JPH0363297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、被保護回路に関する色々な電気状
態を電子的に分析するためのかつ電気状態が所定
限界を超える時にはいつでも現在流れている電流
を自動的にしや断するためのしや断器に関するも
のである。 しや断器は、電気導体やこれに接続されている
電気装置と過電流による破損から防止するため
に、産業用かつ商業用として広く使用されてい
る。しや断器は、最初、ヒユーズの代替品として
のみ使用されたが、電流が或るレベルを超える時
しや断するだけでなくもつと複雑で種々の保護動
作を行なえれば良いのにと云う要望が徐々に高ま
つてきた。しや断器が超負荷状態時には急に開く
が小負荷電流の検出時には遅れてしや断するよう
に、もつと精巧な電流対時間トリツプ特性が必要
だつた。なお、遅延時間は、おゝまかに云つて、
過負荷の程度に反比例する。更に、しや断器は地
絡事故電流の検出時にもしや断することが要求さ
れた。配電回路がますます複雑になるにつれて、
しや断器の制御部は選択性および協調を与えるよ
うに相互接続された。これは、種々のしや断器が
特定の事故状態でしや断する順序を、設訂者に特
定させた。 1960年代の後半、大電力、低圧しや断器に使用
するための固体電子制御回路が種々開発された。
これらの電子制御回路、瞬時トリツプおよび遅延
トリツプ（これらは伝統的に磁気手段および熱手
段によつて行なわれた）のような機能を果たし
た。電子制御回路は機械制御装置よりもはるかに
高価だつたが、電子制御回路の精度および融通性
が改善されたことによつて広く使用されるように
なつた。 初期の電子制御回路は、トランジスタ、抵抗お
よびコンデンサのような個別部品を利用して設計
された。最近では、比較的安価であるにもかゝわ
らず製品の性能を良くする集積回路が用いられて
いる。 エネルギーが急速に高価になり続けるので、も
つと複雑な配電回路を設計する際に電気エネルギ
ー使用量を有効に制御することに対する関心が増
えて来ている。従つて、被保護回路に関する電気
状態のもつと複雑な分析を行なえるだけでなく、
他のしや断器との協調性能さえ大巾に良くなつた
しや断器が必要である。いつものように、この性
能を現在以下の価格で発揮できることが特に望ま
しい。 基本的な過電流保護機能を与える際、被保護回
路へのライン接続以外の接続を要しないしや断器
を提供することが望ましい。従つて、被保護回路
から電源をとると同時に必要な絶縁を行なうトリ
ツプ・ユニツトを備えたしや断器を提供すること
が望ましい。しかしながらトリツプおよび種々の
エネルギー機能を起させた電流値の表示のような
付加的な機能のために、トリツプ・ユニツトは被
保護回路とは別な電源をとることも望ましい。従
つて、この発明の目的は、種々の電源から電力が
得られる性能を持ちかつ任意の時点で最適の電源
を選択するための手段を含むしや断器を提供する
ことである。その上、電力の有効性が適切でない
状態では、しや断器が有効電力レベルのための可
能な最大機能を発揮することが望ましい。 この発明によれば、関連回路を流れる電流を通
電するためのかつ指令で前記関連回路を流れる電
流をしや断するためのしや断手段と、このしや断
手段を流れる電流を検知するための検知手段と、
前記しや断手段を流れる電流を所定の電流対時間
トリツプ特性と比較するためのかつ前記しや断手
段を流れる電流が前記電流対時間トリツプ特性を
越える時にはいつでも前記しや断手段を作動させ
るためのトリツプ・ユニツト手段と、前記検知手
段および複数個の外部電源へ接続され、動作電力
を前記トリツプ・ユニツト手段へ供給するため
に、前記検知手段と前記外部電源のうちで最も適
切な電源を選択する電力供給手段と、を備え、前
記検知手段は、前記しや断手段を流れる相電流を
検知するための相電流検知手段、および前記しや
断手段を流れる地絡電流を検知するための地絡電
流検知手段を含み、前記電力供給手段は、前記相
電流検知手段と前記地絡電流検知手段のどちらが
最大の出力電流を有するかによつて前記外部電源
と比較するための、電流検知手段を選択する手段
を含むしや断器において、前記トリツプ・ユニツ
ト手段は、前記電力供給手段が適切な動作電力を
前記トリツプ・ユニツト手段および前記しや断手
段へ供給し終えることを検知し、前記動作電力が
無くなつた時に不要なトリツプを防止するために
所定のパワー・ダウン保護シーケンスを行う手段
を含み、前記電力供給手段は、前記トリツプ・ユ
ニツト手段および前記しや断手段への動作電力を
維持するのに充分なエネルギー量を所定の時間蓄
積するためのエネルギー蓄積手段、並びにパワ
ー・ダウン保護シーケンスを行いかつ前記トリツ
プ・ユニツト手段への動作電力が無くなつた時に
不要なトリツプを防止するのに充分な所定の時間
前記エネルギー蓄積手段から前記トリツプ・ユニ
ツト手段への動作電力を維持するための遅延手段
を含むことを特徴とするしや断器が提供される。 この発明の望ましい一実施例を、以下、添付図
面に示した例について詳しく説明する。 望ましい実施例についての説明 序説 Ａ 配電系統にしや断器を使用すること この発明の動作を説明する前に、配電系統
中しや断器の機能をもつと詳しく説明してお
けば好都合であると考えて、そうする。第３
図は代表的な配電系統を示す。複数個の電気
負荷４８は２個の電気エネルギー源すなわち
電源５６および５８からしや断器５０，５２
および５４を通して給電される。電源５６お
よび５８は、高圧給電線へ接続されたトラン
スでも良いし、デイーゼル式の緊急用発電機
でも良く、或は両者の組合わせでも良い。電
源５６からの電力は主しや断器５０を通して
複数個の分岐しや断器６０〜６６へ供給され
る。同様に、電源５８からの電力は主しや断
器５２を通して複数個の分岐しや断器６８〜
７４へ供給されることができる。或は、電源
５６または５８からの電力は連絡しや断器５
４を通して反対側の分岐しや断器へ供給され
ても良い。一般に、主しや断器５０および５
２並びに連絡しや断器５４は、どちらの枝路
も両方の電源から同時に給電されないように
協調させられる。主しや断器５０および５２
並びに連絡しや断器５４の容量は、どの分岐
しや断器の容量よりも、通常、大きい。 例えば点７６で事故（異常に大きい電流が
流れること）が起れば、この状態は分岐しや
断器６２で検出されかつこの分岐しや断器６
２は素早くトリツプし、すなわち開いて事故
をどの電源からも切離すことが望ましい。点
７６での事故は、例えば回路の２本の相導体
の短絡によつて生じられた大きな過電流状態
かもしれないし、或は停止した電動機によつ
て生じられる、しや断器の定格よりもほんの
わずかだけ高い過負荷状態かもしれない。或
は、そのような事故は、１本の相導体での絶
縁破壊によつて生じられた地絡事故かもしれ
ず、その場合比較的少量の電流が大地電位で
目的点へ流れるにすぎない。どの場合も、事
故は、その発生時に分岐しや断器６２が給電
していた負荷へ給電中の主しや断器５０また
は５２或は連絡しや断器５４でも検出でき
る。しかしながら、主しや断器や連絡しや断
器よりもむしろ分岐しや断器６２だけが動作
して電源から事故を切離すことが望ましい。
その理由は、万一主しや断器や連絡しや断器
がトリツプするならば、事故が起きた枝路に
つながる負荷だけではなく、主しや断器や連
絡しや断器につながる全部の負荷への給電が
断たれるからである。従つて、主しや断器５
０および５２並びに連絡しや断器５４は、事
故検出後トリツプ動作開始前に長い遅延時間
を持つべきである。種々の型式の事故に対す
る主しや断器、連絡しや断器および分岐しや
断器間の遅延時間の協調は、トリツプ・ユニ
ツトで複雑な制御を行なう必要がある主な理
由である。 Ｂ 電流対時間トリツプ特性 上述したようにしや断器間の協調をとるた
めに、各しや断器の電流対時間トリツプ特性
は特定されなければならない。しや断器は第
４図に示すのと同様な特性を伝統的に呈して
おり、第４図において横軸と縦軸は両方共対
数表示で描かれている。しや断器の最大連続
電流定格よりも小さい電流が流れている時、
しや断器はむろん閉じたまゝである。しかし
ながら、電流が増大し、もし過電流が或る期
間持続するならば、或る点例えば第４図の点
３００において、当然、しや断器がトリツプ
することが望ましい。点３００で特定された
ような最大連続電流定格に等しい電流が持続
するならば、しや断器が大体60秒でトリツプ
することは第４図から理解できる。 電流値が少し大きくなると、しや断器がト
リツプするのに要する時間は短くなる。例え
ば点３０２で特定されたような最大連続電流
定格の1.6倍の所では、しや断器が約20秒で
トリツプする。点３００と３０４の間の直線
部分がしや断器の長遅延トリツプ特性または
熱トリツプ特性として知られているのは、こ
の特性が伝統的なしや断器ではバイメタル素
子によつて呈されたからである。長遅延トリ
ツプ特性が始まる電流レベルおよび長遅延ト
リツプ特性上の任意の点に達するまでに要す
る時間は両方共調節できることが望ましい。
これらのパラメータはそれぞれ長遅延ピツク
アツプ・レベル、長遅延トリツプ時間として
知られ、各々矢印３０６，３０８で示され
る。 例えば最大連続電流定格の12倍以上の極め
て大きい過電流レベルでは、しや断器ができ
るだけ速くトリツプすることが望ましい。こ
の点３１２が“瞬時”トリツプ・レベルまた
は磁気トリツプ・レベルとして知られている
のは、伝統的なしや断器が接点と直列の電磁
石を用いて最も速い応答を行なつたからであ
る。瞬時ピツクアツプ・レベルは矢印３１４
で示すように、通常、調節できる。 配電系統内のしや断器の協調を助けるため
に、最近のしや断器は長遅延トリツプ特性と
瞬時トリツプ特性の間に短遅延トリツプ特性
３１６を付加した。この発明は矢印３１８，
３２０でそれぞれ示すように短遅延ピツクア
ツプ・レベル、短遅延トリツプ時間の両方を
調節させる。 或る状態では、短遅延トリツプ特性におけ
るトリツプ時間が電流の２乗に反比例するこ
とが望ましい。これはI²t特性として知られ
ており第４図に破線３１０で示されている。 物理的説明および動作説明 Ａ しや断器 この発明の原理を具体化したモールド・ケ
ース式しや断器１０の斜視図、機能ブロツク
図はそれぞれ第１図、第２図に示されてい
る。このしや断器１０は３相電気回路で使用
するための３極しや断器であるが、この発明
はもちろん３相回路に限定されず単相回路や
他の型式の多相回路にも使用できる。トラン
スや配電盤の母線のような電源は入力端子１
２へ接続され、電気負荷は出力端子１４へ接
続されている。入力端子１２および出力端子
１４へ接続された内部導体１６はしや断接点
１８へも接続されている。接点１８は手動で
或は自動的に開始される指令に応答してしや
断器を通る電気回路を選択的に開閉するのに
役立つ。接点１８は、これを開閉するために
手動動作に応答する或は自動的に開始される
指令に応答する機構２０によつて機械的に操
作される。 変流器２４は、内部導体すなわち相導体１
６を流れる各相電流のレベルを検出するため
に各相導体１６を取巻いている。変流器２４
からの出力信号は、回路を流れる地絡電流の
レベルを検出する変流器２８からの出力信号
と一緒に、トリツプ・ユニツト２６へ供給さ
れる。このトリツプ・ユニツト２６は、しや
断器１０が接続される回路を流れる相電流お
よび地絡電流のレベルを定期的に監視し、か
つトリツプ・コイル２２への指令信号を開始
させる。トリツプ・コイル２２は、被保護回
路での電気状態がトリツプ・ユニツト２６に
記憶された所定限界を超える時にはいつで
も、機構２０を作動して接点１８を開かせ
る。正常な状態中、機構２０は、手動制御器
３２によつて印加される。手動で開始された
指令で接点１８を開閉するための指令を受け
ることができる。 第１図から分るように、しや断器１０はモ
ールドした絶縁ハウジング３４を含む。入力
端子１２および出力端子１４はハウジング３
４の裏にあるので第１図には示されていな
い。ハンドル３６はハウジング３４の右側に
取付けられてオペレータに機構２０内のバネ
（図示しない）を手動で蓄勢させる。手動制
御器３２はハウジング３４の中心にある。窓
３８，４０はそれぞれバネの蓄勢状態、接点
１８の位置を表示する。オペレータが押ボタ
ン４２を押すと、内部電動機が、ハンドル３
６で行なうことのできる手動蓄勢動作と同じ
仕方で、バネを機械的に蓄勢する。オペレー
タが押ボタン４４を押すと、バネに機構２０
を作動させて接点１８を閉じる。同様に、押
ボタン４６は押されるとバネおよび機構２０
に接点１８を開かせる。 Ｂ トリツプ・ユニツト １ フロント・パネル トリツプ・ユニツト２６のパネルは第１
図から分るようにハウジング３４の左側に
ある。このパネルは、第５図にもつと詳し
く示されており、複数個の表示灯、ポテン
シオメータ、数字表示器およびスイツチを
含み、被保護回路に関する電気的パラメー
タすなわちトリツプ・ユニツトに現在入れ
られている限界値をオペレータに観察させ
かつ所望ならば新しい限界値を入れさせ
る。 定格プラグ７８はトリツプ・ユニツト２
６のフロント・パネルに挿入され、しや断
器で保護中の回路に許されるべき最大連続
電流を特定する。これは、フレーム・サイ
ズとして知られる、しや断器の実際の容量
よりも小さくて良い。例えばしや断器のフ
レーム・サイズは1600Aであり得るが、し
や断器が最初設置される時には被保護回路
はわずか1000Aの電流しか供給する必要が
ないかもしれない。従つて、定格プラグは
トリツプ・ユニツトに挿入され、たとえし
や断器自体が1600Aを安全に通電できても
しや断器で許される最大連続電流がわずか
1000Aであることを確保する。 補助交流電力レセプタクルすなわちソケ
ツト１３２はパネルの右上に設けられる。
このソケツトは被保護電気回路から分れて
トリツプ・ユニツトの回路装置へ補助交流
動作電力を供給するのに使用される。この
補助交流電力供給動作は章．E.でもつと
詳しく説明する。 ２ ブロツク図 第２図から分るように、トリツプ・コイ
ル２２には電力供給回路１４４から導体１
３６を通して電力が供給される。トリツ
プ・コイルを通る電流の流れは、主トリツ
