JPH08214445A - Circuit breaker - Google Patents
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- JPH08214445A JPH08214445A JP1892795A JP1892795A JPH08214445A JP H08214445 A JPH08214445 A JP H08214445A JP 1892795 A JP1892795 A JP 1892795A JP 1892795 A JP1892795 A JP 1892795A JP H08214445 A JPH08214445 A JP H08214445A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、事故電流を検出したと
きに主回路接点を開放させるという引き外し動作を行う
回路遮断器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit breaker which performs a trip operation of opening a main circuit contact when a fault current is detected.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の回路遮断器においては、主回路接
点を開放させる引き外し動作を行わせる場合には、主回
路に設けた変流器により負荷電流を検出し、その出力信
号を利用している。即ち、主回路を構成する複数の交流
電路には、それぞれ変流器が配設されており、これら変
流器の出力端子は、電流検出回路の入力端子に接続され
ている。この電流検出回路は、変流器で検出した各相の
電流を全波整流しかつアナログ電圧に変換する全波整流
回路および抵抗等を含んで構成され、各相の電流値に応
じたレベルの各相のアナログ電圧値を出力する。そして
この電流検出回路の出力端子は、アナログ−デジタル
(A−D)変換回路を介して制御手段たるマイクロコン
ピュータの入力ポートに接続され、さらにマイクロコン
ピュータの出力ポートは引き外し装置を駆動するサイリ
スタのゲートに接続されている。2. Description of the Related Art In a conventional circuit breaker, when a tripping operation for opening a main circuit contact is performed, a load current is detected by a current transformer provided in the main circuit and the output signal thereof is used. ing. That is, the current transformers are respectively arranged in the plurality of AC electric circuits forming the main circuit, and the output terminals of these current transformers are connected to the input terminals of the current detection circuit. This current detection circuit is configured to include a full-wave rectification circuit that full-wave rectifies the current of each phase detected by the current transformer and converts it into an analog voltage, a resistor, and the like, and has a level according to the current value of each phase. Outputs the analog voltage value of each phase. The output terminal of the current detection circuit is connected to an input port of a microcomputer as a control means through an analog-digital (AD) conversion circuit, and the output port of the microcomputer is connected to a thyristor for driving the trip device. It is connected to the gate.
【0003】上記のように構成された回路遮断器におい
て、各相の変流器の出力信号は、ある一定のサンプリン
グ周期にてサンプリングされ、A−D変換される。そし
てそのデータはマイクロコンピュータにて各相毎に実効
値が演算され、最大相が選択される。その後、最大相の
検出値に基づき、マイクロコンピュータが過電流と判断
した場合には、マイクロコンピュータの出力ポートより
引き外し動作の信号が出力され、サイリスタのゲートを
介して引き外し装置が駆動されて主回路接点の開放動
作、即ち引き外し動作が行われるようになっている。In the circuit breaker configured as described above, the output signal of the current transformer of each phase is sampled at a certain sampling period and AD converted. Then, the microcomputer calculates the effective value for each phase by the microcomputer and selects the maximum phase. After that, if the microcomputer determines that the current is an overcurrent based on the detected value of the maximum phase, a tripping operation signal is output from the output port of the microcomputer and the tripping device is driven through the gate of the thyristor. An opening operation of the main circuit contact, that is, a tripping operation is performed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来構成
の回路遮断器では、変流器の二次出力特性に左右され易
いという問題がある。すなわち変流器の二次出力特性の
バラツキにより過電流特性が変化し、このため同じ製品
で同じ電流を通電した場合であっても、引き外し動作に
時間差が生じる問題があった。またノイズ等の誤信号に
よりマイクロコンピュータが正常な信号と判断し、引き
外し動作することがあった。The circuit breaker having the above-mentioned conventional structure, however, has a problem that it is easily influenced by the secondary output characteristic of the current transformer. That is, the overcurrent characteristic changes due to the variation in the secondary output characteristic of the current transformer, and therefore, even if the same current is applied to the same product, there is a problem that there is a time lag in the tripping operation. In addition, the wrong signal such as noise may cause the microcomputer to judge that the signal is normal, and the trip operation may be performed.
【0005】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、変流器の二次出力特
性のバラツキによる過電流引き外し特性の変化をなくす
ことができ、またノイズ等による誤動作もなくすことの
できる回路遮断器を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to eliminate the change in the overcurrent trip characteristic due to the variation in the secondary output characteristic of the current transformer. Another object of the present invention is to provide a circuit breaker capable of eliminating malfunction due to noise or the like.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の交流電路に流れる負荷電流を検出す
るための変流器を含む電流検出手段と、この電流検出手
段による検出出力を負荷電流に応じたレベルの信号に変
換する負担回路と、この負担回路からの信号を一定周期
でサンプリングするA−D変換回路と、このA−D変換
回路によるサンプリング値に基づいた演算処理を行って
回路遮断器を動作させるための信号を出力する演算処理
手段とを備えた回路遮断器において、前記演算処理手段
を、前記A−D変換器による信号サンプリング時におい
て、前記変流器の機種と定格電流によるあらかじめ設定
された特性曲線と比較し、定格電流に対しての割合を判
断して、サンプリング値の判定をするようにした第1の
判定手段と、この第1の判定手段により有効化された各
相のサンプリング値を夫々二乗する二乗演算手段と、こ
の二乗演算手段による各相用のサンプリング値の演算結
果を夫々について一定周期毎に累算する第1の加算手段
と、この第1の加算手段による累算回数を計数する計数
手段と、この計数手段が設定計数値に達したときに前記
第1の加算手段による各相用の累算データのうち最大の
ものを選択する最大相選択手段と、この最大相選択手段
により選択された累算データを前記設定計数値により除
算する除算手段と、この除算手段の除算結果が所定の動
作レベルに達したか否かを判定する第2の判定手段と、
この第2の判定手段によって前記除算結果が所定の動作
レベルに達した旨判定されたときに前記除算手段の除算
結果を一定周期毎に累算する第2の加算手段と、この第
2の加算手段の累算結果が所定値を越えたか否かを判定
する第3の判定手段と、この第3の判定手段による判定
結果に基づいて回路遮断器を動作させるための信号を出
力する出力手段とを含んだ構成としたものである(請求
項1)。In order to achieve the above object, the present invention provides a current detecting means including a current transformer for detecting load currents flowing in a plurality of alternating current circuits, and a detection output by the current detecting means. Circuit for converting the signal into a signal having a level corresponding to the load current, an A-D conversion circuit for sampling the signal from the burden circuit at a constant cycle, and an arithmetic process based on the sampling value by the A-D conversion circuit. A circuit breaker including a processing unit that outputs a signal for operating the circuit breaker, the model of the current transformer when the processing unit is the signal sampling by the AD converter. And a first judging means for judging the sampling value by judging the ratio to the rated current by comparing with a preset characteristic curve by the rated current. The square calculation means for squaring the sampling value of each phase validated by the first judging means, and the first squaring means for accumulating the calculation result of the sampling value for each phase for each constant period. The addition means, the counting means for counting the number of times of accumulation by the first addition means, and the maximum of the accumulated data for each phase by the first addition means when the counting means reaches the set count value , A division means for dividing the accumulated data selected by the maximum phase selection means by the set count value, and whether the division result of the division means has reached a predetermined operation level. Second determining means for determining whether or not;
Second addition means for accumulating the division result of the division means at constant intervals when the second determination means determines that the division result has reached a predetermined operation level; and the second addition means. Third judging means for judging whether or not the cumulative result of the means exceeds a predetermined value, and output means for outputting a signal for operating the circuit breaker based on the judgment result by the third judging means. It is configured to include (Claim 1).
【0007】この場合、最大相選択手段にて、特性曲線
と比較したサンプリング値を適性な状態と判定する構成
としても良い。(請求項2) さらに、第1の判定手段は、特性曲線とサンプリング値
との差が限度値以上の場合は、サンプリング値として模
擬データを利用する構成としても良い(請求項3)。In this case, the maximum phase selecting means may determine the sampling value compared with the characteristic curve as an appropriate state. (Claim 2) Furthermore, when the difference between the characteristic curve and the sampling value is equal to or greater than the limit value, the first determining means may use the simulated data as the sampling value (Claim 3).
