JPS5925526A - トリップ回路感度修正手段を有する保護継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ　　　　本発明は、保護継電装置に関し、更に詳細６
番こは１通信チャネルを介して受信される保護）　　継
゛屯４ｉＡ号か使用に適したものがとうがをロ　　　チ
ェンクする保、穫継電装置の信号品質モニタ片　　　に
関する。

送電線を保護する保護継電装置は、高い信頼性を持ち、
必要とされる時にｊＦ確に動作し、不必要な動作をしな
いものである必要がある。保護継電装置の判断機能が通
信チャンネルから保護継電信号を受信する場合、その信
号の品質が信頼性と安全性を画する所望の境界が維持さ
れるようなレベルにあることか非単に重要である。

−・般的には１通信チャンネルの問題は以下のように分
類される。

（１）テンドチャンネル； （２）チャンネル機器の故障あるいは不適！ｕＪな較正
による通常の限界外の信 号強度 （３）故障機器、信号のミンクスアンプ。

ＥＭＩ等による雑音の多いチャン ネル； （４）無通告で行なわれるチャネル機器の保守作業、試
験反び較正による有効 でない信号等がある。

本発明の主要目的は１通信信号のための保護継電装置に
おいて、全ての重要な信号パラメータを高い信頼度で経
済的にモニタし、モニタされる全てのパラメータか所定
の基準を満足するかとうか指示するイ１効才たは無効の
記、林を午える改良型の信号品質モニタを提供すること
にある。

本発明の−・実施例によれは、少なくとも第１及び第２
の端末を有する交流送電線区間を保護する保護！！電装
置の、所定の周波数範囲内にある１、′、ＩＩＵ　Ｇを
有する通信信号の品質をモニタする信号品質モニタは９
通信信号を受けるイ１１吋受イ呂人力と利得制御人力と
出力とを有する自動利ｆ！Ｊ　ｆｌノ制御増幅器手段、
前記利得制御λカへ中方向利得制御信号を与える利得制
御■一段よりなり、　ｒｉｉｉ記利得制御信号は前記利
得制御増幅器手段の出力に応答してｉ（」記利得制ｉＪ
ｌ］増幅器手段の出力信号を実質的に一定（こ維持し、
更に少なくともｌ１ｉ１ｊ記利得制御信号番こ応答して
１ｊ１′記通信信号の品質を丞す信号を与え。

るイ。号品質モニタ手段を具備することを特１する。

手短かに言えば２本明細書は、保護継電装置に用いられ
、受信機の自動利得制御段からの交流及び直流信号を用
いて通信信号の全ての重要なパラメータを体系的にモニ
タする改良型の信号品質モニタ装置を開示する。使用す
る交流信号は、自動利得制御増幅器段の出力に現われる
信号であり、直流信号は自動利得制御増幅器の利得を制
御するために取り出される利得制御電圧である。その交
流信号は、チャ７ネル雑音を示す雑音信号を発生するよ
うに処理され、その波形はまた信号周波数が適当な範囲
内にあるかどうかチェツクするために処理される。その
直流信号は、その大きさが適当な範囲内にあるかとうか
チェックするよう処理され、また信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）が所定の値を確実に越えるように雑音信号と比較さ
れる。モニタされる全てのパラメータが必要な基準を満
足する場合、信号品質モニタはイネーブル信号を発生し
、この信号は関連する保護継電装置を普通に機能させる
。もしモニタされるパラメータの任意のものが基準以下
である場合、信号品質モニタはディスエーブル信号を発
生し、関連する保護継電装置の少なくともモニタされる
通信信号を利用する機能をディスエーブルする。

Ｓ／Ｎｆｉ能のために発生された雑音信号は更に、モニ
タされる保護継電機能に関連する遮断器のトリンブ回路
においてモニタされる通信信号を用いるトリンプ゛Ｉ’
１１断機能を修正するよう用いらる。通信チャンネルの
雑音と保護継電機能において用いられる復調信号の雑ｌ
キの間には直接関係がある。復調雑音は、最終的には保
護継電トリンプ回路に送られる電圧信号に現われ基準電
圧と比較される。未発ｔ！Ｉｌの実施例によれば、その
ｎ音信号は基準電熱 圧に実質的に加んらる。−の較正によりトリンプ回路の
精度が維持され９通信チキンネルの雑音のレベルに直接
応答してトリンプ回路機能の感度が自動的に適応制御ま
たは修正される。

以　　下　　余　　白 第４，２７５，４２９．−＋の保護継電装置に用いられ
る。この米国特酌の継′屯装置は、比較を１ｊう複数の
箇所間を連続する金属導体て接続することなしに電気機
械式パイロント線継゛屯器の機能を遂行する。一つの端
末から他の端末へ保護継電信号を送ってその近傍端の保
護継電信号と比較するだめの通信リンクとしては１例え
は光学的リンク、マイクロウェーブ、電力線搬送あるい
は電話線チャンネルのような種々の型式のものかある。

本実施例では、ヘル′屯話システムの舎用３００２チャ
ン２、ルを１通信リンクとして用いると仮定する。添付
図面に示す成る特定の機能の詳細については１本出願人
所イＪの」、述の特許出願を参照されたい。例えば、１
９８２年１月１３１１出１ｆｊの米国特訂出願第３３９
．０３１号は、米１．１＋ｌ　！ｌ￥５１第４　、、．
２７５　、４２９号に開示したものの代りに用いること
ができる評価機能のもう一つの実施例を小す。同様に、
１９８１年３月３日出願の米国特許出願第２３９，９１
７号は、保護継電装置の送信機に用いることのできるパ
ルス変調器を開示する。

１９８２年７月１３日出願の米国特許出願第３９７．９
４４号は、保護継電装置の受信機に用いることのできる
パルス復調器を開示する。１９８２年７月１３日出願の
米国特許出願第３９７．７５８号は、米国時５１第４，
２７５　、４２９号の保護継電装置に用いることができ
る直接転送引き外し機能を開示する。

