(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過電流遮断機能および不足電圧遮断機能を有する電子式引外しユニットにおいて、
配電系統に接続されるように構成された変流器手段（１１−１３）と、
前記変流器手段に接続されて、前記配電系統からのサンプル電流信号を受け取って過電流状態の発生を決定する引外しユニット（１０）と、
前記引外しユニットに接続されて、配電回路を通る電流を遮断するための引外し開始手段（２６）と、
前記引外しユニット内に設けられていて、前記変流器手段に接続されて、動作電力を前記引外しユニットに供給する電源手段（３８）と、
前記引外しユニットおよび前記配電系統に接続されて、前記配電系統からの電圧信号を基準値と比較し、該電圧信号が前記基準値よりも低いときは不足電圧解放信号を前記引外しユニットに出力する不足電圧解放回路（３２）であって、該不足電圧解放回路は、前記電源手段に接続されて、前記変流器手段が動作していないときに前記引外しユニットに動作電力を供給する、不足電圧解放回路（３２）と、
を備え、
前記不足電圧解放回路（３２）は、比較回路に接続された一次巻線と、第１の蓄積コンデンサ（Ｃ１）及び前記引外しユニットに接続された多巻回数の二次巻線を有し、前記引外しユニットが前記不足電圧解放信号に応答した後に前記引外しユニットに電力を供給する隔離変圧器（３９）
をそなえている電子式引外しユニット。
【請求項２】
比較回路（３４）と、該比較器に不足電圧解放回路内で接続されたインバータを有し、前記比較器により前記不足電圧解放信号が所定の時間増分を越えて存在すると決定されたとき、前記インバータにより制御信号が前記引外しユニットに出力される請求項１記載の電子式引外しユニット。
【請求項３】
前記隔離変圧器の第１の二次巻線に接続された第１の端子およびソレノイド（４５）に接続された第２の端子を有する第１のトランジスタスイッチを含んでいる請求項１記載の電子式引外しユニット。
【請求項４】
前記第２の端子は電流調整器（４４）を介して前記ソレノイドに接続されている請求項３記載の電子式引外しユニット。
【請求項５】
前記隔離変圧器は、テスト入力を比較器（４８）に供給する第２の二次巻線を有している請求項３記載の電子式引外しユニット。
【請求項６】
前記第２の二次巻線は前記電源に接続されている請求項５記載の電子式引外しユニット。
【請求項７】
前記第２の二次巻線と前記引外しユニットとの間に接続された第２のトランジスタスイッチを含んでいる請求項５記載の電子式引外しユニット。
【請求項８】
前記第２のトランジスタスイッチのゲートが前記比較器出力に接続されており、これにより比較器出力が高レベルにあるとき不足電圧解放信号が前記引外しユニットに供給される請求項７記載の電子式引外しユニット。
【請求項９】
前記比較器出力は前記第１のトランジスタスイッチのゲート端子に接続されている請求項８記載の電子式引外しユニット。
【請求項１０】
前記第２の二次巻線および前記引外しユニットに接続されて、前記引外しユニットが前記不足電圧解放信号に応答した後に前記引外しユニットに電力を供給する第２の蓄積コンデンサ（Ｃ２）を更に含んでいる請求項８記載の電子式引外しユニット。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
「遮断器および保護継電器ユニット（Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ  ａｎｄ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｒｅｌａｙ  Ｕｎｉｔ）」という発明の名称の米国特許第４，６７２，５０１号には、ＲＯＭおよびＲＡＭ記憶装置と組み合わせてマイクロプロセッサを使用して、配電系統に対して保護機能だけでなく中継機能も行うディジタル遮断器が記載されている。「遮断器内部の不足電圧解放アクセサリ（Ｕｎｄｅｒｖｏｌｔａｇｅ  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ａｃｃｅｓｓｏｒｙ  ｆｏｒ  ａ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒ）」という発明の名称の米国特許第４，８０１，９０７号には、遮断器作動機構の引外しバーと直接相互作用して、遮断器接点を分離する不足電圧解放アクセサリが記載されている。