【0008】[0008]
【作用】請求項1記載の手段によれば、A−D変換回路
は、電流検出手段により検出され負荷電流に応じたレベ
ルの信号を一定周期でサンプリングするようになり、演
算処理手段は、このようなサンプリング値に基づいた演
算処理を行う。According to the means described in claim 1, the A-D conversion circuit samples the signal of the level detected by the current detecting means and corresponding to the load current at a constant cycle, and the arithmetic processing means performs the sampling. The arithmetic processing based on such a sampling value is performed.
【0009】この場合、演算処理手段は、A−D変換回
路による信号サンプリング時において、変流器の機種と
定格電流によるあらかじめ設定された特性曲線と比較
し、定格電流に対しての割合を判断してサンプリング値
のレベルを判定して、前記レベルの模擬データをサンプ
リング値として有効化する。[0009] In this case, the arithmetic processing means, at the time of signal sampling by the A / D converter circuit, compares with a preset characteristic curve depending on the model of the current transformer and the rated current to determine the ratio to the rated current. Then, the level of the sampling value is determined, and the simulated data of the level is validated as the sampling value.
【0010】このような演算処理が行われることによ
り、変流器の重畳ノイズによる悪影響が除去される。さ
らに、演算処理手段は、このように有効化された各相の
サンプリング値を夫々二乗すると共に、この二乗値を各
相に対応したものについて夫々一定周期毎に累算し、そ
の累算回数が設定計数値に達したときに上記二乗値の各
相用累算データのうち最大のものを選択すると共に、斯
様に選択された累算データを前記設定計数値で除算し、
この除算結果が所定のレベルに達したときにはその除算
結果を一定周期毎に累算し、この累算結果が所定値を越
えたときに回路遮断器を動作させるための信号を出力
し、これにより引き外し動作が行われる。従って、引き
外し動作のための演算処理をデジタル電圧信号によって
のみ行うことができる。By carrying out such arithmetic processing, the adverse effect due to the superimposed noise of the current transformer is eliminated. Further, the arithmetic processing means squares the sampling values of the respective phases validated in this way, and accumulates the squared values of the square values corresponding to the respective phases at constant intervals. When the maximum value is selected from the accumulated data for each phase of the square value when the set count value is reached, the accumulated data thus selected is divided by the set count value,
When this division result reaches a predetermined level, the division result is accumulated at constant intervals, and when this accumulation result exceeds a predetermined value, a signal for operating the circuit breaker is output. The tripping operation is performed. Therefore, the arithmetic processing for the tripping operation can be performed only by the digital voltage signal.
【0011】請求項2記載の手段によれば、上記のよう
な演算処理時において、最大相選択手段においても、特
性曲線とサンプリング値とを比較するようにし、サンプ
リング値を正確なものとすることができる。According to the second aspect of the present invention, during the arithmetic processing as described above, the maximum phase selecting means also compares the characteristic curve with the sampling value to make the sampling value accurate. You can
【0012】請求項3記載の手段によれば、演算処理時
において、比較値と実際のサンプリング値との差が、限
度以上の状態の場合、サンプリング値に模擬データを、
サンプリング値として利用することにより、サンプリン
グ値を正確なものとすることができる。According to the means described in claim 3, when the difference between the comparison value and the actual sampling value is more than the limit during the arithmetic processing, simulated data is added to the sampling value.
The sampling value can be made accurate by using it as the sampling value.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1乃至
図5を参照しながら説明する。全体の電気的構成の概略
を示す図1において、電源側端子21a、21b、21
cは、A、B、C各相より成る三相交流電源に接続され
るもので、これらは夫々主回路接点22a、22b、2
2c及び交流電路たる主回路導体23a、23b、23
cを介して負荷側端子24a、24b、24cに接続さ
れている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, which shows an outline of the entire electrical configuration, power supply side terminals 21a, 21b, 21
c is connected to a three-phase AC power source composed of A, B, and C phases, and these are connected to the main circuit contacts 22a, 22b, and 2, respectively.
2c and main circuit conductors 23a, 23b, 23 that are AC electric circuits
It is connected to the load side terminals 24a, 24b, 24c via c.
【0014】変流器25a、25b、25cは、夫々
A、B、C各相の主回路導体23a、23b、23cを
一次側導体とするもので、それらの二次側出力は整流回
路26a、26b、26cにより全波整流される。この
とき、整流回路26a、26b、26cの負側の各出力
端子はライン27に共通に接続され、正側の各出力端子
は夫々ライン28a、28b、28cに接続されてい
る。The current transformers 25a, 25b and 25c use the main circuit conductors 23a, 23b and 23c of the respective phases A, B and C as primary side conductors, and their secondary outputs are the rectifier circuits 26a and 26a. Full-wave rectification is performed by 26b and 26c. At this time, the negative output terminals of the rectifier circuits 26a, 26b, and 26c are commonly connected to the line 27, and the positive output terminals are connected to the lines 28a, 28b, and 28c, respectively.
【0015】負担回路29a、29b、29cは、整流
回路26a、26b、26cの出力電流を各相用のアナ
ログ電圧信号に変換するためのものであり、これらは図
2に示すように、前記ライン28a、28b、28cと
後述する電源回路30との間に夫々抵抗R1、R2、R
3を接続することにより構成されている。The burden circuits 29a, 29b, 29c are for converting the output currents of the rectifier circuits 26a, 26b, 26c into analog voltage signals for each phase, and these are the above-mentioned lines as shown in FIG. Resistors R1, R2, R are respectively provided between 28a, 28b, 28c and a power supply circuit 30 described later.
It is configured by connecting three.
【0016】従ってライン28a、28b、28cには
各抵抗R1、R2、R3での電圧降下に応じたアナログ
電圧信号Va、Vb、Vcが出力されるものであり、各
アナログ電圧信号Va、Vb、Vcの電圧レベルは、各
相の負荷電流値Ia、Ib、Icに応じたものとなる。
つまり、以上述べた変流器25a〜25c、整流回路2
6a〜26c及び負担回路29a〜29cによって、主
回路導体23a、23b、23cに流れるA、B、C各
相の負荷電流を検出するための電流検出手段31が構成
されている。Therefore, the analog voltage signals Va, Vb, Vc corresponding to the voltage drop at the resistors R1, R2, R3 are output to the lines 28a, 28b, 28c, respectively, and the analog voltage signals Va, Vb, The voltage level of Vc depends on the load current values Ia, Ib, and Ic of each phase.
That is, the current transformers 25a to 25c and the rectifier circuit 2 described above.
6a to 26c and the burden circuits 29a to 29c constitute a current detecting means 31 for detecting the load currents of the A, B, and C phases flowing in the main circuit conductors 23a, 23b, and 23c.
【0017】そして上記のような電流検出手段31から
ライン28a、28b、28cに夫々出力される各相用
アナログ電圧信号Va、Vb、Vcは、ダイオード32
a、32b、32cより成るダイオードOR回路32を
介してライン33に与えられると共に、信号選択手段3
4に与えられるようになっている。The analog voltage signals Va, Vb, Vc for each phase output from the above current detecting means 31 to the lines 28a, 28b, 28c, respectively, are supplied to the diode 32.
The signal is supplied to the line 33 through the diode OR circuit 32 including a, 32b and 32c, and the signal selecting means 3 is provided.
4 are given.
【0018】上記信号選択手段34は、アナログ電圧信
号Va、Vb、Vcを所定の順序で択一的に通過させる
という選択動作を、外部からの動作指令信号に基づいて
繰返し実行するものであり、その具体的な構成について
は後述する。また信号選択手段34の出力を増幅するた
めの差動増幅回路35の具体的構成も後述する。The signal selecting means 34 repeatedly executes a selecting operation of selectively passing the analog voltage signals Va, Vb, Vc in a predetermined order based on an operation command signal from the outside. The specific configuration will be described later. The specific configuration of the differential amplifier circuit 35 for amplifying the output of the signal selection means 34 will also be described later.
【0019】A−D変換回路36は、差動増幅回路35
の出力(つまりアナログ電圧信号Va、Vb、Vcに対
応した電圧信号)をデジタル変換するためのもので、そ
の変換出力は演算手段であるマイクロコンピュータ37
に与えられる。The A / D conversion circuit 36 is a differential amplifier circuit 35.
Output (that is, a voltage signal corresponding to the analog voltage signals Va, Vb, and Vc) is digitally converted, and the converted output is a microcomputer 37 which is an arithmetic means.
Given to.
