JPH06106007B2 - 配電線事故検出装置および閾値検出方法 - Google Patents

配電線事故検出装置および閾値検出方法

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JPH06106007B2
JPH06106007B2 JP63164914A JP16491488A JPH06106007B2 JP H06106007 B2 JPH06106007 B2 JP H06106007B2 JP 63164914 A JP63164914 A JP 63164914A JP 16491488 A JP16491488 A JP 16491488A JP H06106007 B2 JPH06106007 B2 JP H06106007B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は配電線における事故検出装置および事故電圧・
事故電流の閾値検出方法に関し、詳しくはコンピュータ
を使用したディジタル処理により事故電圧または事故電
流を検出し、その閾値を判別する技術に関する。
[従来の技術] 従来、配電線地絡事故電流または事故電圧波形は多数の
高調波を含み、それぞれの周波数範囲における周期が異
なるたる、ディジタル処理を行うことができず、コンデ
ンサCと抵抗Rを組合せたCR積分回路によるアナログ閾
値検出回路を使用していた。
[発明が解決しようとする課題] しかも、このCR積分回路では、様々に入力してくる例え
ば継続時間の非常に短いパルス状の波形などの入力波形
に対する閾値を正確に判定することができない。
本発明は、高調波を含む地絡電流や事故電圧の閾値をデ
ィジタル処理に判別可能とする技術を提供することを目
的とする。
本発明は、また、継続時間が非常に短いパルス状の波形
など様々に入力してくる入力波形についても正確に閾値
検出を可能とする技術を提供することを目的とする。
本発明は、さらに、その検出システムにおけるデータ処
理を待ち時間なく、すなわち、入力波形との間で同期の
ための待ち時間を設けることを要しないで、入力波形の
高速解析を行うことのできる技術を提供することを目的
とする。
本発明の他の目的および新規な特徴は本明細書の記載お
よびその添付図面からも明らかとなるであろう。
[課題を解決するための手段] 本発明のコンピュータを使用したディジタル回路による
配電線における事故電圧または事故電流の閾値判別装置
は、高調波を含む電圧または電流の波形を検出するセン
サと、該センサの検出した波形を増幅する増幅器と、該
増幅器により増幅された検出波形を各周波数範囲ごとに
濾波する多チャンネルのフィルタ回路と、当該濾波した
波形を各別に全波整流する全波整流回路と、当該全波整
流した波形の振幅を時分割にサンプリングし、その値を
ホールドするサンプリングアンドホールド回路と、該サ
ンプリングアンドホールド回路によりホールドされたア
ナログ波形をディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換回路と、該アナログ−ディジタル変換回路の新たな
ディジタル出力信号が先にホールドした値より大きいと
きにのみそのメモリ内容を書替えるディジタルピークア
ンドホールド回路とコンピュータ(中央制御装置)とを
備えて成る。
そして、その閾値検出方法は、上記センサが検出した電
圧または電流波形を、先ず、多チャンネルの増幅器、次
いで、フィルタ回路、次いで、全波整流回路、次いで、
サンプリングアンドホールド回路、次いで、アナログ−
ディジタル(A/D)変換回路に順次送出し、次いで、そ
れぞれの周波数範囲ごとに、ピーク値を、ディジタルピ
ークアンドホールド回路にメモリ(ホールド)するよう
にし、このディジタルピークアンドホールド回路(P&
H回路)とコンピュータ(CPU)との間で、このCPUが、
当該P&H回路のメモリ内容を読取る周期は、センサの
検出波形の周期には無関係では任意として、このCPUで
読取り後、リセット信号を当該P&H回路に送出して、
そのメモリ内容を零とし、適宜短時間の休止時間後に、
前記A/D変換回路から送出される値に基づく次の段階の
メモリ内容を再び読取り、その後再びリセット信号を当
該P&H回路に送出することを繰り返して、エンドレス
にこの操作を繰り返し、また、このCPUでは、当該P&
H回路のメモリ内容を、設定した参照値と比較し、その
値が該参照値より大なるときに配電線において事故が発
生したものとして、閾値判別を行ない、検出信号を送出
するようにする方式である。
[作用] 本発明による主な作用の概要を説明する。
上記装置によればコンピュータを使用したディジタル処
理が可能となり、P&H回路では、A/D変換回路から送
出される新たな入力値と先にホールド(メモリ)した値
を比較し、新たな先のメモリ値より小さいときにはメモ
リ内容を書替えず、その入力値が先のメモリ値より大き
いとき、メモリ内容を書替えて大きな値を新たにメモリ
するように機能しているので、当該P&H回路のメモリ
