(57)【要約】  電子式回路遮断器１００は、電路１に挿入される開閉接点２と、電路１に流れる電流を検出する電流検出器３と、電流検出器３が検出した検出電流を所定の検出周期で検出し、検出電流が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における検出電流の実効値の２乗値と検出周期との積を累積した累積電流値を算出するとともに、累積電流値に基づいて開閉接点２を開離させるマイコン１０と、を有し、マイコン１０は、検出電流から開閉接点２を開離させるまでの残時間Ｒ１を算出する残時間演算部１８ｃと、上位の電子式回路遮断器２００に接続され、上位の電子式回路遮断器２００の残時間である上位残時間が入力される上位残時間入力回路１５と、残時間Ｒ１、上位残時間Ｒ２および累積電流値に基づき開閉接点２を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部１８ｄと、を備えたものである。
2020161890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路に挿入される開閉接点と、
前記電路に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出した検出電流の実効値を所定の演算周期で算出し、前記実効値が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における前記実効値の２乗値と前記演算周期との積を累積した累積電流値を算出するとともに、前記累積電流値に基づいて前記開閉接点を開離させる制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記検出電流から前記開閉接点を開離させるまでの残時間を算出する残時間演算部と、他の回路遮断器に接続され、前記他の回路遮断器の前記残時間である上位残時間が入力される上位残時間入力回路と、前記残時間、前記上位残時間、および前記累積電流値に基づき前記開閉接点を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部と、を備えたことを特徴とする電子式回路遮断器。
【請求項２】
前記トリップ判定部は、前記検出電流が前記第１の所定値を超えた場合に、前記残時間と前記上位残時間との比較を行い、前記残時間が前記上位残時間より大きい値のとき、前記開閉接点を開離させることを特徴とする請求項１に記載の電子式回路遮断器。
【請求項３】
前記トリップ判定部は、前記検出電流が前記第１の所定値を超えた場合、かつ、前記残時間が第２の所定値より大きい場合に、前記残時間と前記上位残時間との比較を行い、前記残時間が前記上位残時間より大きい値のとき、前記開閉接点を開離させることを特徴とする請求項１に記載の電子式回路遮断器。
【請求項４】
前記残時間演算部で算出した前記残時間を出力する残時間出力回路を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子式回路遮断器。
【請求項５】
前記残時間と前記上位残時間とを比較し小さい方の値である最小残時間を出力する最小残時間出力回路を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子式回路遮断器。
【請求項６】
電路に挿入される開閉接点と、前記電路に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器が検出した検出電流の実効値を所定の演算周期で算出し、前記実効値が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における前記実効値の２乗値と前記演算周期との積を累積した累積電流値を算出するとともに、前記累積電流値に基づいて前記開閉接点を開離させる制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記検出電流から前記開閉接点を開離させるまでの残時間を算出する残時間演算部と、前記残時間演算部で算出した前記残時間を出力する残時間出力回路と、を有する電子式回路遮断器を上位の電子式回路遮断器として備え、
電路に挿入される開閉接点と、前記電路に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器が検出した検出電流の実効値を所定の演算周期で算出し、前記実効値が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における前記実効値の２乗値と前記演算周期との積を累積した累積電流値を算出するとともに、前記累積電流値に基づいて前記開閉接点を開離させる制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記検出電流から前記開閉接点を開離させるまでの残時間を算出する残時間演算部と、前記上位の電子式回路遮断器に接続され、前記上位の電子式回路遮