(57)【要約】【課題】電子式ブレーカにおいて、通電情報を処理する処理部に異常が発生してトリップしたときにユーザが処理部の回路異常であることを認識することができ、かつ、オンにすることができないようにする。【解決手段】電子式ブレーカ１は、電路２をオン／オフするハンドル１２aを有する引き外し部１２と、トリップ信号を出力する処理部１５と、ハンドル１２aの動作をロックするロック棒と、処理部１５を監視する監視部１７とを備えている。ロック棒はハンドル１２ａに付勢されている。監視部１７は処理部１５の回路異常を検知すると、ハンドル１２ａをトリップ位置へ移動させ、ロック棒はハンドル１２ａのオン位置への移動をロックする第１の位置へ移動し、ハンドル１２ａをロックする。これによりユーザは回路異常が発生していることを認識することができ、処理部１５に回路異常が発生した状態で誤って電子式ブレーカ１がオンにされる虞が少なくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路をオン／オフするハンドルを有し、前記ハンドルを動作させて電路をトリップする引き外し部と、電路に流れる電流又は電圧を検出する電流又は電圧検出部と、前記電流又は電圧検出部によって検出された電流又は電圧情報に基づいて前記引き外し部を動作させるトリップ信号を出力する処理部と、を備えた電子式ブレーカにおいて、
前記処理部の回路異常を監視し、前記トリップ信号を出力する監視部と、
前記ハンドルの動作をロックするロック部と、を備え、
前記監視部は前記処理部に回路異常が発生すると前記トリップ信号を出力すると共に前記ロック部にロック動作を行なわせることを特徴とする電子式ブレーカ。
【請求項２】
前記ハンドルは、電路を閉路するオンの位置と、電路を開路するオフの位置と、引き外し部によって電路がトリップされたときのトリップ位置との間を移動し、
前記ロック部は、前記ハンドルがオンの位置へ移動することをロックする第１の位置及びハンドルの移動を自在にする第２の位置の間を移動するロック本体と、前記ロック本体を移動させる駆動部と、を有し、
前記ハンドルがオンの位置にあるときは、該ハンドルが障害となって前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動できず、
前記電流及び電圧情報が正常であり、かつ前記処理部に回路異常がないときは前記ハンドルはオンの位置にあり、前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動するように前記駆動部によって付勢された状態で該ハンドルに当接しており、
前記監視部は、前記処理部に回路異常が発生したときは前記トリップ信号を出力し、前記ハンドルがトリップ位置へ移動することにより前記ロック本体は前記第１の位置へ移動して該ハンドルがオン位置へ移動することをロックし、
前記処理部が前記電流情報又は電圧情報に基づいて通電異常と判断したときは、前記処理部は前記ロック本体を前記第２の位置に移動させた後に前記トリップ信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電子式ブレーカ。
【請求項３】
前記ハンドルは、電路を閉路するオンの位置と、電路を開路するオフの位置と、引き外し部によって電路がトリップされたときのトリップ位置との間を移動し、
前記ロック部は、前記ハンドルがオンの位置へ移動することをロックする第１の位置及びハンドルの移動を自在にする第２の位置の間を移動するロック本体と、前記ロック本体を移動させる駆動部と、を有し、
前記ハンドルがオンの位置にあるときは、該ハンドルが障害となって前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動できず、
前記電流及び電圧情報が正常であり、かつ前記処理部に回路異常がないときは前記ハンドルはオンの位置にあり、前記ロック本体は前記第２の位置にあり、
前記監視部は、前記処理部に回路異常が発生したときは前記トリップ信号を出力すると共に前記ロック本体を前記第１の位置へ移動させてハンドルがオン位置へ移動することをロックすることを特徴とする請求項１に記載の電子式ブレーカ。
【請求項４】
