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JPH04105512A - Electronic switchgear - Google Patents

Electronic switchgear

Info

Publication number
JPH04105512A
JPH04105512A JP22185790A JP22185790A JPH04105512A JP H04105512 A JPH04105512 A JP H04105512A JP 22185790 A JP22185790 A JP 22185790A JP 22185790 A JP22185790 A JP 22185790A JP H04105512 A JPH04105512 A JP H04105512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
transistor
circuit
signal
electronic switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22185790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Genya Taniguchi
谷口 源弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP22185790A priority Critical patent/JPH04105512A/en
Publication of JPH04105512A publication Critical patent/JPH04105512A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To limit a current due to a trouble of a circuit such as a short-circuit by opening first electronic switching means when the amplitude of a current signal is larger than a first predetermined value, and opening second electronic switching means when the amplitude of the signal is larger than a second predetermined value after the first means is opened. CONSTITUTION:A load current I flowing to a breaker is converted to a voltage signal by a current sensor 16, and input to a terminal M. The voltage is compared with a voltage of an IS value setter 22 by a comparator 21, and in the case of I>IS, the comparator 21 generates a signal to a discrimination circuit 67. The discrimination circuit 67 judges that a current flowing to the breaker is a rated current or more based on the signal, and outputs a transistor open signal to terminals N, S, T, U after T1 [s], T2 [s], T3 [s], T4 [s], respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気回路の開閉を行う電子的開閉装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electronic switching device for switching on and off an electric circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図、第7図は例えば「ピーイーニスシー75レコー
ド(PESC75RECORD)Jの第151−160
ページに掲載されたデイ−・イー・ベーカー(D、 E
、 Baker)著の論文 “3穫類の固体遠隔電力制
御器(THREETYPES OF 5OLID 5T
ATE REMOTE POWERC0NTR0L−L
ER3)”における従来の電子的開閉装置である半導体
遮断装置(以下遮断器という)を示すもので、第6図は
全体の回路図、第7図はトリップ制御回路のブロック図
である。図において、(1)は直流電源、(2)はこの
直流電源(1)から給電される負荷、(3)は直流電源
(1)の正極Pと負荷(2)側端子負荷P1との間に挿
入されて負荷電流の開閉を行なう電子的開閉手段である
第1トランジスタ、(2)はこの第1トランジスタ(3
)のベースBに接続されてそのベース電流IB3を供給
する第2トランジスタ、(51はこの第2トランジスタ
(イ)に接続されてそのベース電流IBIが供給される
第3トランジスタ、(6)はこの第3トランジスタ(9
に接続されてベース電流IBIを制限する第1抵抗、(
7)は第3トランジスタ(5]に接続されてそのベース
電流IB2を制限する第2抵抗、8は第3トランジスタ
(5)のベース電流IB2を制御する通常制御回路とト
リップ制御回路(20)(詳細第7図参照、後述)とを
含む制御装置であるベースドライブ制御回路、(9)は
このベースドライブ制御回路(へ)に接続され、外部よ
り遮断器開閉信号が供給された時ベースドライブ制御回
路図に開閉信号を供給する第4トランジスタ、(10)
〜(15)は第1トランジスタ(3)にベース電流IB
3を供給するためのベースドライブ電源用の構成部品で
あり、く10)は変圧器、(11)、(12)はこの変
圧器(10)の−次側に接続された第5、第6トランジ
スタ、(13)はこれらトランジスタ(11)、(12
)と第4トランジスタθ)との間に接続された第3抵抗
、(14)、(15)は変圧器(10)の2次側と第2
トランジスタ(4)との間に接続された第1、第2ダイ
オードである。(16)は直流電源(1)と第1トラン
ジスタ(3)との間に接続され、主回路に流れる電流を
検出し、かっこの電流に比例した電圧信号を出力する電
流センサである。
Figures 6 and 7 are, for example, "PESC75 RECORD J No. 151-160"
D. E. Baker (D, E.
, Baker), “Three Types of Solid State Remote Power Controllers (THREE TYPES OF 5OLID 5T)”
ATE REMOTE POWERC0NTR0L-L
This figure shows a semiconductor circuit breaker (hereinafter referred to as a circuit breaker), which is a conventional electronic switchgear in the ER3). Figure 6 is an overall circuit diagram, and Figure 7 is a block diagram of a trip control circuit. , (1) is a DC power supply, (2) is a load supplied with power from this DC power supply (1), and (3) is inserted between the positive terminal P of the DC power supply (1) and the terminal load P1 on the load (2) side. The first transistor (2) is an electronic switching means for switching the load current.
), the second transistor (51) is connected to the base B of this second transistor (a) and supplies its base current IB3, (51 is the third transistor connected to this second transistor (a) and supplied with its base current IBI, and (6) is this Third transistor (9
a first resistor connected to limit the base current IBI, (
7) is a second resistor connected to the third transistor (5) to limit its base current IB2; 8 is a normal control circuit and a trip control circuit (20) for controlling the base current IB2 of the third transistor (5); A base drive control circuit (9) is connected to this base drive control circuit (9), and the base drive control circuit (9) is connected to the base drive control circuit (9) to control the base drive when a circuit breaker opening/closing signal is supplied from the outside. a fourth transistor, (10) supplying a switching signal to the circuit diagram;
~(15) is the base current IB in the first transistor (3)
(10) is a transformer, (11) and (12) are the components for the base drive power supply for supplying the transformer (10). The transistor (13) is the transistor (11), (12)
) and the fourth transistor θ), the third resistors (14) and (15) are connected between the secondary side of the transformer (10) and the second
These are first and second diodes connected between the transistor (4). (16) is a current sensor connected between the DC power supply (1) and the first transistor (3), which detects the current flowing in the main circuit and outputs a voltage signal proportional to the current in parentheses.