断器の前記残時間である上位残時間が入力される上位残時間入力回路と、前記残時間、前記上位残時間、および前記累積電流値に基づき前記開閉接点を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部と、を有する電子式回路遮断器を下位の電子式回路遮断器として備えたことを特徴とする回路遮断器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロコンピュータにより電路に流れる電流レベルに応じた引外し動作時間を演算し引外し動作を行う電子式回路遮断器およびその電子式回路遮断器を用いた回路遮断器システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子式回路遮断器は、配電線路の電源側に設置された上位の電子式回路遮断器の引外し特性データを受信して、自身の引外し特性データと比較し、その比較結果に応じて、上位の電子式回路遮断器の引外し特性データの良否を判定し、否の場合は正しい引外し特性データを上位の電子式回路遮断器へ送信し、上位の電子式回路遮断器の引外し特性データを変更させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９１１４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２は、従来の回路遮断器の課題を説明するための図で一般的な上位の回路遮断器と下位の回路遮断器の接続例を示す図、図１３は従来の上位および下位の回路遮断器におけるそれぞれの動作特性曲線が示された保護協調特性を示す図で、横軸に負荷電流、縦軸に遮断までの動作時間をとったものである。
通常、上位の回路遮断器Ａの定格電流値は、下位の回路遮断器Ｂ１とＢ２、およびＢ３に定常状態で流れる各電流値ＩＢ１、ＩＢ２、およびＩＢ３の合算値より大きい定格電流値のものが選定される。図１２に示すように、下位の回路遮断器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の定常状態の電流値ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＢ３が、それぞれ、ＩＢ１＝６０Ａ、ＩＢ２＝１５Ａ、ＩＢ３＝１５Ａである場合、上位の回路遮断器Ａの定常状態の電流値ＩＡは、ＩＡ＝９０Ａとなるので、上位の回路遮断器Ａの定格電流値として、例えば、１００Ａが選定される。また、図１３に示すように、上位の回路遮断器Ａの動作特性曲線も、下位の回路遮断器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の動作特性曲線より上側、すなわち、遮断までの動作時間が、上位の回路遮断器Ａの方が長くなるように設定されている。
このような定格電流の選定と動作特性曲線の設定により、１つの下位の回路遮断器に流れる電流が過負荷状態になったとしても、過負荷状態になっている回路の直近の上位側に設置されている回路遮断器が、その動作特性曲線に応じ遮断動作を行い電路の電線を過負荷電流から保護するので、定常状態の電流が流れている健全な回路は遮断されることなく電気が供給され続ける。【０００５】
ところが、今、下位の回路遮断器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３には定常状態の電流が流れている状態から、下位の回路遮断器Ｂ１に流れる負荷電流が過負荷の１００Ａに増加したとする。
そうすると、図１３に示すように、下位の回路遮断器Ｂ１が遮断を行うまでの動作時間は、ＩＢ２＝１００Ａ時のｔ２秒となる。それに対して、上位の回路遮断器Ａに流れる電流値ＩＡは、ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３よりＩＡ＝１３０Ａとなるので、上位の回路遮断器Ａが遮断動作を行うまでの動作時間は、ｔ１秒となる。
上位の回路遮断器Ａの動作時間ｔ１と下位の回路遮断器Ｂ１の動作時間ｔ２の関係が、ｔ２＞ｔ１となるため、上位の回路遮断器Ａが下位の回路遮断器Ｂ１より先に動作してしまうこととなり、健全なその他の下位の回路遮断器Ｂ２、Ｂ３の回路の電源まで喪失してしまうという問題が発生する場合がある。【０００６】
