CN112352363B - 电子式电路断路器 - Google Patents

Abstract

一种电子式电路断路器，具有：变流器(3)，其对在交流电路(1)中流动的电流进行检测；整流电路(4)，其与变流器(3)的二次侧连接；电源电路(5)，其与整流电路(4)的输出侧连接，输出恒定的电压；以及微型计算机(10)，其以规定的检测周期对检测电流进行检测，计算累积电流值，并且基于累积电流值使开闭触点(2)分开，具有OFF时间测量电路(20)，该OFF时间测量电路(20)与微型计算机(10)连接，用于对电源电路(5)的输出电压小于微型计算机(10)的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，微型计算机（10）在启动时，基于从OFF时间测量电路(20)读入的OFF时间、相当于断续负载中的通电电流的ON电流及相当于断续负载中的通电时间的ON时间而决定累积电流值的初始值。

Description

电子式电路断路器

技术领域

本发明涉及通过微型计算机对与在交流电路中流动的电流电平相对应的跳闸动作时间进行运算，进行跳闸动作的电子式电路断路器。

背景技术

现有的电子式电路断路器具有：电流检测变换单元，其对在电路中流动的事故电流进行检测而变换为数字信号；电平判别单元，其由对数字信号的电平进行判别的微型计算机构成；时限发生单元，其由进行与通过电平判别单元判别出的电平相对应的规定的时限动作的微型计算机构成；输出单元，其响应于时限发生单元的时限动作；脉冲发生单元，其由每隔时限动作中的规定的时间而产生具有与在时限发生单元的时限动作中由于事故电流产生的热能相对应的脉宽的脉冲的微型计算机构成；以及充放电电路单元，其包含通过脉冲进行充电的电容器及使在该电容器中储蓄的电荷通过CR时间常数电路的方式进行放电的放电用电阻，且在微型计算机重置后的再启动时或者再产生事故电流时，将电容器的残留电压作为时限发生单元的发生时限计算的初始值而输入至微型计算机。

专利文献1：日本特开昭60－113617

发明内容

在现有的电子式电路断路器中，充放电电路单元的放电用电阻中的电阻值是单一的，因此作为负载电流而设想在电路中OFF时间长的(例如，1秒流动而12秒不流动)断续性的过电流，在如果增大放电用电阻的电阻值，则OFF时间短的(例如，0.5秒流动而0.5秒不流动)断续性的过电流流动的情况下，未能将电容器的充电电压完全放电，充电电压继续相加，由此存在低于动作特性的电流值也会被作为过电流而进行误动作这样的问题。

另外，相反地设想OFF时间短的过电流，如果减小放电用电阻的电阻值，则在OFF时间长的过电流流动的情况下，在OFF时间期间电容器的充电电压由于放电而成为0，无法蓄电热能，有可能不能动作。

本发明提供电子式电路断路器，其通过微型计算机对跳闸特性进行处理，在改电子式电路断路器中，针对多样的ON/OFF周期的断续负载电流也能够得到考虑了电路的蓄热散热特性的准确的跳闸特性。

本发明所涉及的电子式电路断路器具有：开闭触点，其插入至交流电路；变流器，其对在交流电路中流动的电流进行检测；整流电路，其与变流器的二次侧连接，对检测电流进行整流；电源电路，其与整流电路的输出侧连接，输出恒定的电压；以及控制装置，其以规定的检测周期对检测电流进行检测，将检测电流超过与额定电流相对应的规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值和检测周期的电流积进行积算累积而计算累积电流值，并且基于累积电流值使开闭触点分开，具有OFF时间测量电路，该OFF时间测量电路与控制装置连接，用于对电源电路的输出电压小于控制装置的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，控制装置在启动时，基于从OFF时间测量电路读入的OFF时间、相当于断续负载中的通电电流的ON电流及相当于断续负载中的通电时间的ON时间而决定累积电流值的初始值。

发明的效果

根据本发明所涉及的电子式电路断路器，具有用于对控制装置不可动作的时间即OFF时间进行测量的OFF时间测量电路，因此能够进行准确的跳闸动作。

本发明的除了上述以外的目的、特征、观点及效果通过参照附图的以下的本发明的详细说明而变得更加明了。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的电子式电路断路器的框图。

