JP4244699B2

JP4244699B2 - Breaker

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Publication number: JP4244699B2
Application number: JP2003141780A
Authority: JP
Inventors: 健太郎小倉; 克彦堀之内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004349001A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電力を伝送する主回路を、その主回路における電圧または電流の所定の位相で遮断（以後、開極と記す。）または投入（以後、閉極と記す。）する遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の遮断器においては、主回路を開極または閉極するタイミングを調整するユニットへ主回路の電圧、電流、周波数データを取り込む際に、主回路に重畳される高周波ノイズを除去して電圧または電流の零点位相を検出し、遮断器の温度、駆動回数、遮断器の接触子の制御電圧などの諸条件から接触子が主回路を開極または閉極するのに要する次回の動作時間を予測して、零点位相を基準に接触子の開閉指令信号を出力する構成にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１７６１７０号（第３−５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の遮断器は以上のように構成されていたので、主回路に高周波ノイズが重畳されても、開閉極するタイミングの基準となる主回路における電圧または電流の零点位相を正確に検出し、次回の接触子の開閉極に要する動作時間を予測することにより、接触子の開閉指令信号を所定のタイミングで出力することを可能とするものである。しかし、接触子の開閉指令信号にノイズが重畳されると接触子が誤作動して所定のタイミングで主回路を開閉極できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、接触子の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る遮断器においては、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異により開閉指令信号を識別すると遮断器部を駆動するための駆動指令信号を遮断器駆動部へ出力する周波数識別部とを備えたものである。
【０００７】
また、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ周波数識別部へ入力される信号である交流信号、ノイズ、またはこの両者が重畳された信号のいずれかのレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するものである。
【０００８】
また、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ識別された交流信号の周波数成分のレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における遮断器を示すブロック図である。図１において、主回路は交流電力を伝送する送電線１である。遮断器部は主回路である送電線１に接続された接触子２であり、送電線１を開極または閉極する。遮断器駆動部３は遮断器部である接触子２と接続され、接触子２を駆動する。ここで、遮断器駆動部３は接触子２に設けられた開極用コイルまたは閉極用コイルに励磁電流を流すことにより、それぞれのコイルが発生する磁力を用いて接触子２を駆動するものとする。電圧検出部は送電線１に接続された電圧変成器４であり、送電線１における電圧の時間波形を検出してアナログ電圧信号を出力する。電流検出部は送電線１に接続された電流変成器５であり、送電線１における電流の時間波形を検出してアナログ電流信号を出力する。
【００１０】
位相制御部６は、Ａ／Ｄコンバーター６１、零点位相検出処理部６２及び交流信号発生部６３から構成される。Ａ／Ｄコンバーター６１は電圧検出部である電圧変成器４および電流検出部である電流変成器５と接続され、アナログ電圧信号またはアナログ電流信号をそれぞれデジタル信号に変換して出力する。零点位相検出処理部６２はＡ／Ｄコンバーター６１および上位リレー７と接続される。交流信号発生部６３は零点位相検出処理部６２と接続される。周波数識別部８は交流信号発生部６３と接続される。遮断器駆動部３は周波数識別部８と接続される。
【００１１】
次に動作について説明する。送電線１における電圧の時間波形が電圧変成器４により検出され、アナログ電圧信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。また、送電線１における電流の時間波形が電流変成器５により検出され、アナログ電流信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。
【００１２】
Ａ／Ｄコンバーター６１は、電圧変成器４から入力されたアナログ電圧信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電圧信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。また、Ａ／Ｄコンバーター６１は、電流変成器５から入力されたアナログ電流信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電流信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。
【００１３】
零点位相検出処理部６２は、Ａ／Ｄコンバーター６１から入力されたデジタル電圧信号及びデジタル電流信号について、送電線１の電圧変化の１周期分のデータを記憶し、１周期毎に逐次最新データに更新する。
【００１４】
上位リレー７から接触子２の開極指令または閉極指令が入力されると、零点位相検出処理部６２が記憶している最新の１周期分のデジタル電圧データまたはデジタル電流データを用いて、送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分を算出し、送電線１における電圧または電流波形が予測される。デジタル電圧データまたはデジタル電流データの最大値と最小値に対し、最大値と最小値の差から振幅を、最大値と最小値の平均値から直流成分を算出する。また、最大値と最小値を与える時刻から位相を算出する。
【００１５】
零点位相検出処理部６２は、この予測波形に基づき、送電線１における電圧または電流の所定の位相で送電線１を、次回、開極または閉極させるように開閉指令信号を交流信号発生部６３へ出力するタイミングを調整する。ここで所定の位相とは、開極する場合は電流の零点位相、閉極する場合は電圧の零点位相である。予測波形を用いることにより、送電線１に直流成分を含むノイズが重畳されていても開閉極する目標の零点位相を正確に決定できる。なお、開閉指令信号を交流信号発生部６３へ出力するタイミングを決定するときには、開閉指令信号を出力してから接触子２が開極または閉極を完了するのに要する時間を見込む。
【００１６】
零点位相検出処理部６２が出力する開閉指令信号は、図２に示すように所定の時間幅Ｔを有するパルス信号９である。交流信号発生部６３は例えば基準発振器６３ａ、周波数シンセサイザ６３ｂ及びスイッチ回路６３ｃを組み合わせて構成し、開閉指令信号であるパルス信号９を所定の基本周期と時間幅Ｔとを有する交流信号１１に変換する。なお、交流信号１１の基本周期とは、交流信号１１に含まれる直流成分以外の周波数成分で最も低い周波数である基本周波数に対応した周期である。
【００１７】
基準発振器６３ａとしては水晶発振器を用いる。周波数シンセサイザ６３ｂは基準発振器６３ａが出力する基準発振周波数に対し分周回路を用いて周波数調整を行い、常時発振動作させておく。ここで、周波数シンセサイザ６３ｂの発振周波数は交流信号１１の周波数に対応し、周波数シンセサイザ６３ｂの基本周期がパルス信号９の時間幅Ｔよりも短くなるように調整する。例えば、開閉指令が出てから送電線１における電圧変化の１周期以内で送電線１を開極、または閉極するような高速遮断器においては、開閉指令信号の時間幅Ｔを短くする必要があるが、周波数シンセサイザ６３ｂを上記のように構成することにより、少なくとも１周期分の基本周期を有する交流信号１１を出力することが可能となる。図２に示した例では、交流信号１１として正弦波を用いている。この正弦波の周期はパルス信号９の時間幅Ｔの半分としている。スイッチ回路６３ｃは周波数シンセサイザ６３ｂの出力側に設け、ＭＯＳＦＥＴを用いて構成し、パルス信号９が入力されている時間Ｔだけ周波数シンセサイザ６３ｂの出力を取り出す。もしもパルス信号９を交流信号１１に変換しないで伝送すると、パルス信号９の伝送経路に直流成分を含んだノイズが混入し、この直流成分がパルス信号９に逆相で重畳された場合にはパルス信号９を打ち消し、パルス信号９が適切に伝送されず、送電線１を所定のタイミングで開極または閉極できない可能性がある。
【００１８】
交流信号発生部６３から出力された交流信号１１は、図３に示すようにシールド線１２を通って周波数識別部８へ入力される。図３は図１における交流信号発生部６３と周波数識別部８との間を取り出したものであり、交流信号発生部６３と周波数識別部８とを接続する交流信号１１の伝送線路について説明するブロック図である。シールド線１２は内導体と外導体から構成される同軸線路であり、外導体を接地して用いる。図３において、内導体は中央の太線で表し、外導体は内導体を囲む細線で示す。シールド線１２を用いることにより、交流信号１１がシールド線１２から電磁波として放射され交流信号１１の振幅が減衰することを防止する。また、この放射によりシールド線１２の周辺機器に影響を及ぼすことを防止する。さらに、シールド線１２の周囲からシールド線１２へノイズが混入することを抑圧する。
【００１９】
周波数識別部８は、入力された交流信号１１及び交流信号１１に重畳されたノイズに対し、周知のＦＦＴ（Fast Fourier Transform）のアルゴリズムを用いた周波数成分の分析を行い、開閉指令信号を識別する。図４はＦＦＴ処理による周波数成分分析の結果の例を示す。図４において、横軸は周波数であり、左端が０の直流、右方向は周波数が高くなることを示す。縦軸は周波数成分のレベルであり、上方向はレベルが高いことを示す。開閉指令信号に設定された交流信号１１の周波数と、交流信号１１の伝搬経路に混入したノイズの周波数との差異を用いて開閉指令信号を識別する。ここで、開閉指令信号に設定された交流信号１１の周波数は、交流信号１１の基本周期に対応する基本周波数とする。ノイズに直流成分が含まれている場合には、その直流成分は周波数が零の位置の周波数成分として分析されるので、開閉指令信号の識別に影響しない。
【００２０】
図５は周波数識別部８の動作を示すフローチャートである。周波数識別部８は初期状態として待機状態にあるものとする。ステップＳ１で位相制御部６の交流信号発生部６３から周波数識別部８へシールド線１２を経由して信号が入力される。ここで、周波数識別部８へ入力される信号は、交流信号１１、ノイズ、または交流信号１１にノイズが重畳されたもののいずれかである。この信号はステップＳ２でＦＦＴ処理される。ステップＳ２でＦＦＴ処理された結果、ステップＳ３で開閉指令信号に設定された周波数を識別するとステップＳ４で開閉指令信号を検出したものとし、ステップＳ５で遮断器駆動部３へ駆動指令信号を出力して待機状態へ戻る。一方、ステップＳ３で開閉指令信号に設定された周波数を識別しないときは入力された信号がノイズのみであり、交流信号１１を含まない状態と判定する。この場合は待機状態へ戻る。
【００２１】
