JPS60167621A - 過電流表示器の制御回路 - Google Patents

過電流表示器の制御回路

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JPS60167621A
JPS60167621A JP59022465A JP2246584A JPS60167621A JP S60167621 A JPS60167621 A JP S60167621A JP 59022465 A JP59022465 A JP 59022465A JP 2246584 A JP2246584 A JP 2246584A JP S60167621 A JPS60167621 A JP S60167621A
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relay
negative terminal
thyristor
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terminal
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JP59022465A
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久富 光春
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Takamatsu Electric Works Ltd
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Takamatsu Electric Works Ltd
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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 この発明は配電線路にお【プる地絡や短絡等の事故点の
発見を速やかに行わせるために、電線に吊下げて事故等
による過電流が通過したことを表示する過電流表示器の
制御回路に関するものである。
従来技術 出願人は先に特開昭58−117462号のような制御
回路を有した過電流表示器を提案している。この制御回
路は第2図に示すように電線りに取着した電流変成器C
Tに対し全波整流器4を接続し、全波整流器4の出力端
子間にb接点xbとサイリスタSCRとリレーX、リレ
ーXのa接点><a及びロータリーソレノイドRSとを
並列に接続していた。そして、サイリスタSCRとb接
点xbとの接続点と、全波整流器1のマイナス側端子間
には抵抗R10と、コンデンサC10とを)1を列に接
続していた。さらにa接点Xaの両端子にはツェナーダ
イオードZDを並列に接続しているとともにa接点xa
のマイナス側端子とリレーXのプラス側端子間には抵抗
R11とダイオードD10が直列に接続されていた。
なお、リレーX及びロータリーソレノイドR3の両端子
には励磁が解除された際に発生J゛るり一ジ電圧を吸収
するダイオードD11.ダイオードD12がそれぞれ接
続されている。また、R12゜R13は゛サイリスタS
CRのゲート電圧設定用の抵抗、C11はサイリスタS
CRのゲート端子とカソード端子間に接続されたコンデ
ン1すであって、b接点Xbが開路された際にグーl一
端子にひき続いてゲート電圧を印加づるようになってい
た。
そして、電流変成器CTが過電流を検出した際に変成電
流を出力するとともに全波整流器4により整流し、その
ことによって所定以上のグー1〜電圧で動作り−るサイ
リスタSCRを導通させてリレーXを励II するよう
にしていた。さらに、リレーXの励磁により常開接点で
あるa接点Xaを閉路さ往て変成電流から出力される変
成電流をロータリーソレノイドR8に供給するようにし
ていた。
そして、このロータリーソレノイドR8が励磁されてそ
の出ツノ軸が所定角度回転された後にその励磁が解除さ
れると、ロータリーソレノイドR3内に配設された復帰
ばねによりその出力軸が原位置に復帰され、その動作に
基づいて過電流表示器の駆動伝達部(図示しない)がそ
の表示部(図示しない)を表示動作させるようになって
いた。
このような従来の過電流表示器は電線りに任意の電流(
