JPH10307163A - Residual current detector - Google Patents
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- JPH10307163A JPH10307163A JP9132901A JP13290197A JPH10307163A JP H10307163 A JPH10307163 A JP H10307163A JP 9132901 A JP9132901 A JP 9132901A JP 13290197 A JP13290197 A JP 13290197A JP H10307163 A JPH10307163 A JP H10307163A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は零相変流器で検知さ
れる零相電流の電流値を検出する零相電流検出装置に関
し、特に簡易且つ安価な構成で高精度に零相電流を検出
できる零相電流検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zero-phase current detecting device for detecting a current value of a zero-phase current detected by a zero-phase current transformer. The present invention relates to a zero-phase current detection device that can be used.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の零相電流検出装置として
図4に示すものがあった。この図4は従来零相電流検出
装置の全体回路構成図を示す。同図において従来の零相
電流検出装置は、三相交流の電線路100U、100
V、100Wの各々に巻線が巻回される零相変流器1
と、この零相変流器1の出力信号線10に直接若しくは
保護リレー回路6を介して接続される電流計7とを備え
る構成である。この電流計7の接続は、出力信号線10
の中間端子10a、10bに接続され、また保護リレー
回路6の入力端子6aに各々接続されて、前記零相変流
器1に対して直列接続の回路として構成される。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional zero-phase current detecting device of this type. FIG. 4 shows an overall circuit configuration diagram of a conventional zero-phase current detection device. In FIG. 1, a conventional zero-phase current detecting device includes three-phase AC power lines 100U and 100U.
V, 100 W zero-phase current transformer 1
And an ammeter 7 connected directly to the output signal line 10 of the zero-phase current transformer 1 or via the protection relay circuit 6. This ammeter 7 is connected to the output signal line 10
Are connected to the input terminals 6a of the protection relay circuit 6 and are connected to the zero-phase current transformer 1 in series.
【0003】前記保護リレー回路6には零相検電器12
4からの検知電圧V11が入力され、この保護リレー回路
6は検知電圧V11と前記零相変流器1からの検知電流I
1とに基づいて交流負荷開閉器100の接触子110を
トリップ開放又は遮断する制御を行なう。前記零相検電
器124は、交流負荷開閉器100の負荷側における三
相交流の各電線路100U、100V、100Wの各々
にヒューズ120、零相コンデンサ121、122及び
トランス123を介して接続される構成である。前記交
流負荷開閉器100は、保護リレー回路6の制御により
接点112をON状態にして図示を省略する制御駆動電
源から引外しコイル111に電流が供給され、この引外
しコイル111を励磁させることにより接触子110が
トリップ開放又は遮断状態となる。The protection relay circuit 6 includes a zero-phase voltage detector 12
The protection relay circuit 6 receives the detection voltage V11 and the detection current I from the zero-phase current transformer 1.
Based on (1), a control to open or shut off the contact 110 of the AC load switch 100 is performed. The zero-phase voltage detector 124 is connected to each of the three-phase AC power lines 100U, 100V, 100W on the load side of the AC load switch 100 via a fuse 120, zero-phase capacitors 121, 122, and a transformer 123. Configuration. The AC load switch 100 is controlled by the protection relay circuit 6 to turn on the contact 112 to supply a current to a tripping coil 111 from a control driving power supply (not shown), and to excite the tripping coil 111 to excite the tripping coil 111. The contact 110 is in a trip open or cutoff state.
【0004】次に前記構成に基づく従来の零相電流検出
装置の動作について図5を参照して説明する。まず、零
相変流器1から検知される電流I1が出力信号線10を
介して保護リレー回路6に入力され、この保護リレー回
路6は、負担抵抗61とトランス62の一次側巻線との
並列回路で形成される合成インピーダンスZに前記検知
された電流I1を積算することにより一次側巻線に一次
側電圧V10が生じ、この一次側電圧V10に対してトラン
ス62の巻線比率に応じて二次側電圧V20を誘起する。
この二次側電圧V20をバンドパスフィルタ63を介して
高調波ノイズ成分を除去し、基本波の50Hz又は60
Hzについて保護制御部64が零相電流I0を検出す
る。Next, the operation of the conventional zero-phase current detecting device based on the above configuration will be described with reference to FIG. First, the current I1 detected from the zero-phase current transformer 1 is input to the protection relay circuit 6 via the output signal line 10, and the protection relay circuit 6 connects the load resistance 61 and the primary winding of the transformer 62 to each other. By adding the detected current I1 to the combined impedance Z formed by the parallel circuit, a primary voltage V10 is generated in the primary winding, and the primary voltage V10 is determined based on the winding ratio of the transformer 62 with respect to the primary voltage V10. A secondary voltage V20 is induced.
This secondary-side voltage V20 is filtered through a band-pass filter 63 to remove harmonic noise components, and the fundamental wave 50 Hz or 60 Hz
Hz, the protection control unit 64 detects the zero-phase current I0.
【0005】また、前記保護リレー回路6は零相検電器
124からも検知電圧V11が入力され、前記零相電流I
0の検出動作と同様にして零相電圧V0を検出する。この
検出された零相電流I0及び零相電圧V0に基づいて保護
制御部64は、相互間の位相差を演算し、この位相差に
基づいて地絡方向を検出すると共に、地絡区間を検出し
て交流負荷開閉器100のトリップ開放又は遮断動作の
制御を行なう。The protection relay circuit 6 also receives the detection voltage V11 from the zero-phase voltage detector 124 and outputs the zero-phase current I
The zero-phase voltage V0 is detected in the same manner as the zero detection operation. Based on the detected zero-phase current I0 and zero-phase voltage V0, the protection controller 64 calculates a phase difference between them, detects a ground fault direction based on the phase difference, and detects a ground fault section. Then, the trip opening or breaking operation of the AC load switch 100 is controlled.