従って、米国特許第４，２７５，４２９号及び」二連の
米国特許出願は全て、引用により本願明細書の一部と考
えるべきである。

ここでは１本発明の理解に必要な保護継電装置の部分だ
けについて説明する。それらの部分の参照番号は、第１
図においてそのまま用いた。」−記特許及び特許出願の
部分で本願第１図において変形を加えたものについて下 は、それらの参照数字にプライム符合を伺したものを用
いて表示する。

第１図は、送電線区間１２ヘパイロット線保護を勺゛・
える改良型の保護継電装置１０′をボす。保護区間１２
は、２または３端子線であり、ここでは−・例として二
端子線を示す。

送電線区間１２は、近傍端子１４を有し、そこに遮断器
１６を含む。遮断器１６は、送電線１．Ｑ　１１１１１
２の　端を導体ａ、ｂ及びＣより成る高’ｊ’４１１−
Ｅ相交流電力系統に接続する。送電線１％−間１２は更
に、遮断器２０を有する第１の遠隔端イ１８を含む。遮
断器２０は、送電線区間１２の他端を導体ａ′、ｂ’及
びＣにより成る高電圧三相交流電力系統に接続にする。

端ｆ１４及び１８は更に、それぞれ保護継電装置２２及
び２４を有する。各端子における保護継電装置２２及び
２４は同一構成を持つのて、近傍端１４の保護継電装置
についてのみ、：Ｔ細に説明する。

保護継電装置２２は、導体ａ、ｂ及びＣを流れるモ相屯
流と、３Ｉｏまたは大地電流とに応答する。電流から取
り出した単相複合シーケンス電圧信号ＶＮのような保護
継電イ自呼を取り出すだめの手段２６を有する。手段２
６は、変流器２８　、３０　、及び３２と、三相の正相
、負相及び（または）零相シーケンス電流を所定のパー
センテージで混合して電力周波数１例えば６０ヘルツの
単相複合シーケンヌ電圧を得るための複合シーケンスフ
ィルタ３４よる成る。その単相複合シーケンス電圧は９
位相が電力の流れ方１６０こ応答し、その大きさが三相
の電流の大きさくこ応答する。

従来技術の電気機械式ノくイロント線継電器番こ現在用
いられているのと回し複合シーケンスフィルタを用いる
ことかでき、その−イクｌ力１米国特許第２，１８３，
６４６号番こ記載ぶれている。また、複合シーケンスフ
ィルりをｉｔ　’ＩＩ増幅器を用いてソｌルントステー
トで構成してもよい。　。

電流より取り出した複合シーケンス（バ号。

即ち電圧ＶＮは、送信機３８へ加えられる。

送イ、１機３８は、変調器３８′と、使用する通信１リ
ンクの形式に応した通信インタフェイス３８″を含む。

電圧信号ＶＮの波Ｊ１よ、送イ言機３８とともに通信方
式に応して選択した変調器３８′において変調信号とし
てＪｌｌ　’／Ｎる。

例えは、送信４？ｊ、３８は、大きさ零の変調イ自呼に
応答して所定の公称レー１でノクルスを発生し、そのパ
ルスレートはイＳ　ｕｊ　Ｖ　Ｎ力１零カ）ら外れると
変化するようにする。ノぐルスＩＭ　１１１１変調は、
本発明の実施例にお１．ｔてｌＩｒましりＸ通イ言方工
（、であり、リドこの変調方式しこつｌ、Ｘて未発１９
］を詳細に説明する。中心あるｌ／１ｔ±公称周波数は
、使用する特定の型の通信１リンク４０（こ１庇。

して選ぶ。使用する特定の通信チャンネｌしでは減衰及
び包路線遅れの周波数特性力＼知られているのて、公称
パルスレート１よ減衰及び包路線８れの両方を最少にす
るようｉ！！！　、Ｓ、必・電力１ある。例えは、ヘル
テレフォン・システムの専用３００２チヤンネルでは、
＋ｉ＋ｙ＋、７キロヘルツの中心周波数の周りの１よ（
よ±３００へルツの狭い帯域では最少の減衰及び包路線
遅れが１１られる。以ドに述べるように、本発明を通信
リンク４０としてこの３００２チヤンネルを用いるもの
として説明する。

保護継電装置２２はまた９通信リンク４０に接続した受
信機４２を有し、この受信機は使用する特定の通信リン
ク４０のインターフェイス４２′と復調器４２″より成
る。復調器４２′′としては、」−述め特許出願のパル
ス周期変調復調器を用いてもよい。受信Ｊｌｊ！、４２
は、遠隔端子１８から電力周波数の電流から取り出した
単相複合シーケンス電圧信号■Ｆに応じて変化する通信
信号を受信する。受信機４２はその通信信号を復調して
、チャンネルの遅延時間だけ遅れている点を除き信号Ｖ
Ｆと回し信号Ｖ’Ｆを１１５！り出す。

シーケンスフィルタ３４からの信号ＶＮはまた。遅延等
止器３５に加えられ、その遅延等化器はチャンネル遅れ
により遅れている点を除き信号ＶＮと同じ信号Ｖ′Ｎを
発生する。（、ｑ　！；　Ｖ　′ＮとＶ′Ｆは直接に比
較するに適した形であり、この目的ぐために評価回路３
６′へ加えられる。

保護送電線区間１２に通常の貫流電流が流れている時、
即ち故障のない場合、第１図に示すようなｃｔ接続が用
いられているとすると、信号Ｖ′Ｎは理想的には信号Ｖ
”Ｆと１８００位相が異なる。保護送電線区間１２に故
障か発生すると、ｃｔの極性を表示した端ｒ内へ電流が
流れ込み、信′Ｓｔｖ′Ｎとｖ′Ｆか理想的には同位相
になる。

