JP6685465B2 - 電子式回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は、テスト装置からの外部電源供給により、オフラインにおいて独立したテスト操作が可能な電子式回路遮断器に係り、特にはその電源回路に関するものである。

電子式回路遮断器に関する従来技術として、例えば特開平８−３３１７４８号公報（特許文献１）には、電子式電流検出装置と引外し装置を備え、検出電流の一部を電子回路の作動電源に利用する回路構成を有する電子式回路遮断器が開示されている。また、例えば特開平９−２１１０８９号公報（特許文献２）には、検出電流の一部を電子回路の作動電源としている電子式回路遮断器のテスト時の消費電力を少なくすると共に、引外し検出回路を瞬時引外しと時限引外しとに分けて構成した回路に対し、個別にオフラインで動作テストを行うテスト装置が開示されている。

特開平８−３３１７４８号公報 特開平９−２１１０８９号公報

前記特許文献１に開示された電子式回路遮断器は、検出電流の一部を制御回路の作動電源に利用する回路遮断器であって、交流電路の電流を検出する変流器の二次電流を単方向電流に変換する整流回路の出力を、スイッチング素子により平滑コンデンサ側と電流検出抵抗側とに分割し、前記電流検出抵抗の電圧を監視して瞬時引外し回路を動作させるとともに、前記平滑コンデンサの出力電圧を前記制御回路の作動電源とするものである。

また、前記特許文献２に開示された電子式回路遮断器のテスト装置は、検出電流の一部を電子回路の作動電源としている電子式回路遮断器のテスト時の消費電力を少なくし、また、引外し検出回路が瞬時引外しと時限引外しとに分けて構成された回路に対し個別にオフラインで動作テストを行うものである。

特許文献１あるいは特許文献２に基づいて本願発明者は、図１に示す電子式回路遮断器を創出した。図１は、特許文献１に開示された回路遮断器に、特許文献２に開示されたテスト装置を組み合わせた電子式回路遮断器を示すブロック図で、この発明に至る過程の電子式回路遮断器を示すものである。
図１において、電子式回路遮断器１Ａは、交流電路２を開閉する開閉接点３と、交流電路２に挿入された変流器４の２次側に接続され、その出力電流を検出電圧に変換する電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の検出電圧から過電流を判定する瞬時引き外し判定回路６ａと時限引き外し判定回路６ｂの二種の判定回路を有する判定回路６と、変流器４の出力電流を整流する整流回路７の出力電流を電圧源に変換し、判定回路６に電源を供給する電源回路を備えている。この電源回路は、電圧監視回路８、第１のスイッチング素子である電流制御トランジスタ９、過電圧保護用ツェナーダイオード１０、第２のスイッチング素子である負荷切り離し用トランジスタ１１、プルアップ抵抗１２、逆流防止ダイオード１３、及び負荷切り離し用トランジスタ１１を制御する第３のスイッチング素子である制御用トランジスタ１４で構成されている。なお、電流制御トランジスタ９、負荷切り離し用トランジスタ１１、制御用トランジスタ１４は、それぞれバイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタで構成されている。

また、電子式回路遮断器１Ａは、動作テスト装置１５から端子１６、１７を介して電源を供給する際の逆方向電流を防止する整流ダイオード１８と、動作テスト装置１５から出力される瞬時引き外し信号と時限引き外し信号とを切り替える切り替え用ダイオード１９と、判定回路６の出力信号によりサイリスタ２０を介して付勢される引き外しコイル２１と、引き外しコイル２１の付勢時に開閉接点３を開離駆動する引き外し機構（図示せず）と、を備えて構成されている。なお、符号２２は後述する平滑コンデンサ、符号２３はテスト用検出抵抗、符号２４は動作テスト装置１５の動作テスト信号を切り替え用ダイオード１９に供給する端子を示している。

図１に示す電子式回路遮断器１Ａは前記のように構成され、動作テスト装置１５を用いたときの動作は、交流電路２への通電がないオフラインの際、回路への電源を外部から入力する必要があるため、接続した動作テスト装置１５内部の定電流Ｉ_ＩＮを端子１６から整流ダイオード１８を介して電源回路へと供給する。