【0006】このように保護リレー回路6は、高圧需要
家内で地絡事故が発生した場合に、この事故を検出して
責任分界点に配設される交流負荷開閉器100を遮断し
て他の需要家への波及事故を防止すると共に、事故が発
生した高圧需要家の構内において事故を消滅させる。As described above, when a ground fault has occurred in a high-voltage customer, the protection relay circuit 6 detects this fault, shuts off the AC load switch 100 disposed at the responsible demarcation point, and disconnects the other. In addition to preventing accidents affecting customers, the accidents will be eliminated on the premises of the high-voltage customers where the accident occurred.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の零相電流検出装
置は以上のように構成されていたことから、前記地絡事
故を検出する主な要素の1つに零相電流I0があるが、
この零相電流I0が検出時点でどの程度の数値レベルで
三相交流の電線路100U、100V、100Wに流れ
ているか検出できないという課題を有していた。即ち、
保護リレー回路6で検出された零相電流I0は、この保
護リレー回路6において地絡事故の発生の判断データと
して利用され、地絡事故が生じたと判断されない程度で
あればその数値レベルを具体的に検出して確認できな
い。Since the conventional zero-sequence current detecting device is constructed as described above, one of the main elements for detecting the ground fault is the zero-sequence current I0.
There was a problem that it was not possible to detect at what level of the zero-phase current I0 the three-phase alternating current lines 100U, 100V, and 100W were flowing at the time of detection. That is,
The zero-phase current I0 detected by the protection relay circuit 6 is used as data for determining the occurrence of a ground fault in the protection relay circuit 6, and if it is not determined that a ground fault has occurred, its numerical value level is specifically determined. Cannot be detected and confirmed.
【0008】この零相電流I0の電流値が大きくなると
地絡事故等の各種事故が具体的に発生することとなる
が、その原因には高圧需要家の構内高圧電気設備(例え
ば、高圧ケーブル、変圧器等)の絶縁劣化、若しくは配
電線への異物の接触等が考えられる。この各種事故の予
防措置として定期的な絶縁抵抗の検出が行われている
が、大掛かりな検査作業であるため年に1回程度が限界
であり、この年1回程度の検査では事故の予防措置とし
ては実効が図られていない。When the current value of the zero-phase current I0 increases, various accidents such as a ground fault accident occur specifically. The cause is caused by high-voltage electrical equipment (for example, a high-voltage cable, Deterioration of insulation of a transformer or the like, or contact of foreign matter with a distribution line, and the like. As a preventive measure for these various accidents, insulation resistance is regularly detected. However, it is a large-scale inspection work, and the limit is about once a year. Has not been effective.
【0009】また、前記保護リレー回路6を介すること
なく零相変流器1の出力信号線10における中間端子1
0a、10bが接続する構成を採った場合には、保護リ
レー回路6が事故検出動作を正確且つ確実に行なえなく
なるという課題を有する。即ち、この保護リレー回路6
が零相電流I0を検出するためには、負担抵抗61とト
ランス62の一次側巻線との並列回路で形成される合成
インピーダンスZに基づいて誘起される一次側電圧V10
に基づいて算出されることから、前記出力信号線10の
中間端子10a、10bに電流計7を接続すれば前記合
成インピーダンスZが変化することとなり、正確な零相
電流I0が検出できず、保護リレー回路6が各種事故に
対して正常に対処できず誤動作を生じるという課題を有
する。Further, the intermediate terminal 1 in the output signal line 10 of the zero-phase current transformer 1 does not pass through the protection relay circuit 6.
In the case where the configuration in which Oa and 10b are connected is adopted, there is a problem that the protection relay circuit 6 cannot perform an accident detection operation accurately and reliably. That is, the protection relay circuit 6
In order to detect the zero-phase current I0, the primary voltage V10 induced on the basis of the combined impedance Z formed by the parallel circuit of the burden resistor 61 and the primary winding of the transformer 62.
Therefore, if the ammeter 7 is connected to the intermediate terminals 10a and 10b of the output signal line 10, the combined impedance Z will change, and an accurate zero-phase current I0 cannot be detected. There is a problem that the relay circuit 6 cannot properly cope with various accidents and malfunctions.
【0010】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、簡易且つ安価な構成で高精度に零相電流を検
出できると共に、各種事故を検出して対処しつつ高精度
な零相電流を検出できる零相電流検出装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately detect a zero-phase current with a simple and inexpensive configuration, and to detect and cope with various accidents with a high-precision zero-phase current. It is an object of the present invention to provide a zero-phase current detection device that can detect the current.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る零相電流検
出装置は、三相交流の零相電流を検知する零相変流器の
出力信号線に演算増幅器の入力端子を接続し、当該演算
増幅器が入力端子から入力される入力電流値を電圧値に
変換して出力し、当該出力される電圧値に基づいて零相
電流を検出するものである。このように本発明において
は、三相交流の電線路に配設される零相変流器の出力信
号線を電流−電圧変換の回路構成とした演算増幅器の入
力端子に接続することにより、電線路に流れる零相電流
をマイクロアンペア計等の精密且つ高価な機器を用いる
ことなく簡易且つ安価な構成で高精度の電相電流を検出
できる。The zero-phase current detecting device according to the present invention connects an input terminal of an operational amplifier to an output signal line of a zero-phase current transformer for detecting a zero-phase current of three-phase alternating current. The operational amplifier converts an input current value input from an input terminal into a voltage value and outputs the voltage value, and detects a zero-phase current based on the output voltage value. As described above, in the present invention, by connecting the output signal line of the zero-phase current transformer provided in the three-phase AC electric wire to the input terminal of the operational amplifier having the current-voltage conversion circuit configuration, A zero-phase current flowing in a road can be detected with high accuracy using a simple and inexpensive configuration without using a precise and expensive device such as a microampere meter.