次に、第8図に示すトリップカーブを参照しながら、第
6図、第7図の遮断器の動作を説明する。
Next, the operation of the circuit breakers shown in FIGS. 6 and 7 will be explained with reference to the trip curve shown in FIG.

従来の遮断器において、負荷(2)は定格負荷であると
する。外部より第4トランジスタ(9)のベースに遮断
器閉信号が供給されると、第4トランジスタ(9]は導
通し、第3抵抗(13)の一端が直流電源(1)のN側
の電位になる。一方、第5、第6トランジスタ(11)
、(12)には、信号源(図示しない)からそれぞれ所
定の周期で交互に開閉信号が入力されており、第3抵抗
(13)の一端が直流電源(1)のN側の電位となるこ
とにより、変圧器(10)に交流電圧が発生する。この
交流電圧は、第1、第2ダイオード(14)、(15)
によって直流に変換され、第2トランジスタ4のエミッ
タと第1トランジスタG)のコレクタCとの間に供給さ
れる。また、第4トランジスタ(9)が導通すると、ベ
ースドライブ制御回路6の端子りに遮断器閉信号が入力
され、ベースドライブ制御回路(へ)により第3トラン
ジスタ(5)にベース電流IB2が流れる。このベース
電流IB2により第3トランジスタ(5)は導通し、第
2トランジスタ(イ)にベース電流IBIが流れる。こ
のベース電流IBIにより第2トランジスタ(イ)は導
通し、第1トランジスタロ)にベース電流IB3を流す
、このベース電流IB3により第1トランジスタ(3)
は導通し、直流電源(1)から負荷(2)に電流が流れ
る。つまり、この時に遮断器は閉成され、そしてベース
ドライブ制御回路(5)は第1トランジスタ(31が飽
和領域で動作するように十分なベース電流IB3を供給
させる。
In the conventional circuit breaker, it is assumed that the load (2) is the rated load. When a circuit breaker close signal is supplied from the outside to the base of the fourth transistor (9), the fourth transistor (9) becomes conductive and one end of the third resistor (13) reaches the potential of the N side of the DC power supply (1). On the other hand, the fifth and sixth transistors (11)
, (12) are input with switching signals alternately at a predetermined period from a signal source (not shown), and one end of the third resistor (13) becomes the N-side potential of the DC power supply (1). As a result, an alternating voltage is generated in the transformer (10). This AC voltage is applied to the first and second diodes (14) and (15).
The current is converted into a direct current by , and is supplied between the emitter of the second transistor 4 and the collector C of the first transistor G). Further, when the fourth transistor (9) becomes conductive, a circuit breaker closing signal is input to the terminal of the base drive control circuit 6, and a base current IB2 flows through the third transistor (5) by the base drive control circuit (to). This base current IB2 makes the third transistor (5) conductive, and the base current IBI flows through the second transistor (a). This base current IBI makes the second transistor (a) conductive, and the base current IB3 flows through the first transistor (a).
is conductive, and current flows from the DC power supply (1) to the load (2). That is, at this time, the circuit breaker is closed, and the base drive control circuit (5) supplies sufficient base current IB3 so that the first transistor (31) operates in the saturation region.

また、遮断器開信号が供給されると第4トランジスタ(
9)は開となり、この開信号がベースドライブ制御回路
■の端子りに入力されることによりベースドライブ制御
回路6は第3トランジスタ(へ)のベース電流IB2の
値を零にする。この結果第3トランジスタ(へ)は開と
なり、続いて第2、第1トランジスタ(イ)、[3)も
開となる。この時に遮断器に流れる電流の値は零となり
、遮断器は開放される。
Also, when the circuit breaker open signal is supplied, the fourth transistor (
9) is opened, and by inputting this open signal to the terminal of the base drive control circuit (2), the base drive control circuit 6 makes the value of the base current IB2 of the third transistor (to) zero. As a result, the third transistor (b) becomes open, and subsequently the second and first transistors (a) and [3] also become open. At this time, the value of the current flowing through the circuit breaker becomes zero, and the circuit breaker is opened.

次に、負荷(2)に流れる電流■が定格電流Isを越え
た場合(過電流)の動作について説明する。
Next, the operation when the current (2) flowing through the load (2) exceeds the rated current Is (overcurrent) will be described.

