JP6897576B2

JP6897576B2 - 回路遮断器

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Publication number: JP6897576B2
Application number: JP2018001873A
Authority: JP
Inventors: ヒルミビンムタパカマルアマド
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP2019121549A

Description

本発明は、回路遮断器に関するものである。

従来、例えば特開２０１１−１５５００６号公報に記載されているように、トリップ表示信号をトリップ原因別に区別して出力する機能を備えた回路遮断器が知られている。回路遮断器は開閉器を含んでいる。この開閉器は、手動オンと、手動オフと、電気的異常発生時に自動的に開閉器がオフとされるトリップと、のいずれかの状態に置かれる。特開２０１１−１５５００６号公報では、トリップさせる条件として異常電流発生時と低電圧発生時とが設定されている。この二つのトリップを区別するために、トリップ表示信号をトリップ原因別に区別して出力する機能が設けられている。

特開２０１１−１５５００６号公報

上記公報にかかる従来技術は、当該公報の図１１などにも記載されているように、トリップ発生条件を区別することしか想定されていない。しかしながら、近年では、開閉器オンオフ状態およびトリップ発生有無などの情報を任意に組合せた信号を取り扱いたいというニーズが高まっている。従来の回路遮断器は、このような近年のユーザのニーズを満たしきれないものとなっていた。

また、トリップ検知機能を持つ回路遮断器に対して異常電流検知あるいは低電圧検知用の追加カートリッジを任意追加するようなコンセプトの製品を想定した場合には、トリップ検知信号と追加カートリッジ出力信号とを組み合わせるために回路遮断器の筐体および追加カートリッジの筐体の外部において両者の信号線を正確に接続しなければならない。このような作業には、追加部材が必要であったり、設置工事が煩雑であったりするという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ユーザの要求に応じて様々な内容の検知信号を作り出すことができるように改善された回路遮断器を提供することを目的とする。

本願の第一発明にかかる回路遮断器は、
電線と接続され手動操作を受け付ける開閉器を含み、前記開閉器は前記電線を導通状態とするオンと前記電線を非導通状態とするオフとに前記手動操作で切り替え可能に構築され、予め定められたトリップ条件が発生したときに前記開閉器が自動的に前記オフとされるトリップを実施するように構築された遮断器本体部と、
前記開閉器の前記オンと前記オフとに連動してオンまたはオフとされる状態検知スイッチと、
前記トリップ条件の発生に応答してオンとされるアラーム検知スイッチと、
前記電線に異常電流または異常電圧が生じたことに応答してオンとされる異常検知スイッチと、
前記状態検知スイッチと前記アラーム検知スイッチと前記異常検知スイッチとを選択的に並列接続または直列接続させるように前記状態検知スイッチの一端と、前記アラーム検知スイッチの一端と、前記異常検知スイッチの一端と、前記状態検知スイッチの他端と、前記アラーム検知スイッチの他端と、前記異常検知スイッチの他端との間に介在させられた複数のスイッチからなるスイッチ回路と、
前記遮断器本体部、前記状態検知スイッチ、前記アラーム検知スイッチ、前記異常検知スイッチおよび前記スイッチ回路を収納する筐体と、
を備える。

上記第一発明にかかる回路遮断器によれば、第一スイッチ回路および第二スイッチ回路を用いて状態検知スイッチ、アラーム検知スイッチ、および異常検知スイッチを選択的に接続させることができるので、ユーザの要求に応じて状態信号とトリップ信号と異常信号とを任意に組合せた検知信号を作り出すことができる。

実施の形態１にかかる回路遮断器の構成を示す図である。実施の形態１にかかる回路遮断器の動作を説明するための図である。実施の形態１にかかる回路遮断器の動作を説明するための図である。実施の形態１の変形例にかかる回路遮断器を示す回路図である。実施の形態２にかかる回路遮断器の構成を示す図である。実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器を示す図である。実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器を示す図である。実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器を示す図である。実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器を示す図である。実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器の動作を説明するための図である。実施の形態１の変形例にかかる回路遮断器を示す回路図である。

