JPH011421A - circuit breaker - Google Patents

circuit breaker

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JPH011421A
JPH011421A JP62-157083A JP15708387A JPH011421A JP H011421 A JPH011421 A JP H011421A JP 15708387 A JP15708387 A JP 15708387A JP H011421 A JPH011421 A JP H011421A
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和宏 石井
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三菱電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は過電流用外し装はを備えた回路しゃ断器に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a circuit breaker equipped with an overcurrent shield.

[従来の技術] この種の回路しゃ断器は、たとえば特開昭60−322
11号公報や実公昭55−29931号公報に開示され
ているように、負荷開閉接点が閉成されて電源側端子か
ら負荷開閉接点を介して対応する負荷側端子に電力が供
給されている状態において、交流電路に事故電流が流れ
ると、上記変流器がそれに固有の変流比で事故電流を検
出し、2次側に出力電流を誘起する。
[Prior Art] This type of circuit breaker is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-322.
As disclosed in Publication No. 11 and Japanese Utility Model Publication No. 55-29931, a state in which a load switching contact is closed and power is supplied from the power supply side terminal to the corresponding load side terminal via the load switching contact. In this case, when a fault current flows through the AC line, the current transformer detects the fault current at its own current transformation ratio and induces an output current on the secondary side.

上°記信号変換回路からの出力信号は、事後処理回路に
印加され、事故電流が所定のレベル以上であると判断さ
れたとき、そのレベル検出信号が時限回路に入力され、
この時限回路はこの信号にもとづいて所定の限時動作を
行ない、サイリスタのゲートをトリガして釈放形過電流
引外しコイルを駆動し、上記負荷開閉接点を開放して電
路をしゃ断する。
The output signal from the signal conversion circuit is applied to a post-processing circuit, and when it is determined that the fault current is above a predetermined level, the level detection signal is input to the time circuit,
The timer circuit performs a predetermined timer operation based on this signal, triggers the gate of the thyristor, drives the release-type overcurrent tripping coil, opens the load switching contact, and interrupts the electrical circuit.

上記時限回路は、第6図で示す瞬時引外し電流領域、短
限時例外し電流領域および長駆゛時引外し電流領域を越
えたとき、時限動作する瞬時引外し回路、短限時例外し
回路および長限時中外し回路を具備している。
The above-mentioned time-limited circuit consists of an instantaneous tripping circuit, a short-time exception circuit, and a long-time tripping circuit that operate for a time when the instantaneous tripping current region, short-time exception current region, and long-time tripping current region shown in Fig. 6 are exceeded. Equipped with a timer release circuit.

第7図は従来の長限時中外し回路を示す、事故電流に相
当する検出電圧は実効値変換回路でその実効値に変換さ
れたのち、その出力電圧eXが長限時中外し回路(17
0)の比較器(35)に入力され、その出力′重圧eX
が基準電圧設定回路(37)の基準電圧eYに対して、
たとえば2倍に達すると、比較器(35)の出力スイッ
チ(36)が閉より開となり。
FIG. 7 shows a conventional long-term interrupt circuit. After the detected voltage corresponding to the fault current is converted to its effective value by an effective value conversion circuit, the output voltage eX is converted to the long-term interrupt circuit (17
0) is input to the comparator (35), and its output 'heavy pressure eX
is for the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37),
For example, when the number reaches twice, the output switch (36) of the comparator (35) becomes open rather than closed.

コンデンサ(38)への充電を可能とする。This enables charging of the capacitor (38).

いま、交流電路に流れる定格電流がたとえば200Aの
とき、基準電圧設定回路(37)の基準電圧eYをたと
えば0.5Vに設定しておき、実効値変換回路からの出
力電圧eXがその2倍のlvに達したとき、比較器(3
5)の出力スイッチ(38)を閉より開にして、コンデ
ンサ(38)への充電を開始する。この場合、充電開始
時に上記交流電路に流れる事故電流は400Aである。
Now, when the rated current flowing through the AC line is, for example, 200A, the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37) is set to, for example, 0.5V, and the output voltage eX from the effective value conversion circuit is twice that value. When the lv is reached, the comparator (3
5) Open the output switch (38) from closed to start charging the capacitor (38). In this case, the fault current flowing through the AC circuit at the start of charging is 400A.

他方、上記比較器(35)の入力端子aに印加される入
力電圧eXは電圧電流変換回路(44)に印加されて、
その入力電圧eXに相当する出力電流Ibに変換される
On the other hand, the input voltage eX applied to the input terminal a of the comparator (35) is applied to the voltage-current conversion circuit (44),
It is converted into an output current Ib corresponding to the input voltage eX.

