JPH07241028A

JPH07241028A - 整流器の制御装置

Info

Publication number: JPH07241028A
Application number: JP2946994A
Authority: JP
Inventors: Ryukichi Hashizume; 隆吉橋詰
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JP3071084B2

Abstract

(57)【要約】【目的】負荷の短絡検出の他に負荷の開放検出をも検
出でき、また運転スタート時やストップ時の過渡変動に
よる誤動作を防止する整流器の制御装置を得る。【構成】電圧検出器７の出力を電流検出器４の出力で
割算して負荷抵抗値を求める割算器８ａ、電流検出値が
設定値以上の時に出力を送出する電流値比較コンパレー
タ８ｆ、電圧検出値が設定値以上の時に出力を送出する
電圧値比較コンパレータ８ｄ、電流比較コンパレータの
出力が送出されている状態で、負荷抵抗値が設定値より
小さい場合に短絡検出出力を送出する短絡検出用コンパ
レータ８ｃ、電圧比較コンパレータ８ｄの出力が送出さ
れている状態で、負荷抵抗値が設定値より大きい場合に
開放検出出力を送出する開放検出用コンパレータ８ｂ、
短絡と開放検出用コンパレータ８ｃと８ｂのオア出力を
得るオア回路８ｈ、オア回路８ｈの出力に基づきトリッ
プ制御信号を出力するリレー回路８ｊを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気メッキやアルマ
イト処理などの直流電源として使用される整流器の制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は例えば特公昭６３−５３７７２号
公報に示されたものと同様な従来の整流器の制御装置を
示す回路図である。図８において、１は図示しない電力
系統に接続された開閉器、２は整流器用変圧器、３は整
流器、４は負荷６に直列に接続されて負荷６に供給され
る整流器３の出力電流を検出する電流検出器、５は電流
検出器４の出力と予め設定された基準値とを比較し、そ
の比較差に基づいて整流器３を制御する演算増幅器を内
蔵し、過電流時には開閉器１を開路させるトリップ信号
を発生する電流制御装置である。

【０００３】また、７は負荷６に並列接続されて負荷６
に供給される出力電圧を検出する電圧検出器、８は上記
電流検出器４及び電圧検出器７の出力に基づいて短絡を
検出し、短絡検出時に開閉器１をトリップさせるべく電
流制御装置５へトリップ制御信号を送出する短絡検出装
置である。

【０００４】次に、上記構成に係る整流器の制御装置に
おける短絡検出時の動作について、図９に示す短絡検出
装置８の動作特性を参照して説明する。図９において、
Ａ１とＶ１は負荷短絡検出範囲を設定する電流設定値と
電圧設定値を示し、短絡検出装置８は、電流検出器４及
び電圧検出器７の出力が上記電流設定値Ａ１以上で、か
つ上記電圧設定値Ｖ１以下の範囲内にある場合、負荷が
短絡していると見なして、開閉器１をトリップさせるべ
く電流制御装置５にトリップ制御信号を送出することに
より、負荷電流を遮断するようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の整流器の制御装
置は以上のように構成されているので、電流検出器４及
び電圧検出器７の出力が電流設定値Ａ１以下で、かつ電
圧設定値Ｖ１以上の時、すなわち、負荷開放状態は検出
できず、また、電流検出器４及び電圧検出器７の出力が
電流設定値Ａ１以上で、かつ電圧設定値Ｖ１以上の過電
流状態の時、すなわち、負荷抵抗低下の異常を検出でき
ず、このような場合、負荷６としての例えばメッキ設備
や加工製品の異常を検出することが困難であった。ま
た、電流設定値Ａ１や電圧設定値Ｖ１の設定値を下げて
感度を上げると、例えば負荷６としてのメッキ設備の運
転スタート時にメッキ液の過渡変動などにより、誤動作
するなどの問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、負荷の短絡検出の他に、負荷
の開放検出をも検出でき、さらに、運転スタート時やス
トップ時における過渡変動による誤動作を防止すること
ができる整流器の制御装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る整流器の制御装置は、電力系統に開閉器及び整流器用
変圧器を順次介して接続されて直流変換出力を負荷に供
給する整流器と、上記開閉器を介して上記負荷に流れる
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器の検出出
力に基づいて上記整流器を制御すると共に過電流時には
上記開閉器を開路させるトリップ信号を発生する電流制
御装置とを備えた整流器の制御装置において、上記負荷
両端間に印加される電圧を検出する電圧検出器と、上記
電流検出器と上記電圧検出器との検出出力から得られる
負荷抵抗値に基づいて負荷短絡と負荷開放とを検出して
上記電流制御装置に上記開閉器のトリップ制御信号を出
力する短絡開放検出装置とを備えたことを特徴とするも
のである。

