特許 7487847 診断装置、回路遮断器及び診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】診断装置、回路遮断器及び診断方法

(51)【国際特許分類】

   H01H 83/02 20060101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

H01H83/02 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023539704

(86)(22)【出願日】2022-06-28

(86)【国際出願番号】 JP2022025715

(87)【国際公開番号】W WO2023013303

(87)【国際公開日】2023-02-09

【審査請求日】2023-07-25

(31)【優先権主張番号】P 2021126920

(32)【優先日】2021-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 紀子

(72)【発明者】

【氏名】町田 悟志

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１５６０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－８５９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９５０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９８４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２０４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２００３－００９０４８０（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３１６１７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ６９／００ － ８３／２２

Ｈ０２Ｂ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路遮断器を流れる電流の電流値を測定する電流検出部と、
前記回路遮断器の二次側の電圧の電圧値を測定する電圧検出部と、
前記電流検出部で測定した前記電流値から、前記回路遮断器が遮断されたときの遮断要因を診断する診断部と、
を備え、
前記診断部は、前記電圧検出部で測定した前記電圧値が低下したときに、直前の前記電流値に基づいて、前記遮断要因を診断する、
診断装置。

【請求項2】

前記診断部は、前記電流値が第１電流値以上の場合は、前記回路遮断器が短絡により遮断したと診断する、
請求項１に記載の診断装置。

【請求項3】

前記診断部は、前記電流値が前記第１電流値より小さい第２電流値より大きく前記電流値が前記第１電流値より小さい場合は、前記回路遮断器が過負荷により遮断したと診断する、
請求項２に記載の診断装置。

【請求項4】

回路遮断器と、
前記回路遮断器を診断する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の診断装置を備える、
診断装置付き回路遮断器。

【請求項5】

（ａ）回路遮断器を流れる電流の電流値を測定する手順と、
（ｂ）前記回路遮断器の二次側の電圧の電圧値を測定する手順と、
（ｃ）前記（ｂ）の手順において測定した前記電圧値が低下したときに、直前の前記（ａ）の手順で測定した前記電流値に基づいて、前記回路遮断器が遮断されたときの遮断要因を診断する手順と、
を含む、
診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、診断装置、回路遮断器及び診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回路遮断器のオン動作に連動する補助スイッチと、回路遮断器のトリップ動作に連動する警報スイッチを備える回路遮断器が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２３４４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の回路遮断器では、遮断動作（トリップ動作）が行われたときに、過電流により遮断動作（トリップ動作）したのか、短絡により遮断動作（トリップ動作）したのか、目視等の五感でなければ判別することができなかった。

【0005】

本開示は、回路遮断器が遮断動作したときに、回路遮断器が遮断動作したときの遮断要因を診断する診断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一の態様によれば、回路遮断器を流れる電流の電流値を測定する電流検出部と、前記回路遮断器の二次側の電圧の電圧値を測定する電圧検出部と、前記電流検出部で測定した前記電流値から、前記回路遮断器が遮断されたときの遮断要因を診断する診断部と、を備え、前記診断部は、前記電圧検出部で測定した前記電圧値が低下したときに、直前の前記電流値に基づいて、前記遮断要因を診断する診断装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の診断装置によれば、回路遮断器が遮断動作したときに、回路遮断器が遮断動作したときの遮断要因を診断できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る診断装置の接続を説明する図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る診断装置が診断する回路遮断器の動作について説明する図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る診断装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る診断装置の処理について説明するフロー図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る診断装置の処理について説明するフロー図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る診断装置の処理について説明するフロー図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る診断装置の処理について時間的な動作を説明する図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る診断装置の接続を説明する図である。

【図9】図９は、第３実施形態に係る診断装置の接続を説明する図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る診断装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【図11】図１１は、第４実施形態に係る診断装置の接続を説明する図である。

【図12】図１２は、第４実施形態に係る診断装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【図13】図１３は、第５実施形態に係る診断装置の接続を説明する図である。

【図14】図１４は、第６実施形態に係る診断装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【図15】図１５は、第７実施形態に係る診断装置の処理について時間的な動作を説明する図である。

