JPH1090344A - アーク故障検出装置 - Google Patents
アーク故障検出装置Info
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- JPH1090344A JPH1090344A JP9167986A JP16798697A JPH1090344A JP H1090344 A JPH1090344 A JP H1090344A JP 9167986 A JP9167986 A JP 9167986A JP 16798697 A JP16798697 A JP 16798697A JP H1090344 A JPH1090344 A JP H1090344A
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- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/0015—Using arc detectors
Abstract
続部分を含む電流からアーク故障を弁別できるアーク故
障検出器を提供する。 【解決手段】 電流の一次導関数信号を発生させ、この
信号の包絡線を第1及び第2の時定数で追跡して、第1
及び第2の包絡線追跡信号をそれぞれ発生させる。第2
の包絡線追跡信号が第1の包絡線追跡信号の所定の一小
部分以下になると、アーク故障を示す出力信号を発生さ
せる。
Description
るアーク故障検出装置に関し、さらに詳細にはアーク故
障の特性の一部によく似た現象が現われる或る特定負荷
が発生する状態からアーク故障を弁別するかかる装置に
関する。
流電気系統用従来型過電流保護装置は一般的にアーク故
障に応答しないことが分かってきた。アーク故障は高抵
抗を伴うことが多いため、発生する故障電流がかかる保
護装置の瞬時トリップ電流より低いレベルである。ま
た、交流電気系統のアーク故障には断続的な傾向がある
ため、電流の時間積分値をとっても典型的な回路保護を
行うための遅延トリップを実現するに必要な値にならな
い。
チとして、アーク電流は純粋な正弦波形から見て歪みが
かなり多いという認識がある。例えば、アーク電流には
高周波数ノイズがかなり含まれている。加えて、電流の
存在しない区間及び/又は短絡電流の流れる区間が存在
する。アーク電流のこれら種々の特徴を組み合わせて検
出する装置がアーク検出器として提案されている。その
一部には種々の検出条件を電流波形に適用するためにマ
イクロコンピュータを必要とするものがあるが、かかる
検出器はこのため広く普及させるには高価である。さら
に、一般的な負荷の多くはその入力に高周波数ノイズを
フィルタリングするキャパシタ或いは変圧器を備えてい
る。
して、離隔した導体間或いは導体のギャップで発生する
アークは電圧がその空間又はギャップの絶縁破壊電圧に
到達した時に起こるという事実を利用している。従っ
て、これら検出器はアークの発生により生じる電流のス
テップ状増加に応答する。かかる検出器は米国特許第
5,224,006号に記載されている。ある典型的な
負荷の投入時の突入電流により誤ったトリップが起こら
ないようにするため、1994年11月9日付け米国特
許出願第08/336,721号に記載されたタイプの
別の検出器は、発生と中断を繰り返すアーク故障に特有
な電流の複数のステップ状増加を特定の時間内で検出し
ようとする。このタイプの検出器にはアーク故障による
ような電流のステップ状増加を表わすパルスの時間減衰
積分を発生させる改良型があり、これは1995年6月
6日付け米国特許出願第08/471,132号に記載
されている。
も、真のアーク故障を普通の負荷により発生する波形の
歪みから弁別する能力を具備しなければならない。かか
る負荷の1つに調光装置がある。調光装置は交流電圧の
各半サイクルの位相を遅らせてステップ状に増加する電
流を反復的に発生させる。電流の複数のステップ状増加
に応答するこの種のアーク故障検出器が調光装置に対し
て誤った応答をしないようにするには検出器の感度を下