第8図のトリップカーブは、遮断器に流れる電流とその
電流におけるトリップ時間との関係を示すものであり、
点線は遮断器の要求仕様のトリップカーブであるが、実
機では製作の都合上実線で示される近似のトリップカー
ブを用いている0例えば近似特性である実線で示される
トリップカーブにおいて、遮断器に流れる電流I=16
〔A)の時、トリップ時間Tは0.02 (s )であ
る、トリップ時間Tと電流Iの関係は、仕様では図にお
いて点線で示される特性、すなわち、T=5/(I2−
62)なる関係式で表わされ、実機ではこれを関係式 %式%) させ、実線で示される特性を有するようにしている。
The trip curve in Figure 8 shows the relationship between the current flowing through the circuit breaker and the trip time at that current.
The dotted line is the trip curve of the circuit breaker's required specifications, but in the actual machine, an approximate trip curve shown by the solid line is used for manufacturing reasons.For example, in the trip curve shown by the solid line, which is an approximate characteristic, Current I=16
At [A], the trip time T is 0.02 (s). The relationship between the trip time T and the current I is specified as the characteristic shown by the dotted line in the figure, that is, T = 5/(I2-
62), and in the actual machine, this is changed to the relational expression %) to have the characteristics shown by the solid line.

ここで、近似関係式T=0.025  (25−I)/
(I−6)は第7図のブロック図に示されるベースドラ
イブ制御回路(へ)のトリップ制御回路(2o)により
実現されている。以下、第7図のブロック図及び第9図
のフローチャートを参照しながら詳細を説明する。電流
センサ(16)の出力電圧信号として得られる負荷電流
■とIS値設定器(22)により電圧信号として予め設
定された定格電流値(IS>との差を比較器(21)に
より比較しくステップ1)、負荷電流Iが定格電流値I
Sを越えていなければ元のスタートへ、越えていればタ
イマ(23)を起動して経過時間tを計時する(ステッ
プ2)、一方、加算器(24)によりB値設定器(25
)の設定値B(定数)から電流■を減算して信号B−I
を増幅器(26)へ出力し、増幅器(26)はA値設定
器(27)の設定値であるA(定数)倍して信号A(B
−I)を出力する。また、加算器(28)により電流I
からC値設定器(29)の設定値C(定数)を減算し、
割算器(30)へ信号I−Cを出力する。
Here, approximate relational expression T=0.025 (25-I)/
(I-6) is realized by the trip control circuit (2o) of the base drive control circuit (to) shown in the block diagram of FIG. Details will be explained below with reference to the block diagram of FIG. 7 and the flowchart of FIG. 9. The difference between the load current obtained as the output voltage signal of the current sensor (16) and the rated current value (IS> set in advance as a voltage signal by the IS value setter (22)) is determined by the comparator (21) in a comparative step. 1), load current I is rated current value I
If S has not been exceeded, return to the original start; if it has exceeded S, start the timer (23) and measure the elapsed time t (step 2);
) by subtracting the current ■ from the set value B (constant) of the signal B-I.
is output to the amplifier (26), and the amplifier (26) multiplies the set value of the A value setter (27) by A (constant) to produce the signal A (B
-I) is output. Also, the adder (28) adds the current I
Subtract the set value C (constant) of the C value setter (29) from
A signal I-C is output to a divider (30).

割算器(30)は増幅器(26)及び加算器(28)か
らの入力A(B−I)、I−Cに基づいてトリップ時間
TS=A (B−I )/ (I−C)を算出して出力
する(ステップ3)0時間比較器(31)はタイマ(2
3)からの経過時間tと割算器(30)からのトリップ
時間TSとを比較して(ステップ4)t>TSならば遮
断器トリップ信号を出力する(ステップ5)。
The divider (30) calculates the trip time TS=A (B-I)/(I-C) based on the inputs A(B-I) and I-C from the amplifier (26) and adder (28). The 0 time comparator (31) calculates and outputs (step 3) the timer (2
The elapsed time t from 3) is compared with the trip time TS from the divider (30) (step 4), and if t>TS, a circuit breaker trip signal is output (step 5).

過電流の場合、ベースドライブ制御回路(8)は以上の
ように動作し、第1トランジスタ(3)を開とする。
In case of overcurrent, the base drive control circuit (8) operates as described above and opens the first transistor (3).

ここで実機と仕様の関係式を比較すると、実機のそれは
分母に掛算(自乗)の項を含まないことから、この関係
式を電気回路にて実現する時、回路を簡単化することが
でき、また温度ドリフトによる影響が小さい等の特徴を
もっている。
If we compare the relational expression between the actual machine and the specifications, we can see that the actual machine does not include a multiplication (square) term in the denominator, so when this relational expression is realized in an electric circuit, the circuit can be simplified. It also has characteristics such as being less affected by temperature drift.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来の遮断器は以上のように構成され、
負荷に流れる電流が定格電流を越えた時、その電流に応
じて遮断器を開放するまでのトリップ時間TS=A (
B−I )/ (I−C)を決定する回路に割算要素を
含んでいるために割算器(30)を必要とすること、ト
リップ制御回路(20)の構成が複雑になること、また
トリップカーブの調整が難しい等の問題点があった。
However, the conventional circuit breaker is configured as above,
When the current flowing through the load exceeds the rated current, the trip time TS = A (
The circuit for determining B-I)/(I-C) requires a divider (30) because it includes a dividing element, and the configuration of the trip control circuit (20) becomes complicated; Additionally, there were other problems such as difficulty in adjusting the trip curve.

