JP2005158304A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関し、詳しくは電路の負荷電流などの電路情報を表示する機能を持たせた表示装置を有する回路遮断器に関する。 The present invention relates to a circuit breaker such as a circuit breaker for wiring or an earth leakage breaker, and more particularly to a circuit breaker having a display device having a function of displaying electric circuit information such as a load current of an electric circuit.
過電流や短絡、あるいは漏電事故に対し、当該電路を自動遮断する配線用遮断器、あるいは漏電遮断器には、こういった遮断動作に至る前の兆候(情報)を事前に捉え、場合によってはこの情報を使用者側が有意義に活かすことで、当該電路の無瞬断化を担う機器としての役目も求められている。こういった市場の声に応えるため、従来の回路遮断器においては、当該電路の漏電電流が所定の値を越えたとき、あるいは当該電路の負荷電流が回路遮断器の自動遮断に至らぬ所定レベルを越えたとき、これらの状態を使用者側に知らしめるために、回路遮断器に具備された発光ダイオードを点灯させる構成にしている(例えば、特許文献1参照)。 In the case of an overcurrent, short circuit, or leakage accident, the circuit breaker for wiring that automatically shuts off the circuit, or the leakage breaker, captures the signs (information) before reaching such a breaking action in advance. By utilizing this information meaningfully on the user side, a role as a device responsible for uninterruptible electric circuit is also required. In order to respond to the voice of such a market, in the conventional circuit breaker, when the leakage current of the circuit exceeds a predetermined value, or the load current of the circuit does not reach the automatic circuit breaker at a predetermined level In order to notify the user of these states when exceeding the above, the light-emitting diode provided in the circuit breaker is turned on (for example, see Patent Document 1).
従来の回路遮断器では、発光ダイオードが点灯したことで、予め決められた所定レベルを越えたことは目視により認識できるが、発光ダイオードが点灯後は、当該電路の負荷電流値が回路遮断器の自動遮断に対する裕度の有無が、また発光ダイオードの点灯前では、当該電路の負荷電流値が所定レベルに対する裕度の有無が、それぞれ認識できないという欠点があった。 In the conventional circuit breaker, it can be visually recognized that the light emitting diode has been turned on, and thus the predetermined level that has been determined in advance is visually recognized. However, after the light emitting diode is turned on, the load current value of the circuit is There is a drawback in that it is impossible to recognize whether there is tolerance for automatic shut-off, and whether the load current value of the electric circuit has tolerance for a predetermined level before the light emitting diode is turned on.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、当該電路の負荷電流値が、回路遮断器の自動遮断および所定レベルに対する裕度の有無を、使用者(観察者)が容易に認識できる回路遮断器を得ることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the load current value of the electric circuit is determined by the user (observer) as to whether the circuit breaker automatically shuts down and has a tolerance for a predetermined level. The object is to obtain a circuit breaker that can be easily recognized.
この発明に係る回路遮断器においては、当該電路の負荷電流値を回路遮断器の定格電流に対する割合に換算した値として、回路遮断器に具備された表示ユニットに表示するよう構成されたものである。 In the circuit breaker according to the present invention, the load current value of the electric circuit is displayed on a display unit provided in the circuit breaker as a value converted to a ratio to the rated current of the circuit breaker. .