実施の形態にかかる付属品一体化パッケージ回路遮断器．
図６から図９は、実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器１０１を示す図である。比較例にかかる回路遮断器１０１は、開閉器１２と、開閉器１２を収納する筐体１１０と、を備えている。開閉器１２は、手動レバー１４を操作することで、オフつまり遮断状態と、オンつまり導通状態とを切替可能となっている。回路遮断器１０１は、上記の手動によるオンおよびオフの他に、トリップも実施する。トリップとは、予め定められたトリップ条件が発生したときに、開閉器１２が自動的にオフとされる動作である。

オン、オフ、およびトリップは互いにその状態に至った原因が異なるので、オン、オフ、およびトリップは互いに区別して認識される必要がある。上記の要求を満たすために、図７に示すように、比較例にかかる回路遮断器１０１に追加カートリッジ１０２、１０４が装着されることがある。追加カートリッジ１０２は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮを含む状態信号回路ユニット（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｃｉｒｃｕｉｔｕｎｉｔ）と、筐体１１０から独立した個別の筐体と、を備えている。追加カートリッジ１０２は、制御電源Ｖｃｃおよび状態表示用の点灯ランプ１０６と接続している。追加カートリッジ１０２の内部には状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮが設けられている。この状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮが開閉器１２のオンオフと連動する。例えば開閉器１２がオンのときに状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがオンとなるように追加カートリッジ１０２を構築してもよく、この場合には開閉器１２がオンのときに状態表示用の点灯ランプ１０６が点灯し、開閉器１２がオフのときに状態表示の点灯ランプ１０６が消灯する。点灯ランプ１０６を確認することで、開閉器１２のオンオフ状態を確認することができる。

追加カートリッジ１０４は、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬを含むアラーム信号回路ユニット（ａｌａｒｍｓｉｇｎａｌｃｉｒｃｕｉｔｕｎｉｔ）と、筐体１１０から独立した個別の筐体と、を備えている。アラーム信号は、トリップ信号と同じ意味である。追加カートリッジ１０４は、制御電源Ｖｃｃおよびトリップ表示の点灯ランプ１０８と接続している。追加カートリッジ１０４の内部にはアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬが設けられている。このアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬは、開閉器１２のトリップ動作に応答して作動するものであり、具体的には開閉器１２へのトリップ制御信号があったかどうかに基づいて作動する。例えば開閉器１２のトリップ制御信号を受信したときにアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがオンとなるように追加カートリッジ１０４を構築してもよく、この場合にはトリップ発生時に限りトリップ表示用の点灯ランプ１０８が点灯する。

なお、点灯ランプ１０６、１０８を点灯させる代わりに、点灯ランプ１０６、１０８への電源有無を電気信号として取り扱ってもよく、遠隔地に設置された監視装置に対してこの電気信号を伝達してもよい。これにより監視装置が回路遮断器１０１の状態を監視することができる。

図１０は、実施の形態に対する比較例にかかる回路遮断器１０１の動作を説明するための図である。状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点とｂ接点のどちらに接続されているか、およびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点とｂ接点のどちらに接続されているかを組み合わせることによって、回路遮断器１０１のオン、オフおよびトリップを区別することができる。

説明の便宜上、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点に接続された状態を状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの「オン」とし、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがｂ接点に接続された状態を状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの「オフ」とする。説明の便宜上、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点に接続された状態をアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの「オン」とし、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがｂ接点に接続された状態をアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの「オフ」とする。

なお、以下の説明において「接続状態」とは、接点が閉じられた状態つまり接点クローズの意味である。また、「開放状態」とは、接点が開かれた状態、つまり接点オープンの意味である。

回路遮断器１０１の状態がオフのときの状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続を説明する。回路遮断器１０１の状態がオフであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがｂ接点に接続されておりｂ接点が接続状態であるとともに、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点に接続されておらずａ接点が開放状態である。回路遮断器１０１の状態がオフであるときには、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがｂ接点に接続されておりｂ接点が接続状態であるとともに、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点に接続されておらずａ接点が開放状態である。

