JPH03105500A - 抗ノイズ遠隔計測回路 - Google Patents
抗ノイズ遠隔計測回路Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は，電力線等の導線において遠隔測定用パルスを
発生させ且つ検出するシステムに関する。
発生させ且つ検出するシステムに関する。
Ｃ従来の技術〕
過去に遠隔測定システムが，導体上の１つの位置におい
て電気パルスを発生させ，且つ別の位置においてパルス
を検出することにより，これら２つの位置の間で情報を
搬送するために提供されてぃる。例えば，合衆国特許Ｎ
ｏ．３，５９４．５８４およびＮｏ．３，８１５，００
６が，そのようなシステムを開示しており，該システム
においては導体は交流電源と負荷との間の電力線である
。例えば，パルス発生器すなわち送信機は負荷の状態（
例えば過度の温度）に応答し，その状態が存在する時に
パルスを発生するようにし，パルス受信機すなわち検出
器は．インジケータ，あるいは過熱負荷への電力線を開
く接触器等の装置を作動させうる。
て電気パルスを発生させ，且つ別の位置においてパルス
を検出することにより，これら２つの位置の間で情報を
搬送するために提供されてぃる。例えば，合衆国特許Ｎ
ｏ．３，５９４．５８４およびＮｏ．３，８１５，００
６が，そのようなシステムを開示しており，該システム
においては導体は交流電源と負荷との間の電力線である
。例えば，パルス発生器すなわち送信機は負荷の状態（
例えば過度の温度）に応答し，その状態が存在する時に
パルスを発生するようにし，パルス受信機すなわち検出
器は．インジケータ，あるいは過熱負荷への電力線を開
く接触器等の装置を作動させうる。
前述の特性を有する先行技術システムにおける一つの問
題は．それらシステムが，電力線に頻繁に現れるノイズ
・パルスに起因するエラーに影響されやすい点にある。
題は．それらシステムが，電力線に頻繁に現れるノイズ
・パルスに起因するエラーに影響されやすい点にある。
これまで，受信機は送信機パルスとノイズ・パルスを区
別することが出来ず，その結果．システムの誤動作を生
しることがあった。
別することが出来ず，その結果．システムの誤動作を生
しることがあった。
電力線には大別して二種類のノイズ信号が生じる。一つ
の種類は不規則ノイズ・パルスと呼ばれるもので，本質
的に不規則に且つ連続して発生する。もう一方の種類は
，線路電圧波形の両半分の定位置に同数だけ現れるので
，同期パルスと呼ばれる。後者の種類のノイズはＳＣＲ
モータ駆動装置，調光機等によって生しることがある。
の種類は不規則ノイズ・パルスと呼ばれるもので，本質
的に不規則に且つ連続して発生する。もう一方の種類は
，線路電圧波形の両半分の定位置に同数だけ現れるので
，同期パルスと呼ばれる。後者の種類のノイズはＳＣＲ
モータ駆動装置，調光機等によって生しることがある。
本発明の総括的な目的は．電力線上のノイズ・パルスに
実質的に影響されない改善された遠隔測定システムを提
供することにある。
実質的に影響されない改善された遠隔測定システムを提
供することにある。
（課題を解決するための手段および作用〕本発明の遠隔
測定システムは，交流電力線において使用するものであ
り，電力線間電圧波形の各全サイクルの選択された半サ
イクルのみに，電力線上にパルスを発生するために電力
線に接続されたパルス送信機を有する。システムはさら
に，選択された半サイクル中のパルスを計数する第一手
段，および各全サイクルのもう一方．すなわち残りの半
サイクル中のパルスを計数する第二手段を含むパルス受
信機を有する。複数の全サイクルについて，２つの計数
を比較し（１方を他方から減じる），正味パルス数を求
める。ノイズ信号は両半サイクルに現れ，且つ十分な数
の全サイクルに渡って，２つの半サイクルに実質的に同
数だけ存在するので．二つの計数の引算により実質的に
ノイズ．パルスを除去する。残りのパルスは送信機によ
って発生されたものであり，必要に応じて処理すること
も可能であり，ノイズ信号による誤動作が回避される。
測定システムは，交流電力線において使用するものであ
り，電力線間電圧波形の各全サイクルの選択された半サ
イクルのみに，電力線上にパルスを発生するために電力
線に接続されたパルス送信機を有する。システムはさら
に，選択された半サイクル中のパルスを計数する第一手
段，および各全サイクルのもう一方．すなわち残りの半
サイクル中のパルスを計数する第二手段を含むパルス受
信機を有する。複数の全サイクルについて，２つの計数
を比較し（１方を他方から減じる），正味パルス数を求
める。ノイズ信号は両半サイクルに現れ，且つ十分な数
の全サイクルに渡って，２つの半サイクルに実質的に同
数だけ存在するので．二つの計数の引算により実質的に
ノイズ．パルスを除去する。残りのパルスは送信機によ
って発生されたものであり，必要に応じて処理すること
も可能であり，ノイズ信号による誤動作が回避される。
〔実施例］
まず第１図を参照すると、回路は交流電源１２を交流負
荷１３に接続する２本の電力線１０． １１を含む。
荷１３に接続する２本の電力線１０． １１を含む。
電源１２は例えば交流発電機あるいは配電変圧器であり
，負荷１３は交流モータの巻線である。負荷■３への電
力潮流を制御するために，電力接触器１６が電力ｖＡ１
０と１１に接続される。負荷１３に隣接して電力線１０
