JPH08331748A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出電流の一部を制御回路の作動電源に利用
する回路遮断器の回路構成を簡単にし、消費電力を小さ
くする。 【解決手段】 交流電路１１、１２の電流を検出する変
流器２１、２２の二次電流を端方向電流に変換する整流
回路３０の出力を、スイッチング素子５１により平滑コ
ンデンサ５０側と電流検出抵抗４０側とに分割し、電流
検出抵抗４０の電圧を監視して瞬時引外し回路７７を動
作させとともに、平滑コンデンサ５０の出力電圧を制御
回路７０の作動電源として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、電子式電流検出
装置と引外し装置を備えた回路遮断器に関し、特に検出
電流の一部を電子回路の作動電源に利用する回路構成を
有する電子式の回路遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、例えば特開昭６３−２７４３２
１号公報に示された従来の回路遮断器の回路構成図であ
る。図において、１０は負荷開閉接点、１１、１２は交
流電路、１３は上記負荷開閉接点１０を駆動する電磁コ
イル、１４は開閉回路である。２１、２２は交流電路１
１、１２の電流を検出する変流器、３０は変流器２１、
２２の二次出力を全波整流する整流回路で、ダイオード
３１〜３６で構成されている。整流回路３０は交流電路
１１、１２の各相電流と合成電流とが得られる構成とし
てある。３７は電源回路で、後述する差動増幅器の基準
電圧とプラスの入力電圧、及び時限回路９０の作動電力
とをそれぞれ供給するものである。４０は電流検出抵抗
で、これは交流電路１１、１２の合成電流を抵抗両端の
電圧出力として検出する。４１、４２は相電流検出抵抗
で、各相の電流を抵抗両端の電圧出力として検出する。
６０、６２、６４は電流検出抵抗４０及び相電流検出抵
抗４１、４２の検出電圧を電源回路３７の中間電位を基
準とする信号に変換する差動増幅回路であり、差動増幅
回路６０は演算増幅器６１と４個の抵抗から、また差動
増幅回路６２は演算増幅器６３と４個の抵抗から、また
差動増幅回路６４は演算増幅器６５と４個の抵抗からそ
れぞれ構成されている。

【０００３】９０は時限回路で、差動増幅回路６０から
の反転出力を判別して、所定のレベルと時限以上になれ
ば開閉回路１４へ作動信号を送出して開閉回路１４を閉
じ、電磁コイル１３に電流を流してその電磁力により負
荷開閉接点１０を開離し、交流電路１１、１２の電流を
遮断する。時限回路９０は瞬時引外し回路７１、ピーク
値変換回路７２、短時限引外し回路７３、最大相選択回
路７４、実効値変換回路７５、長時限引外し回路７６か
ら構成され、各々の遮断時限特性に対応して所定のレベ
ルと時限を判定する。

【０００４】以上のように構成された従来の回路遮断器
では、交流電路１１、１２の電流に正確に対応する整流
回路３０の電流を電流検出抵抗４０及び相電流検出抵抗
４１、４２で検出するために、電源回路３７、時限回路
９０等に分岐する電流を集めたグランド点Ｇから下流に
これらの抵抗４０、４１、４２を接続する必要がある。
そのため、電流検出抵抗４０及び相電流検出抵抗４１、
４２の出力電圧はグランド点Ｇに対して負極性になる。
これを時限回路９０で正極性処理にするために作動増幅
回路６０、６２、６４で反転増幅している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の回路遮断器は以
上のように、電流検出抵抗４０及び相電流検出抵抗４
１、４２の出力電圧がグランド点Ｇに対して負極性のた
め、これを正極性に反転する演算増幅器並びに抵抗を必
要とし、回路構成が複雑であった。また、このために回
路全体の消費電力量が増加し、電源回路にも大きな負担
が掛かり、さらには、演算増幅器の入力電位が、電源回
路の出力電圧（＋Ｖ）と出力電圧（−Ｖ）の間の電位で
ある必要があり、各差動増幅回路の入力側抵抗Ｒｉｎと
出力側抵抗Ｒｏｕｔはこの条件を満たすように設定され
なければならないという制約があった。