プ・ユニツト回路装置によつて動作させら
れるスイツチング・トランジスタとしての
電界効果トランジスタ（FET）１９２の
ような非ラツチ式スイツチング素子によつ
て制御される。従来技術で使用されたよう
なSCRまたは他の型式のラツチング素子
の代りに非ラツチ式スイツチング素子を使
用すれば、雑音不感性がより大きくなる。 加えて、しや断器１０は、FET１９２
と並列に接続された３個の並列接続、常
開、熱作動式スイツチ１４１を含む。これ
らのスイツチは接点１８の近くで各相導体
１６毎に１個づつ相導体１６に物理的に装
架される。 各スイツチはバイメタル素子を備え、こ
のバイメタル素子は関連した相導体の温度
が150℃まで上昇する時にスイツチ接点を
閉じるが、相導体温度が130℃以下に下降
する時にスイツチ接点を開く。こゝに開示
した実施例でもバイメタル・スイツチを用
いるが、サーミスタのような他の型式の熱
作動式スイツチを相導体に装架することが
できる。或は、放射線センサを使用するこ
ともできる。紫外線検出器または高周波
（RF）検出器はアークを発生中の接点や端
子によつて発される光を検知できるが、赤
外線検出器は接点や相導体での発熱を監視
できる。 スイツチ１４１は高温状態時トリツプ・
コイル２２を直接励磁するのに役立つ。そ
の上、マイクロコンピユータ（以下マイコ
ンと云う）のハードウエア割込みラインは
スイツチ１４１の高圧側へ接続されてトリ
ツプ動作が起つたことをマイコン１５４に
知らせる。これはマイコン１５４の内部
ROM中の適切な命令を実行させて遠隔表
示器１４５への出力データを発生する。機
構２０がトリツプ指令のあとで接点を開く
のに30ｍｓよりも少し長い時間を要するの
で、たとえ外部電力が供給されなくても、
トリツプ・ユニツト２６が２つの動作サイ
クルを完全に実行するための電力が必要で
ある。或は、スイツチ１４１はマイコン１
５４だけへ結線されてこのマイコン１５４
にトリツプ動作を開始させるとともに過電
流トリツプと同じ仕方で出力データを発生
させることができる。 回路の電気的パラメータに関する情報は
３個の相電流用変流器によつて提供され、
各変流器は回路の個々の相導体を流れる電
流を監視する。変流器２８は、回路の３本
の相導体を取巻き、かつ電源から相導体を
通つて流出しその後正当でない電路および
大地を通つて戻る電流（地絡事故電流とし
て普通に知られている）を検出する。 変流器２４からの信号は整流・最大電流
導出回路１４２へ供給される。この整流・
最大電流導出回路１４２は３相のうちのど
れかの相での最大瞬時交流電流に比例する
直流電流を供給する。整流・最大電流導出
回路１４２は電力供給回路１４４を通して
トリツプ・ユニツトのための正常な動作電
力を供給する。変流器２４および２８は、
電流源として働き、かつ整流・最大電流導
出回路１４２への電力の供給を約40Vに制
限する。これは電力供給回路１４４によつ
て３つの動作電圧に変換される。すなわ
ち、1.67Vの基準電圧V_REFと、トリツプ・
ユニツトのマイコンおよびその関連回路装
置用の5Vの動作電圧と、トリツプ・コイ
ル２２を作動する40Vの動作電圧とであ
る。整流・最大電流導出回路からの情報
（これは相電流の現在値に比例する）は、
後備トリツプ回路１４０および第２図に示
すような主トリツプ・ユニツト回路装置へ
も供給される。 地絡電流用電流器２８からの信号は整流
回路１４６へ供給される。この整流回路１
４６は、電力供給回路１４４を通してトリ
ツプ・ユニツトのための別な動作電力を供
給し、かつ地絡電流の現在値に比例する情
報をトリツプ・ユニツト回路装置へ提供す
る。外部直流電源EXT DCはライン１４
８を通して電力供給回路１４４へ約40V程
度の動作電力を供給でき、外部交流電源
EXT ACはトリツプ・ユニツトのフロン
ト・パネルのソケツト１３２およびライン
１５０を通して整流回路１５２その後電力
供給回路１４４へ動作電力を供給できる。 主トリツプ・ユニツト回路装置は、例え
ばインテル社から市販されているマイコン
型式8048であり得るマイコンすなわち情報
プロセツサ・シーケンス・コントローラ１
５４を含む。マイコン１５４のブロツク図
は第５Ａ図に示されているが、マイコン
8048の詳しい説明はインテル社から発行さ
れているMCS−48マイコンのユーザ用手
引き書に書かれている。 ナシヨナル・セミコンダクタ社から市販
されている型式ADC3084のようなアナロ
グ／デイジタル・コンバータ（ADC）１
５６は、マイコン１５４のデータ・バス１
７２へ接続されている。ADC１５６への
８入力のどれも、マイコンのポート１から
型式CD4051Bのようなマルチプレクサ１
５８へ供給されたアドレスに応じて、マル
チプレクサ１５８によつて選択される。こ
れらの入力は、相電流値用波高値検出器１
６０および地絡電流値用波高値検出器１６
２、相電流の平均をとるための平均化回路
１６４、マイコンのポート２からアドレス
決定されて選択されたパネルのスイツチお
よびポテンシオメータを読取るための一対
のマルチプレクサ１６６および１６８並び
にスタイル（style）番号表示回路１７０
からの４本のラインから得られる。表示回
路１７０は、製造者に、任意の機構やモー
ドに関する情報をマイコン１５４へ提供さ
せる。情報は例えば地絡事故の検出や直列
入出力容量であつて、特定のトリツプ・ユ
ニツトへ供給される。そのような表示回路
を使用すれば、トリツプ・ユニツト２６の
複数の異なるモードに対して単一のマイコ
ンですませられる。 マイコンのデータ・バス１７２は外部読
出し専用メモリ（ROM）１５１およびデ
ータ入出力装置１７４へも接続されてい
る。このデータ入出力装置１７４はトリツ
プ・ユニツトに配電系統の他の構成装置お
よびしや断器との相互作用を行なわせる。
データ入出力装置のための電力は、電力供
給回路１４４の5Vバスから引出された別
な電力供給回路１７６から供給される。後
の章でもつと詳しく説明するように、デー
タ入出力装置１７４のための電力供給回路
１７６は、マイコン１５４のポート１へ接
続されたライン１７８によつて活性化され
るパルス型電力供給回路である。 第２図に示したトリツプ・ユニツトのパ
ネルのポテンシオメータおよびスイツチか
らマイコン１５４への入力はマルチプレク
サ１６６および１６８を通してマルチプレ
クサ１５８へ供給される。第５図の表示灯
すなわちLED８４〜１００並びに数字表
示器８０および８２を含むパネル表示装置
１５５への出力情報はマイコン１５４から
ポート２を通して供給される。ポート２は
アドレス情報および選択情報もマルチプレ
クサ１６６および１６８へ供給する。 マイコン１５４のポート１は複数の機能
を行なう。ポート１はライン１８０によつ
てFET１８２へ接続され、ADC１５６へ
の基準電圧V_REFを変える。このFET１８
２によつてADC１５６は制御される。マ
ルチプレクサ１５８からADC１５６への
入力は、後述するようにマイコン１５４の
プログラムの制御下でADC１５６へのマ
ルチプレクサ出力を選択的に接地するため
のFET１８６へのポート１からのライン
１８４を通して制御される。波高値検出器
１６０と１６２のどちらかを選択しなが
ら、マルチプレクサ１５８の出力側を接地
すると波高値検出器がリセツトされる。 マルチプレクサ１５８にその種々の入力
源１６０，１６２，１６４，１６６，１６
８または１７０を選択させるアドレス情報
はマイコンのポート１からアドレス・ライ
ン１８８を通して供給される。 トリツプ・コイル２２はマイコン１５４
からポート１およびトリツプ・ライン１９
０を通して制御される。そこで、トリツプ
動作が要求される時、マイコン１５４はポ
ート１を通してトリツプ・ライン１９０へ
或る信号を送る。この信号はFET１９２
にトリツプ・コイル２２を励磁させ、機構
２０を作動させて接点１８を開く。 ３ 動作モード モード１：小電力 このモードは、外部電力がトリツプ・ユ
ニツトへ供給されていない時、しや断器を
流れる非常に小さい電流（フレーム定格の
0.25PUよりも小さい）状態で行なわれる。
この状態では、充分な動作電力がトリツ
プ・ユニツトへ連続して供給されることが
できず、その正常な機能のいくつかは信頼
して行なわれ得ない。従つて、電力供給回
路は、トリツプ・ユニツトの正常な動作サ
イクルを実行させるがしや断器を流れる現
在の相電流だけを数字表示器８０に表示す
るのに充分な動作電力パルスを発生する。
この値は、負荷電流が増大するにつれて増
加する速度で数字表示器８０によつて表示
される。負荷電流値がフレーム定格の
0.25PUよりも大きくなると、モード２動
作が行なわれる。 モード２：正常 この動作モードが行なわれるのは、負荷
電流がフレーム定格の0.25PUよりも大き
いが定格プラグ値の1.0PUよりも小さい
時、または外部電力がトリツプ・ユニツト
へ供給されている時、である。 第５図から理解できるように、トリツ
プ・ユニツトのパネルは、多数のポテンシ
オメータ、表示灯としてのLED（発光ダイ
オード）、押ボタン式スイツチおよび２位
置（オン／オフ）スイツチを含む。パネル
は一対の数字表磁器８０および８２も含
む。トリツプ・ユニツト内の電子回路は、
被保護回路の電気状態の現在値および現在
セツトされているようなしや断器の電流対
時間トリツプ特性を定める種々の限界セツ
ト値を数字表示器８０および８２に逐次表
示させる。LEDは、その発光時、その
各々に関連した凡例を示す。そしてその値
は数字表示器８０および８２によつていつ
でも表示される。所望ならば、数字表示器
８０および８２に表示される数値はデータ
入出力装置１７４の直列出力端子を通して
遠隔地へ送られても良い。 第５図に示すようなトリツプ・ユニツト
２６のパネルの一番上から説明すれば、
LED８４はその左側に“相電流”そして
右側に“地絡電流”と書かれている。この
LED８４は、その発光時、被保護３相回
路に流れる電流の現在のPU（Per unit）値
が左側の数字表示器８０に表示されそして
被保護回路の地絡電流の現在のPU値が右
側の数字表示器８２に表示されることを示
す。同様に、LED８６には“ピークKWセ
ツト値”および“最後のリセツト以後のピ
ークKW”と書かれている。このLED８６
が発光すると、左側の数字表示器８０に現
われる数値は被保護回路によつて供給され
るキロワツト値であり、データ入出力装置
に需要信号を発生させる。数字表示器が最
後にリセツトされて（そのすぐ右側の
“KWリセツト”押ボタン式スイツチ１０
５により）それ以後しや断器を通して引出
されたキロワツトのピーク値は数字表示器
８２に提示される。LED８８，９０はそ
れぞれ下記のように表わされる“現在の
KW”および“MW×時間”、“力率×ライ
ン電圧”を示す。 実際のメガワツト時 ＝（MW×時間）×フレーム定格 このようにして、ユーザは自分の装置の
ためのエネルギー管理をもつと容易に行な
える。現在の需要、ピーク需要および総エ
ネルギー消費量を連続表示するのみなら
ず、ピークKW監視機能に応答しデータ入
出力装置を通して供給された出力信号によ
つて警報または自動負荷分割が開始され得
る。 所望ならば、トランスをしや断器１０へ
付加してライン電圧を監視しかつライン電
圧の値をダイヤル・インするのを不要にで
きる。更に、高速ADCを付加して、力率
の直接計算を行なうのに充分速い速度でラ
イン電圧および相電流をサンプリングしか
つオペレータが力率を入れるのを不要にで
きる。 定格プラグ７８の下方に多数のLED“瞬
時”、“長遅延”、“短遅延”および“地絡事
故”がある。このシリーズのLEDの左側
には“電流ピツクアツプ”そして右側には
“時間”がある。“瞬時”LED９２が発光
する時、これは瞬時トリツプになる電流値
が左側の数字表示器８０に現在表示されて
いることを示す。定義によれば、瞬時トリ
ツプとはたゞちに起り、従つて表示される
べき対応時間は無くそして数字表示器８２
はブランクである。“長遅延”LED９４が
発光すると、これは、長遅延トリツプ動作
が開始される電流値を左側の数字表示器８
０が現在示していること、他方長遅延トリ
ツプ動作の時間パラメータ（秒）を右側の
数字表示器８２が示していることを表わ
す。これらの電流値および時間は、しや断
器の電流対時間トリツプ特性について上述
した長遅延トリツプ動作に相当する。 “短遅延”LED９６が発光する時、左
側の数字表示器８０は短遅延トリツプ動作
を開始させる電流値を示しているが、右側
の数字表示器８２は短遅延トリツプ動作の
持続時間（サイクル）を示している。同様
に、“地絡事故”LED９８が発光する時、
左側の数字表示器８０は地絡事故トリツプ
動作を起させる地絡電流の値を示し、そし
て右側の数字表示器８２は地絡事故電流を
検出した時からしや断器をトリツプさせる
ための指令が出る時までのサイクル数を示
す。 第５図に示した黒丸は例えば1600Aのフ
レーム定格の倍数として表示されるパラメ
ータを表わし、そして黒い４角形は例えば
1200Aのプラグ定格の倍数として表示され
るパラメータを表わす。例えば数字表示器
８０，８２がそれぞれ0.61、0.003の値を
提示していて、LED８４が発光するとし
よう。これは、976Aの現在の相電流
（0.61×フレーム定格＝0.61×1600A＝
976A）および3.6Aの現在の地絡電流
（0.003×プラグ定格＝0.003×1200A＝
3.6A）を表わす。 一対のミニ・スイツチ１０２，１０４
“I²t応答”は、それぞれ短遅延区域、地絡
事故区域における電流対時間トリツプ特性
の形状を変えるのに使用される。スイツチ
１０２および１０４が下側位置にある時、
これは短遅延トリツプ特性および地絡事故
トリツプ特性がI²t傾斜を呈さずに水平で
あることを示す。スイツチ１０２および１
０４が上側位置にある時、I²t特性が用い
られ、そして短遅延トリツプ動作特性が第
４図に示したような特性を持つ。 ライン電圧のデータを得るとともに実際
の電力を計算するために使用される相電流
とライン電圧の瞬時値の急速サンプリング
および直接乗算を行なうために、関連回路
に接続されたトランスを使用できる。しか
しながら、こゝに開示した方法はトランス
に関連した諸絶縁問題を避ける慣用のそし
