(57)【要約】【課題】電気系統に設置している複数の電圧検出器の検出値の論理演算にから、異常値を呈する電圧検出器を素早く検出できるようにすることにある。【解決手段】電気系統に設置している各電圧検出器が健全なときの任意の２つの電圧検出器間に現れる検出電圧の差を越える値を判別値とし、前記各電圧検出器から２つの電圧検出器を選択する組み合わせをすべての場合について定め、２つの電圧検出器を選択するすべての組み合わせについて、両電圧検出器の検出電圧の差の絶対値と前記判別値との大小関係の比較し、差電圧絶対値が前記判別値よりも大のときは論理Ｈ信号を出力させ、小のときは論理Ｌ信号を差分比較回路から出力させ、特定の電圧検出器が含まれている２つの電圧検出器の組み合わせのすべてについての前記論理信号の論理積を求め、この論理積演算結果から当該特定電圧検出器の異常の有無を判定する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路の複数地点のそれぞれに別個に設置している電圧検出器が検出する電圧値の比較から、異常な電圧検出器を検出する電圧検出器の異常検出方法において、
前記各電圧検出器が健全なときに任意の２つの電圧検出器間に現れる検出電圧の差を越える値を判別値とし、
前記各電圧検出器から２つの電圧検出器を選択する組み合わせをすべての場合について定め、
２つの電圧検出器の検出電圧の差の絶対値と前記判別値との大小関係の比較を２つの電圧検出器を選択するすべての組み合わせについて行い、
差電圧絶対値が前記判別値よりも大となる２つの電圧検出器の組み合わせのすべてに共通している電圧検出器を異常と判定することを特徴とする電圧検出器の異常検出方法。
【請求項２】
電気回路の複数地点のそれぞれに別個に設置している電圧検出器が検出する電圧値の比較から、異常な電圧検出器を検出する電圧検出器の異常検出方法において、
前記各電圧検出器が健全なときに任意の２つの電圧検出器間に現れる検出電圧の差を越える値を判別値とし、
前記各電圧検出器から２つの電圧検出器を選択する組み合わせをすべての場合について定め、
２つの電圧検出器を選択するすべての組み合わせについて、両電圧検出器の検出電圧の差の絶対値と前記判別値との大小関係の比較を行い、
この大小関係の比較して差電圧絶対値が前記判別値よりも大のときは論理Ｈ信号を出力させ、小のときは論理Ｌ信号を出力させ、
特定の電圧検出器が含まれている２つの電圧検出器の組み合わせのすべてについての前記論理信号の論理積を求め、
この論理積演算結果から当該特定電圧検出器の異常の有無を判定することを特徴とする電圧検出器の異常検出方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電圧検出器の異常検出方法において、
前記電圧検出器の異常の有無は、時間遅れの要素を介して判定することを特徴とする電圧検出器の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、共通の電気回路に設置している複数の電圧検出器の相互比較から異常を検出する電圧検出器の異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気系統の各部の電圧を監視するために、それぞれの地点に電圧検出器を設置することは、一般的に行われている。
【０００３】
図３は電気系統に複数の電圧検出器を備えている場合を示した回路図である。この図３において、商用電源７からの交流電力は、整流器８で直流電力に変換される。高速度遮断器４を経たこの直流電力は、接触器７１を介してインバータ１０１へ供給されるが、接触器７２を介してインバータ１０２へも供給される構成であるが、インバータ１０１の電源側にはリアクトル８１とコンデンサ９１が設置されており、インバータ１０２の電源側にもリアクトル８２とコンデンサ９２が設置されていて、これら両コンデンサ９１，９２を充電するための充電抵抗６と、充電抵抗６を短絡する短絡スイッチ５を備えている。また整流器８の直流出力側にには電圧検出器１が、コンデンサ９１には電圧検出器２が、コンデンサ９２には電圧検出器３がそれぞれ並列に接続されていて、それぞれの箇所の電圧を検出している。
【０００４】
インバータ１０１と１０２を始動するにあたっては、先ず電圧検出器１で整流器８が直流電力を供給できる状態であることを検出する。そこで短絡スイッチ５が開の状態のときに高速度遮断器４を閉路し、次いで接触器７１と接触器７２を閉路し、充電抵抗６を介してコンデンサ９１と９２の充電を開始するが、適切な時間が経過すれば短絡スイッチ５を閉路し、コンデンサ９１と９２の充電を完了させる。コンデンサ９１と９２の充電が完了すれば、インバータ１０１と１０２の入力電圧が確立するから運転を開始できる。
【０００５】