このアクセサリは、遮断器引外しバーと接触し得るように作動機構に隣接して遮断器エンクロジャ内に挿入しなければならない。
「ディジタル遮断器分路引外しアセンブリ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ  Ｓｈｕｎｔ  Ｔｒｉｐ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）」という発明の名称の米国特許出願（出願人整理番号４１ＰＲ７１７４）には、遮断器の電子式引外しユニットと相互作用して、引外しユニットのフラックスシフタアセンブリにより遮断器接点を分離する為の分路引外しモジュールが記載されている。更に、分路引外しユニットは、動作電力を引外しユニットに供給して、関連する変流器が働いていないときに引外しユニットが動作できるようにしている。
複数の電子式遮断器が配電系統内で通信する構成では、引外し機能を開始する遮断器引外しユニットの動作により、遮断器の１つの引外し動作を系統内の他の装置に通知することができる。
本発明は、分路引外しモジュールと同様な方法で遮断器引外しユニットと相互作用して、不足電圧解放機能を提供するとともに不足電圧解放動作を通信し表示する不足電圧解放モジュールを提案する。
発明の概要
自動過電流保護機能とともに不足電圧解放機能を有する集積化遮断器が提供される。独立の不足電圧解放モジュールが、補助電力を引外しユニットに供給して、引外しユニットのマイクロプロセッサを付勢することにより、該マイクロプロセッサが不足電圧解放動作を報知、表示および記録することができるようにする。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係わる不足電圧解放モジュールを有するディジタル遮断器の概略構成図である。
図２は、図１の不足電圧解放モジュール内の構成部品の結線図である。
好適実施例の説明
上述した米国特許第４，６７２，５０１号に記載されているように、図１に示すような遮断器制御装置９は、引外しユニットの印刷配線板１０上に設けられ、この印刷配線板は変流器１１乃至１４および変圧器１５乃至１７と外部接続されている。電気入力はマルチプレックサ１８乃至２０およびサンプル・ホールド増幅器２１，２２を介してＡ／Ｄ変換器２４に伝達され、制御は出力制御部２６とトランシーバ２７とＲＡＭ２８とを相互接続しているデータバス２５を利用して達成される。ＲＯＭ２９、マイクロプロセッサ３０および持久記憶装置３１は、完全な総合的回路保護を確実に行うように動作する。出力制御部２６によって制御される遮断器接点（図示せず）の状態についての情報は、「遮断器の取外し可能な表示装置およびキーボード（Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ  ｒｅｍｏｖａｂｌｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｎｄ  Ｋｅｙｂｏａｒｄ）」という発明の名称の米国特許第４，８７０，５３１号に記載されているものと同様な表示装置５８に表示される。本発明によれば、不足電圧解放機能は、不足電圧解放モジュール３２を導体３３，３４および３５を介してマイクロプロセッサ３０および引外しユニット電源３８に接続することにより提供される。引外しユニット電源への動作電力は、関連する配電系統が動作しているとき、導体５２を介して変流器１１乃至１３により供給される。補助動作電力は、入力端子３６，３７を介してユーザにより電圧信号が印加されたときに、不足電圧解放モジュール３２によって引外しユニット電源に供給される。
