JPS61281976A - 残留電流の検出方法と装置 - Google Patents

残留電流の検出方法と装置

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JPS61281976A
JPS61281976A JP61108740A JP10874086A JPS61281976A JP S61281976 A JPS61281976 A JP S61281976A JP 61108740 A JP61108740 A JP 61108740A JP 10874086 A JP10874086 A JP 10874086A JP S61281976 A JPS61281976 A JP S61281976A
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residual current
phase
voltage
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core
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JP61108740A
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プローナブ クマー ダー
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BICC PLC
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/332Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means responsive to dc component in the fault current
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    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/337Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers avoiding disconnection due to reactive fault currents

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  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特にアース漏洩電流を検出するための電流検
出装置に関する。かかる検出器は、遮断器専用ではない
が、主にこれに用いられる。
〔従来の技術〕
GB1448934.GB1585785、ならびにG
B1559714で知シ得る装置のような、公知の多く
の遮断器は、コアを貫通する電流搬送線と、アース漏洩
電流によシ生ずる磁界の変化を検出するために、その上
に巻かれた2次コイルとを有するトロイド型コイルの形
状をとる差動変圧器を用いている。BPOO69655
Aに記載の遮断器では、2次コイルに供給される駆動電
圧と、アース漏洩電流によって生ずる振幅の変化を検出
するための手段とを備えている。
〔発明の目的〕
本発明はEPOO69655Aによる構成に代わる構成
を形成するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
従って、本発明によれば、電気設備の残留電流を検出す
るための装置であって、該電気設備の活線と中性線が、
差動トランスの一次巻線を形成するようにそのコアの中
を通っているようなトロイド型コアと、該コアに巻かれ
た、少なくともひとつの2次巻線と、練歩なくともひと
つの2次巻線を交ばん電圧で駆動するために適用されて
た発振器、及び練歩なくともひとつの2次巻線の交ばん
電圧の位相の変化を検出するために適用された位相検出
器とを含む装置が提供される。
本書においては、「位相の変化」と言う言葉の意味には
、電圧信号の時間につれての遷移ばかりでなく、電圧信
号の減衰率のような、位相に関連する信号成分の変化を
も含むものとする。
この位相検出器は、位相の変化量があらかじめ設定され
た境界値を越えた場合に、それに呼応して活線と中性線
の少なくとも1本を遮断するための遮断装置を起動する
ように適用されることが望ましい。
該設備にアース漏洩を流が無い時には、活線と中性線を
流れる電流の強さは相等しく、その方向は反対になる。
もし、アース漏洩電流のような残留電流が発生すると、
これらの電流は等しくなくなり、差動変圧器のトロイド
型コアの中に磁束が誘起される。この誘起磁束は、該変
圧器の少なくとも1組の2次巻線に存在する電圧信号の
位相に変化を生じ、その位相の変化は位相検出器によっ
て検出される。
練歩なくとも1組の2次巻線は2個のコイルを含み、第
1のコイルは発振器によって交流電圧で駆動され、そし
て、第2のコロイド型コアから誘起電圧を捨うために適
用され、位相検出器は、第2のコイルからの信号と発振
器の交流電圧との位相どおしを比較するように出来てい
ることが望ましい。
