JPH0159814B2

JPH0159814B2 -

Info

Publication number: JPH0159814B2
Application number: JP57078981A
Authority: JP
Inventors: Takanori Aoki; Kazuaki Nakanishi; Shogo Kihara; Kazunori Yoshida
Original assignee: Tempearl Industrial Co Ltd
Current assignee: Tempearl Industrial Co Ltd
Priority date: 1982-05-10
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1989-12-19
Also published as: JPS58195423A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、電気的トリツプ機構を備えた複数の
遮断器の過電流引外し定格電流を、それぞれ個別
に可変できる一体の定格電流可変制御器に関す
る。

（背景と従来の技術）配線用遮断器の過電流遮断特性は電気設備技術
基準により、定格電流の1.25倍のときの動作時間
と定格電流の２倍のときの動作時間で定められて
いる。例えば、100Aの配線用遮断器では、定格
電流の1.25倍の電流を通じたとき120分以内に動
作し、定格電流の２倍の電流を通じたとき６分以
内に動作しなくてはならない。また定格電流を通
じたときには動作してはならない。

従来の過電流遮断器は、通電路の一部にバイメ
タルを使用し、バイメタルに負荷電流を通じるこ
とにより発熱させ、たわませて、たわみ力によつ
て遮断機構を動作させる。

また、過電流遮断器に内蔵する短絡保護遮断機
構の短絡保護遮断特性は、電気設備技術基準によ
り、整定電流が定格電流の13倍以下でなくてはな
らず、整定電流の1.2倍の電流を通じたとき0.2秒
以内に動作しなくてはならない。

従来の短絡保護遮断機構は、短絡電流が流れた
ときに生じる磁界によつて動く電磁鉄片の力を利
用して遮断している。

以上のような遮断器のうち電子的あるいは、機
構的に定格電流が可変できる遮断器は従来単体で
構成され、回路構成などが複雑で、容積も大きく
なりこれを多回路に使用すれば、それだけ設置場
所をとり又、経済的にも高価につくなどの欠点が
あつた。さらに、仮設現場や工場の設備の分電盤
やキユービクルなどでは工事の進行や、工場の設
備の増減などにより、これら負荷に応じて遮断器
の定格電流を変えなければならない。多回路にわ
たつて、負荷の電流値に適した定格電流の遮断器
に取り替えるには、時間と費用がかかり、又前述
の定格電流可変形の単体の遮断器をいくつも取り
付けることは価格的、スペース的に不経済で実際
には過大な定格電流のものが取り付けられたまま
になつており、負荷の保護が適切に行われていな
いことが多かつた。

（発明の目的の開示）本件の発明は、複数の遮断器を備える分電盤や
キユービクルにおける各遮断器の定格電流の変更
を、従来のように、予め遮断器をすべて定格電流
可変形の遮断器にすることによつて行つたり、必
要に応じて最適な定格電流の遮断器に取り替える
ことによつて行つたりするのではなく、外部信号
により遮断することのできる電気トリツプ機構を
備えた一般の複数個の遮断器に、個別の遮断器毎
に遮断信号を送る相電流レベル（定格電流）の設
定を可変することのできる定格電流可変制御器を
接続することで解決しようとするものである。そ
の構成は、それぞれの相電流を検出する変流器
と、できる限り短時間に遮断する必要のある過電
流が生じたときに対応する遮断器に遮断信号を送
るアナログ過電流検出回路と、それ未満の過電流
が生じたときに、すべての相電流を時分割して監
視し累積値が一定値を越えたとき遮断信号を出力
する１個の中央処理装置によつて対応する遮断器
に遮断信号を送るデイジタル過電流検出回路とに
よる制御器の設定定格電流を電子的に変更するこ
とのできるようにしたものであり安価で小形の定
格電流可変制御器を提供することを目的にしてい
る。

また、本件の発明は、各遮断器毎に切替える切
替えスイツチと、過電流遮断回路を試験するテス
ト装置と、これらのロツク機構とを備え、操作性
が良くかつ安全な定格電流可変制御器を提供する
ようにしたものである。

