JPH0122588B2 - - Google Patents
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- JPH0122588B2 JPH0122588B2 JP12679978A JP12679978A JPH0122588B2 JP H0122588 B2 JPH0122588 B2 JP H0122588B2 JP 12679978 A JP12679978 A JP 12679978A JP 12679978 A JP12679978 A JP 12679978A JP H0122588 B2 JPH0122588 B2 JP H0122588B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は保護リレー等において、電流検出を変
流器によつて行なうと共に、保護リレーの制御電
源も変流器のエネルギーに依存し、別電源を不用
とする方式の電流検出装置に関するものである。
流器によつて行なうと共に、保護リレーの制御電
源も変流器のエネルギーに依存し、別電源を不用
とする方式の電流検出装置に関するものである。
従来主回路の電流検出に変流器の２次電流を用
いて保護リレーを構成する場合には、第１図ａに
示すように、変流器１の２次電流を整流器２によ
つて全波整流し、この直流電流ｉを抵抗３によつ
てVxに変換し、この電圧Vxを用い、これを保護
リレーに入力して電流検出を行なつていた。この
場合、保護リレーの定格電流を100％とすると、
最低の動作電流60％でも保護リレーが正常に動作
出来るためには、60％の電流が流れている時に電
圧Vxは最低電圧値Vminが必要であつた。
いて保護リレーを構成する場合には、第１図ａに
示すように、変流器１の２次電流を整流器２によ
つて全波整流し、この直流電流ｉを抵抗３によつ
てVxに変換し、この電圧Vxを用い、これを保護
リレーに入力して電流検出を行なつていた。この
場合、保護リレーの定格電流を100％とすると、
最低の動作電流60％でも保護リレーが正常に動作
出来るためには、60％の電流が流れている時に電
圧Vxは最低電圧値Vminが必要であつた。
この最低電圧Vminは回路を正常に動作させる
値、最終的にリレーコイルを動作させる値等より
決定される。一般的な保護リレーの１具体例で説
明すると最低電圧Vminは6Vが必要である。すな
わち、一般にこの種の保護リレーは静止化され、
演算増幅器（以下オペアンプと呼ぶ）が使用され
ているが、前述した定格の60％程度の低電流域で
も、正常にオペアンプが正常に動作できるような
保護リレーとしての入力電圧（オペアンプの電源
電圧分を含む）を確保する必要があり、この電圧
Vminとして6Vが必要である。これに対し、保護
リレーの検出特性を満足させるためには、第１図
ｂに示すように、電流ｉが1000％まで変流器１の
電流が直線的に上昇する必要がある。この場合、
前述のように、電流ｉが60％のとき6Vの電圧を
得ようとすると、1000％の電流ｉの時、電圧Vx
は100Vと直線状に増加する。
値、最終的にリレーコイルを動作させる値等より
決定される。一般的な保護リレーの１具体例で説
明すると最低電圧Vminは6Vが必要である。すな
わち、一般にこの種の保護リレーは静止化され、
演算増幅器（以下オペアンプと呼ぶ）が使用され
ているが、前述した定格の60％程度の低電流域で
も、正常にオペアンプが正常に動作できるような
保護リレーとしての入力電圧（オペアンプの電源
電圧分を含む）を確保する必要があり、この電圧
Vminとして6Vが必要である。これに対し、保護
リレーの検出特性を満足させるためには、第１図
ｂに示すように、電流ｉが1000％まで変流器１の
電流が直線的に上昇する必要がある。この場合、
前述のように、電流ｉが60％のとき6Vの電圧を
得ようとすると、1000％の電流ｉの時、電圧Vx
は100Vと直線状に増加する。
しかし、このように変流器の２次電流を電圧に
変換し、この値を1000％まで飽和させないために
は変流器の設計が困難となる。すなわち、鉄心の
断面積を大きくする必要があり、漏洩磁束を考慮
した巻き方が必要となる。さらに外形は大きくな
り使用機器への取り付けが困難となつたり価格の
上昇をともなう等の欠点があつた。
変換し、この値を1000％まで飽和させないために
は変流器の設計が困難となる。すなわち、鉄心の
断面積を大きくする必要があり、漏洩磁束を考慮
した巻き方が必要となる。さらに外形は大きくな
り使用機器への取り付けが困難となつたり価格の
上昇をともなう等の欠点があつた。
本発明の目的は変流器の２次電流によりステツ
プ状の電圧を発生させることにより、その直線領
域を低下させ変流器の小形化、低価格化を計ると
共に、静止形保護リレーの制御電源を含む入力電
圧特性に好適な出力を得ることができる電流検出
装置を提供することにある。
プ状の電圧を発生させることにより、その直線領
域を低下させ変流器の小形化、低価格化を計ると