内容はコンピュータがリセット信号を送出するまで常に
入力信号の最大値をメモリしており、その為、コンピュ
ータは入力波形の零点と同期をとる必要がなく、任意の
時間で任意の周期で該P&H回路のメモリ内容を読出す
ことができる。従って、入力波形に対して非同期に読出
すことができるため、同期のための待時間を設ける必要
がなく、入力波形の拘束解析を行なうことができ、CR積
分回路の場合と異なり、非同期パルス波形などいかなる
入力波形についても正確に閾値検出を行うことができ
る。
また、フィルタ回路を設置し、そのフィルタ特性を所望
の事故電圧・電流の高調波のみ通過させるように設計す
ることにより、ノイズをカットし、誤判定がなく、より
一層正確な配電線事故の検出を可能とする。
[実施例] 次に、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
第1図(A)は本発明の実施例を示す回路系統図、第1
図(B)は同回路における動作説明図、また、第2図
(a)〜(d)はそれぞれ検出波形例の説明図である。
第1図(A)にて、1はセンサで、例えば変圧器や変流
器により構成される。配電線(図示せず)における第1
図(B)に例を示すような電圧又は電流波形9を検出
し、多チャンネル(A,B,……N個)の広帯域増幅器2…
…にアナログ出力信号を送出する。3は、多チャンネル
のフィルタ回路(BPF)で、帯域フィルタに構成され、
増幅器2で増幅された第1図(B)に例示するような検
出波形10を各周波数範囲ごとに濾波する。
この多チャンネルのフィルター回路3……で、検出波形
9や17は、各周波数帯域に分解され、第2図に示すよう
な、基本波成分10A、第3高調波成分10B、第N高調波成
分10Nとしてアナログ出力される。なお、第2図にて、T
1〜T3はそれぞれ各成分の周期、tは時間である。ま
た、線18は、t=0の基準時間、線19、20はそれぞれ第
3高調波成分10B、第N高調波成分10Nのそれぞれ任意の
読取周期の開始時間を示す。
4は全波整流回路で、上記帯域フィルタ回路3の出力ア
ナログ波形10を全波整流して第1図(B)に例示するよ
うな直流脈流電圧11とする。
5はサンプリングアンドホールド回路(S&H回路)
で、上記直流脈流電圧を時分割サンプリングし、第1図
(B)に例示するような段階状の波高値を有するホール
ド波形12としてアナログ出力する。
6はA/D変換回路(変換器)で、上記S&H回路でホー
ルドされたアナログ波形12をサンプリングし、入力アナ
ログ値に対応する値のディジタル信号13として出力す
る。
7はディジタルP&H回路で、A/D変換器6から送出さ
れる新たな入力値と先にメモリした値を比較し、新たな
入力値が先のメモリ値より大きいとき、メモリ内容を書
替えて大きな値を新たにメモリする。新たな入力値が先
のメモリ値より小さいときには、メモリ内容は書替えな
い。
8はコンピュータ(CPU)で、マイクロコンピュータに
より構成され、ディジタルP&H回路7のメモリ14の内
容を一定の周期T/2ごとにデータ15として順次読取り、
読取ると同時にリセットパルス16をディジタルP&H回
路7に送出する。
このリセットパルス16によってディジタルP&H回路7
のメモリ内容は零となり、次いで、A/D変換器6から送
出される値によりメモリ内容が書替えられる。
当該構成を備えたディジタル回路(検出装置)は多チャ
ンネル(A,B……N)より成り、センサ1で検出した電
圧または電流波形は多チャンネルの増幅器2A〜2N,フィ
ルタ回路(BPF)3A〜3N,全波整流回路4A〜4N,S&H回路
5A〜5N,A/D交換器6A〜6Nに送出され、それぞれの周波数
範囲ごとにピーク値を多チャンネルのディジタルピーク
アンドホールド回路(P&H回路)7A〜7Nにメモリされ
る。
中央処理マイクロコンピュータ8がP&H回路7A〜7Nの
メモリ内容を読取る周期の始期は、検出波形のゼロクロ
スとは無関係に任意である。第1図(B)に示す例では
当読取周期をT/2とし、ほぼ基本波の半波ごとにメモリ
内容を読取るが、P&H回路7A〜7Nの読取始期は各段ご
とに異なっている。
当該P&H回路7A〜7Nのメモリ内容は、当該コンピュー
タ8がリセット信号16A〜16Bを送出するまで、前述のよ
うに、常に入力信号の最大値をメモリしているので、コ
ンピュータ8は、入力波形9の零点と同期をとる必要が
なく、任意の時間に任意の周期T1〜T3でP&H回路7A〜
7Nのメモリ内容を読出すことができる。
この任意の周期は、ピーク値読出し精度を高めるために
基本波の半波の周期に近いか、全波の同期に近いことが
望ましい。
コンピュータ8では、このように任意の時間に任意の周
期で、P&H回路7A〜7Nのメモリ内容を読取後は、リセ
ット信号16A〜16Nを当該P&H回路7A〜7Nに送出し、若
干の休止時間後に[第1図(B)参照]、次段のメモリ
内容を読取り、その後リセット信号16A〜16Nを送出する
というように当該動作を繰返して行なう。
コンピュータ8では、上記に於いて、P&H回路のメモ
リ内容14を設定した参照値と比較し、その値が参照値よ