げる必要がある。この問題だけでなく、タングステン・
ランプを作動させる調光装置は、フィラメントが低温状
態にあるとき定常電流の10倍の振幅をもつ突入電流パ
ルスを発生することがある。
は改良型アーク故障検出器を提供することにある。
れたかかるアーク故障検出器を提供することも本発明の
課題の一つである。
答し、調光装置、特に低温のタングステン負荷を給電す
る調光装置により発生される電流からアーク故障を弁別
できるアーク故障検出器を提供することも本発明の課題
である。
流電気系統のアーク故障を検出する装置に関する本発明
が解決する。この装置は交流電気系統を流れる電流を表
わす感知電流信号の包絡線を追跡し、この包絡線に所定
のランダム性が発生するとそれに応答してアーク故障を
示す出力を発生させる。この装置は、調光装置も電流を
ステップ状に増加させるが、そのステップ状増加はアー
ク故障により生ずるランダムなステップ状増加とは異な
り半サイクルごとに繰り返し発生するという作動原理に
基づいている。
表わす電流信号を発生する電流感知手段と、電流信号の
包絡線を追跡する追跡手段と、電流信号の包絡線に所定
のランダム性が認められるとそれに応答して交流電気系
統のアーク故障を指示する出力信号を発生させる応答手
段とよりなる、交流電気系統のアーク故障検出装置を提
供する。
信号の包絡線を追跡する追跡手段は、電流信号を第1の
時定数で追跡して第1の追跡信号を発生する第1の追跡
手段と、感知電流信号を第1の時定数よりも短い第2の
時定数で追跡して第2の追跡信号を発生させる第2の追
跡手段とよりなる。応答手段は第1と第2の追跡信号を
比較して第2の追跡信号が第1の追跡信号の所定の一小
部分にまで減衰すると出力信号を発生する。調光装置は
電流を半サイクルごとにステップ状に増加させるため、
これら第1及び第2の時定数及び所定の一小部分は調光
装置に応答する場合第2の追跡信号が第1の追跡信号の
その所定の一小部分にまで決して減少しないように選択
することができる。一方、アーク故障の場合、電流のス
テップ状増加のランダム性により、第2の追跡信号が第
1の追跡信号の所定の一小部分にまで低下する区間が発
生し、出力が生じる。調光装置がオフになる時出力が発
生しないようにするため、応答手段はまた、アーク故障
の場合に起こるであろう、所定の区間内に第2の追跡信
号が第1の追跡信号の所定の一小部分まで複数回低下す
ることを条件付ける手段を含む。
出を、電流の一次導関数信号中のパルスの時間減衰積分
を発生させる方式と組み合わせることができる。電流を
反復してステップ状に増加させる調光装置による誤った
トリップを回避するには、かかるアーク故障検出器のし
きい値を充分高くして、調光装置により発生されるステ
ップ状増加の回数のカウントを回避することが必要であ
った。本発明のこの特徴によると、ランダムなパルスに
応答して時間減衰積分値をさらに増加することによりア
ーク故障に対する感度を増大させる。再び、早い方の包
絡線追跡信号が遅い方の包絡線追跡信号の所定の一小部
分にまで低下するとランダムパルスの発生が指示され
る。
の包絡線を感知電流の一次導関数信号のパルスから差し
引いてその差の信号を時間減衰積分回路に印加すること
ができる。
た典型的な交流電気系統の電流波形1を示すが、この図
からは電流に一連の不連続部分がランダムに存在するこ
とが分かる。例えば、導体の切断に起因するような電流
を運ぶ導体にギャップがあると、電流は零交差点3で消
滅し、このギャップにアークが再発生するに充分なレベ
ルまで電圧が上昇するまで零レベルのままである。再点
弧とともに電流は5においてステップ状に急速に増加
し、正弦波形を回復する。この正弦波形は零交差点を通
っても継続する。アークを維持できない状態になると、
7のような点で別の不連続部分が生じる。図示の例で
は、電圧がアーク電圧に到達して再点弧が生じる点11
まで回路は開いた状態にある。この例において、アーク
は零交差点13で消滅するが、次の半サイクルの点15
において再点弧が生じる。その後、電圧は点17におい