ここで、上記電圧電流変換回路(44)の入力電圧eX
と出力電流Ibとの関係は、その絶対値が等しく、かつ
その単位が異なるように構成されている。つまり、入力
電圧eXがたとえばtVであるとき、その出力電流Ib
がlpAに変換されるように構成されている。
Here, the input voltage eX of the voltage-current conversion circuit (44)
The relationship between the output current Ib and the output current Ib is configured such that their absolute values are equal and their units are different. In other words, when the input voltage eX is, for example, tV, the output current Ib
is configured so that it is converted to lpA.

したがって、上記電圧電流変換回路(44)により、ソ
ノ出力電圧e X (l V) ハ電流Ib(lpA)
に変換されて、その出力電流工“bがコンデンサ(38
)に充電される。
Therefore, the voltage-current conversion circuit (44) converts the output voltage e x (l V) and current Ib (lpA)
is converted into a capacitor (38
) is charged.

上記コンデンサ(38)の充電電圧elが上昇して、長
限時動作時間の基準電圧設定回路(42)の出力電圧e
2より高くなると、比較器(41)から長限時動作時間
の出力信号を出して、たとえば1OOsecでしゃ即動
作をする。
The charging voltage el of the capacitor (38) increases, and the output voltage e of the reference voltage setting circuit (42) for a long time limit operation
When it becomes higher than 2, the comparator (41) outputs a long-time operation time output signal, and if it is 100 seconds, for example, the operation starts immediately.

〔発明が解決しようとする問題点] ところで、上記回路しゃ断器を定格電流が20OAから
、たとえば400Aである交流電路に適用する場合、基
準電圧設定回路(37)の基準電圧eYが0.5vの2
倍であるIVに設定されるすこのような使用状態で、交
流電路の事故電流をしゃ断しようとすれば、基準電圧設
定回路(37)の基準電圧eYはlvであるから、80
0Aの事故電流が流れたとき、実効値変換回路からの出
力電圧eXはその2倍の2vとなる。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, when the above circuit breaker is applied to an AC line whose rated current is from 20OA to 400A, for example, when the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37) is 0.5V, 2
If you try to cut off the fault current in the AC line in such a usage condition where the voltage is set to IV, which is twice as high as IV, the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37) is lv, so
When a fault current of 0A flows, the output voltage eX from the effective value conversion circuit becomes 2v, which is twice that.

したがって、電圧電流変換回路(44)からコンデンサ
(38)に充電される充電電流Ibは2pAとなって、
定格電流が20OAの使用態様における充電電流Ib(
IuLA)に対して2倍となり、長限時中外し回路(1
70)の長限時動作は定格電流が20OAの場合と、4
00Aの場合とで大きく相違する。
Therefore, the charging current Ib charged from the voltage-current conversion circuit (44) to the capacitor (38) is 2 pA,
Charging current Ib in usage mode with rated current of 20OA (
IuLA), it is twice as long as the long-time intermediate disconnection circuit (1
70) Long-time operation is performed when the rated current is 20OA, and when the rated current is 20OA,
There is a big difference between the case of 00A and the case of 00A.

これを調整するには、上記コンデンサ(38)の時定数
を変えればよいが、長限時中外し回路(170)は実効
値変換回路からの出力信号を実効値で受けるものであり
、その実効値は事故電流の瞬時値の2乗に比例する関係
にあるから、コンデンサ(38)の時定数を変えて、長
限時動作時間を調整しようとしても、7+1故電流に対
応させることがきわめて困難である。
In order to adjust this, the time constant of the capacitor (38) can be changed, but the long time cutout circuit (170) receives the output signal from the effective value conversion circuit in the effective value, and the effective value is is proportional to the square of the instantaneous value of the fault current, so even if you try to adjust the long-time operation time by changing the time constant of the capacitor (38), it is extremely difficult to make it correspond to the 7+1 current. .

したがって、従来の長限時用外し回路(170)は、負
荷開閉接点を流れる電流の定格値を変更した場合、定格
の125%以内で動作させることがきわめて困難であっ
た。
Therefore, in the conventional long-time release circuit (170), when the rated value of the current flowing through the load switching contacts is changed, it is extremely difficult to operate within 125% of the rated value.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、負荷開閉接点を泣れる電流の定格値を変更した場合
でも、定格内で動作させることが容易で、かつ長限時動
作の正確な回路しゃ断器を提供することを目的とする。
This invention was made to solve the above problems, and even if the rated value of the current that causes the load switching contacts to be changed, it is easy to operate within the rated value, and it is possible to easily operate the load switching contacts with accurate long-time operation. The purpose is to provide a circuit breaker.

[問題点を解決するための手段] この発明による回路しゃ断器は、長限時用外し回路が実
効値変換回路と基準電圧設定回路からの各出力電圧を比
較する比較器と、この比較器の入力電圧の比を演算して
その比に対応する電圧を出力する演算回路と、この演算
回路からの出力電圧を電流に変換する電圧電流変換回路
とを具備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In the circuit breaker according to the present invention, the long time release circuit includes a comparator that compares each output voltage from the effective value conversion circuit and the reference voltage setting circuit, and an input of this comparator. The present invention is characterized by comprising an arithmetic circuit that calculates a ratio of voltages and outputs a voltage corresponding to the ratio, and a voltage-current conversion circuit that converts the output voltage from the arithmetic circuit into a current.

