(57)【要約】【課題】電圧計測の信頼性を維持したまま補助計器用変圧器の接続個数を減らし、低コスト化を図る。【解決手段】主回路の電圧を計測する補助計器用変圧器２ａ、２ｃと、補助計器用変圧器２ａ、２ｃに接続された電圧を検出する検出回路４と、検出回路４に接続された信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器５と、Ａ／Ｄ変換器５に接続された複数の信号を一つにまとめるマルチプレクサ６と、マルチプレクサ６に接続された保護動作を実行するＣＰＵ７とを備えた三相電圧継電器であって、補助計器用変圧器２ａ、２ｃは、二相分とし、残りの相は、二相分の補助計器用変圧器２ａ、２ｃの出力を分岐し、加算回路１０にそれぞれ入力して信号を生成することを特徴とする。【選択図】  図１
2012005200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路の電圧を計測する補助計器用変圧器と、
前記補助計器用変圧器に接続された電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路に接続された信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器に接続された複数の信号を一つにまとめるマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに接続された保護動作を実行するＣＰＵとを備えた三相電圧継電器であって、
前記補助計器用変圧器は、二相分とし、
残りの相は、前記二相分の補助計器用変圧器の出力を分岐し、加算回路にそれぞれ入力して信号を生成することを特徴とする三相電圧継電器。
【請求項２】
前記補助計器用変圧器の出力側と、前記加算回路の出力側とに、それぞれフィルター回路を接続したことを特徴とする請求項１に記載の三相電圧継電器。
【請求項３】
前記補助計器用変圧器の出力側と、前記加算回路の入力側とに、それぞれフィルター回路を接続したことを特徴とする請求項１に記載の三相電圧継電器。
【請求項４】
前記ＣＰＵに、２  ｏｕｔ  ｏｆ  ３機能を持たせたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の三相電圧継電器。
【請求項５】
前記ＣＰＵに、３ＵＶ  ＡＮＤ機能を持たせたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の三相電圧継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受配電システムにおける過電圧や不足電圧において保護動作を実行する三相電圧継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチギヤのような受配電システムの三相電圧継電器においては、電圧計測を三相の各相に接続した計器用変圧器で行い、過電圧や不足電圧時の保護動作を行っていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の三相電圧継電器を図３に示すが、Ｒ、Ｓ、Ｔ相の主回路には、各相に第１〜第３の主回路計器用変圧器１ａ、１ｂ、１ｃが接続されている。第１〜第３の主回路計器用変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの出力には、継電器内に設けられた各相の電圧を計測する第１〜第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｂ、２ｃが接続されている。
【０００４】
第１〜第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｂ、２ｃの出力には、それぞれ第１〜第３のフィルター回路３ａ、３ｂ、３ｃが接続され、ノイズカットされる。第１〜第３のフィルター回路の出力は、電圧を検出する検出回路４に入力され、Ａ／Ｄ変換器５でデジタル信号に変換される。この信号は、三相の信号を一つにまとめて出力するマルチプレクサ６を介してＣＰＵ７に入力され、各相の電圧値が演算される。演算結果により、整定値を越える過電圧や不足電圧になると、保護動作が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５４３２４号公報  （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の三相電圧継電器においては、各相の電圧の計測に、それぞれ第１〜第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｂ、２ｃを接続しているので、コスト低減に限界があった。特に、第１〜第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｂ、２ｃは、誤差の少ない高精度のものを用いるので、コストが掛かるものであった。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、三相の電圧計測の信頼性を維持したまま補助計器用変圧器の接続個数を減らし、低コスト化を図った三相電圧継電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の三相電圧継電器は、主回路の電圧を計測する補助計器用変圧器と、前記補助計器用変圧器に接続された電圧を検出する検出回路と、前記検出回路に接続された信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器に接続された複数の信号を一つにまとめるマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続された保護動作を実行するＣＰＵとを備えた三相電圧継電器であって、前記補助計器用変圧器は、二相分とし、残りの相は、前記二相分の補助計器用変圧器の出力を分岐し、加算回路にそれぞれ入力して信号を生成することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る三相電圧継電器の回路構成を示す図。
【図２】本発明の実施例２に係る三相電圧継電器の回路構成を示す図。
【図３】従来の三相電圧継電器の回路構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