例えば550A±40Δ)が流れた場合・に動作りるよ
うに設定され、又、このような過電流が流れると変電所
のCBが1〜リツプして遮断づるようになっている。ず
なわら従来の過電流表示器は変電所のCBがトリップリ
ろ過電流に対応して設けられたものであった。
ところが過負荷時には電線りにその電線りの最大許容電
流(例えば490A程度)が流れている場合があり、そ
の上に電線しに突入電流等が重畳され、づぐにもとの過
負荷電流(例えば490A)戻った際には変電所のCB
がトリップしないため、前記のような過電流表示器にお
いては突入電流が流れたときから前記リレーXが自己保
持して励磁をし続け、前記a接点Xaを閉路してロータ
リーソレノイド1′りSを励磁し続ける。その結果、リ
レーXに支障を来す虞があり、又、ロータリーソレノイ
ドR8も励磁し続けるため表示部を表示動作させず過電
流表示は行われない虞があった。
又、一般にサイリスクSCRは温度が高くなると低いゲ
ート電圧でONb、温度が低くなると高いゲート電圧で
ONするため温度によって動作が不安定である。そのた
め、温度によっては前記のような制御回路では整定動作
過電流の範囲を大きくする必要があった。
発明の目的 この発明は前記問題点を解消するためになされたもので
あって、その目的は温度に対しても安定して動作させる
ことができ、変電所のCBが1ヘリツブするような過電
流に対して過電流表示を行うとともに、変電所のCBが
トリップをしない程度の過電流が流れた場合にはリレー
Xが自己保持しても所定時間後は自己保持を解除してリ
レーが支障を来す虞がない過電流表示器の制御回路を提
供することにある。
発明の構成 この発明の過電流表示器の制御回路は電線に配設された
電流′2変成器に全波整流器を接続し、その全波整流器
のプラス端子からマイナス端子にかりて接続したリレー
のb接点と一定値以上の電圧により動作するスイッチン
グ素子とリレーとからなる直列回路と、前記直列回路に
対し接続し、前記スイッチング素子の周囲温度の変化に
対する動作を安定化するスイッチング素子用ゲート温度
補償回路と、前記す接点のマイナス端子と金波整流器の
マイナス端子との間に接続したコンデン勺と、前記直列
回路に対し並列に接続したリレーのa接点と表示部を駆
動させるための駆動装買とからなる直列回路と、前記a
接点を自己保持するためにそのa接点のマイナス端子と
前記リレーのプラス端子との間に接続した自己保持回路
と、前記リレーが自己保持してから所定時間後に前記両
端子間を短絡してリレーの自己保持を解除する電子タイ
マースイッヂ回路を前記スイッチング素子のマイナス側
端子と前記全波整流器のマイナス端子にかtノで接続し
′C構成したものである。
実施例 以下この発明を具体化した一実施例を第1図に従って説
明する。
電MLに対して配設された電流変成器CTはその両端子
がチョークコイル1,2を介して全波整流器3に接続さ
れている。
全波整流器3のプラス、マイナス両端子間にはリレー×
1スイッヂング素子としてのサイリスク5CR1、ダイ
オードD3.D4及びリレーXのb接点xbが直列に接
続されている。なお、前記ダイオードD3.D4の直列
回路はサイリスク5CRIのアノード側に接続され、周
囲温度が低下した際(本実施例では一5°C以下の低温
)にサイリスク5CR1の自己保持電流の低−トをバッ
クアップするようになっている。
すなわら、サイリスク5CR1は低温になると自己保持
電流が急激に低ドするが、このタイオードD3.D/I
の順方向電圧特性により、その通電電流が一定値以下に
なると電流の通過を阻止し、後記する抵抗R1,R2の
端子電圧がツェナーダイオードZDのツェナー電圧以下
に低下した際に1ノイリスタ5CRIをOFF状態にJ
るようになっている。
なお、前記ダイオードD3.D4の代わりにツェナーダ
イオードを接続してもよい。
ダイオードD3のプラス端子と金波整流器3のマイナス
端子どの間には電圧設定用の抵抗R1゜R2と、全波整
流器3から出力される脈流を平滑するコンデン′lIC
1とがそれぞれ並列に接続されている。前記ダイオード
D3.D4.(Jイリスタ5CR1及びリレーXとの直
列回路に対してり“イリスタ温度保証用素子としてのツ
ェナータイA−ドZD、抵抗R3,Illの直列回路が
並列に接続され、その抵抗R3のマイナス側端子にυイ