． １１に送信機１７が接続され，接触器１６に隣接し
て電線１０． １１の少なくとも一方に受信機１８が接
続される。第１図に示す回路の作動中に．接触器ｌ６が
閉じると，交流電力が電源１２から負荷１３に流れる。
，負荷１３は交流モータの巻線である。負荷■３への電
力潮流を制御するために，電力接触器１６が電力ｖＡ１
０と１１に接続される。負荷１３に隣接して電力線１０
． １１に送信機１７が接続され，接触器１６に隣接し
て電線１０． １１の少なくとも一方に受信機１８が接
続される。第１図に示す回路の作動中に．接触器ｌ６が
閉じると，交流電力が電源１２から負荷１３に流れる。
予め設定された状況において，送信機ｌ７は交流波形に
重ねられるパルスを発生し，受信機１８はそのパルスを
検出する。送信機１７によって発生されたパルスは例え
ば負荷１３の過熱状態を示し，このような状況において
，受信機ｌ８はパルスの存在に応答して接触器１６を開
くことにより電源ｌ２を負荷１３から切断する。
重ねられるパルスを発生し，受信機１８はそのパルスを
検出する。送信機１７によって発生されたパルスは例え
ば負荷１３の過熱状態を示し，このような状況において
，受信機ｌ８はパルスの存在に応答して接触器１６を開
くことにより電源ｌ２を負荷１３から切断する。
第２図を参照すると，送信機１７は合衆国特許Ｎｏ．３
，５９４．５８４に示された種類のものであり得，二本
の導線２ｌと２２によって，２本の電力線１０と１１の
間に接続される。２つの導線２１と２２の間には，スイ
ッチ２３，破壊装置２４およびコンデンサ２６が直列に
接続される。さらに，遠隔測定パルスを各全電力周波数
サイクルの一半サイクルにのみ制限する手段を設ける。
，５９４．５８４に示された種類のものであり得，二本
の導線２ｌと２２によって，２本の電力線１０と１１の
間に接続される。２つの導線２１と２２の間には，スイ
ッチ２３，破壊装置２４およびコンデンサ２６が直列に
接続される。さらに，遠隔測定パルスを各全電力周波数
サイクルの一半サイクルにのみ制限する手段を設ける。
この例においては，ダイオード２７が破壊装置２４と並
列に接続される。
列に接続される。
スイッチ２３は負荷１３の選択された状態に応答するよ
うに構威しうる。例えば，スイッチ２３は熱応答バイメ
タル・スイッチとし，負荷Ｉ３に密接して取りつけるこ
とによって負荷の温度に応答しうる。
うに構威しうる。例えば，スイッチ２３は熱応答バイメ
タル・スイッチとし，負荷Ｉ３に密接して取りつけるこ
とによって負荷の温度に応答しうる。
負荷１３が定格温度レベル近くで動作している時にはス
イッチ２３は開いており．負荷ｌ３の温度が予め定めた
温度レベルを越えて上昇する場合にのみスイッチ２３は
閉じるようにしうる。スイ．ツチ２３が閉しると，電力
線１０と１１の間に存在する交流電圧波形３１（第３図
参照）が，破壊装置２４およびコンデンサ２６の間にも
現れる。上記合衆国特許Ｎｏ．３，５９４．５８４号に
詳細に述べられているように，これらの状況において，
破壊装置２４は周期的に導通し，送信機１７は波形３１
に重ねられる一連のバルス３２を発生する。ダイオード
２７の存在によって，バルス３２は電圧波形３１の各全
サイクルの半サイクルにのみ現れる。図示した例におい
て，ダイオード２７が導通する時（負の波高点３３から
正の波高点３４までの立上り半サイクル中），ダイオー
ド２７ば破壊装置２４両端間の電圧上昇を防止するので
，パルスは発生しない。一方，波形の立下り半サイクル
（正の波高点３４から次の負の波高点３３まで）におい
て，ダイオード２７はバイアスによって導通せず，破壊
装置２４がコンデンサ２６とともに遠隔測定パルス３２
を発生する． 第４図を参照すると，単相システムに用いる受信機ｌ８
は電流センサ４１とパルス・センサ４２を備え，各セン
サーは電力線１０と１１の一本に巻かれた電流検出コイ
ルを含みうる。電流センサ４１は，第３図の波形３１の
ような電力周波数正弦波信号を発生し，この信号は増幅
器波形整形回路４３に送られる。回路４３の波形整形部
は，正弦波と同期化した方形波を発生させる比較器を有
しうる。例えば，電流正弦波が正の半サイクルの間は方
形波は正である。
イッチ２３は開いており．負荷ｌ３の温度が予め定めた
温度レベルを越えて上昇する場合にのみスイッチ２３は
閉じるようにしうる。スイ．ツチ２３が閉しると，電力
線１０と１１の間に存在する交流電圧波形３１（第３図
参照）が，破壊装置２４およびコンデンサ２６の間にも
現れる。上記合衆国特許Ｎｏ．３，５９４．５８４号に
詳細に述べられているように，これらの状況において，
破壊装置２４は周期的に導通し，送信機１７は波形３１
に重ねられる一連のバルス３２を発生する。ダイオード
２７の存在によって，バルス３２は電圧波形３１の各全
サイクルの半サイクルにのみ現れる。図示した例におい
て，ダイオード２７が導通する時（負の波高点３３から
正の波高点３４までの立上り半サイクル中），ダイオー
ド２７ば破壊装置２４両端間の電圧上昇を防止するので
，パルスは発生しない。一方，波形の立下り半サイクル
（正の波高点３４から次の負の波高点３３まで）におい
て，ダイオード２７はバイアスによって導通せず，破壊
装置２４がコンデンサ２６とともに遠隔測定パルス３２
を発生する． 第４図を参照すると，単相システムに用いる受信機ｌ８