周波数識別部８は、開閉指令信号に設定された周波数成分を識別すると接触子２を駆動するための駆動指令信号を遮断器駆動部３へ出力する。駆動指令信号が入力された遮断器駆動部３は、接触子２に設けられた開極用コイルまたは閉極用コイルに励磁電流を流すことにより、それぞれのコイルが発生する磁力を用いて接触子２を駆動する。接触子２を駆動することにより送電線１を開極または閉極する。ここで、遮断器駆動部３は、駆動指令信号を入力されてから送電線１における電圧変化の１周期以内に送電線１を開極または閉極を完了する速度で接触子２を駆動する。
【００２２】
上記の説明において、交流信号１１として正弦波を用いたが、交流信号１１は正弦波に高調波成分が重畳されて波形の歪んだ信号や矩形状の信号であってもよい。交流信号１１の基本周波数が正弦波の周波数と同じであれば周波数識別部８で開閉指令信号を識別できる。
【００２３】
また、交流信号発生部６３を構成する発振器として基準発振器６３ａと周波数シンセサイザ６３ｂとを用いたが、コイルとコンデンサとを用いたＬＣ発振回路であるハートレー発振回路やコルピッツ発振回路などを用いてもよい。また、コンデンサと抵抗とを用いたＣＲ発振回路であるウィーンブリッジ形発振回路や移相形発振回路などを用いてもよい。
【００２４】
また、交流信号発生部６３を構成するスイッチ回路６３ｃとしてＭＯＳＦＥＴを用いたが、ダイオード、トランジスタ、サイリスタなどの他の半導体部品を用いてもよい。また、リレースイッチを用いてもよい。
【００２５】
また、周波数識別部８が開閉指令信号に設定された周波数を識別する手段としてＦＦＴを用いたが、開閉指令信号に設定された基本周波数成分を選択的に通過させる帯域通過フィルタを用いてもよい。このように構成することにより周波数識別部８の構成が簡単化される利点がある。また、開閉指令信号の識別に要する時間が不要となるので、開閉指令信号を出力してから接触子２が開極または閉極を完了するのに要する時間が短縮される利点がある。
【００２６】
このように構成された実施の形態１による遮断器は、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異により開閉指令信号を識別すると遮断器部を駆動するための駆動指令信号を遮断器駆動部へ出力する周波数識別部とを備えたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００２７】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２における要部構成である周波数識別部８の動作を説明するフローチャートである。周波数識別部８は、実施の形態１に記載した構成に加え、周波数識別部８へ入力される信号レベルを測定する信号レベル測定手段と、この測定された信号レベルが所定のレベルを上回るか否かの信号レベル比較手段とを備える。その他の構成は実施の形態１の構成と同様である。
【００２８】
次に動作について説明する。周波数識別部８を除くすべての構成要素の動作は実施の形態１と同様である。図６を用いて周波数識別部８の動作を説明する。
【００２９】
図６において、周波数識別部８は初期状態として待機状態にあるものとする。ステップＳ１では、位相制御部６の交流信号発生部６３から周波数識別部８へシールド線１２を経由して信号が入力される。ここで、周波数識別部８へ入力される信号は、交流信号１１、ノイズ、または交流信号１１にノイズが重畳されたもののいずれかである。ステップＳ６では、信号レベル測定手段により入力された信号レベルが測定され、信号レベル比較手段によりこの測定された信号レベルが予め設定された所定のレベルを上回るか否かの判定が行われる。ここで、上記所定のレベルとは次の処理に進むか否かを判定するレベルであり、例えばノイズを含まない交流信号１１が入力された場合の信号レベルを少し下回る値とする。信号レベルが上記所定のレベルを上回ると次の処理であるステップＳ２へ進み、所定のレベルに満たない場合には初期状態へ戻る。
【００３０】
ステップＳ２では入力された信号に対しＦＦＴ処理される。ステップＳ２でＦＦＴ処理された結果、ステップＳ３では、開閉指令信号９に設定された周波数を識別するとステップＳ４で開閉指令信号を検出したものとし、ステップＳ５で遮断器駆動部３へ駆動指令信号を出力して待機状態へ戻る。ここで、開閉指令信号９に設定された周波数は、交流信号１１の基本周期に対応する基本周波数とする。一方、ステップＳ３で開閉指令信号９に設定された周波数を識別しないときは入力された信号がノイズのみであり、交流信号１１を含まない状態と判別する。この場合は待機状態へ戻る。
【００３１】
入力された信号がノイズのみであって交流信号１１を含まず、このノイズが交流信号１１の基本周波数成分を含む場合であっても、ノイズのレベルが所定のレベルよりも小さければ待機状態へ戻り、ステップＳ６によりＦＦＴ処理を行わないので、誤って駆動指令信号が遮断器駆動部３へ出力されることを防止できる。
【００３２】
上記の説明において、ステップＳ６と、ステップＳ２及びステップＳ３を順次実施したが、図７に示すように並列して実施してもよい。図７のステップＳ７において、ステップＳ３での識別結果と、ステップＳ６での判定結果が共にＹＥＳの場合にステップＳ４に進む。以降の動作は実施の形態２に示したものと同じである。
【００３３】
このように構成された実施の形態２による遮断器は、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ周波数識別部へ入力される信号である交流信号、ノイズ、またはこの両者が重畳された信号のいずれかのレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００３４】
実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３における要部構成である周波数識別部８の動作を説明するフローチャートである。周波数識別部８は、実施の形態１に記載した構成に加え、開閉指令信号９に設定された周波数成分のレベルが所定のレベルを上回るか否かの周波数成分レベル比較手段を備える。その他の構成は実施の形態１の構成と同様である。
【００３５】
次に動作について説明する。周波数識別部８を除くすべての構成要素の動作は実施の形態１と同様である。図８を用いて周波数識別部８の動作を説明する。
【００３６】
図８において、周波数識別部８は初期状態として待機状態にあるものとする。ステップＳ１では、位相制御部６の交流信号発生部６３から周波数識別部８へシールド線１２を経由して信号が入力される。ここで、周波数識別部８へ入力される信号は、交流信号１１、ノイズ、または交流信号１１にノイズが重畳されたもののいずれかである。この信号はステップＳ２でＦＦＴ処理される。ステップＳ２でＦＦＴ処理された結果、ステップＳ３で開閉指令信号９に設定された周波数を識別すると、ステップＳ８で周波数成分レベル比較手段により開閉指令信号９に設定された周波数成分のレベルが所定のレベルを上回るか否かの判別が行われる。ここで、開閉指令信号９に設定された周波数は、交流信号１１の基本周期に対応する基本周波数とする。また、上記所定のレベルとは次の処理に進むか否かを判定するレベルであり、例えばノイズを含まない交流信号１１が入力された場合に、開閉指令信号９に設定された周波数成分のレベルを少し下回る値とする。開閉指令信号９に設定された周波数成分のレベルが所定のレベルを上回ると次の処理であるステップＳ４へ進み、所定のレベルに満たない場合には初期状態へ戻る。
【００３７】
ステップＳ４では開閉指令信号を検出したものとし、ステップＳ５で遮断器駆動部３へ駆動指令信号を出力して待機状態へ戻る。一方、ステップＳ３で開閉指令信号９に設定された周波数を識別しないときは入力された信号がノイズのみであり、交流信号１１を含まない状態と判別する。この場合は待機状態へ戻る。
【００３８】
入力された信号がノイズのみであって交流信号１１を含まず、このノイズが交流信号１１の基本周波数成分を含む場合であっても、その基本周波数成分のレベルが所定のレベルよりも小さければ待機状態へ戻り、ステップＳ4による開閉指令信号の検出を行わないので、誤って駆動指令信号が遮断器駆動部３へ出力されることを防止できる。
【００３９】
このように構成された実施の形態３による遮断器は、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ識別された交流信号の周波数成分のレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００４０】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４における遮断器を示すブロック図である。図９において、実施の形態１で示した交流信号発生部６３の代わりに、Ｄ／Ａコンバーター６４が設けられている。また、零点位相検出処理部６２は上位リレー７から接触子２の開極指令または閉極指令が入力されると、パルス信号列からなる開閉指令信号を出力する。その他の構成は実施の形態１の構成と同様である。
【００４１】
以下、動作について説明する。実施の形態１と同様に、送電線１における電圧の時間波形が電圧変成器４により検出され、アナログ電圧信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。また、送電線１における電流の時間波形が電流変成器５により検出され、アナログ電流信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。
【００４２】
Ａ／Ｄコンバーター６１は、電圧変成器４から入力されたアナログ電圧信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電圧信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。また、Ａ／Ｄコンバーター６１は、電流変成器５から入力されたアナログ電流信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電流信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。
【００４３】
零点位相検出処理部６２は、Ａ／Ｄコンバーター６１から入力されたデジタル電圧信号またはデジタル電流信号について、送電線１における電圧変化の１周期分のデータを記憶し、１周期毎に逐次最新データに更新する。
【００４４】
上位リレー７から接触子２の開極指令または閉極指令が入力されると、零点位相検出処理部６２が記憶している最新の１周期分のデジタル電圧データまたはデジタル電流データを用いて、送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分を算出して送電線１における電圧または電流波形が予測される。送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分の算出方法は実施の形態１と同様である。
【００４５】
零点位相検出処理部６２は、この予測波形に基づき、送電線１における電圧または電流の所定の位相で送電線１を、次回、開極または閉極させるように開閉指令信号を交流信号発生部６３へ出力するタイミングを調整する。ここで所定の位相とは、開極する場合は電流の零点位相、閉極する場合は電圧の零点位相である。予測波形を用いることにより、送電線１に直流成分を含むノイズが重畳されていても開閉極する目標の零点位相を正確に決定できる。なお、開閉指令信号を交流信号発生部６３へ出力するタイミングを決定するときには、開閉指令信号を出力してから接触子２が開極または閉極を完了するのに要する時間を見込む。
【００４６】