不足電圧解放モジュール３２の機能部品が図２に示されている。入力３６，３７に供給される電圧信号は、上述した米国特許出願（出願人整理番号４１ＰＲ７１７４）に記載されているように所定の不足電圧基準値と比較するための比較回路３４に入力される。電圧信号は導体４０を介して三出力巻線隔離変圧器３９に入力される。第１の出力巻線は導体４１および第１の阻止ダイオードＤ１を介してＦＥＴ４２の一方の端子および大容量蓄積コンデンサＣ１の一方の極板に接続されている。ＦＥＴの他方の端子は電流調整器４４を介してソレノイド４５内の制御巻線４６の一方の側に接続されている。電流調整器４４は上述した米国特許出願に記載されているような３８４３に類似しているユニトローデ（Ｕｎｉｔｒｏｄｅ）タイプ２５２４のパルス幅変調ユニットである。ソレノイドのアーマチュアは、４７で示すように遮断器作動機構と動作的に相互作用して、作動機構の閉成ばねが遮断器接点を閉成状態に駆動するのを防止している。このような遮断器閉成装置は、例えば「高アンペア定格遮断器のハンドル操作アセンブリ（Ｈａｎｄｌｅ  Ｏｐｅｒａｔｏｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ａｍｐｅｒｅ  Ｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒｓ）」という発明の名称の１９９４年３月１４日に出願された米国特許出願第０８／２１４，５２２号に記載されている。第２の出力巻線は、比較器４８の非反転入力に印加されている基準値との比較のために、導体５３を介して比較器４８の反転入力に接続されている。また、第２の出力巻線は、第２の阻止ダイオードＤ２および導体３４を介してトランジスタスイッチＱ１のベース、第２の蓄積コンデンサＣ２の一方の側、および図１に関して前に述べたように引外しユニット１０に接続されている。比較器４８の出力は、第１のインバータ４３を介してＦＥＴ４２のゲートに接続されるとともに、第２のインバータ５１および導体３３を介して引外しユニット１０に接続されている。引外しユニット１０と不足電圧解放回路３２との間のアースの接続は導体３５を介して行われている。
不足電圧解放動作は次のとおりである。系統電圧の３０％未満の電圧が端子３６，３７に印加された場合には、導体４１上の出力信号電圧はソレノイド巻線４５に入力されない。したがってソレノイド４６は励起されないので、ＦＥＴがオフ状態にある限り、ソレノイドは動作的相互作用４７により、上述した米国特許出願第０８／２１４，５２２号に記載されているような遮断器閉成ばねの解放を防止する。この構成は、遮断器接点の閉成が試みられている時にチャージされた閉成ばねが解放されないように保証し、これにより遮断器で保護される配電系統に望ましくない遮断器閉成を生じさせない。系統電圧の少なくとも８０％の電圧が端子３６，３７に現れた場合には、比較器の反転入力の電圧が非反転入力に印加される基準値よりも低くなる。この結果、「低（または０）」レベルが比較器４８の出力に現れて、トランジスタスイッチＱ１がオンにならないようにする。また、低レベルの比較器出力は導体３３を介して引外しユニット１０に引外し状態を指示しないようにする。また、低レベルはインバータ４３を介してＦＥＴ４２をオンにし、ソレノイド４６を電流調整器４４により励起する。これにより遮断器が閉成できるとともに、電圧入力が導体３４を介して引外しユニットに供給できる。入力端子３６，３７への電圧信号が系統電圧の３０％未満に低下するや否や、導体５３の電圧が非反転入力の電圧よりも低くなる。このとき、「高（または１）」レベルが比較器の出力に現れ、これにより引外しユニットに引外し信号が伝達されて、遮断器接点が分離される。またＦＥＴがオフに切り替わって、ソレノイドを開放させ、これにより系統の電圧が完全な値に戻るまで遮断器の閉成ばねが遮断器接点を閉じるように動作することを防止する。不足電圧状態の発生時に高レベルが比較器の出力に発生すると、Ｃ１に蓄積された電圧がＣ２の電圧に加えられて、不足電圧解放動作が生じた後に引外しユニットに動作電力を供給し、その情報を引外しユニットのマイクロプロセッサ内に記憶させる。
以上、引外し信号を遮断器引外しユニットに供給して、不足電圧状態の発生時に遮断器接点を分離する不足電圧解放モジュールについて説明した。不足電圧解放モジュールは遮断器の作動機構と相互作用し、不足電圧解放動作が公称線路電圧の８０％の最小値で励起されない場合および該最小値で励起されるまで、遮断器の閉成動作が発生しないようにする。
遮断器接点が閉じている間、ならびに不足電圧解放モジュールおよび遮断器引外しユニットの動作によって接点が分離した後の短期間の間、補助電力が不足電圧解放モジュールによって供給される。
【図１】
0003927597.tif 000002
【図２】
0003927597.tif 000003