【０００８】また、請求項２に係る整流器の制御装置
は、請求項１において、上記短絡開放検出装置として、
上記電圧検出器の検出出力を上記電流検出器の検出出力
で割算して負荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出
器の検出出力が所定の電流設定値以上のときに出力を送
出する電流値比較コンパレータと、上記電圧検出器の検
出出力が所定の電圧設定値以上のときに出力を送出する
電圧値比較コンパレータと、上記電流比較コンパレータ
の出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡
検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を
送出する短絡検出用コンパレータと、上記電圧比較コン
パレータの出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗
値が開放検出用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検
出出力を送出する開放検出用コンパレータと、上記短絡
検出用コンパレータと上記開放検出用コンパレータとの
オア出力を得るオア回路と、このオア回路の出力に基づ
いて上記電流制御装置に上記トリップ制御信号を出力す
るリレー回路とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３に係る整流器の制御装置
は、請求項１において、上記短絡開放検出装置として、
上記電圧検出器の検出出力を上記電流検出器の検出出力
で割算して負荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出
器の検出出力が所定の電流設定値以上のときに出力を送
出する電流値比較コンパレータと、上記電圧検出器の検
出出力が所定の電圧設定値以上のときに出力を送出する
電圧値比較コンパレータと、上記電流比較コンパレータ
の出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡
検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を
送出する短絡検出用コンパレータと、上記電圧比較コン
パレータの出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗
値が開放検出用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検
出出力を送出する開放検出用コンパレータと、上記短絡
検出用コンパレータの出力に基づいて励起制御されて上
記電流制御装置へのトリップ制御信号または外部への警
報信号を出力する短絡検出用リレー回路と、上記開放検
出用コンパレータの出力に基づいて励起制御されて上記
電流制御装置へのトリップ制御信号または外部への警報
信号を出力する開放検出用リレー回路とを備えたことを
特徴とするものである。

【００１０】また、請求項４に係る整流器の制御装置
は、請求項２または３において、割算器から出力される
負荷抵抗値を平均化する平均化回路を備え、この平均化
回路から出力される平均化された負荷抵抗値を上記開放
検出用コンパレータと上記短絡検出用コンパレータへ与
えることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項５に係る整流器の制御装置
は、請求項４において、割算器から出力される負荷抵抗
値が上記短絡検出用負荷抵抗設定値とは異なるレベルの
短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出
力を送出する他の短絡検出用コンパレータを備え、この
他の短絡検出用コンパレータの出力をリレー回路の励磁
制御出力とすることを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項６に係る整流器の制御装置
は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電流検出器
は、整流器の出力電流を検出することを特徴とするもの
である。

【００１３】さらに、請求項７に係る整流器の制御装置
は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電流検出器
は、上記整流器用変圧器の１次側の電流を検出すること
を特徴とするものである。

【００１４】

【作用】この発明の請求項１に係る整流器の制御装置に
おいては、短絡開放検出装置により、電流検出器と電圧
検出器との検出出力から得られる負荷抵抗値に基づいて
負荷短絡と負荷開放とを検出して電流制御装置に開閉器
のトリップ制御信号を出力することにより、負荷短絡の
みならず負荷開放をも検出可能にして、開閉器をトリッ
プ制御する。

【００１５】また、請求項２に係る整流器の制御装置に
おいては、請求項１において、上記短絡開放検出装置を
構成する割算器により、電圧検出器の検出出力を電流検
出器の検出出力で割算することによって負荷抵抗値が求
められ、短絡検出用コンパレータにより、電流検出器の
検出出力が所定の電流設定値以上のときに、上記負荷抵
抗値が短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡
検出出力が送出され、また、開放検出用コンパレータに
より、電圧検出器の検出出力が所定の電圧設定値以上の
ときに、上記負荷抵抗値が開放検出用負荷抵抗設定値よ
り大きい場合に開放検出出力が送出されて、上記短絡検
出用コンパレータと上記開放検出用コンパレータとのオ
ア出力を得るオア回路の出力に基づきリレー回路によ
り、電流制御装置にトリップ制御信号が出力されること
によって、短絡検出だけでなく、負荷開放をも検出し
て、電流制御装置をトリップさせる。

【００１６】また、請求項３に係る整流器の制御装置に
おいては、請求項１において、上記短絡開放検出装置を
構成する割算器により、電圧検出器の検出出力を電流検
出器の検出出力で割算することによって負荷抵抗値が求
められ、短絡検出用コンパレータにより、電流検出器の
検出出力が所定の電流設定値以上のときに、上記負荷抵
抗値が短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡
検出出力が送出され、その出力に基づいて励起制御され
る短絡検出用リレー回路により、電流制御装置へのトリ
ップ制御信号または外部への警報信号が出力され、ま
た、開放検出用コンパレータにより、電圧検出器の検出
出力が所定の電圧設定値以上のときに、上記負荷抵抗値
が開放検出用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検出
出力が送出されて、その出力に基づいて励起制御される
開放検出用リレー回路により、電流制御装置へのトリッ
プ制御信号または外部への警報信号が出力されることに
よって、個別の負荷状態に応じてトリップ制御信号また
は外部への警報信号を出力するようにして設備の運転継
続性を向上させることが可能になる。