リスタS CR1のゲート端子が接続されている。この
抵抗R3,R4に対し前記抵抗F< 1 、 R2は充
分小さく設定されている。
又、前記ツェナーダイオードZDのツェナー電圧はサイ
リスク5CRIが低温時でもゲート端子に充分なグー1
〜電圧が印加されてONするように設定され、又、前記
抵抗R3,R4はツェナーダイオードZ[)が導通して
サイリスク5CR1に供給されるゲート電圧が低温時に
必要とするゲートトリガ電圧以上になるようにその抵抗
値が設定され−でいる。
前記サイリスタ5CRIのカソード、ゲート間にはコン
デンサC2が接続され、前記す接点xbが回路された後
にもゲート端子に引き続いてゲート電圧を印加するよう
になっている。
そして、前記ツェナーダイオードZD、抵抗R3、R4
の直列回路によりスイッチング素子用ゲート温度補償回
路が構成されている。
前記リレーXの両端子間にはダイオードD1が並列に接
続され、リレーXの励磁が解除された時発生するサージ
電圧を吸収するようになっている。
前記全波整流器3の両端子間には前記リレーXのa接点
Xaと駆動装置としてのロータリーソレノイドR8とダ
イオードD5.D6とが直列に接続されている。又、ロ
ータリーソレノイドR8とダイオードD5.D6との直
列回路に対して抵抗R6とa接点xaの瞬閤聞閉ににり
生ずるサージ電流を吸収するコンデンサC3とがそれぞ
れ並列に接続されている。
なお、抵抗R6は変電所のCBがトリップをしない程度
の過電流が電線りに流れた場合、a接点xaが閉路して
全波整流器3から出力される出ノ〕電流ではリレーXを
自己保持させず、変電所のCBがトリップ可能な過電流
が電線りに流れた場合には前記出力電流がリレーXを自
己保持するようにその抵抗値が設定されている。
さらに、ロータリーソレノイドR8のプラス側端子と前
記リレーXのプラス側端子との間には抵抗R5,ダイオ
ードD2とからなる直列回路がリレーXのa接点Xaの
自己保持回路として接続されている。
そして、このロータリーソレノイドR8が励磁されてそ
の出力−が所定角度回転された後にその励磁が解除され
ると、ロータリーソレノイドR8内に配設された復帰ば
ねによりその出力軸が原位置に復帰され、その動作に基
づいて過電流表示器の駆動伝達部(図示しない)がその
表示部(図示しない)を表示動作させるようにな−って
いる。
次に、電子タイマースイッチ回路T Sについて説明覆
る。
前記サイリスタ5CR1のカソード端子と前記全波整流
器3のマイナス端子にか番プてサイリスタ5CR2が接
続されている。
そして、前記ダイオードD5.D6の直列回路に対し抵
抗R7とコンデン41C4とからなる積分回路が並列に
接続されている。この積分回路を構成する抵抗R7のマ
イナス端子に前記サイリスタ5CR2のゲート端子が接
続されるとともにIナイリスタ5CR2のゲート・カソ
ード間の抵抗成分を大きくしてサイリスタ5CR2の自
己保持電流を小さくするようにでいる。
さらに同積分回路の時定数は前記ダイオードD5の順方
向電圧が所定電圧になったことを検知して所定時間後(
この実施例では0.2SeC経過した後)に前記4ノイ
リスタ5CR2をONjるように設定されている。
そしC1これらサイリスタS CR2、抵抗R7。
コンデン!jC4、ダイオードl)5.D6とから電子
タイマースイッチ回路TSが構成されている。
なお、この電子タイマースイッチ回路−「Sk:おいて
ロータリーソレノイドR8のマイナス端子と金波整流器
3のマイナス端子間のダイオードをダイオードD5のみ
に変更したり、コンデンサC4の端子間に抵抗を挿入し
てもよい。
次に作用を説明する。
さ”C1平常の温度状態において電線りに通常の負荷電
流が流れている場合には電流変成器CT’から若干の変
成電流が出力され、その変成電流は全波整流器3により
整流された後、その大部分が抵抗R1、R2にて消費さ
れる。この時、ツェナーダイA−ドアD間に印加される
電圧はツェナー電圧に達示ないためツェナーダイオード
/Dは脅通り−ず、従って、サイリスタSCR1にゲー
ト電圧が印加されないため同υイリスタS CR1はO
FF状態である。
この状態で電線しに変電所のCBが1〜リツプ可能な過
電流が流れると、電流変成器CTから変成電流が出力さ
れ、ぞの変成電流は全波整流器3により整流される。そ
