(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、
前記入力電流の定格周波数成分を抽出した電流データを生成するデジタルフィルター回路と、
所定期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第１の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、
前記所定期間よりも短い期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、
前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、
前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、
を備える
ことを特徴とする過電流継電器。
【請求項２】
電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、
前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第１の電流データを生成する第１のデジタルフィルター回路と、
前記第１のデジタルフィルター回路よりも高速なフィルター特性を有し、前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第２の電流データを生成する第２のデジタルフィルター回路と、
所定期間の第１の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値演算結果と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第１の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、
前記所定期間の第２の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、
前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、
前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、
を備える
ことを特徴とする過電流継電器。
【請求項３】
電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、
前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第１の電流データを生成する第１のデジタルフィルター回路と、
前記第１のデジタルフィルター回路よりも高速なフィルター特性を有し、前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第２の電流データを生成する第２のデジタルフィルター回路と、
所定期間の第１の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値演算結果と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第１の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、
前記所定期間よりも短い期間の第２の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、
前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、
前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、
を備える
ことを特徴とする過電流継電器。
【請求項４】
前記第２の過電流判定部における動作照合時間は、前記第１の過電流判定部における動作照合時間よりも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の過電流継電器。
【請求項５】
前記第２の過電流判定部における復帰照合時間は、前記第１の過電流判定部における復帰照合時間よりも短いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の過電流継電器。
【請求項６】
電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、
前記入力電流の定格周波数成分を抽出した電流データを生成する第１のデジタルフィルター回路と、
所定期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、動作照合処理を行わずに第１の動作判定結果を出力し、復帰照合処理を行わずに第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、
前記所定期間よりも短い期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、
前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか遅い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、
前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、
を備える
ことを特徴とする過電流継電器。
【請求項７】
電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、
前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第１の電流データを生成する第１のデジタルフィルター回路と、
前記第１のデジタルフィルター回路よりも高速なフィルター特性を有し、前記入力電流の定格周波数成分を抽出した第２の電流データを生成する第２のデジタルフィルター回路と、
所定期間の第１の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、動作照合処理を行わずに第１の動作判定結果を出力し、復帰照合処理を行わずに第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、
前記所定期間よりも短い期間の第２の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、
前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか遅い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、
前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、
を備える
