JP2011258587A

JP2011258587A - 回路遮断器

Info

Publication number: JP2011258587A
Application number: JP2011213809A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kurosaki; 剛史黒崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP5225448B2

Abstract

【課題】回路遮断器の種々の監視データを監視プログラムにより監視している場合、監視プログラムが正常か否かをチェックするチェック用データでチェックすることで、プログラムチェックを簡単な構成で、且つ、低コスト・短時間で実行する。
【解決手段】電路７に接続された回路遮断器８と、この回路遮断器８と通信することによってこの回路遮断器８の遮断特性の設定値データまたは警報設定値データ、並びに前記電路で計測した電圧、電流などの計測データなどの監視データを監視プログラムを用いて監視する中央監視装置２１とを備えた回路遮断器の監視システムを構成し、回路遮断器８の不揮発メモリ１６に監視プログラムが正常であるか否かをチェックするチェック用データを記憶し、記憶したチェック用データを実行し監視プログラムをチェックする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路遮断器の監視システムとその回路遮断器に関するもので、特に監視プログラムのチェックを可能にする回路遮断器に関する。

図２は例えば特開２０００−２０８００７号公報に示された従来の回路遮断器の監視システムのブロック図である。

図において、１は回路遮断器、２は表示モジュール、３は回路遮断器１と表示モジュールを接続する内部通信バス、４は中央監視装置、５は回路遮断器１と中央監視装置４間の通信に用いる第１の外部通信バス、６は表示モジュール２と中央監視装置４間の通信に用いる第２の外部通信バスである。

以上のように形成された従来の回路遮断器の監視システムの動作について説明する。
（１）中央監視装置４は予め内部に具備している監視プログラムに基づいて第１の外部通信バス５を介して回路遮断器１に対して、回路遮断器１のメモリ（図示しない）に記憶された遮断特性の設定値（遮断ピックアップ値）、警報設定値（所定の値に達した時に警報を出力）、遮断情報（遮断回数、遮断電流など）及び電路の電流、電圧、力率、電力、電力量などの計測データの出力命令を発令する。

（２）回路遮断器１は中央監視装置４から要求されたデータを内部通信バス３を介して表示モジュール２に送信する。
（３）表示モジュール２はデータの表示を行うと共に、データを中央監視装置４に送信する。
なお、表示モジュール２がデータを表示する必要がない場合は、回路遮断器１はデータを直接、第１の外部通信バス５を介して中央監視装置４に送信する。

特開２０００−２０８００７号公報

従来の回路遮断器の監視システムは以上のように、中央監視装置４は、中央監視装置４が具備した回路遮断器から入手する遮断特性の設定値、警報設定値、遮断情報及び測データが設置してある電路の計測値、警報情報、または遮断情報等のデータを収集するための監視プログラムを用いて収集するようにしているため、監視プログラムを新規作成した場合、または定期的に、監視プログラムが正常であるかをチェックする場合、実際に電路に負荷電流を通電、または電圧を印加しないと、監視プログラムが正常に動作するかどうかのチェックができないという問題があった。

この対応として、実際の負荷電流に相当する電流及び実際の電路に印加される電圧に相当する電圧の信号をテスタ装置を用いて、模擬的に回路遮断器１の演算回路部にチェック用データを入力して監視プログラムをチェックする方法があるが、この場合、以下の問題を有している。

（１）テスタ装置は、構成が複雑でコストが高いと共に、ノイズ等の影響を受け易く、テスタ装置から回路遮断器１の演算回路部に入力される値と、実際に電路に流れる負荷電流及び実際に電路に印加される電圧が異なり、精度の高いチェックができない。
（２）複数の回路遮断器１が接続されているシステムの場合、夫々の回路遮断器をチェックするには時間がかかる。という問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、回路遮断器と、この回路遮断器を監視する中央監視装置で形成される回路遮断器の監視システムにおいて、精度の高いプログラムチェックを簡単な構成で、且つ、低コストで形成させるとともに、短時間で実施させることを目的としている。

