JPS631806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動機等の負荷電流を変流器で検出
し、また地絡電流を零相変流器で検出し、過電
圧、不足電圧を補助変圧器で検出し、ひきはずし
のための制御回路を介してしや断器を異常時オフ
させる回路しや断器の改良に関するものである。

第１図は従来の回路しや断器の構成を示すもの
で、第１図において電源１は、しや断器の主回路
２に接続され、変流器６、零相変流器７、負荷３
を介して閉回路を構成している。主回路の過電流
は変流器６によつて、また地絡電流は零相変流器
７によつて、更に主回路の過電圧、不足電圧は補
助変圧器８によつてそれぞれ検出され制御回路４
に供給されている。変流器６の２次電流は、抵抗
器１０によつて電圧信号に変換されて制御回路４
に供給されている。主回路の過電流、地絡電流お
よび過電圧、不足電圧などの故障時においては、
制御回路４によつて判定されトランジスタ１３を
スイツチオンさせ、引きはずしコイル５を励磁し
てしや断器２のキヤツチをはずしてしや断器をオ
フするようにしている。

このとき抵抗器１０の両端から検出された電圧
信号は制御回路４によつて判定され、第２図に示
す横軸の主回路電流Ｉに対する縦軸の回路しや断
器動作時間Ｔとの特性に於いて、第２図のＡに示
される長限時、Ｂに示される短限時ひきはずし特
性の動作電流の整定はボリユウム１１−１，１１
−３、動作時間の整定はボリユウム１１−２，１
１−４によつて夫々行なわれている。さらに第２
図のＣに示す瞬時ひきはずし特性の動作電流の整
定はボリユウム１１−５、動作時間の整定は１１
−６によつて行ない、第２図のＤに示す地絡ひき
はずし特性の動作電流の整定はボリユウム１１−
７、動作時間の整定はボリユウム１１−８によつ
て夫々行なわれている。さらに、補助変圧器８に
よつて検出された電気信号は制御回路４によつて
判定され、第３図に示す主回路電圧Ｖに対する回
路しや断器動作時間Ｔの特性に於いて、第３図の
Ｅに示す不足電圧ひきはずし特性の動作電圧の整
定はボリユウム１１−９、動作時間の整定はボリ
ユウム１１−１０によつて行なわれ、また同様に
第３図のＦに示す過電圧ひきはずし特性の動作電
圧の整定はボリユウム１１−１１、動作時間の整
定はボリユウム１１−１２によつて行なわれてい
る。

またこのとき、表示器１１によつて長限時ひき
はずし特性動作時は１２−１、短限時ひきはずし
特性動作時は１２−２、瞬時ひきはずし特性動作
時は１２−３、地絡ひきはずし特性動作時は１２
−４、不足電圧ひきはずし特性動作時は１２−
５、及び過電圧ひきはずし特性動作時は１２−６
の、それぞれ発光ダイオード或いはランプによつ
て表示されている。一方、しや断器２がオフする
と制御電源がなくなるので、蓄電池１５とDC−
DCコンバータ１４からなる無停電制御電源より
制御回路４へ電源を供給するようにしている。

しかるに、電流整定用ボリユウム、動作時間整
定用ボリユウムならびに表示器の数が多くなる
と、その分だけ回路しや断器が大きくなつてスペ
ースを大きくとらなければならないため、多機能
化への大きな障害となつている。また、整定内
容、表示内容が多ければ多いほどそれだけ保守点
検を行ないやすいが、許容スペースの制限からそ
れを行なうことができないという大きな欠点があ
る。

本発明は、上記のような欠点に鑑みてなされた
もので、その目的は動作特性整定のためのボリユ
ウムを不要とするとともに、表示のために蓄電池
から電源を供給するために必要なDC−DCコンバ
ータを不要とし、動作特性整定内容をあらかじめ
記憶しておき主回路しや断器がオフしても表示内
容を半永久的に保存し、かつ書きかえ可能なコン
パクトで経済的な回路しや断器を提供することに
ある。