該発振器は、トロイド型コアが正と負の飽和領域に引き
入れられるように駆動電圧を発生するように都合良く適
用されている。このコアがその履歴曲線に沿って周期的
に駆動される時には、コアの残留磁化による残留磁気効
果は除去される。発振器は一般的に500 Hzの周波
数の矩形波の駆動電圧を発生するように適用されている
ことが望ましい。
位相検出器は、フェーズロックドルーズの1部分を含む
ことが好ましい。このようなループは当技術上周知であ
シ、例えば、アール・ニス・コンポーネント社が売出し
ている、NB−567や0MO84046Bなどのシン
グル・チップの形で入手利用することが出来る。
本発明はさらに、以上に記載した装置を取入れて、電気
設備の残留電流を検出する方法にある。特に、電気設備
の残留電流を検出する方法であって、該電気設備のため
の活線と中性線を、差動変圧器の一次巻線を形成するよ
うにトロイド型コアに通すステップと、該変圧器の2次
巻線を形成するように該コア上に巻かれた、少なくとも
1個のコイルに交流駆動電圧を通ずるステップ、及びそ
の交流電圧の位相の変動を位相検出器で検出するステッ
プとを含んでいるものである。
〔実施例〕
本発明を、その一実施例について、添付図面は、コアの
中に電気設備の活線3と中性84が通っているトロイド
型のコア2を含んでいる。
この線6と4は、差動トランスの一次巻線を形成し、こ
の2次巻線は、トロイド型コア2の上に巻かれた2個の
コイル5と6から構成されている。
発振器7は、増幅器8によって増幅される交ばんの駆動
電圧を配線9によってコイル5に供給する。コイル6は
配線1oを通じて位相検出器11に結線されている。配
線12も発振器7を位相検出器11につないでいる。位
相検出器11からの出力の配線16は、活線3と中性線
4にある遮断器の接点15と16の開を制御するサイリ
スタのスイッチ14に電気信号を供給する。
発振器7は、使用状態では、第2図のサイン波17のよ
うな交ばん電圧でコイル5を駆動する。電気設備にアー
ス漏洩電流がなければ、活線5と中性線4を流れる電流
はその値が等しくて、方向は反対向きである。従って、
トランスの一次巻線によってコア2に誘起される磁束は
皆無であり、コイル6は誘導される電圧信号を有し、こ
の電圧信号はコイル5の電圧信号と同位相である。アー
ス漏洩電流がある場合には、配線3と4に流れる電流は
等しくないので、それに相応する磁束がコア2に誘起さ
れる。この磁束は第2図の18で示されるように、コイ
ル6に誘起される信号の位相に変化を引き起す。
位相検出器11は、発振器7から配線12を介して受取
った信号17と、配線1oを介してコイル6から受取っ
た信号18とを共に掛は合わせる。その結果の波形19
は、第2a図に見られるように、直流出力20を与える
ために、ローノクス・フィルタによって平滑化され、そ
の振幅は信号17と18の間の位相差に依存する。
この直流信号20が、顕著なアース漏洩電流のために、
あらかじめ設定されたしきい値以下に低下すると、起動
信号が配線13を介して送られ、その結果、サイリスタ
スイッチ14を急動させ、遮断器の接点15と16を開
にする。
発振器7は、第3図の21に示されるような矩形波の形
の駆動電圧を交番的に供給してもよい。
コイル乙に誘起される電圧Eは次式で与えられる。
E = −L d i / d t ここで、Lはこのコイルの自己インダクタンスである。
従って、コイルに誘起される電圧は矩形波21が切替わ
った時に発生され、そして、この電圧はL/Rで表され
る時定数で指数関数的に減衰する。この様子は第3図の
22に示されている。
コア2に発生される磁束を引き起すアース漏洩電流は、
この信号の減衰率が図の26が示されるように変わる程
度に、コイル6に誘起される信号の位相を変化させる。
位相検出器11によシ信号21と23とを掛は合すこと
によって、第3a図の24に示されるような波形を生ず
る。この場合にも、ローパスフィルタによシ平滑化され
て、信号21と23の間の位相変化に伴って変化する直
流電圧25を発生する。該直流電圧はサイリスタ14を
起動するのに用いることができる。
第4図には、全体を30とするフェーズロックドループ
の位相検出器の使われ方が図解されている。位相検出器
11からの出力は、ローパスフィルタ31を通って電圧
制御の発振器62に送られ、この発振器は、位相検出器
11にフィードバックされて、該位相検出器を適当な信
号に対してロック状態に保つような交ばん電圧信号を発
生する。該ループを位相でロック状態に保つのに必要な
、電圧制御発振器(VCO)!+2からの出力は、もし
、コイル6からの信号の位相が十分に変化するときに、
サイリスタスイッチ14を起動させて遮断器の接点15
と16を開かせるための信号として用いることが出来る
フェーズロックドループは、X几−L567や0MO8
4046Bのようなシングルチップの形で入手利用する
ことが出来る。
第5図には、以上に記載した装置の回路図が示されてい
る。チップL567は、ピン6に500Hzの波形を発
生するが、これは、演算増幅器CA3130によって、
A、B2点間に接続されるコイル5を駆動するのに用い
られるような、0.5mAの信号に増幅される。この位
相検出器チツfL567は、遮断器の接点15を開くこ
