JP2023116293A - Connection failure detection circuit and circuit breaker - Google Patents
Connection failure detection circuit and circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023116293A JP2023116293A JP2022019022A JP2022019022A JP2023116293A JP 2023116293 A JP2023116293 A JP 2023116293A JP 2022019022 A JP2022019022 A JP 2022019022A JP 2022019022 A JP2022019022 A JP 2022019022A JP 2023116293 A JP2023116293 A JP 2023116293A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- temperature
- potential difference
- connection
- amplification factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 63
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Breakers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、接続端子の接続不良を検出する接続不良検出回路、及び接続不良検出回路を備えた回路遮断器に関する。
BACKGROUND OF THE
回路遮断器の電路を接続する接続端子は、端子ネジにより電線側の圧着端子を座金に圧接して機械的接続及び電気的接続が成される構成が普及している。このような端子では、端子ネジが緩むと座金と圧着端子との接触状態が不安定となり、アーク放電が発生し過熱する問題があった。
この対策として、端子ネジの緩みが発生したら、それを検出して電路を遮断する回路遮断器がある。例えば、特許文献１では端子ネジと端子座の間に所定の電位差が発生したら、接続不良発生と判断して遮断機構部を遮断動作させた。
2. Description of the Related Art As a connection terminal for connecting an electric circuit of a circuit breaker, a configuration in which a crimp terminal on the electric wire side is pressed against a washer by a terminal screw to achieve mechanical connection and electrical connection is widely used. In such a terminal, when the terminal screw is loosened, the contact state between the washer and the crimp terminal becomes unstable, causing arc discharge and overheating.
As a countermeasure, there is a circuit breaker that detects loosened terminal screws and cuts off the electric circuit. For example, in
しかしながら、上記特許文献１の技術は、接続端子に発生する電位差によりフォトカプラをオン動作させて、その出力により接続不良を検出した。そのため、検出部位の電位差がフォトカプラの動作電圧に至らなければ検出できないため、初期段階での検出が難しい問題があった。また、接続不良により発生する電位差は電路電流の大きさにより変化するため、感度にばらつきがあり、電路電流が大きくなると誤動作することがあった。
However, in the technique of
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、発生した電位差がフォトカプラの動作電圧に至らない電圧でも接続不良を検知でき、更に電路電流の影響を受け難い接続不良検出回路及び回路遮断器を提供することを目的としている。 Therefore, in view of such problems, the present invention provides a poor connection detection circuit and a circuit breaker that can detect a poor connection even if the generated potential difference does not reach the operating voltage of the photocoupler, and is less susceptible to the influence of the circuit current. intended to provide.
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、電路を接続する接続端子の接続不良を検出する接続不良検出回路であって、接続端子で発生する電位差を検出する電位差検出回路と、検出した電位差が所定の閾値を超えたら接続不良発生と判断する判定部とを有し、電位差検出回路が、検出した電位差を増幅する差動増幅回路を備え、判定部は、差動増幅回路が増幅した電位差を閾値と比較して判定することを特徴とする。
この構成によれば、検出した電位差を差動増幅回路で増幅して判断するため、従来のように検出した電位差が、フォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても検出が可能となり、接続不良を初期の段階で検知できる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
According to this configuration, since the detected potential difference is amplified by the differential amplifier circuit and determined, detection is possible even if the detected potential difference does not reach the voltage that turns on the photocoupler as in the conventional art, and connection failure can be detected. It can be detected at an early stage.
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、電路電流を計測する電流計測部と、差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部とを有し、増幅率制御部は、電路電流に対して差動増幅回路の増幅率を所定の率で反比例させる制御を実施することを特徴とする。
この構成によれば、差動増幅回路の増幅率、即ち接続不良を検出する感度が電路電流に反比例するため、電路電流の増加に伴って増大する電圧降下に起因する誤動作を削減できる。
The invention according to
According to this configuration, since the amplification factor of the differential amplifier circuit, that is, the sensitivity for detecting poor connection, is inversely proportional to the circuit current, it is possible to reduce malfunctions caused by a voltage drop that increases as the circuit current increases.