は電流センサ４１とパルス・センサ４２を備え，各セン
サーは電力線１０と１１の一本に巻かれた電流検出コイ
ルを含みうる。電流センサ４１は，第３図の波形３１の
ような電力周波数正弦波信号を発生し，この信号は増幅
器波形整形回路４３に送られる。回路４３の波形整形部
は，正弦波と同期化した方形波を発生させる比較器を有
しうる。例えば，電流正弦波が正の半サイクルの間は方
形波は正である。
周期計数器４４が方形波信号を受け，また線４５上のク
ロック発振器４６からパルスを受ける。計数器４４は，
各方形波の立上り縁から次の立上り縁までのクロック・
パルスを計数し，計数器４４はリセットされ，その計数
は各方形波の最初において，母線４８上にある中央処理
装１ （ＣＰＵ）４７に送られる。その結果，計数は各
方形波の長さを示し，それは当然ながら正弦波３１の長
さでもある。
ロック発振器４６からパルスを受ける。計数器４４は，
各方形波の立上り縁から次の立上り縁までのクロック・
パルスを計数し，計数器４４はリセットされ，その計数
は各方形波の最初において，母線４８上にある中央処理
装１ （ＣＰＵ）４７に送られる。その結果，計数は各
方形波の長さを示し，それは当然ながら正弦波３１の長
さでもある。
既に述べ，第３図にも示したように，送信機■７のバル
ス３２は電圧波形３１と同期化している。センサ４１は
電流に応答し，この電流は電圧と位相がずれる場合があ
るので．パルス３２は電流波形と同一の関係にないこと
もある。しかしながら．以下に述べるパルスの処理方法
では，パルス３２が電流波形の一定の部分に当たること
を必要としない。
ス３２は電圧波形３１と同期化している。センサ４１は
電流に応答し，この電流は電圧と位相がずれる場合があ
るので．パルス３２は電流波形と同一の関係にないこと
もある。しかしながら．以下に述べるパルスの処理方法
では，パルス３２が電流波形の一定の部分に当たること
を必要としない。
センサ４２からの信号はフィルター５１に送られる。
フィルター５１はパルスのみを通過させてパルス計数ｈ
５２に送り，パルス計数器５２はセンサー４２からの全
てのパルス，すなわちノイズ・パルスとパルス３２の双
方を計数する。ＣＰＵ４７は，電流波形の各サイクル（
全時間は周期計数器４４によって表示される）を複数の
時間区分に分けるようにプログラムされる。この例では
，各サイクルは六等区分に分割される。これは， ＣＰ
Ｕ４７において，単に計数器４４からのサイクル計数を
六部分に等分することによって行いうる。六部分すなわ
ち六区分の各々の最後において， ＣＰＵ４７はパルス
計数器５２の計数を読み取り，計数器５２をゼロにリセ
ットする。従って．電流の各サイクルについて， ＣＰ
Ｕ４７は六つのパルス計数を受け取る。これらは計数１
．計数２．・・・・・計数６と称しうる。
５２に送り，パルス計数器５２はセンサー４２からの全
てのパルス，すなわちノイズ・パルスとパルス３２の双
方を計数する。ＣＰＵ４７は，電流波形の各サイクル（
全時間は周期計数器４４によって表示される）を複数の
時間区分に分けるようにプログラムされる。この例では
，各サイクルは六等区分に分割される。これは， ＣＰ
Ｕ４７において，単に計数器４４からのサイクル計数を
六部分に等分することによって行いうる。六部分すなわ
ち六区分の各々の最後において， ＣＰＵ４７はパルス
計数器５２の計数を読み取り，計数器５２をゼロにリセ
ットする。従って．電流の各サイクルについて， ＣＰ
Ｕ４７は六つのパルス計数を受け取る。これらは計数１
．計数２．・・・・・計数６と称しうる。
ＣＰＵによって区分に分割される各波形サイクルは．計
数器４４が受け取った直前のサイクルの長さに基づく．
電力周波数サイクルの長さは変化することがあるので．
各サイクルの最後にサイクル即ち周期計数の調整を行う
ことができる点で．この構成は有利である。
数器４４が受け取った直前のサイクルの長さに基づく．
電力周波数サイクルの長さは変化することがあるので．
各サイクルの最後にサイクル即ち周期計数の調整を行う
ことができる点で．この構成は有利である。
各サイクルにおいて， ＣＰＵ４７が受け取った六つの
計数は，数５３によって示された六つの計数器に一時的
に記憶され．計数１．２および３のパルス数が合計され
，計数４．５および６のパルス数が別に合計される。加
算器５４が合計および比較を行う．計数１．２および３
の全パルス数が計数４．５および６の全パルス数を上回
る場合，レジスタＡのカウント数が１だけ増す。一方，
計数４．５および６の全パルス数が計数１．２および３
の全パルス数を上回る場合，第二レジスタＢのカウント
数が１だけ増す。
計数は，数５３によって示された六つの計数器に一時的
に記憶され．計数１．２および３のパルス数が合計され
，計数４．５および６のパルス数が別に合計される。加
算器５４が合計および比較を行う．計数１．２および３
の全パルス数が計数４．５および６の全パルス数を上回
る場合，レジスタＡのカウント数が１だけ増す。一方，
計数４．５および６の全パルス数が計数１．２および３
の全パルス数を上回る場合，第二レジスタＢのカウント
数が１だけ増す。
同時に，計数３．４および５の別の合計を求め，計数１
．２および６の合計と比較する。計数３．４および５の
合計が計数１，２および６の合計を上回る場合，第三レ
ジスタＣのカウント数をｌだけ増すが，計数１．２およ