【０００６】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、簡単な回路構成で正極性処理がで
き、消費電力量が少なく、動作精度の高い回路遮断器を
提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る回路遮断
器は、交流電路に挿入され、電磁コイルにより開閉操作
が行われる負荷開閉接点、上記交流電路の電流を検出す
る変流器、この変流器の二次電流を単方向電流に変換す
る整流回路、この整流回路の出力端子間に接続されたス
イッチング素子、このスイッチング素子に直列に接続さ
れた電流検出抵抗、上記交流電路の各相の電流を検出す
る相電流検出抵抗、上記スイッチング素子と電流検出抵
抗の直列回路に並列に接続された平滑コンデンサ、及び
上記平滑コンデンサの出力端から作動電源が与えられる
制御回路を備え、この制御回路は、上記スイッチング素
子を導通／非導通にするスイッチング素子制御手段と、
上記電流検出抵抗へ流れる電流により生じる電圧の瞬時
最大値を監視し、これが所定値以上のとき上記電磁コイ
ルを介して上記負荷開閉接点を開離させる瞬時引外し回
路と、上記相電流検出抵抗に流れる電流により生じる電
圧を監視し、これを時限処理後上記電磁コイルを介して
上記負荷開閉接点を開離させる時限引外し回路とを有す
るものである。

【０００８】また、上記構成において、平滑コンデンサ
にはツェナーダイオードが並列接続されている。

【０００９】また、上記構成において、スイッチング素
子制御手段は、平滑コンデンサに並列に接続された分圧
抵抗の電圧を所定の範囲内で監視し、電圧範囲の上限で
スイッチング素子を導通し、電圧範囲の下限で非導通に
する信号を生成するスイッチング信号生成回路を有する
ものである。

【００１０】また、上記構成において、スイッチング素
子制御手段は、スイッチング素子を導通／非導通にする
所定周期のパルス列信号を発生するスイッチング信号発
生回路を有するものである。

【００１１】また、交流電路に挿入され、電磁コイルに
より開閉操作が行われる負荷開閉接点、上記交流電路の
電流を検出する変流器、この変流器の二次電流を単方向
電流に変換する整流回路、この整流回路の出力端子間に
接続された第１のスイッチング素子、この第１のスイッ
チング素子に直列に接続された電流検出抵抗、上記交流
電路の各相の電流を検出する相電流検出抵抗、上記第１
のスイッチング素子と電流検出抵抗の直列回路に並列に
接続された平滑コンデンサ、上記第１のスイッチング素
子と平滑コンデンサとの間に設けられた第２のスイッチ
ング素子、及び上記平滑コンデンサの出力端から作動電
源が供給される制御回路を備え、この制御回路は、上記
電流検出抵抗へ流れる電流により生じる電圧の瞬時最大
値を監視し、これが所定値以上のとき上記電磁コイルを
介して上記負荷開閉接点を開離させる瞬時引外し回路
と、上記相電流検出抵抗へ流れる電流により生じる電圧
を監視し、これを時限処理後上記電磁コイルを介して上
記負荷開閉接点を開離させる時限引外し回路と、上記第
１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを逆
位相で導通／非導通にするスイッチング素子制御手段と
を有するものである。

【００１２】また、上記構成において、スイッチング素
子制御手段は、平滑コンデンサの電圧を所定の範囲内で
監視し、電圧範囲の上限で立ち上がり（下がり）、電圧
範囲の下限で立ち下がる（上がる）パルス信号を生成
し、このパルス信号により第１のスイッチング素子と第
２のスイッチング素子とを逆位相で導通／非導通にする
スイッチング信号生成回路を有するものである。

【００１３】また、上記構成において、スイッチング素
子制御手段は、第１のスイッチング素子と第２のスイッ
チング素子とを逆位相で導通／非導通にする所定周期の
パルス信号を発生するスイッチング信号発生回路を有す
るものである。