【0020】このマイクロコンピュータ37は、A−D
変換回路36による変換動作を制御すると共に、入力さ
れたデジタル電圧信号により示される負荷電流値に基づ
いて主回路接点22a〜22cを開放させるという引き
外し動作を制御するためのものであり、その出力ポート
PO がサイリスタ38のゲートに接続されている。また
マイクコンピュータ37は、前記信号選択手段34の制
御も行うように構成されており、その出力ポートP1 か
ら信号選択手段34を動作させるための動作指令信号S
a、Sb、Scを後述のように周期的に出力する。This microcomputer 37 is AD
The control circuit 36 controls the conversion operation of the conversion circuit 36 and also controls the tripping operation of opening the main circuit contacts 22a to 22c based on the load current value indicated by the input digital voltage signal. Port P O is connected to the gate of thyristor 38. The microphone computer 37 is also configured to control the signal selecting means 34, and an operation command signal S for operating the signal selecting means 34 from its output port P 1.
A, Sb, and Sc are periodically output as described later.
【0021】上記サイリスタ38は、そのアノードが釈
放形の引き外し装置39を介してライン33に接続され
ていると共に、カソードがライン27に接続されてい
る。上記引き外し装置39は、サイリスタ38のオンに
応じて通電されたときに図示しない引き外し機構を介し
て主回路接点22a、22b、22cを開放する構成と
なっている。The thyristor 38 has its anode connected to the line 33 via a release type trip device 39, and its cathode connected to the line 27. The trip device 39 is configured to open the main circuit contacts 22a, 22b, 22c via a trip mechanism (not shown) when energized in response to the thyristor 38 being turned on.
【0022】限時制御回路40は、ライン33及びライ
ン27間に図示極性の定電圧ダイオード41を介して接
続されており、定電圧ダイオード41のブレークダウン
に応じて通電状態となったときに、その印加電圧の大小
に応じた限時時間経過後にトリガパルスを出力して前記
サイリスタ38のゲートに与えるように構成されてい
る。The time-limit control circuit 40 is connected between the line 33 and the line 27 via a constant voltage diode 41 having the polarity shown in the figure. The trigger pulse is output after the time limit corresponding to the magnitude of the applied voltage elapses and is given to the gate of the thyristor 38.
【0023】尚、信号選択手段34、A−D変換回路3
6及びマイクロコンピュータ37等の電源は、前記電源
回路30から得るようになっている。図2には信号選択
手段34及び差動増幅回路35の具体的な構成例が関連
回路と共に示されており、以下この図2について説明す
る。即ち、前にも述べたように負担回路29a、29
b、29cを構成する抵抗R1、R2、R3は、ライン
28a、28b、28cと電源回路30との間に接続さ
れている。この電源回路30は、これに接続されたライ
ン42にアナロググランド電圧を出力するようになって
おり、このライン42及び前記抵抗R1、R2、R3が
共通に接続されたライン43間に正電圧を出力すると共
に、ライン42及び前記ライン27間に負電圧を出力す
る二電源型に構成されている。The signal selection means 34 and the A / D conversion circuit 3
6 and the microcomputer 37 and other power sources are obtained from the power source circuit 30. FIG. 2 shows a concrete configuration example of the signal selecting means 34 and the differential amplifier circuit 35 together with related circuits, which will be described below. That is, as described above, the burden circuits 29a, 29
The resistors R1, R2, and R3 that form b and 29c are connected between the lines 28a, 28b, and 28c and the power supply circuit 30. The power supply circuit 30 outputs an analog ground voltage to a line 42 connected to the power supply circuit 30. A positive voltage is applied between the line 42 and a line 43 to which the resistors R1, R2, and R3 are commonly connected. It is configured as a dual power supply type that outputs a negative voltage between the line 42 and the line 27 while outputting the same.
【0024】信号選択手段34において、アナログスイ
ッチ44a、44b、44cの各入力側端子は夫々抵抗
R4、R5、R6を介して前記ライン28a、28b、
28cに接続され、また各出力側端子はライン45に共
通に接続されている。このとき、上記ライン45は抵抗
R7を介してアナロググランド電位のライン42に接続
されており、この抵抗R7にはノイズ吸収用のコンデン
サC1が並列接続されている。In the signal selecting means 34, the input side terminals of the analog switches 44a, 44b and 44c are connected to the lines 28a, 28b, and the lines 28a, 28b, via resistors R4, R5, R6, respectively.
28c, and each output side terminal is commonly connected to the line 45. At this time, the line 45 is connected to the analog ground potential line 42 via the resistor R7, and the noise absorbing capacitor C1 is connected in parallel to the resistor R7.
【0025】上記各アナログスイッチ44a、44b、
44cは、そのゲート端子に前記マイクロコンピュータ
37からの動作指令信号Sa、Sb、Scを受けるよう
になっており、その信号入力状態で導通するようになっ
ている。また信号選択手段34において、アナログスイ
ッチ44a、44b、44cの各入力側端子には、これ
らのオフ時に過大電圧が印加されることを阻止するため
のダイオードD1、D2、D3の各アノードが夫々接続
されており、これらダイオードD1、D2、D3の各カ
ソードは前記ライン43に共通に接続されている。The analog switches 44a, 44b,
The gate terminal 44c receives the operation command signals Sa, Sb, Sc from the microcomputer 37 at its gate terminal, and becomes conductive in the signal input state. Further, in the signal selecting means 34, the respective anodes of the diodes D1, D2 and D3 for preventing the application of the excessive voltage when the analog switches 44a, 44b and 44c are turned off are connected to the respective input terminals. The cathodes of the diodes D1, D2 and D3 are commonly connected to the line 43.
【0026】一方、差動増幅回路35において、ライン
43及び27から給電されるオペアンプ46は、その非
反転入力端子(+)がライン45に接続されていると共
に、反転入力端子(−)が抵抗R8を介してライン43
に接続されている。またオペアンプ46の出力端子と反
転入力端子(−)との間には、帰還抵抗R9及びノイズ
吸収用コンデンサC2の並列回路が接続されている。さ
らにオペアンプ46の出力端子は、A−D変換回路36
の入力端子ADに接続されている。尚、この場合におい
て、抵抗R4〜R9の抵抗値をその符号で表わした場
合、各抵抗値は、R4=R5=R6=R8=Ra,R7
=R9=Rbとなるように設定されている。On the other hand, in the differential amplifier circuit 35, the operational amplifier 46 fed from the lines 43 and 27 has its non-inverting input terminal (+) connected to the line 45, and its inverting input terminal (-) is a resistor. Line 43 via R8
It is connected to the. Further, a parallel circuit of a feedback resistor R9 and a noise absorbing capacitor C2 is connected between the output terminal of the operational amplifier 46 and the inverting input terminal (−). Further, the output terminal of the operational amplifier 46 is connected to the AD conversion circuit 36.
Of the input terminal AD. In this case, when the resistance values of the resistors R4 to R9 are represented by the symbols, the resistance values are R4 = R5 = R6 = R8 = Ra, R7.
= R9 = Rb.
【0027】上記構成の作用についてはマイクロコンピ
ュータ37による制御内容と共に説明する。主回路導体
23a、23b、23cに負荷電流が流れた状態では、
ライン28a、28b、28cにアナログ電圧信号V
a、Vb、Vcが出力されるようになるため、電源回路
30が機能して信号選択手段34、差動増幅回路35、
A−D変換回路36及びマイクロコンピュータ37に電
源が与えられるようになる。The operation of the above configuration will be described together with the control contents of the microcomputer 37. In the state where the load current flows through the main circuit conductors 23a, 23b, 23c,
Analog voltage signal V on lines 28a, 28b, 28c
Since a, Vb, and Vc are output, the power supply circuit 30 functions and the signal selection means 34, the differential amplifier circuit 35,
Power is supplied to the A-D conversion circuit 36 and the microcomputer 37.
【0028】このような電源投入状態で、主回路導体2
3a、23b、23cに短絡事故に至らない小規模の事
故電流が流れたときには、次のように作用する。即ち、
電流検出手段31からライン28a、28b、28cに
対し、A、B、C各相の負荷電流値Ia、Ib、Icに
夫々対応した電圧レベルのアナログ電圧信号Va、V
b、Vcが出力されるものであり、これら電圧信号V
a、Vb、Vcの波形は周知のように絶対値波形とな
る。ここで、電源回路30によってライン43及び42
間に出力される電圧をVzとした場合、Va、Vb、V
cは次式で表わされる。In such a power-on state, the main circuit conductor 2
When a small-scale fault current that does not result in a short-circuit fault flows through 3a, 23b, and 23c, the following action occurs. That is,
From the current detection means 31 to the lines 28a, 28b, 28c, analog voltage signals Va, V having voltage levels corresponding to the load current values Ia, Ib, Ic of the respective phases A, B, C.
b, Vc are output, and these voltage signals V
As is well known, the waveforms of a, Vb, and Vc are absolute value waveforms. Here, the power supply circuit 30 causes the lines 43 and 42 to
When the voltage output between them is Vz, Va, Vb, V
c is represented by the following equation.
