JPH04229014A - 電子引外し装置 - Google Patents
電子引外し装置Info
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- JPH04229014A JPH04229014A JP3188206A JP18820691A JPH04229014A JP H04229014 A JPH04229014 A JP H04229014A JP 3188206 A JP3188206 A JP 3188206A JP 18820691 A JP18820691 A JP 18820691A JP H04229014 A JPH04229014 A JP H04229014A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H45/00—Details of relays
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means
- H02H3/0935—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means the timing being determined by numerical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Pulse Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子遮断器によって保
護される導線の中を流れる電流検出手段と、少なくとも
1つの長時間遅延型の引外し機能を有する電子処理ユニ
ットとを含み、前記検出手段に接続された組立体は、電
流値を発生する手段と、遮断器の熱状態の第1量を発生
する手段であって前記第1量の変動は前記電流値の平方
と事前設定された電流閾値の平方との差に比例するよう
になされた第1量発生手段と、前記第1量を事前設定さ
れた第1閾値と比較する手段とを含む電子引外し装置に
関するものである。
護される導線の中を流れる電流検出手段と、少なくとも
1つの長時間遅延型の引外し機能を有する電子処理ユニ
ットとを含み、前記検出手段に接続された組立体は、電
流値を発生する手段と、遮断器の熱状態の第1量を発生
する手段であって前記第1量の変動は前記電流値の平方
と事前設定された電流閾値の平方との差に比例するよう
になされた第1量発生手段と、前記第1量を事前設定さ
れた第1閾値と比較する手段とを含む電子引外し装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】多くの先行技術の引外し装置において、
長時間遅延機能の時間遅延は障害電流の平方に逆比例す
る。またこれらの引外し装置は時間遅延中に閾値以下に
落ちる電流の低下をも考慮している。通常の構造(図1
)においては、電流値Iが電流閾値Isを超えている時
、最初に最大値0に設定された遮断器の熱状態を示すT
LRが電流の平方に比例して増大し、加熱状態をシミュ
レ−トするが、電流値Iが閾値Isより低くなれば、値
TLRが時間と共に指数関数的に減少して、冷却状態を
シミュレ−トする。値TLRが所定の極大値TLRma
xを超えると、引外し信号が発生される。
長時間遅延機能の時間遅延は障害電流の平方に逆比例す
る。またこれらの引外し装置は時間遅延中に閾値以下に
落ちる電流の低下をも考慮している。通常の構造(図1
)においては、電流値Iが電流閾値Isを超えている時
、最初に最大値0に設定された遮断器の熱状態を示すT
LRが電流の平方に比例して増大し、加熱状態をシミュ
レ−トするが、電流値Iが閾値Isより低くなれば、値
TLRが時間と共に指数関数的に減少して、冷却状態を
シミュレ−トする。値TLRが所定の極大値TLRma
xを超えると、引外し信号が発生される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】若干の場合には、時間
遅延期間中に電流値の平均値が引外し閾値以下にあって
も引外し信号が発生される。これは、ユーザにとっては
、引外し閾値の低下と同一の結果を有する。
遅延期間中に電流値の平均値が引外し閾値以下にあって
も引外し信号が発生される。これは、ユーザにとっては
、引外し閾値の低下と同一の結果を有する。
【0004】本発明の目的は、この型の問題点を解決し
、改良された長時間遅延機能を有する引外し装置を提供
するにある。
、改良された長時間遅延機能を有する引外し装置を提供
するにある。
【0005】図1に図示の時間に対するTLRの変動を
分析すれば、加熱シミュレ−ションと冷却シミュレ−シ
ョンとの間になんらの同質性の存在しないことが認めら
れる。例えば、通常の電流閾値Is、加熱曲線および冷
却時間定数の値は下記の式によって与えられる。
分析すれば、加熱シミュレ−ションと冷却シミュレ−シ
ョンとの間になんらの同質性の存在しないことが認めら
れる。例えば、通常の電流閾値Is、加熱曲線および冷
却時間定数の値は下記の式によって与えられる。
【0006】Is=1.05乃至1.20 Ir、こ
こにIrは引外し装置の調整電流とする。
こにIrは引外し装置の調整電流とする。
【0007】曲線I2 t=定数は、I=1.5Irに
対してt=15〜480s、例えば110sとなるよう
な値である。
対してt=15〜480s、例えば110sとなるよう
な値である。
【0008】冷却時間定数は30分のオーダである。
【0009】その結果、加熱機能と冷却機能の非対称性
を生じ、電流値Iによる電流閾値Isのわずかの超過を
も重大に考慮しなければならない。
を生じ、電流値Iによる電流閾値Isのわずかの超過を
も重大に考慮しなければならない。
【0010】米国特許第4,445,183 号によれ
ば、第1量の変動は電流値の平方と電流閾値の平方との
差に比例する。
ば、第1量の変動は電流値の平方と電流閾値の平方との
差に比例する。
【0011】電流閾値を電流変動の平衡点とみなすこと
は、電流変動をこの閾値の上下にオーバレンジし、閾値
