保护继电器及该保护继电器的断线检测方法与流程

1.本发明涉及保护继电器，更详细地说，涉及在连接有转换器的电路中检测所述转换器和与所述转换器连接的电路的断线与否的保护继电器。


背景技术：

2.通常，转换器(transformation unit)是指将从电力系统输入的电压或电流转换为更低级别的电压或电流的设备，为了测量或中继(relay)所述电力系统的电压和电流而使用。
3.这种转换器可以分为转换电压信号的电压互感器(pt，potential transformer)或转换电流信号的电流互感器(ct，current transformer)。在此，电压互感器(pt)可以分为使用铁芯的普通变压器和使用电容器、电阻等的采用分压方式的变压器。电流互感器(ct)可以分为使用铁芯的普通变流器和使用以空气为芯的罗高斯基(rogowskii)线圈的变流器。
4.首先，在使用铁芯的变压器或变流器中，铁芯能够稳定地提供成为磁通量的通路的路径。因此，能够输出与输入信号相比较好的波形信号。由此，输入信号的相位和输出信号的相位可以相同，并且由于输入信号和输出信号形成电绝缘，因此具有使多重输入信号之间的绝缘性能，即相间绝缘性能优异的优点。
5.另一方面，转换器可能因输入的电压或电流、或构成转换器的内部电路的缺陷、或如高温或振动的外部压力而断线。如上所述，在发生转换器引起的断线的情况下，可能在低电压继电器、接地继电器、低电流继电器、低电力继电器等的继电要素发生错误动作。另外，这种转换器的断线可能会成为引发在如逆变器等用于测量并转换输入电压或输入电流或者输出电压或输出电流的装置中发生错误动作的原因。
6.因此，保护继电器判断转换器的断线与否，以防止这种错误动作的发生。通常，这种保护继电器的转换器断线与否的判断是以如下的方式进行的，检测通过转换器输入的电压或电流的大小或者相位或矢量之和(vector sum)，并根据检测的结果来进行。
7.但是，存在如下的问题，这种通过转换器输入的电压、电流、相位或矢量之和等，在转换器未施加电压信号或电流信号的状态(例如，在转换器正常动作中未施加电压信号或电流信号的状态)和电路因转换器而断线的情形下，测量结果相同的问题。或者存在如下的问题，在因转换器而发生电路断线的情况下，可能成为无法识别从转换器输入的电流或电压信号的高阻抗(high impedance，否定)状态，在此情况下，难以区分检测出的信号是在所述高阻抗状态即断线状态下检测出的信号，还是从转换器实际检测出的信号。
8.不仅如此，在流入短路电流或启动转换器时发生的启动电流的情况下，因所述短路电流或启动电流产生的较大的能量，使通过转换器检测出的电压的大小临时性地发生变化。但是，通常，在使用电压、电流或者相位或矢量之和的方式中，难以区分所述短路电流或启动电流的流入引起的电流信号或电压信号的变化，和因所述转换器而引起的电路断线导致的电流信号或电压信号的变化，因此，存在如下的问题，在发生所述短路电流或启动电流
的情况下，尽管电路正常连接，也将其判断为断线。


技术实现要素：

9.发明要解决的问题
10.本发明为了解决上述问题而提出，其目的在于，提供一种能够较准确地检测出转换器引起的电路断线的保护继电器以及断线检测方法。
11.另外，本发明的目的还在于，提供一种能够准确地区分从转换器未施加电压信号或电流信号的状态，和转换器引起的电路断线的状态的保护继电器以及该保护继电器的断线检测方法。
12.另外，本发明的目的还在于，提供一种保护继电器以及该保护继电器的断线检测方法，在从转换器检测出的信号因短路电流或马达或变压器等的启动电流而发生变化的情况下，能够区分从转换器检测出的信号的变化是断线引起的，还是所述短路电流或启动电流引起的。
13.用于解决问题的手段
14.为了实现上述或其他目的，根据本发明的一方面，本发明实施例的保护继电器的特征在于，包括：断线感测部，包括连接在所述转换器的输出两端的复数个节点和形成基准电压的基准电压生成部，包括形成分压电阻并且连接所述复数个节点和所述基准电压生成部之间的复数个电阻；感测电压生成部，将用于相对于所述基准电压形成规定的电压差的电压施加到所述断线感测部；以及断线判断部，与所述复数个节点中的第一节点连接，并根据从所述第一节点检测出的电压信号来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中至少一方的断线与否，通过所述分压电阻施加在所述第一节点的电压信号的大小，根据所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否而不同。
15.在一实施例中，所述断线判断部从在所述第一节点检测出的电压信号提取dc偏移值，并在比较提取到的所述dc偏移值和预先设定的临界电压的结果为所述dc偏移值小于所述临界电压的情况下，从在所述第一节点检测出的电压信号检测出ac分量的大小，根据检测出的ac分量的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否。
16.在一实施例中，所述断线判断部根据检测出的所述ac分量的大小是否大于预先设定的大小来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，所述预先设定的大小根据在发生短路电流或所述转换器的启动时产生的启动电流时从所述第一节点检测出的电压信号中包括的ac分量的大小来确定。
17.在一实施例中，在所述断线判断部中，在根据比较提取到的所述dc偏移值和预先设定的临界电压的结果，一次判断为所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方断线的情况下，在提取到的所述dc偏移值中进一步反映出预先设定的设计余量值，根据比较进一步反映出所述设计余量值的dc偏移值和所述临界电压的结果，二次判断所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否，并根据所述二次判断的结果来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线。
18.在一实施例中，所述设计余量包括预先设定的误差值，所述预先设定的误差值包括在从在所述第一节点检测出的电压信号提取dc偏移值的过程中发生的测量误差和因所
述断线感测部的电路结构而产生的设计误差中的至少一方。
19.在一实施例中，在所述基准电压为接地电压的情况下，所述临界电压与由所述感测电压生成部施加的电压相同。
20.在一实施例中，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上；第一电阻，配置在所述第一接点和所述第二接点之间；第二电阻，连接所述第二接点和所述基准电压生成部之间，配置在所述基准电压生成部和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。
21.在一实施例中，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上；第二电阻，连接所述第二接点和所述基准电压生成部之间，配置在所述基准电压生成部和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。
22.在一实施例中，所述断线感测部包括：第一接点，形成在所述第一节点和所述断线判断部之间；第二节点，与所述转换器的输出两端中的与连接于所述第一节点的端侧不同的端侧连接；第三接点，形成在所述第二节点和所述感测电压生成部之间；第二接点，形成在连接所述第一接点和所述第三接点之间的电路上，与所述基准电压生成部连接；第一电阻，配置在所述第一接点和所述第二接点之间；以及第三电阻，配置在所述第二接点和所述第三接点之间。