び６の合計が計数３，４および５の合計を上回る場合は
，第四レジスタＤのカウント数を１だけ増す。六つの計
数すなわち区分のそれぞれは波形の１７６すなわち６０
度をカバーする．その結果，計数３．４および５は計数
１．２および３から１２０度だけずれ，計数１，２およ
び６は計数４．５および６から１２０度だけずれる。
．２および６の合計と比較する。計数３．４および５の
合計が計数１，２および６の合計を上回る場合，第三レ
ジスタＣのカウント数をｌだけ増すが，計数１．２およ
び６の合計が計数３，４および５の合計を上回る場合は
，第四レジスタＤのカウント数を１だけ増す。六つの計
数すなわち区分のそれぞれは波形の１７６すなわち６０
度をカバーする．その結果，計数３．４および５は計数
１．２および３から１２０度だけずれ，計数１，２およ
び６は計数４．５および６から１２０度だけずれる。
予め設定した数の電力サイクルの各サイクルについて，
前述の計数，比較，及びカウント増が繰り返される。Ｃ
ＰＵ４７は電力サイクルを計数し，時間基準すなわちト
リップ決定周期を決める。各トリップ決定周期の最後に
おいて，この具体例においては１２０サイクル（６０ヘ
ルツ電力で２秒間）であり， ＣＰＵ４７が作動して四
個のレジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤの読み取り即ち質問を
行う。四個のレジスタの何れか一個の計数が設定数を上
回る場合，トリップ回路５５が作動する。さらに，各ト
リップ決定周期の最後に，構或要素５３〜５５およびレ
ジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤはゼロにリセットされる。
前述の計数，比較，及びカウント増が繰り返される。Ｃ
ＰＵ４７は電力サイクルを計数し，時間基準すなわちト
リップ決定周期を決める。各トリップ決定周期の最後に
おいて，この具体例においては１２０サイクル（６０ヘ
ルツ電力で２秒間）であり， ＣＰＵ４７が作動して四
個のレジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤの読み取り即ち質問を
行う。四個のレジスタの何れか一個の計数が設定数を上
回る場合，トリップ回路５５が作動する。さらに，各ト
リップ決定周期の最後に，構或要素５３〜５５およびレ
ジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤはゼロにリセットされる。
トリップ決定周期の最後に，レジスタＡ，Ｂ，Ｃ，ある
いはＤの一つに設定数が存在する場合，トリップ回路５
５によってトリップ信号が発生し．信号は緩衝増幅器５
６に送られ，緩衝増幅器は接触器１６の制御装置５７を
作動させる。
いはＤの一つに設定数が存在する場合，トリップ回路５
５によってトリップ信号が発生し．信号は緩衝増幅器５
６に送られ，緩衝増幅器は接触器１６の制御装置５７を
作動させる。
上述したように，送信機１７は負荷ｌ３の選択された状
態によって操作され，電力線１０． １１にパルスを発
生する。このパルスは交流電圧の各サイクルの半分にだ
け存在する．受信機１８はノイズ・パルスも含む，電力
線上の全パルスを検出する。しかし，上述した比較ない
し減算処理は，それによって計数器５３の計数を比較し
，さらに各サイクルにおいてレジスタＡ，Ｂ，Ｃおよび
Ｄのうちの２つのカウント数を１だけ増すものであり，
その結果，ノイズ・パルスは減算によって無くなり，送
信機のパルス３２だけが残る。さらに，送信機パルスの
全てではないとしても，殆どは，上記の計数グループの
一つに入ることを示すことが出来る。言い換えれば．レ
ジスタＣ及びＤと関連する計数は，レジスタＡ及びＢに
関連する計数に対して１２０度のずれがあるため，殆ど
あるいは全ての送信機パルスは，計数１． ２および
３のグループ，あるいは計数４，５および６のグループ
．あるいは計数３．４および５のグループ，あるいは計
数１．２および６のグループのいずれかに属することに
なる。その結果，四つのレジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤの
うちの１つは．バルス３２が存在する場合．各サイクル
において１だけカウント数が増し．送信機１７が作動し
ている時．トリップ決定周期の最後にトリップ回路５５
が作動する。
態によって操作され，電力線１０． １１にパルスを発
生する。このパルスは交流電圧の各サイクルの半分にだ
け存在する．受信機１８はノイズ・パルスも含む，電力
線上の全パルスを検出する。しかし，上述した比較ない
し減算処理は，それによって計数器５３の計数を比較し
，さらに各サイクルにおいてレジスタＡ，Ｂ，Ｃおよび
Ｄのうちの２つのカウント数を１だけ増すものであり，
その結果，ノイズ・パルスは減算によって無くなり，送
信機のパルス３２だけが残る。さらに，送信機パルスの
全てではないとしても，殆どは，上記の計数グループの
一つに入ることを示すことが出来る。言い換えれば．レ
ジスタＣ及びＤと関連する計数は，レジスタＡ及びＢに
関連する計数に対して１２０度のずれがあるため，殆ど
あるいは全ての送信機パルスは，計数１． ２および
３のグループ，あるいは計数４，５および６のグループ
．あるいは計数３．４および５のグループ，あるいは計
数１．２および６のグループのいずれかに属することに