して、全波整流器3からの出力電流により抵抗R1,R
2の端子電圧が前記ツェナーダイオードZDのツェナー
電圧以上となってツェナーダイオードZDが導通し、b
接点Xbを経て抵抗R1,R2及び抵抗R3,R4に流
れるとともにコンデンサC1を充電する。この瞬間に抵
抗R1,R2,R3,R4に基づいてサイリスタ5CR
1に充分なアノード電圧及びゲー]−電圧が印加され、
サイリスタ5CR1は−ON状態となって導通ずる。す
ると、リレーXが励磁され、その瞬間にb接点xbが開
路されるとともにa接点Xaが閉路される。
すると、ロータリーソレノイドR8に励磁電流が供給さ
れるとともに抵抗R5及びダイオードD2を介してリレ
ーXに励磁電流が供給される。そして、a接点Xaが閉
路されると全波整流器3の出ツノ電流はその大部分がロ
ータリーソレノイドR8に流れてロータリーソレノイド
R8を充分に励磁し、その出ツノ軸を所定角度回転させ
るとともに、その一部分がリレーXに流れてa接点xa
を閉路状態に自己保持づる。
このとき抵抗R6にも全波整流器3の出力電流の一部分
が流れるが全波整流器3の出力電流が大きいためリレー
Xの励磁を起こさせるのに充分な電流がリレーXに供給
される。以上述べたような動作づなわちサイリスタSC
R1がONされてからa接点Xaが閉路されるまでの動
作は瞬間的に行われる。
そして、通常変電所のCBは過電流を検出してから任意
時間(例えばQ、 2sec)でトリップするため、電
線りに流れている過電流がそれによって遮断されると、
リレーXに流れていた励磁電流が遮断されてa接点Xa
が回路されるとともにb接点が閉路され、ロータリーソ
レノイドR8に流れていた励磁電流が遮断されてその励
磁が解除される。ロータリーソレノイドR8の励磁が解
除されると、その出力軸はロータリーソレノイドR8に
内装された復帰ばねにより原位置に回転復帰され、その
動作に基づいてこの過電流表示器の表示部が駆動伝達l
lI構により表示動作される。一方、制御回路は元の状
態に戻る。
また、この回路においてはサイリスタ5CR1がON状
態となってリレーXを励磁すると同時にb接点xbを回
路させると、その時点で全波整流器3から出力される電
流は遮断さね、次にa接点Xaが開路されるまでにはわ
ずかな時間が存在づる。その時間中はコンデンサC1が
サイリスタ5CR1にアノード電流を供給してリレーX
を励磁し続ける。
次に平常の温度状態において前記電線りに変電所のCB
の1ヘリツブしない程度の過電流が流れた場合、例えば
電線りに過負荷電流(例えば490A)の電流が流れて
いる状態で突入電流が重畳され、Jぐにもどの過負荷電
流(例えば490Δ)に戻ったような場合には、突入電
流ににり前記と同様にツェナーダイオードZDが導通し
、ナイリスタSCR’1が導通してリレーXが励磁され
、その瞬間にb接点xbが開路されるとともにa接点X
aが閉路される。
すると前記と同様にロータリーソレノイドR8に励磁電
流が供給されるとともに抵抗R5及びダイオードD2を
介してリレーXに励磁電流が供給され、a接点Xaが閉
路状態に自己保持される。
このとき電子タイマースイッチ回路TSの積分回路が前
記ダイオードD5.D6の順方向電圧が所定電圧になっ
たのを検知し、所定時間(例えば0.2SeC)後に前
記サイリスタ5CR2を導通させ、サイリスタ5CRI
のカソード端子、全波整流器3のマイナス端子間を短r
6覆る。その結果、リレーXの励磁が解除され、a接点
Xaが回路されるとともにb接点が閉路され、ロータリ
ーソレノイドR3に流れていた励磁電流が遮断されてそ
の励磁が解除される。
前記ロータリーソレノイドR8の励磁が解除されると、
以下前記と同様に過電流表示器の表示部が駆動伝達機構
等により表示01作される。
そして、前記す接点xbが開路され−Cもツェナーダイ
オ−ドアDに印加される電圧はツェナー電圧以下である
ため導通せず、従って、サイリスタ5CR1はゲート電
圧が印加されないので同サイリスク5CRIはOFF状
態となり、制御回路は元の状態に戻る。
又、一般にサイリスタは温度が高くなると低いゲート電
圧でONL、温度が低くなると高いゲート電圧でONす
るため温度によって動作が不安定である。しかし、前記
ツェナーダイオードZDのツェナー電圧を所定電圧に設