【0029】Va=R1・Ia+Vz Vb=R2・1b+Vz Vc=R3・Ic+Vz 一方、マイクロコンピュータ37は、後述するように動
作指令信号Sa、Sb、Scをこの順に時分割した状態
で所定周期にて反復出力して信号選択手段34に与え
る。このため、動作指令信号Saが出力された期間には
アナログスイッチ44aが導通し、ライン28aに出力
されたアナログ電圧信号Vaが、抵抗R4、アナログス
イッチ44a及びライン45を介して差動増幅回路35
内のオペアンプ46の非反転入力端子(+)に与えられ
る。Va = R1 · Ia + Vz Vb = R2 · 1b + Vz Vc = R3 · Ic + Vz On the other hand, the microcomputer 37 repeats the operation command signals Sa, Sb, Sc in this order in a predetermined cycle in a time-division manner as described later. It is output and given to the signal selecting means 34. Therefore, during the period when the operation command signal Sa is output, the analog switch 44a becomes conductive, and the analog voltage signal Va output to the line 28a is transmitted to the differential amplifier circuit 35 via the resistor R4, the analog switch 44a, and the line 45.
Is applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 46 inside.
【0030】また動作指令信号Sb及びScが出力され
た各期間には、アナログスイッチ4b及び44cの各導
通に応じて、ライン28b及び28cに出力されたアナ
ログ電圧信号Vb及びVcが、夫々抵抗R5、アナログ
スイッチ44b、ライン45或いは抵抗R6、アナログ
スイッチ44c、ライン45を介してオペアンプ46の
非反転入力端子(+)に与えられる。Further, during each period when the operation command signals Sb and Sc are output, the analog voltage signals Vb and Vc output to the lines 28b and 28c are respectively applied to the resistor R5 in accordance with the conduction of the analog switches 4b and 44c. , Analog switch 44b, line 45 or resistor R6, analog switch 44c, line 45 to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 46.
【0031】このとき、上記ライン45は、アナロググ
ランド電位のライン42に対して抵抗R7を介して接続
されているから、上記のようにアナログスイッチ44
a、44b、44cの各導通に応じてオペアンプ46の
非反転入力端子(+)に夫々与えられるアナログ電圧信
号V´a、V´b、V´cは、次式で与えられる。但
し、次式においてVo はライン42の電位(アナロググ
ランド電位)である。At this time, since the line 45 is connected to the analog ground potential line 42 through the resistor R7, the analog switch 44 is connected as described above.
The analog voltage signals V'a, V'b, V'c given to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 46 according to the conduction of a, 44b, 44c are given by the following equations. However, in the following equation, Vo is the potential of the line 42 (analog ground potential).
【0032】 V´a=(R1・Ia+Vz−Vo )R7/(R4+R7) V´b=(R2・Ib+Vz−Vo )R7/(R5+R7) V´c=(R3・Ic+Vz−Vo )R7/(R6+R7) しかして、オペアンプ46には、その反転入力端子
(−)に対しライン43から(Vz−Vo )で示される
値の電圧が抵抗R8を介して与えられ、また非反転入力
端子(+)に対し上記アナログ電圧信号V´a、V´
b、V´cの何れかが入力されるため、そのオペアンプ
46による増幅出力電圧は、次式で得られる。但し、以
下においては、アナログ電圧信号V´a、V´b、V´
cが入力された各場合におけるオペアンプ46の増幅出
力電圧を夫々Vxa、Vxb、Vxcとして表わすこと
にする。V′a = (R1 · Ia + Vz−Vo) R7 / (R4 + R7) V′b = (R2 · Ib + Vz−Vo) R7 / (R5 + R7) V′c = (R3 · Ic + Vz−Vo) R7 / (R6 + R7) ) Then, to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 46, a voltage having a value indicated by (Vz-Vo) is applied from the line 43 to the operational amplifier 46 via the resistor R8, and the non-inverting input terminal (+) thereof is supplied. On the other hand, the analog voltage signals V'a and V '
Since either b or V'c is input, the amplified output voltage of the operational amplifier 46 is obtained by the following equation. However, in the following, analog voltage signals V'a, V'b, V '
The amplified output voltage of the operational amplifier 46 in each case where c is input will be represented as Vxa, Vxb, and Vxc, respectively.
【0033】 Vxa=V´a(R8+R9)/R8−(Vz−Vo )R9/R8 Vxb=V´b(R8+R9)/R8−(Vz−Vo )R9/R8 Vxc=V´c(R8+R9)/R8−(Vz−Vo )R9/R8 ここで、R4=R5=R6=R8=Raに設定され、且
つR7=R9=Rbに設定されているから、V´a、V
´b、V´c及びVxa、Vxb、Vxcは夫々次式で
得られる。Vxa = V′a (R8 + R9) / R8− (Vz−Vo) R9 / R8 Vxb = V′b (R8 + R9) / R8− (Vz−Vo) R9 / R8 Vxc = V′c (R8 + R9) / R8- (Vz-Vo) R9 / R8 Here, because R4 = R5 = R6 = R8 = Ra and R7 = R9 = Rb are set, V'a, V
′ B, V′c and Vxa, Vxb, Vxc are respectively obtained by the following equations.
【0034】 V´a=(R1・Ia+Vz−Vo )Rb/(Ra+Rb) V´b=(R2・Ib+Vz−Vo )Rb/(Ra+Rb) V´c=(R3・Ic+Vz−Vo )Rb/(Ra+Rb) Vxa=V´a(Ra+Rb)/Ra−(Vz−Vo )Rb/Ra =Ia・R1・Rb/Ra Vxb=V´b(Ra+Rb)/Ra−(Vz−Vo )Rb/Ra =Ib・R2・Rb/Ra Vxc=V´c(Ra+Rb)/Ra−(Vz−Vo )Rb/Ra =Ic・R3・Rb/Ra 以上のようにして、マイクロコンピュータ37にて信号
選択手段34を制御することにより、差動増幅回路35
の出力端子から、A、B、C各相の負荷電流値Ia、I
b、Icに比例した電圧レベルのアナログ電圧信号Vx
a、Vxb、Vxcを周期的に取出すことができるもの
である。この場合、負担回路29a、29b、29cを
構成する各抵抗R1、R2、R3を等しく設定しておけ
ば、上記各アナログ電圧信号Vxa、Vxb、Vxcを
同じ基準で比較することができる。V′a = (R1 · Ia + Vz−Vo) Rb / (Ra + Rb) V′b = (R2 · Ib + Vz−Vo) Rb / (Ra + Rb) V′c = (R3 · Ic + Vz−Vo) Rb / (Ra + Rb) ) Vxa = V'a (Ra + Rb) / Ra- (Vz-Vo) Rb / Ra = Ia.R1.Rb / Ra Vxb = V'b (Ra + Rb) / Ra- (Vz-Vo) Rb / Ra = Ib. R2.Rb / Ra Vxc = V'c (Ra + Rb) / Ra- (Vz-Vo) Rb / Ra = Ic.R3.Rb / Ra As described above, the microcomputer 37 controls the signal selecting means 34. As a result, the differential amplifier circuit 35
From the output terminal of each of the load current values Ia, I of the phases A, B, C
b, an analog voltage signal Vx having a voltage level proportional to Ic
It is possible to take out a, Vxb, and Vxc periodically. In this case, if the resistors R1, R2, R3 forming the burden circuits 29a, 29b, 29c are set equal, the analog voltage signals Vxa, Vxb, Vxc can be compared with the same reference.
