JP2009043556A - Electron type breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギ供給機構を備えた電子式ブレーカに関する。 The present invention relates to an electronic breaker provided with an energy supply mechanism.
従来から、漏電時に電源ラインの接点を引き外すトリップ部に、相間電圧によって電源を供給する漏電ブレーカが知られている。しかし、相間電圧のみでトリップ部に電源を供給する構成では、短絡等の異常が発生した場合には、相間電圧が低下してしまうので、トリップ部を駆動できない。 2. Description of the Related Art Conventionally, a leakage breaker that supplies power by a phase-to-phase voltage to a trip portion that trips a contact of a power supply line at the time of leakage is known. However, in the configuration in which power is supplied to the trip portion only by the interphase voltage, the interphase voltage decreases when an abnormality such as a short circuit occurs, and thus the trip portion cannot be driven.
また、電源ライン全てに変流器を設け、変流器によって電流検出を行なうと共に、電源ラインの電流から変流器によってエネルギを出力し、トリップ部を駆動するためのエネルギ供給を行なう電子式ブレーカが知られている。このような変流器によってエネルギを出力する電子式ブレーカの一構成を図11に示す。電子式ブレーカ101は、単相3線式のブレーカであり、電圧極と中性極から成る電源ライン102と、電源ライン102に設けられた接点131と、各電源ライン102の電流を検出する電流検出部104と、接点131を引き外すトリップ部132と、を備える。電子式ブレーカ101は、さらに過電流や短絡等の異常時に異常信号を出力し、トリップ部132によって接点131を引き外す異常判断部133と、トリップ部132と異常判断部133とを駆動する電源を供給する電源回路152と、を備えている。
In addition, an electronic breaker is provided in which current transformers are provided for all power supply lines, current is detected by the current transformer, energy is output from the current of the power supply line by the current transformer, and energy is supplied to drive the trip unit. It has been known. One configuration of an electronic breaker that outputs energy by such a current transformer is shown in FIG. The
電流検出部104は、電流検出機能とエネルギ供給機能を有する変流器151を備えており、電源回路152は変流器151からエネルギを供給されている。異常判断部133は、電流検出部104が検出した電流値に基づいて異常を判断し、異常が発生したと判断した場合は、トリップ部132に異常信号を出力し、異常信号を受けたトリップ部132は、電源回路152からの電源によって接点131を引き外す。
The
しかしながら、このような変流器によってエネルギを出力する電子式ブレーカ101においては、3本の電源ライン102に配された全ての変流器151が電流検出機能とエネルギ供給機能を併せ持つために、変流器151が大型化し、電子式ブレーカ101の小型化が困難となる。また、変流器151のみでエネルギ供給しようとすると、低定格の電子式ブレーカ101の場合は小さい電流でトリップ部132を動作させるエネルギを供給しなければならないので、電子式ブレーカ101の定格電流が低いほど、より大きい変流器151が必要となり、電子式ブレーカ101の小型化が困難となる。
However, in the
また、全ての電源ラインに変流器を設けた電源供給部と、外部電源に繋がる電源供給部と、を備えた電子式ブレーカが知られている(特許文献1参照)。 There is also known an electronic breaker that includes a power supply unit provided with current transformers in all power supply lines and a power supply unit connected to an external power supply (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示される電子式ブレーカにおいては、外部電源が必要であり、また、外部電源と接続するために配線が煩雑となる。
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、異常時にも異常判断部やトリップ部にエネルギ供給を可能とし、電源ラインの接点を引き外すことができる小型の電子式ブレーカを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and is a small electronic breaker that can supply energy to the abnormality determination unit and trip unit even in the event of an abnormality and can disconnect the contact of the power line. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、3線式の電源ラインの各ラインに設けられ各ラインの電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出された電流値に基づいて過電流を判別する異常判断部と、前記異常判断部からの異常信号に応じてブレーカ内に設けた接点部を引き外すトリップ部と、を備えた電子式ブレーカにおいて、いずれかの一つのラインに設けたエネルギ供給機能を有する変流器によりエネルギを出力する第1のエネルギ供給機構と、前記変流器を設けられたラインと、それ以外のラインとの相間電圧によってエネルギを出力する第2のエネルギ供給機構と、を備え、前記エネルギ供給機構の少なくともいずれか一方により、前記異常判断部とトリップ部にエネルギを供給するものである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、3線式の電源ラインの各ラインに設けられ各ラインの電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出された電流値に基づいて過電流を判別する異常判断部と、前記異常判断部からの異常信号に応じてブレーカ内に設けた接点部を引き外すトリップ部と、を備えた電子式ブレーカにおいて、前記電流検出部は、電流検出機能を有する変流器を有し、前記変流器の内の少なくとも一つの変流器は、電流検出機能とエネルギ供給機能とを兼用し、この兼用型変流器によりエネルギを出力する第1のエネルギ供給機構と、前記兼用型変流器が設けられたラインと、それ以外のラインとの相間電圧によってエネルギを出力する第2のエネルギ供給機構と、を備え、前記エネルギ供給機構の少なくともいずれか一方により、前記異常判断部とトリップ部にエネルギを供給するものである。