以下に示す図面を参照して本発明の一実施例に
ついて述べる。第４図は、本発明による回路しや
断器の回路構成例を示すもので、第１図と同一部
分には同一符号を付して示す。図において、１は
電源でしや断器主回路２を介して電動機等の負荷
３へ電力を供給するようにしている。６は主回路
の負荷電流を検出する変流器、７は主回路の零相
電流を検出する零相変流器、８は主回路の電圧を
検出する補助変圧器である。また、１４は上記変
流器６の２次側に接続されダイオード１４−１〜
１４−４にて構成した単相全波整流器で、この単
相全波整流器１４の２次端子には、定電圧ダイオ
ード１５及び抵抗器１０を直列に接続して閉回路
を構成する。更に、この単相全波整流器１４の２
次端子には非直線サージ吸収素子９を並列に接続
して、変流器６の２次側過電圧を吸収するように
している。一方、１３は上記単相全波整流器１４
の２次端子出力を入力とする電源回路で、その出
力を制御回路４へその制御電源として印加する。
この制御回路４′は、上記抵抗器１０にて電圧信
号に変換される上記変流器６の２次出力、零相変
流器７の２次出力及び補助変圧器８の２次出力を
導入してこれらの各入力信号によつて主回路の異
常を判定し、異常判定時にはその出力を引外しコ
イル５を直列に介して本制御回路４′に接続され
たサイリスタ１２へ、そのゲート信号として与え
て引外しコイル５を励磁し、しや断器主回路２の
キヤツチを外してしや断器オフとするように構成
する。また、これと同時にその異常判定結果とし
ての故障原因内容を、本制御回路４′にコネクタ
ー方式により接続された表示器としてのメモリー
パツク１１へ記憶するようにしている。このメモ
リーパツク１１は、故障原因を不揮発性メモリー
に記憶させるもので、これには予め表示の内容を
アルフアベツトのみならず、数値その他の組合せ
により最も好ましい形で記憶させることができ
る。すなわち、上記異常判定の結果第２図に示す
ような主回路電流Ｉに対する回路しや断器動作時
間Ｔの特性において、Ａに示す長限時引外し特性
が動作した時には電気的接続１１−１を、同じく
Ｂに示す短限時引外し特性動作時には電気的接続
１１−２を、Ｃに示す瞬時引外し特性動作時には
電気的接続１１−３を、Ｄに示す地絡引外し特性
動作時は電気的接続１１−４を夫々介して、その
旨の内容をメモリーパツク１１に記憶する。ま
た、第３図に示すような主回路電圧Ｖに対する回
路しや断器動作時間Ｔの特性において、Ｅに示す
不足電圧引外し特性動作時には電気的接続１１−
５を、同じくＦに示す過電圧引外し特性動作時に
は電気的接続１１−６を夫々介して、その旨の内
容をメモリーパツク１１に記憶させるようにす
る。なお、１１−７は電源ラインの電気的接続を
示すものである。また、上記メモリーパツク１１
には静止形引外し特性としての上記長限時、短限
時、瞬時、地絡、不足電圧及び過電圧の各引外し
特性Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの動作電流整定内
容並びに動作時間の整定内容が記憶されており、
電気的接続１１−１，１１−２，１１−３，１１
−４，１１−５及び１１−６を介して夫々制御回
路４′へ与えるようにしている。

次に、かかる構成においては電源１からしや断
器主回路２を介して負荷３へ電力が供給されてい
る。このような状態にある時には、その主回路に
流れる負荷電流が変流器６にて検出され、その２
次電流が単相全波整流器１４より、定電圧ダイオ
ード１５を通して抵抗器１０に流れると共に電源
回路１３に加えられる。これにより、変流器６の
２次電流は抵抗器１０にて電圧信号に変換して制
御回路４に導入され、また電源回路１３の出力が
制御回路４′へその制御電源として印加される。
一方、上記主回路の零相電流が零相変流器７によ
り、また同じくその電圧が補助変圧器８によつて
夫々検出され、その各２次出力は上記制御回路
４′に夫々導入される。今、このような状態にあ
る時負荷３側に異常が発生したような場合、主回
路の負荷電流（過電流）は変流器６により、地絡
電流は零相変流器７により、また過電圧・不足電
圧は補助変圧器８によつて夫々検出して制御回路
４′に導入し、ここにおいてメモリーパツク１１
に予め記憶されている静止形引外し特性の整定内
容に基づいてその異常判定が行なわれる。その結
果、例えば第２図に示す長限時引外し特性Ａが動
作した時には、この特性に基づいてその出力（ト
リツプ指令）がサイリスタ１２へそのゲート信号
として加えられる。これにより、サイリスタ１２
をターンオンして制御回路４′からその制御電源
が引外しコイル５へその励磁電力として供給さ
れ、それを励磁してキヤツチを外ししや断器主回
路２が開放される。また、これと同時に制御回路
４′からその旨の故障原因内容（長限時引外し）
が、電気的接続１１−１を介してメモリーパツク
１１に記憶される。また、上記において短限時引
外し特性Ｂが動作した時には電気的接続１１−２
を介して、瞬時引外し特性Ｃ動作時は電気的接続
１１−３、地絡引外し特性Ｄ動作時は電気的接続
１１−４、不足電圧引外し特性Ｅ動作時は電気的
接続１１−５、過電圧引外し特性Ｆ動作時は電気
的接続１１−６を夫々介して、その旨の故障原因
内容がメモリーパツク１１に記憶される。そし
て、上記引外しコイル５の励磁によつてしや断器
主回路２が開放されると、電源回路１３から制御
回路４′へは制御電源が印加されなくなり、制御
回路４′からの出力の送出が停止する。しかし、
本回路においては故障原因を不揮発性メモリーに
記憶させるメモリーパツク１１を備えているた
め、しや断器主回路２がオフしてもメモリーパツ
ク１１に故障原因内容が半永久的に記憶されるこ
とになる。