なる。その結果，四つのレジスタＡ，Ｂ，ＣおよびＤの
うちの１つは．バルス３２が存在する場合．各サイクル
において１だけカウント数が増し．送信機１７が作動し
ている時．トリップ決定周期の最後にトリップ回路５５
が作動する。
第５図および第６図に．三和電源および負荷とともに用
いるシステムを示す。この三和システムは，三相電源６
０，負荷６１，および三本の電力線６２．６３及び６４
を有する。接触器６６が電力線に接続される。送信機１
７ａが，三本の電力線６２〜６４のうちの二本に接続さ
れ，受信機１８ａが，三本の電力線のうちの二本に接続
される．第６図に示す受信機は．送信機と受信機を同じ
二本の電力線に接続することを要しない．受信機１８ａ
は三本の電力線のうちの二本に結合される二個の電流セ
ンサ４１ａと４１ｂを含み，これらセンサからの電流波
形は二つの波形整形回路４３ａと４３ｂを介して論理Ａ
ＮＤ回路４３ｃに送られる。作動中に．回路４３ａと４
３ｂは方形波信号を発生し，各交流電力サイクルの短い
部分において，両回路４３ａと４３ｂの出力は正である
。この正の部分の間は． ＡＮＤ回路４３ｃの出力も正
である。周期計数器４４ａが回路４３ｃからの各方形波
信号の立上り縁によってトリガーされ，したがって各交
流電力サイクル毎に１回トリガーされることになる。
いるシステムを示す。この三和システムは，三相電源６
０，負荷６１，および三本の電力線６２．６３及び６４
を有する。接触器６６が電力線に接続される。送信機１
７ａが，三本の電力線６２〜６４のうちの二本に接続さ
れ，受信機１８ａが，三本の電力線のうちの二本に接続
される．第６図に示す受信機は．送信機と受信機を同じ
二本の電力線に接続することを要しない．受信機１８ａ
は三本の電力線のうちの二本に結合される二個の電流セ
ンサ４１ａと４１ｂを含み，これらセンサからの電流波
形は二つの波形整形回路４３ａと４３ｂを介して論理Ａ
ＮＤ回路４３ｃに送られる。作動中に．回路４３ａと４
３ｂは方形波信号を発生し，各交流電力サイクルの短い
部分において，両回路４３ａと４３ｂの出力は正である
。この正の部分の間は． ＡＮＤ回路４３ｃの出力も正
である。周期計数器４４ａが回路４３ｃからの各方形波
信号の立上り縁によってトリガーされ，したがって各交
流電力サイクル毎に１回トリガーされることになる。
二個のパルス・センサ４２ａと４２ｂも三本の電力線の
うちの二本に結合される。そのセンサ出力はフィルター
５１ａと５ｌｂを通され，さらに論理ＯＲ回路５１ｃを
通されて，パルス計数器５２ａに送られる。
うちの二本に結合される。そのセンサ出力はフィルター
５１ａと５ｌｂを通され，さらに論理ＯＲ回路５１ｃを
通されて，パルス計数器５２ａに送られる。
従って，二個のセンサからの全てのパルスは，パルス計
数器５２ａに送られる。この構戒によって．パルスセン
サ４２ａと４２ｂを送信機１７ａと同じ二本の電力線に
結合する必要はない。何故なら，二個のセンサは送信機
の位置に関係なく送信機のパルスを検出するからである
．残りの構或要素とそれらの作動は．第４図に示すシス
テムのものと類似する。
数器５２ａに送られる。この構戒によって．パルスセン
サ４２ａと４２ｂを送信機１７ａと同じ二本の電力線に
結合する必要はない。何故なら，二個のセンサは送信機
の位置に関係なく送信機のパルスを検出するからである
．残りの構或要素とそれらの作動は．第４図に示すシス
テムのものと類似する。
上記の説明から明らかなように，新規且つ有用なシステ
ムが提供された。送信機（起動していると想定する）か
らのパルスは，各電力周波数サイクルの半分のみに限ら
れる。受信機は各サイクルを隣接する二区分に分け，送
信機のパルスはそれら区分の一つに位置を定める。各サ
イクルでは，各区分のパルスを別々に計数し．次に一つ
の計数を他方から減じる．従って，ノイズ・パルスは消
去され，基本的に送信機パルスだけが残り．これらのパ
ルスは，接触器の制御装置のような装置をトリガー即ち
作動させるのに使用される。送信機が作動されず，送信
機パルスが存在しない場合には，ノイズ・パルスは消去
され，装置は作動しない。
ムが提供された。送信機（起動していると想定する）か
らのパルスは，各電力周波数サイクルの半分のみに限ら
れる。受信機は各サイクルを隣接する二区分に分け，送
信機のパルスはそれら区分の一つに位置を定める。各サ
イクルでは，各区分のパルスを別々に計数し．次に一つ
の計数を他方から減じる．従って，ノイズ・パルスは消
去され，基本的に送信機パルスだけが残り．これらのパ
ルスは，接触器の制御装置のような装置をトリガー即ち
作動させるのに使用される。送信機が作動されず，送信
機パルスが存在しない場合には，ノイズ・パルスは消去
され，装置は作動しない。
さらに具体的には，本システムは下記のように作動する
。
。
１．パルス送信機から送信されたパルスは，各電力周波
数サイクルの単一半サイクルに限られる．２．受信機で
は，二つの隣接する半サイクル時間ベースが線間電圧波
形に関して選択され，半サイクル間隔の一つが，全てで
はないとしても，殆どの送信パルスを含むようにする。
数サイクルの単一半サイクルに限られる．２．受信機で
は，二つの隣接する半サイクル時間ベースが線間電圧波
形に関して選択され，半サイクル間隔の一つが，全てで
はないとしても，殆どの送信パルスを含むようにする。
３．パルスは各サイクルにおいて各時間ベースについて