また、遮断器は例えば回路の短絡等により大きな電流が
流れた場合に、遮断動作に入るまでの間に例えば定格の
10倍以上の電流が流れ、その後遮断動作をすることが
ある。この場合、瞬間的な大電流がその遮断器より上位
の遮断器に流れることによって、その上位の遮断器がそ
の大電流に反応して不必要な遮断動作を行なってしまう
という問題があった。 例えば第10図の主回路構成図
に示されるように下位の遮断器(41)の回路の負荷短
絡等の故障により過大な電流が流れ上位の遮断器(40
)が同時に遮断動作を行えば、他の遮断器(42)、(
43)等を介して電力を供給されている正常な回路まで
遮断されてしまうという問題があった。
Furthermore, when a large current flows due to, for example, a short circuit in a circuit, a current of 10 times or more of the rated value may flow until the circuit breaker enters the breaking operation, and then the circuit breaker performs the breaking operation. In this case, there is a problem in that when an instantaneous large current flows to a circuit breaker higher up than the current circuit breaker, the circuit breaker at the higher end reacts to the large current and performs an unnecessary breaking operation. For example, as shown in the main circuit configuration diagram in Figure 10, an excessive current flows due to a failure such as a load short circuit in the circuit of the lower-order circuit breaker (41).
) performs the interrupting operation at the same time, other circuit breakers (42), (
43) etc., there was a problem in that even normal circuits that were supplied with power were cut off.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制御装置の構成が簡単で調整が容易であり、
短絡等の回路の故障によっても限流動作を行うことによ
り、過大な電流が流れるのを防止できる電子的開閉装置
を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and the control device has a simple configuration and is easy to adjust.
It is an object of the present invention to provide an electronic switching device that can prevent excessive current from flowing by performing current-limiting operation even in the event of a circuit failure such as a short circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る電子的開閉装置は、第1の電子的開閉手
段に第2の電子的開閉手段を抵抗を介して並列に接続し
、電流検出手段により負荷電流に応じた電流信号を得、
制御装置により電流信号と所定値との差に基づいて電流
信号の大きさが第1の所定値よりも大きいとき第1の電
子的開閉手段を開放し第1の電子的開閉手段を開放後電
流信号の大きさが第2の所定値よりも大きいとき第2の
電子的開閉手段を開放するようにしたものである。
The electronic switching device according to the present invention connects the first electronic switching means and the second electronic switching means in parallel via a resistor, obtains a current signal according to the load current by the current detection means,
Based on the difference between the current signal and a predetermined value, the control device opens the first electronic switching means when the magnitude of the current signal is larger than the first predetermined value, and after opening the first electronic switching means, the current The second electronic switching means is opened when the magnitude of the signal is larger than a second predetermined value.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、第1の電子的開閉手段を開放する
と負荷電流は第2の電子的開閉手段と抵抗との直列回路
を流れ、抵抗によって制限される。
In this invention, when the first electronic switching means is opened, the load current flows through the series circuit of the second electronic switching means and the resistor, and is limited by the resistor.

従って、過大な電流が流れるのを防止できる。Therefore, it is possible to prevent excessive current from flowing.

そして、抵抗の抵抗値を選ぶことにより任意の限流特性
を得ることができる。
By selecting the resistance value of the resistor, arbitrary current limiting characteristics can be obtained.

なお、第1の電子的開閉手段が開放されて負荷電流が限
流された後負荷電流が第2の所定値よりも大きいときは
第2の電子的開閉手段を開放することにより電子的開閉
装置を開放する。
Note that when the load current is larger than the second predetermined value after the first electronic switching means is opened and the load current is limited, the electronic switching device is switched on by opening the second electronic switching means. to open.

また、負荷を流の大きさと所定値の大小の比較は割り算
によらず両者の差に基づいて行ない、割り算を行なう演
算手段を要しないので制御装置の構成が簡単であり、調
整も容易である。
In addition, the comparison of the load between the magnitude of the flow and the predetermined value is performed based on the difference between the two, rather than by division, and since no arithmetic means for division is required, the configuration of the control device is simple and adjustment is easy. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図、第2図はこの発明の一実施例を示すもので、第
1図は全体の構成を示す回路図、第2図は主回路開閉部
を示す回路図である8図において、(50)は主回路開
閉部であり、(51)〜(53)はこの一実施例で第1
トランジスタe)に追加した電子的開閉手段であるトラ
ンジスタ、(54)〜(56)はトランジスタ(51)
〜(53)のコレクタ電流を制限する抵抗であり、第1
トランジスタB)のコレクタCにトランジスタ(51)
〜(53)のコレクタCが接続され、第1トランジスタ
(31のエミッタEにトランジスタ(51)〜(53)
のエミッタEが第2図のように各抵抗(54)〜(56
)を介して接続されて主回路開閉部(50)を構成して
いる。なお、S。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram showing the overall configuration, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the main circuit switching section. 50) is the main circuit opening/closing part, and (51) to (53) are the first circuit switching parts in this embodiment.
Transistors (54) to (56) are electronic switching means added to transistor e), and transistors (51)
~ (53) is a resistor that limits the collector current, and the first
Transistor (51) on collector C of transistor B)
The collector C of ~(53) is connected, and the emitter E of the first transistor (31) is connected to the transistor (51)~(53).
The emitter E of is connected to each resistor (54) to (56) as shown in Figure 2.
) to form a main circuit switching section (50). In addition, S.