てアーク電圧以下になるため、19に示すように開いた
回路状態になる。図1aに示す電流波形はアーク故障は
発生した典型的な交流回路の電流波形の一例あるが、か
かる回路には他の不連続部分のパターンが無限に存在す
ることが分かるであろう。図1aの目的はこれらの不連
続部分がランダムに起こるということを説明することで
ある。
路、例えば1994年11月9日付け米国特許出願第0
8/336,721号に記載された回路は、アーク故障
による電流のステップ状増加を探索し、所定数のかかる
ステップ状増加が所与の時間インターバル内で生じると
アーク故障の発生を指示する。また、交流電流のステッ
プ状増加を発生させるものとして或る特定の種類の負荷
があることは既に述べた。これらのアーク検出回路にと
って最も厄介な負荷は調光装置である。図2aは、低温
状態にあるタングステン・フィラメントを付勢するため
50%よりも僅かに小さいデューティーサイクルで作動
する調光装置により交流回路に発生する電流波形21を
示す。最悪のケースである半波調光装置を図2aに示
す。全波調光装置は極性が反対の半波サイクルでは鏡像
関係にある波形を発生することは容易に分かる。いずれ
にしても、調光装置がオンに切り換わると23で示すよ
うに電流がステップ状に増加することが分かる。調光装
置は交流電流の各サイクルにつき同一位相角でオンにな
るため、電流のステップ状の増加23は規則正しいイン
ターバルで発生する。図2aに示す例において、調光装
置は低温のタングステン・フィラメントを付勢するため
電流振幅が最初は非常に大きいが半サイクルごとに順次
ゆっくりと減衰し、フィラメントの温度が上がるに従っ
て定常振幅に近付くことが分かる。
ステップ状増加の回数をカウントしてアーク故障を検出
する現在のアーク故障検出装置は、図2aに示すような
調光装置により生じる電流のステップ状増加には応答し
ないように、その感度を低くする必要がある。この感度
の低下により被る不利益は、低温のタングステン・フィ
ラメントによる生じる突入電流が誤ったトリップを発生
させないようにする場合、非常に大きい。
プ状増加は調光装置により生じる規則正しいステップ状
増加とは異なり時間的にランダムな現象であるという事
実を利用して系列アーク故障検出器の改良を行うもので
ある。この改良は、電流信号の包絡線においてランダム
性を検知することにより行う。詳しくは、電流信号を微
分して電流のステップ状増加に応答して発生するパルス
を含む電流の一次導関数信号を発生させる。第1の追跡
回路が、この電流の一次導関数信号を第1の時定数で追
跡する。第2の追跡回路が、電流の一次導関数信号を、
第1の時定数よりも短い第2の時定数で追跡して第2の
追跡信号を発生させる。これら2つの追跡信号を比較し
て、第2の、早く減衰する方の追跡信号が第1の追跡信
号の所定の一小部分に到達すればアーク故障を示す出力
信号を発生させる。これらの時定数とその所定の一小部
分は、調光装置の電流信号の反復性ステップ状増加が追
跡回路を規則正しくリセットするが、第2の追跡信号が
第1の追跡信号の所定の一小部分にまでは決して減衰し
ないように選ぶ。これを図2b−2dに示す。図2bは
一連の規則正しい間隔のパルス27を有する一次導関数
信号25を示す。図2cは第1の追跡信号29が遅い速
度で減衰しパルスが発生するたびにリセットされる様子
を示す。同様に、図2dは第2の追跡信号31を示す。
この信号は第1の追跡信号よりも早い速度で減衰する
が、反復してリセットされるため第1の追跡信号の振幅
の所定の一小部分、この例では1/2までは決して減衰
しないことが分かる。従って、図2eから分かるように
出力信号33は零の状態を維持する。
35はランダムに発生するパルス37を含む。図1cに
示す第1の追跡信号39と図1dに示す第2の追跡信号
41は、第2の追跡信号41が第1の追跡信号の振幅の
1/2以下に降下できるに充分長い期間減衰するため、
図1eに示す出力信号43が高レベルになることが分か
る。
障検出装置45のブロック回路図である。この包絡線追
跡式アーク故障検出装置45は交流回路を流れる電流を