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の電子式ブレーカにおいて、前記電流検出部は、ロゴスキーコイルを有するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the electronic breaker according to the first or second aspect, the current detection unit includes a Rogowski coil.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電子式ブレーカにおいて、前記第1のエネルギ供給機構は、前記エネルギ供給機能を有する変流器から整流回路を介して電源供給する電流電源回路を有し、前記第2のエネルギ供給機構は、前記相間電圧から降圧回路を介して交流直流変換して電源供給する電圧電源回路を有し、前記電流電源回路と電圧電源回路のそれぞれの出力を接続することにより、2つの出力で相互に補完して電源を供給するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic breaker according to any one of the first to third aspects, the first energy supply mechanism is connected from the current transformer having the energy supply function via a rectifier circuit. And the second energy supply mechanism has a voltage power supply circuit for supplying power by performing AC / DC conversion from the interphase voltage via a step-down circuit, and the current power supply circuit and the voltage supply circuit. By connecting the outputs of the power supply circuit, the two outputs complement each other to supply power.
請求項5の発明は、請求項4に記載の電子式ブレーカにおいて、前記第1のエネルギ供給機構は、前記整流回路の後段に定電圧電源回路を有し、前記定電圧電源回路と前記電圧電源回路のそれぞれの出力電圧を略同一にすることにより、2つの電源の出力を足し合せて電源を供給するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic breaker according to the fourth aspect, the first energy supply mechanism has a constant voltage power supply circuit in a subsequent stage of the rectifier circuit, and the constant voltage power supply circuit and the voltage power supply By making the output voltages of the circuits substantially the same, the outputs of the two power supplies are added to supply the power.
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5に記載の電子式ブレーカにおいて、前記電流電源回路と電圧電源回路とを接続した電源と前記トリップ部との間に介在させた電流の逆流を防止する逆流防止素子と、前記トリップ部に並列接続された充電回路と、を備え、異常時に、前記充電回路に蓄積されたエネルギによって前記トリップ部を駆動するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic breaker according to the fourth or fifth aspect, a backflow of current interposed between the power source connecting the current power source circuit and the voltage power source circuit and the trip unit is provided. A backflow prevention element for preventing the charging circuit and a charging circuit connected in parallel to the trip unit are provided, and the trip unit is driven by the energy accumulated in the charging circuit when an abnormality occurs.
請求項7の発明は、請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載の電子式ブレーカにおいて、前記電流電源回路と電圧電源回路とを接続した電源と前記異常判断部との間に介在させ、該異常判断部への電源供給を遮断する開閉回路と、前記異常判断部を駆動するエネルギを充電する充電回路と、を備え、前記異常判断部は、異常時に異常信号を発して前記開閉回路を遮断して前記充電回路の充電エネルギによって駆動し、前記2つの電源回路から前記トリップ部に電源供給するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the electronic breaker according to any one of the fourth to sixth aspects, the power source connecting the current power source circuit and the voltage power source circuit is interposed between the abnormality determining unit. And an open / close circuit that cuts off the power supply to the abnormality determination unit, and a charging circuit that charges energy for driving the abnormality determination unit, and the abnormality determination unit generates an abnormal signal in the event of an abnormality. The circuit is cut off and driven by the charging energy of the charging circuit, and power is supplied to the trip unit from the two power supply circuits.