23.在一实施例中，在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态的情况下，所述第一节点被施加与由所述感测电压生成部施加的电压相同的大小的电压信号，在所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的dc偏移值，小于在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的dc偏移值。
24.在一实施例中，在由所述感测电压生成部施加的电压大于所述基准电压的情况下，如果所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态，则如下面数学式，施加根据所述基准电压与由所述感测电压生成部施加的电压之差和形成所述分压电阻的电阻的大小的电压信号。
25.数学式
26.n1(v)＝n2(v)，
27.(如果vs《vr)
28.在此，n1(v)是施加到第一接点的电压信号的大小，n2(v)是施加到第二接点的电压信号的大小，vs是基准电压，vr是由感测电压生成部施加的电压，r2是第二电阻的电阻值，r3是第三电阻的电阻值。
29.在一实施例中，在提取到的所述dc偏移值小于预先设定的临界电压的情况下，所
述断线判断部通过对提取到的所述dc偏移值相加预先设定的设计余量值，并且对相加了所述设计余量值的dc偏移值和所述临界电压进行比较，来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线。
30.在一实施例中，所述基准电压是接地电压。
31.在一实施例中，在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态的情况下，所述第一节点被施加与由所述感测电压生成部施加的电压相同的大小的电压信号，在所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的dc偏移值，大于在所述转换器和与所述转换器连接的电路处于正常连接的状态时从施加到所述第一节点的电压信号检测出的dc偏移值。
32.在一实施例中，在所述基准电压大于由所述感测电压生成部施加的电压的情况下，如果所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方处于断线状态，则如下面数学式，施加根据由所述感测电压生成部施加的电压、由所述感测电压生成部施加的电压与所述基准电压之差以及形成所述分压电阻的电阻的大小的电压信号。
33.数学式
34.n1(v)＝n2(v)，
35.(如果vs》vr)
36.在此，n1(v)是施加到第一接点的电压信号的大小，n2(v)是施加到第二接点的电压信号的大小，vs是基准电压，vr是由感测电压生成部施加的电压，r2是第二电阻的电阻值，r3是第三电阻的电阻值。
37.在一实施例中，在提取到的所述dc偏移值大于预先设定的临界电压的情况下，所述断线判断部从提取到的所述dc偏移值减去预先设定的设计余量值，并且通过比较减去所述设计余量值的dc偏移值和所述临界电压来检测所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线。
38.在一实施例中，所述感测电压生成部的电压是接地电压。
39.在一实施例中，在所述转换器为使用罗氏线圈(rogowskii coil)的转换器的情况下，在所述断线感测部和所述断线判断部之间还包括用于复原根据所述罗氏线圈的特性而产生的延迟波形的积分电路，或者，所述断线判断部对所述dc偏移值进行积分并根据被积分的dc偏移值和所述临界电压的比较结果，来判断所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否。
40.在一实施例中，所述断线判断部还包括输出部，所述输出部用于输出表示所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线状态的提醒信号，所述输出部具有用于将所述提醒信号传递给预先设定的其他设备的通信功能。
41.为了实现上述或其他目的，根据本发明的一方面，本发明实施例的保护继电器的断线检测方法，包括：从断线感测部检测电压信号，并从检测出的电压信号获得dc偏移值的步骤，其中，所述断线感测部包括与所述转换器的输出两端连接的复数个节点并包括形成分压电阻的复数个电阻，施加到所述复数个节点的电压信号根据所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否而彼此不同；通过对获取到的dc偏移值和预先设定的临界电压进行比较，一次确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断
线与否的步骤；根据所述一次确定的结果，从所述检测出的电压信号算出ac分量的大小的步骤；通过对所算出的ac分量的大小和预先设定的ac电流信号大小进行比较，来判断是否产生了短路电流或所述转换器的启动电流的步骤；以及根据是否产生所述短路电流或启动电流的判断结果，来二次确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否的步骤。
42.在一实施例中，一次确定所述断线与否的步骤包括：对获取到的dc偏移值和预先设定的临界电压进行比较的步骤；根据所述dc偏移值和预先设定的临界电压的比较结果，在所述dc偏移值反映出预先设定的设计余量值的步骤；以及通过对反映出所述设计余量值的dc偏移值和所述临界电压进行比较，来确定所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方的断线与否的步骤。
43.在一实施例中，二次确定所述断线与否的步骤，还包括在二次确定所述电路的断线与否的结果，确定为所述转换器和与所述转换器连接的电路中的至少一方断线的情况下，输出表示断线状态的提醒信息的步骤，并且还包括在所述二次确定的结果，确定为所述转换器和与所述转换器连接的电路正常连接的情况下，根据预先设定的周期的结束与否，再次执行获得所述dc偏移值的步骤至二次确定所述断线与否的步骤的步骤。
44.在一实施例中，所述预先设定的周期根据与所述保护继电器连接的设备完成主动作的时间而确定。
45.发明的效果
46.根据本发明实施例中至少一个，本发明设置有在转换器处于正常连接的状态和转换器断线的状态下，分别检测出彼此不同的电压的断线感测部，并根据由所述断线感测部检测出的电压来判断转换器的断线与否，由此具有能够准确地区分从转换器未施加电压信号或电流信号的状态，和电路因转换器而断线的状态的效果。
47.另外，根据本发明实施例中至少一个，本发明在所述断线感测部的检测结果为发生了转换器引起的断线的情况下，从由转换器输入的电压信号检测出交流分量的大小，并根据检测出的交流分量的大小来检测短路电流或启动电流的发生与否，由此具有能够区分所述断线感测部的检测结果是否为因所述短路电流或启动电流而引起的效果。
附图说明
48.图1是示出与转换器连接的本发明实施例的保护继电器的构成的框图。
49.图2是示出本发明实施例的保护继电器中的断线感测部和感测电压生成部的电路结构的电路图。
50.图3是用于说明本发明实施例的保护继电器中的断线判断部的构成的框图。
51.图4是示出在本发明实施例的保护继电器中，根据在断线感测部检测出的电压信号来判断转换器的断线与否的断线判断部的动作过程的流程图。
52.图5是示出在本发明实施例的保护继电器中，在转换器正常连接的情况下，在断线感测部检测出的电压信号的大小的图。
53.图6是示出在本发明实施例的保护继电器中，在转换器断线的情况下，在断线感测部检测出的电压信号的大小的图。
54.图7是示出在本发明实施例的保护继电器中，在转换器正常连接的情况和断线的
情况下，在断线感测部检测出的dc偏移值的示例图。
55.图8是示出从转换器流入的具有负电压的转换器启动电流或短路电流的例子的示例图。