[作用] 上記rA算回路は比較器の再入力端子に印加される入力
電圧eX、eYc7)比Z=eX/eYを演算して、そ
の比に相当する電圧eZを出力するものである。
[Operation] The rA calculating circuit calculates the input voltage eX, eYc7) ratio Z=eX/eY applied to the re-input terminal of the comparator, and outputs the voltage eZ corresponding to the ratio.

したがって、定格電流が変更された場合でも。Therefore, even if the rated current changes.

電圧電流変換回路に印加される入力電圧eZが変化しな
いから、その出力電流も変化せず、長限時動作を決定す
るコンデンサの時定数を変更する必要がない、これによ
って、負荷開閉接点を流れる −電流の定格値を変更し
た場合でも1回路しゃ断器を定格内で動作させることが
容易で、かつ正確な時限動作を達成することができる。
Since the input voltage eZ applied to the voltage-current conversion circuit does not change, its output current also does not change, and there is no need to change the time constant of the capacitor that determines long-time operation. Even when the rated value of current is changed, it is easy to operate the single-circuit breaker within the rated value, and accurate timed operation can be achieved.

r実施例] 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。r Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明による回路しゃ断器の一例を示す回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a circuit breaker according to the present invention.

(21)は交流電路(11)に介挿された変流器で、こ
の変流器(21)の2次側には、2次出力電流を単一方
向に変える整流回路(30)が接続され、この整流回路
(30)はダイオード(31) 、 (32)の直列回
路と、ダイオード(33) 、(34)の直列回路とか
ら構成されている。 (500)は整流回路(30)の
正側出力端子に接続された直流定電圧電源回路で、正側
端子(5a)、中間端子(5c)および負側端子(5d
)をもっている。
(21) is a current transformer inserted in the AC line (11), and a rectifier circuit (30) that changes the secondary output current in one direction is connected to the secondary side of this current transformer (21). This rectifier circuit (30) is composed of a series circuit of diodes (31) and (32) and a series circuit of diodes (33) and (34). (500) is a DC constant voltage power supply circuit connected to the positive output terminal of the rectifier circuit (30), which includes a positive terminal (5a), an intermediate terminal (5c) and a negative terminal (5d).
).

上記電源回路(500)の負側端子(5d)は電流検出
抵抗体(40)の一端に接続され、この電流検出抵抗体
(40)の他端は整流回路(30)の負側接続端子に接
続されて、この検出抵抗体(40)には電路(11)の
負荷電・流に対応する余波整流波形電流が流れる。
The negative terminal (5d) of the power supply circuit (500) is connected to one end of the current detection resistor (40), and the other end of the current detection resistor (40) is connected to the negative connection terminal of the rectifier circuit (30). is connected, and a rectified rectified waveform current corresponding to the load current of the electric path (11) flows through the detection resistor (40).

(60)は電流検出抵抗体(40)の電圧降下を電源回
路(500)の中間電位VOを基準とする信号に変換す
る差動増幅回路である。
(60) is a differential amplifier circuit that converts the voltage drop across the current detection resistor (40) into a signal based on the intermediate potential VO of the power supply circuit (500).

上記差動増幅回路(θ0)は演算増幅器(63)と4つ
の抵抗体(ea)、(e5)、(H)、(67)から構
成されている。上記差動増幅回路(60)の電力は電源
回路(500)から供給され、差動増幅回路(60)の
入力端子は電流検出抵抗体(40)に接続されている。
The differential amplifier circuit (θ0) is composed of an operational amplifier (63) and four resistors (ea), (e5), (H), and (67). Power for the differential amplifier circuit (60) is supplied from a power supply circuit (500), and an input terminal of the differential amplifier circuit (60) is connected to a current detection resistor (40).

(70)は時限回路で、この時限回路(70)は瞬時例
外し回路(230) 、短限時用外し回路(220)お
よび長限時用外し回路(170)を備え、各回路(23
0)  。
(70) is a time limit circuit, and this time limit circuit (70) includes an instantaneous exception circuit (230), a short time limit release circuit (220), and a long time limit release circuit (170).
0).

(220)  、 (170)の出力端子は並列接続さ
れて1時限回路(70)の出力端子(7oa)となって
いる。
The output terminals (220) and (170) are connected in parallel to form the output terminal (7oa) of the one-time circuit (70).