T、Uは各トランジスタ(51)〜(53)のベース端
子である。
T and U are base terminals of each transistor (51) to (53).

(60)はトリップ制御回路であり、次のように構成さ
れている。く61)〜(63)は電流値設定器であり、
各々所定の電流値114,113゜112 (I 14
>I 13>I 12)(後述)に相当する電圧値に設
定されている。(64)〜(66)は比較器であり、電
流センサ(16)により検出された電流値工に相当する
電圧値と各電流値設定器(61)〜く63)の設定値と
を比較してIが夫々設定値114〜112を越えたとき
信号を発する。(67)は判別回路であり、比較器、(
21)、(64)〜(66)の信号と第4トランジスタ
(9)による端子りへの遮断器閉信号とに基づき、端子
N、S、T、Uに各トランジスタ[31、(51)〜(
53)を開放する信号を発する(詳細後述)。
(60) is a trip control circuit, which is configured as follows. 61) to (63) are current value setters,
Predetermined current values 114, 113°112 (I 14
>I 13 > I 12) (described later). (64) to (66) are comparators, which compare the voltage value corresponding to the current value detected by the current sensor (16) and the set value of each current value setter (61) to 63). A signal is generated when I exceeds the set values 114 to 112, respectively. (67) is a discrimination circuit, a comparator, (
Based on the signals of 21), (64) to (66) and the circuit breaker closing signal sent to the terminal by the fourth transistor (9), each transistor [31, (51) to (
53) is issued (details will be described later).

その他の構成については第6図に示された従来例と同様
であるので、相当するものに同一符号を付して説明を省
略する。
Since the other configurations are the same as those of the conventional example shown in FIG. 6, corresponding parts are given the same reference numerals and explanations will be omitted.

次に、第3図に示すトリップカーブ、第4図及び第5図
の波形図を参照しながら動作を説明する。
Next, the operation will be explained with reference to the trip curve shown in FIG. 3 and the waveform diagrams shown in FIGS. 4 and 5.

負荷(2)が通常の状態で、負荷電流工が第1の所定値
である定格電流IS以下の場合は、外部より第4トラン
ジスタ(9)のベースに遮断器閉信号が供給されるとベ
ースドライブ制御回路8の端子りに遮断器閉信号が入力
され、判別回路(67)により端子N、S、T、Uにト
ランジスタ閉信号が出力される。端子Nにトランジスタ
閉信号が出力されると、前述の従来例と同様第1トラン
ジスタ(31が導通する。また、端子S、T、Uにトラ
ンジスタ閉信号が出力されるとトランジスタ(51)〜
(53)が導通する。その結果遮断器は閉成され、直流
電源(1)から負荷■に負荷電流が流れる。この場合は
とんどの電流が第1トランジスタB)を流れる。
When the load (2) is in a normal state and the load current is less than the rated current IS, which is the first predetermined value, when a circuit breaker close signal is supplied from the outside to the base of the fourth transistor (9), the base A circuit breaker close signal is input to the terminal of the drive control circuit 8, and a transistor close signal is output to the terminals N, S, T, and U by the discrimination circuit (67). When a transistor close signal is output to the terminal N, the first transistor (31) becomes conductive as in the conventional example described above.Furthermore, when a transistor close signal is output to the terminals S, T, and U, the transistors (51) to
(53) becomes conductive. As a result, the circuit breaker is closed, and load current flows from the DC power supply (1) to the load (2). In this case most of the current flows through the first transistor B).

また、遮断器開信号が供給されると、第4トランジスタ
θ)は開となり、ベースドライブ制御回路6の端子りに
遮断器開信号が入力され判別回路(67)により端子N
、S、T、Uにトランジスタ開信号が出力される。端子
Nにトランジスタ開信号が出力されると、前述の従来例
と同様第1トランジスタ(3)は開となる。また端子S
、T、Uにトランジスタ開信号が出力されるとトランジ
スタ(51)〜(53)は開となる。その結果遮断器に
流れる電流の値は零となり、遮断器は開放される。
Further, when the circuit breaker open signal is supplied, the fourth transistor θ) is opened, and the circuit breaker open signal is input to the terminal of the base drive control circuit 6, and the determination circuit (67) determines the terminal N.
, S, T, and U are output with transistor open signals. When a transistor open signal is output to the terminal N, the first transistor (3) is opened as in the conventional example described above. Also, terminal S
, T, and U, transistors (51) to (53) are opened. As a result, the value of the current flowing through the circuit breaker becomes zero, and the circuit breaker is opened.

