JPH03270632A - 事前警報付回路遮断器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、事前警報付回路遮断器、特に長限時用外し
特性と事前警報特性が良くそろった事前警報付回路遮断
器に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は一般的な事前警報付回路遮断器の全体構成を示
すブロック図であり、そして第３図はこのような事前警
報付回路遮断器の特性を示す特性曲線図である。

第２図において、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｎは交流電源（図示しな
い〉の各相、（１）は各相と負荷を結ぶ相導体から成る
主回路、（２）はこの主回路（１〉に設けられた遮断器
接点、〈３）は励磁された時に遮断機構を介して遮断器
接点（２）を開かせ、また消磁された時に遮断器接点（
２）　を閉じさせるトリップコイル、（４〉は主回路（
１）の各相導体を１次巻線とする変流器、（５〉はこれ
ら変流器（４〉の２次巻線に接続された事前警報付回路
遮断器、（６）は変流器（４）に接続されて主回路（１
）の交流を直流に変換する整流回路、（７）はこの整流
回路（６）に接続されて後述する諸口路に所要の電圧を
供給する電源回路、（８）はこの電源回路（７〉の両端
間でトリップコイル（３）と直列に接続された電子式ス
イッチ、（９）は電源回路（７）の両端間に接続されて
警報信号（以下、ＡＬと云う。〉を出力するＡＬ出力回
路、（１０）はこのＡＬ出力回路（９）に接続されてＡ
Ｌで作動されるＡＬ出力リレー、（１１）は主回路（１
）の各相導体に結合された空心コイル、（１２）はこれ
ら空心コイル（１１〉に接続されて主回路（１）の過電
流および過電流に至る前の電流に比例する電流信号を再
生する電流信号再生回路、（１３）はこの電流信号再生
回路（１２）と並列に空心コイル〈１１）に接続され、
主回路（１〉の地絡電流に比例する地絡信号を再生する
地絡信号再生回路、（１４）は電流信号再生回路（１２
〉によって再生されたｔｉ信号を整流する整流信号回路
、（１５＾）、（１５Ｂ）はこの整流信号回路（１４）
の出力側で互いに並列に接続されて各相の整流信号のう
ち最大相の整流信号を選択する最大相選択回路、（１６
）、（１７）は最大相選択回路（１５＾）　、　（１５
Ｂ）によって選択された整流信号をそれぞれピーク値、
実効値に変換するピーク値変換回路、実効値変換回路、
（１８）は地絡信号再生回路（１３〉によって再生され
た地絡信号が第３図の地絡切外し特性を超えるとトリッ
プ信号を出力する地絡切外し回路、（１９）は実効値変
換回路（１７〉からの実効値変換された整流信号すなわ
ち検出電圧が第３図の過電流例外し特性のうちの長限時
切外し特性を超えるとトリップ信号を出力する長限時切
外し回路、（２０）はピーク値変換回路（１６〉からの
ピーク値変換された整流信号が第３図の短限時中外し特
性を超えるとトリップ信号を出力する短限時中外し回路
、（２１）は最大相選択回路〈１５＾）からの整流信号
が第３図の瞬時用外し特性を超えるとトリップ信号を出
力する瞬時用外し回路、（２２）は地絡切外し回路〈１
８〉からのトリップ信号によって作動されてＬＥＤやラ
ンプを点灯させる地絡動作表示回路、（２３）は長限時
切外し回路〈１９〉からのトリップ信号によって作動さ
れる長限時動作表示回路、（２４）は短限時中外し回路
（２０）または瞬時用外し回路（２１〉からのトリップ
信号によって作動される短限時瞬時動作表示回路、（２
５）は電源回路（７）と並列に接続されて各引外し回路
（１８）〜（２１）および後述する事前警報回路の出力
側に挿入されている接点を開閉する不足電圧動作禁止回
路、（２６）は各引外し回路（１９〉〜（２１〉および
事前警報回路の特性を設定する特性設定回路、（２７）
は実効値変換回路（１７）　、長限時切外し回路（１９
）および特性設定回路（２６）に接続され、実効値変換
回路（１７〉からの上述した検出電圧が第３図の事前警
報特性を超えると事前警報信号を出力する事前警報回路
、そして（２８〉はこの事前警報回路（２７）からの事
前警報信号によって作動されてＬＥＤやランプを点灯さ
せる事前警報出力回路である。なお、これら以外の諸口
路はこの発明に直接関係しないので、ここではその説明
を省略する。