評価回路３６゛及び保護継電装置２４のその列送、部分
は、′電流より取り出した信号Ｖ′ＮとＶ′Ｆの単相電
圧波形を比較して、もし保護送’１ｌｆｆｉｌ！区間１
２内で故障が検知されると、関連する遮断器１６及び１
８にトリンプイ１−１￥′ｆＴＬＣＢを加えて送電線区
間１２を引き外す。

遮断器２０紮トリンプさせる直接転送引き外し要求信号
は、近傍端子１４においては。

変電所のパンテリのような電圧源４４と接点４６と直接
転送引き外しくＤＴＴ）要求機能４７とより成る手段４
４により始動される。

接点４６は１手動により作動させるか、適当な保護継電
回路により自動制御するようにしてもよい。

手段４４と同様なりＴＴ要求手段は、遠隔端子１８にも
設ける。この要求手段が遮断器１６のトリフプを命ずべ
く　ＤＴＴ要求信号を発生すあと、その要求はＤＴＴ認
知機能４８により認知される。その認知機能４８かＤＴ
Ｔ要求信号を検知すると、その機能は評価回路３６′の
動作を変更する信号ＤＴ及びＤＴＱを発生する。前述の
手段４４がＤＴＴ要求信号を始動すると、遠隔端末１８
に設置され−１−述の手段４８と同様なりＴＴ認知手段
はその要求を処理する。第１図においてプロ、夕で示し
たＤＴＴ機能については、前述の米国時Ａ１出願第３９
７，７５８号明細書に詳細な説明がある。

本発明の一実施例によるイ１）号品質モニタ機能４９は
、他方の端子からの入来通信信号をモニタして、信号の
品質か近傍−遠隔端子間の比較機能及びＤＴＴ機能をイ
ネーブルするほど充分に良好なものであるかをチェンク
する。

第１１ｆｆｉではイ菖号品質モニタ４９は独立のブロン
クで示したか、そのモニタは通信あるいは受イ１ｊ機イ
ンターフェイス４２′で発生したべ昌弓を用い、従って
これらの１１７号の発生について第２図で詳細に説明す
る。

第２図は、第１図に示した通信インターフェイス４２′
に用いることのできる回路の４１！略図である。前述し
たように、通信チャンネル４０として電話線チャンネル
を用いるものとする。人力及び出力イノビータンスは普
通６００オームに整合され、６００オーム両端の１ミリ
ワンドのパワーレヘルに相当するＯ　ｄＢｍの基準を音
声パワーに関しで用いる。

更に詳細には、６０ヘルツの保護継電信号ＶＲで変調す
る場合１．７キロヘルツ±２００ヘルツの周波数を、ま
た４００ヘルツのＤＴＴコマンド変調信号で変調する場
合は１．７キロヘルツ±２２０ヘルツの周波数を有する
通信チャンネル４０から受信した信号は、交流結合キャ
パシタ５４及び５６を介して１：ｌの電話インタフェイ
ス・トランス５２へ加えられる。トランス５２は、−次
及び二次巻線６０及び６２を有し、−・次巻線６０の両
端にバリスタ５８を接続して電圧スパイクから保護する
。二次巻線６２の出力の信号は、コモンモー１：の除去
を行うよう接続した演算増幅器６４に加えて９通信信号
を更に調整する。

調整済の信号は、可変抵抗器またはポテンショメータ６
６、スイ、チロ７、及び増幅器として接続した演算増幅
器６８より成るスケーリング段へ加えられる。調整済の
信号をスイッチ６７を介して演算増幅器６８の反転人力
に加えると、２６デシベルまでの増幅が１１ノられるか
、その信号全非反転入力へ加えると２６テシヘルまでの
減衰が得られる。Ｊ周整及びスケー９〉′グを施した（
１４　”、ｉは、１〜２．５キロヘルツの／くンＩ・パ
スフィルタ６９へ加工られる。このフィルタは、ローパ
スフィルタとして接続された演算項１唱器７０を有し２
．５キロヘルツの限界を与える第１段と、バイパスフィ
ルタとして接続される演算増幅器７２をイ１，１キロヘ
ルツの限界を与える第２段とより成る。

Ｖ　ｉ　ｎて表わすバントパスフィルタを通過した信号
は、自動利得制御（ＡＧＣ）手段７３へ加えられる。Ａ
ＧＣ手段７３は、電流側１Ｊｆｌ型可変利得増幅器を有
するＡＧＣ増輻器よる成る。例えば、その増ＩＭ器とし
ては、ＲＣＡの３０８０のようなトランスコンタクタン
ス演１′Ｉ増幅器７４にその出力を増１咄するために＠
算増幅器７６を接続したしたものを用いることができる
。

ｌ・ランスコンタクタンス演算増幅器７４は、その増幅
器の利得を制御する利得制御入力（端子５）を有する。

その利得制御電圧が０ホルトの場合最大の利得が得られ
、制御電圧が負で大きさが増加するにしたがって利得が
減少する。

ＡＧＣで表わされる交流信号である利得制御信号は、演
算増幅器７６の出力で得られる。単方向電圧である利得
制御電圧は、ＧＣＶで表わされる。ＧＣＶは、整流器７
８とローパスフィルタとして接続した演算増幅器８０と
より成る絶対値回路を介して信号ＡＧＣから取り１１１
ｙれる。演算増幅器７６の出力に信号が存在しない場合
、制御電圧ＧＣＶは０である。信号ＡＧＣが増加すると
、制御室Ｊｆ　Ｇ　ＣＶの負の値が大きくなり、増幅器
７４の利得が減少する。第５図は、利得制御電圧ＧＣＶ
の変化を示すグラフである。ＡＧＣ出力゛屯圧市用ＧＣ
入力電圧の曲線は９問題の範囲に旦り実質的に線形的に
増加するよう意図的に設λ１され、このため得られる制
御電圧は増幅器の利得を制御するに適当な変化をする。