【００１７】また、請求項４に係る整流器の制御装置に
おいては、請求項２または３において、平均化回路によ
り、割算器から出力される負荷抵抗値を平均化し、この
平均化回路から出力される平均化された負荷抵抗値を開
放検出用コンパレータと短絡検出用コンパレータへ与え
ることによって、設備の運転スタート時やストップ時の
負荷抵抗の過渡変動による誤動作を防止して、安定した
設備の運転を継続させる。

【００１８】また、請求項５に係る整流器の制御装置に
おいては、請求項４において、割算器から出力される負
荷抵抗値が短絡検出用負荷抵抗設定値とは異なるレベル
の短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出
出力を送出する他の短絡検出用コンパレータを備え、こ
の他の短絡検出用コンパレータの出力によりリレー回路
を励磁制御することによって、平均化された負荷抵抗値
とは異なったレベルで短絡検出を行うことにより、平均
化された負荷抵抗値に基づく短絡検出では検出不可能な
短時間短絡をも検出可能にして、整流器及び負荷に対す
る保護能力を強化させる。

【００１９】また、請求項６に係る整流器の制御装置に
おいては、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電流
検出器を、整流器の出力電流つまり直流電流を検出する
構成とすることによって、複雑な変換及び絶縁構成を必
要とすることなく、交流電流を検出するよりも電流検出
器の構成を簡易なものとして、負荷短絡及び負荷開放を
検出する。

【００２０】さらに、請求項７に係る整流器の制御装置
においては、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電
流検出器を、整流器用変圧器の１次側の電流を検出する
構成とすることによって、整流器用変圧器の内部事故及
び整流器の内部事故を含めた広範囲な保護を可能にす
る。

【００２１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図に基づいて説
明する。図１は実施例１に係る整流器の制御装置を示す
構成図である。図１において、図８に示す従来例と同一
符号は同一部分を示し、１は図示しない電力系統に接続
された開閉器、２は整流器用変圧器、３は電力系統に開
閉器１及び整流器用変圧器２を順次介して接続されて直
流変換出力を得る整流器、４は整流器３の出力電流を検
出する電流検出器、５は電流制御装置、６は負荷、７は
負荷両端間の印加電圧を検出する電圧検出器であり、ま
た、新たな構成として、８０は上記電流検出器４及び電
圧検出器７の出力に基づいて負荷６の短絡及び開放を検
出して上記開閉器１へのトリップ制御信号を電流制御装
置５に出力する短絡開放検出器である。

【００２２】ここで、実施例１では、上記短絡開放検出
器８０としては、図２に示す構成の短絡開放検出器８１
を有し、短絡開放検出器８１は、電圧検出器７の出力を
電流検出器４の出力で割算することにより負荷抵抗値を
求める割算器８ａと、この割算器８ａの出力を設定値と
比較し、設定値以下の時、すなわち、負荷抵抗値が設定
値以下のときに開放検出出力を送出する開放検出用コン
パレータ８ｂと、上記割算器８ａの出力を設定値と比較
し、設定値以上の時、すなわち、負荷抵抗値が設定値以
上のときに短絡検出出力を送出する短絡検出用コンパレ
ータ８ｃと、負荷６及び整流装置３に障害を及ぼさない
範囲で不要な検出を行わぬよう、上記電圧検出器７の出
力を下限設定値と比較し、下限設定値以上でのみ上記開
放検出用コンパレータ８ｂを動作可能状態にする電圧値
比較コンパレータ８ｄ及び常開接点８ｅと、上記電流検
出器４の出力を下限設定値と比較し、下限設定値以上で
のみ上記短絡検出用コンパレータ８ｃを動作可能状態に
する電流値比較コンパレータ８ｆ及び常開接点８ｇとを
備える。

【００２３】また、上記コンパレータ８ｂ及び８ｃの出
力のいずれかが入力された場合に出力を送出するオア回
路８ｈと、このオア回路８ｈの出力に基づいてオンオフ
制御されるトランジスタ８ｉと、このトランジスタ８ｉ
のオンオフ制御に基づいて励磁制御されてトリップ信号
を送出ためのリレー回路８ｊ、及びその接点８ｋとを備
えている。なお、上記電圧値比較コンパレータ８ｄと電
流値比較コンパレータ８ｆは、下限設定値以上のときそ
れぞれ常開接点８ｅ、８ｇを閉成することにより、割算
器８ａの出力を上記開放検出用コンパレータ８ｂと短絡
検出用コンパレータ８ｃにそれぞれ送出するようにして
設定値との比較動作を可能状態にする。

