JPH0644887A - 配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常検出設定値の変更あるいは遮断動作直前
の電路状態変化の状況等を外部の配電監視盤に認識させ
る。 【構成】 電路状態を検出しその異常検出時に所定の時
限後にトリップ要求信号を発生するセンサ回路部５と、
センサ回路部５における電路状態の異常検出設定値を変
更する設定変更手段１５と、センサ回路部５との間で信
号の受け渡しを行うとともに外部の配電監視盤１との間
で情報伝送を行う伝送ユニット４とを設ける。そして、
センサ回路部５から伝送ユニット４へ、異常検出設定値
の変更時に異常検出設定値を伝送し、電路状態の異常検
出時に電路６を開路させる前に電路状態の異常の詳細を
伝送する。また、伝送ユニット４から配電監視盤１へ、
センサ回路部５から伝送された電路状態の現在値，異常
検出設定値および電路状態の異常の詳細を伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、あるエリアの受配電
監視システムを構成する場合において、電流，漏電電
流，電力量等の電路状態を常時監視して負荷機器制御等
を行う配電監視盤（上位コントローラ）と情報の受け渡
しが行える伝送ユニットを内蔵した配線用遮断器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の配線用遮断器には、定格遮断容
量，漏電感度，短限時感度，漏電時延等の異常検出設定
値を調整可能に構成したものがあった。しかし、従来の
配線用遮断器では、定格遮断容量，漏電感度，短限時感
度，漏電時延等の異常検出設定値を、配線用遮断器外部
に異常検出設定の種類および設定変更以前以後の異常検
出設定値といった詳しい内容で出力できるようなものは
なかった。

【０００３】また、従来の配線用遮断器には、伝送ユニ
ットを内蔵したものもあり、電路状態の監視のために、
電路に流れる電流および電路から負荷へ供給される電力
等を常時検出して伝送ユニットから外部の配電監視盤に
送るように構成していた。このような伝送ユニットを内
蔵した配線用遮断器の従来例においても、定格遮断容
量，漏電感度，短限時感度，漏電時延等の異常検出設定
値を変更したときに、それを外部の配電監視盤に知らせ
ることは行われていなかった。

【０００４】また、過電流，漏電等の配線用遮断器異常
内容を外部の配電監視盤等に知らせることはできず、ま
た、この内容を警報（アラーム）として、配電端末機器
からの電流，電力等の電路情報データ収集、解析処理中
の配電監視盤に高速で割込み式に異常検出設定値の変
更、異常内容の詳細を出力するものはなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、従来の配線
用遮断器の異常検出設定値の変更および配線用遮断器に
おける遮断動作直前の電路状態変化の状況を配電監視盤
で認識させることができなかった。したがって、この発
明の目的は、異常検出設定値の変更あるいは遮断動作直
前の電路状態変化の状況等を外部の監視盤に認識させる
ことができる配線用遮断器を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の配線用遮
断器は、電路を開路する遮断機構部と、電路状態を検出
しその異常検出時に所定の時限後にトリップ要求信号を
発生して遮断機構部へ供給するセンサ回路部と、センサ
回路部における電路状態の異常検出設定値を変更する設
定変更手段と、センサ回路部との間で信号の受け渡しを
行うとともに外部の監視盤との間で情報伝送を行う伝送
ユニットとを備えている。

【０００７】そして、センサ回路部から伝送ユニット
へ、電路状態の現在値を常時伝送し、異常検出設定値の
変更時に異常検出設定値を伝送し、電路状態の異常検出
時に遮断機構部に対してトリップ要求信号を供給して電
路を開路させる前に電路状態の異常の詳細を伝送する。
また、伝送ユニットから監視盤へ、センサ回路部から伝
送された電路状態の現在値，異常検出設定値および電路
状態の異常の詳細を伝送する。