【００１４】また、上記構成において、制御回路は、平
滑コンデンサの電圧を所定の範囲内で監視し、電圧範囲
の上限で立ち上がり（下がり）、電圧範囲の下限で立ち
下がる（上がる）パルス信号を生成し、このパルス信号
により第１のスイッチング素子を導通／非導通にするス
イッチング信号生成回路と、電流検出抵抗の電圧を検出
し、この電圧値により第２のスイッチング素子を第１の
スイッチング素子と逆位相で導通／非導通にする瞬時電
流検出回路とを備えている。

【００１５】また、上記構成において、相電流検出抵抗
は、電流検出抵抗を流れる電流と、スイッチング素子制
御手段、瞬時引外し回路、時限引外し回路の作動電源電
流との帰路になっている。

【００１６】また、上記構成において、整流回路から直
接電磁コイルの一端に接続されたバイパス線を備えてい
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す回
路構成図であり、１０〜１４、２１、２２、３０〜３
６、４０〜４２は上記図９に示す従来装置と同様のもの
である。５０は平滑コンデンサで、整流回路３０からの
出力電圧を平滑化する。５１は整流回路３０と平滑コン
デンサ５０に並列接続された第１のスイッチング素子
で、平滑コンデンサ５０と電流検出抵抗４０への電流を
スイッチングにより切り換える。５５はツェナーダイオ
ードで、平滑コンデンサ５０の充電電圧が所定電圧以上
に上昇しないようにする。５２は第２のスイッチング素
子で、トランジスタ５３、５４を介して整流回路３０と
平滑コンデンサ５０の接続を断つものである。５６はダ
イオードで、これは第２のスイッチング素子５２が非導
通となったとき、平滑コンデンサ５０の電荷が第２のス
イッチング素子５２を通して逆流するのを防ぐ。５７は
第２のスイッチング素子５２をバイパスして、整流回路
３０と電磁コイル１３を直接接続するバイパス線であ
る。５８は第２のツェナーダイオードで、第１のスイッ
チング素子５１を過電圧から保護する。

【００１８】７０は、瞬時引外し回路７７、時限引外し
回路７８、及びスイッチング信号発生回路７９を含む制
御回路である。瞬時引外し回路７７は、交流電路１１、
１２の合成電流に比例する電流検出抵抗４０の電圧を監
視して、この電圧が所定値を超えたときは開閉回路１４
へ作動信号を送出する。時限引外し回路７８は、交流電
路１１、１２の各相の電流に比例する相電流検出抵抗４
１、４２の電圧を監視して、上記従来例で説明した最大
相選択回路、各相のピーク値変換回路、短時限引外し回
路、最大相選択回路、実効値変換回路、長時限引外し回
路の各々の遮断時限特性に対応して、所定のレベルと時
限を判定し、これらが所定値を超えたときは開閉回路１
４へ作動信号を送出する。スイッチング信号発生回路７
９は、交流電路電流の半周期より短い一定周期のパルス
状電圧を出力するもので、マルチバイブレータを用いて
パルスを発生させるか、または時限引外し回路７８の演
算処理用のクロックパルスを分周して所定周期のパルス
信号を得ている。

【００１９】上記回路構成の動作について図２により説
明する。整流回路３０の出力電流は平滑コンデンサ５０
で平滑されて、ツェナーダイオード５５で定電圧にさ
れ、制御回路７０（瞬時引外し回路７７、時限引外し回
路７８、スイッチング信号発生回路７９）の作動電源と
なる。ここで、スイッチング信号発生回路７９からのパ
ルス状電圧出力である図２（ロ）が、第１のスイッチン
グ素子５１のベースに導通で加えられる期間は、整流回
路３０の出力は第１のスイッチング素子５１を通して電
流検出抵抗４０へ流され、一方、上記パルス状電圧出力
が第１のスイッチング素子５１のベースに非導通で加え
られる期間は、第１のスイッチング素子５１が非導通と
なり、整流回路３０の出力はツェナーダイオード５５側
に流される。ツェナーダイオード５５側に流れた電流は
平滑コンデンサ５０で平滑化され、制御回路７０の作動
電源となる。電流検出抵抗４０のＢ点の電圧波形は、図
２（イ）に示す整流回路３０の出力Ｆ点の電流波形か
ら、スイッチング信号発生回路７９の出力の非導通の期
間が切り取られた図２（ハ）に示す波形となる。図２
（イ）と（ハ）に流れる電流の瞬時最大値は等しく、こ
の瞬時最大値を瞬時引外し回路７７が監視して、これが
所定の値を超えたときは開閉回路１４へ作動信号を送出
し、電磁コイル１３を介して負荷開閉接点１０を開離す
る。