以上でも閾値以下でも電流変動を同様に考慮することに
等しい。このような対称性の故に、時間遅延に際して閾
値以下の平均値を有する電流の値は、この値が一時的に
閾値以上であっても引外しを生じることができない。
は、電流変動をこの閾値の上下にオーバレンジし、閾値
以上でも閾値以下でも電流変動を同様に考慮することに
等しい。このような対称性の故に、時間遅延に際して閾
値以下の平均値を有する電流の値は、この値が一時的に
閾値以上であっても引外しを生じることができない。
【0012】米国特許第4,445,183 号に記載
のように、第1量が前記第1閾値より大である時に装置
が引外し信号を発生すれば、得られた引外し曲線はフュ
ーズまたはバイメタルストリップの引外し曲線に近い。
のように、第1量が前記第1閾値より大である時に装置
が引外し信号を発生すれば、得られた引外し曲線はフュ
ーズまたはバイメタルストリップの引外し曲線に近い。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、装置は
、第1量が第1閾値より大である時に遮断器の熱状態を
示す第2量を増大する手段と、第1量が第1閾値より小
である時に遮断器の熱状態を示す第2量を低下させる手
段と、第2量と第2設定閾値とを比較して、第2量が第
2閾値より大であれば引外し信号を発生する手段とを含
む。
、第1量が第1閾値より大である時に遮断器の熱状態を
示す第2量を増大する手段と、第1量が第1閾値より小
である時に遮断器の熱状態を示す第2量を低下させる手
段と、第2量と第2設定閾値とを比較して、第2量が第
2閾値より大であれば引外し信号を発生する手段とを含
む。
【0014】この場合、同質性原理は電流を示す量の小
変動についてのみ使用される。この際に、引外し曲線は
本質的に第2量の変動の型によって決定される。第2量
の増大が電流値の平方に比例し、その減少が時間の指数
関数であれば、通常のI2 t曲線に近い曲線が得られ
る。
変動についてのみ使用される。この際に、引外し曲線は
本質的に第2量の変動の型によって決定される。第2量
の増大が電流値の平方に比例し、その減少が時間の指数
関数であれば、通常のI2 t曲線に近い曲線が得られ
る。
【0015】第1量は事前設定された高レベルと低レベ
ルとに制限されることが好ましい。これにより、長時間
遅延機能の慣性を小変動に限定し正確な引外し曲線形状
を得ることができる。
ルとに制限されることが好ましい。これにより、長時間
遅延機能の慣性を小変動に限定し正確な引外し曲線形状
を得ることができる。
【0016】実際上、遮断器の熱状態を示す第1量およ
び/または第2量の値は連続的に確定されることなく、
電流値の収集ごとに確定される。
び/または第2量の値は連続的に確定されることなく、
電流値の収集ごとに確定される。
【0017】マイクロプロセッサベースの引外し装置に
おいては、この電流値収集は一般に電流検出手段の出力
信号のサンプリングによって実施される。若干の引外し
装置においては、前記信号はサンプリング前に整流器と
ピーク検出回路に加えられる。本発明によれば、各サン
プル、例えば電流のピーク値を示す各サンプルが遮断器
の熱状態を示す第1量および/または第2量の対応の変
動を確定するために使用される。従って信号振幅の小変
動は考慮されず、時間遅延中にサンプリングされた電流
値の平均値、例えばそのピーク値が引外し閾値より低く
ある限り、引外しは生じない。
おいては、この電流値収集は一般に電流検出手段の出力
信号のサンプリングによって実施される。若干の引外し
装置においては、前記信号はサンプリング前に整流器と
ピーク検出回路に加えられる。本発明によれば、各サン
プル、例えば電流のピーク値を示す各サンプルが遮断器
の熱状態を示す第1量および/または第2量の対応の変
動を確定するために使用される。従って信号振幅の小変
動は考慮されず、時間遅延中にサンプリングされた電流
値の平均値、例えばそのピーク値が引外し閾値より低く
ある限り、引外しは生じない。
【0018】本発明の好ましい実施態様によれば、電流
値は電流の実効値を示し、検出手段の出力信号をサンプ
リングし、これらのサンプルを平方し、事前設定積分時
間中、積分することによって得られる。このような値は
、防護されるべき導線に給電する主システムの周波数変
動に非常に大きく依存し、従来型の電子引外し装置にお
いては不必要な引外しを生じる。本発明は、電流の実効
値に感応する引外し装置において実施され、このような
周波数変動の問題を大幅に解決することができる。特に
高周波数について主周波数に対する長時間遅延機能の独
立性をさらに改良するため、検出手段からの出力信号が
事前設定されたサンプリング期間の順次の「n」サンプ
ルグループにサンプリングされ、2順次グループの隣接
サンプルはサンプリング期間より少し長い期間によって
相互に分離される。好ましい実施態様において、2順次
グループの隣接サンプルを分離する期間はサンプリング
期間をその1/4延長した期間に等しい。
値は電流の実効値を示し、検出手段の出力信号をサンプ
リングし、これらのサンプルを平方し、事前設定積分時
間中、積分することによって得られる。このような値は
、防護されるべき導線に給電する主システムの周波数変
動に非常に大きく依存し、従来型の電子引外し装置にお
いては不必要な引外しを生じる。本発明は、電流の実効
値に感応する引外し装置において実施され、このような
周波数変動の問題を大幅に解決することができる。特に
高周波数について主周波数に対する長時間遅延機能の独
立性をさらに改良するため、検出手段からの出力信号が
事前設定されたサンプリング期間の順次の「n」サンプ
ルグループにサンプリングされ、2順次グループの隣接
サンプルはサンプリング期間より少し長い期間によって
相互に分離される。好ましい実施態様において、2順次
グループの隣接サンプルを分離する期間はサンプリング
期間をその1/4延長した期間に等しい。
【0019】調波を防止するため、本発明の他の実施態
様によれば、検出手段からの出力信号は2順次グループ