て妥当な価格の方法を提供する。 要約すれば、正常な動作中、下記の動作
が逐次行なわれる。全シーケンスすなわち
ピークKW、MW時積分、瞬時トリツプ、
長遅延トリツプ、短遅延トリツプおよび地
絡事故トリツプは毎秒60回繰返した。 その上、下記の値が対をなして逐次表示
される。各数字表示器は４秒間表示を継続
する。現在の相電流と現在の地絡電流、ピ
ークKWセツト値（需要値）と最後のリセ
ツト以後のピークKW、現在のKWとMW
×時間、力率×ライン電圧、瞬時のピツク
アツプと時間、長遅延のピツクアツプと時
間、短遅延のピツクアツプと時間、それに
地絡事故のピツクアツプと時間である。 モード３：過電流およびトリツプ・モード このモードが行なわれるのは、相電流が
長遅延ピツクアツプ値を超える時または地
絡電流が地絡事故電流ピツクアツプ値を超
える時である。表示値およびそのLED表
示のシーケンス化は、たとえしや断器に過
負荷がかゝつても、モード２での場合のよ
うに継続する。その上、LED９４が発光
する。 もし過電流状態や地絡事故状態が持続す
るならば、ユーザによつてロードされた電
流対時間トリツプ特性に応じてトリツプ・
ユニツトはトリツプ動作を開始しよう。ト
リツプ動作が起る時、トリツプ（瞬時、長
遅延、短遅延または地絡事故）を開始した
機能は適切なLED９２，９４，９６また
は９８を付勢することによつてフロント・
パネル上に表示される。トリツプ情報の原
因はデータ入出力装置によつて遠隔表示器
１４５へ送られる。その上、トリツプさせ
た相電流または地絡事故電流のPU値は数
字表示器８０に表示されかつ固定される。 マイコンのトリツプ性能に加えて、トリ
ツプしや断器は後備システムとしてスイツ
チ１４１を含む。もしこのシステムがトリ
ツプ動作を開始させるならば、LED９２
は発光し、15.93PUの電流値が数字表示器
８０に表示され、そして“瞬時”信号はデ
ータ入出力装置によつて送られる。 モード４：パラメータの調節 第５図から分るように、トリツプ・ユニ
ツトのパネルは種々の凡例と関連した複数
個の限界値ポテンシオメータも含む。これ
らのポテンシオメータは、オペレータにト
リツプ・ユニツトの回路装置を調節させて
配電系統全体の設計によつて要求されたト
リツプ特性の型式を作る。オペレータが１
個のポテンシオメータ例えば“瞬時電流ピ
ツクアツプ”用ポテンシオメータ１１２を
調節する時、この調節はトリツプ・ユニツ
ト回路装置によつて検出されそして逐次表
示値が割込まれる。被調節パラメータは対
応する数字表示器にたゞちに表示され、そ
して対応するLEDは発光する。例えば、
もし瞬時電流ピツクアツプを調節したけれ
ば、オペレータはスクリユドライバまた他
の工具をポテンシオメータ１１２の中に挿
入してそれを回転させ始める。そうする
と、たゞちにLED９２が発光し、そして
瞬時電流ピツクアツプの現在値が数字表示
器８０に表示される。この数字はPUフオ
ーマツトすなわち黒丸で特定されたような
フレーム定格の倍数である。従つて、ポテ
ンシオメータ１１２が回転させられると、
数字表示器８０に表示された値は例えば
1.00からトリツプ・ユニツトの内部に記憶
されたような最大許容値例えば10.0まで不
連続にゆつくりと増大し始める。所望値に
達すると、ポテンシオメータの調節は終ら
され、そしてトリツプ・ユニツトはその逐
次走査並びに現在値およびセツト値の表示
を再び始める。同様なやり方で、トリツ
プ・ユニツトのフロント・パネルのどのポ
テンシオメータも所望のパラメータ・セツ
ト値を達成するように調節されることがで
きる。 過去において、デイジタル回路装置と協
働するポテンシオメータを使つてパラメー
タ値を調節することは種々の問題を提供し
た。例えば、ポテンシオメータの値の各マ
イナス変化がたゞちに表示される異なる値
を作る傾向があつた。これは、調節を困難
にする表示の厄介で急激な変動を生じた。
更に、回路装置中の温度変動やその他の微
小な動揺は、調節が行なわれていない時で
さえ、表示およびポテンシオメータの値を
変動させる。その上、過去にポテンシオメ
ータが故障したことがあると、表示された
パラメータが全く読取られないことが時に
はある。 これらの問題を避けるために、この発明
はトリツプ・ユニツトのマイコンのROM
内に記憶した８つの所定パラメータ値のう
ちの１つの値を選択するためにポテンシオ
メータを用いる。従つて、ポテンシオメー
タは連続的な変数調節器としてよりもむし
ろ不連続な多位置スイツチとして働く。ポ
テンシオメータの故障時には、トリツプ・
ユニツトはその監視機能で使用するために
誤作用ポテンシオメータと関連したパラメ
ータの最も安全な値を選択する。 調節動作へのより一層の便利さを助ける
ために、トリツプ・ユニツトは章．C.で
詳しく説明するヒステリシス特性を含む。 パラメータはデータ入出力装置１７４の
直列入力端子を通して外部回路によつても
入れられ得る。 モード５：試験モード こゝに開示したトリツプ・ユニツトでは
試験モードも提供される。どちらかの押ボ
タン式スイツチ１２８または１３０を押す
ことにより過電流状態または地絡事故状態
がシミユレートされ得る。もしスイツチ１
０６が“トリツプ無”位置にあれば、シユ
ミレートされるべき事故電流値は押ボタン
式スイツチ１２８または１３０を押しなが
ら“トリツプ無試験”ポテンシオメータ１
２０を調節することによつて測定される。
スイツチ１０６が“トリツプ有”位置にあ
ると、事故電流の固定値はシユミレートさ
れる。このシユミレートされた過電流状態
または地絡事故状態は、スイツチ１０６を
セツトすることによつて決められたような
しや断器の接点を実際に開かせたり開かせ
なかつたりすることになる。どちらの場合
も、試験は押ボタン式スイツチ１２８また
は１３０を放す時に開始され、“試験モー
ド”LED１００を発光させる。遅延時間
がきれると、適切なLED９４，９６また
は９８が発光して試験が上手く完了したこ
とを示す。もしスイツチ１０６が“トリツ
プ有”位置にセツトされていたならば、し
や断器の接点も開く。 スイツチ１０６が“トリツプ無”位置に
ある場合に試験モードを使用すれば、オペ
レータは電流対時間トリツプ特性上の任意
所望の点をチエツクできる。オペレータは
これを行なうために所望試験用押ボタン式
スイツチ１２８または１３０を押しかつポ
テンシオメータ１２０で最大連続電流の任
意所望の倍数をダイヤル・インすれば良
い。その後にオペレータは押ボタン式スイ
ツチ１２８または１３０を放す。トリツ
プ・ユニツトは、ポテンシオメータ１２０
を通して入れられた最大連続電流の倍数の
そのレベルでの事故をシミユレートし、か
つ接点を実際に開くことなくトリツプ動作
をシミユレートする。 試験の完了時、LED９２，９４，９６
または９８は発光してしや断器が瞬時モー
ド、長遅延モード、短遅延モードまたは地
絡事故モードでトリツプしたかどうかを示
す。数字表示器８０はしや断器が“トリツ
プした”電流PU値（これはポテンシオメ
ータ１２０を通して入れられた値と同じで
ある）を示し、数字表示器８２はしや断器
がトリツプした試験の開始に続く秒または
サイクルの数（これはLED９２，９４，
９６または９８で特定される）を示す。 試験中、実際の相電流（または地絡電
流）とシミユレートした相電流（または地
絡電流）のどちらが大きいかについての決
定が行なわれ、両者のうちの大きい方が
種々のセツト値と更に比較される。従つ
て、試験は保護損失無しで行なえる。更
に、もしシミユレートした電流が実際の電
流よりも大きくて、その上両者共長遅延ピ
ツクアツプよりも大きいならば、スイツチ
１０６の位置とは無関係にトリツプ動作が
試験終了時に行なわれる。この点が所望の
電流対時間トリツプ特性上にあるかどうか
を知るために、オペレータは表示された時
間対電流値を描くことができる。どの数の
点もそのように試験でき、トリツプ・ユニ
ツトに入れられたようなトリツプ特性を完
全に立証させる。 Ｃ 電力供給回路を兼た遠隔表示器 電力供給回路を兼た遠隔表示器１４５もト
リツプ・ユニツト２６へ接続できる。この遠
隔表示器は、しや断器が何時トリツプしたか
そして何がトリツプを起させたかを、しや断
器１０から遠く離れた場所へ表示する能力を
提供する。その上、遠隔表示器１４５はピー
ク需要電力が何時プリセツト限界を超えたか
を表示できる。これらの表示は、“ピーク
KW需要超過”、“過電流トリツプ（長遅
延）”、“短絡トリツプ（瞬時、短遅延、熱）”
および“地絡事故トリツプ”に相当する４個
のLEDによつてなされる。 ２個のリレーがまた遠隔表示器１４５中に
設けられる。一方のリレーはピークKW需要
表示を受けると作動されて自動負荷分割性能
を提供する。他方のリレーは任意の型式のト
リツプ表示を受けると作動されてアラーム・
ベル、ランプまたは他の所望機能をトリガす
る。 遠隔表示器１４５は、交流ラインから付勢
されて32Vの直流を供給する電力供給回路も
含む。この電力供給回路の出力側は第２図中
の外部直流電源EXT DCのライン１４８へ
接続されている。 遠隔表示器の詳しい回路説明は章．E.に
含まれる。 電気的説明 Ａ マイコン 演算、論理および制御プロセツサとしての
マイコン１５４はインテル社で製造された型
式8048マイコンである。第５Ａ図から明らか
なように、単一の40ピン・パツケージは下記
の機能を含む。すなわち、８ビツトの演算・
論理ユニツトと、制御ユニツトと、プログラ
ム・メモリとしての1K×８ビツトのROM１
５３と、データ・メモリとしての64×８ビツ
トのRAM１５７と、８ビツトの双方向性デ
ータ・バス１７２と、８ビツトの準双方向性
ポートとしてのポート１および２とである。
制御ラインも設けられる。もつと詳しい説明
は上述したMCS−48マイコンのユーザ用手
引き書から得られる。図面特に第２図を参照
しながら、マイコン１５４への相互接続につ
いて説明する。 ８本のラインから成るデータ・バス１７２
はADC１５６の８個の出力端子へ接続され
ている。ADCから供給される８ビツトのデ
イジタル値は下記のシーケンスでマイコン１
５４によつて読出される。すなわち、まずパ
ルスがマイコン１５４のWRラインから
ADCへ送出されてADCにその入力端子に現
われるアナログ量を８ビツトのデイジタル量
に変換することを指令する。変換プロセス完
了時、マイコンのT1試験端子へ接続された
ラインを通じてADC１５６はパルスを発生
する。それからマイコンはRDラインにパル
スを発生し、このパルスはADCで作られた
ビツト・パターンをマイコン１５４のアキユ
ームレータへ転送する。 データ・バス１７２はデータ入出力装置１
７４へも接続され、トリツプ・ユニツト２６
に他のしや断器および遠隔表示器１４５と通
信させる。データ入出力装置については章
．G.でもつと詳しく説明する。 マイコンのポート１およびポート２はトリ
ツプ・ユニツト２６の他の構成部品と通信し
かつそれらを制御する性能を与える。特定の
接続を次に説明する。 ポート１ ライン０、ライン１およびライン２……こ
れらのラインは第２図に符号１８８で示した
ようにマイコン１５４からマルチプレクサ１
５８ヘチヤネル・アドレス情報を提供する。 ライン３……このラインは、第２図に符号
１８０示され、スイツチング・トランジスタ
としてのFET１８２を作動させてADC１５
６へ供給される基準電圧を変え、これによつ
て長遅延相電流測定のための分解能を増大す
る。 ライン４……このラインはFET１９２を
働かせてトリツプ・コイル２２を励磁するこ
とにより機構２０にしや断器の接点１８を開
かせる。ライン４は第２図に符号１９０で示
した。 ライン５……このラインはFET１８６を
働かせてマルチプレクサ１５８の出力側を接
地するとともにその時選択される入力側も接
地する。従つて、第２図に符号１８４で示し
たライン５は、波高値検出器１６０および１
６２がマルチプレクサ１５８によつて選択さ
れる時、これらの波高値検出器をリセツトで
きる。 ライン６……このラインは読出し動作を行
なう時外部ROMのチツプ選択端子を付勢す
る。 ライン７……このラインは、第２図に符号
１７８で示され、データ入出力装置１７４の
電力供給回路１７６を周期的に付勢する。 ポート２ ライン０、ライン１、ライン２およびライ
ン３……これらのラインはマイコン１５４か
らパネル表示装置１５５へ送られるデータを
運ぶ。第６図から明らかなように、デイジタ
ル値は、数字表示器８０および８２に表示す
るためにこれらのラインを通してラツチ・デ
コーダ１９４へ供給される。ライン０、ライ
ン１およびライン２（第６図および第７図に
符号２０７で示す）はマルチプレクサ２０
６，１６６および１６８へチヤネル・アドレ
ス情報も提供する。ライン３（第７図に符号
２１６で示す）は、マルプレクサ１６６およ
び１６８の禁止端子INHへ接続され、マル
チプレクサ１６６および１６８をトグルする
すなわち選択的に作動させるのに役立つ。 ライン４……このラインは、第６図に符号
２００で示され、トランジスタ１９８を働か
せ数字表示器８０および８２上に小数点を浮
び上がらせる。 ライン５……このラインは、ラツチ・デコ
ーダ１９４のラツチ・エネーブル端子へ接続
され、ラツチ・デコーダ１９４のライン０〜
ライン３に現われるデータ値をラツチするの
に役立つ。 ライン６……このラインは、ラツチ・デコ
ーダ１９４の出力ラインと協働してLED８
４〜１００を発光させるのに役立つトランジ
スタ２０８を働かせる。 ライン７……このラインは、マルチプレク
サ２０６の禁止端子INHへ接続されており、
第６図に符号２１２で示されている。 マイコンの割込み端子INTはスイツチ１
４１の高圧側へ接続されている。このスイツ
チ１４１を閉じると、割込み端子INTを低
レベルにしてROM中の割込み命令を開始さ
せ、これは熱トリツプ動作を行なつて瞬時ト
リツプを示す。 Ｂ パネル表示装置 第２図に示したパネル表示装置１５５の詳
しい回路図は第６図に示されている。第６図
から明らかなように、型式CD4511Bのよう
な７セグメントのラツチ・デコーダ１９４が
設けられている。４ビツトの入力信号はマイ
コン１５４のポート２のライン０〜ライン３
によつて供給される。ラツチ・デコーダ１９
４は、負荷抵抗アレイ１９６を通して数字表
