JP2506477B2

JP2506477B2 - 過電流検出装置

Info

Publication number: JP2506477B2
Application number: JP6491090A
Authority: JP
Inventors: 健井上
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-03-15
Filing date: 1990-03-15
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH03265418A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば回路遮断器等に組み込まれる過電
流検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の過電流検出装置は、第16図に示すよう
に、商用交流電源51から引き出された電路52に流れる電
流Ｉを検出し、電流Ｉが基準値を超えた時に所定の時延
特性を持って回路遮断器の引き外しコイル59に通電し、
これによって回路遮断器の主接点60を開かせるものであ
る。このために、従来の過電流検出装置は、回路遮断器
の主接点60の負荷側の電圧を定電圧回路58に加えること
により、定電圧回路58から比較回路56および出力回路57
を一定に動作電源電圧Vccを加え、電路52に流れる電流
Ｉを変流器53を介して電流検出器54で検出し、この電流
検出器54の出力を時延回路55で積分することによって所
定の時延特性を持たせて比較回路56に加え、比較回路56
にて基準値と比較するようにしている。

上記の電流検出器54は、変流器53の二次側から出力さ
れる第17図（ａ）に示すような電流ｉをその振幅に比例
した電圧値を有する第17図（ｂ）に示すような直流電圧
v₁に変換して出力する。また、時延回路55は、電流検出
器54から出力される直流電圧v₁を積分して第18図に示す
ような電圧v₂を出力することになる。さらに、比較回路
56は、第19図（ａ）に示すように、時延回路55の出力電
圧v₂を基準電圧v₃と比較し、電圧v₂が基準電圧v₃より高
くなったときに第19図（ｂ）に示すように、出力電圧v₄
を高レベルにする（過電流検出信号を発生する）。比較
回路56から高レベルの出力電圧v₄が出力回路57に入力さ
れると、出力回路57は、回路遮断器の引き外しコイル59
に引き外し電流を流して主接点60を開かせる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の過電流検出装置は、電路52に例えばモータ
や電源平滑用コンデンサが接続されている場合におい
て、モータの起動時や電源平滑用コンデンサの充電開始
時に過大な突入電流が流れることにより、時延回路55の
出力電圧v₂が基準電圧v₃を超えることがあり、この場合
に過電流検出信号を出力する（誤動作）という問題があ
った。

また、定格電流を僅かに超えた過電流状態における時
延回路55および比較回路56による限時動作特性に基づく
遮断時間が基準電圧v₃の僅かなばらつきによって大きな
影響を受けるという問題があった。これは、定格電流を
僅かに超えた過電流状態における時延回路55の出力電圧
v₂が、比較的緩やかな勾配で上昇して基準電圧v₃に対し
て小さい角度で交差するためであり、例えば第20図に示
すように、基準電圧v₃がv₃₀,v₃₁,v₃₂と僅かにばらつい
た場合、過電流が流れ始めてから電圧v₂が基準電圧v₃₀,
v₃₁,v₃₂を超えて過電流検出信号が出力されるまでの遮
断時間がt₀,t₁,t₂と大きく変動することになる。

また、時延回路55および比較回路56による限時動作特
性が一定で、任意に変更することができなかった。

この発明の目的は、突入電流による誤動作を低減する
ことができ、定格電流を僅かに超えた過電流状態におけ
る遮断時間のばらつきを少なくでき、さらに限時動作特
性を任意に変更することができる過電流検出装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）記載の過電流検出装置は、電路に流れる
電流を検出しその振幅に比例した直流電圧を出力する電
流検出器と、この電流検出器から出力される直流電圧を
積分するCR時定数回路と、基準電圧を発生する基準電圧
発生回路と、CR時定数回路の出力電圧と基準電圧発生回
路から出力される基準電圧とを比較してCR時定数回路の
出力電圧が基準電圧を超えた時に過電流検出信号を発生
する比較回路とを備え、電路の発熱によりCR時定数回路のコンデンサを加熱し
て容量を減少させるようにしたことを特徴とする。

請求項（２）記載の過電流検出装置は、請求項（１）
記載の過電流検出装置において、電路への電圧印加直後
における基準電圧発生回路の基準電圧を定常値より高い
値にし、その後時間の経過とともに基準電圧を下降させ
て定常値で安定させるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