り大きいとき、事故が発生したものとして、検出信号を
送出し、表示器(図示せず)に事故発生表示をしたり、
アラーム音を発生させたりすることができる。
上記のように、本発明によれば入力波形9に対して非同
期に読出することができるため、同期のための待時間を
設ける必要がなく、入力波形9の高速解析を行うことが
可能となった。また、従来の積分方式と異なってエネル
ギー量の変化に左右されず、データ15そのものが正確な
値を示すので、正確な閾値検出(判別)を行うことがで
きるようになった。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
[発明の効果] 本発明によれば、各チャンネルのP&H回路の入力波形
メモリ周期とコンピュータの読出しリセット周期とを非
同期的に分離独立させることで、全システムのデータ処
理速度を待ち時間なく高速に行うことができ、非同期パ
ルス波形などいかなる入力波形についても正確に閾値検
出を行うことができ、また、フィルタ回路におけるフィ
ルタ特性を所望の事故電流高調波のみ通過させることに
より、ノイズをカットし、誤判定を起させないようにす
ることも可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の実施例を示す回路系統図、第1
図(B)はその一例動作説明図、第2図(a)〜(d)
は各々検出波形の例を示す波形図である。 1…センサ 2…増幅器 3…フィルタ回路(BPF) 4…全波整流回路 5…サンプリングアンドホールド回路(S&H回路) 6…アナログ−ディジタル変換回路(A/D CONV) 7…ディジタルピークアンドホールド回路(ディジタル
P&H回路) 8…コンピュータ(CPU)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高調波を含む電圧または電流の波形を検出
    するセンサと、該センサの検出した波形を増幅する増幅
    器と、該増幅器により増幅された検出波形を各周波数範
    囲ごとに濾波する多チャンネルのフィルタ回路と、当該
    濾波した波形を各別に全波整流する全波整流回路と、当
    該全波整流した波形の振幅を時分割にサンプリングし、
    その値をホールドするサンプリングアンドホールド回路
    と、該サンプリングアンドホールド回路によりホールド
    されたアナログ波形をディジタル変換するアナログ−デ
    ィジタル変換回路と、該アナログ−ディジタル変換回路
    の新たなディジタル出力信号が先にホールドした値より
    大きいときにのみそのメモリ内容を書替えるディジタル
    ピークアンドホールド回路と、当該ピークアンドホール
    ド回路のメモリ内容を前記センサの検出波形の周期には
    左右されずに任意の始期でかつ基本波の半波以上の任意
    の周期で順次読取りし、当該読取り後に順次リセット信
    号を当該ピークアンドホールド回路に送出するととも
    に、該ピークアンドホールド回路のメモリ内容を、設定
    した参照値と比較し、その値が該参照値より大なるとき
    に、配電線において事故が発生したものとして検出信号
    を送出するコンピュータとを備えて成ることを特徴とす
    る配電線事故検出装置。
  2. 【請求項2】高調波を含む電圧または電流の波形を検出
    するセンサの検出した波形を、順次、多チャネルの、当
    該検出波形を増幅する増幅器、該増幅器により増幅され
    た検出波形を各周波数範囲ごとに濾波するフィルタ回
    路、当該濾波した波形を各別に全波整流する全波整流回
    路、当該全波整流した波形の振幅を時分割にサンプリン
    グし、その値をホールドするサンプリングアンドホール
    ド回路、該サンプリングアンドホールド回路によりホー
    ルドされたアナログ波形をディジタル変換するアナログ
    −ディジタル変換回路に送出し、それぞれの周波数範囲
    ごとに当該ピーク値を、前記アナログ−ディジタル変換
    回路の新たなディジタル出力信号が先にホールドした値
    より大きいときにのみそのメモリ内容を書替えるディジ
    タルピークアンドホールド回路にメモリさせるととも
    に、コンピュータにより、当該ピークアンドホールド回
    路のメモリ内容を前記センサの検出波形の周期には左右
    されずに任意の始期でかつ基本波の半波以上の任意の周
    期で順次読取りさせ、かつ、当該読取り後に順次リセッ
    ト信号を当該ピークアンドホールド回路に送出させると
    ともに、該ピークアンドホールド回路のメモリ内容を、
    設定した参照値と比較し、その値が該参照値より大なる
    ときに、配電線において事故が発生したものとして閾値
    検出信号を送出させることを特徴とする配電線における
    事故電圧または事故電流の閾値検出方法。
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