請求項1の発明によれば、電源ラインに設けられた変流器によってエネルギを出力する第1のエネルギ供給機構と、電源ラインの相間電圧からエネルギを出力する第2のエネルギ供給機構とを用いているので、異常判断部とトリップ部に対して、通常時や地絡発生時には第2のエネルギ供給機構からエネルギ供給を行うことができ、短絡発生時には、第1のエネルギ供給機構からエネルギ供給を行うことができる。従って、異常発生時に、電源ラインの接点を的確に引き外すことができる。また、エネルギ供給用の変流器を減らすことができるので、電子式ブレーカの小型化、低コスト化が図れる。 According to the first aspect of the present invention, the first energy supply mechanism that outputs energy by the current transformer provided in the power supply line and the second energy supply mechanism that outputs energy from the interphase voltage of the power supply line are used. Therefore, the abnormality determination unit and the trip unit can be supplied with energy from the second energy supply mechanism at the normal time or when a ground fault occurs, and can be supplied from the first energy supply mechanism when a short circuit occurs. It can be carried out. Therefore, when an abnormality occurs, the contact of the power line can be accurately removed. In addition, since the number of current transformers for supplying energy can be reduced, the electronic breaker can be reduced in size and cost.
請求項2の発明によれば、各電源ラインに設けられた電流検出部の電流検出機能を有する変流器の内の一つがエネルギを出力するエネルギ供給機構を兼用するので、エネルギ供給機構を電流検出部と別個に設けた場合に比べて、変流器の数を減らすことができる。また、電流検出機能のみを有する変流器は、小型であるので、電子式ブレーカの小型化、低コスト化が図れる。 According to the second aspect of the present invention, one of the current transformers having a current detection function of the current detection unit provided in each power supply line also serves as an energy supply mechanism that outputs energy. The number of current transformers can be reduced as compared with the case where the current transformer is provided separately from the detector. In addition, since the current transformer having only the current detection function is small, the electronic breaker can be reduced in size and cost.
請求項3の発明によれば、ロゴスキーコイルは形状が薄くて小型であるので、電子式ブレーカをさらに小型にすることができる。また、ロゴスキーコイルは磁気飽和しないので、正確な電流値を計測することができる。 According to the invention of claim 3, since the Rogowski coil is thin and small in size, the electronic breaker can be further reduced in size. Further, since the Rogowski coil is not magnetically saturated, an accurate current value can be measured.
請求項4の発明によれば、電流電源回路と電圧電源回路を接続することにより2つの電源回路が補完して電源を供給するので、異常時にも安定してエネルギ供給を行なうことができる。 According to the invention of claim 4, by connecting the current power supply circuit and the voltage power supply circuit, the two power supply circuits complement each other to supply the power, so that the energy can be stably supplied even in the event of an abnormality.
請求項5の発明によれば、電流電源回路と電圧電源回路の出力電圧を揃えることにより、2つの電源の出力を足し合わせて供給するので、それぞれの電源回路の出力を小さくすることができ、それぞれの電源回路の小型化が図れる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、充電回路に蓄積したエネルギにより電源ラインの接点を引き外すことができるので、電圧電源回路からの電源供給が遮断され、電流電源回路からだけではエネルギが不足する場合にも接点を的確に引き外すことができる。また、電源ラインの電流値が定格電流値を越えても、接点を引き外すまでの時間の余裕が電流値に応じてあるので、トリップ部の駆動に必要なエネルギを充電することができる。従って、変流器が出力するエネルギは少なくてよいので、変流器の小型化が図れる。 According to the sixth aspect of the present invention, the contact of the power supply line can be disconnected by the energy accumulated in the charging circuit, so that the power supply from the voltage power supply circuit is cut off, and the energy is insufficient only from the current power supply circuit. In addition, the contact can be accurately removed. Even if the current value of the power supply line exceeds the rated current value, there is a time margin until the contact is removed according to the current value, so that energy necessary for driving the trip portion can be charged. Therefore, since the energy output from the current transformer may be small, the current transformer can be miniaturized.