上述したように槽底された事前警報付回路遮断器（５）
において、不足電圧動作禁止回路（２５）によって各引
外し回路（１８）〜（２１）および事前警報回路（２７
）の出力側の接点が閉じている状態で、どれかの引外し
回路（１８）〜〈２１）がトリップ信号を発生すると、
このトリップ信号によって電子式スイッチ（８）が閉じ
られ、トリップコイル（３）が励磁され、そして遮断器
接点（２）が開かれる。すなわち事前警報付回路遮断器
（５）はトリップする。これ以前に、事前警報回路〈２
７）が事前警報信号を発生すると、この事前警報信号に
よって事前警報出力回路（２８）が作動される。

［発明が解決しようとする課題］ このような事前警報付回路遮断器においては、長限時切
外し特性と事前警報特性、特に第３図における右下がり
の部分が並行にそろわず、時には両特性の上下関係が逆
転してしまうという問題点があった。

そこで、この発明は、このような問題点を解決するため
になされたもので、長限時用外し特性と事前警報特性が
良くそろった事前警報付回路遮断器を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る事前警報付回路遮断器は、ペアトランジ
スタと、主回路電流に相応する検出電圧に基づいて前記
ペアトランジスタを作動させる電圧印加手段と、前記ペ
アトランジスタの各トランジスタに接続された抵抗であ
って、その相対値により過電流引外し特性に対する事前
警報特性の時間の割合を決定するものと、前記ペアトラ
ンジスタの一方に接続され、前記検出電圧が過電流ピッ
クアップ基準電圧を超えたら、所定時間後にトリップ信
号を発生する手段と、前記ペアトランジスタの他方に接
続され、前記検出電圧が事前警報ピックアップ基準電圧
を超えたら、所定時間後に事前警報信号を発生する手段
とを設けたものである。

［作　用］ この発明においては、ペアトランジスタを用いて過電流
引外し特性と事前警報特性、特にその右下がりの部分の
並行性をそろえる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の要部を示す回路図であり
、特性設定回路（２６）は基準電源（２６ａ）、利得１
のバッファ・アンプ（２６ｂ）　、および可変抵抗（２
６ｃ）〜（２６ｅ）を有する。可変抵抗（２６ｃ）は基
準電源（２６ａ）とアースの間に接続され、その夕・ン
プがバッファ・アンプ（２６ｂ）の一方の入力端子子に
接続されている。バッファ・アンプ（２６ｂ）の出力端
子は、バッファ・アンプ（２６ｂ）の他方の入力端子−
に接続されると共に、可変抵抗（２６ｄ）を介してアー
スされている。可変抵抗（２６ｅ）は基準電源（２６ａ
）の出力端子とアースの間に接続されてし）る。

長限時用外し回路（１９）はＶ／Ｔ２変換器＜１９ａ）
　、長限時（ＬＴＤ）ビツクア・ノブ用比較器（１９ｂ
）　、時限動作用トランジスタ（１９ｃ）　＋ダイオー
ド（１９ｄ）、コンデンサ（１９ｅ）　、放電抵抗（１
９ｆ）　、スイ・ンチ（１９ｇ＞　、および長限時（Ｌ
ＴＤ）タイマ用比較器（１９ｈ）を含み、Ｖ／Ｉ２変換
器（１９ａ）は更に実効値変換回路（１７）からの検出
電圧ＶをＶ２に変換する電圧印加手段例えば電圧変換器
（１９ａｌ）、　トランジスタ（１９ａ２）および（１
９ａ３）から戒り、ベースが電圧変換器（１９ａｌ）の
Ｖ２出力側に接続されたペアトランジスタ（１９ａ４）
、このペアトランジスタ（１９ａ４）の各エミッタと電
源の間にそれぞれ接続されたエミッタ抵抗（１９ａ５）
（１９ａ６）を有している。ペアトランジスタ（１９ａ
４）中の一方のトランジスタ（１９ａ２）のコレクタは
、時限動作用トランジスタ（１９ｃ）のコレクタ・エミ
ッタ回路を介してアースされ、ダイオード（１９ｄ）お
よびコンデンサ（１９ｅ）から成る直列回路を介してア
ースされ、かつスイッチ（１９ｇ）および放電抵抗（１
９ｆ）から成る直列回路を介してアスされている。ＬＴ
Ｄピックアップ用比較器（１９ｂ）は、その一方の入力
端子＋に上述の検出電圧■が印加され、その他方の入力
端子−に特性設定口ＩＮ　（２６）中の可変抵抗（２６
ｃ）のタップからＬＴＤピックアップ基準電圧が印加さ
れ、かつその出力端子が時限動作用トランジスタ（１９
ｃ）に接続されてこのトランジスタ（１９ｃ）を通常オ
ンに保持している。