【0012】また、本発明に係る零相電流検出装置は必
要に応じて、零相変流器が交流負荷開閉器に内蔵されて
配設され、前記演算増幅器の入力端子が前記零相変流器
と前記交流負荷開閉器を駆動制御する保護リレー回路と
の間に直列に接続されるものである。このように本発明
においては、零相変流器の出力信号線と保護リレー回路
との間に演算増幅器の入力端子を接続することにより、
保護リレー回路で各種事故を正確且つ確実に検出して交
流負荷開閉器を正常に駆動制御しつつ、零相電流を高精
度に検出できる。Further, in the zero-phase current detecting device according to the present invention, a zero-phase current transformer is incorporated in the AC load switch if necessary, and an input terminal of the operational amplifier is connected to the zero-phase current transformer. And a protection relay circuit that drives and controls the AC load switch. Thus, in the present invention, by connecting the input terminal of the operational amplifier between the output signal line of the zero-phase current transformer and the protection relay circuit,
The protection relay circuit can accurately and reliably detect various accidents and normally control the drive of the AC load switch, while detecting the zero-phase current with high accuracy.
【0013】また、本発明に係る零相電流検出装置は必
要に応じて、零相変流器の変流比率に基づいて零相電流
を演算して検出する零相電流演算部を備えるものであ
る。このように本発明においては、零相電流演算部が零
相変流器の変流比率に基づいて零相電流を演算するよう
にしているので、各メーカー毎に異なる変流比率で製作
される零相変流器に応じて零相電流を正確に演算でき
る。Further, the zero-phase current detecting device according to the present invention includes a zero-phase current calculating unit for calculating and detecting the zero-phase current based on the current ratio of the zero-phase current transformer, if necessary. is there. As described above, in the present invention, since the zero-phase current calculation unit calculates the zero-phase current based on the current ratio of the zero-phase current transformer, the zero-phase current is manufactured with a different current ratio for each manufacturer. The zero-phase current can be accurately calculated according to the zero-phase current transformer.
【0014】また、本発明に係る零相電流検出装置は必
要に応じて、検出された零相電流を所定の閾値と比較
し、当該比較結果に基づいて零相電流に係る三相交流の
特性を検出するものである。このように本発明において
は、所定の閾値を設定し、この閾値と検出された零相電
流を比較して三相交流の電線路及びこの電線路に接続さ
れる各種機器の状態を比較することにより、各種事故が
発生する前に予め事故を予測診断することができる。Further, the zero-phase current detecting device according to the present invention compares the detected zero-phase current with a predetermined threshold value as required, and based on the comparison result, determines the characteristic of the three-phase AC related to the zero-phase current. Is to be detected. As described above, in the present invention, a predetermined threshold value is set, and the threshold value is compared with the detected zero-phase current to compare the state of the three-phase AC power line and various devices connected to the power line. Accordingly, the accident can be predicted and diagnosed before various accidents occur.
【0015】さらに、本発明に係る零相電流検出装置は
必要に応じて、検出された零相電流をディジタル信号に
変換し、当該ディジタル信号の零相電流をフーリェ変換
して零相電流に含まれる高調波を検出するものである。
このように本発明においては、ディジタル化される零相
電流をフーリェ変換して高調波を検出するようにしてい
るので、零相電流と共に高調波の検出が可能となる。Further, the zero-phase current detecting device according to the present invention converts the detected zero-phase current into a digital signal as necessary, and Fourier-transforms the zero-phase current of the digital signal to be included in the zero-phase current. To detect higher harmonics.
As described above, in the present invention, since the zero-phase current to be digitized is Fourier-transformed to detect the harmonic, the harmonic can be detected together with the zero-phase current.
【0016】[0016]
(本発明の第1の実施形態)以下、本発明の第1の実施
形態に係る零相電流検出装置を図1及び図2に基づいて
説明する。この図1は本実施形態に係る零相電流検出装
置の全体回路構成図、図2は図1に記載の零相電流検出
装置における演算制御部の詳細ブロック構成図を示す。(First Embodiment of the Present Invention) Hereinafter, a zero-phase current detecting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram of the zero-phase current detection device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a detailed block configuration diagram of an arithmetic control unit in the zero-phase current detection device shown in FIG.