個別に計数され，殆どの送信パルスを含む半サイクル中
に計数されたパルス数が，他方の隣接する半サイクル中
に計測されたパルス数を上回ると，レジスタのカウント
数が各サイクルについて一つたけ増す。
個別に計数され，殆どの送信パルスを含む半サイクル中
に計数されたパルス数が，他方の隣接する半サイクル中
に計測されたパルス数を上回ると，レジスタのカウント
数が各サイクルについて一つたけ増す。
４，Ｎサイクルのトリップ決定周期の最後において，レ
ジスタの累算値が予め定めた数Ｎａ（｝リップ決定周期
のサイクル数の半分を大幅に上回ることが望ましい）を
上回る場合，トリップ信号が発せられる。
ジスタの累算値が予め定めた数Ｎａ（｝リップ決定周期
のサイクル数の半分を大幅に上回ることが望ましい）を
上回る場合，トリップ信号が発せられる。
５，トリップの必要がない場合には，レジスタはゼロに
リセットされ，さらに別のＮサイクルについて計数プロ
セスが繰り返される。
リセットされ，さらに別のＮサイクルについて計数プロ
セスが繰り返される。
トリップ決定周期のサイクル数Ｎは例えば３０以上の相
当な数とし，トリップを起こすのに必要なサイクル数Ｎ
ａは少なくともＮの７０％とするべきである， 上述したように，遠隔測定システムには誤トリップの原
因となり得るノイズが大別して二種類ある。一つの種類
においては，ノイズ・パルスは．交流波形と同期化され
，各サイクルの両方の半サイクルに現れる。その結果，
このようなノイズ・パルスの一つの半サイクルの計数は
．他方の半サイクルの計数と等しくなり，電力周波数の
数サイクルが終了した後にトリップ決定が行われる。
当な数とし，トリップを起こすのに必要なサイクル数Ｎ
ａは少なくともＮの７０％とするべきである， 上述したように，遠隔測定システムには誤トリップの原
因となり得るノイズが大別して二種類ある。一つの種類
においては，ノイズ・パルスは．交流波形と同期化され
，各サイクルの両方の半サイクルに現れる。その結果，
このようなノイズ・パルスの一つの半サイクルの計数は
．他方の半サイクルの計数と等しくなり，電力周波数の
数サイクルが終了した後にトリップ決定が行われる。
もう一種類のノイズは不規則ノイズであり，各サイクル
に不規則に現れる．各サイクルにおいて，一つの半サイ
クルの不規則ノイズ・パルスの計数は，他方の半サイク
ルの計数を上回るものと考えられるので，不規則ノイズ
・パルスだけが存在する場合には，一対のレジスタのう
ちの一つのカウント数が，各サイクルの最後にＩだけ増
すことになる．しかし，十分な数のサイクルの間には．
二つの半サイクルの計数は基本的に同じになることが考
えられ．またトリップ計数Ｎが十分に大きい場合には，
不規則ノイズによる誤トリップの可能性は少ないことを
示すことが出来る。原則として．トリップ決定周期Ｎを
長くすることにより，Ｎの分数であるトリップ計数Ｎａ
を小さくすることが可能である。不規則ノイズに対する
基本的に同等な性能を得ることが可能である。すなわち
，Ｎ＝６０においてＮ ａ ／ Ｎが０．８５． Ｎ＝
９０においてＮａ／Ｎが０．７９．さらにＮ＝１２０に
おいてＮ ａ ／ Ｎが０、７５が得られる。先の説明
から，比較的長いトリップ決定周期Ｎが望ましいが，満
足の得られる結果は，上述したようにＮが少なくとも３
０サイクル，且つＮ ａ ／ Ｎが少なくとも７０％の
時に得られることが明らかである。
に不規則に現れる．各サイクルにおいて，一つの半サイ
クルの不規則ノイズ・パルスの計数は，他方の半サイク
ルの計数を上回るものと考えられるので，不規則ノイズ
・パルスだけが存在する場合には，一対のレジスタのう
ちの一つのカウント数が，各サイクルの最後にＩだけ増
すことになる．しかし，十分な数のサイクルの間には．
二つの半サイクルの計数は基本的に同じになることが考
えられ．またトリップ計数Ｎが十分に大きい場合には，
不規則ノイズによる誤トリップの可能性は少ないことを
示すことが出来る。原則として．トリップ決定周期Ｎを
長くすることにより，Ｎの分数であるトリップ計数Ｎａ
を小さくすることが可能である。不規則ノイズに対する
基本的に同等な性能を得ることが可能である。すなわち
，Ｎ＝６０においてＮ ａ ／ Ｎが０．８５． Ｎ＝
９０においてＮａ／Ｎが０．７９．さらにＮ＝１２０に
おいてＮ ａ ／ Ｎが０、７５が得られる。先の説明
から，比較的長いトリップ決定周期Ｎが望ましいが，満
足の得られる結果は，上述したようにＮが少なくとも３
０サイクル，且つＮ ａ ／ Ｎが少なくとも７０％の
時に得られることが明らかである。
本発明は前述のシステムの変更態様も含むことも明らか
である。例えば，第４図については，各サイクルを六区
分ではなく四区分に分けることが可能であり，その場合
には，四個の計数器と二個のレジスタをＣＰＵで用いる
ことになる。さらに．先の試験などによって，どちらの
半サイクル（本書では選択した半サイクルと称する）が
送信機の全パルスを含むかが既知である場合には，累算
レジスタは一個だけですむ。この場合には，各サイクル
の隣合った半サイクルの各々のパルスの計数を行い．選
択された半サイクルに含まれるパルス数が，隣接する選
択していない半サイクルのパルス数を上回る度に，一個
のレジスタのカウント数を１つ増す。そして，レジスタ
に累算されたパルス数がトリップ決定周期のトリップ数
