专利名称：电路断路器的制作方法
技术领域：
本发明有关配线用断路器、漏电断路器等电路断路器，具体为有关带显示装置的电路断路器，该显示装置具有显示电路的负载电流等电路信息的功能。
背景技术：
对于过电流、短路、或漏电事故，还要求自动切断该电路的配线用断路器、或漏电断路器在事前就捕捉到行将作出上述断路动作前的征兆(信息)，根据情况通过使用者有效地运用这一信息，起到作为不让电路瞬间断路的设备的作用。为了回应市场这样的要求，在已有断路器上，当该电路的漏电流超过规定值时，或该电路的负载电流未及电路断路器的自动断路程度而超过规定限值(level)时，为了将这些状态通知使用者，采用使电路断路器所附的发光二极管发光的结构(例如参照专利文献1)。
特开2001-128353号公报(段落号0009至0011、图1)发明内容已有的电路断路器通过发光二极管发光，靠目视虽能识别超过预定的规定限值，但存在的问题是，不能分别识别发光二极管发光后该电路的负载电流值相对于电路断路器的自动切断有无余量，以及在发光二极管发光前该电路的负载电流值相对于规定限值有无余量。
本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的在于获得一种使用者能方便地识别该电路的负载电流对于电路断路器的自动切断及规定限值有无余量的电路断路器。
本发明的电路断路器中是这样构成的，它将该电路的负载电流值换算成相对于电路断路器的额定电流的比例值，以该比例值在电路断路器所附的显示单元上显示。
如上所述，本发明的电路断路器，包括检测流过电路的负载电流及进行模/数变换后形成数字信号的电流检测变换装置、根据由上述电流检测变换装置检测及变换后的电流值计算电流有效值的电流有效值运算装置、与该电路断路器的额定电流相对应地存储保持与上述负载电流的大小相应的多个动作时限特性的时限电路、以及在上述负载电流位于上述动作时限特性的任何一个动作限值的状态下继续规定的时间后输出使该电路断路器进行断路动作的信号的断路动作输出装置，在上述电路断路器中具有计算负载率的负载率计算装置，该负载率表示利用上述电流有效值运算装置计算出的电流有效值相对于该电路断路器的额定电流的比例，另外还具有显示上述负载率的显示装置，所以使用者(观察者)能方便地识别上述负载电流对于该电路断路器的自动断路及规定限值有无余量。
图1为本发明实施形态1的电路断路器的方框电路图。
图2为表示本发明实施形态1的与负载电流对应的单色液晶显示元件状态变化一示例的示意图。
图3为本发明实施形态2的电路断路器的方框电路图。
图4为本发明实施形态2的显示单元的主视图。
图5为表示本发明实施形态2的与负载电流对应的单色液晶显示元件状态变化一示例的示意图。
标号说明6电流检测电路、7 A/D变换电路、12液晶驱动电路、13单色液晶显示元件、14后照光控制电路、15～18 LED、101电路断路器111电流检测变换装置112电流有效值运算装置115额定电流设定装置116负载率计算装置117、117a显示单元118后照光切换装置具体实施方式
实施形态1
图1表示本发明实施形态1的电路断路器的方框电路图。图1中，与图中未示出的变压器等电源连接的电路1、及与同样图中未示出的电动机等负载连接的电路2分别与有绝缘外壳的电路断路器101所具有的电源侧端子3及负载侧端子4连接。这从电源流向负载、即从电路1流向电路2的电流(以后称为负载电流)始终通过电路断路器101内的电流互感器5，输出给电流检测变换装置111，在该电流检测变换装置111中，负载电流在电流检测电路6中变换成电流检测信号，再在A/D(模拟/数字)变换电路7中变换成数字信号，该数字信号被取入电流有效值运算装置112，通过该电路有效值运算装置112的运算，电路断路器101能识别负载电流的值。