ことを特徴とする過電流継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電流継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、保護継電器は、電力系統（以下「系統」という）の一次電圧および一次電流が電圧変圧器（ＰＴ）と電流変成器（ＣＴ）とにより二次電圧および二次電流に変換され、入力された二次電圧、二次電流入力を元にして二次電圧および二次電流の実効値などを演算し、演算した結果と保護継電器に設定された値とを比較して系統の故障などの異常を検出して動作出力することにより、系統の遮断器を駆動して故障を系統より除去することを目的としている。
【０００３】
例えば、従来の過電流継電器においては、入力された二次電流の実効値を演算し、その演算結果が過電流継電器に設定される検出設定値より大きい場合に動作判定している。より具体的には、故障発生時に一次電流に重畳する歪成分、系統のリアクタンス成分の影響による直流分重畳などの影響を緩和するため、入力された二次電流から高調波成分を除去するアナログフィルター回路や、デジタル変換後の数サンプリングのデータからさらに直流成分や歪波成分を除去し定格周波数成分を抽出するデジタルフィルター回路を介した後に、実効値（あるいは振幅値）演算が実施され、継電器に設定された値と比較し、その判定結果に対し演算過程の過渡的な誤り除去や演算結果の安定性のために複数回の動作照合および復帰照合を実施している。
【０００４】
動作値および復帰値の精度を高めるためには、アナログフィルター回路の強化や、デジタルフィルター回路における定格周波数成分抽出演算および実効値演算に使用するサンプリングデータ長の増加、照合回数の増加などが必要となるが、動作時間および復帰時間が長くなる。つまり、これらの動作時間および復帰時間の高速化と、動作値および復帰値の精度を高めることとは、必ずしも両立できない。なお、高速動作と高精度な動作とを両立する技術としては、例えば下記特許文献１および下記特許文献２などが存在する。
【０００５】
特許文献１に示された技術では、発電機を保護する発電機保護継電装置において、基本周波数域での故障を高速に検出する高速動作形リレー要素と広周波数域での故障を低速に検出する低速度形リレー要素を備え、高速動作形リレー要素と低速度形リレー要素との論理和出力により保護を行う技術が開示されている。つまり、低速度リレー要素を高精度な特性とすることにより、基本周波数域での故障は高速に検出でき、広周波数域での故障は高精度に検出できる。
【０００６】
また、特許文献２に示された技術では、距離継電器において、距離設定の短い動作領域と距離設定の長い動作領域とを設けてそれぞれに判定要素を設け、距離設定の短い動作領域における判定要素の照合回数を、距離設定の長い動作領域における判定要素の照合回数より小さく設定し、距離設定の短い動作領域における判定要素では高速動作を行い、距離設定の長い動作領域における判定要素では動作時間を十分に設定することで過渡的な誤動作に強くなるようにして低速動作であるが高精度な判定を行い、２つの判定要素の論理和演算結果を出力する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−５４８２８号公報
【特許文献２】特開平５−１６１２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示された技術では、高速動作形リレー要素の動作判定値については説明がないので、低速度（高精度）形リレー要素と同じ動作判定値と考えざるを得ない。ここで、高速動作形リレー要素の動作判定値と低速度（高精度）形リレー要素の動作判定値とが同じ値の場合には、歪波、周波数変動、直流分重畳などにより、高速動作形リレー要素の検出精度が悪化するため、動作値の精度や安定性に欠ける、という問題があった。また、特許文献１および特許文献２に示された技術では、いずれも高速な要素と低速な要素との論理和演算結果を出力する構成であり、復帰時間は、低速な要素の出力結果によって決定されるため、復帰時間の高速化を図ることができない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動作値および復帰値の精度を高めるとともに、動作時間および復帰時間をともに高速化することができる過電流継電器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電力系統から入力された入力電流の実効値と予め設定された設定値とを比較して動作出力および復帰出力を生成する過電流継電器であって、前記入力電流の定格周波数成分を抽出した電流データを生成するデジタルフィルター回路と、所定期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、第１の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第１の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、前記所定期間よりも短い期間の電流データを用いて実効値を演算し、当該実効値と、前記第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値とを比較して動作判定および復帰判定を行い、所定の動作照合時間の経過後に第２の動作判定結果を出力し、所定の復帰照合時間の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、前記第１の動作判定結果および前記第２の動作判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作出力を生成し、前記第１の復帰判定結果および前記第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成する過電流要素演算部と、前記動作出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、前記復帰出力の出力タイミングに同期して、前記第２の過電流判定設定値を前記第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更する制御回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、動作値および復帰値の精度を高めるとともに、動作時間および復帰時間をともに高速化することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる過電流継電器における入力電流の動的な増減に対する動作の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる過電流継電器における入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２にかかる過電流継電器における入力電流の動的な増減に対する動作の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態３にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３にかかる過電流継電器における入力電流の動的な増減に対する動作の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態３にかかる過電流継電器における入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる過電流継電器を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、アナログフィルター回路２と、アナログデジタル変換回路３と、演算部４と、を備えている。