JPS63264831A - 遮断器状態検出装置 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、電動機等の電気的負荷？こなんらかの異常が
生じ、これに直列接続された複数の遮断器のいずれかが
開となったとき、開となった遮断器を特定するための装
置に関するものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、電動機等の電気的負荷に直列接続された複数
の遮断器の状態を検出する遮断器状態検出装置において
、上記遮断器にそれぞれ並列接続され、それぞれ異なる
抵抗値を持つ複数の抵抗器と、上記電気的負荷に並列接
続された抵抗器と、上記直列接続された複数の遮断器の
両端の電圧を測定する電圧測定装置とを備えることによ
り１．電気的負荷になんらかの異常が生じていずれかの
遮断器が開となったとき、開となった遮断器を容易に特
定できる小型・軽量の遮断器状態検出装置を提供するも
のである。

Ｃ１従来の技術 第３図に、直列に接続した複数の遮断器ＡＯ〜ＦＯを通
して電力を供給し、電気的負荷としての電動機３０１を
運転する回路を示す。この回路で、電動機３０１になん
らかの事故が発生し、遮断器に異常電流が流れると、遮
断器ＡＯ−ＦＯの一つがこの異常電流を検出して開とな
る。

事故処理の後、電動機３０１の運転を再開するためには
上記いずれの遮断器が開となっているかを知る必要があ
る。しかし、遮断器の開閉は目視では判定できないので
、従来はオシロスコープ等を用い、各遮断器の両端に電
圧が現れているか否かを調べることにより判定していた
。すなわち、両端に電圧が現れている遮断器が開であり
、例えば遮断器Ｂｏの両端の電圧が零でないとき、この
遮断器が開となっていることになる。

Ｄ９発明が解決しようとする問題点 しかしこのように各遮断器の両端の電圧を一つ一つオシ
ロスコープ等で調べるのは不便であり、作業効率も低い
。また、すべての遮断器の状態を常時監視することは困
難である。

本発明の目的は、このような問題を解決し、開となった
遮断器を容易に特定でき、常時監視も可能な小型・軽量
の遮断器状態検出装置を提供することにある。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明は、電気的負荷に直列接続された複数の遮断器の
状態を検出する遮断器状態検出装置において、上記遮断
器にそれぞれ並列接続され、それぞれ異なる抵抗値を持
つ複数の抵抗器と、上記電気的負荷に並列接続された抵
抗器と、上記直列接続された複数の遮断器の両端の電圧
を測定する電圧測定装置とを備えたことを特徴とする。

２９作用 上記複数の抵抗器のそれぞれは、並列接続された遮断器
が閉のときその遮断器によってショートされる。従って
上記直列接続された複数遮断器の両端間の抵抗値は、開
となっている遮断器に並列接続された抵抗器によって決
まる。その値は、各遮断器に並列接続された抵抗器の値
がそれぞれ異なるため、どの遮断器が開であるかによっ
て異なる。

上記間となっている遮断器に並列接続された抵抗器には
、上記電気的負荷に並列接続された抵抗器を通して電流
が流れ、その両端には電圧が発生する。その値は、抵抗
値が上述のように各遮断器に対応しているので、各遮断
器に対応したものとなっている。

従って、上記電圧測定装置によるこの電圧の測定結果に
よってどの遮断器が開となっているかを知ることができ
る。

Ｇ、実施例 次に本発明の一実施例について、第１図に示す回路図を
用いて説明する。本発明による遮断器状態検出装置１０
１は、各遮断器に並列接続する抵抗器として抵抗Ｒ１−
ＲＩＯを持つ。これらの抵抗はすべて異なる抵抗値を持
ち、ここでは、それぞれ１００．１１０．１２５．１４
０．１６０．１９０．２２０．２７０．３５０．５５０
にΩとする。これら抵抗Ｒ１〜ＲＩＯにはそれぞれ並列
にスイッチＴＳＩ〜ＴＳＩＯを接続する。また、この検
出装置は電気的負荷に並列接続する抵抗器として抵抗Ｒ
１１を持つ。この抵抗の一端は抵抗１？、　ｔ　ｏの抵
抗Ｒ９と接続されていない方のリードに接続する。これ
ら抵抗Ｒ１−Ｒ１１の接続点には、それぞに端子ｂ−ｋ
を接続し、抵抗Ｒ１の抵抗と接続されていない方のリー
ドには端子ａを、抵抗１１１１の抵抗と接続されていな
い方のリードには端子Ｑをそれぞれ接続する。