在运算出的负载电流的值超过电路断路器101的额定电流时，根据其大小，送到时限电路113内具有的长限时9、短限时10、及瞬时11的各种动作时限特性的任一个电路，该状态若继续规定的时间，则时限电路113对断路动作输出装置114发出断路指令。具体为，例如电路断路器101的额定电流为1600A时，负载电流相对于额定电流a是2倍(因而，是3200A)，则长限时9在150秒后，b是4倍×1.5倍(因而，是9600A)，则短限时10在0.5秒后，c是16倍(因而，25600A)，则瞬时11在0.05秒后，分别向断路动作输出装置114送出断路指令，该断路动作输出装置114立即使开闭机构8完成跳闸动作，断开负载电流，通过这样能够预先防止电路1或电路2中使用的电线等被烧坏。另外，在利用额定电流设定装置115改变额定电流时，这一信息也送至时限电路113，前述的各动作时限特性也联动变化(例如额定电流变成1440A时，短限时特性的电流值变成8640A)。还有，该额定电流设定装置115大多设置在所述绝缘外壳的表面，例如图中未示出的电路断路器101具有的操作手柄附近等，便于使用者操作。
算出的负载电流的值和由额定电流设定装置115设定的电路断路器101的额定电流的信息也送至负载率计算装置116，在其中计算负载电流相对于额定电流的比例(以下称为负载率)。例如相对于额定电流1600A，若负载电流为1120A则负载率为70％。该负载率通过液晶驱动电路12在单色液晶显示元件13上显示，同时也送到后述的LED驱动电路14。
图2表示与负载电流相对应的、单色液晶显示元件13的状态变化一示例。图2中，纸面上粗线的轨迹表示负载率随时间的变化，任意的时刻T1～T7的负载率在单色液晶显示元件13上显示(例如在时刻T4，单色液晶显示元件13显示75％)。单色液晶显示元件13的下部有发光颜色不同的发光二极管(以下简称LED(Light emitting diode))15～18，负载率的信息送至后照光控制电路14(参照图1)，这样该后照光控制电路14根据该负载率的大小，使LED15～18中的至少某一个作为单色液晶显示元件的后照光光源发光。这里设LED15为蓝色，LED16为绿色，LED17为黄色，及LED18为红色，预先设定负载率小于80％为蓝色光，80％以上90％不到为发绿色光，90％以上100％不到为发黄色光，大于100％为发红色光，则在时刻T1、T2及T4为蓝色，时刻T3及T5为绿色，时刻T6为黄色，时刻T7为红色，各发光颜色是通过图中未示出的导光板对单色液晶显示元件13提供后照光照明。而且，在图2中为了作图的方便，用不同的阴影线表示不同的光照后照明颜色。
因而，由于将负载电流作为相对于额定电流的负载率来表示，所以对电路断路器101的自动断路限值或对于任意设定的规定限值有无余量、即负载的使用情况能一目了然，同时，由于根据负载率的大小，能使单色液晶显示元件13后照光颜色改变，所以不太受视角的影响，能起到所谓的表示高低程度的测量仪表的作用。还有，用单色液晶显示元件13和LED15～18构成的显示单元117，在图1中所示为和额定电流设定装置115一样设置在电路断路器101的表面，但若考虑到电路断路器101安装在例如配电盘上较高的位置或里面的部位，可将这一显示单元做成可分离的形式，能自由地设置在任意的场所，则观察更方便。
若考虑到观察方便这一点，则即使单使用彩色液晶显示元件也能得到同样的效果，但鉴于作为电路断路器所要求的规格，即经济性、寿命、使用环境等因素，最好采用如本发明那样用单色液晶显示元件及后照光光源用LED组合的结构。在以上的说明中，仅限定于负载率，但也可以在图1中将电流有效值运算装置112计算的负载电流值送至液晶驱动电路12，通过这样同时显示负载电流值。另外，当然除了有关这些负载电流的信息以外，例如也可以是泄漏电流，也能取得同样的效果。