定しCいるので周囲温度が高い状態において、過電流が
電sIしに流れた場合でもツェナーダイオードZDがそ
のツェナー電圧に達するまではそのゲートに充分なゲー
ト電圧が印加されず、従って、サイリスタ5CR1はO
NLない。そして、ツェナーダイオ−120間の電圧が
所定電圧に達して導通したときサイリスタ5CR1には
そのゲート電圧が印加され、サナイリスタ5CRIが導
通(る。
又、低温時に過電流が電線しに流れた場合には前記高温
時と同様にツェナーダイオ−120間の電圧がツェナー
電圧に達したときのみサイリスタ5CR1はそのゲート
に充分なグー1〜電圧が印加されるため導通する。
このように温度変化があってもスイッチング素子としC
のサイリスタ5CR1の動作を安定して行うことができ
る。
さらに平常の温度状態にJ3いて変電所のCBがトリッ
プしない程度の過電流(例えば550A)が継続的に流
れた場合にも、同じくツエーブーダイA−ドア Dが導
通し、サイリスタ5CRIがONされる。りると、前記
と同様にリレーXが励磁されてa接点xaが自己保持さ
れ、続いてロータリーソレノイドR8が励磁される。そ
して、タイマースイッチ回路T Sにおいてダイオード
D5の順方向電圧を検知してサイリスタ5CR2がON
するど、リレーXの励磁が解除され′Cb接点xbがO
Nされるとともにa接点XaがOFFされる。
すると、b接点xb→サイリスタ5CR2の回路になっ
て〇−タリーソレノイドR3の励磁が解除され、以下前
記と同様に過電流表示器の表示部が駆動伝達機4vJ等
により表示動作される。
そして、前記ロータリーソレノイドR8の励磁が解除さ
れると、タイオードD5の順方向電圧は下がるが→ノイ
リスタ5CR2はその自己保持電流を小さくしているた
め、サイリスタ5CR2は引続きO’N状態となる。す
なわち電線しに流れる電流が一定電流(例えば550A
)から下がるまでこの状態が保持され、リレーXは励磁
されない、。
次に、電線りに流れる電流が一定電流(例えば550Δ
)以下に下がると、ツェナーダイオ−ドアDの印加電圧
が下がって導通しなくなり、又、→ノイリスタ5CRI
もゲート電圧が印加されないためOFFとなる。その結
果、その後の通常電流は抵抗R1、R2により消費され
る正常状態に戻る。
低温時(本実施例の場合には一5℃以下の低温)におい
て前記のように変電所のCBがトリップしない程度の過
電流(例えば550Δ)が継続的に流れた場合、前記と
同様に電子タイマースイッチ回路1− S b<働き、
1ノイリスタ5CR1→b接点Xb→ザイリスタ5CR
2と、b接点xb→抵抗R1及びR2の回路が成立する
。その後、電線りに流れる電流が一定電流(例えば55
0A>以下に下がると、ツェナーダイオードZOの印加
電圧が下がって導通しなくなり、又、サイリスタS C
R1もグー1〜電圧が印加されないが、サイリスタ5C
R1は低温になると、その自己保持電流が急激に低下し
ているためON状態となって自己保持しようとする。
しかし、抵抗R1,R2の端子電圧がツェナーダイオー
ド7Dのツェナー電圧以1;に低下した際にダイオード
D3.D4の順方向電圧特性によりダイオードD3.D
4がOFFするように調整されているためサイリスタ5
CR1をOFF状態にする。
このように温良変化に対してもサイリスタ5CR1の動
作特性を安定なものにづることかでき、従って制御回路
の信頼性を向上づることができる。
又、この実施例ではリーイリスタ5CR2のゲート・カ
ソード間の抵抗成分を大きくしてサイリスタS CR2
の自己保持電流を小さくしたので変電所のC13が1〜
リツプしない程度の過電流が連続的に流れたとき、サイ
リスタ5CR2をON状態に保持することができ、その
結果リレーXの励磁。
励磁の解除を繰り返す虞はない。
又、この実施例では過電流表示器を電線りに取付けした
状態で過電流表示器に機械的衝撃が加わり、そのため前
記リレーXのa接点Xaが瞬間開閉した場合に生ずるサ
ージ電流はコンデンサC3にて吸収され、そのことによ
ってリレーXに流れる電流は減少りるためサージ電流に
よりリレーXが自己保持づることはない。
なおこの発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えばり°イリスタ5CRj、5CR2を他のスイッチ
ング素子(トランジスタ、1−ライアック等)に変更し