請求項３の発明は、請求項１に記載の構成において、電位差検出対象の接続端子の温度を計測する端子温度計測部と、周囲の環境温度を計測する周囲温度計測部と、温度差と電路電流の関係を記憶する温度差情報記憶部と、差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部とを有し、増幅率制御部は、接続端子の温度と環境温度との温度差を求め、温度差から電路電流を換算し、換算した電路電流に対して差動増幅回路の増幅率を所定の率で反比例させる制御を実施することを特徴とする。
この構成によれば、温度から電路電流を推測するため、電流計測のための変流器等を設置する必要がない。そして、接続不良を検出する感度を電路電流に反比例させることができるため、電路電流の増加に伴って増大する電圧降下に起因する誤動作を削減できる。
The invention according to
According to this configuration, since the circuit current is estimated from the temperature, there is no need to install a current transformer or the like for current measurement. Further, since the sensitivity for detecting poor connection can be made inversely proportional to the electric circuit current, it is possible to reduce malfunctions caused by a voltage drop that increases as the electric circuit current increases.
請求項４の発明は、請求項１に記載の構成において、電位差検出対象の接続端子の温度を計測する端子温度計測部と、温度と差動増幅回路の増幅率の関係を記憶する温度補正情報記憶部と、差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部と、を有し、増幅率制御部は、接続端子の計測温度を基に、温度補正情報記憶部を参照して温度が上昇したら差動増幅回路の増幅率を下げる制御を行うことを特徴とする。
この構成によれば、温度上昇に伴う接触抵抗の上昇、即ち電位差の上昇を加味して接続端子の温度に反比例するよう差動増幅回路の増幅率を制御するため、誤動作を削減できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the terminal temperature measurement unit measures the temperature of the connection terminal to be detected by the potential difference, and the temperature correction information stores the relationship between the temperature and the amplification factor of the differential amplifier circuit. and an amplification factor control part for changing and controlling the amplification factor of the differential amplifier circuit. is controlled to decrease the amplification factor of the differential amplifier circuit when .
According to this configuration, the amplification factor of the differential amplifier circuit is controlled so as to be inversely proportional to the temperature of the connection terminals, taking into account the increase in contact resistance, that is, the increase in potential difference, which accompanies temperature rise, thereby reducing malfunctions.
請求項５の発明は、電路を電気的に接続する接続端子の接続不良を検出する接続不良検出回路であって、接続端子で発生する電位差を検出する電位差検出回路と、検出した電位差が設定された基準電位を超えたら接続不良発生と判断して所定の信号を出力する判定部とを有し、電位差検出回路が、検出した電位差を増幅するためのコンパレータ回路を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、検出した電位差をコンパレータ回路で基準電位と比較して判断するため、僅かな電位差であっても接続不良を検出することが可能であり、従来のように検出した電位差がフォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても容易に検出できる。よって、接続不良を初期の段階で検知できる。
According to a fifth aspect of the invention, there is provided a connection failure detection circuit for detecting a connection failure of a connection terminal for electrically connecting an electric circuit, comprising a potential difference detection circuit for detecting a potential difference generated at the connection terminal, and the detected potential difference being set. a determination unit that determines that connection failure occurs and outputs a predetermined signal when the reference potential is exceeded, and the potential difference detection circuit includes a comparator circuit for amplifying the detected potential difference. .
According to this configuration, since the detected potential difference is compared with the reference potential by the comparator circuit, it is possible to detect a poor connection even with a slight potential difference. It can be easily detected even if it does not reach the voltage that turns on the coupler. Therefore, poor connection can be detected at an early stage.
請求項６の発明は、請求項５に記載の構成において、電路電流を計測する電流計測部と、コンパレータ回路の基準電位を変更する基準電位制御部と、を有し、基準電位制御部は、電路電流に対して基準電位を所定の率で比例させる制御を実施することを特徴とする。
この構成によれば、基準電位が電路電流に比例するため、接続不良を検出する感度を電路電流に反比例させることができ、電路電流の増加に伴って増大する電圧降下の起因する誤動作を削減できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to the fifth aspect, a current measuring section for measuring the circuit current and a reference potential control section for changing the reference potential of the comparator circuit are provided, and the reference potential control section It is characterized by performing control to make the reference potential proportional to the electric circuit current at a predetermined rate.
According to this configuration, since the reference potential is proportional to the circuit current, it is possible to make the sensitivity for detecting poor connection inversely proportional to the circuit current, thereby reducing malfunctions caused by a voltage drop that increases as the circuit current increases. .