かくして、ＡＧＣ増幅器の出力は、一定というよるも実
質的に−・定であると言える。

後述するように、交流信号ＡＧＣと単方向制御ｕ７１ｆ
　Ｊｌ：　Ｇ　ＣＶ　ハ信号品？ｊ　モータ４９　ｉ、
ニー　、Ｊ：　！Ｊ　４Ｓ異な態様で狙１１．１１され
る。

第３及び４図は、　ｍ　１図でソロ、りで示したモニタ
４９として用いることのてきる信号品質モニタをノＪ＜
す。第３図は種々の機能を明確に識別するだめの一部ブ
ロンク図で〜。第４図は、第３図においてブロフクで示
した種々の回路部分の回路図であるら 丈に訂、Ｉｌ＋には、信じ−の強度を直接単方向の電圧
で指小する１１ノ目２１１’屯圧ＧＣＶは、その信号の
大きさか所望の制限内に確実におさまるよう監視される
。」限及びド限監況手段８２．８４は、゛１シ圧ＧＣＶ
を適当な基準（＋Ｕと比較してこの信号の大きさを監視
する機能を果す。

信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）モニタ８６は、所望の信号にチ
ャンネルの雑音を加えたものを表わす制御電圧ＧＣＶを
、信号ＡＧＣから取り出した信号ｖＸと比較する。チャ
ンネル雑ｒ■は、第６図に示すようにバントパスフィル
タを通過した信号の周波数範囲全体に旦り実質的に一定
である。従って、その信号の周波数範囲、即ち１．７キ
ロヘルツ±２２０ヘルツ「］の雑音に比例する信号は、
パンＩ・パスフィルタを通過した信号の周波数範囲にお
けるン チャ゛４ル雑音の出力に比例する信号を発生することに
より得られる。通信信号帯域の外側と であって利用できる大きさの信号は取り出せるバントパ
スフィルタを通過した信号の帯域ては、いかなる帯域を
選択してもよい。第３図に示すように、信号ＡＧＣは、
それぞれ８８．９０及び９２で示されるように１．５キ
ロヘルツ、１，８キロヘルツ及び１．７キロヘルツの除
波器を順次通過せしめられる。その信号の直流レベルは
キャパシタ９４で除去され。

その結果書られる信号は第６図に示すように約１／−１
５キロヘルツと約２〜２５キロヘルツの周波数帯域を有
し、通信チャンネル４゜から受信した信号の雑音成分を
表わす大きさの単方向信号ＶＸを発生ずへ＜Ｌｌｔ９６
て処理される。

信号Ａ−ＧＣの波形は、−Ｔ段１２０で方形波に変換さ
れ、その信号の高及び低周波数監視ｒ段１２２．１２４
により信弓−周波数が適当な範囲にあるかとうかチェッ
クするために川られる。もしその信号の全ての監視され
るパラメータ、即ちその信号の大きさ、信号対雑務比及
び周波数が合格範囲内にあると１手段４９は低レベルｊ
ｉｉｌち論理０レヘルの信号のＥＮを発生し、その信号
はこのレベルでイネーブルイ、１ｔ〕となる。監視され
るパラメータの任σの　つかその予め定めた合格範囲あ
るいは合格限界内にない場合、信号Ｙ１は高レベル１！
ｕち論理Ｉになり、この信号はこのレベルで後述するよ
うにディスエーブル信号である。

１２５で示すような適当な警報及び（または）表示装置
を組み込んでランチを行い、とのパラメータでこの信号
品質モこ夕かトリカーされたかを表示するようにしても
よい。

第４図に示した信号品質モニた４９の詳細回路図を参照
して、上限モニタは、比較器として接続した演算増幅器
１２６により構成してもよく、その場合制御゛１「圧Ｇ
ＣＶはその増幅器の非反転入力へ、その反転入力には通
出な比較的高い負の基準′ＪＬ圧を接続する。もし゛１
シ圧ＧＣＶが基準（＋ｉｉよりも更に負である場合、そ
の信号が」二限を越えたことになり、この反転入力が非
反転入力よりも更に＋ｌＥになる結果演算増幅器１２６
の出力は論理１から論Ｊ！Ｉ！　０へ変化する。

同様に、下限モニタ８４は、比較器として接続した演算
増幅器１２８により構成することができ、その場合負の
制御電圧ＧＣＶはその反転入力へ、適当な比較的小さな
負の基準　−′ＩＥ圧かその非反転入力へ接続される。

電圧ＧＣｖか基準値よりも小さい負の値になると。

それは通イ占信号の大きさがその一ド限よりも低イなっ
たことを示し、演初増幅器１２．８の出力はその反転入
力か非反転入力より正の値になる結果論理１から論理０
へ変化する。

通４ｉチャ７オルの雑音に比例する信号ＶＸは、一つの
除波器８８．９０及び９２よりなる１、１号市用ストリ
ンプ回路より得られる。これら　つの除波器は同一構成
な有するので、除波器９２のみ訂Ｍｌ＋に７１＼す。除
波器９２は。

１７キロヘルツの周波数を持つ４ａすとそれにすく隣接
する周波数の信号をプロ、りするか、この狭い周波数帯
域のにＦの信号は通過させるよう能動ツインＴ帯域除去
フィルタとして接Ｈシシた演ｐ増幅器１２９よりなる。