また、本件の発明は、遮断の基準となる累積値
を、前の累積値と加算量との和で求め、その加算
量は、相電流が定格電流値の110％以上のときは
折れ線近似による式から算出するプラスの値とし
て求め、110％未満のときは前の累積値に比例し
前の累積値以下のマイナスの値として求めること
により、中央処理装置として複雑な処理を必要と
しないようにし、安価で低機能の中央処理装置で
定格電流可変制御器を実現可能にしたものであ
る。

更に本件の発明は、複数の遮断器を備える分電
盤あるいはキユービクルにおける各遮断器の定格
電流の変更を行う制御器であつて、すべての負荷
が漏電から守られた複数の３極の遮断器に接続す
ることにより各遮断器の必要とする変流器の個数
を３個から２個に減らし、変流器信号入力端子の
電圧を接続する電子的スイツチの接続選択の仕方
によつて、各遮断器の３相電流を測定できるよう
にし、電気トリツプ機構を備えてはいるけれども
短絡過電流検出機構無しで安価で小形な遮断器を
使用できるようにした定格電流可変制御器であ
り、また、変流器の個数を３分の２に減らして分
電盤やキユービクルを安く小形に提供するように
したものである。

同様に本件の発明は、すべての負荷が漏電から
守られた複数の２極の遮断器に接続することによ
り各遮断器の必要とする変流器の個数を２個から
１個に減らし、電気トリツプ機構を備えてはいる
けれども短絡過電流検出機構無しで安価で小形な
遮断器を使用できるようにした定格電流可変制御
器であり、また、変流器の個数を２分の１に減ら
して、分電盤やキユービクルを安く小形に提供す
るようにしたものである。

また本件の発明は、短絡過電流検出機構を有し
電気トリツプ機構を備えた複数の遮断器に接続し
た場合、定格電流可変制御器の切替えスイツチに
より選択される定格電流の最大定格選定時は、遮
断器の短絡過電流引外し機構によりトリツプさ
せ、前記アナログ過電流検出回路と、前記デイジ
タル過電流検出回路とが動作しないようにするこ
とにより、見かけ上設定値を一つ増やして、設定
点数の多い定格電流可変制御器を提供するように
したものである。

（発明の詳細な説明）まず、本発明の各図面の概要と関連について説
明する。

第１図は、本発明の定格電流可変制御器を使用
した分電盤の１実施例である。６〜９の変流器
と、２６の検知器とで定格電流可変制御器を構成
する。検知器２６は、変流器の出力信号を入力
し、遮断が必要なとき対応する遮断器２〜５に遮
断信号を送る。２〜５は電気トリツプ機構を備え
た複数の配線用遮断器である。

第４図は、本発明の定格電流可変制御器の内部
構成の１実施例であり、第１図の制御器２６の詳
細図になつている。２〜５は定格電流可変制御器
の外に設ける配線用遮断器である。６〜１２は各
遮断器２〜５の外部に設けられる変流器で、制御
器２６には変流器６〜１２の入力端子２７と短絡
電流が流れたときに動作するアナログ過電流検出
回路２５と、それ未満の過電流が流れたときに動
作するデイジタル過電流検出回路２４とがある。
アナログ過電流検出回路２５の特性は、従来の過
電流遮断器における短絡電流遮断特性に、デイジ
タル過電流検出回路２４の特性は、従来の過電流
遮断器における過電流遮断特性に各々対応してい
る。

デイジタル過電流検出回路２４において、変流
器の一次側に流れる電流値は、電子的スイツチ１
８、増幅・フイルタ回路１９、全波整流積分回路
２０、サンプルホールド回路２１、ADコンバー
タ２２によつてデイジタル値に変換される。中央
処理装置２３は、１８〜２２をコントロールし、
電流値をデイジタル値として読み取り、計算し判
断して、遮断の必要があるときには、対応する遮
断器に半導体無接点スイツチ回路３１を通して遮
断器信号を送出する。

