(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断器用の引外し装置において、複数の選択的な回路保護機能を含み、関連する被保護回路内の過電流状態の発生時に遮断信号を供給するマイクロコントローラ、
前記マイクロコントローラに接続されていて、引外し装置コンフィグレイション命令、引外し装置設定値およびサンプリング較正係数を含んでいるＮＶＭ、
前記マイクロコントローラ内に設けられていて、前記マイクロコントローラが回路電流をサンプリングして過電流の決定を行うことが出来るようにする動作プログラムおよびサンプリング較正係数を含んでいるＲＯＭ、
前記マイクロコントローラ内に設けられていて、前記ＮＶＭおよび前記ＲＯＭと相互作用して、前記の引外し装置コンフィグレイション命令、引外し装置設定値および前記ＮＶＭ並びに前記ＲＯＭに含まれるサンプリング較正係数、並びに前記のマイクロコントローラが回路電流をサンプリングして過電流の決定を行うことが出来るようにする動作プログラムを、前記マイクロコントローラに入力させるＲＡＭ、および
前記ＲＯＭ内に設けられていて、前記ＲＯＭに含まれるサンプリング較正係数を前記ＲＡＭに供給して、前記マイクロコントローラが前記ＲＯＭに含まれるサンプリング較正係数を適用して回路電流をサンプリングできるようにし、次いで前記ＮＶＭに含まれる前記引外し装置コンフィグレイション命令、前記引外し装置設定値およびサンプリング較正係数を前記ＲＡＭに供給して、前記ＮＶＭに含まれるサンプリング較正係数を前記ＲＡＭに供給する前に前記マイクロコントローラが過電流の決定を行うことが出来るようにする優先化プログラム、を有することを特徴とする引外し装置。
【請求項２】
被保護配電系統内に接続されるように構成されている一対の開離可能な接点、
前記接点を開閉するための信号を供給する引外し装置であって、複数の選択的な回路保護機能を含んでいて、前記被保護配電系統内に過電流状態が発生した時に前記接点を開くための遮断信号を供給するマイクロコントローラを有している引外し装置、
前記マイクロコントローラに接続されていて、引外し装置コンフィグレイション命令、引外し装置設定値およびサンプリング較正係数を含んでいるＮＶＭ、
前記マイクロコントローラ内に設けられていて、前記マイクロコントローラが回路電流をサンプリングして過電流の決定を行うことが出来るようにする動作プログラムおよびサンプリング較正係数を含んでいるＲＯＭ、および
前記ＲＯＭ内に設けられていて、前記ＲＯＭに含まれるサンプリング較正係数を前記ＲＡＭに供給して、前記マイクロコントローラが前記ＲＯＭに含まれるサンプリング較正係数を適用して回路電流をサンプリングして過電流の決定を行うことができるようにし、次いで前記引外し装置コンフィグレイション命令、前記引外し装置設定値および前記ＮＶＭに含まれるサンプリング較正係数を前記ＲＡＭに供給して、前記接点が閉じられた時に前記引外し装置が動作可能な状態になるようにした優先化プログラム、を有することを特徴とする遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遮断器およびその引外し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
「遮断器および保護継電器ユニット」と題する米国特許第４，６７２，５０１号に記載されているようなマイクロプロセッサを使用した遮断器引外し装置は、該引外し装置が過電流保護を行うことが出来るようになる前にマイクロプロセッサが完全にパワーアップされていることが必要である。
【０００３】
「ディジタル引外し装置および自動リセットを備えた回路遮断器」と題する米国特許第４，４２８，０２２号には、遮断器電源装置が遮断器引外し装置内のマイクロプロセッサを完全に演算可能な状態にするまでは、マイクロプロセッサ制御線を作動しないことが記載されている。
【０００４】
「遮断器用のディジタル静止引外し装置」と題する米国特許第４，７１０，８４５号には、回路遮断のすぐ後に遮断器引外し装置の素早い動作が出来るようにするために、遮断の前に受けた最後の回路電流サンプルを記憶する技術が記載されている。該特許には更に、引外し装置のマイクロプロセッサの起動および初期設定の際に保護を行えるようにアナログ引外し装置を使用することが記載されている。
【０００５】