【0017】前記各図において本実施形態に係る零相電
流検出装置は、配電線からの受電設備の引込線における
三相交流の電線路100U、100V、100Wに流れ
る零相電流I0を検知する零相変流器1の出力信号線1
00と、前記電線路100U、100V、100W中に
配設される交流負荷開閉器100を駆動制御する保護リ
レー回路6との間に、前記出力信号線10から伝送され
る検知電流I1の電流値を電圧値に変換する演算増幅器
2の入力端子2a、2bを直列に接続し、この演算増幅
器2から出力される電圧値V2に基づいて演算制御部3
が零相電流I0を演算する構成である。この演算増幅器
2の接続は、零相変流器1と保護リレー回路6との接続
端子に直接接続あるいはコネクタを介して行なう。この
保護リレー回路6は、前記図4に記載の従来装置と同様
に零相検電器124からの検知電圧が入力され零相電圧
V0を演算し、また前記出力信号線10から伝送される
検知電流I1が入力され零相電流I0を演算し、この各演
算結果に基づいて引外しコイル111を励磁して交流負
荷開閉器100のトリップ開放又は遮断駆動制御する構
成である。In each of the drawings, the zero-phase current detecting apparatus according to the present embodiment is a zero-phase current detecting apparatus for detecting a zero-phase current I0 flowing through three-phase AC power lines 100U, 100V, and 100W in a service line from a distribution line. Output signal line 1 of current transformer 1
00 and the protection relay circuit 6 for driving and controlling the AC load switch 100 disposed in the electric wire 100U, 100V, 100W, the current value of the detected current I1 transmitted from the output signal line 10. Are connected in series to input terminals 2a and 2b of an operational amplifier 2 for converting the voltage to a voltage value.
Is a configuration for calculating the zero-phase current I0. The connection of the operational amplifier 2 is made directly to the connection terminal between the zero-phase current transformer 1 and the protection relay circuit 6 or through a connector. The protection relay circuit 6 receives the detection voltage from the zero-phase voltage detector 124 to calculate the zero-phase voltage V0 as in the conventional device shown in FIG. 4, and detects the detection current transmitted from the output signal line 10. I1 is input, the zero-phase current I0 is calculated, and the trip coil 111 is excited based on the calculation results to perform trip opening or breaking drive control of the AC load switch 100.
【0018】前記演算制御部3は、アンチエイリアシン
グフィルタ31、A/Dコンバータ32、バンドパスフ
ィルタ33、基本実効値演算部34、実効値演算部3
5、平均値演算部36、最大値記憶部37及び変流比演
算部38を備える構成である。また、この演算制御部3
は、変流比演算部38から出力される零相電流I0とキ
ー入力部4で設定入力された事故予測限度の閾値とを比
較する比較演算部39と、この比較結果が予め設定され
た時間を超過した場合に記憶する超過時間記憶部391
と、この予め設定された時間を超過した場合に警報を発
する警報出力部392とを備える構成である。前記変流
比演算部38からの零相電流I0と超過時間記憶部39
1及び警報出力部392の各出力とが各々表示部5へ出
力され、この表示部5は表示制御部51の制御により表
示画面52へ出力表示する構成である。The arithmetic control unit 3 includes an anti-aliasing filter 31, an A / D converter 32, a band-pass filter 33, a basic effective value operation unit 34, and an effective value operation unit 3.
5, an average value calculation unit 36, a maximum value storage unit 37, and a current transformation ratio calculation unit 38. In addition, the arithmetic control unit 3
Is a comparison operation unit 39 for comparing the zero-phase current I0 output from the current transformation ratio operation unit 38 with the threshold value of the accident prediction limit set and input by the key input unit 4, and a time period for which this comparison result is set in advance. Time storage unit 391 that stores when the time has exceeded
And an alarm output unit 392 that issues an alarm when the preset time is exceeded. Zero-sequence current I0 from the current transformer ratio calculator 38 and excess time storage 39
1 and the respective outputs of the alarm output unit 392 are respectively output to the display unit 5, and the display unit 5 is configured to output and display on the display screen 52 under the control of the display control unit 51.
【0019】次に、前記構成に基づく本実施形態に係る
零相電流検出装置の動作について説明する。まず、交流
負荷開閉器100が投入状態で三相交流の電線路100
U、100V、100Wが活線状態にある場合におい
て、零相変流器1は電線路100U、100V、100
Wの相互間の電流バランスが変化して零相電流I0が流
れた時にはこの零相電流I0を検知して変流比に応じた
検知電流I1を出力する、この零相変流器1から出力さ
れる検知電流I1は演算増幅器2の入力端子2a、2b
に供給されると共に、この入力端子2a、2bの端子間
が短絡状態とみなす(Imaginary Shot-circuit)ことが
できることから無負荷(即ち、入力インピーダンスが
「0」)で零相電流を減衰させることなく保護リレー回
路6へも供給される。Next, the operation of the zero-phase current detecting device according to this embodiment based on the above configuration will be described. First, when the AC load switch 100 is turned on, the three-phase AC
When U, 100V, 100W are in the live state, the zero-phase current transformer 1 is connected to the electric lines 100U, 100V, 100W.
When the current balance between W changes and a zero-phase current I0 flows, the zero-phase current I0 is detected and a detected current I1 corresponding to the current transformation ratio is output. The detected current I1 is supplied to the input terminals 2a and 2b of the operational amplifier 2.
And the input terminals 2a and 2b can be regarded as being in a short-circuit state (Imaginary Shot-circuit), so that the zero-phase current is attenuated with no load (that is, the input impedance is "0"). And also supplied to the protection relay circuit 6.