定電流Ｉ_ＩＮは、負荷切り離し用トランジスタ１１を介して平滑コンデンサ２２へ充電されて出力電圧Ｖ_ＯＵＴに変換され、判定回路６に供給される。出力電圧Ｖ_ＯＵＴは電圧監視回路８によって電圧検出されており、所定の閾値よりも大きい場合は電流制御トランジスタ９のベースへ信号を出力し、電流制御トランジスタ９を介して定電流Ｉ_ＩＮをＧＮＤにバイパスすることにより、出力電圧Ｖ_ＯＵＴの制御を行っている。

出力電圧Ｖ_ＯＵＴが上昇し、判定回路６が起動した後、動作テスト装置１５は、端子２４から瞬時操作テスト信号を判定する瞬時引き外し判定回路６ａ、または時限引き外しテスト信号を判定する時限引き外し判定回路６ｂの何れか一方の判定回路を選択し、定電流の動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ１}またはＩ_{ＴＥＳＴ２}を供給する。動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ１}またはＩ_{ＴＥＳＴ２}は、テスト用検出抵抗２３及び電流検出抵抗５によって過電流印加相当の電圧を発生させ，疑似的な過電流を判定回路６の瞬時引き外し判定回路６ａ、または時限引き外し判定回路６ｂの何れかに検出させる。なお、端子１７はグランドである。

判定回路６の瞬時引き外し判定回路６ａ、時限引き外し判定回路６ｂの何れかは、検出した電圧値が所定の閾値を超えると、引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰをサイリスタ２０のゲートへ出力し、サイリスタ２０をオン状態にする。また、電源回路の制御用トランジスタ１４はオン状態となり、負荷切り離し用トランジスタ１１のベース・エミッタ間電圧はＧＮＤ電位となり、出力電圧Ｖ_ＯＵＴ≒０Ｖとなる。同時に電圧監視回路８の出力がオフし、電流制御トランジスタ９はオフ状態となり、定電流Ｉ_ＩＮは引き外しコイル２１に流れ込む。これによって引き外しコイル２１が駆動し、開閉接点３を開く。

一方、動作テスト装置１５の端子１６とＧＮＤ間の引き外し動作検出電圧Ｖ_ＩＮ２は、負荷引き離し用トランジスタ１１がオフ、また電流制御トランジスタ９がオフとなっており、電源回路の負荷である判定回路６より引き外しコイル２１のインピーダンスの方が大きいとすると、引き外し動作検出電圧Ｖ_ＩＮ２は引き外し動作前と比較し、上昇する。引き外し動作検出電圧Ｖ_ＩＮ２を動作テスト装置１５が検出しており、所定の引き外し動作検出の閾値を超えた状態が数ｍｓ持続すると動作テスト装置１５は電子式回路遮断器１Ａの引き外し動作を検出し、トリップ動作時間の検出を行う。ただし、動作テスト装置１５が引き外し検出を行うためには、引き外し動作検出を行う時間、判定回路６への電源供給を平滑コンデンサ２２に充電している電荷のみで補う必要があり、大容量の平滑コンデンサが必要となる。

前記図１に示す電子式回路遮断器１Ａが問題となる場合の動作波形を図２に示す。図２において、（ａ）は動作テスト装置１５の供給電流Ｉ_ＩＮを示し、（ｂ）は電源回路の出力電圧Ｖ_ＯＵＴを示し、（ｃ）は電圧監視回路８の出力電圧を示し、（ｄ）は負荷切り離し用トランジスタ１１のベース電圧Ｖ_Ｂを示し、（ｅ）はサイリスタ２０のアノード・カソード間電圧Ｖ_ＳＲを示している。また、（ｆ）は引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰを示し、（ｇ）は動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ１}またはＩ_{ＴＥＳＴ２}を示し、（ｈ）は動作テスト装置１５の端子１６の電圧Ｖ_ＩＮ２を示し、（ｉ）は動作テスト装置１５の引き外し動作検出のタイミングを示し、（ｊ）は動作テスト装置１５の引き外し動作検出のカウントを示している。