について相異なる事前設定期間(Te1−Te4)の順
次nサンプルグループとしてサンプリングされる。
様によれば、検出手段からの出力信号は2順次グループ
について相異なる事前設定期間(Te1−Te4)の順
次nサンプルグループとしてサンプリングされる。
【0020】この場合、好ましくはサンプルはq順次グ
ループのサイクルを構成し、各サイクル中にサンプリン
グ期間(Te1−Te4)の同様の配列が存在するよう
にする。
ループのサイクルを構成し、各サイクル中にサンプリン
グ期間(Te1−Te4)の同様の配列が存在するよう
にする。
【0021】
【実施例】図2において、主システムの導線1が遮断器
2によって保護される。遮断器2の作動機構3は、過負
荷または短絡の際に遮断器の引外しを指令する有極リレ
ー4によって制御される。導線1に組合わされた変流器
5が導線を流れる電流を示すアナログ信号を出力する。 この信号が整形回路6を通して、電子処理ユニット7に
供給され、その出力が前記有極リレー4を制御する。こ
の引外し装置は、導線中に障害電流が発生した時に業界
公知のように少なくとも1つの長時間遅延機能を有する
。
2によって保護される。遮断器2の作動機構3は、過負
荷または短絡の際に遮断器の引外しを指令する有極リレ
ー4によって制御される。導線1に組合わされた変流器
5が導線を流れる電流を示すアナログ信号を出力する。 この信号が整形回路6を通して、電子処理ユニット7に
供給され、その出力が前記有極リレー4を制御する。こ
の引外し装置は、導線中に障害電流が発生した時に業界
公知のように少なくとも1つの長時間遅延機能を有する
。
【0022】電流が電流閾値を超過した時に引外しを生
じるとすれば、遮断器の熱状態を示す量TLR1の変動
は、電流値の平方と電流閾値の平方との差I2 −Is
2 に比例する。
じるとすれば、遮断器の熱状態を示す量TLR1の変動
は、電流値の平方と電流閾値の平方との差I2 −Is
2 に比例する。
【0023】電子処理ユニット7が電流値Iを収集する
たびに、このユニットは量TLR1の新しい値を下記の
ように確定する: TLR1n=TLR(n−1)+(I2 −Is2
) (1)量TLR1は最初は低レベル、
好ましくはゼロに設定される。
たびに、このユニットは量TLR1の新しい値を下記の
ように確定する: TLR1n=TLR(n−1)+(I2 −Is2
) (1)量TLR1は最初は低レベル、
好ましくはゼロに設定される。
【0024】量TLR1が事前設定値TLR1maxよ
り大である時、ユニット7の出力から引外し信号が発生
される。
り大である時、ユニット7の出力から引外し信号が発生
される。
【0025】図3の曲線aは対数座標で通常型引外し装
置の長時間遅延引外し曲線を示し、曲線bは、TLR1
maxの相異なる2つの値について式(1)により量T
LR1を変動させることによって得られた(I2 −I
s2 )t=一定型の引外し曲線を示す。曲線bは、曲
線aと相違し、閾値電流Isのレベルで丸く成されてい
るが、これは有利である。
置の長時間遅延引外し曲線を示し、曲線bは、TLR1
maxの相異なる2つの値について式(1)により量T
LR1を変動させることによって得られた(I2 −I
s2 )t=一定型の引外し曲線を示す。曲線bは、曲
線aと相違し、閾値電流Isのレベルで丸く成されてい
るが、これは有利である。
【0026】図4は、電流値Iが電流閾値Isより低い
平均値Imoyを中心として周期的に変動する際に、図
1と同一型の長時間遅延機能の場合の時間に対するTL
Rの変動を示す。加熱機能と冷却機能の非対称性は値I
による閾値Isの超過に過度に反応していることを示し
、Iの平均値が常に電流閾値Isの下方に留まっていて
もTLRがTLRmaxに達した時に引外し時間td1
において引外しを生じることを示す。
平均値Imoyを中心として周期的に変動する際に、図
1と同一型の長時間遅延機能の場合の時間に対するTL
Rの変動を示す。加熱機能と冷却機能の非対称性は値I
による閾値Isの超過に過度に反応していることを示し
、Iの平均値が常に電流閾値Isの下方に留まっていて
もTLRがTLRmaxに達した時に引外し時間td1
において引外しを生じることを示す。
【0027】しかし電流閾値Isより低い平均値Imo
yを中心とするIの同様の周期的変動は、TLR1の変
動がIの平方とIsの平方との差に比例すれば、引外し
を生じない。実際に図5に図示のように、量TLR1は
、Isより高い値または低い値を同様に考慮しても事前
設定値すなわちゼロ以下に落ちることができず、Iの各
変動周期の末端までにゼロに復帰し、引外しを生じるよ
うな値TLR1maxに達することはできない。しかし
このようなTLR1の変動法則は、電流の平均値Imo
yが十分に長い時間、引外し閾値Isを越えれば(図6
)、引外し(td2)を生じる。
yを中心とするIの同様の周期的変動は、TLR1の変
動がIの平方とIsの平方との差に比例すれば、引外し
を生じない。実際に図5に図示のように、量TLR1は
、Isより高い値または低い値を同様に考慮しても事前
設定値すなわちゼロ以下に落ちることができず、Iの各
変動周期の末端までにゼロに復帰し、引外しを生じるよ
うな値TLR1maxに達することはできない。しかし
このようなTLR1の変動法則は、電流の平均値Imo
yが十分に長い時間、引外し閾値Isを越えれば(図6
)、引外し(td2)を生じる。
【0028】本発明によれば、量TLR1は式の熱状態
を示す第2量TLR2と組合わされている。この量TL
R2は、通常の長時間遅延機能の量TLR1と同様に、
加熱をシミュレ−トするように好ましくはI2 に比例
した正変動と、冷却をシミュレ−トするように好ましく
は指数関数の負変動とを有する。しかし通常の量TLR
(図1および図4)と相違し、量TLR2の加熱機能と
冷却機能との間の切り替えは電流値Iと電流閾値(Is
)との比較に直接結合されず、量TLR1と中間加熱閾
値STLR1との比較に結合されている。
を示す第2量TLR2と組合わされている。この量TL
