CN112970159B - 电压跳闸装置及断路器 - Google Patents

Abstract

电压跳闸装置(1)具有第1端子(11)、第2端子(12)、第3端子(13)、第4端子(14)、开关元件(50)、驱动部(71)、电源电路(60)和判定部(72)。电源电路(60)在控制电源(2)的电压不施加至第1端子(11)的情况下，基于经由第3端子(13)而从控制电源(2)供给的电压，生成电源电压(Vcc)。判定部(72)对控制电源(2)的电压是否施加至第1端子(11)进行判定。驱动部(71)在通过判定部(72)判定为控制电源(2)的电压未施加至第1端子(11)的情况下，向开关元件(50)输出脉冲电压而在螺线管线圈(40)流过电流。

Description

电压跳闸装置及断路器

技术领域

本发明涉及用于对在断路器设置的断开机构进行作用而将断路器设为断开的电压跳闸装置及断路器。

背景技术

电压跳闸装置通常具有被称为螺线管的电磁致动器，通过将操作开关设为导通状态而对螺线管进行驱动，从而对断路器内部的断开机构进行作用而使断路器断开。

螺线管具有螺线管线圈、固定铁心和可动铁心，如果在螺线管线圈中流过励磁电流，则可动铁心被固定铁心拉拽。而且，安装于可动铁心的轴与可动铁心的移动相伴而移动，轴对断路器内部的断开机构进行按压，由此断路器成为断开。

在如上所述使用螺线管使断路器断开的装置中，已知下述技术，即，在使用螺线管使断路器断开前对螺线管线圈的断线进行监视。例如，在专利文献1中公开了下述技术，即，对与线圈串联连接的开关元件的控制端子施加脉冲电压，在接触件不动作的短时间在线圈流过电流，基于流动的电流是否大于或等于设定值而对线圈及开关元件是正常还是异常进行判定。

专利文献1：日本特开平4－190618号公报

发明内容

但是，上述专利文献1所记载的技术是通过将过程量和设定值进行比较的比较器的输出而对开关元件进行驱动的技术，异常检测的范围有限，存在下述问题，即，无法监视对开关元件进行驱动的驱动电路整体的健康性。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到在与控制电源连接的电压跳闸装置中，能够监视螺线管线圈及用于对螺线管线圈进行驱动的驱动电路整体的故障的电压跳闸装置。

为了解决上述的课题，达到目的，本发明的电压跳闸装置具有第1端子、第2端子、第3端子、第4端子、开关元件、驱动部、电源电路和判定部。第1端子经由操作开关而与控制电源的一端连接。第2端子与控制电源的另一端连接。第3端子与控制电源的一端连接。第4端子经由监视电路而与控制电源的一端连接，该监视电路对具有螺线管线圈、固定铁心和可动铁心的螺线管的螺线管线圈的断线进行监视。开关元件在与螺线管线圈串联连接的状态下配置于第1端子和第2端子之间以及第2端子和第4端子之间。驱动部在控制电源的电压施加至第1端子的情况下，通过对开关元件进行驱动而在螺线管线圈流过励磁电流，设为使可动铁心从第1位置移动至第2位置的状态。电源电路基于经由第1端子或者第3端子而从控制电源供给的电压，生成驱动部的电源电压。判定部对控制电源的电压是否施加至第1端子进行判定。电源电路在控制电源的电压不施加至第1端子的情况下，基于经由第3端子而从控制电源供给的电压，生成电源电压。驱动部在通过判定部判定为控制电源的电压不施加至第1端子的情况下，向开关元件输出脉冲电压而在螺线管线圈流过可动铁心不成为第2位置的电流。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，在与控制电源连接的电压跳闸装置中，能够监视螺线管线圈及用于对螺线管线圈进行驱动的电子部件的故障。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。

图2是表示具有实施方式1所涉及的电压跳闸装置的断路器的结构的一部分的图。

图3是表示实施方式1所涉及的微型计算机的硬件结构的一个例子的图。

图4是表示本发明的实施方式2所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。

图5是表示本发明的实施方式3所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。

图6是表示本发明的实施方式4所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的电压跳闸装置及断路器详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。如图1所示，实施方式1所涉及的电压跳闸装置1具有第1端子11、第2端子12、第3端子13、第4端子14、整流电路21、22、二极管23、31、32、螺线管线圈40、续流二极管41、开关元件50、电源电路60、微型计算机70和电压检测部80。

