JP2582330B2 - 多極形回路遮断器 - Google Patents
多極形回路遮断器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は多極形回路遮断器に関
し、特に、電流センサとしてホール素子を使用した過電
流引き外し装置を有するような多極形回路遮断器に関す
る。
し、特に、電流センサとしてホール素子を使用した過電
流引き外し装置を有するような多極形回路遮断器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気設備回路が複雑になってきた
のに伴い、回路遮断器にはより正確な過電流保護性能が
要求されてくるようになってきた。このため、最近の回
路遮断器には精度のよい電子式過電流引き外し装置が設
けられるようになってきている。この電子式過電流引き
外し装置は、電流センサの出力を電子回路によって演算
し、所定の条件においてトリップ信号を発生し、回路遮
断器をトリップさせるトリップ装置にトリップ信号を供
給する。従来、電流センサとしては閉磁路を形成する鉄
心にコイルを巻装した変流器を回路遮断器の主回路導体
に取付けて用いるのが一般的であった。
のに伴い、回路遮断器にはより正確な過電流保護性能が
要求されてくるようになってきた。このため、最近の回
路遮断器には精度のよい電子式過電流引き外し装置が設
けられるようになってきている。この電子式過電流引き
外し装置は、電流センサの出力を電子回路によって演算
し、所定の条件においてトリップ信号を発生し、回路遮
断器をトリップさせるトリップ装置にトリップ信号を供
給する。従来、電流センサとしては閉磁路を形成する鉄
心にコイルを巻装した変流器を回路遮断器の主回路導体
に取付けて用いるのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな変流器は、鉄心およびコイルを含んでいるため、大
きい取付スペースと高い製造コストとが必要であるとい
う問題があった。さらに、変流器を使用した場合は、主
回路の電流が小さいときは問題ないが、大きいときは鉄
心が磁気飽和し、主回路電流値に比例する２次出力が得
られないという別の問題もあった。このような問題を解
決する方法として、小型、安価で磁気飽和のないホール
素子を電流センサとして用いる技術が考えられる。ホー
ル素子は、素子に電流を供給しておくと、その通電方向
と垂直に透過する磁束に比例した電圧が電流および磁束
と垂直の方向に発生する作用を有する半導体素子であ
る。
うな変流器は、鉄心およびコイルを含んでいるため、大
きい取付スペースと高い製造コストとが必要であるとい
う問題があった。さらに、変流器を使用した場合は、主
回路の電流が小さいときは問題ないが、大きいときは鉄
心が磁気飽和し、主回路電流値に比例する２次出力が得
られないという別の問題もあった。このような問題を解
決する方法として、小型、安価で磁気飽和のないホール
素子を電流センサとして用いる技術が考えられる。ホー
ル素子は、素子に電流を供給しておくと、その通電方向
と垂直に透過する磁束に比例した電圧が電流および磁束
と垂直の方向に発生する作用を有する半導体素子であ
る。
【０００４】しかし、このホール素子を多極回路遮断器
の過電流引き外し装置の電流センサとして用いた場合、
各極の主回路導体に取付けられたホール素子からは、そ
れぞれの極の主回路導体を流れる電流に相当する出力が
得られず、正確な過電流保護ができないという問題があ
る。なぜならば、ある１極のホール素子には、その極の
主回路電流による磁束だけでなく、他極の主回路に同時
に流れる電流の磁束も透過するからである。
の過電流引き外し装置の電流センサとして用いた場合、
各極の主回路導体に取付けられたホール素子からは、そ
れぞれの極の主回路導体を流れる電流に相当する出力が
得られず、正確な過電流保護ができないという問題があ
る。なぜならば、ある１極のホール素子には、その極の
主回路電流による磁束だけでなく、他極の主回路に同時
に流れる電流の磁束も透過するからである。
【０００５】図５は３極形遮断器の１極に電流を流した
ときの発生する磁束を模式的に表わした図である。図５
において、各極の主回路導体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの
近傍に支持具２１ａ，２１ｂ，２１ｃに取付けたホール
素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを配置して、現象を明確に
するために、ただ１極、左極に紙面の表から裏の方向へ
通電したとき発生する磁束が模式的に示されている。図
５において、磁束φ，φ′およびφ′′はそれぞれ左