請求項（１）記載の構成によれば、CR時定数回路を、
電路への電圧印加直後は出力電圧の抑制量が大きくその
後時間の経過とともに抑制量が小さくなる特性を有して
電流検出器から出力される直流電圧を積分するようにし
ているので、電路への電圧印加直後に電路に突入電流が
流れて電流検出器から出力される直流電圧が異常に上昇
しても、このときはCR時定数回路の出力電圧の上昇勾配
が小さく抑えられることになり、突入電流によってCR時
定数回路の出力電圧が基準電圧を超えることが少なくな
り、突入電流による過電流検出信号の出力（誤動作）を
低減することができる。

また、CR時定数回路に上記のような特性を持たせたこ
とにより、CR時定数回路の出力電圧が基準電圧に対し大
きい角度で交差することになり、定格電流を僅かに超え
た過電流状態における基準電圧のばらつきによる遮断時
間のばらつきを少なくできる。

また、CR時定数回路に上記のような特性を持たせたこ
とにより、限時動作特性を任意に変更することができ
る。

請求項（２）記載の構成によれば、CR時定数回路を、
電路への電圧印加直後は出力電圧の抑制量が大きくその
後時間の経過とともに抑制量が小さくなる特性を有して
電流検出器から出力される直流電圧を積分するように
し、さらに、基準電圧発生回路が出力する基準電圧を電
路への電圧印加直後は定常値より高い値にし、その後時
間の経過とともに下降させて定常値で安定させるように
しているので、電路への電圧印加直後へ電路に突入電流
が流れて電流検出器から出力される直流電圧が異常に上
昇しても、このときはCR時定数回路の出力電圧の上昇勾
配が小さく抑えられ、さらに、このときは基準電圧も高
い状態にあるため、突入電流によってCR時定数回路の出
力電圧が基準電圧を超えることがより少なくなり突入電
流による過電流検出信号の出力（誤動作）をより低減す
ることができる。

また、CR時定数回路に上記のような特性を持たせると
ともに、基準電圧を上記のように変化させる構成にした
ことにより、CR時定数回路の出力電圧が基準電圧に対し
より大きい角度で交差することになり、定格電流を僅か
に超えた過電流状態における基準電圧のばらつきによる
遮断時間のばらつきをより少なくできる。

また、CR時定数回路に上記のような特性を持たせるこ
とにより、あるいは、基準電圧を変化させる構成によ
り、限時動作特性を任意に変更することができる。

〔実施例〕

実施例１この発明の過電流検出装置の第１の実施例を第１図な
いし第６図に基づいて説明する。すなわち、この過電流
検出装置は、例えば回路遮断器に内蔵され、商用交流電
源１から引き出された電路２に流れる電流Ｉを検出し、
電流Ｉが基準値を超えた時に所定の時延特性を持って回
路遮断器の引き外しコイル９に通電し、これによって回
路遮断器の主接点10を開かせるものである。

このため、この実施例の過電流検出装置は、回路遮断
器の主接点10の負荷側に接続された定電圧回路８から一
定の動作電源電圧Vccを比較回路6,出力回路７および基
準電圧発生回路11に加え、一方、電路２に流れる電流Ｉ
を変流器３を介して電流検出器４で検出し、この電流検
出器４の出力をCR時定数回路５で積分することにより、
所定の時延特性を持たせて比較回路６に加え、基準電圧
発生回路11から出力される基準電圧v₃とCR時定数回路５
の出力電圧v₀とを比較回路６で比較するようにしてい
る。

上記の電流検出器４は、電路２に流れる電流Ｉを検出
し、電路２に流れる電流Ｉの振幅に比例した電圧を出力
するもので、具体的には従来例と同様に変流器３の二次
側から出力される電流ｉをその振幅に比例した電圧v₁′
（この場合、抵抗ＲおよびダイオードD₁,D₂,D₃,D₄によ
り全波整流した電圧になる）に変換して出力する。

基準電圧発生回路11は、抵抗R₂と抵抗R₃との直列回路
からなり、定電圧回路８からの動作電源電圧Vccを分圧
して抵抗R₂と抵抗R₃の接続点より基準電圧v₃を出力す
る。