【図16】図１６は、第８実施形態に係る診断装置が行う回路遮断器の診断について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。

【0010】

≪第１実施形態≫
最初に、第１実施形態に係る診断装置１０について説明する。図１は、第１実施形態に係る診断装置１０の接続を説明する図である。

【0011】

診断装置１０は、回路遮断器１について診断する。具体的には、診断装置１０は、回路遮断器１が電路を開放して一次側から二次側への電力の供給を遮断したときに、回路遮断器１が電力の供給を遮断した要因（遮断要因）を診断する。

【0012】

ここでは、第１実施形態に係る診断装置１０が診断する対象として、三相交流電源である電源２から負荷３に供給される電力の電路を接続又は遮断する回路遮断器１を例にして説明する。負荷３は、例えば、三相モータである。

【0013】

回路遮断器１は、配線Ｗ１ｒ、配線Ｗ１ｓ及び配線Ｗ１ｔを備える接続配線Ｗ１を介して、電源２に接続する。すなわち、回路遮断器１の一次側には、電源２が接続される。

【0014】

また、回路遮断器１は、診断装置１０を介して負荷３に接続する。具体的には、回路遮断器１は、配線Ｗ２ｒ、配線Ｗ２ｓ及び配線Ｗ２ｔを備える接続配線Ｗ２を介して診断装置１０に接続する。そして、診断装置１０は、配線Ｗ３ｒ、配線Ｗ３ｓ及び配線Ｗ３ｔを備える接続配線Ｗ３を介して負荷３に接続する。

【0015】

診断装置１０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して上位の制御装置５に接続される。

【0016】

次に、診断装置１０の診断対象である回路遮断器１について説明する。

【0017】

［回路遮断器１］
回路遮断器１は、一次側から二次側へあらかじめ定められた定格電流より大きい電流が流れたときに、一次側から二次側へ電流が流れる電路を開放して、一次側から二次側への電力の供給を遮断する。回路遮断器１は、いわゆる、ブレーカである。本開示においては、回路遮断器１は、三相交流電源等である電源２から負荷３に供給される電力の電路を接続又は遮断する。

【0018】

回路遮断器１は、操作レバー１ａを備える。操作レバー１ａが一方の側、例えば、図１における上側、に倒されると、回路遮断器１は、一次側から二次側に電流が流れる電路を接続する。一方、操作レバー１ａが他方の側、例えば、図１における下側、に倒されると、回路遮断器１は、一次側から二次側に電流が流れる電路を遮断する。

【0019】

図２は、第１実施形態に係る診断装置１０が診断する回路遮断器１の動作について説明する図である。図２の横軸は、回路遮断器１を流れる電流を表す。図２の縦軸は、定格電流より大きい過電流が流れたときに、回路遮断器１が電力の供給を遮断するまでの時間（動作時間）を表す。

【0020】

電流値Ｉｔｈ１は、回路遮断器１の定格電流値である。回路遮断器１を流れる電流の電流値が電流値Ｉｔｈ１以下（通常動作条件Ｃｎ）の場合は、回路遮断器１は、電力の供給を遮断しない。すなわち、回路遮断器１を流れる電流の電流値が電流値Ｉｔｈ１以下（通常動作条件Ｃｎ）の場合は、回路遮断器１は、電力の供給を継続する。

【0021】

一方、回路遮断器１を流れる電流の電流値が、電流値Ｉｔｈ１より大きい（遮断動作条件Ｃｔ）の場合は、図２に示される特性曲線Ｌｓｐによって定められる電流値に対する動作時間が経過後に、回路遮断器１は、電力の供給を遮断する。なお、電流値Ｉｔｈ１を遮断動作電流値という場合がある。図２に示される特性曲線Ｌｓｐによって定められる電流値に対する動作時間は、電流値Ｉｔｈ１より大きい電流値Ｉｔｈ２を境界にして異なる。電流値Ｉｔｈ２は、例えば、回路遮断器１の定格電流値である電流値Ｉｔｈ１の１０倍程度の電流値である。