請求項７の発明は、請求項５に記載の構成において、コンパレータ回路の基準電位を設定する抵抗素子を負特性サーミスタにより構成し、負特性サーミスタを電位差検出対象の接続端子近傍に配置し、コンパレータ回路の基準電位が、接続端子の温度により変化することを特徴とする。
この構成によれば、基準電位を電路電流に比例するよう変化させることができるため、接続不良を検出する感度を電路電流に反比例させることができる。よって、電路電流の増加に伴って増大する電圧降下に起因する誤動作を削減できる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the fifth aspect, the resistance element for setting the reference potential of the comparator circuit is composed of a negative-characteristic thermistor, the negative-characteristic thermistor is arranged in the vicinity of the connection terminal for potential difference detection, and the comparator The reference potential of the circuit is characterized by changing according to the temperature of the connection terminal.
According to this configuration, since the reference potential can be changed in proportion to the circuit current, the sensitivity for detecting poor connection can be made inversely proportional to the circuit current. Therefore, it is possible to reduce malfunction caused by a voltage drop that increases as the electric circuit current increases.
請求項８の発明は、１次側端子及び２次側端子と、両端子の間に配設された電路を遮断する遮断機構部とを有し、電路に過電流が流れたら遮断機構部が遮断動作する回路遮断器であって、請求項１乃至７の何れかに記載の接続不良検出回路が、１次側端子及び２次側端子のうちの少なくとも一方に設けられ、接続不良検出回路が接続不良発生と判断したら、遮断機構部が遮断動作することを特徴とする。
この構成によれば、接続端子の電位差が従来のようにフォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても接続不良発生を検出して遮断動作するため、接続不良の発生を初期の段階で検出して遮断動作でき、回路遮断器の劣化を防止できる。
The invention according to claim 8 has a primary side terminal, a secondary side terminal, and a breaking mechanism section disposed between the terminals for breaking off an electric circuit, and when an overcurrent flows in the electric line, the breaking mechanism section is activated. A circuit breaker that cuts off, wherein the connection failure detection circuit according to any one of
According to this configuration, even if the potential difference between the connection terminals does not reach the voltage that turns on the photocoupler as in the conventional art, the occurrence of a connection failure is detected and cutoff operation is performed. Breaking operation is possible, and deterioration of the circuit breaker can be prevented.
本発明によれば、検出した電位差を差動増幅回路、或いはコンパレータで増幅して判断するため、従来のように検出した電位差がフォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても検出が可能となり、接続不良を初期の段階で検知できる。
また、電路電流に応じて差動増幅回路の増幅率或いはコンパレータの基準電位を変化させるため、電路電流の影響を受け難い。
According to the present invention, since the detected potential difference is amplified by a differential amplifier circuit or a comparator for determination, detection is possible even if the detected potential difference does not reach the voltage that turns on the photocoupler as in the conventional art. Defects can be detected at an early stage.
In addition, since the amplification factor of the differential amplifier circuit or the reference potential of the comparator is changed according to the circuit current, it is less susceptible to the circuit current.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る接続不良検出回路を備えた回路遮断器の説明図であり、１は回路遮断器、２は接続不良検出回路である。接続不良検出回路２を回路遮断器１の２次側端子に設けた構成を示している。
回路遮断器１は、３線式の電路に使用される構成を示し、例えば単相３線式電路に使用される構成を示している。
尚、接続不良検出回路２は、図示しない回路基板に組み付けられて、回路遮断器１のハウジングＨ内に組み込まれている。また、接続不良検出回路２は全ての２次側端子に設けられているが、説明の都合上１端子のみの記載としている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a circuit breaker equipped with a connection failure detection circuit according to the present invention, where 1 is the circuit breaker and 2 is the connection failure detection circuit. 1 shows a configuration in which a connection
The
The poor
回路遮断器１は、電路４を電気的に接続する１次側端子１１、２次側端子１２を構成する接続端子１０がそれぞれ３つの端子を有しており、電圧極であるＬ１極、Ｌ２極と、中性極であるＮ極により構成されている。
回路遮断器１のハウジングＨ内には、１次側端子１１と２次側端子１２の間に掛け渡された電路を開閉する接点部１３、接点部１３を遮断操作する遮断機構部（図示せず）が組み込まれている。また、ハウジングＨの上部には接点部１３をオン／オフ操作するハンドル（図示せず）が設けられている。
尚、図１では説明のためハウジングＨ内を透視した図としている。
In the
In the housing H of the
1, the inside of the housing H is seen through for explanation.