図３に図示の回路で、高速度遮断器４と短絡スイッチ５と接触器７１と接触器７２のすべてが閉路している状態では、３つの電圧検出器１，２，３はほぼ同じ値を示すはずであるが、もしもその中の１つが低い電圧値を出力すると、従来ならば直流回路電圧が低下する異常が発生したと判断して、回路を停止にする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電圧検出器が過電圧や不足電圧などの異常電圧を出力して回路を停止させる故障として電圧検出器の故障がある。これは電圧検出器への入力電圧が正常であるにもかかわらず検出器が異常電圧を出力して回路をトリップさせるのであるが、このように回路を停止させるような検出器の故障は、停止の原因を調査する過程で発見できるし、その不具合は除去できる。また、回路電圧が過電圧になった場合は、勿論電圧検出器がこの異常電圧を検出して回路をトリップさせるし、停電は商用電源が復電したことで回路のリセット、あるいは自動再起動により復旧できる。
【０００７】
しかしながら、電圧検出器が故障しているにもかかわらず、その検出する異常値があまり大きな値でない場合は、例えば回路がトリップするような故障に至ることも無いので、当該電圧検出器が故障であることが認識できない。すなわち、検出器が異常であるとの認識がないから、実際は正しくないのに、この検出値は正しいと考えている。この正しくない検出値を使って回路やシステムを制御することになるので、制御が不安定になるなどの不具合を生じる恐れがある。
【０００８】
そこでこの発明の目的は、電気系統に設置している複数の電圧検出器の検出値を基にして論理演算することにより、異常値を呈する電圧検出器を素早く検出できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の電圧検出器の異常検出方法は、
電気系統に設置している各電圧検出器が健全なときの任意の２つの電圧検出器間に現れる検出電圧の差を越える値を判別値とし、前記各電圧検出器から２つの電圧検出器を選択する組み合わせをすべての場合について定め、２つの電圧検出器の検出電圧の差の絶対値と前記判別値との大小関係の比較を２つの電圧検出器を選択するすべての組み合わせについて行い、差電圧絶対値が前記判別値よりも大となる２つの電圧検出器の組み合わせのすべてに共通している電圧検出器を異常と判定する。
【００１０】
または、電気系統に設置している各電圧検出器が健全なときの任意の２つの電圧検出器間に現れる検出電圧の差を越える値を判別値とし、前記各電圧検出器から２つの電圧検出器を選択する組み合わせをすべての場合について定め、２つの電圧検出器を選択するすべての組み合わせについて、両電圧検出器の検出電圧の差の絶対値と前記判別値との大小関係の比較を行い、この大小関係の比較して差電圧絶対値が前記判別値よりも大のときは論理Ｈ信号を出力させ、小のときは論理Ｌ信号を出力させ、特定の電圧検出器が含まれている２つの電圧検出器の組み合わせのすべてについての前記論理信号の論理積を求め、この論理積演算結果から当該特定電圧検出器の異常の有無を判定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
既述の図３に図示のように、１つの電気系統に３つの電圧検出器１〜３が設置されている場合を例にして、請求項１の発明を説明する。
【００１２】
高速度遮断器４と短絡スイッチ５と接触器７１と接触器７２がすべて閉路していて電気系統が全部つながっている状態で、電圧検出器１の検出値をＶａ　，電圧検出器２の検出値をＶｂ　，電圧検出器３の検出値をＶｃ　とする。これら３つの電圧検出器のうちの２つを選ぶ組み合わせは３通りであり、この３通りについて、一方の電圧検出器の検出値と他方の電圧検出器の検出値との差の絶対値を演算しすると、下記の数式１，数式２，数式３が得られる。
【００１３】
【数１】
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【００１４】
【数２】
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【００１５】
【数３】
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電圧検出器を設置している地点間には線路の電圧降下があるから、各電圧検出器の検出値には差異がある。そこで各検出値の差異の最大値を上回る判定値ＶＲＥを設定し、この判定値ＶＲＥと差電圧絶対値（数式１乃至数式３の演算）とを比較し、差電圧絶対値のほうが小さければ正常であるが、差電圧絶対値のほうが大きければ、そのときの２つの電圧検出器のどちらか一方が異常である。よって差電圧絶対値のほうが大きい組み合わせのすべてに共通の電圧検出器を異常と判定する。
【００１６】
例えば電圧検出器１が故障してその検出値がＶａ　＝０になったとすると、数式１からは、Ｘの絶対値＞ＶＲＥとなって異常の判定を得る。数式２からは、Ｙの絶対値＜ＶＲＥとなって正常と判定されるが、数式３からは、Ｚの絶対値＞ＶＲＥとなって異常の判定を得る。このとき異常判定の基となる計算は、Ｖａ　−Ｖｂ　とＶｃ　−Ｖａ　の２つであり、この両者に共通するのはＶａ　である。すなわちＶａ　が異常値を呈するのが原因で、これは電圧検出器１が故障したためと判定できる。
【００１７】
図１は電圧検出器が３つのときの本発明の実施例を表した論理回路図であって、請求項２の発明に対応する。この図１において、論理積素子１０は高速度遮断器４と短絡スイッチ５と接触器７１と接触器７２の開閉状態を入力しており、これらのすべてが閉路のときに論理積素子１０は論理Ｈ信号を出力する。一方で差分比較回路１１は前述したように、Ｖａ　−Ｖｂ　＝Ｘなる差分演算と、これで得られたＸの絶対値＞ＶＲＥなる比較演算とを行い、比較の結果がイエスのときは論理Ｈ信号を出力し、ノーのときは論理Ｌ信号を出力する。差分比較回路１２と差分比較回路１３も同様の演算を行って同様の論理信号を出力する。