【0022】

具体的には、回路遮断器１を流れる電流の電流値が電流値Ｉｔｈ１より大きく電流値Ｉｔｈ２より小さい場合（反限時動作条件Ｃｔ１）、回路遮断器１は反限時動作により回路遮断器１の電路を遮断する。反限時動作の場合は、回路遮断器１は、回路遮断器１を大きな電流が流れた場合は動作までの時間は短時間遅延後、小さな電流が流れた場合は長時間遅延後、に電力の供給を遮断する。

【0023】

また、回路遮断器１は、回路遮断器１を流れる電流の電流値が電流値Ｉｔｈ２以上の場合（瞬時動作条件Ｃｔ２）、瞬時に電力の供給を遮断する。なお、電流値Ｉｔｈ２を瞬時動作電流値という場合がある。

【0024】

［診断装置１０］
診断装置１０は、二次側の電圧及び回路遮断器１を流れる電流に基づいて、回路遮断器１が電路を開放したときの遮断要因を診断する。

【0025】

診断装置１０は、回路遮断器１の近傍に設置される単独設置の装置となっている。

【0026】

具体的には、回路遮断器１が電路を開放した時の回路遮断器１を流れる電流の電流値が、回路遮断器１の定格電流値である電流値Ｉｔｈ１以下の場合は、診断装置１０は、操作レバー１ａが操作されて回路遮断器１が動作したと判断する。すなわち、診断装置１０は、手動操作が遮断要因であると判断する。

【0027】

また、回路遮断器１が電路を開放した時の回路遮断器１を流れる電流の電流値が、回路遮断器１の定格電流値である電流値Ｉｔｈ１より大きく、電流値Ｉｔｈ２より小さい場合は、診断装置は、過電流が流れて遮断動作が行われたと判断する。すなわち、診断装置１０は、過電流が遮断要因であると判断する。

【0028】

更に、回路遮断器１が電路を開放した時の回路遮断器１を流れる電流の電流値が、電流値Ｉｔｈ２以上である場合は、診断装置は、短絡により遮断動作が行われたと判断する。すなわち、診断装置１０は、短絡が遮断要因であると判断する。

【0029】

診断装置１０について具体的に説明する。図３は、第１実施形態に係る診断装置１０の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【0030】

診断装置１０は、制御部１１と、電力演算部１２と、電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔと、電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔと、通信部１５と、を備える。また、診断装置１０は、接続配線Ｗ２が備える配線と接続配線Ｗ３が備える配線と接続する内部配線を備える。具体的には、診断装置１０は、接続配線Ｗ２の配線Ｗ２ｒと接続配線Ｗ３の配線Ｗ３ｒとの間を接続する内部配線Ｌｒ、配線Ｗ２ｓと配線Ｗ３ｓとの間を接続する内部配線Ｌｓ及び配線Ｗ２ｔと配線Ｗ３ｔとの間を接続する内部配線Ｌｔを備える。

【0031】

（制御部１１）
制御部１１は、診断装置１０の全体を制御する。また、制御部１１は、電力演算部１２が算出した電流値及び電圧値に基づいて、回路遮断器１の遮断要因について診断を行う。

【0032】

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を備えるマイクロプロセッシングユニットにより構成される。制御部１１は、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより処理を行う。

【0033】

（電力演算部１２）
電力演算部１２は、電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔのそれぞれで検出される電圧値と、電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔのそれぞれで検出される電流値とに基づいて電力を演算する。電力演算部１２は、例えば、専用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により構成される。

【0034】

（電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔ）
電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔは、それぞれ内部配線Ｌｒと内部配線Ｌｓとの間、内部配線Ｌｓと内部配線Ｌｔとの間及び内部配線Ｌｔと内部配線Ｌｒとの間、の電圧（電位差）を検出する。電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔのそれぞれは、例えば、計器用変圧器により構成される。電圧検出部１３ｒは、内部配線Ｌｒと内部配線Ｌｓとに接続される。電圧検出部１３ｓは、内部配線Ｌｓと内部配線Ｌｔとに接続される。電圧検出部１３ｔは、内部配線Ｌｔと内部配線Ｌｒとに接続される。