【0020】この保護リレー回路6は前記図4に記載の
従来装置と同様に供給された検知電流I1に基づいて零
相電流I0を演算すると共に、零相検電器124からの
出力電圧V1に基づいて零相電圧V0を演算し、この各演
算結果に基づいて交流負荷開閉器100をトリップ又は
遮断駆動制御する。この交流負荷開閉器100を電線路
100U、100V、100Wに接続される高圧需要家
の構内において生じた各種事故が他の高圧需要家への波
及事故を防止できると共に、発生した各種事故を消滅さ
せることができる。The protection relay circuit 6 calculates a zero-phase current I0 based on the detected current I1 supplied in the same manner as in the conventional device shown in FIG. 4 and based on an output voltage V1 from the zero-phase detector 124. The AC load switch 100 is tripped or cut off based on the results of these calculations. Various accidents that occur in the premises of the high-voltage customers who connect the AC load switch 100 to the power lines 100U, 100V, and 100W can prevent the spillover accidents from affecting other high-voltage customers and also eliminate the various accidents that have occurred. be able to.
【0021】この保護リレー回路6による各種事故検出
による交流負荷開閉器100のトリップ又は遮断駆動制
御において、演算増幅器2は、供給された検知電流I1
に対応する電圧V1に変換して演算制御部3へ出力す
る。この変換された電圧V1は、電流I1が電線路100
U、100V、100Wに流れる零相電流I0に対して
零相変流器1の変流比に応じた電流値であることから、
この電圧値も前記零相電流I0に比例した値となる。In the trip or cutoff drive control of the AC load switch 100 based on the detection of various accidents by the protection relay circuit 6, the operational amplifier 2 controls the supplied detection current I1.
And outputs it to the arithmetic and control unit 3. The converted voltage V1 is determined by the current I1
U, 100 V, and 100 W, since the current value corresponds to the current ratio of the zero-phase current transformer 1 with respect to the zero-phase current I0 flowing through 100 W,
This voltage value is also a value proportional to the zero-phase current I0.
【0022】この演算制御部3は変換された電圧V1を
アンチエイリアシングフィルタ31でサンプル周波数よ
り高い周波数成分を除去した後、A/Dコンバータ32
でディジタル信号に変換し、この変換されたディジタル
信号がバンドパスフィルタ33を介して基本実効値演算
部34へ、また実効値演算部35、平均値演算部36及
び最大記憶部37へ各々並行して入力する。このA/D
コンバータ32は、サンプルホールド回路でアナログ値
の電圧V1を離散信号にサンプリングし、この離散信号
の振幅の大きさだけを保持し、この保持されたアナログ
値を量子化器でいくつかの離散的な振幅に変換し、この
離散的な振幅を符号器で「1」・「0」の二値化された
符号に変換する。The arithmetic control unit 3 removes a frequency component higher than the sample frequency from the converted voltage V1 with an anti-aliasing filter 31, and then converts the voltage V1 into an A / D converter 32.
Is converted into a digital signal, and the converted digital signal is transmitted in parallel to a basic effective value computing unit 34 via a band-pass filter 33 and to an effective value computing unit 35, an average value computing unit 36, and a maximum storage unit 37. Enter This A / D
The converter 32 samples the analog value voltage V1 into a discrete signal by a sample and hold circuit, holds only the magnitude of the amplitude of the discrete signal, and converts the held analog value into several discrete signals by a quantizer. The discrete amplitude is converted into a binary code of "1" / "0" by an encoder.
【0023】前記バンドパスフィルタ33がディジタル
信号の基本波形、例えば50Hz又は60Hzの商用周
波数の成分のみを通過させ、この基本波形のディジタル
信号を基本実効値演算部34が零相変流器1から出力さ
れる検知電流I1の基本波形について実効値を演算す
る。また、A/Dコンバータ32から出力されるディジ
タル信号を実効値演算部35が基本波形(例えば、商用
周波数成分)及び歪み波形(高周波数成分)の総てにつ
いて零相変流器1から出力される検知電流I1の実効値
を演算する。また、A/Dコンバータ32から出力され
るディジタル信号は、平均値演算部36によりディジタ
ル信号の平均値として演算され、最大値記憶部37にデ
ィジタル信号の最大値として格納される。The band-pass filter 33 passes only a basic waveform of a digital signal, for example, a component of a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz, and a basic effective value calculator 34 converts the digital signal of the basic waveform from the zero-phase current transformer 1. An effective value is calculated for the basic waveform of the output detection current I1. In addition, the effective value calculator 35 outputs the digital signal output from the A / D converter 32 from the zero-phase current transformer 1 for all of the basic waveform (for example, the commercial frequency component) and the distortion waveform (the high frequency component). The effective value of the detected current I1 is calculated. Further, the digital signal output from the A / D converter 32 is calculated as an average value of the digital signal by the average value calculation section 36 and stored in the maximum value storage section 37 as the maximum value of the digital signal.
【0024】前記基本実効値演算部34及び実効値演算
部35で各々演算された実効値と、平均値演算部36で
演算された平均値と、最大値記憶部37に格納された最
大値とが変流比演算部38に入力され、この変流比演算
部38は予めキー入力部4から入力された零相変流器1
の変流比を乗算することにより零相電流I0を演算す
る。この零相変流器1の変流比は零相変流器若しくは開
閉器のメーカ毎に異なる値が採用されており、この採用
された数値が予めキー入力部4から変流比演算部38に
入力される。なお、この変流比演算部38は入力された
各メーカ毎に採用された変流比を記憶部(図示を省略)
に格納し、この各種の変流比を表示部5に表示してキー
入力部で選択する構成とすることもできる。The effective value calculated by the basic effective value calculating unit 34 and the effective value calculated by the effective value calculating unit 35, the average value calculated by the average value calculating unit 36, and the maximum value stored in the maximum value storage unit 37. Is input to the current transformer ratio calculator 38. The current transformer ratio calculator 38 converts the zero-phase current transformer 1 input from the key input unit 4 in advance.