演算部４は、デジタルフィルター回路５と、第１の過電流判定部１００と、第２の過電流判定部２００と、過電流要素演算部３００と、制御回路１３と、を備えて構成される。第１の過電流判定部１００は、第１の過電流判定回路６１と、第１の動作照合タイマー回路７１と、第１の復帰照合タイマー回路８１と、を備えて構成される。第２の過電流判定部２００は、第２の過電流判定回路６２と、第２の動作照合タイマー回路７２と、第２の復帰照合タイマー回路８２と、を備えて構成される。過電流要素演算部３００は、論理和演算（以下「ＯＲ」と表記）回路９と、ラッチ回路１０と、論理積演算（以下「ＡＮＤ」と表記）回路１１と、論理否定演算（以下「ＮＯＴ」と表記）回路１２と、を備えて構成される。
【００１５】
アナログフィルター回路２は、図示しないＣＴから入力された二次電流（以下「入力電流」という）の高調波成分を除去する。このアナログフィルター回路２では、例えば入力電流の周波数の６倍波以上の高調波成分を除去する。アナログデジタル変換回路３は、高調波成分が除去された入力電流をデジタルデータに変換する。このアナログデジタル変換回路３では、例えば定格周波数の電気角の１サイクル中（３６０°）において、１２回のサンプリング周期でアナログデジタル変換を行う。この場合、１サンプリング間隔は、定格周波数において電気角３０°に相当する時間間隔となる。
【００１６】
デジタルフィルター回路５は、デジタルデータに変換された入力電流の高調波成分や直流成分、および歪波成分を除去し定格周波数成分を抽出する。このデジタルフィルター回路５では、例えば定格周波数の電気角の１／２サイクル（１８０°）分のデータ（例えば、アナログデジタル変換回路３のサンプリング周期が１サイクル／１２回であれば６サンプリング長分のデータ）を用いる。
【００１７】
第１の過電流判定回路６１は、定格周波数成分が抽出された入力電流の実効値（振幅値）演算を行うとともに、その演算結果と第１の過電流判定設定値ＩＳとの比較処理を行い、演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ以上である場合に動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ未満である場合に不動作または復帰判定してＯＦＦ信号‘０’を出力する。なお、第１の過電流判定回路６１で用いる実効値演算式および第１の過電流判定設定値ＩＳについては後述する。
【００１８】
第１の動作照合タイマー回路７１は、第１の過電流判定回路６１の出力がＯＮ信号‘１’（動作判定）である場合に、予め設定された動作照合タイマー値が経過するまでの間、複数回の動作照合を実施して、第１の動作判定結果を出力する。第１の復帰照合タイマー回路８１は、第１の過電流判定回路６１の出力がＯＦＦ信号‘０’（不動作または復帰判定）である場合に、予め設定された復帰照合タイマー値が経過するまでの間、複数回の復帰照合を実施して、第１の復帰判定結果を出力する。この第１の動作照合タイマー回路７１および第１の復帰照合タイマー回路８１により、第１の過電流判定回路６１の実効値演算結果の過渡的な誤りに対して安定した出力を得る。第１の復帰照合タイマー回路８１の出力は、すなわち第１の過電流判定部１００の出力となる。
【００１９】
第２の過電流判定回路６２は、定格周波数成分が抽出された入力電流の実効値（振幅値）演算を行うとともに、その演算結果と第２の過電流判定設定値Ｉｋとの比較処理を行い、演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ以上である場合に動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ未満である場合に不動作または復帰判定してＯＦＦ信号‘０’を出力する。なお、第２の過電流判定回路６２で用いる実効値演算式および第２の過電流判定設定値Ｉｋについては後述する。
【００２０】
第２の動作照合タイマー回路７２は、第２の過電流判定回路６２の出力がＯＮ信号‘１’（動作判定）である場合に、予め設定された動作照合タイマー値が経過するまでの間、複数回の動作照合を実施して、第２の動作判定結果を出力する。第２の復帰照合タイマー回路８２は、第２の過電流判定回路６２の出力がＯＦＦ信号‘０’（不動作または復帰判定）である場合に、予め設定された復帰照合タイマー値が経過するまでの間、複数回の復帰照合を実施して、第２の復帰判定結果を出力する。この第２の動作照合タイマー回路７２および第２の復帰照合タイマー回路８２により、第２の過電流判定回路６２の実効値演算結果の過渡的な誤りデータに対して安定した出力を得る。第２の復帰照合タイマー回路８２の出力は、すなわち第２の過電流判定部２００の出力となる。
【００２１】
ＯＲ回路９は、第１の過電流判定部１００の出力と第２の過電流判定部２００の出力との論理和演算を行う。ＡＮＤ回路１１は、第１の復帰照合タイマー回路８１の出力と第２の復帰照合タイマー回路８２の出力との論理積演算を行う。ＮＯＴ回路１２は、ＡＮＤ回路１１の出力の論理否定演算を行う。ここで、ＮＯＴ回路１２の出力は、第１の過電流判定部１００の出力と第２の過電流判定部２００の出力との否定論理積であるので、ＡＮＤ回路１１およびＮＯＴ回路１２の機能を統合して、否定論理積演算（ＮＡＮＤ）回路で構成することも可能である。
【００２２】
ラッチ回路１０は、ＯＲ回路９の出力とＮＯＴ回路１２の出力とが入力され、ＯＲ回路９の出力がＯＮ信号‘１’となった時点でＯＮ信号‘１’を出力（動作出力）し、ＮＯＴ回路１２の出力がＯＮ信号‘１’となった時点でＯＦＦ信号‘０’を出力（復帰出力）する。このラッチ回路１０の出力信号は、制御回路１３に出力されるとともに、演算部４の出力信号となる。つまり、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、第１の動作判定結果と第２の動作判定結果とのうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作し、第１の復帰判定結果と第２の復帰判定結果とのうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰する。
【００２３】
制御回路１３は、動作出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値Ｉｋを第１の過電流判定設定値ＩＳよりも低い値ＩＳＬに変更し、復帰出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値Ｉｋを第１の過電流判定設定値ＩＳよりも高い値ＩＳＨに変更する。
【００２４】
演算部４の出力信号が動作出力となると、図示しない後段のロジック回路を経て過電流継電器１の出力として図示しない遮断器へ動作信号が送信され、遮断器が開放されることにより故障が系統から切り離される。