56.图9至图12是示出本发明实施例的保护继电器与彼此不同的类型的转换器连接的例子的示例图。
57.图13至图14是示出在本发明实施例的保护继电器中，具有省略构成分压电阻的电阻中任意一个的结构的断线感测部的例子的示例图。
58.图15是示出在本发明实施例的保护继电器中，具有设置有替代接地电压而施加预先设定的电压的电压生成部的结构的断线感测部的结构的电路图。
59.图16是在具有图15所示的结构的保护继电器中，根据从断线感测部检测出的电压信号来判断转换器的断线与否的断线判断部的动作过程的流程图。
60.图17至图18是示出在具有图15所示的结构的保护继电器中，具有省略构成分压电阻的电阻中任意一个的结构的断线感测部的例子的示例图。
61.图19是示出在本发明实施例的保护继电器中，具有施加接地电压来替代预先设定的电压的结构的感测电压生成部的结构的电路图。
具体实施方式
62.需要注意的是，本说明书中所使用的技术用语仅仅用于说明特定的实施例，并非用于限定本发明。另外，除非在上下文明确表示有另行的含义，否则单数的表达方式包括复数的表达方式。在以下说明中使用的针对结构要素的后缀“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用，其自身并不带有相互区分的含义或作用。
63.在本说明书中“构成”或“包括”等术语不应被解释为必须将说明书中记载的各种构成要素或各种步骤全部包括，而应该被解释为也可以不包括其中一部分构成要素或一部分步骤，或者还可以追加包括构成要素或步骤。
64.另外，在说明本说明书中公开的技术的过程中，当判断为对相关的公知技术的具体说明会使本说明书中公开的技术要旨不清楚时，省略对其的详细说明。
65.另外，应当理解为，附图是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供的，本说明书公开的技术思想并不受限于附图，本发明包括本发明的技术思想和技术范围内作出的所有变更、等同物及替代物。另外，不仅以下说明到的各个实施例，实施例的组合也当然可以作为包括在本发明的思想和技术范围内的变更、均等物及替代物，而属于本发明的思想和技术范畴。
66.图1是示出与转换器110连接的本发明实施例的保护继电器10的构成的框图。图2是示出本发明实施例的保护继电器中的断线感测部120和感测电压生成部130的电路结构的电路图。图3是用于说明本发明实施例的保护继电器中的断线判断部150的构成的框图。
67.首先，参照图1，本发明实施例的保护继电器10可以包括：断线感测部120，形成为能够与转换器110连接；感测电压生成部130，对所述断线感测部120施加规定的电压；以及断线判断部150，能够根据在所述断线感测部120检测出的电压信号来判断与所述转换器110的电路连接状态。
68.首先，转换器110是将从电力系统输入的电压或电流，转换为更低级别的电压或电
流的装置，其可以包括变压器(pt，potential transformer)或变流器(current transformer)。
69.根据转换电压的方式，所述变压器可以是利用电阻分压的变压器或利用铁芯的变压器。另外，根据转换电流的方式，所述变流器可以是利用铁芯的变流器或利用气芯的罗氏线圈(rogowskii coil)方式的变流器。
70.并且，断线感测部120可以设置有与所述转换器110的输出两端分别连接的节点。因此，在节点与转换器110的输出两端连接的情况下，可以形成电路，在转换器110发生断线的情况下，可以使所述节点之间的电路断线。
71.另一方面，所述节点中的任意一个节点111(以下，称作第一节点)可以与断线判断部150连接，而另一节点112(以下，称作第二节点)可以与感测电压生成部130连接。
72.参照示出所述断线感测部120的电路结构的图2，断线感测部120可以包括形成分压电阻的复数个电阻r1(125)、r2(126)、r3(127)。
73.所述复数个电阻r1(125)、r2(126)、r3(127)中的第一电阻r1(125)可以与形成在所述第一节点111和所述断线判断部150之间的第一接点n1(121)连接。第三电阻r3(127)可以与形成在所述第二节点112和感测电压生成部130之间的第三接点n3(123)连接。
74.所述第一接点n1(121)和所述第三接点n3(123)可以彼此连接。并且在连接所述第一接点n1(121)和所述第三接点n3(123)的电路可以形成有第二接点n2(122)。在此，所述第一电阻r1(125)可以配置在所述第一接点n1(121)和所述第二接点n2(122)之间，第二电阻r2(126)可以配置在所述第二接点n2(122)和所述第三接点n3(1230之间。
75.并且，所述第二接点n2(122)可以与向所述断线感测部120提供基准电压的基准电压生成部129连接。此外，在所述第二接点n2(122)和所述基准电压生成部129之间可以配置有形成所述分压电阻的另一电阻(第二电阻r2(126))。
76.在此，所述基准电压生成部129可以形成为接地，将接地电压作为所述基准电压来提供。
77.因此，在所述第一节点111和第二节点112之间的电路正常连接的情况下，可以形成连接第一接点n1(121)和第三接点n3(123)的电路。因此，可以对所述第一接点n1(121)施加通过所述感测电压生成部130施加的规定的电压。
78.相反，在所述第一节点111和第二节点112之间的电路断开的情况下，即如果转换器110断线，则第一接点n1(121)和第三接点n3(123)之间断开。因此，所述第一接点n1(121)可以被施加具有如下电压的电压信号，该电压通过从所述感测电压生成部130施加的电压与从所述基准电压生成部129施加的电压之差和形成所述分压电阻的复数个电阻而分配。
79.另一方面，由于断线判断部150检测与第一节点111连接的所述第一接点n1(121)的电压信号，因此检测出的电压信号可以根据所述第一节点111和第二节点112之间的电路连接状态，即转换器110的断线与否而发生变化。
80.另外，感测电压生成部130可以对所述断线感测部120施加用于相对于所述基准电压形成规定的电压差的电压。为此，感测电压生成部130可以形成为能够提供具有与所述断线感测部120的基准电压生成部129不同的大小的电压。
81.作为一例，如图2所示，在所述断线感测部120的基准电压生成部129以接地形态形成而提供接地电压的情况下，所述感测电压生成部130可以形成为提供与接地电压不同的
电压。为此，所述感测电压生成部130除了接地132之外还可以设置有用于对所述断线感测部120施加规定的直流(dc)电压的电压生成部131。以下，也可以将从感测电压生成部130施加的电压称作“vr”。
82.相反，如果所述断线感测部120的基准电压生成部129形成为施加规定的直流(dc)电压而不是接地电压，则所述感测电压生成部130当然也可以以接地形态形成而提供接地电压。
83.不仅如此，也可以形成为所述基准电压生成部129和所述感测电压生成部130分别可以施加大于接地电压的规定的电压。在此情况下，所述基准电压生成部129和所述感测电压生成部130可以形成为施加彼此不同的直流电压。
84.另一方面，断线判断部150可以根据通过断线感测部120感测到的电压信号来判断是否发生了所述转换器110引起的电路断线。为此，如图3所示，所述断线判断部150可以包括：控制部155；与所述控制部155连接的转换部156；复数个判断部(第一判断部151、第二判断部152、第三判断部153)；以及存储器158。另外，所述断线判断部150还可以包括用于输出判断电路断线与否的结果的输出部157。
85.首先，转换部156可以将通过断线感测部120感测到的模拟形态的电压信号，转换为可由断线判断部150识别的信号。作为一例，所述转换部156可以是模拟-数字转换器(adc，analog digital converter)。
