FR2751784A1 - Switching adjustment method for circuit breakers - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les disjoncteurs utilisés pour protéger des lignes de circuit électrique et plus particulièrement pour commander une caractéristique d'enclenchement différé d'un disjoncteur. The present invention relates to circuit breakers used to protect electrical circuit lines and more particularly to control a delayed latching characteristic of a circuit breaker.
Des disjoncteurs habituels sont décrits par exemple dans les documents JP-A-5 236 633 et
JP-A-1 270 722.Typical circuit breakers are described for example in JP-A-5 236 633 and
JP-A-1,270,722.
Le premier, JP-A-5 236 633, décrit un disjoncteur ayant un dispositif de basculement qui est actionné en réponse à un courant accidentel circulant à travers une ligne de circuit électrique. Ce disjoncteur comporte plusieurs étages constitués de moyens de détermination de niveau de courant accidentel et de moyens créant un retard adaptés pour réaliser une opération d'enclenchement différé du dispositif de basculement en correspondance avec une détermination de niveau des moyens de détermination de niveau, ce qui rend plus facile une coopération de protection en augmentant la capacité d'ajustement d'une caractéristique d'opération d'enclenchement différe. The first, JP-A-5,236,633, discloses a circuit breaker having a tilting device which is operated in response to an accidental current flowing through an electrical circuit line. This circuit breaker comprises several stages consisting of accidental current level determining means and delay creating means adapted to perform a delayed engagement operation of the tilting device in correspondence with a level determination of the level determination means, which makes protection cooperation easier by increasing the adjustment capacity of a different interlocking operation characteristic.
De manière plus spécifique, des signaux analogiques correspondant aux valeurs des courants circulant à travers les phases respectives d'un circuit principal ou un signal analogique correspondant à la valeur moyenne des courants sont détectés par des moyens de détection de courant et lus par un micro-ordinateur à travers un convertisseur analogique/numérique. Le micro-ordinateur commande la caractéristique d'enclenchement différé conformément au niveau du signal analogique. More specifically, analog signals corresponding to the values of the currents flowing through the respective phases of a main circuit or an analog signal corresponding to the average value of the currents are detected by current detection means and read by a micro-wave. computer through an analog / digital converter. The microcomputer controls the delayed engagement characteristic in accordance with the level of the analog signal.
Le second, JP-A-1 270 722, décrit une technique utilisant un circuit de traitement de signaux qui exécute l'opération de basculement sur la base d'une valeur maximale parmi les valeurs de courant de charge, convertie par l'intermédiaire de convertisseurs du type analogique/numérique, de phases respectives d'un circuit princi pal. Ce circuit de traitement de signaux est constitué de moyens d'exploitation numérique utilisant un micro-ordinateur de manière à avoir la fonction d'un circuit d'exploitation de produit carré qui prend en considération la protection thermique. Avec cette technique antérieure, la construction du circuit de traitement de signaux peut être simplifiée et un travail gênant d'ajustement de niveau de sortie imposé à la sortie analogique peut être éliminé, en améliorant ainsi la précision de la valeur résultante d'exploitation du courant et du basculement. The second, JP-A-1270722, discloses a technique using a signal processing circuit that performs the switchover operation based on a maximum value among the load current values, converted through analog / digital type converters, respective phases of a main circuit. This signal processing circuit consists of digital operating means using a microcomputer so as to have the function of a square product operating circuit which takes into consideration the thermal protection. With this prior art, the construction of the signal processing circuit can be simplified and an annoying output level adjustment work imposed on the analog output can be eliminated, thus improving the accuracy of the resulting current operating value. and tipping.
Des problèmes rencontrés dans un disjoncteur habituel ayant une caractéristique d'enclenchement différé à trois zones de basculement (zone de temporisation courte, zone de temporisation longue et zone de basculement instantané) va être décrit en référence aux figures 1 à 7. Problems encountered in a conventional circuit breaker having a delayed switching characteristic with three tilt zones (short delay zone, long delay zone and instantaneous tilt zone) will be described with reference to FIGS. 1-7.
La figure 1 est une vue en coupe d'un disjoncteur conventionnel, la figure 2 est un schéma du circuit électrique du disjoncteur de la figure 1, la figure 3 est un schéma du circuit électrique détaillé du disjoncteur de la figure 2, la figure 4 est un graphique représentant les caractéristiques correspondant à une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur conventionnel, la figure 5 est une vue avant du disjoncteur conventionnel, la figure 6 est un graphique expliquant une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur habituel, et la figure 7 est un graphique représentant des caractéristiques d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur conventionnel. FIG. 1 is a sectional view of a conventional circuit breaker, FIG. 2 is a circuit diagram of the circuit breaker of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram of the detailed electrical circuit of the circuit breaker of FIG. 2, FIG. is a graph showing the characteristics corresponding to a conventional overcurrent latching characteristic of the conventional circuit breaker, FIG. 5 is a front view of the conventional circuit breaker, FIG. 6 is a graph explaining a delayed overcurrent latching characteristic of the usual circuit breaker, and Fig. 7 is a graph showing delayed overcurrent latching characteristics of the conventional circuit breaker.
