專利名稱：電子式電路斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保護(hù)電路的電子式電路斷路器，特別地，涉及具有 防止電路斷路器的斷路性能下降的電源裝置的電子式電路斷路器。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電子式電路斷路器的電源裝置，例如如特開平7 — 336869號公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)1)中所示。該專利文獻(xiàn)1中所示 的電子式電路斷路器，具有設(shè)在電路上的接點(diǎn)、使該接點(diǎn)斷路的跳閘 裝置、隨著流過電路的電流進(jìn)行動(dòng)作而使跳閘裝置動(dòng)作的控制電路、 記錄該控制電路的動(dòng)作狀況的非易失性存儲器、以及向控制電路供給 電源的電源裝置。
而且，該電源裝置形成方式為，具有供給相對于基準(zhǔn)電位為正 及負(fù)電壓的直流電源，在該正及負(fù)直流電源之間，經(jīng)由二極管連接電 容器，由在二極管和電容器的一個(gè)端子之間形成的電源供給端向控制 電路供給電源。另外，其構(gòu)成方式為，具有根據(jù)由控制電路進(jìn)行的跳 閘裝置的控制來開閉基準(zhǔn)電位和電容器的另一個(gè)端子之間的開關(guān)單 元，在利用跳閘裝置的動(dòng)作使得從電路通過變流器得到的控制電路的 電源停止時(shí)，利用開關(guān)單元的閉合，將控制電路用電源的基準(zhǔn)電位和 直流電源的一個(gè)端子之間連接，由此，提高電容器的充電電壓，能夠 長時(shí)間維持對控制電路的電源供給。
專利文獻(xiàn)l:特開平7 —336869號公報(bào)(圖1)

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的電子式電路斷路器，特別是其電源裝置，如上所述使用 較大容量的電容器而構(gòu)成，其存在下述問題，例如，在電路中發(fā)生短 路故障的狀態(tài)下使開閉接點(diǎn)閉合而電源裝置連接的情況下，因?yàn)樵陔?br> 容器充電之前向控制電路輸出的電壓不上升，所以直至由微型計(jì)算機(jī) 輸出輸出信號而跳閘裝置動(dòng)作的時(shí)間變長，此期間大電流長時(shí)間地流 過開閉接點(diǎn)，開閉接點(diǎn)消耗而斷路性能下降。
作為其對應(yīng)方法，存在為了改進(jìn)電壓開始提高的狀況，以及確 保在利用跳閘裝置的動(dòng)作從電路通過變流器得到的控制電路的電源 停止時(shí)的電源，而使用外部電源來維持長時(shí)間的電源供給的方法，但 是，如果使用外部電源則存在成本高、外形尺寸增大的問題。
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有裝置的問題而提出的，其目的在于 獲得一種電子式電路斷路器，其具有不降低斷路性能，且能夠不使用 外部電源而對控制電路進(jìn)行長時(shí)間電源供應(yīng)的電源裝置。
本發(fā)明涉及的電子式電路斷路器，其特征在于，具有可開閉 的開閉接點(diǎn)，其設(shè)置于單相或多相電路中；跳閘裝置，其使該開閉接 點(diǎn)開閉；控制電路，其隨著流過電路的電流進(jìn)行動(dòng)作，使跳閘裝置動(dòng) 作；以及電源裝置，其儲存基于流過電路的電流而產(chǎn)生的電力，將動(dòng) 作電壓向控制電路供給，該電源裝置具有第1電容器，其儲存基于 流過電路的電流而產(chǎn)生的電力，具有至少可以供給使控制電路進(jìn)行動(dòng) 作的電力的靜電容量；開關(guān)元件，其利用從控制電路輸出的信號進(jìn)行 開關(guān)動(dòng)作；第2電容器，其伴隨該開關(guān)元件的動(dòng)作，儲存基于流過電 路的電流而產(chǎn)生的電力，將儲存的電力向第1電容器供給；以及電流 阻止元件，其阻止從第1電容器向第2電容器流入的電流，前述控制 電路在第1電容器開始充電的規(guī)定時(shí)間后，使前述開關(guān)元件動(dòng)作，輸 出使第2電容器充電的充電開始信號。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的電子式電路斷路器，因?yàn)樵O(shè)有第1電容器和靜電 容量大于該第1電容器的第2電容器，電流剛流過電路后只使第1 電容器充電，在規(guī)定的時(shí)間后才使開關(guān)元件動(dòng)作，使第2電容器充電，
所以能夠快速進(jìn)行使控制電路動(dòng)作的第1電容器充電，控制電路很快 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，即使在以電路中發(fā)生短路故障而負(fù)載電流增加的狀 態(tài)，使開閉接點(diǎn)閉合而電源裝置接通的情況下，控制電路也能夠快速
輸出使跳閘裝置動(dòng)作的跳閘信號，因此不會降低電路斷路器的斷路性能。