图2是用于对得到通过实施方式1的电子式电路断路器的采样而取得的电流的有效值的方法进行说明的说明图。

图3是表示实施方式1中的微型计算机的处理的流程图。

图4是图3所示的过电流检测处理的流程图。

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的电子式电路断路器的框图。

图6是表示实施方式2中的微型计算机的处理的流程图。

图7是图6所示的过电流检测处理的流程图。

图8是表示本发明的实施方式3所涉及的电子式电路断路器的框图。

图9是表示实施方式3中的微型计算机的处理的流程图。

图10是图9所示的过电流检测处理的流程图。

具体实施方式

下面，使用附图对本发明所涉及的电子式电路断路器的实施方式进行说明。此外，在各图中同一标号表示相同或者相当的部分。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电子式电路断路器的框图，图2是用于对得到通过采样而取得的电流的有效值的方法进行说明的说明图，图3是表示微型计算机的处理的流程图，图4是表示图3所示的过电流检测处理的详细内容的流程图。

如图1所示，本实施方式中的电子式电路断路器100由下述部分构成：开闭触点2，其插入至交流电路1，使交流电路1开闭；变流器3，其设置于交流电路1，输出与在交流电路1中流动的负载电流成正比的检测电流；整流电路4，其与该变流器3的二次侧连接，对检测电流进行整流；电源电路5，其通过从该整流电路4输出的电流，输出在电子式电路断路器内部的动作中使用的恒定的电压；波形变换电路6，其与整流电路4的输出侧连接，将变流器3的检测电流变换为模拟电压信号；作为控制装置的微型计算机10(下面，称为微型计算机10)，其基于该波形变换电路6的模拟电压信号进行跳闸特性的处理；跳闸电路7，其通过来自微型计算机10的各跳闸信号对跳闸装置8进行驱动，使开闭触点2分开；OFF时间测量电路20，其用于对由于在交流电路1中流动的负载电流减小、电源电路5的输出电压降低而使微型计算机10没有动作的时间进行测量；以及热能保存电路30，其对通过负载电流而累积于电线的热能进行模拟。

微型计算机10由下述部分构成：第一A/D变换11a，其将波形变换电路6的模拟电压信号变换为数字信号；有效值运算部12，其基于由第一A/D变换11a输出的数字信号对在交流电路1流过的电流的有效值进行运算；时限特性运算部13，其基于由有效值运算部12计算出的电流的有效值，进行时限特性的处理，在发生过电流时使开闭触点2分开；跳闸输出端口14，其基于来自时限特性运算部13的跳闸信号的输出，对跳闸电路7进行驱动；第二A/D变换11b，其将OFF时间测量电路20的电容器电压V_TIME变换为数字信号；时间测量用输出端口15，其为了对OFF时间测量电路20的时间测量用电容器21进行充电而输出电压；第三A/D变换11c，其将热能保存电路30中的电容器电压V_TM变换为数字信号；充电用输出端口16，其为了对热能保存电路30的热能保存用电容器31进行充电而进行输出；即时放电用输出端口17，其进行用于在断路时使热能保存用电容器31瞬时地完全放电的输出；以及放电用输出端口18，其进行用于使热能保存用电容器31放电至规定的电压为止的输出。

OFF时间测量电路20由下述部分构成：时间测量用电容器21，其一端与第二A/D变换11b连接，另一端接地连接；二极管23，其负极与时间测量用电容器21的一端连接，正极经由电阻22而与时间测量用输出端口15连接；以及放电电阻24，其一端与时间测量用电容器21的一端连接，另一端接地连接。

热能保存电路30由下述部分构成：热能保存用电容器31，其一端与第三A/D变换11c连接，另一端接地连接；二极管33，其负极与热能保存用电容器31的一端连接，正极经由电阻32而与充电用输出端口16连接；晶体管35，其集电极与热能保存用电容器31的一端连接，基极经由电阻34而与即时放电用输出端口17连接，发射极接地连接；电阻36，其一端与晶体管35的基极连接，另一端接地连接；电阻37，其一端与热能保存用电容器31的一端连接；晶体管39，其集电极与电阻37的另一端连接，基极经由电阻38而与放电用输出端口18连接，发射极接地连接；以及电阻310，其一端与晶体管39的基极连接，另一端接地连接。