極，中極および右極のホール素子２２ａ，２２ｂ，２２
ｃを透過する。このとき、各極のホール素子２２ａ，２
２ｂ，２２ｃに発生する出力と左極の電流値の関係が図
６に示される。電流が流れていない他の極からは影響を
受けないため、左極のホール素子２２ａからは左極の電
流値に相当する出力が得られる。中極および右極のホー
ル素子２２ｂ，２２ｃの出力は本来０であることが望ま
しいにもかかわらず、左極より離れるに従ってより小さ
くなるが出力が現れる。
ときの発生する磁束を模式的に表わした図である。図５
において、各極の主回路導体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの
近傍に支持具２１ａ，２１ｂ，２１ｃに取付けたホール
素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを配置して、現象を明確に
するために、ただ１極、左極に紙面の表から裏の方向へ
通電したとき発生する磁束が模式的に示されている。図
５において、磁束φ，φ′およびφ′′はそれぞれ左
極，中極および右極のホール素子２２ａ，２２ｂ，２２
ｃを透過する。このとき、各極のホール素子２２ａ，２
２ｂ，２２ｃに発生する出力と左極の電流値の関係が図
６に示される。電流が流れていない他の極からは影響を
受けないため、左極のホール素子２２ａからは左極の電
流値に相当する出力が得られる。中極および右極のホー
ル素子２２ｂ，２２ｃの出力は本来０であることが望ま
しいにもかかわらず、左極より離れるに従ってより小さ
くなるが出力が現れる。
【０００６】このことから、使用状態においては回路遮
断器の各極には同時に電流が流れ、互いに干渉し合っ
て、各極のホール素子からはその極の主回路電流に相当
する出力が得られないことがわかる。
断器の各極には同時に電流が流れ、互いに干渉し合っ
て、各極のホール素子からはその極の主回路電流に相当
する出力が得られないことがわかる。
【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、大
電流でも磁気飽和することなく、主回路導体に流れる電
流に応じた精度のよい引き外し特性を有する小型で安価
な多極形回路遮断器を提供することである。
電流でも磁気飽和することなく、主回路導体に流れる電
流に応じた精度のよい引き外し特性を有する小型で安価
な多極形回路遮断器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は各極それぞれ
の主回路に近接して設けられたホール素子と、この主回
路に流れる電流によって発生するホール素子の出力に応
じてトリップ信号を発生する過電流引き外し装置と、ト
リップ信号によって動作するトリップ装置とを有する極
数ｎ（ｎは２以上の自然数）の多極形回路遮断器におい
て、過電流引き外し装置は、第ｍ番目の極だけに電流が
流れることに対応してｋ番目の極のホール素子に現われ
る出力をその電流の値で割ることによって得られる予め
求められる出力感度をＳｍｋとし、各極同時に電流が流
れ第ｋ番目の極の電流がＩｋであるとき第ｋ番目の極の
ホール素子に現われる出力ｅｋを得る関係式 ｅｋ＝Ｉ１ ・Ｓ１ｋ＋Ｉ２・Ｓ２ｋ＋…＋Ｉｍ・Ｓｍｋ＋…＋Ｉｎ・Ｓｎｋ もしくはこの関係式から得られる他の関係式を記憶する
記憶手段と、入力される各極のホール素子の出力と関係
式とから各極同時通電の際に各極に流れる電流の値を演
算によって求める演算手段とを備え、得られた電流の値
に応じてトリップ信号を発生するように構成される。
の主回路に近接して設けられたホール素子と、この主回
路に流れる電流によって発生するホール素子の出力に応
じてトリップ信号を発生する過電流引き外し装置と、ト
リップ信号によって動作するトリップ装置とを有する極
数ｎ（ｎは２以上の自然数）の多極形回路遮断器におい
て、過電流引き外し装置は、第ｍ番目の極だけに電流が
流れることに対応してｋ番目の極のホール素子に現われ
る出力をその電流の値で割ることによって得られる予め
求められる出力感度をＳｍｋとし、各極同時に電流が流
れ第ｋ番目の極の電流がＩｋであるとき第ｋ番目の極の
ホール素子に現われる出力ｅｋを得る関係式 ｅｋ＝Ｉ１ ・Ｓ１ｋ＋Ｉ２・Ｓ２ｋ＋…＋Ｉｍ・Ｓｍｋ＋…＋Ｉｎ・Ｓｎｋ もしくはこの関係式から得られる他の関係式を記憶する
記憶手段と、入力される各極のホール素子の出力と関係
式とから各極同時通電の際に各極に流れる電流の値を演
算によって求める演算手段とを備え、得られた電流の値
に応じてトリップ信号を発生するように構成される。
【０００９】
【作用】この発明による多極形回路遮断器は、過電流引
き外し装置の電流センサとしてホール素子を用いること
により、電流が大きくなっても電流センサの出力が磁気