すなわち、差動増幅回路(80)の出力端子には、瞬時
例外し回路(230)が接続され、この瞬時例外し回路
(230)にはピーク値変換回路(44)(210)と
短限時用外し回路(220)の直列回路と、実効値変換
回路(211)と長限時用外し回路(17G)の直列回
路とが並列接続されている。
That is, the instantaneous exception circuit (230) is connected to the output terminal of the differential amplifier circuit (80), and the instantaneous exception circuit (230) is connected to the peak value conversion circuit (44) (210) and the short-time exception circuit (230). The series circuit of the disconnection circuit (220), the series circuit of the effective value conversion circuit (211), and the long time disconnection circuit (17G) are connected in parallel.

(80)は整流回路(30)の正側出力端子に接続され
た電磁引外しコイル、(12G)は電磁引外しコイル(
80)に直列接続された開閉回路で、この開閉回路(1
20)の他端は電源回路(500)の負側端子(5d)
に接続されている。上記電磁引外しコイル(80)は開
閉接点(120)に対し、しゃ新機構(1oo)を介し
て機械的に連動しており、開閉回路(120)が開より
閉に切換ることにより、上記開閉接点(120)が開放
されるように構成されている。
(80) is an electromagnetic tripping coil connected to the positive output terminal of the rectifier circuit (30), and (12G) is an electromagnetic tripping coil (
80) is connected in series to the switching circuit (1
20) The other end is the negative terminal (5d) of the power supply circuit (500)
It is connected to the. The electromagnetic tripping coil (80) is mechanically linked to the switching contact (120) via a switching mechanism (1oo), and when the switching circuit (120) is switched from open to closed, the above-mentioned The opening/closing contact (120) is configured to be opened.

(50)は′電源回路(500)の正側端子(5a)と
負側端子(5d)との間に接続された不足電圧動作禁止
回路、 (55)はその出力スイッチである。
(50) is an undervoltage operation inhibiting circuit connected between the positive terminal (5a) and negative terminal (5d) of the power supply circuit (500), and (55) is its output switch.

第2図は長限時用外し回路(17G)を示す0図におい
て、比較器(35)の一方の入力端子aには実効値変換
回路(211)からの出力電圧eXが印加されるように
接続されている。 (3B)は比較器(35)の出力ス
イッチで、通常は閉じ、過電流になると開くように接続
されている。
Fig. 2 shows the long time release circuit (17G), which is connected so that the output voltage eX from the effective value conversion circuit (211) is applied to one input terminal a of the comparator (35). has been done. (3B) is an output switch of the comparator (35), which is normally closed and connected to open when an overcurrent occurs.

(37)は比較器(35)の他方の入力端子に接続され
た定格電流基準電圧設定回路で、この基準電圧設定回路
(37)は比較器(35)の基準となる定格電流の電流
値を設定するためのものである。 (38)は出力スイ
ッチ(36)に並列接続された長限時用外しコンデンサ
、 (39)は長限時用外しコンデンサ(38)に並列
接続された放電抵抗体で、実効値変換回路(211)÷
かもの出力電圧が印加される上記比較器(35)の一方
の入力端子aと、上記コンデンサ(38)と放電抵抗体
(39)の接続点すとの間には、演算回路(45)と電
圧電流変換回路(44)(44)の直列回路が接続され
ている。
(37) is a rated current reference voltage setting circuit connected to the other input terminal of the comparator (35), and this reference voltage setting circuit (37) sets the current value of the rated current that is the reference of the comparator (35). This is for setting. (38) is a long time release capacitor connected in parallel to the output switch (36), (39) is a discharge resistor connected in parallel to the long time release capacitor (38), and the effective value conversion circuit (211) ÷
An arithmetic circuit (45) is connected between one input terminal a of the comparator (35) to which the spider output voltage is applied and the connection point between the capacitor (38) and the discharge resistor (39). A series circuit of voltage-current conversion circuits (44) (44) is connected.

上記演算回路(45)は比較器(35)の両入力端子に
印加される入力電圧eX、eYの比 Z = e X/ e Y        ・・・(1
)を演算して、その比に相当する電圧eZを出力するも
のである。
The arithmetic circuit (45) calculates the ratio Z of the input voltages eX and eY applied to both input terminals of the comparator (35) = eX/eY (1
) and outputs a voltage eZ corresponding to the ratio.

(41)は長限時用外し時間を決定するたちの比較器で
、この比較器(41)の一方の入力端子には長限時用外
しコンデンサ(38)の充電電圧e1が印加されるよう
に接続されている。 (42)は上記比較器(41)の
他方の入力端子に接続された長限時動作時間の基準電圧
設定回路で、この基準電圧設定回路(42)は比較器(
41)の基準となる長限時動作時間に相当する電圧e2
を設定するためのものである。
(41) is a comparator that determines the long time release time, and is connected to one input terminal of this comparator (41) so that the charging voltage e1 of the long time release capacitor (38) is applied. has been done. (42) is a reference voltage setting circuit with a long operating time connected to the other input terminal of the comparator (41), and this reference voltage setting circuit (42) is connected to the other input terminal of the comparator (41).
41) Voltage e2 corresponding to the long-time operation time as the reference
This is for setting.