アナログ過電流検出回路２５は、各変流器出力
が短絡電流に相当した時、対応する遮断器に半導
体無接点スイツチ回路３１を通して遮断信号を送
出する。

半導体無接点スイツチ回路３１は、デイジタル
過電流検出回路２４が動作しても、アナログ過電
流検出回路２５が動作しても、対応する配線用遮
断器に遮断信号を送る。

なお、３０は、各遮断器の遮断定格電流を可変
するための切り替えスイツチであり、アナログ過
電流検出回路２５と、デイジタル過電流検出回路
２４の動作設定値を同時に各遮断器毎に切り替え
るようになつている。４１は、テスト装置であ
り、過電流に相当する変流器の出力電圧を疑似的
に与える。

第２図は、第４図の電子的スイツチ１８の一実
施例であり、第６図は、第４図において、遮断器
の一つを短絡電流未満の過電流が流れ始め継続し
たとき、デイジタル過電流検出回路２４が動作し
て過電流の流れた遮断器を遮断した場合の、中央
処理装置２３の内部の累積値σ_iの時間的変化を図
示したものである。

本発明の累積値σ_iは、従来の過電流遮断器のバ
イメタルのたわみ量に相当する。累積値σ_iが上昇
し、遮断値Ｓ以上になると遮断器に遮断信号が送
られる。これは、従来の過電流遮断器では、バイ
メタルが遮断機構を動作させた場合に相当する。

本発明の加算量a_iが、プラス値の場合には、従
来の過電流遮断器のバイメタルが過電流によつて
発熱したときの、バイメタルの増加たわみ量に相
当する。

本発明の加算量a_iが、マイナスの値の場合に
は、従来の過電流遮断器のバイメタルが、電流値
が少なくなつたために放熱したときの、減少たわ
み量に相当する。

第６図において、過電流が生じると、加算量a_i
がプラスとなり、累積値σ_iが上昇する。累積値σ_i
が遮断値Ｓ以上になつたｔ＝Ｔの時点で対応する
遮断器に遮断信号が送られる。遮断後は、電流が
０になるので、加算量a_iがマイナスとなり、累積
値σ_iは、前の累積値に対して同じ比率で減少し、
ついには０になる。なお、遮断器への遮断信号の
送出は、累積値σ_iが遮断値Ｓ未満になつた時点で
打ち切られる。

第５図は、ある相の過電流に対する加算量a_iと
過電流x_i関係を示したグラフである。電気設備技
術基準に従つた遮断動作をさせるためには、過電
流x_iの値が大きいほど動作時間が短くしなくては
ならない。従つて、電流に比例する量を加算量と
することはできない。そこで過電流x_iの値が大き
いほど加算量a_iを増加させ、累積値σ_iが早く遮断
値Ｓに到達することにより電気設備技術基準に従
つた動作時間を実現している。

第３図は、本発明の定格電流可変制御器を単相
２線式の回路に適応した場合の１実施例である。

以下、前述の定格電流可変制御器の作用につい
て詳述する。

第１図において、１は主幹漏電しや断器であ
り、２〜５は電気的トリツプ機構を備えた複数の
配線用遮断器であつて、遮断器２〜５の負荷回路
は、漏電しや断器１によつて漏電から保護されて
いる。６〜１２は配線用遮断器２〜５に取り付け
た変流器であつて、各遮断器の極数より１個少な
い個数取り付けてある。２６は定格電流可変制御
器であつて、変流器信号出力端子２７と遮断信号
出力端子２８と電源端子２９の端子がある。

遮断器の負荷回路が漏電しや断器によつて、漏
電から保護されているとき、すなわち、漏電のな
い状態では遮断器の各相電流の和、言い換えると
零相電流は０とみなすことができる。従つて、三
線式の遮断器の第一、第二の相の電流の和は、第
三の相電流と極性が異なるけれども、同じ大きさ
である。だから変流器の数は二個でも、電子的に
二個の変流器の出力信号の和を取ることによつて
変流器を取り付けていない第三相の相電流を測定
できる。