共に、静止形保護リレーの制御電源を含む入力電
圧特性に好適な出力を得ることができる電流検出
装置を提供することにある。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
本発明の電流検出装置における変流器の２次電
流と電圧Vxとは第２図のようなステツプ状の特
性が望ましい。この特性が可能ならば変流器の設
計製作は容易になる。即ち定格電流を100％とし
たとき1000％の電流時における電圧が15.4Vと低
くなつたため変流器の２次巻線数、鉄心の断面積
が小さくてすむ。
流と電圧Vxとは第２図のようなステツプ状の特
性が望ましい。この特性が可能ならば変流器の設
計製作は容易になる。即ち定格電流を100％とし
たとき1000％の電流時における電圧が15.4Vと低
くなつたため変流器の２次巻線数、鉄心の断面積
が小さくてすむ。
第３図に本発明の一実施例の基本的回路を示
す。電流検出用の変流器１で検出された２次電流
ｉは整流器２によつて全波整流され抵抗３、定電
圧要素、例えばツエナーダイオード４、に流れる
電流i1によつて、抵抗３とツエナダイオード４の
両端間に電圧Vxを発生する。
す。電流検出用の変流器１で検出された２次電流
ｉは整流器２によつて全波整流され抵抗３、定電
圧要素、例えばツエナーダイオード４、に流れる
電流i1によつて、抵抗３とツエナダイオード４の
両端間に電圧Vxを発生する。
抵抗３、ツエナーダイオード４に流れる電流に
よつて発生するこの電圧Vxは抵抗値をＲとし、
ツエナーダイオード４のツエナー電圧をVZ4とす
れば電圧Vxは次式で与えられる。
よつて発生するこの電圧Vxは抵抗値をＲとし、
ツエナーダイオード４のツエナー電圧をVZ4とす
れば電圧Vxは次式で与えられる。
Vx＝VZ4＋Rxi1
これを図示すると、第２図の特性図のように、
ステツプ状になる。この特性図は変流器１の２次
側に電流が微かに流れれば電圧はいきなりVZ4と
なり、勾配Ｒで電流ｉと共に増加することを表わ
す。
ステツプ状になる。この特性図は変流器１の２次
側に電流が微かに流れれば電圧はいきなりVZ4と
なり、勾配Ｒで電流ｉと共に増加することを表わ
す。
最低の動作電流値が60％であり、この時必要と
される最低電圧が6Vならば第２図に示す特性図
のような直線となる。
される最低電圧が6Vならば第２図に示す特性図
のような直線となる。
直線の勾配Rxiは、抵抗Ｒの両端に表われる検
出電圧V1を回路的に処理する時の精度から決定
され、例えば電流が100％変化する時１ボルト変
化するようにすれば電流1000％時の値は前に記し
たように15.4ボルトとなる。
出電圧V1を回路的に処理する時の精度から決定
され、例えば電流が100％変化する時１ボルト変
化するようにすれば電流1000％時の値は前に記し
たように15.4ボルトとなる。
このような構成の電流検出装置は、実際に保護
リレー等に用いられる場合は、第４図のように構
成される。すなわち、第３図で示す変流器１のエ
ネルギーは出力電圧Vxとして表われ保護リレー
に入力される。この出力電圧Vxの中味は前述の
ようにツエナーダイオード４で決定される一定電
圧Vz4と、電流の増加に比例する変化分電圧V1の
和である。ここで、電源として利用するエネルギ
ーは、Vz4に相当する電圧であり、最低Vz4の電
圧だけあれば回路が動作するように構成する。第
４図はオペアンプ１６を用いた回路であり、一定
電圧Vz4はオペアンプ１６の電源として用いる。
またオペアンプ１６の基準電圧には、一定電圧
Vz4を抵抗R1，R2にて分圧した値を用いる。また
入力電圧には出力電圧Vxを低抗R3，R4にて分圧
した値を用いる。この場合の各電圧の変化は第５
図で示すとおりである。
リレー等に用いられる場合は、第４図のように構
成される。すなわち、第３図で示す変流器１のエ
ネルギーは出力電圧Vxとして表われ保護リレー
に入力される。この出力電圧Vxの中味は前述の
ようにツエナーダイオード４で決定される一定電
圧Vz4と、電流の増加に比例する変化分電圧V1の
和である。ここで、電源として利用するエネルギ
ーは、Vz4に相当する電圧であり、最低Vz4の電
圧だけあれば回路が動作するように構成する。第
４図はオペアンプ１６を用いた回路であり、一定
電圧Vz4はオペアンプ１６の電源として用いる。
またオペアンプ１６の基準電圧には、一定電圧
Vz4を抵抗R1，R2にて分圧した値を用いる。また
入力電圧には出力電圧Vxを低抗R3，R4にて分圧
した値を用いる。この場合の各電圧の変化は第５
図で示すとおりである。
このように構成すれば、最低の動作電流値（定
格の60％）において、オペアンプ１６を正常に動
作させるに必要な電圧6Vが得られる。また、オ
ペアンプ１６の出力電圧VOUTは検出電流に見合
つたリニアな特性となり、保護リレーとしての特
性を満足できる。
格の60％）において、オペアンプ１６を正常に動
作させるに必要な電圧6Vが得られる。また、オ