【0035】マイクロコンピュータ37は、このような
動作指令信号Sa、Sb、Scによる信号選択手段34
の時分割制御と同時に、A−D変換回路36も時分割制
御するようになっている。従って、A−D変換回路36
は、上記のように得られるアナログ電圧信号Vxa、V
xb、Vxcを一定周期でサンプリングすることにな
る。つまり、A−D変換回路36は、負担回路29a、
29b、29cからのアナログ電圧信号を一定周期でサ
ンプリングしてデジタル電圧信号に変換するものであ
り、そのデジタル電圧信号(本発明でいうサンプリング
値に相当)はマイクロコンピュータ37に入力される。The microcomputer 37 uses the signal selection means 34 based on such operation command signals Sa, Sb, Sc.
Simultaneously with the time-division control of No. 3, the A-D conversion circuit 36 is also time-division controlled. Therefore, the A-D conversion circuit 36
Are analog voltage signals Vxa and Vx obtained as described above.
xb and Vxc are sampled at a constant cycle. That is, the A / D conversion circuit 36 includes the burden circuit 29a,
The analog voltage signals from 29b and 29c are sampled at a constant cycle and converted into a digital voltage signal, and the digital voltage signal (corresponding to the sampling value in the present invention) is input to the microcomputer 37.
【0036】このとき、マイクロコンピュータ37にお
いては、予め設定されたプログラムに基づいて上記デジ
タル電圧信号により示される負荷電流のうち最大のもの
を選択して、その実効値の演算並びにその実効値により
示される各相負荷電流値のレベル判別を実行するもので
あり、これらの演算内容については後で図3に基づいて
説明する。At this time, the microcomputer 37 selects the maximum load current among the load currents indicated by the digital voltage signal based on a preset program, calculates the effective value thereof, and indicates the effective value. The determination of the level of each phase load current value is performed, and the contents of these calculations will be described later with reference to FIG.
【0037】また、マイクロコンピュータ37は、上記
レベル判別結果に基づいて事故電流の有無を検知し、事
故電流が流れた旨を検知した場合には、その事故電流の
大きさに応じた限時動作を行った後に出力ポートPO か
らトリガパルスを出力する。すると、このトリガパルス
をゲートに受けたサイリスタ38がターンオンして引き
外し装置39が通電されるようになるため、主回路接点
22a、22b、22cが開放されるという通常の引き
外し動作が行われる。Further, the microcomputer 37 detects the presence or absence of a fault current based on the level discrimination result, and when it detects that the fault current has flown, it performs a time-delayed operation according to the magnitude of the fault current. After that, a trigger pulse is output from the output port P O. Then, the thyristor 38 which receives the trigger pulse at its gate is turned on and the tripping device 39 is energized, so that the normal tripping operation of opening the main circuit contacts 22a, 22b, 22c is performed. .
【0038】これに対して、主回路導体23a、23
b、23cに短絡電流等の大規模の事故電流が流れたと
きには、次のように作用する。即ち、この場合には、電
流検出手段31からライン28a、28b、28cに出
力されるアナログ電圧信号Va、Vb、Vcの電圧レベ
ルが急上昇するため、ライン33及びライン27間の電
圧もダイオードOR回路32を通じて上昇して定電圧ダ
イオード41のツェナー電圧を越えるようになる。On the other hand, the main circuit conductors 23a, 23
When a large-scale fault current such as a short-circuit current flows in b and 23c, it operates as follows. That is, in this case, since the voltage levels of the analog voltage signals Va, Vb, Vc output from the current detection means 31 to the lines 28a, 28b, 28c suddenly rise, the voltage between the line 33 and the line 27 is also diode-ORed. The voltage rises through 32 and exceeds the Zener voltage of the constant voltage diode 41.
【0039】すると、定電圧ダイオード41がブレーク
ダウンして限時制御回路40が通電状態になるため、上
記限時制御回路40からは、その印加電圧(即ち負荷電
流値)の大小に応じた所定の限時時間経過後にトリガパ
ルスが出力される。従って、このトリガパルスによりサ
イリスタ38がターンオンされるようになり、以て引き
外し装置39により主回路接点22a、22b、22c
が開放されるという瞬時引き外し動作が行われる。Then, the constant voltage diode 41 breaks down and the time limit control circuit 40 is energized. Therefore, the time limit control circuit 40 outputs a predetermined time limit corresponding to the magnitude of the applied voltage (ie, load current value). A trigger pulse is output after a lapse of time. Therefore, the trigger pulse causes the thyristor 38 to be turned on, and the trip device 39 causes the main circuit contacts 22a, 22b, 22c to be turned on.
The instantaneous tripping operation is performed to open the.
【0040】さて、図3にはマイクロコンピュータ37
の演算内容が示されており、以下これについて関連作用
と共に説明する。図3において、まず、マイクロコンピ
ュータ37の電源投入に応じた初期化ステップaの実行
後に、変数Kを初期値「1」にセットする(ステップ
b)。この後、ステップcにおいて、信号選択手段34
に対し動作指令信号Saを出力すると共に、A−D変換
回路36に対してデジタル変換開始指令を出力する。す
ると、信号選択手段34がA相のアナログ電圧信号Va
を通過させるようになり、この電圧信号VaはA−D変
換回路36によりA相用のデジタル電圧信号(本発明で
いうサンプリング値に相当)を示すデジタルデータAk
に変換される。Now, FIG. 3 shows a microcomputer 37.
The operation contents of the above are shown and will be described below together with related operations. In FIG. 3, first, after executing the initialization step a corresponding to the power-on of the microcomputer 37, the variable K is set to the initial value “1” (step b). Then, in step c, the signal selection means 34
In response to the operation command signal Sa, the digital conversion start command is output to the A / D conversion circuit 36. Then, the signal selecting means 34 causes the A-phase analog voltage signal Va.
And the voltage signal Va is converted by the A / D conversion circuit 36 into digital data Ak indicating the A phase digital voltage signal (corresponding to the sampling value in the present invention).
Is converted to.
【0041】次いで、ステップdにおいて、上記のよう
に変換された実測デジタルデータAkと、図5に示すよ
うな変流器の機種及び定格電流から設定される特性曲線
を参照し、定格電流に対しての割合を比較し、前記割合
に対しての模擬データと同等であれば、実測デジタルデ
ータAkが適正な値と判断する。Next, in step d, the characteristic curve set from the measured digital data Ak converted as described above and the current transformer model and rated current as shown in FIG. All the ratios are compared, and if the ratio is equal to the simulated data with respect to the ratio, the measured digital data Ak is determined to be an appropriate value.
【0042】そして、上記ステップdで「YES」と判
断した場合、(つまり、デジタルデータAkが適正なも
のであった場合)には、そのままステップfへ移行し、
「NO」の場合(デジタルデータAkが不適正なもので
あった場合)には、ステップeにおいて、模擬データA
k´を実測デジタルデータAkとして有効化し、この後
ステップfへ移行する。尚、上記ステップd,eは、本
発明でいう第1の判定手段に相当する。When it is judged "YES" in step d (that is, when the digital data Ak is proper), the process directly proceeds to step f,
In the case of "NO" (when the digital data Ak is improper), in step e, the simulated data A
k ′ is validated as the measured digital data Ak, and then the process proceeds to step f. The steps d and e correspond to the first determining means in the present invention.
【0043】二乗演算手段に相当する上記ステップfに
おいては、上記のように有効化されたデジタルデータA
kの二乗演算を行うと共に、その演算結果値Ak2 をデ
ータDkとしてストアする。さらに次のステップg(第
1の加算手段に相当)では、上記のようにストアされた
デジタルデータDk(=Ak2 )を累算用メモリデータ
Ekに累算する。その後において、以上のようなステッ
プc〜gは、後述のステップsで「YES」と判断され
るまで一定周期で繰返されるものであり、従って上記の
ような二乗演算及び累算は一定周期毎に行われる。In the step f corresponding to the square calculation means, the digital data A validated as described above is used.
A squared operation of k is performed, and the operation result value Ak 2 is stored as data Dk. Further, in the next step g (corresponding to the first adding means), the digital data Dk (= Ak 2 ) stored as described above is accumulated in the accumulation memory data Ek. After that, the above steps c to g are repeated in a constant cycle until it is determined as “YES” in step s, which will be described later. Therefore, the above-described square calculation and accumulation are performed in a constant cycle. Done.
【0044】この後には、ステップhにおいて、信号選
択手段34に対し動作指令信号Sbを出力すると共に、
A−D変換回路36に対してデジタル変換開始指令を出
力する。従ってこの場合には、B相のアナログ電圧信号
Vbが信号選択手段34を通過してA−D変換回路36
によりB相用のデジタル電圧信号(本発明でいうサンプ
リング値に相当)を示すデジタルデータBkに変換され
る。Thereafter, in step h, the operation command signal Sb is output to the signal selecting means 34, and
A digital conversion start command is output to the A / D conversion circuit 36. Therefore, in this case, the B-phase analog voltage signal Vb passes through the signal selection means 34 and the AD conversion circuit 36.