【００２０】相電流検出抵抗４１、４２へ流れる電流
は、ツェナーダイオード５５と制御回路７０からの帰電
流Ｃが電流検出抵抗４０の電流に加わるため、スイッチ
ング分割される前と同等の連続した波形となり、相電流
検出抵抗４１、４２に現れる電圧は、図２（ホ）に示す
波形となる。この電圧出力を時限引外し回路７８で演算
処理する。この処理においては、それぞれの相に対応す
るピーク値変換、短時限引外し、最大相選択、実効値変
換、長時限引外しの遮断時限特性に応じた所定レベルと
時限を判定して、これらが所定値を超えたときは開閉回
路１４へ作動信号を送出し、電磁コイル１３を介して負
荷開閉接点１０を開離する。

【００２１】瞬時引外し回路７７及び時限引外し回路７
８は、開閉回路１４への作動信号出力を出すと同時に、
その電圧出力をトランジスタ５４のベースにも与え、ト
ランジスタ５３を介して第２のスイッチング素子５２を
非導通にする。また、このときスイッチング信号発生回
路７９はその出力を停止するので、第１のスイッチング
素子５１は非導通となり、整流回路３０からの電流を全
べてバイパス線５７を通してコイル１３へ供給すること
ができ、コイル１３の引外し電磁力を強める。なお、抵
抗４７を通してトランジスタ５３のベースへ電圧供与経
路を設けているのは、この装置の立ち上がり時に、第２
のスイッチング素子５２を導通状態にするためのもので
ある。

【００２２】以上のように、上記の回路構成では、整流
回路３０の電流は、第１のスイッチング素子５１のスイ
ッチング間隔により、電流検出抵抗４０と制御回路７０
とに時間的に切り換えて供給されるため、電流検出抵抗
４０には交流電路１１、１２の電流に正確に対応する整
流回路３０の電流を忠実に再現する電圧が得られること
になり、従来のような正極性処理を必要とすることなく
回路遮断動作を行わせることができる。一方、制御回路
７０には図２（ニ）に示す電圧が加わることになり、整
流回路３０から作動電源の供給がなされる。

【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１において
は、制御回路７０の電源電圧設定をツェナーダイオード
５５により設定し、スイッチング信号発生回路７９によ
り制御されるトランジスタ５１の導通期間と非導通期間
の比により電流検出抵抗４０と平滑コンデンサ５０への
電流分割比を決めている。このため、導通、非導通の比
の設定に不備があると、ツェナーダイオード５５が過発
熱したり、制御回路７０への供給電圧が低下して、制御
回路７０の動作に支障をきたす。

【００２４】本実施の形態２はこの点を改善するもの
で、図３にその回路構成図を、また、図４に図３の各部
の信号波形をそれぞれ示している。図において、１０〜
１４、２１、２２、３０〜３６、４０〜４２、４７、４
８、５０〜５４、５６、５７、７０、７７、７８は上記
図１に示す実施の形態１で説明したものと同様である。
４５、４６は分圧抵抗で、平滑コンデンサ５０の出力側
電圧を接続点Ｅでその抵抗比に分圧する。８０はスイッ
チング信号生成回路で、平滑コンデンサ５０の電圧に対
応して第１のスイッチング素子５１を導通／非導通にす
るパルス信号を生成する。