第1端子11及第2端子12是用于输入控制电源2的交流电压Vac的输入端子。将交流电压Vac输出的控制电源2的一端经由操作开关3而与第1端子11连接。操作开关3例如是能够从远程进行操作的操作开关，是通过来自远程的操作而从非导通状态成为导通状态的断开操作开关。下面，有时将操作开关3为非导通状态的情况称为断开状态，将操作开关3为导通状态的情况称为接通状态。

控制电源2的另一端与第2端子12连接。在操作开关3的状态为接通状态的情况下，控制电源2的交流电压Vac输入至电压跳闸装置1，在操作开关3的状态为断开状态的情况下，控制电源2的交流电压Vac不输入至电压跳闸装置1。

第1端子11及第2端子12连接于整流电路21和电压检测部80。整流电路21例如是电桥连接的4个二极管收纳于1个封装件的二极管堆栈。整流电路21的输出侧与二极管23、31的正极连接。整流电路21对在操作开关3的状态为接通状态的情况下经由第1端子11和第2端子12输入的控制电源2的交流电压Vac进行全波整流，将全波整流后的电压输出至二极管23、31。

二极管23的负极与电源电路60连接，通过整流电路21全波整流后的电压经由二极管23而输入至电源电路60。电源电路60从经由二极管23输入的电压而生成微型计算机70的电源电压Vcc。该电源电压Vcc为直流电压。

二极管31的负极连接于螺线管线圈40的一端和续流二极管41的负极。螺线管线圈40的另一端和续流二极管41的正极连接于开关元件50。

图1所示的开关元件50是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)。此外，开关元件50并不限定于MOSFET，例如也可以是接合型FET或者双极晶体管。

螺线管线圈40和开关元件50串联连接，经由整流电路21及二极管31而连接于第1端子11和第2端子12之间。因此，在操作开关3的状态为接通状态的情况下，基于经由第1端子11和第2端子12而输入的控制电源2的交流电压Vac的全波整流电压施加至螺线管线圈40和开关元件50的串联体的两端。

微型计算机70通过由电源电路60生成的电源电压Vcc而进行动作。该微型计算机70具有驱动部71、判定部72和AD(Analog to Digital)变换部73。驱动部71与开关元件50的控制端子即栅极连接，将对开关元件50进行驱动的驱动信号Sg输出至开关元件50的栅极。

电压检测部80将与第1端子11和第2端子12之间的电压相对应的电压信号Sv输出至微型计算机70的AD变换部73。例如，电压检测部80能够将与第1端子11和第2端子12之间的电压成正比的电压信号Sv进行输出。此外，电压检测部80只要是能够将与第1端子11和第2端子12之间的电压相对应的电压信号Sv进行输出的结构即可，可以与整流电路21的输出侧连接。在该情况下，电压检测部80例如将与整流电路21的输出电压成正比的电压信号Sv进行输出。

第3端子13及第4端子14用于对螺线管线圈40的断线等进行监视。第3端子13与控制电源2的一端连接，被施加控制电源2的电压。另外，第3端子13与整流电路22连接。该整流电路22是与整流电路21相同的结构，例如是二极管堆栈。整流电路22的输出侧与电源电路60连接。通过整流电路22全波整流后的电压输入至电源电路60。

电源电路60从通过整流电路21全波整流后的电压或者通过整流电路22全波整流后的电压而生成电源电压Vcc。另外，电源电路60在没有被输入通过整流电路21全波整流后的电压的情况下，从通过整流电路22全波整流后的电压而生成电源电压Vcc。

第4端子14经由监视电路4而与控制电源2的一端连接。监视电路4是对螺线管线圈40的断线等进行监视的电路，对从控制电源2经由第4端子14供给的电流Id进行监视，基于该电流Id对螺线管线圈40的断线进行检测。

第4端子14与二极管32的正极连接。二极管32的负极连接于螺线管线圈40和续流二极管41的并联体的一端。在与螺线管线圈40及螺线管线圈40连接的电子部件正常的情况下，在监视电路4中流过微小的电流Id。监视电路4通过对该微小的电流Id进行检测，从而能够对螺线管线圈40的断线等故障和与螺线管线圈40连接的电子部件的故障等进行检测。此外，与螺线管线圈40连接的电子部件例如为开关元件50、微型计算机70及电源电路60。