接下来，对微型计算机10内的有效值运算部12及时限特性运算部13的处理进行说明。

首先，通过图2对时限特性运算部13中的负载电流的运算方法进行说明。通过变流器3检测出的交流电路1的检测电流，在通过波形变换电路6变换为基于检测电流的模拟电压信号后，通过第一A/D变换11a从模拟电压信号向数字值变换。该检测电流的检测周期，即采样周期为Δt。需要得到在交流电路1流过的负载电流的有效值，因此在交流电路1的交流电源频率例如为50Hz的情况下相当于5个周期、在60Hz的情况下相当于6个周期的100msec期间，求出进行采样的数字值的平方移动平均，即，求出将数字值的平方进行累积而除以采样数m所计算出的I₁ ²＝(Σi²)/m。此外，有效值I²的运算例示是以10msec～25msec的运算周期ΔT进行的。另外，实际上，有效值I²的平方根是负载电流的有效值，在这里，将I²作为称为有效值而进行处理。

接下来，使用图3～图4对时限特性运算部13的处理进行说明。

如图3所示，如果通过来自电源电路5的电源将微型计算机10启动，则首先在步骤S101中，进行时钟、输出端口等微型计算机10的初始设定，进入步骤S102。在步骤S102中，将时间测量用电容器21的电容器电压V_TIME通过第二A/D变换11b变换为数字信号，进入步骤S103。

在步骤S103中，使用以下所示的(1)式，对负载电流为OFF的周期中的OFF时间t₂进行计算，进入步骤S104。在这里，τ是由放电电阻24及时间测量用电容器21的容量值决定的时间常数，V₁是指对时间测量用电容器21进行充电的最大的电压值(例如3.3V)。

【式1】

在步骤S104中，将热能保存用电容器31的电容器电压V_TM通过第三A/D变换11c变换为数字信号V_TMAD，进入步骤S105。在步骤S105中，通过式(2)对前次在负载电流为ON的周期时与在向负载供电的电线中累积的热能相当的暂定累积电流值LTD₁进行计算，进入步骤S106。

LTD₁＝脱扣阈值×V_TMAD/V_MAXAD···(2)

在这里，V_MAXAD是与对时间测量用电容器21进行充电的最大的电压值相对应的A/D变换后的数字值。

在步骤S106中，根据至此求出的暂定累积电流值LTD₁及作为ON电流的有效值I₁而通过式(3)求出前次周期的ON时间t₁，进入步骤S107。

t₁＝LTD₁/I₁ ²···(3)

在步骤S107中，根据至此为止求出的ON时间t₁、OFF时间t₂、作为ON电流的有效值I₁，通过式(4)而求出热等效电流I_e，进入步骤S107。

【式2】

在步骤S108中，进行热等效电流I_e是否大于或等于规定的阈值(例如额定电流设定值I₀)的判定，在大于或等于规定的阈值的情况下，进入步骤S109，在小于规定的阈值的情况下，进入步骤S110。

在步骤S109中，向时限特性运算部13所具有的累积电流值LTD设置暂定累积电流值LTD₁，在步骤S110中，在将累积电流值LTD设置为0后，进入步骤S111。

在步骤S111中，微型计算机10的时间测量用输出端口15在过电流或者正常的电流流动交流电路1的期间，持续将输出信号S0以H电平输出，将时间测量用电容器21设为始终充电有最大的能量的状态，进入步骤S200的过电流检测处理。

固定周期的循环处理即过电流检测处理如图4所示，在步骤S201中，对作为ON电流而由有效值运算部12得到的变流器的二次输出电流的有效值I₁是否是过电流状态，即，有效值I₁是否大于或等于额定电流设定值I₀进行判定。在有效值I₁大于或等于额定电流设定值I₀的情况下，进入步骤S202，在有效值I₁小于额定电流设定值I₀的情况下，进入步骤S203。在这里，额定电流设定值I₀是权利要求书中记载的规定值。

在步骤S202中，有效值I₁大于或等于额定电流设定值I₀，因此按照式(5)，进行累积电流值LTD的相加处理，进入步骤S204。

LTD＝前次LTD+(ΔT×I₁ ²)···(5)