請求項7の発明によれば、異常時に異常判断部へのエネルギ供給を停止し、2つの電源回路からのエネルギをトリップ部のみに供給する。このことにより、2つの電源回路が供給するエネルギは、トリップ部の駆動に必要なエネルギだけでよいので、2つの電源回路の出力を小さくし、それぞれの電源回路の小型化が図れる。 According to the seventh aspect of the present invention, the energy supply to the abnormality determination unit is stopped at the time of abnormality, and the energy from the two power supply circuits is supplied only to the trip unit. As a result, the energy supplied by the two power supply circuits may be only the energy required for driving the trip section, so that the outputs of the two power supply circuits can be reduced and the respective power supply circuits can be miniaturized.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る電子式ブレーカについて図1を参照して説明する。図1は、電子式ブレーカの構成を示す。電子式ブレーカ1は、単相3線式のブレーカであり、電圧極21、22と中性極23から成る電源ライン2と、電源ライン2の各々に設けられた接点部31と、各電源ライン2の各々の電流を検出する電流検出部4と、接点部31を引き外すトリップ部32と、電流検出部4による電流検出に基づいて異常を判断しトリップ部32によって接点部31を引き外す異常判断部33と、を備えている。電子式ブレーカ1は、さらにトリップ部32と異常判断部33の駆動電源としての第1のエネルギ供給機構5及び第2のエネルギ供給機構6と、を備える。
(First embodiment)
An electronic breaker according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the configuration of an electronic breaker. The
第1のエネルギ供給機構5は、電圧極21に設けられ電流を検出する変流器(CURRENT TRANSFORMER、以下CTと略記)51と、CT51が検出した電流から電源を出力する電流電源回路52を備える。第2のエネルギ供給機構6は、電圧極21と電圧極22との相間電圧から電源を出力する電圧電源回路61を備える。第1のエネルギ供給機構5及び第2のエネルギ供給機構6は、少なくともいずれか一方により、合成回路7を介してトリップ部32と異常判断部33にエネルギを供給する。
The first
電流検出部4は、電源ライン2の各ラインに電流値を検出する電流検出素子41を備えている。電流検出素子41は、例えばロゴスキーコイルである。トリップ部32は、例えばトランジスタ32aと電磁石32bとを有しており、トランジスタ32aは、異常判断部33からの異常信号によって合成回路7からの電流を電磁石32bに流し、電磁石32bの磁力によって接点部31を引き外す。
The current detection unit 4 includes a
CTについて図2を参照して説明する。CTには電流検出型、エネルギ型、及び電流検出・エネルギ型の3種類のCTがある。図2は、電源ラインを流れる電流値に対する各種CTの出力との関係を示す。同図において、横軸は、電源ラインを流れる電流値を示し、縦軸はCTの出力を示している。横軸の電流値は、通常の電流値範囲である通常領域と、過電流が所定時間を越えて流れるとトリップする過電流引外し領域と、短絡や漏電等により直ぐにトリップする瞬時引外し領域よりなっている。定格電流値の100%以上を過電流引外し領域とし、さらに、例えば定格電流値の2000%以上を瞬時引外し領域としている。縦軸において、トリップ部32が接点部31を引き外すのに必要なエネルギを一点鎖線Lによって示している。実線Aは電流検出型CTの、実線Bはエネルギ型CTの、実線Cは電流検出・エネルギ型CTの出力を示す。
CT will be described with reference to FIG. There are three types of CT: current detection type, energy type, and current detection / energy type. FIG. 2 shows a relationship between various CT outputs and current values flowing through the power supply line. In the figure, the horizontal axis indicates the current value flowing through the power supply line, and the vertical axis indicates the CT output. The current value on the horizontal axis is divided into the normal range that is the normal current range, the overcurrent tripping area that trips when the overcurrent flows beyond the specified time, and the instantaneous tripping range that trips immediately due to a short circuit or electrical leakage. It has become. 100% or more of the rated current value is set as an overcurrent tripping region, and further, for example, 2000% or more of the rated current value is set as an instantaneous tripping region. On the vertical axis, the energy required for the
電流検出型CTは、電流値の計測を行うことができるが、接点を引き外すのに必要なエネルギを出力することができない。エネルギ型CTは、接点を引き外すのに必要なエネルギを出力することができるが、電流値の計測を行うことができない。電流検出・エネルギ型CTは、電流値の計測を行うことも、接点を引き外すのに必要なエネルギを出力することもできる。 The current detection type CT can measure the current value, but cannot output the energy required to remove the contact. The energy type CT can output the energy necessary for pulling off the contact point, but cannot measure the current value. The current detection / energy type CT can measure the current value or output the energy necessary to remove the contact.