このように、負荷電流を変流器６にて検出し、
また地絡電流を零相変流器７にて検出し、更に過
電圧・不足電圧を補助変圧器８にて検出し、引外
しのための制御回路４′を介して異常（故障）時
にしや断器主回路２を開放（オフ）するようにし
た回路しや断器に、故障原因と静止形引外し特性
の整定内容（動作電流整定内容及び動作時間の整
定内容）を不揮発性メモリーに記憶させるメモリ
ーパツク１１を備えるようにしたものである。

従つて、従来の回路しや断器とは異なり異常時
にしや断器がオフしても、メモリーパツク１１に
予め静止形引外し特性の整定内容が記憶されてい
ると共にその故障原因の内容が半永久的に記憶さ
れるため、動作特性整定のための電流値整定用及
び動作時間整定用のボリユウムと、制御回路４′
の制御電源を保有するための蓄電池、DC−DCコ
ンバータのような別電源を不要とすることがで
き、コンパクトで安価な信頼性の高い回路構成と
することができる。また、従来の発光ダイオード
等の表示では単にランプが点灯するのみで色の区
別程度しかできなかつたが、これらの制限された
ものに比べて著しく自由度を持たせて数多くの情
報を得ることができ、保守点検が極めて容易とな
るものである。なお、メモリーパツク１１は回路
しや断器本体から容易にその取外しを行なうこと
ができるため、回路しや断器を持ち運ぶことなく
携帯用判読装置に挿入するだけで整定内容を読取
りかつ容易に内容を書きかえることが可能で、場
所を問わずにその表示内容の判読をも行なうこと
ができるというような利点も有するものである。

上述したように、本回路しや断器によれば引外
し特性整定用のボリユウムと表示器が不要で、コ
ンパクトでスペースをとらずにより多くの故障表
示を示すことができ、その他種々の監視を行うこ
とができる。従来の回路しや断器では制御電源を
必要とするのみでなく、かなり多くの電流容量
（表示だけで約100mA）を必要とするが、本回路
しや断器ではこれがいつさい不要であり、省エネ
形のものが得られる。また、単なるランプの表示
と異なり、詳細な表示がメモリーパツク１１を判
読装置に挿入することによつて得られるので保守
点検しやすいという利点がある。更に、本メモリ
ーパツクは半永久的であり消去装置によつて容易
に再使用ができる。一方、従来は表示要素によつ
て、あるものはランプ３ケとか４ケとかになつて
いたが、本回路しや断器ではいくらでも対応でき
るので、標準化をも容易にはかることができる。
さらにまた、従来はDC−DCコンバータを必要と
していたが、本回路の場合は半永久的に記憶され
るので、持ち運びが自由で場所を問わずに故障を
解析することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、次のようにしても実施することができる。

(1) 上記実施例においては、不揮発性メモリーを
用いたものについて述べたが、例えば揮発性メ
モリーの場合にはメモリーパツクに一次電池ま
たは二次電圧等の電池を収納することにより、
不揮発性メモリーと同様の効果を得ることがで
きるものである。そして、この場合には電池よ
り電源が供給されるため、メモリーパツク自体
に故障表示機能を持たせることができ、しや断
器がオフしたことのトリツプ原因を表示させる
ようにすることが可能である。第５図ａ，ｂ
は、この場合の構成例を示すものであり、図に
おいて１７は回路しや断器１６の制御回路に電
気的に接続されたメモリーパツク、１７−１は
液晶を用いた表示器、１７−２は一次電池（ま
たは）二次電池、１７−３は表示動作用のスイ
ツチを夫々示す。なお、この場合スイツチ１７
−３を押し操作することによりメモリーパツク
１７の記憶内容を表示することができるが、記
憶内容を表示している時でも、故障が発生すれ
ば表障表示を優先するような構成としている。

