JPH04262248A - コントロールセンタ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機などの負荷の開
閉，保護などを行なうための主回路器具の他に、負荷の
状態表示及び操作のための制御回路を備えたコントロー
ルセンタに係り、特に主回路器具またはその接続部の過
熱状態を監視することのできるコントロールセンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電動機や抵抗負荷などの開閉及び保護機
能を備えた電動機制御装置の一例としてコントロールセ
ンタが知られている。この種コントロールセンタにおい
ては、電磁接触器，配線用遮断器，電流変換器，制御用
補助リレーなどの主回路器具を単位回路毎にまとめた複
数個のユニットを箱体内に多段に収納すると共に、各ユ
ニット毎に始動停止表示ランプなどを含む表示装置と始
動スイッチ，停止スイッチなどを含む操作装置とを備え
た表示操作パネルを設けることにより構成されている。

【０００３】また、近年においては、ユニットの仕様変
更に容易に対処可能とするために、電子応用技術を採用
することも行なわれている。即ち、この場合には、マイ
クロコンピュータよりなる論理演算回路を設け、この論
理演算回路によって、操作装置による入力信号及び電流
変換器により検出した主回路電流の大小に応じた主回路
器具及び表示装置の制御を行なう構成とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
コントロールセンタにおいて、主回路器具またはその接
続部で異常過熱が発生する状況となった場合には、主回
路器具または電線の焼損などが発生し、これに起因して
主回路器具を含むユニット全体が機能不全状態に陥るこ
とがある。従って、このような機能不全状態に陥ること
を未然に防止してコントロールセンタの信頼性を高める
ことが必要であり、このためには主回路器具及びその接
続部の過熱状態を監視する必要がある。しかしながら、
従来においては、主回路器具及びその接続部の過熱状態
を高信頼性をもって監視できる装置はなく、この点が未
解決の課題となっていた。また熱電対等を用いることも
考えられるが、導体等の熱影響があって主回路器具及び
その接続部の過熱状態を正確に監視できないという問題
があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、主回路器具またはその接続部の過
熱状態を正確に監視でき、主回路器具を含むユニット全
体が機能不全状態に陥ることを未然に防止することので
きるコントロールセンタを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電源母線及び負荷間の主回路に介在される
配線用遮断器、電磁接触器等の主回路器具と、マイクロ
コンピュータからなり負荷の操作のための操作装置によ
る入力信号及び主回路電流を検出する電流検出回路の出
力信号に応じて予め記憶した制御プログラムに基づいて
主回路器具により負荷の保護，監視，制御を行なう論理
演算回路を有する制御回路とを一つのユニットにまとめ
て構成し、このユニットを複数個段積みにして箱体内に
収納したものにおいて、ユニットに、主回路器具の発熱
により発生するガス濃度を検出する検出手段と、この検
出手段からの信号が設定値を超えたときに警報信号を出
力する比較手段と、この比較手段からの出力を表示する
表示装置とを設けて前記比較手段をユニットの論理演算
回路で構成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】主回路器具及びその接続部は通電されることに
より発熱し、発熱量が多い場合発火して主回路器具を機
能不全状態に陥れることがある。

【０００８】しかして、本発明においては、検出手段が
主回路器具またはその接続部の発熱により発生するガス
濃度を検出し、ユニットの論理演算回路で構成した比較
手段がその検出ガス濃度と当該主回路器具またはその接
続部の過熱特性から予め設定された値とを比較して主回
路器具またはその接続部の過熱温度を推測し、推測結果
を表示装置に表示させるので、主回路器具またはその接
続部の過熱状態を知ることができ、以て発火に至る前に
対処することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下本発明によるコントロールセンタの一実
施例について図面を参照しながら説明する。すなわち、
図１にはコントロールセンタの１ユニット分の回路構成
が示されている。この図１において、三相の電源母線１
と負荷である電動機２との間の主回路３には、夫々主回
路器具たる配線用遮断器４，電磁接触器５，主回路電流
検出用の電流変換器６及び地絡電流検出用の零相変流器
７が設けられている。配線用遮断器４の負荷側には、操
作用変圧器８の一次側が接続されており、この変圧器８
の二次側には制御母線９，１０が接続されていると共に
、直流定電圧を発生するための電源回路１１が接続され
ている。

