[发明专利]断路器

说明书

本发明涉及用来保护电路线路的断路器，尤其是涉及断路器延时作用特性的控制。

例如在日本专利文献JP-A-5-236633和JP-A-1-270722中公开了传统的断路器。

前一篇日本专利文献JP-A-5-236633公开了一种带有脱扣装置的断路器，它响应流过电路线路的故障电流(accident current)而受激励。这种断路器具有多级故障电流电平鉴别装置以及适于对应电平鉴别装置的鉴别电平执行脱扣装置的延时作用的操作的延时产生装置，这就可以通过提高延时作用工作特性设定的选择性而使保护合作更为容易。

具体地说，对应于流过主电路各相的电流的值的模拟信号或者对应于这些电流的平均值的模拟信号为电流检测装置所检测，而且通过A/D转换器为微型计算机所获得。微型计算机根据模拟信号的电平控制延时作用特性。

后一篇日本专利文献JP-A-1-270722公开了一种采用信号处理电路的技术，这种技术根据通过A/D转换器所转换的主电路各相的负载电流值中最大的一个执行脱扣作用。这种信号处理电路是由采用微型计算机的数字运算装置所构成的，以具有考虑了热保护的平方积运算电路的功能。有了这种现有技术，就可以简化信号处理电路的结构，以及可以消除模拟输出所需要的颇为困难的输出电平调节工作，从而提高电流运算结果值和脱扣作用的精度。

现在参照附图1-7描述具有三个脱扣区(短延时区、长延时区和即时脱扣区)的传统断路器所遇到的问题。

图1是传统的断路器的剖视图，图2是图1断路器的电路示意图，图3是图2断路器的详细电路示意图，图4是表示协同传统的断路器的过电流延时作用特性的各种特性的图象，图5传统的断路器的主视图，图6是说明传统的断路器的过电流延时作用特性的图象，图7则是表示传统的断路器的过电流延时作用特性的图象。

用标号30所表示的断路器具有一个包括用以检测电路线路中的电流的CT单元1的通断机构、一个由CT单元1检测的电流所控制的过电流继电器单元2、响应过电流继电器单元2的操作而脱扣的脱扣装置3、用以实现电气线路和触头5的切换/切断的操作手柄4、以及用以熄灭在切换/切断过程中在触头上所产生的电弧的灭弧装置6。这些构件容纳在模制壳7和模制盖8所组成的盒中。模制盖8可拆卸地安装到模制壳7上，以及具有安装操作手柄4的孔。

现在参照图2和3描述断路器30的功能。由CT单元1所检测的各相的模拟电流信号经过整流，然后由放大电路予以放大，以模拟电流信号的形式输送到过电流继电器单元2。在过电流继电器单元2中，A/D转换器把各相的模拟电流转换成数字信号，由转换的数字信号所表示的各相的负载电流中最大的一个为内装的CPU所检测。特性设定单元10把额定电流设定值、短延时设定值和长延时操作时间设定值加到CPU。当负载电流超过额定电流时，根据设定的延时作用特性，CPU控制触发电路，触发电路再驱动脱扣线圈(未示出)，使通断机构脱扣。

在传统的实例中，如图4中所示，断路器的过电流延时作用特性设置成与连接在其上游和下游的设备的相应的负载特性保护合作。

如果上游的设备是熔丝，断路器的特性就设置成执行与例如熔丝的熔断特性的热特性的保护合作。

在上述保护合作中，为了容易控制延时作用特性，可调地或可控地设置延时作用特性的各个区的特性参数，以便能由微型计算机进行所需的设定。

图3中所示的特性设定单元10进行特性设定，如图5中所示，特性设定单元10包括为所要调节的各特性参数所配置的独立的设定器(额定电流设定器12、短延时设定器13和长延时设定器14)。

于是如图7中所示，用普通的方法，对应于额定电流设定值的变化，通过切换个别设定器而实现个别特性参数设定值的改变。在这种情况下，利用系数δ改变延时作用特性参数的设定值。然而，对于在调节范围内所设定的任何额定电流值，系数δ具有相同的值，而且并不总是能达到克服过电流的适当保护。

另一方面，为各参数所配置的独立的设定器13和14能容许精细改变延时作用特性，然而甚至在不需要严格的特性设定时也必须设定所有设定器的许多设定点，从而导致颇为困难的设定操作。

此外，由不完全认识特性的设定操作人员所进行的设定工作由于设定过程中的不小心错误所引起的误操作会发生危险状况。

本发明设想消除上述问题，本发明的目的是提供一种断路器，这种断路器能用来在延时作用特性的设定功能、实用中设定的简易性以及适当的过电流保护之间提供协调。