電流検出型CTは、電源ライン電流の全領域に亘って、電源ライン電流値に比例して出力する。しかし、接点部31を引き外すのに必要なエネルギを出力しなくてもよいので、小型にすることができ、安価になる。
The current detection type CT outputs in proportion to the power supply line current value over the entire region of the power supply line current. However, since it is not necessary to output the energy necessary for pulling off the
エネルギ型CTは、定格電流値の100%以上の領域において、接点部31を引き外すのに必要なエネルギを出力しなければならないので大型になる。
The energy type CT is large in size because it needs to output the energy necessary to detach the
電流検出・エネルギ型CTは、定格電流値の100%以上の領域において、接点部31を引き外すのに必要なエネルギを出力し、かつ、定格電流値の2000%の領域まで、電路電流値に比例して出力するので、エネルギ型CTよりもさらに大型になる。本実施形態のCT51は、接点部31を引き外すのに必要なエネルギを出力しなければならないので、エネルギ型CT又は電流検出・エネルギ型CTである。
The current detection / energy type CT outputs the energy necessary to detach the
次に、本実施形態に係る電子式ブレーカ1の動作について、再び図1を参照して説明する。電流検出部4は電流検出素子41によって各ラインの電流値を検出し、検出した電流値データを異常判断部33へ送信する。異常判断部33は電流検出部4から送信された電流値データに基づいて過電流や短絡等を判断し、過電流や短絡等の異常が発生していると判断するとトリップ部32へ異常信号を送信する。異常信号を受信したトリップ部32は、電磁石32bを駆動させて接点部31を引き外す。
Next, the operation of the
このような電子式ブレーカ1の動作において、トリップ部32と異常判断部33との駆動電源は、通常時には、電源ライン2の相間電圧によって第2のエネルギ供給機構6から供給されるが、過電流や短絡等の異常時には、次のように供給される。
In such an operation of the
いずれかの電源ライン2において過電流が発生時した場合は、電圧極21と電圧極22との間の電圧は維持されるので、第2のエネルギ供給機構6によってエネルギ供給が可能となる。また、電圧極21の電源ライン2に過電流が流れた場合には、CT51によってもエネルギ供給が可能となる。
When an overcurrent occurs in any one of the
CT51が設けられた電圧極21とその他の極間に短絡が発生した場合は、電圧極21に大電流が流れるので、CT51によりエネルギ供給が可能となる。また、CT51が設けられた電圧極21にて地絡が発生した場合は、電圧極21に大電流が流れるため、CT51によりエネルギ供給が可能となる。
When a short circuit occurs between the
CT51が設けられていない電圧極22と中性極23間において短絡が発生した場合は、電圧極21と電圧極22との電位差は通常時から少し低下する程度であるので、第2のエネルギ供給機構6によってエネルギ供給が可能となる。また、電圧極22や中性極23において地絡が発生した場合は、電圧極21と電圧極22との間の電圧は維持されるので、第2のエネルギ供給機構6によってエネルギ供給が可能となる。
When a short circuit occurs between the
このように、本実施形態の電子式ブレーカ1においては、異常判断部33とトリップ部32へのエネルギ供給を、過電流や短絡等の異常時にもいずれかのエネルギ供給機構から行うので、電源ライン2の接点31を的確に引き外すことができる。また、エネルギを出力する大型であるCT51が一つでよいので、電子式ブレーカ1を小型にし、また、安価にすることができる。また、CT51は、定格電流の100%以上の電流値で接点部31を引き外すのに必要なエネルギを供給するので、低定格の電子式ブレーカ1にも使用することができる。
Thus, in the
また、電流検出素子41にロゴスキーコイルを用いることにより、ロゴスキーコイルは形状が薄くて小型であるので、電子式ブレーカ1を小型にすることができる。また、ロゴスキーコイルは磁気飽和しないので、正確な電流値を計測することができる。
Further, by using a Rogowski coil for the
次に、本実施形態に係る電子式ブレーカの変形例について図面を参照して説明する。図3は、本変形例の電子式ブレーカの構成を示す。電子式ブレーカ1は、第1の実施形態の電子式ブレーカと異なり、CT51を電圧極21と電圧極22とに備え、また電圧電源回路61は3本の電源ラインの全ての極間から相間電圧をとっている。CT51は、エネルギ型CT、又は電流検出・エネルギ型CTである。本変形例の電子式ブレーカ1は、第1の実施形態の電子式ブレーカの構成を備えているので、第1の実施形態の電子式ブレーカと同様に、電流検出及びエネルギ供給を行なうことができる。
Next, a modification of the electronic breaker according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows the configuration of the electronic breaker of this modification. Unlike the electronic breaker of the first embodiment, the
さらに、本変形例の電子式ブレーカ1は、全ての相間電圧の電位差に基づいて、電力を演算することができる。また、CT51を電源ラインの両端に位置する電圧極21と電圧極22とに配置することにより、複数の電子式ブレーカ1が並設されており、隣接する電子式ブレーカ1の極間で短絡が発生した場合でも、トリップ部32を駆動させることができる。図4は、電子式ブレーカ1が並設されている状態を示す。主幹ブレーカ11が配された主幹回路から分岐した分岐回路に複数の電子式ブレーカ1が分岐ブレーカとして配されている。分岐ブレーカ12の電圧極12bは主幹ブレーカ11の電圧極11bに接続され、分岐ブレーカ13の電圧極13aは主幹ブレーカ11の電圧極11aに接続されている。そして、隣接する電圧極12bと電圧極13a間で短絡が発生しても、電圧極12bと電圧極13aの各々に配せられたCT51によって、電源ラインの電流からエネルギを供給し、トリップ部を駆動することができる。