【０００８】請求項２記載の配線用遮断器は、伝送ユニ
ットからセンサ回路部への電路状態要求の送信に応答し
て、センサ回路部から伝送ユニットへの正常時の電路状
態の現在値の返信を行う通常通信中において、異常検出
設定値の変更時および電路状態の異常検出時にそれぞれ
センサ回路部から伝送ユニットへ割込みの種類を内含す
る割込み信号を送信し、割込み信号を伝送ユニットが受
信して伝送ユニットからセンサ回路部へ割込み詳細要求
を送信し、割込み詳細要求をセンサ回路部が受信してセ
ンサ回路部から伝送ユニットへ割込み詳細を送信するよ
うにしている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の構成によれば、センサ回路部か
ら伝送ユニットへ電路状態の現在値を常時伝送する。ま
た、異常検出設定値の変更時には、電路状態の現在値の
伝送を中止して異常検出設定値を伝送し、電路状態の異
常検出時には、電路状態の現在値の伝送を中止して遮断
機構部に対してトリップ要求信号を供給して電路を開路
させる前に電路状態の異常の詳細を伝送する。また、伝
送ユニットから監視盤へは、センサ回路部から伝送され
た電路状態の現在値，異常検出設定値および電路状態の
異常の詳細を伝送する。

【００１０】請求項２記載の構成によれば、伝送ユニッ
トからセンサ回路部へ電路状態要求が送信されると、こ
の送信に応答してセンサ回路部から伝送ユニットへ正常
時の電路状態の現在値の返信が行われる。このような通
常通信中において、異常検出設定値の変更が行われる
か、または電路状態の異常検出が行われると、センサ回
路部から伝送ユニットへ割込みの種類（設定値の変更の
種類，電路状態の異常検出の種類等）を内含する割込み
信号を送信する。これによって、割込み信号を伝送ユニ
ットが受信すると、伝送ユニットからセンサ回路部へ割
込み詳細要求を送信し、割込み詳細要求をセンサ回路部
が受信すると、センサ回路部から伝送ユニットへ割込み
詳細（具体的に数値等）を送信することになる。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例の配線用遮断器を図１お
よび図２に基づいて説明する。図１はこの実施例の配線
用遮断器のブロック図を示している。図１において、配
電監視盤１は配電監視システムの親機（上位コントロー
ラ）であり、端末器となる配線用遮断器２から出力され
る情報を受け取って配線用遮断器２もしくはそれに接続
された負荷等の状態を監視する構成となっており、配電
監視盤１と配線用遮断器２とは情報伝送線３で接続され
ており、この情報伝送線３を通して配電監視盤１と配線
用遮断器２との間で情報の受け渡しならびに駆動電源の
供給が行われる。

【００１２】配線用遮断器２は、電路６を開路する遮断
機構部１４と、電路状態を検出しその過電流，漏電等の
異常検出時に所定の時限後にブレーカハンドルのトリッ
プ要求信号を発生して遮断機構部１４へ供給するセンサ
回路部５と、センサ回路部５における電路状態の異常検
出設定値を変更する設定変更手段１５と、センサ回路部
５との間で信号の受け渡しを行うとともに外部の配電監
視盤１との間で情報伝送を行う伝送ユニット４とを備え
ている。

【００１３】センサ回路部５は電路６から駆動電源をと
り、遮断機構部１４が動作して接点が開くと動作を停止
するが、伝送ユニット４は遮断機構部１４の動作によっ
ても遮断されない箇所、つまり配電監視盤１から情報伝
送線３を通して駆動電源をとっているので、遮断機構部
１４が動作した後も伝送ユニット４は配電監視盤１へ情
報伝送することが可能である。上記情報伝送線３は、伝
送ユニット４の内部で通信内容を送る通信線と伝送ユニ
ット４への電源を供給する電源線とに分けられる。

【００１４】この場合、センサ回路部５から伝送ユニッ
ト４へ、電路状態の現在値を常時伝送し、異常検出設定
値の変更時に異常検出設定値を伝送し、電路状態の異常
検出時に遮断機構部１４に対してトリップ要求信号を供
給して電路６を開路させる前に電路状態の異常の詳細を
伝送し、伝送ユニット４から配電監視盤１へ、センサ回
路部５から伝送された電路状態の現在値，異常検出設定
値および電路状態の異常の詳細を伝送するようにしてい
る。