【００１８】
論理積素子１４は論理積素子１０と差分比較回路１１と差分比較回路１３からの論理信号を入力し、これらのすべてが論理Ｈ信号ならば、オンディレータイマ１７を介して電圧検出器１の故障を表示する。なおオンディレータイマ１７は、過渡現象による誤検出を防ぐためのものである。同様に論理積素子１５は論理積素子１０と差分比較回路１２と差分比較回路１１からの論理信号を入力し、これらのすべてが論理Ｈ信号ならば、オンディレータイマ１８を介して電圧検出器２の故障を表示し、論理積素子１６は論理積素子１０と差分比較回路１３と差分比較回路１２からの論理信号を入力し、これらのすべてが論理Ｈ信号ならば、オンディレータイマ１９を介して電圧検出器３の故障を表示する。
【００１９】
図２は電圧検出器が４つのときの本発明の実施例を表した論理回路図である。４台の電圧検出器２１，２２，２３，２４の検出値をそれぞれＶｄ　，Ｖｅ　，Ｖｆ　，Ｖｇ　とし、各検出値の差異の最大値を上回る値を判定値ＶＥＦとすると、４つの電圧検出器２１〜２４の検出値から２つを選ぶ組み合わせは６通りであり、それぞれについて差分の絶対値と判定値との大小関係の比較は、下記の数式４乃至数式９で表される。
【００２０】
【数４】
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【００２１】
【数５】
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【００２２】
【数６】
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【００２３】
【数７】
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【００２４】
【数８】
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【００２５】
【数９】
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図２において、６つの差分比較回路３１〜３６のそれぞれは数式４乃至数式９の比較を行って、その結果がイエスならば論理Ｈ信号を出力し、ノーならば論理Ｌ信号を出力する。４つの論理積素子４１〜４４は、これら差分比較回路３１〜３６の出力信号と検出条件成立信号（例えば各遮断器，接触器の閉路）を入力し、論理演算の結果を４つのオンディレータイマ４６〜４９を介して出力することで、４つの電圧検出器２１〜２４のいずれに故障が発生したかを知ることができる。
【００２６】
例えば電圧検出器２３が故障してその検出値Ｖｆ　が零になったとすると、差分比較回路３２，３４，３６の出力は論理Ｈ信号となり、残りの差分比較回路３１，３３，３５の出力は論理Ｌ信号となる。その結果、論理積素子４３のみはその入力信号のすべてが論理Ｈ信号となるから、当該論理積素子４３のみが論理Ｈ信号を出力し、電圧検出器２３が故障したことが分かる。
【００２７】
【発明の効果】
電気系統には電圧検出器を設置する。この電圧検出器が故障した場合でも、故障器の検出値が正常値からあまり大きく外れていない場合は、回路がトリップするなどの故障が発生しないから、電圧検出器の故障を認識できなかった。従って当該故障電圧検出器が検出する値を正常値と判断し、これを制御に使用することで制御が不安定になるなどの不具合を生じる恐れがある。
【００２８】
これに対して本発明では、複数の電圧検出器が電気系統に設置されている場合に、各検出値の相互比較で得られる差電圧と判別値とを比較することで、異常値を呈する電圧検出器を素早く検出できるから、故障検出器が出力する非正常検出値を使用することによる各種の不具合（例えば制御の不安定など）を未然に回避できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電圧検出器が３つのときの本発明の実施例を表した論理回路図
【図２】電圧検出器が４つのときの本発明の実施例を表した論理回路図
【図３】電気系統に複数の電圧検出器を備えている場合を示した回路図
【符号の説明】
１〜３　　　　　　　　　　　電圧検出器
４　　　　　　　　　　　　　高速度遮断器
５　　　　　　　　　　　　　短絡スイッチ
６　　　　　　　　　　　　　充電抵抗
８　　　　　　　　　　　　　整流器
１０，１４〜１６，４１〜４４　論理積素子
１１〜１３，３１〜３６　　　　差分比較回路
１７〜１９，４６〜４９　　　　オンディレータイマ
７１，７２　　　　　　　　　　接触器
８１，８２　　　　　　　　　　リアクトル
９１，９２　　　　　　　　　　コンデンサ
１０１，１０２　　　　　　　　　インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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