この発明に係る回路遮断器は、電路の電流を開閉する接点、電路の電流を検出する電流検出手段、電路の電圧を検出する電圧検出手段、電流検出手段及び電圧検出手段でそれぞれ検出した電流及び電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号を得て演算を行い、接点の開閉を引外し装置に指令するマイコン、このマイコンがＡ／Ｄ変換回路から入力された信号を処理するためのデータ及び電路に流れる電流及び印加される電圧に相当するチェック用データを記憶する記憶手段、チェック用データを出力できるようにする運転状態選択スイッチ、マイコンからの出力を中央監視装置へ通信するための外部バスインタフェース、を備え、
マイコンは、運転状態選択スイッチが閉状態のとき、外部バスインタフェースを介して中央監視装置からの出力指令を受信すると、記憶手段のチェック用データに基づいて算出した計測データを送信するものである。

以上のように本発明によれば、チェック用データおよびこのチェック用データを用いて演算処理した計測データの少なくともいずれか一方を用いて監視プログラムが正常であるか否かをチェックするようにしたので、監視プログラムを簡単にチェックすることができる回路遮断器が得られる。

本発明の実施の形態１における回路遮断器の構成を示すブロック図である。従来の通信機能付き回路遮断器の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における回路遮断器の監視システムを示すブロック図である。

図において、７は電路、８は電路７に接続された回路遮断器である。
回路遮断器８は、電路７の電流を開閉する開閉接点９、電流検出手段１０、電流変換手段１１、電圧検出手段１２、電流変換手段１１及び電圧検出手段１２で検出したアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１３、Ａ／Ｄ変換回路１３から出力された信号の演算等を行うマイコン１４、マイコン１４から出力された信号により開閉接点９を動作させる引外し装置１５、マイコン１４がＡ／Ｄ変換回路１３から入力された信号を処理するためのデータなどを記憶させると共に、これらのデータ処理する監視プログラムが正常であるか否かをチェックするチェック用データを記憶させる記憶手段である不揮発性メモリ１６、マイコン１４からの出力を後述の中央監視装置２１へ通信するための外部バスインタフェース１７、マイコン１４からの出力を後述の表示モジュール２２へ通信するための内部バスインタフェース１８、回路遮断器８の状態を通常動作状態（例えば、通常動作状態は開路）か、チェック状態かを選択する運転状態選択スイッチ１９、閉状態で不揮発性メモリ１６に記憶されたチェック用データを変更できるようにするチェック用データ変更スイッチ２０より形成されている。

なお、運転状態選択スイッチ１９とチェック用データ変更スイッチ２０の動作の関係は次の通りである。
スイッチ１９スイッチ２０
運転状態のとき開開
チェックのとき閉開
チェック用データ変更のとき開閉

また、不揮発性メモリ１６には、電路７に流れる過電流に対応して所定の動作時限で引外し装置１５を動作させるための遮断特性の設定値データ、回路遮断器８の遮断履歴などの遮断情報及びマイコン１４から引外し信号が出力されて引外し装置１５が正常に作動するか、警報の信号が出力されるか、電路７に流れる電流及び電路７に印加された電圧を正確に計測しているかなどをチェックするために、実際の負荷電流に相当する電流及び実際の電路に印加される電圧に相当する電圧のチェック用データが記憶されている。

また、電流検出手段１０は、Ｒ、Ｓ、Ｔ各相の電流を検出する変流器１０ａ、１０ｂ、１０ｃより形成され、電流変換手段１１は電流変換回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより形成され、電圧検出手段１２は、変圧器１２ａ及び１２ｂにより形成されている。

２１は回路遮断器８で計測したデータなどを監視する中央監視装置、２２は回路遮断器８で計測したデータなどを表示する表示モジュール、２３は回路遮断器８と表示モジュール２２間の通信に用いる内部通信バス、２４は回路遮断器８と中央監視装置２１間の通信に用いる第１の外部通信バス、２５は中央監視装置２１と表示モジュール２２間の通信に用いる第２の外部通信バスである。