【００２５】次に動作を説明する。スイッチング信号生
成回路８０は、Ｅ点の電圧が所定電圧範囲の上限以上に
なると出力を出し、第１のスイッチング素子５１のベー
スに電流を流して、これを導通状態にする。このため、
整流回路３０からの電流は第１のスイッチング素子５１
に流れ、平滑コンデンサ５０の電圧は、制御回路７０の
駆動及び分圧抵抗４５、４６を通して放電し、次第に低
下する。そして、Ｅ点の電圧が所定電圧範囲の下限以下
になると、スイッチング信号生成回路８０は出力を停止
するので、第１のスイッチング素子５１が非導通とな
り、整流回路３０からの電流は第１のスイッチング素子
５１の回路には流れず、第２のスイッチング素子５２を
通して平滑コンデンサ５０を充電する。

【００２６】スイッチング信号生成回路８０に設定され
ている所定範囲の電圧にはある幅を持たせており、スイ
ッチング信号生成回路８０の出力は図４（ハ）の波形と
なる。従って、電流検出抵抗４０に発生する電圧波形
は、図４（イ）に示すＦ点の電流から、第１のスイッチ
ング素子５１が非導通の間が欠けた図４（ニ）に示す波
形となる。この波形瞬時値を瞬時引外し回路７７が監視
しており、これが所定の値を超えたときは開閉回路１４
へ作動信号を送出し、電磁コイル１３を介して負荷開閉
接点１０を開離する。相電流検出抵抗４１、４２に流れ
る電流は、分圧抵抗４５、４６と制御回路７０からの帰
電流Ｃが電流検出抵抗４０の電流に加わるため、スイッ
チング分割される前と同等の連続した波形の電流とな
る。以下の動作は実施の形態１と同じなので説明を省略
する。

【００２７】この実施の形態２では、スイッチング信号
生成回路８０が、Ｅ点の電圧を監視して、Ｅ点が所定の
範囲内の電圧になるように第１のスイッチング素子５１
のスイッチングを制御するので、ツェナーダイオードを
使用しなくとも、平常状態においては、制御回路７０の
電源電圧は一定に保たれ、図４（ロ）に示すＤ点の電圧
が電源電圧として制御回路７０に供給される。分圧抵抗
４５、４６への電流は、Ｂ点の電圧監視が可能な０．１
ｍＡ程度を得る比較的高い抵抗値のものを使用すること
で、この部分での電流消費と発熱を抑制することができ
る。

【００２８】実施の形態３．上記実施の形態２は、平常
状態では問題なく動作する。しかし、瞬時引外し回路７
７の動作電圧が比較的高く設定されている場合、何らか
の原因で、変流器２１、２２からの出力が急激に増加す
れば、瞬時引外し回路７７が動作する前にＤ点の電圧が
上昇し、第１のスイッチング素子５１が導通状態でも電
流検出抵抗４０及び保護抵抗４３の電圧降下によってＦ
点の電圧がＤ点より高くなる状態が生じ、本来第１のス
イッチング素子５１に流れるべき電流の一部が平滑コン
デンサ５０に漏れ、Ｄ点の電圧が上昇し、制御回路７０
の動作に支障をきたし、スイッチング信号生成回路８０
によるスイッチング制御が不能となる。また、平滑コン
デンサ５０側に漏れる電流のため、検出抵抗４０の検出
電圧に漏れ電流分の誤差が生じる。この現象を防止する
ため、保護抵抗４３を小さくすることが考えられるが、
この場合、第１のスイッチング素子５１は電流耐量の高
いものが必要となり、回路が大形化する問題点がある。
本実施の形態３はこのような問題点を解決しようとする
ものである。

【００２９】図５はこの発明の実施の形態３を示す回路
構成図であり、１０〜１４、２１、２２、３０〜３６、
４０〜４３、４５〜４８、５０〜５４、５６〜５８、７
０、７７、７８、８０は上記図３に示すものと同様であ
る。６０、６１はスイッチング信号生成回路８０の出力
に並列に接続されたトランジスタで、トランジスタ６０
はトランジスタ５３を介して第２のスイッチング素子５
２を制御し、トランジスタ６１は第１のスイッチング素
子５１を制御する。