次に、電圧測定装置１０２の構成を説明する。

整流器ＤＣＩは端子ａの電圧を整流して後述する絶縁ア
ンプＡＩに入力するためのもので、４つのダイオードに
よって構成し、その端子１ａは端子ａに、端子１ｂは端
子ｅにそれぞれ電気的に接続する。

整流後の電圧は端子１ｃＳ　ｌｂから出力し、絶縁アン
プＡＩに入力する。

絶縁アンプＡＩは整流器ＤＣＩからの電圧を受け、これ
を電気的に入力と絶縁して出力する。これによりダイオ
ードＤＣＩ以前の電力系統と、絶縁アンプＡＩ以降の電
子回路とが電気的に分離される。

整流器ＤＣ２は端子にの電圧を整流して後述する絶縁ア
ンプＡ２に人力ずろためのもので、４つのダイオードに
よって構成し、その端子２ａは端子ｋに、端子２ｂは端
子ｇにそれぞれ電気的に接続する。整流後の電圧は端子
２Ｃ１２ｄから出力し、絶縁アンプＡ２に入力する。

絶縁アンプＡ２は整流器ＤＣ２からの電圧を受け、これ
を入力とは電気的に絶縁して出力する。

これによりダイオードＤＣ２以前の電力系統と、絶縁ア
ンプＡ２以降の電子回路とが電気的に分離される。

可変抵抗■Ｒ１は絶縁アンプＡＩの出力を調節するため
のらので、これにより回路の誤差を補正する。その調整
は、端子ａ、　ｋに同一の電圧を印加したとき、後述ア
ンプＡ４の出力がＯｖとなるようにする。

アンプＡ３は、演算増幅器Ａ３０と、その入出力間に接
続した４４にΩの抵抗ＲＩＯＩと、端子３ａと演算増幅
器Ａ３０の入力との間に接続した４４にΩの抵抗Ｒ１０
０とによって構成する。可変抵抗Ｖ　Ｒｔからの電圧は
このアンプでバッファリングし、また極性を反転させて
次段のアンプＡ４に入力する。

アンプＡ４は演算増幅器Ａ４０を用いて構成した一種の
加算器であり、その増幅度は切り替え可能である。アン
プＡ３の出力は４４にΩの抵抗Ｒ１０３を通して演算増
幅器Ａ４０に入力する。また、絶縁アンプＡ２の出力は
４４にΩの抵抗Ｒ１０２を通して演算増幅器Ａ４０に入
力する。演算増幅器Ａ４０の入力と出力の間には、スイ
ッチＴＳＡと２００にΩの可変抵抗Ｖｒ（２との直列回
路、スイッチＴＳＢと２００にΩの可変抵抗ＶＲ３との
直列回路、スイッチＴＳＣと１００にΩの可変抵抗ＶＲ
４との直列回路、にらびにスイッチＴＳＤと１００ＫΩ
の可変抵抗ＶＲ５との直列回路を接続する。４つの可変
抵抗の抵抗値をそれぞれ適切に設定することにより、４
つのスイッチの１つをオンさせたとき、その抵抗値に応
じた増幅度が得られる。これによって検査すべき遮断器
を含む回路の７Ｉｉ源電圧が変わっても、スイッチを切
り替えることによって、同一端子間、例えば端子す、　
ｃ間の開放に対して同一のアンプ出力電圧が得られる。

可変抵抗器ｖＲ２〜ＶＲ５の調節は次のように行う。端
子ａ、　Ｑ間に２４Ｖの電圧を印加し、スイッチＴＳＡ
をオンする。そして可変抵抗ＶＲ２を調節してアンプＡ
４の出力電圧が所定の値となるようにする。次に、端子
８１４間に４８Ｖの電圧を印加し、スイッチＴＳＢをオ
ンする。そして可変抵抗Ｖｒ（３を調節してアンプＡ４
の出力電圧が上記２４Ｖの場合と同一の値となるように
する。以下同様に、１００Ｖを印加し、スイッチＴＳＣ
をオンする。そして可変抵抗ＶＲ４を調節する。また２
００Ｖを印加し、スイッチＴＳＤをオンして可変抵抗Ｖ
Ｒ５を調節する。

ホールドアンプＡ５はアンプＡ４の出力電圧を保持する
゛ためのものである。リレースイッチ１１７かオンした
とき、アンプＡ４の出力電圧が保持され、その電圧が出
力される。電圧計ＶはホールドアンプＡ５の出力電圧を
指示する。

電源回路１１１は、アンプＡ１〜Ａ４およびホールドア
ンプＡ５のための電源であり、その電圧は±１５Ｖであ
る。電源回路１１１には開閉器ＭＣＣＢを通してＡＣｌ
ｏｏＶを印加する。