示器８０および８２の４数字、７セグメント
LEDの各対へ７ライン出力信号を供給する。
数字表示器８０および８２の小数点を浮び上
がらせるための第８ラインはトランジスタ１
９８を介して設けられる。このトランジスタ
１９８はマイコン１５４のポート２へ接続さ
れたライン２００によつて導通させられる。
ドライバ回路２０２およびトランジスタ２０
４は、例えば型式CD4051Bであり得るマル
チプレクサ２０６の制御下で設けられる。マ
イコンのポート２からの３本のライン２０７
によつてドライブされる３ビツトの選択信号
はマルチプレクサ２０６へ入力として供給さ
れる。LED８４〜９８は、数字表示器８０
および８２と協働してマイコン１５４のポー
ト２からのラインによつてトランジスタ２０
８を通して働かせられる。“試験モード”
LED１００は、トランジスタ１０８および
マイコンのポート２からマルチプレクサ２０
６への禁止ライン２１２と協働するトランジ
スタ２１０によつてドライブされる。 Ｃ パラメータ入力 トリツプ・ユニツト２６の限界値は、第２
図、第５図および第７図に示すように、ポテ
ンシオメータ１０８〜１２６によつて提供さ
れる。各ポテンシオメータは、その抵抗の一
端に基準電圧V_REFが印加され、他端が接地さ
れている。各ポテンシオメータのワイパー
は、例えば型式CD4051Bであり得るマルチ
プレクサ１６６および１６８のうちのどちら
か一方のマルチプレクサの入力端子へ接続さ
れている。従つて、各ポテンシオメータはそ
の適切なマルチプレクサ入力端子へアナログ
電圧信号を供給する。これらの入力端子は、
マイコンのポート２へ接続された３ビツトの
アドレス情報ライン２０７および禁止ライン
２１６によつて選択される。 ２位置スイツチ１０２，１０４，１０６
は、それぞれ相電流用、地絡電流用のI²tス
イツチ、試験モード用トリツプ有／トリツプ
無機能に相当する。これらのスイツチはV_REF
と接地（大地電位）の間の分圧器を構成する
のに役立ち、この分圧器はマルチプレクサ１
６８の１個の端子へ６つのアナログ電圧値の
どれかを供給する。同様に、押ボタン式スイ
ツチ１０７，１０５，１２８，１３０は、そ
れぞれ“表示器リセツト”、“KWリセツト”、
“過電流”試験、“地絡事故”試験に相当し、
マルプレクサ１６８の他の端子に８つのアナ
ログ電圧信号のうちのどれかを供給するのに
役立つ。 Ｄ スタイル番号表示回路 第８図は、第２図に示した表示回路１７０
を詳しく示す。４数字の10進番号の各々は特
定の組合わせに相当する。第８図から分るよ
うに、表示回路１７０はマルチプレクサ１５
８の４個の端子へ入力を供給する。これらの
端子の各々は、10進番号の１つの数字を表わ
し、かつ接地とV_REFの間に接続された抵抗２
１８、２２０および２２２によつて形成され
た分圧器上の４つの位置のどれかに接続され
得る。これらの接続は、工場で結線されたジ
ヤンパー線で選択され、マルチプレクサ１５
８の各端子へ４つのアナログ電圧信号値のど
れかを供給する。マルチプレクサ１５８は、
指令があると、これらのアナログ電圧信号値
を端子OUTからADC１５６へ供給する。こ
のADC１５６は、アナログ電圧信号値を、
マイコンによつて読出されて10進番号として
解釈される８ビツトのデイジタル・コードに
変換し、トリツプ・ユニツト２６のための多
くの組合わせのどれがその特定のトリツプ・
ユニツトに実際に提示されるかをマイコンに
決定させる。 Ｅ 遠隔表示器 データ入出力装置１７４は、単一の光結合
導線対を通してパルス・コード化された出力
信号を供給する。これは、しや断器を通して
給電されている負荷が所定の電力限界を超え
たことを遠隔表示する。その上、過電流、短
絡または地絡事故のトリツプ原因が表示され
る。今から説明する回路は対応する４つの入
力信号を解読してLED発光とリレー励磁に
よる接点閉成との両方を行なう。 その上、この回路は交流ラインおよび電池
の両方から電力供給回路１４４への遠隔電源
となる。この性能は、トリツプ原因表示器の
ようなデータの連続保存並びにメガワツト時
およびピーク需要電力を含むエネルギー機能
を要する用途では必要である。 第９図から明らかなように、入力電力はト
ランス６０２、整流回路６０４およびフイル
タ・コンデンサ６０６を通して約32Vのレベ
ルで供給される。限流抵抗６０８を設けて出
力端子６１０の偶発的な短絡を防止する。こ
の出力端子６１０は第２図のライン１４８に
よつて外部直流電源EXT DCへ接続され、
出力端子６１２はトリツプ・ユニツト２６の
デイジタル接地端子へ接続される。もしジヤ
ンパー線で出力端子６１０と６１４を接続す
るならば、３個の8Vニツケル／カドミウム
電池から成る内部電源６１６は、交流入力電
圧しや断時に、24Vの出力電圧を保つように
動作状態に入れる。電池を充電するために、
10KΩの“緩慢充電”用抵抗６１８が設けら
れる。 デコーダ・アラーム回路用の8.2Vの電力
供給回路は抵抗６２０、ツエナーダイオード
６２２およびコンデンサ６２４によつて形成
される。 第１４図に“遠隔表示器出力”と示したデ
ータ入出力用出力端子５０８は第９図の入力
端子６２６へ接続され、第１４図の“入出力
共用”端子５００は第９図の入力端子６２８
へ接続される。入力端子６２６および６２８
へ印加された100μs、4Vの出力パルスはホ
ト・カプラー６３０に８ｍＡの電流を流す。
この電流はホト・カプラー内のホトトランジ
スタをターンオンさせて抵抗６３２の両端間
に8Vのパルスを発生する。 マイコン１５４は、２ｍｓ毎に１つの
100μsパルスすなわち交流電力サイクル毎に
最大８つのパルスを発生できる。８つのパル
スのうちの１つのパルスが需要アラームを示
すコード化技術が使用される。もしトリツプ
が起つたならば、８つのパルスのうちの続い
て発生する２つのパルスは地絡事故トリツプ
状態を示し、パルスが３つ続いて発生すると
過電流（長遅延）トリツプ状態を示し、そし
てパルスが５つ続いて発生すると短絡（瞬時
または短遅延）トリツプ状態を示す。パルス
のコード表は第１０図に示すとおりである。 入力パルスは、例えばRCA社のCD4098で
あり得る集積回路６３４の再トリガ可能で３
ｍｓ単安定するフリツプフロツプ出力Q1の
ためのトリガ入力を与える。再トリガ可能な
機構とは、３ｍｓの時限期間中に発生するど
のパルスも新しい３ｍｓの期間を開始させる
ことを意味する。第１０図の波形Ｂはそれぞ
れ需要アラーム、地絡事故トリツプ、長遅延
トリツプ、短絡トリツプに相当する１つ、２
つ、３つ、５つの入力パルスＡのために得ら
れたQ1出力を示す。Q1パルスの高さは集積
回路６３４へ供給された供給電圧に等しい。
Q1出力が抵抗６３６およびコンデンサ６３
８によつて平均化される時、直流電圧Ｃが発
生されてその値は供給電圧の下記の分数値す
なわちそれぞれ3/16Ｖ、5/16Ｖ、7/16Ｖ、1
１／１６Ｖである。この値はクワド（quad）・コ
ンパレータ６４０の反転入力端子へ送られ
る。クワド・コンパレータ６４０は、ろ波し
た値を、抵抗６４２，６４４，６４６，６４
８および６５０を含む分圧回路網によつて発
生される1/8Ｖ、1/4Ｖ、3/8および9/11Ｖの
供給電圧の固定分数値と比較する。クワド・
コンパレータ６４０は、その後、４つの可能
なパルス・パターンのどれが入力端子６２６
および６２８に印加されたかを示す出力を供
給する。もし例えば需要状態が存在して８つ
のパルスのうちの１つのパルスだけから成る
パルス・パターンを作るならば、クワド・コ
ンパレータ６４０のコンパレータＡの反転端
子での直流電圧は供給電圧の3/16であり、こ
れは供給電圧の1/8よりも大きいが1/4よりも
小さい。その結果、他方の入力は高レベルで
あるが、コンパレータＡの出力端子は低レベ
ルになる。トランジスタ６５２およびリレー
６５４は抵抗６５６を流れる電流によつてタ
ーンオンされ、この電流は“需要”LED６
５８も発光させる。 過電流トリツプ状態は入力端子６２６およ
び６２８に３つのパルスを次々に出現させ、
供給電圧の7/16は平均値はコンパレータＣの
反転端子に現われる。この値は供給電圧の3/
８よりも大きくて5/8よりも小さい。この場
合、コンパレータＡ，ＢおよびＣの出力端子
は低レベルになる。トランジスタ６６０およ
びリレー６６２は、電流が“過電流”LED
６６４および抵抗６６６を流れるので、オン
になる。トランジスタ６５２および“需要”
LED６５８はトランジスタ６６８によつて
短絡されるのでオフである。“接地”LED６
７０も“過電流”LED６６４で短絡される
のでオフである。このようにして最高レベル
の比較が常に示される。例えばRCA型式
CD040であり得る集積回路６７２およびQ1
出力の機能は1/2秒のオン遅延をコンパレー
タに与えることであり、これはコンデンサ６
３８の電圧を安定させるのに必要である。
Q1パルスは1/60秒毎に発生する。これらの
パルスは、32個のパルスが発生してQ6出力
が高レベルになるまで、カウンタとしての集
積回路６７２によつて計数される。Q6出力
が高レベルになると、Q1出力はターンオン
され、そして別な入力パルスはダイオード６
７４によつて阻止される。 ホト・カプラー６３０が最後のパルスを受
けてから約30ｍｓ後に、集積回路６３４の
Q2出力は高レベルになる。これは集積回路
６７２のQ6をリセツトしてQ1出力をターン
オフさせる。集積回路６７２およびQ1出力
の機能はLED並びにリレー６６２および６
５４の積極的なオン／オフ動作を行なうこと
である。 Ｆ データ入出力装置およびその関連電力供給
回路 上述したように、この発明の原理を用いる
しや断器は多数の他のしや断器と協調して配
電系統に用いられる。種々の指令および情報
がこのしや断器から送られること、並びに他
の関連しや断器によつて送られた種々のパラ
メータがこのしや断器で検知されることが時
には望ましい。この情報は装置設計者によつ
て特定されたように所望のインターロツク法
を構成するのに使用される。 第１４図に示すデータ入出力装置１７４は
４個の出力端子すなわち“短遅延インターロ
ツク出力”端子５０２、“接地インターロツ
ク出力”端子５０４、“直列出力”端子５０
６および“遠隔表示器出力”端子５０８を含
む。 ３個の入力端子すなわち“短遅延インター
ロツク入力”端子５１０、“接地インターロ
ツク入力”端子５１２および“直列入力”端
子５１４が設けられる。“直列出力”端子と
“直列入力”端子はマイコン１５４と遠隔デ
イジタル回路の間でデイジタル・データを通
信するのに使用される。“遠隔表示器出力”
端子は、トリツプ原因表示（過電流、短絡ま
たは接地）およびピーク電力需要アラーム用
の１〜４コード・パルス出力を供給する。
“短遅延インターロツク出力”と“短遅延イ
ンターロツク入力”端子は、他にどんな構成
部品も用いることなく、しや断器間の直接イ
ンターロツク接続を行なわせる。 もし代表的なホト・カプラーが使用される
ならば、400ｍＷの電力が必要である（７個
の入出力端子の各々毎に直流5Vで12ｍＡ）。
変流器２４が供給できる電力はわずか500ｍ
Ｗ（直流5Vで100ｍＡ）で、その大部分がマ
イコン１５４で必要である。従つて、慣用の
ホト・カプラーは使用できない。 データ入出力装置１７４の電力供給回路１
７６は、ポート１ライン７（第１４図には符
号１７８で示す）へトランジスタ２２８を介
して接続されたパルス・トランス５０１を含
む。マイコンは、共通表示サブルーチンで指
令されたように2000μs毎に100μsのパルスを
供給し、これによつてデータ入出力装置１７
４の電力供給条件を大体20：１まで、すなわ
ち約20ｍＷ（直流5Vで平均４ｍＡ）まで低減
する。これは電力供給回路１７６から容易に
給電されるのに充分な小さゝである。 電力供給回路１７６中に現われる波形は第
１５図に示すとおりである。波形Ａはマイコ
ン１５４によつてポート１からのライン１７
８に発生されるものである。約2000μs（実際
には1/8×1/60秒）のうちの大体100μsの問ラ
イン１７８はマイコンの回路接地で低レベル
に保持される。これはトランジスタ２２８を
ターンオンして、第１５図の波形Ｂから分る
ようにパルス・トランス５０１の入力側へ＋
5Vを印加する。対応する波形は、データ入
出力装置１７４の“入出力共用”端子に対し
てパルス・トランス５０１の出力側に発生さ
れる。 もし例えば“遠隔表示器出力”端子５０８
から出力が所望されるならば、対応するマイ
コン出力ラインすなわちデータ・バス１７２
のライン３は第１５図に波形Ｃで示されるよ
うに回路接地に保持される。ホト・カプラー
２２４中のLED５１６はトランジスタ２２
８を流れる電流によつてターンオンされる。
そうすると、ホトトランジスタ５１７がトラ
ンジスタ５１８をターンオンさせて出力電圧
波形Ｄを生じる。もしライン１７８（波形
Ａ）が高レベルにあるならば、トランジスタ
５１８からの対応する出力は波形Ｄで示され
たように0Vである。 入力回路装置は、古いしや断器からの直接
結合された直流信号またはこの章で説明した
ようなパルス入力の両方で働くように設計さ
れる。例えば波形Ｅで示されるような“直列
入力”端子５１４での入力信号は、波形Ｆで
示されるようにFET２３６のゲートに現わ
れる。パルス・トランス５０１の出力側にパ
ルス電圧が現われる時、電流はLED２３８
およびFET２３６（これは“直列入力”端
子５１４での入力信号によつて既にターンオ
ンされている）を通つて流れる。 FET２３６は25Vのターン・オン・ゲート
電圧および15Vの内部ゲート・ソース間ツエ
ナーダイオード保護機能を持つている。この
範囲は、マイコン型の回路によつて供給され
る4Vのパルス入力および古い型式の固体ト
リツプ・ユニツトによつて供給される12Vの
直流信号と適合するのに必要である。 FET２３６は２つの機能を持つている。
まず、FET２３６は入力信号がパルスであ
る時メモリとなる。そのために、100μsの入
力パルスによつて抵抗２３０を通して充電さ
れるコンデンサ２３２と協働する。コンデン
サ２３２および抵抗２３０の値は15μsの時定
数を与えるように選ばれる。コンデンサ２３
２は10μsの時定数を与えるように値が決めら
れた抵抗２３４を通して放電する。NPNト
