WO2020012625A1 - 電子式遮断器およびブレーカテスタ - Google Patents

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WO2020012625A1
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electronic circuit
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circuit breaker
switch
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Inventor
慎悟 渕上
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三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers

Definitions

  • the present invention relates to an electronic circuit breaker that performs trip operation under electronic control using a signal from a current transformer, and a configuration that facilitates fault diagnosis of the current transformer and a breaker cateister corresponding to the configuration.
  • the electronic circuit breaker processes a signal (CT output) from a current transformer (also referred to as a CT) attached to a main circuit conductor inside the main body by an electronic circuit to determine whether there is an overcurrent and to perform a trip operation. Is to execute. For this reason, a break catester (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873) diagnoses whether the determination of the presence or absence of an overcurrent can be appropriately performed by inputting a simulation signal of a CT output when an overcurrent occurs to a circuit board in the circuit breaker body. 1) has been used.
  • JP-A-9-211089 (paragraphs 0020 to 0034, FIGS. 2 and 3)
  • the break catastat does not directly access the current transformer built in the circuit breaker body directly, and there is no means for externally checking the soundness of the current transformer itself. If the current transformer is short-circuited between layers or has an open fault due to disconnection, the CT resistance deviates from the normal value.Therefore, disassemble the breaker body, remove the current transformer, and measure the CT resistance. Is detectable. However, in order to disassemble the circuit breaker main body, it is necessary to remove the electronic circuit breaker suspected of failure from the installation location, return it to the manufacturing factory, etc., and conduct a disassembly investigation.
  • the electronic circuit breaker has a maximum of four current transformers built in, and when trying to access all the current transformers, it is necessary to install a large number of test pins and the component mounting area becomes excessive. As a result, miniaturization becomes difficult and the number of parts increases.
  • the present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide an electronic circuit breaker that can easily confirm the soundness of a current transformer without impairing miniaturization and a break catester corresponding thereto. It is an object.
  • the electronic circuit breaker of the present invention corresponds to each of a plurality of poles, a main circuit conductor provided with a contact at an intermediate portion, and a current transformer for each pole for measuring a current flowing through each of the main circuit conductors, Based on a signal from the current transformer for each pole, a trip determination circuit that determines whether to trip the contact, and a housing that houses the main circuit conductor and the current transformer therein, One terminal of the current transformer for each pole is short-circuited, connected to the trip determination circuit and a first terminal accessible from outside the housing, and A switching device is further provided which switches each connection destination of the other terminal of the flow device from the trip determination circuit to a second terminal accessible from outside the housing by short-circuiting.
  • the break catester of the present invention is a break catester that diagnoses the electronic circuit breaker described above, and a data table that stores a determination reference value of a resistance value of a current transformer for each model of a plurality of electronic circuit breakers, A connector electrically connected to each of the first terminal and the second terminal, a resistance measuring unit for measuring a resistance value between the first terminal and the second terminal, and a resistance value measured by the resistance measuring unit A determination unit that compares the current reference value of the electronic circuit breaker to be diagnosed read from the data table and determines whether there is an abnormality in the current transformer of the electronic circuit breaker to be diagnosed. It is characterized by having.
  • the electronic circuit breaker and the break catester of the present invention since the resistance values of the plurality of built-in current transformers are collectively measured, the soundness of the current transformers is not hindered without downsizing. Can be easily confirmed.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of an electronic circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view and a partially enlarged view of the electronic circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the break categister according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a break cateister according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection state when a break cateister is connected to the electronic circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. FIGS. 1 to 5 are diagrams for explaining the configurations of an electronic circuit breaker and a break catester according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the electronic circuit breaker
  • FIG. 2A is a plan view when the electronic circuit breaker is viewed from the operation surface side
  • FIG. 2B is a partially enlarged view in which a region R in FIG. 2A is enlarged.
  • FIG. 3 is a perspective view of a break catester for diagnosing the soundness of the electronic circuit breaker
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the break catester.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a switching state of a connection destination from a current transformer when a break catastat is connected to an electronic circuit breaker.
  • the electronic circuit breaker according to the first embodiment of the present invention is characterized in that at the time of diagnosis, the connection is switched so that each of the plurality of built-in current transformers is connected in parallel.
  • the basic configuration of the electronic circuit breaker will be described.
  • the electronic circuit breaker 1 has a terminal (power terminal 61s) for connecting a power-supply-side electric wire to one end (upper side in the drawing) of the box-shaped housing 7 in the longitudinal direction.
  • a terminal (load terminal 61d) for connecting a load-side electric wire is formed at the other end (the lower side in the figure).
  • the electronic circuit breaker 1 according to the first embodiment is compatible with four poles, and four power supply terminals 61s and four load terminals 61d are arranged in a horizontal direction in the drawing.
  • the circuit breaker including the electronic circuit breaker 1 is assumed to be fixedly installed on a wall or the like, and a handle 33 for opening / closing operation protrudes from an operation surface 7fo opposite to a surface fixed to the wall. I have.
  • a test port 4 for connecting a breaker 9 to be described later is formed on the operation surface 7fo.