この発明は以上説明したように、電路に流れる負荷電流を検出、およびアナログ/ディジタル変換してディジタル信号にする電流検出変換手段と、上記電流検出変換手段により検出・変換された電流値から電流実効値を演算する電流実効値演算手段と、該回路遮断器の定格電流に対応し、上記負荷電流の大きさに応じた複数の動作時限特性を記憶保持する時限回路と、上記負荷電流が上記動作時限特性のいずれかの動作レベルにある状態が所定の時間継続したとき、該回路遮断器を遮断動作させる信号を出力する遮断動作出力手段とを備えた回路遮断器において、該回路遮断器の定格電流に対する、上記電流実効値演算手段により演算された電流実効値の割合を示した負荷率を計算する負荷率計算手段と、かつ上記負荷率を表示する表示手段とを備えたので、上記負荷電流の該回路遮断器の自動遮断および所定レベルに対する裕度の有無を、使用者(観察者)は容易に認識することができる。 As described above, according to the present invention, the load current flowing in the electric circuit is detected and converted into a digital signal by analog / digital conversion, and the current effective from the current value detected and converted by the current detection conversion unit. Current effective value calculating means for calculating a value, a time limit circuit corresponding to the rated current of the circuit breaker and storing a plurality of operation time characteristic according to the magnitude of the load current, and the load current operating the A circuit breaker comprising a breaking operation output means for outputting a signal for breaking the circuit breaker when a state at any one of the operation characteristics of the timed characteristics continues for a predetermined time. A load factor calculating means for calculating a load factor indicating a ratio of an effective current value calculated by the effective current value calculating means to a current; and a display means for displaying the load factor. Because with a, whether the margin for the automatic shut-off and a predetermined level of the circuit breaker of the load current, the user (viewer) can be easily recognized.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における回路遮断器のブロック回路図を示すものである。図1において、図示しない変圧器などの電源に接続されている電路1、および同じく図示しないモーターなどの負荷に接続されている電路2は、それぞれ絶縁性の筐体を有する回路遮断器101に具備された電源側端子3および負荷側端子4に接続されている。この電源から負荷へ、つまり電路1から電路2へ流れる電流(以下、負荷電流と称す)は、常時、回路遮断器101に内蔵された変流器5を介して電流検出変換手段111に入力されている。この電流検出変換手段111において、負荷電流は、電流検出回路6で電流検出信号、さらにはA/D(Analog/Digital)変換回路7でディジタル信号と、その形態を変え、このディジタル信号が電流実効値演算手段112に取り込まれ、この電流実効値演算手段112にて演算されることで、回路遮断器101は負荷電流の値を認識することができる。
1 is a block circuit diagram of a circuit breaker according to
演算された負荷電流の値が回路遮断器101の定格電流を越えた場合、その大きさに応じて、時限回路113内に具備された、長限時9、短限時10、および瞬時11の各動作時限特性のいずれかに送られ、この状態が所定の時間継続すれば、時限回路113は遮断動作出力手段114に対し遮断指令を与える。詳しくは、例えば、回路遮断器101の定格電流が1600Aのとき、負荷電流が定格電流に対し、
a.2倍(よって、3200A)では長限時9が150秒後に、
b.4倍×1.5倍(よって、9600A)では短限時10が0.5秒後に、
c.16倍(よって、25600A)では瞬時11が0.05秒後に、
それぞれ遮断動作出力手段114に対し遮断指令を送り、この遮断動作出力手段114は直ちに開閉機構部8をトリップ動作させ、負荷電流を断つことで、電路1、あるいは電路2で使用される電線などの焼損を未然に防いでいる。また、定格電流設定手段115によって定格電流が変更になったときは、その情報が時限回路113にも送られ、前述の各動作時限特性も連動して変更される(例えば、定格電流を1440Aに変更した場合、短限時特性の電流値は8640Aとなる)。なお、この定格電流設定手段115は、例えば、図示しない回路遮断器101に具備された操作ハンドルの近傍などに、いわゆる使用者が操作し易いよう、前述した絶縁性の筐体の表面に設けられている場合が多い。
When the calculated load current value exceeds the rated current of the
a. At twice (and hence 3200A), the
b. At 4x1.5x (thus 9600A), the
c. At 16 times (hence 25600A), instantaneous 11 is 0.05 seconds later,
A shut-off command is sent to the shut-off operation output means 114, and the shut-off operation output means 114 immediately trips the opening /