【００２５】
つぎに、第１の過電流判定回路６１および第２の過電流判定回路６２で用いる実効値演算式と、第１の過電流判定設定値ＩＳおよび第２の過電流判定設定値Ｉｋの関係について説明する。
【００２６】
第１の過電流判定回路６１では、例えば系統周波数が定格周波数付近において変動した場合の実効値演算結果と定格周波数における実効値演算結果とを比較した場合に、アナログフィルター回路２およびデジタルフィルター回路５の周波数特性による誤差分を含めた誤差が、予め規定された許容誤差範囲（例えば±５％）内に入る特性を有する実効値演算式を用いる。ここでは、例えば、特開平１−２２７６１３号公報における第２図（Ｈ）に示される演算式を使用して、次式（１）を第１の過電流判定回路６１で用いる実効値演算式とする。
Ｉａｍｐ（ｔ）２＝｜Ｉ（ｔ−３）＊Ｉ（ｔ−３）−Ｉ（ｔ）＊Ｉ（ｔ−６）｜
・・・（１）
【００２７】
ここで、Ｉａｍｐ（ｔ）は、時刻ｔにおける電流振幅値を示している。また、Ｉ（ｔ）は、時刻ｔにおける電流瞬時値を示し、Ｉ（ｔ−３）は、時刻ｔより３サンプリング前の電流瞬時値を示し、Ｉ（ｔ−６）は、時刻ｔより６サンプリング前の電流瞬時値を示している。なお、（１）式に示す例は、１サンプリング間隔が定格周波数において電気角３０°に相当する場合の例である。（１）式を用いて実効値演算を行った場合、定格周波数から±５%外れた周波数における実効値演算結果の誤差は、定格周波数における実効値演算結果と比較すると、
定格周波数−５％；−０．３％
定格周波数＋５％；−０．３％
となり、実運用上問題にならない誤差となる。なお、（１）式では実効値演算に用いるデータを得るためには６サンプリング長分（電気角の約１／２サイクル分）の時間が必要となる。
【００２８】
一方、第２の過電流判定回路６２では、入力電流の変化に対して速やかに追随する過渡特性を有する実効値演算式を用いる。ここでは、上述した特開平１−２２７６１３号公報における第２図（Ｂ）に示される演算式を使用して、次式（２）を第２の過電流判定回路６２で用いる実効値演算式とする。
Ｉａｍｐ（ｔ）２＝｜Ｉ（ｔ−１）＊Ｉ（ｔ−２）−Ｉ（ｔ）＊Ｉ（ｔ−３）｜
・・・（２）
【００２９】
ここで、Ｉ（ｔ−２）は、時刻ｔより２サンプリング前の電流瞬時値を示している。それ以外のパラメータおよび１サンプリング間隔は、（１）式と同様である。（２）式を用いて実効値演算を行った場合、定格周波数から±５%外れた周波数における実効値演算結果の誤差は、定格周波数における実効値演算結果と比較すると、
定格周波数−５％；−３．９％
定格周波数＋５％；＋３．７％
となるので、アナログフィルター回路２およびデジタルフィルター回路５の周波数特性による誤差分によっては、許容誤差範囲（例えば±５％）を超える可能性がある。なお、（２）式では実効値演算に用いるデータを得るために必要な時間は３サンプリング長分（電気角の約１／４サイクル分）であるため、動的な応答性が高く、（１）式と比較して、３サンプリング長分（電気角の約１／４サイクル分）の高速化が可能となる。
【００３０】
したがって、実施の形態１にかかる過電流継電器１では、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果の誤差（定格周波数＋５％における誤差、すなわち＋３．７％）が動作判定の精度に影響することを抑えるため、復帰出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＨを第１の過電流判定設定値ＩＳより高い値（例えば、ＩＳＨ＝１．０５＊ＩＳ）に変更する。また、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果の誤差（定格周波数−５％における誤差、すなわち−３．９％）が復帰判定の精度に影響することを抑えるため、動作出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＬを第１の過電流判定設定値ＩＳより低い値（例えば、ＩＳＬ＝０．９５＊ＩＳ）に変更する。これにより、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果の誤差が動作判定および復帰判定の精度に影響することを抑えつつ、動作時間および復帰時間をともに高速化することができる。
【００３１】
つぎに、実施の形態１にかかる過電流継電器１の具体的な動作について説明する。ここでは、まず、故障などによる入力電流の動的な増減に対する動作について、図２を参照して説明する。図２は、実施の形態１にかかる過電流継電器における入力電流の動的な増減に対する動作の一例を示す図である。なお、図２に示す例では、時刻ｔ１において入力電流が急増し、時刻ｔ２において入力電流が急減した例を示している。
【００３２】
図２（ａ）に示す実線は、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果を示し、図２（ａ）に示す破線は、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果を示している。図２（ｂ）は、第１の過電流判定部１００の出力を示している。図２（ｃ）は、第２の過電流判定部２００の出力を示している。図２（ｄ）は、ＯＲ回路９の出力を示している。図２（ｅ）は、ＮＯＴ回路１２の出力を示している。図２（ｆ）は、ラッチ回路１０の出力、すなわち演算部４の出力を示している。
【００３３】
第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＨ以上となると（図２（ａ））、第２の過電流判定回路６２は、動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、第２の動作照合タイマー回路７２は、予め設定された動作照合タイマー値Ｔ１２のカウントを開始する（図２（ｃ））。
【００３４】
続いて、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ以上となると（図２（ａ））、第１の過電流判定回路６１は、動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、第１の動作照合タイマー回路７１は、予め設定された動作照合タイマー値Ｔ１１のカウントを開始する（図２（ｂ））。なお、図２では、説明を容易とするため、動作照合タイマー値Ｔ１１と動作照合タイマー値Ｔ１２とを同程度の値としている。
【００３５】
第２の過電流判定部２００の出力は、予め設定された動作照合タイマー値Ｔ１２の経過後にＯＮとなり（図２（ｃ））、ＯＲ回路９の出力もＯＮとなり（図２（ｄ））、ラッチ回路１０の出力もＯＮ（動作出力）となる（図２（ｆ））。つまり、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、動的な入力電流の急増に対しては、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作する。したがって、入力電流が急増してから第２の過電流判定部２００の出力がＯＮとなるまでの時間Ｔ２ｏｐが実施の形態１にかかる過電流継電器１の動作時間となる（図２（ｆ））。また、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＬに変更する（図２（ａ））。