Le disjoncteur, tel qu'indiqué par la référence numérique 30 comporte un rupteur comportant une unité à prise médiane 1 pour détecter des courants dans des lignes de circuit électrique, un relais à maximum de cou rant 2 (ou relais de surintensité) actionné par les courants détectés par l'unité à prise médiane 1, un dispositif de basculement 3 destiné à être basculé en réponse au fonctionnement du relais à maximum de courant 2, une manette d'actionnement 4 pour effectuer une commutation/disjonction des lignes de circuit électrique et des contacts 5, et un dispositif d'extinction d'arc 6 pour éteindre un arc créé au niveau des contacts pendant une commutation/disjonction. Ces éléments sont reçus dans un bloc constitué d'un boîtier moulé 7 et d'un couvercle moulé 8. Le couvercle moulé 8 est monté de manière détachable sur le boîtier moulé et a un trou destiné au montage de la manette d'actionnement 4. The circuit breaker, as indicated by numeral 30, has a breaker having a center tap unit 1 for detecting currents in electrical circuit lines, a current overcurrent relay 2 (or overcurrent relay) operated by the circuit breakers. currents detected by the center tap unit 1, a tilting device 3 to be tilted in response to the operation of the overcurrent relay 2, an actuating lever 4 for switching / disconnecting the electrical circuit lines and contacts 5, and an arc extinguishing device 6 for extinguishing an arc created at the contacts during switching / disjunction. These elements are received in a block consisting of a molded case 7 and a molded lid 8. The molded lid 8 is detachably mounted on the molded case and has a hole for mounting the actuator 4.
Le fonctionnement du disjoncteur 30 va être décrit en référence aux figures 2 et 3. Des signaux analogiques de courant, de phases respectives, détectés par l'unité à prise médiane 1 sont redressés, puis amplifiés par un circuit amplificateur et envoyés, sous la forme de signaux analogiques de courant, vers le relais à maximum de courant 2. Dans le relais à maximum de courant 2, les courants analogiques des phases respectives sont convertis par des convertisseurs analogique/numérique en signaux numériques et un courant maximum parmi les courants de charge des phases respectives qui sont représentés par les signaux numériques convertis est détecté par une unité centrale de traitement CPU intégrée. Une unité d'ajustement de caractéristique 10 envoie l'ajustement du courant nominal, l'ajustement d'une temporisation courte et l'ajustement d'un temps d'exploitation en temporisation longue vers l'unité centrale de traitement. Lorsque le courant de charge dépasse le courant nominal, l'unité centrale de traitement active, sur la base d'une caractéristique d'enclenchement différé établie, un circuit de déclenchement qui à son tour active une bobine de déclenchement (non-représentée) pour déclencher le rupteur. The operation of the circuit breaker 30 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Analog signals of current, of respective phases, detected by the center-setting unit 1 are rectified, then amplified by an amplifying circuit and sent, in the form of from analog current signals to overcurrent relay 2. In the overcurrent relay 2, the analog currents of the respective phases are converted by analog / digital converters into digital signals and a maximum current among the load currents respective phases which are represented by the converted digital signals is detected by an integrated CPU. A characteristic adjustment unit 10 sends the nominal current adjustment, the adjustment of a short delay time and the adjustment of a long delay operation time to the central processing unit. When the charging current exceeds the nominal current, the central processing unit activates, based on a delayed latching characteristic, a trigger circuit which in turn activates a trigger coil (not shown) for trigger the breaker.
Dans l'exemple habituel, une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur est agencée de manière à être amenée en coopération de protection avec des caractéristiques de charge respectives d'accessoires connectés de son côté amont et aval, comme représenté sur la figure 4. In the usual example, a circuit-breaker overcurrent latching characteristic is arranged to be brought into protective cooperation with respective load characteristics of accessories connected on its upstream and downstream side, as shown in FIG. .
Si l'accessoire amont est un fusible, la caractéristique du disjoncteur est agencée pour réaliser une coopération de protection avec une caractéristique thermique, par exemple une caractéristique de fusion du fusible. If the upstream accessory is a fuse, the characteristic of the circuit breaker is arranged to achieve a protection cooperation with a thermal characteristic, for example a fusing characteristic of the fuse.
Afin de fournir une commande facile de la caractéristique d'enclenchement différé dans la coopération de protection comme ci-dessus, des paramètres de caractéristique pour des zones individuelles de la caractéristique d'enclenchement différé sont prévus de manière pouvant être ajustés ou commandés pour permettre l'ajustement souhaitable par le micro-ordinateur. In order to provide easy control of the delayed engagement characteristic in the protective cooperation as above, characteristic parameters for individual zones of the delayed engagement characteristic are provided so that they can be adjusted or controlled to enable desirable adjustment by the microcomputer.
L'ajustement de caractéristique est exécuté par l'unité d'ajustement de caractéristique 10 représentée sur la figure 3 qui comporte, comme représenté sur la figure 5, des dispositifs d'ajustement indépendants (dispositif d'ajustement de courant nominal 12, dispositif d'ajustement de temporisation courte 13 et dispositif d'ajustement de temporisation longue 14) prévus pour que les paramètres individuels de caractéristique puissent être ajustés. The feature adjustment is performed by the feature adjustment unit 10 shown in FIG. 3 which comprises, as shown in FIG. 5, independent adjustment devices (nominal current adjusting device 12 short delay adjustment 13 and long delay adjustment device 14) provided so that the individual characteristic parameters can be adjusted.
Ensuite, dans un procédé ordinaire, des changements d'ajustement des paramètres individuels de caractéristique sont effectués en correspondance avec un changement d'ajustement du courant nominal, en commutant les dispositifs d'ajustement individuels, comme représenté sur la figure 7. Dans ce cas, le changement d'ajustement des paramètres de caractéristique d'enclenchement différé est exécuté en utilisant un coefficient 6. Le coefficient 6 a cependant la même valeur pour une valeur ajustée quelconque du courant nominal dans la plage d'ajustement et une protection adaptée à l'encontre d'une surintensité n'est pas toujours obtenue. Then, in an ordinary method, adjustment changes of the individual characteristic parameters are made in correspondence with a nominal current adjustment change, by switching the individual adjustment devices, as shown in Fig. 7. In this case the change in the adjustment of the delayed switching characteristic parameters is carried out using a coefficient 6. However, the coefficient 6 has the same value for any adjusted value of the nominal current in the adjustment range and a protection adapted to the overcurrent is not always achieved.
