JP5331548B2 - 回路遮断装置用の汎用トリップユニット及びその操作方法 - Google Patents

Description

本発明はトリップユニットに関し、より詳細には汎用トリップユニットに関する。

回路遮断器において、トリップユニットは回路遮断器の中枢部とみなすことができる。それは、トリップユニットが、マイクロプロセッサと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と、定格プラグと、アナログ回路とを含んで、回路保護を提供するからである。この能力において、トリップユニットは、変流器および／またはロゴスキー（Ｒｏｇｏｗｓｋｉ）センサを介して回路遮断器を通る電流に関する情報を受信し、その情報を処理して、ユーザにフィードバックを提供したり、副回路遮断器にトリップ機能を提供したりする。トリップユニットは、電流が既定閾値を超えると、遮断器フラックスシフターにトリップ信号を出して電流を遮断する。

しかしながら、実際には、回路遮断器の操作者は様々な種類の回路遮断器を利用するので、特定の種類の回路遮断器用の特定のトリップユニットが故障した場合に備えて多数の予備トリップユニットをストックする必要がある。多数の予備トリップユニットのストックが必要となると、使用空間と関連コストについて費用がかさむことになる。

本発明の一態様において、回路遮断装置用の汎用トリップユニットを提供する。この汎用トリップユニットは、回路遮断装置のパーソナリティモジュールと通信し、それによって回路遮断装置の動作特性に関する主要遮断器パーソナリティパラメータを受信するように構成された通信ユニットと、コントローラとを含んでおり、このコントローラは、汎用レジスタと、予め記憶された主要パラメータと、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータを記憶するメモリと、回路遮断装置内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータと、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータとによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するための構成部品とを含んでいる。なお、このコントローラは、汎用レジスタによって決定される情報に従って主要遮断器パーソナリティパラメータを受信するように通信ユニットを制御するように構成されている。

本発明の別の態様において、汎用トリップユニットを提供する。この汎用トリップユニットは、電源ユニットと、電源ユニットに連結され、主要遮断器パーソナリティパラメータを受信するように構成された通信ユニットと、コントローラとを含んでおり、このコントローラは、汎用レジスタと、予め記憶された主要パラメータと、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータを記憶するメモリと、予め記憶された主要パラメータと受信した主要遮断器パーソナリティパラメータとによって規定される検知状態に従ってトリップ保護を実行するための構成部品とを含んでいる。なお、このコントローラは、汎用レジスタによって決定される情報に従って主要遮断器パーソナリティパラメータを受信するように通信ユニットを制御するように構成されている。

本発明の別の態様において、回路遮断装置の汎用トリップユニットの操作方法を提供する。この操作方法は、汎用トリップユニットの汎用レジスタを汎用トリップユニット自体を確認するものとして認識するステップと、汎用レジスタによって決定される情報に従って回路遮断装置から主要遮断器パーソナリティパラメータを受信するステップと、回路遮断装置内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータと受信した主要遮断器パーソナリティパラメータとによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するように汎用トリップユニットの構成部品を制御するステップとを含んでいる。

本発明の技術は、さらなる特徴および利点を有する。本発明のその他の実施形態および態様を、本明細書で詳細に説明するとともに本願発明の一部とみなす。利点および特徴と併せて本発明をより良く理解するために、説明および図面を参照する。

本明細書の結びの特許請求の範囲において、本発明とみなす主題事項を具体的に指摘し明確に主張する。本発明の前述およびその他の態様、特徴および利点は、添付図面と併せて以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
本発明の実施形態に従った回路遮断装置を示す図である。 本発明の実施形態に従った回路遮断装置の概略図である。 本発明の実施形態に従った回路遮断装置の操作方法のフローチャートである。

図１および図２において、回路遮断装置１用の汎用トリップユニット１０を提供する。ここでは、回路遮断装置１は現在市場に出ているか実施中の任意の回路遮断装置であってよく、汎用トリップユニット１０をこれらの多くで使用可能であるように構成する。一般的に、回路遮断装置１は、その中に汎用トリップユニット１０を収容するのに十分な形状および寸法を有する収容ユニット２と、パーソナリティモジュール３と、任意でシャントトリップ、不足電圧開放器、密巻コイル等の付属品４とを含んでおり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１と、操作者が汎用トリップユニット１０を操作することを可能にするメニューボタン１２と、部品識別番号１３とを含み得る。

パーソナリティモジュール３は、特定情報を記憶するための不揮発性記憶ユニット３ａ等のメモリを含んでいる。この情報は、回路遮断装置１が備えるトリップ保護のレベルを決定する主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を含み得る。主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２には、回路遮断装置１のフレームサイズ、短絡定格、センサ、および回路遮断器（ＣＢ）標準（例えば、国際電気標準会議（ＩＥＣ）標準、保険業者研究所（ＵＬ）標準または米国規格協会（ＡＮＳＩ）標準）を含み得るが、これらに限定されない。