「マイクロプロセッサ・パワーオン・リセット・システム」と題する米国特許第４，４８９，３９４号には、電力損失後、マイクロプロセッサが完全に演算可能な状態になるまでマイクロプロセッサ初期設定信号を遅らせる方法が記載されている。
【０００６】
引外し装置内にマイクロプロセッサを含んでいる殆どの遮断器では、付加的な回路部品を使用することにより、マイクロプロセッサが完全にパワーアップされた後に初期設定されて、実際の過負荷時における遮断の失敗および静止（ｑｕｉｅｓｃｅｎｔ）回路状態における遮断いわゆる「有害な遮断」を防止することの失敗の両方を避けるための保護機能を開始するように保証している。用途によっては、保護機能および／または用途関連コンフィグレーション・データが初期設定プロセスの際にマイクロプロセッサに読み込まれて、マイクロプロセッサが完全に機能的になるようにする。また、回路保護機能を有効にするために、マイクロプロセッサによって使用される、過電流決定を行うためのサンプリング・アルゴリズムのアプリケーションも必要である。
【０００７】
過電流計算のために引外し装置のマイクロプロセッサで使用されるサンプリング・アルゴリズムの一例が、「サンプリング・アルゴリズムを改善したディジタル回路遮断器」と題する米国特許第５，１５９，５１９号に開示されている。
【０００８】
実際の過電流または短絡時に遮断を行う遮断器の能力を損なうことなく、また遮断器引外し装置のパワーアップおよび初期設定の両方を行えることが有利である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、付加的な回路部品を必要とすることなく、遮断器引外し装置のマイクロプロセッサの急速なパワーアップ初期設定を、該マイクロプロセッサに常駐するプログラムによって行えるようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
遮断器引外し装置のマイクロプロセッサの起動の際に該マイクロプロセッサに補助的な初期設定アルゴリズムを適用して、サンプリング・プロセスの開始および保護アルゴリズムの適用を促進する。補助的な初期設定アルゴリズムは、マイクロプロセッサを最初にパワーアップして初期設定する期間の間に保護の適用を促進する。初期設定プロセスが完了したとき、補助的な初期設定は選択された演算値と置き換えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の遮断器ディジタル引外し装置を説明する前に、図１に示されているような従来技術によるディジタル引外し装置１０を考察することは有益であると思われる。ディジタル引外し装置１０は前掲の米国特許第４，６７２，５０１号に開示されているように動作する。配電系統内に接続されている変流器１１，１２，１３，１４および変圧器１５，１６，１７からの電流信号および電圧信号が第１のマルチプレクサ１８，１９およびサンプル・ホールド増幅器２０，２１を介して第２のマルチプレクサ２２に送られる。次いでこれらの信号は導体２３およびアナログ・ディジタル（ＡＤ）変換器２４を介して内部データ母線２７に送られる。内部データ母線２７はマイクロプロセッサ３０、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２５、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）２６および読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２９と連通し、出力制御装置２８から制御信号が出力され、またトランシーバ３１からデータ信号が出力される。前掲の米国特許第４，６７２，５０１号に開示されているように、サンプリング・アルゴリズムを使用することにより、規定されたタイミング間隔でマイクロプロセッサ３０に代表的なデータ信号が入力され、またＮＶＭ２６内には不足電圧決定、引外し発生表示、コンフィグレーション設定値、較正係数などの多数の随意選択の機能が記憶される。電力が最初に変流器１１，１２，１３を介して引外し装置に印加されたとき、マイクロプロセッサがパワーアップして初期設定されるまで、すなわちＲＯＭ２９内に記憶されていたプログラムで演算できるようになるまで幾分かの時間が必要である。マイクロプロセッサ較正定数が一般にＮＶＭ２６内に記憶されていて、起動時に直ちにマイクロプロセッサによる演算のためにＲＡＭ２５へ転送される。マイクロプロセッサ３０は一般的に、全てのデータがＲＡＭ２５内に入れられるまでの期間は機能しない状態に留まる。