【００２４】次に、上記構成に係る整流器の制御装置に
おける短絡検出及び開放検出時の動作について、図３に
示す短絡開放検出装置８１の動作特性を参照して説明す
る。図３において、Ａ１とＶ１は従来例と同様に負荷短
絡検出範囲Ｉを設定する電流設定値と電圧設定値、Ａ２
とＶ２は負荷開放及び負荷抵抗異常検出範囲IIを設定す
る電流設定値と電圧設定値を示し、また、Ｌ₀ は正常時
の電圧電流特性となる負荷抵抗曲線、Ｌ₁ とＬ₂ は異常
時の電圧電流特性となる負荷抵抗曲線を示し、上記負荷
抵抗曲線Ｌ₁ は負荷短絡検出範囲Ｉを設定し、負荷抵抗
曲線Ｌ₂ は負荷開放及び負荷抵抗異常検出範囲IIを設定
するためのもので、整流器３の出力電圧の検出値を出力
電流の検出値で割算を行い、負荷抵抗に比例した出力を
得、その値が上記負荷短絡検出範囲Ｉ内にある場合及び
上記負荷開放及び負荷抵抗異常検出範囲II内にある場合
に、負荷の短絡と負荷開放及び負荷抵抗異常を検出する
ようになされており、開閉器１をトリップさせるべく電
流制御装置５にトリップ信号を送出することにより、負
荷電流を遮断するようになされている。

【００２５】すなわち、図２に示す短絡開放検出装置８
１の構成において、割算器８ａにより、電圧検出器７の
出力を電流検出器４の出力で割算することにより負荷抵
抗の値を求めるようになされ、また、電圧値比較コンパ
レータ８ｄは、電圧検出器７の出力を図３に示す下限設
定値Ｖ２と比較し、下限設定値Ｖ２以上の場合に開放検
出用コンパレータ８ｂを動作可能状態にすべく常開接点
８ｅを閉成する。同様に、電流値比較コンパレータ８ｆ
は、電流検出器４の出力を図３に示す下限設定値Ａ１と
比較し、下限設定値Ａ１以上の場合に短絡検出用コンパ
レータ８ｃを動作可能状態にすべく常開接点８ｇを閉成
する。

【００２６】上記常開接点８ｅの閉成により、上記開放
検出用コンパレータ８ｂは割算器８ａからの負荷抵抗値
が入力されて、図３に示す負荷抵抗曲線Ｌ₂ で与えられ
る設定値と比較し、負荷抵抗値が設定値以上の時、すな
わち、負荷開放及び負荷抵抗異常検出範囲II内にある時
に開放検出出力を送出する。同様に、上記常開接点８ｇ
の閉成により、上記短絡検出用コンパレータ８ｃは割算
器８ａからの負荷抵抗値が入力されて、図３に示す負荷
抵抗曲線Ｌ₁ で与えられる設定値と比較し、負荷抵抗値
が設定値以下の時、すなわち、負荷短絡検出範囲Ｉ内に
ある時に短絡検出出力を送出する。

【００２７】上記開放検出用コンパレータ８ｂまたは上
記短絡検出用コンパレータ８ｃの出力のいずれかによ
り、オア回路８ｈを介してトランジスタ８ｉがオン制御
され、このトランジスタ８ｉのオン制御に基づいてリレ
ー回路８ｊが励磁制御されてその接点８ｋが閉成される
ことにより、トリップ信号が図１に示す電流制御装置５
に送出されて、負荷の短絡または負荷開放及び負荷抵抗
異常が検出され、開閉器１がトリップされて負荷電流が
遮断制御される。

【００２８】従って、上記実施例１によれば、短絡開放
検出装置８１に、負荷抵抗値を求める割算器８ａと開放
検出用コンパレータ８ｂ及び短絡検出用コンパレータ８
ｃを備え、電流検出器４と電圧検出器７との検出出力か
ら得られる負荷抵抗値に基づいて負荷短絡と負荷開放と
を検出して電流制御装置５に開閉器１のトリップ制御信
号を出力することにより、負荷短絡のみならず負荷開放
や負荷抵抗の異常低下をも検出可能にして、開閉器１を
トリップ制御することができ、メッキ設備の早期の故障
診断、運転の継続性、損傷の防止及び製品の不良検出等
を行うことができる。