前記処理部の回路異常を擬似的に発生させ、前記ロック部の機能をテストするロックテスト釦を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電子式ブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電異常を電子的に検知してトリップする電子式ブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電路の電流情報と電圧情報を電子処理し、電路をトリップする電子式ブレーカが知られている。このような電子式ブレーカは、電路に配せられ外部電源と電子式ブレーカを接続する接点と、接点により電路をトリップする引き外し部と、電路に流れる電流を検出する電流検出部と、電路の電圧を検出する電圧検出部と、電流検出部と電圧検出部とによって検出された電流情報と電圧情報をマイコンによって電子処理し、引き外し部にトリップ信号を出力する処理部と、を備えている。電路に過電流等の通電異常が発生すると処理部によって電路がトリップされるので、ユーザはトリップ後に使用負荷を減らす等の処理を行なった後、電子式ブレーカをオンにする。
【０００３】
しかしながら、このような電子式ブレーカにおいては、処理部のマイコンに暴走等の回路異常が発生すると、電路に過電流や短絡等の通電異常が発生してもトリップが行なわれない虞がある。
【０００４】
また、処理部の回路異常の監視用にウォッチドッグタイマを処理部に外付けし、処理部の回路異常時に電路をトリップするようにした電子式ブレーカが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるような電子式ブレーカにおいては、トリップしても電路の通電異常によりトリップしたのか、処理部の回路異常によりトリップしたのかが明示されない。そのために、マイコンが故障しているにも拘らず、トリップした後にユーザが誤って電子式ブレーカをオンにしたなら、過電流等の異常が発生してもトリップされない虞がある。
【特許文献１】特開平５−２５０９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解消するものであり、通電情報を処理する処理部に異常が発生してトリップしたときにユーザが処理部の回路異常であることを認識することができ、かつ、トリップ後は電路をオンにすることができない電子式ブレーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電路をオン／オフするハンドルを有し、前記ハンドルを動作させて電路をトリップする引き外し部と、電路に流れる電流又は電圧を検出する電流又は電圧検出部と、前記電流又は電圧検出部によって検出された電流又は電圧情報に基づいて前記引き外し部を動作させるトリップ信号を出力する処理部と、を備えた電子式ブレーカにおいて、前記処理部の回路異常を監視し、前記トリップ信号を出力する監視部と、前記ハンドルの動作をロックするロック部と、を備え、前記監視部は前記処理部に回路異常が発生すると前記トリップ信号を出力すると共に前記ロック部にロック動作を行なわせるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子式ブレーカにおいて、前記ハンドルは、電路を閉路するオンの位置と、電路を開路するオフの位置と、引き外し部によって電路がトリップされたときのトリップ位置との間を移動し、前記ロック部は、前記ハンドルがオンの位置へ移動することをロックする第１の位置及びハンドルの移動を自在にする第２の位置の間を移動するロック本体と、前記ロック本体を移動させる駆動部と、を有し、前記ハンドルがオンの位置にあるときは、該ハンドルが障害となって前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動できず、前記電流及び電圧情報が正常であり、かつ前記処理部に回路異常がないときは前記ハンドルはオンの位置にあり、前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動するように前記駆動部によって付勢された状態で該ハンドルに当接しており、前記監視部は、前記処理部に回路異常が発生したときは前記トリップ信号を出力し、前記ハンドルがトリップ位置へ移動することにより前記ロック本体は前記第１の位置へ移動して該ハンドルがオン位置へ移動することをロックし、前記処理部が前記電流情報又は電圧情報に基づいて通電異常と判断したときは、前記処理部は前記ロック本体を前記第２の位置に移動させた後に前記トリップ信号を出力するものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電子式ブレーカにおいて、