下面，对电压跳闸装置1的动作具体地进行说明。图2是表示具有实施方式1所涉及的电压跳闸装置的断路器的结构的一部分的图。如图2所示，实施方式1所涉及的断路器100具有电压跳闸装置1和将电路设为断开的断开机构110。电压跳闸装置1具有安装基板101和螺线管102。

在安装基板101对上述的整流电路21、22、二极管23、31、32、续流二极管41、开关元件50、电源电路60、微型计算机70及电压检测部80等进行安装。螺线管102具有上述的螺线管线圈40、固定铁心103和可动铁心104。在可动铁心104安装用于对断路器100的断开机构110进行按压的轴105，通过未图示的预紧单元，向从固定铁心103远离的方向预紧。

在螺线管线圈40的内部对固定铁心103进行配置。通过在螺线管线圈40流过励磁电流而产生的电磁力，使可动铁心104被固定铁心103拉拽，可动铁心104从第1位置移动至第2位置。轴105与该可动铁心104的移动同步地动作，轴105对断路器100的断开机构110进行按压，由此断开机构110的弹键脱离而断路器100进行将电路断路的断开动作。此外，第1位置是不作用有电磁力的状态下的可动铁心104的位置，第2位置是被拉拽至固定铁心103的状态下的可动铁心104的位置，例如是吸附于固定铁心103的状态下的可动铁心104的位置。

在断路器100为大型的断路器的情况下，用于将断开机构110的弹键取下的载荷大，因此在螺线管线圈40流过大电流，需要通过大的电磁力驱动可动铁心104。但是，如果在螺线管线圈40中持续流过大电流，则有可能螺线管线圈40烧热而断线。因此，图1所示的微型计算机70的驱动部71在可动铁心104吸附于固定铁心103后，以流过能够维持吸附的最小限度的励磁电流的方式进行减小励磁电流的控制。

例如，微型计算机70的驱动部71通过对开关元件50的控制端子输出将开关元件50以几百ms的期间设为导通状态的驱动信号Sg，从而使可动铁心104吸附于固定铁心103。然后，驱动部71将脉冲电压作为驱动信号Sg进行输出，以使得开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态。开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态，由此在螺线管线圈40中流过脉冲电流。由此，能够抑制螺线管线圈40的发热，抑制螺线管线圈40的断线。

另外，在驱动部71将脉冲电压作为驱动信号Sg而输出至开关元件50的状态下，是断路器100的断开机构110由轴105持续按压的状态。因此，不接收断路器100的接通操作，断路器100成为在断开状态下被锁止的断开锁止状态。该断开锁止状态通过将操作开关3设为非导通状态而被解除。

此外，续流二极管41被设置的目的在于，抑制反电动势、且持续流过励磁电流。具体地说，通过续流二极管41对在开关元件50的状态从导通状态成为非导通状态时产生的螺线管线圈40的反电动势进行抑制。另外，通过续流二极管41，在开关元件50的状态为非导通状态的期间也在螺线管线圈40产生的反电动势，由此开关元件50在螺线管线圈40持续流过励磁电流。

如上所述，控制电源2的一端经由操作开关3而与第1端子11连接，控制电源2的另一端与第2端子12连接。如果操作开关3被操作而操作开关3成为导通状态，则对第1端子11和第2端子12之间施加控制电源2的交流电压Vac。交流电压Vac在通过整流电路21进行的整流后，经由二极管23而施加至电源电路60，与此同时也经由二极管31而施加至螺线管线圈40。电源电路60基于通过整流电路21整流后的交流电压Vac而生成电源电压Vcc，能够将该电源电压Vcc供给至微型计算机70。

另外，输入至第1端子11和第2端子12之间的交流电压Vac也施加至电压检测部80，因此电压检测部80将与交流电压Vac相对应的电压信号Sv输出至微型计算机70的AD变换部73。AD变换部73将电压信号Sv从模拟变换为数字，输出至判定部72。

判定部72在电压信号Sv处于预先设定的设定范围Rv内的情况下，向开关元件50的控制端子输出将开关元件50以几百ms的期间设为导通状态的驱动信号Sg。由此，在螺线管线圈40流过励磁电流而使可动铁心104移动，在该可动铁心104固定的轴105对断开机构110进行按压而将电路断路。然后，判定部72将脉冲电压作为驱动信号Sg而输出至开关元件50，由此将断路器100设为断开锁止状态。