飽和することがなく主回路を流れる電流値に比例する出
力が得られるとともに小型で安価に構成できる。さら
に、各極の主回路に同時に電流が流れたときは、第ｋ番
目の極のホール素子には第ｋ番目の極を流れる電流Ｉｋ
によって発生する出力Ｉｋ・Ｓｋｋと、他の極の電流Ｉ
ｍによって発生する出力Ｉｍ・Ｓｍｋのすべてが合計さ
れて出力されるが、この関係を関係式として記憶してお
き、第１番目から第ｎ番目までの極のホール素子の出力
を入力して得られるｎ個の関係式からＩ１，Ｉ２，…，
Ｉｎを演算によって求め、この電流値に応じてトリップ
信号を発生する。
き外し装置の電流センサとしてホール素子を用いること
により、電流が大きくなっても電流センサの出力が磁気
飽和することがなく主回路を流れる電流値に比例する出
力が得られるとともに小型で安価に構成できる。さら
に、各極の主回路に同時に電流が流れたときは、第ｋ番
目の極のホール素子には第ｋ番目の極を流れる電流Ｉｋ
によって発生する出力Ｉｋ・Ｓｋｋと、他の極の電流Ｉ
ｍによって発生する出力Ｉｍ・Ｓｍｋのすべてが合計さ
れて出力されるが、この関係を関係式として記憶してお
き、第１番目から第ｎ番目までの極のホール素子の出力
を入力して得られるｎ個の関係式からＩ１，Ｉ２，…，
Ｉｎを演算によって求め、この電流値に応じてトリップ
信号を発生する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例による回路遮断器
の要部側面図であり、図２は図１に示したＩＩ−ＩＩか
ら見た要部概略図である。図１において、回路遮断器１
の主回路は各極ごとに入力端子２と、出力端子３と、入
力端子２および出力端子３にそれぞれ接触する固定接触
子４および５と、固定接触子４および５と接離可能な可
動接触子６とによって構成される。回路遮断器１は、そ
の他に可動接触子６を接離可能に操作するその一部が図
示された開閉機構７と、主回路に流れる電流を検出する
ホール素子８と、回路遮断器１とトリップさせる図示し
ないトリップ装置にトリップ信号を供給する過電流引き
外し装置９と過電流引き外し装置９の電源となる変流器
１０とを含む。
の要部側面図であり、図２は図１に示したＩＩ−ＩＩか
ら見た要部概略図である。図１において、回路遮断器１
の主回路は各極ごとに入力端子２と、出力端子３と、入
力端子２および出力端子３にそれぞれ接触する固定接触
子４および５と、固定接触子４および５と接離可能な可
動接触子６とによって構成される。回路遮断器１は、そ
の他に可動接触子６を接離可能に操作するその一部が図
示された開閉機構７と、主回路に流れる電流を検出する
ホール素子８と、回路遮断器１とトリップさせる図示し
ないトリップ装置にトリップ信号を供給する過電流引き
外し装置９と過電流引き外し装置９の電源となる変流器
１０とを含む。
【００１１】ホール素子８は回路遮断器１に設けられた
絶縁筒１１に装着された絶縁基板１２上に取付けられ
て、可動接触子６の近傍に、各極の主回路の中心線上に
配設されている。絶縁基板１２上には、図２に示すよう
に、ホール素子８に接続したコネクタ１３が設けられ、
コネクタ１３から電線が導出されて過電流引き外し装置
９に接続されている。各極の主回路は互いに平行に配置
されており、図２に示すように、左極，中極および右極
をそれぞれＡ極，Ｂ極およびＣ極とすると、Ａ極および
Ｃ極の主回路は、Ｂ極の主回路を中心として対称かつ平
行に配列されている。
絶縁筒１１に装着された絶縁基板１２上に取付けられ
て、可動接触子６の近傍に、各極の主回路の中心線上に
配設されている。絶縁基板１２上には、図２に示すよう
に、ホール素子８に接続したコネクタ１３が設けられ、
コネクタ１３から電線が導出されて過電流引き外し装置
９に接続されている。各極の主回路は互いに平行に配置
されており、図２に示すように、左極，中極および右極
をそれぞれＡ極，Ｂ極およびＣ極とすると、Ａ極および
Ｃ極の主回路は、Ｂ極の主回路を中心として対称かつ平
行に配列されている。
【００１２】図３はこの発明の一実施例の電気回路図で
ある。図３において、回路遮断器１の各極の主回路に
は、変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられ、これら
の変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの出力は過電流引き外
し装置９に入力される。変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
のそれぞれの出力は整流素子１４によって整流され、電
源回路１５によって定電圧化されて過電流引き外し装置
９およびトリップ装置１６の電源となる。電源回路１５