【００１５】センサ回路部５と伝送ユニット４はバスラ
イン１１で接続されており、センサ回路部５は電路６の
情報をセンサ１３を通して取り込み、その電路６の情報
をバスライン１１を通して伝送ユニット４へ伝送する。
伝送ユニット４は伝送されたデータを保存する。具体的
には、センサ回路部５の中心となるセンサ１３とマイク
ロコンピュータとで、配線用遮断器（端末器）が持つ定
格遮断容量，漏電感度，短限時感度，漏電時延等の異常
検出設定値の初期値および設定変更時における警報（ア
ラーム）とその種類および値、過電流，漏電等の配線用
遮断器異常時の警報とその種類および値等、電路情報そ
の他の収集，演算，解析を行う。

【００１６】そして、センサ回路部５で加工された電路
情報を伝送ユニット４の中心となるマイクロコンピュー
タに対して高速で通信し、データが保存できるように、
高速通信のためにマイクロコンピュータ間シリアル割込
み通信を行っている。一方、センサ回路部５がトリップ
要求信号を発生して遮断機構部１４に与えると、配線用
遮断器２のハンドルがトリップし、図示しない接点が開
成し、負荷への給電が停止する。

【００１７】また、設定変更手段１５は、例えば４個の
スライドスイッチ７〜１０で構成されている。これらの
スライドスイッチ７〜１０は、センサ回路部５に対して
リード線１２によって結線されており、定格遮断容量，
漏電感度，漏電時延，短限時感度の値を調整可能に設定
するために設けられており、スライドスイッチ７〜１０
を操作することによって、配線用遮断器２のセンサ回路
部５における定格遮断容量，漏電感度，短限時感度，漏
電時延等の異常検出設定値を変更することができる。

【００１８】つぎに、配線用遮断器の動作を説明する。
通常は、配線用遮断器２に内蔵の伝送ユニット４から配
線用遮断器２の外部の配電監視盤１に電路情報現在値
（配線用遮断器２の各相電流，電圧，電力）と各種設定
値（定格遮断容量，漏電感度，漏電時延，短限時感度
等）の値等を一定時間毎に割込みによって配電監視盤１
へ伝送している。

【００１９】そして、配線用遮断器２における漏電，過
電流等の電路状態異常と動作時間，定格等の異常検出設
定値の変化が生ずれば、配線用遮断器２に内蔵の伝送ユ
ニット４から配線用遮断器２外部の配電監視盤１に配電
監視盤１の処理状態とは無関係に伝送ユニット４から割
込み通信が行われる。高速割込み通信で外部の配電監視
盤１に発生事象についての警報とその内容を出力する方
式を説明する。以下の部材に関する用語と用語直後に付
随する符号は図１に示したものである。以下の通信方式
詳細は図２のタイミングチャートに示す。

【００２０】センサ回路部５はセンサ１３から得られる
アナログデータを保存、演算し、伝送ユニット４と通信
を行うことができるマイクロコンピュータを有してい
る。そして、配線用遮断器２を通過する電路６の状態の
変化（過電流、漏電電流）と時限，定格等の設定値の変
化を検知するため、通常は電路６の電流，電圧および電
力等の現在値と、時限，定格等の異常検出設定値の初期
値を、電流についてはＣＴ（変流器）を介し、漏電電流
についてはＺＣＴ（零相変流器）を介して検知し、その
結果を一時センサ回路部５の内部のメモリに保存する。

【００２１】この際、逐次伝送ユニット４側をマスタ側
とし、センサ回路部５側をスレーブ側としてバスライン
１１を介するハンドシェイクを行って、伝送ユニット４
の記憶部にリアルタイムの電路状態，設定値を保存す
る。この通信形態において、通常通信と高速割込み通信
を取り決める。通常通信とは、伝送ユニット４とセンサ
回路部５とが電路情報現在値（配線用遮断器２の各相電
流，電圧，電力）と各種異常検出設定値（定格遮断容
量，漏電感度，漏電時延，短限時感度等）の初期値をこ
の順番にハンドシェイクすることを繰り返し行い、上記
現在値と設定値の内容を伝送ユニット４が保持すること
を意味する。過電流状態、漏電状態、上記設定値変化の
いずれかの事象が発生しない場合はルーチン的にこの通
信方式を繰り返し行う。

【００２２】高速割込み通信とは、上記した通常通信中
に、過電流状態，漏電状態，異常検出設定値変化（定格
遮断容量，漏電感度，漏電時延，短限時感度）のいずれ
かの事象が発生したときに、通常通信（電流値等の現在
値監視）を割込み信号によって一時中断し、前記事象内
容をいち早く配電監視盤１に伝達することを目的に発信
する方式を意味するものである。