開閉指令信号は図１０に示すようにパルス信号列１０からなり、各パルス信号は所定の時間幅を有する。開閉指令信号であるパルス信号列１０の全体の時間幅はＴである。パルス信号列１０の包絡線は正弦波状の形状を有する。Ｄ／Ａコンバーター６４はパルス信号列１０をアナログの交流信号１１に変換する。ここで、交流信号１１の基本周期がパルス信号列１０のトータルの時間幅Ｔよりも短かくなるようにＤ／Ａコンバーター６４を構成する。なお、交流信号の基本周期とは、交流信号に含まれる直流成分以外の周波数成分で最も低い周波数である基本周波数に対応した周期である。図９に示した例では、交流信号１１として正弦波を用い、この正弦波の周期は、パルス信号列１０のトータルの時間幅Ｔの半分としている。
【００４７】
Ｄ／Ａコンバーター６４から出力された交流信号１１は、図１１に示すようにシールド線１２を通って周波数識別部８へ入力される。図１１は図９におけるＤ／Ａコンバーター６４と周波数識別部８との間を取り出したものであり、Ｄ／Ａコンバーター６４と周波数識別部８とを接続する交流信号１１の伝送線路について説明するブロック図である。シールド線１２の構成は実施の形態１と同様である。シールド線１２を用いることにより、交流信号１１がシールド線１２から電磁波として放射され交流信号１１の振幅が減衰することを防止する。また、この放射によりシールド線１２の周辺機器に影響を及ぼすことを防止する。さらに、シールド線１２の周囲からシールド線１２にノイズが混入することを抑圧する。その後の動作は実施の形態１と同様である。
【００４８】
上記の説明において、Ｄ／Ａコンバーター６４を用いてパルス信号列１０を交流信号１１に変換したが、低域通過フィルタを用いて、パルス信号列１０の包絡線が形成する正弦波の周波数成分以下の周波数成分を通過させて交流信号１１を発生させてもよい。低域通過フィルタを用いることによりパルス信号列１０を交流信号１１に変換する機器の構成が簡単になる利点がある。また、上記変換に要する時間が不要になるので、開閉指令信号を出力してから接触子２が開極または閉極を完了するのに要する時間が短縮される利点がある。
【００４９】
このように構成された実施の形態４による遮断器は、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を、Ｄ／Ａコンバーターにより基本周期が開閉指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異により開閉指令信号を識別すると遮断器部を駆動する駆動指令信号を遮断器駆動部へ出力する周波数識別部とを備えたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００５０】
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５における要部構成を示すブロック図である。図１２において、実施の形態１で示した交流信号発生部６３の代わりに電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ（Electronic-to-Optical）コンバーター１３、シールド線１２の代わりに光伝送路である光ファイバ１４及び光信号から電気信号に変換するＯ／Ｅ（Optical-to-Electronic）コンバーター１５が設けられている。また、周波数識別部８をなくして、Ｏ／Ｅコンバーター１５が遮断器駆動部３と接続されている。その他の構成は実施の形態１の構成と同様である。
【００５１】
次に動作について説明する。実施の形態１と同様に、送電線１における電圧の時間波形が電圧検出部である電圧変成器４により検出され、アナログ電圧信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。また、送電線１における電流の時間波形が電流検出部である電流変成器５により検出され、アナログ電流信号としてＡ／Ｄコンバーター６１へ常時出力される。
【００５２】
Ａ／Ｄコンバーター６１は、電圧変成器４から入力されたアナログ電圧信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電圧信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。また、Ａ／Ｄコンバーター６１は、電流変成器５から入力されたアナログ電流信号を所定のサンプリングレートでサンプリングしてデジタル電流信号に変換し、零点位相検出処理部６２へ出力する。
【００５３】
零点位相検出処理部６２は、Ａ／Ｄコンバーター６１から入力されたデジタル電圧信号またはデジタル電流信号について、送電線１における電圧変化の１周期分のデータを記憶し、１周期毎に逐次最新データに更新する。
【００５４】
上位リレー７から接触子２の開極指令または閉極指令が入力されると、零点位相検出処理部６２が記憶している最新の１周期分のデジタル電圧データまたはデジタル電流データを用いて、送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分を算出して送電線１の電圧または電流波形が予測される。送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分の算出方法は実施の形態１と同様である。
【００５５】
図１２に示すように、零点位相検出処理部６２は、この予測波形に基づき、送電線１における電圧または電流の所定の位相で送電線１を、次回、開極または閉極させるように開閉指令信号をＥ／Ｏコンバーター１３へ出力するタイミングを調整する。ここで所定の位相とは、開極する場合は電流の零点位相、閉極する場合は電圧の零点位相である。なお、開閉指令信号をＥ／Ｏコンバーター１３へ出力するタイミングを決定するときには、開閉指令信号を出力してから接触子２が開極または閉極を完了するのに要する時間を見込む。
【００５６】
零点位相検出処理部６２が出力する開閉指令信号は、実施の形態１と同様に、図２に示すパルス信号９である。パルス信号９はＥ／Ｏコンバーター１３へ出力される。Ｅ／Ｏコンバーター１３は入力された電気信号であるパルス信号９を同じ形状の光信号に変換して出力する。Ｅ／Ｏコンバーター１３から出力された光信号は光伝送路である光ファイバー１４の中を伝送しＯ／Ｅコンバーター１５に入力される。光ファイバー１４を通ることにより、光ファイバー１４の周囲から光ファイバー１４へノイズが電気的に混入することを防止する。
【００５７】
Ｏ／Ｅコンバーター１５は光信号であるパルス信号を電気信号のパルス信号に変換して出力する。Ｏ／Ｅコンバーター１５から出力された電気信号であるパルス信号は接触子２を駆動するための駆動指令信号であり、遮断器駆動部３へ入力される。駆動指令信号が入力された遮断器駆動部３は、接触子２に設けられた開極用コイルまたは閉極用コイルに励磁電流を流すことにより、それぞれのコイルが発生する磁力を用いて接触子２を駆動する。接触子２を駆動することにより送電線１を開極または閉極する。ここで、遮断器駆動部３は、駆動指令信号を入力されてから送電線１の電圧変化の１周期以内に送電線１を開極または閉極を完了する速度で接触子２を駆動する。
【００５８】
上記の説明において、Ｅ／Ｏコンバーター１３はパルス信号９を同じ形状の光信号に変換して出力し、この光信号が光ファイバー１４の中を伝送したが、図１３に示すように、零点位相検出処理部６２とＥ／Ｏコンバーター１３との間に交流信号発生部６３を設けてパルス信号９を交流信号１１に変換し、Ｅ／Ｏコンバーター１３が交流信号１１を同じ形状の光信号に変換して出力し、この光信号が光ファイバ１４の中を伝送してＯ／Ｅコンバーター１５へ入力され、Ｏ／Ｅコンバーター１５が光信号を同じ形状の電気信号に変換して出力し、Ｏ／Ｅコンバーター１５と遮断器駆動部３との間に周波数識別部８を設け、周波数識別部３が開閉指令信号を識別したら接触子２を駆動する駆動指令信号を遮断器駆動部３へ出力してもよい。このように構成することによりノイズによる開極、閉極の誤動作に対する耐性が向上する利点がある。
【００５９】
このように構成された実施の形態５による遮断器は、交流電力を伝送する主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる開閉指令信号を出力する位相制御部と、開閉指令信号を遮断器駆動部へ伝送する光伝送路とを備えたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されるのを防止することにより、ノイズによる誤作動のない遮断器が得られる。
【００６０】
上記の５つの実施の形態の説明において、開極または閉極する主回路を送電線とし、閉極する場合の所定の位相を電圧の零点位相としたが、主回路がコンデンサバンクの場合についても閉極する場合の所定の位相を電圧の零点位相としてよい。一方、主回路が変圧器または分路リアクトルであるとき、この主回路を閉極する場合には所定の位相を電圧のピーク位相としてよい。このように、対象とする主回路の特性により開極または閉極するための所定の位相を適宜選択してよい。
【００６１】
また、励磁電流が流された開極用コイルまたは閉極用コイルが発生する磁力を用いて接触子２を駆動しているが、圧縮空気、圧縮絶縁ガスまたは高圧作動油などを用いて駆動してもよい。
【００６２】
また、零点位相検出処理部６２が記憶している最新の１周期分のデジタル電圧データまたはデジタル電流データを用いて、送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分を算出して送電線１における電圧または電流波形を予測しているが、電圧変成器４が出力するアナログ電圧データまたは電流変成器５が出力するアナログ電流データについて、送電線１における電圧変化の１周期分のデータを記憶するアナログ波形記憶手段を設けて１周期毎に逐次最新データに更新し、上位リレー７より接触子２の開極指令または閉極指令が入力されると、上記アナログ波形記憶手段が記憶している最新の１周期分のアナログ電圧データまたはアナログ電流データを用いて、送電線１における電圧または電流の振幅、位相、及び直流成分を算出して送電線１の電圧または電流波形を予測し、この予測波形に基づき、送電線１における電圧または電流の所定の位相で送電線１を、次回、開極または閉極させるタイミングを決定してもよい。
【００６３】
また、零点位相検出処理部６２が記憶している最新の１周期分のデジタル電圧データまたはデジタル電流データを用いて波形予測しているが、最新の１周期分のデータを用いて電圧または電流の零点位相を検出し、この零点位相を用いて送電線１における電圧または電流の所定の位相で送電線１を、次回、開極または閉極させるタイミングを決定してもよい。送電線１に重畳されるノイズに直流成分がない状況では零点位相を検出する手順は公知であり、零点位相検出処理部６２の構成を簡易化できる利点がある。
【００６４】
また、交流信号の時間幅Ｔは変換前の開閉指令信号の時間幅Ｔと等しくしているが、変換前の開閉指令信号の時間幅よりも短くなるように構成してもよい。
【００６５】
以上実施の形態を５例説明したが、これらは単独でなく、組み合わせて用いてもよいことはいうまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による遮断器によれば、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で上記主回路を開閉させる駆動指令信号を基本周期が駆動指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異により識別した駆動指令信号を遮断器駆動部へ出力する周波数識別部とを備えたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００６７】
また、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、この主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる駆動指令信号を基本周期が駆動指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ周波数識別部へ入力される信号である交流信号、ノイズ、またはこの両者が重畳された信号のいずれかのレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するようにしたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００６８】