接続不良検出回路２は、接続端子１０で発生する接触抵抗に基づく電位差を検出する電位差検出回路である差動増幅回路２１、接続不良を判定する判定部２２、判定結果を受けて所定の信号を出力する出力部２３、閾値を記憶する閾値記憶部２６を有している。また、２１ａは差動増幅回路２１を構成するオペアンプを示している。判定部２２、出力部２３、及び閾値記憶部２６はＭＣＵ（Micro Controller Unit）３により構成されている。
そして、出力部２３から出力される信号により遮断機構部が接点部１３を開操作し、回路遮断器１は遮断動作する。
The connection
Then, according to the signal output from the
図２は、接続不良検出回路２が接続された２次側端子１２の接続端子１０の構成を示している。尚、接続端子１０自体の構成は、１次側端子１１及び２次側端子１２の個々の接続端子１０において共通である。
接続端子１０は、座金６１、端子ネジ６２、ナット６３を有し、電路４である電線６０の端部に固着された圧着端子６５が、座金６１に密着するように端子ネジ６２とナット６３とで圧接される。
差動増幅回路２１を構成するオペアンプ２１ａは、正極側入力端子２０ａ、負極側入力端子２０ｂのうち、正極側入力端子２０ａが座金６１に接続され、負極側入力端子２０ｂが圧着端子６５に接続されている。こうして、接続端子１０の座金６１と圧着端子６５の間の電位差が入力される。
尚、電圧を検出する部位は、座金６１とナット６３の間、座金６１と端子ネジ６２の間であってもよい。
FIG. 2 shows the configuration of the
The
The
Incidentally, the part where the voltage is detected may be between the
上記の如く構成された接続不良検出回路２は以下のように動作する。接続端子１０において発生した電位差が差動増幅回路２１に入力され、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の比で設定された増幅度（ゲイン）により、例えば１０倍に増幅されて判定部２２に出力される。
尚、差動増幅回路２１の増幅率Ｇは、Ｒ２／Ｒ１或いは１＋Ｒ２／Ｒ１で設定され、オペアンプ２１ａに対する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の接続形態により何れかとなる。
The poor
The amplification factor G of the
閾値記憶部２６は接続不良発生と判定する閾値を記憶しており、判定部２２は差動増幅回路２１から出力された電圧情報が、閾値記憶部２６が記憶している閾値を超えたら接続不良発生と判断し、出力部２３から所定の信号を出力させる。
遮断機構部はこの信号を受けて遮断動作し、接点部１３が開放されて電路４が遮断される。
The
Upon receiving this signal, the breaker mechanism performs a break operation, and the
このように、検出した電位差を差動増幅回路２１で増幅して判断するため、従来のように検出した電位差が、フォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても検出が可能となり、接続不良を初期の段階で検知して電路を遮断できる。結果、回路遮断器１の劣化を防止できる。
尚、閾値記憶部２６が記憶する閾値は、固定値でなく監視する接続端子１０の接触抵抗の実測値を基準に設定すると良く、接触抵抗の初期値が１ｍΩと１０ｍΩとでは、同一の電路電流でも電圧降下量が１桁異なるため、接触抵抗の初期値が大きい接続端子１０は閾値を比較的大きく設定するのが望ましい。こうすることで、経年劣化に起因する接触抵抗の増加があっても、誤動作も削減できる。
In this way, since the detected potential difference is amplified by the
It should be noted that the threshold value stored in the
図３は接続不良検出回路２の別の形態を示している。上記図１の形態とは電路電流の情報を基に差動増幅回路２１の増幅率が変化する点が異なっている。
具体的に、電路４に設けた変流器７から電流情報を入手して電路電流を計測する電流計測部２４、差動増幅回路２１の増幅率を制御する増幅率制御部２５を備え、差動増幅回路２１の増幅率を設定する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２をデジタルポテンショメータ９で構成し、抵抗値を変更して差動増幅回路２１の増幅率を制御可能としている。２６ａは電流値と増幅率の対応関係を記憶する電流情報記憶部であり、電路電流と差動増幅回路２１の増幅率を所定の率で反比例させる情報を記憶している。
増幅率制御部２５は、計測した電路電流情報を基に対応する増幅率を読み取り、電路電流が増加するとＲ１，Ｒ２を制御して増幅率を下げる。
FIG. 3 shows another form of the poor
Specifically, a
The amplification