【００２９】実施例２．次に、図４は実施例２に係る短
絡開放検出装置を示す構成図である。この実施例２は、
実施例１と同様に、図１に示す整流器の制御装置の構成
を備えているが、実施例１とは、短絡開放検出装置内の
構成が異なる。すなわち、実施例１では、オア回路８ｈ
により、負荷の短絡または負荷開放及び負荷抵抗異常の
いずれかの検出をした時に出力をトランジスタ８ｉを介
してリレー回路８ｊに送出することにより、トリップ信
号を出力する場合について述べたが、図４に示す実施例
２に係る短絡開放検出装置８２では、上記実施例１のオ
ア回路８ｈを除き、開放検出用コンパレータ８ｂと短絡
検出用コンパレータ８ｃの出力を各々独立してリレー回
路へ出力するようにしている。

【００３０】図４において、図２に示す実施例１と同一
符号は同一部分を示し、その説明は省略する。新たな符
号として、８ｌ、８ｍ、８ｎは開放検出用コンパレータ
８ｂの出力に基づいてオン制御される開放検出用トラン
ジスタと、このトランジスタのオン制御によって励磁さ
れて外部に警報信号を送出するための開放検出用リレー
回路、及びその常開接点である。また、同様に、８ｏ、
８ｐ、８ｑは短絡検出用コンパレータ８ｃの出力に基づ
いてオン制御される短絡検出用トランジスタと、このト
ランジスタのオン制御によって励磁されてトリップ制御
信号を図１に示す電流制御装置５に送出するための短絡
検出用リレー回路、及びその常開接点を示し、開放検出
と短絡検出とをそれぞれ個別に検出して、負荷短絡の場
合はトリップ制御信号を送出し、負荷開放の場合は警報
のみ送出させるようにしている。

【００３１】すなわち、図４に示す実施例２に係る短絡
開放検出装置８２では、上記開放検出用コンパレータ８
ｂの出力により、トランジスタ８ｌがオン制御され、こ
のトランジスタ８ｌのオン制御に基づいてリレー回路８
ｍが励磁制御されてその接点８ｎが閉成されることによ
り、外部に警報信号が送出される。他方、上記短絡検出
用コンパレータ８ｃの出力により、トランジスタ８ｏが
オン制御され、このトランジスタ８ｏのオン制御に基づ
いてリレー回路８ｐが励磁制御されてその接点８ｑが閉
成されることにより、トリップ制御信号が図１に示す電
流制御装置５に送出されて、開閉器１がトリップされて
負荷電流が遮断制御される。なお、この実施例２では、
負荷短絡の場合はトリップ制御信号を送出し、負荷開放
の場合は警報のみ送出させるようにしたが、その逆であ
っても同様に実施できる。

【００３２】従って、上記実施例２によれば、短絡開放
検出装置８２のリレー回路８ｍと８ｐにより、開放検出
と短絡検出とをそれぞれ個別に検出して、電流制御装置
５へのトリップ制御信号または外部への警報信号を出力
させるようにしたので、個別の負荷状態に応じた設備の
運転継続性を向上させることが可能になるという効果が
ある。

【００３３】実施例３．次に、図５は実施例３に係る短
絡開放検出装置を示す構成図である。この実施例３は、
実施例１と同様に、図１に示す整流器の制御装置の構成
を備えているが、実施例１とは、短絡開放検出装置内の
構成が異なる。すなわち、実施例１では、割算器８ａの
出力を開放検出用コンパレータ８ｂ及び短絡検出用コン
パレータ８ｃに直接送出したが、図５に示す実施例３に
係る短絡開放検出装置８３では、上記実施例１の割算器
８ａの出力を平均化回路８ｒを介して開放検出用コンパ
レータ８ｂ及び短絡検出用コンパレータ８ｃに送出する
ようにしている。

【００３４】図５において、図２に示す実施例１と同一
符号は同一部分を示し、その説明は省略する。新たな符
号として、８ｒは割算器８ａの出力を瞬時値ではなく、
所定時間平均化した出力をオア回路へ出力する開放検出
用コンパレータ８ｂ及び短絡検出用コンパレータ８ｃに
送出するようにした平均化回路で、設備の運転スタート
時やストップ時の負荷抵抗の過渡変動による誤動作を防
止して、安定した設備の運転を継続させるものである。
その他の動作は実施例１と同様である。

【００３５】従って、上記実施例３によれば、短絡開放
検出装置８３内に、上記実施例１の割算器８ａの出力
を、瞬時値ではなく、所定時間平均化した出力をオア回
路へ出力する開放検出用コンパレータ８ｂ及び短絡検出
用コンパレータ８ｃに送出する平均化回路８ｒを備えた
ので、設備の運転スタート時やストップ時の負荷抵抗の
過渡変動による誤動作を防止して、安定した設備の運転
を継続させることができ、信頼性の高い負荷短絡及び開
放検出を行うことができる。