Furthermore, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る電子式ブレーカについて図5を参照して説明する。図5において、電子式ブレーカ1は、第1の実施形態の電子式ブレーカとは電流検出部4の構成が異なっている。電流検出部4は、3本の電源ライン2に電流検出素子41としてCTを有している。そして、電圧極22と中性極23との電源ラインには、例えばロゴスキーコイルである電流検出型CT51aを配し、電圧極21の電源ラインには電流検出・エネルギ型CT51bを配している。電流検出・エネルギ型CT51bは電流電源回路52にも接続され、第1のエネルギ供給機構5を構成している。この電子式ブレーカ1の構成により、電源ライン2に配せられた3個のCTは電流検出を行ない、また、電流検出・エネルギ型CT51bはエネルギ供給を行なうので、第1の実施形態の電子式ブレーカ1と同様に、電流検出及びエネルギ供給を行なうことができる。
(Second Embodiment)
An electronic breaker according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the
本実施形態によれば、電流検出素子41の一つに電流検出・エネルギ型CT51bを用いて、電流検出部4と第1のエネルギ供給機構5とに共用するので、CTの数を少なくすることができる。また、2つの電流検出型CT51aは、エネルギ供給を行わずに電流検出のみを行なうので、小型のCTでよい。このことにより、電子式ブレーカ1を小型にし、また、安価にすることができる。
According to the present embodiment, the current detection /
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る電子式ブレーカについて図6を参照して説明する。図6において、電子式ブレーカ1は、第1の実施形態に係る電子式ブレーカ1と異なり、第1のエネルギ供給機構5の電流電源回路52は整流回路53を有しており、また、第2のエネルギ供給機構6の電圧電源回路61は降圧回路62を有している。2つの電源回路と異常判断部33との間には、定電圧電源回路8が配設されている。本実施形態において、CT51及び相間電圧63の測定の構成は、第1の実施形態の変形例や第2の実施形態の電子式ブレーカと同じでもよい。
(Third embodiment)
An electronic breaker according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the
第1のエネルギ供給機構5において、CT51によって検出された電流は、整流回路53によって直流に変換された後に電圧に変換される。第2のエネルギ供給機構6において、相間電圧63は、整流回路(図示せず)によって直流に変換され、降圧回路62によってトリップ部32の駆動電圧に降圧される。電流電源回路52と電圧電源回路61の出力は接続され、電圧が高い方の電源回路から電源が供給される。トリップ部32には、両電源回路が接続された状態による電圧で電源が供給される。また、異常判断部33には、定電圧電源回路8によって異常判断部33の駆動電圧に降圧されて電源が供給される。
In the first
このように、電流電源回路52と電圧電源回路61の各出力を接続することにより、電圧の高い方の電源回路からトリップ部32及び異常判断部33に電源を供給することができるので、異常発生時にも安定したエネルギ供給が可能となる。また、この構成において、異常判断部33からトリップ部32への異常信号の電圧を、定電圧電源回路8の電圧と一致させておくことにより、異常信号の電源も同時に確保することができる。
In this way, by connecting the outputs of the current
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る電子式ブレーカについて図面を参照して説明する。図7において、電子式ブレーカ1は、第3の実施形態に係る電子式ブレーカ1と異なり電流電源回路52において整流回路53の後に定電圧電源回路54を配している。
(Fourth embodiment)
An electronic breaker according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 7, the
図8は、電子式ブレーカ1の一回路構成を示す。電流電源回路52は、電源ライン2に取り付けられたCT51に接続された整流回路53と、定電圧電源回路54と、を有する。電源ライン2に流れた電流をCT51によって検出し、ダイオードD1による整流回路53により直流化する。直流化された電流は、抵抗R1と定電圧ダイオードD2から構成される定電圧電源回路54により電圧変換される。この時の定電圧ダイオードD2の電圧は、トリップ部32の駆動電圧に合わせている。定電圧電源回路54の出力は、ダイオードD3を経由した電圧電源回路61からの出力と合成される。
FIG. 8 shows one circuit configuration of the
一方、電圧電源回路61は、電源ライン2の電圧を整流回路64により全波整流し、電流制限素子L1を経由して、MOSFET65にて安定化させる。MOSFET65は、ゲートグランド間に接続された定電圧ダイオードD4にてゲート電位を固定し、出力電圧を安定化する。安定化された電圧は、DC/DCコンバータの降圧回路62によって降圧し、電流電源回路52の出力電圧と同じ電位まで低圧化される。合成された電源回路の出力は、定電圧電源回路8により異常判断部33の駆動電圧まで低圧化されて異常判断部33に供給される。また、整流回路64の前段に、電源ライン2からのサージ電圧及びサージ電流を緩和するための素子66、例えばZNRを設け、整流回路64の後段に、降圧回路62やMOSFET65のスイッチィング動作によるサージノイズを防止するためのノイズフィルタ67を設けている。このように、電流電源回路52と電圧電源回路61の出力電圧を揃えることにより、2つの電源の出力を足し合わせて供給することができるので、それぞれの電源回路の出力を小さくすることができ、それぞれの電源回路を小型にすることができる。