このように、電路電流が増加すると差動増幅回路２１の増幅率を下げる。即ち、接続不良を検出する感度が電路電流に反比例する。よって、電路電流の増加に伴って増加する電圧降下に起因する誤動作を削減できる。
Thus, the amplification factor of the
図４は接続不良検出回路２の別の形態を示している。上記図３の形態とは電路電流情報ではなく温度情報を基に差動増幅回路２１の増幅率を制御する点が異なっている。
具体的に、接続端子１０の温度情報を入手する第１温度センサ８ａ、回路遮断器１の周囲温度の情報を入手する第２温度センサ８ｂ、接続端子１０の温度及び周囲温度（環境温度）を算出する温度計測部２７、電流値と増幅率の関係を記憶する電流情報記憶部２６ａ、温度と電路電流の関係を記憶する温度差情報記憶部２６ｂ、差動増幅回路２１の増幅率を制御する増幅率制御部２５ａを備えている。
増幅率制御部２５ａは、接続端子１０の温度と周囲の環境温度との差を算出して、算出した温度差情報を基に温度差情報記憶部２６ｂを参照して電路電流を換算し、更に電流情報記憶部２６ａを参照して換算した電流値から増幅率を決定する。そして、決定した増幅率になるようデジタルポテンショメータ９から成る抵抗素子Ｒ１，Ｒ２を制御する。
FIG. 4 shows another form of the poor
Specifically, a
The amplification
図５は、温度差情報記憶部２６ｂが記憶する電路電流（電路電流推測値）と温度差のとの関係を示し、実測値に基づいて設定されている。
このように、温度から電路電流を推測するため、電流計測のための変流器等を設置する必要がない。そして、接続不良を検出する感度を電路電流に反比例させることができるため、電路電流の増加に伴って増大する電圧降下に起因する誤動作を削減できる。
FIG. 5 shows the relationship between the electric circuit current (electric circuit current estimated value) stored in the temperature difference
In this way, since the circuit current is estimated from the temperature, there is no need to install a current transformer or the like for current measurement. Further, since the sensitivity for detecting poor connection can be made inversely proportional to the electric circuit current, it is possible to reduce malfunctions caused by a voltage drop that increases as the electric circuit current increases.
図６は、接続不良検出回路２の別の形態を示している。図４の形態とは、１箇所の温度情報を基に増幅回路の増幅率を制御する点が異なっている。
具体的に、接続端子１０の温度情報を入手する温度センサ８ｃ、温度センサ８ｃの情報から温度を算出する温度計測部２７ａ、差動増幅回路２１の増幅率を制御する増幅率制御部２５ｂ、温度と増幅率の関係を記憶する温度補正情報記憶部２６ｃを備えている。
増幅率制御部２５ｂは、検出した接続端子１０の温度情報を基に温度補正情報記憶部２６ｃの情報を参照して増幅率を制御する。
FIG. 6 shows another form of the poor
Specifically, the
Based on the detected temperature information of the
図７は、抵抗値と温度の関係を示しており、Ｒｔは基準温度ｔでの抵抗値、ＲＴは計測温度Ｔでの抵抗値を示している。図７に示すように、温度の上昇に伴い接触抵抗値（抵抗値）も上昇（検出する電位差も上昇）する。
温度補正情報記憶部２６ｃは、この温度変化に伴う抵抗値の変化を補正するために、差動増幅回路２１の増幅率と温度の関係を記憶している。増幅率制御部２５ｂは、この温度補正情報記憶部２６ｃの情報を参照して、温度上昇分により誤検知しないように差動増幅回路２１の増幅率を下げる制御を実施する。結果、判定閾値を上げて誤動作を防止する制御を実施している。
FIG. 7 shows the relationship between the resistance value and the temperature, where Rt is the resistance value at the reference temperature t and RT is the resistance value at the measured temperature T. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, as the temperature rises, the contact resistance value (resistance value) also rises (the potential difference to be detected also rises).