Les dispositifs d'ajustement indépendants 13 et 14 prévus pour les paramètres individuels peuvent permettre le changement fin de la caractéristique d'enclenchement différé mais plusieurs points d'ajustement de tous les dispositifs d'ajustement doivent être ajustés même lorsqu'un ajustement strict de caractéristique n'est pas nécessaire, ce qui donne naissance à des opérations d'ajustement gênantes d'autre part. The independent adjustment devices 13 and 14 provided for the individual parameters may allow the fine change of the delayed engagement characteristic but several adjustment points of all the adjustment devices have to be adjusted even when a strict characteristic adjustment is not necessary, which gives rise to annoying adjustment operations on the other hand.
De plus, un travail d'ajustement exécuté par un opérateur d'ajustement qui ne reconnaît pas suffisamment la caractéristique peut provoquer un état dangereux dû à une performance erronée entraînée par une erreur d'attention lors de l'ajustement. In addition, adjustment work performed by an adjustment operator that does not sufficiently recognize the feature may cause a dangerous condition due to erroneous performance caused by attention error during adjustment.
La présente invention envisage d'éliminer les problèmes ci-dessus et c'est un but de la présente invention de fournir un disjoncteur qui peut offrir de fournir un compromis entre la fonction d'ajustement de caractéristique d'enclenchement différé, la facilité d'ajustement en utilisation pratique et la protection adaptée vis-à-vis d'une surintensité. The present invention contemplates eliminating the above problems and it is an object of the present invention to provide a circuit breaker which can offer to provide a compromise between the delayed engagement characteristic adjustment function, the ease of adjustment in practical use and the appropriate protection against overcurrent.
Pour aboutir au but ci-dessus, conformément à un premier mode de mise en oeuvre de disjoncteur selon la présente invention, dans un disjoncteur ayant une unité de traitement de signaux analogiques destinée à détecter et amplifier des courants de charge circulant à travers des lignes de circuit électrique à plusieurs phases, des convertisseurs analogique/numérique pour convertir les signaux analogiques détectés en signaux numériques et une unité de traitement de signaux numériques pour amener un dispositif de basculement à basculer sur la base des signaux numériques de manière à obtenir une caractéristique d'enclenchement différé prédéterminée et ajuster des paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé, le disjoncteur comporte des moyens d'ajustement pour ajuster de manière variable uniquement un paramètre représentatif de la valeur de courant de charge nominal lors d'un début d'exploitation des paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé et fixer précédemment d'autres paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé à des valeurs prédéterminées correspondantes conformément à la valeur de courant de charge nominal. To achieve the above purpose, according to a first embodiment of circuit breaker according to the present invention, in a circuit breaker having an analog signal processing unit for detecting and amplifying charge currents flowing through lines of multi-phase electrical circuit, analog-to-digital converters for converting the detected analog signals to digital signals and a digital signal processing unit for causing a toggle device to tilt based on the digital signals so as to obtain a characteristic of predetermined delayed switching and adjusting of the controllable parameters of the delayed switching characteristic, the circuit breaker has adjustment means for variably adjusting only a parameter representative of the nominal load current value at a start of exploiting parameters that can the delayed switching characteristic is controlled and previously other controllable parameters of the delayed switching characteristic are set to corresponding predetermined values in accordance with the rated load current value.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de disjoncteur de la présente invention, dans un disjoncteur ayant une unité de traitement de signaux analogiques destinée à détecter et amplifier des courants de charge circulant à travers les lignes de circuit électrique à plusieurs phases, des convertisseurs analogique/numérique destinés à convertir les signaux analogiques détectés en signaux numériques, une unité de traitement de signaux numériques destinée à entraîner un dispositif de basculement à basculer sur la base des signaux numériques de manière à obtenir une caractéristique d'enclenchement différé prédéterminée et des moyens d'ajustement pour ajuster des paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé, le disjoncteur comporte une unité de commutation pour réaliser une commutation entre un premier et un second mode, les moyens d'ajustement exercent la fonction d'ajustement de la caractéristique d'enclenchement différé pour ajuster de manière variable uniquement un paramètre représentatif de la valeur du courant de charge nominal lors d'un début d'exploitation et fixer à l'avance d'autres paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé à des valeurs prédéterminées correspondantes conformément à la valeur du courant de charge nominal lorsque le mode est commuté vers le premier mode et pour réajuster au moins une des valeurs fixées des autres paramètres pouvant être commandés de la caractéristique ajustée d'enclenchement différé par l'intermédiaire de la fonction d'ajustement de caractéristique d'enclenchement différé lorsque le mode est commuté vers le second mode. According to a second embodiment of circuit breaker of the present invention, in a circuit breaker having an analog signal processing unit for detecting and amplifying charge currents flowing through the multi-phase electrical circuit lines, analog converters / digital for converting the detected analog signals into digital signals, a digital signal processing unit for driving a tilt switch based on the digital signals to obtain a predetermined delayed engagement characteristic and d in order to adjust controllable parameters of the delayed switching characteristic, the circuit breaker comprises a switching unit for switching between a first and a second mode, the adjustment means exert the function of adjusting the characteristic interlocking dif adjusted to only variably adjust a parameter representative of the value of the nominal load current at the start of operation and set in advance other controllable parameters of the delayed engagement characteristic at predetermined values corresponding to the value of the rated load current when the mode is switched to the first mode and to readjust at least one of the set values of the other controllable parameters of the adjusted delayed switching characteristic via the d function. deferred latch characteristic adjustment when the mode is switched to the second mode.