【００３６】実施例４．次に、図６は実施例４に係る短
絡開放検出装置を示す構成図である。この実施例４は、
実施例１と同様に、図１に示す整流器の制御装置の構成
を備えているが、実施例１とは、短絡開放検出装置内の
構成が異なる。すなわち、実施例１では、オア回路８ｈ
により、負荷の短絡または負荷開放及び負荷抵抗異常の
いずれかの検出をした時に出力をトランジスタ８ｉを介
してリレー回路８ｊに送出することにより、トリップ信
号を出力する場合について述べたが、図６に示す実施例
４に係る短絡開放検出装置８４では、図４に示す実施例
２と同様に、上記実施例１のオア回路８ｈを除き、開放
検出用コンパレータ８ｂと短絡検出用コンパレータ８ｃ
の出力を各々独立してリレー回路８ｍと８ｐへ出力する
ようにしている。また、図５に示す実施例３と同様に、
上記実施例１の割算器８ａの出力を平均化回路８ｒを介
して開放検出用コンパレータ８ｂ及び短絡検出用コンパ
レータ８ｃに送出するようにしている。

【００３７】また、図６において、新たな符号として、
８ｓは割算器８ａから出力される負荷抵抗値が短絡検出
用コンパレータ８ｃの短絡検出用負荷抵抗設定値とは異
なるレベルの短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合
に短絡検出出力をトランジスタ８ｏを介してリレー回路
８ｐに送出して励磁制御する他の短絡検出用コンパレー
タで、上記短絡検出用コンパレータ８ｃより負荷抵抗値
が比較的低レベルの短絡検出を行うのに対し、短絡検出
用コンパレータ８ｓより負荷抵抗値が比較的高レベルの
短絡検出を行うようになされ、平均化された負荷抵抗値
とは異なったレベルで短絡検出を行うことによって平均
化された負荷抵抗値に基づく短絡検出では検出不可能な
短時間短絡をも検出可能にしている。なお、その他の構
成で、図２と図４及び図５と同一符号は同一部分を示
す。

【００３８】従って、上記実施例４によれば、実施例２
と同様に、短絡開放検出装置８４のリレー回路８ｍと８
ｐにより、開放検出と短絡検出とをそれぞれ個別に検出
して、電流制御装置５へのトリップ制御信号または外部
への警報信号を出力させるようにして、個別の負荷状態
に応じた設備の運転継続性を向上させることができると
共に、実施例３と同様に、短絡開放検出装置８４内に、
割算器８ａの出力を、瞬時値ではなく、所定時間平均化
して開放検出用コンパレータ８ｂ及び短絡検出用コンパ
レータ８ｃに送出する平均化回路８ｒを備えたことによ
り、設備の運転スタート時やストップ時の負荷抵抗の過
渡変動による誤動作を防止して、安定した設備の運転を
継続させることができ、信頼性の高い負荷短絡及び開放
検出を行うことができ、また、割算器８ａから出力され
る負荷抵抗値を平均化回路８ｒを経由せずに別に設けた
短絡検出用コンパレータ８ｓへ入力し、上記の平均化入
力の短絡検出用コンパレータ８ｃの検出レベルとは異な
ったレベルで検出するようにしたことにより、上記の平
均化入力のコンパレータでは不検出の可能性があった短
時間短絡を検出することができ、整流装置及び負荷に対
する保護能力を強化することができる。

【００３９】実施例５．次に、図７は実施例５に係る整
流器の制御装置を示す構成図である。この実施例５は、
実施例１ないし４と同様に、短絡開放検出装置８１ない
し８４の構成を備えるが（図７では図２に示す短絡開放
検出装置８１を備えている）、上記実施例１ないし４で
は、電流検出器４が整流器３の出力電流つまり直流電流
を検出した例について述べたのに対し、整流器用変圧器
２の１次側の電流つまり交流電流を検出する電流検出器
４０を備えている。その他は実施例１と同様である。

【００４０】上述した実施例１ないし４では、電流検出
器４を、整流器３の出力電流つまり直流電流を検出する
構成とすることによって、複雑な変換及び絶縁構成を必
要とすることなく、交流電流を検出するよりも検出器の
構成を簡易なものとして、負荷短絡及び負荷開放を検出
することができるが、図７に示す実施例５のように、交
流側の検出を電流検出器４０を構成しても良く、整流器
用変圧器２の１次側に電流検出器４０を設けて、検出出
力を割算器８ａに入力することにより、上記実施例１〜
４では困難であった整流器用変圧器２の内部事故、整流
器３の内部事故及び負荷の短絡も含めた広範囲な検出保
護を行うことができる。すなわち、整流器用変圧器２の
１次側を電流検出源として、整流器用変圧器２より負荷
６までを含めた広範囲な検出保護を行うことができる。