動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ１}またはＩ_{ＴＥＳＴ２}を印加した際、判定回路６の瞬時引き外し判定回路６ａと時限引き外し判定回路６ｂの何れかの判定回路からトリップ信号が出力され、サイリスタ２０が図２（ｅ）のようにオン状態となる。同時に負荷切り離し用トランジスタ１１の制御用トランジスタ１４がオン状態となり、負荷切り離し用トランジスタ１１のベースの電位はＧＮＤの電位とほとんど同じとなるため、負荷切り離し用トランジスタ１１は負荷と切り離され、オフ状態となる。負荷切り離し用トランジスタ１１がオフの間、判定回路６への電源供給は平滑コンデンサ２２の充電電流のみとなり、瞬時引き外し判定回路６ａと時限引き外し判定回路６ｂのそれぞれによる引き外し動作出力信号の持続時間は図２（ｆ）に示すように平滑コンデンサ２２の残容量に依存しｔ１となる。

引き外し動作検出は信頼性確保のため図２（ｉ）に示すように、引き外し動作検出のタイミングｔ２にてｎ回の検出を行っている。図２（ｊ）に示すように、引き外し動作検出電圧Ｖ_ＩＮ２端子の電圧が引き外し検出電圧閾値を超え、ｎ回カウントアップされることで所定の閾値を超えたとき、動作テスト装置１５が引き外し動作検出を行うとすれば、トリップ信号持続時間はｔ１≧（ｔ２×ｎ）必要である。

しかし，平滑コンデンサ２２の容量が小さい場合は引き外し動作出力信号持続時間ｔ１＜（ｔ２×ｎ）となり、動作テスト装置１５は引き外し動作の検出が不可となる。また、引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰの停止後、制御用トランジスタ１４はオフ状態となるため負荷切り離し用トランジスタ１１はオンに復帰し、判定回路６への電流供給を再開する。一方、サイリスタ２０はオン状態を維持するため、入力電流が引き外しコイル２１と電源回路へ分流し、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは判定回路６の起動電圧に達しない状態を維持するため、動作テスト装置１５は引き外し動作検出不可となる。

平滑コンデンサ２２に大容量のものを使用することにより、動作テスト装置１５は引き外し検出を行うことが可能となるが、電源回路の出力電圧の立ち上がり時間に影響し、高速動作ができなくなる課題が発生する。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、平滑コンデンサの低容量化により電子回路の小形化を図り、また平滑コンデンサの容量削減することにより高速動作が可能な電子式回路遮断器を得ることを目的とするものである。

この発明に係る電子式回路遮断器は、交流電路に挿入され、引き外しコイルにより開閉操作が行われる開閉接点と、前記交流電路に流れる電流を検出する変流器の二次側に接続され、二次側出力電流を単方向電流に変換する整流回路と、前記整流回路の出力側に接続された第１のスイッチング素子と、前記整流回路の出力側から負荷を切り離す第２のスイッチング素子と、前記引き外しコイルに直列接続されたサイリスタと、前記サイリスタと前記第２のスイッチング素子の制御端子との間に接続され、順方向電圧と前記サイリスタのオン電圧とにより、前記第２のスイッチング素子のベース電圧を制御する第１のダイオードと、前記第２のスイッチング素子の出力側に接続された電圧抑制手段と、前記電圧抑制手段を介して接続され、前記第１のスイッチング素子の制御を行う電圧監視回路と、前記整流回路に接続され、前記交流電路の各層の電流を検出する電流検出抵抗と、前記電圧抑制手段を介して接続され、前記電流検出抵抗に流れる電流によって生じる電圧を監視し、監視電圧が閾値を超えたとき、前記引き外しコイルを介して前記開閉接点を開離させる判定回路と、前記電流検出抵抗に接続され、前記判定回路の入力端子と直列に接続されたテスト用検出抵抗と、前記交流電路が通電されていない場合に、外部から接続コネクタを介して前記整流回路の後段に定電流を入力するとともに、前記テスト用検出抵抗にテスト信号を入力し、回路遮断器の引き外し動作テストを行う動作テスト装置と、前記動作テスト装置の供給電流を前記第２のスイッチング素子を介して充電し、前記判定回路へ供給する出力電圧に変換する平滑コンデンサと、を備えたものである。

