JPS6032212A - Circuit breaker - Google Patents
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- JPS6032212A JPS6032212A JP14028783A JP14028783A JPS6032212A JP S6032212 A JPS6032212 A JP S6032212A JP 14028783 A JP14028783 A JP 14028783A JP 14028783 A JP14028783 A JP 14028783A JP S6032212 A JPS6032212 A JP S6032212A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は電路の事故電流を検出し、最適な保護を可能に
する回路しゃ断器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a circuit breaker that detects fault currents in electrical circuits and allows optimal protection.
一般に、マイクロコンピュータを塔載した回路しゃ断器
においては、電路の事故電流に対するしゃ断時性は、マ
イクロコンピュータ内のROM K 6き込まれた所定
のプログラムを実行することにより得られるように構成
されている。上記しゃ断時性は、通常電路や負荷を保護
する為に例えば、第1図に示されたような反限時特性が
得られるようになっている。一般に第1図におけるよう
なしゃ断時性は配電線の熱耐量、上位ヒユーズの溶断特
性などを考慮して設定される。従来のこの種の装置M、
開離可能な接点、事故電流を検出する電流センサ手段、
所定のサンプリングレートで検出信号をサンプリングす
る手段、検出信号のレベル判別を行なう手段、そのレベ
ルに相応した第1図に示すような反限時特性に基づく限
時動作を行なう手段等を具備して構成されていた。上記
のような帰した場合に対応すべく、電路や負荷の放熱特
性を考慮して前述のプログラムの中に放熱特性を納めて
おくことは可能である。一般に、配電線や負荷の放熱特
性は、温度が指&関政的に減衰するような特性を有する
ことが知られている。従ってこの減衰特性に基づいてマ
イクロコンピュータ内でって、事故電流の変動等にも応
じられる装置が実現できる。Generally, a circuit breaker equipped with a microcomputer is configured such that the ability to shut off a fault current in an electric circuit is obtained by executing a predetermined program stored in ROM K6 in the microcomputer. There is. The above-mentioned time-interrupting property is normally designed to provide an inverse time-limiting property as shown in FIG. 1 in order to protect the electric circuit and the load. In general, the interruption property shown in FIG. 1 is set in consideration of the heat resistance of the distribution line, the blowout characteristics of the upper fuse, and the like. Conventional equipment of this type M,
separable contacts, current sensor means for detecting fault current;
The device is configured to include means for sampling the detection signal at a predetermined sampling rate, means for determining the level of the detection signal, and means for performing a time-limiting operation based on the inverse time-limiting characteristic as shown in FIG. 1 corresponding to the level. was. In order to cope with the above-mentioned case, it is possible to take into account the heat dissipation characteristics of the electric circuit and load and store the heat dissipation characteristics in the above-mentioned program. Generally, it is known that the heat dissipation characteristics of power distribution lines and loads have such characteristics that the temperature is attenuated. Therefore, based on this attenuation characteristic, a device that can respond to fluctuations in fault current, etc. can be realized within a microcomputer.
しかしながら、プログラム上で上記のような放熱特性を
考慮に入れた処理を行なう場合には次のような問題が生
じる。即ち、プログラム上で演算する場合、精度よく放
熱特性を得るためには複雑且つ膨大なプログラムが必要
となる。従ってその処理時間が非常に長くなり最適な保
護が困難となる。また一方、事前に上記演算結果をRO
M内にデータテーブルとしてもつ場合、プログラムその
ものは短かくできるが、精度よく放熱特性を得るために
は、データ数が膨大となり、大容量のROMが必要にな
る。特にワンチップマイクロコンピュータなどを使用す
る場合、ROMの容量が極めて限定されるので十分なデ
ータが収納できず、従って最適な特性を得ることは困難
である。However, when performing processing in consideration of the heat dissipation characteristics as described above in a program, the following problem occurs. That is, when calculating on a program, a complicated and enormous program is required to obtain heat dissipation characteristics with high accuracy. Therefore, the processing time becomes very long, making it difficult to achieve optimal protection. On the other hand, the above calculation results are RO
If the program is stored as a data table in M, the program itself can be shortened, but in order to obtain accurate heat dissipation characteristics, the amount of data becomes enormous and a large-capacity ROM is required. Particularly when using a one-chip microcomputer, the capacity of the ROM is extremely limited and cannot store sufficient data, making it difficult to obtain optimal characteristics.