ペアンプ１６の出力電圧VOUTは検出電流に見合
つたリニアな特性となり、保護リレーとしての特
性を満足できる。
第６図の回路は、第３図の回路に対し、もう１
個の定電圧要素、例えばツエナーダイオード５を
抵抗３の上部に直列に追加している。ここで、定
電圧要素５を第１の定電圧要素と呼び、また定電
圧要素４を第２の定電圧要素と呼ぶ。ここで、ツ
エナーダイオード５、抵抗３、ツエナーダイオー
ド４、を流れる電流i1によつて発生する電圧を
Vxとする。検出用の電圧は抵抗３の両端の電圧
V1を用いる。そして、オペアンプ６の電源には
電圧Vxを用い、入力電圧にはV1を用いる。この
場合の各部の電圧変化は第７図で示すとおりであ
る。
個の定電圧要素、例えばツエナーダイオード５を
抵抗３の上部に直列に追加している。ここで、定
電圧要素５を第１の定電圧要素と呼び、また定電
圧要素４を第２の定電圧要素と呼ぶ。ここで、ツ
エナーダイオード５、抵抗３、ツエナーダイオー
ド４、を流れる電流i1によつて発生する電圧を
Vxとする。検出用の電圧は抵抗３の両端の電圧
V1を用いる。そして、オペアンプ６の電源には
電圧Vxを用い、入力電圧にはV1を用いる。この
場合の各部の電圧変化は第７図で示すとおりであ
る。
この回路は、検出電圧V1を回路的に処理する
ためにオペアンプ６を用いており、この電源を得
るために有効である。ここで、オペアンプ６への
供給電圧は、オペアンプ６への入力電圧より幾分
（２〜4V）高い必要がある。これは電源電圧が一
定値であると、オペアンプ６への入力がある値以
上になると、その出力電圧VOUTが電源電圧に達
し飽和してしまうためである。本実施例では、ツ
エナー電圧Vz5のツエナーダイオード５を用い、
オペアンプ６への供給電圧は入力電圧V1にツエ
ナー電圧Vz5を加えた値としているので、上述の
ような現象は生じずオペアンプ６は安定した動作
が可能となる。すなわちオペアンプ６への入力電
圧V1は抵抗３の両端から取り出され、オペアン
プ６への供給電源として、入力電圧V1のプラス
側ではV1＋Vz5が与えられ、マイナス側ではV1
−Vz4が与えられるので、オペアンプは安定した
動作を行なえる。もちろんこの実施例でも、最低
の動作電流値において、オペアンプ６を正常に動
作させるに必要な電圧Vxが得られ、またオペア
ンプ１６の出力電圧VOUTは検出電流に見合つた
リニアな特性となる。
ためにオペアンプ６を用いており、この電源を得
るために有効である。ここで、オペアンプ６への
供給電圧は、オペアンプ６への入力電圧より幾分
（２〜4V）高い必要がある。これは電源電圧が一
定値であると、オペアンプ６への入力がある値以
上になると、その出力電圧VOUTが電源電圧に達
し飽和してしまうためである。本実施例では、ツ
エナー電圧Vz5のツエナーダイオード５を用い、
オペアンプ６への供給電圧は入力電圧V1にツエ
ナー電圧Vz5を加えた値としているので、上述の
ような現象は生じずオペアンプ６は安定した動作
が可能となる。すなわちオペアンプ６への入力電
圧V1は抵抗３の両端から取り出され、オペアン
プ６への供給電源として、入力電圧V1のプラス
側ではV1＋Vz5が与えられ、マイナス側ではV1
−Vz4が与えられるので、オペアンプは安定した
動作を行なえる。もちろんこの実施例でも、最低
の動作電流値において、オペアンプ６を正常に動
作させるに必要な電圧Vxが得られ、またオペア
ンプ１６の出力電圧VOUTは検出電流に見合つた
リニアな特性となる。
第８図の回路は、第６図で示した第１の定電圧
要素としてツエナーダイオード５の代りに順方向
に直列接続した複数個のダイオード７を用いた場
合を示す。このようにすると、ツエナーダイオー
ドではワツト的に大きくなり発熱上困難な場合、
安価なダイオード７で代用が可能となる。また第
９図に示す回路例は、第８図で示す第２の定電圧
要素としてのツエナーダイオード４の発熱が問題
となる場合に、トランジスタ８を用いて増幅して
定電圧特性を持たせた場合を示す。
要素としてツエナーダイオード５の代りに順方向
に直列接続した複数個のダイオード７を用いた場
合を示す。このようにすると、ツエナーダイオー
ドではワツト的に大きくなり発熱上困難な場合、
安価なダイオード７で代用が可能となる。また第
９図に示す回路例は、第８図で示す第２の定電圧
要素としてのツエナーダイオード４の発熱が問題
となる場合に、トランジスタ８を用いて増幅して
定電圧特性を持たせた場合を示す。
以上のように本発明によれば変流器により主回
路電流に応じた２次側電流を検出し、これを電圧
に変換して出力する回路において、その出力電圧
の特性をステツプ状にしたので、小電流域におい
て、充分な必要電圧値を得られ、しかも大電流域
における電圧を低くすることができ、演算増幅器
を用いた保護リレーの制御電源を含む入力電圧と
して最適の特性が得られる。また変流器の小形
化、低価格化が計れ、変流器の２次側電圧が低下
することにより、これに接続される回路の電圧を
