JPH06208825A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回路遮断器が挿入された回路の最大通電電流値
が何時でも分かるようにする。 【構成】回路遮断器に内蔵する変流器１〜３で検出した
主回路電流に比例する電流信号を電流−電圧変換回路
４、実効値検出回路５及び通電電流判別回路７を介して
最大通電電流記憶回路１３に入力することにより最大通
電電流値を検出し、これを回路遮断器上面の表示部１２
に表示させる。これにより、回路遮断器が挿入された各
回路の最大通電電流値が回路遮断器自体に常時表示され
るので、増設したい負荷機器を接続可能な回路を選択す
るに当たり、各回路の電流を一定期間観測する必要がな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として電線保護を
目的とした配線用遮断器などの回路遮断器に関し、詳し
くはその最大通電電流を表示するための手段を備えた回
路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８において、回路遮断器４１，５１，
６１…が挿入された回路４０，５０，６０…の中から、
増設したい負荷機器が接続可能な回路を選択しようとす
る場合、従来は各回路４０，５０，６０…の通電電流を
変流器４２，５２，６２を介して測定する電流計４３，
５３，６３…と、これにより測定した電流値を記録する
電流記録装置４４，５４，６４…を回路ごとに設置し、
通電電流を一定期間観測することにより、負荷機器の増
設が可能な回路を決定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来方法では、複数の回路に上に述べたような測定装置
を設置し、一定期間通電電流を観測しなければならない
ので、測定装置の設置や電流の観測などの作業に多大の
労力と時間とを必要とした。そこで、この発明は、電流
を観測しなくても負荷機器の増設が可能な回路を簡単に
決定できる回路遮断器を提供することを目的とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、主回路の通
電電流を検出する手段と、この検出手段で検出された前
記通電電流の最大値を記憶する手段と、この記憶手段に
記憶された前記最大値を表示する手段とを回路遮断器に
設けるものとする。上記回路遮断器において、通電電流
の現在値を表示する手段を設ければ現在の通電状態も把
握できて一層便利である。また、上記回路遮断器には、
主回路の通電電流が消失した際に、この通電電流の最大
値を記憶する手段、及びこの記憶手段に記憶された前記
最大値を表示する手段の動作を維持するためのバックア
ップ電源手段を設けるのがよい。

【０００５】

【作用】この発明によれば、回路遮断器自体に通電電流
の最大値を計測、表示する手段が内蔵されるので、何時
でもそれまでの通電電流の最大値を知ることができ、改
めて観測する必要がない。その場合、通電電流の現在値
を同時に表示すれば、現在の通電状態が一目で把握でき
て便利である。また、主回路の通電電流は回路遮断器の
開路により消失するので、その際に通電電流の最大値記
憶手段及び表示手段の動作を維持するバックアップ電源
手段を設けておくのがよい。

【０００６】

【実施例】以下、図１〜図３に基づいて、過電流引外し
部を電子回路で構成した電子式の３極配線用遮断器にお
けるこの発明の基本的な実施例について説明する。ここ
で、図１は回路構成を示すブロック図、図２は遮断器の
縦断面図、図３は図２の遮断器の負荷側端部の外観を示
す要部平面図である。まず、図１において、配線用遮断
器内の主回路Ｒ，Ｓ，Ｔに挿入された変流器１〜３から
出力される電流信号は電流−電圧変換回路４に入力さ
れ、通電電流に比例する直流電圧信号に変換される。こ
の電圧信号は実効値検出回路５に入力され、通電電流の
実効値信号が演算されて過電流引外し回路６と通電電流
判別回路７に入力される。回路内の各部には、電流−電
圧変換回路４に接続された定電圧回路８から一定電圧が
供給される。

【０００７】過電流引外し回路６は実効値検出回路５か
らの信号に基づいて通電電流が過電流状態にあると判断
したときは、過電流の大きさに対応した遅延時間が経過
した後に過電流引外し信号を出力して引外し電磁石９を
励磁し、後述する引外し機構を介して開閉機構１０を作
動させることにより可動接触子１１を開離させる。通電
電流判別回路７は複数個の比較器７ａからなり、それら
の反転入力端子（−端子）には実効値検出回路５の信号
が共通に加えられ、また非反転入力端子（＋端子）には
定電圧回路８の出力電圧を複数個の抵抗７ｂにより分圧
した基準電圧が印加されている。いまの場合、各比較器
７ａの基準電圧は図示の通り、定格電流の６０，７０，
８０，９０及び１００％にそれぞれ対応するように設定
されている。

【０００８】上記通電電流判別回路７において、各比較
器７ａは実効値検出回路５からの入力電圧がそれぞれの
基準電圧を超えると出力電圧が正（Ｈ）から負（Ｌ）に
反転する。この出力電圧は表示部１２と最大通電電流記
憶回路１３とに入力される。表示部１２は、出力電圧が
反転した比較器７ａの中で基準電圧が最大のものに対応
する通電電流を表示する。一方、最大通電電流記憶回路
１３は入力信号のピークホールド機能を有しており、上
述した比較器７ａの反転により得られた通電電流につい
て、それまでの最大値を保持して表示部１２に出力す
る。表示部１２はこの最大値を上述した比較器７ａから
の通電電流の現在値と一緒にを表示する。