また、交流電力が伝送される主回路を開閉する遮断器部と、この遮断器部を駆動する遮断器駆動部と、主回路における電圧または電流の所定の位相で主回路を開閉させる駆動指令信号を基本周期が駆動指令信号の出力される時間幅よりも短い交流信号に変換して出力する位相制御部と、交流信号の周波数とこの交流信号に重畳されるノイズの周波数との差異を識別する周波数識別部とを備え、この周波数識別部が交流信号の周波数を識別し、かつ識別された交流信号の周波数成分のレベルが所定のレベルを上回ったときに、周波数識別部が遮断器駆動部へ遮断器部を駆動するための駆動指令信号を出力するようにしたので、遮断器部の開閉指令信号にノイズが重畳されてもこのノイズによる誤作動がない遮断器が得られる。
【００６９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す遮断器のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１の要部構成である交流信号発生部の構成と動作を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における交流信号の伝送線路を説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１の要部構成である周波数識別部の動作を説明する概念図である。
【図５】本発明の実施の形態１の要部構成である周波数識別部の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の要部構成である周波数識別部の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２の要部構成である周波数識別部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３の要部構成である周波数識別部の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態４を示す遮断器のブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の要部構成であるＤ／Ａコンバーターの動作を説明するブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における交流信号の伝送線路を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態５の要部構成である光伝送路及びこれに関連する機器の構成を説明するブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態５の要部構成である光伝送路及びこれに関連する機器の構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１主回路である送電線、２遮断器部である接触子、３遮断器駆動部、４電圧変成器、５電流変成器、６位相制御部、６１Ａ／Ｄコンバーター、６２零点位相検出処理部、６３交流信号発生部、６３ａ基準発振器、６３ｂ周波数シンセサイザ、６３ｃスイッチ回路、６４Ｄ／Ａコンバーター、７上位リレー、８周波数識別部、９開閉指令信号であるパルス信号、１０開閉指令信号であるパルス信号列、１１交流信号、１２シールド線、１３Ｅ／Ｏコンバーター、１４光伝送路である光ファイバー、１５Ｏ／Ｅコンバーター。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker that interrupts (hereinafter referred to as open contact) or turns on (hereinafter referred to as close contact) a main circuit that transmits AC power at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit. Is.
[0002]
[Prior art]
In the conventional circuit breaker, when the voltage, current, and frequency data of the main circuit are taken into the unit that adjusts the timing for opening or closing the main circuit, the high frequency noise superimposed on the main circuit is removed to remove the voltage or Detects the zero point phase of the current and predicts the next operation time required for the contactor to open or close the main circuit from various conditions such as the circuit breaker temperature, the number of times of driving, and the control voltage of the contactor of the breaker Thus, the contact opening / closing command signal is output based on the zero point phase (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-176170 (page 3-5, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional circuit breaker is configured as described above, even if high-frequency noise is superimposed on the main circuit, the zero point phase of the voltage or current in the main circuit, which is the reference for the timing of opening and closing poles, is accurately detected, and the next time By predicting the operation time required for the contact opening / closing poles of the contacts, it is possible to output the contact opening / closing command signal at a predetermined timing. However, when noise is superimposed on the contact opening / closing command signal, there is a problem that the contact malfunctions and the main circuit cannot be opened / closed at a predetermined timing.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a circuit breaker that does not malfunction due to noise even when noise is superimposed on a contact opening / closing command signal. It is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the circuit breaker according to the present invention, the circuit breaker unit that opens and closes the main circuit to which AC power is transmitted, the circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and the voltage or current in the main circuit at a predetermined phase. A phase control unit for converting an open / close command signal for opening / closing a circuit into an AC signal whose basic cycle is shorter than a time width in which the open / close command signal is output, and the frequency of the AC signal and noise superimposed on the AC signal. When the switching command signal is identified based on the difference from the frequency, a frequency identifying unit is provided that outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker driving unit.
[0007]
Also, a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and an open / close command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit The difference between the frequency of the AC signal and the frequency of the noise superimposed on the AC signal is identified, and the phase control unit that converts and outputs the AC signal to an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the switching command signal is output A frequency identification unit that identifies the frequency of the AC signal, and the level of either the AC signal that is a signal input to the frequency identification unit, noise, or a signal in which both are superimposed. When the frequency exceeds a predetermined level, the frequency identification unit outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker drive unit.
