JPH0113296B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は三相回路用一線断線検出装置に関す
る。 三相回路たとえば三相配電線における一線断線
を負荷開放、或いは二線もしくは三線断線と区別
して検出するようにしたものは、本発明者等によ
つて別途提案されている（特願昭56−82775号参
照。）。この検出装置は、一線断線時における正相
電流の変化分を△I₁（以下、△Ｉなどは位相、絶
対値を含めたベクトル変化分、△｜Ｉ｜などは絶
対値のみのスカラー変化分を示す）、逆相電流を
△I₂とした場合に、△I₁／△I₂が１・a³・ａ（ただ
しａはベクトルオペレータで

【式】）となつたとき、Ａ・Ｂ又 はＣ相が断線したものとして検出するようにして
ものである。実際には一線断線以外の故障時にお
ける△I₁／△I₂の値が入らないような動作域を予
め整定しておき、この動作域に入つているかどう
かによつて断線を検出するようにしている。 動作域の一例を示す円グラフを示したのが第１
図である。動作域は１・a³・ａの点を中心として
それぞれ半径ｒ（図の例では0.5）の円の範囲を整
定している。これによれば△I₁／△I₂の値が前記
動作域の範囲にあるとき、Ａ・Ｂ・Ｃ相のいずれ
かの一線断線を他の事故と区別することができる
ようになる。 ところがこのような構成によると、前記したよ
うな動作域を整定した場合、負荷の大半が抵抗負
荷である場合は、一線断線を確実に検出すること
ができるが、負荷としてモータ負荷の割合が大き
くなると、１線断線時における△I₁／△I₂の位相
が特定しないようになり、予め整定された動作域
から逸脱してしまうようになる。したがつてモー
タ負荷の割合が大きくなると、前記した既提案の
構成をもつてしては一線断線を他の事故と区別し
て検出することが困難となる。 この発明は逆相電流の変化分に対する正相電流
の変化分の比（△I₁／△I₂）から一線断線を検出
するにあたり、モータ負荷の割合が大きい場合で
も一線断線を確実に検出することを目的とする。 この発明は一線断線時には、正相・逆相両電流
が変化するが、逆相電流と正相電流との変化分に
相違があることに着目し、｜△I₁｜／｜△I₂｜が
一定値（たとえば0.5）以下となつたときに一線
断線が発生したものとし、これと△I₁／△I₂の値
のいずれかをもつて一線断線を検出するようにし
たことを特徴とする。モータ負荷を含む断線時に
は｜△I₁｜／｜△I₂｜は１以下となるが、モータ
負荷の割合によつては相違する。一般的にはモー
タ負荷の割合が大きくなる程小きくなる。したが
つてモータ負荷の割合がいくつ以上であるときに
一線断線を検出するかによつて、前記した比を設
定すればよい。 なお前記した説明は｜△I₁｜／｜△I₂｜が一線
断線時に一定値以下となる場合を用いるようにし
ているが、これを逆に言えば｜△I₂｜／｜△I₁｜
が一定値（たとえば２）以上となることを意味す
るので、この比を利用するようにしてもよい。し
たがつて正相電流の変化分の絶対値と、逆相電流
の変化分の絶対値との比が一定値以上又は以下と
なる場合が利用できるということができる。 この発明の実施例を第２図によつて説明する。
１は配電母線、２は配電線路、３は変流器、４は
補助変流器、５は基本波フイルタ、６は正相電流
I₁を検出するフイルタ、７は逆相電流I₂を検出す
るフイルタ、８は正相電流の変化分△I₁を検出す
る検出回路、９は逆相電流の変化分△I₂を検出す
る検出回路、１０は各変化分△I₁、△I₂が予め定
めたレベル以上にあるか否かを判定する判定回
路、１１はそのレベルを整定する整定部、１２は
△I₁／△I₂を演算する第１の演算回路、１３は｜
△I₁｜／｜△I₂｜（又は｜△I₂｜／｜△I₁｜）を演
算する第２の演算回路、１４は演算回路１２の演
算出力と予め整定されてある動作域と比較する比
較回路、１５はその動作域を整定する整定部、１
６は演算回路１３の演算出力と予め整定されてあ
る整定値と比較する比較回路、１７はその整定値
を整定する整定部、１８は両比較回路１４，１６
からの出力を入力とするオア回路、１９は出力リ
レー、２０はその接点である。 配電線路２に流れる相電流I_a，I_b，I_cはそれぞ
れ変流器３によつて検出され、これが補助変流器
４によつて電圧に変換される。そして基本波フイ