【００３６】
続いて、第１の過電流判定部１００の出力は、予め設定された動作照合タイマー値Ｔ１１の経過後にＯＮとなり（図２（ｂ））、ＮＯＴ回路１２の出力はＯＦＦとなる（図２（ｄ））。
【００３７】
その後、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＬ未満となると（図２（ａ））、第２の過電流判定回路６２は、復帰判定してＯＦＦ信号‘０’を出力し、第２の復帰照合タイマー回路８２は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２２のカウントを開始する（図２（ｃ））。
【００３８】
続いて、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ未満となると（図２（ａ））、第１の過電流判定回路６１は、復帰判定してＯＦＦ信号‘０’を出力し、第１の復帰照合タイマー回路８１は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２１のカウントを開始する（図２（ｂ））。なお、図２では、説明を容易とするため、復帰照合タイマー値Ｔ２１と復帰照合タイマー値Ｔ２２とを同程度の値としている。
【００３９】
第２の過電流判定部２００の出力は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２２の経過後にＯＦＦとなり（図２（ｃ））、ＮＯＴ回路１２の出力はＯＮとなり（図２（ｅ））、ラッチ回路１０の出力はＯＦＦ（復帰出力）となる（図２（ｆ））。つまり、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、動的な入力電流の急減に対しては、第２の過電流判定部２００による第２の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。したがって、入力電流が急減してから第２の過電流判定部２００の出力がＯＦＦとなるまでの時間Ｔ２ｒｅが実施の形態１にかかる過電流継電器１の復帰時間となる（図２（ｆ））。また、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＨに変更する（図２（ａ））。
【００４０】
続いて、第１の過電流判定部１００の出力は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２１の経過後にＯＦＦとなり（図２（ｂ））、ＯＲ回路９の出力もＯＦＦとなる（図２（ｄ））。
【００４１】
このように、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、故障などによる入力電流の動的な増減に対しては、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作し、第２の過電流判定部２００による第２の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。したがって、第２の過電流判定回路６２による高速な実効値演算式（（２）式参照）により得られる実効値演算結果に基づいて、高速に動作および復帰することが可能となる。
【００４２】
つぎに、動作値および復帰値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作について、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態１にかかる過電流継電器における入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作の一例を示す図である。動作値を測定する際には、入力電流を極めてゆっくりと増加させ、動作した時点でそれ以上の入力電流の増加を停止してその時点の入力電流値を動作値とする。また、復帰値を測定する際には、動作値を測定する際に入力電流の増加を停止した時点の入力電流値から入力電流を極めてゆっくりと減少させ、復帰した時点の入力電流値を復帰値とする。なお、図３に示す例では、時刻ｔ１から入力電流を徐々に増加させ、時刻ｔ２から入力電流を徐々に減少させた例を示している。
【００４３】
図３（ａ）に示す実線は、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果を示し、図３（ａ）に示す破線は、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果を示している。図３（ｂ）は、第１の過電流判定部１００の出力を示している。図３（ｃ）は、第２の過電流判定部２００の出力を示している。図３（ｄ）は、ＯＲ回路９の出力を示している。図３（ｅ）は、ＮＯＴ回路１２の出力を示している。図３（ｆ）は、ラッチ回路１０の出力、すなわち演算部４の出力を示している。
【００４４】
入力電流を徐々に上げて行くと、第２の過電流判定部２００の出力がＯＮとなる前に（図３（ｃ））、第１の過電流判定部１００の出力がＯＮとなる（図３（ｂ））。このとき、ラッチ回路１０の出力もＯＮ（動作出力）となり（図３（ｆ））、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＬに変更する（図３（ａ））。ここで、入力電流値の増加を停止させ、この時点における入力電流値を実施の形態１にかかる過電流継電器１の動作値とする。
【００４５】
そして、入力電流を徐々に下げて行くと、第２の過電流判定部２００の出力がＯＦＦとなる前に（図３（ｃ））、第１の過電流判定部１００の出力がＯＦＦとなる（図３（ｂ））。このとき、ラッチ回路１０の出力もＯＦＦ（復帰出力）となり（図３（ｆ））、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＨに変更する（図３（ａ））。この時点における入力電流値を実施の形態１にかかる過電流継電器１の復帰値とする。
【００４６】
このように、実施の形態１にかかる過電流継電器１は、動作値および復帰値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな増減に対しては、第１の過電流判定部１００による第１の動作判定結果の出力タイミングで動作し、第１の過電流判定部１００による第１の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。したがって、第１の過電流判定回路６１による高精度な実効値演算式（（１）式参照）により得られる実効値演算結果に基づいて、安定した動作値および復帰値を得ることが可能となる。