この発明に係る電子式回路遮断器によれば、引き外しコイル動作時に電源回路の出力電圧を制御するダイオードと電源回路の出力電流の抑制手段を備えたことにより、平滑コンデンサの容量を削減することができるので、電子回路の小形化が図れ、また、平滑コンデンサの容量削減することで高速動作が可能となる。
この発明の前記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

本願発明者により創出されたこの発明に至る過程の電子式回路遮断器を示すブロック図である。 図１に示す電子式回路遮断器の動作波形を示すチャート図である。 この発明の実施の形態１に係る電子式回路遮断器の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る電子式回路遮断器の動作波形を示すチャート図である。

以下、この発明に係る電子式回路遮断器の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図３はこの発明の実施の形態１に係る電子式回路遮断器の構成を示すブロック図で、図４はその動作波形を示すチャート図である。
図３において、電子式回路遮断器１Ｂは、交流電路２を開閉する開閉接点３と、交流電路２に挿入された変流器４の２次側に接続され、その出力電流を検出電圧に変換する電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の検出電圧から過電流を判定する瞬時引き外し判定回路６ａと時限引き外し判定回路６ｂの二種の判定回路を有する判定回路６と、変流器４の出力電流を整流する整流回路７の出力電流を電圧源に変換し、判定回路６に電源を供給する電源回路を備えている。この電源回路は、電圧監視回路８、第１のスイッチング素子である電流制御トランジスタ９、過電圧保護用ツェナーダイオード１０、第２のスイッチング素子である負荷切り離し用トランジスタ１１、プルアップ抵抗１２、逆流防止ダイオード１３、負荷切り離し用トランジスタ１１を制御する第３のスイッチング素子である制御用トランジスタ１４、及び後述する電源回路の出力電圧を制御する第１のダイオード２５、電圧抑制手段である第２のダイオード２６により構成されている。なお、電流制御トランジスタ９、負荷切り離し用トランジスタ１１、制御用トランジスタ１４は、それぞれバイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタで構成されている。

また、電子式回路遮断器１Ｂは、動作テスト装置１５から端子１６、１７を介して電源を供給する際の逆方向電流を防止する整流ダイオード１８と、動作テスト装置１５から瞬時引き外し信号と時限引き外し信号とを切り替え用ダイオード１９と、判定回路６の出力信号によりスイッチング素子のサイリスタ２０を介して付勢される引き外しコイル２１と、引き外しコイル２１の付勢時に開閉接点３を開離駆動する引き外し機構（図示せず）と、を備えて構成されている。なお、符号２２は後述する平滑コンデンサ、符号２３はテスト用検出抵抗、符号２４は動作テスト装置１５の動作テスト信号を切り替え用ダイオード１９に供給する端子を示している。

実施の形態１に係る電子式回路遮断器１Ｂは前記のように構成されており、その電源回路、即ち、電圧監視回路８、電流制御トランジスタ９、過電圧保護用ツェナーダイオード１０、負荷切り離し用トランジスタ１１、プルアップ抵抗１２、逆流防止ダイオード１３、負荷切り離し用トランジスタ１１の制御用トランジスタ１４、及び第１のダイオード２５、第２のダイオード２６で構成される電源回路は、交流電路２から変流器４を介して入力される交流電流を所定の直流電圧に変換して、判定回路６に電源を供給する。そして、サイリスタ２０がオンしたときこの電源回路はオフし、Ｉｏｕｔ≒０となり、Ｖ_ＩＮ１の電圧を上昇させ引き外しコイル２１への電流供給を行う。

以下、前記電源回路の詳細について、図４の動作波形を示すチャート図を用いて説明する。なお、図４（ａ）は動作テスト装置１５の供給電流Ｉ_ＩＮを示し、（ｂ）は電源回路の出力電圧Ｖ_ＯＵＴを示し、（ｃ）は電圧監視回路８の出力電圧を示し、（ｄ）は負荷切り離し用トランジスタ１１のベース電圧Ｖ_Ｂを示し、（ｅ）はサイリスタ２０のアノード・カソード間電圧Ｖ_ＳＲを示している。また、（ｆ）は引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰを示し、（ｇ）は動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ１}またはＩ_{ＴＥＳＴ２}を示し、（ｈ）は動作テスト装置１５の端子１６の電圧Ｖ_ＩＮ２を示し、（ｉ）は動作テスト装置１５の引き外し動作検出のタイミングを示し、（ｊ）は動作テスト装置１５の引き外し動作検出のカウントを示している。