また更に重大な問題がある。即ち、電源が一時的にトリ
ップしたり、サージ・ノイズ等の外乱が侵入したりする
と、ブイクロコンピュータニリセットがかかる。このよ
うな不慮のリセット動作の後にマイクロコンピュータが
再びスタートした時には、従来の装置では初めから全て
の処理がやり直されるためそれまでの蓄積データも消去
されてしまう。・これは回路しゃ断器としての基本的機
能に関する大きな問題である。また、電流センナ手段の
二次出力をマイクロコンピュータの電源に用いる場合は
、この問題が特に重大な影響をもたらす。即ち、事故電
流及び正常電流が全く流れない場合にはマイクロコンピ
ュータの作動電源が無くなるだめ、断続的な電流に対し
て上述の再スタート処理がその都度実行される。従って
熱的な保護(即ち、過大電流による発熱量に応じて電流
をしゃ断する動作)が全く行なえない欠点を持つ。There is also an even more serious problem. That is, when the power supply temporarily trips or disturbances such as surges and noises enter, the electronic computer is reset. When the microcomputer is restarted after such an unexpected reset operation, all processing is restarted from the beginning in conventional devices, and the data stored up to that point is also erased.・This is a major problem regarding the basic function as a circuit breaker. Furthermore, this problem has a particularly serious effect when the secondary output of the current sensor means is used as a power source for a microcomputer. That is, in the case where no fault current or normal current flows, the above-mentioned restart process is executed each time for intermittent current because the operating power supply for the microcomputer is exhausted. Therefore, it has the disadvantage that thermal protection (that is, the operation of cutting off the current according to the amount of heat generated by the excessive current) cannot be performed at all.
本発明は、上述のような従来の装置における問題点を解
決すべくなされたものである。即ち、放熱特性に基づく
指数関数的な減衰特性をコンデンサの放電特性を利用し
て発生させ事故電流が正常な状態に戻った時、所定の時
限に対する事故電流の継続時間の割合で上記コンデンサ
の交流電圧を変化させる。このようにすることにより、
放熱特性に沿った演算を実行するための時間を短縮する
と共に、膨大なデータテーブル用の記憶手段も必要とせ
ずに理想的な放熱特性が得られる小形で安価なこの種の
装置を提供しようとするものである。The present invention has been made to solve the problems in conventional devices as described above. In other words, when the fault current returns to a normal state by generating an exponential attenuation characteristic based on the heat dissipation characteristics using the discharge characteristics of the capacitor, the alternating current of the capacitor is reduced at a rate of the duration of the fault current to a predetermined time period. Change the voltage. By doing this,
We aim to provide a small and inexpensive device of this type that can shorten the time required to perform calculations based on heat dissipation characteristics and provide ideal heat dissipation characteristics without the need for storage means for huge data tables. It is something to do.
また、再び事故電流が流れた場合に、上記コンデンサの
残留電圧を初期値としてマイクロコンビュしゃ断器を提
供することを目的とするものである。Another object of the present invention is to provide a microcombustion breaker that uses the residual voltage of the capacitor as an initial value when a fault current flows again.
以下に図面を用いて本発明の実施例につき詳述すること
により本発明を明らかにする。The present invention will be clarified by describing embodiments of the present invention in detail below using the drawings.
第2図は本発明の一実施例としての過電流検出装置を示
すブロック図である。第2図において201は電源に接
続されるべき電源側端子である。FIG. 2 is a block diagram showing an overcurrent detection device as an embodiment of the present invention. In FIG. 2, 201 is a power supply side terminal to be connected to the power supply.
前記電源側端子201tま開離接点202を介して負荷
側端子203に接続されている。前記電源側端子201
と負荷側端子203との間の電路10には電流検出用の
質流器20が設けられている。変流器20の二次側には
二次出力の絶対値を得るだめの整流回路30が接続きれ
ている。整流口w530の出力側に負担回路40が接続
されている。負担回路40は変流器20の出力電流を電
圧信号に変換すると共に、所定のレベル範囲内で出力信
号を得るだめのレベル調整回路を兼ねている。前記負担
回路40の出力側は波形変換回路90に接続されている
。波形変換回路90は負担回路40に誘起する出力信号
の実効値を得るためのものである。波形変換口Wr90
の出力端子はそのアナログ出力信号をディジタル信号に
変換するA//D変換回路100の@lの入力端子10
1に接続されている。vD変換回路100の出力はマイ
クロコンピュータ110に入力されるようになされてい
る。マイクロコンピュータ110には出力ホート117
a及び117bが設けられている。この出力ボート】1
7aには出力装置80が接続されている。この出力装置
80は、例えば作動装置としてのサイリスクと、前記開
離接点202を開離させる釈放彫工磁引外し装置等によ
り構成されている。即ち出力装置80は前記開離接点と
機械的に連動するようになされて50が設けられている
。このコンデンサ50には抵抗61(放′市用)が並設
されている。前記マイクロコンピュータ110の出力ボ
ート117bとMO記コンデンサ50の他端との間にダ
イオード70が該コンデンサ50(逆流防止用)に向っ
て順方向に接続されている。ダイオード70のアノード
側に充電用の抵抗62が接続されている。The power supply side terminal 201t is connected to a load side terminal 203 via a breaking contact 202. The power supply side terminal 201
A current detector 20 for detecting current is provided in the electric path 10 between the load-side terminal 203 and the load-side terminal 203 . A rectifier circuit 30 for obtaining the absolute value of the secondary output is connected to the secondary side of the current transformer 20. A burden circuit 40 is connected to the output side of the rectifier port w530. The burden circuit 40 converts the output current of the current transformer 20 into a voltage signal, and also serves as a level adjustment circuit for obtaining an output signal within a predetermined level range. The output side of the load circuit 40 is connected to a waveform conversion circuit 90. The waveform conversion circuit 90 is for obtaining the effective value of the output signal induced in the burden circuit 40. Waveform conversion port Wr90
The output terminal is the input terminal 10 of @l of the A//D conversion circuit 100 that converts the analog output signal into a digital signal.