Selon un troisième mode de mise en oeuvre de dispositif selon la présente invention, dans un disjoncteur ayant une unité de traitement de signaux analogiques destinée à détecter et amplifier des courants de charge circulant à travers des lignes de circuit électrique à plusieurs phases, des convertisseurs analogique/numérique pour convertir les signaux analogiques détectés en signaux numériques et une unité de traitement numérique pour entraîner un dispositif de basculement à basculer sur la base des signaux numériques de manière à obtenir une caractéristique d'enclenchement différé prédéterminée et ajuster des paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé, le disjoncteur comporte des moyens de mise en court-circuit et des moyens d'ajustement ayant la fonction d'ajuster la caractéristique d'enclenchement différé pour ajuster de manière variable uniquement un paramètre représentatif de la valeur du courant de charge nominal lors d'un début d'exploitation et fixer à l'avance d d'autres paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé, à des valeurs prédéterminées correspondantes conformément à la valeur du courant de charge nominal lorsque les moyens de mise en court-circuit sont rendus actifs et pour ajuster de manière variable la valeur du courant de charge nominal lors d'un début d'exploitation et les autres paramètres pouvant être commandés de la caractéristique d'enclenchement différé lorsque les moyens de mise en court-circuit sont rendus inactifs. According to a third mode of implementation of the device according to the present invention, in a circuit breaker having an analog signal processing unit intended to detect and amplify charge currents flowing through multi-phase electrical circuit lines, analog converters / digital for converting the detected analog signals into digital signals and a digital processing unit for driving a tilt toggle device based on the digital signals to obtain a predetermined delayed engagement characteristic and to adjust controllable parameters of the delayed switching characteristic, the circuit breaker comprises short-circuiting means and adjustment means having the function of adjusting the delayed switching characteristic to adjust in a variable manner only a parameter representative of the value of the current charge at the start of operation and set in advance other controllable parameters of the delayed switching characteristic at corresponding predetermined values in accordance with the value of the nominal load current when the setting means in a short circuit are made active and to adjust variably the value of the nominal load current at the start of operation and the other parameters which can be controlled of the delayed switching characteristic when the means for placing the circuit are rendered inactive.
A l'aide des modes de mise en oeuvre ci-dessus de la présente invention, commuter entre la simple fonction d'ajustement de caractéristique d'enclenchement différé et la fonction d'ajustement fin de caractéristique d'enclenchement différé peut être effectué conformément à un état d'utilisation du disjoncteur et par conséquent, par l'avantage apporté par le fait que la fonction d'ajustement du paramètre de caractéristique, d'une part, peut être utilisée et que d'autre part, la fonction d'ajustement compliqué et peu commode peut être court-circuitée, on fournit un disjoncteur simple et facile à utiliser dans lequel la possibilité d'ajustement erroné est diminuée. With the aid of the above embodiments of the present invention, switching between the single delayed on-off characteristic adjustment function and the delayed-on fine-adjustment feature adjustment function can be performed in accordance with FIG. a state of use of the circuit breaker and therefore the advantage provided by the fact that the function of adjusting the characteristic parameter, on the one hand, can be used and on the other hand, the adjustment function complicated and inconvenient can be short-circuited, a simple and easy-to-use circuit breaker is provided in which the possibility of wrong adjustment is decreased.
De plus, en fournissant deux types de mode de caractéristique d'enclenchement différé satisfaisant une charge générale correspondant à la valeur commune la plus grande tout en limitant le paramètre de caractéristique pouvant être ajusté au seul courant nominal, la charge générale peut être traitée dans une plage pouvant être suffisamment pratique, en fournissant ainsi un disjoncteur simple et facile à utiliser. In addition, by providing two types of delayed latch characteristic mode satisfying a general load corresponding to the largest common value while limiting the settable characteristic parameter to the single rated current, the overall load can be processed in a range that can be convenient enough, thus providing a simple circuit breaker and easy to use.
De plus, le paramètre de caractéristique pouvant être ajusté est limité au seul courant nominal, en fournissant ainsi un disjoncteur peu coûteux dans lequel le commutateur d'ajustement compliqué peut être supprimé lorsque le disjoncteur est appliqué à la charge générale analogue au plus grand dénominateur commun et la possibilité d'un ajustement erroné peut être diminuée. In addition, the settable characteristic parameter is limited to the single rated current, thereby providing an inexpensive circuit breaker in which the complicated adjustment switch can be suppressed when the circuit breaker is applied to the general load similar to the larger common denominator. and the possibility of an erroneous adjustment can be diminished.
Outre les figures 1 à 7 auxquelles il a été fait référence précédemment, le dessin annexé destiné à illustrer l'invention comprend des figures 8 à 17 parmi lesquelles
- la figure 8 est une vue avant d'un disjoncteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 9 est un schéma détaillé du circuit électrique du disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 10 est un graphique représentant les caractéristiques d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 11 est un graphique représentant les caractéristiques de courant de charge d'un moteur de type général,
- la figure 12 est un schéma pour expliquer une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention, qui peut être appliquée à des courants de charge d'un moteur de petite capacité,
- la figure 13 est un schéma destiné à expliquer une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention, qui peut être appliquée à des courants de charge d'un moteur de grande capacité,
- la figure 14 est un graphique représentant des caractéristiques d'enclenchement différé de surintensité d'une modification du disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 15 est une vue avant d'un disjoncteur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 16 est un graphique représentant les caractéristiques d'enclenchement différé du deuxième mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 17 est une vue avant d'un disjoncteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.In addition to Figures 1 to 7 to which reference has been made previously, the accompanying drawing for illustrating the invention comprises Figures 8 to 17 among which
FIG. 8 is a front view of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a detailed diagram of the electrical circuit of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 10 is a graph showing the characteristics of delayed overcurrent tripping of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 11 is a graph showing the charging current characteristics of a general type motor,
FIG. 12 is a diagram for explaining a delayed overcurrent latching characteristic of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention, which can be applied to load currents of a small capacity motor,
FIG. 13 is a diagram for explaining a delayed overcurrent latching characteristic of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention, which can be applied to load currents of a large capacity motor,
FIG. 14 is a graph showing delayed overcurrent latching characteristics of a circuit breaker modification according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 15 is a front view of a circuit breaker according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 16 is a graph showing the delayed engagement characteristics of the second embodiment of the present invention,
- Figure 17 is a front view of a circuit breaker according to a third embodiment of the present invention.
