JP2008181748A

JP2008181748A - 電力制限器

Info

Publication number: JP2008181748A
Application number: JP2007013824A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sugimoto; 康浩杉本; Toshimitsu Nomura; 敏光野村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: JP4939954B2

Abstract

【課題】電路の負荷電流に対応して電路に流れる電流を遮断すると共に、一時的過電流での不要動作をすることのない電力制限器を得る。
【解決手段】電路２に流れる電流を検出する電流検出手段１０と、定格電力を設定する電力設定手段１５と、電力設定手段１５で設定された定格電力を記憶すると共に、電路２の定格電圧を記憶する記憶部１２ａと、電流検出手段１０で検出された電流をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段１１と、Ａ／Ｄ変換手段１１で変換された電流信号と記憶部１２ａに記憶された定格電圧に基づいて電力を演算する演算手段１２と、演算手段１２の演算結果が上記記憶部１２ａに記憶された定格電力を超えたときに引外し信号を出力する引外し手段１４と、引外し手段１４により電路２に流れる電流を遮断する開閉手段７を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は電路に流れる電流、及び予め設定された電圧もしくは電路に印加される電圧に基づいて電路を遮断する電力制限器に関するものである。

従来の電路においては、電路に流れる電流に基づいて電路を遮断する回路遮断器が用いられており、この回路遮断器は次のように動作する構成となっている。即ち、電路に流れる電流を変流器で検出し、変流器の二次側に設けられた電流検出回路から出力されたアナログ出力をＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換し、マイコンに記憶された規定の時限特性に基づいて、過電流に対応した時限特性の時限で制御部から出力することにより開閉接点を開離して電路の負荷電流を遮断している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１２８３５４号公報（段落０００２、図１０〜図１２）

従来の回路遮断器は上記のように構成されており、一般的には電路に流れる通常の負荷電流を想定した定格電流のものが選定されている。このため、断続的、一時的に大電流を必要とする負荷が接続された電路で使用する場合に、通常の負荷電流より大きめの定格電流の回路遮断器を選定しなければならず、不経済であると共に、回路遮断器の通電容量が通常の負荷電流に対して余裕があるため、多少の過電流状態が続いても回路遮断器が動作しないという課題があった。

逆に、通常の負荷電流に対応した定格電流の回路遮断器においては、一時的過電流、例えば、モーターの突入電流のような突発した電流により回路遮断器が動作して停電になるといった課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電路の負荷電流に対応して電路に流れる電流を遮断すると共に、一時的過電流での不要動作をすることのない電力制限器を得るものである。

この発明に係る電力制限器は、電路に流れる電流を検出する電流検出手段と、定格電力を設定する電力設定手段と、この電力設定手段で設定された定格電力を記憶すると共に、上記電路の定格電圧を記憶する記憶部と、上記電流検出手段で検出された電流をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段で変換された電流信号と上記記憶部に記憶された定格電圧に基づいて電力を演算する演算手段と、上記演算手段の演算結果が上記記憶部に記憶された定格電力を超えたときに引外し信号を出力する引外し手段と、上記引外し手段により上記電路に流れる電流を遮断する開閉手段と、を備えたものである。

この発明に係る電力制限器は、電路に流れる電流、及び予め設定された電圧もしくは電路に印加される電圧に基づいて電力を演算し、電力演算結果と動作時限が設定値を超えたときに電路を遮断するようにしたので、電路の負荷電流に対応して電路を遮断すると共に、断続的、一時的に大電流を必要とする負荷や、モーターの突入電流などによる一時的過電流での不要動作を防ぐことができる効果がある。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力制限器について好適な実施の形態を説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電力制限器を示すブロック図であり、図２は実施の形態１に係る電力制限器の電力と時限特性の関係を説明する図である。
図１において、電力制限器１は、電路２に接続される電源側端子３と負荷側端子４を接続するように通電主導体５が配設されている。通電主導体５の途中には後述する引外し装置６により通電主導体５に流れる電流を開閉する開閉手段となる開閉接点７、及び通電主導体５に流れる電流に比例した電流信号を検出する変流器８が配設されている。変流器８で検出した電流信号は電流検出回路９へ入力される。なお、上述した変流器８と電流検出回路９とより電流検出手段１０を形成している。

電流検出回路９へ入力された電流信号は、電流検出回路９からＡ／Ｄ変換手段であるＡ／Ｄ変換回路１１に出力され、Ａ／Ｄ変換回路１１によりデジタル値に変換されて演算手段、例えばマイコン１２に出力される。マイコン１２においては、各通電主導体５に流れる相電流をサンプリングした電流値と、マイコン１２に付随する記憶部１２ａに予め設定されている電圧信号に基づいて電力を算出する演算が行われる。また、マイコン１２には、マイコン１２から出力されるトリガ信号を受けて引外し装置６の駆動信号を出力するトリガ回路１３が接続されており、トリガ回路１３には、トリガ信号が入力されると開閉接点７を開閉する引外し装置６が接続されている。なお、トリガ回路１３と引外し装置６により引外し手段１４を形成している。

また、マイコン１２には、電力制限器１の定格電力を設定する電力設定部１５、動作時間を設定する動作時限設定部１６が接続され、電力制限器１の引外し動作時限を設定するように構成されている。さらに、マイコン１２には電力制限器１の定格電圧を設定する電圧設定部１７が接続され、マイコン１２に設定されている電圧を置換することが可能である。