在步骤S203中，有效值I₁小于额定电流设定值I₀，因此按照式(6)，进行累积电流值LTD的相减处理，进入步骤S204。

LTD＝前次LTD－ΔT×(I₀ ²－I₁ ²)···(6)

此外，ΔT如前述那样，在有效值运算部18a中是计算有效值I²的运算周期，通常成为固定值，因此为了简化运算，可以设为ΔT＝1而进行处理。

在步骤S204中，根据通过步骤S202或者步骤S203求出的累积电流值LTD，按照式(7)对热能保存用电容器31的充电预定值V_ref进行计算，进入步骤S205。

V_ref＝V_MAXAD×LTD/脱扣阈值···(7)

在步骤S205中，对将热能保存用电容器31的电容器电压V_TM通过第三A/D变换11c变换后的数字信号V_TMAD是否大于或等于充电预定值V_ref进行判定。在数字信号V_TMAD大于或等于充电预定值V_ref的情况下，进入步骤S206，在数字信号V_TMAD小于充电预定值V_ref的情况下，进入步骤S207。

在步骤S206中，数字信号V_TMAD大于或等于充电预定值V_ref，因此通过将充电用输出端口16的输出信号S1控制为规定的时间H电平，从而经由电阻32及二极管33将热能保存用电容器31充电至充电预定值V_ref为止，进入步骤S208。

另一方面，在步骤S207中，数字信号V_TMAD小于充电预定值V_ref，因此通过将放电用输出端口18的输出信号S3控制为规定的时间H电平，从而经由电阻38使晶体管39的集电极－发射极间导通，经由电阻37使热能保存用电容器31放电至充电预定值V_ref为止，进入步骤S208。

在步骤S208中，对累积电流值LTD是否大于或等于脱扣阈值进行判定。在累积电流值LTD大于或等于脱扣阈值的情况下，进入步骤S209，在累积电流值LTD小于脱扣阈值的情况下，返回至步骤S201而再次进行步骤S201及其以后的处理。

在步骤S209中，将即时放电用输出端口17的输出信号S2控制为H电平，经由电阻34使晶体管35的集电极－发射极间导通，由此使热能保存用电容器31急速地放电，进入步骤S210。

在步骤S210中，通过将跳闸输出端口14的电压信号S4设为H电平，从而对跳闸电路7进行驱动，使跳闸装置8动作，由此将开闭触点2分开，断开交流电路1。

在断续负载成为OFF周期，微型计算机10的驱动电源丧失的情况下，时间测量用电容器21的充电电压具有由其电容值和并联连接的放电电阻24决定的时间常数而缓慢地进行放电。另一方面，与热能保存用电容器31连接的放电用的电阻37连接于晶体管39，没有其他进行放电的路径，因此仅由于热能保存用电容器31自身的漏电流及晶体管35、39的漏电流而非常缓慢地进行放电，因此能够将电线向负载的蓄热能长期间保持。

此外，在本实施方式中，示出了作为OFF时间测量电路20而使用时间测量用电容器21和放电用的放电电阻24的电路例，但也可以使用从电池或者超级电容器等供给电源这样的时钟IC(Integrated Circuit)。

根据本实施方式，具有：开闭触点2，其插入至交流电路1；变流器3，其对在交流电路1中流动的电流进行检测；整流电路4，其与变流器3的二次侧连接，对检测电流进行整流；电源电路5，其与整流电路4的输出侧连接，输出恒定的电压；以及微型计算机10，其以规定的检测周期对检测电流进行检测，将检测电流超过与额定电流相对应的规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值和检测周期的电流积进行积算累积而计算累积电流值，并且基于累积电流值使开闭触点2分开，具有OFF时间测量电路20，该OFF时间测量电路20用于对电源电路5的输出电压小于微型计算机10的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，微型计算机10在启动时，基于从OFF时间测量电路读入的OFF时间t₂、相当于断续负载中的通电电流的ON电流I_ON及相当于断续负载中的通电时间的ON时间t₁而决定累积电流值的初始值，因此能够进行准确的跳闸动作。

另外，具有：热能保存用电容器31，其从微型计算机10被充电至与累积电流值相对应的电压；以及热能保存电路30，其以能够将热能保存用电容器31的充电电压读入至微型计算机10的方式连接，ON电流I_ON使用在微型计算机10启动时计算出的来自变流器3的检测电流的有效值I₁，ON时间t₁是根据热能保存电路30的充电电压及在微型计算机10启动时计算出的来自变流器3的检测电流的有效值I₁进行计算的，因此能够进行准确的跳闸动作。

另外，由微型计算机10计算的累积电流值LTD是对超过规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值进行累积得到的，因此能够降低微型计算机10所涉及的累积电流值的运算负载。

另外，在跳闸动作时将即时放电用输出端口17的输出信号S2设为H电平，由此将热能保存用电容器31的能量瞬时地放电，因此即使在过电流动作后再投入时也不会即时动作，能够连续供电。

实施方式2.