回路遮断器１０１の状態がオンのときの状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続を説明する。回路遮断器１０１の状態がオンであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点に接続されておりａ接点が接続状態であるとともに、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがｂ接点に接続されておらずｂ接点が開放状態である。回路遮断器１０１の状態がオンであるときには、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬは、回路遮断器１０１がオフのときと同じ状態のままである。

回路遮断器１０１の状態がトリップのときの状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続を説明する。回路遮断器１０１の状態がトリップであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮは、回路遮断器１０１がオフのときと同じ状態のままである。回路遮断器１０１の状態がトリップであるときには、トリップ信号が受信されたのでアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点に接続されておりａ接点が接続状態であるとともに、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがｂ接点に接続されていないのでｂ接点は開放状態である。

図６および図７に示す比較例にかかる回路遮断器１０１では、必要最小限機能としての開閉器１２を備えた基本構成が提供され、この基本構成に必要に応じて追加カートリッジ１０２、１０４を事後追加することができるというコンセプトに基づくものである。しかしながら、このような追加カートリッジの事後取付は実際には電線および表示用点灯ランプの部材を取り付ける必要があり、設置工事の面では不便な場合も多い。また、異常検知用の追加機能として、異常電流あるいは異常電圧を検知する回路をユーザが欲する場合もある。典型例としては、低電圧検知（ＵｎｄｅｒＶｏｌｔａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＵＶ検知）を追加機能としてユーザが欲することがある。

低電圧検知用の追加カートリッジ１０９が標準の製品ラインナップに用意されているのであれば、図８に示すように追加カートリッジ１０２、１０４と同様に追加カートリッジ１０９を追加してもよい。ただし、電線および表示用点灯ランプの部材をさらに取り付ける必要があり、設置工事の面では依然として不便である。また、低電圧検知用の追加カートリッジが標準の製品ラインナップに用意されていない場合もある。この場合には、図９に示すように、追加カートリッジ１０２、１０４とは別に、既存の低電圧検知回路１１２を電線６のいずれかの位置に取り付ける必要がある。特に、回路遮断器１０１の周囲のスペースに余裕が無い場合には、追加カートリッジ１０２、１０４を設けるとこれ以上他の付属品を回路遮断器１０１の周囲に追加できないこともある。そうすると、回路遮断器１０１からある一定の距離を離した場所において低電圧検知回路１１２を設置しなければならない。このような場合には、設置工事の煩雑さなどの面でも問題があった。

上記の比較例とは対象的に、実施の形態にかかる回路遮断器は、遮断器本体部、「状態信号出力手段」と、「トリップ信号出力手段」と、「低電圧異常信号出力手段」と、これらの構成をまとめて収納する筐体と、を備える。筐体は、遮断器本体部、「状態信号出力手段」、「トリップ信号出力手段」、および「低電圧異常信号出力手段」を収納する。遮断器本体部は、電線と接続され手動操作を受け付ける開閉器を含んでいる。開閉器は、上記の比較例の開閉器と同じものとすることができる。「状態信号出力手段」は、開閉器がオンとオフのいずれの状態にあるかを示す状態信号を出力する。「トリップ信号出力手段」は、トリップが発生したことを示すトリップ信号を出力する。「低電圧異常信号出力手段」は、電線に異常電流または異常電圧が生じたことを示す低電圧異常信号を出力する。

実施の形態にかかる回路遮断器の特徴の一つは、一つの筐体に、遮断器本体部と、「状態信号出力手段」と、「トリップ信号出力手段」と、「低電圧異常信号出力手段」とがひとまとめに収納されて付属品一体化パッケージとして提供されることである。このような特徴により、構成の簡素化および回路スペース低減を図ることができる。その結果、部材追加の煩雑さ、および設置工事の煩雑さの問題を解消することができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる回路遮断器１の構成を示す図である。回路遮断器１は、遮断器本体部８と、検知回路部９と、筐体１０と、を備えている。筐体１０は、遮断器本体部８および検知回路部９をまとめて収納する単一の筐体である。筐体１０は例えば樹脂成形品などの絶縁材料筐体でも良い。なお、筐体１０は、遮断器本体部８と検知回路部９とを仕切るための仕切壁１０ａを有しているが、仕切壁１０ａは省略されても良い。このように回路遮断器１が付属品一体化パッケージとして提供されることで、構成の簡素化および回路スペース低減を図ることができる。その結果、部材追加の煩雑さ、および設置工事の煩雑さの問題を解消することができる。状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮが、上記の「状態信号出力手段」に対応している。アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬが、上記の「トリップ信号出力手段」に対応している。低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶが、上記の「低電圧異常信号出力手段」に対応している。