感知する変換器またはセンサー47を含む。図示の回路
において、このセンサー47は、電流信号の変化率、d
i/dt、である一次導関数信号を発生させる変流器で
ある。この一次導関数信号は信号コンディショニング増
幅器49により帯域幅を制限され且つ全波整流されて、
図1bに示すようにパルスを含むようになる。このパル
スを含む信号は、第1の時定数を持ち、遅い応答の第1
の包絡線追跡信号を発生させる第1の包絡線追跡回路5
1と、第2の時定数を持ち、早い応答の第2の包絡線追
跡信号(図1d及び2dで示す)を発生させる第2の包
絡線追跡回路53へ印加される。これら包絡線追跡回路
51,53により発生される第1及び第2の包絡線追跡
信号はコンパレータ55へ送られる。コンパレータは包
絡線追跡回路53により発生される第2の包絡線追跡信
号が第1の包絡線追跡信号の所定の一小部分(この例で
は1/2)に低下すると出力信号を発生させる。調光装
置をオフにする際に生じるような誤ったアーク故障指示
を回避するため、アキュムレータ57によりコンパレー
タ55の出力を積分する。アキュムレータ57により発
生される時間により減衰する積分値が信号コンパレータ
59により決まる所定レベルに到達すると、アーク故障
を示す出力信号が発生する。事実、アキュムレータ57
と信号コンパレータ59は、早い応答の第2の包絡線追
跡信号が第1の包絡線追跡信号の所定の一小部分へ低下
する回数が所定の時間インターバル内で所定の値になる
と出力信号を発生させる。一例として、1秒以内に、早
い応答の第2の包絡線追跡信号が遅い応答の第1の包絡
線追跡信号の振幅の1/2に6回低下すると、アーク故
障を示す信号を発生させることができる。
ク故障を調光装置による波形から弁別する包絡線検出方
式は単独で用いることができる。しかしながら、この包
絡線検出方式を、ステップ状増加の回数をある時間に亘
ってカウントする上述のアーク故障検出回路に組み合わ
せて、検出感度を改善しながら調光装置による誤ったト
リップを回避できるようにすると有利である。
インターバル内で観察されるステップ状増加の数をカウ
ントする検出器に組み込んだアーク故障検出装置の回路
図である。回路61は変流器63よりなる電流変換器ま
たはセンサーを含み、このセンサーは交流電気系統67
の導体65を流れる電流を感知して一次導関数信号を発
生させる。この一次導関数信号は、分路キャパシタ73
と直列抵抗75により形成されるローパスフィルタ71
を介して帯域幅を制限する信号コンディショニング回路
69を通される。この信号コンディショニング回路69
は増幅作用を有するハイパスフィルタ77を含む。この
ハイパスフィルタは、演算増幅器79にフィードバック
抵抗81とフィードバック・キャパシタ83及び入力抵
抗85を設けた構成である。直列キャパシタ91と分路
抵抗93により実現される低周波数ロールオフにより、
感知電流信号から60ヘルツの信号をさらに減衰させる
ことができる。
る電流信号の一次導関数、di/dt、を表わすパルス
を含む信号は整流回路95により全波整流される。この
整流回路95は演算増幅器97を含み、その反転及び非
反転入力には逆極性のダイオード99,101が接続さ
れ、抵抗103及び105が正のパルスにつき選択した
利得を与え、また抵抗107及び109が負のパルスに
つき利得を設定する。通常、これらの利得は全波整流器
の場合のように等しい値にセットされる。
パルスを抵抗115と117よりなる分圧器113を介
して時間減衰積分回路111に加える。この時間減衰積
分回路111はブリーダ抵抗121により分路されたキ
ャパシタ119を含む。全波整流器からのパルスはトラ
ンジスタ123を導通させるため、キャパシタ119を
充電する。抵抗127及び129よりなる分圧器125
により設定される最小しきい値を越えたパルスだけが積
分される。ダイオード131はトランジスタ123の温
度補償を行う。
両端間の電圧により表わされる時間減衰積分値が所定レ
ベルに到達すると出力装置135を作動させる。この出