接下来，对本发明的实施方式2中的电子式电路断路器200进行说明。

图5是实施方式2中的电子式电路断路器的框图，图6是表示微型计算机的处理的流程图，图7是表示图6所示的过电流检测处理的详细内容的流程图。

实施方式1和本实施方式的区别之处在于，如图5所示，取代热能保存电路30而设置非易失性存储器40，为了通过通信而取得非易失性存储器40的数据，向微型计算机10内部设置了通信部19。在这里，作为非易失性存储器40设想到铁电存储器(FerroelectricRandom Access Memory)、电阻变化型存储器(Resistive Random Access Memory)等的使用。

另外，在实施方式1中，在微型计算机10的内部设置的第三A/D变换11c、充电用输出端口16、即时放电用输出端口17及放电用输出端口18被废弃。关于其他结构，与实施方式1相同，因此省略详细说明。

在本实施方式中的电子式电路断路器200中，向非易失性存储器40始终读入累积电流值LTD及ON时间计数值，在断续负载的环境中微型计算机10再启动的情况下，时限特性运算部13经由通信部19从非易失性存储器40读出累积电流值LTD及ON时间计数值而进行处理。

在实施方式1中的电子式电路断路器100中，以下述情况为前提，即，作为ON电流使用当前周期中的变流器3的二次输出电流的有效值I₁而进行热等效电流I_e的计算，因此断续负载的电流值在其周期内始终恒定。因此，在断续负载的电流值根据周期而大幅不同的情况下，无法进行准确的热等效电流I_e的计算。

例如，设想前次周期的ON时的电流的有效值I₁＝100A、当前周期的ON时的电流的有效值I₁’＝80A、ON时间t₁＝1sec、OFF时间t₂＝3sec的断续负载。在实施方式1中，使用微型计算机10刚刚再启动后的电流的有效值I₁’＝80A，使用式(4)对热等效电流I_e进行计算，因此热等效电流I_e通过下式(8)计算，成为40A。

【式3】

另一方面，在使用原本的前次周期的ON时的电流的有效值I₁＝100A进行了计算的情况下，热等效电流I_e成为50A而不一致，因此成为不超过规定的阈值这样的错误的处理，热能保存用电容器31的充电电压没有反映于累积电流值LTD而有可能导致不动作。

接下来，使用图6、图7对电子式电路断路器200中的时限特性运算部13的处理进行说明。

如图6所示，如果通过来自电源电路5的电源使微型计算机10启动，则首先，从步骤S301起开始处理，但步骤S301～步骤S303是分别与图3所示的步骤S101～步骤S103相同的处理内容，因此省略说明。

在步骤S304中，从非易失性存储器40将前次通电时所记录的累积电流值LTD作为暂定累积电流值LTD₁而读出，在将ON时间计数值作为ON时间t₁读出后，进入步骤S305。

在步骤S305中，使用从非易失性存储器40读出的暂定累积电流值LTD₁及ON时间t₁，通过式(9)对ON电流I_ON进行计算，进入步骤S306。

I_ON＝√(LTD₁/t₁)···(9)

在步骤S306中，根据通过步骤S305计算出的ON电流I_ON、通过步骤S303读出的OFF时间t₂及通过步骤S304读出的ON时间t₁，使用式(10)对热等效电流I_e进行计算，进入步骤S307。

【式4】

步骤S307～步骤S310由于分别是与图3所示的步骤S108～步骤S111相同的处理内容，因此省略说明。在步骤S310中，在进行与步骤S111相同的处理后，进入步骤S400的过电流检测处理。

