CN1042985C

CN1042985C - 电路断路器

Info

Publication number: CN1042985C
Application number: CN94115759A
Authority: CN
Inventors: 登坂浩明; 野村浩二; 内田直司; 小塙明比古; 樱井和夫
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Property Management Co; Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1994-08-06
Publication date: 1999-04-14
Anticipated expiration: 2014-08-06
Also published as: CN1103991A

Abstract

本发明的目的是在任何时候都能知道插入了电路断路器的电路最大通电电流值。通过电流-电压变换电路有效值检测电路和通电电流判别电路把同由内置在电路断路器中的电流互感器所检测出的主要电路电流成比例的电流信号输入最大通电电流存储电路，由此检测出最大通电电流值，在电路断路器的显示部上将其显示出来。由于插入了电路断电器的各电路的最大通电电流值可随时在显示部上显示，则在选择可连接欲增设的负载机器的电路时，不必对各电路的电流进行一定期间的观测。

Description

电路断路器

本发明涉及一种主要以线路保护为目的的配线用断路器等的电路断路器，详细地说是涉及一种设有用于显示其最大通电电流的装置的电路断路器。

在图8中，当需要从插入电路断路器41,51,61……的电路40,50,60……中选择可以连接要增设的负载设备的电路时，现有技术是在每个电路中设置由电流互感器42,52,62测定各电路40,50,60……的通电电流的电流计43,53,63……和记录由此所测定的电流值的电流记录装置44,45,46……，通过观测一定期间的通电电流，采决定可以增设负载设备的电路。

但是，在这样的现有方法中，由于必须在多个电路中设置上述那样的测定装置来观测一定期间的通电电流，所以在设置测定装置和观测电流等的作业中就需要花费很大的劳动和时间。

因此，本发明的目的是提供一种电路断路器，不用观测电流就能简单地决定可以增设负荷设备的电路。

为实现所述目的，本发明提供一种电路断路器，包括：插入主电路的电流互感器；当判断所述电流互感器检测的通电电流处于过电流状态时，向脱扣电磁体输出脱扣信号的过电流脱扣装置；当被所述脱扣电磁体励磁时，与脱扣机构之间的锁定被解除，将动触头从定触头上分离的开关机构，还包括：判别所述通电电流的通电电流判别电路；存储所述通电电流最大值的最大通电电流存储电路；以及显示存储在该最大通电电流存储电路中的所述最大值的显示部；将所述通电电流判别电路的输出电压输入到显示部和最大通电电流存储电路中，所述显示部还接收来自所述最大通电电流存储电路的输出。

在上述电路器中，如果设置显示通电电流现在值的装置就能掌握现在的通电状态，从而更加便利。

在上述电路断路器中最好设置一备用电源装置，当在主电路通电电流消失时，用于维持存储通电电流最大值的装置和显示该存储装置中所存储的上述最大值的装置的工作状态。

根据本发明，由于测量、显示通电电流最大值的装置内置于电路断路器本体中，无论在何时都能知道到此为止的通电电流最大值，就不需要再进行观测。在这种情况下，如果同时显示通电电流的现在值，就能直观地掌握现在的通电状态而很便利。由于电路断路器的开路会使主电路的通电电流消失，此时，就应设置维持通电电流最大值存储装置和显示装置的工作状态备用电源装置。

下面根据图1～图3来对由电子电路构成过电流脱扣部的电子式3极配线断路器的本发明的基本实施例进行说明。

图1是表示本发明实施例的配线断路器电路结构的方框图；

图2是表示图1的配线断路器内部结构的纵截面图；

图3是表示图2的配线断路器外观的主要部分平面图；

图4是表示设在最大通电电流存储装置及其显示装置中的备用电源电路的本发明实施例电路结构的方框图；

图5是表示设在最大通电电流存储装置及其显示装置中的备用电源电路的本发明另一个实施例的电路结构方框图；

图6是表示图4的实施例中主电路通电电流和二次电池充电电流的关系的曲线图；

图7是表示图5的实施例中主电路通电电流和二次电池充电电流的关系的曲线图；

图8是表示支路最大通电电流值的现有测定方法的系统图。

附图中的标号分别表示：

1、2、3：电流互感器

4：电流-电压变换电路

5：有效值检测电路

6：过电流脱扣电路

7：通电电流判别电路

7a：比较器

7b：分压电阻

8：恒压电路

9：脱扣电磁体

10：开关机构

11：动触头

12：显示部

12a：最大通电电流的显示LEP灯

12b：通电电流的显示LEP灯

13：最大通电电流存储电路

31：二次电池

32：二极管

33、34：限流电阻

首先，在图1中，从插入配线断路器内主电路R、S、T中的电流互感器1～3所输出的电流信号被输入电流-电压变换电路4，被变换为与通电电流成比例的直流电压信号。该电压信号被输入有效值检测电路5，通电电流的有效值信号被运算后输入过电流脱扣电路6和通电电流判别电路7。来自同电流-电压变换电路4相连接的恒压电路8的恒定电压被提供给电路内的各部分。