86.另一方面，所述转换部156可以被限定可处理的电压信号的范围。因此，所述断线感测部120可以形成为向所述转换部156输入转换部156可处理的范围内的电压信号。作为一例，在所述转换部156可处理的信号范围为0v～3.3v的情况下，所述基准电压生成部129和所述感测电压生成部130可以形成为在电路正常连接的情况和在断线状态的情况下向转换器110输入0v到3.3v以下的彼此不同的电压信号。
87.即，所述基准电压生成部129和所述感测电压生成部130可以形成为，在电路正常连接的状态下，向所述转换部156输入作为中心电压具有1.65v的电压信号。但是，在电路断线的状态下，所述断线感测部120的所述基准电压生成部129和所述感测电压生成部130可以形成为向所述转换部156输入具有小于所述1.65v(基准电压生成部129的电压小于感测电压生成部130的电压的情况)或大于所述1.65v(基准电压生成部129的电压大于感测电压生成部130的电压的情况)的电压的电压信号。
88.另外，存储器158可以存储支持所述断线判断部150的功能的数据。更详细地说，存储器158可以存储与在设置于所述断线判断部150的第一判断部151、第二判断部152、第三判断部153中驱动的应用程序相关的数据和指令。
89.作为一列，存储器158可以存储有：关于预先设定的临界电压的信息，作为用于判断第一判断部151的数据；第二电阻r2(126)的电阻和第三电阻r3(127)的电阻、形成分压电阻的基准电压生成部129的电压、以及关于根据设计余量的电压的大小的信息，作为用于判断第二判断部152的数据。另外，作为用于判断第三判断部153的数据，可以存储有在发生如短路电流或转换器110的启动电流的故障电流时可检测出的最小的交流电流分量，即关于故障电流信号的大小的信息。
90.另一方面，控制部155形成为能够控制与其连接的其他构成要素，并且可以控制所述断线判断部150的整体动作。
91.首先，如果电压信号通过转换部156转换成数字信号，则控制部155可以从所转换的电压信号获得dc偏移值。并且，可以通过控制第一判断部151对所获得的dc偏移值的大小和预先设定的临界电压的大小进行比较。
92.如上所述，与所述转换器110连接的电路正常的情形相比，在发生了转换器110引起的电路断线的状态下，施加到第一接点121的电压的大小可能会变得更小(基准电压生成部129的电压小于感测电压生成部130的电压的情形)或更大(基准电压生成部129的电压大于感测电压生成部130的电压的情形)。因此，在所述预先设定的临界电压和在与所述转换器110连接的电路正常的情况下可检测出的电压信号的dc偏移值相同的情况下，控制部155可以根据所述第一判断部151的比较结果来判断与所述转换器110连接的电路的断线与否。
93.另一面，在根据所述第一判断部151的比较结果的断线与否判断结果(以下，也称作一次断线与否判断结果)为断线状态的情况下，控制部155可以判断所获得的dc偏移值与所述临界电压的差是否在预先设定的误差范围内。
94.为此，控制部155可以对所获得的dc偏移值反映预先设定的余量(margin)值。并且，可以通过控制第二判断部152再次对反映有所述余量值的所获得的dc偏移值的大小和所述临界电压进行比较。
95.并且，根据第二判断部152的判断结果，在反映有所述余量值的dc偏移值的大小小于所述临界电压(基准电压生成部129的电压小于感测电压生成部130的电压的情形)或大于所述临界电压(基准电压生成部129的电压大于感测电压生成部130的电压的情形)的情况下，控制部155可以判断为所述dc偏移值和所述临界电压的差脱离了预先设定的误差范围。
96.由此，控制部155可以再次判断为与所述转换器110连接的电路断线。以下，将基于第二判断部152作出的断线与否判断结果称作二次断线与否判断结果。
97.另一方面，在发生启动所述转换器110时产生的启动电流(in rush current)或因短路而产生的短路电流的情况下，虽然所述启动电流和短路电流是交流分量，但是可以使在断线感测部120感测到的直流分量的电压信号大小发生变化。因此，即便在未发生电路的断线的状态下，如果发生了所述启动电流或短路电流，则在所述第一接点121检测出的电压信号的大小也可能会变小或变大规定水准以上。
98.因此，在所述二次断线与否判断结果为所述电路断线的情况下，控制部155可以判断所述判断结果是因为所述启动电流或短路电流的发生而引起的。
99.为此，控制部155可以检测出交流(ac)分量信号的大小，例如从由所述转换部156转换的电压信号算出rms(root mean square)值等。并且，可以通过控制第三判断部153来判断所检测出的ac信号分量的大小是否大于预先设定的故障电流的信号大小。
100.在此，故障电流可以是所述短路电流或转换器的启动电流。因此，可以将所述预先设定的故障电流的信号大小，确定为在发生所述短路电流或转换器启动电流时可在断线感测部120检测出的最小的交流信号分量的大小。所述故障电流信号大小可以由用户预先设定，或者根据本发明执行的复数次的反复实验结果来确定。
101.另一方面，在所述第三判断部153的判断结果为，从所转换的电压信号检测出的交流信号分量大小，小于所述预先设定的故障电流信号大小的情况下，控制部155可以判断为未产生所述短路电流或启动电流。因此，控制部155可以判断为当前电路的断线状态不是所
述短路电流或启动电流引起的，而最终判断为与所述转换器110连接的电路断线。
102.如此，在最终判断为电路断线的情况下，控制部155可以通过控制输出部157将表示所述电路的断线状态的提醒信号传递给用户。
103.作为一例，控制部155可以通过所述输出部157以听觉信号或视觉信号输出提醒信号。或者，控制部155可以控制为通过所述输出部157向预先设定的其他设备，例如用户的移动终端等传送所述提醒信号，并使所述移动终端输出提醒信号，由此可以将所述提醒信号传递给用户。为此，所述输出部157可以具有用于传送所述提醒信号的通信功能。
104.下面，参照流程图和复数个示例图，对这种本发明实施例的保护继电器10的动作过程进行详细的说明。另外，在下面的实施例中，假定所述基准电压生成部129形成为具有接地电压，所述感测电压生成部130具有额外的电压生成部131以具有高于接地电压的电压并进行说明，以便于说明。
105.图4至图8是用于说明在这种本发明实施例的保护继电器10中，根据从断线感测部120检测的电压信号来判断电路是否因转换器110而引起断线的断线判断部150的动作过程的图。
106.图4是示出所述断线判断部150的动作过程的流程图，图5是示出在本发明实施例的保护继电器10中，在转换器110正常连接的情况下，在断线感测部120检测出的电压信号的大小的图。图6是示出在本发明实施例的保护继电器10中，在转换器110断线的情况下，在断线感测部120检测出的电压信号的大小的图。
107.另外，图7是示出在本发明实施例的保护继电器10中，在转换器正常连接情况和断线的情况下，在断线感测部检测出的dc偏移值的差异的示例图，图8是示出从转换器流入的具有负电压的转换器110启动电流或短路电流的例子的示例图。
108.首先，设置于本发明实施例的保护继电器10的断线判断部150的控制部155可以按预先设定的周期反复进行用于判断转换器110的断线与否的后述图4的动作过程。在此，所述预先设定的周期可以是与从线路向转换器110输入的信号的周期对应的周期，在此情况下，可以在每当完成保护继电器10的主动作的时间点执行图4的动作过程。
109.在此情况下，所述保护继电器10的主动作可以根据连接到所述保护继电器10的设备而不同。例如，在连接到所述保护继电器10的设备是数字继电器的情况下，所述主动作可以是继电动作，在所连接的设备是数字测量仪的情况下，所述主动作可以是测量动作。另外，在所连接的设备为电力转换装置的情况下，所述主动作可以是电力转换动作。
