JPS6335115A - 静止形保護継電器の常時監視回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の内部要素で構成された静止形保指継電器
の常時監視回路に係り、特に、最終出力が各要素のＡＮ
Ｄ出力で駆動され、しかも各要素別の自動点検を実施す
る継電器に好適な静止形保護継電器の常時監視回路に関
する。

〔従来の技術〕

従来、複数の内部要素で構成された静止形保護継電器の
最終段トリップ用出力、あるいは常時監視出力は、電気
協同研究報告第２８巻第１号の３４頁、７６頁に記載の
ように、各要素出力のＡＮＤ回路およびＯＲ回路構成と
なることが多い。

また、これらの論理回路をトランジスタで構成する方法
が、回路の実装密度の向上、回路設計の簡単さ等の理由
から多く採用されている。

一方、継電器の信頼性の向上を目的として、自動点検を
適用する場合が増えており、しがも点検時の事故対応を
すみやかに行う理由から、点検時に、トリップロックを
行わず、要素別に点検を実施する要求がでてきている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のトランジスタによるＡＮＤ回路においては、この
論理回路を構成する各素子のオープンモードあるいはシ
ョートモードの故障に対して、これを検出する機能につ
いて配慮されておらず、静正形継電器の内部要素構成で
は最も多く採用されている二要素のＡＮＤ回路で最終出
力を出す方式では、−要素分の最終段トランジスタがシ
ョートモードの故障を生じていたときに、もう一方の要
素に点検入力を印加した場合、ＡＮＤ条件が成立し、最
終出力を出してしまうという問題がある。

本発明の目的は、従来回路で生じる上述の常時監視範囲
の盲点をなくし、点検による継電器の不要動作を防ぐこ
とにある。

・上記目的は、ＡＮＤ回路を構成しているスイッチング
素子の０ＦＦＯＯＮの状態変化が電気的には、高抵抗値
φ低抵抗値という抵抗値変化でありこの抵抗値変化を適
当な電圧分圧素子を接続して電圧変化として検出するこ
とにより、容易に達成することができる。

〔作用〕

ＡＮＤ回路を構成する各スイッチング素子の両端に電圧
を印加しておき、この電圧値を検出するようにした場合
、スイッチング素子がＯＮ状態となった時には、そのス
イッチング素子の両端の電圧は零となる。ＡＮＤ回路の
場合、−要素分のみＯＮ状態となった場合にはＡＮＤ回
路全体の電圧変化は、全要素数分の１減少することにな
り、この電圧変化分を検出する回路をＡＮＤ回路部に付
加することにより、ＡＮＤ回路の各スイッチング素子の
ＯＮ、ＯＦＦ状態を検出することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は限時要素１以下（Ｌ）と称す、起動要素２以下
（Ｓ）と称すの二要素で構成された静止形継電器のブロ
ック図を表わし、それぞれの要素には入カドランス３及
び整流回路４を通して入力信号が印加される。又、点検
入カフ、及び８にて二要素をそれぞれ別々に駆動するこ
とができる。

（Ｌ）の出力はトランジスタＱ１のベースに印加され、
（Ｓ）の出力はトランジスタＱ２のベースに印加される
。ＱｚとＱｚはＡＮＤ回路を構成し、このＡＮＤ回路に
出力リレーＸが接続されている。

Ｑｌのコレクタ〜エミッタ間には抵抗器Ｒｅがダイオー
ドＤ１を介して接続され、Ｑｚのコレクタ〜エミッタ間
には抵抗器Ｒ７が接続されているｅＤ工のアノード側は
抵抗器Ｒ３にて制御電源ＶＣＣに接続され、さらにツェ
ナーダイオードＺ１．抵抗器Ｒ♂、Ｒａを介してトラン
ジスタＱ３のベースに接続されている。トランジスタＱ
８のコレクタには抵抗器ＲＩＯにて制御電源電圧が供給
され、このＱ３のコレクタが常時監視用出力６として外
部へ提供される。常時監視出力６には通常、外部タイマ
ーが接続され、所定の時間ｔｏ以上この出力が継続した
時も継電器異常と判定し、警報などの処理が行われる。

抵抗器Ｒ６、Ｒ８、Ｒ７は同一の抵抗値とし、出力リレ
ーＸのコイル抵抗値および抵抗器Ｒ８、Ｒ９に比較し、
近い値としておく。

以下本回路の動作を第３図のタイムチャートを含め、説
明する。

今、第３図に示す動作待機の状態では、トランジスタＱ
１．０２はいずれも０ＦＦ（カットオフ）となっており
、抵抗器Ｒδ、Ｒ８，Ｒ７の両端電圧をそれぞれＶＨ２
、ＶＨ２、ＶＲフとすれば、はぼ、Ｖｐｓ弁Ｖｎｅ勾Ｖ
Ｒ７句（Ｖｃｃ／３）となる。

一方、ツェナーダイオードＺ１はツェナー電圧Ｖｚｉが
、（Ｖｃｃ／　２　）　＜ＶＸＩ＜　ＣＶｃｃＸ　２　
／　３　）となるものを選定する。これにより、ツェナ
ーダイオードＺｌカソード部電圧Ｖｒは。