ても良い。
発明の効果 以上詳述したようにこの発明の過電流表示器の制御回路
はスイッチング素子用温度補償回路と電子タイマースイ
ッヂ回路を設けたことにより、温度の変化があっても安
定して動作させることができ、変電所のCBがトリップ
するような過電流に対して過電流表示を行い、さらに変
電所のCBがトリップしない程度の過電流が流れた際に
も過電流表示を行うとともにリレーが自己保持しでも所
定時間後は自己保持を解除してリレーに支障を来すが虞
ないという実使用上鏝れた効果を奏するので産業1優れ
た発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を具体化した過電流表示器の制御回路
図、第2図は従来の過電流表示器の制御回路図である。 3・・・全波整流器、L・・・電線、5CR1,5CR
2・・・督ナイリスタ、X・・・リレー、Xa・・・a
接点、×b・・・b接点、R3・・・ロータリーソレノ
イド、1文1〜R7・・・抵抗、01〜C4・・・]コ
ンデンサZD・・・ツェナーダイオード、D1〜D6・
・・ダイオード、TS・・・電子タイマースイッヂ回路
。 特約出願人 株式会社高松電気製作所 代 理 人 弁理士 恩1)博宣

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電線(L)に配設された電流変成器(CT)に全波
    整流器(3)を接続し、その全波整流器(3)のプラス
    端子からマイナス端子にかけて接続したリレー(X)の
    b接点(Xb)と一定値以上の電圧により動作するスイ
    ッチング素子(SOR1)とリレー(X)とからなる直
    列回路と、前記直列回路に対し接続し、前記スイッチン
    グ素子(SCRI)の周囲温度の変化に対する動作を安
    定化するためのスイッチング素子(SCRI)用ゲート
    温度補償回路と 前記す接点(Xb)のマイナス端子と金波整流器(3)
    のマイナス端子との間に接続したコンデンナ(C1)と
    、 前記直列回路に対し並列に接続したリレー(Xのa接点
    (Xa)と表示部を駆動させるための駆動装置(R8)
    とからなる直列回路と、前記a接点(Xa)を自己保持
    するためにそのa接点(Xa)のマイナス端子と前記リ
    レー(X)のプラス端子との間に接続した自己保持回路
    (D2)(R5)と、 前記スイッチング素子(SCR1)のマイナス側端子と
    前記全波整流器(3)のマイナス端子にかけて接続し、
    前記リレー(X)が自己保持してから所定時間後に前記
    両端子間を短絡してリレー(X)の自己保持を解除する
    電子タイマースイッチ回路(TS”)と から構成したことを特徴とする過電流表示器の制御回路
    。 2、前記電子タイマースイッチ回路(T S >は前記
    スイッチング素子(SCR1)のマイナス側端子と前記
    全波整流器(3)のマイナス端子にかけてサイリスタ(
    SCR2)を接続し、前記駆動装置(R8)のマイナス
    側端子と金波整流器(3)のマイナス端子との間に接続
    したダイオード(D5)の両端子に対し抵抗(R7)と
    コンデン1す(C4)と直列回路を並列に接続し、前記
    ザイリスタ(SCR2)のゲート端子を抵抗(R7)の
    マイナス端子に接続して構成したものである特許請求の
    範囲第1項に記載の過電流表示器の制御回路。 3、前記スイッチング素子はサイリスタ(SCR1)で
    あり、前記スイッチング素子用ゲート温度補償回路はb
    接点(Xb>のマイナス端子と金波整流器(3)のマイ
    ナス端子にかけて接続したサイリスタ温度補償用のツェ
    ナーダイオード(ZD)、抵抗(R3)、抵抗(R4)
    の直列回路における抵抗(R3)と抵抗(R4)の接続
    点に対し前記サイリスタ(SCRI)のゲート端子を接
    続し、前記抵抗間の接続点とり゛イリスタ(SCR1)
    のカソード端子との間にコンデンサ(C2)を接続した
    ものである特許請求の範囲第1項に記載の過電流表示器
    の制御回路。
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