第２図は、上述の機能を司る制御器２６内の電
子的スイツチ１８のしや断器１個分に対応する回
路の一実施例である。変流器６，１０は同一遮断
器の三極の内の二極に取り付ける。変流器信号入
力端子２７の電圧を選択する電子的スイツチ３
５，３６がある時分割時間で、第２図のような接
続を行つたとき、演算増幅器４０は変流器６の出
力を反転増幅し、変流器６を貫通する相電流に比
例する電圧を出力する。第２図において、電子的
スイツチ３５のみが、ある時分割時間で変流器１
０の変流器信号入力端子を選択して接続したとき
には、演算増幅器４０は変流器１０の出力を反転
増幅し、変流器１０を貫通する相電流に比例する
電圧を出力する。

第２図において、３５はそのままで電子的スイ
ツチ３６のみが別の時分割時間に変流器１０の変
流器信号入力端子の電圧を選択して接続したとき
には、演算増幅器４０は、３５により選択した変
流器６，３６により選択した変流器１０の出力電
圧を同時に選択して加算し反転増幅し、変流器の
無い第３相の相電流に比例する電圧を出力する。
以上の三種類の接続を、時分割して選択すれば、
遮断器の全部の相電流が個別に測定される。

なお、第３図の例のように、二極の遮断器の一
方にのみ変流器を接続した場合は、上記の第２図
の説明において、変流器１０の出力電圧が０であ
るときと等価である。従つて、第２図の接続のと
き演算増幅器４０は、変流器６を貫通する相電流
に比例する電圧のみを出力する。第２図の変流器
１０だけを選択する接続のときは、演算増幅器４
０の出力は０になる。第２図の変流器６，１０を
同時に選択して加算し反転増幅する場合、演算増
幅器４０の出力は、変流器６の出力電圧と等し
く、変流器を取り付けない極を流れる相電流に比
例する電圧出力である。従つて上記のように電子
スイツチを動作させれば、二極遮断器に取り付け
た１個の変流器により、二つの相電流を測定する
ことができるが、変流器６のみの相電流さえわか
れば、その電流が他相の電流にも相当するから、
後述するように例えば、変流器１０を他の二極の
遮断器の変流器として、３６は切り替えないで、
３５のみ変流器６と１０を切り替えるようにして
三極の遮断器１個分の回路で二極の遮断器２個分
を接続することもできる。

また、本発明によれば、制御遮断器の負荷回路
が漏電から保護されていれば良いのだから制御遮
断器自体が漏電遮断器であつても良い。

第３図は、本発明特許請求の範囲第３項に記載
した単相二線式の遮断器だけを対象とする定格電
流可変制御器の配線の一実施例である。１０１は
端子台であり、１０２〜１０５は単相二線式の漏
電しや断器であり、その負荷は漏電から保護され
ている。１０６〜１０９は漏電しや断器１０２〜
１０５の片方の極に取り付けた変流器であり、２
７は変流器信号入力端子であり、２８は遮断信号
出力端子であり、２９は電源端子であり、１２６
は検知器である。１つの相電流を時分割して選
択・測定する時分割単位時間と、測定する相電流
の個数との積が一巡時間である。電気設備技術基
準で規定される短絡遮断時間は0.2秒以内である
から、アナログ過電流検出回路は、0.2秒以内に
動作するように作成する。比較的低い電流範囲で
動作するデイジタル過電流検出回路の特性を短絡
電流のような大きい電流範囲で動作するアナログ
過電流検出回路の特性に連続的につなぐために
は、デイジタル過電流検出回路の一巡時間を0.2
秒程度以下にする必要がある。従つて、デイジタ
ル過電流検出回路の相電流の最大測定個数に制約
を受けることになる。

検知器１２６に内蔵する、変流器信号入力端子
の電圧を選択して接続する電子的スイツチは、各
変流器を順次１回だけ選択するよう構成すれば、
遮断器１個当りに必要な時分割単位時間が単相二
線式専用の検知器の場合１回で済み、三線式検知
器の場合の様に３回も必要ない。従つて単相二線
式専用の検知器の遮断器１個に必要な時分割単位
時間は三線式の場合の３分の１になり、単相二線
式用の検知器の場合、制御できる遮断器の個数が
三倍になる利点を有する。