また、CR時定数回路５は、抵抗R₁とコンデンサＣの直
列回路からなり、抵抗R₄をコンデンサＣと並列に接続し
たもので、電流検出器４から出力される直流電圧v₁′が
その両端間に印加され、抵抗R₁およびコンデンサＣの接
続点から出力電圧v₀を出力する。このCR時定数回路５
は、特にコンデンサＣが電路２の発熱により温度上昇し
てその容量を低下するようにしている。電路２の発熱と
しては、回路遮断器の接点部またはバイメタルなどの発
熱を利用することができる。コンデンサＣは、温度変化
に対する静電容量の変化が大きく、直接的で、再現性も
あるセラミックコンデンサを用いることができる。

これらのことから、CR時定数回路５は、電路２の電圧
印加直後は大きくその後時間の経過とともに小さくなっ
て定常値で安定する時定数を有することになり、この時
定数の変化により、電路２への電圧印加直後は出力電圧
の制御量が大きくその後時間の経過とともに抑制量が小
さくなる特性を持つことになる。

ここで、CR時定数回路５全体として、その動作をみれ
ば、遮断器の主接点10が閉じて電路２に電圧が印加され
電流が流れると、これに伴い電路２が発熱し、その熱が
CR時定数回路５のコンデンサＣに伝えられ、コンデンサ
Ｃの温度が上昇することになる。

この場合、コンデンサＣの温度は、回路遮断器の主接
点10が閉じた直後は室温と同じで、その後時間の経過と
ともに上昇し、あるところまで上昇すると平衡する。こ
のコンデンサＣの温度変化に伴い、第２図（ａ）に示す
ように、コンデンサＣの容量が初期値から徐々に低下し
ていき、あるところで平衡することになる。そして、第
２図（ｂ）に示すように、抵抗R₁とコンデンサＣによる
時定数も、初期値から徐々に低下していき、あるところ
で平衡することになる。

この結果、前記したようにCR時定数回路５から出力さ
れる電圧v₀は、第３図に示すように初期は零から小さい
勾配で上昇し、ある時間から大きな勾配で上昇し、定常
値で安定することになる。

さらに、比較回路６は、CR時定数回路５の出力電圧v₀
を基準電圧v₃と比較し、出力電圧v₀が基準電圧v₃より高
くなったときに出力電圧v₄を高レベルにする（過電流検
出信号を発生する）。比較回路６から高レベルの出力電
圧v₄が出力回路７に入力されると、出力回路７は、回路
遮断器の引き外しコイル９に引き外し電流を流して主接
点10を開かせる。

この過電流検出装置は、CR時定数回路５が、電路２へ
の電圧印加直後は出力電圧の抑制量が大きくその後時間
の経過とともに抑制量が小さくなる特性を有して、電流
検出器４から出力される直流電圧v₁′を積分するので、
電路２への電圧印加直後に、電路２に例えばモータの起
動時や電源用コンデンサの充電開始時の突入電流が流れ
て電流検出器４の出力が異常に上昇することがあって
も、CR時定数回路５の時定数によりCR時定数回路５の出
力電圧v₀の上昇の上昇勾配が小さく抑えられることにな
り、突入電流によってCR時定数回路５の出力電圧v₀が基
準電圧v₃を超えることが少なくなり、突入電流による過
電流検出信号を出力（誤動作）を低減することができ
る。

また、CR時定数回路５に上記のような特性を持たせる
ことにより、CR時定数回路５の出力電圧v₀が基準電圧v₃
に対し大きい角度で交差することになり、定格電流を僅
かに超えた過電流状態における基準電圧のばらつきによ
る遮断時間のばらつきを少なくできる。

この点を第４図に基づいて説明する。従来例の場合
は、基準電圧v₃がv₃₀,v₃₁,v₃₂とばらついたときに過電
流が流れ始めてから時延回路55の出力電圧v₂が基準電圧
v₃₀,v₃₁,v₃₂をそれぞれ超えて過電流検出信号が出力さ
れるまでの遮断時間は、t₀,t₁,t₂となる（第20図参
照）。これに対し、第１の実施例の場合は、従来例と同
じ幅で基準電圧v₃がv₃₀,v₃₁,v₃₂とばらついたときに、
過電流が流れ始めてからCR時定数回路５の出力電圧v₀が
基準電圧v₃₀,v₃₁,v₃₂をそれぞれ超えて過電流検出信号
が出力されるまでの遮断時間は、t₀′,t₁′,t₂′とな
る。