【００２３】すなわち、センサ回路部５から伝送ユニッ
ト４への返信データ中に、割込み種類（過電流，漏電，
異常検出設定値変化等の区別）を内含する割込み信号を
挿入して、伝送ユニット４は前記割込み信号受信後に、
割込み種類に該当する割込み詳細要求信号を、センサ回
路部５に送出し、センサ回路部５が割込み詳細情報（電
流値等の具体的な数値を含む）を伝送ユニット４に返信
し、この後、伝送ユニット４と配電監視盤１との間の独
自の時分割多重伝送通信の取り決めに従って、情報伝送
線３に任意の時間帯に、電路状態異常と時限，定格等の
異常検出設定値変化のいずれかの意味を表す配線用遮断
器外部への割込み信号出力（パルス）を発信するまでの
処理を一連の動作で行う方式である。

【００２４】ここで、図２のタイミングチャートについ
て簡単に説明する。伝送ユニット４およびセンサ回路部
５の起動後の通常通信においては、まず伝送ユニット４
は、センサ回路部５へ電路状態（電流等）要求を送信す
る。これに応答して、センサ回路部５は、伝送ユニット
４へ電流値等（現在値）を返信する。

【００２５】電流値等（現在値）の返信を受けた伝送ユ
ニットは、配電監視盤１に対して割込み信号を送り、電
流値等（現在値）を配電監視盤１へ伝送する。つぎに、
高速割込み通信においては、例えばまず伝送ユニット４
からセンサ回路部５へ電路状態（電流等）要求を送信し
た後、電路異常あるいは異常検出設定値の変更が生じた
ときに、センサ回路部５は、伝送ユニット４へ電流値等
（現在値）の返信を中止し、割込みの種類を内含する割
込み信号を伝送ユニット４へ送る。

【００２６】伝送ユニット４は、割込み信号を受信する
と、センサ回路部５へ割込み詳細要求を送信する。セン
サ回路部５は、割込み詳細要求を受信すると、伝送ユニ
ット４へ割込み詳細内容（過電流，漏電電流の値、変更
後の設定値等）を返信する。伝送ユニット４は、割込み
詳細内容の返信を受けると、配電監視盤１に対して割込
み信号を送り、割込み詳細内容を配電監視盤１へ伝送す
る。

【００２７】なお、上記の高速割込み通信においては、
センサ回路部５から伝送ユニット４への割込み信号（種
類を含む）の内容の長さを１バイトにとどめ、敢えて割
込み信号フォーマットを長くして、センサ回路部５（下
位）から伝送ユニット４（上位）へ上げたい全内容を１
回で伝送しないようにしている。このように構成したの
は以下のような理由からである。つまり、定格を大幅に
超えるような電流が電路６に流れるような異常発生時等
において、駆動電源を電路６からもらうセンサ回路部５
が遮断機構部１４の動作によって停止する以前に、割込
みで上位へ上げたいデータがわずかでも伝送ユニット４
に保存できるように情報伝送時間を可能な限り短くする
ことが必要であるからである。

【００２８】具体的に説明すると、割込み信号フォーマ
ットを長くして上位に上げたい内容を１回の割込み信号
で伝送する構成の場合、割込みをかけてから信号伝送を
完了するまでの時間が長くなり、センサ回路部が配線用
遮断器本体遮断機構によって停止して伝送が中断する
と、それまで送ったデータがすべて無効になって伝送ユ
ニットに保存できないが、割込み信号およびその後に続
く割込み詳細内容のデータの長さを１バイトにして、デ
ータを１バイトずつ何回にも分けて伝送することによ
り、伝送ユニットへの全データの伝送を完了する前に、
センサ回路部が配線用遮断器本体遮断機構によって停止
した場合にも、一部のデータについては既にデータ伝送
を終了しており、伝送ユニットに少なくとも一部のデー
タは保存できるということである。