Is converted into digital data Bk indicating a B-phase digital voltage signal (corresponding to the sampling value in the present invention).
【0045】次いでステップiにおいて、上記のように
変換された実測デジタルデータBkと、図5に示すよう
な変流器の機種及び定格電流から設定される特性曲線を
参照し、定格電流に対しての割合を比較し、前記割合に
対しての模擬データと同等であれば実測デジタルデータ
Bkが、適正な値と判断する。Next, in step i, referring to the measured digital data Bk converted as described above and the characteristic curve set from the model of the current transformer and the rated current as shown in FIG. Are compared, and the measured digital data Bk is determined to be an appropriate value if it is equal to the simulated data with respect to the ratio.
【0046】そして上記ステップiで「YES」と判断
した場合(つまり、デジタルデータBkが、適正なもの
であった場合)には、そのままステップkへ移行し、
「NO」の場合(デジタルデータBkが不適正なもので
あった場合)には、ステップjにおいて、模擬データB
k´を実測デジタルデータBkとして有効化し、この後
ステップkへ移行する。尚、前記ステップi,jは、本
発明でいう第1の判定手段に相当する。When it is judged "YES" in the above step i (that is, when the digital data Bk is proper), the process directly proceeds to step k,
In the case of "NO" (when the digital data Bk is improper), in step j, the simulated data B
k ′ is validated as the measured digital data Bk, and then the process proceeds to step k. The steps i and j correspond to the first determining means in the present invention.
【0047】二乗演算手段に相当する上記ステップkに
おいては、上記デジタルデータBkの二乗演算を行うと
共に、その演算結果値Bk2 をデータFkとしてストア
し、さらに第1の加算手段に相当するステップ1におい
て、上記のようにストアされたデータFk(=Bk2 )
を累算用メモリデータGkに加算する。そしてこの場合
にも上記のような二乗演算及び累算は一定周期毎に行わ
れる。In the step k corresponding to the square calculation means, the square calculation of the digital data Bk is performed, the calculation result value Bk 2 is stored as the data Fk, and the step 1 corresponding to the first addition means is performed. , The data Fk (= Bk 2 ) stored as described above
Is added to the accumulation memory data Gk. Also in this case, the above-described square calculation and accumulation are performed at regular intervals.
【0048】引続いてステップmにおいて、信号選択手
段34に対し動作指令信号Scを出力すると共に、A−
D変換回路36に対してデジタル変換開始指令を出力す
る。従って、この場合には、C相のアナログ電圧信号V
cが信号選択手段34を通過してA−D変換回路36に
よりC相用のデジタル電圧信号を示すテジタルデータC
kに変換される。Subsequently, at step m, the operation command signal Sc is outputted to the signal selecting means 34 and A-
A digital conversion start command is output to the D conversion circuit 36. Therefore, in this case, the C-phase analog voltage signal V
c passes through the signal selecting means 34, and the A-D conversion circuit 36 causes digital data C indicating a digital voltage signal for the C phase.
converted to k.
【0049】次いでステップmにおいて、上記のように
変換された実測デジタルデータCkと、図5に示すよう
な変流器の機種及び定格電流から設定される特性曲線を
参照し、定格電流に対しての割合を比較し、前記割合に
対しての模擬データと同等であれば、実測デジタルデー
タCkが適正な値と判断する。そして上記ステップmで
「YES」と判断した場合(つまり、デジタルデータC
kが適正なものであった場合)には、そのままステップ
Pへ移行し、「NO」の場合(デジタルデータCkが不
適正なものであった場合)には、ステップoにおいて、
模擬データCk´を実測デジタルデータCkとして有効
化し、この後ステップpへ移行する。尚、前記ステップ
m,oは本発明でいう第1の判定手段に相当する。Next, in step m, the measured digital data Ck converted as described above and the characteristic curve set from the model of the current transformer and the rated current as shown in FIG. The ratio is compared, and if the ratio is equal to the simulated data for the ratio, the measured digital data Ck is determined to be an appropriate value. When it is determined to be “YES” in step m (that is, the digital data C
If k is appropriate), the process directly proceeds to step P. If “NO” (when the digital data Ck is incorrect), in step o,
The simulated data Ck 'is validated as the actually measured digital data Ck, and thereafter, the process proceeds to step p. The steps m and o correspond to the first determining means in the present invention.
【0050】二乗演算手段に相当する上記ステップpに
おいて、上記デジタル電圧信号により示されるデジタル
データCkの二乗演算を行うと共に、その演算結果値C
k2をデータHkとしてストアし、さらに第1の加算手
段に相当するステップqにおいて、上記のようにストア
されたデータHk(=Ck2 )を累算用メモリデータI
kに加算する。そしてこの場合にも上記のような二乗演
算及び累算は一定周期毎に行われる。In the step p corresponding to the square calculation means, the square calculation of the digital data Ck represented by the digital voltage signal is performed and the calculation result value C is obtained.
k 2 is stored as the data Hk, and the data Hk (= Ck 2 ) stored as described above is stored in the accumulation memory data I in step q corresponding to the first adding means.
Add to k. Also in this case, the above-described square calculation and accumulation are performed at regular intervals.
【0051】この後には、ステップsにおいて、変数K
が設定計数値Nに達したか否かを判断し、「NO」の場
合には変数Kを「1」だけインクリメントするステップ
r(計数手段に相当)を実行した後にステップcへ戻
る。この場合において、上記ステップc〜qの1サイク
ルの周期がt0 であった場合には、ステップsで「YE
S」と判断されるまでの所要時間Tは、T=N・t0 と
なり、従ってステップg、l、qでのNはN=T/t0
で表わされる。After this, in step s, the variable K
Has reached the set count value N, and if "NO", step r (corresponding to counting means) for incrementing the variable K by "1" is executed and then the process returns to step c. In this case, if the cycle of one cycle in steps c to q is t 0 , “YE
The required time T until it is judged as "S" is T = N · t 0 , so N in steps g, l, and q is N = T / t 0.
Is represented by
【0052】上記ステップsで「YES」と判断した場
合、つまりステップc〜qがN回実行されて各相用デジ
タルデータDk(=Ak2 )、Fk(=Bk2 )、Hk
(=Ck2 )がN回サンプリングされ、以て夫々の累算
データEk、Gk、Ikが得られた場合には、最大相選
択手段に相当するステップtにおいて、上記各相用の累
算データEk、Gk、Ikのうち最大のものを選択し、
これを最大値データJkとしてストアする。次いで除算
手段に相当するステップuにおいて、上記最大値データ
Jkを設定計数値Nにより除算すると共に、その除算結
果Jk/N(=Jk・t0/T)を除算データLkとし
てストアする。If "YES" is determined in the above step s, that is, steps c to q are executed N times and each phase digital data Dk (= Ak 2 ), Fk (= Bk 2 ), Hk.
(= Ck 2 ) is sampled N times, and when the respective accumulated data Ek, Gk, Ik are obtained, in step t corresponding to the maximum phase selecting means, the accumulated data for each of the above phases is obtained. Select the largest of Ek, Gk, Ik,
This is stored as maximum value data Jk. Next, in step u corresponding to the dividing means, the maximum value data Jk is divided by the set count value N, and the division result Jk / N (= Jk · t0 / T) is stored as the division data Lk.
【0053】この後には、第2の判定手段に相当するス
テップvにおいて、上記除算データLkが過電流動作レ
ベルに達しているか否かの判定を行う。このステップv
で「YES」となったときには、第2の加算手段に相当
するステップxにおいて、上記除算データLkを累算用
メモリデータMkに累算する。またステップvで「N
O」となったときには、ステップwにおいて、上記累算
用メモリデータMkから除算データLkを減算する。斯
様なステップx及びwは、その後のステップyで「YE
S」と判断されるまで、一定周期で繰返されるものであ
り、従って上記のような累算或いは減算は一定周期で行
われる。Thereafter, in step v corresponding to the second judging means, it is judged whether or not the division data Lk has reached the overcurrent operation level. This step v
When "YES" is obtained in step S11, the division data Lk is accumulated in the accumulation memory data Mk in step x corresponding to the second adding means. In step v, "N
When it becomes "O", in step w, the division data Lk is subtracted from the accumulation memory data Mk. Such steps x and w are followed by “YE
It is repeated in a constant cycle until it is judged as "S", and therefore the accumulation or subtraction as described above is performed in a constant cycle.