三つの除波器を直列に接続すると、第６図に示したよう
な信号か演ｑ増幅器１２９にの出力に４ｊｉられる。

以　　ド　　余　　白 雑音処理手段９６は、演算増幅器１３１及び】３４より
なり、１３１は精密型整流器として、１３４は加算増幅
器として接続される。

演算増幅器１３１及び１３４はそれに加えられる信号の
余波整流を行い、演算増幅器１３４の出力信号ｖＸは負
である。

チャンネル雑音の大きさを表わす信号ＶＸと、利用可能
な信号プラス信号チャンネル雑音を表わす゛重圧ＧＣＶ
は、信号対雑音比モニタ８６へ加えられる。信号対雑音
比モニタ８６は、比較器として接続した演算増幅器１３
６を含み、その抵抗性及び容量性基準値設定要素は約２
０テシベルの基準、即ち雑音信号ｖＸか電圧ＧＣＶで表
わされる信号プラス雑音の１／１０以下であるかきり演
算増幅器１３６の出力が１％レベルであるように選はれ
る。雑音信号ｖＸが全体の信号の１０％より大きい割合
になると１反転入力が非反転入力より大きい正の値にな
り、演鍵増幅器１３６の出力は論理Ｏになる。

４１’Ｓ号り、１雑音比モニタ８６のイｊ効慴は、以下
の関係式を検１１・ｊすると容易に理解できる。

Ｖｉｎ＝ＡＧＣ手段に加えられる交ｌズＣ電圧：＋（Ｖ
ｉｎ）ＪＧＣｆ段（７）　（ｉＮ達特性；ＧＣＶ＝ＡＧ
Ｃ１ｌｊｌ　）ｋＵ電圧（直流）；ＡＧＣ＝ＡＧＣ−ｉ
ｔ段からの文がし出力゛電圧。

１Ｖｉｎｌ・′上圧Ｖｉｎの絶対値； に１・定数（？１を位なし）。

Ｋ２一定数（１／ホルトの中イウ）； に３・イ１）■対雑音比モニタの基準（＋Ｑ　：ＡＧＣ
「段は、次式の関係を電気的に構成する。

伝達関数ｆ（Ｖｉｎ）は。

かくして、上式（１）は。

入力信号Ｖｉｎは、信号電圧Ｖｓｉと広帯域雑音電圧Ｖ
ｎｉとより成り、かくしてＶｉｎは。

ＶｔＩ／ｌ”　ＶＳ’＋　＋　Ｖｓ：　　　　　　　　
　　　Ｌ４）かくして、」一式（３）は。

制御電圧ＧＣＶは。

侶号ストリンピングの後、得られる雑音型７１：　Ｖ　
ｘは。

イ呂号対雑音比較器１３６は、次の関係を求める： ヒ３＝　　ｌ　　Ｃ−ｒ（Ｖｌ　　＝　　Ｖｘ　　　　
　　　　　　　　　　（９，１式（６）及び（７）を式
（８）へ代入すると ＶｓｉはＶｎｉの何倍も大きいので。

１．；ｌ　　　　Ｉｖに（１日 り式（１０）は、信号対雑音比の監視か所望のＳ／Ｎ比
に対して基準値に３を選釈することにより容易に実現で
きることを示す。また、Ｓ／Ｎ機能は相対的なものであ
り、即ちそれはＶｉｎのいかなる特定の値にも固定され
るものでないことが明らかである。

周波数モニタ機能は、全ての搬送周波数サイクルをチェ
ンクして搬送周波数の検証を行う。もし入来信号か許容
周波数偏差の外側にある場合は、高／低信吟及びＳ／Ｎ
検出に似た表示がなされて保護継電回路に適当な動作を
するようイ８すかダえられる。高／低及びＳ／Ｎのギう
な他の二つの検出とは違って、この検出はレスポンス速
度か速い。正確な値でない周波数サイクルが検出ｙれる
や否や、適当な論理信号か直ちに送り出される。高／低
信号及びＳ／Ｎの検出については、絶夕、１値信ｔシ処
理による機器に固有な遅延がある。これＩう３つの検出
は、最終的には　つの論理出力となって保護継電回路へ
送られる。しかしなから、チャネルの不具合の種類を識
別するために別々の警報表示を７１う。

更に１，１４１１には、交番信号ＡＧＣは、演算増幅器
１３７かスレンンヨルト方形波発生Ｔ一段として接続き
れた方形波発’、１ｒ−１夛１２０で方形波に変換され
、その出力は高周波数モニタ「段１２２に加えられる。

高周波数の監視は、マルチバイブレータ１３９により行
われる。例えは、マルチハイブレーク１３９としては、
モＩ・ローラ２１のデュアルパフケージＭＣＩ４５３８
Ｂの＋ｑ　Ｉ・リカ呵能な単安定でルチハイフレークの
一つを用いてもよい。キャパソタ１４２と抵抗１４４は
、マルチハイブ− レータ１４０Ｑ出力か高周波数限界に到達するまでパル
ス列を発生し、その高周波数限界に到達すると互出力が
連続的に低い値、即ち論理０になるよう選はれる。

低周波数の監視は、マルチパイブレーク１４５によって
行うことができる。このマルチハイブレークは」−述の
デュアルパンケージのもう一つのマルチ／ヘイブレーク
を用いてもよ続ｙれる。キャパシタ１４６と抵抗１４７
は、マルチパイブレーク１３９の可出力か信号ＡＧＣが
下限より−１−の周波数をイ１することを示す繰り返し
率を有するパルス列を発生していれは、マルチハイブレ
ーク１４５のＱ出力は連続的に低い値であり、真または
低い値のイネーブル信号ＥＮが得られる。パルスレート
、従って信号周波数がその下限より低いｆｆｉになると
、マルチハイブレーク１４５の互出力は連続的に高い値
の信５多と同様な＋ハ様でディスエーブル信号として作
用する。＜ルス列を発生する。

通信信号か機能１２２により実施される高周波数テスト
をパスできない場合、′−２ルチ／へイブレータ１３９
の石出力はノ（ルヌ列の代りに低いイ＋７４となり、マ
ルチパイブレーク１４５の司出力は高い値となってテイ
スエーブル信すとして作用する。

