专利名称：电子式电路断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及保护电路的电子式电路断路器，特别地，涉及具有 防止电路断路器的断路性能下降的电源装置的电子式电路断路器。
背景技术：
作为现有的电子式电路断路器的电源装置，例如如特开平7 — 336869号公报(以下称为专利文献1)中所示。该专利文献1中所示 的电子式电路断路器，具有设在电路上的接点、使该接点断路的跳闸 装置、随着流过电路的电流进行动作而使跳闸装置动作的控制电路、 记录该控制电路的动作状况的非易失性存储器、以及向控制电路供给 电源的电源装置。
而且，该电源装置形成方式为，具有供给相对于基准电位为正 及负电压的直流电源，在该正及负直流电源之间，经由二极管连接电 容器，由在二极管和电容器的一个端子之间形成的电源供给端向控制 电路供给电源。另外，其构成方式为，具有根据由控制电路进行的跳 闸装置的控制来开闭基准电位和电容器的另一个端子之间的开关单 元，在利用跳闸装置的动作使得从电路通过变流器得到的控制电路的 电源停止时，利用开关单元的闭合，将控制电路用电源的基准电位和 直流电源的一个端子之间连接，由此，提高电容器的充电电压，能够 长时间维持对控制电路的电源供给。
专利文献l:特开平7 —336869号公报(图1)
发明内容
现有的电子式电路断路器，特别是其电源装置，如上所述使用 较大容量的电容器而构成，其存在下述问题，例如，在电路中发生短 路故障的状态下使开闭接点闭合而电源装置连接的情况下，因为在电
容器充电之前向控制电路输出的电压不上升，所以直至由微型计算机 输出输出信号而跳闸装置动作的时间变长，此期间大电流长时间地流 过开闭接点，开闭接点消耗而断路性能下降。
作为其对应方法，存在为了改进电压开始提高的状况，以及确 保在利用跳闸装置的动作从电路通过变流器得到的控制电路的电源 停止时的电源，而使用外部电源来维持长时间的电源供给的方法，但 是，如果使用外部电源则存在成本高、外形尺寸增大的问题。
本发明是为了解决上述现有装置的问题而提出的，其目的在于 获得一种电子式电路断路器，其具有不降低断路性能，且能够不使用 外部电源而对控制电路进行长时间电源供应的电源装置。
本发明涉及的电子式电路断路器，其特征在于，具有可开闭 的开闭接点，其设置于单相或多相电路中；跳闸装置，其使该开闭接 点开闭；控制电路，其随着流过电路的电流进行动作，使跳闸装置动 作；以及电源装置，其储存基于流过电路的电流而产生的电力，将动 作电压向控制电路供给，该电源装置具有第1电容器，其储存基于 流过电路的电流而产生的电力，具有至少可以供给使控制电路进行动 作的电力的静电容量；开关元件，其利用从控制电路输出的信号进行 开关动作；第2电容器，其伴随该开关元件的动作，储存基于流过电 路的电流而产生的电力，将储存的电力向第1电容器供给；以及电流 阻止元件，其阻止从第1电容器向第2电容器流入的电流，前述控制 电路在第1电容器开始充电的规定时间后，使前述开关元件动作，输 出使第2电容器充电的充电开始信号。
发明的效果
根据本发明的电子式电路断路器，因为设有第1电容器和静电 容量大于该第1电容器的第2电容器，电流刚流过电路后只使第1 电容器充电，在规定的时间后才使开关元件动作，使第2电容器充电，
所以能够快速进行使控制电路动作的第1电容器充电，控制电路很快 进入待机状态，即使在以电路中发生短路故障而负载电流增加的状 态，使开闭接点闭合而电源装置接通的情况下，控制电路也能够快速
输出使跳闸装置动作的跳闸信号，因此不会降低电路断路器的断路性能。
另外，利用充入第2电容器的大容量电荷，在电路开路后也能 继续对控制电路进行长时间的电源供应，能够可靠地将电路断路器的 断路动作时的动作数据写入存储部。