低く押えることが可能となる。
路電流に応じた２次側電流を検出し、これを電圧
に変換して出力する回路において、その出力電圧
の特性をステツプ状にしたので、小電流域におい
て、充分な必要電圧値を得られ、しかも大電流域
における電圧を低くすることができ、演算増幅器
を用いた保護リレーの制御電源を含む入力電圧と
して最適の特性が得られる。また変流器の小形
化、低価格化が計れ、変流器の２次側電圧が低下
することにより、これに接続される回路の電圧を
低く押えることが可能となる。
第１図ａは従来の電流検出装置を示す回路図、
同図ｂは同じく電流電圧特性図、第２図は本発明
により得ようとする電流電圧特性を示す図、第３
図は本発明による電流検出装置の一実施例を示す
基本回路図、第４図は第３図の回路を基に構成し
た応用回路例を示す図、第５図は第４図で示した
各部の電圧変化を示す特性図、第６図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第７図は第６図で示し
た各部の電圧変化を示す特性図、第８図及び第９
図は第６図に示す実施例を改良した実施例を示す
回路図である。 １……変流器、２……整流器、３……抵抗、
４，５，７……定電圧要素。
同図ｂは同じく電流電圧特性図、第２図は本発明
により得ようとする電流電圧特性を示す図、第３
図は本発明による電流検出装置の一実施例を示す
基本回路図、第４図は第３図の回路を基に構成し
た応用回路例を示す図、第５図は第４図で示した
各部の電圧変化を示す特性図、第６図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第７図は第６図で示し
た各部の電圧変化を示す特性図、第８図及び第９
図は第６図に示す実施例を改良した実施例を示す
回路図である。 １……変流器、２……整流器、３……抵抗、
４，５，７……定電圧要素。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主回路電流を検出する変流器と、変流器の２
次電流を全波整流する整流器と、この整流器の直
流側電路に抵抗および定電圧要素を直列に設けこ
れら抵抗および定電圧要素からなる直列電路の両
端電圧および定電圧要素の両端電圧を取り出すよ
うにした電圧変換回路とを備えた電流検出装置。 ２ 主回路電流を検出する変流器と、変流器の２
次電流を全波整流する整流器と、この整流器の直
流側電路に第１の定電圧要素、抵抗、第２の定電
圧要素を順次直列接続して成る直列電路を設け、
これら直列電路の両端電圧を演算増幅器の電源電
圧として取り出しかつ前記抵抗の両端電圧を演算
増幅器への変化分電圧として取り出すようにした
電圧変換回路とを備えた電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12679978A JPS55143460A (en) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | Current detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12679978A JPS55143460A (en) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | Current detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55143460A JPS55143460A (en) | 1980-11-08 |
| JPH0122588B2 true JPH0122588B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=14944234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12679978A Granted JPS55143460A (en) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | Current detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55143460A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520232A (zh) * | 2009-11-26 | 2012-06-27 | 华为技术有限公司 | 电流采样装置 |
-
1978
- 1978-10-17 JP JP12679978A patent/JPS55143460A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55143460A (en) | 1980-11-08 |
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