したがって、第１の実施例と従来例とを比較すると、
第１の実施例における遮断時間t₀′,t₁′,t₂′のばらつ
きＴ′が、従来例における遮断時間t₀,t₁,t₂のばらつき
Ｔに比べて少なくなっていることが明らかである。

また、CR時定数回路５に上記のような特性をもたせる
ことにより、限時動作特性を任意に変更することができ
る。この点を第５図および第６図により説明する。

第５図は、変流器３の二次電流がi₁,i₂,i₃のときの、
従来例の時延回路55の出力電圧v₂（i₁）,v₂（i₂）,v
₂（i₃）の変化と、この第１の実施例におけるCR時定数
回路５の出力電圧v₀（i₁）,v₀（i₂）,v₀（i₃）の変化を
示している。この第５図において、従来例の時延回路55
の出力電圧v₂（i₁）,v₂（i₂）,v₂（i₃）は基準電圧v₃と
それぞれ時間t₁₁,t₁₂,t₁₃で交差し、第１の実施例にお
けるCR時定数回路５の出力電圧v₀（i₁）,v₀（i₂）,v
₀（i₃）は、それぞれ時間t₂₁,t₂₂,t₂₃で交差している。

この第５図の関係を、時間を縦軸にとるとともに電流
ｉを横軸にとったグラフ上に限時動作特性として示す
と、第６図に示すように、従来例の場合は実線A₁で示す
ようになり、第１の実施例の場合は実線A₂で示すように
なり、第１の実施例の場合はCR時定数回路５の出力電圧
v₀の勾配を換えることにより、上記した通り限時動作特
性を任意に変更することが可能となる。

また、この第１の実施例では、CR時定数回路５に感温
素子であるコンデンサＣを用いているので、電路２に流
れる電流Ｉを検出する電流検出素子（変換器３および電
流検出器４の構成要素）に温度依存性があって周囲の温
度上昇によって電流検出器４から出力される直流電圧
v₁′のレベルが変化する場合であっても、コンデンサＣ
の温度特性でもって電流検出器４の出力直流電圧v₁′の
温度依存性を補償することになり、限時動作特性の温度
依存性を軽減することができる。

実施例２この発明の過電流検出装置の第２の実施例を第７図な
いし第13図に基づいて説明する。

この過電流検出装置は、第１の実施例の基準電圧発生
回路11に代えて、基準電圧発生回路13を用いており、回
路遮断器の主接点10の負荷側に接続された降圧用抵抗器
12から得られる降圧電圧を定電圧回路８に加えて一定の
動作電源電圧Vccを得るようにしてあり、その他の構成
は第１の実施例と同じである。

この基準電圧発生回路13は、電路２への電圧印加直後
は基準電圧v₃′を定常値より高い値にし、その後時間の
経過とともに基準電圧v₃′を下降させて定常値で安定さ
せるものであり、基準電圧発生回路13の具体回路構成例
としては、第８図および第９図に示すようなものが考え
られる。

まず、第８図の例は、定電圧回路８から出力される電
圧Vccが両端間に印加される抵抗R₅,負特性のサーミスタ
R_THおよび抵抗R₆の直列回路を示し、抵抗R₅およびサー
ミスタR_THの接続点から基準電圧v₃′が出力される。こ
の第８図の基準電圧発生回路13は、とくにサーミスタR
_THを降圧用抵抗器12に近接して配置し、降圧用抵抗器12
の発熱によりサーミスタR_THが温度上昇してその抵抗値
を低下するようにしている。

したがって、基準電圧発生回路13の動作をみれば、遮
断器の主接点10が閉じて降圧用抵抗器12に電圧が印加さ
れると、降圧用抵抗器12に電流が流れ、これに伴い降圧
用抵抗器12が発熱し、その熱が基準電圧発生回路13のサ
ーミスタR_THに伝えられ、サーミスタR_THの温度θが第10
図（ａ）に示すように上昇することになる。この場合、
サーミスタR_THの温度θは、主接点10が閉じた直後は室
温で、その後時間の経過とともに上昇し、あるところま
で上昇すると平衡する。このサーミスタR_THの温度変化
に伴い、サーミスタR_THの抵抗値が初期値から徐々に低
下していき、あるところで平衡することになる。この結
果、前記したとおり基準電圧発生回路13から出力される
基準電圧v₃′が第10図（ｂ）に示すように定常値より高
い初期の値から徐々に下降していき、定常値で安定する
ことになる。