【００１０】電源回路１１から給電される制御回路１２
は次のような構成となっている。制御回路１２は、マイ
クロコンピュータよりなる論理演算回路１３を中心に構
成されたもので、この論理演算回路１３は、記憶回路１
４に記憶された制御プログラム並びにＡ−Ｄ変換回路１
５，入力回路１６，特性設定部１７から与えられる各信
号に基づいた保護動作並びに制御動作を実行する。

【００１１】記憶回路１４に記憶された制御プログラム
中には、過電流，欠相，不足電流，地絡などの保護動作
並びに瞬時停電再始動，限時再始動などの制御動作を実
行するための周知のプログラムの他に、主回路器具４，
５，６，７及びその接続部の過熱推測用の後述する内容
のプログラムが含まれている。

【００１２】Ａ−Ｄ変換回路１５は、電流変換器６が検
出した主回路電流を示す電圧信号並びに零相変流器７が
検出した地絡電流を示す電圧信号をデジタル変換する構
成である。入力回路１６は、制御母線９に対して電磁接
触器５の常開形補助接点５ａ及び夫々操作装置たる始動
用操作スイッチ１９，停止用操作スイッチ２０，ガス検
出器２３を介して接続されており、それらのオン操作に
応じた各オン信号及びガス検出器２３からの検出ガス濃
度に応じた信号を入力信号として受けるようになってい
る。

【００１３】特性設定部１７は多数の選択スイッチなど
を組合わせて構成されたもので、記憶回路１４に記憶さ
れた制御プログラムによる保護特性及び瞬時停電保護時
間などの選択の他に、負荷である電動機２の容量により
決まる主回路器具４，５，６，７及びその接続部の発熱
により発生するガス濃度に基づきその温度を推測する加
熱推測用プログラムが選択できるように構成されている
。

【００１４】励磁コイル５ｂは、制御母線９と制御回路
１２内の出力回路２１との間に接続されており、論理演
算回路１３により出力回路２１を通じて通断電制御され
る。また、制御回路１２において、電動機２の状態を表
示するために設けられた表示装置２２は、具体的には図
示しないが、電動機２の運転及び停止状態表示ランプ，
過負荷表示ランプ，主回路器具４，５，６，７及びその
接続部の過熱表示ランプ，その過熱時の温度をデジタル
表示する表示器などを含んで構成されている。検出手段
たるガス検出器２３は、主回路器具及びその接続部の発
熱により発生するガスを検出し、その検出ガス濃度に応
じた電気信号を入力回路１６に入力するようになってい
る。

【００１５】即ち主回路器具である配線用遮断器４や電
磁接触器５等の絶縁ケースは、一般にフェノール樹脂で
形成されており、この場合には過熱によりＣＯ，ＣＯ２
　，ＣＨ４　，アセトン等のガスが発生する。また主回
路器具の接続部には、クロロプレンゴムで被覆絶縁され
たハイパロン電線が使用されており、この場合には過熱
によりＨＣｌ　，ＣＯ，ＣＯ２　，ＮＯｘ等のガスが発
生する。従ってガス検出器２３は、ＣＯ，ＣＯ２　、あ
るいはＮＯｘガスに感応する例えばＮ型酸化物半導体セ
ラミックスからなる半導体センサーを用いることにより
、主回路器具またはその接続部の発熱により発生するＣ
Ｏ，ＣＯ２　、あるいはＮＯｘガスを検出し、その検出
ガス濃度に応じた電気信号を入力回路１６に入力するこ
とができる。