【００４１】従って、上記実施例５によれば、電流検出
器４０により、整流器用変圧器２の１次側の電流を検出
するようにして、検出出力を割算器８ａに入力する構成
とすることによって、整流器用変圧器２の内部事故及び
整流器３の内部事故を含めた広範囲な検出保護を可能に
することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、短絡開放検出装置により、電流検出器と電圧検出
器との検出出力から得られる負荷抵抗値に基づいて負荷
短絡と負荷開放とを検出して電流制御装置に開閉器のト
リップ制御信号を出力するようにしたので、負荷短絡の
みならず負荷開放をも検出可能にすることができる。

【００４３】また、請求項２に係る整流器の制御装置に
よれば、請求項１において、上記短絡開放検出装置を、
電圧検出器の検出出力を電流検出器の検出出力で割算し
て負荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出器の検出
出力が所定の電流設定値以上のときに出力を送出する電
流値比較コンパレータと、上記電圧検出器の検出出力が
所定の電圧設定値以上のときに出力を送出する電圧値比
較コンパレータと、上記電流比較コンパレータの出力が
送出されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡検出用負
荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を送出する
短絡検出用コンパレータと、上記電圧比較コンパレータ
の出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が開放
検出用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検出出力を
送出する開放検出用コンパレータと、上記短絡検出用コ
ンパレータと上記開放検出用コンパレータとのオア出力
を得るオア回路と、このオア回路の出力に基づいて電流
制御装置に上記トリップ制御信号を出力するリレー回路
とで構成したので、短絡検出だけでなく、負荷開放をも
検出して、電流制御装置をトリップさせることができ
る。

【００４４】また、請求項３に係る整流器の制御装置に
よれば、請求項１において、上記短絡開放検出装置を、
電圧検出器の検出出力を電流検出器の検出出力で割算し
て負荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出器の検出
出力が所定の電流設定値以上のときに出力を送出する電
流値比較コンパレータと、上記電圧検出器の検出出力が
所定の電圧設定値以上のときに出力を送出する電圧値比
較コンパレータと、上記電流比較コンパレータの出力が
送出されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡検出用負
荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を送出する
短絡検出用コンパレータと、上記電圧比較コンパレータ
の出力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が開放
検出用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検出出力を
送出する開放検出用コンパレータと、上記短絡検出用コ
ンパレータの出力に基づいて励起制御されて上記電流制
御装置へのトリップ制御信号または外部への警報信号を
出力する短絡検出用リレー回路と、上記開放検出用コン
パレータの出力に基づいて励起制御されて上記電流制御
装置へのトリップ制御信号または外部への警報信号を出
力する開放検出用リレー回路とで構成したので、個別の
負荷状態に応じてトリップ制御信号または外部への警報
信号を出力するようにして設備の運転継続性を向上させ
ることができる。

【００４５】また、請求項４に係る整流器の制御装置に
よれば、請求項２または３において、平均化回路によ
り、割算器から出力される負荷抵抗値を平均化し、この
平均化回路から出力される平均化された負荷抵抗値を開
放検出用コンパレータと短絡検出用コンパレータへ与え
ることによって、設備の運転スタート時やストップ時の
負荷抵抗の過渡変動による誤動作を防止して、安定した
設備の運転を継続させることができる。

【００４６】また、請求項５に係る整流器の制御装置に
よれば、請求項４において、割算器から出力される負荷
抵抗値が短絡検出用負荷抵抗設定値とは異なるレベルの
短絡検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出
力を送出する他の短絡検出用コンパレータを備え、この
他の短絡検出用コンパレータの出力によりリレー回路を
励磁制御することによって、平均化された負荷抵抗値と
は異なったレベルで短絡検出を行うことにより、平均化
された負荷抵抗値に基づく短絡検出では検出不可能な短
時間短絡をも検出可能にして、整流器及び負荷に対する
保護能力を強化させることができる。

【００４７】また、請求項６に係る整流器の制御装置に
よれば、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電流検
出器を、整流器の出力電流つまり直流電流を検出する構
成とすることによって、複雑な変換及び絶縁構成を必要
とすることなく、交流電流を検出するよりも電流検出器
の構成を簡易なものとして、負荷短絡及び負荷開放を検
出することができる。

【００４８】さらに、請求項７に係る整流器の制御装置
によれば、請求項１ないし５のいずれかにおいて、電流
検出器を、整流器用変圧器の１次側の電流を検出する構
成とすることによって、整流器用変圧器の内部事故及び
整流器の内部事故を含めた広範囲な短絡保護を可能にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係る整流器の制御装置を
示す全体構成図である。