On the other hand, the voltage
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る電子式ブレーカについて図9を参照して説明する。図9において、電子式ブレーカ1は、第3の実施形態に係る電子式ブレーカと異なり、2つの電源回路とトリップ部32との間に、電流の逆流を防止する逆流防止素子91と、トリップ部32に並列接続されたトリップ部充電回路92(充電回路)と、を備える。トリップ部充電回路92は、電流電源回路52と電圧電源回路61のエネルギの余剰分を蓄える。
(Fifth embodiment)
An electronic breaker according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, unlike the electronic breaker according to the third embodiment, the
このような構成にすることにより、トリップ部充電回路92に蓄積したエネルギにより電源ライン2の接点部31を引き外すことができるので、電圧電源回路61からの電源供給が遮断されて電流電源回路52からの電源供給だけではエネルギ不足となる場合にも、接点部31を的確に引き外すことができる。また、電源ライン2の電流値が定格電流値を越えても、接点部31を引き外すまでの余裕時間があるので、トリップ部32の駆動に必要なエネルギを充電することができる。従って、CT51が出力するエネルギは少なくてよいので、CT51を小型にすることができる。
With such a configuration, the
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る電子式ブレーカについて図10を参照して説明する。図10において、電子式ブレーカ1は、第3の実施形態に係る電子式ブレーカと異なり、定電圧電源回路8と異常判断部33との間に、開閉回路93と判断部充電回路94(充電回路)とを備える。異常判断部33は、通常時は開閉回路93を閉にし、判断部充電回路94にエネルギを蓄える。そして、異常発生時に、異常判断部33は開閉回路93を開にし、判断部充電回路94に蓄えたエネルギによって駆動し、2つの電源回路からのエネルギをトリップ部32のみに供給する。このことにより、2つの電源回路が供給するエネルギは、トリップ部32の駆動に必要なエネルギだけでよいので、2つの電源回路の出力を小さくし、それぞれの電源回路を小型にすることができる。
(Sixth embodiment)
An electronic breaker according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、電子式ブレーカは3相電流に用いてもよい。 In addition, this invention is not restricted to the structure of the said various embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the meaning of invention. For example, an electronic breaker may be used for three-phase current.
1 電子式ブレーカ
2 電源ライン
31 接点部
32 トリップ部
33 異常判断部
4 電流検出部
5 第1のエネルギ供給機構
51、51a、51b CT(変流器)
52 電流電源回路
53 整流回路
54 定電圧電源回路
6 第2のエネルギ供給機構
61 電圧電源回路
62 降圧回路
91 逆流防止素子
92 トリップ部充電回路(充電回路)
93 開閉回路
94 判断部充電回路(充電回路)
DESCRIPTION OF
52 Current
93 Open /
Claims (7)
いずれかの一つのラインに設けたエネルギ供給機能を有する変流器によりエネルギを出力する第1のエネルギ供給機構と、
前記変流器を設けられたラインと、それ以外のラインとの相間電圧によってエネルギを出力する第2のエネルギ供給機構と、を備え、
前記エネルギ供給機構の少なくともいずれか一方により、前記異常判断部とトリップ部にエネルギを供給することを特徴とする電子式ブレーカ。 A current detector provided in each line of the three-wire power supply line for detecting a current of each line; an abnormality determination unit for determining an overcurrent based on a current value detected by the current detector; and the abnormality determination In an electronic breaker provided with a trip part that trips a contact part provided in the breaker in response to an abnormal signal from the part,
A first energy supply mechanism for outputting energy by a current transformer having an energy supply function provided in any one line;
A second energy supply mechanism that outputs energy by an interphase voltage between the line provided with the current transformer and the other lines;
An electronic breaker, wherein energy is supplied to the abnormality determination unit and the trip unit by at least one of the energy supply mechanisms.