テストスイッチ！１３、リレースイッチ１１４、ならび
に外部トリガスイッチ１１５を並列に接続し、その一端
はリレーコイル１１６の一端に、他端はリセットスイッ
チ１１２の一端に接続する。

そして、リレーコイル１１６の他端は電源回路１１１の
ＡＣ１００Ｖ入力端子１１１ｂに、リセットスイッチ１
１２の他端は入力端子１１１ａにそれぞれ接続する。

リセットスイッチ１１２は常時オン、テストスイッチ１
１３、リレースイッチ１１４．１１７、および外部トリ
ガスイッチ１１５は常時オフである。外部トリガスイッ
チ１１５はトリガ信号を入力したときオンとなる。

次に、電動機回路１０３の遮断器をチェックする場合を
例に、本装置の動作を説明する。

電動機回路１０３は、電動機１２１に直列接続された遮
断器Ａ−Ｐを通してＡＣｌｏｏＶを印加し、電動機を運
転する回路となっている。この回路と本実施例の遮断器
状態検出装置１０１とは次のように接続する。すなわち
、直列接続された遮断ｍＡ−Ｆの両端１２２．１２８と
端子ａ、　ｋとをそれぞれ接続し、遮断器の接続点１２
３．１２４．１２５．１２６．１２７と端子ｂ−ｒとを
それぞれ接続する。また端子Ｑは電動機１２１とＡＣｌ
ｏｏｖの電源との接続点に接続する。そして、スイッチ
ＴＳＩ−ＴＳ６はオフ、スイッチＴＳ７〜ＴＳ１０はオ
ンとする。すなわち遮断器に対応するスイッチはオフと
し、対応する遮断器のないスイッチはオンとする。

また電動機回路１０３の電源電圧が１００Ｖであるため
、アンプＡ４ではスイッチＴＳＣをオンにする。

まず、電動機１２１は正常に動作しており、遮断２ｇ　
Ａ　−Ｆ’はすべて閉となっている場合について説明す
る。端子ａは電動機回路１０３のＡＣＩＯ０ｖ電源の一
端に接続され、端子ＣはＡＣ１００Ｖ電源の他端に接続
されているので、整流回路ＤｅｌにはＡＣｌｏｏＶかそ
のまま印加される。

整流回路ＤＣＩはこれを整流し、絶縁アンプＡｌに入力
する。絶縁アンプＡＩはこの電圧を電気的に絶縁して出
力する。この出力は可変抵抗ＶＲ１で調節し、アンプ３
でその極性を反転してアンプＡｌｌに入力する。

一方、整流回路ＤＣ２には端子に、　Ｑから電圧が人力
されるが、遮断器がすべて閉となっているため、端子ａ
と端子にの電圧は等しく、従って、整流回路ＤＣ２にも
整流回路ＤＣＩと同じ電圧が印加される。この電圧は絶
縁アンプＡ２によって電気的に絶縁し、アンプＡ４に入
力する。

絶縁アンプＡＩからの電圧はアンプＡ３によって極性が
反転するので、アンプＡ４には電圧の絶対値が等しく、
極性が反対である電圧が入力されることになり、その出
力電圧はＯＶとなる。すなわち、電動機１２１が正常に
動作しており、遮断器がすべて閉のときはアンプＡ４の
出力電圧はＯＶとなる。

ここで、外部トリガスイッチ１１５にトリガ信号を入力
すると、このスイッチはオンし、リレーコイル１１６に
電流が流れる。その結果、リレースイッチ１１７．１１
４がオンする。リレースイッチ１１７がオンするとホー
ルドアンプＡ５はその入力端子、つまりアンプＡ４の出
力電圧を保持し、出力する。この電圧は電圧計Ｖに表示
され、この場合にはその表示値はＯＶである。なお、一
度トリガ信号が人力されると、リレースイッチ１１４ら
オンするため、以後トリガ信号が人力されなくてもリレ
ーコイル１１６には電流が流れ続け、リレースイッチ＋
１４．１１７は継続してオン状態となる。すなわち、ト
リガ信号が一度入力されると、そのときのアンプＡ４の
出力電圧がホールドアンプＡ５によって保持され、以後
アンプＡ４の出力電圧が変化してもホールドアンプＡ５
は保持した一定電圧を出力する。

ボールドアンプＡ５の電圧保持を解除するにはリセット
スイッチ１１２を一度押す。これによりリレーコイル１
１６の電流が遮断され、リレースイッチ１１４．１１７
はオフとなる。その結果、ホールドアンプＡ５はリセッ
トされ、電圧保持を解除する。