【図２】この発明の実施例１に係る短絡開放検出装置の
詳細な構成図である。

【図３】この発明の実施例１に係る短絡開放検出装置の
動作を説明する特性図である。

【図４】この発明の実施例２に係る短絡開放検出装置の
詳細な構成図である。

【図５】この発明の実施例３に係る短絡開放検出装置の
詳細な構成図である。

【図６】この発明の実施例４に係る短絡開放検出装置の
詳細な構成図である。

【図７】この発明の実施例５に係る整流器の制御装置を
示す構成図である。

【図８】従来の整流器の制御装置を示す構成図である。

【図９】従来例に係る短絡検出装置の動作を説明する特
性図である。

【符号の説明】

１開閉器２整流器用変圧器３整流器４電流検出器４０電流検出器５電流制御装置６負荷７電圧検出器８ａ割算器８ｂ開放検出用コンパレータ８ｃ短絡検出用コンパレータ８ｄ電圧値比較コンパレータ８ｆ電流値比較コンパレータ８ｈオア回路８ｊリレー回路８ｍリレー回路８ｐリレー回路８ｒ平均化回路８ｓ短絡検出用コンパレータ８０短絡開放検出装置８１短絡開放検出装置８２短絡開放検出装置８３短絡開放検出装置８４短絡開放検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力系統に開閉器及び整流器用変圧器を
順次介して接続されて直流変換出力を負荷に供給する整
流器と、上記開閉器を介して上記負荷に流れる電流を検
出する電流検出器と、この電流検出器の検出出力に基づ
いて上記整流器を制御すると共に過電流時には上記開閉
器を開路させるトリップ信号を発生する電流制御装置と
を備えた整流器の制御装置において、上記負荷両端間に
印加される電圧を検出する電圧検出器と、上記電流検出
器と上記電圧検出器との検出出力から得られる負荷抵抗
値に基づいて負荷短絡と負荷開放とを検出して上記電流
制御装置に上記開閉器のトリップ制御信号を出力する短
絡開放検出装置とを備えたことを特徴とする整流器の制
御装置。
【請求項２】上記短絡開放検出装置は、上記電圧検出
器の検出出力を上記電流検出器の検出出力で割算して負
荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出器の検出出力
が所定の電流設定値以上のときに出力を送出する電流値
比較コンパレータと、上記電圧検出器の検出出力が所定
の電圧設定値以上のときに出力を送出する電圧値比較コ
ンパレータと、上記電流比較コンパレータの出力が送出
されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡検出用負荷抵
抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を送出する短絡
検出用コンパレータと、上記電圧比較コンパレータの出
力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が開放検出
用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検出出力を送出
する開放検出用コンパレータと、上記短絡検出用コンパ
レータと上記開放検出用コンパレータとのオア出力を得
るオア回路と、このオア回路の出力に基づいて上記電流
制御装置に上記トリップ制御信号を出力するリレー回路
とを備えたことを特徴とする請求項１記載の整流器の制
御装置。
【請求項３】上記短絡開放検出装置は、上記電圧検出
器の検出出力を上記電流検出器の検出出力で割算して負
荷抵抗値を求める割算器と、上記電流検出器の検出出力
が所定の電流設定値以上のときに出力を送出する電流値
比較コンパレータと、上記電圧検出器の検出出力が所定
の電圧設定値以上のときに出力を送出する電圧値比較コ
ンパレータと、上記電流比較コンパレータの出力が送出
されている状態で、上記負荷抵抗値が短絡検出用負荷抵
抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を送出する短絡
検出用コンパレータと、上記電圧比較コンパレータの出
力が送出されている状態で、上記負荷抵抗値が開放検出
用負荷抵抗設定値より大きい場合に開放検出出力を送出
する開放検出用コンパレータと、上記短絡検出用コンパ
レータの出力に基づいて励起制御されて上記電流制御装
置へのトリップ制御信号または外部への警報信号を出力
する短絡検出用リレー回路と、上記開放検出用コンパレ
ータの出力に基づいて励起制御されて上記電流制御装置
へのトリップ制御信号または外部への警報信号を出力す
る開放検出用リレー回路とを備えたことを特徴とする請
求項１記載の整流器の制御装置。
【請求項４】上記割算器から出力される負荷抵抗値を
平均化する平均化回路を備え、この平均化回路から出力
される平均化された負荷抵抗値を上記開放検出用コンパ
レータと上記短絡検出用コンパレータへ与えることを特
徴とする請求項２または３記載の整流器の制御装置。
【請求項５】上記割算器から出力される負荷抵抗値が
上記短絡検出用負荷抵抗設定値とは異なるレベルの短絡
検出用負荷抵抗設定値より小さい場合に短絡検出出力を
送出する他の短絡検出用コンパレータを備え、この他の
短絡検出用コンパレータの出力をリレー回路の励磁制御
出力とすることを特徴とする請求項４記載の整流器の制
御装置。
【請求項６】上記電流検出器は、上記整流器の出力電
流を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいず
れかに記載の整流器の制御装置。
【請求項７】上記電流検出器は、上記整流器用変圧器
の１次側の電流を検出することを特徴とする請求項１な
いし５のいずれかに記載の整流器の制御装置。