次に、以上のように形成された実施の形態１における回路遮断器の監視システムの動作について説明する。
最初に、通常の回路遮断器の動作について説明する。

（１）運転状態選択スイッチ１９を開にする。（チェック用データ変更スイッチ２０は開状態）
（２）手動操作により、開閉接点９を投入すると、電路７に電流が通電される。
（３）変流器１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより電路７に流れる電流が検出され、検出電流が電流変換回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃに出力される。
（４）電流変換回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃに入力された電流信号は、電圧信号に変換されＡ／Ｄ変換回路１３に出力される。

（５）変圧器１２ａ，１２ｂにより電路７に印加された電圧が検出され、検出電圧に比例した電圧がＡ／Ｄ変換回路１３に出力される。
（６）Ａ／Ｄ変換回路１３に入力された電流及び電圧信号は、アナログからディジタルへ変換され、マイコン１４に入力される。

（７）マイコン１４はＡ／Ｄ変換回路１３から入力された電流及び電圧のディジタル信号を処理し、演算結果が、不揮発性メモリ１６に記憶された回路遮断器８の遮断特性の設定値と比較し、設定値を超えた場合は、マイコン１４から引外し回路１５に引外し信号が出力され、引外し回路１５が動作して開閉接点９を開路する。
（８）また、マイコン１４は、演算結果が、不揮発性メモリ１６に記憶された回路遮断器８の警報設定値を超えた場合は、マイコン１４は警報信号を出力する。

（９）また、マイコン１４はＡ／Ｄ変換回路から出力される電圧信号の演算を行い、演算された電流、電圧信号に基づいて、電力、電力量、力率などを算出し、その結果を内部バスインタフェース１８を介して表示モジュール２２へ送信すると共に、外部バスインタフェース１７を介して中央監視装置２１へ送信する。
（１０）表示モジュール２２はマイコン１４から受信した各計測値、警報情報、または遮断原因等のデータを液晶パネル（図示しない）等に表示する。

次に、中央監視装置２１で監視プログラムを新規作成した場合、作成した監視プログラムが正常に動作するか否かをチェックする動作について説明する。
（１１）運転状態選択スイッチ１９を閉にする。（このときチェック用データ変更スイッチ２０は開状態）
または、中央監視装置２１から第１の外部通信バス２４、外部バスインターフェイス１７を介してマイコン１４にチェック指令を発令すると、運転状態選択スイッチ１９が閉にされる。
（１２）中央監視装置２１は監視プログラムに基づいて第１の外部通信バス２４、外部バスインターフェイス１７を介してマイコン１４にチェック用データ及び計測データの出力命令を発令する。
（１３）この場合、マイコン１４はＡ／Ｄ変換回路から出力される電流、電圧信号の演算を行わないで、予めマイコン１４のソフトウエアもしくは不揮発生メモリ１６に記憶させたチェック用データを用いて、模擬的に動作する。

（１４）不揮発性メモリ１６から、回路遮断器８の遮断特性の設定値である、長時限引外し電流、短長時限引外し電流、瞬時長時限引外し電流、警報電流に相当するチェック用データが順次、マイコン１４に出力される。
（１５）マイコン１４はチェック用データに対応して、引外し装置１５を動作させる時間を算出する。

（１６）また、不揮発性メモリ１６から、所定の電流（基準電流として、例えば、１００Ａ）及び電圧（基準の電圧として、例えば、１００Ｖ）信号に相当するチェック用データが出力されると、マイコン１４は入力された信号に基づいて電力、電力量、力率などの計測データを算出する。