ルタ５によつて基本波のみがとり出されて、各フ
イルタ６，７に与えられる。ここで正相電流I₁、
逆相電流I₂が検出され検出回路８，９に与えられ
る。検出回路８，９では、正相電流I₁と逆相電流
I₂各々の変化分△I₁・△I₂を検出して判定回路１
０に与える。ここでは整定部１１によつて整定さ
れたレベルでもつて各変化分のレベルが判定さ
れ、整定レベル以上の時変化分を出力する。演算
回路１２は判定回路１０から送られてきた変化分
をもとに△I₁／△I₂の演算を行ない、その結果を
比較回路１４に与える。ここで整定部１４で整定
されてある動作域すなわち第１図に示す動作域内
に前記演算結果が含まれているか否かを比較し、
含まれているときに出力を出す。 以上の構成並びに動作は、冒頭に述べた既提案
のものと特に相違するところはないが、この発明
の趣旨にしたがい、判定回路１０からの出力をも
つて｜△I₁｜／｜△I₂｜又は｜△I₂｜／｜△I₁｜
を演算回路１３によつて演算する。そしてその演
算結果を比較回路１６に入力する。比較回路１６
はこの入力を整定部１７によつて整定されてある
整定値（たとえば｜△I₁｜／｜△I₂｜が入力され
る場合は0.5以下の、｜△I₂｜／｜△I₁｜が入力さ
れる場合は２以上の整定値）と比較し、各整定値
をこえた場合に出力を出す。 両比較回路１４，１６からの出力はオア回路１
８に与えられ、これからの出力によつて出力リレ
ー１９が駆動される。これにより接点２０が閉成
され、一線断線が発生したことを検知し又は警報
を発する。 以上によつて三相線路の一線断線を他の事故と
区別して検出することができるとともに、モータ
負荷の割合が大きくて、一線断線時の△I₁／△I₂
の位相が特定しない場合でも、確実に検出するこ
とができるようになる。 ところでこの構成によつて一線断線を検出判定
する場合、△I₁、△I₂が極めて小さい場合でも｜
△I₁｜／｜△I₂｜、｜△I₁｜／｜△I₂｜（又は｜△I₂
｜／｜△I₁｜）が予め定めた比を満足すれば断線
であると判定することになる。そのため△I₁、△
I₂が極めて小さい場合、これらの検出精度が問題
となる。すなわちこれらの値を測定する系の誤差
が問題となるのであつて、この誤差による誤判定
を除く必要がでてくる。この目的のためレベル判
定回路１０を設けている。この発明では更に各相
の相電流I_a，I_b，I_cの変化分をも併せて検出のた
めの一要素として使用することにより一線断線の
検出を確実なものとしている。すなわち一線断線
時には断線相の電流は減少するので、相電流の変
化分を常時監視しておき、この変化分が電流減少
であつて、かつ或る値以上となつたときに一線断
線の発生の可能性ありとみなすようにする。そし
て前記変化分が前記した或る値以下であるとき
に、比較回路１４，１６から出力が出ても、これ
は測定系による誤差であると判断して出力リレー
１９をロツクするようする。これによつて誤判定
を防止することができるようになる。 第３図はそのための実施例を示し、第２図に示
す構成に加えて、基本波フイルタ５から出力（相
電流I_a，I_b，I_c）を用いて相電流の変化分を検出
する検出回路２１を用意する。検出回路２１は相
電流の変化分△｜I_a｜、△｜I_b｜、△｜I_c｜を検
出する。なおこの変化分はスカラー変化分であ
り、相電流の増減を検出することが可能である
が、これに代えてベクトル変化分を検出回路２１
が検出して出力するようにしてもよい。検出回路
２１からの出力レベルは判定回路２２に与えら
れ、ここで各相電流の変化分につき整定部２３に
よつて予め整定されたレベルによつて各変化分の
レベルが判定され、整定レベル以上であるとき、
判定回路２２から出力が出る。いずれの相電流の
変化分でも整定レベル以上の変化が起きたときに
出力が出る。この出力はオア回路２４を介して出
力される。 一方各比較回路１４，１６の各出力はそれぞれ
アンド回路２５，２６のひとつの入力とされてお
り、これらアンド回路２５，２６の他のひとつの
入力に前記オア回路２４からの出力が与えられ
る。アンド回路２５，２６の出力は第２図の場合
と同じくオア回路１８に入力されている。この構
成によれば一線断線時には相電流の変化分は必ず
増大するので、このときにはアンド回路２５，２
６にひとつの入力が与えられる。したがつて一線