在电压跳闸装置1设置有上述的第3端子13和第4端子14，操作开关3在非导通状态下，能够进行使用了监视电路4的测试。通过该测试，在螺线管线圈40的断线等故障的基础上，还能够对开关元件50及微型计算机70等的电子部件的故障进行检测。

对第3端子13施加控制电源2的交流电压Vac，该交流电压Vac在通过整流电路22整流后，供给至电源电路60。因此，电源电路60即使在操作开关3为非导通状态下，也能够从通过整流电路22对交流电压Vac进行整流得到的电压而生成电源电压Vcc。此外，通过二极管23，防止从电源电路60经由二极管31流过电压。

在操作开关3为非导通状态的情况下，不对第1端子11和第2端子12之间施加交流电压Vac，因此不对电压检测部80施加交流电压Vac。因此，电压检测部80将表示检测出的电压的大小为零的电压信号Sv进行输出。因此，AD变换部73输出至判定部72的数字信号是表示检测出的电压的大小为零的信号。

微型计算机70的判定部72在电压信号Sv处于设定范围Rv外的情况下，判定为操作开关3成为非导通状态，不对第1端子11和第2端子12之间施加交流电压Vac，将驱动部71的状态从通常模式变更为测试模式。

驱动部71在测试模式中，以开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态的方式，作为驱动信号Sg而输出脉冲电压。测试模式中的脉冲电压设定为在螺线管线圈40流过微小的励磁电流的脉宽，以使得可动铁心104和固定铁心103不成为吸附状态。由此，在测试模式中，在可动铁心104和固定铁心103不吸附的情况下，螺线管线圈40的可动铁心104不移动，在可动铁心104和固定铁心103吸附的情况下，该吸附被解除。因此，在测试模式中，能够防止断路器100成为断开锁止状态。

监视电路4与第4端子14连接，第4端子14经由二极管33而与螺线管线圈40连接。因此，通过测试模式中的脉冲电压使开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态，由此经由监视电路4在螺线管线圈40中流过电流。

在螺线管线圈40断线的情况下，在螺线管线圈40中不流过电流，在监视电路4中不流过电流Id，因此监视电路4能够检测到螺线管线圈40的断线。此外，二极管31起作用以使得经由监视电路4流动的电流Id不流过电源电路60及整流电路21等。

另外，在由于开关元件50的故障而在螺线管线圈40不流过电流的情况下、电源电路60发生故障而无法生成电源电压Vcc的情况下、或者微型计算机70发生故障而无法对开关元件50进行驱动等情况下，都不经由监视电路4流过电流Id。因此，监视电路4也能够对开关元件50的故障、电源电路60及微型计算机70的故障进行检测。

另外，在开关元件50的故障为短路故障的情况下，或者在由于微型计算机70的故障而将驱动信号Sg固定为能够对开关元件50进行驱动的程度的电压的情况下，在监视电路4中流动的电流Id大。因此，监视电路4在电流Id大于或等于阈值的情况下，也能够对开关元件50或者微型计算机70的故障进行检测。

如上所述，电压跳闸装置1通过监视电路4，不仅能够对螺线管线圈40进行检测，还能够对开关元件50、电源电路60及微型计算机70的故障进行检测。

图3是表示实施方式1所涉及的微型计算机的硬件结构的一个例子的图。如图3所示，微型计算机70包含具有处理器201、存储器202和接口电路203的计算机。

处理器201、存储器202及接口电路203能够通过总线204彼此进行数据的收发。驱动部71的一部分和AD变换部73是由接口电路203实现的。处理器201将在存储器202中存储的程序读出并执行，由此执行驱动部71的一部分的功能及判定部72的功能。处理器201是处理电路的一个例子，包含CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital SignalProcesser)及系统LSI(Large Scale Integration)之中的大于或等于一个。

存储器202包含RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)及EEPROM(注册商标)(ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory)之中的大于或等于一个。此外，在上述的例子中，驱动部71、判定部72及AD变换部73形成于微型计算机70，但也可以由各自独立的IC(Integrated Circuit)等构成。