  • CT21, CT22 for detecting a current flowing for each pole are provided inside the housing 7 with respect to the main circuit conductor 6 connecting the power supply terminal 61s and the load terminal 61d.
  • CT23, CT24 Collectively, current transformers 2 are installed.
  • the negative terminals of the CTs 21 to 24 are short-circuited, and the respective terminals on the positive electrode side and the common terminals on the negative electrode short-circuited are connected to the rectifier circuit 15.
  • the signals output from the current transformer 2 are rectified by the rectifier circuit 15 and adjusted by the power supply circuit 12 to a voltage at which the instantaneous trip judgment circuit 13 and the timed trip judgment circuit 14 can operate.
  • the voltage dividing resistor 17 supplies the output of the rectifier circuit 15 as a detection voltage determined by the instantaneous trip determination circuit 13, and outputs a detection voltage proportional to the current of the main circuit conductor 6 to the instantaneous trip determination circuit 13.
  • the thyristor 16 is turned on when the level is determined to be equal to or greater than a predetermined value. When the thyristor 16 is turned on, the contact 32 is opened by the trip coil 31, the power supply side conductor 6 s and the load side conductor 6 d of the main circuit conductor 6 are separated, and the instantaneous trip operation is completed.
  • the shunt resistor 18 supplies a voltage proportional to the current of each phase of the rectifier circuit 15 to the timed trip determination circuit 14, and takes the time proportional to the voltage of each phase current into the timed trip determination circuit 14 in consideration of time.
  • the level is determined, and when the level exceeds a predetermined value, the thyristor 16 is turned on.
  • the tripping operation when the thyristor 16 is turned on is the same as the instantaneous tripping operation described above.
  • the contact 32 is opened by the tripping coil 31, and the power supply side conductor 6s and the load side conductor 6d of the main circuit conductor 6 are connected. Be separated.
  • each pole is set to be electrically connected to the rectifier circuit 15.
  • the switching device 5 connects the connection switches 51a to 51d so that the positive terminals 21a, 22a, 23a, and 24a are short-circuited. Switch.
  • the positive terminals 21a to 24a that have been short-circuited by the switching are collectively connected to one test pin 42b exposed from the test port 4.
  • the short-circuited common terminal on the negative electrode side is connected to another test pin 42 a exposed from the test port 4 via a backflow prevention diode 53 in addition to the connection to the rectifier circuit 15 described above. That is, each current transformer 2 is connected in parallel by pressing the push button switch 45.
  • the test port 4 is used for diagnosing an internal electronic circuit including parts without reference numerals for performing a diagnosis using the simulation signal described in the background art.
  • An electronic circuit test pin 43 is provided. Further, two test pins (42a, 42b: collectively, current transformer test pins 42) for electrically connecting the short-circuited positive electrode and the short-circuited negative electrode of each current transformer 2 are also provided. Five test pins 41 are arranged. Further, a push button switch 45 for causing the switching device 5 to perform a switching operation of a connection destination is provided at a portion apart from a portion where the current transformer test pin 42 and the electronic circuit test pin 43 (collectively, the test pins 41) are arranged. However, it is provided so as to be pulled in from the operation surface 7fo to prevent erroneous operation.
  • the break catester 9 has a connector portion 92 for connecting to the test port 4 at the end of a cable 93 extending from a main body 91 provided with a display portion 91d and the like.
  • the connector portion 92 is provided with a connector 92c in which terminals for electrically connecting to each of the five test pins 41 are formed, and a protrusion 92p for pressing the push button switch 45.
  • the cable 93 is connected to a wiring 93b connected to the electronic circuit test pin 43, and diagnoses an electronic circuit of a general breaker cluster.
  • Test circuit 97 is formed.
  • a constant current circuit 95 for measuring the resistance value of the current transformer 2 connected in parallel to the wiring 93a connected to the current transformer test pin 42 and connected in parallel is provided.
  • a data table 94 is provided which stores a reference value for determining a CT resistance value for each of a plurality of electronic circuit breakers to be diagnosed.
  • the CPU 96 stores the A / D converter 96a for A / D converting the analog measurement value output from the constant current circuit 95, the digital measurement value output from the A / D converter 96a, and the data table 94.
  • a comparator 96b for comparing the determined reference value is formed.
  • a determination unit 96c that determines whether the current transformer 2 is normal based on the comparison result of the comparator 96b is formed.
  • the CPU 96 causes the display unit 91d to display, for example, model information of the electronic circuit breaker 1 to be diagnosed by operating the operation button 91o, and to select a determination reference value according to the selected model. (Not shown) is formed.
  • the determination reference value is stored as a range determined as normal (for example, an upper limit value and a lower limit value) including a tolerance in a designed resistance value.
  • the range determined to be normal is determined not only by the resistance value and the tolerance in design but also by the number of parallels (the number of current transformers 2). The greater the number of parallels, the narrower the range.
  • the model information of the connected electronic circuit breaker 1 is selected by, for example, a manual operation using the operation button 91o
  • the reference value of the CT resistance according to the model can be selected from the data table 94.
  • a test current having a known current value is output from the constant current circuit 95 built in the break cateister 9.