遮断器本体部８は、電線６と接続され手動操作を受け付ける開閉器１２を含んでいる。開閉器１２は、電線６を導通状態とするオンと電線６を非導通状態とするオフとに手動操作で切り替え可能に構築されている。遮断器本体部８は、トリップを実施するように構築されている。トリップとは、予め定められたトリップ条件が発生したときに開閉器１２が自動的にオフとされる動作である。

開閉器１２のトリップ機構には各種公知の方式を用いれば良い。例えば特開２０１１−１５５００６号公報の段落００２０から段落００２３等にも明記されている方式を用いても良い。具体的には、回路遮断器１にマグネチックトリップ機構（図示せず）および過電流継電器（図示せず）を内蔵して、これらを電気的に接続してもよい。この過電流継電器が過電流検出時にトリップ信号を出力し、このトリップ信号をマグネチック機構に伝達するようにしてもよい。トリップ信号に応答してマグネチック機構が作動することによって、開閉器１２がトリップ位置に自動的に操作されるようにしてもよい。この場合には、過電流検出時がトリップ条件として設定されていることになる。

検知回路部９は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮと、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬと、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶと、第一スイッチ回路２０と、第二スイッチ回路２２と、を含んでいる。状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮは、開閉器１２のオンとオフとに連動してオンまたはオフとされる。アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬは、トリップ条件の発生に応答してオンとされる。低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶは、電線６に異常な低電圧が生じたことに応答してオンとされる。上述の比較例の項目で説明したのと同様に、実施の形態１における状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮなどの「オン」は、ａ接点が接続状態つまりａ接点クローズとされることである。また、実施の形態１における状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮなどの「オフ」は、ｂ接点が接続状態つまりｂ接点クローズとされることである。

開閉器１２と状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮとの連動は、各種公知の方式を用いればよく、例えば開閉器１２がオンのときに状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮをオンとすることで状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮが導通するようにしてもよい。トリップ発生とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬとの連動は、各種公知の方式を用いればよく、アラーム検知用の過電流継電器（図示せず）からのトリップ信号を受信するとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがオンとされるように回路を構築してもよい。低電圧異常と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶとの間の連動は、各種公知の方式を用いればよい。一例として、実施の形態１では、開閉器１２の入力側に設けた電圧センサ２４の信号を、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶのオンオフ制御信号として用いている。電圧センサ２４の出力信号が予め定められた低電圧閾値を下回った場合に、低電圧が発生したものとして、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがオンとされる。

第一スイッチ回路２０は、筐体１０の内部に収納され、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの正極端と、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの正極端と、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの正極端とを選択的に接続させるためのものである。第二スイッチ回路２２は、筐体１０の内部に収納され、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの負極端と、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの負極端と、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの負極端とを選択的に接続させるためのものである。

第一スイッチ回路２０は、スイッチＳＷ１１およびスイッチＳＷ１２を備えている。スイッチＳＷ１１は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの正極端とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの正極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。スイッチＳＷ１２は、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの正極端と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの正極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。

第二スイッチ回路２２は、スイッチＳＷ２１、スイッチＳＷ２２、スイッチＳＷ２３、およびスイッチＳＷ２４を備えている。スイッチＳＷ２１は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのａ接点負極端とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのａ接点負極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。スイッチＳＷ２２は、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのａ接点負極端と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶのａ接点負極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。スイッチＳＷ２３は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのｂ接点負極端とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのｂ接点負極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。スイッチＳＷ２４は、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのｂ接点負極端と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶのｂ接点負極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。