【００３０】上記回路構成の動作について図６により説
明する。スイッチング信号生成回路８０は、Ｅ点の電圧
が所定電圧範囲の上限以上になると、図６（ハ）に示す
ようにトランジスタ６１のベースに電流を流して導通さ
せ、トランジスタ６１を介して第１のスイッチング素子
５１を導通にする。このとき同時にトランジスタ６０へ
出力を与えこれを導通させ、トランジスタ５３を介して
第２のスイッチング素子５２を非導通にする。つまり、
第１のスイッチング素子５１と第２のスイッチング素子
５２とはスイッチング信号生成回路８０の出力により逆
の位相で開閉される。第２のスイッチング素子５２が非
導通のとき、整流回路３０からの電流はすべて第１のス
イッチング素子５１に流れ、平滑コンデンサ５０の電圧
は制御回路７０の駆動、及び分圧抵抗４５、４６からの
放電により次第に低下する。

【００３１】この状態のとき、変流器２１、２２からの
出力が急上昇し、電流検出抵抗４０及び保護抵抗４３の
電圧降下によって、図６（ト）のようにＦ点の電圧がＤ
点の電圧より上昇しても、第２のスイッチング素子５２
は非導通のため、平滑コンデンサ５０へは電流が漏れな
い。このためＤ点の電圧は上昇せず、Ｄ点から電源の供
給を受けているスイッチング信号生成回路８０のスイッ
チング制御は正常に行なわれ、Ｂ点の電圧が所定値以上
になれば瞬時引外し回路７７が動作する。従って、電流
検出抵抗４０の検出電圧に誤差は生じないだけでなく、
保護抵抗４３の抵抗値も大きくすることが可能であり、
第１のスイッチング素子５１は電流耐量の小さい小形の
素子が使用可能となる。

【００３２】そして、Ｅ点の電圧が所定電圧範囲の下限
以下になると、スイッチング信号生成回路８０は出力を
停止するので、第１のスイッチング素子５１が非導通と
なり、第２のスイッチング素子５２は導通する。このた
め整流回路３０からの電流は抵抗４３、４０へは流れ
ず、平滑コンデンサ５０を充電する。所定電圧範囲の上
限値と下限値にはある幅を持たせており、第１のスイッ
チング素子５１の導通／非導通は図６（ニ）の状態、第
２のスイッチング素子５２の導通／非導通は図６（ホ）
の状態となり、電流検出抵抗４０に発生する電圧波形は
図６（ヘ）のように、第１のスイッチング素子５１の非
導通時の間が欠けた波形となる。この波形瞬時最大値を
瞬時引外し回路７７が監視しており、その最大値が所定
値を超えたときは、図６（チ）のように瞬時引外し回路
７７が開閉回路１４へ作動信号を送出して、電磁コイル
１３を介して開閉接点１０を開離する。

【００３３】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４を示す回路構成図であり、１０〜１４、２１、２
２、３０〜３６、４０〜４３、４５〜４８、５０〜５
４、５６〜５８、７０、７７、７８、８０は図５に示す
ものと同様である。９０は制御回路７０の一部を構成す
る瞬時電流検出回路で、電流検出抵抗４０によって検出
された電圧が所定値以上になるとトランジスタ６２を導
通させ、トランジスタ５３を非導通にし、第２のスイッ
チング素子５２を非導通にする。