（１７）上記の結果を内部バスインタフェース１８を介して表示モジュール２２へ送信し、液晶パネル（図示しない）等に表示する。
（１８）表示モジュール２２はマイコン１４から受信した回路遮断器８の遮断特性、電力、電力量、力率などの計測データを第２の外部通信バス２５を介して中央監視装置２１へ送信する。
（１９）中央監視装置２１は送信されたチェック用データ及び計測データを用いて監視プログラムを実行し、監視プログラムが正常に実行されたかどうか、所定の値か（例えば、基準電流１００Ａを１００Ａとして計測しているか）否かをチェックする。

なお、中央監視装置２１へのデータ送信は、表示モジュール２２を介さず、第１の外部通信バス２４を介して直接行ってもよい。

また、上記説明では、不揮発性メモリ１６に記憶させたチェック用データ、回路遮断器８の遮断特性の設定値、計測データなどの複数の信号をマイコン１４から中央監視装置２１へ出力するようにしたが、いずれか１つの信号を実施させてもよい。

次に、不揮発性メモリ１６に記憶させたチェック用データを変更する場合について述べる。
（２１）チェック用データ変更スイッチ２０を閉とする。（この時、運転状態選択スイッチ１９は開としておく）
なお、チェック用データ変更スイッチ２０の操作は、手動操作で行うこともでき、また、中央監視装置２１から外部通信バス２４を介してマイコン１４に信号を送出してリレーなどを用いて開閉することもできるようにしている。

（２２）マイコン１４はチェック用データ変更スイッチ２０の開閉状態を定期もしくは不定期的にチェックし、閉状態である場合は、運転状態選択スイッチ１９を開にして上記（１２）〜（１８）のチェック動作を中止し、中央監視装置２１から第１の外部通信バス２４、外部バスインターフェイス１７を介して新規チェック用データを入力し不揮発メモリ１６に格納する。
なお、不揮発性メモリ１６に格納されていたもとのチェック用データは新しく入力されたチェック用データに置換えられて、不揮発生メモリ１６に格納される。
（２３）以下、運転状態選択スイッチ１９を閉にし、チェック用データ変更スイッチ２０を開にして、上述した（１２）〜（１８）の動作と同様にして、中央監視装置２１に送信されたデータにより監視プログラムが正常に動作するか否かをチェックする。

以上のようにこの実施の形態１によれば、監視プログラムのチェックをチェック用データを用いて行うことで、簡単に低コストでチェックできる。また、中央監視装置からのチェック指令なよるチェックができ、そのチェック結果を送信することで中央監視装置でのチェック結果の確認ができる。
複数の回路遮断器で形成されるシステムにおいては、従来のテスタ装置を用いる場合に比較して短時間でチェックを行うことができる。

また、前記電路に通電される電流または電圧に相当する信号を含むチェック用データを記憶させ、このチェック用データにより前記遮断特性などの設定値データをチェックしてチェック結果を前記表示モジュールで表示させるようにしたので、プログラムをチェックする精度が高く、簡単な構成で低コストでチェックを実施できる。

７電路、８回路遮断器、１４マイコン（ＣＰＵ）、
１６不揮発性メモリ、１７外部バスインターフェイス、
２１中央監視装置、２２表示モジュール。

Claims

電路の電流を開閉する接点、前記電路の電流を検出する電流検出手段、前記電路の電圧を検出する電圧検出手段、前記電流検出手段及び前記電圧検出手段でそれぞれ検出した電流及び電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号を得て演算を行い、前記接点の開閉を引外し装置に指令するマイコン、このマイコンが前記Ａ／Ｄ変換回路から入力された信号を処理するためのデータ及び前記電路に流れる電流及び印加される電圧に相当するチェック用データを記憶する記憶手段、前記チェック用データを出力できるようにする運転状態選択スイッチ、前記マイコンからの出力を中央監視装置へ通信するための外部バスインタフェース、を備え、
前記マイコンは、前記運転状態選択スイッチが閉状態のとき、前記外部バスインタフェースを介して前記中央監視装置からの出力指令を受信すると、前記記憶手段の前記チェック用データに基づいて算出した計測データを送信することを特徴とする回路遮断器。
前記チェック用データを変更できるようにするチェック用データ変更スイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。