適゛１′ＩＡ：論理機能には、大きさ及びＳ／Ｎ比のテ
ストか実施される。＝ｌＩえは、それらは、タイオート
１５０，１５２．１５４及び１５６、抵抗１５８，１６
０及び１６１．並ひに１１の中方向電圧によりＯＲ接続
される。このＯＲ機能の出力は、−フルチノ＼イフレー
ク１４５のリセント人力Ｒへ加えられる。ＯＲ接続され
る機能の任意のものか低い値になり、そのパラメータか
限界を越えたことかわかると、マルチハイブレーク１４
５のＱ出力か高い（１白となり、これは信！；　Ｅ　Ｎ
にとってはディスエーブルのレベルである。

第７１．Ｊは、いかにして評価回路３６パかイ２、−プ
ル／ディスエーブル信ｔ、；ＥＮに応性するようになさ
れるか、また、いかにしてトリンプ回路か雑合信吋ｖＸ
により適応せしめられるかを示す概略図である。第７図
に示す構成要素のあるものは、ＤＴＴ機能に関する上述
の米国持駒出願第３９７，７５８吋において最初に紹介
されており、このＤＴＴ機能と信号品質モニタ機能が共
に評価回路３６″に容易に伺加される態様を示すために
そのま−まにされている。

信号ＥＮは、インバータケート１６２及び１６４を介し
てＮＯＪ’ｌ”−１−１０４（７）Ａカへ接続される。

信号ｎが高い値になると、ＮＯＲゲート１０４の出力は
低い値となり、双方向スイフチ１０２は１」いて評価回
路から遠隔保護継電信号ＶＲを切り離す。５ＰＤＴスイ
ツチ１６６は、信号ＥＮは高い（１？ｉの時全てのトリ
ツプあるいは比較トリ、プたけをソロンクするかどうか
を手動で選釈できるように設けられている。信号ｉは、
スイフチ１６６の゛ヲロ、り端子−”に１妥続され、そ
の°。

アンブロンク゛’　　（ｕｎｂｌｏｃｋ）端子はその回
路に接続されない。スイフチ１６６のスイフチアクチュ
エータは、タイオート１６８を介してＮＯＲゲートｌＯ
６の人力に接続される。スイフチ１６６が第７図に示す
ように゛°アンノロ、り゛位置にある場合、継電装置の
近傍／遠隔箇所の比較機能だけが高い（［αのＥＮ信り
により影響を受ける。スイフチ１６６か°゛プロアク゛
端−ｒへ切り換わると、高い値のディスエーブル信す［
Ｘかトリンプ信°弓をＩＪ、えようとしている機能に拘
らず真のトす、プ仏ｔツを始動すへ＜ＮＯＲケー）１０
６か高い値になるのをａＨ１１する。

鳴、すＥＮはまｔこ、イン７・−タケ−１・１６２．１
６４及ＵＮＯＲケー１１１４を介して、マルチハイブレ
ーク１３９または１４５と回し型のマルチバイブレータ
１１６に接続５れる。イ１−）すＥＮか高い伯の場合、
マルチハイブレーク１１６のＱ出力は所）にの持続時間
２例えは２０ミリ秒の１倫理１のパルスを発生し、この
パルスはこの１１１間周期の問いかなるトリツプをも阻
止するようにＮＯＲゲート１０６の人力に加えられる。

別のマルチバイブレーク１７０を、インパータケ−１−
１６２ひ１６４を介して信号ＥＮに応答すへく設けるこ
とができる。マルチバイブレーク１７０は、信号°［π
か論理ｌから論理Ｏへ変化すると２０ミリ秒のような所
定の持続時間のトリンプ阻止パルスをＮＯＲゲ−１・１
０６の入力へ加えて２通信チャンネルか通産状態に復帰
する時システムの過渡信号を無視する。

ヨーロンパ特許公報第８２１１１７８４　。

３号に説明されるように、評価回路３６′からの出力信
号Ｖｏｐ−ＶＲ／Ｇは、基準手段１３０によりｌ−えら
れる予め七ントシたピンクアップまたは／くイアスミ圧
と比較）れる。

信号ＶＯＰ−ｖＲ／Ｇか基準値１３０より小さい場合、
信号Ｔは品い値となり、送ｉｔＥ線の保護区間には故障
がないことを示す。信号■ｏｐ−ＶＲ／Ｇか基準値を越
えると、信号Ｔは低い値となり、保護送電線区間に故障
があることを表示する。ＶＸに比例する通信チャンネル
の復調された雑ン゛Ｙは、イ冒５副Ｖｏｐ−ＶＰ／Ｇへ
伺加されるものとして現われる。雑１：１−が大きくな
れはナルはと、イ１′１−）Ｖ　Ｏｐ　　ＶＰ／Ｇも犬
きくなる。トリンプの基準値かチャンネルの雑音と八に
比例的に累増せしめられると、トリング回路の精度を維
持できる。所望であれは、更に大きい比率のＶｘを用い
て基準イ１０を修止し感度を減少させてもよい。かくし
て、雑音信すＶｘは加算抵抗１７２と双方向スイフチ１
７４を介して演算増幅器１３８の、１１反転入力のよう
な入力に加えてもよい。イ昌弓ＥＮはインバータケート
１６２を合してスイフチ１７４の制御人力に接続される
。かくして１通信信号の信号品質か良好である場合、Ｅ
Ｎは低い値であり、スイッチ１７４は閉じて雑音信号Ｖ
ｘをトリ、プ比較器回路１３２に接続される。負の４ｔ
ｉである雑７ｊｒフイＨＨ′＝′、Ｖ　ｘ　ホ、実質的
に信ＱＶｏｐ−ＶＲ／Ｇから差し引かれる。チャンオル
雑音が犬きくなれはなるほど、信号Ｖ　ｏ　ｐ　−Ｖ　
Ｒ／　Ｇの雑音の成分が大きくなる。かくして、適当な
大きさのＶｘをトリップ基憎値１３０に加えることによ
り、トリップの精度を維持することができる。この特徴
は全く適応性のあるものであり、他の方法ではイするこ
とが難しい非雷に好ましい機能である。信号の品質が憇
く信号ＥＮが高い値である場合、スイフチ１７４は開い
て雑音信号ＶＸをトリンプ比較器１３２から切り離す。