【００４７】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる過電流継電器によれば、所定期間の電流瞬時値を用いて実効値を演算し、第１の過電流判定設定値と実効値演算結果とを比較して動作判定および復帰判定を行い、動作照合タイマー値の経過後に第１の動作判定結果を出力し、復帰照合タイマー値の経過後に第１の復帰判定結果を出力する第１の過電流判定部と、第１の過電流判定部よりも短い期間の電流瞬時値を用いて実効値を演算し、第１の過電流判定設定値とは異なる第２の過電流判定設定値と実効値演算結果とを比較して動作判定および復帰判定を行い、動作照合タイマー値の経過後に第２の動作判定結果を出力し、復帰照合タイマー値の経過後に第２の復帰判定結果を出力する第２の過電流判定部と、を備え、第１の動作判定結果および第２の動作判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで動作出力を生成するとともに、動作出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値を第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、第１の復帰判定結果および第２の復帰判定結果のうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成するとともに、復帰出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値を第１の過電流判定設定値より高い値に変更するようにしたので、入力電流の動的な増減に対しては、第２の過電流判定部による第２の動作判定結果および第２の復帰判定結果の出力タイミングで高速に動作および復帰するとともに、第２の過電流判定回路による実効値演算結果の誤差が動作判定および復帰判定の精度に影響することを抑えることができる。
【００４８】
また、入力電流の極めて緩やかな増減に対しては、第１の過電流判定部による第１の動作判定結果および第１の復帰判定結果の出力タイミングで、動作および復帰するので、第２の過電流判定回路による実効値演算結果の誤差に影響されることなく、高精度な動作値および復帰値を得ることができる。
【００４９】
なお、第２の過電流判定部の動作照合タイマー値を第１の過電流判定部の動作照合タイマー値よりも短い値に設定すれば、さらに高速に動作することができる。また、第２の過電流判定部の復帰照合タイマー値を第１の過電流判定部の復帰照合タイマー値よりも短い値に設定すれば、さらに高速に復帰することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。実施の形態２にかかる過電流継電器１ａでは、図４に示すように、実施の形態１のデジタルフィルター回路５に代えて、第１のデジタルフィルター回路５１を演算部４ａ内の第１の過電流判定部１００の前段に設け、第２のデジタルフィルター回路５２を演算部４ａ内の第２の過電流判定部２００の前段に設けている。なお、実施の形態１と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
第１のデジタルフィルター回路５１では、実施の形態１のデジタルフィルター回路５と同様のフィルター特性とする。ここでは、例えば定格周波数の電気角の１／２サイクル（１８０°）分のデータ（アナログデジタル変換回路３のサンプリング周期が１サイクル／１２回であれば６サンプリング長分のデータ）を用いる。
【００５２】
一方、第２のデジタルフィルター回路５２では、第１のデジタルフィルター回路５１よりもサンプリングデータ長の短い高速なフィルター特性とする。ここでは、例えば定格周波数の電気角の１／４サイクル（９０°）分のデータ（アナログデジタル変換回路３のサンプリング周期が１サイクル／１２回であれば３サンプリング長分のデータ）を用いる。
【００５３】
このように構成することにより、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果および第２の復帰判定結果の出力タイミングを実施の形態１で示した構成よりも早くすることができる。
【００５４】
つぎに、実施の形態２にかかる過電流継電器１ａの具体的な動作について説明する。ここでは、故障などによる入力電流の動的な増減に対する動作について、図５を参照して説明する。図５は、実施の形態２にかかる過電流継電器における入力電流の動的な急増および急減に対する動作の一例を示す図である。なお、図５に示す例では、実施の形態１と同様に、時刻ｔ１において入力電流が急増し、時刻ｔ２において入力電流が急減した例を示している。また、動作値および復帰値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５５】
図５（ａ）に示す実線は、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果を示し、図５（ａ）に示す破線は、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果を示している。図５（ｂ）は、第１の過電流判定部１００の出力を示している。図５（ｃ）は、第２の過電流判定部２００の出力を示している。図５（ｄ）は、ＯＲ回路９の出力を示している。図５（ｅ）は、ＮＯＴ回路１２の出力を示している。図５（ｆ）は、ラッチ回路１０の出力、すなわち演算部４ａの出力を示している。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果は、前段の第２のデジタルフィルター回路５２におけるサンプリングデータ長を短くしたために、第２のデジタルフィルター回路５２の出力に直流成分が多く残存し、オーバーシュートしたりする可能性がある。このオーバーシュートによる過渡誤差は、第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＨを、実施の形態１より高く（例えば、ＩＳＨ＝１．１０＊ＩＳ）、第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＬを、実施の形態１より低く（例えば、ＩＳＬ＝０．９０＊ＩＳ）することにより、動作判定および復帰判定の精度に影響することを抑えることができる。なお、各部の出力タイミングの順序については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５７】
以上のように、本発明の実施の形態２にかかる過電流継電器によれば、デジタルフィルター回路を２回路備え、第１のデジタルフィルター回路を第１の過電流判定部の前段に設け、第１のデジタルフィルター回路よりも高速なフィルター特性を有する第２のデジタルフィルター回路を第２の過電流判定部の前段に設けたので、入力電流の動的な増減に対して、さらに高速に動作および復帰することができる。
【００５８】
また、入力電流の極めて緩やかな増減に対しては、実施の形態１と同様に、第１の過電流判定部による第１の動作判定結果および第１の復帰判定結果の出力タイミングで、動作および復帰するので、第２の過電流判定回路による実効値演算結果の誤差に影響されることなく、高精度な動作値および復帰値を得ることができる。
【００５９】
なお、実施の形態１と同様に、第２の過電流判定部の動作照合タイマー値を第１の過電流判定部の動作照合タイマー値よりも短い値に設定すれば、さらに高速に動作することができる。また、実施の形態１と同様に、第２の過電流判定部の復帰照合タイマー値を第１の過電流判定部の復帰照合タイマー値よりも短い値に設定すれば、さらに高速に復帰することができる。