当过电流脱扣电路6根据来自有效值检测电路5的信号判断出通电电流为过电流状态时，经过与过电流的大小相对应的延迟时间后输出过电流脱扣信号，从而对脱扣电磁体9进行励磁，通过下述的脱扣机构来便开关装置10动作，由此使动触头11分离开。通电电流判别电路7由多个比较器7a所组成，有效值检测电路5的信号共同加在这些反向输入端(-端)上，而由多个电阻7b对恒压电路8的输出电压进行分压后的基准电压被加到非反向输入端(+端)上。在这种情况下，各比较器7a的基准电压照图示那样分别对应于额定电流的60％、70％、80％、90％和100％被设定。

在上述通电电流判别电路7中，一但来自有效值检测电路5的输入电压超过各自的基准电压，各比较器7a的输出电压由正(H)反转为负(L)。其输出电压被输入显示部12和最大通电电流存储电路13。显示部12显示出在输出电压反转的比较器7a中基准电压间最大那个所对应的通电电流。另一方面，最大通电电流存储电路13具有输入信号的峰值保持功能，对于由上述比较器7a反转所得到的通电电流，保持到此为止的最大值并输出给显示部12。显示部12将该最大值与来自上述比较器7a的通电电流现在值一起予以显示。

图2表示具有上述电路结构的配线断路器的内部构造，该图表示中央极(S相)。在图示的导通状态中，电流从电源侧端子14经过定触头15、动触头11、固定导体16、连接导体17流到负载侧端子18。动触头11由开关机构10进行开关驱动。开关机构10通过闩10a和经脱扣机构19而以导通、断开状态被扣锁在图示的状态下。围绕着各极的连接导体17设置输出同通电电流成比例的电流信号的电流互感器1～3，装设了图1所示电子电路的印刷电路板21被容纳在设于互感器上方的印刷电路板外壳20内。

脱扣电磁体9同开关机构10相邻并配置在右极(T相)的方，在过电流状态下，由未图示的插棒使脱扣机构19的解扣横杆19a转动，解开闩10a的扣锁从而使开关机构10执行断开动作。而且，图示的配线断路器具有漏电脱扣功能，一但由ZCT22检测出由接地而引起的通电电流的不平衡，从在印刷电路板21上所构成的未图示的漏电检测电路输出信号而使脱扣电磁体9动作。使配线断路器断开。

图3表示配置在上述配线断路器本体盖上的显示部12。在图中，显示部12由最大电流显示部和通电电流显示部组成，最大电流显示部由5个LED灯12a组成，通电电流显示部由相同的5个LED灯12b组成，各LED灯12a、12b分别表示额定电流的60％、70％、80％、90％和100％。

例如，如果从左开始的第3个LED灯12a点亮，表示到此为止的通电电流最大值在额定电流的80％以上而不足90％。同样，例如，如果从左开始的第2个LED灯12b点亮，表示通电电流的现在值在额定电流的70％以上而不足80％。LED灯12b的点亮是随着电流值的变化而时时刻刻发生变化的，而LED灯12a则保持为到此为止的最大值而点亮的。通电电流的最大值可通过按钮23被清除，一但将其按下，保持在最大通电电流存储电路13中的到此为止的最大值就被清除了。

在图3中，在图示的配线断路器上与显示部12并列到了各种调整·显示部，下面对它们进行简单的说明。

调整刻度盘24是用于调整额定电流的，将其转动就改变了由显示窗25所见到的数值，从而把额定电流设定在所需的大小上(图示的情况是400A)。

调整刻度盘26用于调整在过电流脱扣前事先发生警报的闪光报警电流，将其转动就设定了相对于额定电流的比例(％)，在超过该电流的时刻，以未图示的警报接点发出报警信号，同时点亮LED灯27。