つぎに、上記構成の動作について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

交流電路(11)に電流Iaが流れると、変流器(21
)の2次巻線に固有の変流比で定まった2次電流が流れ
る。この2次電流を整流回路(30)で単一方向の電流
に変換し、整流回路(30)の出力電流が電源回路(5
00)と検出抵抗体(40)を通って整流回路(30)
に還流する。このとき、電源回路(500)と検出抵抗
体(40)には交流電路(11)の電流Iaに対応する
余波整流波形電流が流れる。
When current Ia flows through the AC line (11), the current transformer (21
) A secondary current determined by a specific current transformation ratio flows through the secondary winding. This secondary current is converted into a unidirectional current by the rectifier circuit (30), and the output current of the rectifier circuit (30) is
00) and the rectifier circuit (30) through the detection resistor (40).
Reflux to. At this time, a rectified waveform current corresponding to the current Ia of the AC line (11) flows through the power supply circuit (500) and the detection resistor (40).

上記電源回路(500)に全波整流波形電流が流れ込む
と、この電源回路(500)の各出力端子(5a)、(
5c)および(5d)には、中間端子(5c)の電位V
oを基準とした電圧(+V)、(−V)が発生する。
When a full-wave rectified waveform current flows into the power supply circuit (500), each output terminal (5a), (
5c) and (5d), the potential V of the intermediate terminal (5c)
Voltages (+V) and (-V) based on o are generated.

他方、上記差動増幅回路(60)の電力は電源回路(5
00)から供給され、差動増幅回路(80)の入力は電
流検出抵抗体(40)から供給される。この差動増幅回
路(BO)の利得Aは、 となる。
On the other hand, the power of the differential amplifier circuit (60) is supplied to the power supply circuit (5).
00), and the input of the differential amplifier circuit (80) is supplied from the current detection resistor (40). The gain A of this differential amplifier circuit (BO) is as follows.

上記差動増幅回路(60)の出力が時限回路(70)の
対応する瞬時引外し回路(23G) 、短限時中外し回
路(220)および長限時用外し回路(170)に印加
され、これらの各回路は第5図で示す瞬時引外し。
The output of the differential amplifier circuit (60) is applied to the corresponding instantaneous tripping circuit (23G), short-time intermediate release circuit (220), and long-time release circuit (170) of the timer circuit (70). Each circuit has an instantaneous trip as shown in Figure 5.

短限時中外しおよび長限時用外しの各特性動作を達成す
るように出力信号を出す。
Output signals are outputted to achieve each characteristic operation of short-time release and long-time release.

これを長限時用外しの特性動作について説明すると、上
記時限回路(70)における実効値変換回路(211)
からの出力電圧eXは、第2図で示す長限時用外し回路
(17G)の比較器(35)に入力され、その入力電圧
eXが基準電圧設定回路(37)の基準電圧eYに対し
て、たとえば2倍に達すると、比較器(35)の出力ス
イッチ(3B)が閉より開となり、コンデンサ(38)
への充電を可能とする。
To explain the characteristic operation of the long time limit, the effective value conversion circuit (211) in the time limit circuit (70)
The output voltage eX from is inputted to the comparator (35) of the long time release circuit (17G) shown in FIG. For example, when it reaches twice, the output switch (3B) of the comparator (35) becomes open rather than closed, and the capacitor (38)
It is possible to charge the battery.

いま、交流電路(11)に流れる電流Iaがたとえば定
格値200Aのとき、基準電圧設定回路(37)の基準
電圧eYをたとえば0.5vに設定しておくと、実効値
変換回路(211)からの出力電圧eXがその2倍のI
Vに達すると、比較器(35)の出力スイッチ(36)
が閉より開となり、コンデンサ(38)への充電を開始
する。この充電開始時に上記交流電路(11)に流れる
事故電流Iaは40OAである。
Now, when the current Ia flowing through the AC line (11) is, for example, a rated value of 200 A, if the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37) is set to, for example, 0.5 V, the effective value conversion circuit (211) The output voltage eX is twice that I
When V is reached, the output switch (36) of the comparator (35)
becomes open from closed, and charging of the capacitor (38) begins. The fault current Ia flowing through the AC line (11) at the start of charging is 40OA.

他方、上記比較器(35)の両入力端子に印加される入
力電圧e X 、 e Yは演算回路(45)により(
1)式の演算がなされて、その比に相当する電圧eZを
出力する。すなわち、この出力電圧eZは(1)式から
、 eZ= Ilo 、5V=2V      ・−・(3
)となる。
On the other hand, the input voltages e X and e Y applied to both input terminals of the comparator (35) are
1) The equation is calculated and a voltage eZ corresponding to the ratio is output. That is, from equation (1), this output voltage eZ is as follows: eZ=Ilo, 5V=2V ・-(3
).