とによシ活線3を遮断するため、コイル35を付勢する
ようにサイリスタ14を起動させるのに用いられる直流
の出力信号を、ビン8に与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の略図、第2図ならびに第2
a図は第1図の回路から得られる一般的な波形図、第3
図ならびに第3a図は第1図から得られる別の波形図、
第4図は第1図の位相検出器を併合したフェーズロック
ドループ回路のブロック図、第5図は本発明による装置
の回路図を表している。 1・・・遮断器 2・・・トロイド型コア 3・・・活線 4・・・中性線 5・・・第1のコイル(2次巻線の) 6・・・第2のコイル(2次巻線の) 7・・・発振器 8・・・増幅器 11−・・位相検出器 14・・・サイリスタスイッチ 15・・・接点(活線の) 16・・・接点(中性線の) 特許出願人  ビーアイシーシー i4fリック リミ
テッドコンノ母ニー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電気設備の残留電流を検出するための装置であって
    、該電気設備の活線3と中性線4が、差動トランスの1
    次巻線を形成するようにその中を通っているようなトロ
    イド型コア2と、該コア上に巻かれた、少なくともひと
    つの2次巻線5、6と、前記少なくともひとつの2次巻
    線5、6を交ばん電圧で駆動するために適用された発振
    器7とを含む装置において、前記少なくともひとつの2
    次巻線の交ばん電圧の位相の変化を検出するために適用
    された位相検出器11を備えていることを特徴とする、
    残留電流の検出装置。 2、前記位相検出器11が、あらかじめ設定した境界値
    を越える位相変化に呼応して、前記活線3と中性線4の
    少なくとも1本を遮断するための遮断装置14を起動さ
    せるために適用されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項記載の残留電流の検出装置。 3、前記少なくとも1組の2次巻線が、発振器7によっ
    て交流電圧で駆動される第1のコイル5と、イロイド型
    コア2からの誘起電圧を捨うために適用された第2のコ
    イル6との2個のコイルを含み、前記位相検出器11が
    、該第2のコイル6からの信号の位相を発振器7の交流
    電圧の位相と比較することを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項又は第2項のいずれかに記載の残留電流の検出
    装置。 4、前記発振器7が、前記トロイド型コア2を正と負の
    飽和領域にまで励磁するような駆動電圧を発生するよう
    に適用されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項ないし第3項のいずれかの1項に記載の残留電流の
    検出装置。 5、前記発振器7が、矩形波の駆動電圧を発生するよう
    に適用されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項ないし第4項のいずれかの1項に記載の残留電流の
    検出装置。 6、前記位相検出器がフェーズロックドループ回路30
    の1部分を構成することを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項ないし第5項のいずれかの1項に記載の残留電流
    の検出装置。 7、特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかの1
    項に記載の装置を採り入れた残留電流の検出方法。 8、電気設備の残留電流の検出方法であって、該電気設
    備の活線3と中性線4が、差動変圧器の1次巻線を形成
    するようにトロイド型コア2を通すステップと、前記変
    圧器の2次巻線を形成するように前記コア2の上に巻か
    れた少なくともひとつのコイル5、6に交流駆動電圧を
    掛けるステップとを含む、残留電流の検出方法において
    、位相検出器11によって交流電圧の位相の変化を検出
    するステップを含むことを特徴とする、残留電流の検出
    方法。
JP61108740A 1985-05-14 1986-05-14 残留電流の検出方法と装置 Pending JPS61281976A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB858512133A GB8512133D0 (en) 1985-05-14 1985-05-14 Residual current detector
GB8512133 1985-05-14

Publications (1)

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EP (1) EP0202096A1 (ja)
JP (1) JPS61281976A (ja)
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