另外，利用充入第2電容器的大容量電荷，在電路開路后也能 繼續(xù)對控制電路進(jìn)行長時(shí)間的電源供應(yīng)，能夠可靠地將電路斷路器的 斷路動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作數(shù)據(jù)寫入存儲部。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電子式電路斷路器的整體 結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示圖l的動(dòng)作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1、圖2對本發(fā)明的實(shí)施方式1的電子式電路斷路器進(jìn)行 說明。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電子式電路斷路器的整體 結(jié)構(gòu)的框圖，圖2是表示圖1的動(dòng)作的時(shí)序圖。
在圖1中，100是電子式電路斷路器，設(shè)置在電路1中。電子式 電路斷路器100由以下部分構(gòu)成開閉接點(diǎn)2，其與電路l連接；變 流器3，其將流過電路1的電流變流；整流電路4，其將由變流器3 檢測出的電流整流而變換為直流電壓；電源裝置5，其將從整流電路 4輸出的直流電壓變換為規(guī)定的電壓；控制電路6，其由該電源裝置
5供給電力而進(jìn)行動(dòng)作；以及跳閘裝置7，其利用從控制電路6輸出 的信號進(jìn)行動(dòng)作，使開閉接點(diǎn)2斷開。
電源裝置5具有平滑電路5a，其使從整流電路4輸出的電流 平滑；第1電容器5b，其儲存基于流過電路1的電流而產(chǎn)生的電力， 同時(shí)具有至少能夠供給使控制電路6進(jìn)行動(dòng)作的電力的靜電容量；開 關(guān)元件5c，其利用從控制電路6輸出的信號進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作；第2電 容器5d，其隨著該開關(guān)元件5c的動(dòng)作，儲存基于流過電路l的電流 而產(chǎn)生的電力，同時(shí)將該儲存的電力向第1電容器5b供給；以及作 為電流阻止元件的二極管5e，其阻止從第1電容器5b流入第2電容
器5d的電流。
另外，控制電路6具有變流器6a，其檢測流過電路l的電流； 電流變換電路6b，其將該變流器6a的輸出信號變換為規(guī)定的信號； 作為控制運(yùn)算部的微型計(jì)算機(jī)6c，其根據(jù)該電流變換電路6b的輸出 信號，在電路1的電流大小大于或等于規(guī)定值的情況下，以與該電流
大小對應(yīng)的動(dòng)作時(shí)限使跳閘裝置7動(dòng)作，斷開開閉接點(diǎn)2;以及作為
存儲部的存儲器6d，其存儲微型計(jì)算機(jī)6c的動(dòng)作狀態(tài)。
下面，對于上述構(gòu)成的電子式電路斷路器的動(dòng)作，使用圖2的 時(shí)序圖進(jìn)行說明。
(1) 如果利用未圖示的開閉操作單元，使與電路1連接的開 閉接點(diǎn)2閉合，則如圖2 (a)所示，變流器3檢測流過電路1的電 流(步驟l)，向整流電路4輸入。
(2) 輸入至整流電路4的電流，如圖2(b)所示，由整流電 路4整流(步驟2)后，利用平滑電路5a被平滑化。
(3) 利用由平滑電路5a平滑化后的電流，如圖2 (c)所示， 第1電容器5b被充電，A部(參考圖1)的電位提高(步驟3)。
此時(shí)，開關(guān)單元5c為斷開，不對第2電容器5d進(jìn)行充電，而 第1電容器5b快速充電。
在這里，第1電容器的靜電容量設(shè)定為例如10pF，第2電容器 的靜電容量為1000pF到5000nF。
此外，在圖2 (c)中，虛線V1所示的特性，表示無后述的第2 電容器5d的情況下的A部電位。
如果第1電容器5b被充電，則向內(nèi)置有微型計(jì)算機(jī)6c以及存 儲器6d的控制電路6供給電力，控制電路6處于待機(jī)狀態(tài)。
(4) 在上述(1) (3)的動(dòng)作中，例如，在電路中發(fā)生短 路故障而負(fù)載電流增加的狀態(tài)時(shí)使開閉接點(diǎn)2接通的情況下，控制電 路6的變流器6a檢測流過電路1的電流，該變流器6a的輸出信號由 電流變換電路6b變換為規(guī)定的信號，向微型計(jì)算機(jī)6c輸入，微型計(jì) 算機(jī)6c如圖2(d)所示，以與電路1的電流大小對應(yīng)的動(dòng)作時(shí)限輸出 跳閘信號(步驟4)。
(5) 由此，如圖2(e)所示，跳閘裝置7動(dòng)作而開閉接點(diǎn)2斷 開(步驟5)。
(6) 另外，控制電路6的微型計(jì)算機(jī)6c在第1電容器5b充 電開始(與向電路1開始通入電流開始相同)的規(guī)定時(shí)間Tl (參考 圖2 (c))之后，如圖2 (f)所示，輸出使開關(guān)元件5c動(dòng)作的充電 開始信號(步驟6)。
(7) 如果開關(guān)元件5c動(dòng)作，則如圖2 (g)所示，進(jìn)行第2 電容器5d的充電，B部(參考圖1)的電位升高(步驟7)。
此外，在微型計(jì)算機(jī)6c的跳閘信號輸出后，直至開閉接點(diǎn)2斷 開的時(shí)間是大約20ms (參考圖2 (d) 、 (e))，利用該時(shí)間，將 第2電容器5d充電。