To calculate the zero-phase current I0. The current ratio of the zero-phase current transformer 1 is different depending on the maker of the zero-phase current transformer or the switch, and the adopted numerical value is previously input from the key input unit 4 to the current ratio calculator 38. Is input to The current transformer ratio calculator 38 stores the inputted current transformer ratio adopted for each manufacturer (not shown).
And the various current transformation ratios can be displayed on the display unit 5 and selected by the key input unit.
【0025】前記変流比演算部で演算された実効値、平
均値、最大値の各零相電流I0が表示制御部51の表示
制御により表示画面52に表示する。また、基本波形及
び歪波形を含む実効値に基づいて演算された零相電流I
0を表示部5に表示することにより、零相電流が歪んで
いる場合においても真の実効値を確認することができ
る。また、基本波形のみの実効値と、基本波形及び歪波
形を含む実効値とに差がある場合には、波形の歪み度合
いを確認できると共に、各種事故の原因となる現象、例
えば高調波等の絶縁劣化以外の要因等を診断する材料と
することができる。The effective value, the average value, and the maximum value of the zero-phase current I 0 calculated by the current ratio calculating unit are displayed on the display screen 52 by the display control of the display control unit 51. In addition, the zero-phase current I calculated based on the effective value including the basic waveform and the distorted waveform
By displaying 0 on the display unit 5, the true effective value can be confirmed even when the zero-phase current is distorted. In addition, when there is a difference between the effective value of only the basic waveform and the effective value including the basic waveform and the distorted waveform, the degree of distortion of the waveform can be confirmed, and phenomena that cause various accidents, such as harmonics, etc. It can be used as a material for diagnosing factors other than insulation deterioration.
【0026】また、前記変流比演算部38で演算された
各値が比較演算部37へも入力され、この比較演算部3
7はキー入力部4から入力される零相電流I0の監視限
度値と前記入力された各値とを比較し、この比較結果に
基づいて超過した時間の最大値を超過時間記憶部391
に格納し、また、回数、時刻等をも記憶する。また比較
結果に基づいて超過したことを外部に警報として警報出
力部292を介して表示部5へ出力する。この表示は後
から任意に記憶部から読み出し表示することができる。Each value calculated by the current ratio calculating unit 38 is also input to a comparison calculating unit 37,
Reference numeral 7 compares the monitoring limit value of the zero-phase current I0 input from the key input unit 4 with each of the input values, and based on the comparison result, stores the maximum value of the excess time in the excess time storage unit 391.
, And also stores the number of times, time, and the like. Further, the excess is output to the display unit 5 via the alarm output unit 292 as an alarm to the outside based on the comparison result. This display can be arbitrarily read out later from the storage unit and displayed.
【0027】(本発明の他の実施形態)以下、本発明の
他の実施形態に係る零相電流検出装置を図3に基づいて
説明する。この図3は他の実施形態に係る零相電流検出
装置における演算制御部の詳細ブロック構成図を示す。(Another Embodiment of the Present Invention) A zero-phase current detecting device according to another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a detailed block configuration diagram of an arithmetic control unit in a zero-phase current detection device according to another embodiment.
【0028】同図において他の実施形態に係る零相電流
検出装置は、前記図1及び図2に記載の実施形態装置と
同様に、零相変流器1、演算増幅器2、キー入力部4及
び表示部5を共通して備え、演算制御部3の回路構成を
異にする。この演算制御部3は、前記図2に記載の構成
に加え、A/Dコンバータ32で変換されたこのディジ
タル信号を高速フーリェ変換処理し、基本波成分と高調
波成分とを算出する高速フーリェ変換部340と、この
算出された基本波成分の電流に対する高調波成分の電流
の含有率を演算する高調波電流含有率演算部380とを
備え、この演算された高調波電流の含有率を表示部5で
表示し、前記高調波電流の含有率が所定値以上となった
場合に警報出力部390から警報を表示部5へ出力して
表示又は報知する構成である。In the figure, a zero-phase current detecting device according to another embodiment has a zero-phase current transformer 1, an operational amplifier 2, and a key input unit 4, similarly to the embodiment device shown in FIGS. And the display unit 5 in common, and the circuit configuration of the arithmetic control unit 3 is different. The arithmetic control unit 3 performs a fast Fourier transform process on the digital signal converted by the A / D converter 32 in addition to the configuration shown in FIG. 2 to calculate a fundamental component and a harmonic component. And a harmonic current content calculator 380 for calculating the content of the harmonic component current with respect to the calculated fundamental current. The display unit displays the calculated harmonic current content. 5, and when the content rate of the harmonic current becomes a predetermined value or more, an alarm is output from the alarm output unit 390 to the display unit 5 to be displayed or notified.