[0008]
Also, a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and an open / close command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit The difference between the frequency of the AC signal and the frequency of the noise superimposed on the AC signal is identified, and the phase control unit that converts and outputs the AC signal to an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the switching command signal is output A frequency identification unit, which identifies the frequency of the AC signal, and when the level of the frequency component of the identified AC signal exceeds a predetermined level, the frequency identification unit to the circuit breaker drive unit A drive command signal for driving the circuit breaker unit is output.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
This will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the main circuit is a power transmission line 1 that transmits AC power. The circuit breaker unit is a contact 2 connected to the power transmission line 1 which is a main circuit, and opens or closes the power transmission line 1. The circuit breaker drive unit 3 is connected to the contact 2 which is a circuit breaker unit, and drives the contact 2. Here, the circuit breaker drive unit 3 drives the contactor 2 using the magnetic force generated by each coil by passing an exciting current through the opening coil or the closing coil provided in the contactor 2. And The voltage detection unit is a voltage transformer 4 connected to the transmission line 1, detects a time waveform of the voltage in the transmission line 1, and outputs an analog voltage signal. The current detection unit is a current transformer 5 connected to the transmission line 1, detects a time waveform of current in the transmission line 1, and outputs an analog current signal.
[0010]
The phase control unit 6 includes an A / D converter 61, a zero point phase detection processing unit 62, and an AC signal generation unit 63. The A / D converter 61 is connected to the voltage transformer 4 which is a voltage detection unit and the current transformer 5 which is a current detection unit, and converts an analog voltage signal or an analog current signal into a digital signal and outputs the digital signal. The zero phase detection processing unit 62 is connected to the A / D converter 61 and the upper relay 7. The AC signal generation unit 63 is connected to the zero point phase detection processing unit 62. The frequency identification unit 8 is connected to the AC signal generation unit 63. The circuit breaker drive unit 3 is connected to the frequency identification unit 8.
[0011]
Next, the operation will be described. The time waveform of the voltage in the transmission line 1 is detected by the voltage transformer 4 and is always output to the A / D converter 61 as an analog voltage signal. Further, the time waveform of the current in the transmission line 1 is detected by the current transformer 5 and is always output to the A / D converter 61 as an analog current signal.
[0012]
The A / D converter 61 samples the analog voltage signal input from the voltage transformer 4 at a predetermined sampling rate, converts the analog voltage signal into a digital voltage signal, and outputs the digital voltage signal to the zero phase detection processing unit 62. The A / D converter 61 samples the analog current signal input from the current transformer 5 at a predetermined sampling rate, converts it to a digital current signal, and outputs the digital current signal to the zero phase detection processing unit 62.
[0013]
The zero phase detection processing unit 62 stores data for one cycle of voltage change of the transmission line 1 with respect to the digital voltage signal and digital current signal input from the A / D converter 61, and sequentially updates the latest data every cycle. Update.
[0014]
When an opening command or a closing command for the contact 2 is input from the upper relay 7, the latest zero-phase digital voltage data or digital current data stored in the zero point phase detection processing unit 62 is used to transmit the contact 2. The amplitude or phase of the voltage or current in the electric wire 1 and the DC component are calculated, and the voltage or current waveform in the transmission line 1 is predicted. For the maximum value and the minimum value of the digital voltage data or digital current data, the amplitude is calculated from the difference between the maximum value and the minimum value, and the DC component is calculated from the average value of the maximum value and the minimum value. Further, the phase is calculated from the time when the maximum value and the minimum value are given.
[0015]
Based on this predicted waveform, the zero point phase detection processing unit 62 sends an open / close command signal to the AC signal generating unit 63 so as to open or close the transmission line 1 next time with a predetermined phase of voltage or current in the transmission line 1. Adjust the output timing. Here, the predetermined phase is the zero point phase of the current when the pole is opened, and the zero point phase of the voltage when the pole is closed. By using the predicted waveform, it is possible to accurately determine the target zero point phase that opens and closes even when noise including a DC component is superimposed on the transmission line 1. When determining the timing for outputting the opening / closing command signal to the AC signal generator 63, the time required for the contactor 2 to complete the opening or closing after the opening / closing command signal is output is estimated.
[0016]
The open / close command signal output from the zero phase detection processing unit 62 is a pulse signal 9 having a predetermined time width T as shown in FIG. The AC signal generator 63 is configured by combining, for example, a reference oscillator 63a, a frequency synthesizer 63b, and a switch circuit 63c, and converts the pulse signal 9 that is an open / close command signal into an AC signal 11 having a predetermined basic period and a time width T. . The basic period of the AC signal 11 is a period corresponding to the basic frequency that is the lowest frequency component other than the DC component included in the AC signal 11.
[0017]
A crystal oscillator is used as the reference oscillator 63a. The frequency synthesizer 63b adjusts the frequency of the reference oscillation frequency output from the reference oscillator 63a by using a frequency dividing circuit, and always oscillates. Here, the oscillation frequency of the frequency synthesizer 63 b corresponds to the frequency of the AC signal 11 and is adjusted so that the basic period of the frequency synthesizer 63 b is shorter than the time width T of the pulse signal 9. For example, in a high-speed circuit breaker that opens or closes the transmission line 1 within one cycle of a voltage change in the transmission line 1 after the switching command is issued, it is necessary to shorten the time width T of the switching command signal. However, by configuring the frequency synthesizer 63b as described above, it is possible to output the AC signal 11 having a basic period of at least one period. In the example shown in FIG. 2, a sine wave is used as the AC signal 11. The period of this sine wave is half the time width T of the pulse signal 9. The switch circuit 63c is provided on the output side of the frequency synthesizer 63b, is configured using a MOSFET, and extracts the output of the frequency synthesizer 63b for a time T during which the pulse signal 9 is input. If the pulse signal 9 is transmitted without being converted to the AC signal 11, noise including a DC component is mixed in the transmission path of the pulse signal 9, and if this DC component is superimposed on the pulse signal 9 in the opposite phase, the pulse There is a possibility that the signal 9 is canceled and the pulse signal 9 is not properly transmitted, and the power transmission line 1 cannot be opened or closed at a predetermined timing.
[0018]
The AC signal 11 output from the AC signal generation unit 63 is input to the frequency identification unit 8 through the shield wire 12 as shown in FIG. 3 is a block diagram illustrating the transmission line of the AC signal 11 connecting the AC signal generating unit 63 and the frequency identifying unit 8, taken out between the AC signal generating unit 63 and the frequency identifying unit 8 in FIG. 1. FIG. The shield wire 12 is a coaxial line composed of an inner conductor and an outer conductor, and is used with the outer conductor grounded. In FIG. 3, the inner conductor is represented by a central thick line, and the outer conductor is represented by a thin line surrounding the inner conductor. By using the shield wire 12, the AC signal 11 is prevented from being radiated as an electromagnetic wave from the shield wire 12 to attenuate the amplitude of the AC signal 11. Further, this radiation prevents the peripheral device of the shielded wire 12 from being affected. Furthermore, it is possible to suppress noise from entering the shield line 12 from around the shield line 12.
[0019]
The frequency identification unit 8 analyzes the frequency component using a well-known FFT (Fast Fourier Transform) algorithm with respect to the input AC signal 11 and noise superimposed on the AC signal 11, and identifies an open / close command signal. . FIG. 4 shows an example of the result of frequency component analysis by FFT processing. In FIG. 4, the horizontal axis represents the frequency, the left end is 0 direct current, and the right direction indicates that the frequency is increased. The vertical axis indicates the level of the frequency component, and the upward direction indicates that the level is high. The switching command signal is identified using the difference between the frequency of the AC signal 11 set in the switching command signal and the frequency of noise mixed in the propagation path of the AC signal 11. Here, the frequency of the AC signal 11 set in the open / close command signal is a fundamental frequency corresponding to the fundamental cycle of the AC signal 11. If the DC component is included in the noise, the DC component is analyzed as a frequency component at a position where the frequency is zero, so that it does not affect the identification of the open / close command signal.
[0020]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the frequency identification unit 8. Assume that the frequency identification unit 8 is in a standby state as an initial state. In step S <b> 1, a signal is input from the AC signal generation unit 63 of the phase control unit 6 to the frequency identification unit 8 via the shield line 12. Here, the signal input to the frequency identification unit 8 is any one of the AC signal 11, noise, and noise superimposed on the AC signal 11. This signal is subjected to FFT processing in step S2. If the frequency set in the switching command signal in step S3 is identified as a result of the FFT processing in step S2, the switching command signal is detected in step S4, and the driving command signal is output to the circuit breaker drive unit 3 in step S5. To return to standby mode. On the other hand, when the frequency set in the opening / closing command signal is not identified in step S3, it is determined that the input signal is only noise and does not include the AC signal 11. In this case, the process returns to the standby state.