Connected to 1. The output of the vD conversion circuit 100 is input to a microcomputer 110. The microcomputer 110 has an output port 117.
a and 117b are provided. This output boat】1
An output device 80 is connected to 7a. This output device 80 includes, for example, a cylisk as an actuating device, a release engraving magnetic tripping device for opening the opening contact 202, and the like. That is, the output device 80 is provided 50 so as to be mechanically interlocked with the breaking contact. A resistor 61 (for public use) is arranged in parallel with this capacitor 50. A diode 70 is connected between the output port 117b of the microcomputer 110 and the other end of the MO capacitor 50 in the forward direction toward the capacitor 50 (for backflow prevention). A charging resistor 62 is connected to the anode side of the diode 70.
前記マイクロコンピュータ110の構成を第3図のブロ
ック図に基づき概説する。第3図においてマイクロコン
ピュータ110は、CPU 111のデータバス112
及びアドレスバス113を介してROM114゜RAM
1is及びI10ポート116を有して構成されている
。Iqボート116の出カポー目17a、117b t
riMfT述の通り、出力装置80.ダイオード70の
アノードに接続されている。データバス112及びアド
レスバス113の一部は前記A/D変換回路100に接
続されている。−搬にROM114には所定の信号処理
を実行するだめのプログラムを含みCPU 111は所
定のクロンク信号に同期してプログラムを実行する。ま
だRAM115は信号処理に7必要なレジスタとして機
能する。The configuration of the microcomputer 110 will be outlined based on the block diagram of FIG. In FIG. 3, the microcomputer 110 has a data bus 112 of a CPU 111.
and the ROM 114° RAM via the address bus 113.
1is and I10 ports 116. Iq boat 116 output points 17a, 117b t
As stated in riMfT, the output device 80. It is connected to the anode of diode 70. Parts of the data bus 112 and address bus 113 are connected to the A/D conversion circuit 100. - The ROM 114 contains a program for executing predetermined signal processing, and the CPU 111 executes the program in synchronization with a predetermined clock signal. The RAM 115 still functions as seven registers necessary for signal processing.
上述のマイクロコンピュータ110における信号処理過
程を第6図のメインフローチャートに示す。The signal processing process in the above-mentioned microcomputer 110 is shown in the main flowchart of FIG.
このフローチャートには、基本的な機能として、少くと
も入力信号のレベルを判別するレベル判別手段1001
及びレベル判別された値により所定の限時動作を実行す
る時限発生手段1002が含まれている。またこのフロ
ーチャートには、前述のような放電特性及びこれに蓄熱
特性を合わせた特性に沿って回路しゃ断器を動作させる
ため、過電流状唾が継続し且つその電流値が変動してい
る場合の正確な蓄熱特性を発生するだめの手段1003
が含まれている。This flowchart includes at least a level determining means 1001 for determining the level of an input signal as a basic function.
and a time limit generating means 1002 for executing a predetermined time limit operation based on the level determined value. In addition, this flowchart is designed to operate the circuit breaker according to the above-mentioned discharge characteristics and heat storage characteristics, so if overcurrent continues and the current value fluctuates, Means 1003 for generating accurate heat storage characteristics
It is included.
上述のような構成の本発明装置の動作を以下に説明する
。The operation of the apparatus of the present invention configured as described above will be explained below.
電路10に事故電流が流れると、変流器20はそれに固
有の変流比で上記事故電流を検出し二次側に出力電流を
誘起する。この出力電流は県流回路30により直流化さ
れる。この直流化された整流回路30の出力電流は負担
回路40に供給される。負担回路40の出力信号は波形
変換回路90によってその実効値に対応する信号に変換
される。波形変換回路90の実効値出力はA/Df換回
路100に入力されるOA/D変換回路100はマイク
ロコンピュータ110によって制御され入力信号を時分
割的にディジクル信号に変換する。これらのディジタル
信号はマイクロコンピユータ110のデータバス112
に供給される。マイクロコンピュータ110は所定のプ
ログラムに従いこれらディジタル入力信号のレベル判別
を実行する。更にこのレベル判別の結果に基づいて所定
の限時動作を行ないその出カポ−)117aから出力信
号を発する。この場合の限時動作は、例えば第3図の特
性曲線に沿って実行される。マイクロコンピュータ11
0の出力ポート117aから発せられた出力信号により
出力装置80が駆動される。When a fault current flows through the electric line 10, the current transformer 20 detects the fault current at its own current transformation ratio and induces an output current on the secondary side. This output current is converted into direct current by the prefectural current circuit 30. This DC-converted output current of the rectifier circuit 30 is supplied to the burden circuit 40. The output signal of burden circuit 40 is converted by waveform conversion circuit 90 into a signal corresponding to its effective value. The effective value output of the waveform conversion circuit 90 is input to an A/Df conversion circuit 100. The OA/D conversion circuit 100 is controlled by a microcomputer 110 and converts the input signal into a digital signal in a time-sharing manner. These digital signals are connected to the data bus 112 of the microcomputer 110.
supplied to The microcomputer 110 executes level determination of these digital input signals according to a predetermined program. Further, based on the result of this level determination, a predetermined time-limited operation is performed and an output signal is generated from the output capo 117a. The time-limited operation in this case is performed, for example, along the characteristic curve shown in FIG. Microcomputer 11
The output device 80 is driven by the output signal emitted from the output port 117a.