Des modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits en référence à la fi gure 1 et aux figures 8 à 17. Embodiments of the present invention will now be described with reference to Fig. 1 and Figs. 8-17.
En se reportant maintenant à la figure 1 et aux figures 8 à 14, on va décrire un premier mode de réalisation de la présente invention. Referring now to FIG. 1 and FIGS. 8 to 14, a first embodiment of the present invention will be described.
La figure 8 est une vue avant d'un disjoncteur selon le premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 9 est un schéma du circuit électrique du disjoncteur selon le premier mode de réalisation, la figure 10 est un graphique représentant les caractéristiques d'enclenchement différé de surintensité du disjonc- teur selon le présent mode de réalisation, la figure 11 est un graphique représentant les caractéristiques d'un courant de charge de moteur, la figure 12 est un graphique utile pour expliquer une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur du présent mode de réalisation pour des courants de charge de moteur de petite capacité, la figure 13 est un graphique utile pour expliquer une caractéristique d'enclenchement différé de surintensité du disjoncteur du présent mode de réalisation pour des courants de charge de moteur de grande capacité, et la figure 14 est un graphique représentant des caractéristiques d'enclenchement différé de surintensité d'un disjoncteur selon une variante du présent mode de réalisation. FIG. 8 is a front view of a circuit breaker according to the first embodiment of the present invention, FIG. 9 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment, FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the circuit breaker. The circuit-breaker overcurrent latch according to the present embodiment, Fig. 11 is a graph showing the characteristics of a motor load current, Fig. 12 is a graph useful for explaining a delayed latching characteristic of circuit breaker overcurrent of the present embodiment for small capacity motor load currents, Fig. 13 is a graph useful for explaining a delayed overcurrent latching characteristic of the circuit breaker of the present embodiment for motor load currents. large capacity, and Figure 14 is a graph depicting delayed overcurrent latching of a circuit breaker according to a variant of the present embodiment.
On va faire aussi référence à la figure 1 pour décrire un disjoncteur selon la présente invention. Comme représenté sur la figure 1 et les figures 8 et 9, le disjoncteur, indiqué par la référence numérique 40, selon la présente invention, comporte un rupteur comportant l'unité à prise médiane 1 pour détecter des courants existant dans des lignes de circuit électrique, le relais de surintensité 2 actionné par les courants détectés par l'unité à prise médiane 1, le dispositif de basculement 3 destiné à être basculé en réponse au fonctionnement du relais de surintensité 2, la manette d'actionnement 4 pour effectuer une commutation/coupure des lignes de circuit électrique, et les contacts de rupteur 5, et le dispositif d'extinction d'arc 6 pour éteindre un arc produit au niveau des contacts pendant une commutation/coupure. Ces éléments sont reçus dans le bloc constitué du boîtier moulé 7 et du couvercle moulé 8. Le couvercle moulé 8 est monté de manière détachable sur le boîtier moulé 7 et comporte un trou destiné au montage de la manette d'actionnement 4. Reference will also be made to FIG. 1 to describe a circuit breaker according to the present invention. As shown in FIG. 1 and FIGS. 8 and 9, the circuit breaker, indicated by the reference numeral 40, according to the present invention, comprises a breaker comprising the center tap unit 1 for detecting currents existing in electrical circuit lines. , the overcurrent relay 2 actuated by the currents detected by the center-setting unit 1, the tilting device 3 intended to be switched in response to the operation of the overcurrent relay 2, the actuating lever 4 to perform a switching / cutting the electrical circuit lines, and the switch contacts 5, and the arc extinguishing device 6 to extinguish an arc produced at the contacts during switching / breaking. These elements are received in the block consisting of the molded case 7 and the molded lid 8. The molded lid 8 is detachably mounted on the molded case 7 and has a hole for mounting the actuating lever 4.
Le fonctionnement du disjoncteur 40 va être décrit en référence aux figures 9 et 10. Des signaux analogiques de courant de phases respectives détectés par l'unité à prise médiane 1 sont redressés phase par phase par l'intermédiaire de circuits redresseurs et ensuite convertis en tension par l'intermédiaire de résistances. The operation of the circuit breaker 40 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Analog signals of current of respective phases detected by the center tap unit 1 are rectified phase by phase via rectifier circuits and then converted into voltage through resistors.
Les tensions converties sont partiellement envoyées vers un circuit formant source de courant qui à son tour envoie du courant vers des constituants individuels et sont partiellement envoyées sous la forme de signaux analogiques de courant, vers le relais de surintensité 2. Dans le relais de surintensité 2, les signaux de courant analogiques sont envoyés vers un circuit amplificateur de manière à être amplifiés et ensuite sont envoyés vers des convertisseurs analogique/numérique, phase par phase, de manière à être convertis en signaux numériques. Une unité centrale de traitement connectée aux convertisseurs analogique/numérique détecte le courant maximum parmi les courants de charge des phases respectives qui sont représentés par les signaux numériques. L'unité centrale de traitement est reliée à une unité d'ajustement de caractéristique 10 et à une unité interne d'ajustement de caractéristique 9 par l'intermédiaire d'unités d'entrée/sortie E/S. L'unité d'ajustement de caractéristique 10 est uniquement munie d'un dispositif d'ajustement de courant nominal 12 (voir figure 8). Le présent mode de réalisation ne comporte pas de dispositif d'ajustement de temporisation courte 13 ni de dispositif d'ajustement de temporisation longue 14 qui sont agencés de manière habituelle et les paramètres pour des zones d'une caractéristique qui doivent être obtenues par l'intermédiaire de ces dispositifs d'ajustement sont ajustés par l'unité interne d'ajustement de caractéristique 9 agencée dans le relais de surintensité 2.The converted voltages are partially sent to a current source circuit which in turn supplies power to individual components and is partially sent as analog current signals to the overcurrent relay 2. In the overcurrent relay 2 the analog current signals are sent to an amplifier circuit for amplification and then sent to phase-to-phase analog-to-digital converters for conversion into digital signals. A central processing unit connected to the analog-to-digital converters detects the maximum current among the load currents of the respective phases which are represented by the digital signals. The central processing unit is connected to a feature adjustment unit 10 and an internal feature adjustment unit 9 via I / O input / output units. The characteristic adjustment unit 10 is only provided with a nominal current adjusting device 12 (see FIG. 8). The present embodiment does not include a short delay adjusting device 13 or a long delay adjusting device 14 which are arranged in the usual manner and the parameters for areas of a characteristic which are to be obtained by the intermediate of these adjustment devices are adjusted by the internal characteristic adjustment unit 9 arranged in the overcurrent relay 2.