次に、負荷■に流れる負荷電流Iが定格電流ISを越え
た場合、例えば負荷短絡の場合の動作について説明する
Next, an explanation will be given of the operation when the load current I flowing through the load (2) exceeds the rated current IS, for example, when the load is short-circuited.

第3図において、点線は遮断器の仕様のトリップカーブ
、階段状の実線はこの一実施例におけるトリップカーブ
である。
In FIG. 3, the dotted line is the trip curve of the circuit breaker specifications, and the stepped solid line is the trip curve of this embodiment.

ここでは、定格電流ISを越えた後の時間領域をO〜T
lC5〕、Tl〜T2〔s〕、T2〜T3〔s〕、T3
〜T4〔s〕の4つに分割している。
Here, the time domain after exceeding the rated current IS is defined as O~T.
lC5], Tl~T2[s], T2~T3[s], T3
It is divided into four parts: ~T4 [s].

遮断器に流れる負荷電流工は電流センサ(16)によっ
て電圧信号に変換され、端子Mに入力される。この電圧
とIS値設定器(22)の電圧とが比較器(21)によ
って比較され、I>Isのとき比較器(21)は判別回
路(67)へ信号を発する0判別回路(67)は、この
信号に基づき、遮断器に流れている電流が定格電流以上
であると判断し、端子N、S、T、UにそれぞれTl 
〔s:]、T2〔s〕、T3〔s〕、T4〔S〕後にト
ランジスタ開信号を出力する。以下、各時間ごとの動作
の詳細を第4図、第5図の波形図を参照しながら説明す
る。
The load current flowing through the circuit breaker is converted into a voltage signal by a current sensor (16) and input to terminal M. This voltage and the voltage of the IS value setter (22) are compared by the comparator (21), and when I>Is, the comparator (21) issues a signal to the discrimination circuit (67). , Based on this signal, it is determined that the current flowing through the circuit breaker is higher than the rated current, and Tl is applied to terminals N, S, T, and U, respectively.
After [s:], T2 [s], T3 [s], and T4 [S], a transistor open signal is output. The details of the operation at each time will be explained below with reference to the waveform diagrams of FIGS. 4 and 5.

(a)定格電流ISを越えた後T1〔S〕後判別回路(
67)の端子Nからトランジスタ開信号が出力される(
第4図(b)a点)ため、第1トランジスタ(3)は開
となる。この場合の遮断器に流れる電流I4はトランジ
スタ(51)〜(53)に流れる電流の総和となり、抵
抗(54)〜(56)の抵抗値をそれぞれR1゜R2,
R3とし、電源電圧をEとすると、l4−E (1/R
1+1/R2+1/R3)で示される電流I4に限流さ
れる(第4図(a)a点)。
(a) Discrimination circuit after T1 [S] after exceeding the rated current IS (
A transistor open signal is output from terminal N of (67).
(point a in FIG. 4(b)), the first transistor (3) becomes open. In this case, the current I4 flowing through the circuit breaker is the sum of the currents flowing through the transistors (51) to (53), and the resistance values of the resistors (54) to (56) are R1°R2,
If R3 and the power supply voltage are E, then l4-E (1/R
1+1/R2+1/R3) (point a in FIG. 4(a)).

(b)定格電流ISを越えた後T2 (s)後さらに判
別回路(67)の端子Sからトランジスタ開信号が出力
される(第4図(c)b点)ため、トランジスタ(51
)は開となる。この場合の遮断器に流れる電流I3は、
トランジスタ(52)、(53)に流れる電流の和とな
り、I 3=E (1/R2+1/R3)で示される電
流■3に限流される(第4図(a)b点)。
(b) After T2 (s) after exceeding the rated current IS, a transistor open signal is output from the terminal S of the discrimination circuit (67) (point b in Fig. 4(c)), so the transistor (51
) becomes open. The current I3 flowing through the circuit breaker in this case is:
This is the sum of the currents flowing through the transistors (52) and (53), and the current is limited to a current 3 expressed by I3=E (1/R2+1/R3) (point b in FIG. 4(a)).

(c)定格電流ISを越えた後T3[:s)後さらに判
別回路(67)の端子Tからトランジスタ開信号が出力
される(第4図(d)c点)ため、トランジスタ(52
)は開となる。この場合の遮断器に流れる電流工2は、
トランジスタ(53)に流れる電流のみとなり、l2=
E/R3で示される電流工2に限流される(第4図(a
)c点)。
(c) After T3[:s] after exceeding the rated current IS, a transistor open signal is output from the terminal T of the discrimination circuit (67) (point c in Fig. 4(d)), so the transistor (52
) becomes open. In this case, the current flowing through the circuit breaker 2 is:
Only the current flows through the transistor (53), and l2=
The current is limited to the current wire 2 indicated by E/R3 (Fig. 4 (a)
) point c).

(d)定格電流ISを越えた後T4(s)後さらに判別
回路(67)の端子Uがらトランジスタ開信号が出力さ
れる(第4図(e)d点)ため、トランジスタ(53)
は開となり、その結果遮断器に流れる電流の値は零とな
り遮断器は開放状態となる(第4図(a)d点)。
(d) After T4 (s) after exceeding the rated current IS, a transistor open signal is output from the terminal U of the discrimination circuit (67) (point d in Fig. 4 (e)), so the transistor (53)
As a result, the value of the current flowing through the circuit breaker becomes zero, and the circuit breaker becomes open (point d in FIG. 4(a)).