实施形态2实施形态1中是预先决定后照光照明颜色的切换点，但本实施形态如图3所示，通过设后照光切换装置118，使用者能任意设定后照光照明颜色的切换点，同时也能改变该后照光照明颜色的发光次序。现根据图4说明这一设定方法。图4中，显示单元117a上包括在单色液晶显示元件13的纸面上、下侧用按钮等构成的后照光切换装置118。使用者在开始对电路断路器101通电的时候，决定负载率的切换点及后照光照明颜色。例如，想设定以下的情况1，大于70％小于105％， 绿色发光；2，大于105％小于115％，蓝色发光；3，大于115％小于130％，黄色发光；4，大于130％， 红色闪烁则以与上述编号1，2，……相呼应的下述编号1-1、1-2、……的形式设定为1-1、7→0→绿→发光→设定2-1、1→0→5→蓝→发光→设定3-1、1→1→5→黄→发光→设定4-1、1→3→0→红→闪烁→设定以下根据图5说明上述构成及设定的电路断路器101中的、与负载电流相对应的单色液晶显示元件13的状态变化的一个例子。图5中，纸面上粗线的轨迹表示负载率随时间的变化，表示在任意的时刻T1至T4单色液晶显示元件13显示额定电流为1600A的负载率及负载电流值的情况(例如，在时刻T2，单色液晶显示元件13显示110％及1760A)。根据所述的设定，时刻T1为绿色，时刻T2为蓝色、时刻T3为黄色，这些分别作为单色液晶显示元件13的后照光照明发光，还在T4时刻为红色闪烁，通过所谓的闪烁显示，从而能更加突出电路断路器101接近自动断路的情况(和实施形态1相同，为了作图方便，用不同的阴影线表示不同的后照光照明颜色)。因此，由于使用者能自由地设定想要必须精确管理的负载率的区域，因此对于负载的运行状况及通常电力使用状况，能让使用者识别与之灵活相对应的负载率的状态变化。
权利要求
1.一种电路断路器，包括检测流过电路的负载电流及进行模/数变换而形成数字信号的电流检测变换装置、根据由所述电流检测变换装置检测及变换的电流值计算电流有效值的电流有效值运算装置、与该电路断路器的额定电流相对应地存储保持与所述负载电流的大小相应的多个动作时限特性的时限电路、以及所述负载电流处于所述动作时限特性的任何一个动作限值的状态下继续规定的时间后输出使该电路断路器进行断路动作的信号的断路动作输出装置，其特征在于，包括计算表示由所述电流有效值运算装置计算的电流有效值相对于该电路断路器的额定电流的比例即负载率的负载率计算装置、以及显示所述负载率的显示装置。
2.如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，显示装置是液晶元件，并包括从后面照射所述液晶元件的后照光光源、以及根据负载率的状态使所述后照光光源的发光变化的后照光控制电路。
3.如权利要求2所述的电路断路器，其特征在于，后照光光源用多个发光颜色不同的发光二极管构成。
4.如权利要求2所述的电路断路器，其特征在于，包括对于负载率设定改变发光二极管的发光变化基准的后照光切换装置。
5.如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，包括设定该电路断路器额定电流的额定电流设定装置。
6.如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，使得由电流有效值运算装置计算的电流有效值和负载率一起在液晶元件上显示而构成。
全文摘要
本发明能获得一种使用者能容易识别电路的负载电流值相对于电路断路器的自动断路及规定限值有无余量的电路断路器。其构成为，根据通过电流互感器5并利用电流有效值运算装置112计算的电路的负载电流值、和由额定电流设定装置115设定的电路断路器101的额定电流值，用负载率计算装置116计算负载率，该负载率在单色液晶显示元件13上显示，同时还根据其大小，使预先设好的发光二极管的发光或闪烁并照射在单色液晶显示元件13上，提供作为单色液晶显示元件13的后照光照明，通过这样可以目视观察负载率。
文档编号H01H69/01GK1619907SQ20041004346
公开日2005年5月25日 申请日期2004年4月27日 优先权日2003年11月20日
发明者野村敏光, 黑崎刚史, 西村贡一, 柏本耕太 申请人:三菱电机株式会社