【００１６】ここで主回路器具４，５，６，７及びその
接続部は、定常時の通電によってもある程度の発熱があ
りガスを発生する。そこで図２に一例を示すように予め
定格電流及び過電流を流しているときの温度と、そのと
きに発生するガス濃度をそれぞれ測定してこれらにより
比例曲線Ｌを求めておき、また過熱により発火及び主回
路器具４，５，６，７の機能不全となる恐れがある発熱
温度を、例えば機器を絶縁するフェノール樹脂やクロロ
プレンゴム等の材質の保証値の８０％程度に設定してこ
れを限界発熱温度Ｄｈとし、このときのガス濃度を限界
ガス濃度Ｇｈとした加熱推測用プログラムを論理演算回
路１３に入力しておく。この場合負荷容量毎に比例曲線
Ｌ及び限界発熱温度Ｄｈ、限界ガス濃度Ｇｈを設定して
おくことは勿論である。そして、論理演算回路１３の加
熱推測用プログラムは、特性設定部１７により負荷容量
に対応した加熱推測用プログラムが選択され、その比例
曲線Ｌに基づき、入力回路１６からの検出ガス濃度に応
じた電気信号から主回路器具４，５，６，７またはその
接続部の温度に換算され、その結果を表示装置２２が有
する表示器にデジタル表示させる。限界ガス濃度Ｇｈを
超えるガス濃度が検出されると、表示装置２２が有する
過熱表示ランプを点灯させるとともに出力回路２１を通
じて励磁コイル５ｂを断電させ、発火及び機能不全を未
然に防止する。

【００１７】このようにして主回路器具４，５，６，７
またはその接続部の加熱を、発生するガス濃度を検出し
、ユニットの論理演算回路１３により推定して監視する
ことにより、熱電対などを用いる場合よりも正確に加熱
状態を監視することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明のコントロールセンタによれば、
以上の説明より明らかなように、負荷の開閉，保護など
を行なうための主回路器具並びに負荷の状態表示のため
の表示装置を制御するように設けられた論理演算回路を
利用することによって、主回路器具またはその接続部の
過熱状態を監視して、その過熱温度を表示することがで
きるものであり、主回路器具の過熱による発火、及び機
能不全状態を未然に防止できるという優れた効果を奏す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す概略的な電気回
路構成図である。

【図２】図２は主回路器具またはその接続部の発熱温度
と発熱により発生するガス濃度との関係を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１は電源母線、２は電動機（負荷）、３は主回路、４は
配線用遮断器（主回路器具）、５は電磁接触器（主回路
器具）、５ａは補助接点、５ｂは励磁コイル、６は電流
変換器（主回路器具）、７は零相変流器（主回路器具）
、１２は制御回路、１３は論理演算回路１７は特性設定
部、１８は比較回路、１９は停止用操作スイッチ（操作
装置）、２０は停止用操作スイッチ（操作装置）、２２
は表示装置、２３はガス検出器（検出手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電源母線及び負荷間の主回路に介在さ
   れる配線用遮断器、電磁接触器等の主回路器具と、マイ
   クロコンピュータからなり前記負荷の操作のための操作
   装置による入力信号及び主回路電流を検出する電流検出
   回路の出力信号に応じて予め記憶した制御プログラムに
   基づいて前記主回路器具により前記負荷の保護，監視，
   制御を行なう論理演算回路を有する制御回路とを一つの
   ユニットにまとめて構成し、このユニットを複数個段積
   みにして箱体内に収納したものにおいて、前記ユニット
   に、主回路器具またはその接続部の発熱により発生する
   ガス濃度を検出する検出手段と、この検出手段からの信
   号が設定値を超えたときに警報信号を出力する比較手段
   と、この比較手段からの出力を表示する表示装置とを設
   け、前記比較手段をユニットに設けた論理演算回路で構
   成したことを特徴とするコントロールセンタ。