【0035】

電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔのそれぞれで検出された電圧（電位差）は、電力演算部１２により具体的な電圧値に変換される。

【0036】

（電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔ）
電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔは、それぞれ内部配線Ｌｒ、内部配線Ｌｓ及び内部配線Ｌｔを流れる電流を検出する。電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔのそれぞれは、例えば、変流器（カレントトランス）により構成される。電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔは、それぞれ内部配線Ｌｒ、内部配線Ｌｓ及び内部配線Ｌｔに取り付けられる。

【0037】

電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔのそれぞれで検出された電流は、電力演算部１２により具体的な電流値に変換される。

【0038】

（通信部１５）
通信部１５は、制御装置５との間の通信を制御する。通信部１５は、例えば、通信用ＩＣにより構成される。

【0039】

＜診断装置１０の処理＞
次に、診断装置１０における処理（診断方法）について説明する。図４、図５及び図６は、第１実施形態に係る診断装置１０の処理について説明するフロー図である。具体的には、図４、図５及び図６は、診断装置１０の制御部１１が実行する手順、制御部１１が実行するプログラムの手順を説明するフロー図である。

【0040】

診断装置１０の制御部１１は、図４に示す実効値を演算する処理（実効値演算処理）と、図５及び図６に示す回路遮断器１の遮断要因を判定する処理（遮断要因判定処理）と、を実行する。診断装置１０の制御部１１は、図４に示す実効値を演算する処理（実効値演算処理）並びに図５及び図６に示す回路遮断器１の遮断要因を判定する処理（遮断要因判定処理）のそれぞれを所定の周期（例えば、数ミリ秒（ｍｓ）周期）で実行する。

【0041】

最初に、図４に示す実効値を演算する処理（実効値演算処理）について説明する。

【0042】

（ステップＳ１０）
処理が開始すると、制御部１１は、電流と電圧を測定するように電力演算部１２を制御する。そして、制御部１１は、電力演算部１２により測定された電流値及び電圧値を取得する。

【0043】

なお、電流値は、電流検出部１４ｒで検出されるＲ相電流値、電流検出部１４ｓで検出されるＳ相電流値及び電流検出部１４ｔで検出されるＴ相電流値である。また、電圧値は、電圧検出部１３ｒで検出されるＵＶ線間電圧値、電圧検出部１３ｓで検出されるＶＷ線間電圧値及び電圧検出部１３ｔで検出されるＷＵ線間電圧値である。

【0044】

（ステップＳ２０）
次に、制御部１１は、電力演算部１２が測定した電流値及び電圧値から、電流及び電圧の実効値を演算する。

【0045】

次に、図５及び図６に示す回路遮断器１の遮断要因を判定する処理（遮断要因判定処理）について説明する。

【0046】

（ステップＳ３０）
次に、制御部１１は、回路遮断器１を流れる電流の実効値が、瞬時動作電流値、すなわち、電流値Ｉｔｈ２、以上であるか判定する。なお、判定する電流の実効値は、Ｒ相電流値、Ｓ相電流値及びＴ相電流値の少なくともいずれか一つの電流の実効値である。判定する電流の実効値は、実効値演算処理で演算して求めた実効値を用いてもよいし、新たに電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔを用いてＲ相電流値、Ｓ相電流値及びＴ相電流値の少なくともいずれか一つの電流の実効値を求めてもよい。回路遮断器１を流れる電流の実効値が、瞬時動作電流値以上であると判断した場合（ステップＳ３０のＹｅｓ）、制御部１１は、ステップＳ４０に処理を進める。回路遮断器１を流れる電流の実効値が、瞬時動作電流値より小さいと判断した場合（ステップＳ３０のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ１１０に処理を進める。

【0047】

（ステップＳ４０）
次に、制御部１１は、タイマによる計時を開始する。

【0048】

（ステップＳ５０）
次に、制御部１１は、回路遮断器１によって電路が遮断されたか判定する。具体的には、制御部１１は、電圧が所定の電圧より低下したかによって、回路遮断器１によって電路が遮断されたかを判断する。