この発明は、前述のような負荷状況においても、健全な回路を停電させることなく異常な回路のみを先にトリップ動作させることができる電子式回路遮断器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電子式回路遮断器は、電路に挿入される開閉接点と、電路に流れる電流を検出する電流検出器と、電流検出器が検出した検出電流の実効値を所定の演算周期で算出し、実効値が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における実効値の２乗値と演算周期との積を累積した累積電流値を算出するとともに、累積電流値に基づいて開閉接点を開離させる制御装置と、を有し、制御装置は、検出電流から開閉接点を開離させるまでの残時間を算出する残時間演算部と、他の回路遮断器に接続され、他の回路遮断器の残時間である上位残時間が入力される上位残時間入力回路と、残時間、上位残時間および累積電流値に基づき開閉接点を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る電子式回路遮断器によれば、健全な回路を停電させることなく異常な回路のみを先に遮断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における電子式回路遮断器を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１における電子式回路遮断器のサンプリングによる電流の実効値を得る方法を説明するための説明図である。
【図４】実施の形態１におけるマイクロコンピュータの処理を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す上位残時間入力回路および残時間出力回路における残時間の伝達方法を説明するための説明図で、（ａ）はパルス幅による方法、（ｂ）はアナログ電圧による方法、（ｃ）はパルスの周波数による方法である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る電子式回路遮断器を示すブロック図である。
【図７】図６に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２におけるマイクロコンピュータの処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係る電子式回路遮断器を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図である。
【図１１】実施の形態３におけるマイクロコンピュータの処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来の回路遮断器の課題を説明するための図で、一般的な上位の回路遮断器と下位の回路遮断器の接続例を示す図である。
【図１３】従来の上位および下位の回路遮断器における動作特性曲線がそれぞれ示された保護協調特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明に係る電子式回路遮断器の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一符号は同一、若しくは相当部分を示している。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電子式回路遮断器を示すブロック図、図２は図１に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図、図３はサンプリングによる電流の実効値を得る方法を説明するための説明図、図４はマイクロコンピュータの処理を示すフローチャート、図５は図１に示す上位残時間入力回路および残時間出力回路における残時間の伝達方法を説明するための説明図で、（ａ）はパルス幅による方法、（ｂ）はアナログ電圧による方法、（ｃ）はパルスの周波数による方法である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態における電子式回路遮断器１００は、交流電路１に挿入され交流電路１を開閉する開閉接点２と、交流電路１に設けられ、交流電路１に流れる負荷電流に比例した検出電流を出力する電流検出器３と、この電流検出器３の二次側に接続され、検出電流を整流する整流回路４と、この整流回路４から出力された電流により電子式回路遮断器内部の電子回路の動作に用いる一定の電圧を出力する電源回路５と、整流回路４の出力側に接続され、電流検出器３の検出電流をアナログ電圧信号に変換する波形変換回路６と、この波形変換回路６のアナログ電圧信号に基づき引外し特性の処理を行う制御装置としてのマイクロコンピュータ１０（以下、マイコン１０という）と、マイコン１０からの各引外し信号により引外し装置８を駆動し開閉接点２を開離させる引外し回路７と、から構成されている。
【００１３】
マイコン１０は、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵ(central processing unit)１１、ＲＯＭ(read‐only memory)１２、及びＲＡＭ(random access memory)１３と、波形変換回路６のアナログ電圧信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog to digital)変換回路１４と、配電線路の上位側に設けられた電子式回路遮断器に接続され、上位の電子式回路遮断器からの上位残時間が入力される上位残時間入力回路１５と、詳細は後述する引外し信号が出力されるまでの残時間を配電線路の下位側に設けられた電子式回路遮断器に出力する残時間出力回路１６と、トリップ判定部１８ｄからの引外し信号の出力に基づき、引外し回路７を駆動する引外し出力ポート１７と、から構成されている。