ランジスタのエミツタによつて入力信号が供
給されるので、コンデンサ２３２は抵抗２３
０を通して放電できない。従つて、入力パル
スが２ｍｓ毎に発生するかぎり、FET２３
６のゲートは高いレベルに保持される。入力
パルスの消滅後約10ｍｓたつとFET２３６
はターンオフされる。 FET２３６の第２番目の目的は電流利得
である。ホト・カプラー２２６は、その関連
ホトトランジスタ２４０をターン・オンする
のに大体10ｍＡが必要である。この電流は
FET２３６によつて供給される。入力端子
に高い直流入力インピーダンスが必要なの
は、古いトリツプ・ユニツト制御回路が小さ
な直流入力電流しか供給できないからであ
る。 入力信号の有、無はデータ・バス１７２の
ライン０においてマイコンで読取られ、もし
入力信号が“直列入力”端子５１４に有るな
らばその時だけ100μsのパルス期間中高レベ
ルにある波形Ｇは読取られる。入力信号が
“直列入力”端子５１４に無い時、データ入
力端子へ接続されたデータ・バス・ラインを
回路接地に維持するためにプル・ダウン抵抗
２３９が設けられる。配電系統のしや断器、
緊急用発電機または他の関連部品からの信号
は、マイコン１５４で検知でき、しや断器１
０は適切な作用を行なうように指令されるこ
とができる。更に、パラメータ値も遠隔地点
から“直列入力”端子５１４を通りて供給さ
れることができる。ROM中の適切な命令は
到来情報を解読しかつ限界チエツク機能で使
用するためにそれをRAMに記憶させる。 Ｇ 系統電力供給回路 １ ブロツク図の説明 第２図に示した電力供給回路１４４は第
１１図にもつと詳しいブロツク図で示され
ている。この電力供給回路１４４は、その
電源を４つの電源（すなわち第２図の遠隔
表示器１４５からの外部交流電圧または外
部直流電圧、地絡電流検出用変流器２８か
らの電流入力、或は３相電流測定用変流器
２４からの電流入力）のどれかに求めるこ
とができる。外部交流電源EXT ACの整
流回路１５２で整流した出力は遠隔表示器
１４５からの直流電圧と比較され、最大瞬
時値は最高電圧導出回路７０２により直流
−直流コンバータ７０６およびトリツプ・
コイル２２で使用するためにエネルギー蓄
積コンデンサ７０４へ供給される。電圧検
知回路７０８は最高電圧導出回路７０２の
出力を監視する。この電圧が第１３図に示
すように直流22Vよりも高い時にはいつで
も直流−直流コンバータ７０６がターンオ
ンされる。第１３図に示すように、電圧が
直流24Vを超える時電流スイツチ７１０は
位置(2)へ切換えられる。直流−直流コンバ
ータ７０６はマイコン用の直流5V（100ｍ
Ａで）、基準電圧V_REF（直流1.64V）および
電源投入リセツト制御信号RSを供給する。 電力供給回路１４４は、その電源を、地
絡電流I_G用変流器２８の整流回路１４６で
整流された出力或は３相電流I_A、I_Bおよび
I_C用変流器２４の整流されて最大電流が導
出された出力に求めることができる。２つ
の電流は合計器７１２で加算された後電流
スイツチ７１０へ送られる。この電流スイ
ツチ７１０は電流をエネルギー蓄積コンデ
ンサ７０４か側路回路７１４へ通過させ
る。第１３図に示すように、コンデンサ電
圧が直流約39Vに達するまで電流はエネル
ギー蓄積コンデンサ７０４へ流れ込み、コ
ンデンサ電圧が39Vに達すると電流スイツ
チ７１０は電流を側路回路７１４へ切換え
る。電流側路動作はコンデンサ電圧が直流
約34Vに低下するまで続き、直流34Vにな
ると電流スイツチ７１０は電流をエネルギ
ー蓄積コンデンサ７０４へ再び流れ込ませ
る。 ２ 回路説明 電力供給回路１４４は第１２図にもつと
詳しく示されている。外部交流入力はBR
２０１によつて整流されかつＣ１０１によ
つて平滑されてから外部直流入力と比較さ
れる。その結果はＤ１０１を通つてエネル
ギー蓄積コンデンサＣ１０５およびＣ１１
２へ供給される。検知した電圧は、パワー
FET Ｑ１０１並びにインバータとして接
続されたナンド・ゲートIC１０１Ａおよ
びIC１０１Ｂによつて形成された側路回
路へも供給される。クワド・ナンド回路は
Ｒ１０３，Ｄ１０７，Ｄ１０８およびＤ１
０９を通つて流れる電流によつて電力が与
えられ、これはIC１０１Ｄのピン１４に
約10VDCの温度変動安定化電圧を発生す
る。クワド・ナンド回路は、その入力が供
給電圧の約70％すなわち7VDCを超える時
出力を低レベルにさせる入力ヒステリシス
を持つている。出力は、その入力が供給電
圧の30％すなわち3VDCに低下するまで低
レベルに留る。従つてＲ１０５の両端間に
7VDC（これは外部直流入力での24VDCす
なわち7VDCとＲ１０４，Ｒ１０２および
Ｄ１０３の両端間の電圧降下との和に相当
する）が現われる時、側路回路はターン・
オンされる。Ｒ１０５の両端間の電圧が
7VDCに達する時、エネルギー蓄積コンデ
ンサの電圧が39VDCすなわちＲ１０５，
Ｒ１０４，Ｒ１０２およびＤ１０４の両端
間の電圧降下を超えるならば、側路回路は
またターン・オンされることができること
に注目されたい。 もし外部電力を得ることができるなら
ば、直流−直流コンバータ７０６のON／
OFF状態は蓄積コンデンサ電圧よりもむ
しろ外部電力供給電圧によつて制御され
る。 外部直流入力の場合の24VDCのスイツ
チング点は、トリツプ・コイル２２が作動
するのに必要な最低の直流電圧に相当す
る。エネルギー蓄積コンデンサの端子間電
圧に関する39VDC限界は、コンデンサの
50VDC最大限界と実効値32ｍＡの変流器
最小電流出力で直線−直線コンバータが
5VDC（100ｍＡ ADCで）を発生するの
に要する30VDC最小入力との妥協点であ
る。 分路抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１はそれぞれ
相電流、地絡電流を検知するために使用さ
れる。これらの抵抗を流れる電流はＱ１０
１（側路回路ON）かＣ１０５およびＣ１
１２（側路回路OFF）並びにIC１０２を
通ることに注目されたい。 ＋5VDC供給電圧の必要な15ｍｓター
ン・オフ遅延は、ダイオードＤ１１０、抵
抗Ｒ１０７およびコンデンサＣ１０２によ
つて行なわれる。IC１０１Ｃのピン８お
よび９での電圧が3VDCよりも下がる時
は、出力ピン１０は高レベルになる。ピン
１２および１３が7VDCに達するまでに15
ｍｓの遅延がある。遅延が終ると、ピン１
５は低レベルになつて＋5VDCに0Vにさ
せる。 電圧検知回路７０８は直流−直流コンバ
ータ７０６へのON／OFF制御を行なう。
この直流−直流コンバータ７０６は、コン
デンサ電圧が37VDCに達する時にONに、
そしてコンデンサ電圧が33VDCまで低下
する時にOFFされる。変流器２４からの
出力電流が小さくて直流−直流コンバータ
７０６の動作状態を維持できない時でさえ
マイコン１５４が相電流および地絡電流の
現在値を表示するのに充分長くONである
ことを確保するために、かつトリツプ・コ
イル２２を作動させるのに充分長くトリツ
プ信号を維持することを確実にするため
に、OFF信号で15ｍｓの遅延が使用され
る。トリツプ・コイルは従来技術で使用さ
れるSCRのようなラツチング素子よりも
むしろ非ラツチングFET１９２によつて
制御されることに注目されたい。これは、
過渡状態による不要なトリツプを起させ
ず、かつ動作電力が電池から供給される時
電力供給回路にかゝる不当なドレンを防止
する。 電圧検知回路７０８による直流−直流コ
ンバータ７０６のON／OFF制御と側路回
路７１４のスイツチング点は第１３図に示
されている。 直流−直流コンバータ７０６は、スイツ
チング・トランジスタIC１０２、インダ
クタＬ１０１フリー・ホイール・ダイオー
ドＤ１１２並びにトランジスタＱ１０３お
よびＱ１０４で形成された電圧帰還回路か
ら成るチヨツパ型のものである。Ｑ１０３
でのベース電圧はＲ１０９によつて＋
5VDCであるように調節される。この電圧
はＤ１０７，Ｄ１０８およびＤ１０９によ
つて生じられた＋10VDCの大体半分であ
る。 回路動作は下記のとおりである。もし出
力電圧が＋5VDCよりも低ければ、Ｑ１０
３はONでＱ１０４はOFである。Ｑ１０
３のコレクタ電流は、この時ターンオンさ
れるPNPダーリントン・トランジスタIC
１０２のベース電流である。約＋35VDC
がＬ１０１へ印加されると、電流は直線的
に増大する。この電流はＣ１０６および負
荷へ流れ込む。出力電圧が＋5VDCを超え
る時、Ｑ１０３はOFFにそしてＱ１０４
はONにされる。Ｑ１０４のコレクタ電流
は、IC１０２のベースをクランプするＱ
１０２をONにすることによつてIC１０２
を急にターンオフさせる。この時Ｌ１０１
の電流はIC／１０２からダイオードＤ１
１２へ切換わる。出力電圧はＱ１０３が
ONにそしてＱ１０４がOFFになるまで低
下し始め、このプロセスは繰返す。ON／
OFFスイツチングのヒステリシス特性は、
Ｌ１０１およびＣ１０６から成る共振回路
に関連した固有のオーバー・シユートおよ
びアンダー・シユートに由来する。正のス
イツチング帰還はＣ１０３およびＲ１１０
によつて行なわれる。電力供給回路１４４
のスイツチング点は第１３図に示されてい
る。 ＋5VDCレベルに加えて、電力供給回路
１４４は、マイコン１５４で使用される基
準電圧V_REFも供給する。マイコンの電源投
入リセツト信号は、Ｒ１１４，Ｒ１１５，
Ｒ１１６およびＣ１０６とIC１０３の組
合わせによつて供給される。直流−直流コ
ンバータがONになつて＋5VDCが発生さ
れる時、ラインは約５ｍｓの間大地電
位に留る。この信号はマイコンへ印加
されてリセツトさせる。ダイオードＤ１１
１は5VDCが0Vになるとすぐにパワー・
ダウン・リセツトを行ない、これによつて
安全パワー・アツプおよびパワー・ダウン
の両方の遷移を保証する。 Ｈ 読出し専用メモリ（ROM） マイコンの内部ROMには、交流電流のサ
イクル毎すなわち16.667ｍｓ毎に実行される
８つの主要な機能を定める命令が与えられ
る。各機能はマイコンの外部から１つ以上の
パラメータ値を検索することに対して応答可
能である。これらのパラメータは、被保護回
路から得られた値例えば相電流および地絡電
流並びにフロント・パネルのポテンシオメー
タおよびスイツチによつて特定された値を含
む。機能はパラメータ値をRAMの特定の記
憶位置にロードする。その上、大部分の機能
は１つ以上の限界チエツクを行なうこと例え
ば現在の相電流を瞬時トリツプ・ピツクアツ
プ値と比較することにも応答可能である。８
つの機能の全ループが16.67ｍｓ毎に実行さ
れるので、各限界チエツクは16.67ｍｓ毎に
行なわれる。 走査および限界チエツク任務に加えて、各
機能はフロント・パネルの数字表示器８０お
よび８２に関連した２つの動作に対して応答
可能である。４秒毎に、１つの機能はRAM
中の割当てられた記憶位置から表示パラメー
タ値を読出す。それはこのパラメータ値を４
つの数値に変換する。例えば、もし現在の相
電流が2.14PUに等しいなら、適切な機能は
４つの数値すなわちブランク２、１および４
を生じる。これらの数値はRAMの割当てら
れた記憶位置に置かれ、各記憶位置は数字表
示器の１つの数字に相当する。一般に、各機
能は２つのパラメータ値をそのように変換
し、従つて全部で８つの数値を対応する
RAM記憶位置へロードする。これらの数値
は、次の機能がその数値ロード任務を果すま
で、４秒間RAM中に留る。 この点で、数値はRAM中にあり、それら
は数字表示器８０および８２の適切な数字へ
送られなければならない。これは８つの主要
な機能によつて行なわれる第２の動作であ
る。各機能は、それが実行される毎に、
RAMから１つの数値を検索しかつこの数値
をマイコン１５４のポート２から数字表示器
８０または８２へ送ることに対して応答可能
である。数値は数字表示器中のその適切な記
憶位置でLEDセグメントを発光させたと思
われる。新しい機能が大体２ｍｓ（16.667／
８ｍｓ）毎に実行されるので、数値はその消
滅前に数字表示器上でこの時間現われ、そし
て次の数値は数字表示器の別な数字記憶位置
へ送られる。従つて、いつも、１つの数字だ
けが数字表示器８０および８２に現われる。
しかしながら、数字は素速く点滅するのでこ
れを見る人には同時点灯しているように見え
る。 マイコンの外部のROM１５１は、有つて
も無くても良く、データ入出力装置に関連し
た他の機能のような別な特色を実施するため
の命令を記憶するのに使用されることができ
る。また、ポテンシオメータのセツト値のた
めのルツクアツプ・テーブルはそのテーブル
中の値を変更するのを容易にするために外部
ROMに記憶されることができる。 マイコンのROM中の主命令ループの構成
は第１７図から理解できる。８つの主要な機
能はFUNCTx（たゞしｘは１〜８である）と
名付けられる。これらの機能から呼出される
主サブルーチンは、共通表示ルーチン
CMDIS、アナログ／デイジタル（Ａ／Ｄ）
変換ルーチンADCV１、マルチプレクサ１
６６と１６８の間でトグルしてＡ／Ｄ変換を
行なうためのサブルーチンTADCV、および
ポテンシオメータのセツト値から別個に値を
得るためのサブルーチンREADである。主
要な機能および対応するサブルーチンを、次
に、詳しく説明する。 CMDIS−第２６図 このサブルーチンは、各主要機能によつて
呼出され従つて２ｍｓ毎に実行される。それ
は、レジスタＲ１によつてアドレス指定され
たような１つの数値を表示し、かつレジスタ
Ｒ６として特定されたようなマルチプレクサ
１５８への８本の入力ラインのうちの１本の
入力ライン上でＡ／Ｄ変換を行なう。
CMDISはポート１のライン７に持続時間
100μsのパルスを１個出してデータ入出力装
置用電力供給回路１７６を付勢する。
CMDISの一部は、TADCVと呼ばれ、マル
チプレクサ１６６と１６８を切換えてパネル
の他側からポテンシオメータのセツト値を読
取る。その上、CMDISは遅延時間を終らせ
て各主要機能が丁度16.667／８ｍｓで実行す
ることを確保する。 第２６図を参照してCMDISをもつと詳し
く説明する。16.667／８実行時間ウインドウ
が終つたかどうかを決定するために、内部カ
ウンタがまずチエツクされる。ノーなら、サ