の出力電圧は定電流回路１７に与えられ、定電流回路１
７は回路遮断器１の各極のホール素子８に所定の電流を
供給し、入力信号変換回路１８は回路遮断器１の主回路
に電流が流れるとき発生するホール素子８ａ，８ｂ，８
ｃの出力をＣＰＵ１９において処理するレベルに変換
し、変換されたホール素子８ａ，８ｂ，８ｃの出力がＣ
ＰＵ１９に入力される。過電流引き外し設定回路２０は
過電流引き外し装置９の動作値を切換えて設定する回路
であって、予め設定基準値がＣＰＵ１９に内蔵されてい
る記憶素子に入力される。
ある。図３において、回路遮断器１の各極の主回路に
は、変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられ、これら
の変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの出力は過電流引き外
し装置９に入力される。変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
のそれぞれの出力は整流素子１４によって整流され、電
源回路１５によって定電圧化されて過電流引き外し装置
９およびトリップ装置１６の電源となる。電源回路１５
の出力電圧は定電流回路１７に与えられ、定電流回路１
７は回路遮断器１の各極のホール素子８に所定の電流を
供給し、入力信号変換回路１８は回路遮断器１の主回路
に電流が流れるとき発生するホール素子８ａ，８ｂ，８
ｃの出力をＣＰＵ１９において処理するレベルに変換
し、変換されたホール素子８ａ，８ｂ，８ｃの出力がＣ
ＰＵ１９に入力される。過電流引き外し設定回路２０は
過電流引き外し装置９の動作値を切換えて設定する回路
であって、予め設定基準値がＣＰＵ１９に内蔵されてい
る記憶素子に入力される。
【００１３】レベル変換されたホール素子８ａ，８ｂ，
８ｃの出力に対して、ＣＰＵ１９において所定の演算が
行なわれ、演算の結果、設定値を越えるとトランジスタ
２１が導通し、トリップ装置１６に電流が供給され、こ
のトリップ装置１６が動作して回路遮断器１をトリップ
させる。
８ｃの出力に対して、ＣＰＵ１９において所定の演算が
行なわれ、演算の結果、設定値を越えるとトランジスタ
２１が導通し、トリップ装置１６に電流が供給され、こ
のトリップ装置１６が動作して回路遮断器１をトリップ
させる。
【００１４】次に、上述のごとく構成された回路遮断器
の各極の主回路に電流が通じている場合の各極のホール
素子の出力の補正について説明する。ある極のホール素
子８の出力は、過電流引き外し装置９の定電流回路１７
からのホール素子８に供給される電流値が一定であれ
ば、その極のホール素子８を透過する磁束に比例する。
磁束は、その極のホール素子８とすべての極の可動接触
子６との離間距離に関係し、離間距離が一定であれば、
可動接触子６を流れる電流値に比例する。可動接触子６
とホール素子８の離間距離に関しては、図２において、
各極の主回路の配列ピッチをＹとし、図１においてそれ
ぞれの極の可動接触子６とホール素子８の間隔をＸと
し、ＸをＹに比較して極めて小さくした場合、各極のホ
ール素子８はその極の可動接触子６とはＸの距離があ
り、隣接する極の可動接触子６とはＹの距離があり、離
れた極の可動接触子６とは２Ｙの距離があると考えて差
支えない。
の各極の主回路に電流が通じている場合の各極のホール
素子の出力の補正について説明する。ある極のホール素
子８の出力は、過電流引き外し装置９の定電流回路１７
からのホール素子８に供給される電流値が一定であれ
ば、その極のホール素子８を透過する磁束に比例する。
磁束は、その極のホール素子８とすべての極の可動接触
子６との離間距離に関係し、離間距離が一定であれば、
可動接触子６を流れる電流値に比例する。可動接触子６
とホール素子８の離間距離に関しては、図２において、
各極の主回路の配列ピッチをＹとし、図１においてそれ
ぞれの極の可動接触子６とホール素子８の間隔をＸと
し、ＸをＹに比較して極めて小さくした場合、各極のホ
ール素子８はその極の可動接触子６とはＸの距離があ
り、隣接する極の可動接触子６とはＹの距離があり、離
れた極の可動接触子６とは２Ｙの距離があると考えて差
支えない。
【００１５】さらに、Ａ極，Ｂ極およびＣ極の主回路に
流れる電流の瞬時値をそれぞれｉa、ｉb 、ｉc とし、
このとき各極のホール素子８に発生する出力をｅa ，ｅ
b ，ｅc とする。ある極のホール素子８がＸ，Ｙおよび
２Ｙ離れたところにある可動接触子６を流れる電流によ
って受ける出力の感度を、それぞれｘ（Ｖ／Ａ），ｙ
（Ｖ／Ａ）およびｚ（Ｖ／Ａ）とし、各極のホール素子
固有の感度が等しく調整されているとすると、Ａ極のホ
ール素子の出力ｅa （Ｖ）は第（１）式で表わされる。