Ｖｌ：　（ＶＲ８＋ＶＲ７）　＝　（ＶｃｃＸ　２　／
　３　）　＞　Ｖｚｔとなり、ツェナーダイオードｚ１
は導通し、トランジスタＱｓにベース電流が供給され、
Ｑ３はＯＮとなり、したがって常時監視出力６の電圧出
力は零となる。

次に、Ｌ要素に点検入力が印加されたり、異常が発生し
、トランジスタＱ１がＯＮ状態となった場合、抵障Ｒｓ
が短絡されるため、Ｚｔカソード部電圧Ｖｌは、 Ｖ■＝Ｒ７ＸＶＣＣ／（Ｒ５＋Ｒ７）＝Ｖｃｃ／２＜Ｖ
ｚｔとなって、ツェナーダイオードＺＬはカットオフし
、トランジスタＱδへのベース電流の供給がしゃ断され
るため、ＱδはＯＦ　Ｆ　Ｌ、常時監視出力６には、抵
抗Ｒｚｏを通して電ｒｆｌ！圧ＶＣＣが出力される。

同様にＳ要素のみが動作し、トランジスタＱ２゜がＯＮ
　した場合でも、Ｚ１カソードＶｔは、Ｖｌ：Ｒ７ＸＶ
ｃｃ／（Ｒｓ＋Ｒｅ）＝Ｖｃｃ／２＜Ｖｚｌの関係が成
立し、Ｌ要素の場合と同様に常時監視出力６に電圧信号
が出力される。

さらに、正規の入力信号により、Ｌ要素、Ｓ要素共動作
（出力リレー動作）した場合には、トランジスタＱ１．
Ｑ２がＯＮＬ、、Ｚ１カソード部電圧Ｖｒはほぼ零とな
り、ツェナーダイオードＺ１がカットオフし、トランジ
スタＱδＯＦＦ、常時監視出力６に電圧信号が出力され
ることは論を待たない。

以上の様に本実施例によれば、第３図のタイムチャート
でも判る通り、ＡＮＤ回路を構成するトランジスタ等の
スイッチング素子の導通状態を、ＯＲ出力として取り出
し、監視することが可能となる。

なお、常時監視出力６における内部要素の動作が正規動
作か異常かの判定は、前述の様に、この出力の継続時間
ｔａとこの出力に接続される外部タイマーの設定時間ｔ
ｏとの比較により行われる。

第２図は本発明の他の一実施例を示す図であり、トラン
ジスタＱｌ、Ｑ２の面端にそれぞれ接続する電圧分圧素
子としてツェナーダイオードを使用したものである。

以下に本回路の動作を説明する。

ツェナーダイオードＺｔ、Ｚｚ、Ｚδの各ツェナー電圧
をｖｔｓ、　　Ｖ２１＋ｚｌ　ＶＺｌｌとし、Ｖｚｚ＝
Ｖｘｓ＜Ｖｚｔ＜　（Ｖｚｚ＋Ｖｚｓ）の関係となる様
、定数を決める。

トランジスタＱ１、ＱｚＯＦＦ時には、Ｚ１カソード部
電圧Ｖｙは。

ＶＸ＝　（Ｖｘｚ＋Ｖｘａ）＞Ｖｚｔ となり、ツェナーダイオードＺ１は導通し、第１図の実
施例と同様に常時監視出力６には電圧出力無しとなる。

次にトランジスタＱｚがＯＮ状態の場合には、Ｚ１カソ
ード部電圧ｖ１は、ツェナーダイオードＺ３のツェナー
電圧により決まり、 Ｖ　ｒ　弁ＶＫ８＜　Ｖｚｔ の関係となって、ツェナーダイオードＺｚはカッｌ−オ
フとなる。

同様にトランジスタＱ２がＯＮ状態の場合には。

Ｖ　ｒ　、：　Ｖｚｚ＜　Ｖｚｔ となって、ツェナーダイオードＺ１がカットオフし、い
ずれも、第１図の例と同じく、常時監視出力６に電圧信
号が出力される。

以上のように本実施例においても、第１図に示す実施例
と同じ効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な回路により、ＡＮＤ回路を構成
するスイッチング素子の常時監視が可能であり、常時監
視の盲点を無くすことができるので、保護継電器の信頼
性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は他の
実施例を示す回路図、第３図は第１図の回路の動作を説
明するタイムチャート図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の内部要素で構成され、各要素の出力の論理積
   （ＡＮＤ）を最終出力とする静止形保護継電器において
   、ＡＮＤ回路を構成する各々のスイッチング素子の両端
   に電圧を分圧する素子を接続し、さらに、他の電圧分圧
   素子を介してＡＮＤ回路に直流電流を供給すると共に、
   電圧レベル変換素子とそれに続くスイッチング回路を付
   加し、このスイッチング回路出力を常時監視用出力とし
   たことを特徴とする静止形保護継電器の常時監視回路。