前記ハンドルは、電路を閉路するオンの位置と、電路を開路するオフの位置と、引き外し部によって電路がトリップされたときのトリップ位置との間を移動し、前記ロック部は、前記ハンドルがオンの位置へ移動することをロックする第１の位置及びハンドルの移動を自在にする第２の位置の間を移動するロック本体と、前記ロック本体を移動させる駆動部と、を有し、前記ハンドルがオンの位置にあるときは、該ハンドルが障害となって前記ロック本体は前記第２の位置から第１の位置へ移動できず、前記電流及び電圧情報が正常であり、かつ前記処理部に回路異常がないときは前記ハンドルはオンの位置にあり、前記ロック本体は前記第２の位置にあり、前記監視部は、前記処理部に回路異常が発生したときは前記トリップ信号を出力すると共に前記ロック本体を前記第１の位置へ移動させてハンドルがオン位置へ移動することをロックするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電子式ブレーカにおいて、前記処理部の回路異常を擬似的に発生させ、前記ロック部の機能をテストするロックテスト釦を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、処理部の回路異常が発生するとハンドルの動作がロックされるので、ユーザは回路異常が発生していることを認識することができ、処理部に回路異常が発生した状態で誤って電子式ブレーカがオンにされる虞が少ない。
【００１２】
請求項２の発明によれば、ハンドルがオン位置にあるときにロック本体をハンドルに付勢しているので、トリップ信号によりハンドルがトリップ位置に移動するとロック本体が第１の位置へ移動し、ロック動作を失敗する虞が少ない。
【００１３】
請求項３の発明によれば、処理部が通電異常と判断したときに、ロック本体を第２の位置へ移動させる必要がなく、直ぐにトリップ信号を出力することができるので、電路の通電異常が発生したときにトリップ動作を速くすることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、ロック部の機能をテストすることができるので、処理部の回路異常時にハンドルの動作をロックすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る電子式ブレーカについて図１乃至図３を参照して説明する。図１は電子式ブレーカの構成を示す。電子式ブレーカ１は、電路２に配せられ外部電源３と電子式ブレーカ１を接続する接点１１と、接点１１により電路２をオン／オフするハンドル１２aを有してハンドル１２aを動作させる引き外し部１２と、電路２に流れる電流を検出する電流検出部１３と、電路２の電圧を検出する電圧検出部１４と、電流検出部１３及び電圧検出部１４からの電流情報と電圧情報とに基づいて引き外し部１２にトリップ信号を出力する処理部１５と、を備えている。また、電子式ブレーカ１は、ハンドル１２aの動作をロックするロック部１６と、処理部１５の回路異常を監視しトリップ信号を出力する監視部１７と、電源回路１８と、を備えている。
【００１６】
電子式ブレーカ１は、３相配電方式であり、電源回路１８は、電路２の配線Ｒ、Ｓ、Ｔの３線のうち、例えば配線Ｒ−Ｓ間と配線Ｓ−Ｔ間の２組の線間電圧を基に、電流検出部１３や処理部１５等の駆動電源を作成する。電流検出部１３は電路２の配線Ｒ、Ｓ、Ｔに配された変流器１３ａによって電流を検出し、電流情報Ｉｒ、Ｉｓ、Ｉｔを処理部１５へ出力する。電圧検出部１４は電路２の配線Ｒ−Ｓ間と配線Ｓ−Ｔ間の線間電圧を検出し、電圧情報Ｖｒｓ、Ｖｓｔを処理部１５へ出力する。処理部１５は、例えばマイコンを有しており、取得した電流情報と電圧情報に基づいて短絡や過電流や過不足電圧等の通電異常を判断し、判断結果に基づいて引き外し部１２及びロック部１６を動作させる。
【００１７】
監視部１７は、例えばマイコンを有しており処理部１５の動作状況を監視し、処理部１５のマイコンの暴走等による情報処理の停止や故障の発生を検知する。監視部１７の処理部５の動作状況の監視は、例えば、監視部１７が定期的に処理部１５に監視信号を出力し、監視信号を取得した処理部１５は監視部１７へ応答信号を返信するようにする。そして一定時間内に応答信号が返信されないと監視部１７は処理部１５に回路異常が発生していると判断する。監視部１７は、処理部１５の動作状況に応じて引き外し部１２とロック部１６を動作させる。引き外し部１２は、処理部１５、又は監視部１７からのトリップ信号を受けるとハンドル１２aを動作させ接点１１を開にして電路２をトリップする。