第４図は、既に説明した本発明の定格電流可変
制御器の一実施例の内部構成図である。

６〜１２は変流器であり、１８は既に説明した
変流器信号入力端子２７の電圧を選択して接続す
る電子的スイツチである。１９は増幅・フイルタ
回路であり、２０は全波整流・積分回路であり、
２１はサンプルホールド回路であり、２２はAD
コンバータであり、２３は中央処理装置である。
前述の電子的スイツチ１８によつて選択された信
号は、全波整流され、商用周波数の数サイクル分
の時間積分され、サンプルホールドされる。中央
処理装置２３は、ホールドされたアナログ電圧値
をADコンバータ２２により読み取り、計算し、
計算結果が一定値を越えたとき、半導体無接点ス
イツチ回路３１に遮断信号を送り、半導体無接点
スイツチ回路３１は対応する遮断器２〜５のトリ
ツプコイルを動作させ、遮断する。

中央処理装置２３は電子的スイツチ１８により
各相電流を順次選択してゆき、一通り選択が終る
とまた、最初から繰り返す。すなわち、一巡時間
を時分割してそれぞれの分割時間毎に電子的スイ
ツチ１８で、各個の相電流を選択し、増幅・フイ
ルタ回路１９、全波整流積分回路２０、サンプル
ホールド回路２１で信号処理を行い、ADコンバ
ータ２２で読み取つて計算を行うのである。

２５はアナログ過電流遮断回路であり、変流器
６〜１２の出力を常時監視し、相電流に比例する
電圧出力が一定値以上になると、即座に遮断器２
〜５のうちの対応する遮断器に半導体無接点スイ
ツチ回路３１を介して遮断信号を送る。３０は定
格電流の切替スイツチ部で、図示しない切替スイ
ツチが検知器で制御する遮断器の個数だけあり、
該切替スイツチは、アナログ過電流遮断回路２５
とデイジタル過電流遮断回路２４の定格電流を、
同時にかつ、各回路毎に切り替える。４１はテス
ト装置であり、変流器の二次側に電圧を印加して
過電流遮断回路を試験することができ担当者が定
期的に定格電流可変制御器の動作を確認するため
の装置である。該テスト装置や前記切替スイツチ
はロツク機構を有し、担当者だけが操作でき、不
用意にテスト装置が動作したり切替スイツチが切
り替わつたりすることのないようにしてある。

デイジタル過電流検出回路２４による遮断時間
は、検出回路２４の各相電流値の測定、商用周波
数の数サイクル分の時間を必要とし且つ、１個の
遮断器に対するサンプリング時間間隔は電子的ス
イツチ１８の一巡時間となるため、最大、電子的
スイツチ１８の一巡時間と検出回路２４の測定時
間が必要で、それ以下の動作時間を必要とする短
絡電流のような過電流に対しての動作には限界を
生じ、そのため短絡電流領域ではデイジタル過電
流検出回路２４でなく、アナログ過電流検出回路
２５の動作によつて高速に遮断する。

デイジタル過電流検出回路２４は、電源の正弦
波を波形整形した商用周波数の矩形波をもとにし
て、中央処理装置２３が１８から２２をコントロ
ールする。また、商用周波数が50Hzから60Hzかに
よつて、遮断値Ｓを変える等して動作時間を一定
にする。50Hz・60Hzの区別は、例えば、中央処理
装置２３が、商用周波数の矩形波の周期を測定
し、その周期が18mS以上か以下かによつて決定
する。中央処理装置２３は、電子的スイツチ１８
をコントロールして、１つの相電流を商用周波数
の１周期の整数倍である時分割単位時間で選択す
る。中央処理装置２３は、増幅・フイルタ部１９
をコントロールして、増幅度を変える。中央処理
装置２３は、全波整流・積分回路２０をコントロ
ールして、アナログ値がホールドされた後に図示
しない積分コンデンサを放電させ、増幅・フイル
タ部１９が安定した後に積分を開始する。中央処
理装置２３は、サンプルホールド回路２１をコン
トロールし、一定時間積分した後のアナログ値を
ホールドする。積分時間は、時分割単位時間未満
の商用周波数の１周期の整数倍の一定時間であ
る。中央処理装置２３は、ADコンバータ２２を
コントロールして、相電流をデイジタル値で読み
込む。

