憶回路内の基本波電流
成分を減じた検出量が正極性であれば前記検出量を補正
基本波電流成分として第2調波電流成分との比を求める
演算のために出力し、前記検出量が正極性でなければ現
在の基本波電流成分をそのまま第2調波電流成分との比
を求める演算のために出力する回路と、 を備えたことを特徴とする励磁突入電流検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02757393A JP3266962B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 励磁突入電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02757393A JP3266962B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 励磁突入電流検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06225442A JPH06225442A (ja) | 1994-08-12 |
JP3266962B2 true JP3266962B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=12224750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02757393A Expired - Fee Related JP3266962B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 励磁突入電流検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3266962B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112014779B (zh) * | 2020-07-08 | 2023-06-23 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 机车变压器励磁异常的诊断方法、电子设备和存储介质 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP02757393A patent/JP3266962B2/ja not_active Expired - Fee Related
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