次に、電動機１２１になんらかの異常が発生し、例えば
遮断器Ｂが開なった場合について説明する。

整流器ＤＣＩには端子ａ、　Ｑからの電圧が入力される
ため、その値は上記の場合と同じである。整流後の電圧
は絶縁アンプＡＩ、可変抵抗ＶＲＩ、そして、アンプＡ
３を通してアンプＡ４に入力される。

一方、整流！ＤＣ２には上記の場合とは異なる電圧が印
加される。遮断器Ｂ以外の遮断器はすべて閉であり、ス
イッチＴＳ８〜ＴＳＩＯはオンであるため、端子ａＳｋ
間には抵抗Ｒ２（ＩＩＯＫΩ）が電気的に接続されるこ
とになる。従って、端子にの電圧は電動機°回路１２１
の電源電圧を抵抗Ｒ２と抵抗ＲＩＩとにより分圧した値
となる。この電圧は整流１Ｄｃ２で整流され、絶縁アン
プＡ２を通してアンプＡ４に入力される。この場合には
アンプＡ４に入力される２つの電圧の絶対値が異なるた
め、アンプＡ４はその差に対応する電圧を出力する。

ここで、トリガ信号を入力すると、リレースイッチ１１
７がオンし、ホールドアンプＡ５は、アンプＡ４が出力
する上記電圧を保持し、電圧計Ｖに出力する。電圧計Ｖ
はこの電圧を表示する。

各遮断器の両端に接続した抵抗の値はそれぞれ異なるた
め、遮断器が開となったとき端子ｋに現れる電圧はどの
遮断器が開となったかによって異なる。すなわち、遮断
−とそれが開となったとき電圧計Ｖが表示する電圧とは
一対一に対応している。従って、′電圧計Ｖの表示電圧
によりどの遮断器が開であるかを特定することができる
。

なお、テストスイッチ１１３は、装置をテストするため
のもので、これを押すことにより装置はトリガ信号を人
力したときと同様に動作し、そのときの電圧計Ｖの表示
電圧により装置が正常であるか否かをチェックできる。

第２図に本装置の外観を示す。上述のような少数の電子
回路部品を用いた、簡単な回路で構成できるので、縦２
００　ｍｍ、横３００　ｍｍ、高さ１５０＋ａｍ程度の
大きさのケースに納めることができ、装置は小型・軽量
である。

Ｈ、発明の詳細 な説明したように本発明は、電気的負荷に直列接続され
た複数の遮断器の状態を検出する遮断器状態検出装置に
おいて、上記遮断器にそれぞれ並列接続され、それぞれ
異なる抵抗値を持つ複数の抵抗器と、上記電気的負荷に
並列接続された抵抗器と、上記直列接続された複数の遮
断器の両端の電圧を測定する電圧測定装置とを備えてい
る。

従って、電気的負荷になんらかの異常が生じていずれか
の遮断器が開となったとき、電圧測定装置の読みによっ
て、開となった遮断器を容易に特定することができる。

また、遮断器状態の常時監視も容易に実施できる。

さらに、少数の電子回路部品を用いた、簡単な回路で構
成できるので、装置は小型・軽量である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同実
施例を示す斜視図、 第３図は検査の対象を示す回路図である。 １０１・・・遮断器状態検出装置、１０２・・・電圧測
定装置、１１１・・・電源回路、１１２・・・リセット
スイッチ、１１３・・・テストスイッチ、１１４，１１
７・・・リレースイッチ、ｌ！５・・・トリガスイッチ
、ｌ１６・・・リレーコイル、ａ−Ｑ・・・端子、ＡＩ
、Ａ２・・・絶縁アンプ、Ａ　３　、Ａ　４・・・アン
プ、Ａ５・・・ホールドアンプ、Ａ３０．Ａ４０−・・
演算増幅器、ＤＣＩ、ＤＣ２・・・整流器、Ｒ１−Ｒ１
１，Ｒ１００〜ＲＩＯ３・・・抵抗ＶＲＩ〜ＶＲ５・・
・可変抵抗、■・・・電圧計、ＭＣＣＢ・・・開閉器、
ＴＳＩ〜ＴＳＩＯ，ＴＳＡ、ＴＳＢ、ＴＳＣ，ＴＳＤ・
・・スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的負荷に直列接続された複数の遮断器の状態
   を検出する遮断器状態検出装置において、上記遮断器に
   それぞれ並列接続され、それぞれ異なる抵抗値を持つ複
   数の抵抗器と、上記電気的負荷に並列接続された抵抗器
   と、上記直列接続された複数の遮断器の両端の電圧を測
   定する電圧測定装置とを備えたことを特徴とする遮断器
   状態検出装置。