ここで、上記電圧電流変換回路(44)の入力電圧eZ
と出力電流Ibとの関係は、その絶対値が等しく、かつ
その単位が異なるように構成されているから、入力電圧
eZ(2V)は出力電流Ib(2終A)に変換される。
Here, the input voltage eZ of the voltage-current conversion circuit (44)
Since the relationship between and output current Ib is configured such that their absolute values are equal and their units are different, input voltage eZ (2V) is converted to output current Ib (2 A).

上記出力電流Ibがコンデンサ(38)に充電され、そ
の充電電圧elが上昇して、長限時動作時間の基準電圧
設定回路(42)の出力電圧e2より高くなると、時限
回路(70)から長限時動作時間の出力信号を出す。
When the output current Ib charges the capacitor (38) and the charging voltage el rises to become higher than the output voltage e2 of the reference voltage setting circuit (42) for the long time operation time, the time limit circuit (70) Provides an output signal of operating time.

上記時限回路(70)の出力信号は不足電圧動作禁止回
路(50)の出力スイッチ(55)を経由して開閉回路
(12G)の入力をトリガし、開閉回路(12G)の出
力を開より閉にし、電磁引外しコイル(80)を励磁す
る。電磁引外しコイル(80)は開閉接点(201)を
閉より開に操作し事故電流を、その過電流開始から、た
とえば100secでしゃ断する。
The output signal of the time limit circuit (70) triggers the input of the switching circuit (12G) via the output switch (55) of the undervoltage operation prohibition circuit (50), and the output of the switching circuit (12G) is opened and closed. and excite the electromagnetic tripping coil (80). The electromagnetic tripping coil (80) operates the switching contact (201) from closed to open to cut off the fault current, for example, 100 seconds after the start of the overcurrent.

つぎに、定格電流が20OAから、たとえば400Aで
ある交流電路(11)に上記回路しゃ断器が使用された
とき、基準電圧設定回路(37)の基準電圧eYを0.
5Vの2倍である1vに設定変更する。
Next, when the above circuit breaker is used in an AC line (11) whose rated current is from 20OA to 400A, for example, the reference voltage eY of the reference voltage setting circuit (37) is set to 0.
Change the setting to 1v, which is twice 5V.

このような使用状態で、交流電路(11)に80OAの
事故電流が流れたとき、実効値変換回路(211)から
の出力電圧eXは2vとなり、基準電圧設定回路(37
)の基準電圧eYはIVであるから、上記演算回路(4
5)の出力電圧eZは(1)式から、(3)式と同様に
、 eZ=2/IV=2V        −−−(4)と
なる。
Under such usage conditions, when a fault current of 80OA flows through the AC line (11), the output voltage eX from the effective value conversion circuit (211) becomes 2V, and the reference voltage setting circuit (37
) is IV, so the arithmetic circuit (4)
The output voltage eZ of 5) is obtained from equation (1), similarly to equation (3), as follows: eZ=2/IV=2V---(4).

したがって、電圧電流変換回路(44)からコレデンサ
(38)に充電される充電電流Ibは2pA&なって、
定格電流が40OAであっても、200Aの使用態様と
同様であり、事故電流の発生から100secで時限回
路(70)の長限時動作を達成することができる。
Therefore, the charging current Ib charged from the voltage-current conversion circuit (44) to the correductor (38) is 2pA&,
Even if the rated current is 40OA, the usage is similar to that of 200A, and the long-term operation of the timer circuit (70) can be achieved within 100 seconds from the occurrence of the fault current.

なお、上記開閉接点(201)を流れる電流が定格電流
のlθ%〜20%程度の小さいときには、電源回路(5
00)の出力電圧は時限回路(70)の動作に不十分な
状態がある。その状態で、時限回路(70)が誤った出
力を出すのを防止するため、不足電圧動作禁止回路(5
0)の出力スイッチ(55)が開となって、開閉回路(
12G)の閉動作を防ぐ。
Note that when the current flowing through the switching contact (201) is small, about lθ% to 20% of the rated current, the power supply circuit (5
There is a state in which the output voltage of 00) is insufficient for the operation of the time limit circuit (70). In this state, in order to prevent the timer circuit (70) from outputting an incorrect output, the undervoltage operation prohibition circuit (50) is installed.
The output switch (55) of 0) is opened, and the opening/closing circuit (
12G) from closing.

第3図は他の例を示す0図において、 (43)は電流
補償回路で、この電流補償回路(43)は事故電流に相
当する見掛は上の電流Ibがコンデンサ(38)に充電
される際、このコンデンサ(38)に並列接続された放
電抵抗体(39)から微量づつ漏洩する漏洩電流Icに
相当する補償電流Idを補充する。
FIG. 3 shows another example in FIG. At this time, a compensation current Id corresponding to the leakage current Ic that leaks little by little from the discharge resistor (39) connected in parallel to the capacitor (38) is supplemented.