先ず、本発明の実施例１に係る三相電圧継電器を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る三相電圧継電器の回路構成を示す図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１２】
図１に示すように、Ｒ、Ｓ、Ｔ相の主回路には、各相に第１〜第３の主回路計器用変圧器１ａ、１ｂ、１ｃが接続されている。第１〜第３の主回路計器用変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの出力には、継電器内に設けられた電圧を計測する第１の補助計器用変圧器２ａと、第３の補助計器用変圧器２ｃが接続されている。
【００１３】
即ち、第１、第２の主回路計器用変圧器１ａ、１ｂの出力には、第１の補助計器用変圧器２ａが接続され、Ｒ相（Ｒ−Ｓ相間）の電圧計測が行われる。第３、第１の主回路計器用変圧器１ｃ、１ａの出力には、第３の補助計器用変圧器２ｃが接続され、Ｔ相（Ｔ−Ｒ相間）の電圧計測が行われる。第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃの出力は、それぞれ第１、第３のフィルター回路３ａ、３ｃでノイズカットされ、電圧を検出する検出回路４に入力されている。
【００１４】
また、第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃの出力は、二相とも分岐され、信号を加算する加算回路１０に入力され、Ｓ相（Ｓ−Ｔ相間）の電圧計測が行われる。加算回路１０の出力は、第２のフィルター回路３ｂでノイズカットされ、検出回路４に入力されている。加算回路１０は、例えば抵抗体やコンデンサなどの電子部品を組合せたハードウエアで構成されている。
【００１５】
検出回路４の出力は、Ａ／Ｄ変換器５に入力され、デジタル信号に変換される。この信号は、三相の信号を一つにまとめて出力するマルチプレクサ６を介してＣＰＵ７に入力さる。ＣＰＵ７では、各相の電圧値が演算される。演算結果により、整定値を越える過電圧や不足電圧になると、保護動作が実行される。
【００１６】
これにより、第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃおよび加算回路１０で三相分の電圧を計測することができるので、高価な部品（従来の第２の補助計器用変圧器２ｂ）を削減することができる。また、加算回路１０でＳ相の信号を生成しているので、信頼性を維持したまま保護動作を実行することができる。加算回路１０は、ハードウエアで構成されているので、ソフトウエアで構成されるものと比べて耐ノイズ性が向上する。
【００１７】
ここで、ＣＰＵ７においては、三相分のうち二相が整定値を越えたとき、保護動作を実行する２  ｏｕｔ  ｏｆ  ３動作をする機能を付加することで、検出回路４までの一相分の電子部品の故障による不要動作を防ぐことができる。また、三相分の全ての電圧が整定値を越えたとき、保護動作を実行する３ＵＶ  ＡＮＤ動作をする機能を付加することで、検出回路４までの一相分の電子部品の故障による不要動作を防ぐことができる。
【００１８】
なお、主回路にノイズが少なく、更に、第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃ本体内部でノイズ移行対策が取られている場合には、第１〜第３のフィルター回路３ａ、３ｂ、３ｃを省くことができる。
【００１９】
上記実施例１の三相電圧継電器によれば、Ｒ相とＴ相に第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃを接続し、Ｓ相をハードウエアにて構成された加算回路１０で信号を生成しているので、ＣＰＵ７での保護動作の信頼性を維持したまま、部品点数を削減することができ、コスト低減を図ることができる。
【実施例２】
【００２０】
次に、本発明の実施例２に係る三相電圧継電器を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る三相電圧継電器の回路構成を示す図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、加算回路を接続する位置である。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
図２に示すように、第１、第３の補助計器用変圧器２ａ、２ｃの分岐された出力は、それぞれ第４、第５のフィルター回路３ａ１、３ｃ１を介し、加算回路１０に入力されている。加算回路１０では、Ｓ相の信号が生成され、検出回路４に入力されている。
【００２２】
上記実施例２の三相電圧継電器によれば、実施例１と同様の効果のほかに、加算回路１０に入力される信号がノイズの少ないものとなり、生成する信号の精度を向上させることができる。
【００２３】
以上述べたような実施例によれば、二相分の補助計器用変圧器と加算回路で三相分の電圧計測を行っているので、部品削減ができ、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
以上において幾つかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、単に例として示したもので、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際、ここにおいて述べた新規な回路は、種々の他の形態に具体化されてもよいし、さらに、本発明の主旨またはスピリットから逸脱することなく、ここにおいて述べた回路の形態における種々の省略、置き換えおよび変更を行ってもよい。付随する請求項およびそれらの均等物は、本発明の範囲および主旨またはスピリットに入るようにそのような形態若しくは変形を含むことを意図している。
【符号の説明】
【００２５】
１ａ、１ｂ、１ｃ  主回路計器用変圧器
２ａ、２ｂ、２ｃ  補助計器用変圧器
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ａ１、３ｃ１  フィルター回路
４  検出回路
５  Ａ／Ｄ変換器
６  マルチプレクサ
７  ＣＰＵ
１０  加算回路
【図１】
2012005200.tif 000003
【図２】
2012005200.tif 000004
【図３】
2012005200.tif 000005