出力装ft 80が動作するとこれと機械的に連動する
開離接点202が開離し、電路の電流がしゃ断される。When the output device ft 80 operates, a break-off contact 202 mechanically interlocked with the output device ft 80 opens, and the current in the electric circuit is cut off.
次に、電路の電流が所定の時限内に定格値以下の正常な
状態に復帰した場合について、第4図及び第5図に基づ
いて説明する。第4図は電路を流れる電流の変化の状態
及び本発明の回路しゃ断器の動作特性を示す特性図であ
る。また第5図は前記コンデンサ50の充放電の様子を
示す波形図である。第4図及び第5図に示すように、事
故電流■1が所定の動作時間(即ち時限)が経過する以
前に正常な電流■2に復帰すると、マイクロコンピュー
タ110は所定のプログラムに従って、出力ポート11
7bから第5図(a)に示すような方形波電圧出力(ワ
ンショットパルス)を出力する。この方形〃嗟け、事故
電流■1の大きさにより決まる動作時間T1に対する事
故電流の実際の継続時間T。の比* ”rr。Next, a case in which the current in the electric circuit returns to a normal state below the rated value within a predetermined time period will be described based on FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the state of change in the current flowing through the electric path and the operating characteristics of the circuit breaker of the present invention. Further, FIG. 5 is a waveform diagram showing how the capacitor 50 is charged and discharged. As shown in FIGS. 4 and 5, when the fault current (1) returns to the normal current (2) before a predetermined operating time (i.e., time limit) elapses, the microcomputer 110 controls the output port according to a predetermined program. 11
7b outputs a square wave voltage output (one shot pulse) as shown in FIG. 5(a). This square represents the actual duration T of the fault current with respect to the operating time T1 determined by the magnitude of the fault current ■1. The ratio *”rr.
と所定の関係を有するパルス幅を持つ。このような方形
波電圧出力により、充電用の抵抗62及び夕。has a pulse width having a predetermined relationship with . With such a square wave voltage output, the charging resistor 62 and the voltage are connected to each other.
イオード70を通してコンデンサ50が充電される。Capacitor 50 is charged through diode 70.
コンデンサ50は、第5図(b)に示されたように、充
′屯が一旦終了した後人に事故電流が検出されるまで放
電用の抵抗61を通して所定の時定数で放電する。次に
、再度事故電流が流れると、マイクロコンピュータ11
0は、A/Df換回路100からの入力信号レベルを判
別し、再び所定の限時j(ilJ作を行うべくプログラ
ムラ実行する。このときマイクロコンピュータ110は
、11(I記コンデンサ50の伐留電匡を、A/Df換
回路100を介して読み込み、この読み込まれた電圧レ
ベルを新たな時限発生のだめの初期値として処理する。As shown in FIG. 5(b), the capacitor 50 is discharged at a predetermined time constant through a discharging resistor 61 until a fault current is detected by a person after the capacitor 50 has finished charging once. Next, when the fault current flows again, the microcomputer 11
0 determines the level of the input signal from the A/Df conversion circuit 100, and executes the program again to perform the predetermined time j (ilJ operation). At this time, the microcomputer 110 The voltage level is read through the A/Df conversion circuit 100, and the read voltage level is processed as an initial value for generating a new time limit.
尚第5図(b)に示すように、上述の充電動作中におけ
るコンデンサ50の電圧波形は、一定の時定数を有する
曲線となる。この非線形特性は、充電電圧を逆指数関数
的に変化させて補正するか、コンデンサ50の電圧を読
み込んだ時のデータをマイクロコンピュータ110内で
補正処理することにより容易に直線化できる。また、定
電流によってコンデンサ50を充電することにより第5
図tc+ K示すような直線的な充電特性を得ることも
できる。この場合は、コンデンサ50の電圧出力をその
まま利用しても十分実用的な回路しゃ所持性が得られる
。As shown in FIG. 5(b), the voltage waveform of the capacitor 50 during the above-described charging operation is a curve having a constant time constant. This nonlinear characteristic can be easily linearized by correcting it by changing the charging voltage in an inverse exponential manner, or by correcting data in the microcomputer 110 when the voltage of the capacitor 50 is read. Also, by charging the capacitor 50 with a constant current, the fifth
It is also possible to obtain a linear charging characteristic as shown in Figure tc+K. In this case, even if the voltage output of the capacitor 50 is used as it is, sufficient practical circuit interoperability can be obtained.