此外，在上述的电压跳闸装置1中，电源电路60连接于二极管23和整流电路22的输出侧，但电源电路60也可以构成为不与二极管23连接，而是仅与整流电路22的输出侧连接。

如以上所述，实施方式1所涉及的电压跳闸装置1具有第1端子11、第2端子12、第3端子13、第4端子14、开关元件50、驱动部71、电源电路60和判定部72。第1端子11经由操作开关3而与控制电源2的一端连接。第2端子12与控制电源2的另一端连接。第3端子13与控制电源2的一端连接。第4端子14经由监视电路4而与控制电源2的一端连接，该监视电路4对具有螺线管线圈40、固定铁心103和可动铁心104的螺线管102的螺线管线圈40的断线进行监视。开关元件50在与螺线管线圈40串联连接的状态下配置于第1端子11和第2端子12之间、以及第2端子12和第4端子14之间。驱动部71在控制电源2的电压施加至第1端子11的情况下，通过对开关元件50进行驱动而在螺线管线圈40流过励磁电流，设为使可动铁心104从第1位置移动至第2位置的状态。电源电路60基于经由第1端子11或者第3端子13而从控制电源2供给的电压，生成驱动部71的电源电压Vcc。判定部72对控制电源2的电压是否施加至第1端子11进行判定。电源电路60在控制电源2的电压不施加至第1端子11的情况下，基于经由第3端子13而从控制电源2供给的电压信号Sv，生成电源电压Vcc。驱动部71在通过判定部72判定为控制电源2的电压不施加至第1端子11的情况下，向开关元件50输出脉冲电压，使可动铁心104不成为第2位置的电流流过螺线管线圈40。由此，能够对螺线管线圈40及用于驱动螺线管线圈40的电子部件的故障进行监视。

另外，电压跳闸装置1具有电压检测部80，该电压检测部80输出与第1端子11和第2端子12之间的电压相对应的电压信号Sv。判定部72基于电压信号Sv，对控制电源2的电压是否施加至第1端子11进行判定。由此，能够高精度地判定控制电源2的电压是否施加至第1端子11。

另外，电压跳闸装置1具有整流电路21、22，整流电路21是第1整流电路的一个例子，连接于第1端子11和第2端子12之间，对控制电源2的电压即交流电压Vac进行整流。整流电路22是第2整流电路的一个例子，连接于第2端子12和第3端子13之间，对交流电压Vac进行整流。电源电路60从通过整流电路21或者整流电路22整流后的电压而生成电源电压Vcc，并且在控制电源2的电压不施加至第1端子11的情况下，基于通过整流电路22整流后的电压而生成电源电压Vcc。由此，在控制电源2的电压为交流电压Vac时，在控制电源2的电压不施加至第1端子11的状态下，能够使驱动部71及判定部72动作。

实施方式2.

在实施方式2中，与实施方式1的不同点在于，使用输入端口对控制电源的电压是否施加至第1端子进行判定。下面，关于具有与实施方式1相同的功能的结构要素标注同一标号而省略说明，以与实施方式1的电压跳闸装置1的不同点为中心进行说明。

图4是表示本发明的实施方式2所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。如图4所示，实施方式2所涉及的电压跳闸装置1A在电压跳闸装置1的结构的基础上，还具有二极管24、端口驱动抑制部81和端口驱动部82。另外，在电压跳闸装置1A中，取代微型计算机70而具有微型计算机70A。微型计算机70A在微型计算机70的结构的基础上，还具有输入端口74。另外，在微型计算机70A中，取代判定部72而具有判定部72A。

设置二极管24的目的在于，在通过整流电路21对交流电压Vac进行整流后的电压施加至电源电路60时，使得电流不经由电源电路60流过端口驱动部82。由此，能够防止端口驱动部82经由电源电路60进行动作。

端口驱动抑制部81与整流电路21的输出侧连接。该端口驱动抑制部81在控制电源2的交流电压Vac施加至第1端子11和第2端子12之间的情况下，通过由整流电路21整流后的电压进行动作，输出用于对端口驱动部82的动作进行抑制的端口驱动抑制信号Ss。端口驱动抑制部81在控制电源2的交流电压Vac不施加至第1端子11和第2端子12之间的状态下，不动作，不从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss。端口驱动抑制信号Ss是高电平的信号。