を上回る場合，トリップが行われる。別の形態の送信機
を用いることも可能である。例えば．二本の電力線間に
送信機を接続し，線間電圧のゼロ・クロッシングを検出
する。９０度遅れて，各全サイクルの半サイクルにパル
スを発生させることが出来る。その上．前述の受信機は
，ｔカ線に結合された電流センサを使用するが，電流セ
ンサを利用するのは，容易に電力線に接続することがで
きるからである。
である。例えば，第４図については，各サイクルを六区
分ではなく四区分に分けることが可能であり，その場合
には，四個の計数器と二個のレジスタをＣＰＵで用いる
ことになる。さらに．先の試験などによって，どちらの
半サイクル（本書では選択した半サイクルと称する）が
送信機の全パルスを含むかが既知である場合には，累算
レジスタは一個だけですむ。この場合には，各サイクル
の隣合った半サイクルの各々のパルスの計数を行い．選
択された半サイクルに含まれるパルス数が，隣接する選
択していない半サイクルのパルス数を上回る度に，一個
のレジスタのカウント数を１つ増す。そして，レジスタ
に累算されたパルス数がトリップ決定周期のトリップ数
を上回る場合，トリップが行われる。別の形態の送信機
を用いることも可能である。例えば．二本の電力線間に
送信機を接続し，線間電圧のゼロ・クロッシングを検出
する。９０度遅れて，各全サイクルの半サイクルにパル
スを発生させることが出来る。その上．前述の受信機は
，ｔカ線に結合された電流センサを使用するが，電流セ
ンサを利用するのは，容易に電力線に接続することがで
きるからである。
電圧波形センサを用いる場合には，上述したように，二
個の計数器と一個のレジスタを受信機に用いることが出
来る。
個の計数器と一個のレジスタを受信機に用いることが出
来る。
図示したシステムでは．一組の累算レジスタのいずれか
一方の累算がトリップ定数Ｎａを上回ると，トリップ信
号が要求される。別の変更例では，一組の累算レジスタ
の累算の差異が，あるトリップ定数Ｍを上回る場合に，
トリップ信号が要求される。この結果は同じであり，定
数Ｍは（２Ｎａ−Ｎ）に等しい。
一方の累算がトリップ定数Ｎａを上回ると，トリップ信
号が要求される。別の変更例では，一組の累算レジスタ
の累算の差異が，あるトリップ定数Ｍを上回る場合に，
トリップ信号が要求される。この結果は同じであり，定
数Ｍは（２Ｎａ−Ｎ）に等しい。
第１図は，本発明の遠隔測定システムを含む単相交流電
源回路の略図である。 第２図は，システムの送信機の図である。 第３図は．システムの作動を示す電圧波形の図である。 第４図は．第１図に示すシステムの受信機のブロック図
である。 第５図は，本発明の別の実施態様を含む３相電源回路の
図である。 第６図は，第５図に示す実施態様の受信機の図である。 １０． １１・・電力線 １２・・交流電源 エ３・ ｌ６・ ｌ７・ １８・ ・交流負荷 ・電力接触器 ・送信機 ・受信機
源回路の略図である。 第２図は，システムの送信機の図である。 第３図は．システムの作動を示す電圧波形の図である。 第４図は．第１図に示すシステムの受信機のブロック図
である。 第５図は，本発明の別の実施態様を含む３相電源回路の
図である。 第６図は，第５図に示す実施態様の受信機の図である。 １０． １１・・電力線 １２・・交流電源 エ３・ ｌ６・ ｌ７・ １８・ ・交流負荷 ・電力接触器 ・送信機 ・受信機
Claims (4)
- （１）交流電力サイクルを搬送する交流電力システムに
用いる受信機であり、前記サイクルの少なくとも幾つか
の一部に遠隔計測パルスを発生するパルス送信機（１７
）が前記システムに接続され、前記電力システムに結合
され且つその遠隔計測パルスおよびノイズ・パルスを検
出する検出器（４１、４２）が前記受信機に含まれ、前
記検出器に接続され且つ複数の電力サイクルにわたって
前記電力サイクルの一部の前記検出器パルスの数を計数
する第一の手段（５２、５３）、前記検出器に接続され
且つ前記複数の電力サイクルにわたって前記電力サイク
ルの他の部分の前記検出器パルスの数を計数する第二の
手段（５２、５３）、および前記第一および第二の手段
に応答して計数の相違を判別する第三の手段（５４）を
特徴とする受信機。 - （２）交流電源、負荷、前記交流電源を負荷に接続する
電力線、および前記電力線に接続され前記電力線に遠隔
計測パルスを発生するパルス送信機を含む交流電力シス
テム用の受信機であり、前記電力線はノイズ・パルスを
も搬送し、遠隔計測パルスは各電力サイクルの半サイク
ルにのみ現れ、ノイズ・パルスは各電力サイクルの半サ
イクルの双方に現れ、前記電力線の少なくとも一つに結
合され且つそのノイズ・パルスおよび遠隔計測パルスを
検出するパルス・センサー（４１、４２）、複数の電力
サイクルにわたる時間ベースを形成する時間ベース手段
（４４、４６）、前記センサー（４１）に接続されて前
記時間ベースにわたって遠隔計測パルスも含めて半サイ
クル中に含まれるパルスの第一の計数を行い且つ前記時
間ベースにわたって残りの半サイクル中に含まれるパル
スの第二の計数を行う計数器（５２、５３）、および前
記時間ベースにわたって前記第一計数と第二計数とを比
較する手段（５４）を含むことを特徴とする受信機。 - （３）請求項２による受信機であり、前記時間ベース手
段（４４、４６）が前記電力線（１０）の一つに結合さ
れ且つ前記時間ベースを形成するために電力サイクルを