固定周期的循环处理即过电流检测处理，如图7所示，在步骤S401中，对通过有效值运算部12得到的变流器3的二次输出电流的有效值I₁是否是过电流状态，即，有效值I₁是否大于或等于额定电流设定值I₀进行判定。在有效值I₁大于或等于额定电流设定值I₀的情况下，进入步骤S402，在有效值I₁小于额定电流设定值I₀的情况下，进入步骤S403。这里的额定电流设定值I₀是权利要求书所记载的规定值。

在步骤S402中，进行与图3所示的步骤S202相同的处理，进入步骤S404。

另外，在步骤S403中，进行与图3所示的步骤S203相同的处理，进入步骤S405。

在步骤S404中，进行ON时间计数值的相加处理，进入步骤S406。ON时间计数值的相加处理在过电流检测处理例如是每隔1.25msec进行的固定周期的循环处理的情况下，能够设为单纯地将计数器值加1的处理。在过电流检测处理不是固定周期的循环处理的情况下，需要设为加上与从前次处理时起的经过时间成正比的值的处理。

在步骤S405中，进行ON时间计数值的相减处理，进入步骤S406。ON时间计数值的相减处理在过电流检测处理例如是每隔1.25msec进行的固定周期的循环处理的情况下，能够设为单纯地将计数器值减1的处理。在过电流检测处理不是固定周期的循环处理的情况下，需要设为减去与从前次处理时起的经过时间成正比的值的处理。

在步骤S406中，进行将在到达步骤S406之前通过步骤S402或者步骤S403计算出的累积电流值LTD和同样地在到达步骤S406到达之前通过步骤S404或者步骤S405计算出的作为ON时间t₁的ON时间计数值写入至非易失性存储器40的处理，进入步骤S407。

在步骤S407中，对到达步骤S407之前通过步骤S402或者步骤S403计算出的累积电流值LTD是否大于或等于脱扣阈值进行判定。在累积电流值LTD大于或等于脱扣阈值的情况下，进入步骤S408，在累积电流值LTD小于脱扣阈值的情况下返回至步骤S401，以固定周期进行跳转到步骤S401的处理。

在步骤S408中，进行作为非易失性存储器40的累积电流值LTD的值及ON时间计数值而写入“0”的处理，进入步骤S409。

在步骤S409中，与步骤S210相同地，通过将跳闸输出端口14的电压信号S4设为H电平，从而对跳闸电路7进行驱动，使跳闸装置8动作，由此将开闭触点2分开而断开交流电路1。

此外，在本实施方式的例子中，进行了将累积电流值LTD和ON时间计数值在过电流检测处理的步骤S406中每次写入至非易失性存储器40的处理，但在向所使用的非易失性存储器的写入次数有限的情况下，也可以是在进入步骤S408的情况下，即，在使开闭触点2跳闸前向非易失性存储器40写入。

根据本实施方式，具有：开闭触点2，其插入至交流电路1；变流器3，其对在交流电路1中流动的电流进行检测；整流电路4，其与变流器3的二次侧连接，对检测电流进行整流；电源电路5，其与整流电路4的输出侧连接，输出恒定的电压；以及微型计算机10，其以规定的检测周期对检测电流进行检测，对在检测电流超过与额定电流相对应的规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值和检测周期的电流积进行积算累积而计算累积电流值，并且基于累积电流值使开闭触点2分开，具有OFF时间测量电路20，该OFF时间测量电路20用于对电源电路5的输出电压小于微型计算机10的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，微型计算机10在启动时，基于从OFF时间测量电路读入的OFF时间t₂、相当于断续负载中的通电电流的ON电流I_ON及相当于断续负载中的通电时间的ON时间t₁而决定累积电流值LTD的初始值，因此能够进行准确的跳闸动作。

另外，具有与微型计算机10连接的非易失性存储器40，微型计算机10在检测电流的有效值大于或等于与额定电流相对应的规定值的情况下相加，在检测电流的有效值小于规定值的情况下相减，由此计算ON时间t₁，将累积电流值LTD及ON时间t₁写入至非易失性存储器40，并且在启动微型计算机10时，ON时间t₁从非易失性存储器40读入，ON电流I_ON根据从非易失性存储器40读入的累积电流值LTD及从非易失性存储器读入的ON时间t₁进行计算，因此能够得到准确的ON时间t₁及ON电流I_ON。

另外，由微型计算机10计算的累积电流值LTD是对超过规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值进行累积得到的，因此能够降低微型计算机10所涉及的累积电流值的运算负载。

实施方式3.

