JP2589936B2 - 回路遮断器の過電流引き外し回路 - Google Patents

回路遮断器の過電流引き外し回路

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JP2589936B2 JP13809293A JP13809293A JP2589936B2 JP 2589936 B2 JP2589936 B2 JP 2589936B2 JP 13809293 A JP13809293 A JP 13809293A JP 13809293 A JP13809293 A JP 13809293A JP 2589936 B2 JP2589936 B2 JP 2589936B2
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浩久 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源線の過電流を検出し
てトリップ動作を行う回路遮断器の過電流引き外し回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電源線の過電流を検出してトリッ
プ動作を行い、被覆電線や負荷の保護を行う回路遮断器
の過電流引き外し回路は図3に示されるように、変流器
20により検出された電源線21の電流を信号変換回路
22により交流−直流に変換したうえ、過電流判定回路
23により過電流を判定し、過電流信号Einを定電圧
回路24に入力する。そして定電圧回路24は過電流信
号に応じて電圧を出力し、該電圧を抵抗Raで除した電
流がコンデンサC0 に充電されるもので、コンデンサC
0 の両端の電圧は図4に示されるように時間Tとともに
徐々に上昇し、充電電圧Ecが基準電圧Esを越えると
コンパレータ25はトリガ回路にトリップ信号を出力す
るものである。
【0003】ところが、コンデンサC0 の充電作用によ
り充電電圧Ecが上昇していくと、抵抗Raの両端の電
位は小さくなり、充電電流が減少して充電電圧Ecの上
昇率は低下する。このため基準電圧Esに達する時限時
間に遅れが生じるという問題がある。特に過電流信号E
inが断続的に入力される場合、図5の破線に示される
ようにコンデンサC0 の充電を行う必要があるが、断続
入力のため充電電圧Ecと過電流信号Einの値の差が
微小になりやすく、過電流値に応じて充電が速やかに行
われず、トリップ信号を発する時期が著しく遅れ、所定
時間に動作しないという問題があった。このことは電源
線における過電流が断続的あるいは不連続的に発生した
時確実に時限動作が行われないため配線保護が完全に行
われないという問題があった。これらは一つのC0 0
定数回路により時限動作を行うため、過電流信号の連続
入力と断続入力とに対応する定数設定を行うことが困難
なことに原因があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題を解決し、過電流値に応じて充電を行い正確なトリ
ップ動作を行う回路遮断器の過電流引き外し回路を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、過電流信号を
積分するC1 1 による第1の定数回路を有する積分回
路と、電源電圧がゼロあるいは過電流信号がゼロの時に
積分回路の時限出力電圧を初期値にリセットするリセッ
ト回路と、ピークホールド回路のピーク電圧と前記積分
回路の時限出力電圧とを加算する加算回路と、該加算回
路の出力電圧が入力されるC 2 2 による第2の定数回
路と、トリップ信号を出力するコンパレータに接続され
前記第2の定数回路の時限出力電圧と積分回路の時限
出力電圧との差を出力する差動回路と、該差動回路の出
力のピーク電圧を出力する前記ピークホールド回路と
りなるものである。
【0006】
【作用】本発明の回路遮断器の過電流引き外し回路は、
過電流信号がC1 1 による第1の定数回路を有する積
分回路に入力されると、積分回路は過電流に応じて時限
出力電圧を出力する。そして積分回路に接続される加算
回路には積分回路の時限出力電圧と、コンパレータに接
続されるC2 2 による第2の定数回路の時限出力電圧
との差を出力する差動回路の出力電圧のピーク電圧とが
ピークホールド回路を介して入力され、加算回路で該時