【0054】第3の判定手段に相当する上記ステップy
では、累算用メモリデータMkが所定値Pを越えたか否
かを判断するものであり、「YES」のときには出力ポ
ートP0からトリガパルスを出力するステップz(出力
手段に相当)を実行して演算動作を終了する。従って斯
様な演算動作終了時には、上記トリガパルスにより前述
した引き外し動作が行われる。またステップyで「N
O」となったときには前記ステップbへ戻るものであ
り、以下のステップを上述と同様に繰返す。The above step y corresponding to the third judging means.
Then, it is determined whether or not the cumulative memory data Mk exceeds a predetermined value P. When "YES", step z (corresponding to the output means) for outputting a trigger pulse from the output port P0 is executed. The calculation operation ends. Therefore, at the end of such arithmetic operation, the above-mentioned tripping operation is performed by the trigger pulse. In step y, "N
When it becomes "O", the process returns to the step b, and the following steps are repeated as described above.
【0055】ここで、一般的に回路遮断器の保護特性は
図4のように設定される。即ち、負荷電流値が過電流動
作レベルを越えると、負荷電流の大きさに応じて、長限
時動作、短限時動作及び瞬時動作を実行する。特に本実
施例のマイクロコンピュータ37が行う過電流保護動作
に対応した長限時動作領域では、図3に示したような演
算処理が行われることにより、動作時間が負荷電流値の
二乗に反比例する反限時特性に設定される。即ち、長限
時動作領域では、(負荷電流)2 ×(動作時間)=一定
値となるような動作が行われる。Here, generally, the protection characteristic of the circuit breaker is set as shown in FIG. That is, when the load current value exceeds the overcurrent operation level, the long time delay operation, the short time delay operation, and the instantaneous operation are executed according to the magnitude of the load current. In particular, in the long-time operation region corresponding to the overcurrent protection operation performed by the microcomputer 37 of this embodiment, the operation time is inversely proportional to the square of the load current value due to the arithmetic processing as shown in FIG. It is set to the time delay characteristic. That is, in the long-time operation region, operation is performed such that (load current) 2 × (operation time) = constant value.
【0056】以上のように、本実施例によれば、反限時
特性を有した過電流保護動作をデジタル演算により行う
ようにしたから、アナログ回路素子を組み合わせて成る
従来構成で必要であった面倒な出力レベル調整作業が不
要になり、また必要となるアナログ回路素子数を減らす
ことができて、回路構成の簡単化並びに製造コストの抑
制を実現できるようになる。As described above, according to this embodiment, since the overcurrent protection operation having the anti-time limit characteristic is performed by the digital calculation, the troublesomeness required in the conventional configuration in which the analog circuit elements are combined is required. It is possible to reduce the number of required analog circuit elements, and to simplify the circuit configuration and suppress the manufacturing cost.
【0057】そして特に本実施例では、A−D変換回路
36により、負荷電流に応じた電圧信号をサンプリング
する際において、そのサンプリング結果であるデジタル
電圧信号(デジタルデータAk,Bk,Ck)を、変流
器25a,25b,25cの機種と定格電流による、あ
らかじめ設定された特性曲線と比較し、定格電流に対し
ての割合を、前記特性曲線より判定するようにし、特性
曲線が理論的特性曲線より外れる場合は、簡易的に前記
定格電流に対する割合に相当する模擬データをサンプリ
ング値として有効化すると共に、最大相選択手段におい
ても、同様の判定手段を利用することができる構成とし
たことから、以下に述べるような効果を奏することがで
きる。In particular, in this embodiment, when the A-D conversion circuit 36 samples the voltage signal according to the load current, the digital voltage signal (digital data Ak, Bk, Ck) as the sampling result is converted into The characteristic curve is a theoretical characteristic curve in which the ratio of the current transformers 25a, 25b, 25c to the rated current is compared with a preset characteristic curve, and the ratio to the rated current is determined from the characteristic curve. If it deviates more, the simplification data corresponding to the ratio to the rated current is simply validated as the sampling value, and the maximum phase selection means can also use the same determination means, The following effects can be achieved.
【0058】即ち、負荷電流Iが主回路導体23a,2
3b,23cに流れた場合、変流器25a、25b、2
5cを通して二次出力“V2”が発生し、整流回路26
a、26b、26c、負担回路29a、29b、29
c、信号選択手段34,A−D変換回路36を経由して
演算処理手段に入力される。この場合、変流器25a、
25b、25cの二次出力特性が、図5に示される特性
曲線の理論的特性曲線“A”であれば、そのままサンプ
リング値を処理するが、例えば100AFの15Aの変
流器25a、25b、26cの特性曲線が“E”で示さ
れる場合、負荷電流I1 が200%流れるとすると、整
流回路26a、26b、26c、負担回路29a、29
b、29c、信号選択手段34,A−D変換回路36か
ら二次出力電圧“V2E”が出力される。この場合、こ
の出力は理論的特性曲線“A”では二次出力電圧“V2
A”であるためV2E−V2Aの差があり、この差があ
る限度以上であれば、サンプリング値に“V2A”を模
擬データとして有効化する。従って変流器25a、25
b、25cの二次出力特性にバラツキがあっても、理論
的特性曲線“A”に基づいて判断されるため、変流器2
5a、25b、25cのバラツキによる過電流引き外し
特性の変化をなくすことができる。変流器の特性曲線が
“B”,“C”“D”のような場合であっても同様であ
る。That is, the load current I is the main circuit conductors 23a, 2
3b, 23c, current transformers 25a, 25b, 2
The secondary output "V2" is generated through 5c, and the rectifier circuit 26
a, 26b, 26c, burden circuits 29a, 29b, 29
c, the signal selection means 34, and the A / D conversion circuit 36 to be input to the arithmetic processing means. In this case, the current transformer 25a,
If the secondary output characteristics of 25b and 25c are the theoretical characteristic curve "A" of the characteristic curve shown in FIG. 5, the sampling value is processed as it is. For example, 100A of 15A current transformers 25a, 25b and 26c. In the case where the load current I 1 flows 200% in the characteristic curve of “E”, the rectifier circuits 26a, 26b, 26c and the burden circuits 29a, 29
The secondary output voltage "V2E" is output from b, 29c, the signal selection means 34, and the AD conversion circuit 36. In this case, this output is the secondary output voltage "V2" in the theoretical characteristic curve "A".
Since it is "A", there is a difference of V2E-V2A, and if this difference exceeds a certain limit, "V2A" is validated as the simulated data for the sampling value. Therefore, the current transformers 25a, 25a
Even if there are variations in the secondary output characteristics of b and 25c, the current transformer 2 is determined because it is judged based on the theoretical characteristic curve "A".
It is possible to eliminate the change in the overcurrent trip characteristic due to the variations in 5a, 25b, and 25c. The same applies when the characteristic curves of the current transformer are "B", "C", and "D".
【0059】また重畳ノイズなどによる誤信号を検出し
た場合においても、図6に示すように、例えば“F1”
のサンプルデータが検出され、そのサンプリング値が予
め設定された特性曲線“A”上にない場合には、そのサ
ンプリングされるまでの過去のデータ“FA ”から判断
して、模擬データ“FA'”として入れ替えて次の演算手
段に移るようにすることにより、重畳ノイズ等による悪
い影響を殆ど受けない安定した引き外し動作が得られる
ようになる。Even when an erroneous signal due to superimposed noise is detected, as shown in FIG. 6, for example, "F1"
When the sample data of is detected and the sampled value is not on the preset characteristic curve “A”, it is judged from the past data “FA” until the sampling, and the simulated data “FA ′” As a result, by replacing them and moving to the next calculation means, it is possible to obtain a stable tripping operation which is hardly affected by the superposed noise or the like.
【0060】尚、上記実施例においては、負荷電流に応
じた電圧信号をサンプリングする際において、あらかじ
め設定された特性曲線と比較し、定格電流に対する割合
を判断してサンプリング値の判定を行うようにしたが、
最大相選択手段においても、前記と同様の手段を採用す
ることにより、さらにサンプリング値を正確なものとす
ることができる。In the above embodiment, when the voltage signal corresponding to the load current is sampled, it is compared with a preset characteristic curve and the ratio to the rated current is judged to judge the sampling value. However,
Also in the maximum phase selection means, by adopting the same means as described above, the sampling value can be made more accurate.