つぎに、第９図の例は、ダイオードの順方向電圧降下
が温度に対して負荷性をもっていることに着目して考え
られた回路で、定電圧回路８から出力される電圧Vccが
両端間に印加される抵抗R₇およびダイオードD₅,D₆の直
列回路を示し、抵抗R₇およびダイオードD₅の接続点から
基準電圧v₃′が出力される。この第９図の基準電圧発生
回路13は、特にダイオードD₅,D₆を降圧用抵抗器12に近
接して配置し、降圧用抵抗器12の発熱によりダイオード
D₅,D₆が温度上昇してその順方向電圧降下を低下するよ
うにしている。この場合の基準電圧発生回路13の動作は
第８図の場合と同様である。

この過電流検出装置は、第１の実施例の構成に加え
て、基準電圧発生回路13が出力する基準電圧v₃′を電路
２への電圧印加直後は定常値より高い値にし、その後時
間の経過とともに下降させて定常値で安定させるように
しているので、電路２への電圧印加直後に電路２に突入
電流が流れて電流検出器４から出力される直流電圧v₁′
が異常に上昇しても、CR時定数回路５の出力電圧v₀の上
昇勾配が小さく抑えられ、さらに、このときは基準電圧
v₃′も高い状態にあるため、突入電流によってCR時定数
回路５の出力電圧v₀が基準電圧v₃′を超えることがより
少なくなり突入電流による過電流検出信号の出力（誤動
作）をより低減することができる。

また、CR時定数回路５に上記のような特性をもたせる
とともに、基準電圧v₃′を上記のように変化させる構成
にしたことにより、CR時定数回路５の出力電圧v₀が基準
電圧v₃′に対しより大きい角度で交差することにより、
定格電流を僅かに超えた過電流状態における基準電圧
v₃′のばらつきによる遮断時間のばらつきをより少なく
できる。

この点を第11図に基づいて説明する。第１の実施例の
場合、基準電圧v₃がv₃₀,v₃₁,v₃₂とばらついたときには
過電流が流れ始めてからCR時定数回路５の出力電圧v₀が
基準電圧V₃₀,v₃₁,v₃₂をそれぞれ超えて過電流検出信号
が出力されるまでの遮断時間は、t₀′,t₁′,t₂′となる
（第４図参照）。これに対しこの第２の実施例の場合
は、第１の実施例と同じ幅で基準電圧v₃′がv_3a,v_3b,v
_3cとばらついたときに過電流が流れ始めてからCR時定数
回路５の出力電圧v₀基準電圧v_3a,v_3b,v_3cをそれぞれ超
えて過電流検出信号が出力されるまでの遮断時間は、
t_a,t_b,t_cとなる。

したがって、第２の実施例と第１の実施例とを比較す
ると、第２の実施例における遮断時間t_a,t_b,t_cのばらつ
きＴ″が、第１の実施例における遮断時間t₀′,t₁′,
t₂′のばらつきＴ′と比べて少なくなっていることが明
らかである。

また、CR時定数回路５の出力電圧v₀の勾配を変えるだ
けでなく、基準電圧v₃′を変化させる構成により、限時
動作特性を任意に変更することができる。

この点を第12図および第13図により説明する。第12図
は、変流器３の二次電流がi₁,i₂,i₃のとき、従来例の時
延回路55の出力電圧v₂（i₁）,v₂（i₂）,v₂（i₃）は基準
電圧v₃とそれぞれ時間t₁₁,t₁₂,t₁₃で交差し、第２の実
施例におけるCR時定数回路５の出力電圧v₀（i₁）,v₀（i
₂）,v₀（i₃）は、基準電圧v₃′とそれぞれ時間t₃₁,t₃₂,
t₃₃を交差している。