  • the resistance value obtained by connecting the current transformer 2 built in the electronic circuit breaker 1 in parallel is the measured value of the CT resistance value.
  • the breaker 9 compares the CT resistance value acquired this time with a determination reference value according to the model in a comparator 96b included in the CPU 96, and outputs the comparison result to the determination unit 96c.
  • the determination unit 96c for example, if the acquired CT resistance value is 800 ⁇ below the range of the determination reference value with respect to the determination reference value of 900 to 1100 ⁇ , an interlayer short circuit is suspected in any one of the current transformers 2, Warn the user. Conversely, for example, when the CT resistance value is 1200 ⁇ which exceeds the range of the determination reference value, disconnection is suspected in any one of the current transformers 2 and a warning is issued to the user.
  • the electronic circuit breaker 1 and the break catester 9 for diagnosing the current transformers 2 from the outside can be configured only by adding the two test pins 42a and 42b. Was completed. That is, the soundness of the current transformer 2 can be easily confirmed without hindering downsizing.
  • the test port 4 is composed of a current transformer test pin 42 and an electronic circuit test pin 43 used by a general break categorizer, and a push button switch 45 is provided near the test pin 41.
  • the example of the arrangement has been described.
  • the push button switch 45 is used for the short-circuit operation of the positive terminals 21a to 24a by the switching device 5, but the short-circuit operation is not necessarily a mechanical switch.
  • the electronic circuit breaker 1 detects the connection with the breaker cluster 9, and can perform the same function in switching by a solid-state relay formed of a semiconductor element.
  • the electronic circuit breaker 1 only needs to be provided with a mechanism that detects that the breaker cluster 9 is connected and operates the switching device 5.
  • a switch mechanism that causes the switching device 5 to perform a switching operation may be formed in the connector portion 92 of the break catester 9 or an electronic circuit or the like inside the main body 91.
  • the push-button switch 45 is configured to be retracted from the operation surface 7fo so that the push-button switch 45 is not accidentally pressed when the break cateister 9 is not used. You may.
  • the configuration is such that the current transformer 2 can be diagnosed by inserting the connector portion 92, but the present invention is not limited to this.
  • a portion for accessing the current transformer test pin 42 and the push button switch 45 is provided separately from a test port for accessing the electronic circuit test pin 43. You may. Further, for example, it is also possible to manually depress the push button switch 45, measure the resistance between the test pin 42a and the test pin 42b using a general resistance measuring device, and diagnose the current transformer 2 from the resistance value. It is possible.
  • a connector is provided separately for the electronic circuit and the current transformer, it is possible to perform a diagnosis of the general electronic circuit breaker (of the electronic circuit).
  • a part for diagnosing the electronic circuit and a part for diagnosing the current transformer 2 are described separately, but may be formed in one part (for example, the CPU 96). Needless to say.
  • the main circuit conductor 6 corresponding to each of the plurality of poles and provided with the contact 32 at the intermediate portion, Trip determination for judging whether or not the contact 32 is tripped based on a signal from the current transformer 2 for each pole for measuring a current flowing through each of the current transformers 2 (CT21 to CT24) for each pole.
  • a circuit an instantaneous trip judgment circuit 13 and a timed trip judgment circuit 14
  • a housing 7 accommodating the main circuit conductor 6 and the current transformer 2 therein, and one of the current transformers 2 for each pole.
  • the terminals (for example, the negative terminal) are short-circuited and connected to the trip determination circuit and the first terminal (test pin 42a) accessible from the outside of the housing 7, and the current transformer for each pole is connected.
  • 2 terminals eg, the positive terminals 21a to 24a.
  • the switching device 5 that switches the connection destination from the trip determination circuit to the second terminal (test pin 42b) that is short-circuited and accessible from the outside of the housing 7 is further provided.
  • the current transformer 2 can be easily checked for soundness without removing it.
  • the housing 7 is provided with a test port 4 in which a first terminal (test pin 42a) and a second terminal (test pin 42b) are arranged, and a connection destination for the switching device 5 is provided near the test port 4. If a switch (for example, a push button switch 45) for switching is provided, the switch can be turned on simply by connecting the break catester 9 to the test port 4.
  • a switch for example, a push button switch 45
  • the switch is a push button switch 45 provided so as to be depressed from the housing 7, for example, by forming a projection on the connector portion 92, the switch can be turned on.
  • the test port 4 has a terminal (electronic circuit test pin 43) for diagnosing the tripping determination circuit (the instantaneous tripping determination circuit 13, the timed tripping determination circuit 14) and a first terminal (the test pin 42a). If it is provided alongside the second terminal (test pin 42 b), the diagnosis of the electronic circuit and the diagnosis of the current transformer 2 can be performed only by connecting the breaker 9.
  • a break cataster 9 for diagnosing the electronic circuit breaker 1 described above, and a data table 94 for storing a judgment reference value of a resistance value of the current transformer 2 for each model of the plurality of electronic circuit breakers 1,
  • a connector (connector portion 92) electrically connected to each of the first terminal (test pin 42a) and the second terminal (test pin 42b), and a resistance measuring portion for measuring a resistance value between the first terminal and the second terminal.