【００３４】上記回路構成の動作について図８により説
明する。変流器２１、２２からの出力が平常の時は電流
検出抵抗４０の検出電圧も平常で、瞬時電流検出回路９
０は出力を出さず、その他の回路遮断動作は従来装置と
同じである。変流器２１、２２からの出力が急上昇し、
電流検出抵抗４０の瞬時最大電圧値が設定値以上になる
と、瞬時電流検出回路９０は出力を出し、図８（ヌ）に
示すようにトランジスタ６２を導通にし、トランジスタ
５３を介して第２のスイッチング素子５２を非導通にす
る（図８（ホ））。このため電流検出抵抗４０及び保護
抵抗４３の電圧降下によって、図８（ト）に示すように
Ｆ点の電圧がＤ点の電圧より上昇しても、第２のスイッ
チング素子５２は非導通のため平滑コンデンサ５０へは
電流が漏れない。このためＤ点の電圧は上昇せず、スイ
ッチング信号生成回路８０のスイッチング制御は正常に
行なわれ、また、電流検出抵抗４０の検出電圧に誤差は
生じない。従って、保護抵抗４３の抵抗値も大きくする
ことが可能であり、第１のスイッチング素子５１は電流
耐量の小さい小形の素子が使用可能となる。

【００３５】電流検出抵抗４０に発生する電圧波形は、
スイッチング信号生成回路８０の出力により、図８
（ヘ）のように、第１のスイッチング素子５１の非導通
時の間が欠けた波形となる。この波形の瞬時最大値を瞬
時引外し回路７７が監視しており、その最大値が所定値
を超えたときは、図８（チ）に示すように、瞬時引外し
回路７７が開閉回路１４へ作動信号を送出し、電磁コイ
ル１３を介して開閉接点１０を開離する。なお、上記実
施の形態では、説明を簡略にするため、単相２線交流電
路用の回路遮断器の電流検出装置について述べたが、こ
の発明を３相３線、３相４線交流電路用へ適用すること
は容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る回路遮断器の
回路構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る回路遮断器の
動作を説明する波形図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係る回路遮断器の
回路構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態２に係る回路遮断器の
動作を説明する波形図である。

【図５】 この発明の実施の形態３に係る回路遮断器の
回路構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態３に係る回路遮断器の
動作を説明する波形図である。

【図７】 この発明の実施の形態４に係る回路遮断器の
回路構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態４に係る回路遮断器の
動作を説明する波形図である。