图8是表示本发明的实施方式3所涉及的电子式电路断路器的框图，图9是表示微型计算机的处理的流程图，图10是图9所示的过电流检测处理的流程图。

在实施方式2中，示出了向非易失性存储器中写入累积电流值LTD和ON时间计数值的例子，但本实施方式设为仅将ON时间计数值写入至非易失性存储器，ON电流使用由有效值运算部12得到的变流器的二次输出电流的有效值I₁。由此，表示本实施方式的电子式电路断路器300的结构的图8与在实施方式2中说明的图5相同，因此省略说明。

使用图9、图10对本实施方式的电子式电路断路器300中的时限特性运算部13的处理进行说明。

如图9所示，如果通过来自电源电路5的电源将微型计算机10启动，则首先，从步骤S501开始处理，但步骤S501～步骤S503是分别与图6所示的步骤S301～步骤S303相同的处理内容，因此省略说明。

在步骤S504中，从非易失性存储器40读出在前次通电时所记录的ON时间t₁，进入步骤S505。

在步骤S505中，根据变流器3的检测电流而作为ON电流计算有效值I₁，进入步骤S506。在步骤S506中，根据在步骤S504中读出的ON时间t₁、在步骤S503中求出的OFF时间t₂及在步骤S505中计算出的作为ON电流的有效值I₁，通过式(4)求出热等效电流I_e，进入步骤S507。

在步骤S507中，根据在步骤S504中读出的ON时间t₁、在步骤S503中求出的OFF时间t₂及在步骤S506中计算出的热等效电流I_e，通过式(11)而求出暂定累积电流值LTD₁，进入步骤S508。

LTD₁＝I_e ²(t₁+t₂)···(11)

步骤S508～步骤S511是分别与图6所示的步骤S307～步骤S310相同的处理内容，因此省略说明。在步骤S511中，在进行与步骤S310相同的处理后，进入步骤S600的过电流检测处理。

固定周期的循环处理即过电流检测处理如图10所示，在步骤S601中，对通过有效值运算部12得到的变流器3的二次输出电流的有效值I₁是否是过电流状态，即，有效值I₁是否大于或等于额定电流设定值I₀进行判定。在有效值I₁大于或等于额定电流设定值I₀的情况下进入步骤S602，在有效值I₁小于额定电流设定值I₀的情况下进入步骤S603。这里的额定电流设定值I₀是权利要求书所记载的规定值。

步骤S602～步骤S605是分别与图7所示的步骤S402～步骤S405相同的处理内容，因此省略说明。在进行步骤S604或者步骤S605的处理后，进入步骤S606。

在步骤S606中，进行将到达步骤S606之前通过步骤S604或者步骤S605计算出的ON时间计数值作为ON时间t₁而写入至非易失性存储器40的处理，进入步骤S607。

在步骤S607中，对在到达步骤S607之前通过步骤S602或者步骤S603计算出的累积电流值LTD是否大于或等于脱扣阈值进行判定。在累积电流值LTD大于或等于脱扣阈值的情况下进入步骤S608，在累积电流值LTD小于脱扣阈值的情况下返回至步骤S601，以固定周期进行跳转至步骤S601的处理。

在步骤S608中，进行向非易失性存储器40写入“0”而作为ON时间t₁的值的处理，进入步骤S609。

在步骤S609中，与步骤S409相同地，通过将跳闸输出端口14的电压信号S4设为H电平，从而对跳闸电路7进行驱动，使跳闸装置8动作，由此使开闭触点2分开而断开交流电路1。

此外，在本实施方式的例子中，设为在过电流检测处理的步骤S606中每次将ON时间计数值写入至非易失性存储器40的处理，但在向所使用的非易失性存储器的写入次数有限的情况下，也可以是在进入步骤S608的情况下，即，在使开闭触点2跳闸前向非易失性存储器40写入。