流れる電流の瞬時値をそれぞれｉa、ｉb 、ｉc とし、
このとき各極のホール素子８に発生する出力をｅa ，ｅ
b ，ｅc とする。ある極のホール素子８がＸ，Ｙおよび
２Ｙ離れたところにある可動接触子６を流れる電流によ
って受ける出力の感度を、それぞれｘ（Ｖ／Ａ），ｙ
（Ｖ／Ａ）およびｚ（Ｖ／Ａ）とし、各極のホール素子
固有の感度が等しく調整されているとすると、Ａ極のホ
ール素子の出力ｅa （Ｖ）は第（１）式で表わされる。
【００１６】 ｅa ＝ｉa ・ｘ＋ｉb ・ｙ＋ｉc ・ｚ…（１） ここで、ｉa ・ｘ，ｉb ・ｙおよびｉc ・ｚは、それぞ
れＡ極，Ｂ極およびＣ極の主回路に流れる電流によって
Ａ極のホール素子に現れる出力である。同様にして、Ｂ
極およびＣ極のホール素子の出力をｅb （Ｖ）およびｅ
c （Ｖ）とすると、次の第（２）式および第（３）式で
表わされる。
れＡ極，Ｂ極およびＣ極の主回路に流れる電流によって
Ａ極のホール素子に現れる出力である。同様にして、Ｂ
極およびＣ極のホール素子の出力をｅb （Ｖ）およびｅ
c （Ｖ）とすると、次の第（２）式および第（３）式で
表わされる。
【００１７】 ｅb ＝ｉa ・ｙ＋ｉb ・ｘ＋ｉc ・ｙ…（２） ｅc ＝ｉa ・ｚ＋ｉb ・ｙ＋ｉc ・ｘ…（３） 第（１）式ないし第（３）式より、各極の主回路に流れ
る電流は第（４）式ないし第（６）式より求められる。
る電流は第（４）式ないし第（６）式より求められる。
【００１８】 ｉa ＝Ｐ1 ・ｅa −Ｐ2 ・ｅb −Ｐ3 ・ｅc …（４） ｉb ＝Ｐ4 ・ｅb −Ｐ2 ・ｅa −Ｐ2 ・ｅc …（５） ｉc ＝Ｐ1 ・ｅc −Ｐ2 ・ｅb −Ｐ3 ・ｅa …（６） ここで、Ｐ1 ないしＰ4 は次の第（７）式ないし第（１
０）式で表わされる。
０）式で表わされる。
【００１９】
【数１】
【００２０】第（４）式ないし第（６）式において、ｉ
a ，ｉb ，ｉc を求めるためには、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，
Ｐ4 すなわち第（７）式ないし第（１０）式において
ｘ，ｙ，ｚがわかればよい。ここで、ｘ，ｙ，ｚは前述
のごとくホール素子と主回路導体の離間距離より決まる
値である。Ａ極およびＣ極はＢ極を中心として対称に配
置されていることに注目すると、Ａ極もしくはＣ極のい
ずれかに通電したときの各極のホール素子の出力を測定
することによって、ｘ，ｙ，ｚは回路遮断器の製造段階
で簡単に求めることができる。
a ，ｉb ，ｉc を求めるためには、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，
Ｐ4 すなわち第（７）式ないし第（１０）式において
ｘ，ｙ，ｚがわかればよい。ここで、ｘ，ｙ，ｚは前述
のごとくホール素子と主回路導体の離間距離より決まる
値である。Ａ極およびＣ極はＢ極を中心として対称に配
置されていることに注目すると、Ａ極もしくはＣ極のい
ずれかに通電したときの各極のホール素子の出力を測定
することによって、ｘ，ｙ，ｚは回路遮断器の製造段階
で簡単に求めることができる。
【００２１】すなわち、回路遮断器を組立てた後に、た
とえばＡ極のみに所定の電流を通電したとき、ｉa ＝所
定の電流値、ｉb ＝ｉc ＝０を第（１）式ないし第
（３）式に代入し、第（１）式よりＡ極のホール素子に
発生する出力ｅa からｘが得られ、第（２）式よりＢ極
のホール素子に発生する出力ｅb からｙが得られ、第
（３）式よりＣ極のホール素子に発生する出力ｅc から
ｚが得られる。この方法によって得られたｘ，ｙ，ｚを
第（７）式ないし第（１０）式に代入して演算して得ら
れた補正値Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 を第（４）式ないし
第（６）式とともに工場においてＣＰＵ１９の記憶素子
に書込んでおく。この回路遮断器の実使用状態において
各極の主回路に電流が流れているとき、互いに他極の影
響を受けて発生し、過電流引き外し装置９に入力される
各極のホール素子の出力ｅa ，ｅb ，ｅ c と補正値
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 とから第（４）式ないし第
（６）式をＣＰＵ１９において演算し、その結果得られ
た互いに他極の影響が排除された補正電流値によって過
電流引き外し回路を作動させることができる。
とえばＡ極のみに所定の電流を通電したとき、ｉa ＝所
定の電流値、ｉb ＝ｉc ＝０を第（１）式ないし第
（３）式に代入し、第（１）式よりＡ極のホール素子に
発生する出力ｅa からｘが得られ、第（２）式よりＢ極
のホール素子に発生する出力ｅb からｙが得られ、第