上述のマイクロコンピュータ110における信号処理過
程を、第6図のメインフローチャートに沿って詳述する
。The signal processing process in the above-mentioned microcomputer 110 will be explained in detail along the main flowchart of FIG.
マイクロコンピュータ110が起動され動作可能状18
K々るとプログラムがスタートし、システムの初期化
(即ちI10ボートの設定、フラグのセット、リセット
など)が実行され、過電流検出のメイン処理フローに入
る。次にA/D変換回路100の制御動作(A/D変換
処理)を実行する。この制御動作によって、波形変換回
路90より出力される電路の電流の実効値の信号を時分
割的に選択してディジクル信号t7t4換し、マイクロ
コンピュータ110内のRAM115に書き込む。次に
、上述のようにしてRAM 115 K書き込まれた入
力信号データに関し、その値が過電流値であるか否かの
判別動作を実行する。その結果過電流でない場合は第6
図における蓄熱ルーチンから外れて再び上述のAろ変換
処理に戻る。次に、過電流である場合は、先りまたはR
AM115を用いて所定の単位時間毎に所定のビット数
の加算を行なう。上記所定のピント数は第1図の特性曲
線に沿った限時動作を実現すべく選択されたものである
。次に、上述のように加算されたピット数か所定の時限
に対応する値に達したか否かの判別動作を実行する。こ
の結果加算されたビット数が所定の時限に対応する直に
達していない場合は、第6図におけるメイン70−から
外れて上述のA/D変換処理に戻る。次に、上述の加算
されたピント数が所定の時限に対応する値に達した場合
は、出カポ−)117aを介して出力信り・を発し、出
力装置80を駆動させる。The microcomputer 110 is activated and ready for operation 18
Once completed, the program starts, initializes the system (ie, sets the I10 port, sets flags, resets, etc.), and enters the main processing flow for overcurrent detection. Next, a control operation (A/D conversion process) of the A/D conversion circuit 100 is executed. By this control operation, the signal of the effective value of the current of the electric path outputted from the waveform conversion circuit 90 is selected in a time division manner, converted into a digital signal t7t4, and written into the RAM 115 in the microcomputer 110. Next, regarding the input signal data written into the RAM 115K as described above, an operation is performed to determine whether or not the value is an overcurrent value. As a result, if there is no overcurrent, the 6th
The process exits the heat storage routine shown in the figure and returns to the above-mentioned A conversion process. Next, if there is an overcurrent, the tip or R
A predetermined number of bits is added every predetermined unit time using AM115. The predetermined focus number is selected to realize a time-limited operation along the characteristic curve shown in FIG. Next, an operation is performed to determine whether the number of added pits has reached a value corresponding to a predetermined time limit as described above. If the number of bits added as a result does not reach the predetermined time limit, the process deviates from the main 70- in FIG. 6 and returns to the A/D conversion process described above. Next, when the above-mentioned added focus number reaches a value corresponding to a predetermined time period, an output signal is generated via the output capacitor 117a to drive the output device 80.
次に、過電流が正常な範囲内の電流に復帰した場合につ
いて説明する。前述のように、蓄熱フラグHがセットさ
れである程度時限の計時動作が進行している時点で、A
//D変換されたデータの最大値が所定のレベル以下に
低下した場合、過電流か否かの判別ルーチンより外れ、
当該段階の直前の段階における状態を示す蓄熱フラグH
がセットされているか否かの判別動作を実行する。この
結果り熱フラグHがセットされていない場合は、そのま
まA/Df換処理に戻る。次に、蓄熱フラグHがセント
されている場合は、それまで加算してきたカウント用レ
ジスタのビット数(即ち計時された時間に対応するビッ
ト数)に相当するパルス幅の方形波電圧出力を発生し、
コンデンサ50を充電する。次に、カウント用レジスタ
をリセットし、更に、蓄熱フラXグHもリセットして、
再び−A/D変換処理に戻る。Next, a case will be described in which the overcurrent returns to a current within a normal range. As mentioned above, when the heat storage flag H is set and the time-limited timing operation has progressed to a certain extent, A
//If the maximum value of the D-converted data falls below a predetermined level, the routine deviates from the overcurrent determination routine and
Heat storage flag H indicating the state at the stage immediately before the relevant stage
is set. As a result, if the heat flag H is not set, the process returns to the A/Df conversion process. Next, if the heat storage flag H is set, a square wave voltage output is generated with a pulse width corresponding to the number of bits in the count register that has been added up to that point (i.e., the number of bits corresponding to the time measured). ,
Charge the capacitor 50. Next, reset the count register, and also reset the heat storage flag XH,
Returning again to the A/D conversion process.
以上のようにしてプログラムが構成され、処理が実行さ
れるが、マイクロコンピュータ110はA/D変換処理
の際、常時コンデンサ50の電圧を読してカウント用レ
ジスタをスタートさせている。The program is configured and the process is executed as described above, but the microcomputer 110 always reads the voltage of the capacitor 50 and starts the counting register during the A/D conversion process.