【0049】

最初に、制御部１１は、電流と電圧を測定するように電力演算部１２を制御する。そして、制御部１１は、電力演算部１２により測定された電圧値を取得する。次に、制御部１１は、取得した電圧値が、すなわち、回路遮断器１の二次側の電圧が低下したかどうかを判定する。回路遮断器１の二次側の電圧が低下したと判定した場合（ステップＳ５０のＹｅｓ）、制御部１１は、ステップＳ６０に処理を進める。回路遮断器１の二次側の電圧が低下していないと判定した場合（ステップＳ５０のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ５０に戻って処理を繰り返す。

【0050】

なお、制御部１１は、ステップＳ５０を実行する際に、電流値を測定しながら、電流値の最大値を測定する。制御部１１は、電流検出部１４ｒで検出されるＲ相電流値の最大値であるＲ相電流最大値、電流検出部１４ｓで検出されるＳ相電流値の最大値であるＳ相電流最大値及び電流検出部１４ｔで検出されるＴ相電流値の最大値であるＴ相電流最大値を測定する。

【0051】

（ステップＳ６０）
制御部１１は、タイマによる計時を停止する。制御部１１は、タイマで計時した時間を、ステップＳ３０で判定した電流に基づいて、Ｒ相電流基準値超過時間、Ｓ相電流基準値超過時間及びＴ相電流基準値超過時間の少なくともいずれか一つの超過時間として記録する。

【0052】

（ステップＳ７０）
そして、制御部１１は、回路遮断器１が瞬時遮断動作により電路を遮断したと判断する。

【0053】

（ステップＳ８０）
制御部１１は、測定結果及び判定結果を表１に示す通信メモリにデータを格納する。制御部１１は、瞬時動作判定したことを通信メモリに記録する。なお、制御部１１は、反限時動作判定していないこと及び電源断判定していないことを通信メモリに記録する。制御部１１は、測定結果及び判定結果を、通信部１５を介して制御装置５に送信する。

【0054】

【表1】

【0055】

（ステップＳ１１０）
ステップＳ３０において、回路遮断器１を流れる電流の実効値が、瞬時動作電流値より小さいと判断した場合、制御部１１は、回路遮断器１を流れる電流の実効値が、遮断動作電流値より大きいかを判定する。回路遮断器１を流れる電流の実効値が、遮断動作電流値より大きい場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、制御部１１は、ステップＳ１２０に処理を進める。回路遮断器１を流れる電流の実効値が、遮断動作電流値以下の場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ２１０に処理を進める。

【0056】

（ステップＳ１２０）
次に、制御部１１は、タイマによる計時を開始する。

【0057】

（ステップＳ１３０）
次に、制御部１１は、回路遮断器１によって電路が遮断されたか判定する。具体的には、制御部１１は、電圧が所定の電圧より低下したかによって、回路遮断器１によって電路が遮断されたかを判断する。

【0058】

最初に、制御部１１は、電流と電圧を測定するように電力演算部１２を制御する。そして、制御部１１は、電力演算部１２により測定された電圧値を取得する。次に、制御部１１は、取得した電圧値、すなわち、回路遮断器１の二次側の電圧、が低下したかどうかを判定する。回路遮断器１の二次側の電圧が低下したと判定した場合（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、制御部１１は、ステップＳ１４０に処理を進める。回路遮断器１の二次側の電圧が低下していないと判定した場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ１７０に処理を進める。

【0059】

（ステップＳ１４０）
制御部１１は、タイマによる計時を停止する。制御部１１は、タイマで計時した時間を、ステップＳ３０で判定した電流に基づいて、Ｒ相電流基準値超過時間、Ｓ相電流基準値超過時間及びＴ相電流基準値超過時間の少なくともいずれか一つの超過時間として記録する。

【0060】

（ステップＳ１５０）
そして、制御部１１は、回路遮断器１が反限時動作により電路を遮断したと判断する。

【0061】

（ステップＳ１６０）
制御部１１は、測定結果及び判定結果を表１に示す通信メモリにデータを格納する。制御部１１は、反限時動作判定したことを通信メモリに記録する。なお、制御部１１は、瞬時動作判定していないこと及び電源断判定していないことを通信メモリに記録する。制御部１１は、測定結果及び判定結果を、通信部１５を介して制御装置５に送信する。