R2は、通常の長時間遅延機能の量TLR1と同様に、
加熱をシミュレ−トするように好ましくはI2 に比例
した正変動と、冷却をシミュレ−トするように好ましく
は指数関数の負変動とを有する。しかし通常の量TLR
(図1および図4)と相違し、量TLR2の加熱機能と
冷却機能との間の切り替えは電流値Iと電流閾値(Is
)との比較に直接結合されず、量TLR1と中間加熱閾
値STLR1との比較に結合されている。
【0029】図7はIとIsの種々の相対値に対する量
TLR1(曲線c)と量TLR2(曲線d)の時間に対
する変動を示す。
TLR1(曲線c)と量TLR2(曲線d)の時間に対
する変動を示す。
【0030】−時刻t1までは、IはIs以下であって
、量TLR1と量TLR2は出発点でゼロであり、ゼロ
に留まる。
、量TLR1と量TLR2は出発点でゼロであり、ゼロ
に留まる。
【0031】−時刻t1において、IがIs以上となり
、この場合に量TLR1はI2 −Is2 に比例して
増大する。
、この場合に量TLR1はI2 −Is2 に比例して
増大する。
【0032】−時刻t1とt2との間において、量TL
R1はSRTL1以下であり、量TLR2はゼロである
。
R1はSRTL1以下であり、量TLR2はゼロである
。
【0033】−時刻t2において、量TLR1は増大し
続けて閾値STLR1に達し、また量TLR2が過熱を
シミュレ−トして、I2 tに従って増大する。
続けて閾値STLR1に達し、また量TLR2が過熱を
シミュレ−トして、I2 tに従って増大する。
【0034】−図示の実施例において、量TLR1は高
レベルPTLR1の最高限度を有する。この量が時刻t
3においてこのレベルに達した時、IがIsより高い限
り、このレベルに留まる。
レベルPTLR1の最高限度を有する。この量が時刻t
3においてこのレベルに達した時、IがIsより高い限
り、このレベルに留まる。
【0035】−時刻t4において、Iが再びIsより少
し低くなり、量TLR1が低下する。差I12 −Is
2 の絶対値はt1とt3の間よりも時刻t4以後にお
いて少し小となるので、時刻t4以後の量TLR1の減
少率は時刻t1とt3の間の増大率より低い。時刻t5
まで、量TLR1はSTLR1より大であるが、量TL
R2は過熱をシミュレ−トし続け、従ってI2 に比例
して増大する。時刻t4とt5との間のIの値はt1と
t4の間の値より低いので、量TLR2の増大は前より
遅くなる。
し低くなり、量TLR1が低下する。差I12 −Is
2 の絶対値はt1とt3の間よりも時刻t4以後にお
いて少し小となるので、時刻t4以後の量TLR1の減
少率は時刻t1とt3の間の増大率より低い。時刻t5
まで、量TLR1はSTLR1より大であるが、量TL
R2は過熱をシミュレ−トし続け、従ってI2 に比例
して増大する。時刻t4とt5との間のIの値はt1と
t4の間の値より低いので、量TLR2の増大は前より
遅くなる。
【0036】−t5から量TLR1がSTLR1以下に
落ちた時、量TLR2が冷却をシミュレ−トして、指数
関数的に減少する。
落ちた時、量TLR2が冷却をシミュレ−トして、指数
関数的に減少する。
【0037】−時刻t6において、IがIsより大とな
る。そこで量TLR1が急速に増大して時刻t7におい
て閾値STLR1に達する。t6とt7の間において、
量TLR2は指数関数的に減少し続ける。
る。そこで量TLR1が急速に増大して時刻t7におい
て閾値STLR1に達する。t6とt7の間において、
量TLR2は指数関数的に減少し続ける。
【0038】−時刻t7から、Iが再びIsより低くな
る時刻t8まで、量TLR2が急速に増大する。
る時刻t8まで、量TLR2が急速に増大する。
【0039】−時刻t8から、量TLR1が差I2 −
Is2に比例して減少し、すなわちこの実施例において
は相当急速に低下し、IがIsよりはるかに低くなる。 量TLR1は時刻t9までSTLR1より高い。t8と
t9との間において、量TLR2は上昇し続けるが、I
がはるかに低いので、t7とt8の間よりも遅く上昇す
る。
Is2に比例して減少し、すなわちこの実施例において
は相当急速に低下し、IがIsよりはるかに低くなる。 量TLR1は時刻t9までSTLR1より高い。t8と
t9との間において、量TLR2は上昇し続けるが、I
がはるかに低いので、t7とt8の間よりも遅く上昇す
る。
【0040】−時刻t9から、量TLR2は再び指数関
数的に低下しはじめる。
数的に低下しはじめる。
【0041】図7において、量TLR2は最大値TLR
2maxより低いので、引外し信号は発生されない。
2maxより低いので、引外し信号は発生されない。
【0042】値Iが閾値Isよりそれぞれ大または小と
なる時間に対して一定の遅延をもって量TLR2のみが
加熱または冷却をシミュレ−トする。図7において、加
熱に対する遅延は、時刻t1とt2の間のtr1、およ
び時刻t6とt7の間のtr3によって図示され、また
冷却に対する遅延は時刻t4とt5の間のtr2および
時刻t8とt9の間のtr4に対応する。この加熱およ
び冷却における慣性は、電流閾値Isに対する電流値I
のレベルに依存している。値Iはt6とt8の間におい
て閾値Isよりはるかに高いので、加熱に対する時間遅
延tr3は、時刻t1からの値Iによる閾値Isのわず
かの超過に対応する加熱遅延時間tr1よりはるかに短
い。
なる時間に対して一定の遅延をもって量TLR2のみが
加熱または冷却をシミュレ−トする。図7において、加
熱に対する遅延は、時刻t1とt2の間のtr1、およ
び時刻t6とt7の間のtr3によって図示され、また
冷却に対する遅延は時刻t4とt5の間のtr2および
時刻t8とt9の間のtr4に対応する。この加熱およ
び冷却における慣性は、電流閾値Isに対する電流値I
のレベルに依存している。値Iはt6とt8の間におい
て閾値Isよりはるかに高いので、加熱に対する時間遅
延tr3は、時刻t1からの値Iによる閾値Isのわず
かの超過に対応する加熱遅延時間tr1よりはるかに短
い。
【0043】図5および図6の場合と同様に、時間遅延