前記電流検出部は、電流検出機能を有する変流器を有し、
前記変流器の内の少なくとも一つの変流器は、電流検出機能とエネルギ供給機能とを兼用し、この兼用型変流器によりエネルギを出力する第1のエネルギ供給機構と、
前記兼用型変流器が設けられたラインと、それ以外のラインとの相間電圧によってエネルギを出力する第2のエネルギ供給機構と、を備え、
前記エネルギ供給機構の少なくともいずれか一方により、前記異常判断部とトリップ部にエネルギを供給することを特徴とする電子式ブレーカ。 A current detector provided in each line of the three-wire power supply line for detecting a current of each line; an abnormality determination unit for determining an overcurrent based on a current value detected by the current detector; and the abnormality determination In an electronic breaker provided with a trip part that trips a contact part provided in the breaker in response to an abnormal signal from the part,
The current detection unit includes a current transformer having a current detection function,
At least one of the current transformers has a first energy supply mechanism that combines a current detection function and an energy supply function, and outputs energy by the combined current transformer;
A second energy supply mechanism that outputs energy by an interphase voltage between the line provided with the combined current transformer and the other lines;
An electronic breaker, wherein energy is supplied to the abnormality determination unit and the trip unit by at least one of the energy supply mechanisms.
前記第2のエネルギ供給機構は、前記相間電圧から降圧回路を介して交流直流変換して電源供給する電圧電源回路を有し、
前記電流電源回路と電圧電源回路のそれぞれの出力を接続することにより、2つの出力で相互に補完して電源を供給することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電子式ブレーカ。 The first energy supply mechanism has a current power supply circuit that supplies power through a rectifier circuit from a current transformer having the energy supply function,
The second energy supply mechanism has a voltage power supply circuit for supplying power by performing AC / DC conversion from the interphase voltage via a step-down circuit,
The power supply is supplied by complementing each other with two outputs by connecting the respective outputs of the current power supply circuit and the voltage power supply circuit. Electronic breaker.
前記定電圧電源回路と前記電圧電源回路のそれぞれの出力電圧を略同一にすることにより、2つの電源の出力を足し合せて電源を供給することを特徴とする請求項4に記載の電子式ブレーカ。 The first energy supply mechanism has a constant voltage power supply circuit at a subsequent stage of the rectifier circuit,
5. The electronic breaker according to claim 4, wherein the constant voltage power supply circuit and the voltage power supply circuit have substantially the same output voltage, thereby adding the outputs of the two power supplies to supply power. .
前記トリップ部に並列接続された充電回路と、を備え、
異常時に、前記充電回路に蓄積されたエネルギによって前記トリップ部を駆動することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の電子式ブレーカ。 A backflow prevention element for preventing a backflow of current interposed between the power supply connected to the current power supply circuit and the voltage power supply circuit and the trip unit;
A charging circuit connected in parallel to the trip unit,
The electronic breaker according to claim 4 or 5, wherein the trip unit is driven by energy stored in the charging circuit when an abnormality occurs.
前記異常判断部を駆動するエネルギを充電する充電回路と、を備え、
前記異常判断部は、異常時に異常信号を発して前記開閉回路を遮断して前記充電回路の充電エネルギによって駆動し、
前記2つの電源回路から前記トリップ部に電源供給することを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載の電子式ブレーカ。
An open / close circuit that is interposed between the abnormality determination unit and a power source that connects the current power supply circuit and the voltage power supply circuit, and that blocks power supply to the abnormality determination unit;
A charging circuit for charging energy for driving the abnormality determination unit,
The abnormality determination unit emits an abnormality signal at the time of abnormality and shuts off the open / close circuit and is driven by the charging energy of the charging circuit,
The electronic breaker according to any one of claims 4 to 6, wherein power is supplied to the trip unit from the two power supply circuits.
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