【図９】 従来の回路遮断器を示す回路構成図である。

【符号の説明】

１０ 負荷開閉接点、１１、１２ 交流電路、１３ 電
磁コイル、１４ 開閉回路、２１、２２ 変流器、３０
整流回路、４０ 電流検出抵抗、４１、４２ 相電流
検出抵抗、４３ 保護抵抗、４５、４６ 分圧抵抗、５
０ 平滑コンデンサ、５１ 第１のスイッチング素子、
５２ 第２のスイッチング素子、５３、５４ トランジ
スタ、５５ ツェナーダイオード、５７ バイパス線、
５８ ツェナーダイオード、６０、６１、６２ トラン
ジスタ、７０ 制御回路、７７ 瞬時引外し回路、７８
時限引外し回路、７９ スイッチング信号発生回路、
８０ スイッチング信号生成回路、９０ 瞬時電流検出
回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金高 修子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 土本 雄二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電路に挿入され、電磁コイルにより
   開閉操作が行われる負荷開閉接点、上記交流電路の電流
   を検出する変流器、この変流器の二次電流を単方向電流
   に変換する整流回路、この整流回路の出力端子間に接続
   されたスイッチング素子、このスイッチング素子に直列
   に接続された電流検出抵抗、上記交流電路の各相の電流
   を検出する相電流検出抵抗、上記スイッチング素子と電
   流検出抵抗の直列回路に並列に接続された平滑コンデン
   サ、及び上記平滑コンデンサの出力端から作動電源が与
   えられる制御回路を備え、この制御回路は、上記スイッ
   チング素子を導通／非導通にするスイッチング素子制御
   手段と、上記電流検出抵抗へ流れる電流により生じる電
   圧の瞬時最大値を監視し、これが所定値以上のとき上記
   電磁コイルを介して上記負荷開閉接点を開離させる瞬時
   引外し回路と、上記相電流検出抵抗に流れる電流により
   生じる電圧を監視し、これを時限処理後上記電磁コイル
   を介して上記負荷開閉接点を開離させる時限引外し回路
   とを有することを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】 平滑コンデンサにはツェナーダイオード
   が並列接続されていることを特徴とする請求項１記載の
   回路遮断器。
3. 【請求項３】 スイッチング素子制御手段は、平滑コン
   デンサに並列に接続された分圧抵抗の電圧を所定の範囲
   内で監視し、電圧範囲の上限でスイッチング素子を導通
   し、電圧範囲の下限で非導通にする信号を生成するスイ
   ッチング信号生成回路を有することを特徴とする請求項
   １記載の回路遮断器。
4. 【請求項４】 スイッチング素子制御手段は、スイッチ
   ング素子を導通／非導通にする所定周期のパルス列信号
   を発生するスイッチング信号発生回路を有することを特
   徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の回路
   遮断器。
5. 【請求項５】 交流電路に挿入され、電磁コイルにより
   開閉操作が行われる負荷開閉接点、上記交流電路の電流
   を検出する変流器、この変流器の二次電流を単方向電流
   に変換する整流回路、この整流回路の出力端子間に接続
   された第１のスイッチング素子、この第１のスイッチン
   グ素子に直列に接続された電流検出抵抗、上記交流電路
   の各相の電流を検出する相電流検出抵抗、上記第１のス
   イッチング素子と電流検出抵抗の直列回路に並列に接続
   された平滑コンデンサ、上記第１のスイッチング素子と
   平滑コンデンサとの間に設けられた第２のスイッチング
   素子、及び上記平滑コンデンサの出力端から作動電源が
   供給される制御回路を備え、この制御回路は、上記電流
   検出抵抗へ流れる電流により生じる電圧の瞬時最大値を
   監視し、これが所定値以上のとき上記電磁コイルを介し
   て上記負荷開閉接点を開離させる瞬時引外し回路と、上
   記相電流検出抵抗へ流れる電流により生じる電圧を監視
   し、これを時限処理後上記電磁コイルを介して上記負荷
   開閉接点を開離させる時限引外し回路と、上記第１のス
   イッチング素子と第２のスイッチング素子とを逆位相で
   導通／非導通にするスイッチング素子制御手段とを有す
   ることを特徴とする回路遮断器。
6. 【請求項６】 スイッチング素子制御手段は、平滑コン
   デンサの電圧を所定の範囲内で監視し、電圧範囲の上限
   で立ち上がり（下がり）、電圧範囲の下限で立ち下がる
   （上がる）パルス信号を生成し、このパルス信号により
   第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを
   逆位相で導通／非導通にするスイッチング信号生成回路
   を有することを特徴とする請求項５記載の回路遮断器。
7. 【請求項７】 スイッチング素子制御手段は、第１のス
   イッチング素子と第２のスイッチング素子とを逆位相で
   導通／非導通にする所定周期のパルス信号を発生するス
   イッチング信号発生回路を有することを特徴とする請求
   項５記載の回路遮断器。
8. 【請求項８】 制御回路は、平滑コンデンサの電圧を所
   定の範囲内で監視し、電圧範囲の上限で立ち上がり（下
   がり）、電圧範囲の下限で立ち下がる（上がる）パルス
   信号を生成し、このパルス信号により第１のスイッチン
   グ素子を導通／非導通にするスイッチング信号生成回路
   と、電流検出抵抗の電圧を検出し、この電圧値により、
   第２のスイッチング素子を第１のスイッチング素子と逆
   位相で導通／非導通にする瞬時電流検出回路とを備えた
   ことを特徴とする請求項５記載の回路遮断器。
9. 【請求項９】 相電流検出抵抗は、電流検出抵抗を流れ
   る電流と、スイッチング素子制御手段、瞬時引外し回
   路、時限引外し回路の作動電源電流との帰路になってい
   ることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項
   記載の回路遮断器。
10. 【請求項１０】 整流回路から直接電磁コイルの一端に
    接続されたバイパス線を備えたことを特徴とする請求項
    １〜請求項９のいずれか一項記載の回路遮断器。