【0029】次に、前記構成に基づく高調波探査装置の
高調波の探査動作について説明する。前記第1の実施形
態と同様に零相変流器1で誘起された検知電流I1が演
算増幅器2に供給され、また保護リレー回路6へも演算
増幅器2を介して無負荷状態で検知電流I1が供給され
る。この演算増幅器2で検知電流I1が電圧V1に変換さ
れ、この電圧V1がアンチエイリアシングフィルタ31
及びA/Dコンバータ32でディジタル信号に変換され
る。このディジタル信号の検知電流に基づいて高速フー
リェ変換部340は高速フーリェ変換処理を行なって基
本波電流と高調波電流との各成分を演算する。この基本
波電流及び高調波電流から高調波電流含有率演算部38
0は基本波の実効値に対する第n調波の比率である高調
波電流含有率を演算する。Next, a description will be given of a harmonic search operation of the harmonic search device based on the above configuration. As in the first embodiment, the detected current I1 induced by the zero-phase current transformer 1 is supplied to the operational amplifier 2, and is also supplied to the protection relay circuit 6 via the operational amplifier 2 in a no-load state. Is supplied. The operational amplifier 2 converts the detection current I1 into a voltage V1, and this voltage V1 is applied to the anti-aliasing filter 31.
And is converted into a digital signal by the A / D converter 32. Based on the detected current of the digital signal, the fast Fourier transform unit 340 performs a fast Fourier transform process to calculate each component of the fundamental current and the harmonic current. From the fundamental current and the harmonic current, a harmonic current content calculating unit 38
0 calculates the harmonic current content, which is the ratio of the nth harmonic to the effective value of the fundamental wave.
【0030】この高調波電流含有率を表示部5がディジ
タル値として表示し、また警報出力部390が所定値以
上となった場合に図示を省略するブザー等の警報音を発
生して操作者に報知する。この警報出力部390は高調
波電流含有率の大きさにより警報音の大きさを変化させ
て発生させることもできる。また、この警報出力部39
0が基準とする所定値の高調波電流含有率の数値は任意
に設定することもできる。The display unit 5 displays this harmonic current content rate as a digital value. When the alarm output unit 390 becomes a predetermined value or more, an alarm sound such as a buzzer (not shown) is generated to notify the operator. Notify. The alarm output unit 390 can generate the alarm sound by changing the loudness of the alarm sound according to the magnitude of the harmonic current content. Also, the alarm output unit 39
The numerical value of the harmonic current content of a predetermined value based on 0 may be set arbitrarily.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明においては、三相交
流の電線路に配設される零相電流器の出力信号線を電流
−電圧変換の回路構成とした演算増幅器の入力端子に直
列に接続することにより、電線路に流れる零相電流をマ
イクロアンペア計等の精密且つ高価な機器を用いること
なく簡易且つ安価な構成で高精度の電相電流を検出でき
るという効果を奏する。また、この接続をコネクタにて
接続すれば既設の回路への接続が容易に可能になり、点
検時の診断作業性も向上することができる。また、本発
明においては、零相変流器の出力信号線と保護リレー回
路との間に演算増幅器の入力端子を接続することによ
り、保護リレー回路で各種事故を正確且つ確実に検出し
て交流負荷開閉器を正常に駆動制御しつつ、零相電流を
高精度に検出できるという効果を有する。また、本発明
においては、零相電流演算部が零相変流器の変流比率に
基づいて零相電流を演算するようにしているので、各メ
ーカー毎に異なる変流比率で製作される零相変流器に応
じて零相電流を正確に演算できるという効果を有する。
また、本発明においては、所定の閾値を設定し、この閾
値と検出された零相電流を比較して三相交流の電線路及
びこの電線路に接続される各種機器の状態を検出するこ
とにより、各種事故が発生する前に予め事故を予測診断
することができるという効果を有する。さらに、本発明
においては、ディジタル化される零相電流をフーリェ変
換して高調波を検出するようにしているので、零相電流
と共に高調波の検出が可能となるという効果を有する。As described above, according to the present invention, the output signal line of the zero-phase current device provided in the three-phase AC electric wire is connected in series to the input terminal of the operational amplifier having a current-voltage conversion circuit configuration. By connecting to zero, there is an effect that the zero-phase current flowing in the electric wire can be detected with high accuracy using a simple and inexpensive configuration without using a precise and expensive device such as a microampere meter. Further, if this connection is made by a connector, connection to an existing circuit can be easily made, and diagnostic workability at the time of inspection can be improved. Also, in the present invention, by connecting the input terminal of the operational amplifier between the output signal line of the zero-phase current transformer and the protection relay circuit, various kinds of accidents can be accurately and reliably detected by the protection relay circuit and the There is an effect that the zero-phase current can be detected with high accuracy while normally controlling the drive of the load switch. Further, in the present invention, since the zero-phase current calculation unit calculates the zero-phase current based on the current ratio of the zero-phase current transformer, the zero-phase current manufactured by each manufacturer has a different current ratio. There is an effect that the zero-phase current can be accurately calculated according to the phase current transformer.
Further, in the present invention, by setting a predetermined threshold value, and comparing the threshold value with the detected zero-phase current to detect the state of the three-phase AC electric wire and various devices connected to the electric wire. This has the effect that an accident can be predicted and diagnosed before various accidents occur. Further, in the present invention, since the zero-phase current to be digitized is Fourier-transformed to detect the harmonic, there is an effect that the harmonic can be detected together with the zero-phase current.
【図1】本発明の第1の実施形態における零相電流検出
装置の全体回路構成図である。FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram of a zero-phase current detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に記載の零相電流検出装置における演算制
御部の詳細ブロック構成図である。FIG. 2 is a detailed block configuration diagram of an arithmetic control unit in the zero-phase current detection device shown in FIG.