[0021]
When the frequency identifying unit 8 identifies the frequency component set in the opening / closing command signal, the frequency identifying unit 8 outputs a drive command signal for driving the contact 2 to the circuit breaker driving unit 3. The circuit breaker drive unit 3 to which the drive command signal is input causes the contactor 2 to use the magnetic force generated by each coil by passing an excitation current through the opening coil or the closing coil provided in the contactor 2. 2 is driven. Driving the contact 2 opens or closes the power transmission line 1. Here, the circuit breaker drive unit 3 drives the contact 2 at a speed at which the power transmission line 1 is opened or closed within one cycle of the voltage change in the power transmission line 1 after the drive command signal is input.
[0022]
In the above description, a sine wave is used as the AC signal 11. However, the AC signal 11 may be a signal having a distorted waveform by superimposing a harmonic component on a sine wave or a rectangular signal. If the basic frequency of the AC signal 11 is the same as the frequency of the sine wave, the frequency identification unit 8 can identify the open / close command signal.
[0023]
Further, although the reference oscillator 63a and the frequency synthesizer 63b are used as the oscillators constituting the AC signal generator 63, a Hartley oscillation circuit or a Colpitts oscillation circuit, which is an LC oscillation circuit using a coil and a capacitor, may be used. . Further, a Wien bridge oscillation circuit or a phase shift oscillation circuit which is a CR oscillation circuit using a capacitor and a resistor may be used.
[0024]
Moreover, although MOSFET was used as the switch circuit 63c which comprises the alternating current signal generation part 63, you may use other semiconductor components, such as a diode, a transistor, and a thyristor. A relay switch may be used.
[0025]
Further, although the FFT is used as means for identifying the frequency set in the open / close command signal by the frequency identification unit 8, a band pass filter that selectively passes the fundamental frequency component set in the open / close command signal may be used. . This configuration has an advantage that the configuration of the frequency identification unit 8 is simplified. Further, since the time required for identifying the opening / closing command signal is not required, there is an advantage that the time required for the contactor 2 to complete opening or closing after the opening / closing command signal is output is advantageously reduced.
[0026]
The circuit breaker according to Embodiment 1 configured as described above includes a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a voltage or current in the main circuit. A phase control unit that converts an open / close command signal for opening / closing the main circuit at a predetermined phase into an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width of the output of the open / close command signal, and the frequency of the AC signal and the AC signal When the switching command signal is identified by the difference in the frequency of the noise superimposed on it, it has a frequency identification unit that outputs a driving command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker driving unit. Even if noise is superimposed on the command signal, a circuit breaker free from malfunction due to this noise can be obtained.
[0027]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the frequency identification unit 8, which is the main configuration of the second embodiment of the present invention. In addition to the configuration described in the first embodiment, the frequency identification unit 8 includes a signal level measurement unit that measures a signal level input to the frequency identification unit 8, and whether or not the measured signal level exceeds a predetermined level. Signal level comparing means. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0028]
Next, the operation will be described. The operations of all the components except the frequency identification unit 8 are the same as those in the first embodiment. The operation of the frequency identification unit 8 will be described with reference to FIG.
[0029]
In FIG. 6, it is assumed that the frequency identification unit 8 is in a standby state as an initial state. In step S <b> 1, a signal is input from the AC signal generation unit 63 of the phase control unit 6 to the frequency identification unit 8 via the shield line 12. Here, the signal input to the frequency identification unit 8 is any one of the AC signal 11, noise, and noise superimposed on the AC signal 11. In step S6, the signal level input by the signal level measuring unit is measured, and the signal level comparing unit determines whether or not the measured signal level exceeds a predetermined level. Here, the predetermined level is a level for determining whether or not to proceed to the next processing. For example, the predetermined level is slightly lower than the signal level when the AC signal 11 including no noise is input. If the signal level exceeds the predetermined level, the process proceeds to step S2, which is the next process. If the signal level does not reach the predetermined level, the process returns to the initial state.
[0030]
In step S2, the input signal is subjected to FFT processing. As a result of the FFT processing in step S2, in step S3, when the frequency set in the switching command signal 9 is identified, the switching command signal is detected in step S4. In step S5, a driving command signal is sent to the circuit breaker drive unit 3. Output and return to standby state. Here, the frequency set in the open / close command signal 9 is a fundamental frequency corresponding to the fundamental period of the AC signal 11. On the other hand, when the frequency set in the opening / closing command signal 9 is not identified in step S3, it is determined that the input signal is only noise and does not include the AC signal 11. In this case, the process returns to the standby state.
[0031]
Even when the input signal is only noise and does not include the AC signal 11, and this noise includes the fundamental frequency component of the AC signal 11, if the noise level is lower than the predetermined level, the process returns to the standby state. Since the FFT process is not performed in step S6, it is possible to prevent the drive command signal from being erroneously output to the circuit breaker drive unit 3.
[0032]
In the above description, step S6, step S2, and step S3 are sequentially performed, but may be performed in parallel as shown in FIG. In step S7 of FIG. 7, when both the identification result in step S3 and the determination result in step S6 are YES, the process proceeds to step S4. The subsequent operations are the same as those shown in the second embodiment.
[0033]
The circuit breaker according to Embodiment 2 configured as described above includes a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a voltage or current in the main circuit. A phase control unit that converts an open / close command signal for opening / closing the main circuit at a predetermined phase into an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width of the output of the open / close command signal, and the frequency of the AC signal and the AC signal A frequency identification unit that identifies a difference from the frequency of the noise superimposed on the AC signal, the frequency identification unit identifies the frequency of the AC signal, and an AC signal, noise, or a signal input to the frequency identification unit When the level of either of these superimposed signals exceeds a predetermined level, the frequency identification unit outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker drive unit. Opening Even if noise is superimposed on the command signal errors due noise operation is not breaker is obtained.
[0034]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the frequency identification unit 8 which is the main configuration of the third embodiment of the present invention. In addition to the configuration described in the first embodiment, the frequency identification unit 8 includes frequency component level comparison means for determining whether the level of the frequency component set in the open / close command signal 9 exceeds a predetermined level. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0035]
Next, the operation will be described. The operations of all the components except the frequency identification unit 8 are the same as those in the first embodiment. The operation of the frequency identification unit 8 will be described with reference to FIG.
[0036]
In FIG. 8, it is assumed that the frequency identification unit 8 is in a standby state as an initial state. In step S <b> 1, a signal is input from the AC signal generation unit 63 of the phase control unit 6 to the frequency identification unit 8 via the shield line 12. Here, the signal input to the frequency identification unit 8 is any one of the AC signal 11, noise, and noise superimposed on the AC signal 11. This signal is subjected to FFT processing in step S2. When the frequency set in the switching command signal 9 in step S3 is identified as a result of the FFT processing in step S2, the level of the frequency component set in the switching command signal 9 by the frequency component level comparison means in step S8 is a predetermined level. A determination is made as to whether or not. Here, the frequency set in the open / close command signal 9 is a fundamental frequency corresponding to the fundamental period of the AC signal 11. The predetermined level is a level for determining whether or not to proceed to the next processing. For example, when the AC signal 11 not including noise is input, the level of the frequency component set in the open / close command signal 9 The value is slightly below. When the level of the frequency component set in the opening / closing command signal 9 exceeds a predetermined level, the process proceeds to the next process, step S4, and when it does not reach the predetermined level, the process returns to the initial state.
[0037]
In step S4, it is assumed that an open / close command signal has been detected, and in step S5, a drive command signal is output to the circuit breaker drive unit 3 to return to the standby state. On the other hand, when the frequency set in the opening / closing command signal 9 is not identified in step S3, it is determined that the input signal is only noise and does not include the AC signal 11. In this case, the process returns to the standby state.
[0038]
Even if the input signal is only noise and does not include the AC signal 11, and this noise includes the fundamental frequency component of the AC signal 11, it is on standby if the level of the fundamental frequency component is lower than a predetermined level. Returning to the state, since the opening / closing command signal is not detected in step S4, it is possible to prevent the drive command signal from being erroneously output to the circuit breaker drive unit 3.
[0039]
The circuit breaker according to Embodiment 3 configured as described above includes a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a voltage or current in the main circuit. A phase control unit that converts an open / close command signal for opening / closing the main circuit at a predetermined phase into an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width of the output of the open / close command signal, and the frequency of the AC signal and the AC signal A frequency discriminating unit that discriminates a difference from the frequency of noise superimposed on the AC signal, the frequency discriminating unit discriminating the frequency of the AC signal, and the level of the frequency component of the identified AC signal is higher than a predetermined level. When the frequency identification unit outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker drive unit, even if noise is superimposed on the switching command signal of the circuit breaker unit, there is no malfunction due to this noise. Blocking Vessel can be obtained.