かくして、Ｊ電流のトリンプがなされ、雑音信号による
修ＩＦに起因する感度の減少は起らない。もし所望であ
れば、マルチパイル−タ１１６のＱ出力をスイッチ１７
４０制御入力へ接続してスイフチ１７４を閉した状態に
維持し、ブロンキングパルスの周期の間低感度モードを
維持して。

この変移周期時システムのいかなる過渡信号も無視ゝさ
せる。

要約すれは１以上説明した保護継電装置は、かかる継電
装置に用いる通信信号をモニタするに適当な信号品質モ
ニタを４１する。信す・品質モニ゛りは、受信機のＡＧ
Ｃ段からの交流及び直流信号の両方を用いて信号の周波
数、大きさ及びＳ／Ｎ比をチェックし、いかなるパラメ
ータもその所定の最低限の条件を満足できない場合はモ
ニタの出力にディスエーブル信号を発生する。そのテイ
スエーブル信けは保護継電装置においてその条件に合わ
ない通信信すに依存する保護１ＩｆＥｉｔ、機能を切り
屑１すために用いる。更に、Ｓ／Ｎ比モニタ機能のため
に取り出されたチャンネルの雑音を表わすイ１］けは、
トリ、プ回路において信号Ｖｏｐ−ＶＲ／Ｇの中の雑ｎ
成分を割り引くために用いる。換言すれば、所定の７＋
！！Ｗレベルに到達すると関連する遮断器のトリフプを
始動する比較信号は、信号Ｖ　ｏ　ｐ　−Ｖ　Ｒ／　Ｇ
に含まれる雑音の、Ｊｔだけ１威少せしめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の−・実施例による保護継電装置の概
略図：第２図は１本発明の一実施例による受信機の概略
図；第３図は１本発明の一実施例による信号品質モニタ
の一部をブロフクで示す概略図；第４図は、第３図の信
号品質モニタの詳細回路図；第５図は、ＡＧＣ仏達仏性
特性み、ＡＧＣ増幅器のＡＧＣ信りと利得制御電圧との
間の所定の関係を示すグラフ；第６図は、第３及び４図
において雑音信号を得るステップを示す図：第７図は。 第１図の評価機能を示す概略図であって、保護継電装置
が信号品質モニタ信号を利用する態様を示す図である。 ８２・・・高信号振幅モニタ； ８４・・・低信号振幅モニタ； ８６・・・Ｓ／Ｎ比モニタ；　、 ８８・・弓、５キロヘルツ除波器； ９０・・弓、９キロヘルツ除波器； ９２・・・１，７キロヘルツ除波器；　　　　□１２０
・・・方形波変換器： １２２・・・高周波数限界モニタ； １２４・・・低周波数限界モニタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも第１及び第２の端末を有する交流送電線
   区間を保護する保護継電装置の、所定の周波数範囲内に
   ある周波数の通信信号の品質をモニタする信号品質モニ
   タにおいて、自動利得制御増幅器手段は前記通信信号を
   受信する信号受信入力と利得制御入力と出力を有し、利
   得制御手段は前記利？！ｉ制ｊ】１１人力へ単方向利得
   制御信号を加え、　ｎｉｊ記利得制御信号は前記利得制
   御増幅器手段の出力に応答して前記利得制御増幅器手段
   の出力信号を実質的に一定に維持し、更に、少なくとも
   前記利得制御信号に応答して前記通信信号の品質を表示
   する信号を発生する信号品質モニタ手段を具備して成る
   ことを特徴とする信号品質モニタ。 ２、前記信号品質モニタ手段は基準値手段と比較器手段
   を含み、前記比較器手段は前記利得制御信号と前記基準
   値手段からの信号を比較して前記通イ菖信号の大きさが
   所定の所望される範囲内にあるかどうかを指示すること
   を特徴とする前記第１項記載の信号品質モニタ。 ３、前記信号品質モニタ手段は、更に前記利得制御増１
   咄器手段の出力に応答することを特徴とする前記第１ま
   たは２項記載の信号品質モニタ ４、前記信号品質モニタ手段は、更に前記利得制ｊｉＯ
   増幅器手段の出力に応答して雑音信号を発生する雑７：
   Ｈ：　、ｆ、段と、前記利得制御信号と１１ｊ記雑音信
   号を比較して所定の信号のＳ／Ｎ比の大小を得る手段と
   よりなることを特徴とする前記第１または２ザ１記載の
   信号品質モニタ。 ５、前記！ｆｆｌ　ｌ’ｆ　手段は、前記通イ１）信号
   の前記所定の周波数範囲を含む所定の９１）域の４１４
   号を除去しその所＞ｉ：Ｊの帯域外を通過させるパント
   リンエクＩ・フィルタ１段を含むことを特徴とする第４
   項記載の信号品質モニタ。 ６．前記信号品質モニタ手段は更に前記利得制御増幅器
   の出力に応答して前記利得制御増幅器手段の出力におけ
   る信号の周波数か前記通信イ、１吋の所定の範囲内にあ
   るかとうかの表示を得る周波数測定手段を含むことを特
   徴とする前記第１．２または４項記載に信号品質モニタ
   。 ７、前記周波数測定手段は、前記利得制御増幅器手段の
   出力における信号を方形波に変換する手段と、前記出力
   に応答して所定の周波数１−限及び下限のそれぞれをセ
   フ＋・し前記利得；１制制御幅器手段の出力における信
   号が前記所定の限界の外側にあることを検知する第１及
   びｔｉＴｊ２のマルチパイプレークとを含むことを特徴