110.参照图4，在预先设定的周期结束的情况下，如果从断线感测部120检测出电压信号，即施加到与断线感测部120连接的第一接点121的电压信号，则控制部155可以通过转换部156来转换电压信号，从被转换的一个周期的采样数字数据提取直流(dc)分量的值，即dc偏移值(s400)。
111.并且，控制部155可以通过控制第一判断部151对所提取的dc偏移值和预先设定的临界电压进行比较，由此第一次判断电路的断线与否(s402)。
112.如图5所示，在与转换器110连接的电路处于正常状态时，可以形成通过转换器110来连接第三接点123和第一接点121的电路。因此，如图5所示，与所述第三接点123连接的感测电压生成部130的基准电压vr可以通过转换器110施加到第一接点121。
113.在此情况下，由于转换器110处于正常状态，而转换部156的阻抗与转换器110的线
电阻相比非常大，因此第一接点n1(121)的电压可以与第三接点n3(123)的电压相同。因此，在电路正常地与转换器110连接的状态下，如果基准电压vr施加到所述第三接点123，则与施加到所述第三接点n3(123)的电压相同的电压vr可以被施加到所述第一接点n1(121)。因此可以通过转换部156提取与基准电压vr相应的电压信号的dc偏移值。
114.相反，如图6所示，在电路因转换器110而断线的情况下，第一接点121和第三接点123之间可能不会连接。那么，所述断线判断部150成高阻抗(hi impendence)状态，因此，如下面数学式1，在第一接点121可以被施加与第二接点122相同的电压信号。
115.数学式1
116.n1(v)＝n2(v)
117.在此，n1(v)施加到第一接点121的电压信号的大小，n2(v)是施加到第二接点122的电压信号的大小。
118.另一方面，在所述第二接点n2(122)可以被施加取决于由第二电阻r2(1260和第三电阻r3(127)构成的分压电阻和从所述感测电压生成部130施加的基准电压vr的电压信号。下面数学式2表示了根据所述分压电阻和所述基准电压vr而施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小。
119.数学式2
[0120][0121]
在此，n2(v)是施加在第二接点122的电压信号的大小，vr是基准电压，r2是第二电阻r2(126)的电阻值，r3是第三电阻r3(127)的电阻值。
[0122]
另一方面，根据所述数学式2，由于n2(v)具有小于1的值与基准电压vr的乘积的大小，因此n2(v)的值始终小于基准电压vr。由此，如图7所示，在电路的连接正常状态下提取到的dc偏移值的大小700，可以始终大于在电路连接处于断线状态下提取到的dc偏移值的大小702。
[0123]
因此，在所述临界电压为所述基准电压vr的情况下，在所述s402步骤中如果电路处于断线状态，则在所述s400步骤中提取到的dc偏移值可以小于所述临界电压。因此，在s402步骤的判断结果为当前提取到的dc偏移值的大小小于临界电压的情况下，控制部155可以一次判断为当前与转换器110连接的电路断线。
[0124]
相反，在所述s402步骤中，如果在所述s400步骤中提取到的dc偏移值不小于所述临界值，则控制部155可判断为电路处于未断线的状态。并且，在所述s402步骤的判断结果为电路处于未断线的状态下，控制部155可以结束在当前周期中的断线与否判断过程。
[0125]
另一方面，在所述s402步骤的一次断线判断结果为与转换器110连接的电路处于断线状态的情况下，控制部155可以对当前提取到的dc偏移值加上根据设计余量的电压值(s404)。在此，根据所述设计余量的电压值还可以包括预先设定的误差值。在此，所述误差值可以是测量误差，并且还可以包括可能在所述转换部156的转换过程产生的误差等。
[0126]
在所述s404步骤中，如果包括所述误差值的设计余量被加到所述dc偏移值，则控制部155可以通过控制第二判断部152再次对相加后的电压值和所述临界电压进行比较(s406)。
[0127]
之后，如果s406步骤的比较结果，将dc偏移值和设计余量相加的电压值为所述临
界电压以上，则控制部155可以判断为电路处于未断线的状态。并且，在所述s406步骤的判断结果为电路处于未断线的状态下，控制部155可以结束在当前周期中的断线与否判断过程。
[0128]
但是，在s406步骤的比较结果为尽管对dc偏移值加了设计余量，但是相加后的电压值仍然小于临界电压，则控制部155可以再次判断为当前与转换器110连接的电路断线(二次断线判断)。
[0129]
另一方面，在二次判断为当前与转换器110连接的电路为断线的情况下，控制部155可以判断所述dc偏移值和所述临界电压之间的差异是否是短路电流或所述转换器110的启动时产生的启动电流引起的。
[0130]
所述短路电流或启动电流在电路的短路或启动转换器110时产生，是指临时产生的与转换器110的一般运转状态相比能达到数倍的非常大的电流。这种短路电流或启动电流具有瞬间达到大电流之后其大小逐渐减小的模式。
[0131]
另一方面，这种短路电流或启动电流不仅可以具有正的电压，也可以如图8所示的电压曲线(交流分量810、直流分量820)，与正常情况800相比具有负值。在这种情况下，由于所述短路电流或启动电流具有非常大的能量(具有负电压的电压信号)，因此如图8所示，可以使由感测电压生成部130施加的dc分量，即基准电压vr的值减小。由此施加到第一接点n1(121)的电压信号的大小可能减小，从而尽管在未发生电路的断线的状态下，在所述第一接点121检测出的电压信号的大小也可能低于临界电压vr。
[0132]
如此，为了防止因短路电流或启动电流而错判电路的断线与否，本发明实施例的保护继电器10的控制部155可以在所述s406步骤中二次断线判断结果为电路断线的情况下，还可以从通过所述转换部156转换的一个周期的采样数字数据中检测出交流(ac)分量的大小(s408)。例如，控制部155可以以算出rms(root mean square)的方式等检测所述ac分量的大小。并且，可以对检测出的交流分量的大小和预先设定的故障电流信号大小进行比较(s410)。
[0133]
另一方面，在所述s410步骤的比较结果为检测出的交流分量的大小为预先设定的故障电流信号大小以上的情况下，控制部155可以判断为发生了短路电流或转换器110的启动引起的启动电流。并且，可以判断为根据所述s406步骤的判断(二次断线判断)结果的电路的断线状态是所述短路电流或启动电流的产生导致的错误判断。
[0134]
即，在根据所述s410步骤的判断结果，控制部155判断为发生了短路电流或启动电流的情况下，尽管已经是所述二次断线判断结果，但也可以判断为电路处于正常连接的状态。因此，控制部155可以不输出提醒信号等而直接结束当前周期中的电路断线与否判断过程。
[0135]
相反，在所述s410步骤的比较结果为检测出的交流分量的大小小于预先设定的故障电流信号大小的情况下，控制部155可以判断为未发生短路电流或转换器110的启动时产生的启动电流。因此，控制部155可以最终判断为当前与转换器110连接的电路断线，并输出用于将电路的断线传递给用户的提醒信号(s412)。
[0136]
如上所述，在根据从断线感测部120感测到的电压信号而判断为电路断线的情况下，本发明实施例的保护继电器10可以利用预先设定的余量电压来再次判断所述电压信号是否在误差范围内。由此，能够预先防止因测量误差或设计误差而错判电路的断线状态。
[0137]
不仅如此，本发明实施例的保护继电器10，在根据由断线感测部120感测到的电压信号而判断为电路断线的情况下，根据从所述电压信号检测出的交流分量信号的大小来检测短路电流或启动电流的发生与否，由此还可以判断所述电压信号是否受到所述短路电流或启动电流的影响。因此，能够预先防止因所述短路电流或启动电流的影响而错判电路的断线状态。