実質的にこのように構成された回路遮断装置１では、汎用トリップユニット１０は、回路遮断装置１の収容ユニット２へ取り外し可能に挿入できるハウジング２０と、ハウジング２０が収容ユニット２に挿入された時に電力を受け取るための電源ユニット３０と、電源ユニット３０に連結されて、パーソナリティモジュール３と通信し、そこから主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信するための通信ユニット４０と、コントローラ５０とを含んでいる。コントローラ５０は、汎用トリップユニット１０自体を確認する汎用レジスタＲと、トリップ保護の一般動作特性に関する予め記憶された主要パラメータＰ１と、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を記憶する不揮発性メモリ等のメモリ６０を含む。コントローラ５０は、回路遮断装置１内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータＰ１と受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２とによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するように構成される構成部品７０をさらに含む。

汎用トリップユニット１０を回路遮断装置１に挿入すると、電源ユニット３０は、回路遮断装置１を通る、あるいは回路遮断装置１、汎用トリップユニット１０またはその両方に連結される２４Ｖ補助ユニット等の補助ユニット５からの電流Ｉによって電力を受け取る。このようにして、汎用トリップユニット１０に、回路遮断装置１のトリップ保護を実行するために必要な電力が供給される。

通信ユニット４０は、本発明の様々な実施形態に従ったパーソナリティモジュール３と通信することができる。すなわち、通信ユニット４０は、有線および／または無線インターフェースを介してパーソナリティモジュール３と通信することができる。そのような実施形態の１つでは、通信ユニット４０は、通信回線Ｃに沿ってパーソナリティモジュール３と通信する。ここでは、通信回線Ｃは、５Ｖ＋配線、接地配線および集積回路間（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：Ｉ２Ｃ）バス配線であってよく、通信ユニット４０とパーソナリティモジュール３の間の通信がＩ２Ｃバスを介して実行可能となる。

本発明の実施形態によれば、汎用レジスタＲは、コントローラ５０のメモリ６０の不揮発性メモリに保存される数値データであって、ゼロ等の規定値に設定された数値データを含み得る。回路遮断装置１に汎用トリップユニット１０を設置すると、コントローラ５０は、メモリ６０に保存された汎用レジスタＲ、および汎用レジスタＲに含まれると決定される情報を読み取ることによって、汎用トリップユニット１０自体を認識する。

コントローラ５０は、汎用レジスタＲによって決定される情報に従って、回路遮断装置１のパーソナリティモジュール３内に保存された主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を読み取るように通信ユニット４０を制御する。あるいは、コントローラ５０は、汎用レジスタＲによって決定される情報に従って、パーソナリティモジュール３に対して主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２の要求を出すように通信ユニット４０を制御してもよい。主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信すると、パラメータＰ２は、コントローラ５０のメモリ６０の不揮発性メモリに記憶される。

コントローラ５０の構成部品７０は、回路遮断装置１内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータＰ１と受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２とによって規定される各既定閾値を上回る場合に、回路遮断装置１のトリップ保護を実行する。

本発明の別の態様において、汎用トリップユニット１０を提供する。この汎用トリップユニットは、電源ユニット３０と、電源ユニット３０に連結され、主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信するように構成された通信ユニット４０と、コントローラ５０とを含んでいる。コントローラ５０は、汎用レジスタＲと、予め記憶された主要パラメータＰ１と、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２が記憶されるメモリ６０を含む。コントローラ５０は、汎用レジスタＲによって決定される情報に従って主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信するように通信ユニット４０を制御するように構成される。さらに、コントローラ５０は、予め記憶された主要パラメータＰ１と受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２とによって規定される検知状態に従ってトリップ保護を実行するための構成部品７０をさらに含む。

本発明のさらに別の態様に従った図３において、回路遮断装置１の汎用トリップユニット１０の操作方法を提供する。この操作方法は、汎用トリップユニット１０の汎用レジスタＲを汎用トリップユニット１０自体を確認するものとして認識するステップ（操作１１０）と、汎用レジスタＲによって決定される情報に従って回路遮断装置１から主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信するステップ（操作１２０）と、回路遮断装置１内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータＰ１と受信した主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２とによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するように汎用トリップユニット１０の構成部品７０を制御するステップ（操作１３０）とを含んでいる。

本発明のさらなる実施形態によれば、主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を受信するステップ（操作１２０）は、汎用レジスタＲによって決定される情報に従って主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２を読み取るステップ（操作１２４）、および／または汎用レジスタＲによって決定される情報に従って主要遮断器パーソナリティパラメータＰ２の要求を出すステップ（操作１２５）をさらに含み得る。