開閉接点３が開いているオフラインの状態において、図４（ａ）に示すように動作テスト装置１５から直流の定電流Ｉ_ＩＮが供給されたとき、図４（ｄ）に示すように負荷切り離し用トランジスタ１１にはプルアップ抵抗１２を介してベースへ電流が供給され、ベース電圧Ｖ_Ｂが上昇し、図４（ｂ）に示すように平滑コンデンサ２２に電荷が充電され、判定回路６へ電源を供給する。

電源回路の出力電圧Ｖ_ＯＵＴは第２のダイオード２６を介して電圧監視回路８で電圧を検出しており、図４（ｃ）に示すように所定の閾値（例えば１２Ｖ）を超える電圧になると電流制御トランジスタ９のゲートへ電圧を出力し、電流制御トランジスタ９をオン状態にする。このとき定電流Ｉ_ＩＮは電流制御トランジスタ９のコレクタへ流れ込み，Ｖ_ＩＮ≒０Ｖとなる。

負荷切り離し用トランジスタ１１はベース電流≒０となるためＩ_ＯＵＴ≒０となる。判定回路６によって平滑コンデンサ２２の電荷が減少すると出力電圧Ｖ_ＯＵＴが低下するが、電圧監視回路８によって所定の閾値（例えば１１.９Ｖ）以下となると電流制御トランジスタ９をオフとすることにより、再び負荷切り離し用トランジスタ１１をオン状態とし、平滑コンデンサ２２へ電流を充電する。従って電圧監視回路８によって、定電流Ｉ_ＩＮの入力に対して出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、一定の電圧に制御される。

判定回路６が起動した後に、動作テスト装置１５から動作テスト信号Ｉ_{ＴＥＳＴ２}またはＩ_{ＴＥＳＴ１}の何れか一方の選択された信号が切り替え用ダイオード１９を介してテスト用検出抵抗２３に印加される。このとき、テスト用検出抵抗２３と電流検出抵抗５で生じた電圧値を判定回路６が検出し、所定の値を超えると引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰを出力する。引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰを出力すると、図４（ｅ）に示すようにサイリスタ２０がオンする。同時に電圧監視回路８はオフとなり、電流制御トランジスタ９のベースへの出力はオフ状態となる。

また、負荷切り離し用トランジスタ１１の制御用トランジスタ１４はオンするためベース電圧Ｖ_Ｂ≒０となり、負荷切り離し用トランジスタ１１はオフとなるためＩ_ＯＵＴ≒０となる。電源回路の負荷である判定回路６より引き外しコイル２１のインピーダンスが大きいため、入力電圧Ｖ_ＩＮ１は上昇する。このとき制御用トランジスタ１４のエミッタに流れる電流は、プルアップ抵抗１２が数十ｋΩ（例えば４７ｋΩ）の場合、数百μＡ（例えば５３０μＡ）程度となる。

定電流Ｉ_ＩＮ＝数十ｍＡ（例えば３０ｍＡ）のとき、ほとんどの電流は引き外しコイル２１に流れ込むように動作する。またこの引き外しコイル２１に流れる電流は過電圧保護用ツェナーダイオード１０のツェナー電圧によって制限される。

動作テスト装置１５はＶ_ＩＮ１の電圧値を検出しており、所定の閾値（例えば１５Ｖ）を超えると遮断器が動作したことを検出する。この遮断器動作の検出は信頼性を確保するため、図４（ｉ）、図４（ｊ）のように数ｍｓ毎に数回検出する方式であり、例えばｔ２＝５ｍｓ毎に２回以上検出した場合、遮断器が引き外し動作したことを検出する。