力装置135は図示のごとく発光ダイオード(LED)
或いは回路遮断器のトリップコイルのような装置でもよ
い。キャパシタ119の両端間の電圧が出力検出器のト
ランジスタ137のベース電圧を充分低く駆動するレベ
ルに到達すると、そのトランジスタは導通する。このた
め抵抗139を電流が流れ、この電流によるバイアス作
用により別のトランジスタ141が導通する結果、抵抗
143を電流が流れて出力装置135を作動させる。ダ
イオード145は、キャパシタ119の電荷が低くトラ
ンジスタ137のベースがキャパシタの供給電圧である
+27.2ボルトに近いレベルに上昇する際、このトラ
ンジスタ137のエミッタとベースの接合点を保護す
る。
の動作は、1995年6月6日付け米国特許出願第08
/471,132号に記載されるアーク故障検出器と同
様である。しかしながら、この回路61には叙上のよう
に包絡線追跡回路147も含まれている。この包絡線追
跡回路147は、第1の包絡線追跡回路149及び第2
の包絡線追跡回路151を含む。第1の包絡線追跡回路
149は長い時定数を有し、キャパシタ153が一対の
ブリーダ抵抗155により分路される構成である。キャ
パシタ153とブリーダ抵抗155が協働して第1の包
絡線追跡回路149の時定数を決定する。図示の回路に
おいて、この長い方の時定数は40ミリ秒である。キャ
パシタ153はピーク検出器を介して充電されるが、こ
のピーク検出器は図示の例ではダイオード157であ
る。全波整流器95が発生するパルスがキャパシタ15
3上の電圧を越えると、トランジスタ159が導通し、
限流抵抗161を介してキャパシタ153が充電され
る。
ャパシタ163がブリーダ抵抗165により分路される
構成であり、これらは共に第2の包絡線追跡回路の時定
数を設定する。図示の回路において、この第2の、短い
方の時定数は12ミリ秒である。全波整流器の出力パル
スの振幅がキャパシタ163上の電圧を越えると、ピー
ク検出器であるダイオード167を電流が流れてトラン
ジスタ169を導通させ、これにより限流抵抗171を
介してキャパシタ163が充電される。第2の包絡線追
跡回路151はまた、キャパシタ163上の最小電圧を
固定する回路173を含む。この回路173はトランジ
スタ175、バイアス抵抗177及びダイオード179
を含む。これが第2の包絡線追跡回路151が応答する
包絡線の最小振幅を設定する。
153の電圧と第2の包絡線追跡回路151のキャパシ
タ163の電圧とがコンパレータ181により比較され
る。コンパレータ181の反転入力に印加される電圧は
キャパシタ153を分路する2つのブリーダ抵抗155
の中間接続点から取られるため、これらブリーダ抵抗の
値が第2の包絡線追跡信号と比較される第1の包絡線追
跡信号の所定に一小部分の値を設定する。この例の2つ
のブリーダ抵抗155は等しい値であるため、第2の包
絡線追跡回路151により発生される追跡信号は第1の
包絡線追跡信号の振幅の50%以下に低下しなければコ
ンパレータ181は出力を発生しない。第2の包絡線追
跡回路151により発生される第2の追跡信号が第1の
包絡線追跡回路149により発生される第1の追跡信号
の50%より高い場合、コンパレータ181の出力が高
レベルである。これらの状態では、別のコンパレータ1
83の出力もまた高レベルである。その理由は、その非
反転入力に抵抗185を介して+27.2ボルトが印加
されると共にその反転入力に+13.6ボルトが印加さ
れるからである。これらの状態下でも、コンパレータ1
81の出力とコンパレータ183の非反転入力との間に
接続されたキャパシタ187は抵抗185と抵抗189
により放電状態に維持される。コンパレータ181の非
反転入力に印加される第2の追跡信号が第1の追跡信号
の振幅の1/2以下になると、コンパレータ181の出
力が低レベルとなる。その結果、キャパシタ187が急
速に充電され、コンパレータ183の非反転入力が反転
入力の電圧以下に引き下げられてコンパレータ183の
出力を瞬間的に低レベルにする。このため、プルアップ