【０００９】図２は上記回路構成を持つ配線用遮断器の
内部構造を示すもので、図は中央極（Ｓ相）を示してい
る。図示オン状態において、電流は電源側端子１４から
固定接触子１５、可動接触子１１、固定導体１６、接続
導体１７を経て負荷側端子１８に流れる。可動接触子１
１は開閉機構１０により開閉駆動される。開閉機構１０
はラッチ１０ａが引外し機構１９で係止されることによ
り、オン，オフ状態では図示状態に鎖錠されている。通
電電流に比例する電流信号を出力する変流器１〜３は各
極の接続導体１７を囲んで設置され、その上方に配設さ
れたプリント板ケース２０内に図１の電子回路を搭載し
たプリント板２１が収納されている。

【００１０】引外し電磁石９は開閉機構１０と隣接して
右極（Ｔ相）の上方に配置されており、過電流状態では
図示しないプランジャで引外し機構１９のトリップクロ
スバー１９ａを回動させ、ラッチ１０ａの係止を解いて
開閉機構１０をオフ動作させる。なお、図示配線用遮断
器は漏電引外し機能を有しており、地絡による通電電流
の不平衡をＺＣＴ２２で検出すると、プリント板２１上
に構成された図示しない漏電検出回路から信号を出力し
て引外し電磁石９を作動させ、配線用遮断器をオフさせ
る。

【００１１】図３は上記配線用遮断器の本体カバー上面
に配置された表示部１２を示すものである。図におい
て、表示部１２は５個のＬＥＤランプ１２ａからなる最
大通電電流表示部と、同じく５個のＬＥＤランプ１２ｂ
とからなる通電電流表示部とからなり、各ＬＥＤランプ
１２ａ，１２ｂはそれぞれ定格電流の６０，７０，８
０，９０，１００％を示している。例えば、左から３番
目のＬＥＤランプ１２ａが点灯していれば、それまでの
通電電流の最大値は定格電流の８０％以上で９０％未満
であることを示す。同様に、例えば左から２番目のＬＥ
Ｄランプ１２ｂが点灯していれば、通電電流の現在値は
定格電流の７０％以上で８０％未満であることを示す。
ＬＥＤランプ１２ｂの点灯は電流値の変動に応じて時々
刻々変化するが、ＬＥＤランプ１２ａはそれまでの最大
値をホールドして点灯する。通電電流の最大値は押ボタ
ン２３によりリセットされ、これが押されると最大通電
電流記憶回路１３に保持されたそれまでの最大値がクリ
ヤされる。

【００１２】図３において、図示配線用遮断器は表示部
１２と並んで種々の調整・表示部が配列されているの
で、これらに付いて簡単に説明する。調整ダイヤル２４
は定格電流を調整するためのもので、これを回して表示
窓２５から見える数値を変え、定格電流を所望の大きさ
に設定する（図示の場合は４００Ａ）。調整ダイヤル２
６は過電流引外しが行われる前に事前に警報を送出する
プレアラーム電流を調整するためのもので、これを回し
て定格電流に対する割合（％）を設定すると、その電流
を越えた時点で図示しない警報接点からアラーム信号が
送出され、同時にＬＥＤランプ２７が点灯する。切換ス
イッチ２８は引外し特性を選択するためのもので、これ
を切り換えることにより動作特性を負荷の性質に応じて
Ａ〜Ｄの４段階で変えられる。最後に、端子２９は過電
流引外し回路の引外しテストを実施する際にテスト回路
を接続するものである。

【００１３】さて、上記構成によれば、配線用遮断器の
表示部１２の表示を見れば、その分岐回路の最大通電電
流値が直ちに判明するので、必要の都度、測定装置を設
置して一定期間通電電流を観測する必要がない。更に、
表示部１２は現在の通電電流値も同時に表示するので、
何時でもその時点の通電電流を把握することができる。
なお、表示部１２の構成としては、図示ＬＥＤランプ方
式の他、液晶表示板によるデジタル表示や棒グラフ状の
図形表示、双極ソレノイド駆動による複数の突起の電流
値に応じた出没などの種々の方式のものが採用可能であ
る。

【００１４】図１の実施例においては、表示部１２及び
最大通電電流記憶回路１３は変流器１〜３の出力電流を
電源としており、回路遮断器に通電電流が流れなくなる
とそれらの動作が維持できなくなる。そこで、表示部１
２及び最大通電電流記憶回路１３のためのバックアップ
電源回路を設けた実施例を図４に示す。すなわち、図４
において、表示部１２及び最大通電電流記憶回路１３に
対する定電圧回路８の出力線に保護ダイオード３０を介
して２次電池３１が図示極性で接続され、２次電池３１
の負極側にはダイオード３２と電流制限抵抗３３の並列
回路が介挿されている。２次電池３１としては、ポリア
セン電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、電気二重層コンデンサなど
が使用される。