(8) 然后，微型計(jì)算機(jī)6c如圖2 (h)所示，利用充入第2 電容器5d的電荷，將電子式電路斷路器100的斷路動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作數(shù) 據(jù)(跳閘原因、跳閘電流、跳閘時(shí)刻等)寫入存儲器6d (步驟8)， 寫入的該數(shù)據(jù)作為復(fù)原電路故障時(shí)的原因調(diào)査的有效信息。
也就是說，在開閉接點(diǎn)2開路后，也利用充入第2電容器5d的 電荷，使A部的電位維持為規(guī)定值(參考圖2(c))，如圖2 (h)所 示，至少在直至上述寫入完成后的期間T2中，都繼續(xù)、維持對控制 電路6的電源供給。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的電子式電路斷路器，因?yàn)?設(shè)置第1電容器5b和第2電容器5d，在電流剛流過電路l之后僅使 第1電容器5b充電，在規(guī)定的時(shí)間后使開關(guān)元件5c動(dòng)作而使第2 電容器5d充電，所以使控制電路6動(dòng)作的第1電容器能夠快速充電， 控制電路很快進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。因此，即使在電路中發(fā)生短路故障的狀 態(tài)下使開閉接點(diǎn)閉合而電源裝置連接的情況下，控制電路也能夠無延 遲地及時(shí)地向使開閉接點(diǎn)開閉的跳閘裝置輸出跳閘信號，因此，不會 降低電路斷路器的斷路性能。
另外，因?yàn)槠錁?gòu)成方式為，使得第2電容器5d的靜電容量大于 第1電容器5b的靜電容量，利用從控制電路輸出跳閘信號后直至開 閉接點(diǎn)2開路的時(shí)間，將大容量的第2電容器5d充電，所以能夠利
用充入第2電容器5d的大容量電荷，繼續(xù)對控制電路進(jìn)行長時(shí)間的 電源供給，能夠?qū)㈦娮邮诫娐窋嗦菲?00的斷路動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作數(shù)據(jù)
(跳閘原因、跳閘電流、跳閘時(shí)刻等)可靠地寫入存儲器6d。
權(quán)利要求
1.一種電子式電路斷路器，其特征在于，具有可開閉的開閉接點(diǎn)，其設(shè)置于單相或多相電路中；跳閘裝置，其使該開閉接點(diǎn)開閉；控制電路，其隨著流過前述電路的電流進(jìn)行動(dòng)作，使前述跳閘裝置動(dòng)作；以及電源裝置，其儲存基于流過前述電路的電流而產(chǎn)生的電力，將動(dòng)作電壓向前述控制電路供給，前述電源裝置，具有第1電容器，其儲存基于流過前述電路的電流而產(chǎn)生的電力，具有至少可以供給使前述控制電路進(jìn)行動(dòng)作的電力的靜電容量；開關(guān)元件，其利用從前述控制電路輸出的信號進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作；第2電容器，其伴隨該開關(guān)元件的動(dòng)作，儲存基于流過前述電路的電流而產(chǎn)生的電力，將儲存的電力向第1電容器供給；以及電流阻止元件，其阻止從前述第1電容器向前述第2電容器流入的電流，前述控制電路在前述第1電容器開始充電的規(guī)定時(shí)間后，使前述開關(guān)元件動(dòng)作，輸出使第2電容器充電的充電開始信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子式電路斷路器，其特征在于， 使前述第2電容器的靜電容量大于前述第1電容器的靜電容量。
3. 如權(quán)利要求2所述的電子式電路斷路器，其特征在于 利用從前述控制電路輸出跳閘信號后直至前述開閉接點(diǎn)開路為止的時(shí)間，對前述第2電容器進(jìn)行充電。
4. 如權(quán)利要求l至3中任意一項(xiàng)所述的電子式電路斷路器，其 特征在于，前述控制電路具有 控制運(yùn)算部，其在流過前述電路的電流大小大于或等于規(guī)定值 時(shí)，以與電流的大小對應(yīng)的動(dòng)作時(shí)限使前述跳閘裝置動(dòng)作；以及 存儲部，其存儲斷路動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作信息。
全文摘要
本發(fā)明獲得一種電子式電路斷路器，其在以電路中發(fā)生短路故障的狀態(tài)，使開閉接點(diǎn)閉合而電源裝置連接的情況下，也無延遲地及時(shí)輸出使跳閘裝置動(dòng)作的跳閘信號，不會降低斷路性能。作為電子式電路斷路器(100)的電源裝置(5)，設(shè)有第1電容器(5b)和第2電容器(5d)，在電流剛流過電路(1)之后，僅將第1電容器(5b)充電，在規(guī)定時(shí)間后使開關(guān)元件(5c)動(dòng)作，對第2電容器(5d)進(jìn)行充電。
文檔編號H02H1/06GK101110516SQ200610170570
公開日2008年1月23日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者廣常弘二, 柏本耕太, 黑崎剛史 申請人:三菱電機(jī)株式會社