中に閾値より低い平均値を有する電流値は引外しを生じ
ない。量TLR1の使用から生じる量TLR2の加熱時
の慣性は、量TLR1が閾値STLR1を越えない限り
量TLR2の増大を防止する。閾値STLR1の選択に
よって引外し曲線の形状を調整することができる。加熱
と冷却における対称的慣性を得るために、閾値STLR
1は好ましくは図7に図示のようにPTLR1/2に等
しく選定されなければならない。量TLR1maxの代
わりにSTLR1を使用すれば、図5および図6を本発
明による量TLR1の変動に適用することができる。図
5において、Isより低いImoyを中心とするIの変
動は、量TLR1がSTLR1を超過するには不十分で
あり、従って量TLR2が活性化されない。図6におい
ては、ImoyがIsより大となり、量TLR1が連続
的に増大し、この量TLR1が閾値STLR1に達した
時、量TLR2が加熱をシミュレ−トし始める。このシ
ミュレ−ションが十分な時間継続すると、量TLR2が
量TLR2maxに達して引外しを生じる。
中に閾値より低い平均値を有する電流値は引外しを生じ
ない。量TLR1の使用から生じる量TLR2の加熱時
の慣性は、量TLR1が閾値STLR1を越えない限り
量TLR2の増大を防止する。閾値STLR1の選択に
よって引外し曲線の形状を調整することができる。加熱
と冷却における対称的慣性を得るために、閾値STLR
1は好ましくは図7に図示のようにPTLR1/2に等
しく選定されなければならない。量TLR1maxの代
わりにSTLR1を使用すれば、図5および図6を本発
明による量TLR1の変動に適用することができる。図
5において、Isより低いImoyを中心とするIの変
動は、量TLR1がSTLR1を超過するには不十分で
あり、従って量TLR2が活性化されない。図6におい
ては、ImoyがIsより大となり、量TLR1が連続
的に増大し、この量TLR1が閾値STLR1に達した
時、量TLR2が加熱をシミュレ−トし始める。このシ
ミュレ−ションが十分な時間継続すると、量TLR2が
量TLR2maxに達して引外しを生じる。
【0044】図8は本発明による長時間遅延機能の種々
の引外し曲線を示す。
の引外し曲線を示す。
【0045】変数k=STLR1/TLR2maxは、
電流閾値Isを中心とする電流値の小変動に対して量T
LR1によって長時間遅延機能の中に導入された慣性を
示す。図8に図示の引外し曲線は、k=0の時、図3に
図示の通常の長時間遅延引き外し曲線に対応する。図8
は、同一のTLR2maxに対するkの種々の値によっ
て得られた引外し曲線を示す。量TLR1が量TLR2
maxの1%乃至2%に等しい場合(k=0.01また
は0.02)、引外し曲線はその大部分において通常の
引外し曲線に非常に近く、引外し閾値近くで丸くなって
いる。
電流閾値Isを中心とする電流値の小変動に対して量T
LR1によって長時間遅延機能の中に導入された慣性を
示す。図8に図示の引外し曲線は、k=0の時、図3に
図示の通常の長時間遅延引き外し曲線に対応する。図8
は、同一のTLR2maxに対するkの種々の値によっ
て得られた引外し曲線を示す。量TLR1が量TLR2
maxの1%乃至2%に等しい場合(k=0.01また
は0.02)、引外し曲線はその大部分において通常の
引外し曲線に非常に近く、引外し閾値近くで丸くなって
いる。
【0046】好ましい実施態様によれば、電子処理ユニ
ット7はマイクロプロセッサを含み、長時間遅延機能は
図9のフローチャートに従って実施される。
ット7はマイクロプロセッサを含み、長時間遅延機能は
図9のフローチャートに従って実施される。
【0047】電流値Iの収集のたびに、量TLR1が再
処理され(F2)、つぎに閾値STLR1と比較される
(F3)。量TLR1がSTLR1より大であれば、値
Iの平方が量TLR2に加算され(F4)、新しい量T
LR2が量TLR2maxと比較される。量TLR2が
量TLR2maxより大であれば、引外し命令が発生さ
れる(F6)。(F3)において量TLR1がSTLR
1より小であれば、量TLR2は指数関数によって減少
される(F7)。サイクル(F8)の末端において、量
TLR1がゼロより小であれば、量TLR1はゼロにリ
セットされ、また量TLR1がPTLR1より大であれ
ば、次のサイクルに対して量TLR1はこの値に制限さ
れる。このような量TLR1の高い値または低い値への
制限は段階F2とF3との間において実施することがで
きる。
処理され(F2)、つぎに閾値STLR1と比較される
(F3)。量TLR1がSTLR1より大であれば、値
Iの平方が量TLR2に加算され(F4)、新しい量T
LR2が量TLR2maxと比較される。量TLR2が
量TLR2maxより大であれば、引外し命令が発生さ
れる(F6)。(F3)において量TLR1がSTLR
1より小であれば、量TLR2は指数関数によって減少
される(F7)。サイクル(F8)の末端において、量
TLR1がゼロより小であれば、量TLR1はゼロにリ
セットされ、また量TLR1がPTLR1より大であれ
ば、次のサイクルに対して量TLR1はこの値に制限さ
れる。このような量TLR1の高い値または低い値への
制限は段階F2とF3との間において実施することがで
きる。
【0048】例えば図4乃至図6に図示のような平均値
回りの電流値の変動は、その影響が本発明によって排除
されるが、その原因は種々である。デジタル引外し装置
の場合、検出手段からの出力信号のサンプリングによっ
て得られ、プリセット積分期間中に平方および積分まで
立ち上がる電流実効値を示す値Iを使用すれば、この型
の得られた値は電流周波数が変動するや否や電流の実効
値を中心として周期的に変動する。
回りの電流値の変動は、その影響が本発明によって排除
されるが、その原因は種々である。デジタル引外し装置
の場合、検出手段からの出力信号のサンプリングによっ
て得られ、プリセット積分期間中に平方および積分まで
立ち上がる電流実効値を示す値Iを使用すれば、この型
の得られた値は電流周波数が変動するや否や電流の実効