演算された負荷電流の値と定格電流設定手段115によって設定された回路遮断器101の定格電流の情報は負荷率計算手段116にも送られ、ここで定格電流に対する負荷電流の割合(以下、負荷率と称す)が計算される。例えば、定格電流1600Aに対し、負荷電流が1120Aならば、負荷率は70%となる。この負荷率は液晶ドライバ回路12を介してモノクロ液晶表示素子13に表示されるとともに、後述するLEDドライバ回路14にも送られる。
Information on the calculated load current value and the rated current of the
図2は負荷電流に応じた、モノクロ液晶表示素子13の状態変化の一例を表した図である。図2において、紙面上太線の軌跡は負荷率の時間推移を表しており、任意の時刻T1〜T7における負荷率がモノクロ液晶表示素子13に表示されている(例えば、時刻T4においては、モノクロ液晶表示素子13は75%を表示している)。モノクロ液晶表示素子13の下部には発光色を異とする発光ダイオード(以下、LED(light emitting diode)と略す)15〜18が具備されており、負荷率の情報がLEDドライバ回路14(図1参照)に送られることで、このLEDドライバ回路14は、その負荷率の大きさに応じてLED15〜18のうち、いずれか少なくとも一つをモノクロ液晶表示素子のバックライト光源として点灯させる。ここで、例えば、LED15を青色、LED16を緑色、LED17を黄色、およびLED18を赤色とし、さらに負荷率が、80%未満では青色を、80%以上90%未満では緑色を、90%以上100%未満では黄色を、100%以上では赤色を、それぞれ点灯するように予め設定しておけば、時刻T1、T2およびT4では青色が、時刻T3およびT5では緑色が、時刻T6では黄色が、時刻T7では赤色が、それぞれ図示しない導光板を通じてモノクロ液晶表示素子13のバックライト照明に供される。なお、図2では、バックライト照明色の違いを、作図の便宜上、ハッチングの違いで表している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a state change of the monochrome liquid
したがって、負荷電流を定格電流に対する負荷率として表示しているので、回路遮断器101の自動遮断レベル、あるいは任意に設定された所定レベルに対する裕度の有無、すなわち負荷の使用状況が一目で認識できるとともに、負荷率の大小に応じてモノクロ液晶表示素子13のバックライト色を変更させているので視野角にあまり左右されることなく、いわゆるレベルメーターとして機能させることができる。なお、モノクロ液晶表示素子13とLED15〜18で構成される表示ユニット117は、図1において、定格電流設定手段115と同様、回路遮断器101の表面に設置されているように記載しているが、回路遮断器101が、例えば配電盤の高い位置や奥まった箇所に取り付けられることを考慮し、この表示ユニット117は分離可能とし、任意の場所に自在に設置できるようにしておけば、さらに視認性は向上する。
Therefore, since the load current is displayed as a load ratio with respect to the rated current, it is possible to recognize at a glance whether the
視認性を高めるという点で考えれば、単にカラー液晶表示素子を使用しても同様の効果は得られるが、回路遮断器として求められるスペック、すなわち経済性、寿命、使用環境などを鑑み、本発明のようにモノクロ液晶表示素子およびバックライト光源用LEDの組み合わせで構成することが好ましい。以上、これまでの説明では、負荷率に限定していたが、図1において、電流実効値演算手段112によって演算された負荷電流の値を液晶ドライバ回路12に送ることで、負荷電流値を同時に表示してもよく、また、これら負荷電流に関する情報以外、例えば漏洩電流であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
In view of improving visibility, the same effect can be obtained by simply using a color liquid crystal display element, but in view of specifications required as a circuit breaker, that is, economy, life, use environment, etc., the present invention. As described above, it is preferable to use a combination of a monochrome liquid crystal display element and a backlight light source LED. In the above description, the load factor is limited. However, in FIG. 1, the load current value calculated by the current effective
実施の形態2.
実施の形態1では、バックライト照明色の切換ポイントは予め決められていたが、図3に示すように、バックライト制御手段118を設けることで、使用者側がバックライト照明色の切換ポイントを任意に設定できるとともに、このバックライト照明色の点灯順番も変えることができる。この設定方法を図4に基づき説明する。図4において、表示ユニット117aには、モノクロ液晶表示素子13の紙面上、下側に押しボタンなどで構成されるバックライト制御手段118が備わっている。使用者は回路遮断器101への通電開始にあたり、負荷率の切換ポイントおよびバックライト照明色を決定する。例えば、
1.70%以上105%未満では、緑色の点灯、
2.105%以上115%未満では、青色の点灯、
3.115%以上130%未満では、黄色の点灯、
4.130%以上では、赤色の点滅
としたい場合には、上記番号1.2.・・・に、下記番号1−1.1−2.・・・を呼応させる形として、
1−1.7→0→緑→点灯→設定、
2−1.1→0→5→青→点灯→設定、
3−1.1→1→5→黄→点灯→設定、
4−1.1→3→0→赤→点滅→設定
と設定する。
In the first embodiment, the backlight illumination color switching point is determined in advance. However, as shown in FIG. 3, by providing the backlight control means 118, the user can arbitrarily set the backlight illumination color switching point. And the lighting order of the backlight illumination color can be changed. This setting method will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the display unit 117 a includes a