実施の形態１では、筐体１０の外表面に、複数のスイッチ制御部５が並べて配置されている。複数のスイッチ制御部５は、第一スイッチ回路２０および第二スイッチ回路２２に含まれる各スイッチのオンオフを回路遮断器１の外側から操作できるように、各スイッチのオンオフを設定するための操作部である。これにより作業者にとって回路設定の利便性が高まるという利点がある。スイッチ制御部５は、一例として、手動操作により第一スイッチ回路２０および第二スイッチ回路２２に含まれる各スイッチのオンオフを設定する機械的構造部を用いてもよい。具体的には、例えば、スイッチ制御部５は、ツマミ、スライドスイッチ、ディップスイッチ、およびロータリスイッチなどの様々な手動操作切替機構であってもよい。

なお、変形例として複数のスイッチ制御部５は省略されてもよく、この場合には作業者は筐体１０の蓋を取り外した上で第一スイッチ回路２０および第二スイッチ回路２２に含まれる各スイッチのオンオフを電気的あるいは機械的な方法で変更すれば良い。また、スイッチ制御部５がスイッチ制御信号を受け付ける電極端子とされてもよく、この場合には筐体１０の外部から電気信号を入力することで第一スイッチ回路２０および第二スイッチ回路２２の各スイッチのオンオフを設定できるようにしてもよい。

筐体１０の外表面には、複数の信号出力端子７が設けられている。複数の信号出力端子７は、それぞれ、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのａ接点およびｂ接点と、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのａ接点およびｂ接点と、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶのａ接点およびｂ接点と、に接続されている。

図２および図３は、実施の形態１にかかる回路遮断器１の動作を説明するための図である。図２は、実施の形態１にかかる回路遮断器１の動作を説明するための図である。状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点とｂ接点のどちらに接続されているか、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点とｂ接点のどちらに接続されているか、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがａ接点とｂ接点のどちらに接続されているかを組み合わせることによって、回路遮断器１のオン、オフおよびトリップを区別することができる。

図２にも記入されているように、説明の便宜上、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがａ接点に接続された状態を状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの「オン」とし、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮがｂ接点に接続された状態を状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮの「オフ」とする。説明の便宜上、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがａ接点に接続された状態をアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの「オン」とし、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬがｂ接点に接続された状態をアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの「オフ」とする。説明の便宜上、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがａ接点に接続された状態を低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの「オン」とし、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがｂ接点に接続された状態を低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの「オフ」とする。

回路遮断器１の状態がオフであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続は、図１０で説明したオフ状態と同じである。回路遮断器１の状態がオフであるときには、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがｂ接点に接続されておりｂ接点が接続状態であるとともに、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがａ接点に接続されておらずａ接点が開放状態である。

回路遮断器１の状態がオンであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続は、図１０で説明したオン状態と同じである。回路遮断器１の状態がオンであるときには、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶは、回路遮断器１の状態がオフであるときと同じ接続となる。

回路遮断器１の状態がトリップであるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続は、図１０で説明したトリップ状態と同じである。回路遮断器１の状態がトリップであるときには、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶは、回路遮断器１の状態がオフであるときと同じ接続となる。

回路遮断器１の状態が低電圧異常であるときには、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮおよびアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの接続は、図１０で説明したオフ状態と同じである。回路遮断器１の状態が低電圧異常であるときには、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがａ接点に接続されておりａ接点が接続状態であるとともに、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがｂ接点に接続されておらずｂ接点が開放状態である。低電圧異常の検知は、回路遮断器１の状態がオンとオフのいずれかであり、かつ電圧センサ２４の出力が予め定めた低電圧閾値を下回ったことを意味している。

図３は、第一スイッチ回路２０および第二スイッチ回路２２の使用方法を説明するための回路を示す図である。実施の形態１にかかる回路遮断器１によれば、第一スイッチ回路および第二スイッチ回路を用いて状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮ、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬ、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶを選択的に並列接続させることができる。

例えば、図３に示すように、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１およびＳＷ２３を外部からの第一制御信号によってオンに操作し、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２２およびＳＷ２４を外部からの第二制御信号によってオフに操作してもよい。図３に示す場合には、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬとが並列接続される。従って、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの少なくとも一方がａ接点に接続つまりオンとなると、出力信号Ｓ１がハイとなる。これにより、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのオンとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのオンとを論理和した結果を、ＯＲ出力信号Ｓ１として出力することができる。ユーザの要求に応じて状態信号とトリップ信号と低電圧異常信号とを任意に組合せた検知信号を作り出すことができる。