【0062】

（ステップＳ１７０）
ステップＳ１３０において、回路遮断器１の二次側の電圧が低下していないと判定した場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御部１１は、電流が遮断動作電流値以下になっているかを判定する。具体的には、制御部１１は、電流と電圧を測定するように電力演算部１２を制御する。そして、制御部１１は、電力演算部１２により測定された電流値を取得する。次に、制御部１１は、取得した電流値が、遮断動作電流値以下であるかどうかを判定する。

【0063】

取得した電流値が、遮断動作電流値以下の場合（ステップＳ１７０のＹｅｓ）、制御部１１は、ステップＳ１８０に処理を進める。取得した電流値が、遮断動作電流値より大きい場合（ステップＳ１７０のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ１３０に戻って処理を繰り返す。

【0064】

（ステップＳ１８０）
そして、制御部１１は、回路遮断器１が遮断動作を行わずに、電流は正常な状態に復帰したと判断する。

【0065】

（ステップＳ１９０）
制御部１１は、測定結果及び判定結果を表１に示す通信メモリにデータを格納する。制御部１１は、測定結果及び判定結果を、通信部１５を介して制御装置５に送信する。

【0066】

（ステップＳ２１０）
回路遮断器１を流れる電流の実効値が、遮断動作電流値以下の場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、制御部１１は、測定結果及び判定結果を表１に示す通信メモリにデータを格納する。そして、制御部１１は、測定結果及び判定結果を、通信部１５を介して制御装置５に送信する。

【0067】

ステップＳ１９０及びステップＳ２１０において、測定結果として、Ｒ相電流値、Ｓ相電流値及びＴ相電流値と、ＵＶ線間電圧値、ＶＵ線間電圧値及びＷＵ線間電圧値と、を送信することにより、例えば、回路遮断器１を流れる電力を常時監視することができる。

【0068】

なお、ステップＳ２１０の前に、電路が遮断されたかどうかを判定することにより、手動により電源断された（電源断判定）と判断してもよい。ステップＳ２１０の前に電路が遮断された場合は、直前に流れていた電流の電流値は、遮断動作電流値より低いことから、手動により電源断されたと判断できる。

【0069】

＜診断装置１０の処理の例＞
診断装置１０による診断処理の例について説明する。図７は、第１実施形態に係る診断装置１０の処理について時間的な動作を説明する図である。

【0070】

図７の上側は電流の波形（電流波形Ｉｍ）、下側は電圧の波形（電圧波形Ｖｍ）を示す。図７の縦軸はそれぞれ電流値、電圧値を表す。図７の横軸は時刻を表す。なお、図７の例では、電流波形Ｉｍは、瞬時動作電流値である電流値Ｉｔｈ２より小さい範囲であるとする。

【0071】

診断装置１０は、電流波形Ｉｍが時刻Ｔｓで遮断動作電流値より大きくなる（ステップＳ１１０のＹｅｓ）と、タイマによる計時をスタートする。そして、回路遮断器１は、時刻Ｔｓから特性曲線Ｌｓｐにより定められた期間（期間Ｔ１）が経過すると、電路を遮断する。回路遮断器１が電路を遮断すると、時刻Ｔｄにおいて電圧は低下する。診断装置１０は、時刻Ｔｄにおいて電圧が低下して、回路遮断器１により電路が遮断されたと判断する（ステップＳ１３０のＹｅｓ）と、タイマによる計時を停止する。そして、タイマにより計時した時間と、流れた電流の最大値Ｉｍ＿ｍａｘと、反限時動作したと判定した判定結果と、を通信メモリに格納して、制御装置５に送信する。

【0072】

＜作用・効果＞
第１実施形態に係る診断装置１０によれば、回路遮断器１が過負荷により遮断されたのか、短絡により遮断されたのか、すなわち、遮断要因を診断して判別できる。