【００１８】
図２は、ハンドル１２ａが移動する位置を示す。ハンドル１２aは、電路２を閉路するオンの位置と、電路２を開路するオフの位置と、引き外し部１２によって電路２がトリップされたときのトリップ位置との間を移動する。ハンドル１２aは、処理部１５が通電異常を検知したときや、引き外し部１２の動作をテストするテスト釦が押された場合に内蔵するスプリング等によってオン位置からトリップ位置へ移動する。トリップした後は手動によって、一旦、オフの位置へ戻されてリセットされた後にオン位置へ手動によって移動される。オン位置からオフ位置へは手動によって移動される。
【００１９】
図３は、引き外し部１２とロック部１６の構成を示す。引き外し部１２はハンドル１２ａと引き外し本体部１２ｂを有しており、引き外し本体部１２ｂは内部に、例えばハンドル１２ａをオン位置からトリップ位置に付勢するスプリング（図示せず）と、スプリングの動作をロックする電磁石（図示せず）を有している。ハンドル１２ａがオン位置にあるときに、引き外し部１２がトリップ信号を受けると、電磁石がスプリングのロックを外し、ハンドル１２ａはトリップ位置へ移動し電路２がトリップされる。
【００２０】
ロック部１６は、ロック棒（ロック本体）１６ａとロック棒１６ａを軸方向に出入させる駆動部１６ｂとを有しており、ロック棒１６ａの軸方向がハンドル１２ａの移動方向と略垂直になるようにロック棒１６ａが配設されている。駆動部１６ｂは、例えばスプリング（図示せず）と電磁石（図示せず）を有し、ロック棒１６ａはスプリングによって出方向に付勢されており、電磁石がオンになると入方向に移動する。
【００２１】
ハンドル１２aがトリップ位置にあるときに、ロック棒１６ａが出状態になると、ロック棒１６ａが障害となってハンドル１２aはトリップ位置からオン位置へ移動することができない。この出状態のロック棒１６ａの位置を第１の位置とする。また、ロック棒１６ａが入状態になるとハンドル１２aがトリップ位置とオン位置を自在に移動することができる。この入状態のロック棒１６ａの位置を第２の位置とする。ハンドル１２aがオン位置にあるときにロック棒１６ａが出状態になると、第１の位置へ付勢された状態でロック棒１６ａの先端がハンドル１２aの側面に当接する。この状態でハンドル１２aがトリップ位置に移動すると、ロック棒１６ａは第１の位置へ移動し、ハンドル１２aはロック棒１６ａが障害となってオン位置へ移動できない。
【００２２】
次に、電子式ブレーカ１の動作について図４及び図５を参照して説明する。図４は電子式ブレーカ１の動作のフローを示し、図５（ａ）乃至（ｄ）は引き外し部１２とロック部１６の動作を時系列に示す。図５（ａ）乃至（ｄ）においては、引き外し部１２の図を一部簡略化している（以下、図８において同様）。ハンドル１２ａをオン位置にして電子式ブレーカ１の電源を投入すると（ステップＳ１、Ｓ１と略記、以下同様）、図５（ａ）に示すように監視部１７は駆動部１６ｂの電磁石をオフにしてロック棒１６ａをスプリングによってハンドル１２ａに付勢する（Ｓ２）。続いて、処理部１５が電流情報及び電圧情報に基づいて過電流等の通電異常を検知すると（Ｓ３）、図５（ｂ）に示すように処理部１５は駆動部１６ｂの電磁石をオンにし、ロック棒１６ａを第２の位置へ移動させ、ハンドル１２ａへの付勢を解除する（Ｓ４）。続いて、処理部１５は引き外し部１２にトリップ信号を出力し（Ｓ５）、図５（ｃ）に示すようにハンドル１２ａをトリップ位置へ移動させて電路２をトリップする（Ｓ６）。
【００２３】
Ｓ２の後で、監視部１７が処理部１５の回路異常を検知すると（Ｓ７）、監視部１７は引き外し部１２へトリップ信号を出力し（Ｓ８）、電路２をトリップする。このときハンドル１２ａがトリップ位置へ移動するので、図５（ｄ）に示すようにハンドル１２ａに付勢されていたロック棒１６ａは第１の位置へ移動し、ハンドル１２ａのオン位置への移動をロックする（Ｓ９）。
【００２４】
このように、処理部１５の回路異常が発生するとハンドル１２ａのオン位置への移動がロックされるので、ユーザは回路異常が発生していることを認識することができ、処理部１５に回路異常が発生した状態で誤って電子式ブレーカ１がオンにされる虞が少ない。また、処理部１５の回路異常を検知してからロック棒１６ａを第１の位置に移動させるようにしていると、ロック部１６が故障して移動せず、ロックができない虞がある。しかし、ハンドル１２ａがオン位置にあるときにロック棒１６ａをハンドル１２ａに付勢しているので、トリップ信号によりハンドル１２ａがトリップ位置に移動するとロック棒１６ａが第１の位置へ移動し、ロックを失敗する虞が少ない。