（３）式よりＣ極のホール素子に発生する出力ｅc から
ｚが得られる。この方法によって得られたｘ，ｙ，ｚを
第（７）式ないし第（１０）式に代入して演算して得ら
れた補正値Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 を第（４）式ないし
第（６）式とともに工場においてＣＰＵ１９の記憶素子
に書込んでおく。この回路遮断器の実使用状態において
各極の主回路に電流が流れているとき、互いに他極の影
響を受けて発生し、過電流引き外し装置９に入力される
各極のホール素子の出力ｅa ，ｅb ，ｅ c と補正値
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 とから第（４）式ないし第
（６）式をＣＰＵ１９において演算し、その結果得られ
た互いに他極の影響が排除された補正電流値によって過
電流引き外し回路を作動させることができる。
【００２２】図４はこの発明の一実施例の動作を説明す
るためのフロー図である。図４において、Ｎ１，Ｎ２…
は処理手順のステップを示している。電源を投入する
と、ステップＮ１において、初期設定モードであるか運
転モードであるかの判断を行なう。この判断は図３に表
わされていない初期設定モードと運転モードの切換スイ
ッチの状態を検知して行なわれる。製造工場において
は、初期設定モードに設定されている。
るためのフロー図である。図４において、Ｎ１，Ｎ２…
は処理手順のステップを示している。電源を投入する
と、ステップＮ１において、初期設定モードであるか運
転モードであるかの判断を行なう。この判断は図３に表
わされていない初期設定モードと運転モードの切換スイ
ッチの状態を検知して行なわれる。製造工場において
は、初期設定モードに設定されている。
【００２３】ステップＮ２において、ホール素子の出力
補正値を記憶素子に書込むか過電流引き外し装置の動作
設定値の基準値を記憶素子に書込むかの判断が行なわれ
る。この判断は図３に示されていない補正値モードと設
定値モードの切換スイッチの状態を検知して行なわれ、
設定値モードの場合には、ステップＮ３において書込装
置を使用して所定の設定値が書込まれる。ステップＮ２
において補正値モードの場合は、ステップＮ４におい
て、回路遮断器のＡ極の主回路に所定の電流が通電され
ていることを確認し、ステップＮ５において第（１）式
ないし第（３）式の各極のホール素子の出力ｅa ，
ｅb ，ｅc が演算される。ステップＮ６において、第
（１）式ないし第（３）式のｉa ＝Ａ極に通電した電流
値と、ｉb ＝ｉc＝０として各極の補正値ｘ，ｙ，ｚが
演算され、ステップＮ７において第（７）式ないし第
（１０）式よりＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が演算され、ス
テップＮ８において演算の結果得られた補正値Ｐ1 ，Ｐ
2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が記憶素子に書込まれる。これらの初期
設定が終わると、切換スイッチを運転モードに切換えて
回路遮断器を出荷する。
補正値を記憶素子に書込むか過電流引き外し装置の動作
設定値の基準値を記憶素子に書込むかの判断が行なわれ
る。この判断は図３に示されていない補正値モードと設
定値モードの切換スイッチの状態を検知して行なわれ、
設定値モードの場合には、ステップＮ３において書込装
置を使用して所定の設定値が書込まれる。ステップＮ２
において補正値モードの場合は、ステップＮ４におい
て、回路遮断器のＡ極の主回路に所定の電流が通電され
ていることを確認し、ステップＮ５において第（１）式
ないし第（３）式の各極のホール素子の出力ｅa ，
ｅb ，ｅc が演算される。ステップＮ６において、第
（１）式ないし第（３）式のｉa ＝Ａ極に通電した電流
値と、ｉb ＝ｉc＝０として各極の補正値ｘ，ｙ，ｚが
演算され、ステップＮ７において第（７）式ないし第
（１０）式よりＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が演算され、ス
テップＮ８において演算の結果得られた補正値Ｐ1 ，Ｐ
2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が記憶素子に書込まれる。これらの初期
設定が終わると、切換スイッチを運転モードに切換えて
回路遮断器を出荷する。
【００２４】なお、同一設計によって製作される回路遮
断器相互間では、寸法Ｘ，Ｙが等しく感度ｘ，ｙ，ｚが
等しくなるため、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 も等しくな