ダイオード（１９ｄ）とコンデンサ（１９ｅ）の接続点
およびスイッチ（１９ｇ）と放電抵抗（１９ｆ）の接続
点は両方共ＬＴＤタイマ用比較器（１９ｈ）の一方の入
力端子子に接続され、かつその他方の入力端子−は特性
設定回路（２６）中の基準電源（２６ａ）の出力端子に
接続されている。

同様に、事前警報回路（２７）は、事前警報（ＰＡＬ）
ピックアップ用比較器（２７ａ）、時限動作用トランジ
スタ（２７ｂ）、ダイオード（２７ｃ）、コンデンサ（
２７ｄ）、放電抵抗（２７ｅ）、スイッチ（２７ｆ）、
および事前警報（ＰＡＬ）タイマ用比較器（２７ｇ）を
含んでいる。

ペアトランジスタ（１９ａ４）中の他方のトランジスタ
（１９ａ３）のコレクタは、時限動作用トランジスタ（
２７ｂ）のコレクタ・エミッタ回路を介してアースされ
、ダイオード（２７ｃ）およびコンデンサ（２７ｄ）か
ら成る直列回路を介してアースされ、かつスイ・ンチ（
２７ｆ）および放電抵抗（２７ｅ）から成る直列回路を
介してアースされている。ＰＡＬピックアップ用比較器
（２７ａ）は、その一方の入力端子子に上述の検出電圧
Ｖが印加され、その他方の入力端子に特性設定回路（２
６）中の可変抵抗（２６ｄ）のタップからＰＡＬピック
アップ基準電圧が印加され、かつその出力端子が時限動
作用トランジスタ（２７ｂ）に接続されてこのトランジ
スタ（２７ｂ）を通常オンに保持している。ダイオード
（２７ｃ）とコンデンサ（２７ｄ）の接続点およびスイ
ッチ（２７ｆ）と放電抵抗（２７ｅ）の接続点は両方共
ＰＡＬタイマ用比較器（２７１１）の一方の入力端子牛
に接続され、かつその他方の入力端子−は特性設定回路
（２６）中の可変抵抗（２６ｅ）のタップに接続されて
いる。

上述したように構成されたこの発明の事前警報付回路遮
断器において、主回路（１）に電流が流れかつその値が
小さい場合には、この小電流に対応する検出電圧Ｖが電
圧変換器（１９ａｌ）によってＶ２に変換され、これに
よりペアトランジスタ（１９ａ４）がターンオンされる
。なお、このペアトランジスタ（１９ａ４）のエミッタ
抵抗（１９ａ５）と（１９ａ６）の相対値により第３図
の長限時切外し特性に対する事前警報特性の時間の割合
が決定される。また検出電圧ＶがＰＡＬピックアップ用
比較器（２７ａ）およびＬＴＤピックアップ用比較器（
１９ｂ）の基準電圧よりも小さいので時限動作用トラン
ジスタ（２７ｂ）および（１９ｃ）は両方共ターンオン
され、ペアトランジスタ（１９ａ４）のＩ２コレクタ電
流はこれら時限動作用トランジスタ（２７ａ）および（
１９ｃ）を通ってアースに流れ、従って事前警報回路（
２７）は事前警報信号を発生せずかつ長限時切外し回路
（１９）もトリップ信号を発生しない。

しかしながら、主回路（１）に流れる電流の値が大きく
なり（第３図中の点Ａに相当する）、対応する検出電圧
ＶがＰＡＬピックアップ基準電圧を超えると、ＰＡＬピ
ックアップ用比較器（２７ａ）の出力によって時限動作
用トランジスタ（２７ｂ）がタンオフされるので、ペア
トランジスタ（１９ａ４）中の他方のトランジスタ（１
９ａ３）からのＩ２コレクタ電流はダイオード（２７ｅ
）を通してコンデンサ（２７ｄ）を充電し、その充電々
圧がＰＡＬタイマ用比較器（２７ｇ＞の基準電圧を超え
ると、ＰＡＬタイマ用比較器（２７ｇ）は事前警報信号
を発生する。