根据本实施方式，具有：开闭触点2，其插入至交流电路1；变流器3，其对在交流电路1中流动的电流进行检测；整流电路4，其与变流器3的二次侧连接，对检测电流进行整流；电源电路5，其与整流电路4的输出侧连接，输出恒定的电压；以及微型计算机10，其以规定的检测周期对检测电流进行检测，将检测电流超过与额定电流相对应的规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值和检测周期的电流积进行积算累积而计算累积电流值，并且基于累积电流值使开闭触点2分开，具有OFF时间测量电路20，该OFF时间测量电路20用于对电源电路5的输出电压小于微型计算机10的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，微型计算机10在启动时，基于从OFF时间测量电路读入的OFF时间t₂、相当于断续负载中的通电电流的ON电流及相当于断续负载中的通电时间的ON时间t₁而决定累积电流值LTD的初始值，因此能够进行准确的跳闸动作。

另外，根据在非易失性存储器40中保存的前次周期中的ON时间t₁、从OFF时间测量电路20读入的OFF时间t₂和根据变流器3的二次输出电流计算出的作为ON电流I_ON的有效值I₁，对热等效电流I_e和暂定累积电流值LTD₁进行计算，因此能够进行准确的跳闸动作。

另外，由微型计算机10进行计算的累积电流值是将超过规定值的期间中的检测电流的有效值的平方值累积得到的，因此能够降低微型计算机10所涉及的累积电流值的运算负载。

标号的说明

2开闭触点，3变流器，4整流电路，5电源电路，6波形变换电路，

7跳闸电路，8跳闸装置，10微型计算机，

20 OFF时间测量电路，30热能保存电路，40非易失性存储器，

100电子式电路断路器。

Claims (5)

1.一种电子式电路断路器，其特征在于，具有：

开闭触点，其插入至交流电路；

变流器，其对在所述交流电路中流动的电流进行检测；

整流电路，其与所述变流器的二次侧连接，对检测电流进行整流；

电源电路，其与所述整流电路的输出侧连接，输出恒定的电压；以及

控制装置，其以规定的检测周期对所述检测电流进行检测，将所述检测电流超过与额定电流相对应的规定值的期间中的所述检测电流的有效值的平方值和所述检测周期的积进行累积而计算累积电流值，并且基于所述累积电流值使所述开闭触点分开，

具有OFF时间测量电路，该OFF时间测量电路与所述控制装置连接，用于对所述电源电路的输出电压小于所述控制装置的可动作电压的时间即OFF时间进行测量，

所述控制装置在启动时，基于从所述OFF时间测量电路读入的所述OFF时间、相当于断续负载中的通电电流的ON电流及相当于所述断续负载中的通电时间的ON时间而决定所述累积电流值的初始值。

2.根据权利要求1所述的电子式电路断路器，其特征在于，

具有与所述控制装置连接的非易失性存储器，

所述控制装置在所述检测电流的有效值大于或等于所述规定值的情况下相加，在所述检测电流的有效值小于所述规定值的情况下相减，由此对所述ON时间进行计算，将所述累积电流值及所述ON时间写入至所述非易失性存储器，并且，

在所述控制装置启动时，将所述ON时间从所述非易失性存储器读入，所述ON电流是根据从所述非易失性存储器读入的所述累积电流值及从所述非易失性存储器读入的所述ON时间进行计算。

3.根据权利要求1所述的电子式电路断路器，其特征在于，

具有：电容器，其从所述控制装置被充电至与所述累积电流值相对应的电压；以及热能保存电路，其以能够将所述电容器的充电电压读入至所述控制装置的方式进行连接，

所述ON电流使用在所述控制装置启动时计算出的所述检测电流的有效值，所述ON时间是根据所述热能保存电路的所述充电电压及在所述控制装置启动时计算出的所述检测电流的有效值进行计算的。

4.根据权利要求1所述的电子式电路断路器，其特征在于，

具有与所述控制装置连接的非易失性存储器，

所述控制装置在所述检测电流的有效值大于或等于所述规定值的情况下相加，在所述检测电流的有效值小于所述规定值的情况下相减，由此对所述ON时间进行计算，将所述ON时间写入至所述非易失性存储器，并且，所述ON电流使用在所述控制装置启动时计算出的所述检测电流的有效值，所述ON时间从所述非易失性存储器读入。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子式电路断路器，其特征在于，

由所述控制装置进行计算的所述累积电流值，是将超过所述规定值的期间中的所述检测电流的有效值的平方值进行累积得到的。

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