[0040]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 9, a D / A converter 64 is provided in place of the AC signal generator 63 shown in the first embodiment. In addition, when the opening instruction or closing instruction of the contact 2 is input from the upper relay 7, the zero point phase detection processing unit 62 outputs an opening / closing instruction signal including a pulse signal sequence. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0041]
The operation will be described below. Similar to the first embodiment, the time waveform of the voltage in the transmission line 1 is detected by the voltage transformer 4 and is always output to the A / D converter 61 as an analog voltage signal. Further, the time waveform of the current in the transmission line 1 is detected by the current transformer 5 and is always output to the A / D converter 61 as an analog current signal.
[0042]
The A / D converter 61 samples the analog voltage signal input from the voltage transformer 4 at a predetermined sampling rate, converts the analog voltage signal into a digital voltage signal, and outputs the digital voltage signal to the zero phase detection processing unit 62. The A / D converter 61 samples the analog current signal input from the current transformer 5 at a predetermined sampling rate, converts it to a digital current signal, and outputs the digital current signal to the zero phase detection processing unit 62.
[0043]
The zero phase detection processing unit 62 stores data for one cycle of voltage change in the transmission line 1 for the digital voltage signal or digital current signal input from the A / D converter 61, and sequentially updates the latest data every cycle. Update.
[0044]
When an opening command or a closing command for the contact 2 is input from the upper relay 7, the latest zero-phase digital voltage data or digital current data stored in the zero point phase detection processing unit 62 is used to transmit the contact 2. The voltage or current waveform in the transmission line 1 is predicted by calculating the amplitude, phase, and direct current component of the voltage or current in the electric wire 1. The calculation method of the amplitude, phase, and direct current component of the voltage or current in the transmission line 1 is the same as that in the first embodiment.
[0045]
Based on this predicted waveform, the zero point phase detection processing unit 62 sends an open / close command signal to the AC signal generating unit 63 so as to open or close the transmission line 1 next time with a predetermined phase of voltage or current in the transmission line 1. Adjust the output timing. Here, the predetermined phase is the zero point phase of the current when the pole is opened, and the zero point phase of the voltage when the pole is closed. By using the predicted waveform, it is possible to accurately determine the target zero point phase that opens and closes even when noise including a DC component is superimposed on the transmission line 1. When determining the timing for outputting the opening / closing command signal to the AC signal generator 63, the time required for the contactor 2 to complete the opening or closing after the opening / closing command signal is output is estimated.
[0046]
As shown in FIG. 10, the open / close command signal includes a pulse signal train 10, and each pulse signal has a predetermined time width. The entire time width of the pulse signal train 10 which is an opening / closing command signal is T. The envelope of the pulse signal train 10 has a sinusoidal shape. The D / A converter 64 converts the pulse signal train 10 into an analog AC signal 11. Here, the D / A converter 64 is configured such that the basic period of the AC signal 11 is shorter than the total time width T of the pulse signal train 10. The basic period of the AC signal is a period corresponding to the basic frequency which is the lowest frequency component other than the DC component included in the AC signal. In the example shown in FIG. 9, a sine wave is used as the AC signal 11, and the period of the sine wave is half of the total time width T of the pulse signal train 10.
[0047]
The AC signal 11 output from the D / A converter 64 is input to the frequency identification unit 8 through the shield wire 12 as shown in FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating the transmission line of the AC signal 11 connecting the D / A converter 64 and the frequency identification unit 8, which is extracted between the D / A converter 64 and the frequency identification unit 8 in FIG. 9. FIG. The configuration of the shield wire 12 is the same as that of the first embodiment. By using the shield wire 12, the AC signal 11 is prevented from being radiated as an electromagnetic wave from the shield wire 12 to attenuate the amplitude of the AC signal 11. Further, this radiation prevents the peripheral device of the shielded wire 12 from being affected. Furthermore, it is possible to suppress noise from entering the shield wire 12 from around the shield wire 12. The subsequent operation is the same as in the first embodiment.
[0048]
In the above description, the pulse signal train 10 is converted into the AC signal 11 using the D / A converter 64. However, using the low-pass filter, the frequency component of the sine wave formed by the envelope of the pulse signal train 10 or less is used. The AC signal 11 may be generated by passing the frequency component. By using the low-pass filter, there is an advantage that the configuration of the device that converts the pulse signal train 10 into the AC signal 11 is simplified. Further, since the time required for the conversion is not required, there is an advantage that the time required for the contactor 2 to complete the opening or closing after outputting the opening / closing command signal is shortened.
[0049]
The circuit breaker according to Embodiment 4 configured as described above includes a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a voltage or current in the main circuit. A phase control unit that outputs an open / close command signal for opening / closing the main circuit at a predetermined phase of the signal by converting the basic cycle into an AC signal whose basic cycle is shorter than a time width in which the open / close command signal is output; And a frequency identification unit that outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker driving unit when the switching command signal is identified by the difference between the frequency of the noise and the frequency of the noise superimposed on the AC signal. Even if noise is superimposed on the opening / closing command signal of the device section, a circuit breaker that does not malfunction due to the noise can be obtained.
[0050]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing the main configuration of the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, an E / O (Electronic-to-Optical) converter 13 that converts an electrical signal into an optical signal instead of the AC signal generator 63 shown in the first embodiment, and an optical transmission line instead of the shield line 12 are used. An optical fiber 14 and an O / E (Optical-to-Electronic) converter 15 for converting an optical signal into an electric signal are provided. Further, the O / E converter 15 is connected to the circuit breaker drive unit 3 without the frequency identification unit 8. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0051]
Next, the operation will be described. Similar to the first embodiment, the time waveform of the voltage in the transmission line 1 is detected by the voltage transformer 4 which is a voltage detection unit, and is always output to the A / D converter 61 as an analog voltage signal. Further, the time waveform of the current in the transmission line 1 is detected by the current transformer 5 which is a current detection unit, and is always output to the A / D converter 61 as an analog current signal.
[0052]
The A / D converter 61 samples the analog voltage signal input from the voltage transformer 4 at a predetermined sampling rate, converts the analog voltage signal into a digital voltage signal, and outputs the digital voltage signal to the zero phase detection processing unit 62. The A / D converter 61 samples the analog current signal input from the current transformer 5 at a predetermined sampling rate, converts it to a digital current signal, and outputs the digital current signal to the zero phase detection processing unit 62.
[0053]
The zero phase detection processing unit 62 stores data for one cycle of voltage change in the transmission line 1 for the digital voltage signal or digital current signal input from the A / D converter 61, and sequentially updates the latest data every cycle. Update.
[0054]
When an opening command or a closing command for the contact 2 is input from the upper relay 7, the latest zero-phase digital voltage data or digital current data stored in the zero point phase detection processing unit 62 is used to transmit the contact 2. The voltage or current waveform of the transmission line 1 is predicted by calculating the amplitude, phase, and direct current component of the voltage or current in the electric wire 1. The calculation method of the amplitude, phase, and direct current component of the voltage or current in the transmission line 1 is the same as that in the first embodiment.
[0055]
As shown in FIG. 12, the zero phase detection processing unit 62 opens and closes the transmission line 1 next time with a predetermined phase of voltage or current in the transmission line 1 based on the predicted waveform. The timing for outputting the signal to the E / O converter 13 is adjusted. Here, the predetermined phase is the zero point phase of the current when the pole is opened, and the zero point phase of the voltage when the pole is closed. When the timing for outputting the opening / closing command signal to the E / O converter 13 is determined, the time required for the contactor 2 to complete the opening or closing is estimated after the opening / closing command signal is output.
[0056]
The open / close command signal output from the zero phase detection processing unit 62 is the pulse signal 9 shown in FIG. 2 as in the first embodiment. The pulse signal 9 is output to the E / O converter 13. The E / O converter 13 converts the input pulse signal 9 which is an electric signal into an optical signal having the same shape and outputs the optical signal. The optical signal output from the E / O converter 13 is transmitted through the optical fiber 14 serving as an optical transmission path and input to the O / E converter 15. By passing through the optical fiber 14, noise is prevented from being electrically mixed into the optical fiber 14 from the periphery of the optical fiber 14.
[0057]
The O / E converter 15 converts a pulse signal, which is an optical signal, into a pulse signal of an electric signal and outputs it. A pulse signal that is an electrical signal output from the O / E converter 15 is a drive command signal for driving the contact 2 and is input to the circuit breaker drive unit 3. The circuit breaker drive unit 3 to which the drive command signal is input causes the contactor 2 to use the magnetic force generated by each coil by passing an excitation current through the opening coil or the closing coil provided in the contactor 2. 2 is driven. Driving the contact 2 opens or closes the power transmission line 1. Here, the circuit breaker drive unit 3 drives the contactor 2 at a speed at which the power transmission line 1 is opened or closed within one cycle of the voltage change of the power transmission line 1 after the drive command signal is input.