計数する手段（４４）を含むことを特徴とする受信機。 - （４）請求項２による受信機であり、少なくとも一つの
レジスタ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が前記比較手段（５４）に
接続され且つ各サイクルにおいて前記第一計数が前述の
第二計数を上回る場合にカウント数を増し、トリップ手
段（５５）が前記レジスタ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に接続さ
れ且つ前記時間ベースの終わりに前記レジスタの計数が
予め設定された数を上回る状態に応答することを特徴と
する受信機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US398,538 | 1989-08-25 | ||
| US07/398,538 US4982175A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Telemetry circuit with noise immunization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105500A true JPH03105500A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=23575762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2224180A Pending JPH03105500A (ja) | 1989-08-25 | 1990-08-24 | 抗ノイズ遠隔計測回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4982175A (ja) |
| JP (1) | JPH03105500A (ja) |
| KR (1) | KR940000252B1 (ja) |
| DE (1) | DE4023954C2 (ja) |
| DK (1) | DK175060B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997026751A1 (en) * | 1996-01-16 | 1997-07-24 | Motorola Inc. | A power-line communication system using pulse transmission on the ac line |
| KR100423869B1 (ko) * | 2001-12-04 | 2004-03-22 | 주식회사 플레넷 | 전력선 통신 방법에 적용되는 적응성 쌍전송자를 이용한노이즈 극복 방법 |
| US7417979B2 (en) * | 2003-01-11 | 2008-08-26 | At&T Mobility Ii Llc | Systems and methods for providing a home network conversion interface |
| FR2871890B1 (fr) * | 2004-06-21 | 2006-10-13 | Watteco Soc Par Actions Simpli | Procede et dispositif d'emission d'impulsions sur un reseau de distribution d'electricite |
| US7650777B1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-26 | General Electric Company | Stall and surge detection system and method |
| RU2452037C2 (ru) * | 2010-02-17 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет", БашГУ | Система передачи данных с нанорезисторами |
| US10454267B1 (en) | 2018-06-01 | 2019-10-22 | Franklin Electric Co., Inc. | Motor protection device and method for protecting a motor |
| US11811273B2 (en) | 2018-06-01 | 2023-11-07 | Franklin Electric Co., Inc. | Motor protection device and method for protecting a motor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3594584A (en) * | 1968-09-03 | 1971-07-20 | Franklin Electric Co Inc | Telemetry circuit for an ac power system |
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