事故電流が断続して流れた場合も、或いはマイクロコン
ピュータ110が何等かの原因でリセットされ再スター
トした場合も、コンデンサ50にはそれまで電路に蓄積
されていた熱エネルギーに相当する残留電圧が保持され
ている。従って本発明の装置では、電路の放熱特性に沿
った動作が実現できる。Even if a fault current flows intermittently, or even if the microcomputer 110 is reset and restarted for some reason, the capacitor 50 retains a residual voltage corresponding to the thermal energy that had been accumulated in the electrical circuit. has been done. Therefore, the device of the present invention can realize an operation that conforms to the heat dissipation characteristics of the electric circuit.
本発明によれば、上述のコンデンサ5ひの放電時定数を
適切に選択する(上述の例では放電用抵抗61の値を適
切に選ぶ)ことにより、実1祭の配電線や負荷の放熱特
性に極めて良く近似した減衰特性(#作特性)が得られ
る。またプログラムも簡即になり、記憶手段の容量も少
くて済み、演算処理時間も短縮できる。更に、間欠事故
電流に対し、配電線や負荷の熱耐量に応じた保護を行う
という見地からも、精度の高い理想的な回路しゃ断器が
実現できる。従って不必要に頻繁に回路がしゃ断されず
、開門(を接虱の無駄な損耗が防止される。According to the present invention, by appropriately selecting the discharge time constant of the above-mentioned capacitor 5 (in the above-mentioned example, appropriately selecting the value of the discharge resistor 61), the heat dissipation characteristics of the power distribution line and load can be improved. A damping characteristic (actuation characteristic) extremely close to . Furthermore, the program can be simplified, the capacity of the storage means can be reduced, and the calculation processing time can be shortened. Furthermore, from the standpoint of providing protection against intermittent fault current according to the heat resistance of the distribution lines and loads, it is possible to realize a highly accurate and ideal circuit breaker. Therefore, the circuit is not cut off unnecessarily frequently, and unnecessary wear and tear caused by opening and closing the gate is prevented.
また、電源電圧の低下やサージ・ノイズ等の外乱により
検出動作が一旦停止した後再スタートした場合も、それ
までの蓄熱データを保持しているので、適切な保護を行
うことができる。Furthermore, even if the detection operation is temporarily stopped and then restarted due to disturbances such as a drop in power supply voltage or surge/noise, the heat storage data up to that point is retained, so appropriate protection can be provided.
第1図は回路しゃ断器の一般的な特性を示す図、第2図
は本発明の回路しゃ断器の実施例を示すブロック図、第
3図は第2図の回路しゃ断器におけルマイクロコンピュ
ータ及びその周辺の要素のブロック図、第4図は電路を
流れる電流の変化の状態及び本発明の回路しゃ断器の動
作特性を示す特性図、第5図は、第2図の回路しゃ断器
におけるコンデンサ50の充放電の様子を示す波形図、
第6図は本発明の回路しゃ断器におけるマイクロコンピ
ュータの基本動作のフローチャートである。
10・・・電路、20・・・変流器、30・・・整流回
路、40・・・負担回路、50・・・コンデンサ、61
.62・・・抵抗、70・・・ダイオード、80・・・
出力装置、90・・・波形f検装置、100・・・A/
D変換回路、11O・・・マイクロコンピュータ、20
1・・・電源側端子、202・・・開′NIF接点、2
03・・・負荷側端子
代理人 弁理士 大 岩 増 雄
第3図
第4図
−1・−唱【アン&I(A)
第5図
第6図
手続補正書(自発)
昭和58年°1016EI
T、IP許庁長宮殿
3、補正をする者
代表者片山仁へ部
4、代理人
5、補正の対象
「明細書の特許請求の範囲の欄」及び「明細書の発明の
詳細な説明の欄」
6、補正の内容
(1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正する
。
(2)明細書第5頁、第12行の「トリップしたり」を
「停電したり」に訂正する。
(3)同第6頁、第18行の「交流電圧」を「充電電圧
」に訂正する。
(4)同第14頁、第18行の「ビット」を「蓄熱ビッ
ト」に訂正する。
(5)同第16頁、第19行の「・・・が得られる。」
の後に次の文を加入する。「ここで本発明の実施例では
、コンデンサの充放電特性を直接用いているが、基本的
には直接的にコンデンサを用いずとも、いわゆる充放電
特性を有する回路構成(ミラー積分回路など)であって
も、同等の効果を奏することは明白である。」
特許請求の範囲
(1)凹陥可能な接点、前記接点を開離させる釈放可能
装置、前記釈放可能装置を釈放させる作動装置、及び所
定の事故電流に応動し前記作動装置を作動させる制御装
Fを具備した回路しゃ断器であって、前記制御装置は、
前記電路に流れる事故電流を検出する電流センサ手段、
前記電流センサ手段の二次出力のレベルを判別するレベ
ル判別手段、前記レベル判別手段により判別されたレベ
ルに対応する所定の限時動作を行なう時限発生手段、前
記時限′発生手段の限時動作に応動する出力手段、及び
前記時限発生手段の限時動作中に事故電流が正常電流に
復帰した場合事故電流の継続中にその電流により生じる
熱エネルギーに対応する電荷を充電しておきその後正常
電流の継続中所定の時定数で放電する充放電回路手段を
具備し且つ少くとも前記レベル判別手段及び時限発生手
段がマイクロコンピュータで構成されており、事故電流
が再度発生した場合前記充放電回路手段の残留電圧を前
記時限発生手段の発生時限を算出するための初期値とし
て前記マイクロコンピュータに読み込むようになされた
ものであることを特徴とする回路しゃ断器。
(2)前記充放電回路手段が、コンデンサと、前記マイ
クロコンピュータにより制御されたパルス幅を有するワ
ンショットパルスを発生する充電手段と、抵抗によるC
R時定数回路の態様の放電手段とを含んで構成されたも
のである特許請求の範囲第(1)項記載の回路しゃ断器
。
(3)前記充放電回路1Rが、コンデンサと、前記マイ
クロコンピュータにより制御されたパルス幅を有するワ
ンショットパルスにより駆動されて定電流発生する充電
手段とを含んで構成されたものである特許請求の範囲第
(1)または(2)項の何れかに記載の回路しゃ断器。
(4)前記電流センサ手段が変流器を含んで構成され、
前記レベル判別手段、時限発生手段、出力手段及び充放
電回路■は前記変流器の二次側からそれらの作動用電源
が供給されるように構成されたものである特許請求の範
囲第(1) 、 (2)または(3)項の何れかに記載
の回路しゃ断器。Fig. 1 is a diagram showing general characteristics of a circuit breaker, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the circuit breaker of the present invention, and Fig. 3 is a microcomputer in the circuit breaker of Fig. 2. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the state of change in current flowing through the electrical circuit and the operating characteristics of the circuit breaker of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of the circuit breaker of the present invention. A waveform diagram showing the state of charging and discharging of 50,
