(57)【要約】【課題】  過電流の継続時間に線路電流の変化を履歴として残し、遮断機構を早期に動作させ、配線路を発熱から確実に保護する。【解決手段】  電子式の配線用遮断器において、ＣＰＵは、線路電流の検出値に基づいて過電流を判定し、過電流の継続時間を累算し、その累計値が上限値に達したときに、トリップコイルを動作させて、主接点を開放する。線路電流の上昇時には、継続時間を加算係数で累算し、線路電流の下降時に、上昇時の累計値を２つの減算係数で累算する。下降初期区間では大きな値の第１減算係数を適用し、その後は小さな値の第２減算係数を使用する。加算係数を第１減算係数よりも小さく、第２減算係数よりも大きな値に設定し、継続時間の累計値を電線の温度変化に近似させる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路電流の検出値に基づき、ＣＰＵにより過電流を判定し、過電流の継続時間をカウントし、継続時間が上限値に達したときに、遮断機構を動作させる配線用遮断器において、
前記ＣＰＵが、線路電流の上昇時に、過電流の継続時間を所定の加算係数で累算し、線路電流の下降時に、上昇時の累計値を所定の減算係数で累算することを特徴とする配線用遮断器。
【請求項２】
前記減算係数が線路電流の下降初期に用いられる第１減算係数と、その後に用いられる第２減算係数とを含み、第１減算係数が第２減算係数よりも大きな値に設定されている請求項１記載の配線用遮断器。
【請求項３】
前記加算係数が第１減算係数よりも小さく、第２減算係数よりも大きな値に設定されている請求項２記載の配線用遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路電流の検出値に基づき、ＣＰＵにより過電流を判定し、過電流の継続時間をカウントする電子式の配線用遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過電流の判定、過電流継続時間のカウントおよび遮断機構の制御をＣＰＵで行う配線用遮断器が知られている。例えば、特許文献１に記載された遮断器は、線路電流を変流器で検出し、ＣＰＵが変流器の出力に基づいて過電流を判定し、その継続時間をカウントし、カウント値が上限値に達したとき、遮断機構にトリップ指令を出力し、線路電流が下限値以下になると、継続時間のカウント値を０リセットするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０５９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の配線用遮断器によると、線路電流が下限値以下になったときに、過電流の継続時間を０リセットするので、それまでの電流変化を履歴として残すことができなかった。このため、線路電流が上昇→下降→上昇→・・・を繰り返えすような通電状態を異常とみなすことができず、遮断機構を動作させるタイミングが遅れ、配線路の電線を発熱から充分に保護できないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、過電流の継続時間に線路電流の変化を履歴として残し、遮断機構を早期に動作させ、配線路を発熱から確実に保護できる配線用遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、線路電流の検出値に基づき、ＣＰＵにより過電流を判定し、過電流の継続時間をカウントし、継続時間が上限値に達したときに、遮断機構を動作させる配線用遮断器において、次のような構成を採用したことを特徴とする。
【０００７】
（１）ＣＰＵが、線路電流の上昇時に、過電流の継続時間を所定の加算係数で累算し、線路電流の下降時に、上昇時の累計値を所定の減算係数で累算することを特徴とする配線用遮断器。
【０００８】
（２）減算係数が線路電流の下降初期に用いられる第１減算係数と、その後に用いられる第２減算係数とを含み、第１減算係数が第２減算係数よりも大きな値に設定されていることを特徴とする配線用遮断器。
【０００９】
（３）加算係数が第１減算係数よりも小さく、第２減算係数よりも大きな値に設定されていることを特徴とする配線用遮断器。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）の配線用遮断器によれば、ＣＰＵが線路電流の上昇、下降に合わせて加算係数と減算係数を交互に切り替え、過電流の継続時間を連続的に累算するので、継続時間の累計値に線路電流の変化を履歴として残し、遮断機構を早期に動作させて、配線路を発熱から確実に保護できるという効果がある。
【００１１】
上記（２）の配線用遮断器によれば、線路電流の下降初期に大きな値の第１減算係数を用い、その後に小さな値の第２減算係数を用いるので、特に、電線温度の降下特性に近似する累計値が得られ、遮断機構を適正なタイミングで動作させることができる。
【００１２】
上記（３）の配線用遮断器によれば、加算係数を第１減算係数よりも小さく第２減算係数よりも大きな値に設定したので、電線温度の上昇特性と降下特性の両方に近似する累計値が得られ、遮断機構をより適正なタイミングで動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す配線用遮断器のブロック図である。
【図２】過電流継続時間の累計手順と遮断方法を示すフローチャートである。
【図３】通電状態、過電流継続時間の累計値、電線温度の相関を示すグラフである。