【0073】

なお、制御部１１は診断部の一例、電流値Ｉｔｈ２は第１電流値の一例、電流値Ｉｔｈ１は第２電流値の一例である。

【0074】

≪第２実施形態≫
第１実施形態に係る診断装置１０は、回路遮断器１の近傍に設置された単独設置の装置であったが、診断装置を回路遮断器１のオプションユニットとしてもよい。

【0075】

第２実施形態に係る診断装置１１０は、回路遮断器１のオプションユニットとして設置される。

【0076】

図８は、第２実施形態に係る診断装置１１０の接続を説明する図である。

【0077】

オプション付き回路遮断器１０１は、回路遮断器１と、回路遮断器１のオプションユニットとしての診断装置１１０と、を備える。すなわち、診断装置１１０は、回路遮断器１のオプションユニットである。また、オプション付き回路遮断器１０１は、診断装置付き回路遮断器である。診断装置１１０は、回路遮断器１の二次側に設けられる。

【0078】

オプション付き回路遮断器１０１は、配線Ｗ１ｒ、配線Ｗ１ｓ及び配線Ｗ１ｔを備える接続配線Ｗ１を介して、電源２に接続する。すなわち、回路遮断器１の一次側には、電源２が接続される。

【0079】

また、オプション付き回路遮断器１０１は、診断装置１１０を介して負荷３に接続する。具体的には、オプション付き回路遮断器１０１は、配線Ｗ３ｒ、配線Ｗ３ｓ及び配線Ｗ３ｔを備える接続配線Ｗ３を介して負荷３に接続する。

【0080】

なお、診断装置１１０の機能構成については、診断装置１０と同様である。

【0081】

≪第３実施形態≫
第１実施形態に係る診断装置１０は、回路遮断器１の二次側に設けられた配線の途中に設置されたが、診断装置を回路遮断器１の二次側に設けられた配線から離れた場所に設置してもよい。

【0082】

第３実施形態に係る診断装置２１０は、回路遮断器１の二次側に設けられた配線から離れた場所に設置される。

【0083】

図９は、第３実施形態に係る診断装置２１０の接続を説明する図である。図１０は、第３実施形態に係る診断装置２１０の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【0084】

回路遮断器１は、配線Ｗ１ｒ、配線Ｗ１ｓ及び配線Ｗ１ｔを備える接続配線Ｗ１を介して、電源２に接続する。すなわち、回路遮断器１の一次側には、電源２が接続される。

【0085】

また、回路遮断器１は、配線Ｗ４ｒ、配線Ｗ４ｓ及び配線Ｗ４ｔを備える接続配線Ｗ４を介して負荷３に接続する。

【0086】

第１実施形態に係る診断装置１０においては、電圧検出部１３ｒは内部配線Ｌｒと内部配線Ｌｓとに、電圧検出部１３ｓは内部配線Ｌｓと内部配線Ｌｔとに、電圧検出部１３ｔは内部配線Ｌｔと内部配線Ｌｒとに接続される。一方、第３実施形態に係る診断装置２１０においては、電圧検出部１３ｒは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｒと配線Ｗ４ｓとに、電圧検出部１３ｓは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｓと配線Ｗ４ｔとに、電圧検出部１３ｔは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｔと配線Ｗ４ｒとに接続される。

【0087】

また、第１実施形態に係る診断装置１０においては、電流検出部１４ｒ、電流検出部１４ｓ及び電流検出部１４ｔは、それぞれ内部配線Ｌｒ、内部配線Ｌｓ及び内部配線Ｌｔに取り付けられる。一方、第３実施形態に係る診断装置２１０は、電流検出部２１４ｒ、電流検出部２１４ｓ及び電流検出部２１４ｔを診断装置２１０の外部に備える。そして、第３実施形態に係る診断装置２１０においては、電流検出部２１４ｒ、電流検出部２１４ｓ及び電流検出部２１４ｔは、それぞれ接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｒ、配線Ｗ４ｓ及び配線Ｗ４ｔに取り付けられる。