限出力電圧とピーク電圧は加算される。また加算回路の
出力電圧はC2 2 による第2の定数回路に入力され、
2 2 による第2の定数回路の時限出力電圧と積分回
路の時限出力電圧は再び差動回路を介してその差を加算
回路にフィードバックされる。
【0007】このため電源電圧や過電流信号がゼロの時
には積分回路に接続されるリセット回路により時限出力
電圧は初期値のゼロにリセットされる。このときC2
2 による第2の定数回路でも過電流信号がゼロの時間だ
け抵抗R2 を通じ放電され、再び過電流信号が流れて積
分回路が時限出力電圧を出力すれば、C2 2 による第
2の定数回路のコンデンサC2 は放電の途中から充電さ
れる。そして該C2 2 による第2の定数回路の時限出
力電圧と積分回路の時限出力電圧との差が差動回路によ
って出力され、その出力はピークホールド回路によりピ
ーク電圧として出力され、過電流信号とともに加算回路
に入力される。そして加算回路の加算された出力電圧に
よりC2 2 による第2の定数回路のコンデンサC2
は充電量に応じて電流が流れ、過電流信号分の電流が充
電される。そしてC2 2 による第2の定数回路の時限
出力電圧が基準電圧を越えるとコンパレータはトリップ
信号を出力することとなる。
【0008】
【実施例】次に、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。1は変流器により検出された電源線の過電
流信号が入力されるC1 1 による第1の定数回路2を
有する積分回路で、該積分回路1はC1 1 による第1
の定数回路2のコンデンサC1 に充電される電圧に基づ
いて時限出力電圧を出力する。3は該積分回路1に接続
されるリセット回路であり、該リセット回路3は電源電
圧がゼロあるいは過電流信号がゼロとなったとき、C1
1 による第1の定数回路2のコンデンサC1 をショー
トさせて充電電圧を初期値のゼロにリセットする。
【0009】4は積分回路1に接続される加算回路で、
該加算回路4は積分回路1の時限出力電圧Eaと、後記
するピークホールド回路6のピーク電圧Ebとを加算す
るものである。5はバッファ回路10と積分回路1に接
続される差動回路で、該差動回路5にはバッファ回路1
0を介してC2 2 による第2の定数回路8の時限出力
電圧Edと積分回路1の時限出力電圧Eaが入力され、
時限出力電圧Edと時限出力電圧Eaの差を出力するも
のである。6は差動回路5の出力電圧のピーク電位を出
力するピークホールド回路である。
【0010】7は定電流回路で、該定電流回路7はC1
1 による第の定数回路2の充電量に応じた電流を流
し、C2 2 による第2の定数回路8に過電流信号分の
充電を行うものである。またC2 2 による第2の定数
回路8はトリップ信号を出力するコンパレータ9に接続
されるもので、被覆電線の放熱特性に近似するようコン
デンサC2 及び抵抗R2 の定数設定が行われるものであ
り、時限出力電圧Edをコンパレータ9及びバッファ回
路10に与えるものである。
【0011】このように構成されたものは、電源線で検
出された過電流信号が積分回路1に入力されると、積分
回路1は Ea=−(1/C1 1 )∫Ein・dt =−(Ein/C1 1 )T を出力する。このときC2 2 による第2の定数回路8
のコンデンサC2 がゼロの場合、積分回路1の時限出力
電圧Eaと定電流回路7の出力電圧Edは等しく、差動
回路5はEe=Ea−Ed、でEe=0となり、Ea=
Edとして作動し、Ee=0となる。このためピークホ
ールド回路6は入力電圧EeがゼロならばEb=0とな
り、加算回路4の出力電圧はEc=Ea+Ebなので、
Ea+0=Ecとなり、定電流回路7によりC2 2
よる第2の定数回路8のコンデンサC2 はリニアに充電
され、電圧Edが基準電圧より大きくなれば、コンパレ
ータ9はトリップ信号を出力するものである。また電源
電圧がゼロの場合、積分回路1のC1 1 による第1の
定数回路2のコンデンサC1 はリセット回路3によりシ
ョートされて放電し、初期値にリセットされる。このと
きC2 2 による第2の定数回路8のコンデンサC2
抵抗R2 によって徐々に放電する。
【0012】さらに電源電圧はオンで過電流信号がゼロ
の場合、積分回路1のC1 1 による第1の定数回路2
のコンデンサC1 及びピークホールド回路6のコンデン
サCpはリセット回路3によりショートされて放電し、