  • Constant current circuit 95 and the resistance value measured by the resistance measuring unit are compared with the criterion value of the electronic circuit breaker 1 to be diagnosed read from the data table 94, and the change of the electronic circuit breaker 1 to be diagnosed is compared.
  • a determination unit (comparator 96b, determination unit 96c) for determining whether there is an abnormality in the current transformer 2 without removing the electronic breaker 1 in the installed state. Immediately diagnose whether there is an abnormality in the It can be.
  • the connector (connector portion 92) is provided with a switch mechanism (for example, a protrusion 92p) for switching the connection destination to the switching device 5, so that the connector portion 92 is connected to the target electronic circuit breaker 1.
  • a switch mechanism for example, a protrusion 92p
  • the current transformer 2 can be changed to the diagnostic mode.

Abstract

複数極を有する電子式遮断器であって、筐体(7)の内部に収容された極ごとの変流器(2)は、一方の端子同士は短絡され、引外し動作を判定するための引外し判定回路と、筐体(7)の外部からアクセス可能な第一端子と、に接続されるとともに、極ごとの変流器(2)の他方の端子のそれぞれは、引外し判定回路から、短絡して筐体(7)の外部からアクセス可能な第二端子、へ接続先を切り替える切替装置(5)を介して引外し判定回路に接続するように構成した。

Description

電子式遮断器およびブレーカテスタ
　本発明は、変流器からの信号を用い、電子制御で引外し動作を行う電子式遮断器において、変流器の故障診断が容易な構成と、その構成に対応したブレーカテスタに関する。
　電子式遮断器は、本体内部の主回路導体に取り付けた変流器（ＣＴとも称する。）からの信号（ＣＴ出力）を、電子回路で処理して過電流の有無を判定し、引外し動作を実行するものである。そのため、過電流の有無の判断が適切に行えるか否かを、遮断器本体内の回路基板に対して過電流発生時のＣＴ出力の模擬信号を入力して診断するブレーカテスタ（例えば、特許文献１参照。）が用いられてきた。
特開平９－２１１０８９号公報（段落００２０～００３４、図２、図３）
　しかしながら、ブレーカテスタは、遮断器本体に内蔵された変流器に対して、電気的に直接アクセスしておらず、変流器自体の健全性を外部から確認する手段はなかった。なお、変流器が層間短絡に陥った場合や断線による開放故障にある場合には、ＣＴ抵抗が正常値から外れるため、遮断器本体を分解して変流器を取り出し、ＣＴ抵抗を測定すれば検出可能である。しかし、遮断器本体を分解するためには、故障が疑われる電子式遮断器を設置場所から取り外し、製造工場等へ返却の上、分解調査を実施する必要がある。
　そこで、遮断器本体を設置したまま、内蔵された変流器に対して、外部から電気的にアクセスすることが考えられる。しかし、電子式遮断器には、最大で４つの変流器が内蔵されており、全ての変流器にアクセスしようとすると、多数のテストピンを設置する必要があり、部品実装面積が過大になり、小型化が困難になるとともに、部品点数も増大する。
　本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、小型化を阻害することなく、変流器の健全性を容易に確認できる電子式遮断器、およびそれに対応するブレーカテスタを得ることを目的としている。
　本発明の電子式遮断器は、複数極のそれぞれに対応し、中間部分に接点が設けられた主回路導体と、前記主回路導体のそれぞれに流れる電流を計測する極ごとの変流器と、前記極ごとの変流器からの信号に基づいて、前記接点を引き外すか否かを判定する引外し判定回路と、前記主回路導体と前記変流器を内部に収容する筐体と、を備え、前記極ごとの変流器の一方の端子同士は短絡され、前記引外し判定回路と、前記筐体の外部からアクセス可能な第一端子と、に接続されるとともに、前記極ごとの変流器の他方の端子のそれぞれの接続先を、前記引外し判定回路から、短絡して前記筐体の外部からアクセス可能な第二端子へ切り替える切替装置をさらに備えたことを特徴とする。