由于切换开关28是用于选择脱扣特性的，通过对其进行切换就能以对应于负载性质的A～D的4段改变动作特性。

最后，端子29是在进行过电流脱扣电路的脱扣检验时连接检验电路的。

根据上述结构，观看配线断路器显示部12的显示，就能直接判明其支路的最大通电电流值，因而就没有必要设置必需的次数、测定装置来观测一定期间的通电电流。

而且，由于显示部12同时显示出现在的通电电流，就能在任何时刻掌握该时刻的通电电流。

而且，对于显示部12的结构来说，除了图示的LED灯方式之外，也可以采用根据双极螺线管驱动所产生的多个突起电流值而出现和消失的各种方式采进行显示，如由液晶显示板所产生的数字显示或棒图显示等。

在图1的实施例中，显示部12的和最大通电电流存储电路13是以电流互感器1～3的输出电流作为电源，一但在电路断路器中没有通电电流流通就不能维持它们的工作。所以，图4表示出设置用于显示部12和最大通电电流存储电路13的备用源电路的实施例。

即，在图4中，二次电池31通过保护二极管30以图示极性连接到与显示部12和最大通电电流存储电路13相对应的恒压电路8的输出线上，在二次电池31的负极侧插入二极管32和电流限制电阻33的并联电路。作为二次电池31，可以使用叠层电池、Ni-Cd电池、电气双层电容器等。

在电路断路器中流过通电电流期间，由电流限制电阻33的电阻值所决定的一定的充电电流从恒定电路8供给二次电池31以进行充电。此后，一但电路断路器的通电电流消失，二次电池31的放电电流通过二极管32供给显示部12和最大通电电流存储电路13，以维持其工作。

图6是表示在根据电路断路器通电电流，电流互感器1～3的输出电流中向二次电池31充电的电流部分。虽然随着主电路通电电流的增加电流互感器1～3的输出电流也增加，但从恒压电路8只输出一定的电流，超过过电流脱扣电路6的驱动的必要电流的部分电流(图中的斜线部分)作为充电电流供给二次电池31。

在图4中的备用电源电路中，与主电路通电电流无关，二次电池31的充电电流是一定的，但随着主电路通电电流的增加充电电流会增大，在图5中表示出谋求充电时间缩短的实施例。

即，在图5中，二次电池31的负极侧分别通过相同的限流电阻34连接到多个比较器7a的各输出端上。此时，如果主电路通电电流在额定电流的60％以下，比较器7a的输出侧全都为H电位，因而没有充电电流流通。但是，一但通电电到达60％以上而使比较器7a的输出反向成为L电位，通过同反向后的比较器7a相连的限流电阻34而使由该电阻值所决定的充电电流流通。随着通电电流的增加根据比较器7a的依次反向，该充电电流以图7所示的阶梯增大。根据这样的结构，高效率利用与电路断路器通电电流成比例增大的电流互感器1～3的输出电流，就能缩短二次电池31的充电时间。

根据该发明，通过在电路断路器本体中设置存储、显示最大通电电流的装置，就能随时得知各支路的最大通电电流值，在选择能够连接增设的负载设备的支路时，没有必要在多个支路中分别设置电流互感器和电流计、电流记录装置等，也没有必要花费时间来观测通电分流，通过设置显示通电电流现在值的装置，就能直观掌握各支路的通电状态，就没有必要在外部另外设置电流互感器和电流计。而且，通过在上述存储、显示装置中设置备用电源电路，就能在主要电路的通电电流消失时维持其工作。

Claims

1、一种电路断路器，包括：插入主电路的电流互感器；当判断所述电流互感器检测的通电电流处于过电流状态时，向脱扣电磁体输出脱扣信号的过电流脱扣装置；当被所述脱扣电磁体励磁时，与脱扣机构之间的锁定被解除，将动触头从定触头上分离的开关机构，其特征在于，还包括：判别所述通电电流的通电电流判别电路；存储所述通电电流最大值的最大通电电流存储电路；以及显示存储在该最大通电电流存储电路中的所述最大值的显示部；将所述通电电流判别电路的输出电压输入到显示部和最大通电电流存储电路中，所述显示部还接收来自所述最大通电电流存储电路的输出。

2、如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，所述显示部还显示通电电流的现在值。

3、如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，还包括恒压电路，该恒压电路与一电流-电压变换电路相连接，该电流-电压变换电路输入来自所述电流互感器的输出电流信号，该恒压电路还向所述通电电流判别电路和显示部供给恒定电压；还设有备用电源装置，该备用电源装置由二次电池的正极通过连接在所述显示部和所述恒压电路上的保护二极管与所述恒压电路输出端连接，其负极与另一二极管的非接地端连接，也可与该二极管和电流限流电阻并联电路连接组成。