【００１４】
次に、マイコン１０のソフトウェアで処理を行う機能ブロックについて説明する。
図２に示すように、マイコン１０のＣＰＵ１１によるソフトウェア処理１８は、Ａ／Ｄ変換回路１４が出力するディジタル信号に基づき交流電路１を流れる電流の実効値を演算する実効値演算部１８ａと、実効値演算部１８ａが算出した電流の実効値に基づいて時限特性の処理を行い、累積電流値ＬＴＤを算出するＬＴＤ時限特性演算部１８ｂと、ＬＴＤ時限特性演算部１８ｂから取得した累積電流値ＬＴＤに基づき、引外し信号が出力されるまでの残時間を算出する残時間演算部１８ｃと、ＬＴＤ時限特性演算部１８ｂから取得した累積電流値ＬＴＤ、残時間演算部１８ｃから取得した残時間Ｒ１、および上位残時間入力回路１５から取得した上位残時間Ｒ２に基づき、開閉接点２を開離させる指示を引外し出力ポート１７に行うトリップ判定部１８ｄと、から構成されている。
【００１５】
次に、マイコン１０内の実効値演算部１８ａの処理について説明する。
まず、負荷電流の実効値の演算方法について図３により説明する。電流検出器３で検出された交流電路１の検出電流は、波形変換回路６で検出電流に基づくアナログ電圧信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路１４でアナログ電圧信号からディジタル値へ変換される。この検出電流の検出周期、すなわち、サンプリング周期はΔｔである。実効値演算部１８ａでは、交流電路１を流れる負荷電流の実効値を得る必要から、交流電路１の交流電源周波数が、例えば、５０Ｈｚの場合には５周期に相当、６０Ｈｚの場合には６周期に相当する１００ｍｓｅｃ間、サンプリングされるディジタル値の２乗移動平均、すなわち、ディジタル値の２乗を累積しサンプリング数ｍで割ることで算出される実効値Ｉ２＝（Σｉ２）／ｍを求める。なお、実効値Ｉ２の演算は、例えば、１０ｍｓｅｃ〜２５ｍｓｅｃの演算周期ΔＴで行われる。また、実際には、実効値Ｉ２の平方根が負荷電流の実効値であるが、ここでは、Ｉ２を実効値として称し取り扱う。
【００１６】
次に、ＬＴＤ時限特性演算部１８ｂ、残時間演算部１８ｃ、およびトリップ判定部１８ｄの処理について説明する。
図４に示すように、電源回路５からの電源によりマイコン１０が起動すると、まず、ステップＳ１０１では、実効値Ｉ２の演算を行い、ステップＳ１０２に進む。このステップＳ１０１の処理が前述の実効値演算部１８ａの処理となる。
ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で算出した実効値Ｉ２が、第1の所定値、例えば、定格電流設定値Ｉ０２より大きいかどうかを判定し、実効値Ｉ２が第１の所定値より大きい場合にはステップＳ１０３に進み、実効値Ｉ２が第１の所定値以下の場合にはステップＳ１０４に進む。
【００１７】
ステップＳ１０３では、実効値Ｉ２が定格電流設定値Ｉ０２より大きいので、式（１）に従い、累積電流値ＬＴＤの加算処理を行い、ステップＳ１０５に進む。
ＬＴＤ＝前回ＬＴＤ＋（ΔＴ×Ｉ２）  ・・・（１）
ステップＳ１０４では、実効値Ｉ２が第１の所定値以下なので、式（２）に従い、累積電流値ＬＴＤの減算処理を行い、ステップＳ１０１に戻る。
ＬＴＤ＝ＬＴＤの前回値−ΔＴ×（Ｉ０２−Ｉ２）  ・・・（２）
なお、ΔＴは、前述の通り実効値演算部１８ａにおいて実効値Ｉ２が算出される演算周期であり、通常、固定値となるので、ソフトウェア的には演算を簡略化するため、ΔＴ＝１として処理しても良い。
【００１８】
ステップＳ１０５では、実効値Ｉ２が第１の所定値より大きい状態なので、累積電流値ＬＴＤがトリップ閾値Ｋに達し、電子式回路遮断器１００が遮断するまでの時間である残時間Ｒ１の算出を行いステップＳ１０６に進む。
残時間Ｒ１の算出方法の具体例としては、式（３）、式（４）、式（５）にそれぞれ示す計算式が考えられる。
Ｒ１＝Ｋ／Ｉ２−ΣΔＴ      ・・・（３）
Ｒ１＝（Ｋ−ＬＴＤ）／Ｉ２  ・・・（４）
Ｒ１＝Ｋ−ＬＴＤ            ・・・（５）
ここで、式（３）のΣΔＴは、実効値Ｉ２が定格電流設定値Ｉ０２より大きい状態が継続している時間を示している。
【００１９】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で算出した残時間Ｒ１を残時間出力回路１６から出力し、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７では、累積電流値ＬＴＤがトリップ閾値Ｋ以上になったかどうかの判定を行う。累積電流値ＬＴＤがトリップ閾値Ｋ以上の場合には、即刻、開閉接点２を遮断すべきなので、ステップＳ１０９に進み、引外し出力ポート１７の信号ＳをＨレベルとすることで、引外し回路７を駆動し引外し装置８を動作させることにより開閉接点２を開離し交流電路１を開放する。
【００２０】