　本発明のブレーカテスタは、上述した電子式遮断器の診断を行うブレーカテスタであって、複数の電子式遮断器の機種ごとの変流器の抵抗値の判定基準値を記憶するデータテーブルと、前記第一端子と前記第二端子のそれぞれに電気接続するコネクタと、前記第一端子と前記第二端子との間の抵抗値を測定する抵抗測定部と、前記抵抗測定部が測定した抵抗値を、前記データテーブルから読み出した診断対象の電子式遮断器の判定基準値と比較し、前記診断対象の電子式遮断器の変流器に異常があるか否かを判定する判定部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明の電子式遮断器およびブレーカテスタによれば、内蔵された複数の変流器の抵抗値をまとめて測定するように構成したので、小型化を阻害することなく、変流器の健全性を容易に確認することができる。
本発明の実施の形態１にかかる電子式遮断器の構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１にかかる電子式遮断器の平面図と部分拡大図である。 本発明の実施の形態１にかかるブレーカテスタの斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかるブレーカテスタの構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１にかかる電子式遮断器にブレーカテスタを接続した際の接続状態を示す回路図である。
実施の形態１．
　図１～図５は、本発明の実施の形態１にかかる電子式遮断器およびブレーカテスタの構成を説明するためのもので、図１は電子式遮断器の構成を示す回路図、図２（ａ）は電子式遮断器を操作面側から見たときの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の領域Ｒ部分を拡大した部分拡大図である。また、図３は電子式遮断器の健全性を診断するブレーカテスタの斜視図、図４はブレーカテスタの構成を示す回路図である。そして、図５は電子式遮断器にブレーカテスタを接続した際の変流器からの接続先の切替状態を示す回路図である。
　本発明の実施の形態１にかかる電子式遮断器は、診断時に、内蔵された複数の変流器のそれぞれを並列接続するように接続を切り替えることを特徴とする。ただし、その特徴部分の説明の前に、電子式遮断器としての基本構成について説明する。
　電子式遮断器１は、図２（ａ）に示すように、箱状の筐体７の長手方向の一端（図中上側）に、電源側の電線を接続するための端子（電源端子６１ｓ）が、他端（図中下側）に、負荷側の電線を接続するための端子（負荷端子６１ｄ）が形成されている。本実施の形態１にかかる電子式遮断器１は４極対応であり、４つの電源端子６１ｓと４つの負荷端子６１ｄが、図中横方向に並んでいる。
　なお、電子式遮断器１を含む回路遮断器は、壁面等に固定設置されることが想定され、壁面に固定する面の反対側である操作面７ｆｏから、開閉操作用のハンドル３３が突出している。そして、操作面７ｆｏには、後述するブレーカテスタ９を接続するためのテストポート４が形成されている。
　筐体７の内部には、図１に示すように、電源端子６１ｓと負荷端子６１ｄを結ぶ主回路導体６に対し、極毎に流れる電流を検出するための４つの変流器（ＣＴ２１、ＣＴ２２、ＣＴ２３、ＣＴ２４：まとめて、変流器２）が設置されている。ＣＴ２１～２４の負極側端子は短絡され、正極側のそれぞれの端子と短絡された負極側の共通端子が、整流回路１５に接続されている。このようにして変流器２から出力される信号は、それぞれ整流回路１５で整流され、電源回路１２で、瞬時引外し判定回路１３と時限引外し判定回路１４が作動できる電圧に調整される。
　分圧抵抗１７は、整流回路１５の出力を瞬時引外し判定回路１３が判定する検知電圧として与えるようにするもので、主回路導体６の電流に比例した検知電圧を瞬時引外し判定回路１３にてレベル判定し、所定値以上になればサイリスタ１６をオンにさせる。サイリスタ１６がＯＮになると、引外しコイル３１により接点３２が開き、主回路導体６の電源側導体６ｓと負荷側導体６ｄが切り離され、瞬時引外し動作が完了する。
　分流抵抗１８は、整流回路１５の各相の電流に比例した電圧を時限引外し判定回路１４に与えるもので、各相の電流に比例した電圧を時限引外し判定回路１４にて時間を考慮したレベル判定を行い、所定値以上になればサイリスタ１６をオンさせる。サイリスタ１６がＯＮになった際の引外し動作は、上述した瞬時引外し動作と同様であり、引外しコイル３１により接点３２が開き、主回路導体６の電源側導体６ｓと負荷側導体６ｄが切り離される。
　上述した基本構成を踏まえ、本発明の実施の形態にかかる電子式遮断器の特徴部分について説明する。
　図１で説明したように、電子式遮断器１の筐体７には、４つの変流器（ＣＴ２１、２２、２３、２４）が内蔵されている。ここで、ＣＴ２１、２２、２３、２４の正極側端子２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａは、各極の接続先を一斉に切り替える切替装置５を介して、それぞれ整流回路１５へ接続されている。切替装置５において、正極側端子２１ａ～２４ａのそれぞれに対応して、設けられた切替スイッチ５１ａ～５１ｄは、例えば、ｃ接点であり４極双投式スイッチを構成することになる。通常は、各極が、整流回路１５に電気接続するように設定されている。