抵抗184を介して時間減衰積分回路111のキャパシ
タ119へ或る一定量の電荷が加わる。コンパレータ1
81の周りのフィードバック・キャパシタ191はパル
ス発生回路に安定性を与えるものである。従って、第2
の追跡信号が第1の追跡信号の50%以下になると、時
間減衰積分回路111にある一定量の電荷が加わるた
め、この回路の電流信号の不連続部分のランダム性に対
する感度が増加する。この構成によると、調光装置によ
る誤ったトリップに対する感度を減少させずにアーク故
障に対するアーク検出回路の感度を増加することができ
る。
て調光装置のような負荷からアーク故障を弁別する本発
明の別の実施例を示す。この回路191も、アークの発
生により生ずるステップ状増加の時間減衰積分値を発生
させる。このため、この回路191は、変流器のような
変換器63と、双極性パルスである帯域幅を制限された
一次導関数信号を発生させる信号コンディショニング回
路69と、負荷電流のステップ状増加が所定の大きさを
越えるたびに単極性パルスを発生させる全波整流器95
とを含む。これらのパルスは差動増幅器193の非反転
入力を介して時間減衰積分器111へ印加され、時間減
衰積分値が所定の限界値に到達すると出力検出器133
にアーク検出信号が発生する。調光装置が発生するよう
な電流の反復性ステップ状増加と混同しないように、回
路191は電流の包絡線を表わすパルス積分値の一部を
各パルスから差し引く。これは、ダイオード197とキ
ャパシタ199よりなるピーク検出器195により行な
う。この積分値は差動増幅器193の反転入力に加えら
れ、非反転入力に加えられる最も最近のパルスから差し
引かれる。フィードバック抵抗201と入力抵抗203
は、最も最近のパルスから差し引かれるこの包絡線信号
の部分の大きさを決定する。包絡線が回路191により
検出される最初のパルスから差し引かれないようにする
ため、検出器195と差動増幅器193の間に時間遅延
回路205を介在させる。この時間遅延回路は直列抵抗
207と分路キャパシタ209とよりなる。キャパシタ
199と209は抵抗201及び203、キャパシタ1
99の場合、抵抗207を介して放電するため、ランダ
ムに発生するパルスの場合、差動増幅器193が最も最
近のパルスから差し引く包絡線信号の部分の量は少ない
が、調光装置の場合、パルスが半サイクルごとに発生す
るためキャパシタ199と209に電荷が維持される。
その結果、アーク故障で生じるような整流済み一次導関
数信号にランダムに含まれるパルスに対する回路191
の感度は、調光装置が規則正しく発生するパルスに対し
て持つ感度よりは格段に大きい。
当業者にとって本願の開示全体から種々の変形例及び設
計変更が想到されるであろう。従って、図示説明した特
定の構成は例示の目的をもつものに過ぎず、本発明の技
術的範囲を限定するものではなく、本発明の技術的範囲
は頭書した特許請求の範囲及びその均等物の範囲を与え
られるべきである。
統の電流波形を示す。部分図1bは、部分図1aの電流
波形の一次導関数を示す。部分図1cは、部分図1bの
信号を第1の遅い時定数で追跡した第1の包絡線追跡信
号を示す。部分図1dは、部分図1bの信号を第2の早
い時定数で追跡した第2の包絡線追跡信号を示す。部分
図1eは、部分図1dの第2の包絡線追跡信号が部分図
1cの第1の包絡線追跡信号の所定の一小部分以下にな
ると高レベルになる出力信号を示す。
モードで作動させる調光装置の電流波形を示す。部分図
2bは、部分図2aの電流波形の一次導関数を示す。部
分図2cは、部分図2bの信号を第1の遅い時定数で追
跡した第1の包絡線追跡信号を示す。部分図2dは、部
分図2bの信号を第2の早い時定数で追跡した第2の包
絡線追跡信号を示す。部分図2eは、部分図2c及び2
dから発生される出力信号を示す。
のブロック回路図である。
回路図である。
出器の回路図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 交流電気系統のアーク故障検出装置であ
って、 交流電気系統の電流を表わす電流信号を発生する電流感
