JPH08136592A - 停電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、単相交流電圧の停電を高速に検出
する停電検出装置を提供することである。 【構成】 単相交流電圧回路１の単相線間に接続される
コンデンサ４に流れる電流Ｉｃを変流器５で検出し、電
圧波形整流回路３により単相交流電圧Ｖを検出して単相
全波整流波形Ｖｓを生成し、変流器５により検出される
交流電流検出波形から電流波形整流回路６で単相全波整
流波形Ｉｃｓを生成し、この単相全波整流波形Ｖｓと単
相全波整流波形Ｉｃｓを合成器８で合成し、この合成波
形と停電検出設定回路９により設定される停電検出設定
値Ｖｒとを比較器１０で比較することにより前記単相交
流電圧Ｖの停電を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単相交流電圧回路にお
ける停電の発生を高速に検出する停電検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の単相交流電圧回路に発生する停電
を検出する方法としては、図３に示すように、単相交流
電圧を整流器に通して単相全波整流波形（図中の検出波
形）とし、この単相全波整流波形をさらに直流フィルタ
に通して直流平均値に変換し、この直流平均値のレベル
と停電検出設定値とを比較することが一般に行われてい
る。

【０００３】この場合、単相交流電圧の停電が発生した
か否かの判断は、直流平均値レベルが停電検出設定値よ
り低くなったか否かを監視することにより行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の単相交流電圧回路に発生する停電を検出する
方法にあっては、直流フィルタを通した直流平均値レベ
ルが停電検出設定値より低くなったか否かを監視するこ
とにより行なっていたため、以下に述べるような問題点
があった。

【０００５】すなわち、整流器により単相交流電圧波形
から整流される単相全波整流波形には、直流平均値電圧
以下を示す値がサイクル毎に発生する。このため、交流
波形検出後の平均値化を行うためには、時定数の大きい
直流フィルタが必要となり、この直流フィルタは、停電
発生時の検出時間を遅らせる原因となるという問題点が
あった。

【０００６】〔目的〕本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたもので、単相交流電圧の停電を高速に検出する停
電検出装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
単相交流電圧回路における単相交流電圧の停電を検出す
る停電検出装置において、前記単相線間に接続されるコ
ンデンサと、このコンデンサに流れる電流を検出する変
流器と、前記単相交流電圧を検出し、検出波形を単相全
波整流する電圧波形整流器と、前記変流器により検出さ
れる交流電流検出波形を単相全波整流する電流波形整流
器と、前記電圧波形整流器及び電流波形整流器によりそ
れぞれ整流される電圧波形と電流波形を合成する合成器
と、この合成器により合成された合成波形と所定の基準
値とを比較することにより前記単相交流電圧の停電を検
出する比較回路と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、単相交流電圧回
路における単相交流電圧の停電を検出する停電検出装置
において、前記単相線間に接続されるコンデンサに流れ
る電流を変流器で検出し、電圧波形整流器により前記単
相交流電圧を検出して単相全波整流し、前記変流器によ
り検出される交流電流検出波形を電流波形整流器で単相
全波整流し、この電圧波形整流器及び電流波形整流器に
よりそれぞれ整流される電圧波形と電流波形を合成器で
合成し、この合成波形と所定の基準値とを比較回路で比
較することにより前記単相交流電圧の停電を検出する。

【０００９】したがって、コンデンサの容量により決定
される放電時間を小さく設定することにより、合成波形
は停電発生後に高速で停電検出設定値以下となり、停電
を高速で検出することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図１、図２を参照して実施例を詳細に
説明する。図１、図２は、本発明を適用した停電検出装
置の一実施例を示す図である。

【００１１】まず、構成を説明する。図１は、単相交流
電圧回路１に接続される停電検出装置の回路構成を示す
図である。この図において、停電検出装置は、変圧器
２、電圧波形整流回路３、コンデンサ４、変流器５、電
流波形整流回路６、負荷抵抗７、合成器８、停電検出設
定回路９及び比較器１０により構成されている。

【００１２】変圧器２は、単相交流電圧回路１に供給さ
れる単相交流電圧Ｖを所定の変圧比で電圧波形整流回路
３に出力し、電圧波形整流回路３は、変圧器２から入力
される単相交流電圧Ｖを全波整流し、その単相全波整流
波形Ｖｓを合成器８に出力する。

【００１３】コンデンサ４は、一定の静電容量を有して
単相交流電圧回路１の線間に接続され、単相交流電圧Ｖ
の変化に比例して、単相交流電圧Ｖに対して位相差９０
度のコンデンサ電流Ｉｃを発生させる。変流器５は、コ
ンデンサ４に発生するコンデンサ電流Ｉｃを検出して電
流波形整流回路６に出力する。

【００１４】電流波形整流回路６は、変流器５により検
出されるコンデンサ電流Ｉｃを全波整流し、その単相全
波整流波形Ｉｃｓを負荷抵抗７を通して合成器８に出力
する。負荷抵抗７は、コンデンサ４の検出電流値を電圧
に変換させる抵抗である。合成器８は、電圧波形整流回
路３から入力される単相全波整流波形Ｖｓと電流波形整
流回路６から入力される単相全波整流波形Ｉｃｓを合成
した合成波形ＶＩを比較器１０に出力する。