【0061】尚、変流器25a、25b、25cの特性
曲線が製造上及び組立上等の問題により変化した場合に
ついても、あらかじめ予想される特性曲線を数種類記憶
させておけば、類似の特性曲線を切換にて選択すること
により変更が可能な構成とすることができる。Even if the characteristic curves of the current transformers 25a, 25b, 25c are changed due to problems in manufacturing and assembly, similar characteristic curves can be obtained by storing several kinds of expected characteristic curves. It is possible to make a configuration that can be changed by selecting by switching.
【0062】また本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、例えば信号処理回路をディスクリート回
路を組合せて成るデジタル回路により実現しても良い
等、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention, for example, the signal processing circuit may be realized by a digital circuit formed by combining discrete circuits. Can be carried out.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明によれば、以上の説明によって明
らかなように、A−D変換回路からのサンプリング値に
対し、変流器の機種と定格電流による、あらかじめ設定
された特性曲線と比較し、定格電流に対しての割合を判
断してサンプリング値の判定をする構成としたことか
ら、回路遮断器による引き外し動作に対し、変流器の特
性およびバラツキによる特性の変化をなくし、また耐ノ
イズ性を向上させることができる。According to the present invention, as is clear from the above description, the sampling value from the A / D conversion circuit is compared with a preset characteristic curve depending on the model of the current transformer and the rated current. However, since the sampling value is determined by determining the ratio to the rated current, the change in the characteristics due to the current transformer and variations due to the tripping operation by the circuit breaker is eliminated. The noise resistance can be improved.
【図1】本発明の一実施例における全体の概略的回路構
成図FIG. 1 is an overall schematic circuit configuration diagram in an embodiment of the present invention.
【図2】同図2中の一部を詳細に示す回路構成図FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a part of FIG. 2 in detail.
【図3】本発明の一実施例における要部の制御内容を示
すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the main part in one embodiment of the present invention.
【図4】保護特性曲線図[Fig. 4] Protection characteristic curve diagram
【図5】出力特性曲線図FIG. 5: Output characteristic curve diagram
【図6】出力特性曲線図FIG. 6 Output characteristic curve diagram
図面中、22a、22b、22cは主回路接点、23
a、23b、23cは主回路導体(交流電路)、25
a、25b、25cは変流器、26a、26b、26c
は整流回路、29a、29b、29cは負担回路、30
は電源回路、31は電流検出手段、34は信号選択手
段、35は差動増幅回路、36はA−D変換回路、37
はマイクロコンピュータ(演算処理手段)、38はサイ
リスタ、39は引き外し装置を示す。In the drawing, 22a, 22b and 22c are main circuit contacts, and 23
a, 23b and 23c are main circuit conductors (AC circuit), 25
a, 25b, 25c are current transformers, 26a, 26b, 26c
Is a rectifier circuit, 29a, 29b and 29c are burden circuits, 30
Is a power supply circuit, 31 is current detection means, 34 is signal selection means, 35 is a differential amplifier circuit, 36 is an AD conversion circuit, 37
Is a microcomputer (arithmetic processing means), 38 is a thyristor, and 39 is a trip device.
Claims (3)
するための変流器を含む電流検出手段と、この電流検出
手段による検出出力を負荷電流に応じたレベルの信号に
変換する負担回路と、この負担回路からの信号を一定周
期でサンプリングするA−D変換回路と、このA−D変
換回路によるサンプリング値に基づいた演算処理を行っ
て回路遮断器を動作させるための信号を出力する演算処
理手段とを備えた回路遮断器において、前記演算処理手
段は、前記A−D変換回路による信号サンプリング時に
おいて、前記変流器の機種と定格電流によるあらかじめ
設定された特性曲線と比較し、定格電流に対しての割合
を判断してサンプリング値の判定をするようにした第1
の判定手段と、この第1の判定手段により有効化された
各相のサンプリング値を夫々二乗する二乗演算手段と、
この二乗演算手段による各相用のサンプリング値の演算
結果を夫々について一定周期毎に累算する第1の加算手
段と、この第1の加算手段による累算回数を計数する計
数手段と、この計数手段が設定計数値に達したときに前
記第1の加算手段による各相用の累算データのうち最大
のものを選択する最大相選択手段と、この最大相選択手
段により選択された累算データを前記設定計数値により
除算する除算手段と、この除算手段の除算結果が所定の
動作レベルに達したか否かを判定する第2の判定手段
と、この第2の判定手段によって前記除算結果が所定の
動作レベルに達した旨判定されたときに前記除算手段の
除算結果を一定周期毎に累算する第2の加算手段と、こ
の第2の加算手段の累算結果が所定値を越えたか否かを
判定する第3の判定手段と、この第3の判定手段による
判定結果に基づいて前記回路遮断器を動作させるための
信号を出力する出力手段とを含んで構成されていること
を特徴とする回路遮断器。1. A current detecting means including a current transformer for detecting load currents flowing through a plurality of alternating current circuits, and a burden circuit for converting a detection output of the current detecting means into a signal having a level corresponding to the load currents. , An A-D conversion circuit for sampling the signal from the burden circuit at a constant cycle, and an operation for performing a calculation process based on the sampling value by the A-D conversion circuit to output a signal for operating the circuit breaker In the circuit breaker including a processing means, the arithmetic processing means compares a preset characteristic curve depending on a model of the current transformer and a rated current at the time of signal sampling by the AD conversion circuit, and The first to judge the sampling value by judging the ratio to the current
Determining means, and a square calculating means for squaring the sampling values of each phase validated by the first determining means.
First adding means for accumulating the calculation result of the sampling value for each phase by the squaring means for each constant period, counting means for counting the number of times of accumulation by the first adding means, and this counting Maximum phase selecting means for selecting the maximum of the accumulated data for each phase by the first adding means when the means has reached the set count value, and the accumulated data selected by this maximum phase selecting means Is divided by the set count value, a second judgment means for judging whether or not the division result of the division means has reached a predetermined operation level, and the division result by the second judgment means. Second addition means for accumulating the division result of the division means at a constant cycle when it is determined that the predetermined operation level is reached, and whether the accumulation result of the second addition means exceeds a predetermined value Third judgment to judge whether Stage and, circuit breaker characterized in that it is configured to include an output means for outputting a signal for operating the circuit breaker based on the determination result by the third determining means.
いて、サンプリング値を、変流器の機種と定格電流によ
るあらかじめ設定された特性曲線と比較し、定格電流に
対しての割合を判断してサンプリング値として利用でき
るように構成されていることを特徴とする請求項1記載
の回路遮断器。2. In the selection of the maximum phase by the maximum phase selection means, the sampling value is compared with a preset characteristic curve depending on the model of the current transformer and the rated current to determine the ratio to the rated current. The circuit breaker according to claim 1, wherein the circuit breaker is configured to be used as a sampling value.
は、サンプリング値と特性曲線との差が限度値以上の場
合、模擬データをサンプリング値として利用するように
構成されていることを特徴とする請求項1または2記載
の回路遮断器。3. The first determining means included in the arithmetic processing means is configured to use the simulated data as the sampling value when the difference between the sampling value and the characteristic curve is equal to or more than the limit value. The circuit breaker according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1892795A JPH08214445A (en) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1892795A JPH08214445A (en) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Circuit breaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08214445A true JPH08214445A (en) | 1996-08-20 |
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ID=11985272
Family Applications (1)
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JP1892795A Pending JPH08214445A (en) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Circuit breaker |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH08214445A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005027292A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling an electronic overcurrent trip for low-voltage circuit breakers |
CN108074766A (en) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 浙江正泰电器股份有限公司 | The trip unit and tripping method of breaker controller |
-
1995
- 1995-02-07 JP JP1892795A patent/JPH08214445A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005027292A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling an electronic overcurrent trip for low-voltage circuit breakers |
US7724488B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling an electronic overcurrent trip for low-voltage circuit breakers |
CN108074766A (en) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 浙江正泰电器股份有限公司 | The trip unit and tripping method of breaker controller |
CN108074766B (en) * | 2016-11-16 | 2019-07-02 | 浙江正泰电器股份有限公司 | The trip unit and tripping method of breaker controller |
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