The temperature correction
このように、温度上昇に伴う接触抵抗の上昇、即ち電位差の上昇を加味して接続端子１０の温度に反比例するよう差動増幅回路２１の増幅率を制御するため、誤動作を削減できる。
尚、差動増幅回路２１の増幅率を変更制御する上記図４，６の形態では、２つの抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を可変としたが、何れか一方のみデジタルポテンショメータとして可変とし、他方を固定値としても良い。
In this manner, the amplification factor of the
4 and 6 for changing and controlling the amplification factor of the
図８は、接続不良検出回路２の別の形態を示し、上記一連の形態とは電位差検出回路にコンパレータ回路３１を使用している点が相違している。尚、回路遮断器１の構成は上記形態と同様であるため説明を省略する。
具体的に、接続不良検出回路２は、接続端子１０の電位差を検出する電位差検出回路をコンパレータ回路３１で構成し、コンパレータ回路３１が出力するＨ／Ｌ信号から接続不良を判定する判定部２２、判定結果を受けて所定の信号を出力する出力部２３を備えている。３１ａはコンパレータ回路３１を構成するオペアンプ、Ｒ３，Ｒ４はコンパレータ回路のＨ／Ｌ出力の閾値（基準電位）を設定する抵抗素子である。
FIG. 8 shows another form of the poor
Specifically, the connection
コンパレータ回路３１からＨ信号が出力されたら、判定部２２は接続不良発生と判断して出力部２３から遮断機構部を遮断動作させる信号を出力させる。結果、接点部１３が開動作して回路遮断器１は遮断動作する。
尚、上記形態と同様に、判定部２２及び出力部２３はＭＣＵ（Micro Controller Unit）３により構成されている。
When the H signal is output from the
Note that the
このように、検出した電位差をコンパレータ回路３１で増幅し、増幅値を基準電位と比較して判断しても良い。差動増幅回路２１の場合と同様に僅かな電位差であっても接続不良を検出することが可能であり、従来のように検出した電位差がフォトカプラをオンさせる電圧に至らなくても容易に検出できる。よって、接続不良を初期の段階で検知して電路４を遮断でき、回路遮断器１の劣化を防止できる。
Thus, the detected potential difference may be amplified by the
図９は、コンパレータ回路３１を使用した接続不良検出回路の他の形態を示し、上記図８の構成とは基準電位を可変とした点が相違している。
具体的に、コンパレータ回路３１、判定部２２、出力部２３に加えて、電路電流を検出する変流器７、変流器７の検出電流情報から電路電流を算出する電流計測部２４、基準電位を変更する基準電位制御部２８、電流と基準電位の対応関係を記憶する基準電位情報記憶部２６ｄを備え、基準電位を設定する２つの抵抗素子Ｒ３，Ｒ４のうちの抵抗素子Ｒ３の抵抗値を変更できるデジタルポテンショメータ９ａとしている。基準電位情報記憶部２６ｄには、電路電流に基準電位が比例して変化する所定の関係が記憶されている。
FIG. 9 shows another form of the poor connection detection circuit using the
Specifically, in addition to the
基準電位制御部２８は、計測した電路電流情報を基に基準電位情報記憶部２６ｄから対応する基準電位を読み取り、抵抗素子Ｒ３を制御する。例えば、電路電流の増加に対して抵抗素子Ｒ３の値を反比例させる制御を実施し、基準電位が上昇するよう制御される。
結果、電路電流が増加すると基準電位が上昇する。
The reference
As a result, the reference potential rises as the circuit current increases.
このように、基準電位が電路電流に比例するため、接続不良を検出する感度を電路電流に反比例させることができ、電路電流の増加に起因する電圧降下の増大による誤動作を削減できる。 In this way, since the reference potential is proportional to the circuit current, the sensitivity for detecting poor connection can be made inversely proportional to the circuit current, and malfunctions due to an increase in voltage drop caused by an increase in the circuit current can be reduced.
尚、図９では抵抗素子Ｒ３を可変として基準電位を変更しているが、電路電流の増加による誤動作を防止する構成としては、抵抗素子Ｒ３を温度に対して負特性を示す負特性サーミスタで構成し、この負特性サーミスタを電位差検出対象の接続端子１０の近傍に配置しても良い。こうすることで、温度上昇に伴い抵抗素子Ｒ３の値が小さくなり、基準電位を上昇させることができる。結果、温度上昇に伴う誤動作を防止できる。しかも、電流計測部２４、基準電位制御部２８を設ける必要が無い。
また上記実施形態は、何れも回路遮断器１の２次側端子１２に接続不良検出回路２を設けた場合を説明したが、接続不良検出回路２は１次側端子１１に設けても良いし双方に設けても良い。
更に、回路遮断器１に限らず、複数の接続端子を備えた端子台に対しても上記接続不良検出回路２は適用でき、接続不良が発生したら警報を発する等の機能を追加することで回路遮断器で無くても良好に作用させることができる。
In FIG. 9, the resistance element R3 is made variable to change the reference potential. In order to prevent malfunction due to an increase in the circuit current, the resistance element R3 is composed of a negative characteristic thermistor that exhibits a negative characteristic with respect to temperature. However, this negative characteristic thermistor may be arranged in the vicinity of the
In the above embodiments, the connection
Furthermore, the connection
１・・回路遮断器、２・・接続不良検出回路、４・・電路、９，９ａ・・デジタルポテンショメータ、１０・・接続端子、１１・・１次側端子。１２・・２次側端子、１３・・接点部、２１・・差動増幅回路、２１ａ・・オペアンプ、２２・・判定部、２３・・出力部、２４・・電流計測部、２５，２５ａ，２５ｂ・・増幅率制御部、２６・・閾値記憶部、２６ａ・・電流情報記憶部、２６ｂ・・温度差情報記憶部、２６ｃ・・温度補正情報記憶部、２６ｄ・・基準電位情報記憶部、２７・・温度計測部（端子温度計測部、周囲温度計測部）、２７ａ・・温度計測部、３１・・コンパレータ、３１ａ・・オペアンプ、Ｈ・・ハウジング。
1 circuit breaker, 2 poor connection detection circuit, 4 electric circuit, 9, 9a digital potentiometer, 10 connection terminal, 11 primary side terminal. 12
Claims (8)
前記接続端子で発生する電位差を検出する電位差検出回路と、