る。したがって、２台目以降はステップＮ４ないしＮ７
を省略して最初の１台について得られたＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 ，Ｐ4 を、直接記憶素子に記憶させることもできる。
断器相互間では、寸法Ｘ，Ｙが等しく感度ｘ，ｙ，ｚが
等しくなるため、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 も等しくな
る。したがって、２台目以降はステップＮ４ないしＮ７
を省略して最初の１台について得られたＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 ，Ｐ4 を、直接記憶素子に記憶させることもできる。
【００２５】回路遮断器の使用状態において、ステップ
Ｎ１で運転モードにおいて各極の主回路に電流が流れる
と、ステップＮ９において各極のホール素子の出力
ｅa ，ｅ b ，ｅc が得られる。ステップＮ１０におい
て、第（４）式ないし第（６）式にｅa ，ｅb ，ｅc ，
ｘ，ｙ，ｚが代入されて演算され、主回路に流れている
電流値ｉa ，ｉb ，ｉc が得られる。ステップＮ１０に
おいて得られたｉa ，ｉb ，ｉc を基にしてステップＮ
１１の過電流引き外し動作プログラムがスタートし、主
回路の電流が設定値を越えればトリップ装置を励磁して
回路遮断器をトリップさせる。なお、過電流動作プログ
ラムについてはこの発明の主要部ではないため、その詳
細な説明を省略する。
Ｎ１で運転モードにおいて各極の主回路に電流が流れる
と、ステップＮ９において各極のホール素子の出力
ｅa ，ｅ b ，ｅc が得られる。ステップＮ１０におい
て、第（４）式ないし第（６）式にｅa ，ｅb ，ｅc ，
ｘ，ｙ，ｚが代入されて演算され、主回路に流れている
電流値ｉa ，ｉb ，ｉc が得られる。ステップＮ１０に
おいて得られたｉa ，ｉb ，ｉc を基にしてステップＮ
１１の過電流引き外し動作プログラムがスタートし、主
回路の電流が設定値を越えればトリップ装置を励磁して
回路遮断器をトリップさせる。なお、過電流動作プログ
ラムについてはこの発明の主要部ではないため、その詳
細な説明を省略する。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、主回
路に大電流が流れても飽和することなく電流値に比例し
た出力が得られるホール素子の性質を利用して、その極
を流れる電流による出力と他の極を流れる電流による出
力が合わさって出力されるそれぞれの極のホール素子の
出力から、それぞれの極を流れる電流だけによる出力を
補正によって得て、この補正された電流値によって過電
流引き外し装置を動作させることができる。したがっ
て、正確で安全な電気回路の保護を行なうことができ、
また、小型で安い回路遮断器を得ることができる。
路に大電流が流れても飽和することなく電流値に比例し
た出力が得られるホール素子の性質を利用して、その極
を流れる電流による出力と他の極を流れる電流による出
力が合わさって出力されるそれぞれの極のホール素子の
出力から、それぞれの極を流れる電流だけによる出力を
補正によって得て、この補正された電流値によって過電
流引き外し装置を動作させることができる。したがっ
て、正確で安全な電気回路の保護を行なうことができ、
また、小型で安い回路遮断器を得ることができる。
【図１】この発明の一実施例による回路遮断器の要部側
面図である。
面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩから見た要部概略図である。
【図３】この発明の一実施例による電気回路図である。
【図４】この発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】３極形遮断器の１極に電流を流したときに発生
する磁束を模式的に表わした図である。
する磁束を模式的に表わした図である。
【図６】３極形遮断器の１極に電流を流したときに各極
のホール素子に発生する出力の関係を説明するための図
である。
のホール素子に発生する出力の関係を説明するための図
である。
１ 回路遮断器 ２ 入力端子 ３ 出力端子 ４，５ 固定接触子 ６ 可動接触子 ７ 開閉機構 ８ ホール素子 ９ 過電流引き外し装置 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 変流器 １１ 絶縁筒 １２ 絶縁基板 １３ コネクタ １４ 整流素子 １５ 電源回路 １６ トリップ装置 １７ 定電流回路 １８ 入力信号変換回路 １９ ＣＰＵ ２０ 過電流引き外し設定回路 ２１ トランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれの主回路に近接して設けられたホ