ブルーチンはウインドウが終るまで何回も繰
返し、終つた時にカウンタがリセツトされ
る。 次に、ポート１のライン７が作動されて２
つの機能を行なう。Ａ／Ｄ変換チツプ選択端
子はこのライン７によつて作動されない。こ
のライン７は電力供給回路１７６中のトラン
ジスタ２２８へも接続されている。従つて、
ポート１のライン７が作動すると、電力供給
回路１７６のための大体100μsのパルスの前
縁が作られる。 予め存在するアラーム状態が次にチエツク
されて、パルスが光結合式データ入出力装置
１７４の直列出力端子へ送られるべきかどう
かを決定する。上述したように、直列出力端
子は16.667ｍｓの時間ウインドウの間パル
ス・コード化された信号を供給して遠隔表示
器にアラーム状態すなわちトリツプ状態を告
げる。 レジスタＲ６はインクリメントされて呼出
されるべきマルチプレクサ（MUX）１５８
の次の入力ラインのためのチヤネル・アドレ
スを得る。レジスタＲ１はデクリメントされ
て表示用の次の数値のアドレスを得る。 アドレス・ポインタとしてレジスタＲ１を
使用して、８つの数値のうちの１つの数値が
RAMから検索されかつ数字表示器へデイス
パツチすることの用意がされる。数値には４
ビツトしか要らないので、上位４ビツトはポ
ート２のラツチ・エネープル・ラインとして
のライン５およびポート２の禁止ライン２１
２としてのライン７を適切にセツト・アツプ
するのに使用される。現在表示中のパラメー
タに相当するLED８４，８６，８８，９０，
９２，９４，９６，９８または１００はポー
ト２のライン６によつて制御される。表示中
の数値の対応するビツトはFUNCT１中のサ
ブルーチンSRACEによつてセツトまたはリ
セツトされる。この制御情報および数値はポ
ート２を通してパネル表示装置１５５のラツ
チ・デコーダ１９４へ送出される。 レジスタＲ６に含まれたようなマルチプレ
クサ１５８のチヤネル・アドレスはポート２
から送出される。Ａ／Ｄ変換ルーチン
ADCV１が実行され、そしてマルチプレク
サ１５８への入力の数値がレジスタＲ３およ
びアキユームレータ（ACC）に記憶される。 FUNCT１−第１８図 この機能は、DIGIT１のアドレスよりも
１だけ大きいアドレスでレジスタＲ１をまず
初期設定することである。なお、DIGIT１
は、数字表示器８０および８２（使用前に
CMDISによつてデクリメントされる）の一
番右の位置に表示される数値である。この機
能は、マルチプレクサ１５８によつて呼出さ
れるべき第１のチヤネル・アドレスでレジス
タＲ６も初期設定する。 サブルーチンSRACEが次に入れられる。
このサブルーチンは４秒カウンタをインクリ
メントする。もしこのカウンタがFFの６値
から０へオーバフロウするならば、これは４
秒の表示期間が経過したことを示し、そして
それはタイムアウトして数字表示器８０およ
び８２に新しい一対の値が現われることを指
令する。これはレジスタＲ７をシフトするこ
とによつて行なわれる。次に、表示中のパラ
メータに相当する適切なLEDが発光される
ように、SRACEは８数値のRAM記憶位置
の１つにビツト６（B6）をセツトする。 共通表示ルーチンCMDISが呼出される。
呼出し完了時、DIGIT１すなわち数字表示
器８２の一番右の数字は発光されかつ現在の
相電流（PPCUR）はADC１５６によつて読
出されて処理される。現在の相電流値が今や
RAMに記憶される。 フロント・パネルの数字表示器８０に現在
の相電流を表示するための時間かどうかを決
定するために、インデツクス・レジスタＲ１
がチエツクされる。もしイエスなら、現在の
相電流の値は４つの数値に変換され、これら
の数値の各々は左側の数字すなわち数字表示
器８０の数字に相当するRAMの記憶位置
DIGIT８，DIGIT７，DIGIT６および
DIGIT５に記憶される。現在の地絡電流
（PGCUR）も４つの数値に変換される。こ
れらの数値は右側の数字すなわち数字表示器
８２の４つの数字の値に相当するRAM記憶
位置DIGIT４，DIGIT３，DIGIT２および
DIGIT１に記憶される。 次に、長遅延機能のために使用される相電
流の値（LDPC）が読出される。現在の相電
流の標準値の２倍の分解能を持つ値を得るた
めに、ADC１５６へ供給される基準電圧
V_REFはポート１のライン６を通じて調節され
る。ADCは、マルチプレクサ１５８を通じ
て供給されたような波高値検出器１６０の値
を再び変換することが指令される。Ａ／Ｄ変
換の完了に引続いて、相電流の波高値検出器
１６０のコンデンサは、ポート１のライン５
によつて指令されるようにFET１８６を介
してマルチプレクサ１５８の出力側を接地す
ることによつてリセツトされる。長遅延相電
流の値はRAMに記憶される。 高レベルの相電流では、地絡電流用変流器
２８は、地絡電流の仮想値が実際に存在しな
い時、そのような値を生じることができる。
この効果は相電流が増大するにつれてもつと
顕著になる。従つて、相電流が1.5PUと9PU
単位の間にある時にはいつでも、RAMに記
憶されるべき地絡電流の値を相電流の1/8だ
け低減することにより仮想地絡電流が考慮さ
れる。もし相電流の現在値が9PUより大きけ
れば、現在の地絡電流を零にすることによつ
て地絡電流は無視され、地絡電流の適切な値
はRAMに記憶される。 FUNCT２−第１９図 この機能は、平均相電流を測定し、エネル
ギー計算を行ない、かつトリツプ・ユニツト
１２６のスタイル番号を決定することであ
る。レジスタＲ６によつて指定されたような
アドレスがポート１を通してマルチプレクサ
１５８へまず提供され、平均化回路にADC
１５６へのアナログ値を供給させる。共通表
示ルーチンが呼出され、DIGIT２すなわち
数字表示器８２の右から２番目の数字を発光
させかつ平均相電流I_AVEのためのデイジタル
値を供給させる。平均相電流の値には、フロ
ント・パネルのポテンシオメータ１１０によ
つて特定されたような力率PFとライン電圧
LVの積が乗算される。その結果は現在のキ
ロワツト値PRKWである。この値は一時的
に記憶されかつまたMW時計算単位に加算さ
れる。“KWリセツト”用押ボタン式スイツ
チ１０５の最後の作動以後に登録されたピー
クKW値PKACKWよりもPRKWが大きいか
どうかを決定するためのチエツクが次に行な
われる。PRKWの方が大きければ、累積さ
れたピークKW値はPRKWに等しくセツト
されかつ両方の値がRAMに記憶される。 数字表示器８０，８２にそれぞれ現在の
KW値、MW時値を表示する時間かどうかを
決定するために、レジスタＲ７でチエツクが
行なわれる。もしイエスなら、これらの量は
４つの数値に変換されてからRAMの数値記
憶位置にロードされる。 ADC１５６へスタイル番号を提供するべ
き表示回路１７０を選択するためのアドレス
がマルチプレクサ１５８へ送られる。スタイ
ル番号のＡ／Ｄ変換が行なわれてこの値が
RAMに記憶され、これによつて幾つかの任
意選択機能のうちのどれがこのトリツプ・ユ
ニツトに含まれるかを表わしかつRAMにあ
る適切な命令の実行を選択する。 FUNCT３−第２０図 この機能の最初の仕事は直列出力端子を通
して送出されるべきパルスの数をリセツトす
ることである。この情報は後で共通表示プロ
グラムによつて使用されて直列出力で適当な
パルス・コードを作る。共通表示ルーチンが
実行されて、DIGIT３すなわち数字表示器
の右から３番目の数字を発光させてポテンシ
オメータ（POT）１０８からピークKWセ
ツト値（KWST）のデイジタル値を戻す。 次に、フラグがセツトされて過大パルスが
直列出力端子に送られるのを防止する。ルー
チンREADが実行されて、対応するポテン
シオメータ１０８によつて特定されたような
ピークKWセツト値のための８つの個別値の
１つを得る。このルーチンは後でもつと詳し
く説明する。 数字表示器８０にピークKWセツト値を表
示する時かどうかのチエツクが次に行なわれ
る。もしイエスなら、ルーチンREADによ
つて決定されたようなピークKWセツト値は
４つの数値に変換された後数字表示器８０の
数字に相当するRAM数値記憶位置に記憶さ
れる。 KW運転計算単位はRAMに維持される。
この計算単位はFUNCT３を実行する毎に現
在のKW値によつてインクリメントされ、従
つてKW値を時間について積分してKW時に
相当する値を作る。10KW時に相当する値に
達したかどうかを決定するために、RAMの
この記憶位置のチエツクが行なわれる。もし
イエスなら、RAM中のMW時計算単位がイ
ンクリメントされそしてKW時計算単位が残
りを保持りながらリセツトされる。数字表示
器にMW時計算単位の内容を表示する時間か
どうかのチエツクが行なわれて、もしイエス
ならこの量は４つの数値に変換された後数字
表示器８２に相当するRAM数値記憶位置に
記憶される。 ポート２のライン３は作動されてマルチプ
レクサ１５８の入力としてマルチプレクサ１
６６を選択するがマルチプレクサ１６８を選
択しない。Ａ／Ｄ変換はパネルのスイツチ１
０２，１０４および１０６とRAMに記憶さ
れたスイツチ・セツト値の各組合わせ毎のデ
イジタル値とで行なわれる。 FUNCT４−第２１図 FUNCT４の最初の仕事は、共通表示ルー
チンを呼出して数字表示器８２の右から４番
目の数字であるDIGIT４を発光させ、かつ
ポテンシオメータ１１０からPExLVを読出
してそれからデイジタル値を戻すことであ
る。ルーチンREADが呼出されてポテンシ
オメータ１１０のデイジタル値に相当するル
ツクアツプ・テーブル値を得る。もし
PExLV値を表示する時間なら、それは４つ
の数値に変換されてから数字表示器８０に相
当するRAM記憶位置に記憶される。 ポート２のライン３はマルチプレクサ１５
８を通してADC１５６への入力としてマル
チプレクサ１６６を選択し、押ボタン式スイ
ツチ１０５，１０７，１２８および１３０を
含む分圧回路網でＡ／Ｄ変換が順位化され
る。押したスイツチのパターンに相当する唯
一のデイジタル値はRAMに記憶される。こ
の量も、どれかの押ボタン式スイツチが実際
に押されたかどうかを決定するために、チエ
ツクされる。もしノーなら、FUNCT５が入
れられる。逆にもしイエスなら“KWリセツ
ト”用押ボタン式スイツチ１０５が押された
かどうかのチエツクが行なわれる。もしイエ
スなら、RAM中のピークKWの値はクリヤ
ーされる。次に、“表示器リセツト”用押ボ
タン式スイツチ１０７が押されたかどうかの
チエツクが行なわれる。もしイエスなら、全
てのトリツプ表示器はクリヤーされ、直列出
力パルス・コードはオール０にされ、表示シ
ーケンスはリセツトされ、そして割込みはエ
ネーブルされる。もし“表示器リセツト”用
押ボタン式スイツチが押されていないなら
ば、“試験”用押ボタン式スイツチ１２８と
１３０のどちらか一方が押される。マルチプ
レクサ１６６および１５８を通して読出され
る押ボタン式スイツチのデイジタル値は試験
フラグに記憶される。 FUNCT５−第２２図 共通表示ルーチンは呼出されて、右から５
番目の数字であるDIGIT５を発光させ、か
つポテンシオメータ１１２から瞬時電流ピツ
クアツプ値を読出す。ルーチンREADは、
共通表示ルーチンによつて供給されたポテン
シオメータ・セツト値のデイジタル値を取出
し、かつROMのルツクアツプ・テーブルか
ら実際のセツト値を得る。数字表示器８０に
瞬時電流ピツクアツプ（INSTPU）・セツト
値を表示する時間かどうかのチエツクが行な
われる。もしイエスなら、瞬時ピツクアツプ
値は４つの数値に変換されて数字表示器８０
の数字に相当するRAM記憶位置に記憶され
る。 “試験”用ポテンシオメータ１２０からマ
ルチプレクサ１６８および１５８を通して読
出しが行なわれかつデイジタル値が得られ
る。フロント・パネルのスイツチを走査する
ことから以前に得られたデイジタル値は、今
や、スイツチ１０６が、“トリツプ有”位置
にあるかどうかを決定するためにチエツクさ
れる。もしイエスなら、固定値は、ポテンシ
オメータ１２０の値が通常記憶されるRAM
記憶位置へロードされる。この固定値は試験
中の後の点で相電流のための6PUまたは地絡
電流のための1.5PUとして解釈される。もし
スイツチ１０６が“トリツプ無”位置にあれ
ば、２個以上の押ボタン式スイツチが押され
るかどうかのチエツクが行なわれる。これは
正規の状態ではなく、従つて試験は行なわれ
ない。もし１個の押ボタン式スイツチだけが
押されると決定されゝば、それはどの押ボタ
ン式スイツチかを知るためのチエツクが行な
われる。もし、“地絡試験”用押ボタン式ス
イツチ１３０が押されゝば、RAMに記憶さ
れたようなポテンシオメータ１２０の値が地
絡電流の現在値以上かどうかを決定するため
のチエツクが行なわれる。もしノーなら、こ
れは、現在検出中の地絡電流の実際の値がポ
テンシオメータ１２０によつてシミユレート
された地絡電流の値よりも大きいことを意味
する。従つて、試験は行なわれず、トリツ
プ・ユニツトは標準の地絡電流限界チエツク
を実行する。もしRAMに記憶されたような
ポテンシオメータ１２０の値が地絡電流の現
在値よりも大きければ、インデツクスはセツ
トされてLED１００を発光させ、ポテンシ
オメータ１２０の値は４つの数値に変換され
た後数字表示器８２の数字に相当するRAM
記憶位置に記憶され、そして数字表示器８２
の表示は固定される。 もし“過電流試験”用押ボタン式スイツチ
１２８が押されるならば、RAMに記憶され
たようなポテンシオメータ１２０の値が現在
の相電流よりも大きいかどうかのチエツクが
行なわれる。もしノーなら、相電流の実際の
値はシミユレートした試験値よりももつと重
要で、試験は行なわれない。その代り、現在
の相電流に関する正常な限界チエツクが装置
で実行される。もし相電流のシミユレートし
た試験値が相電流の現在値よりも大きいなら
ば、インデツクスはセツトされてLED１０
０を発光させ、ポテンシオメータ１２０の値
は４つの数値に変換されてから数字表示器８
０の数字に相当するRAM記憶位置に記憶さ
れ、そしてインデツクスはセツトされて数字
表示器８０を固定する。 次に、押ボタン式スイツチを走査すること
によつて生じられたビツト・パターン
（PUSH BT）に試験フラグが等しいかどう