検出した電位差が所定の閾値を超えたら接続不良発生と判断する判定部とを有し、
前記電位差検出回路が、検出した電位差を増幅する差動増幅回路を備え、
前記判定部は、前記差動増幅回路が増幅した電位差を前記閾値と比較して判定することを特徴とする接続不良検出回路。 A connection failure detection circuit for detecting a connection failure of a connection terminal for connecting an electric circuit,
a potential difference detection circuit that detects a potential difference occurring at the connection terminal;
a determination unit that determines that connection failure occurs when the detected potential difference exceeds a predetermined threshold,
The potential difference detection circuit includes a differential amplifier circuit that amplifies the detected potential difference,
The poor connection detection circuit, wherein the determination unit compares the potential difference amplified by the differential amplifier circuit with the threshold value for determination.
前記差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部とを有し、
前記増幅率制御部は、前記電路電流に対して前記差動増幅回路の増幅率を所定の率で反比例させる制御を実施することを特徴とする請求項１記載の接続不良検出回路。 a current measuring unit that measures the electric circuit current;
and an amplification factor control unit for changing and controlling the amplification factor of the differential amplifier circuit,
2. The poor connection detection circuit according to claim 1, wherein said amplification factor control unit controls the amplification factor of said differential amplifier circuit to be inversely proportional to said circuit current at a predetermined rate.
周囲の環境温度を計測する周囲温度計測部と、
温度差と電路電流の関係を記憶する温度差情報記憶部と、
前記差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部とを有し、
前記増幅率制御部は、前記接続端子の温度と前記環境温度との温度差を求め、前記温度差から電路電流を換算し、換算した電路電流に対して前記差動増幅回路の増幅率を所定の率で反比例させる制御を実施することを特徴とする請求項１記載の接続不良検出回路。 a terminal temperature measurement unit that measures the temperature of the connection terminal to be detected for the potential difference;
an ambient temperature measurement unit that measures the ambient temperature;
a temperature difference information storage unit that stores the relationship between the temperature difference and the circuit current;
and an amplification factor control unit for changing and controlling the amplification factor of the differential amplifier circuit,
The amplification factor control unit obtains a temperature difference between the temperature of the connection terminal and the ambient temperature, converts the temperature difference into a circuit current, and sets a predetermined amplification factor of the differential amplifier circuit for the converted circuit current. 2. The poor connection detection circuit according to claim 1, wherein the control is inversely proportional to the rate of .
温度と前記差動増幅回路の増幅率の関係を記憶する温度補正情報記憶部と、
前記差動増幅回路の増幅率を変更制御する増幅率制御部と、を有し、
前記増幅率制御部は、前記接続端子の計測温度を基に、前記温度補正情報記憶部を参照して温度が上昇したら前記差動増幅回路の増幅率を下げる制御を行うことを特徴とする請求項１記載の接続不良検出回路。 a terminal temperature measurement unit that measures the temperature of the connection terminal to be detected for the potential difference;
a temperature correction information storage unit that stores the relationship between the temperature and the amplification factor of the differential amplifier circuit;
and an amplification factor control unit that changes and controls the amplification factor of the differential amplifier circuit,
The amplification factor control unit refers to the temperature correction information storage unit based on the measured temperature of the connection terminal, and performs control to decrease the amplification factor of the differential amplifier circuit when the temperature rises. Item 2. The poor connection detection circuit according to item 1.