(e)T4 (s)までの途中に負荷電流が定格値以下
に復帰した場合 負荷電流Iが定格電流IS以下に復帰した事は電流セン
サー(16)、電流値設定器(61)〜(63)、比較
器(64)〜(66)、判別回路(67)により判別さ
れる1例えば第5図において、遮断器に流れる電流■が
Tl (s)後に■4に限流され(第5図(a)a点)
、T5(S)(T5>T2>後に負荷(2)が定格負荷
に復帰(第5図(a)e点)した場合、遮断器に流れる
電流114は、定格負荷抵抗値をRLとすると、114
≦E/ (RL+1/ (1/R1+1/R2+1/R
3))となる。
(e) If the load current returns to below the rated value on the way to T4 (s) The current sensor (16), current value setter (61) to (63) indicates that the load current I has returned to below the rated current IS. ), comparators (64) to (66), and discrimination circuit (67). For example, in FIG. 5, the current ■ flowing through the circuit breaker is limited to ■4 after Tl (s) (a) point a)
When the load (2) returns to the rated load after , T5(S) (T5>T2> (point e in Figure 5(a)), the current 114 flowing through the circuit breaker is as follows, assuming the rated load resistance value is RL. 114
≦E/ (RL+1/ (1/R1+1/R2+1/R
3)).

そこで電流値設定器(61)の設定値を上式の値114
に設定する。比較器(64)により、電流センサ(16
)の出力電圧と電流値設定器(61)の設定電圧とが比
較され、I<I 14のとき信号が判別回路(67)に
入力される。
Therefore, the setting value of the current value setter (61) is set to 114, which is the value of the above formula.
Set to . The comparator (64) causes the current sensor (16
) is compared with the set voltage of the current value setter (61), and when I<I 14, a signal is input to the discrimination circuit (67).

判別回路(67)は、この信号に基づき負荷電流Iが定
格電流IS以下に復帰したと判断し、端子N、S、T、
Uにトランジスタ閉信号(連続)を出力する(第5図(
b)e点及び第5図(C)〜(d))。
Based on this signal, the determination circuit (67) determines that the load current I has returned to the rated current IS or less, and the terminals N, S, T,
Output the transistor close signal (continuous) to U (Fig. 5 (
b) Point e and FIGS. 5(C) to (d)).

以上の説明は、遮断器に流れる電流が114に限流され
ている場合であるが、限流値が■13゜112の場合も
、判別回路(67)は、比較器(65)、(66)によ
り定格電流以下である事を判別し、端子N、S、T、U
にトランジスタ閉信号(連続)を出力する。
The above explanation is for the case where the current flowing through the circuit breaker is limited to 114, but even when the current limit value is 13°112, the discrimination circuit (67) is ) to determine that the current is below the rated current, and connect terminals N, S, T, and U.
Outputs a transistor close signal (continuous) to

ここで電流値設定器(62)、(63)はそれぞれ次に
示す113,112に設定する。
Here, the current value setters (62) and (63) are set to the following values 113 and 112, respectively.

I 13=E/ (RL+1/ (1/R2−+−1/
R3)) I 12=E/ (RL+R3) また、上記一実施例では、定格電流ISを越えた後の時
間領域を4つに分割した場合について述べたが、実機の
トリップカーブを遮断器の仕様に極力近づけるためにさ
らに分割数を増やして近似度が上がる様に構成してもよ
いし、逆に分割数を減らして近似度を下げて簡略化して
も良い。
I 13=E/ (RL+1/ (1/R2-+-1/
R3)) I 12=E/ (RL+R3) In addition, in the above embodiment, a case was described in which the time domain after exceeding the rated current IS was divided into four, but the trip curve of the actual machine is In order to get as close as possible to , the number of divisions may be further increased to increase the degree of approximation, or conversely, the number of divisions may be decreased to lower the degree of approximation for simplification.

なお、第2図に示された一実施例における第1トランジ
スタ(3)がこの発明における第1の電子的開閉手段の
、トランジスタ(53)が第2の電子的WIA閉手投手
段例であり、第1の所定値と第2の所定値とを同じ値の
定格電流値ISに選んだが、第1の所定値と第2の所定
値とを異なる値に選べるように主回路開閉部(50)、
トリップ制御回路(60)を構成(例えば比較器(21
)、IS値設定器(22)を複数個設ける)しても良く
、また、上記一実施例では、電子的開閉手段がトランジ
スタである場合を示したが、サイリスタ、GTOその他
の電子的開閉手段であっても同様の効果を奏する。
Note that the first transistor (3) in the embodiment shown in FIG. 2 is an example of the first electronic opening/closing means of the present invention, and the transistor (53) is an example of the second electronic WIA closing/closing means. , the first predetermined value and the second predetermined value were selected as the same rated current value IS, but the main circuit switching section (50 ),
Configure the trip control circuit (60) (for example, comparator (21)
), a plurality of IS value setters (22) may be provided), and in the above embodiment, the electronic switching means is a transistor, but a thyristor, GTO or other electronic switching means may be used. However, the same effect can be achieved.