　他方、テストポート４に設置した押ボタンスイッチ４５が押下されると、切替装置５は、正極側端子２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａが短絡状態になるように、各切替スイッチ５１ａ～５１ｄの接続先を切り替える。切り替えによって短絡状態となった正極側端子２１ａ～２４ａは、テストポート４から露出するひとつのテストピン４２ｂにまとめて接続されている。さらに、短絡された負極側の共通端子は、上述した整流回路１５への接続に加え、逆流防止ダイオード５３を介して、テストポート４から露出するもうひとつのテストピン４２ａに接続されている。つまり、押ボタンスイッチ４５の押下によって、各変流器２が並列接続の状態になる。
　テストポート４には、図２（ｂ）に示すように、背景技術で説明した模擬信号を用いた診断を行うため、符号を付さない部品も含め、内部の電子回路を診断するための３本の電子回路用テストピン４３が設けられている。さらに、各変流器２の短絡された正極と、短絡された負極のそれぞれと電気接続するための、２つのテストピン（４２ａ、４２ｂ：まとめて変流器用テストピン４２）も設けられ、計５つのテストピン４１が配置されている。また、変流器用テストピン４２と、電子回路用テストピン４３（まとめてテストピン４１）の配置部分から離れた部分には、切替装置５に接続先の切替動作をさせるための押ボタンスイッチ４５が、誤操作防止のために操作面７ｆｏから引き込むように設けられている。
　一方、ブレーカテスタ９は、図３に示すように、表示部９１ｄ等が設けられた本体９１から延びるケーブル９３の先に、テストポート４に接続するためのコネクタ部９２が形成されている。コネクタ部９２には、５つのテストピン４１のそれぞれと電気接続するための端子が形成されているコネクタ９２ｃと、押ボタンスイッチ４５を押下するための突起部９２ｐが設けられている。
　ブレーカテスタ９の本体９１内には、ケーブル９３のうち、図４に示すように、電子回路用テストピン４３と接続される配線９３ｂに接続され、一般的なブレーカテスタが有する電子回路を診断するための動作テスト回路９７が形成されている。
　そして、変流器２自体を診断するために、変流器用テストピン４２と接続される配線９３ａに接続され、並列接続された変流器２の抵抗値を測定するための定電流回路９５を備えている。さらに、診断対象となる複数の電子式回路遮断器に対し、機種ごとのＣＴ抵抗値の判定基準値を記憶したデータテーブル９４を有している。そして、ＣＰＵ９６には、定電流回路９５から出力されたアナログ測定値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ９６ａと、Ａ／Ｄコンバータ９６ａから出力されたデジタル測定値と、データテーブル９４に記憶された判定基準値とを比較する比較器９６ｂが形成されている。そして、比較器９６ｂの比較結果に基づいて、変流器２が正常か否かを判定する判定部９６ｃが形成されている。
　その他、判定の結果、異常と判定した際に警報を表示するためのＬＥＤ９１ｅやブザー９１ｂ、あるいは表示部９１ｄによる警告表示などにより判定結果を出力する機能を有する。また、ＣＰＵ９６には、操作ボタン９１ｏの操作により、表示部９１ｄに、例えば、診断対象となる電子式遮断器１の機種情報を表示させ、選択された機種に応じた判定基準値を選択するための図示しない回路が形成されている。なお、判定基準値としては、設計上の抵抗値に公差を含め、正常と判断される範囲（例えば、上限値と下限値）として記憶されている。また正常と判断される範囲は、設計上の抵抗値と公差だけではなく、並列数（変流器２の数）によっても定められ、並列数が多いほど、範囲は狭くなる。
　つぎに、動作について説明する。
　診断対象となる電子式遮断器１のテストポート４に、ブレーカテスタ９のコネクタ部９２を挿入すると、図５に示すように、変流器用テストピン４２と電子回路用テストピン４３のそれぞれに、配線９３ａと配線９３ｂとが接続される。さらに、コネクタ部９２の突起部９２ｐが、押ボタンスイッチ４５を押下する。これにより、各変流器２（ＣＴ２１～２４）は並列接続され、負極端子がテストピン４２ａに、正極側端子２１ａ～２４ａがテストピン４２ｂにまとめて接続される。
　ここで、例えば、操作ボタン９１ｏによる手動操作などによって、接続した電子式遮断器１の機種情報を選択すると、その機種に応じたＣＴ抵抗の判定基準値をデータテーブル９４から選択できる。さらに、ブレーカテスタ９の操作で変流器２の診断を選択し、開始すると、ブレーカテスタ９が内蔵する定電流回路９５から電流値が既知の試験電流が出力される。試験電流が流れた際のテストピン４２ａとテストピン４２ｂ間の電圧降下を計測することで、電子式遮断器１に内蔵された変流器２を並列接続した抵抗値をＣＴ抵抗値の測定値として取得することができる。
　ブレーカテスタ９は、今回取得されたＣＴ抵抗値と、機種に応じた判定基準値とを、ＣＰＵ９６内に構成する比較器９６ｂにて比較し、比較結果を判定部９６ｃに出力する。判定部９６ｃでは、例えば、９００～１１００Ωの判定基準値に対し、取得したＣＴ抵抗値が判定基準値の範囲を下回る８００Ωであった場合、いずれかの変流器２で層間短絡が疑われ、使用者に警告を行う。逆に例えば、ＣＴ抵抗値が判定基準値の範囲を上回る１２００Ωであった場合、いずれかの変流器２で断線が疑われ、使用者に警告を行う。