上記のように検知回路部９で作り出された信号は、複数の信号出力端子７を介して取り出される。検知回路部９からの信号を電源として、図７から図９の比較例と同様に点灯ランプ１０６、１０８を点灯させてもよい。あるいは、検知回路部９からの信号を、遠隔地に設置された監視装置に対して伝達してもよい。複数種類の上方を組み合わせた信号を用いることで、監視装置が回路遮断器１０１の状態を様々な観点から監視することができる。

変形例として、地絡検出回路および地絡検出スイッチをさらに追加しても良い。あるいは、電圧センサ２４を地絡検出回路に置換して、低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶを地絡検出スイッチに置換してもよい。地絡検出回路は、大電流が流れる地絡を検出するものでもよく、微弱な電流が流れる地絡を検出するものであってもよい。

図４は、実施の形態１の変形例にかかる回路遮断器１を示す回路図である。図１に記載した検知回路部９の他に、個別検知回路部１９が追加されている。個別検知回路部１９は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮ、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬ、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶを備えている。ただし、説明の簡略化のため、個別検知回路部１９ではｂ接点の図示を省略している。個別検知回路部１９では、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮ、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬ、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶがそれぞれ独立して信号を出力するように互いに分離されている点が、検知回路部９とは異なっている。これにより、個別検知回路部１９で状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮ、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬ、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの出力信号を単体で取り出しつつ、検知回路部９によって実施の形態１で説明したように論理演算を施した信号も作り出すことができる。

図１１は、実施の形態１の変形例にかかる回路遮断器１を示す回路図である。図１１の変形例にかかる回路遮断器１によれば、スイッチＳＷ３１およびスイッチＳＷ３２を用いて、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮ、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬ、および低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶを選択的に直列接続させることができる。スイッチＳＷ３１は、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのａ接点負極端とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの正極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。スイッチＳＷ３２は、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのａ接点負極端と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの正極端との間に介在しており、これらの回路接続をオンオフすることができる。

例えば図１１のように、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ２２を全てオフとするとともに、スイッチＳＷ３１をオンとしスイッチＳＷ３２をオフとしてもよい。この場合、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬとが両方ともａ接点に接続したときつまりオンとなったときにだけ、出力信号Ｓ２がハイとなる。これにより、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのオンとアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのオンとを論理積した結果を、ＡＮＤ出力信号Ｓ２として出力することができる。なお、さらなる変形例として、スイッチＳＷ３１およびスイッチＳＷ３２のみを設けて、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ２２を省略しても良い。

なお、図１１では図示を省略しているが、状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮのｂ接点負極端とアラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬの正極端との間に他のスイッチを介在させてもよく、これらの回路接続を他のスイッチを用いてオンオフすることができるようにしてもよい。また、アラーム検知スイッチＳＷ_ＡＬのｂ接点負極端と低電圧異常検知スイッチＳＷ_ＵＶの正極端との間に更に他のスイッチを介在させてもよく、これらの回路接続を更に他のスイッチを用いてオンオフすることができるようにしてもよい。これにより、上述したａ接点負極端についてのオン論理積を取得したのと同様に、ｂ接点負極端についてのオフ論理積を取得することもできる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２にかかる回路遮断器２の構成を示す図である。実施の形態２にかかる回路遮断器２は、遮断器本体部８と、検知回路部２９と、筐体１０と、を備えている。筐体１０は、遮断器本体部８および検知回路部２９を収納する。このように回路遮断器２が付属品一体化パッケージとして提供されることで、構成の簡素化および回路スペース低減を図ることができる。

検知回路部２９は、集積回路５０を含んでいる。集積回路５０は、複数の入力電極と、状態信号取得部５２と、アラーム信号取得部５４と、低電圧異常信号取得部５６と、複数の出力電極と、論理演算部５８と、を備える。集積回路５０の複数の出力電極は、複数の信号出力端子７にそれぞれ接続されている。前述の「状態信号出力手段」と、前述の「トリップ信号出力手段」と、前述の「低電圧異常信号出力手段」と、が集積回路５０に集約されている。集積回路５０の制御電源Ｖｃｃは、電線６から、図示しない電源回路を介して取得してもよい。電源回路は、筐体１０に内蔵されていてもよいし、筐体１０の外部に別途設けられてもよい。