かのチエツクが行なわれる。もしイエスな
ら、これは試験用押ボタン式スイツチがまだ
押されていることを示す。この押ボタン式ス
イツチが放されるまで試験が開始されるべき
でないので、この時には試験が行なわれな
い。もし試験フラグ値が押ボタン値と違うな
ら、“過電流試験”用押ボタン式スイツチ１
２８が押されていたかどうかのチエツクが行
なわれる。もしイエスなら、ポテンシオメー
タ１２０の値は現在の相電流および長遅延相
電流に相当するRAM記憶位置に記憶され
る、もし、“地絡事故試験”用押ボタン式ス
イツチが押されていたならば、ポテンシオメ
ータ１２０の値は現在の地絡電流値に相当す
るRAM記憶位置に記憶される。これは
FUNCT５に組込まれた試験機能のこの部分
を終らせる。 次に、相電流の現在値はポテンシオメータ
１１２で特定されたような瞬時電流ピツクア
ツプと比較される。もし相電流の現在値がこ
の値よりも下ならば、FUNCT６がたゞちに
入れられる。相電流の現在値が瞬時電流ピツ
クアツプ・レベルよりも大きいならば、イン
デツクスはセツトされて共通表示サブルーチ
ンに直列出力端子のパルス・パターンを出さ
せ、これによつて後の章で説明するように瞬
時トリツプが起つたことおよびサブルーチン
TRIPが呼出されることを示す。 FUNCT６−第２３図 共通表示ルーチンは、DIGIT６を発光さ
せ、そして“長遅延ピツクアツプ”用ポテン
シオメータ１１４から読出して変換する。こ
のポテンシオメータのデイジタル値はルーチ
ンREADで働かせてテーブル・ルツフアツ
プ値を得る。もし数字表示器に長遅延ピツク
アツプ値（LDPU）を表示する時間ならば、
長遅延ピツクアツプ値は４つの数値に変換さ
れた後数字表示器８０の数字に相当する
RAM記憶位置に記憶される。次に、“長遅
延時間（LDT）”用ポテンシオメータ１２２
は走査されその値がデイジタル値に変換さ
れ、そしてルーチンREADで働かされて長
遅延機能のためのルツクアツプ・テーブル値
を得る。 長遅延相電流を長遅延ピツクアツプ値とま
ず比較することにより、長遅延限界チエツク
が行なわれる。もし長遅延相電流が長遅延ピ
ツクアツプ値よりも大きくないならば、長遅
延計算単位は長遅延ピツクアツプ・セツト値
と長遅延相電流の差の２乗だけ低減される。
その時FUNCT７が入れられる。 もし長遅延相電流が長遅延ピツクアツプ値
よりも大きいならば、長遅延計算単位は長遅
延相電流の２乗によつてインクリメントされ
る。長遅延計算単位が長遅延トリツプのため
に特定された長遅延計算単位の値よりも大き
いかどうかを決定するためのチエツクが行な
われる。もしノーなら、FUNCT７が入れら
れる。長遅延計算単位の現在値がトリツプ・
レベルよりも大きいならば、コードはRAM
に記憶されて共通表示プログラムに直列出力
端子から適当なパルス・コードを生じさせ、
これによつて長遅延トリツプを示す。次に、
サブルーチンTRIPが呼出され、長遅延計算
単位はクリヤーされる。そしてFUNCT７に
入る。 FUNCT７−第２４図 共通表示プログラムは呼出されてDIGIT
７を発光させかつ“短遅延ピツクアツプ
（SDPU）”用ポテンシオメータ１１６のセツ
ト値のためのデイジタル値を得る。ルーチン
READは呼出されてポテンシオメータから
走査されたデイジタル値に相当する短遅延ピ
ツクアツプのための適当なルツクアツプ・テ
ーブル値を得る。短遅延ピツクアツプ機能を
表示する時間かどうかのチエツクが行なわれ
る。もしイエスなら、短遅延ピツクアツプ値
は、４つの数値に変換され、かつ数字表示器
８０の数字に相当するRAM記憶位置に記憶
される。 ポート２のライン３は作動され、マルチプ
レクサ１６６を選択し、“短遅延時間
（SDT）”用ポテンシオメータ１２４を走査
し、かつそれからデイジタル値を得る。短遅
延時間のためのルツクアツプ・テーブル値は
ルーチンREADによつて得られる。短遅延
時間値を表示するための時間ならば、短遅延
時間値は４つの数値に変換されて数字表示器
８２に数字１〜４として表示するために
RAM記憶位置に記憶される。 現在の相電流を短遅延ピツクアツプ・セツ
ト値とまず比較することにより、短遅延限界
値のチエツクが行なわれる。もしピツクアツ
プ・セツト値が実行されないならば、短遅延
時間単位はクリヤーされてFUNCT８に入
る。 もし現在の相電流が短遅延ピツクアツプ値
よりも大きければ、スイツチ１０２，１０４
および１０６のパターンに相当するRAM記
憶位置は、スイツチ１０２を通して短遅延
I²t機能が要求されるかどうかを決定するた
めにチエツクされる。もしイエスなら、現在
の相電流の２乗が短遅延計算単位へ加算さ
れ、そして短遅延計算単位の新しい値が短遅
延計算単位のトリツプ・レベルと比較され
る。もしこのトリツプ・レベルが超されるな
らば、直列出力かつ遠隔表示器用のパルス・
コードは記憶され、そしてサブルーチン
TRIPは呼出される。もし計算単位トリツ
プ・レベルが超されないならば、FUNCT８
に入る。 もしI²t機能が短遅延試験のために特定さ
れなかつたら、現在の相電流値は短遅延計算
単位へ加算され、そして短遅延計算単位の新
しい値は短遅延計算単位トリツプ・レベルを
超えるかどうかの比較が行なわれる。もしノ
ーなら、たゞちにFUNCT８に入る。もしト
リツプ・レベルが超えられるならば、直列出
力および遠隔表示器のためのパルス・コード
は記憶され、そしてルーチンTRIPは
FUNCT８に入る前に呼出される。 FUNCT８−第２５図 共通表示ルーチンは呼出され、数字表示器
８０の一番左の数字であるDIGIT８を発光
させ、かつ“地絡事故ピツクアツプ
（GFPU）”用ポテンシオメータ１１８走査、
変換する。ポテンシオメータ１１８のデイジ
タル値に相当する地絡事故ピツクアツプ用ル
ツクアツプ・テーブル値はルーチンREAD
によつて決定されかつRAMに記憶される。
もし地絡事故ピツクアツプ値を表示する時間
ならば、この量は４つの数値に変換された後
数字表示器８０の４つの数字に相当する
RAM記憶位置に記憶される。 “地絡事故時間（GFT）”用ポテンシオメ
ータ１２６は走査されてそれからデイジタル
値が得られる。ルーチンREADはポテンシ
オメータ１２６のためのデイジタル値に相当
するルツクアツプ・テーブル値を決定する。
地絡事故時間値を表示するための時間なら
ば、この量は４つの数値に変換されて数字表
示器８２の４つの数字に相当するRAM記憶
位置に記憶される。 地絡事故電流の現在値が地絡事故ピツクア
ツプ・レベルより大きいかどうかを決定する
ための試験が行なわれる。もしノーなら、地
絡事故電流の現在地が地絡事故ピツクアツ
プ・レベルの半分よりも大きいかどうかを決
定するための別な試験が行なわれる。もしイ
エスなら、地絡事故（GF）インターロツ
ク・フラグがRAMにセツトされる。地絡事
故計算単位はデクリメントされ、そしてルー
プはFUNCT１に戻る。 もし地絡事故電流の現在値が地絡事故ピツ
クアツプ・レベルよりも大きいならば、フロ
ント・パネルのスイツチによるパターンを特
定するRAM記憶位置がチエツクされる。も
し地絡事故I²t用スイツチ１０４がセツトさ
れるならば、地絡事故電流の現在値の1.5倍
に等しい量は地絡事故計算単位へ加算され
る。スイツチ１０４がセツトされないなら
ば、地絡事故計算単位はインクリメントされ
るにすぎない。 次に、地絡事故計算単位が地絡事故時間限
界値よりも大きいかどうかを決定するための
チエツクが行なわれる。もしノーなら、主ル
ープは今一度FUNCT１に入れられる。もし
計算単位が地絡事故時間よりも大きいなら
ば、パルス・コードは直列出力端子で適当な
パルス・パターンを送らせるように記憶さ
れ、そしてルーチンTRIPはFUNCT１で主
ループの頂部へ戻る前に呼出される。 TRIP−第２７図 このサブルーチンは、しや断器の電気状態
がトリツプ・ユニツト２６のフロント・パネ
ルを通して入れられたような電流対時間トリ
ツプ特性の限界値を超える時にはいつでも、
実行される。限界外状態はROMに記憶され
た主ループ命令の呼出し機能によつて検出さ
れる。 サブルーチンTRIPは、このトリツプ状態
が主ループの先行した実行時に検出されたか
どうかを決定するためのトリツプ・フラグを
まずチエツクする。もしイエスなら、次のス
テツプは数字表示器を固定するためにレジス
タＲ７をセツトすることである。もしこれが
トリツプ状態の検出された第１回目の場合
（TRIPOT）なら、トリツプ・フラグはリセ
ツトされ、そして相電流の現在値は数字表示
器８０に相当するRAM数値記憶位置へロー
ドされる。次に、RAM中の適切な数値記憶
位置のビツト６はセツトされてフロント・パ
ネル上の適当なLEDを発光させ、トリツプ
動作を起させた機能を表示する。数値のビツ
ト６がポート２から送出される時、ポート２
のライン６は作動されて適当なLEDへ接続
された数字のみが発光される。これはトラン
ジスタ２０８をターンオンして適当なLED
を発光させる。 レジスタＲ７はセツトされて数字表示器を
固定するとともに主ループの機能のどれかゞ
違つた量を表示しようとするのを防止する。
割込みは今やデイスエーブルされ、ルーチン
TRIPへのこの呼出しが試験（すなわち、オ
ペレータが“過電流試験”用押ボタン式スイ
ツチ１２８を押したか或は地絡事故試験”用
押ボタン式スイツチ１３０を押した結果とし
て行なわれる試験の結果であつたかどうかの
チエツクが行なわれる。もしイエスなら、ス
イツチ１０６が“トリツプ無”位置にあるか
どうかを決定するためのチエツクが次に行な
われる。もしイエスなら、ルーチンは試験フ
ラグおよび４秒カウンタをリセツトして呼出
し位置に戻る。 もしスイツチ１０６が“トリツプ有”位置
にあるか、或はもしサブルーチンTRIPへの
呼出しが試験によつて起されなかつたなら
ば、ポート１のライン４が作動される。これ
は第２図のライン１９０を通してFET１９
２へ信号を送り、トリツプ・コイル２２を作
動させて接点１８を開かせる。試験フラグお
よび４秒カウンタはリセツトされ、そしてサ
ブルーチンは呼出し位置へ戻る。 READ−第２８図 このサブルーチンは、トリツプ・ユニツト
２６のフロント・パネルの限界値セツト用ポ
テンシオメータに、連続可変出力ではなくて
８つの不連続値のどれかを選択させるルツク
アツプ・テーブル機能を行なう。その上、こ
のサブルーチンは、ポテンシオメータを調節
する時周囲温度で不所望に変動するポテンシ
オメータ値を除去するヒステリシス効果を提
供し、かつ大巾に簡単で好都合の調節を行な
う。 ルーチンREADに入る時、レジスタＲ０
は読出し中のパラメータ値が記憶される記憶
位置のアドレスをRAM内に収容し、レジス
タＲ２はポテンシオメータを選択できる８つ
の値のテーブルの開始アドレズを収容し、そ
してアキユームレータおよびレジスタＲ３は
両方共ADC１５６によつて供給されたよう
なポテンシオメータで作られた電圧セツト値
のデイジタル値を収容する。 まず、トリツプ動作が既に起つたかどうか
のチエツクが行なわれる。もしイエスなら、
このサブルーチンはたゞちに出される。逆に
ノーなら、ポテンシオメータの電圧セツト値
の８ビツトのデイジタル値はその下位５ビツ
トが取り払われかつその上位３ビツトが回転
させられて下位３ビツトになる。アキユーム
レータＡは、従つて１０進値０〜７を有する
２進数を収容する。この量はレジスタＲ２に
記憶されたようなテーブルの開始アドレスに
加算され、ポテンシオメータのこの特定調節
で選択されたテーブルのアドレスをRAMに
生じる。このようにして得られた値は、この
ポテンシオメータの先行値次第で、被調節特
定パラメータを更新するのに使つても良いし
使わなくても良い。 ルツクアツプ・テーブルから得られたよう
な新しいセツト値が古いセツト値に等しいな
らば、古いセツト値はレジスタＲ０で特定さ
れたアドレスでRAMに再びロードされる。
もし新しいセツト値が古いセツト値に等しく
ないならば、ヒステリシス試験が行なわれ
る。 主として、ヒステリシス試験は、ポテンシ
オメータから走査されたようなADC１５６
の８ビツト出力全体を調べる。もしビツト１
とビツト２が等しく、すなわちもし両者が共
に00か11ならば、新しいセツト値は無視され
て古いセツト値はRAMへ再びロードされ
る。この作用の目的は、ADC出力の28もの
可能な組合わせのうちから８つの値が示され
る表１を参照することにより、理解できる。
既に説明したように、上位ビツトすなわちビ
ツト５、ビツト６およびビツト７はポテンシ
オメータのセツト点を決定する。表１から分
るように、ポテンシオメータのセツト値の２
進表記法はADC出力が値Ｄから値Ｅへ動く
につれて100から101へ増加する。ビツト１お
よびビツト２が共に11か00であるポテンシオ
メータ・セツト値の変化を無視することによ
り、ヒステリシス効果が得られる。

【表】 ADC出力の上位３ビツトに変化があればそ
の時だけヒステリシス試験が行なわれることを
思い出せば、値Ｂおよび値Ｃの上位３ビツトが
同じであるので、ADC出力が値Ｂから値Ｃへ
増加しても記憶される新しい値にならないこと
が分る。しかしながら、値Ｂから値Ｇへ増加す
ると、出力のビツト５が０から１へ変つたの
で、明らかに記憶される新しい値になる。 ヒステリシス試験が行なわれることなく、値
Ｃから値ＦへのADC出力の増加は同様に記憶
される新しいポテンシオメータ・セツト値とな
る。しかしながら、これは最大ポテンシオメー
タ・セツト値の約3/256の値すなわち1.2％以下
の変化を表わす。そのような変化は周囲温度の
変動のせいで容易に起り得る。 ビツト１とビツト２が等しいADC出力が無
視されるヒステリシス試験を使うことにより、
値Ｆのビツト１とビツト２が共に０であるの
で、ADC出力が値Ｃから値Ｆ変化すると、新
しいポテンシオメータ・セツト値は無視されか
つ古いポテンシオメータ・セツト値はRAMへ
再びロードされることになる。同様に、もしオ
ペレータがポテンシオメータの値を下げて行つ
たADC出力を値Ｇから値Ｃへ変化させると、
値Ｃのビツト１とビツト２が共に１であるの
で、新しい値はまた無視されかつ古い値は維持
され、そしてヒステリシス試験は新しいセツト
値を拒否する。従つて、新しいセツト値が受入