【００１５】回路遮断器に通電電流が流れている間は、
定電圧回路８から電流制限抵抗３３の抵抗値で決まる一
定の充電電流が２次電池３１に供給され充電が行われ
る。その後、回路遮断器の通電電流が消失すると、ダイ
オード３２を通して２次電池３１の放電電流が表示部１
２及び最大通電電流記憶回路１３に供給され、その動作
が維持される。図６は回路遮断器の通電電流に基づく変
流器１〜３の出力電流のうち、２次電池３１の充電に向
けられる電流部分を示したものである。主回路通電電流
の増加に伴って変流器１〜３の出力電流も増加するが、
定電圧回路８からは一定の電流が出力され、２次電池３
１には過電流引外し回路６の駆動に必要な電流を越えた
部分の一定電流（図の斜線部分）が充電電流として供給
される。

【００１６】図４におけるバックアップ電源回路におい
ては、主回路通電電流に関わらず２次電池３１の充電電
流は一定であるが、主回路通電電流の増加に応じて充電
電流を大きくし、充電時間の短縮を図った実施例を図５
に示す。すなわち、図５においては、２次電池３１の負
極側は複数個の比較器７ａの各々の出力側にそれぞれ同
一の制限抵抗３４を介して接続されている。この場合、
主回路通電電流が定格電流の６０％以下では比較器７ａ
の出力側が全てＨ電位となっているため充電電流は流れ
ない。しかし、通電電流が６０％以上となって比較器７
ａの出力側がＬ電位に反転すると、反転した比較器７ａ
に接続された制限抵抗３４を通してその抵抗値で決まる
充電電流が流れるようになる。この充電電流は通電電流
の増加で比較器７ａが順次反転するにしたがって、図７
に示すように段階的に大きくなる。このような構成によ
れば、回路遮断器の通電電流に比例して大きくなる変流
器１〜３の出力電流を効率よく利用して、２次電池３１
の充電時間を短縮することができる。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、回路遮断器自体に最
大通電電流値を記憶、表示する手段を設けることによ
り、各分岐回路の最大通電電流値を常時知ることがで
き、増設したい負荷機器が接続できる分岐回路を選択す
る場合に、複数の分岐回路にそれぞれ変流器や電流計、
電流記録装置などを設置し、時間をかけて通電電流を観
測する必要がなくなる。また、通電電流の現在値を表示
する手段を併設することにより、各分岐回路の通電状態
が一目で把握でき、外部に変流器や電流計を別置する必
要がない。更に、上記記憶、表示手段にバックアップ電
源回路を設けることにより、主回路の通電電流が消失し
た際にもその動作を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す配線用遮断器の回路構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の配線用遮断器の内部構造を示す縦断面図
である。

【図３】図２の配線用遮断器の外観を示す要部平面図で
ある。

【図４】最大通電電流記憶手段及びその表示手段にバッ
クアップ電源回路を設けたこの発明の実施例の回路構成
を示すブロック図である。

【図５】最大通電電流記憶手段及びその表示手段にバッ
クアップ電源回路を設けたこの発明の別の実施例の回路
構成を示すブロック図である。

【図６】図４の実施例における主回路通電電流と２次電
池充電電流との関係を示す線図である。

【図７】図５の実施例における主回路通電電流と２次電
池充電電流との関係を示す線図である。

【図８】分岐回路の最大通電電流値の従来の測定方法を
示す系統図である。

【符号の説明】

１ 変流器 ２ 変流器 ３ 変流器 ４ 電流−電圧変換回路 ５ 実効値検出回路 ６ 過電流引外し回路 ７ 通電電流判別回路 ７ａ 比較器 ７ｂ 分圧抵抗 ８ 定電圧回路 ９ 引外し電磁石 １０ 開閉機構 １１ 可動接触子 １２ 表示部 １２ａ 最大通電電流表示用ＬＥＤランプ １２ｂ 通電電流表示用ＬＥＤランプ １３ 最大通電電流記憶回路 ３１ ２次電池 ３２ ダイオード ３３ 電流制限抵抗 ３４ 電流制限抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小塙 明比古 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 桜井 和夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路の通電電流を検出する手段と、この
   検出手段で検出された前記通電電流の最大値を記憶する
   手段と、この記憶手段に記憶された前記最大値を表示す
   る手段とを設けたことを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】通電電流の現在値を表示する手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】主回路の通電電流が消失した際に、この通
   電電流の最大値を記憶する手段、及びこの記憶手段に記
   憶された前記最大値を表示する手段の動作を維持するた
   めのバックアップ電源手段を設けたことを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の回路遮断器。