[0138]
另一方面，在上述说明中提到了，作为转换器110的例子可以使用电阻分压方式的变压器、使用铁芯的变压器(pt)、使用铁芯的变流器(ct)、使用罗氏线圈的变流器等。图9至图12示出了上述各种转换器110连接到本发明实施例的保护继电器10的例子。
[0139]
首先，图9示出了本发明实施例的保护继电器10与作为转换器110的电阻分压方式的变压器连接的例子。
[0140]
参照图9，在转换器110为基于电阻分压方式的变压器的情况下，用于电压转换的电阻可以执行转换器110的作用。因此，断线感测部的第一节点111和第二节点112中任意一个节点可以与用于电压转换的电阻110连接，而另一个节点可以直接连接到线路上。由此，可以通过线路l、n和电阻110形成断线感测部120的电路。
[0141]
另外，图10示出了本发明实施例的保护继电器10与作为转换器110的使用铁芯的变压器(pt)连接的例子。
[0142]
参照图10，在转换器110为使用铁芯的变压器(pt)的情况下，断线感测部的第一节点111和第二节点112可以分别连接于所述变压器110(pt)的两端，并形成通过所述变压器110(pt)而连接的断线感测部120的电路。
[0143]
并且，图11示出了本发明实施例的保护继电器10与作为转换器110的使用铁芯的变流器(ct)连接的例子。
[0144]
参照图11，在转换器110为使用铁芯的变流器(ct)的情况下，断线感测部的第一节点111和第二节点112可以分别连接于所述变流器110(ct)的两端，并形成通过所述变流器110(ct)而连接的断线感测部120的电路。
[0145]
另一方面，图12示出了本发明实施例的保护继电器10与作为转换器110的使用罗氏线圈的变流器连接的例子。
[0146]
参照图12，在转换器110为使用罗氏线圈的变流器的情况下，断线感测部的第一节点111和第二节点112可以分别连接于所述罗氏线圈的两端，并形成通过所述罗氏线圈而连接的断线感测部120的电路。
[0147]
在不使用铁芯的罗氏线圈的情况下，由于作为磁通量的通路使用空气，从而无需担心像一般变流器一样，因饱和引起的输出波形的失真。但是，存在如下的问题，输出电压波形中包括较多的如噪声的杂音，并且出现与输入电流波形相比输出电压波形的相位延迟90度的现象。另外，还存在输出根据贯穿罗氏线圈的电缆的位置、角度等而发生变化的问题点。
[0148]
由于如上所述的问题，在采用罗氏线圈的情况下，需要能够复原所述延迟90度的波形的积分电路或积分程序。因此，虽然未图示，但在采用罗氏线圈的情况下，在所述断线感测部120和断线判断部150之间还可以包括所述积分电路。或者，还可以在所述断线判断部150包括积分部(未图示)来替代所述积分电路，所述积分部为了复原所述延迟的波形，而执行根据预先设定的积分算法的积分。
[0149]
另外，在所述断线判断部150还可以设置有用于去除噪声的噪声过滤器电路或数字滤波器等，并且可以将所述转换器110和断线感测部120设计为具有罗氏线圈和贯穿所述罗氏线圈的电缆保持恒定的结构。在此情况下，如果需要调节感测到的电压的大小，则断线感测部120也可以包括负载电阻。
[0150]
另一方面，在上述说明中，对假定断线感测部120具有由第一电阻r1(125)、第二电阻r2(126)以及第三电阻r3(127)形成分压电阻的电路结构进行了说明，但是可以省略所述第一电阻至第三电阻125、126、127中的任意一个电阻。
[0151]
图13至图14是示出在本发明实施例的保护继电器10中具有省略了构成分压电阻的电阻中任意一个的结构的断线感测部120的例子的示例图。
[0152]
首先，参照图13，图13示出了省略第一电阻r1(125)或第一电阻r1(125)的电阻值为0ohm的情形的例子。
[0153]
所述第一电阻r1(125)用于防止施加到第二接点n2(122)的电压被施加到第一接点n1(121)，在过度的电压施加到所述第二接点n2(122)的情况下，通过与所述第一接点n1(121)连接来防止过度的电压被施加到断线判断部150，即转换部156。
[0154]
另一方面，在电路处于正常连接的状态下，第一接点n1(121)可以被施加基准电压vr的信号。并且，在电路处于断线状态下，可以被施加低于所述基准电压vr的信号。因此，在所述基准电压vr的大小适合的情况下(其大小不会引起转换部156受损的情形)，即便没有所述第一电阻r1(125)，也不会发生过度的电压被施加到转换部156。因此，如图13所示，断线感测部120也可以具有省略所述第一电阻r1(125)的结构。
[0155]
另外，参照图14，图14示出了省略第二电阻r2(126)或第二电阻r2(126)的电阻值为0ohm的情形的例子。
[0156]
参照图14，由于是省略了第二电阻r2(126)的状态，因此如果在电路处于断线状态的情况下，算出施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小(上述数学式2)，则施加到第二接点n2(122)的电压信号的大小可以是0v。并且，在施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小为0v的情况下，在所述电路处于断线状态下施加到第一接点n1(121)的电压信号的大小仍然可以为0v。
[0157]
相反，在电路处于正常连接的状态下，如上所述，施加到第一接点n1(121)电压信号的大小可以是与施加到第三接点n3(123)的电压信号的大小相同的基准电压vr。因此，在省略第二电阻r2(126)的情况下，由转换部156检测出的电路正常状态的dc偏移值和电路断线状态的dc偏移值的差可以具有从基准电压vr到0v的较大的落差。
[0158]
但是，在此情况下，需要转换部156能够接收从所述基准电压vr到0v的电压信号。即，在所述转换部156的输入信号范围包括从所述基准电压vr到0v的范围的情况下，如图14所示，断线感测部120可以具有省略第二电阻r2(126)的结构。
[0159]
另一方面，在上述说明中，以基准电压生成部129具有接地电压的情形为例进行了说明。但是，当然，所述基准电压生成部129也可以形成为还具有额外的电压生成部1500，以具有高于接地的电压。
[0160]
图15是示出如上所述，在本发明实施例的保护继电器10中，断线感测部120具有基准电压生成部129还包括取代接地电压而施加预先设定的电压的额外的电压生成部的结构的例子的电路图。
[0161]
如图15所示，在还包括额外的电压生成部1500以使基准电压生成部129具有高于接地的电压的情况下，在所述基准电压生成部129形成的基准电压可以根据所述额外连接的电压生成部1500而确定。因此，在以下的说明中，将所述基准电压生成部129的电压假定为所述附加的电压生成部1500的电压vs。
[0162]
以下，将从所述感测电压生成部130施加的电压vr称作第一基准电压，将所述基准电压生成部的电压vs称作第二基准电压，以区分所述基准电压生成部的电压vs和从所述感测电压生成部130施加的电压vr。
[0163]
另一方面，在具有图15所示的结构的断线感测部120的情况下，如果电路的连接状态正常，则连接到断线判断部150的第一接点n1(121)可以被施加与施加到所述第三接点n3(123)的电压信号相同的电压信号。因此，所述第一接点n1(121)可以被施加具有如下面数学式3的第一基准电压vr的电压信号。
[0164]
数学式3
[0165]
n1(v)＝n3(v)＝vr
[0166]
在此，n1(v)是施加到第一接点121的电压信号的大小，n3(v)是施加到第三接点123的电压信号的大小，vr是第一基准电压。
[0167]