　このように構成することにより、電子式遮断器１への配線の取り外しや設置面からの取り外しをすることなく、内蔵された複数の変流器２のいずれかに異常があるか否かを判定できるようになる。変流器２に異常がある場合は、それが一つであっても複数であっても、電子式遮断器１に接続された配線の取り外しと、設置面からの取り外しをした上で筐体７の操作面７ｆｏ側の部分（例えば前面カバー）を外す必要がある。前面カバーを外してしまえば、複数の変流器２のそれぞれが露出するので、異常のある変流器２を特定し、修理あるいは交換等の対処を容易に行うことができる。
　一方、変流器２のいずれにも異常がない場合、ブレーカテスタ９の接続だけで、異常がないと確認できるので、上記のような煩雑な取り外し作業を行う必要がなくなる。つまり、実作業においては、設置状態の電子式遮断器１に対して、異常がある変流器２を特定しなくても、いずれかの変流器２に異常があるか否かさえわかれば、作業効率を著しく改善できることを本発明者は見出した。その結果、変流器２の数に関わらず、たった２つのテストピン４２ａ、４２ｂを追加するだけで、外部から変流器２の診断を行う電子式遮断器１およびブレーカテスタ９を構成することができた。つまり、小型化を阻害することなく、変流器２の健全性を容易に確認できる。
　なお、本実施の形態では、テストポート４には、変流器用テストピン４２と一般的なブレーカテスタが使用する電子回路用テストピン４３を集約させ、テストピン４１の近傍に押ボタンスイッチ４５を配置した例について説明した。これにより、例えば、ブレーカテスタ９のコネクタ部９２に突起部９２ｐを形成し、電子式遮断器１のテストポート４にコネクタ部９２を挿入したときのみ、押ボタンスイッチ４５が押下される構成が可能となる。すなわちブレーカテスタ９が電子式遮断器１に接続している間は、変流器２の出力を２端子（変流器用テストピン４２）に集約した状態を維持し、ブレーカテスタ９が非接続の時には変流器２が通常(＝短絡していない)状態を維持することが可能である。
　なお、本実施の形態においては、切替装置５による正極側端子２１ａ～２４ａの短絡動作のために、押ボタンスイッチ４５を用いる例を示したが、短絡動作は必ずしも機械的なスイッチである必要は無い。例えば、電子式遮断器１がブレーカテスタ９との接続を検出し、半導体素子で構成されたソリッドステートリレーによるスイッチ切替においても同様の機能を果たすことが可能である。つまり、電子式遮断器１には、ブレーカテスタ９が接続されたことを検知して、切替装置５を動作させる機構が設けられていればよい。同様に、ブレーカテスタ９のコネクタ部９２、あるいは本体９１内部の電子回路等には、切替装置５に切り替え動作を行わせるスイッチ機構が形成されていればよい。
　一方、電子式遮断器１が活線状態で各変流器２を短絡すると、電子式遮断器１がトリップする危険性があるが、ブレーカテスタ９を使用する際は、そもそも活線での作業を禁止しているため、変流器２の診断において、トリップする危険はない。一方、ブレーカテスタ９を使用しない時に、誤って、押ボタンスイッチ４５を押してしまうことの無いよう、押ボタンスイッチ４５は操作面７ｆｏから引っ込んでいるように構成したが、さらに、蓋を設けるなどしてもよい。
　一方、本実施の形態においては、コネクタ部９２を差し込むことで、変流器２の診断も行えるような構成にしたが、これに限ることはない。例えば、一般的なブレーカテスタにも対応できるよう、例えば、変流器用テストピン４２と押ボタンスイッチ４５にアクセスする部分については、電子回路用テストピン４３にアクセスするテストポートとは別に設けるようにしてもよい。また、例えば、押ボタンスイッチ４５を手動で押下し、一般的な抵抗測定器を用いてテストピン４２ａとテストピン４２ｂ間の抵抗を測り、その抵抗値から変流器２の診断を行うことも可能である。
　また、ブレーカテスタ９についても、コネクタを電子回路用と変流器用とが別れて設けるようにすれば、一般的な電子式回路遮断器の（電子回路の）診断を行うことが可能になる。なお、図４においては、電子回路を診断する部分と変流器２を診断する部分が、分離して記載されているが、一つの部分（例えば、ＣＰＵ９６）の中に形成されていてもよいことは言うまでもない。
　以上のように、本発明の実施の形態にかかる電子式遮断器１によれば、複数極のそれぞれに対応し、中間部分に接点３２が設けられた主回路導体６と、主回路導体６のそれぞれに流れる電流を計測する極ごとの変流器２と、記極ごとの変流器２（ＣＴ２１～ＣＴ２４）からの信号に基づいて、接点３２を引き外すか否かを判定する引外し判定回路（瞬時引外し判定回路１３、時限引外し判定回路１４）と、主回路導体６と変流器２を内部に収容する筐体７と、を備え、極ごとの変流器２の一方の端子（例えば、負極側端子）同士は短絡され、引外し判定回路と、筐体７の外部からアクセス可能な第一端子（テストピン４２ａ）と、に接続されるとともに、極ごとの変流器２の他方の端子（例えば、正極側端子２１ａ～２４ａ）のそれぞれの接続先を、引外し判定回路から、短絡して筐体７の外部からアクセス可能な第二端子（テストピン４２ｂ）へ切り替える切替装置５をさらに備えるように構成したので、小型化を阻害することなく、そして取り外しを行わず、容易に変流器２の健全性を確認することができる。
　とくに、筐体７には第一端子（テストピン４２ａ）と第二端子（テストピン４２ｂ）が配置されたテストポート４が設けられ、テストポート４の近傍には、切替装置５に接続先を切り替えさせるためのスイッチ（例えば、押ボタンスイッチ４５）が設けられているようにすれば、ブレーカテスタ９をテストポート４に接続するだけで、スイッチを投入することが可能になる。