端口驱动部82与整流电路22的输出侧连接。端口驱动部82在控制电源2的交流电压Vac施加至第2端子12和第3端子13之间的情况下，通过由整流电路22整流后的电压进行动作。该端口驱动部82在被施加通过整流电路22整流后的电压、且不从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss的情况下，将端口驱动信号Sd输出至输入端口74。另外，端口驱动部82在从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss的情况下，不将端口驱动信号Sd输出至输入端口74。端口驱动信号Sd是高电平的信号。

判定部72A在判定部72的功能的基础上还具有下述功能，即，在从端口驱动部82向输入端口74输入了端口驱动信号Sd的情况下，判定为操作开关3的状态为非导通状态，使驱动部71执行测试模式的动作。驱动部71在测试模式中，作为驱动信号Sg而将脉冲电压进行输出，以使得开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态。由此，监视电路4能够对螺线管线圈40的断线及与螺线管线圈40连接的电子部件的故障进行检测。

另外，端口驱动部82在被施加通过整流电路22整流后的电压、且从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss的情况下，不将端口驱动信号Sd输出至输入端口74。判定部72A在不从端口驱动部82输入端口驱动信号Sd的情况下，判定为是通常模式，使驱动部71执行通常模式的动作。

电压跳闸装置1A由于用于在紧急时将断路器100断开，因此要求是从操作开关3的状态从非导通状态成为导通状态的定时起，至断路器100成为断开状态的定时为止的时间短的短时间动作规格的电压跳闸装置。因此，电压跳闸装置1A的判定部72A在判定为从向输入端口74输入了端口驱动信号Sd的状态起变化为不向输入端口74输入端口驱动信号Sd的状态的情况下，在将AD变换部73的信息读入前，通过驱动部71使开关元件50以几百ms期间设为导通状态，以使得能够进行短时间动作规格的动作。由此，可动铁心104吸附于固定铁心103，因此断路器100进行将电路断路的断开动作。

然后，判定部72A从AD变换部73将电压信号Sv的信息读入，对读入的电压信号Sv是否处于设定范围Rv内进行判定。驱动部71在通过判定部72A判定为电压信号Sv处于设定范围Rv外的情况下，停止驱动信号Sg向开关元件50的输出。

如果读入的电压信号Sv处于设定范围Rv内，则判定部72A将开关元件50以几百ms期间设为导通状态，以使可动铁心104吸附于固定铁心103。其原因在于，例如在操作开关3的状态从非导通状态成为导通状态后，在端口驱动信号Sd不输入至输入端口74的定时和电压信号Sv从AD变换部73被读入的定时之间的时间间隔短的情况下，有可能可动铁心104和固定铁心103无法吸附。另外，在控制电源2启动时操作开关3为导通状态的情况下，有时仅通过微型计算机70A启动后的螺线管线圈40的通电而控制电源2的电压没有达到动作电压，在该情况下，也有可能可动铁心104和固定铁心103无法吸附。然后，驱动部71将驱动信号Sg作为脉冲电压进行输出，以使得开关元件50的状态重复导通状态和非导通状态，将断路器100设为断开锁止状态。

在实施方式1所涉及的电压跳闸装置1中，基于从AD变换部73读入的电压信号Sv是否处于设定范围Rv内而进行动作模式的切换。因此，在电压跳闸装置1中，在AD变换部73的采样周期例如是商用频率50Hz的半周期的周期的情况下，在操作开关3的状态从非导通状态成为导通状态后在最大10ms的期间，存在无法控制对动作模式进行切换的期间。

实施方式2所涉及的电压跳闸装置1A基于在AD变换部73的读入前向输入端口74的信号的电平变化而进行动作模式的切换。因此，电压跳闸装置1A与电压跳闸装置1相比，能够缩短对断开机构110进行作用的时间。

此外，判定部72A在从端口驱动部82向输入端口74输入端口驱动信号Sd、且电压信号Sv处于预先设定的设定范围Rv外的情况下，能够使驱动部71执行测试模式的动作。另外，判定部72A与输入端口74的状态无关地，在电压信号Sv处于预先设定的设定范围Rv外的情况下，能够使驱动部71执行测试模式的动作。

另外，在上述的电压跳闸装置1A中，电源电路60连接于二极管23和二极管24，但电源电路60也可以构成为不与二极管23、24连接，而是直接连接于整流电路22的输出侧。