FIG. 6 is a flow chart of the basic operation of the microcomputer in the circuit breaker of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Electric circuit, 20... Current transformer, 30... Rectifier circuit, 40... Burden circuit, 50... Capacitor, 61
.. 62...Resistor, 70...Diode, 80...
Output device, 90...Waveform f detection device, 100...A/
D conversion circuit, 11O... microcomputer, 20
1... Power supply side terminal, 202... Open 'NIF contact, 2
03...Load side terminal agent Patent attorney Masuo Oiwa Figure 3 Figure 4-1 - Sung by Anne & I (A) Figure 5 Figure 6 Procedural amendment (voluntary) 1981 °1016EI T , IP Office Commissioner's Palace 3, Representative Hitoshi Katayama of the person making the amendment Department 4, Agent 5, Target of amendment ``Claims column of the specification'' and ``Detailed description of the invention column of the specification ” 6. Contents of the amendment (1) The scope of claims in the specification will be amended as shown in the attached sheet. (2) On page 5, line 12 of the specification, "trip" is corrected to "power outage". (3) On page 6, line 18, "AC voltage" is corrected to "charging voltage." (4) Correct "bit" on page 14, line 18 to "thermal storage bit". (5) "...is obtained" on page 16, line 19.
Add the following sentence after . ``Here, in the embodiment of the present invention, the charging and discharging characteristics of a capacitor are directly used, but basically, a circuit configuration (such as a Miller integrating circuit) having so-called charging and discharging characteristics can be used without directly using a capacitor. It is clear that the same effect can be achieved even if the contact is retractable.'' Claims (1) A retractable contact, a releasable device that opens the contact, an actuator that releases the releasable device, and a predetermined A circuit breaker equipped with a control device F that operates the actuating device in response to a fault current, the control device comprising:
current sensor means for detecting a fault current flowing in the electrical circuit;
Level determining means for determining the level of the secondary output of the current sensor means; time limit generating means for performing a predetermined time-limiting operation corresponding to the level determined by the level determining means; responsive to the time-limiting operation of the time limit generating means; When the fault current returns to the normal current during the time-limited operation of the output means and the time limit generation means, a charge corresponding to the thermal energy generated by the current is charged while the fault current continues, and then a predetermined amount is charged while the normal current continues. The charging/discharging circuit means is provided with a charging/discharging circuit means for discharging at a time constant of A circuit breaker characterized in that the circuit breaker is configured to be read into the microcomputer as an initial value for calculating the generation time limit of the time limit generation means. (2) The charging/discharging circuit means includes a capacitor, a charging means for generating a one-shot pulse having a pulse width controlled by the microcomputer, and a C
The circuit breaker according to claim 1, wherein the circuit breaker includes a discharge means in the form of an R time constant circuit. (3) The charging/discharging circuit 1R is configured to include a capacitor and charging means that generates a constant current by being driven by a one-shot pulse having a pulse width controlled by the microcomputer. The circuit breaker according to any one of range (1) or (2). (4) the current sensor means includes a current transformer;
The level determining means, the time limit generating means, the output means, and the charging/discharging circuit (2) are constructed so that power for their operation is supplied from the secondary side of the current transformer. ), (2) or (3).