値を中心として周期的に変動する。
【0049】図10は一例として3つの相異なる周波数
に対して、サンプリング期間Te=2.5msをもって
サンプリングされ積分期間Te=20msすなわち8の
サンプル数Nにわたって積分された純粋正弦波信号の計
算実効値の平方と実効値の平方との差E(%)の時間に
対する変動を示す。周波数50Hz(曲線e)について
はeはゼロであるが、1Hzの周波数変動は、0.5s
の期間Tvにゼロ平均値に対して正弦波的に変動する無
視できない差を生じる(曲線fおよび曲線g)。
に対して、サンプリング期間Te=2.5msをもって
サンプリングされ積分期間Te=20msすなわち8の
サンプル数Nにわたって積分された純粋正弦波信号の計
算実効値の平方と実効値の平方との差E(%)の時間に
対する変動を示す。周波数50Hz(曲線e)について
はeはゼロであるが、1Hzの周波数変動は、0.5s
の期間Tvにゼロ平均値に対して正弦波的に変動する無
視できない差を生じる(曲線fおよび曲線g)。
【0050】図11は、図10に示す差のピーク値に対
応する最大差Emax(絶対値)をパーセントで示す。 これは、値Iの収集ごとにサンプリング期間Te=2.
5msおよび積分期間Ti=40ms、すなわち16の
サンプル数Nをもって、周波数Fの正弦波信号の実効値
の平方を計算して得られた。これらの曲線は一連の突出
部を示し、最大差はサンプリング期間、積分期間および
信号期間の相対値に対応して周波数と共に非常に大きく
変動する。最大差が100%に達する主突出部は、積分
期間が信号の半周期より小になる非常に低い周波数(図
11において1.25Hz以下)、期間がサンプリング
期間の2倍に等しい信号、およびこの値の倍数(付図に
おいては200Hz、400Hz,...の周波数信号
)に対応する。
応する最大差Emax(絶対値)をパーセントで示す。 これは、値Iの収集ごとにサンプリング期間Te=2.
5msおよび積分期間Ti=40ms、すなわち16の
サンプル数Nをもって、周波数Fの正弦波信号の実効値
の平方を計算して得られた。これらの曲線は一連の突出
部を示し、最大差はサンプリング期間、積分期間および
信号期間の相対値に対応して周波数と共に非常に大きく
変動する。最大差が100%に達する主突出部は、積分
期間が信号の半周期より小になる非常に低い周波数(図
11において1.25Hz以下)、期間がサンプリング
期間の2倍に等しい信号、およびこの値の倍数(付図に
おいては200Hz、400Hz,...の周波数信号
)に対応する。
【0051】これらの主突出部とは別に、最大差は、積
分期間が信号半周期の整数倍の時にゼロとなり、これら
の値から移動して中間突出部を形成するために増大する
。最大差Eが小であるほど、差Eの変動期間Tvは大と
なり、すべての場合に差Eの平均値はゼロに向かう。
分期間が信号半周期の整数倍の時にゼロとなり、これら
の値から移動して中間突出部を形成するために増大する
。最大差Eが小であるほど、差Eの変動期間Tvは大と
なり、すべての場合に差Eの平均値はゼロに向かう。
【0052】前述の本発明の方法は、平均値を中心とす
る電流の値の変動の影響を除去することによって、引外
し装置を主周波数に対する積分期間の選択による数値化
誤りに対して実質的に不感となし、またプリセットされ
たサンプリング期間または積分期間については、引外し
装置を主周波数変動に対して実質的に不感とすることが
できる。図11に図示のサンプリング条件および積分条
件のもとに本発明を実施することにより、すべての中間
突出部を排除することができる。
る電流の値の変動の影響を除去することによって、引外
し装置を主周波数に対する積分期間の選択による数値化
誤りに対して実質的に不感となし、またプリセットされ
たサンプリング期間または積分期間については、引外し
装置を主周波数変動に対して実質的に不感とすることが
できる。図11に図示のサンプリング条件および積分条
件のもとに本発明を実施することにより、すべての中間
突出部を排除することができる。
【0053】主周波数、特に図11の主突出部に対応す
る高周波数に対する長時間遅延機能の独立性を改良する
ため、本発明の好ましい実施態様によれば、信号をサン
プリング期間Teの順次の4サンプルグループにサンプ
リングし、順次の2グループの隣接サンプルは+Te/
4によって相互に分離される。
る高周波数に対する長時間遅延機能の独立性を改良する
ため、本発明の好ましい実施態様によれば、信号をサン
プリング期間Teの順次の4サンプルグループにサンプ
リングし、順次の2グループの隣接サンプルは+Te/
4によって相互に分離される。
【0054】主周波数調波に対する測定の独立性を改良
するため、本発明の他の実施態様は、検出手段からの出
力信号を順次のnサンプルグループにサンプリングし、
2順次グループのサンプリング期間は相互に相異なる。 一例として、64サンプルの4グループのサイクルは平
均サンプリング期間Teに対して下記のように実施され
る。
するため、本発明の他の実施態様は、検出手段からの出
力信号を順次のnサンプルグループにサンプリングし、
2順次グループのサンプリング期間は相互に相異なる。 一例として、64サンプルの4グループのサイクルは平
均サンプリング期間Teに対して下記のように実施され
る。
【0055】−64サンプルの第1グループG1:Te
1=63/64 Te; −64サンプルの第2グループG2:Te2=65/6
4 Te; −64サンプルの第3グループG3:Te3=62/6
4 Te; −64サンプルの第4グループG4:Te4=66/6
4 Te; グループ順序は下記である:G1,G2,G3,G4,
G1,G2...好ましい実施態様において、q(例え
ば4)グループの1つのサイクルの中で、サンプリング
期間の値k(Te1,Te2;Te3,Te4)はサン
プリング期間の平均値(Te)に関して対称的に分布さ
れる。
1=63/64 Te; −64サンプルの第2グループG2:Te2=65/6
4 Te; −64サンプルの第3グループG3:Te3=62/6