   とする前記第６項記載の信号品質モニタ。 ８　、　＋ｉｉｊ記第１のマルチパイプレークは、前記
   利得制ｔＪ’［ｌ増幅器手段の出力における４８号の周
   波数か前記所定のに限より低い時パルス列を発ブレーク
   に加えられ、前記第２のマルチバイア’　１／−タハ、
   前記パルス列のパルスレートが前記信号の周波数が前記
   所定の一ト限より高いことを示す１１１Ｊ所定の一定レ
   ベルを有する論理イ１）すを発生することを特徴とする
   前記第７項記載の信号品質モニタ。 ９、前記信号品質モニタ丁段は、前記通信信号の品質か
   所）ｊ−のレヘル以１・′である時ディスエーブル信号
   を発生し、　＋ｉｉ＋記通イ１１信舅は近傍端と遠隔端
   及びそれらに関連する遮断器を有するノＸ′屯線の保護
   区間の遠隔端からの第１の保護継電信号、）吟であり、
   更に、前記近傍端からの第２の保護継電イ菖吋を′ｊえ
   る１段と、前記第１及び第２の保護継電信号を比較して
   比較（５’ｉを′ｊえる・Ｆ段と、基準信号を領える手
   段と、前記比較信号を１１１１記基準信号と比較し前記
   近傍端に関連する遮断器にトリップ信号を！ｊえる）・
   リンブーｒ段と、　１ｉｉｊ記信号品質モニタｒ段に１
   心答して前記信号品質モニタか前記ディスエーブル信号
   を与える時間側する遮断器からのトリップ信号をブロン
   クする手段とより成ることを特徴とする前記第１．３ま
   たは４項記載の信号品質モニタ。 １０、通信手段は、前記第１の保護継電信号を前記第１
   の端末から前記第２の端末へ送信するだめの、第１の送
   信器手段、第１の通信チャンネル、第１の受信器手段と
   、前記第２の保護継電信号を前記第２の端末から前記第
   １の端末へ送信する、第２の送信器手段、第２の通信チ
   ャンネル、第２の受信器手段とよりなり、前記第２の受
   信器手段は前記利得制御増幅器手段と前記信号品質モニ
   タ手段とを含み、前記信号信号品質モニタ手段は前記利
   得制御信号と前記利得制御増幅器手段の出力に応答して
   前記信号の所定のパラメータか前記第２の保護継電信号
   の信号品質が所定辻基準以下であることを示す時前記テ
   イスエーブル信号を与えることを特徴とする前記第９項
   記載の信号品質モニタ。 １１、＋ｉｉｊ記］・リンプ手段に加えられる信号の一
   つを＋ｉｉｊ記雑音信号で修正する修ｊｌＥ手段を含む
   ことを特徴とする前記第９またはｌＯ０項記載信号品質
   モニタ。 １２　　前記ディスエーブル信りか発生している時前記
   修正手段が前記雑音信号により前記所定のイｉ’＋　Ｖ
   ５を修正する手段をｎＪＩ　ＪＩする手段を含むことを
   特徴とする前記第１１項記載の信号品？′■モニタ。 の １３、前記第１端末に設けられてｌ１ｉｊ記第２の保護
   継電信すの品質をモニタし、かっ１１ｉ記信号品γ′↓
   か所′）ｊ！の基準以下である時ディスエーブル４ｉり
   を発生する手段を含み、前記修正手段は前記ディスエー
   ブル信号か発生中はその信罵に尾、答して前記修正手段
   か前記所定の信号を前記ＳＩＩ　ｇ信号で修正するのを
   阻止することを！ＩＮ；ｊとする前記第１１項記載に信
   号品質モニタ。 １４、前記雑音信号は、前記比較信号から実質的に差し
   引かれることを特徴とする前記第１１または１２項記載
   の信号品質モニタ。 １５．前記ディスエーブル信号に応答して、前１ディス
   エーブル信号の停止後所定の時間周ｊの間前記第１の遮
   断器の引き外しを引き続（てブロフクする手段を具備し
   て成る前記第０項記載の信号品質モニタ。 ｒ　ｅ　、　＋ｆｉＪ記信号品質モニタ手段は、前記利
   得制御人力に応答する信号の大きさ制限手段と、Ｙ記利
   得制御増幅器手段の出力における信号１応答する周波数
   制限手段とを含むことを特（とする前記第１５項記載の
   信号品質モニタ。 １７、前記周波数制限手段は、前記利得制御増幅器手段
   の出力信号を方形波に変換する手■と、前記方形波に応
   答する第１のマルチバイブレー２手段を含む周波数上限
   を設定する・段と、前記第１のマルチバイブレータ手段
   Ｃ出力に１心答する第２のマルチ／ヘイプレーグ・段を
   含み周波数の下限を設定する手段とを１むことを特徴と
   する前記第１６項記載の信号品質モニタ。 ＋　ｓ　、　ｒ’ｒ：ｒ記Ｉ　Ｈ信号を与える手段は、
   所定の潤色　　　波１ａ　？ｔ′ｆ域を有する／＜ント
   パスフィルタを通過用　　　した４６号を前記利得制御
   増幅器ｆ膜内に送り込む手段を含み、前記周波数１１シ
   域は前記第２１　　　の保護継電４６号の周波数帯域の
   両側へ延ひ。 １１１１記ノヘントリシエクトフエルタｆ一段は前記パ
   叩　　　７トパスフルタを通過した信号の所定の部分１
   ｉ　　　　を除去し、前記所定の部分はｒｉｉｊ記通信
   信号の周波数帯域を含み、更にその結果得られた信し′
   ・）に応答して＋ｉｉ＋記雑音記号音信号する手段を含
   むことを特徴とする＋ｉｉｊ記第１６９１記載の借間　
   　　号品質モニタ。