【図４】線路電流が繰り返し変化する通電状態と累計値の相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この配線用遮断器１では、トリップコイル２とその駆動回路３が単相３線式配線路４の主接点５を開く遮断機構を構成している。配線路４には、電線（Ｘ，Ｙ，Ｎ）に流れる線路電流を検出する電流センサ６と、ＣＰＵ７に動作電圧を供給する電源回路８とが設けられている。
【００１５】
ＣＰＵ７には、Ａ／Ｄ変換部１０、制御プログラム１１、データ記憶部１２、演算制御部１３が設けられている。Ａ／Ｄ変換部１０は、電流センサ６から入力したアナログ信号をデジタル信号に変換して演算制御部１３に送信する。データ記憶部１２には、電流判定用の定格電流値、継続時間累計用の加算係数と減算係数、遮断タイミングを設定する上限値等の各種パラメータが記憶されている。
【００１６】
そして、演算制御部１３は、制御プログラム１１に従って、線路電流の検出値と定格電流値に基づいて過電流を判定し、加算係数と減算係数を用い過電流の継続時間を累計して計時カウンタ１４の値を更新し、累計値が基準値に達したときに、駆動回路３を介してトリップコイル２を動作させ、配線路４の遮断状態を表示部１５に表示させるようになっている。
【００１７】
次に、過電流継続時間の累計手順と配線路４の遮断方法について説明する。図２に示すように、手動操作ハンドル（図示略）によって主接点５が閉じられると、ＣＰＵ７は制御プログラム１１を開始し、まず、計時カウンタ１４の値を初期化する（Ｓ１）。次に、電流センサ６から線路電流の検出値を入力し、検出値と定格電流値とを比較し、配線路４の過電流を判定する（Ｓ２）。
【００１８】
続いて、電流センサ６の出力に基づいて、線路電流の上昇または下降を判断し（Ｓ３）、上昇時に過電流の継続時間を所定の加算係数で累算する（Ｓ４）。そして、累計値が予め設定した上限値（例えば、図３に示す１００カウント）に達した時点で（Ｓ５）、駆動回路３にトリップ指令を出力し、トリップコイル２を動作させて、主接点５を開放する（Ｓ６）。
【００１９】
一方、線路電流の下降時には、上昇時に求めた継続時間の累計値を２つの減算係数で累算する。すなわち、線路電流が上昇から下降に転じた直後の下降初期区間（図３参照）において、上昇時に求めた継続時間を第１減算係数で累算し（Ｓ７→Ｓ８）、下降初期区間が終了した後に、続いて継続時間を第２減算係数で累算する（Ｓ７→Ｓ９）。
【００２０】
そして、累計値が０になったときに、継続時間の累算を終了し（Ｓ１０→エンド）、累計値が残っている場合に、過電流の判定処理に復帰する（Ｓ１０→Ｓ２）。その後、線路電流の下降時に求めた累計値を上昇時に累増させ、線路電流の上昇時に求めた累計値を下降時に累減させ、一連の処理を繰り返して、配線路４の監視を継続する。
【００２１】
ここで、過電流継続時間の累計値は、図３に一つのモデルを例示するように、過電流の判定から主接点５が開くまでの期間において、加算係数に相当する勾配の直線Ｌ１に沿って累増し、主接点５が開いてから０になるまでの期間で、第１減算係数に相当する勾配の直線Ｌ２に沿って累減した後に、第２減算係数に相当する勾配の直線Ｌ３に沿って累減する。
【００２２】
累計値の変化が電線の温度変化と近似するように、３つの係数の絶対値は、第１減算係数＞加算係数＞第２減算係数となるように設定されている。例えば、線路電流の上昇時に０．０７カウント／秒の加算係数を適用し、線路電流の下降初期区間に０．２カウント／秒の第１減算係数を適用し、その後に０．００６カウント／秒の第２減算係数を適用することができる。
【００２３】
なお、第１減算係数が適用される下降初期区間は、主接点５が開いた直後に電線温度が急降下する時間に合わせ、例えば、０．１時間（６分）程度に設定することができる。図３に示す温度変化は、９０℃を許容温度とするトリプレックス型ビニル絶縁電線ＣＶＴ２２ｍｍの温度変化である。
【００２４】
この実施形態の配線用遮断器１では、図４に示すように、ＣＰＵ７が線路電流の上昇、下降に合わせ、加算係数と減算係数を交互に切り替えて、過電流の継続時間を連続的に累算する。このため、線路電流の変化を継続時間の累計値に履歴として残し、上昇、下降を繰り返すような通電状態で、累計値を上限値に速やかに導き、トリップコイル２を早期に動作させ、過電流による電線の発熱量を抑えることができる。また、３つの係数の値を第１減算係数＞加算係数＞第２減算係数となるように設定したので、継続時間の累計値を電線の温度変化に近似させて、トリップコイル２を最適時に動作させることもできる。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、単相２線式または３相３線式の配線用遮断器に適用したり、加算係数と減算係数の値を適宜に変更するなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を変更して実施することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１    配線用遮断器
２    トリップコイル
３    駆動回路
４    配線路
５    主接点
６    電流センサ
７    ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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