4 Te; −64サンプルの第4グループG4:Te4=66/6
4 Te; グループ順序は下記である:G1,G2,G3,G4,
G1,G2...好ましい実施態様において、q(例え
ば4)グループの1つのサイクルの中で、サンプリング
期間の値k(Te1,Te2;Te3,Te4)はサン
プリング期間の平均値(Te)に関して対称的に分布さ
れる。
【0056】サンプリング期間のそれぞれの値は、主周
波数とは独立に最短可能時間に信号を最大限カバ−する
ように選定される。
波数とは独立に最短可能時間に信号を最大限カバ−する
ように選定される。
【0057】グループのサンプルの数Nは積分期間中に
考慮されるサンプル数とは独立である。
考慮されるサンプル数とは独立である。
【0058】本発明は単相引外し装置のみならず、多極
引外し装置にも適用される。この場合、図12(段階F
11〜F14,およびF21〜F24)に記載のように
、3相および中性相を有する引外し装置について各相の
電流の値Ii、例えばI1,I2,I3およびInおよ
び対応の量TLR1 Iiの収集のため、それぞれの
相の電流処理を分離することが不可欠である。しかし単
一量TLR2を使用することもできる。この場合、量T
LR1 Iiは閾値STLR1と比較され(F30)
、その少なくとも1つが閾値より大であれば、量TLR
2は電流最大値Iimaxの平方によって増大され(F
40)、その後、量TLR2maxと比較され(F50
)、量TLR2が量TLR2maxより大であれば引外
し信号(F60)を発生する。量TLR1 Iiのい
ずれも量TLR1より大でなければ、量TLR2は指数
関数的に逓減される(F70)。
引外し装置にも適用される。この場合、図12(段階F
11〜F14,およびF21〜F24)に記載のように
、3相および中性相を有する引外し装置について各相の
電流の値Ii、例えばI1,I2,I3およびInおよ
び対応の量TLR1 Iiの収集のため、それぞれの
相の電流処理を分離することが不可欠である。しかし単
一量TLR2を使用することもできる。この場合、量T
LR1 Iiは閾値STLR1と比較され(F30)
、その少なくとも1つが閾値より大であれば、量TLR
2は電流最大値Iimaxの平方によって増大され(F
40)、その後、量TLR2maxと比較され(F50
)、量TLR2が量TLR2maxより大であれば引外
し信号(F60)を発生する。量TLR1 Iiのい
ずれも量TLR1より大でなければ、量TLR2は指数
関数的に逓減される(F70)。
【図1】従来の電子引外し装置中の遮断器の電流値と熱
状態量との対時間変動を示すグラフ。
状態量との対時間変動を示すグラフ。
【図2】本発明を実施することのできる先行技術引外し
装置の概略ブロックダイヤグラム。
装置の概略ブロックダイヤグラム。
【図3】従来の引外し装置(曲線a)と平衡点として電
流閾値を使用する本発明の実施態様(曲線b)の長時間
遅延引外し曲線を示すグラフ。
流閾値を使用する本発明の実施態様(曲線b)の長時間
遅延引外し曲線を示すグラフ。
【図4】従来の遮断器のそれぞれ熱状態量と電流値の時
間に対する変動を示すグラフ。
間に対する変動を示すグラフ。
【図5】図3の曲線bによる長時間遅延機能のそれぞれ
熱状態量と電流値の時間に対する変動を示すグラフ。
熱状態量と電流値の時間に対する変動を示すグラフ。
【図6】図3の曲線bによる長時間遅延機能のそれぞれ
熱状態量と電流値の時間に対する変動を示すグラフ。
熱状態量と電流値の時間に対する変動を示すグラフ。
【図7】本発明による遮断器の2つの熱状態量と長時間
遅延機能の電流値との時間に対する変動を示すグラフ。
遅延機能の電流値との時間に対する変動を示すグラフ。
【図8】本発明による引外し装置の長時間遅延引外し機
能のグラフ。
能のグラフ。
【図9】本発明による長時間遅延機能のフローチャート
。
。
【図10】それぞれ50Hz(曲線e)、49Hz(曲
線f)および51Hz(曲線g)の周波数の正弦波信号
の計算実効値の平方と実実効値の平方との差を示すグラ
フ。
線f)および51Hz(曲線g)の周波数の正弦波信号
の計算実効値の平方と実実効値の平方との差を示すグラ
フ。
【図11】正弦波信号の計算実効値の平方と実実効値の
平方との最大差を周波数に対して示すグラフ。
平方との最大差を周波数に対して示すグラフ。
【図12】多極引外し装置に応用される図9と同一型の
フローチャート。
フローチャート。
1 導線
2 遮断器
4 リレー
5 変流器
6 整形回路
7 処理ユニット
TLR1 第1熱状態量
TLR2 第2熱状態量
STLR1 中間閾値
Claims (8)
- 【請求項1】電子遮断器(2)によって保護される導線
(1)の中を流れる電流検出手段(5)と、少なくとも
1つの長時間遅延型の引外し機能を有する電子処理ユニ
ット(7)とを含み、前記検出手段に接続された組立体
は、電流値(I)を発生する手段と、遮断器の熱状態の
第1量(量TLR1)を発生する手段であって前記量T
LR1の変動は前記電流値(I)の平方と事前設定され
た電流閾値(Is)の平方との差(I2 −Is2 )
に比例するようになされた第1量(TLR1)発生手段
と、前記第1量(TLR1)を事前設定された第1閾値
(STLR1)と比較する手段とを含む電子引外し装置
において、前記組立体は、第1量(TLR1)が第1閾
値(STLR1)より大である時に遮断器の熱状態を示
す第2量(TLR2)を逓増する手段(F4)と、第1
量(TLR1)が第1閾値(STLR1)より小である
時に遮断器の熱状態を示す第2量(TLR2)を逓減す
る手段(F7)と、第2量TLR2を第2事前設定閾値
(TLR2max)と比較して(F5)、第2量TLR
2が第2事前設定閾値(TLR2max)より大なる時
に引外し信号を発生する手段(F6)とを含むことを特
徴とする電子引外し装置。 - 【請求項2】第2量(TLR2)の逓増は電流値(I)
の平方に比例し、その逓減は時間の指数関数であること
を特徴とする請求項1に記載の引外し装置。 - 【請求項3】第1量(TLR1)は事前設定された高レ