　さらに、スイッチは、筐体７から窪むように設けられた押ボタンスイッチ４５であれば、例えば、コネクタ部９２に突起を形成することで、スイッチを投入することが可能になる。
　テストポート４には、引外し判定回路（瞬時引外し判定回路１３、時限引外し判定回路１４）の診断を行うための端子（電子回路用テストピン４３）が、第一端子（テストピン４２ａ）および第二端子（テストピン４２ｂ）と並んで設けられているようにすれば、ブレーカテスタ９を接続するだけで、電子回路の診断と変流器２の診断を両方行うことができる。
　一方、上述した電子式遮断器１の診断を行うブレーカテスタ９であって、複数の電子式遮断器１の機種ごとの変流器２の抵抗値の判定基準値を記憶するデータテーブル９４と、第一端子（テストピン４２ａ）と第二端子（テストピン４２ｂ）のそれぞれに電気接続するコネクタ（コネクタ部９２）と、第一端子と第二端子との間の抵抗値を測定する抵抗測定部（定電流回路９５）と、抵抗測定部が測定した抵抗値を、データテーブル９４から読み出した診断対象の電子式遮断器１の判定基準値と比較し、診断対象の電子式遮断器１の変流器２に異常があるか否かを判定する判定部（比較器９６ｂ、判定部９６ｃ）と、を備えれば、設置状態の電子式遮断器１を取り外したりすることなく、変流器２に異常があるか否かを即座に診断することができる。
　コネクタ（コネクタ部９２）には、切替装置５に接続先を切り替えさせるためのスイッチ機構（例えば、突起部９２ｐ）が設けられているので、コネクタ部９２を対象の電子式遮断器１に接続するだけで、変流器２を診断モードに変更することができる。
　１：電子式遮断器、
　２：変流器（ＣＴ）、　４：テストポート、　５：切替スイッチ、　６：主回路導体、
　７：筐体、　７ｆｏ：操作面、
　１３：瞬時引外し判定回路（引外し判定回路）、　１４：時限引外し判定回路（引外し判定回路）、　１５：整流回路（引外し判定回路）、
　２１：ＣＴ（極ごとの変流器）、　２１ａ：正極側端子、　２２：ＣＴ（極ごとの変流器）、　２２ａ：正極側端子、　２３：ＣＴ（極ごとの変流器）、　２３ａ：正極側端子、　２４：ＣＴ（極ごとの変流器）、　２４ａ：正極側端子、
　３２：接点、
　４１：テストピン、　４２：変流器用テストピン、　４３：電子回路用テストピン、
　４５：押ボタンスイッチ、
　９：ブレーカテスタ、
　９２：コネクタ部、　９２ｂ：コネクタ、　９２ｐ：突起部、
　９４：データテーブル、　９５：定電流回路（抵抗測定部）、　９６：ＣＰＵ、　９６ａ：Ａ／Ｄコンバータ、　９６ｂ：比較器（判定部）、　９６ｃ：判定部、　９７：動作テスト回路。

Claims (6)

  1. 　複数極のそれぞれに対応し、中間部分に接点が設けられた主回路導体と、
    　前記主回路導体のそれぞれに流れる電流を計測する極ごとの変流器と、
    　前記極ごとの変流器からの信号に基づいて、前記接点を引き外すか否かを判定する引外し判定回路と、
    　前記主回路導体と前記変流器を内部に収容する筐体と、を備え、
    　前記極ごとの変流器の一方の端子同士は短絡され、前記引外し判定回路と、前記筐体の外部からアクセス可能な第一端子と、に接続されるとともに、
    　前記極ごとの変流器の他方の端子のそれぞれの接続先を、前記引外し判定回路から、短絡して前記筐体の外部からアクセス可能な第二端子へ切り替える切替装置をさらに備えたことを特徴とする電子式遮断器。
  2. 　前記筐体には前記第一端子と前記第二端子が配置されたテストポートが設けられ、
    　前記テストポートの近傍には、前記切替装置に前記接続先を切り替えさせるためのスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子式遮断器。
  3. 　前記スイッチは、前記筐体から窪むように設けられた押ボタンスイッチであることを特徴とする請求項２に記載の電子式遮断器。
  4. 　前記テストポートには、前記引外し判定回路の診断を行うための端子が、前記第一端子および前記第二端子と並んで設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の電子式遮断器。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の電子式遮断器の診断を行うブレーカテスタであって、
    　複数の電子式遮断器の機種ごとの変流器の抵抗値の判定基準値を記憶するデータテーブルと、
    　前記第一端子と前記第二端子のそれぞれに電気接続するコネクタと、
    　前記第一端子と前記第二端子との間の抵抗値を測定する抵抗測定部と、
    　前記抵抗測定部が測定した抵抗値を、前記データテーブルから読み出した診断対象の電子式遮断器の判定基準値と比較し、前記診断対象の電子式遮断器の変流器に異常があるか否かを判定する判定部と、
    　を備えたことを特徴とするブレーカテスタ。
  6. 　前記コネクタには、前記切替装置に前記接続先を切り替えさせるためのスイッチ機構が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のブレーカテスタ。
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