【００１２】
図２には最新のマイクロコントローラ３２が示されており、その内部には図１の引外し装置１０内に示された個別構成部品の殆どを含んでいる。外部の不揮発性メモリ（ＮＶＭ）３３が導体３４を介してマイクロコントローラ３２に接続され、ＮＶＭ３３は前に述べた電流サンプリング・アルゴリズムに使用される較正係数と共に引外し装置コンフィグレーション・コードを含む。マイクロコントローラは顧客の要求に従って幾つかのコンフィグレーションを持つことが出来るので、ＮＶＭ内に記憶されているデータはかなりなものになり得る。起動時に、データがＮＶＭ３３から並びに読出し専用メモリ（ＲＯＭ）３９からランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３６へ転送されて、中央処理装置（ＣＰＵ）３５が演算可能な状態になるようにする。関連する配電系統内に接続されている変流器（ＣＴ）からの電流信号が信号調整器４４，４５，４６，４７およびマルチプレクサ（ＭＰＸ）４８並びにサンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路を介してアナログ・ディジタル（ＡＤ）変換器４９に入力され、次いでＡＤ変換器からデータ母線５１を介してＣＰＵ３５に送られて、前掲の米国特許第４，６７２，５０１号に開示されているように出力導体５２を介して所要の保護機能を行う。大量のデータがＮＶＭ３３からＲＡＭ３６へ転送される場合、関連する遮断器（図示していない）内の接点が最初に閉じた時からマイクロコントローラ３２が演算可能な状態になる時までに遅延があることが判った。
【００１３】
ここで図３を参照して説明すると、本発明によれば、優先化アルゴリズムの流れ図（５３）は、即時回路保護のために必要な基本データをＲＡＭ３６に供給し、次いで他のデータをその中に記憶させて、ＣＰＵ３５内で電流値について時宜を得た態様で演算を行えるようにする。初期設定時に、ＣＰＵ３５およびＲＡＭ３６のようなマイクロコントローラ周辺装置を先ず初期設定し（ブロック５４）、サンプリング較正係数をＲＯＭからＲＡＭへ読み込む（ブロック５５）。この代わりに、希望された場合に、ＣＰＵは較正係数を適用することなく直ちに電流をサンプリングし始めることが出来る（ブロック５６）。次いで、サンプリング・アルゴリズムを開始して、電流値（図２中の４４−４７）について演算を行い（ブロック５７）、そしてＮＶＭ３３内の特定の引外し装置コンフィグレイションのために選択された値のみをＲＡＭへ読み出して（ブロック５８）、ＣＰＵ３５に保護機能を行わさせる（ブロック５９）。一旦ＣＰＵ３５が保護機能を開始すると、ＮＶＭ３３内の残りの内容（選択された較正係数を含む）がＲＡＭに読み出されて（ブロック６０）、マイクロコントローラの初期設定が完了する。
【００１４】
以上、初期設定時に即時回路保護を備えたマイクロコントローラ引外し装置を持つ遮断器を説明した。マイクロコントローラ内に記憶された優先化アルゴリズムは、先ず回路保護に不可欠なデータを転送してから、そこに記憶された残りのデータを転送する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるマイクロプロセッサを使用した遮断器引外し装置のブロック図である。
【図２】本発明によるマイクロプロセッサを使用した遮断器引外し装置のブロック図である。
【図３】図２のマイクロプロセッサ内に記憶されている補助的な初期設定および完全な初期設定のために使用される手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０    ディジタル引外し装置
１１、１２、１３、１４    変流器
１５、１６、１７    変圧器
１８、１９、２２、４８    マルチプレクサ
２０、２１    サンプル・ホールド増幅器
２４、４９    アナログ・ディジタル変換器
２５、３６    ランダム・アクセス・メモリ
２６、３３    不揮発性メモリ
２８    出力制御装置
２９、３９    読出し専用メモリ
３０    マイクロプロセッサ
３１    トランシーバ
３２    マイクロコントローラ
３５    中央処理装置
４４、４５、４６、４７    信号調整器
【図１】
0003890150.tif 000002
【図２】
0003890150.tif 000003
【図３】
0003890150.tif 000004