引き外し動作の際は判定回路６の引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰによって、負荷切り離し用トランジスタ１１をオフに制御しているが、この電源供給源は平滑コンデンサ２２に充電された電荷を電源とするよう切り替わるため、判定回路６によって発生した消費電流により平滑コンデンサ２２の電荷は低下する。それ故に、判定回路６への供給電圧が最低動作電圧を下回れば、図４（ｆ）のように引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰはｔ１の数ｍｓで停止する。

もしここで、引き外し信号Ｖ_ＴＲＩＰが停止して制御用トランジスタ１４がオフし、負荷引き離し用トランジスタ１１がオンとなってしまった場合、電源の供給は引き外しコイル２１に加え、判定回路６へも行うことになり、図２（ｆ）に示す引き外し信号がオフした後、図２（ｈ）の電源回路の出力電圧Ｖ_ＯＵＴが低下し、動作テスト装置１５は引き外し検出が不可となる。動作テスト装置１５が引き外し検出を行うためには、引き外し動作検出を行う図２（ｊ）に示すようにカウント数が閾値を超えるまで、判定回路６への電源供給を平滑コンデンサ２２に充電している電荷のみで補う必要があり、大容量の平滑コンデンサが必要となる。この場合は電子式回路遮断器のＣＯ動作の速度、即ち、投入動作に引き続き、猶予なく遮断動作を行う速度が遅くなるため、新たな問題が発生する。

しかし、サイリスタ２０のアノード・カソード間の電圧Ｖ_ＯＮを、電源回路の出力電圧を制御する第１のダイオード２５利用することと、さらに電圧抑制手段である第２のダイオード２６を用いることで、動作テスト装置１５の引き外し動作検出中は常時、負荷切り離し用トランジスタ１１をオフに維持できる電圧にすることが可能になり、小容量の平滑コンデンサ２２で引き外し動作の検出が可能になる。以下、平滑コンデンサ２２の小容量化が可能となる動作原理について詳細に説明する。

判定回路６の瞬時引き外し判定回路６ａと時限引き外し判定回路６ｂの何れか一方のトリップ信号出力によりサイリスタ２０がオン状態となると、負荷切り離し用トランジスタ１１のベース電圧Ｖ_Ｂは、サイリスタ２０のオン電圧Ｖ_ＯＮをＶ_ＯＮ＝１．２Ｖ、電源回路の出力電圧の切替手段である第１のダイオード２５の順方向電圧Ｖ_Ｄ３をＶ_Ｄ３＝０．７Ｖとした場合、
Ｖ_Ｂ＝Ｖ_ＯＮ＋Ｖ_Ｄ３＝１．２Ｖ＋０．７Ｖ＝１．９Ｖ
となる。

また、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、負荷切り離し用トランジスタ１１がオンするために必要なベース・エミッタ電圧Ｖ_ＢＥをＶ_ＢＥ＝０．６Ｖ、逆流防止ダイオード１３の順方向電圧Ｖ_Ｄ１をＶ_Ｄ１＝０．６Ｖとしたとき、
Ｖ_ＯＵＴ＝Ｖ_Ｂ−Ｖ_ＢＥ−Ｖ_Ｄ１＝（１．９Ｖ−０．６Ｖ−０．６Ｖ）＝０．７Ｖ
となる。

さらに、電流抑制手段である第２のダイオード２６の順方向電圧Ｖ_Ｄ２によって判定回路６への印加電圧Ｖ_ＯＵＴ２は
Ｖ_ＯＵＴ２＝Ｖ_ＯＵＴ−Ｖ_Ｄ２＝０．６Ｖ−Ｖ_Ｄ２
で、Ｖ_ＯＵＴ２≒０とするためにはＶ_Ｄ２≒０．６となる必要があるが、第２のダイオード２６の順方向電圧は０．６Ｖ程度であれば出力電流Ｉ_ＯＵＴが数十μＡ（例えば５０μＡ）程度で生じるとすれば、Ｉ_ＩＮ＞＞Ｉ_ＯＵＴとなり、Ｉ_ＯＵＴ≒０となる。