一方、累積電流値ＬＴＤがトリップ閾値Ｋ未満の場合にはステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５で算出した残時間Ｒ１が第２の所定値より大きいか動作を判定する。残時間Ｒ１が所定値より大きい場合にはステップＳ１０１に戻り、残時間Ｒ１が所定値以下の場合にはステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０では、上位残時間入力回路１５に入力された上位の電子式回路遮断器２００の残時間である上位残時間Ｒ２を読み込み、ステップＳ１１１に進む。
【００２１】
ステップＳ１１１では、残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２以上かを判定する。残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２以上の場合にはステップＳ１０９に進み、残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２未満の場合にはステップＳ１０１に戻る。
ステップＳ１０８で、残時間Ｒ１が所定値より大きいか動作を判定した理由は、残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２より大きいかどうかだけで遮断動作を行う判定を行った場合、まだ、遮断動作までの残時間が非常に長い場合、例えば残時間Ｒ１が１０分で、上位残時間Ｒ２が１１分といった状況においても遮断動作を行ってしまう可能性があるからである。
【００２２】
次に、上位の電子式回路遮断器と下位の電子式回路遮断器との間における残時間の伝達方法、すなわち、残時間出力回路１６と上位残時間入力回路１５の詳細について図５により説明する。
残時間の伝達方法としては、上位の電子式回路遮断器と下位の電子式回路遮断器とを信号線で接続し、残時間を伝送する方法が考えられる。具体的には、図５（ａ）に示すような残時間に応じたパルス幅を例えば０ｍｓｅｃから１０ｍｓｅｃで変化させる方法、図５（ｂ）に示すような残時間に応じてアナログ電圧信号を０．５Ｖから５Ｖで変化させる方法、図５（ｃ）に示すような残時間に応じて周波数を例えば、１００Ｈｚから１０ｋＨｚに変化させる方法などである。
【００２３】
また、上位の電子式回路遮断器と下位の電子式回路遮断器とは交流電路１で接続されているので、交流電路１に、残時間に応じたパルスを重畳し、例えばパルス幅を０ｍｓｅｃから１０ｍｓｅｃで変化させる方法なども考えられる。
【００２４】
本実施の形態によれば、交流電路１に挿入された開閉接点２と、交流電路１に流れる電流を検出する電流検出器３と、電流検出器３の検出電流の実効値を所定の検出周期で検出し、検出電流の実効値が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における検出電流の実効値の２乗値と検出周期との積を累積した累積電流値ＬＴＤを算出するとともに、この累積電流値に基づいて開閉接点２を開離させるマイクロコンピュータ１０と、を有し、マイクロコンピュータ１０は、検出電流から開閉接点２を開離させるまでの残時間Ｒ１を算出する残時間演算部と、他の電子式回路遮断器に接続され、他の電子式回路遮断器の残時間Ｒ１である上位残時間Ｒ２が入力される上位残時間入力回路１５と、残時間Ｒ１、上位残時間Ｒ２、および累積電流値ＬＴＤに基づき開閉接点２を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部１８ｄと、を備えたので、過負荷状態を検出した状態において、電子式回路遮断器１００は、上位の電子式回路遮断器２００よりも先に遮断動作を行うことができる。
【００２５】
また、トリップ判定部１８ｄは、検出電流の実効値が第１の所定値を超えた場合に、残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２との比較を行い、残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２より大きい値のとき、開閉接点２を開離させるので、過負荷状態を検出した状態において、電子式回路遮断器１００は、上位の電子式回路遮断器２００よりも先に遮断動作を行うことができる。
【００２６】
また、トリップ判定部１８ｄは、残時間Ｒ１が第２の所定値より大きい場合に、残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２との比較を行うので、まだ遮断まで十分長い時間がある場合に、電子式回路遮断器１００が不要の遮断動作を行うことがない。
【００２７】
また、残時間演算部１８ｃで算出した残時間Ｒ１を出力する残時間出力回路１６を備えたので、自身より下位の電子式回路遮断器３０１、３０２に対し、自身の残時間Ｒ１を出力することで、自身が下位の電子式回路遮断器３０１、３０２より先に遮断動作を行うことを防止することができる。