デイジタル過電流検出回路２４は、相電流の読
み取りのために、全波整流積分回路２０により、
商用周波数の数サイクルの間積分を行つており、
商用周波数のノイズが平均化されるので雑音に強
い。ADコンバータ２２として積分型のADコン
バータを使用すればさらに雑音に強くできる。こ
のように、本発明のデイジタル過電流検出回路２
４は雑音に強い回路である。本発明においては、
前記の通り商用周波数の数サイクルの間積分を行
つており、商用周波数によつて積分時間が違うの
で、同じ電流を測定しても積分値に差ができる。
従つて商用周波数による補正が必要である。この
補正は、商用周波数が50Hzか60Hzかを、中央処理
装置２３で判別を行つている。

第１図および、第３図の実施例では、制御遮断
器が並列に接続されているが、制御遮断器を直列
に接続して用いてもよいのは当然であり、この場
合末端の遮断器ほど早く遮断するカスケード遮断
が容易に達成できる。

三線式遮断器用の定格電流可変制御器の電子的
スイツチの時分割切替順序を、例えば、左極・中
極・右極の順とし、各極毎に遮断器の最初から最
後までを選択するようにすると、一個の配線用遮
断器の三相電流の測定間隔が、電子的スイツチの
一巡時間の三分の一になり、各遮断器毎に相電流
を測定する場合よりも、各遮断器に対する空き時
間を少なくすることもできる。

本発明による制御器の制御遮断器として、バイ
メタルなどの熱動式、あるいはプランジヤなどの
電磁式を採用した過電流検出素子付の遮断器を使
用した場合、切替スイツチ３０の選択位置によつ
て、アナログ過電流検出回路２５およびデイジタ
ル過電流検出回路２４が動作しなくなるよう構成
してあるため、各遮断器はそれ自身の過電流引外
し素子でトリツプすることとなり、制御器の定格
切替数を見かけ上、各遮断器毎に１つ増やすこと
となる。また、過電流検出素子を持たない遮断器
を用いた場合、前述の見かけ上の定格切替数は増
えないが、遮断器のコストは安く済むという利点
がある。

次に、本発明による制御器の通常の遮断器にお
けるバイメタルまたは電磁プランジヤなどの過電
流検出素子特性の近似計算方法について述べる。

第５図は、本発明の制御器のデイジタル過電流
検出回路の加算量a_iを算出する折れ線の一例であ
る。横軸は各遮断器の相電流に等しいADコンバ
ータからの読み取り値x_iであり、縦軸は加算量a_i
とする。X₀は前述の切替スイツチ１８で設定さ
れる定格電流値の110％の電流値であり、通常の
遮断器で言えば最大不動作電流に当たる。

X₁，A₁，X₂，A₂は折れ線の交点であるとする
と、折れ線は例えば第５図の場合 X₀≦x_i＜X₁のとき a_i＝A₁・x_i−X₀／X₁−X₀ X₁≦x_i＜X₂のとき a_i＝A₁＋（A₂−A₁）・x_i−X₁／X₂−X₁ X₂≦x_iのとき a_i＝A₂＋（A₃−A₂）・x_i−X₂／X₃−X₂ というように式として表わされ、これらの式を用
いて中央処理装置２３は、ADコンバータからの
読み取り値x_iから加算量a_iを求める。求められた
a_iは、中央処理装置２３の内部で各遮断器および
各相毎に電子的スイツチ１８の一巡時間毎に逐次
累積され、その結果が累積値σ_iとして記録され
る。全測定は、この動作を全ての遮断器の全ての
相電流について順次行つている。相電流測定値x_i
が最大不動作電流X₀以上であれば、加算量a_iは第
５図および前述の式からa_i≧０であり、累積値は
σ_i＝σ_i-1＋a_iとなる。累積値σ_iは本発明のデイジタ
ル過電流遮断回路の電源投入時に、０に初期設定
する。デイジタル過電流検出回路２４の中央処理
装置２３は、各相電流毎に累積値σ_iを計算し、記
憶装置RAMに書き込んで次の計算に備え、計算
結果の累積値σ_iが一定値を越えたときは対応する
遮断器に半導体無接点スイツチ回路３１を通じて
遮断信号を送る。