【００２９】以上のような処理によって、配線用遮断器
２において、設定値の変更が生じた場合にそれを配電監
視盤１に知らせ、また電路異常が生じた場合に配線用遮
断器２の遮断機構部１４が動作する前に、電路異常が発
生したことを配電監視盤１に知らせることが可能とな
る。この結果、必要な対策を電路遮断前に行わせること
できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の配線用遮断器によれば、
センサ回路部から伝送ユニットへ異常検出設定値の変更
時に異常検出設定値を伝送するとともに電路状態の異常
検出時に遮断機構部に対してトリップ要求信号を供給し
て電路を開路させる前に電路状態の異常の詳細を伝送
し、伝送ユニットから監視盤へセンサ回路部から伝送さ
れた異常検出設定値および電路状態の異常の詳細を伝送
するので、異常検出設定値の変更あるいは遮断動作直前
の電路状態変化の状況等を外部の配電監視盤に認識させ
ることができる。つまり、電路の開閉とこの電路に接続
される各種電気機器の保護協調を目的とする低電圧配電
システム構成上、電路状態の異常発生と異常検出設定値
の変更とを端末側である伝送ユニットから割込み信号に
よって配電監視盤がデータ収集，解析処理を実行中にお
いて、高速で配電監視盤へ上げることが可能となる。

【００３１】請求項２記載の配線用遮断器によれば、異
常検出設定値の変更時および電路状態の異常検出時にそ
れぞれセンサ回路部から伝送ユニットへ割込みの種類を
内含する割込み信号を送信し、割込み信号を伝送ユニッ
トが受信して伝送ユニットからセンサ回路部へ割込み詳
細要求を送信し、割込み詳細要求をセンサ回路部が受信
してセンサ回路部から伝送ユニットへ割込み詳細を送信
するようにしているので、センサ回路部から伝送ユニッ
トへ伝送する信号の長さを短くして情報伝送時間を短く
することができる。この結果、定格を大幅に超えるよう
な電流が電路に流れるような異常発生時において、駆動
電源を電路からもらうセンサ回路部が遮断機構部の作動
によって停止するまでの時間が短いときでも、割込みで
上位の配電監視盤に上げたいデータをわずかでも伝送ユ
ニットに保存して配電監視盤へ送ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の配線用遮断器の構成を示
す概略ブロック図である。

【図２】図１の配線用遮断器の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 配電監視盤 ２ 配線用遮断器 ３ 情報伝送線 ４ 伝送ユニット ５ センサ回路部 ６ 電路 ７〜１０ スライドスイッチ １１ バスライン １２ リード線 １３ センサ １４ 遮断機構部 １５ 設定変更手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電路を開路する遮断機構部と、電路状態
   を検出しその異常検出時に所定の時限後にトリップ要求
   信号を発生して前記遮断機構部へ供給するセンサ回路部
   と、前記センサ回路部における電路状態の異常検出設定
   値を変更する設定変更手段と、前記センサ回路部との間
   で信号の受け渡しを行うとともに外部の監視盤との間で
   情報伝送を行う伝送ユニットとを備え、 前記センサ回路部から前記伝送ユニットへ、前記電路状
   態の現在値を常時伝送し、前記異常検出設定値の変更時
   に前記異常検出設定値を伝送し、前記電路状態の異常検
   出時に前記遮断機構部に対して前記トリップ要求信号を
   供給して前記電路を開路させる前に前記電路状態の異常
   の詳細を伝送し、 前記伝送ユニットから前記監視盤へ、前記センサ回路部
   から伝送された前記電路状態の現在値，前記異常検出設
   定値および前記電路状態の異常の詳細を伝送するように
   したことを特徴とする配線用遮断器。
2. 【請求項２】 伝送ユニットからセンサ回路部への電路
   状態要求の送信に応答して、前記センサ回路部から前記
   伝送ユニットへの正常時の電路状態の現在値の返信を行
   う通常通信中において、異常検出設定値の変更時および
   電路状態の異常検出時にそれぞれ前記センサ回路部から
   前記伝送ユニットへ割込みの種類を内含する割込み信号
   を送信し、前記割込み信号を前記伝送ユニットが受信し
   て前記伝送ユニットから前記センサ回路部へ割込み詳細
   要求を送信し、前記割込み詳細要求を前記センサ回路部
   が受信して前記センサ回路部から前記伝送ユニットへ割
   込み詳細を送信するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の配線用遮断器。