従って、サイリスタ２０がオンしている限り、動作テスト装置１５の端子１６の引き外し動作検出電圧ＶＩＮ２から見た電源回路の入力インピーダンスは、平滑コンデンサ２２の電荷が０μＣとなり、判定回路６が停止した場合でも一定となり、図４（ｈ）のように引き外し動作検出電圧ＶＩＮ２は安定する。
また、動作テスト装置１５は検出するための引き外し動作検出のカウントを実行できるため、引き外し動作検出が可能となる。

従って平滑コンデンサ２２の容量はサイリスタをオン、また出力電圧Ｖ_ＯＵＴを安定化できる容量があれば問題なく，コンデンサの容量を低減でき、電源回路の小型を図ることができる。さらに平滑コンデンサ２２の容量削減によって高速動作が可能となる。

以上のように、実施の形態１に係る電子式回路遮断器１Ｂによれば、引き外しコイル２１の動作時に、電源回路の出力電圧の切替手段である第１のダイオード２５と、電圧抑制手段である第２のダイオード２６を備えたことにより、平滑コンデンサ２２の容量を削減することができるので、電子回路の小形化が図れ、平滑コンデンサ２２の容量削減することで高速動作が可能となる。

なお、前記においてこの発明の実施の形態１に係る電子式回路遮断器について説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１Ａ、１Ｂ 電子式回路遮断器、２ 交流電路、３ 開閉接点、４ 変流器、５ 電流検出抵抗、６ 判定回路、６ａ 瞬時引き外し判定回路、６ｂ 時限引き外し判定回路、７ 整流回路、８ 電圧監視回路、９ 電流制御トランジスタ、１０ 過電圧保護用ツェナーダイオード、１１ 負荷切り離し用トランジスタ、１２ プルアップ抵抗、１３ 逆流防止ダイオード、１４ 制御用トランジスタ、１５ 動作テスト装置、１６、１７、２４ 端子、１８ 整流ダイオード、１９ 切り替え用ダイオード、２０ サイリスタ、２１ 引き外しコイル、２２ 平滑コンデンサ、２３ テスト用検出抵抗、２５ 第１のダイオード、２６ 第２のダイオード

Claims (4)

1. 交流電路に挿入され、引き外しコイルにより開閉操作が行われる開閉接点と、
   前記交流電路に流れる電流を検出する変流器の二次側に接続され、二次側出力電流を単方向電流に変換する整流回路と、
   前記整流回路の出力側に接続された第１のスイッチング素子と、
   前記整流回路の出力側から負荷を切り離す第２のスイッチング素子と、
   前記引き外しコイルに直列接続されたサイリスタと、
   前記サイリスタと前記第２のスイッチング素子の制御端子との間に接続され、順方向電圧と前記サイリスタのオン電圧とにより、前記第２のスイッチング素子のベース電圧を制御する第１のダイオードと、
   前記第２のスイッチング素子の出力側に接続された電圧抑制手段と、
   前記電圧抑制手段を介して接続され、前記第１のスイッチング素子の制御を行う電圧監視回路と、
   前記整流回路に接続され、前記交流電路の各層の電流を検出する電流検出抵抗と、
   前記電圧抑制手段を介して接続され、前記電流検出抵抗に流れる電流によって生じる電圧を監視し、監視電圧が閾値を超えたとき、前記引き外しコイルを介して前記開閉接点を開離させる判定回路と、
   前記電流検出抵抗に接続され、前記判定回路の入力端子と直列に接続されたテスト用検出抵抗と、
   前記交流電路が通電されていない場合に、外部から接続コネクタを介して前記整流回路の後段に定電流を入力するとともに、前記テスト用検出抵抗にテスト信号を入力し、回路遮断器の引き外し動作テストを行う動作テスト装置と、
   前記動作テスト装置の供給電流を前記第２のスイッチング素子を介して充電し、前記判定回路へ供給する出力電圧に変換する平滑コンデンサと、
   を備えたことを特徴とする電子式回路遮断器。
2. 前記電圧抑制手段は、ダイオードまたはツェナーダイオードであ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。
3. 前記判定回路は、瞬時引き外し判定回路と時限引き外し判定回路を備えた構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子式回路遮断器。
4. 前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子は、それぞれバイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電子式回路遮断器。

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