Plus particulièrement, alors que l'unité d'ajustement de caractéristique 10 envoie uniquement l'ajustement du courant nominal vers l'unité centrale de traitement, l'unité interne d'ajustement de caractéristique 9 envoie l'ajustement des paramètres pour une zone de temporisation courte et l'ajustement de paramètres pour une zone de temporisation longue vers l'unité centrale de traitement. Dans une variante, l'unité centrale de traitement peut remplir la fonction de l'unité interne d'ajustement de caractéristique 9. Lorsque le courant de charge dépasse le courant nominal, l'unité centrale de traitement produit un signal de basculement sur la base d'une caractéristique d'enclenchement différé ajustée. Le signal de basculement est envoyé vers le dispositif de basculement 3 à travers une unité d'entrée/sortie de sorte qu'une bobine de basculement (non-représentée) incorporée dans le dispositif de basculement 3 peut être excitée pour arrêter le rupteur et ouvrir les contacts 5 du rupteur. More particularly, while the characteristic adjustment unit 10 only sends the nominal current adjustment to the central processing unit, the internal characteristic adjustment unit 9 sends the adjustment of the parameters for a zone of short time delay and setting of parameters for a long delay zone to the central processing unit. Alternatively, the central processing unit can fulfill the function of the internal characteristic adjustment unit 9. When the charging current exceeds the nominal current, the central processing unit produces a base-tilt signal. an adjusted delayed engagement characteristic. The tilt signal is sent to the tilting device 3 through an input / output unit so that a tilt coil (not shown) incorporated in the tilting device 3 may be energized to stop the breaker and open the contacts 5 of the breaker.
Comme représenté sur la figure 10, parmi les paramètres des zones de commande de caractéristique d'enclenchement différé, le seul paramètre qui est choisi par l'utilisateur pour être ajusté pendant une utilisation normale est le paramètre de courant nominal. Lorsque l'ajustement du paramètre de courant nominal est modifié, d'autres paramètres de la caractéristique d'enclenchement différé sont conçus de manière à être déterminés automa tiquement en multipliant, par l'intermédiaire de l'unité interne d'ajustement de caractéristique 9, des coefficients de constantes a et ss qui sont déterminés par le fabricant, à l'avance. As shown in FIG. 10, among the parameters of the delayed ON characteristic fields, the only parameter that is chosen by the user to be adjusted during normal use is the nominal current parameter. When the adjustment of the nominal current parameter is changed, other parameters of the delayed switching characteristic are designed to be automatically determined by multiplying, via the internal characteristic adjustment unit 9. , coefficients of constants a and ss which are determined by the manufacturer, in advance.
Dans le présent mode de réalisation, ces coefficients a et ss ont des valeurs spécifiques indépendantes pour les valeurs de courant nominal individuelles ajustées. Ceci existe dans le but de pré-supposer une caractéristique de charge capable d'inclure celle d'une charge générale connectée (ci-après appelée charge correspondant à la valeur commune la plus grande) sans spécifier un objet à protéger et d'obtenir une caractéristique d'enclenchement différé se conformant à la caractéristique de charge pré-supposée. In the present embodiment, these coefficients a and ss have independent specific values for the adjusted individual nominal current values. This exists for the purpose of pre-assuming a load characteristic capable of including that of a connected general load (hereinafter called the load corresponding to the largest common value) without specifying an object to be protected and obtaining a delayed latching characteristic conforming to the pre-assumed load characteristic.
Pour simplifier l'explication, l'exemple d'une charge de moteur général, comme représenté sur la figure 11, va être décrit. La courbe de charge d'un moteur (a) de petite capacité est comparée à la courbe de charge d'un moteur (b) de grande capacité. En supposant que le premier a un courant de charge stable il et un courant de démarrage ail et que le second a un courant de charge stable i2 et un courant de démarrage psi2, a > ss est maintenu et un courant relativement important circule à travers le moteur de petite capacité. To simplify the explanation, the example of a general engine load, as shown in Fig. 11, will be described. The load curve of a small engine (a) is compared to the load curve of a large engine (b). Assuming that the former has a stable charging current it and a starting current garl and that the second has a stable charging current i2 and a starting current psi2, a> ss is maintained and a relatively large current flows through the small capacity motor.