初期値にリセットされる。このときC2 2 による第2
の定数回路8は抵抗R2 によって徐々に放電する。そし
て過電流信号がオンとなると積分回路1のC1 1 によ
る第1の定数回路2のコンデンサC1 は電位ゼロからス
タートするため、初期動作時においてC2 2による第
2の定数回路8の電位のみが差動回路5に加わるので、
Ed≒Eeとなり、ピークホールド回路6は出力電圧E
dのピーク電圧をホールドして加算回路4に出力するか
ら、加算回路4においてEc=Ea+Ebを出力し、定
電流回路7はEc≒Edを出力し、C2 2 による第2
の定数回路8のコンデンサC2 は出力電圧Edが充電さ
れる。このようにしてコンパレータ9に入力される電圧
Edが基準電圧を越えるとコンパレータ9はトリップ信
号を出力する。このように構成された時限回路は過電流
信号がある時にはC1 1 による第1の定数回路2で充
電動作のみを行い、過電流信号がない時にはC2 2
よる第2の定数回路8が放電動作のみを行うもので充放
電動作を別々に行わせている。
【0013】
【発明の効果】本発明は、前記説明によって明らかなよ
うに、積分回路のC1 1 による第1の定数回路を過電
流信号や電源電圧がゼロとなったとき、リセット回路に
より初期値にリセットするようにしたから、積分回路は
加算回路に過電流による時限出力電圧のみを出力するこ
ととなり、加算回路はC2 2 による第2の定数回路の
時限出力電圧と積分回路の時限出力電圧との差に積分回
路の時限出力電圧が加算された出力電圧を出力し、C2
2 による第2の定数回路のコンデンサC2 の充電量に
よって入力される過電流信号が減少することがない。従
って図4のように充電電圧の直線性が損なわれることが
ない。またC1 1 による第1の定数回路とC2 2
よる第2の定数回路とを分離することにより過電流に応
じた正確な過電流信号を出力することができるようにC
1 1 による第1の定数回路の定数を設定できるうえ
に、被覆電線の放熱特性に合わせてC2 2 による第2
の定数回路の定数を設定することができ、過電流信号が
断続的で充放電が頻繁に行われても過電流信号は確実に
2 2 による第2の定数回路に充電されて時限出力電
圧を正確に出力することができることとなり、所定時間
に正常に動作することとなる。従って、本発明は従来の
問題点を解決した回路遮断器の過電流引き外し回路とし
て業界にもたらす益極めて大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の各回路における出力である。
【図3】従来の過電流引き外し回路である。
【図4】過電流が連続的に入力されたC0 0 定数回路
の出力電圧波形図である。
【図5】断続的に入力された過電流信号波形図とC0
0 定数回路の出力電圧波形図である。
【符号の説明】
1 積分回路 2 C1 1 による第1の定数回路 3 リセット回路 4 加算回路 5 差動回路 6 ピークホールド回路 8 C2 2 による第2の定数回路 9 コンパレータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過電流信号を積分するC1 1 による第
    1の定数回路(2) を有する積分回路(1) と、電源電圧が
    ゼロあるいは過電流信号がゼロの時に積分回路(1) の時
    限出力電圧を初期値にリセットするリセット回路(3)
    と、ピークホールド回路(6) のピーク電圧と前記積分回
    路(1) の時限出力電圧とを加算する加算回路(4) と、該
    加算回路(4)の出力電圧が入力されるC 2 2 による第
    2の定数回路(8) と、トリップ信号を出力するコンパレ
    ータ(9) に接続される前記第2の定数回路(8) の時限出
    力電圧と積分回路(1) の時限出力電圧との差を出力する
    差動回路(5) と、該差動回路(5) の出力のピーク電圧を
    出力する前記ピークホールド回路(6) とよりなる回路遮
    断器の過電流引き外し回路。
JP13809293A 1993-06-10 1993-06-10 回路遮断器の過電流引き外し回路 Expired - Lifetime JP2589936B2 (ja)

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