另外，与实施方式2所涉及的电压跳闸装置1A的微型计算机70A有关的硬件结构例与图3所示的硬件结构例相同。输入端口74是由接口电路203实现的。处理器201将在存储器202中存储的程序读出并执行，由此能够执行驱动部71的一部分及判定部72A的功能。

如以上所述，实施方式2所涉及的电压跳闸装置1A具有端口驱动抑制部81和端口驱动部82。端口驱动抑制部81在控制电源2的电压施加至第1端子11的情况下输出端口驱动抑制信号Ss，在控制电源2的电压不施加至第1端子11的情况下不输出端口驱动抑制信号Ss。端口驱动部82在不从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss的情况下，输出端口驱动信号Sd，在从端口驱动抑制部81输出端口驱动抑制信号Ss的情况下，不输出端口驱动信号Sd。判定部72A在被输入向输入端口74输入的端口驱动信号Sd的情况下，判定为控制电源2的电压不施加至第1端子11，在端口驱动信号Sd不输入至输入端口74的情况下，判定为控制电源2的电压施加至第1端子11。由此，与电压跳闸装置1相比，能够缩短作用于断开机构110的时间。

实施方式3.

在实施方式3中，在控制电源为直流电源这一点，与控制电源为交流电源的实施方式1不同。下面，关于具有与实施方式1相同的功能的结构要素标注同一标号而省略说明，以与实施方式1的电压跳闸装置1的不同点为中心进行说明。

图5是表示本发明的实施方式3所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。如图5所示，实施方式3所涉及的电压跳闸装置1B是控制电源2为直流电源，控制电源2输出直流电压Vdc。

在电压跳闸装置1B中，取代图1所示的整流电路21、22而设置二极管25、26。电源电路60基于从第1端子11经由二极管25输入的直流电压Vdc或者从第3端子13经由二极管26输入的直流电压Vdc而生成电源电压Vcc。另外，在电压跳闸装置1B中设置有二极管26，因此没有设置二极管24。如上所述，电压跳闸装置1B具有与电压跳闸装置1相同的效果，并且与电压跳闸装置1相比能够进行部件削减。

此外，图5所示的电压跳闸装置1B是电源电路60经由二极管23、25而连接于第1端子11，但电源电路60也可以构成为不设置二极管23，不经由二极管25连接于第1端子11。

实施方式4.

在实施方式4中，在控制电源为直流电源这一点，与控制电源为交流电源的实施方式2不同。下面，关于具有与实施方式2相同的功能的结构要素标注同一标号而省略说明，以与实施方式2的电压跳闸装置1A的不同点为中心进行说明。

图6是表示本发明的实施方式4所涉及的电压跳闸装置的结构例的图。如图5所示，实施方式4所涉及的电压跳闸装置1C是控制电源2为直流电源，控制电源2输出直流电压Vdc。

在电压跳闸装置1C中，取代图4所示的整流电路21、22而设置二极管25、26。电源电路60基于从第1端子11经由二极管25输入的直流电压Vdc或者从第3端子13经由二极管26输入的直流电压Vdc而生成电源电压Vcc。另外，在电压跳闸装置1C中设置有二极管26，因此没有设置二极管24。因此，电压跳闸装置1C具有与电压跳闸装置1A相同的效果，并且与电压跳闸装置1A相比能够进行部件削减。

此外，图6所示的电压跳闸装置1C是电源电路60经由二极管23、25而连接于第1端子11，但电源电路60也可以构成为不设置二极管23，不经由二极管25连接于第1端子11。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1、1A、1B、1C电压跳闸装置，2控制电源，3操作开关，4监视电路，11第1端子，12第2端子，13第3端子，14第4端子，21、22整流电路，23、24、25、26、31、32二极管，40螺线管线圈，41续流二极管，50开关元件，60电源电路，70、70A微型计算机，71驱动部，72、72A判定部，73AD变换部，74输入端口，80电压检测部，81端口驱动抑制部，82端口驱动部，100断路器，101安装基板，102螺线管，103固定铁心，104可动铁心，105轴，110断开机构，201处理器，202存储器，203接口电路，204总线，Id电流，Rv设定范围，Sd端口驱动信号，Sg驱动信号，Ss端口驱动抑制信号，Sv电压信号，Vac交流电压，Vcc电源电压，Vdc直流电压。