【００２８】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２における電子式回路遮断器１０１について説明する。
図６は実施の形態２における電子式回路遮断器のブロック図、図７は図６に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図、図８はマイクロコンピュータの処理を示すフローチャートである。
【００２９】
本実施の形態は、図６、７に示すように、実施の形態１では設けられていた残時間出力回路１６を削除したものである。同様に、図８に示すように、マイクロコンピュータの処理においても実施の形態１では設けていたステップＳ１０６を削除している。その他の構成については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本実施の形態によれば、電源系統の下位に接続される電子式回路遮断器においては、自身より下位に回路遮断器が存在しない場合がある。その場合、残時間を下位の電子式回路遮断器に出力する必要がないので、本実施の形態で示す残時間出力回路がない電子式回路遮断器を採用することで、回路遮断器システムの低コスト化を図ることができる。
【００３１】
また、交流電路１に挿入された開閉接点２と、交流電路１に流れる電流を検出する電流検出器３と、電流検出器３の検出電流を所定の検出周期で検出し、検出電流が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における検出電流の実効値の２乗値と検出周期との積を累積した累積電流値ＬＴＤを算出するとともに、この累積電流値に基づいて開閉接点２を開離させるマイクロコンピュータ１０と、を有し、マイクロコンピュータ１０は、検出電流から開閉接点２を開離させるまでの残時間Ｒ１を算出する残時間演算部と、他の電子式回路遮断器に接続され、他の電子式回路遮断器の残時間Ｒ１である上位残時間Ｒ２が入力される上位残時間入力回路１５と、残時間Ｒ１、上位残時間Ｒ２、および累積電流値ＬＴＤに基づき開閉接点２を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部１８ｄと、を備えたので、過負荷状態を検出した状態において、電子式回路遮断器１０１は、上位の電子式回路遮断器２００よりも先に遮断動作を行うことができる。
【００３２】
また、トリップ判定部１８ｄは、残時間Ｒ１が第２の所定値より大きい場合に、残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２との比較を行うので、まだ遮断まで十分長い時間がある場合に、電子式回路遮断器１０１が不要の遮断動作を行うことがない。
【００３３】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３における電子式回路遮断器１０２について説明する。
図９は実施の形態３における電子式回路遮断器のブロック図、図１０は図９に示す電子式回路遮断器におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図、図１１はマイクロコンピュータの処理を示すフローチャートである。
【００３４】
実施の形態１では、下位の電子式回路遮断器に出力する残時間は、必ず自身の残時間であった。そうすると、自身の残時間が上位残時間より長い場合、自身より下位の遮断器よりも先にトリップしてしまう可能性がある。
本実施の形態は、実施の形態１における残時間出力回路１６を最小残時間出力回路１９に変更し、実施の形態１のソフトウェア処理も変更したもので、実施の形態１と同様に、上位残時間入力回路は備えている。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００３５】
電子式回路遮断器１０２におけるブロック図である図９において、実施の形態１の図１との異なる点は、実施の形態１の残時間出力回路１６が最小残時間出力回路１９に変更されていることである。その他の構成については、実施の形態１の図１と同様なので説明は省略する。
また、電子式回路遮断器１０２におけるマイクロコンピュータの機能を示す機能ブロック図である図１０において、実施の形態１の図２との異なる点は、残時間演算部１８ｃからの出力が、残時間Ｒ１から最小残時間Ｒ３に変更されていることである。その他の構成については、実施の形態１の図２と同様なので説明は省略する。
【００３６】
以下にソフトウェア処理の変更内容について説明する。
実施の形態１では、図４に示すステップＳ１０５で算出した遮断までの残時間Ｒ１をそのまま次のステップＳ１０６で、残時間出力回路１６から出力していた。
一方、図１１に示すように、本実施の形態の残時間演算部１８ｃでは、上位残時間入力回路１５から上位残時間Ｒ２を読み込み、自身で算出した残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２とを比較し、両者のうち小さい値を最小残時間Ｒ３として最小残時間出力回路１９から出力するようにしたものである。