集積回路５０で取り扱われる入力信号は、「状態信号」、「トリップ信号」、および「低電圧異常信号」の三種類である。まず、状態信号取得部５２は、開閉器１２のオンとオフとを区別する「状態信号」を取得する。この状態信号は、実施の形態１で状態検知スイッチＳＷ_ＣＯＮをオンオフするために作り出した信号と同様の手法で生成すれば良い。アラーム信号取得部５４は、トリップ条件が発生したことを示す「トリップ信号」を取得する。トリップ信号は、実施の形態１と同様に、図示しない過電流継電器からのトリップ制御信号を流用すればよい。

低電圧異常信号取得部５６は、電線６に異常電流または異常電圧が生じたことを示す「低電圧異常信号」を取得する。実施の形態２では、一例として、電線６の電圧をそのまま低電圧異常信号取得部５６に入力している。低電圧異常信号取得部５６の内部には、Ａ／Ｄ変換回路が設けられている。低電圧異常信号取得部５６において、Ａ／Ｄ変換回路が電線６の電圧をデジタル値に変換し、このデジタル電圧値が予め記憶された低電圧閾値と比較される。デジタル電圧値が低電圧閾値を下回ったら、低電圧異常信号取得部５６は低電圧異常が発生したものとして、低電圧異常信号を論理演算部５８へと出力する。

論理演算部５８は、状態信号、トリップ信号および低電圧異常信号の内容を予め設定された論理式に従って論理演算する。論理演算部５８は、論理演算の結果を複数の信号出力端子７を介して筐体１０の外部へ出力するように構築されている。

論理演算部５８は、状態信号の内容に応じて決まるデジタル信号を第一の信号出力端子７に出力する。論理演算部５８は、トリップ信号の内容に応じて決まるデジタル信号を第二の信号出力端子７に出力する。論理演算部５８は、低電圧異常信号の内容に応じて決まるデジタル信号を第三の信号出力端子７に出力する。信号の内容を表す論理は、一例としては、ａ接点に接続しているときにはオンつまりハイを表すように論理を真つまり１としてもよく、これに対応してｂ接点に接続しているときにはオフつまりローを表すように論理を偽つまり０としてもよい。

実施の形態２にかかる回路遮断器２によれば、設定された論理式に従って論理演算部５８が状態信号、トリップ信号、および低電圧異常信号の内容を論理演算することができる。具体的には、論理演算部５８は、状態信号の内容とトリップ信号の内容の論理和を表すデジタル信号を第四の信号出力端子７に出力する。論理演算部５８は、トリップ信号の内容と低電圧異常信号の内容の論理和を表すデジタル信号を第五の信号出力端子７に出力する。論理演算部５８は、状態信号の内容と低電圧異常信号の内容の論理和を表すデジタル信号を第六の信号出力端子７に出力する。

変形例として、論理演算部５８の論理式を変更することで、上記のような論理和ではなく論理積を取っても良い。例えば、論理演算部５８は、状態信号の内容とトリップ信号の内容の論理積を表すデジタル信号を第四の信号出力端子７に出力してもよい。論理演算部５８は、トリップ信号の内容と低電圧異常信号の内容の論理積を表すデジタル信号を第五の信号出力端子７に出力してもよい。論理演算部５８は、状態信号の内容と低電圧異常信号の内容の論理積を表すデジタル信号を第六の信号出力端子７に出力してもよい。

さらなる変形例として、更に多くの信号出力端子７を備えて、論理和と論理積とをそれぞれ出力できるようにしても良い。さらなる変形例として、状態信号、トリップ信号および低電圧異常信号の全ての論理和を取った信号をいずれかの信号出力端子７に出力してもよい。さらなる変形例として、状態信号、トリップ信号および低電圧異常信号の全ての論理積を取った信号をいずれかの信号出力端子に出力してもよい。ユーザの要求に応じて論理式を設定することで状態信号、トリップ信号および低電圧異常信号を任意に組合せた検知信号を作り出すことができる。さらなる変形例として、必ずしも全ての単一論理およびその組合せを出力できる必要はなく、ユーザのニーズを満たすことができるのであればよいので、信号出力端子７の個数を適宜に減らしても良い。