本発明を例示的実施形態に照らして説明してきたが、当業者には明らかなように、本発明の範囲内においてこれらを様々に改変すること、および等価物によって代替することが可能である。さらに、本発明の本質から逸脱することなく、本発明の教示内容を特定の条件または材料に適合するよう様々に改変することができる。従って、本発明の開示内容は、最良の実施形態として記載した特定の実施形態にとどまらず、添付の特許請求の範囲に含まれるあらゆる実施形態を包含するものとする。

１ 回路遮断装置
２ 収容ユニット
３ パーソナリティモジュール
３ａ 記憶ユニット
４ 付属品
５ 補助ユニット
１０ 汎用トリップユニット
１１ ＬＣＤ
１２ メニューボタン
１３ 部品識別番号
２０ ハウジング
３０ 電源ユニット
４０ 通信ユニット
５０ コントローラ
６０ メモリ
７０ 構成部品
Ｒ 汎用レジスタ
Ｐ１ 予め記憶された主要パラメータ
Ｐ２ 主要遮断器パーソナリティパラメータ
Ｉ 電流
Ｃ 通信回線
操作１１０ 汎用レジスタを認識する
操作１２０ 主要遮断器パーソナリティパラメータを受信する
操作１２４ 主要遮断器パーソナリティパラメータを読み取る
操作１２５ 要求を出す
操作１３０ 汎用トリップユニットを制御する

Claims (8)

1. 回路遮断装置（１）用の汎用トリップユニット（１０）であって、
   前記回路遮断装置（１）のパーソナリティモジュール（３）と通信し、それによって前記回路遮断装置（１）の動作特性に関する主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を受信するように構成された通信ユニット（４０）と、
   コントローラ（５０）とを含んでおり、
   前記コントローラ（５０）は、
   汎用レジスタ（Ｒ）と、予め記憶された主要パラメータ（Ｐ１）と、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を記憶するメモリ（６０）と、
   前記回路遮断装置（１）内の電流および電圧の少なくとも一方が、前記予め記憶された主要パラメータ（Ｐ１）と前記受信した主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）とによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するための構成部品（７０）とを含み、
   前記コントローラ（５０）は、前記汎用レジスタ（Ｒ）によって決定される情報に従って前記主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を受信するように前記通信ユニット（４０）を制御するように構成されている
   汎用トリップユニット（１０）。
2. 前記回路遮断装置（１）の収容ユニット（２）へ前記汎用トリップユニット（１０）を取り外し可能に挿入するためのハウジング（２０）をさらに含む、請求項１に記載の汎用トリップユニット（１０）。
3. 前記回路遮断装置（１）から電力を受け取るための電源ユニット（３０）をさらに含む、請求項１または２に記載の汎用トリップユニット（１０）。
4. ２４Ｖ補助ユニット（５）から電力を受け取るための電源ユニット（３０）をさらに含む、請求項１または２に記載の汎用トリップユニット（１０）。
5. 前記汎用レジスタ（Ｒ）が規定値に設定された数値データを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の汎用トリップユニット（１０）。
6. 前記汎用レジスタ（Ｒ）の前記規定値がゼロに設定される、請求項５に記載の汎用トリップユニット（１０）。
7. 汎用トリップユニット（１０）であって、
   電源ユニット（３０）と、
   前記電源ユニット（３０）に連結され、主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を受信するように構成された通信ユニット（４０）と、
   コントローラ（５０）とを含んでおり、
   前記コントローラ（５０）は、
   汎用レジスタ（Ｒ）と、予め記憶された主要パラメータ（Ｐ１）と、受信した主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を記憶するメモリ（６０）と、
   前記予め記憶された主要パラメータ（Ｐ１）と前記受信した主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）とによって規定される検知状態に従ってトリップ保護を実行するための構成部品（７０）とを含み、
   前記コントローラ（５０）は、前記汎用レジスタ（Ｒ）によって決定される情報に従って前記主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を受信するように前記通信ユニット（４０）を制御するように構成されている、
   汎用トリップユニット（１０）。
8. 回路遮断装置（１）の汎用トリップユニット（１０）の操作方法であって、
   前記汎用トリップユニット（１０）の汎用レジスタ（Ｒ）を前記汎用トリップユニット（１０）自体を確認するものとして認識するステップ（操作１１０）と、
   前記汎用レジスタ（Ｒ）によって決定される情報に従って前記回路遮断装置（１）から主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）を受信するステップ（操作１２０）と、
   前記回路遮断装置（１）内の電流および電圧の少なくとも一方が、予め記憶された主要パラメータ（Ｐ１）と前記受信した主要遮断器パーソナリティパラメータ（Ｐ２）とによって規定される各既定閾値を上回る場合に、トリップ保護を実行するように前記汎用トリップユニット（１０）の構成部品（７０）を制御するステップ（操作１３０）とを含む、
   汎用トリップユニット（１０）の操作方法。

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