x_iがX₀以上の時は、バイメタルに例えていえば
蓄熱に相当する。それに対してx_iが最大不動作電
流X₀以下の時は、バイメタルに例えていえば放
熱に相当する。不動作電流に対しては、加算量a_i
は常数ｋを用いて a_i＝−σ_i-1／ｋによつて算出する。このときの累積値σ_iも σ_i＝σ_i-1＋a_i によつて求められる。

累積値σ_iの最小値は０であり、負の値にはなら
ない。

第６図は累積値σ_i時間変化の例である。横軸は
時間ｔであり、縦軸は累積値σ_iである。

t_iは前述の電子的スイツチ１８の一巡時間であ
り、一巡時間t_i毎に加算量a_iを加算していく。加
算量a_iは前述の第５図の相電流x_iに対し、格段に
大きい比率で大きくなるから、第６図において一
巡時間t_i毎に加算される加算量a_iが大きくなれば、
切替スイツチ３０により設定される遮断値Ｓに早
く到達し、逆に、相電流x_iが小さければ、加算量
a_iは非常に小さくなるため、遮断値Ｓに到達する
には時間がかかることになる。このようにして本
発明では、通常の遮断器のバイメタルや電磁プラ
ンジヤ等の過電流素子の電流引外し時間特性を中
央処理装置２３で近似計算している。

さてこのようにして累積値σ_iが遮断値Ｓを越え
ると、中央処理装置が遮断器を遮断するので相電
流が０になり、累積値σ_iは前述の式 σ_i＝σ_i-1−σ_i-1／ｋによつて減衰し、遂には０になる。本発明によれ
ば、上記のようにして過電流引外し性能を精度よ
く容易に実現することができる。