また、電子的開閉装置は遮断器に限られず他の開閉装置
であっても良い。
Further, the electronic switching device is not limited to a circuit breaker, but may be another switching device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によれば、電流検出手段倉 により負荷電流に応じて電流信号を得て制御装置により
電流信号と第1の所定値との差に基づいて電流信号の大
きさの方が大きいとき第1の電子的開閉手段を開放し第
1の電子的開閉手段を開放後電流信号の大きさが第2の
所定値よりも大きいとき第2の電子的開閉手段を開放す
るようにしたので、抵抗の抵抗値を選ぶことにより任意
の限流特性を得ることができ、過大な電流が流れるのを
防止できる。
As described above, according to the present invention, the current detection means obtains a current signal according to the load current, and the control device determines the magnitude of the current signal based on the difference between the current signal and the first predetermined value. When the magnitude of the current signal is larger than a second predetermined value, the first electronic switching means is opened, and after opening the first electronic switching means, when the magnitude of the current signal is larger than a second predetermined value, the second electronic switching means is opened. Therefore, by selecting the resistance value of the resistor, arbitrary current limiting characteristics can be obtained, and excessive current can be prevented from flowing.

さらに、負荷電流の大きさと所定値との大小の比較は割
り算によらず両者の差に基づいて行なうので制御装置の
構成が簡単であり、調整も容易である。
Furthermore, since the magnitude of the load current and the predetermined value are compared based on the difference between the two, rather than by division, the configuration of the control device is simple and adjustment is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図はこの発明の一実施例を示すもので、第
1図は全体構成を示す回路図、第2図は主回路開閉部を
示す回路図、第3図はこの発明の一実施例のトリップカ
ーブ、第4図、第5図はこの発明の一実施例の動作を説
明するための波形図、第6図〜第9図は、従来の遮断器
を示すもので、第6図は全体の回路図、第7図はトリッ
プ制御回路のブロック図、第8図はトリップカーブ、第
9図はトリップ制御回路の動作を示すフローチャート、
第10図は遮断器の接続例を示す主回路構成図である。 図において、(1)は直流電源、(2)は負荷、(3)
は第1トランジスタ、(21)、(64)〜(66)は
比較器、(22)はIS値設定器、(50)は主回路開
閉部、(51)〜(53)はトランジスタ、(54)〜
(56)は抵抗、(61)〜(63)は電流値設定器、
(67)は判別回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Figures 1 and 2 show an embodiment of the present invention. Figure 1 is a circuit diagram showing the overall configuration, Figure 2 is a circuit diagram showing the main circuit switching section, and Figure 3 is a circuit diagram showing the main circuit switching section. The trip curve of one embodiment, FIGS. 4 and 5 are waveform diagrams for explaining the operation of one embodiment of the present invention, and FIGS. 6 to 9 show a conventional circuit breaker. 6 is an overall circuit diagram, FIG. 7 is a block diagram of the trip control circuit, FIG. 8 is a trip curve, and FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the trip control circuit.
FIG. 10 is a main circuit configuration diagram showing an example of circuit breaker connection. In the figure, (1) is the DC power supply, (2) is the load, and (3)
is the first transistor, (21), (64) to (66) are comparators, (22) is the IS value setter, (50) is the main circuit switching section, (51) to (53) are transistors, (54) )~
(56) is a resistor, (61) to (63) are current value setters,
(67) is a discrimination circuit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源と負荷との間に挿入され負荷電流が流れる第1の電
子的開閉手段、この第1の電子的開閉手段に抵抗を介し
て並列に接続された第2の電子的開閉手段、上記負荷電
流に応じて電流信号を発する電流検出手段及び上記電流
信号と第1の所定値との差に基づいて上記電流信号の大
きさの方が大きいとき上記第1の電子的開閉手段を開放
し上記第1の電子的開閉手段を開放後上記電流信号の大
きさが第2の所定値よりも大きいとき上記第2の電子的
開閉手段を開放する制御装置を備えた電子的開閉装置。
A first electronic switching means inserted between a power supply and a load and through which a load current flows; a second electronic switching means connected in parallel to the first electronic switching means via a resistor; and the load current. current detection means for generating a current signal in response to the current signal; and based on the difference between the current signal and a first predetermined value, when the magnitude of the current signal is larger, the first electronic switching means is opened; An electronic switching device comprising: a control device that opens the second electronic switching means when the magnitude of the current signal is larger than a second predetermined value after opening the first electronic switching means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018130013A (en) * 2017-02-09 2018-08-16 エレンベルガー ウント ペンスケン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Operation method of electronic circuit breaker and electronic circuit breaker

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JP2018130013A (en) * 2017-02-09 2018-08-16 エレンベルガー ウント ペンスケン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Operation method of electronic circuit breaker and electronic circuit breaker
US10777997B2 (en) 2017-02-09 2020-09-15 Ellenberger & Poensgen Gmbh Method for operating an electronic circuit breaker, and electronic circuit breaker

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