一般に、長限時用外し回路(170)は、開閉接点(2
01)を流れる電流Iaが定格値の125%以内で動作
すればよいように規定されている。
Generally, the long-time release circuit (170) has switching contacts (2
It is specified that the current Ia flowing through 01) only needs to operate within 125% of the rated value.

そのため、上記のような電流補償回路(43)を設ける
ことにより、放電抵抗体(38)から微量づつ漏洩する
漏洩電流Icが補償されて、長限時用外し回路(170
)の−層正確な時限動作を達成することができる。
Therefore, by providing the current compensation circuit (43) as described above, the leakage current Ic that leaks little by little from the discharge resistor (38) is compensated for, and the long time release circuit (170)
)-layers can achieve accurate timed operation.

上記実施例において、比較器(35)の出力スイッチ(
36)は有接点に限られず、第4図で示すようなトラン
ジスタからなる半導体スイッチング素子であってもよく
、さらに上記電流補償回路(43)とコンデンサ(38
)との間に逆流防止用のダイオード(47)を接続され
、この場合、上記トランジスタ(36)をNPN形に、
ダイオード(47)をPN形に形成することが推奨され
る。これによって、コンデンサ(38)から上記各素子
を通って他の回路に漏洩する漏洩電流を有効にしゃ断す
ることができる。
In the above embodiment, the output switch (
36) is not limited to a contact point, but may be a semiconductor switching element consisting of a transistor as shown in FIG.
), and in this case, the transistor (36) is of NPN type.
It is recommended to form the diode (47) in PN type. Thereby, leakage current leaking from the capacitor (38) through each of the above elements to other circuits can be effectively cut off.

また、上記実施例において、電圧電流変換回路(44)
はその入力電圧eZと出力電流Ibとの関係が一定とな
るように構成されていたけれども、入力電圧eZが高く
なると、出力電流Ibも高くなるように構成されてもよ
い。
Further, in the above embodiment, the voltage-current conversion circuit (44)
is configured such that the relationship between its input voltage eZ and output current Ib is constant, but it may be configured such that as the input voltage eZ increases, the output current Ib also increases.

さらに、上記実施例においては、便宜上、単相の交流電
路(11)をしゃ断する回路しゃ断器について説明した
けれども、多相の交流電路をしゃ断する回路しゃ断器で
あってもよいことはいうまでもない。
Further, in the above embodiment, for convenience, a circuit breaker that cuts off a single-phase AC line (11) is described, but it goes without saying that a circuit breaker that cuts off a multi-phase AC line may also be used. do not have.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、比較器の両入力端子
に印加される入力電圧eX、eYの比Z=eX/eYを
演算回路によって演算し、その比に相当する電圧eZを
出力するものであるから、定格電流が変更された場合で
も、電圧電流変換回路(44)に印加される入力電圧e
Zが変化しない。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the ratio Z=eX/eY of the input voltages eX and eY applied to both input terminals of the comparator is calculated by the arithmetic circuit, and a value corresponding to the ratio is calculated by the calculation circuit. Since it outputs the voltage eZ, even if the rated current is changed, the input voltage e applied to the voltage-current conversion circuit (44)
Z does not change.