前記接続端子で発生する電位差を検出する電位差検出回路と、
検出した前記電位差が設定された基準電位を超えたら接続不良発生と判断して所定の信号を出力する判定部とを有し、
前記電位差検出回路が、検出した電位差を増幅するためのコンパレータ回路を備えていることを特徴とする接続不良検出回路。 A connection failure detection circuit for detecting a connection failure of a connection terminal that electrically connects an electric circuit,
a potential difference detection circuit that detects a potential difference occurring at the connection terminal;
a determination unit that determines that connection failure occurs and outputs a predetermined signal when the detected potential difference exceeds a set reference potential;
A poor connection detection circuit, wherein the potential difference detection circuit includes a comparator circuit for amplifying the detected potential difference.
前記コンパレータ回路の前記基準電位を変更する基準電位制御部と、を有し、
前記基準電位制御部は、前記電路電流に対して前記基準電位を所定の率で比例させる制御を実施することを特徴とする請求項５記載の接続不良検出回路。 a current measuring unit that measures the electric circuit current;
a reference potential control section for changing the reference potential of the comparator circuit;
6. The poor connection detection circuit according to claim 5, wherein the reference potential control unit performs control to make the reference potential proportional to the circuit current at a predetermined rate.
前記コンパレータ回路の基準電位が、前記接続端子の温度により変化することを特徴とする請求項５記載の接続不良検出回路。 A resistive element for setting the reference potential of the comparator circuit is composed of a negative-characteristic thermistor, and the negative-characteristic thermistor is arranged near a connection terminal to be subjected to potential difference detection,
6. A poor connection detection circuit according to claim 5, wherein the reference potential of said comparator circuit changes according to the temperature of said connection terminal.
前記請求項１乃至７の何れかに記載の接続不良検出回路が、前記１次側端子及び前記２次側端子のうちの少なくとも一方に設けられ、
前記接続不良検出回路が接続不良発生と判断したら、前記遮断機構部が遮断動作することを特徴とする回路遮断器。 A circuit breaker having a primary side terminal, a secondary side terminal, and a breaker mechanism for breaking an electric circuit disposed between the terminals, wherein the breaker mechanism performs a break operation when an overcurrent flows in the electric circuit. a vessel,
The connection failure detection circuit according to any one of claims 1 to 7 is provided in at least one of the primary side terminal and the secondary side terminal,
A circuit breaker according to claim 1, characterized in that, when said faulty connection detection circuit determines that faulty connection has occurred, said breaker mechanism performs a breaking operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022019022A JP2023116293A (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Connection failure detection circuit and circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022019022A JP2023116293A (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Connection failure detection circuit and circuit breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023116293A true JP2023116293A (en) | 2023-08-22 |
Family
ID=87579442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022019022A Pending JP2023116293A (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Connection failure detection circuit and circuit breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023116293A (en) |
-
2022
- 2022-02-09 JP JP2022019022A patent/JP2023116293A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7800872B2 (en) | Switch-state monitoring device | |
| JP4682037B2 (en) | Insulation detector | |
| JP5888972B2 (en) | Solar power system | |
| US10312679B2 (en) | Circuit interrupter with reset mechanism | |
| CN101752148A (en) | Circuit breaker with selectivity | |
| JP6580249B2 (en) | Relay board and sensor device | |
| KR102364572B1 (en) | System and method for diagnosing relay fault | |
| JP2023116293A (en) | Connection failure detection circuit and circuit breaker | |
| JP5006123B2 (en) | Terminal connection failure detection circuit and circuit breaker | |
| JP5312074B2 (en) | Switch condition measuring device | |
| CN201340826Y (en) | Circuit breaker with selectivity | |
| CN106716156B (en) | Circuit arrangement and method for operating a circuit arrangement | |
| US7889462B2 (en) | Protective circuit for protection of an appliance, in particular an electric motor, against thermal overloading | |
| JP4939954B2 (en) | Power limiter | |
| JP4859094B2 (en) | Electrical equipment | |
| JP2012065459A (en) | Overcurrent detecting device, and overcurrent detecting method | |
| JP7072982B2 (en) | Discharge accident detection structure | |
| JP2003185692A (en) | No-load decision circuit with correction function | |
| JP5181569B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP2023023625A (en) | Connection failure detection circuit and circuit breaker | |
| JP5351533B2 (en) | Circuit breaker | |
| JP2006194794A (en) | Short-circuit detecting device of terminal device wiring | |
| JP5072085B2 (en) | Device for detecting resistance ground fault current | |
| US20230121422A1 (en) | Troubleshooting system and method for current sensors | |
| KR20110133006A (en) | A circuit breaker capable of detecting contact failures |