【００６０】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３にかかる過電流継電器の一構成例を示す図である。実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂでは、図６に示すように、演算部４ｂ内の過電流要素演算部３００ａは、実施の形態１のＯＲ回路９、ラッチ回路１０、ＡＮＤ回路１１、ＮＯＴ回路１２に代えて、ＡＮＤ回路１４を備えて構成される。つまり、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂは、第１の動作判定結果と第２の動作判定結果とのうち、いずれか遅い方の出力タイミングで動作出力される。このため、第１の過電流判定部１００ａでは、第１の動作照合タイマー回路を省略することにより、第１の動作判定結果の出力タイミングを第２の動作判定結果の出力タイミングより早くし、実施の形態１および実施の形態２と同様に、動的な入力電流の急増に対して、第２の動作判定結果の出力タイミングで動作するようにしている。また、図５に示す例では、第１の動作照合タイマー回路とともに第１の復帰照合タイマー回路も省略している。なお、実施の形態１と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
つぎに、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂの具体的な動作について説明する。ここでは、まず、故障などによる入力電流の動的な増減に対する動作について、図７を参照して説明する。図７は、実施の形態３にかかる過電流継電器における入力電流の動的な増減に対する動作の一例を示す図である。なお、図７に示す例では、実施の形態１および実施の形態２と同様に、時刻ｔ１において入力電流が急増し、時刻ｔ２において入力電流が急減した例を示している。
【００６２】
図７（ａ）に示す実線は、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果を示し、図７（ａ）に示す破線は、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果を示している。図７（ｂ）は、第１の過電流判定部１００ａの出力を示している。図７（ｃ）は、第２の過電流判定部２００の出力を示している。図７（ｄ）は、ＡＮＤ回路１４の出力、すなわち演算部４ｂの出力を示している。
【００６３】
第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＨ以上となると（図７（ａ））、第２の過電流判定回路６２は、動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、第２の動作照合タイマー回路７２は、予め設定された動作照合タイマー値Ｔ１２のカウントを開始する（図７（ｃ））。
【００６４】
続いて、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ以上となると（図７（ａ））、第１の過電流判定回路６１は、動作判定してＯＮ信号‘１’を出力し、第１の過電流判定部１００ａの出力がＯＮとなる（図７（ｂ））。そして、動作照合タイマー値Ｔ１２の経過後に第２の過電流判定部２００の出力がＯＮとなり（図７（ｃ））、ＡＮＤ回路１４の出力もＯＮ（動作出力）となる（図７（ｄ））。つまり、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂは、入力電流の動的な急増に対しては、実施の形態１および実施の形態２と同様に、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作する。したがって、入力電流が急減してから第２の過電流判定部２００の出力がＯＦＦとなるまでの時間Ｔ２ｒｅが実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂの動作時間となる（図７（ｄ））。また、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＬに制御する（図７（ａ））。
【００６５】
その後、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果が第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＬ未満となると（図７（ａ））、第２の過電流判定回路６２は、復帰判定してＯＦＦ信号‘０’を出力し、第２の復帰照合タイマー回路８２は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２２のカウントを開始する（図７（ｃ））。
【００６６】
第２の過電流判定部２００の出力は、予め設定された復帰照合タイマー値Ｔ２２の経過後にＯＦＦとなり（図７（ｃ））、ＡＮＤ回路１４の出力もＯＦＦ（復帰出力）となる（図７（ｄ））。つまり、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂは、入力電流の動的な急減に対しては、実施の形態１および実施の形態２と同様に、第２の過電流判定部２００による第２の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。したがって、入力電流が急減してから第２の過電流判定部２００の出力がＯＦＦとなるまでの時間Ｔ２ｒｅが実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂの復帰時間となる（図７（ｄ））。また、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＬに制御する（図７（ａ））。
【００６７】
そして、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果が第１の過電流判定設定値ＩＳ未満となると（図７（ａ））、第１の過電流判定部１００ａの出力がＯＦＦとなる（図７（ｂ））。
【００６８】
このように、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂは、故障などによる入力電流の動的な増減に対しては、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作し、第２の過電流判定部２００による第２の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。したがって、実施の形態１と同様に、第２の過電流判定回路６１による高速な実効値演算式（実施の形態１の（２）式参照）により得られる実効値演算結果に基づいて、高速に動作および復帰することが可能となる。
【００６９】
つぎに、動作値および復帰値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作について、図８を参照して説明する。図８は、実施の形態３にかかる過電流継電器における入力電流の極めて緩やかな増減に対する動作の一例を示す図である。なお、図８に示す例では、実施の形態１および実施の形態２と同様に、時刻ｔ１から入力電流を徐々に増加させ、時刻ｔ２から入力電流を徐々に減少させた例を示している。