1. 70% or more and less than 105%, green lighting,
2. If it is 105% or more and less than 115%, it lights blue.
3. If it is 115% or more and less than 130%, it is lit yellow.
4. At 130% or more, when it is desired to blink red, the above number 1.2. ... and the following number 1-1.1-2. As a form to respond ...
1-1.7 → 0 → Green → Lit → Setting,
2-1.1 → 0 → 5 → Blue → Lit → Setting
3-1.1 → 1 → 5 → yellow → lit → setting,
4-1.1 → 3 → 0 → Red → Flashing → Set.
このように構成および設定された回路遮断器101における、負荷電流に応じたモノクロ液晶表示素子13の状態変化の一例を図5に基づいて説明する。図5において、紙面上太線の軌跡は負荷率の時間推移を表しており、任意の時刻T1〜T4における、定格電流1600Aでの負荷率および負荷電流値がモノクロ液晶表示素子13に表示されている(例えば、時刻T2においては、モノクロ液晶表示素子13は110%および1760Aを表示している)。前述した設定に基づき、時刻T1では緑色が、時刻T2では青色が、および時刻T3では黄色が、それぞれモノクロ液晶表示素子13のバックライト照明として点灯し、さらに時刻T4では赤色が点滅、いわゆるフリッカ表示することで、回路遮断器101の自動遮断が近づいていることをより強調させることができる(実施の形態1と同様、バックライト照明色の違いを、作図の便宜上、ハッチングの違いで表している)。したがって、使用者側がきめ細かい管理を必要としたい負荷率の領域を自由に設定することができるので、負荷の稼動状況や通常の電力使用状況などにフレキシブルに対応した負荷率の状態変化を、使用者に認識させることができる。
An example of a state change of the monochrome liquid
6 電流検出回路、7 A/D変換回路、12 液晶ドライバ回路、
13 モノクロ液晶表示素子、14 LEDドライバ回路、
15〜18 LED、
101 回路遮断器、111 電流検出変換手段、
112 電流実効値演算手段、115 定格電流設定手段、
116 負荷率計算手段、117・117a 表示ユニット、
118 バックライト。
6 current detection circuit, 7 A / D conversion circuit, 12 liquid crystal driver circuit,
13 monochrome liquid crystal display element, 14 LED driver circuit,
15-18 LED,
101 circuit breaker, 111 current detection conversion means,
112 current effective value calculation means, 115 rated current setting means,
116 Load factor calculation means, 117 / 117a display unit,
118 Backlight.
Claims (6)
該回路遮断器の定格電流に対する、上記電流実効値演算手段により演算された電流実効値の割合を示した負荷率を計算する負荷率計算手段と、かつ上記負荷率を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする回路遮断器。 Current detection conversion means for detecting the load current flowing in the electric circuit and converting the analog / digital conversion into a digital signal, and current effective value calculation means for calculating the current effective value from the current value detected and converted by the current detection conversion means A timing circuit corresponding to the rated current of the circuit breaker and storing and holding a plurality of operating time characteristics according to the magnitude of the load current, and the load current at any operating level of the operating time characteristics In a circuit breaker comprising a breaking operation output means for outputting a signal for breaking the circuit breaker when a certain state continues for a predetermined time,
A load factor calculating means for calculating a load factor indicating a ratio of an effective current value calculated by the effective current value calculating means to a rated current of the circuit breaker; and a display means for displaying the load factor. A circuit breaker characterized by that.
2. The circuit breaker according to claim 1, wherein the current effective value calculated by the current effective value calculating means is displayed on the liquid crystal element together with the load factor.
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