この第12図の関係を、時間を縦軸にとるとともに電流
ｉを横軸にとったグラフ上に限時動作特性として示す
と、第13図に示すように、従来例の場合は実線A₁、第２
の実施例の場合は実線A₃で示すようになり、第２の実施
例の場合は基準電圧v₃′の勾配を換えることによって
も、上記した通り限時動作特性を任意に変更することが
可能となる。

また、この第２の実施例では、CR時定数回路５に感温
素子であるコンデンサＣを用いているので、電路２に流
れる電流Ｉを検出する電流検出素子（変流器３および電
流検出器４の構成要素）に温度依存性があって周囲の温
度上昇によって電流検出器４から出力される直流電圧
v₁′のレベルが変化する場合であっても、コンデンサＣ
の温度特性でもって電流検出器４の出力直流電圧v₁′の
温度依存性を補償することになり、限時動作特性の温度
依存性を軽減することができるのは第１の実施例と同じ
である（電流検出素子に対する温度補償の効果１）。

さらに、この第２の実施例では、基準電圧発生回路13
から感温素子であるサーミスタR_THやダイオードD₅,D₆を
用いているので、電路２に流れる電流Ｉを検出する電流
検出素子（変流器３および電流検出器４の構成要素）に
温度依存性があって周囲の温度上昇によって電流検出器
４から出力される直流電圧v₁′のレベルが低下する場合
であっても、サーミスタR_THやダイオードD₅,D₆の温度特
性でもって基準電圧v₃′が周囲温度の上昇に伴って低下
して、直流電圧v₁′の温度依存性を補償することにな
り、限時動作特性の温度依存性を軽減することができる
（電流検出素子に対する温度補償の効果２）。

実施例３この発明の過電流検出装置の第３の実施例を第14図お
よび第15図に基づいて説明する。

この過電流検出装置は、第１の実施例の基準電圧発生
回路11に代えて、基準電圧発生回路14を用いており、そ
の他の構成は第１の実施例と同じである。

この基準電圧発生回路14は、第２の実施例のように電
路２に接続される降圧用抵抗器12の発熱を利用して基準
電圧v₃′を変化させるものとは異なり、CRタイマを用い
て基準電圧v₃′を変化させるものである。

具体的に説明すると、この基準電圧発生回路14は、回
路遮断器の主接点10の負荷側に接続された定電圧回路８
から出力される動作電源電圧Vccを分圧する分圧回路14a
と、動作電源電圧Vccで充電を行う時定数回路14bと、分
圧回路14aの出力電圧v_xを時定数回路14bの出力電圧v_Yで
除算する除算器14cと、除算器14cの出力電圧v_Zを分圧す
る分圧回路14dとからなる。

この場合、分圧回路14aは抵抗R₈と抵抗R₉の直列回路
からなり、時定数回路14bは抵抗R₁₀と抵抗R₁₁の直列回
路にコンデンサC₁を抵抗R₁₁と並列に接続したものであ
り、分圧回路14dは抵抗R₁₂と抵抗R₁₃の直列回路からな
る。

この基準電圧発生回路14は、回路遮断器の主接点10が
閉じて電路２に電圧が印加されると、分圧回路14aの出
力電圧v_Xは、第15図に示すように、急激に一定値まで上
昇し、その状態を保持する。一方、時定数回路14bの出
力電圧v_Yは、零から徐々に上昇してあるところで一定値
となる。したがって、除算器14cの出力電圧v_Zを分圧す
る分圧回路14dから出力される基準電圧v₃′は、回路遮
断器の主接点10が閉じて電路２の電圧が印加された直後
に急激に正常値より高い値まで上昇し、その後時間の経
過とともに下降し、その後定常値で安定する。

この第３の実施例は、第２の実施例における電流検出
素子に対する温度補償の効果２を除き、第２の実施例と
同様の効果を有する。

なお、上記実施例では、過電流検出装置が回路遮断器
に内蔵されると説明したが、過電流検出装置を単体で設
ける場合も当然考えられる。

〔発明の効果〕

請求項（１）記載の過電流検出装置は、CR時定数回路
を、電路への電圧印加直後は出力電圧の抑制量が大きく
その後時間の経過とともに抑制量が小さくなる特性を有
して電流検出器から出力される直流電圧を積分するよう
にしているので、電路への電圧印加直後に電路に突入電
流が流れて電流検出器から出力される直流電圧が異常に
上昇しても、このときはCR時定数回路の出力電圧の上昇
勾配が小さく抑えられることになり、突入電流によって
CR時定数回路の出力電圧が基準電圧を超えることが少な
くなり、突入電流による過電流検出信号の出力（誤動
作）を低減することができる。