【００２５】
次に、本実施形態の変形例について図６を参照して説明する。図６は電子式ブレーカの構成を示す。本変形例の電子式ブレーカは第１の実施形態の電子式ブレーカの構成に加えて、ロック部の機能をテストするロックテスト釦１９を有している。ロックテスト釦１９をオンにしてテスト信号を処理部１５に出力すると、処理部１５は監視部１７からの監視信号を取得しても監視部１７へ応答信号を返信せず、処理部１５は擬似的に回路異常の状態になる。処理部１５に回路異常が発生していると判断した監視部１７は、引き外し部１２へトリップ信号を出力し、電路２をトリップする。そして、ロック棒１６ａは第１の位置へ移動し、ハンドル１２ａのオン位置への移動をロックする。このように、ロック部１６の機能をテストすることができるので、処理部１５の回路異常時にハンドル１２ａの移動をロックすることができる。
【００２６】
また、ロック部１６にロック状態を解除するロック解除釦を配してもよい。ロック解除釦がオンになると駆動部１６ｂの電磁石がオンになり、ロック棒１６ａが第２の位置へ移動しロックが解除される。これにより、処理部１５の回路異常によるトリップ後の復帰操作が行いやすくなる。
【００２７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る電子式ブレーカについて図７及び図８を参照して説明する。図７は電子式ブレーカ１の動作のフローを示し、図８（ａ）乃至（ｄ）は引き外し部１２とロック部１６の動作を時系列に示す。本実施形態では電子式ブレーカの動作が第１の実施形態と異なる。ハンドル１２ａをオン位置にすると（Ｓ１１）、図８（ａ）に示すように監視部１７は駆動部１６ｂの電磁石をオンにしてロック棒１６ａを第２の位置へ移動させる（Ｓ１２）。処理部１５が電流情報及び電圧情報に基づいて過電流等の通電異常を検知すると（Ｓ１３）、引き外し部１２にトリップ信号を出力し（Ｓ１４）、図８（ｂ）に示すように電路２をトリップする（Ｓ１５）。
【００２８】
Ｓ１２の後で、監視部１７が処理部１５の回路異常を検知すると（Ｓ１６）、図８（ｃ）に示すように監視部１７は引き外し部１２へトリップ信号を出力し、電路２をトリップする（Ｓ１７）。続いて、図８（ｄ）に示すように駆動部１６ｂの電磁石をオフにしてロック棒１６ａを第１の位置へ移動させ（Ｓ１８）、ハンドル１２ａのオン位置への移動をロックする（Ｓ１９）。ここで、監視部１７が処理部１５の回路異常を検知したときに、駆動部１６ｂの電磁石をオフにしてから引き外し部１２へトリップ信号を出力してもよく、そうしてもハンドル１２ａのオン位置への移動をロックすることができる。
【００２９】
このようにすることにより、処理部１５が電路２の通電異常と判断したときに、第１の実施形態と異なってロック棒１６ａを第２の位置へ移動させる必要が無く、直ぐにトリップ信号を出力することができるので、通電異常が発生したときにトリップ動作を速くすることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、電子式ブレーカは単相３線式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子式ブレーカの構成図。
【図２】同電子式ブレーカのハンドルの移動を説明する図。
【図３】同電子式ブレーカの引き外し部とロック部の構成図。
【図４】同電子式ブレーカの動作のフロー図。
【図５】同電子式ブレーカの引き外し部とロック部の動作を時系列に説明する図。
【図６】同電子式ブレーカの変形例の構成図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子式ブレーカの動作のフロー図。
【図８】同電子式ブレーカの引き外し部とロック部の動作を時系列に説明する図。
【符号の説明】
【００３２】
１  電子式ブレーカ
１２  引き外し部
１２ａ  ハンドル
１３  電流検出部
１４  電圧検出部
１５  処理部
１６  ロック部
１６ａ  ロック棒（ロック本体）
１６ｂ  駆動部
１７  監視部
１９  ロックテスト釦
２  電路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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