れられる前に、ポテンシオメータのセツト値が
その可能な全調節の4/256以上だけ変えられな
ければならないことをヒステリシス試験は確実
にすることが分る。有効なセツト値変化が無視
されるかもしれない点で、今述べたばかりのヒ
ステリシス試験が充分に正確でないとは言え
る。これが起り得るのは、例えば、古いポラン
シオメータ・セツト値が値Ｈよりもはるかに大
きいADC出力例えば10110101を生じかつ新し
いポテンシオメータ・セツト値が値Ｄに等しい
ADC出力を生じる場合である。これはポテン
シオメータの大きな回転量を表わし、しかもビ
ツト１とビツト２が共に１であるので値Ｄに等
しい値を生じる最終位置は無視されることが理
解できる。しかしながら、相互作用動作が行な
われていること、およびルーチンREADによ
つて選択されたパラメータ値がオペレータの視
点から数字表示器８０または８２に瞬時に提示
されること、を思い出さなければならない。今
述べたばかりの例では、オペレータは、ポテン
シオメータを相当大きく動かしても値が変化し
ないので、当然更に調節し続ける。調節続行中
の或る点で、ルーチンREADによつて選択さ
れて数字表示器に提示される新しい値になる。
もし生じる変化が所望の変化よりも大きけれ
ば、オペレータは説明するより行なう方がはる
かに時間をとらない全動作を反対方向で再調節
する。これは、電流対時間トリツプ特性のため
のパラメータ変化をしや断器に入れる極めて安
価で便利な方法を表わす。ポテンシオメータを
その上下両極限まで調節すると、最も安全な値
を表示させる。 ビツト２がビツト３に等しくない場合、すな
わちヒステリシス試験がセツト値を無視させな
い場合、ビツト・パターンはレジスタＲ７にロ
ードされてこのセツト値を数字表示器８０また
は８２に表示させる。４秒カウンタはリセツト
され、そして新しいセツト値にこの特定のパラ
メータに相当するRAM記憶位置に記憶され
る。サブルーチンは呼出し機能に戻る。 オール０またはオール１のADC出力が得ら
れるならば、ルーチンREADはこれをポテン
シオメータの故障と解釈する。最も安全なパラ
メータ値は、ルツクアツプ・テーブルから選択
され、数字表示器８０または８２に表示され、
かつRAMに記憶される。 Ｉ 電源投入後のハードウエアの初期設定 マイコン１５４はパワー・アツプに続いて
初期設定されなければならない。インテル社
の8048の場合には、これはピンによつて
行なわれ、このピンはもし低レベルに保
持されているならばプログラムをアドレス０
（これはしきたりにより電源投入スタートア
ツプ・サブルーチンのスタート・アドレスで
ある）にジヤンプさせる。ピンは、＋
5VDCの印加後約５ｍｓの間D900を通して
電力供給回路１４４によつて低レベルに保持
される。 しかしながら、ピンはマイコンからの
入出力ラインに影響せず、従つて電源投入の
過渡状態中入出力ラインは高レベルまたは低
レベルの出力状態をとれる。この出力状態
は、ポート１およびポート２の４本の特定ラ
インの場合、電力を過剰に供給させるか、或
はしや断器１０またはこれと相互接続された
他のしや断器を偶発的にトリツプさせさえす
る。これらのラインは下記のとおりである。 １ LEDライン（ポート２のライン６……
これはフロント・パネルの全てのLEDを
確実にOFFにするには低レベルにされる
べきである。） ２ INHライン２１２（ポート２のライン
７……これは、７セグメントのLED式数
字表示器８０および８２を確実にOFFに
するために、高インピーダンス状態に保持
されるべきである。） ３ PULSEライン１７８（ポート１のライ
ン７……これは、パルス・トランス５０１
を確実にOFFにするために、高インピー
ダンス状態に保持されるべきである。） ４ TRIPライン１９０（ポート１のライン
４……これは、電源投入時偽トリツプが確
実に起らないようにするため、高インピー
ダンス状態に保持されるべきである。） 所望の高インピーダンス状態の保持動作は
６個のバツフアU900によつて行なわれる。
マイコン１５４のが低レベルの時、U900
のDISABLE(A)は低レベル（除外状態）であ
つてDISABLE(B)を高レベル（動作状態）に
させる。このようにして、マイコン１５４か
らの４本の重要なラインは、ブル・ダウン抵
抗R905によつて所望されるように低レベル
に保持されるLEDライン以外、高インピー
ダンス状態に切換えられる。 U900の第２の機能は第１６図に示すよう
なカウンタU901をリセツトすることである。 Ｊ 自動リセツト パワー・アツプ遷移が一度上手く行なわれ
ると、マイコン１５４は命令の論理的かつ遂
次列をばくぜんと実行し続ける。電気系統の
過渡状態によつて生じられるような普通でな
い状態下では、命令が適当に実行されない可
能性がある。マイコン１５４をその順序化し
たプログラムの実行に復元するための唯一の
方法は他のリセツト動作を行なうことであ
る。危険を伴なわない用途では、このリセツ
トは自動的であるにちがいない。 これはカウンタU901で行なわれ、このカ
ウンタU901はマイコン１５４からの400kHz
のクロツク出力（ALE）を利用して最後の
RSパルスとFETQ１１での高レベル（マイ
コンのための）との間に一定の遅延時間
を導入する。もしU901のRSパルスが充分速
く発生するならば、Ｑ１１は低レベルに留り
そしてマイコンはリセツトされない。 U901のRSパルスはトランジスタ２２８の
コレクタから導出される。通常、RSパルス
はその幅が100μsで大体２ｍｓ毎に発生する。
回路はＱ１１がタイム・アウトする（高レベ
ルになる）のに5.46ｍｓかゝるように設計さ
れるので、Ｑ１１は常に低レベルである。 もし不適当な命令実行シーケンスが起るな
らば、下記の可能な状態はマイコンを自動的
にリセツトさせる（Ｑ１１はタイム・アウト
するだろう）。 ２２８−ON もしこの状態が300μsよりも長く存在する
ならば、パルス・トランス５０１は飽和しそ
してU901のRS端子は低レベルに留る。 ２２８−OFF もしこの状態が存在するならば、U901の
RS端子は低レベルに留る。 ２２８−遅すぎるパルス速度 もしトランジスタ２２８のターンオン・パ
ルスが5.46ｍｓ以下毎に発生するならば、
U901のRS端子はマイコンがリセツトするの
に充分長く低レベルである。 ２２８−速すぎるパルス速度 トランジスタ２２８の速いパルスはR900
およびC900（時定数39μs）によつてろ波され
る。 Ｑ９００−ON／OFFデユテイ・サイクル＞
１／１０ パルス・トランス５０１は、トランジスタ
２２８よつて5Vの電圧へ100μsの間オンにさ
れる。トランジスタ２２８がターンオフされ
る時、パルス・トランスの磁化電流はダイオ
ードＤ９０１に流れ、これは約−0.5Vの電
圧がパルス・トランス５０１へ印加されるこ
とになる。パルス・トランス５０１の平均電
圧は0Vでなければならず、従つて磁化電流
を０にリセツトするには、1000μsすなわち （5V／0.5V×100μs） 必要である。１：10以下のON／OFF比はパ
ルス・トランス５０１が働くか或はその鉄心
が最終的に飽和するのに維持されなければな
らない。もしパルス・トランス５０１が飽和
するならば、RSパルスはU901へ印加され
ず、そしてＱ１１はタイム・アウトしてマイ
コンをリセツトする。 この発明の効果は、関連回路を流れる電流
を通電するためのかつ指令でその電流をしや
断するように動作するためのしや断手段を含
むしや断器を提供することである。相電流用
変流器は関連回路に結合されている。トリツ
プ・ユニツトは、相電流用変流器に接続さ
れ、相電流変流器の出力を所定の電流対時間
トリツプ特性と比較しかつ前記出力が前記電
流対時間トリツプ特性によつて定められた限
界を超える時にはいつでもしや断手段を作動
させる。電力供給手段は、相電流用変流器お
よび外部電源へ接続され、トリツプ・ユニツ
トへ動作電力を供給する。電力供給手段は、
相電流用変流器と外部電源のうちで最も適切
な電源を選択する。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理を具体化したしや断器
の斜視図、第２図は第１図のしや断器の機能ブロ
ツク図、第３図は第１図に示した型式のしや断器
を利用する代表的な配置系統のブロツク図、第４
図は第１図に示したしや断器の電流対時間トリツ
プ特性を対数一対数表示で描いたグラフ、第５図
は第１図および第２図のしや断器のトリツプ・ユ
ニツト・パネルの詳しい前面図、第５Ａ図は第２
図中に示したマイコンのブロツク図、第６図は第
５図中のパネル表示装置を一部ブロツク図で示す
回路図、第７図は第２図のパラメータ入力装置の
詳しい回路図、第８図は第２図に示した表示回路
の詳しい回路図、第９図は第２図中に示した遠隔
表示器の回路図、第１０図は第９図の遠隔表示器
中の各所に存在する諸波形の図、第１１図は第２
図中に示した系統電力供給回路の詳しいブロツク
図、第１２図は第１１図に示した電力供給回路の
回路図、第１３図は第１１図および第１２図の電
力供給回路中の各所に生じる諸スイツチング・レ
ベルの図、第１４図は第２図中に示したデータ入
出力装置およびその電力供給回路の回路図、第１
５図は第１４図のデータ入出力装置およびその電
力供給回路の各所に存在する諸波形の図、第１６
図は電源投入時のハードウエアの初期設定かつ自
動リセツト回路の回路図、第１７図は第２図中に
示したマイコンのROMに記憶された主命令ルー
プのフローチヤート、第１８図は第１７図中に示
した主命令ループの第１機能のフローチヤート、
第１９図は第１７図中に示した主命令ループの第
２機能のフローチヤート、第２０図は第１７図中
に示した主命令ループの第３機能のフローチヤー
ト、第２１図は第１７図中に示した主命令ループ
の第４機能のフローチヤート、第２２図は第１７
図中に示した主命令ループの第５機能のフローチ
ヤート、第２３図は第１７図中に示した主命令ル
ープの第６機能のフローチヤート、第２４図は第
１７図中に示した主命令ループの第７機能のフロ
ーチヤート、第２５図は第１７図中に示した主命
令ループの第８機能のフローチヤート、第２６図
は第１７図中の共通表示サブルーチンのフローチ
ヤート、第２７図は第１７図中のトリツプ・サブ
ルーチンのフローチヤート、第２８図は第５図中
のポテンシオメータからセツト値を得るためのサ
ブルーチンのフローチヤートである。 １０はしや断器、１２は入力端子、１４は出力
端子、１６は相導体、１８は接点、２０は機構、
２２はトリツプ・コイル、２４と２８は変流器、
２６はトリツプ・ユニツト、３２は手動制御器、
EXT DCとEXT ACは外部電源、１４４は電力
供給回路、１５４はマイコン、１５５はパネル表
示装置、１９２はFET、７０４とＣ１０５とＣ
１１２はコンデンサ、７０６は直流−直流コンバ
ータ、７１４は側路回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 関連回路を流れる電流を通電するためのかつ
   指令で前記関連回路を流れる電流をしや断するた
   めのしや断手段と、 このしや断手段を流れる電流を検知するための
   検知手段と、 前記しや断手段を流れる電流を所定の電流対時
   間トリツプ特性と比較するためのかつ前記しや断
   手段を流れる電流が前記電流対時間トリツプ特性
   を越える時にはいつでも前記しや断手段を作動さ
   せるためのトリツプ・ユニツト手段と、 前記検知手段および複数個の外部電源へ接続さ
   れ、動作電力を前記トリツプ・ユニツト手段へ供
   給するために、前記検知手段と前記外部電源のう
   ちで最も適切な電源を選択する電力供給手段と、 を備え、 前記検知手段は、前記しや断手段を流れる相電
   流を検知するための相電流検知手段、および前記
   しや断手段を流れる地絡電流を検知するための地
   絡電流検知手段を含み、 前記電力供給手段は、前記相電流検知手段と前
   記地絡電流検知手段のどちらが最大の出力電流を
   有するかによつて前記外部電源と比較するため
   の、電流検知手段を選択する手段を含むしや断器
   において、 前記トリツプ・ユニツト手段は、前記電力供給
   手段が適切な動作電力を前記トリツプ・ユニツト
   手段および前記しや断手段へ供給し終えることを
   検知し、前記動作電力が無くなつた時に不要なト
   リツプを防止するために所定のパワー・ダウン保
   護シーケンスを行う手段を含み、 前記電力供給手段は、前記トリツプ・ユニツト
   手段および前記しや断手段への動作電力を維持す
   るのに充分なエネルギー量を所定の時間蓄積する
   ためのエネルギー蓄積手段、並びにパワー・ダウ
   ン・保護シーケンスを行いかつ前記トリツプ・ユ
   ニツト手段への動作電力が無くなつた時に不要な
   トリツプを防止するのに充分な所定の時間前記エ
   ネルギー蓄積手段から前記トリツプ・ユニツト手
   段への動作電力を維持するための遅延手段を含む
   ことを特徴とするしや断器。 ２ 複数個の外部電源へ接続されるようになつて
   いる手段と、前記複数個の外部電源のうち、最大
   の電流出力を有する外部電源を選択するための手
   段とを含む特許請求の範囲第１項記載のしや断
   器。 ３ トリツプ・ユニツト手段から指令があつた時
   電力供給手段からしや断手段を付勢するための非
   ラツチング式スイツチング素子を含む特許請求の
   範囲第１項または第２項記載のしや断器。 ４ 前記トリツプ・ユニツト手段が所定レベルの
   電圧で作動し、 前記電力供給手段は、前記相電流検知手段およ
   び前記地絡電流検知手段に応答し、直流電流源を
   作るための整流手段と、前記所定レベルを表す基
   準電圧に応答し、前記印加される電圧が前記所定
   レベルよりも低い時に前記エネルギー蓄積手段を
   前記直流電流源へ結合するためのかつ前記印加さ
   れる電圧が前記所定レベルよりも高い時に前記エ
   ネルギー蓄積手段を切り離すためのスイツチ手段
   とを含み、 これにより、前記所定レベルの電圧が前記トリ
   ツプ・ユニツト手段に印加される特許請求の範囲
   第１項記載のしや断器。