En conséquence, à partir d'une comparaison des caractéristiques d'enclenchement différé lorsque de telles charges de moteur général sont pré-supposées, c'està-dire une comparaison de la caractéristique d'enclenchement différé pour la courbe (a) de charge de moteur de petite capacité telle que représentée sur la figure 12 avec la caractéristique d'enclenchement différé pour la courbe (b) de charge de moteur de grande capacité telle que représentée sur la figure 13, on peut voir qu'une caractéristique de protection nettement meilleure peut être obtenue lorsque la valeur du courant de démarrage pour la zone de temporisation courte à déterminer pour le courant nominal établi conformément à la capacité du moteur est modifiée de manière à correspondre à la caractéristique de courant de démarrage et aux courants de démarrage ail et ssi2 du moteur général, que lorsque la valeur de courant de démarrage pour la région de temporisation courte à déterminer pour le courant nominal a des rapports constants en ce qui concerne les valeurs de courant nominal respectives. Accordingly, from a comparison of the delayed engagement characteristics when such general motor loads are pre-assumed, i.e., a comparison of the delayed engagement characteristic for the load curve (a) of small capacity motor as shown in Fig. 12 with the delayed engagement characteristic for the large capacity motor load curve (b) as shown in Fig. 13, it can be seen that a significantly better protection characteristic can be obtained when the value of the start current for the short time zone to be determined for the rated current set in accordance with the motor capacity is changed to correspond to the start current characteristic and the start currents a1 and ssi2 of the general motor, only when the starting current value for the short delay region to be determined The nominal current has constant ratios with respect to the respective nominal current values.
Dans le mode de réalisation tel que décrit en référence à la figure 10, le rapport d'ajustement est modifié uniquement pour l'ajustement de la valeur de courant de début de zone de temporisation courte conformément à la valeur de courant nominal mais dans une modification du présent mode de réalisation, le rapport d'ajustement peut être modifié pour d'autres paramètres de caractéristique comme représenté sur la figure 14. In the embodiment as described with reference to FIG. 10, the adjustment ratio is modified only for adjusting the short delay zone start current value according to the nominal current value but in a modification. of the present embodiment, the adjustment ratio can be modified for other characteristic parameters as shown in FIG.
En d'autres termes, lorsque l'ajustement du courant nominal est modifié de I1 à I2, l'ajustement de la valeur de caractéristique de temporisation longue est modifiée de mI1 en nI2 en utilisant des coefficients n et m, et l'ajustement de la valeur de caractéristique de temporisation courte est modifié de ail en ssI2 et de 1I1 en kI2 en utilisant des coefficients a, ss, k et 1. In other words, when the nominal current adjustment is changed from I1 to I2, the adjustment of the long delay characteristic value is changed from mI1 to nI2 using n and m coefficients, and the adjustment of the short timeout characteristic value is changed from garlic to ssI2 and from 1I1 to kI2 using coefficients a, ss, k and 1.
Dans le présent mode de réalisation, le paramètre à ajuster par l'utilisateur est limité au seul courant nominal et les paramètres d'autres zones de caractéristique sont ajustés en relation avec les valeurs ajustées respectives du courant nominal, en fonction de coefficients spécifiques indépendants. In the present embodiment, the parameter to be adjusted by the user is limited to the single rated current and the parameters of other characteristic areas are adjusted in relation to the respective adjusted values of the nominal current, according to independent specific coefficients.
Dans le présent mode de réalisation, la caractéristique de déclenchement différé pour la charge générale correspondant à la valeur commune la plus grande peut être ajustée facilement à l'aide de la construction la plus simple et n'est pas prévue pour correspondre à une caractéristique de charge spéciale ni à un ajustement très fin de caractéristique. Selon le présent mode de réalisation, lorsque le courant nominal est modifié sur la base d'une augmentation ou d'une diminution dans la charge connectée sans échanger le disjoncteur lui-même, une exploitation compliquée et gênante du commutateur d'ajustement peut être éliminée et un disjoncteur capable d'empêcher un ajustement erroné peut être fourni à faible coût. In the present embodiment, the delayed trigger characteristic for the general load corresponding to the largest common value can be easily adjusted using the simplest construction and is not intended to correspond to a characteristic of special load or a very fine feature adjustment. According to the present embodiment, when the nominal current is changed on the basis of an increase or decrease in the connected load without exchanging the circuit breaker itself, a complicated and troublesome operation of the adjustment switch can be eliminated. and a circuit breaker capable of preventing mis-adjustment can be provided at low cost.
En se reportant maintenant aux figures 15 et 16, on va décrire un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Referring now to Figures 15 and 16, a second embodiment of the present invention will be described.
La figure 15 est une vue avant d'un disjoncteur selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. La figure 16 est un graphique représentant les caractéristiques d'enclenchement différé du disjoncteur de la figure 15. Fig. 15 is a front view of a circuit breaker according to the second embodiment of the present invention. Fig. 16 is a graph showing the delayed latching characteristics of the circuit breaker of Fig. 15.
Dans le présent mode de réalisation, on fournit deux types de mode d'ajustement. Dans un premier mode, la fonction d'ajustement par un seul dispositif d'ajustement de courant nominal 12 est laissée à la disposition de l'utilisateur et dans un second mode, les valeurs d'ajustement d'autres paramètres d'une caractéristique d'enclenchement différé qui sont ajustés par l'intermédiaire de cette fonction d'ajustement peuvent être réajustées. In the present embodiment, two types of adjustment mode are provided. In a first mode, the adjustment function by a single current adjustment device 12 is left at the disposal of the user and in a second mode, the adjustment values of other parameters of a characteristic of Delayed interlocking which are adjusted via this adjustment function can be readjusted.
Dans le présent mode de réalisation, une unité 17 de commutation de mode d'ajustement pour commuter le mode d'ajustement est agencée sur la surface avant d'un bloc.In the present embodiment, an adjustment mode switching unit 17 for switching the adjustment mode is arranged on the front surface of a block.