ール素子と、前記主回路に流れる電流によって発生する
前記ホール素子の出力に応じてトリップ信号を発生する
過電流引き外し装置と、前記トリップ信号によって動作
するトリップ装置とを有する極数ｎ（ｎは２以上の自然
数）の多極形回路遮断器において、 前記過電流引き外し装置は、 第ｍ番目の極だけに電流が流れることに対応してｋ番目
の極の前記ホール素子に現われる出力を該電流の値で割
ることによって得られる予め求められる出力感度をＳ
ｍｋとし、各極同時に電流が流れ第ｋ番目の極の電流が
Ｉｋであるとき第ｋ番目の極の前記ホール素子に現われ
る出力ｅｋを得る関係式 ｅｋ＝Ｉ１・Ｓ１ｋ＋Ｉ２ ・Ｓ２ｋ＋…＋Ｉｍ・Ｓｍｋ＋…＋Ｉｎ・Ｓｎｋ もしくはこの関係式から得られる他の関係式を記憶する
記憶手段と、 入力される各極のホール素子の出力と前記関係式とから
各極同時通電の際に各極に流れる電流の値を演算によっ
て求める演算手段とを備え、 前記演算手段によって得られた前記電流の値に応じて前
記トリップ信号を発生することを特徴とする、多極形回
路遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348529A JP2582330B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 多極形回路遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348529A JP2582330B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 多極形回路遮断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203737A JPH06203737A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2582330B2 true JP2582330B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=18397627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4348529A Expired - Fee Related JP2582330B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 多極形回路遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582330B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19850397A1 (de) * | 1998-11-02 | 2000-05-11 | Abb Research Ltd | Elektrische Fehlerstromschutz-Schalteinrichtung |
| JP5091800B2 (ja) * | 2008-08-12 | 2012-12-05 | パナソニックエコソリューションズ電路株式会社 | 回路遮断器および分電盤 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02121224A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Energy Support Corp | 過電流、地絡検出機能付開閉器 |
| JPH0377082A (ja) * | 1989-08-19 | 1991-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 多チャンネル超電導磁力計 |
| JPH04198764A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-20 | Chubu Electric Power Co Inc | 零相電流検出装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348529A patent/JP2582330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06203737A (ja) | 1994-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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