图1是表示本发明的实施方式1中的电子式电路断路器的整体 结构的框图。
图2是表示图l的动作的时序图。
具体实施例方式
参考图1、图2对本发明的实施方式1的电子式电路断路器进行 说明。
图1是表示本发明的实施方式1中的电子式电路断路器的整体 结构的框图，图2是表示图1的动作的时序图。
在图1中，100是电子式电路断路器，设置在电路1中。电子式 电路断路器100由以下部分构成开闭接点2，其与电路l连接；变 流器3，其将流过电路1的电流变流；整流电路4，其将由变流器3 检测出的电流整流而变换为直流电压；电源装置5，其将从整流电路 4输出的直流电压变换为规定的电压；控制电路6，其由该电源装置
5供给电力而进行动作；以及跳闸装置7，其利用从控制电路6输出 的信号进行动作，使开闭接点2断开。
电源装置5具有平滑电路5a，其使从整流电路4输出的电流 平滑；第1电容器5b，其储存基于流过电路1的电流而产生的电力， 同时具有至少能够供给使控制电路6进行动作的电力的静电容量；开 关元件5c，其利用从控制电路6输出的信号进行开关动作；第2电 容器5d，其随着该开关元件5c的动作，储存基于流过电路l的电流 而产生的电力，同时将该储存的电力向第1电容器5b供给；以及作 为电流阻止元件的二极管5e，其阻止从第1电容器5b流入第2电容
器5d的电流。
另外，控制电路6具有变流器6a，其检测流过电路l的电流； 电流变换电路6b，其将该变流器6a的输出信号变换为规定的信号； 作为控制运算部的微型计算机6c，其根据该电流变换电路6b的输出 信号，在电路1的电流大小大于或等于规定值的情况下，以与该电流
大小对应的动作时限使跳闸装置7动作，断开开闭接点2;以及作为
存储部的存储器6d，其存储微型计算机6c的动作状态。
下面，对于上述构成的电子式电路断路器的动作，使用图2的 时序图进行说明。
(1) 如果利用未图示的开闭操作单元，使与电路1连接的开 闭接点2闭合，则如图2 (a)所示，变流器3检测流过电路1的电 流(步骤l)，向整流电路4输入。
(2) 输入至整流电路4的电流，如图2(b)所示，由整流电 路4整流(步骤2)后，利用平滑电路5a被平滑化。
(3) 利用由平滑电路5a平滑化后的电流，如图2 (c)所示， 第1电容器5b被充电，A部(参考图1)的电位提高(步骤3)。
此时，开关单元5c为断开，不对第2电容器5d进行充电，而 第1电容器5b快速充电。
在这里，第1电容器的静电容量设定为例如10pF，第2电容器 的静电容量为1000pF到5000nF。
此外，在图2 (c)中，虚线V1所示的特性，表示无后述的第2 电容器5d的情况下的A部电位。
如果第1电容器5b被充电，则向内置有微型计算机6c以及存 储器6d的控制电路6供给电力，控制电路6处于待机状态。
(4) 在上述(1) (3)的动作中，例如，在电路中发生短 路故障而负载电流增加的状态时使开闭接点2接通的情况下，控制电 路6的变流器6a检测流过电路1的电流，该变流器6a的输出信号由 电流变换电路6b变换为规定的信号，向微型计算机6c输入，微型计 算机6c如图2(d)所示，以与电路1的电流大小对应的动作时限输出 跳闸信号(步骤4)。
(5) 由此，如图2(e)所示，跳闸装置7动作而开闭接点2断 开(步骤5)。
(6) 另外，控制电路6的微型计算机6c在第1电容器5b充 电开始(与向电路1开始通入电流开始相同)的规定时间Tl (参考 图2 (c))之后，如图2 (f)所示，输出使开关元件5c动作的充电 开始信号(步骤6)。
(7) 如果开关元件5c动作，则如图2 (g)所示，进行第2 电容器5d的充电，B部(参考图1)的电位升高(步骤7)。
此外，在微型计算机6c的跳闸信号输出后，直至开闭接点2断 开的时间是大约20ms (参考图2 (d) 、 (e))，利用该时间，将 第2电容器5d充电。