ベル(PTLR1)と低レベル(ゼロ)に制限される(
F8)ことを特徴とする請求項1に記載の引外し装置。 - 【請求項4】電流値(I)は電流の実効値を示し、この
実効値は検出手段の出力信号をサンプリングし、これら
のサンプリング値を平方し、事前設定積分時間中、積分
することによって得ることを特徴とする請求項1記載の
引外し装置。 - 【請求項5】検出手段からの出力信号は事前設定された
サンプリング期間をもって順次「n」サンプルグループ
にサンプリングされ、2順次グループの隣接サンプルは
前記サンプリング期間より少し長い期間によって相互に
離間されることを特徴とする請求項4に記載の引外し装
置。 - 【請求項6】2順次グループの隣接サンプルを離間する
期間はサンプリング期間にサンプリング期間の1/4を
加算した期間に等しいことを特徴とする請求項5に記載
の引外し装置。 - 【請求項7】検出手段からの出力信号は、2順次グルー
プについて相異なる所定のサンプリング期間をもって順
次「n」サンプルグループにサンプリングされることを
特徴とする請求項4に記載の引外し装置。 - 【請求項8】サンプルはq順次グループの複数サイクル
を構成し、各サイクル中にサンプリング期間の同様の配
列を含むことを特徴とする請求項7に記載の引外し装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9008527 | 1990-07-03 | ||
| FR9008527A FR2664442B1 (fr) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Declencheur electronique comportant une fonction long retard amelioree. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229014A true JPH04229014A (ja) | 1992-08-18 |
| JP3027237B2 JP3027237B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=9398380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188206A Expired - Fee Related JP3027237B2 (ja) | 1990-07-03 | 1991-07-02 | 電子引外し装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5195012A (ja) |
| EP (1) | EP0465384B1 (ja) |
| JP (1) | JP3027237B2 (ja) |
| KR (1) | KR0180746B1 (ja) |
| CA (1) | CA2045043A1 (ja) |
| DE (1) | DE69114061T2 (ja) |
| ES (1) | ES2080280T3 (ja) |
| FR (1) | FR2664442B1 (ja) |
| MY (1) | MY106378A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5763993A (en) * | 1994-04-01 | 1998-06-09 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Focusing electrode structure for a color cathode ray tube |
| DE19835781C2 (de) * | 1998-08-07 | 2002-10-24 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Auslösung einer Sicherung für elektrische Leiter in einem Kraftfahrzeug |
| TW473705B (en) * | 2000-01-28 | 2002-01-21 | Via Tech Inc | Method and device to prevent overcurrent of pickup head |
| FR2826197B1 (fr) * | 2001-06-19 | 2003-08-15 | Schneider Electric Ind Sa | Declencheur electronique comportant un condensateur d'alimentation d'une bobine de declenchement |
| US7421353B1 (en) | 2002-11-20 | 2008-09-02 | National Hybrid, Inc | Digital integration method |
| FR2910173B1 (fr) * | 2006-12-18 | 2012-05-04 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de mesure de courant a isolation electrique, declencheur electronique, et disjoncteur comportant un tel dispositif |
| FR2910162B1 (fr) * | 2006-12-18 | 2009-12-11 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de couplage de signal de mesure a isolation electrique et appareil electrique comportant un tel dispositif |
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