同様に、主回路（１）に流れる電流の値が更に大きくな
り（第３図中の点Ｂに相当する）、対応する検出電圧Ｖ
がＬＴＤピックアップ基準電圧を超えると、ピックアッ
プ用ＬＴＤ比較器（１９ｂ）の出力によって時限動作用
トランジスタ（１９ｃ）がタンオフされるので、ペアト
ランジスタ（１９ａ４）中の一方のトランジスタ（１９
ａ２）からのＩ２コレクタ電流はダイオード（１９ｄ）
を通してコンデンサ（１９ｅ）を充電し、その充電々圧
がＬＴＤタイマ用比較器（１９ｈ）の基準電圧を超える
と、ＬＴＤタイマ用比較器（１９ｈ）はトリップ信号を
発生する。

逆に、主回路（１）に流れる電流の値が小さくなり（第
３図中の点Ｂ、Ａに相当する〉、コンデンサ（１９ｅ）
　、　（２７ｄ）の充電々圧がそれぞれＬＴＤタイマ用
比較器（１９ｈ）　、ＰＡＬタイマ用比較器（２７ｇ）
の基準電圧より低くなると、ＬＴＤタイマ用比較器（１
９ｈ）はトリップ信号を発生せず、またＰＡＬタイマ用
比較器（２７ｇ＞も事前警報信号を発生しない、そして
上述したコンデンサ充電々圧はそれぞれ放電抵抗（１９
ｆ　）　、　（２７ｅ）を通って放電する。この時、時
限動作用トランジスタ（１９ｃ）　、　（２７ｂ）はタ
ーンオンされているので、ここでスイッチ（１！１１ｇ
）（２７ｆ）を閉じれば、コンデンサ（１９ｅ）　、　
（２７ｄ）はそれぞれ時限動作用トランジスタ（１９ｃ
）　、　＜２７ｂ）を通して急速に放電する。

［発明の効果］ 以上、詳しく説明したように、この発明は、ペアトラン
ジスタと、主回路電流に相応する検出電圧に基づいて前
記ペアトランジスタを作動させる電圧印加手段と、前記
ペアトランジスタの各トランジスタに接続された抵抗で
あって、その相対値により過電流引外し特性に対する事
前警報特性の時間の割合を決定するものと、前記ペアト
ランジスタの一方に接続され、前記検出電圧が過電流ピ
ックアップ基準電圧を超えたら、所定時間後にトリップ
信号を発生する手段と、前記ペアトランジスタの他方に
接続され、前記検出電圧が事前警報ピックアップ基準電
圧を超えたら、所定時間後に事前警報信号を発生する手
段とを備えているので、過電流引外し特性と事前警報特
性の特性が良く揃った事前警報付回路遮断器が得られる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部を示す回路図、第２
図は一般的な事前警報付回路遮断器の全体精成を示すブ
ロック図、第３図は第２図に示した回路遮断器の特性を
示す特性的！ａ図である。 図において、（１）は主回路、（１９〉は長限時中外し
回路、（１９ａｌ）は電圧変換器、（１９ａ２）と（１
９ａ３）はトランジスタ、（１９ａ４）はペアトランジ
スタ、（１９ａ５）（１９ａ６）はエミッタ抵抗、（２
６）は特性設定回路、（２７）は事前警報回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と負荷の間の主回路に流れる過電流を検
   出して前記主回路を遮断するための過電流引外し特性、
   および前記過電流に至る前の電流を検出して事前に警報
   を発させるための事前警報特性を有した事前警報付回路
   遮断器において、ペアトランジスタと、 主回路電流に相応する検出電圧に基づいて前記ペアトラ
   ンジスタを作動させる電圧印加手段と、前記ペアトラン
   ジスタの各トランジスタに接続された抵抗であって、そ
   の相対値により前記過電流引外し特性に対する前記事前
   警報特性の時間の割合を決定するものと、 前記ペアトランジスタのうちの一方のトランジスタに接
   続され、前記検出電圧が過電流ピックアップ基準電圧を
   超えたら、所定時間後にトリップ信号を発生する手段と
   、 前記ペアトランジスタのうちの他方のトランジスタに接
   続され、前記検出電圧が事前警報ピックアップ基準電圧
   を超えたら、所定時間後に事前警報信号を発生する手段
   と、 を備えたことを特徴とする事前警報付回路遮断器。