(8) 然后，微型计算机6c如图2 (h)所示，利用充入第2 电容器5d的电荷，将电子式电路断路器100的断路动作时的动作数 据(跳闸原因、跳闸电流、跳闸时刻等)写入存储器6d (步骤8)， 写入的该数据作为复原电路故障时的原因调査的有效信息。
也就是说，在开闭接点2开路后，也利用充入第2电容器5d的 电荷，使A部的电位维持为规定值(参考图2(c))，如图2 (h)所 示，至少在直至上述写入完成后的期间T2中，都继续、维持对控制 电路6的电源供给。
如上所述，根据本发明实施方式1的电子式电路断路器，因为 设置第1电容器5b和第2电容器5d，在电流刚流过电路l之后仅使 第1电容器5b充电，在规定的时间后使开关元件5c动作而使第2 电容器5d充电，所以使控制电路6动作的第1电容器能够快速充电， 控制电路很快进入待机状态。因此，即使在电路中发生短路故障的状 态下使开闭接点闭合而电源装置连接的情况下，控制电路也能够无延 迟地及时地向使开闭接点开闭的跳闸装置输出跳闸信号，因此，不会 降低电路断路器的断路性能。
另外，因为其构成方式为，使得第2电容器5d的静电容量大于 第1电容器5b的静电容量，利用从控制电路输出跳闸信号后直至开 闭接点2开路的时间，将大容量的第2电容器5d充电，所以能够利
用充入第2电容器5d的大容量电荷，继续对控制电路进行长时间的 电源供给，能够将电子式电路断路器100的断路动作时的动作数据
(跳闸原因、跳闸电流、跳闸时刻等)可靠地写入存储器6d。
权利要求
1.一种电子式电路断路器，其特征在于，具有可开闭的开闭接点，其设置于单相或多相电路中；跳闸装置，其使该开闭接点开闭；控制电路，其随着流过前述电路的电流进行动作，使前述跳闸装置动作；以及电源装置，其储存基于流过前述电路的电流而产生的电力，将动作电压向前述控制电路供给，前述电源装置，具有第1电容器，其储存基于流过前述电路的电流而产生的电力，具有至少可以供给使前述控制电路进行动作的电力的静电容量；开关元件，其利用从前述控制电路输出的信号进行开关动作；第2电容器，其伴随该开关元件的动作，储存基于流过前述电路的电流而产生的电力，将储存的电力向第1电容器供给；以及电流阻止元件，其阻止从前述第1电容器向前述第2电容器流入的电流，前述控制电路在前述第1电容器开始充电的规定时间后，使前述开关元件动作，输出使第2电容器充电的充电开始信号。
2. 如权利要求1所述的电子式电路断路器，其特征在于， 使前述第2电容器的静电容量大于前述第1电容器的静电容量。
3. 如权利要求2所述的电子式电路断路器，其特征在于 利用从前述控制电路输出跳闸信号后直至前述开闭接点开路为止的时间，对前述第2电容器进行充电。
4. 如权利要求l至3中任意一项所述的电子式电路断路器，其 特征在于，前述控制电路具有 控制运算部，其在流过前述电路的电流大小大于或等于规定值 时，以与电流的大小对应的动作时限使前述跳闸装置动作；以及 存储部，其存储断路动作时的动作信息。
全文摘要
本发明获得一种电子式电路断路器，其在以电路中发生短路故障的状态，使开闭接点闭合而电源装置连接的情况下，也无延迟地及时输出使跳闸装置动作的跳闸信号，不会降低断路性能。作为电子式电路断路器(100)的电源装置(5)，设有第1电容器(5b)和第2电容器(5d)，在电流刚流过电路(1)之后，仅将第1电容器(5b)充电，在规定时间后使开关元件(5c)动作，对第2电容器(5d)进行充电。
文档编号H02H1/06GK101110516SQ200610170570
公开日2008年1月23日 申请日期2006年12月26日 优先权日2006年7月20日
发明者广常弘二, 柏本耕太, 黑崎刚史 申请人:三菱电机株式会社