Claims (7)

1.一种电压跳闸装置，其特征在于，具有：

第1端子，其经由操作开关与控制电源的一端连接；

第2端子，其与所述控制电源的另一端连接；

第3端子，其与所述控制电源的一端连接；

第4端子，其经由监视电路与所述控制电源的一端连接，该监视电路对具有螺线管线圈、固定铁心和可动铁心的螺线管的所述螺线管线圈的断线进行监视；

开关元件，其在与所述螺线管线圈串联连接的状态下，配置于所述第1端子和所述第2端子之间、以及所述第2端子和所述第4端子之间；

驱动部，其在所述控制电源的电压施加至所述第1端子的情况下，通过对所述开关元件进行驱动而在所述螺线管线圈流过励磁电流，设为使所述可动铁心从第1位置移动至第2位置的状态；

电源电路，其基于经由所述第1端子或者所述第3端子而从所述控制电源供给的电压，生成所述驱动部的电源电压；以及

判定部，其对所述控制电源的电压是否施加至所述第1端子进行判定，

所述电源电路在所述控制电源的电压不施加至所述第1端子的情况下，基于经由所述第3端子而从所述控制电源供给的电压，生成所述电源电压，

所述驱动部在通过所述判定部判定为所述控制电源的电压未施加至所述第1端子的情况下，向所述开关元件输出脉冲电压而在所述螺线管线圈流过所述可动铁心不成为所述第2位置的电流。

2.根据权利要求1所述的电压跳闸装置，其特征在于，

具有电压检测部，该电压检测部将与所述第1端子和所述第2端子之间的电压相对应的电压信号进行输出，

所述判定部基于从所述电压检测部输出的所述电压信号，对所述控制电源的电压是否施加至所述第1端子进行判定。

3.根据权利要求1所述的电压跳闸装置，其特征在于，具有：

端口驱动抑制部，其在所述控制电源的电压施加至所述第1端子的情况下输出端口驱动抑制信号，在所述控制电源的电压不施加至所述第1端子的情况下不输出所述端口驱动抑制信号；

端口驱动部，其在从所述端口驱动抑制部不输出所述端口驱动抑制信号的情况下输出端口驱动信号，在从所述端口驱动抑制部输出所述端口驱动抑制信号的情况下不输出所述端口驱动信号；以及

输入端口，其与所述端口驱动部连接，

所述判定部在被输入向所述输入端口输入的所述端口驱动信号的情况下，判定为所述控制电源的电压未施加至所述第1端子，在所述端口驱动信号不输入至所述输入端口的情况下，判定为所述控制电源的电压施加至所述第1端子。

4.根据权利要求2所述的电压跳闸装置，其特征在于，具有：

端口驱动抑制部，其在所述控制电源的电压施加至所述第1端子的情况下输出端口驱动抑制信号，在所述控制电源的电压不施加至所述第1端子的情况下不输出所述端口驱动抑制信号；

端口驱动部，其在从所述端口驱动抑制部不输出所述端口驱动抑制信号的情况下输出端口驱动信号，在从所述端口驱动抑制部输出所述端口驱动抑制信号的情况下不输出所述端口驱动信号；以及

输入端口，其与所述端口驱动部连接，

所述判定部在被输入向所述输入端口输入的所述端口驱动信号的情况下，判定为所述控制电源的电压未施加至所述第1端子，在所述端口驱动信号不输入至所述输入端口的情况下，判定为所述控制电源的电压施加至所述第1端子。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电压跳闸装置，其特征在于，具有：

第1整流电路，其连接于所述第1端子和所述第2端子之间，对所述控制电源的电压即交流电压进行整流；以及

第2整流电路，其连接于所述第2端子和所述第3端子之间，对所述交流电压进行整流，

所述电源电路基于通过所述第1整流电路或者所述第2整流电路整流后的电压而生成所述电源电压，并且在所述控制电源的电压不施加至所述第1端子的情况下，基于通过所述第2整流电路整流后的电压而生成所述电源电压。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电压跳闸装置，其特征在于，

所述控制电源的电压为直流电压。

7.一种断路器，其特征在于，具有：

权利要求1至6中任一项所述的电压跳闸装置；以及

断开机构，其由所述电压跳闸装置进行断开。