また、CR時定数回路に上記のような特性を持たせたこ
とにより、CR時特性回路の出力電圧が基準電圧に対して
大きい角度で交差することになり、定格電流を僅かに超
えた過電流状態における基準電圧のばらつきによる遮断
時間のばらつきを少なくできる。

請求項（２）に記載の過電流検出装置は、CR時定数回
路を、電路への電圧印加直後は出力電圧の抑制量が大き
くその後時間の経過とともに抑制量が小さくなる特性を
有して電流検出器から出力される直流電圧を積分するよ
うにし、さらに、基準電圧発生回路が出力する基準電圧
を電路への電圧印加直後は定常値より高い値にし、その
後時間の経過とともに下降させて定常値で安定させるよ
うにしているので、電路への電圧印加直後に電路に突入
電流が流れて電流検出器から出力される直流電圧が異常
に上昇しても、このときはCR時定数回路の出力電圧の上
昇勾配が小さく抑えられ、さらに、このときは基準電圧
も高い状態にあるため、突入電流によってCR時定数回路
の出力電圧が基準電圧を超えることがより少なくなり突
入電流による過電流検出信号の出力（誤動作）をより低
減することができる。

また、CR時定数回路に上記のような特性をもたせると
ともに、基準電圧を上記のように変化させる構成にした
ことにより、CR時定数回路の出力電圧が基準電圧に対し
より大きい角度で交差することになり、定格電流を僅か
に超えた過電流状態における基準電圧のばらつきによる
遮断時間のばらつきをより少なくできる。

また、CR時定数回路に上記のような特性をもたせるこ
とにより、あるいは基準電圧を変化させる構成により、
限時動作特性を任意に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の過電流検出装置の第１の実施例のブ
ロック図、第２図は温度変化に対するコンデンサの容量
変化および時定数の変化を示す図、第３図はCR時定数回
路の出力電圧の時間的変化を示すタイムチャート、第４
図は第１の実施例と従来例とにおける遮断時間のばらつ
きの違いを示すタイムチャート、第５図および第６図は
それぞれ第１の実施例と従来例とにおける限時動作特性
を相違を示す特性図、第７図はこの発明の過電流検出装
置の第２の実施例のブロック図、第８図および第９図は
それぞれ基準電圧発生回路の具体構成を示す回路図、第
10図はサーミスタ温度および基準電圧の時間的変化を示
すタイムチャート、第11図は第２の実施例と第１の実施
例とにおける遮断時間のばらつきの違いを示すタイムチ
ャート、第12図および第13図はそれぞれ第２の実施例と
従来例とにおける限時動作特性の相違を示す特性図、第
14図はこの発明の過電流検出装置の第３の実施例のブロ
ック図、第15図は基準電圧発生回路の各部のタイムチャ
ート、第16図は従来例の過電流検出装置のブロック図、
第17図，第18図および第19図は各部のタイムチャート、
第20図は従来例における遮断時間のばらつきの違いを示
すタイムチャートである。２……電路、４……電流検出器、５……CR時定数回路、
６……比較回路、11,13,14……基準電圧発生回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電路に流れる電流を検出しその振幅に比例
した直流電圧を出力する電流検出器と、この電流検出器
から出力される直流電圧を積分するCR時定数回路と、基
準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記CR時定数回
路の出力電圧と前記基準電圧発生回路から出力される基
準電圧とを比較して前記CR時定数回路の出力電圧が前記
基準電圧を超えた時に過電流検出信号を発生する比較回
路とを備え、前記電路の発熱により前記CR時定数回路のコンデンサを
加熱して容量を減少させるようにした過電流検出装置。
【請求項２】電路への電圧印加直後における基準電圧発
生回路の基準電圧を定常値より高い値にし、その後時間
の経過とともに前記基準電圧を下降させて定常値で安定
させるようにした請求項（１）記載の過電流検出装置。