Lorsque le mode est commuté vers le premier mode, la fonction d'ajustement permise à l'utilisateur est limitée au seul dispositif d'ajustement de courant nominal 12, et comme pour d'autres paramètres de la caractéristique d'enclenchement différé, les valeurs d'ajustement de ces paramètres correspondant à un courant nominal ajusté sont limitées aux valeurs d'une charge générale correspondant à la valeur commune la plus grande, ce qui permet de modifier les valeurs conformément à des coefficients spécifiques indépendants, comme dans le cas du premier mode de réalisation.When the mode is switched to the first mode, the adjustment function permitted to the user is limited to the single current adjustment device 12, and as with other parameters of the delayed engagement characteristic, the values adjustment of these parameters corresponding to an adjusted nominal current are limited to the values of a general load corresponding to the largest common value, which makes it possible to modify the values according to independent specific coefficients, as in the case of the first one. embodiment.
Lorsque le mode est commuté vers le second mode, les valeurs d'ajustement des autres paramètres de la caractéristique d'enclenchement différé qui sont ajustés conformément au courant nominal ajusté peuvent être réajustés. When the mode is switched to the second mode, the adjustment values of the other parameters of the delayed switching characteristic which are adjusted according to the adjusted nominal current can be readjusted.
Comme représenté sur la figure 16, les coefficients prévus pour le réajustement sont différents de ceux du premier mode mais le réajustement est effectué à l'aide des coefficients fixés à y. Dans une variante, analogue au premier mode, le réajustement peut être effectué à l'aide de coefficients qui sont modifiés de manière à avoir des valeurs spécifiques indépendantes. As shown in FIG. 16, the coefficients provided for the readjustment are different from those of the first mode, but the readjustment is performed using the coefficients fixed at y. In a variant, similar to the first mode, the readjustment can be performed using coefficients which are modified so as to have independent specific values.
Puisque les deux modes d'ajustement sont disponibles, l'ajustement simple d'une caractéristique comme dans le premier mode de réalisation peut être effectué tout en permettant qu'une charge générale soit acceptée. Since both adjustment modes are available, the simple adjustment of a feature as in the first embodiment can be performed while allowing a general load to be accepted.
L'un quelconque des deux états d'ajustement peut être indiqué sur un indicateur 18 de commutation de mode d'ajustement agencé sur la surface avant du bloc de disjoncteur. Any one of the two adjustment states may be indicated on an adjustment mode switch indicator 18 provided on the front surface of the circuit breaker block.
En se reportant maintenant à la figure 17, on va décrire un troisième mode de réalisation de la présente invention. Referring now to Fig. 17, a third embodiment of the present invention will be described.
La figure 17 est une vue avant d'un disjoncteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Dans le présent mode de réalisation, des conditions, qui ne peuvent pas être satisfaites par la simple fonction d'ajustement comme dans le premier mode de réalisation, peuvent être manipulées. Dans le présent mode de réalisation, on a agencé, comme représenté sur la figure 17, un dispositif d'ajustement de courant nomin 12, un dispositif d'ajustement de temporisation courte 13 et un dispositif d'ajustement de temporisation longue 14 et une commutation entre l'ajustement simple d'une caractéristique et l'ajustement d'une caractéristique pour des paramètres individuels, peut être exécutée par une unité 15 de commutation de court-circuit. Dans le présent mode de réalisation, en activant l'unité de commutation de court-circuit 15, d'autres paramètres d'une caractéristique d'enclenchement différé (paramètre d'ajustement de temporisation courte et paramètre d'ajustement de temporisation longue) peuvent être ajustés indépendamment, paramètre par paramètre, par l'intermédiaire des dispositifs d'ajustement comme dans le cas de la technique antérieure. Fig. 17 is a front view of a circuit breaker according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, conditions which can not be satisfied by the simple adjustment function as in the first embodiment can be manipulated. In the present embodiment, as shown in Fig. 17, there is arranged a current adjusting device 12, a short delay adjusting device 13 and a long delay adjusting device 14 and a switching device. between the simple adjustment of a characteristic and the adjustment of a characteristic for individual parameters, can be performed by a short circuit switching unit. In the present embodiment, by activating the short circuit switching unit 15, other parameters of a delayed latch characteristic (short delay adjustment parameter and long delay adjustment parameter) can be used. be adjusted independently, parameter by parameter, through the adjustment devices as in the case of the prior art.
Plus particulièrement, lorsque l'unité de commutation de court-circuit 15 représentée sur la figure 17 est coupée ou déconnectée, la commande de caractéristique d'enclenchement différé est exécutée en ajustant les valeurs obtenues par le dispositif d'ajustement de temporisation courte 13 et le dispositif d'ajustement de temporisation longue 14. More particularly, when the short circuit switching unit 15 shown in Fig. 17 is turned off or disconnected, the delayed engagement characteristic control is performed by adjusting the values obtained by the short delay adjusting device 13 and the long delay adjustment device 14.
Lorsque l'unité de commutation de court-circuit 15 est rendue active ou connectée, le dispositif d'ajustement de temporisation courte 13 et le dispositif d'ajustement de temporisation longue 14 sont court-circuités de manière à éliminer ces fonctions, de sorte que l'ajustement de caractéristique d'enclenchement différé dans lequel l'ajustement de temporisation courte et l'ajustement de temporisation longue sont automatiquement déterminés en fonction de l'ajustement du courant nominal par le dispositif d'ajustement de courant nominal 12 conformément à des coefficients spécifiques déterminés par le fabricant, est exécuté pour remplir la fonction d'ajustement du premier mode de réalisation. When the short-circuit switching unit 15 is made active or connected, the short delay adjusting device 13 and the long delay adjusting device 14 are short-circuited so as to eliminate these functions, so that the delayed engagement characteristic adjustment in which the short delay adjustment and the long delay adjustment are automatically determined according to the adjustment of the nominal current by the nominal current adjusting device 12 in accordance with coefficients The manufacturer-determined specific features are executed to fulfill the adjustment function of the first embodiment.
L'état marche/arrêt de l'unité de commutation de court-circuit 15 peut être indiqué par un indicateur 16 d'état de court-circuit. The on / off state of the short circuit switching unit 15 may be indicated by a short circuit status indicator 16.
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