断線時において、比較回路１４，１６のいずれか
一方からでも出力が出れば出力リレー１９は動作
するようになる。しかし一線断線時以外におい
て、測定系の誤差により誤つて比較回路１４，１
６から出力が出ても、このときはオア回路２４か
ら出力は出ないのでアンド回路２５，２６からは
出力は出ない。すなわち出力リレー１９はロツク
されるので、測定系の誤差に基く誤検出はこれを
もつて確実に防止することができるようになる。 なお第２図、第３図の実施例では三相の変流器
３を使用しているが、これに代えて第４図のよう
に二相の変流器３１を使用してもよい。この場合
には補助変流器４の１次コイルには図のように接
続すればよい。又第３図の実施例ではアンド回路
２５，２６の出力をオア回路１８の入力としてい
るが、これに代えて第２図のように比較回路１
４，１６の出力をオア回路１８の入力とし、その
出力とオア回路２４の出力とをひとつのアンド回
路の入力として、このアンド回路の出力をもつて
出力リレー１９を動作させるようにしてもよく、
これによつても前記したと同じ動作を果すことが
できるようになる。 以上詳述したようにこの発明によれば正相及び
逆相電流の変化分の比と、同両電流の絶対値の変
化分の比とをもつて、モータ負荷の割合が大きい
場合でも、又各電流の変化分が小さい場合でも誤
動作なく確実に一線断線を他の事故と区別して検
出することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は動作領域の一例を示す円グラフ図、第
２図はこの発明の実施例を示すブロツク線図、第
３図はこの発明の別の実施例を示すブロツク線
図、第４図は一部の変形例を示す結線図である。 ２……三相配電線、６……正相分検出フイル
タ、７……逆相分検出フイルタ、８……正相変化
分検出回路、９……逆相変化分検出回路、１２…
…第一演算回路、１３……第二演算回路、１４，
１６……比較回路、１８……オア回路、１９……
出力リレー、２１……電流変化分検出回路、２４
……オア回路、２５，２６……アンド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三相回路の正相電流及び逆相電流のそれぞれ
   の変化分を検出する検出回路と、前記検出回路に
   よつて検出された各変化分から逆相電流の変化分
   に対する正相電流の変化分の比を演算する第１の
   演算回路と、前記第１の演算回路の演算結果が一
   線断線以外の他の事故発生時における前記比を含
   まない領域内で予め整定された動作域内にあると
   き出力を出す第１の比較回路と、前記検出回路に
   よつて検出された各変化分から正相電流の変化分
   と逆相電流の変化分との比の絶対値を演算する第
   ２の演算回路と、前記第２の演算回路の演算結果
   が一定値をこえたときに出力を出す第２の比較回
   路とからなり、前記第１及び第２の比較回路のう
   ちの少くとも一方からの出力をもつて一線断線が
   発生したものと判定する三相回路用一線断線検出
   装置。 ２ 三相回路の正相電流及び逆相電流のそれぞれ
   の変化分を検出する第１の検出回路と、前記第１
   の検出回路によつて検出された各変化分から逆相
   電流の変化分に対する正相電流の変化分の比を演
   算する第１の演算回路と、前記第１の演算回路の
   演算結果が一線断線以外の他の事故発生時におけ
   る前記比を含まない領域内で予め整定された動作
   域内にあるとき出力を出す第１の比較回路と、前
   記検出回路によつて検出された各変化分から正相
   電流の変化分と逆相電流の変化分との比の絶対値
   を演算する第２の演算回路と、前記第２の演算回
   路の演算結果が一定値をこえたときに出力を出す
   第２の比較回路と、前記三相回路の各相電流の変
   化分を検出する第２の検出回路と、前記第２の検
   出回路によつて検出された各変化分の大きさが一
   定値以上のときに出力を出し、一定値以下のとき
   には前記第１及び第２の比較回路からの出力をロ
   ツクする論理回路とからなり、前記論理回路によ
   りロツクされないときの前記第１及び第２の比較
   回路のうちの少くとも一方からの出力をもつて一
   線断線が発生したものと判定する三相回路用一線
   断線検出装置。