Claims (1)
装置、前記釈放可能装置を釈放させる作動装置、及び所
定の事故電流に応動し前記作動装置を作動させる制御装
置を具備した回路しゃ断器であって、前記制御装置は、
前記電路に流れる事故電流を検出する電流センナ手段、
前記電流センサ手段の二次出力のレベルを判別するレベ
ル判別手段、前記レベル判別手段により判別されたレベ
ルに対応する所定の限時動作を行なう時限発生手段、前
記時限発生手段の限時動作に応動する出力手段、及び前
記時限発生手段の限時動作中に事故電流が正常電流に復
帰した場合事故電流の継続中にその電流により生じる熱
エネルギーに対応する電荷を充電しておきその後正常電
流の継続中所定の時定数で放電する充放電回路を具備し
且つ少くとも前記レベル判別手段及び時限発生手段が1
イタロコンビユータで構成されており、事故電流が再度
発生した場合前記充放電回路の残留電圧を前記時限発生
手段の発生時限を算出するための初期値としてg+I記
マイクロコンピュータに読み込むようになされたもので
あることを特徴とする回路しゃ断器。 (2)前記充放電手段が、コンデンサと、前記マイクロ
コンピュータにより制御されたパルス幅を有するワンシ
ョットパルスを発生する充電手段と、抵抗によるCR時
定数回路の態様の放電手段とを含んで構成されたもので
ある特許請求の範囲第111項記載の回路しゃ断器。 (3)前記充放電回路が、コンデンサと、前記マイクロ
コンピュータにより制御されたパルス幅を有するフンシ
ョットパルスにより駆動されて定電流発生する充電手段
とを含んで構成されたものである特許請求の範囲第+1
)または121項の何れかに記載の回路しゃ断器。 (4)前記電流センサ手段が変流器を含んで構成され、
前記レベル判別手段、時限発生手段、出力手段及び充放
重囲l118は前記変流器の二次側からそれらの作動用
電源が供給されるように構成されたものである特許請求
の範囲第H、i21または(3)項の何れかに記載の回
路しゃ断器。[Scope of Claims] Il+ A releasable contact, a releasable device that opens the contact, an actuating device that releases the releasable device, and a control device that actuates the actuating device in response to a predetermined fault current. A circuit breaker comprising:
current sensor means for detecting fault current flowing in the electrical circuit;
Level discrimination means for discriminating the level of the secondary output of the current sensor means, time limit generation means for performing a predetermined time limit operation corresponding to the level determined by the level discrimination means, and an output responsive to the time limit operation of the time limit generation means. means, and when the fault current returns to normal current during the time-limited operation of the time limit generation means, the fault current is charged with an electric charge corresponding to the thermal energy generated by the current while the fault current continues, and then a predetermined amount of electricity is charged during the continuation of the normal current. It is provided with a charging/discharging circuit that discharges with a time constant, and at least the level determining means and the time limit generating means are one
It consists of an Italo converter, and when a fault current occurs again, the residual voltage of the charging/discharging circuit is read into the g+I microcomputer as an initial value for calculating the generation time of the time limit generating means. A circuit breaker characterized by: (2) The charging/discharging means includes a capacitor, charging means for generating a one-shot pulse having a pulse width controlled by the microcomputer, and discharging means in the form of a CR time constant circuit using a resistor. 112. The circuit breaker according to claim 111. (3) Claims in which the charging/discharging circuit includes a capacitor and charging means that generates a constant current by being driven by a funshot pulse having a pulse width controlled by the microcomputer. +1st
) or the circuit breaker according to any one of Item 121. (4) the current sensor means includes a current transformer;
Claim H: The level determining means, the time limit generating means, the output means, and the charging/discharging enclosure 118 are constructed so that power for their operation is supplied from the secondary side of the current transformer. , i21 or the circuit breaker according to any one of item (3).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14028783A JPS6032212A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Circuit breaker |
US06/634,361 US4695961A (en) | 1983-07-29 | 1984-07-25 | Solid state overcurrent detector |
EP84108938A EP0133969B1 (en) | 1983-07-29 | 1984-07-27 | Solid state overcurrent detector |
DE8484108938T DE3474860D1 (en) | 1983-07-29 | 1984-07-27 | Solid state overcurrent detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14028783A JPS6032212A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Circuit breaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6032212A true JPS6032212A (en) | 1985-02-19 |
Family
ID=15265270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14028783A Pending JPS6032212A (en) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6032212A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240815A (en) * | 1985-02-25 | 1986-10-27 | メルラン、ジエラン | Digital solid tripper for breaker |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5526014A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | Opposite time limit characteristic overcurrent relay |
JPS5863023A (en) * | 1981-09-21 | 1983-04-14 | シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | Digital overcurrent dripping device |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP14028783A patent/JPS6032212A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5526014A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | Opposite time limit characteristic overcurrent relay |
JPS5863023A (en) * | 1981-09-21 | 1983-04-14 | シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | Digital overcurrent dripping device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240815A (en) * | 1985-02-25 | 1986-10-27 | メルラン、ジエラン | Digital solid tripper for breaker |
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