【００３７】
なお、本実施の形態では、最小残時間Ｒ３、残時間演算部１８ｃで算出されるものとして説明したが、残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２とを最小残時間出力回路１９に入力し、最小残時間出力回路１９で残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２とを比較し、両者のうち小さい値を最小残時間Ｒ３として最小残時間出力回路１９から出力するようにしてもよい。
【００３８】
本実施の形態によれば、残時間演算部１８ｃにおいて、上位残時間入力回路１５から上位残時間Ｒ２を読み込み、残時間演算部１８ｃ自身で算出した残時間Ｒ１と上位残時間Ｒ２とを比較し、両者のうち小さい値を最小残時間Ｒ３として最小残時間出力回路１９から出力するようにしたので、電子式回路遮断器１０２は、自身の残時間Ｒ１が上位残時間Ｒ２より長い場合に、自身より下位の電子式回路遮断器３０１または３０２よりも先にトリップしてしまうことを防ぐことができる。
【００３９】
また、交流電路１に挿入された開閉接点２と、交流電路１に流れる電流を検出する電流検出器３と、電流検出器３の検出電流を所定の検出周期で検出し、検出電流が定格電流に対応する第１の所定値を超えた期間における検出電流の実効値の２乗値と検出周期との積を累積した累積電流値ＬＴＤを算出するとともに、この累積電流値に基づいて開閉接点２を開離させるマイクロコンピュータ１０と、を有し、マイクロコンピュータ１０は、検出電流から開閉接点２を開離させるまでの残時間Ｒ１を算出する残時間演算部と、他の電子式回路遮断器に接続され、他の電子式回路遮断器の残時間Ｒ１である上位残時間Ｒ２が入力される上位残時間入力回路１５と、残時間Ｒ１、上位残時間Ｒ２、および累積電流値ＬＴＤに基づき開閉接点２を開離させるかどうかを判定するトリップ判定部１８ｄと、を備えたので、過負荷状態を検出した状態において、電子式回路遮断器１０２は、上位の電子式回路遮断器２００よりも先に遮断動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００４０】
２  開閉接点、３  電流検出器、４  整流回路、５  電源回路、
６  波形変換回路、７  引外し回路、８  引外し装置、
１０  マイクロコンピュータ、
１５  上位残時間入力回路、１６  残時間出力回路、
１８ｃ  残時間演算部、１８ｄ  トリップ判定部、
１００  電子式回路遮断器。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月5日(2021.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ところが、今、下位の回路遮断器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３には定常状態の電流が流れている状態から、下位の回路遮断器Ｂ１に流れる負荷電流が過負荷の１００Ａに増加したとする。
そうすると、図１３に示すように、下位の回路遮断器Ｂ１が遮断を行うまでの動作時間は、ＩＢ１＝１００Ａ時のｔ２秒となる。それに対して、上位の回路遮断器Ａに流れる電流値ＩＡは、ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３よりＩＡ＝１３０Ａとなるので、上位の回路遮断器Ａが遮断動作を行うまでの動作時間は、ｔ１秒となる。
上位の回路遮断器Ａの動作時間ｔ１と下位の回路遮断器Ｂ１の動作時間ｔ２の関係が、ｔ２＞ｔ１となるため、上位の回路遮断器Ａが下位の回路遮断器Ｂ１より先に動作してしまうこととなり、健全なその他の下位の回路遮断器Ｂ２、Ｂ３の回路の電源まで喪失してしまうという問題が発生する場合がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
一方、累積電流値ＬＴＤがトリップ閾値Ｋ未満の場合にはステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５で算出した残時間Ｒ１が第２の所定値より大きいかどうかを判定する。残時間Ｒ１が所定値より大きい場合にはステップＳ１０１に戻り、残時間Ｒ１が所定値以下の場合にはステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０では、上位残時間入力回路１５に入力された上位の電子式回路遮断器２００の残時間である上位残時間Ｒ２を読み込み、ステップＳ１１１に進む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
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【国際調査報告】
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