[0058]
In the above description, the E / O converter 13 converts the pulse signal 9 into an optical signal having the same shape and outputs it, and this optical signal is transmitted through the optical fiber 14, but as shown in FIG. An AC signal generator 63 is provided between the processing unit 62 and the E / O converter 13 to convert the pulse signal 9 into the AC signal 11, and the E / O converter 13 converts the AC signal 11 into an optical signal having the same shape. The optical signal is transmitted through the optical fiber 14 and input to the O / E converter 15, and the O / E converter 15 converts the optical signal into an electric signal having the same shape and outputs it. Even if the frequency identification unit 8 is provided between the converter 15 and the circuit breaker drive unit 3 and the frequency identification unit 3 identifies the opening / closing command signal, a drive command signal for driving the contactor 2 may be output to the circuit breaker drive unit 3. Good. With this configuration, there is an advantage that resistance to opening and closing malfunctions due to noise is improved.
[0059]
The circuit breaker according to Embodiment 5 configured as described above includes a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit that transmits AC power, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a voltage or current in the main circuit. A phase control unit that outputs an opening / closing command signal for opening and closing the main circuit at a predetermined phase and an optical transmission path that transmits the opening / closing command signal to the circuit breaker drive unit include noise in the switching command signal of the circuit breaker unit. By preventing superposition, a circuit breaker free from malfunction due to noise can be obtained.
[0060]
In the description of the above five embodiments, the main circuit to be opened or closed is the transmission line, and the predetermined phase when closing is the zero phase of the voltage. However, the case where the main circuit is a capacitor bank is also used. A predetermined phase when the pole is closed may be a zero phase of the voltage. On the other hand, when the main circuit is a transformer or a shunt reactor, when closing the main circuit, a predetermined phase may be set as the peak phase of the voltage. As described above, a predetermined phase for opening or closing may be appropriately selected depending on the characteristics of the target main circuit.
[0061]
Further, the contactor 2 is driven using the magnetic force generated by the opening coil or the closing coil through which the excitation current is applied. However, the contactor 2 is driven using compressed air, compressed insulating gas, high pressure hydraulic oil, or the like. May be.
[0062]
In addition, using the latest digital voltage data or digital current data for one cycle stored in the zero phase detection processing unit 62, the amplitude, phase, and DC component of the voltage or current in the transmission line 1 are calculated and transmitted. Although the voltage or current waveform in the electric wire 1 is predicted, the analog voltage data output from the voltage transformer 4 or the analog current data output from the current transformer 5 is data for one cycle of voltage change in the transmission line 1. An analog waveform storage means is provided to update the latest data sequentially every cycle, and when an opening command or a closing command for the contact 2 is input from the upper relay 7, the analog waveform storage means stores the data. Using the latest analog voltage data or analog current data for one cycle, the amplitude, phase, and DC component of the voltage or current in the transmission line 1 are calculated. The voltage or current waveform of the transmission line 1 is predicted, and based on this predicted waveform, the next timing for opening or closing the transmission line 1 at a predetermined phase of the voltage or current in the transmission line 1 is determined. Also good.
[0063]
In addition, the waveform is predicted using the latest digital voltage data or digital current data for one cycle stored in the zero phase detection processing unit 62, but the voltage or current is calculated using the latest data for one cycle. The zero point phase may be detected, and the zero point phase may be used to determine the next timing for opening or closing the transmission line 1 with a predetermined phase of voltage or current in the transmission line 1. In a situation where there is no DC component in the noise superimposed on the power transmission line 1, the procedure for detecting the zero point phase is known, and there is an advantage that the configuration of the zero point phase detection processing unit 62 can be simplified.
[0064]
Further, although the time width T of the AC signal is equal to the time width T of the opening / closing command signal before conversion, it may be configured to be shorter than the time width of the opening / closing command signal before conversion.
[0065]
Although five examples of the embodiment have been described above, it goes without saying that these may be used alone or in combination.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the circuit breaker according to the present invention, the circuit breaker unit that opens and closes the main circuit through which AC power is transmitted, the circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and the voltage or current in the main circuit A phase control unit for converting and outputting a drive command signal for opening and closing the main circuit at a predetermined phase to an AC signal whose basic period is shorter than the time width in which the drive command signal is output, the frequency of the AC signal, and the AC signal A frequency identification unit that outputs the drive command signal identified by the difference from the frequency of the noise superimposed on the signal to the circuit breaker drive unit is provided, so even if noise is superimposed on the switching command signal of the circuit breaker unit A circuit breaker without malfunction due to is obtained.
[0067]
Also, a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a drive command that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit Identifying the difference between the phase control unit that converts the signal into an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the drive command signal is output, and the frequency of the AC signal and the noise frequency superimposed on this AC signal A frequency identification unit that identifies the frequency of the AC signal, and the level of either the AC signal that is a signal input to the frequency identification unit, noise, or a signal in which both are superimposed When the frequency exceeds a predetermined level, the frequency identification unit outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker drive unit, so that noise is superimposed on the open / close command signal of the circuit breaker unit. Even to obtain malfunction no breaker according to this noise.
[0068]
Also, a circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and a drive command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit The difference between the frequency of the AC signal and the frequency of the noise superimposed on the AC signal is identified, and the phase control unit that converts the output into an AC signal whose basic period is shorter than the time width in which the drive command signal is output A frequency identification unit, which identifies the frequency of the AC signal, and when the level of the frequency component of the identified AC signal exceeds a predetermined level, the frequency identification unit to the circuit breaker drive unit Since a drive command signal for driving the circuit breaker unit is output, a circuit breaker that does not malfunction due to noise even when noise is superimposed on the switching command signal of the circuit breaker unit is obtained.
[0069]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a circuit breaker showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration and operation of an AC signal generation unit that is a main configuration of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an AC signal transmission line according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the operation of a frequency identification unit that is a main configuration of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of a frequency identification unit which is a main configuration of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a frequency identification unit which is a main configuration of the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of a frequency identification unit which is a main configuration of the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of a frequency identification unit which is a main configuration of the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of a circuit breaker showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram for explaining the operation of a D / A converter which is a main configuration of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an AC signal transmission line according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission line and a related device, which are the main configuration of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an optical transmission line and a related device that are the main configuration of the fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power transmission line which is main circuit, 2 Contactor which is circuit breaker part, 3 Circuit breaker drive part, 4 voltage transformer, 5 current transformer, 6 phase control part, 61 A / D converter, 62 zero point phase detection processing part 63 AC signal generator, 63a reference oscillator, 63b frequency synthesizer, 63c switch circuit, 64 D / A converter, 7 upper relay, 8 frequency identification unit, 9 pulse signal which is an open / close command signal, 10 pulse which is an open / close command signal Signal train, 11 AC signal, 12 shielded wire, 13 E / O converter, 14 optical fiber as optical transmission line, 15 O / E converter.

Claims

A circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and an opening / closing command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit Is converted into an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the opening / closing command signal is output, and the difference between the frequency of the AC signal and the frequency of noise superimposed on the AC signal A circuit breaker comprising: a frequency identification unit that outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker driving unit when the switching command signal is identified.

A circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and an opening / closing command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit The difference between the frequency of the AC signal and the frequency of the noise superimposed on the AC signal is converted to an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the open / close command signal is output. A frequency discriminating unit for identifying the signal, the frequency discriminating unit discriminating the frequency of the AC signal, and a signal in which the AC signal, the noise, or both of which are input to the frequency discriminating unit are superimposed A circuit breaker in which the frequency identification unit outputs a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker drive unit when any of the above levels exceeds a predetermined level.

A circuit breaker unit that opens and closes a main circuit to which AC power is transmitted, a circuit breaker drive unit that drives the circuit breaker unit, and an opening / closing command signal that opens and closes the main circuit at a predetermined phase of voltage or current in the main circuit The difference between the frequency of the AC signal and the frequency of the noise superimposed on the AC signal is converted to an AC signal whose basic cycle is shorter than the time width in which the open / close command signal is output. A frequency identification unit that identifies the frequency signal when the frequency identification unit identifies the frequency of the AC signal and the level of the frequency component of the identified AC signal exceeds a predetermined level. A circuit breaker for outputting a drive command signal for driving the circuit breaker unit to the circuit breaker driving unit.

The circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein a sine wave is used for the AC signal.

5. The circuit breaker driving unit drives the circuit breaker unit so as to open and close the main circuit within one cycle of voltage change of the main circuit after the drive command signal is inputted. Circuit breaker in any one of.