なお、バイメタルの放熱が電流値によつて異な
るのと同様にするために上記常数ｋを、最大不動
作電流x_iの関数にすることができることはもちろ
んである。

以上述べたように、本発明の定格電流可変制御
器は、切り替えスイツチにより電子的方法で負荷
に応じた適切な定格電流値を容易に選ぶことがで
き、テスト装置を有するので定格電流可変制御器
の動作を定期的に試験することができ、該テスト
装置と前記切替スイツチにロツク機構が設けてあ
るので、不用意にテスト装置が動作したり、切替
スイツチの設定値が変わつたりする心配がなく、
商用周波数の整数サイクルの積分回路を有してい
るので雑音に強く、制御する遮断器が過電流引外
し機構を有するとき対応する切替スイツチの最大
定格値を該遮断器の定格値と一致させて遮断器の
過電流引外し素子を用いて遮断器を動作させてい
るので、普通品の過電流引外し機構付遮断器が使
用でき、しかも見かけ上の切替定格設定数を内部
回路の切替点数よりも１つ多くすることができ、
制御する遮断器の極数−１個の変流器を取付けれ
ばよいので配線が少なくて済み、スペースにも余
裕が生じ、特に単相二線式遮断器だけを制御する
場合には多数の遮断器を制御でき、折れ線およ
び、減衰特性式を用いて過電流引外し性能が容易
に高精度に実現できる等の特徴を有した制御器で
あり、各回路当りの価格が安価で取り扱いも容易
でありその効果はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定格電流可変制御器を使用し
た分電盤の一実施例であり、第２図は本発明の制
御器内の電子スイツチの一実例である。第３図は
本発明特許請求の範囲第３項に記載した単相二線
式の遮断器だけを対象とする定格電流可変制御器
の配線の一実施例であり、第４図は本発明の定格
電流可変制御器の検知器の一実施例の内部構成図
である。第５図は本発明の折れ線近似式の元にな
る折れ線の一例であり、第６図は累積値σ_iの時間
変化の一例である。６〜１２…変流器、２〜５…配線用遮断器、１
８…電子的スイツチ、２３…中央処理装置、２４
…デイジタル過電流検出回路、２６…定格電流可
変制御器の検知器、２７…変流器信号入力端子、
３０…切替スイツチ部、３５，３６…電子的スイ
ツチ、４０…演算増幅器、４１…テスト装置、１
０２〜１０５…漏電遮断器、１０６〜１０９…変
流器、１２６…単相二線式用の定格電流可変制御
器の検知器、２５…アナログ過電流検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１外部信号により遮断することのできる電気ト
リツプ機構を備えた複数の遮断器に遮断信号を送
る制御器であつて、該遮断器のそれぞれの相電流
を検出する変流器と、該変流器の出力を時分割的
に選択する電子的スイツチによつて選択された相
電流に比例する出力信号を全波整流し商用周波数
の整数サイクル周期の時間積分し、その値をサン
プルホールドしてADコンバータにより読み取
り、計算し計算結果が一定値を越えたとき対応す
る遮断器に遮断信号を送るよう指示する中央処理
装置を有するデイジタル過電流検出回路と、前記
変流器の出力を常時監視し、出力が一定値以上に
なると、対応する遮断器に遮断信号を送るよう指
示するアナログ過電流検出回路と、該アナログ過
電流検出回路と、前記デイジタル過電流検出回路
の動作定格電流を同時にかつ、各遮断器毎に切り
替える切替スイツチと、過電流遮断回路を試験す
るテスト装置と該テスト装置と前記切替スイツチ
のロツク機構とを備え、前記中央処理装置は、変
流器出力信号入力端子の電圧を時分割的に選択し
てADコンバータによつて読み取つた相電流の値
X_iから、加算量a_iをx_iが定格電流値の110％の電
流値X₀以上のときは、折れ線近似による式によ
り算出し、x_iがx₀未満のときは、前の累積値σ_i-1
と常数ｋを用いて式 a_i＝−σ_i-1／ｋにより算出し、該加算量a_iによつて累積値σ_iを式 σ_i＝σ_i-1＋a_i によつて計算し、累積値σ_iが一定値を越えたとき
遮断信号を送るよう指示する中央処理装置である
定格電流可変制御器。２前記制御器は、単相三線式遮断器のそれぞれ
に電気トリツプ機構付き漏電遮断器を用いるか、
または複数の遮断器の主幹に短絡保護機構付き漏
電遮断器を設置するかによつて各遮断器の負荷回
路を漏電から保護した場合の制御器であつて、変
流器信号入力端子を各遮断器毎に二個設け、変流
器信号入力端子の電圧を選択して接続する電子的
スイツチが、ある時分割時間では、各変流器信号
入力端子の電圧を個別に選択して接続し、別の時
分割時間では、同一の遮断器の二個の変流器信号
出力端子の電圧を同時に選択して、三極遮断器の
場合変流器の無い第三極の相電流が測定できるよ
うに、加算して接続することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の定格電流可変制御器。３前記制御器は、単相二線式遮断器のそれぞれ
に電気トリツプ機構付き漏電遮断器を用いるか、
または複数の遮断器の主幹に短絡保護機構付き漏
電遮断器を設置するかによつて、各遮断器の負荷
回路を漏電から保護した場合の制御器であつて、
変流器は遮断器の片方の極に取り付け、電子的ス
イツチは、各変流器を順次選択するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の定格
電流可変制御器。４前記複数の遮断器が過電流引き外し機構を有
する場合の制御器であつて、前記切替スイツチに
より選択される定格電流の最大定格値を対応する
遮断器の定格電流値と一致させ、切替スイツチが
最大定格値にあるときは、対応する遮断器に対し
て前記アナログ過電流遮断回路と、前記デイジタ
ル過電流遮断回路が動作しないようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の定格電流
可変制御器。