電力設定部１５、動作時限設定部１６、及び電圧設定部１７は、例えば、可変抵抗器等から構成されており、電力設定部１５は図２に示すａ部の値を設定し、また、動作時限設定部１６は図２に示すｂ部の値を設定する。これらの設定値はマイコン１２に付随する記憶部１２ａに記憶されることにより設定されている。なお、上記説明において、電圧の設定を電圧設定部１７で任意に行うようにしたが、例えば、１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖのように所定の値を記憶部１２ａに予め記憶させておいてもよい。

次に、上記のように構成された実施の形態１に係る電力制限器１の動作について説明する。マイコン１２は、電流検出手段１０で検出されて変換された電流信号と、マイコン１２に付随する記憶部１２ａに設定されている電圧信号に基づいて電力演算を行い、その演算値と電力設定部１５で設定された電力設定値を比較し、演算値が電力設定値以上であった場合、動作時限設定部１６で設定された動作時限に基づいてトリガ回路１３にトリガ信号を出力する。このトリガ信号の出力により、トリガ回路１３は引外し装置６を動作させて開閉接点６を開路する。

以上説明したように、実施の形態１に係る電力制限器１は、マイコン１２に予め定格電力及び引外し動作時限を設定し、電路２に接続される通電主導体５を流れる電流を検出し変換した電流信号と、マイコン１２に予め設定された電圧信号とから電力演算を行い、電力演算結果が設定された定格電力以上であった場合、設定されている引外し動作時限に基づいて電路２を遮断するので、一次的過電流を必要とする負荷の焼損や、一時的な過電流による電路２の遮断を防止することができるという効果がある。

また、定格電圧の設定が可能であり、電力制限器１台で幅広い電路に適用できるという効果がある。

実施の形態２．
次に、この発明に係る電力制限器の実施の形態２について説明する。図３は実施の形態２に係る電力制限器を示すブロック図である。
図３において、電力制限器３０の通電主導体５には、通電主導体５に流れる電流を検出する計測用変圧器３１が設けられており、この計測用変圧器３１により検出された電圧信号は電圧検出回路３２に入力されるように構成されており、この計測用変圧器３１と電圧検出回路３２により電圧検出手段３３を形成している。電圧検出回路３２の出力する電圧信号はＡ／Ｄ変換回路１１によりデジタル値に変換され、マイコン１２へ入力される。即ち、実施の形態２に係る電力制限器３０は、実施の形態１の電圧設定部１７に代わって、通電主導体５に流れる電流を検出する電圧検出手段３３が設けられている。

マイコン１２は、Ａ／Ｄ変換された電流信号と電圧信号に基づいて電力演算を行い、その演算値と電力設定部１５により設定された電力設定値を比較して、演算結果が設定値以上であった場合、動作時限設定部１６に設定された動作時限に基づいてトリガ回路１３にトリガ信号を出力する。なお、その他の部分については実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより説明を省略する。

実施の形態２に係る電力制限器３０は、上記のように構成されており、電圧検出手段３３により電路電圧を自動で検出し、検出した電圧信号と電流検出手段３３で検出した電流信号に基づいてマイコン１２で電力演算を行い、電力演算結果が設定値以上であった場合、動作時限設定部１６に設定された動作時限に基づいてトリガ回路１３にトリガ信号を出力する。このトリガ信号の出力により、トリガ回路１３は引外し装置６を動作させて開閉接点７を開路する。

以上説明したように、実施の形態２に係る電力制限器３０は、電圧検出手段３３で電路２に接続される通電主導体５の電圧を検出するので電圧設定が不要になり、さらに、電圧設定の間違いによる誤動作を防止でき、より確実に電路を遮断することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る電流制限器を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る電力制限器の電力と時限特性の関係を説明する図である。この発明の実施の形態２に係る電流制限器を示すブロック図である。

符号の説明

１、３０電力制限器２電路
３電源側端子４負荷側端子
５通電主導体６引外し装置
７開閉接点８変流器
９電流検出回路１０電流検出手段
１１Ａ／Ｄ変換回路１２マイコン
１２ａ記憶部１３トリガ回路
１４引外し手段１５電力設定部
１６動作時限設定部１７電圧設定部
３１計測用変圧器３２電圧検出回路
３３電圧検出手段

Claims

電路に流れる電流を検出する電流検出手段と、定格電力を設定する電力設定手段と、この電力設定手段で設定された定格電力を記憶すると共に、上記電路の定格電圧を記憶する記憶部と、上記電流検出手段で検出された電流をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段で変換された電流信号と上記記憶部に記憶された定格電圧に基づいて電力を演算する演算手段と、上記演算手段の演算結果が上記記憶部に記憶された定格電力を超えたときに引外し信号を出力する引外し手段と、上記引外し手段により上記電路に流れる電流を遮断する開閉手段と、を備えたことを特徴とする電力制限器。
上記記憶部に上記電路の定格電圧を設定する電圧設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電力制限器。
上記電路の電圧を検出する電圧検出手段を備え、上記記憶部に記憶された定格電圧を上記電圧検出手段で検出した結果に基づいて置換することを特徴とする請求項１記載の電力制限器。
上記記憶部に、上記引外し手段の引外し動作時限特性を記憶させ、上記引外し手段が上記引外し動作時限特性に基づいて引外し信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の電力制限器。
上記引外し動作時限特性を設定する動作時限設定部を備えたことを特徴とする請求項４記載の電力制限器。