(2) また上記メモリーパツクに引きはずし動作用
の検出信号が、整定値に近似した時に予告音声
出力を出すための指示内容を記憶させるように
すれば、例えば“負荷増大”という音声により
保守員に知らせ、しや断器がトリツプする前に
事前に保守員が対応して処理してトリツプを事
前に防止し得るというような効果も得られるも
のである。一方、短絡事故での故障時は、例え
ば音声で“負荷側短絡至急チエツクせよ”とい
うようにメモリーにあらかじめ引きはずし要因
に対応させて処理内容を記憶させておけば、保
守員が保守点検を極めて容易にしかも極めて効
果的に行なうことができる。

その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々に変形して実施することができる。

以上説明したように本発明の回路しや断器によ
れば、極めてコンパクトな回路しや断器として引
きはずし特性の整定をきわめて容易に行なうこと
ができ、しかもより多くの故障表示を示すことが
でき、その他保守点検を容易とする種種の監視を
行なうことができる。また、従来の回路しや断器
ではひきはずし特性整定用の多くのボリユームな
らびに表示器を必要としていたが、本発明の回路
しや断器ではこれらがいつさい不要であると共
に、揮発性メモリーによる表示用の電流容量もボ
タン電池でも可能な程度の小ささでよいため、省
エネ形のものが得られ、きわめてコンパクトかつ
安価で保守点検しやすいという特長を有するもの
である。さらに、本メモリーパツクは半永久的で
あり消去装置によつて容易に再使用することがで
きる。さらにまた、ひきはずし特性の整定に大き
な自由度をもたせることができ、その標準化をも
容易に図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回路しや断器を示す回路図、第
２図及び第３図は第１図を説明するための特性
図、第４図は本発明の一実施例を示す回路構成
図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。 １……電源、２……しや断器主回路、３……負
荷、４，４′……制御回路、５……引外しコイル、
６……変流器、７……零相変流器、８……補助変
圧器、９……非直線サージ吸収素子、１０……抵
抗器、１１，１７……メモリーパツク、１２……
サイリスタ、１３……電源回路、１４……単相全
波整流器、１５……定電圧ダイオード、１６……
回路しや断器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容を
   不揮発性メモリーに記憶させるメモリーパツクを
   備えるようにしたことを特徴とする回路しや断
   器。 ２ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容を
   揮発性メモリーに記憶させる電池内蔵のメモリー
   パツクを備えるようにしたことを特徴とする回路
   しや断器。 ３ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容と
   故障原因を不揮発性メモリーに記憶させるメモリ
   ーパツクを備えるようにしたことを特徴とする回
   路しや断器。 ４ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容と
   故障原因を揮発性メモリーに記憶させる電池内蔵
   のメモリーパツクを備えるようにしたことを特徴
   とする回路しや断器。 ５ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容、
   故障原因及び故障時の対応策の内容を不揮発性メ
   モリーに記憶させるメモリーパツクを備えるよう
   にしたことを特徴とする回路しや断器。 ６ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の静止形引外し特性の整定内容、
   故障原因及び故障時の対応策の内容を揮発性メモ
   リーに記憶させる電池内蔵のメモリーパツクを備
   えるようにしたことを特徴とする回路しや断器。 ７ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の引外し動作用検出信号が整定値
   に近似した時は音声による予告警報を、引外し動
   作時は故障原因と対応策を音声で指示するための
   指示内容を不揮発性メモリーに記憶させるメモリ
   ーパツクを備えるようにしたことを特徴とする回
   路しや断器。 ８ しや断器主回路の電気量を検出し、この検出
   した電気量を基に主回路の故障（異常）を判定し
   たことにより引外し指令を送出して本回路しや断
   器をオフするようにした回路しや断器において、
   本回路しや断器の引外し動作用検出信号が整定値
   に近似した時は音声による予告警報を、引外し動
   作時は故障原因と対応策を音声で指示するための
   指示内容を揮発性メモリーに記憶させる電池内蔵
   のメモリーパツクを備えるようにしたことを特徴
   とする回路しや断器。