【００１５】停電検出設定回路９は、停電を検出する際
に比較対象となる停電設定値Ｖｒを設定する回路であ
る。比較器１０は、合成器８から入力される合成波形Ｖ
Ｉのレベル値を停電検出設定回路９により設定される停
電設定値Ｖｒと比較し、合成波形ＶＩのレベル値が停電
設定値Ｖｒより低くなった場合に停電検出信号を出力す
る。

【００１６】次に、動作を説明する。

【００１７】まず、本実施例の停電検出装置の動作原理
について説明する。単相交流電圧回路１の線間に接続さ
れたコンデンサ４に流れるコンデンサ電流Ｉｃは単相交
流電圧波形に対して位相が９０度進んだ波形となる。す
なわち、コンデンサ電流Ｉｃは、単相交流電圧をＶ、交
流周波数をｆ、コンデンサ容量をＣとすれば、次式で表
される。

【００１８】Ｉｃ＝２πｆ・Ｃ・Ｖ ここで、周波数ｆとコンデンサ容量Ｃが一定ならば、コ
ンデンサ電流Ｉｃは単相交流電圧Ｖに比例して変化する
ことが判る。このコンデンサ電流Ｉｃを全波整流した上
記単相全波整流波形Ｉｃｓと、単相交流電圧Ｖを全波整
流した上記単相全波整流波形Ｖｓを合成すると、位相差
９０度の単相全波波形の合成となる。この合成波形ＶＩ
は、単相全波波形よりリプル成分が少なく、単相全波直
流平均値以下の値を取ることがない。本実施例では、こ
の合成波形を利用して停電を検出するため、原理的に従
来のような直流フィルタは不要となる。

【００１９】次いで、実際の停電検出動作について図１
及び図２に示す各部の信号波形のタイミングチャートを
参照して説明する。

【００２０】図１において、単相交流電圧回路１に供給
される単相交流電圧Ｖ（図２（ａ）参照）は、変圧器２
により所定の変圧比で変圧された後、電圧波形整流回路
３により全波整流されて単相全波整流波形Ｖｓ（図２
（ｃ）参照）として合成器８に出力される。

【００２１】また、単相交流電圧回路１の線間に接続さ
れたコンデンサ４に単相交流電圧Ｖの変化に応じて発生
するコンデンサ電流Ｉｃ（図２（ｂ）参照）は、変流器
５により検出され、電流波形整流回路６により全波整流
されて単相全波整流波形Ｉｃｓ（図２（ｄ）参照）とし
て負荷抵抗７を介して合成器８に出力される。

【００２２】合成器８では、単相全波整流波形Ｖｓと単
相全波整流波形Ｉｃｓが合成されて合成波形ＶＩ（図２
（ｅ）参照）が生成されて比較器１０に出力される。比
較器１０では、合成器８から入力される合成波形ＶＩの
レベル値が、停電検出設定回路９により設定される停電
検出設定値Ｖｒ（図２（ｅ）参照）と比較される。

【００２３】例えば、図２（ａ）に示すように、単相交
流電圧Ｖに停電が発生すると、図２（ｅ）に示すよう
に、直ちに合成波形ＶＩが停電検出設定値より低くなっ
て、停電発生が検出され、停電検出信号が出力される。

【００２４】本実施例の停電検出装置１では、交流電圧
Ｖが停電すると、コンデンサ４に蓄積された電荷は交流
側へ流れるか、変流器６の負荷抵抗７で消費されるた
め、コンデンサ４の容量により決定される放電時間を小
さく設定することにより、合成波形ＶＩは停電発生後に
高速で停電検出設定値Ｖｒ以下となり、停電を高速で検
出することができる。

【００２５】したがって、従来のように直流フィルタに
よる時間遅れのない高速で単相交流電圧の停電を検出す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、単相交流
電圧回路の単相線間に接続されるコンデンサに流れる電
流を変流器で検出し、電圧波形整流器により前記単相交
流電圧を検出して単相全波整流し、前記変流器により検
出される交流電流検出波形を電流波形整流器で単相全波
整流し、この電圧波形整流器及び電流波形整流器により
それぞれ整流される電圧波形と電流波形を合成器で合成
し、この合成波形と所定の基準値とを比較回路で比較す
ることにより前記単相交流電圧の停電を検出しているの
で、コンデンサの容量により決定される放電時間を小さ
く設定することにより、合成波形は停電発生後に高速で
停電検出設定値以下となり、停電を高速で検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した停電検出装置の回路ブロック
構成図。

【図２】図１の停電検出装置内各部の信号波形のタイミ
ングチャート。

【図３】従来の交流電圧の停電検出過程を説明するため
の信号波形のタイミングチャート。

【符号の説明】

１ 単相交流電圧回路 ２ 変圧器 ３ 電圧波形整流回路 ４ コンデンサ ５ 変流器 ６ 電流波形整流回路 ７ 負荷抵抗 ８ 合成器 ９ 停電検出設定回路 １０ 比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単相交流電圧回路における単相交流電圧の
   停電を検出する停電検出装置において、 前記単相線間に接続されるコンデンサと、 このコンデンサに流れる電流を検出する変流器と、 前記単相交流電圧を検出し、検出波形を単相全波整流す
   る電圧波形整流器と、 前記変流器により検出される交流電流検出波形を単相全
   波整流する電流波形整流器と、 前記電圧波形整流器及び電流波形整流器によりそれぞれ
   整流される電圧波形と電流波形を合成する合成器と、 この合成器により合成された合成波形と所定の基準値と
   を比較することにより前記単相交流電圧の停電を検出す
   る比較回路と、 を備えたことを特徴とする停電検出装置。