【図3】本発明の他の実施形態に係る零相電流検出装置
における演算制御部の詳細ブロック構成図である。FIG. 3 is a detailed block configuration diagram of an arithmetic control unit in a zero-phase current detection device according to another embodiment of the present invention.
【図4】従来の零相電流検出装置における全体回路構成
図である。FIG. 4 is an overall circuit configuration diagram of a conventional zero-phase current detection device.
【図5】図4に記載の従来の零相電流検出装置における
保護リレー回路の詳細ブロック構成図である。FIG. 5 is a detailed block diagram of a protection relay circuit in the conventional zero-phase current detection device shown in FIG.
1 零相変流器 2 演算増幅器 2a、2b 入力端子 3 演算制御部 4 キー入力部 5 表示部 6 保護リレー回路 7 電流計 10 出力信号線 10a、10b 中間端子 31 アンチエイリアシングフィルタ 32 A/Dコンバータ 33 バンドパスフィルタ 34 基本実効値演算部 35 実効値演算部 36 平均値演算部 37 最大値記憶部 38 変流比演算部 39 比較演算部 51 表示制御部 52 表示画面 61 負担抵抗 62 トランス 63 バンドパスフィルタ 64 保護制御部 100 交流負荷開閉器 100U、100V、100W 電線路 110 接触子 111 引外しコイル 112 接点 120 ヒューズ 121、122 零相コンデンサ 123 トランス 124 零相検電器 340 高速フーリェ変換部 380 高調波電流含有率演算部 390、392 警報出力部 391 超過時間記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Zero-phase current transformer 2 Operational amplifier 2a, 2b Input terminal 3 Operation control part 4 Key input part 5 Display part 6 Protection relay circuit 7 Ammeter 10 Output signal line 10a, 10b Intermediate terminal 31 Anti-aliasing filter 32 A / D converter Reference Signs List 33 band pass filter 34 basic effective value calculation unit 35 effective value calculation unit 36 average value calculation unit 37 maximum value storage unit 38 current conversion ratio calculation unit 39 comparison calculation unit 51 display control unit 52 display screen 61 burden resistance 62 transformer 63 band pass Filter 64 Protection control unit 100 AC load switch 100U, 100V, 100W Electric line 110 Contact 111 Trip coil 112 Contact 120 Fuse 121, 122 Zero-phase capacitor 123 Transformer Zero-phase detector 340 Fast Fourier transform unit 380 Harmonic current Content calculation unit 390, 92 alarm output unit 391 over time storage unit
Claims (5)
の出力信号線に演算増幅器の入力端子を接続し、当該演
算増幅器が入力端子から入力される入力電流値を電圧値
に変換して出力し、当該出力される電圧値に基づいて零
相電流を検出することを特徴とする零相電流検出装置。An input terminal of an operational amplifier is connected to an output signal line of a zero-phase current transformer for detecting a zero-phase current in a power line, and the operational amplifier converts an input current value input from the input terminal into a voltage value. A zero-phase current detection device, which converts and outputs the zero-phase current based on the output voltage value.
において、 前記零相変流器が交流負荷開閉器に内蔵されて配設さ
れ、 前記演算増幅器の入力端子が前記零相変流器と前記交流
負荷開閉器を駆動制御する保護リレー回路との間に直列
に接続されることを特徴とする零相電流検出装置。2. The zero-phase current detecting device according to claim 1, wherein the zero-phase current transformer is built in an AC load switch, and an input terminal of the operational amplifier is connected to the zero-phase current transformer. A zero-phase current detection device, which is connected in series between a switch and a protection relay circuit that drives and controls the AC load switch.
出装置において、 前記零相変流器の変流比率に基づいて零相電流を演算し
て検出する零相電流演算部を備えることを特徴とする零
相電流検出装置。3. The zero-phase current detection device according to claim 1, further comprising a zero-phase current calculation unit that calculates and detects a zero-phase current based on a current ratio of the zero-phase current transformer. A zero-phase current detection device, characterized in that:
の零相電流検出装置において、 前記検出された零相電流を所定の閾値と比較し、当該比
較結果に基づいて零相電流に係る三相交流の特性を検出
することを特徴とする零相電流検出装置。4. The zero-phase current detecting device according to claim 1, wherein the detected zero-phase current is compared with a predetermined threshold value, and a three-phase current related to the zero-phase current is determined based on the comparison result. A zero-phase current detecting device for detecting phase alternating current characteristics.
の零相電流検出装置において、 前記検出された零相電流をディジタル信号に変換し、当
該ディジタル信号の零相電流をフーリェ変換して零相電
流に含まれる高調波を検出することを特徴とする零相電
流検出装置。5. The zero-phase current detecting device according to claim 1, wherein the detected zero-phase current is converted into a digital signal, and the zero-phase current of the digital signal is Fourier-transformed to obtain a zero signal. A zero-phase current detecting device for detecting a harmonic contained in a phase current.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9132901A JPH10307163A (en) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Residual current detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9132901A JPH10307163A (en) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Residual current detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10307163A true JPH10307163A (en) | 1998-11-17 |
Family
ID=15092199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9132901A Pending JPH10307163A (en) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Residual current detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10307163A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011029465A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | Current transformer, iron core for current transformer, and method of manufacturing iron core for current transformer |
JP2019028045A (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-21 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Accident response judgment device and method |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP9132901A patent/JPH10307163A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011029465A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | Current transformer, iron core for current transformer, and method of manufacturing iron core for current transformer |
JP2019028045A (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-21 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Accident response judgment device and method |
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