上記のような論理演算部５８の変更を事後的に可能とするために、論理演算部５８が記憶部および演算処理部を含むプロセッサであってもよい。この場合には、記憶部が書き込み可能なフラッシュメモリ等であってもよく、この記憶部に記憶されたプログラム論理式を事後的にプログラム変更できるようにしてもよい。この場合には、集積回路５０に、記憶部へのデータ読み取りおよび書き込みに用いるアクセス端子を設けることが好ましい。一方、事後的な変更を伴わないなどの事情があれば、論理ゲートを組合せた論理回路によって論理演算部５８を構築してもよい。

実施の形態２の変形例として、低電圧異常信号取得部５６の構成を様々に変更することができる。変形例として、Ａ／Ｄ変換器の代わりに比較器を設けても良い。この変形例では、アナログ電圧値と予め定めた参照電圧とが比較器に入力され、それらの電圧の比較結果に応じて比較器が出力を切り替える。アナログ電圧値が参照閾値を下回ったら比較器が出力を反転させるので、この出力反転に応答して低電圧異常信号取得部５６は低電圧異常が発生したものとして低電圧異常信号を論理演算部５８へと出力してもよい。

他の変形例として、低電圧異常信号取得部５６の代わりに、低電圧以外の他の電気的異常を検知するための電気的異常信号取得部を設けてもよい。電気的異常の一例として地絡異常を検知してもよく、地絡異常を検出するための地絡異常取得部が設けられても良い。地絡異常は、電線６に流れる電流を検出することで行ってもよく、具体的には地絡検出回路を用いて行ってもよく、地絡検出回路を集積回路５０に内蔵しても良い。地絡検出回路は、大電流が流れる地絡を検出するものでもよく、微弱な電流が流れる地絡を検出するものであってもよい。

１、２、１０１回路遮断器、５スイッチ制御部、６電線、７信号出力端子、８遮断器本体部、９検知回路部、１０、１１０筐体、１２開閉器、１４手動レバー、１９個別検知回路部、２０第一スイッチ回路、２２第二スイッチ回路、２４電圧センサ、５０集積回路、５２状態信号取得部、５４アラーム信号取得部、５６低電圧異常信号取得部、５８論理演算部、６０出力端子、１０２、１０４、１０９追加カートリッジ、１０６、１０８点灯ランプ、１１２低電圧検知回路、ＳＷ_ＡＬアラーム検知スイッチ、ＳＷ_ＣＯＮ状態検知スイッチ、ＳＷ_ＵＶ低電圧異常検知スイッチ

Claims

電線と接続され手動操作を受け付ける開閉器を含み、前記開閉器は前記電線を導通状態とするオンと前記電線を非導通状態とするオフとに前記手動操作で切り替え可能に構築され、予め定められたトリップ条件が発生したときに前記開閉器が自動的に前記オフとされるトリップを実施するように構築された遮断器本体部と、
前記開閉器の前記オンと前記オフとに連動してオンまたはオフとされる状態検知スイッチと、
前記トリップ条件の発生に応答してオンとされるアラーム検知スイッチと、
前記電線に異常電流または異常電圧が生じたことに応答してオンとされる異常検知スイッチと、
前記状態検知スイッチと前記アラーム検知スイッチと前記異常検知スイッチとを選択的に並列接続または直列接続させるように、前記状態検知スイッチの一端と、前記アラーム検知スイッチの一端と、前記異常検知スイッチの一端と、前記状態検知スイッチの他端と、前記アラーム検知スイッチの他端と、前記異常検知スイッチの他端との間に介在させられた複数のスイッチからなるスイッチ回路と、
前記遮断器本体部、前記状態検知スイッチ、前記アラーム検知スイッチ、前記異常検知スイッチおよび前記スイッチ回路を収納する筐体と、
を備える回路遮断器。