【００７０】
図８（ａ）に示す実線は、第１の過電流判定回路６１による実効値演算結果を示し、図８（ａ）に示す破線は、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果を示している。図８（ｂ）は、第１の過電流判定部１００ａの出力を示している。図８（ｃ）は、第２の過電流判定部２００の出力を示している。図８（ｄ）は、ＡＮＤ回路１４の出力、すなわち演算部４ｂの出力を示している。
【００７１】
入力電流を徐々に上げて行くと、まず、第１の過電流判定部１００ａの出力がＯＮとなる（図８（ｂ））。このとき、ＡＮＤ回路１４の出力は、まだＯＦＦのままである。続いて第２の過電流判定部２００の出力がＯＮとなると（図８（ｃ））、ＡＮＤ回路１４の出力もＯＮ（動作出力）となり（図８（ｄ））、制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＬに制御する（図８（ａ））。ここで、入力電流値の増加を停止させ、この時点における入力電流値を実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂの動作値とする。
【００７２】
そして、入力電流を徐々に下げて行くと、第２の過電流判定部２００の出力がＯＦＦとなる前に（図８（ｃ））、第１の過電流判定部１００ａの出力がＯＦＦとなる（図８（ｂ））このとき、ＡＮＤ回路１４の出力もＯＦＦ（復帰出力）となり（図８（ｄ））制御回路１３は、第２の過電流判定設定値ＩｋをＩＳＨに制御する（図８（ａ））。この時点における入力電流値を実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂの復帰値とする。
【００７３】
このように、実施の形態３にかかる過電流継電器１ｂは、動作値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな増加に対しては、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作し、復帰値を測定する際の入力電流の極めて緩やかな減少に対しては、第１の過電流判定部１００ａによる第１の復帰判定結果の出力タイミングで復帰する。ここで、第２の過電流判定部２００による第２の動作判定結果は、第２の動作照合タイマー回路７２による複数回の動作照合により、実効値演算結果の過渡的な誤りに対して安定した結果が得られるため、第２の過電流判定回路６２による実効値演算結果の誤差が動作値に影響することを最小限に抑えることができる。一方、第１の過電流判定部１００ａによる第１の復帰判定結果は、複数回の復帰照合を省略しているものの、第１の過電流判定回路６１による高精度な実効値演算式（実施の形態１の（１）式参照）により得られる結果であるため、安定した復帰値を得ることができる。
【００７４】
以上のように、本発明の実施の形態３にかかる過電流継電器によれば、過電流要素演算部をＡＮＤ回路で構成し、第１の過電流判定部の第１の動作照合タイマー回路および第１の復帰照合タイマー回路を省略したので、実施の形態１よりも小規模な構成で実現でき、第１の過電流判定部による第１の動作判定結果と第２の過電流判定部による第２の動作判定結果とのうち、いずれか遅い方の出力タイミングで動作出力を生成するとともに、動作出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値を第１の過電流判定設定値よりも低い値に変更し、第１の過電流判定部による第１の復帰判定結果と第２の過電流判定部による第２の復帰判定結果とのうち、いずれか早い方の出力タイミングで復帰出力を生成するとともに、復帰出力の出力タイミングに同期して、第２の過電流判定設定値を第１の過電流判定設定値よりも高い値に変更するようにしたので、入力電流の動的な増減に対しては、実施の形態１と同様に、第２の過電流判定部による第２の動作判定結果および第２の復帰判定結果の出力タイミングで高速に動作および復帰するとともに、第２の過電流判定回路による実効値演算結果の誤差が動作判定および復帰判定の精度に影響することを抑えることができる。
【００７５】
また、入力電流の極めて緩やかな増加に対しては、第２の過電流判定部による第２の動作判定結果の出力タイミングで動作するため、第２の過電流判定設定値Ｉｋ＝ＩＳＨで動作するが、第２の動作照合タイマー回路による複数回の動作照合を行うため、実効値演算結果の誤差が動作値に影響することを最小限に抑えることができる。また、入力電流の極めて緩やかな減少に対しては、第１の過電流判定部による第１の復帰判定結果の出力タイミングで復帰するため、第２の過電流判定部による実効値演算結果の誤差に影響されることなく、安定した復帰値を得ることができる。したがって、動作値／復帰値の割合がＩＳＨ／ＩＳ程度となることを許容できる場合については、簡単な回路で高速動作および高速復帰が実現できる。
【００７６】
さらに、実施の形態２と同様に、デジタルフィルター回路を２回路備え、第１のデジタルフィルター回路を第１の過電流判定部の前段に設け、第１のデジタルフィルター回路よりも高速なフィルター特性を有する第２のデジタルフィルター回路を第２の過電流判定部の前段に設ける構成としてもよい。これにより、さらに高速に動作および復帰することができる。
【００７７】
また、実施の形態では、過電流継電器に適用する場合を例として説明したが、高速な動作時間および復帰時間を必要とするその他の保護継電器にも適用することが可能である。保護継電器には、故障が除去された後、入力量（電流など）が零になった時点でできるだけ早く復帰する必要がある機種もある。例えば、遮断器故障を発見する保護継電器では、復帰時間が遅い場合には遮断器故障と誤認識するため、高速な復帰時間が求められる。本発明は、このような保護継電器に好適である。
【００７８】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明にかかる過電流継電器は、動作値および復帰値の精度を高めるとともに、動作時間および復帰時間をともに高速化することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ，１ｂ  過電流継電器
２  アナログフィルター回路
３  アナログデジタル変換回路
４，４ａ，４ｂ  演算部
５  デジタルフィルター回路
５１  第１のデジタルフィルター回路
５２  第２のデジタルフィルター回路
６１  第１の過電流判定回路
６２  第２の過電流判定回路
７１  第１の動作照合タイマー回路
７２  第２の動作照合タイマー回路
８１  第１の復帰照合タイマー回路
８２  第２の復帰照合タイマー回路
９  ＯＲ回路
１０  ラッチ回路
１１，１４  ＡＮＤ回路
１２  ＮＯＴ回路
１３  制御回路
１００，１００ａ  第１の過電流判定部
２００  第２の過電流判定部
３００，３００ａ  過電流要素演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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