知手段と、 電流信号の包絡線を追跡する追跡手段と、 電流信号の包絡線に所定のランダム性が認められるとそ
れに応答して交流電気系統のアーク故障を指示する出力
信号を発生させる応答手段とよりなるアーク故障検出装
置。 - 【請求項2】 追跡手段は、電流信号を第1の時定数で
追跡して第1の追跡信号を発生させる第1の手段と、電
流信号を第1の時定数よりも短い第2の時定数で追跡し
て第2の追跡信号を発生させる第2の手段とりなり、応
答手段は第1及び第2の追跡信号を比較して第2の追跡
信号が第1の追跡信号の所定の一小部分に減衰すると出
力信号を発生させる比較手段とよりなることを特徴とす
る請求項1のアーク故障検出装置。 - 【請求項3】 応答手段は、第2の追跡信号が第1の追
跡信号の所定の一小部分に減衰する回数をカウントし、
カウントが所定の時間内において所定の値に到達すると
きに限り出力信号を発生させる手段よりなる請求項2の
アーク故障検出装置。 - 【請求項4】 電流感知手段は、電流信号として電流の
一次導関数信号を発生させる手段よりなる請求項2のア
ーク故障検出装置。 - 【請求項5】 電流感知手段は、電流の一次導関数信号
の帯域幅を制限し電流のステップ状増加に応答してパル
スを発生させる帯域幅制限手段を含むことを特徴とする
請求項4のアーク故障検出装置。 - 【請求項6】 電流感知手段は電流のステップ状増加を
表わすパルスを含む電流の一次導関数信号を発生させる
手段よりなり、応答手段はパルスを積分しての時間減衰
積分値を発生させる手段と、第2の追跡信号が第1の追
跡信号を所定の量だけ越えるとパルスの時間減衰積分値
に信号を付加する手段と、時間減衰積分値が所定の値に
到達すると出力信号を発生する手段とを含むことを特徴
とする請求項2のアーク故障検出装置。 - 【請求項7】 追跡手段は電流信号を積分して包絡線信
号を発生する手段よりなり、応答手段は包絡線信号を電
流信号から差し引いて差信号を発生させる手段と差信号
の時間減衰積分値を発生させる手段と、時間減衰積分値
が所定の値に到達すると出力信号を発生させる手段とよ
りなることを特徴とする請求項1のアーク故障検出装
置。 - 【請求項8】 電流感知手段は電流のステップ状増加を
表わすパルスを含む電流の一次導関数信号として電流信
号を発生させ、包絡線信号を電流信号から差し引く前記
手段は差信号として差パルスを発生し、差信号の時間減
衰積分値を発生する前記手段は差パルスの時間減衰積分
値を発生することを特徴とする請求項7のアーク故障検
出装置。 - 【請求項9】 包絡線信号を差し引く前記手段は電流の
一次導関数の第1のパルスから包絡線信号が差し引かれ
るのを防止する手段を含むことを特徴とする請求項8の
アーク故障検出装置。 - 【請求項10】 包絡線信号が第1のパルスから差し引
かれるのを防止する前記手段は時間遅延回路よりなるこ
とを特徴とする請求項9のアーク故障検出装置。 - 【請求項11】 交流電気系統のアーク故障検出装置で
あって、 交流電気系統の電流の所定のステップ状増加に応答して
パルスよりなる電流の一次導関数信号を発生させる電流
感知手段と、 パルスの時間減衰積分値を発生させ、パルスの時間減衰
積分値が所定のしきい値を越えるとアーク故障を示す出
力信号を発生させる手段と、 電流の一次導関数信号のパルスに所定のランダム性が認
められるとそれに応答してパルスの時間減衰積分値に別
のパルスを加えるランダム性検出手段とよりなるアーク
故障検出装置。 - 【請求項12】 ランダム性検出手段は、第1の時定数
を有しパルスを積分して第1の追跡信号を発生させる第
1の追跡手段と、第1の時定数より短い第2の時定数を
有しパルスを積分して第2の追跡信号を発生させる第2
の追跡手段と、第2の追跡信号が第1の追跡信号の所定
の一小部分に低下するとパルスの時間減衰積分値に別の
パルスを加える手段とよりなることを特徴とする請求項
11のアーク故障検出装置。
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