したがって、その出力電流も変化せず、コンデンサの時
定数を変更する必要がないから、負荷開閉接点を流れる
電流の定格値を変更した場合でも、回路しゃ断器を定格
内で動作させることが容易で、かつ正確な時限動作を達
成することができる。
Therefore, the output current does not change and there is no need to change the time constant of the capacitor, so even if the rated value of the current flowing through the load switching contacts is changed, it is easy to operate the circuit breaker within the rated value. , and accurate timed operation can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明による回路しゃ断器の一例を示す回路
図、第2図は長限時中外し回路の回路図、第3図および
第4図はこの発明による回路しゃ断器の他の異なる例を
示す回路図、第5図は回路しゃ断器の引外し特性図、第
6図は従来の回路しゃ断器の動作説明用の引外し特性図
、第7図は従来の長限時中外し回路の回路図である。 (11)・・・交流電路、(21)・・・変流器、(3
0)・・・整流回路、(35)・・・第1の比較器、(
36)・・・出力スイッチ。 (37)・・・第1の基準電圧設定回路、(38)・・
・コンデンサ、 (39)・・・放電抵抗体、(40)
・・・電流検出抵抗体、(41)・・・第2の比較器、
(42)・・・第2の基準電圧設定回路、(44)・・
・電圧電流変換回路(44)、(45)・・・演算回路
、(60)・・・差動増幅回路、 (70)・・・時限
回路、(80)・・・電磁引外しコイル、 (100)
・・・しゃ新機構、(120)・・・開閉回路、 (1
70)・・・長限時中外し回路、(201)・・・負荷
開閉接点、(211)・・・実効値変換回路(44)、
(500)・・・電源回路。 なお1図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a circuit breaker according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a long time cutout circuit, and FIGS. 3 and 4 are diagrams showing other different examples of the circuit breaker according to the present invention. 5 is a tripping characteristic diagram of a circuit breaker, FIG. 6 is a tripping characteristic diagram for explaining the operation of a conventional circuit breaker, and FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional long-time interrupt circuit. It is. (11)...AC line, (21)...Current transformer, (3
0)... Rectifier circuit, (35)... First comparator, (
36)...Output switch. (37)...first reference voltage setting circuit, (38)...
・Capacitor, (39)...discharge resistor, (40)
... current detection resistor, (41) ... second comparator,
(42)...Second reference voltage setting circuit, (44)...
・Voltage-current conversion circuit (44), (45)... Arithmetic circuit, (60)... Differential amplifier circuit, (70)... Time limit circuit, (80)... Electromagnetic tripping coil, ( 100)
... new mechanism, (120) ... switching circuit, (1
70)...Long time limit release circuit, (201)...Load switching contact, (211)...Effective value conversion circuit (44),
(500)...Power supply circuit. In addition, in FIG. 1, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電路に挿入された負荷開閉接点と、この接点
に流れる電流を検出する変流器と、この変流器の2次巻
線に接続されて前記変流器の交流2次電流を単方向電流
に変換する整流回路と、この整流回路の出力端子間に接
続された直流定電圧電源回路と、前記単方向電流に比例
する前記電流検出抵抗体の電圧降下を増幅する差動増幅
回路と、前記単方向電流の所定の大きさに対して所定の
時間遅れを生じさせる時限回路と、この時限回路の出力
により開より閉に操作される開閉回路と、この開閉回路
の閉成で電磁引外しコイルにより駆動されて前記負荷開
閉接点を閉より開にするしや断機構とを具備し、上記時
限回路は前記差動増幅回路の出力信号を受けてその出力
信号の実効値電圧に変換する実効値変換回路と、定格電
流の基準電流値に対応する電圧を設定する第1の基準電
圧設定回路と、実効値変換回路と基準電圧設定回路から
の各出力電圧を比較して事故電流を判定する第1の比較
器と、この比較器の入力電圧の比を演算してその比に対
応する電圧を出力する演算回路と、この演算回路からの
出力電圧を電流に変換する電圧電流変換回路と、事故電
流に相当する上記電圧電流変換回路からの見掛け上の電
流が充電されるコンデンサと、このコンデンサに並列接
続された放電抵抗体と、上記コンデンサに並列接続され
て通常は閉成されかつ過電流になると開く上記比較器の
出力スイッチと、基準となる長限時動作時間に相当する
電圧を設定する第2の基準電圧設定回路と、上記コンデ
ンサの充電電圧と上記基準電圧設定回路の出力電圧を比
較して長限時動作時間を決定する第2の比較器とを備え
たことを特徴とする回路しや断器。
(1) A load switching contact inserted into an AC line, a current transformer that detects the current flowing through this contact, and a current transformer connected to the secondary winding of the current transformer to detect the AC secondary current of the current transformer. A rectifier circuit that converts the current into a unidirectional current, a DC constant voltage power supply circuit connected between the output terminals of the rectifier circuit, and a differential amplifier circuit that amplifies the voltage drop across the current detection resistor that is proportional to the unidirectional current. , a timer circuit that causes a predetermined time delay with respect to a predetermined magnitude of the unidirectional current, a switching circuit that is operated from open to closed by the output of this timer circuit, and an electromagnetic and a cutoff mechanism driven by a tripping coil to change the load switching contact from closed to open, and the timer circuit receives the output signal of the differential amplifier circuit and converts the output signal into an effective value voltage. A first reference voltage setting circuit sets a voltage corresponding to the reference current value of the rated current, and each output voltage from the effective value conversion circuit and the reference voltage setting circuit is compared to determine the fault current. A first comparator for determination, an arithmetic circuit that calculates the ratio of input voltages of this comparator and outputs a voltage corresponding to the ratio, and a voltage-current conversion circuit that converts the output voltage from this arithmetic circuit into a current. , a capacitor charged with an apparent current from the voltage-current converter circuit corresponding to the fault current, a discharge resistor connected in parallel to this capacitor, and a normally closed capacitor connected in parallel to the above capacitor. An output switch of the comparator that opens when an overcurrent occurs, a second reference voltage setting circuit that sets a voltage corresponding to a reference long-time operation time, a charging voltage of the capacitor, and an output voltage of the reference voltage setting circuit. and a second comparator that determines a long-time operation time by comparing the two.
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