相反，在发生了转换器110引起的电路的断线的情况下，与断线判断部150连接的第一接点n1(121)可以被施加与施加到第二接点n2(122)的电压信号相同的电压信号。因此，所述第二接点n2(122)可以被施加，具有第二基准电压vs和第一基准电压vr的电压差被所述第二电阻r2(126)和所述第三电阻r3(127)分压的电压的电压信号。
[0168]
在此情况下，如果所述第二基准电压vs的值小于所述第一基准电压vr的值，则所述第二接点n2(122)可以被施加，具有第二基准电压vs和第一基准电压vr的电压差被所述第二电阻r2(126)和所述第三电阻r3(127)分压的电压的电压信号。下面的数学式4表示在这种情况下施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小。
[0169]
数学式4
[0170]
(如果vs《vr)
[0171]
在此，n2(v)是施加到第二接点122的电压信号的大小，vr是第一基准电压，vs是第二基准电压，r2是第二电阻r2(126)的电阻值，r3是第三电阻r3(127)的电阻值。
[0172]
因此，如所述数学式4，在发生了电路的断线时从在第一接点n1(121)感测到的电压信号检测出的dc偏移值(电压)，可以小于在电路正常时从在第一接点n1(121)检测出的电压信号vr提取的dc偏移值。
[0173]
另一方面，在所述第二基准电压vs的值大于所述第一基准电压vr的值的情况下，如数学式5，施加到所述第二接点n2(122)的电压信号可以具有大于所述第一基准电压vr的电压。
[0174]
数学式5
[0175]
(如果vs》vr)
[0176]
在此，n2(v)是施加到第二接点122的电压信号的大小，vr是第一基准电压，vs是第二基准电压，r2是第二电阻r2(126)的电阻值，r3是第三电阻r3(127)的电阻值。
[0177]
即，在具有比第一基准电压vr更大的电压vs的电源与基准电压生成部129连接的情况下，在发生电路断线时，从在第一接点n1(121)感测到的电压信号检测出的dc偏移值，可以大于在电路正常时从在第一接点n1(121)感测到的电压信号vr提取的dc偏移值。
[0178]
因此，在从由断线感测部120感测到的电压信号提取的dc偏移值大于临界电压vr的值的情况下，控制部155可以判断为电路断线，而不是在所述dc偏移值小于临界电压vr的情况下判断为电路断线。
[0179]
图16是示出在这种情况下，在本发明实施例的保护继电器10中，根据由断线感测部120检测出的电压信号来判断转换器110的断线与否的断线判断部150的动作过程的流程图。在以下的说明中，假定所述第二基准电压vs具有比所述第一基准电压vr更大的值，并进行说明。
[0180]
参照图16，在预先设定的周期结束的情况下，如果由断线感测部120感测到电压信号，即施加到与断线感测部120连接的第一接点121的电压信号，则控制部155可以从通过转换部156转换的一个周期的采样数字数据提取直流(dc)分量的值，即dc偏移值(s1600)。
[0181]
并且，控制部155可以通过控制第一判断部151，对所提取的dc偏移值和预先设定的临界电压进行比较，从而一次判断电路的断线与否(s1602)。
[0182]
如上所述，在与转换器110连接的电路正常状态时，可以形成通过转换器110来连接第三接点123和第一接点121的电路。因此，与所述第三接点123连接的感测电压生成部130的基准电压vr可以通过转换器110施加到第一接点121。因此，可以通过转换部156获取到相当于所述基准电压vr的电压信号的dc偏移值。
[0183]
相反，在电路因转换器110而断线的情况下，第一接点121和第三接点121之间可能不会被连接。由此，如所述数学式3，第一接点121可以被施加与第二接点122相同的电压信号。
[0184]
另一方面，所述第二接点n2(122)可以被是施加，具有第二基准电压vs和第一基准电压vr的电压差被所述第二电阻r2(126)和所述第三电阻r3(127)分压的电压的电压信号。在此情况下，如上所述，由于第二基准电压vs的值大于第一基准电压vr的值，因此如所述数学式5，可以根据第二基准电压vs和第一基准电压vr的电压差、所述第二电阻r2(126)以及第三电阻r3(127)，来算出施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小。
[0185]
并且，在此情况下，由于第二基准电压vs的值大于第一基准电压vr的值，因此所述第二接点n2(122)可以被施加具有大于所述第一基准电压vr的电压的电压信号。因此，在电路的连接处于断线状态下提取到的dc偏移值的大小可以大于在电路的连接处于正常状态下提取到的dc偏移值的大小。
[0186]
因此，在所述临界电压为所述第一基准电压vr的情况下，如果在所述s1602步骤中电路为断线状态，则在所述s1600步骤中提取到的dc偏移值可以大于所述临界电压(第一基准电压vr)的值。因此，在s1602步骤的判断结果为在当前提取到的dc偏移值的大小大于临界电压的情况下，控制部155可以一次判断为当前与转换器110连接的电路断线。
[0187]
相反，在所述s1602步骤中，如果在所述s1600步骤中提取到的dc偏移值不大于所述临界电压，则控制部155可以判断为电路处于未断线的状态。并且，在所述s1602步骤的判断结果为电路处于未断线的状态下，控制部155可以结束在当前周期中的断线与否判断过程。
[0188]
另一方面，如果所述s1602步骤的一次断线判断结果为，与转换器110连接的电路处于断线状态，则控制部155可以对当前提取到的dc偏移值减去根据设计余量的电压值(s1604)。在此，根据所述设计余量的电压值还可以包括预先设定的误差值。在此，所述误差值可以是测量误差，还可以包括可能在所述转换部156的转换过程中发生的误差等。
[0189]
在所述s1604步骤中，如果从所述dc偏移值减去包括所述误差值的设计余量，则控制部155可以通过控制第二判断部152再次对已减去设计余量的电压值和所述临界电压进行比较(s1606)。
[0190]
之后，如果s1606步骤的比较结果为从dc偏移值减去所述设计余量的电压值不大于所述临界电压，则控制部155可以判断为电路处于未断线的状态。并且，在所述s1606步骤的判断结果为电路处于未断线的状态下，控制部155可以结束当前周期中的断线与否判断过程。
[0191]
但是，如果s1606步骤的比较结果，如果即便从dc偏移值减去了设计余量，被减算后的电压值仍然大于所述临界电压，则控制部155可以再次判断为(二次断线判断)当前与转换器110连接的电路断线。
[0192]
另一方面，如果二次判断为当前与转换器110连接的电路断线，则控制部155还可以从通过所述转换部156转换的一个周期的采样数字数据，检测出交流(ac)分量的大小(s1608)。并且，可以对检测出的交流分量的大小和预先设定的故障电流信号大小进行比较(s1610)。
[0193]
另一方面，在所述s1610步骤的比较结果为检测出的交流分量的大小为预先设定的故障电流信号大小以上的情况下，控制部155可以判断为发生了短路电流或转换器110启动引起的启动电流。并且，可以判断为根据所述s1606步骤的判断(二次断线判断)结果的电路的断线状态是所述短路电流或启动电流的发生引起的错判。
[0194]
即，在根据所述s1610步骤的判断结果，判断为发生了短路电流或启动电流的情况下，即便是所述二次断线判断结果，控制部155也可以判断为电路处于正常连接的状态。因此，无需输出提醒信号等，就可以结束当前周期中的电路断线与否判断过程。
[0195]
相反，如果所述s1610步骤的比较结果为检测出的交流分量的大小小于预先设定的故障电流信号大小，则控制部155可以判断为未发生短路电流或转换器110的启动引起的启动电流。因此，控制部155可以最终判断当前与转换器110连接的电路断线，并且输出用于向用户传递电路的断线的提醒信号(s1612)。
[0196]
另一方面，所述图16的动作过程可以按预先设定的周期反复执行。在此，所述预先设定的周期可以与从线路向转换器110输入的信号的周期对应，在此情况下，可以在每一次执行保护继电器10的主动作的时间，执行所述图16的动作过程。在此情况下，所述保护继电器10的主动作可以根据与所述保护继电器10连接的设备而不同。例如，在与所述保护继电器10连接的设备是数字继电器的情况下所述主动作可以是继电动作，在所连接的设备为数字测量仪的情况下，所述主动作可以是测量动作。另外，在所连接的设备是电力转换装置的情况下，所述主动作可以是电力转换动作。
[0197]
另一方面，图17至图18是示出在具有图15所示的结构的保护继电器10中，省略了构成分压电阻的电阻中任意一个的情况下，断线感测部120的电路结构的示例图。
[0198]
首先，参照图17，图17示出了省略第一电阻r1(125)或第一电阻r1(125)的电阻值
为0ohm的情形。
[0199]
所述第一电阻r1(125)用于防止施加到第二接点n2(122)的电压被施加到第一接点n1(121)，在所述第二接点n2(122)被施加过度的电压的情况下，其与所述第一接点n1(121)连接以防止过度的电压被施加到断线判断部150，即转换部156。
[0200]
另一方面，在图15的情况下，第一基准电压vs和第二基准电压vr的电压差可以被第二电阻r2(126)和第三电阻r3(127)分压而施加。并且，在第一基准电压vs小于第二基准电压vr的情况下，由于在电路断线时具有低于第一基准电压vr的电压的信号被施加在第一接点n1(121)，因此可施加于第一接点n1(121)的最大电压可以与第一基准电压vr相应。因此，在所述第一基准电压vr的大小适合的情况下，断线感测部120也可以具有省略了所述第一电阻r1(125)的结构。
[0201]
相反，在第一基准电压vs大于第二基准电压vr的情况下，在电路断线时第一接点n1(121)可能被施加具有比第一基准电压vr的电压更大的电压的信号。因此，如图17所示，为了具有省略了所述第一电阻r1(125)的结构，不仅需要第一基准电压vr的大小适合，而且第二基准电压vs也需要适合的大小，即需要具有能够使转换部156不受损的大小的电压。
[0202]
另一方面，参照图18，图18示出了在所述图15所示的断线感测部120的电路中，省略第二电阻r2(126)或第二电阻r2(126)的电阻值为0ohm的情形的例子。
[0203]
参照图18，由于省略了第二电阻r2(126)，因此在电路处于断线状态的情况下，如果根据所述数学式4或数学式5算出施加在第二接点n2(122)的电压信号的大小，则施加在第二接点n2(122)的电压信号的大小可以是0v。并且，在施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小为0v的情况下，在所述电路处于断线状态下施加在第一接点n1(121)的电压信号的大小也可以是0v。
[0204]
相反，如上所述，在电路处于正常连接的状态下，施加在第一接点n1(121)的电压信号的大小可以是第一基准电压vr。因此，在省略第二电阻r2(126)的情况下，通过转换部156检测出的电路正常状态下的dc偏移值和断线状态下的dc偏移值的差可能存在从第一基准电压vr到0v的较大的落差。
[0205]
但是，在此情况下，需要转换部156能够接收从所述第一基准电压vr到0v的电压信号。即，在所述转换部156的输入信号范围包括从所述第一基准电压vr到0v的范围的情况下，如图18所示，还包括第二基准电压vs的断线感测部120可以具有省略了第二电阻r2(126)的结构。
[0206]
另一方面，图19是示出在本发明实施例的保护继电器10中，具有取代预先设定的电压而将接地电压作为第一基准电压施加的结构的感测电压生成部130的结构的电路图。
[0207]
如图19所示，在感测电压生成部130将接地电压作为第一基准电压施加的情况下，基准电压生成部129需要还包括用于提供与接地电压不同的第二基准电压的额外的电压生成部1500。在此情况下，由所述感测电压生成部130施加的第一基准电压vr可以是接地电压(0v)，由所述电压生成部1500施加的电压vs可以是第二基准电压。
[0208]
在此情况下，在电路处于正常连接的状态下，所述第一接点n1(121)可以被施加与施加到所述第三接点n3(123)的电压信号的大小相同的电压信号。在此情况下，由于第三接点n3(123)被施加所述第一基准电压，即接地电压的信号，因此第一接点n1(121)也可以被施加接地电压，即0v的电压信号。
[0209]
相反，由于第二基准电压vs值大于第一基准电压vr的值，因此在电路因所述转换器110而断线的情况下，如所述数学式4和数学式5，施加到所述第一接点n1(121)的电压信号的大小，可以根据施加到所述第二接点n2(122)的电压信号的大小而确定。因此，在电路断线的情况下，所述第一接点n1(121)可以被施加第一基准电压，即具有大于接地电压的电压的电压信号。
[0210]
因此，断线判断部150的控制部155，可以根据通过转换部156从由所述断线感测部120感测到的第一接点n1(121)的电压信号获得的dc偏移值是否大于接地电压，来一次判断电路的断线与否。并且，可以根据所述一次断线判断结果而反映设计余量来二次判断断线与否，并根据所述二次断线判断结果，根据通过转换部156从所述第一接点n1(121)的电压信号获得的ac分量的大小来最终判断电路的断线与否。
[0211]
另一方面，虽然在上述的本发明的说明中，对具体的实施例进行了说明，但是在不脱离本发明的范围内可以作出各种变形。尤其，虽然在上述说明中，提到了没有第二电阻r2(126)或第三电阻r3(127)中任意一个电阻，或施加额外的基准电压的各种实施例，但是本发明不限于这种实施例，对于本领域普通技术人员而言，能够在不脱离本发明本质特征的范围内，作出以上未说明到的各种变形和应用。
[0212]
例如，所述第一判断部151和第二判断部152是将通过转换部156获得的dc偏移值和在所述dc偏移值反映设计余量的值，分别与预先设定的临界电压进行比较的判断部。但是，在此情况下，控制部150也可以代替所述第二判断部152算出预先设定的临界电压中反映出所述设计余量的值。
[0213]
因此，当然，也可以将所述第一判断部151和第二判断部152，综合成将通过控制部155指定的值(通过转换部156获得的dc偏移值，或在所获得的dc偏移值反映出设计余量的值)与预先设定的临界电压进行比较的一个判断部。在此情况下，所述一个综合的判断部可以根据控制部155的控制依次将通过转换部156获得的dc偏移值和在所述dc偏移值反映出设计余量的值与预先设定的临界电压进行比较，以执行所述第一断线与否判断和所述第二断线与否判断。
[0214]
前述的本发明可由在记录有程序的介质中计算机可读取的代码来实现。计算机可读取的介质包括存储有可由计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。计算机可读取的介质的例有硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、固态盘(solid state disk，ssd)、硅盘驱动器(silicon disk drive，sdd)、rom、ram、cd-rom、磁带、软盘、光数据存储装置等，并且也可以载波(例如，基于因特网的传输)的形态实现。并且，所述计算机也可以包括所述断线判断部150的控制部155。
[0215]
因此，以上所述的详细的说明在所有方面上不应被理解为限制性的，而是应当被理解为是示例性的。本发明的范围应当由对所附的权利要求书的合理的解释而定，本发明的等价范围内的所有变更应当落入本发明的范围。