【0088】

なお、第１実施形態に係る診断装置１０と同じ構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0089】

≪第４実施形態≫
第２実施形態に係る診断装置１１０は、回路遮断器１のオプションユニットとして回路遮断器１の二次側に設置されていたが、診断装置を回路遮断器１のオプションユニットとして回路遮断器１の一次側に設置してもよい。

【0090】

図１１は、第４実施形態に係る診断装置３１０の接続を説明する図である。図１２は、第４実施形態に係る診断装置３１０の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【0091】

オプション付き回路遮断器３０１は、回路遮断器１と、回路遮断器１のオプションユニットとしての診断装置３１０と、を備える。すなわち、診断装置３１０は、回路遮断器１のオプションユニットである。また、オプション付き回路遮断器３０１は、診断装置付き回路遮断器である。診断装置３１０は、回路遮断器１の一次側に設けられる。

【0092】

オプション付き回路遮断器３０１は、診断装置３１０を介して電源２に接続する。オプション付き回路遮断器３０１は、配線Ｗ１ｒ、配線Ｗ１ｓ及び配線Ｗ１ｔを備える接続配線Ｗ１を介して、電源２に接続する。すなわち、回路遮断器１の一次側には、電源２が接続される。

【0093】

また、オプション付き回路遮断器３０１は、配線Ｗ４ｒ、配線Ｗ４ｓ及び配線Ｗ４ｔを備える接続配線Ｗ４を介して負荷３に接続する。

【0094】

第２実施形態に係る診断装置１１０においては、電圧検出部１３ｒは内部配線Ｌｒと内部配線Ｌｓとに、電圧検出部１３ｓは内部配線Ｌｓと内部配線Ｌｔとに、電圧検出部１３ｔは内部配線Ｌｔと内部配線Ｌｒとに接続される。一方、第４実施形態に係る診断装置３１０においては、電圧検出部１３ｒは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｒと配線Ｗ４ｓとに、電圧検出部１３ｓは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｓと配線Ｗ４ｔとに、電圧検出部１３ｔは接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｔと配線Ｗ４ｒとに接続される。

【0095】

なお、第１実施形態に係る診断装置１０と同じ構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0096】

≪第５実施形態≫
第２実施形態に係る診断装置１１０は、回路遮断器１のオプションユニットとして回路遮断器１の二次側に設置されていた。また、第４実施形態に係る診断装置３１０は、回路遮断器１のオプションユニットとして回路遮断器１の一次側に設置されていた。一方、診断装置を回路遮断器１のオプションユニットとして回路遮断器１の一次側及び二次側とは異なる場所に設置してもよい。

【0097】

図１３は、第５実施形態に係る診断装置４１０の接続を説明する図である。

【0098】

オプション付き回路遮断器４０１は、回路遮断器１と、回路遮断器１のオプションユニットとしての診断装置４１０と、を備える。すなわち、診断装置４１０は、回路遮断器１のオプションユニットである。また、オプション付き回路遮断器４０１は、診断装置付き回路遮断器である。診断装置４１０は、回路遮断器１の側面側に設けられる。

【0099】

オプション付き回路遮断器４０１は、配線Ｗ１ｒ、配線Ｗ１ｓ及び配線Ｗ１ｔを備える接続配線Ｗ１を介して、電源２に接続する。すなわち、回路遮断器１の一次側には、電源２が接続される。

【0100】

また、オプション付き回路遮断器４０１は、配線Ｗ４ｒ、配線Ｗ４ｓ及び配線Ｗ４ｔを備える接続配線Ｗ４を介して負荷３に接続する。

【0101】

第５実施形態に係る診断装置４１０では、電圧検出部１３ｒは回路遮断器１の内部のＲ相配線とＳ相配線とに、電圧検出部１３ｓは回路遮断器１の内部のＳ相配線と配線Ｔ相配線とに、電圧検出部１３ｔは回路遮断器１の内部のＴ相配線とＲ相配線とに接続される。

【0102】

第５実施形態に係る診断装置４１０は、電流検出部４１４ｒ、電流検出部４１４ｓ及び電流検出部４１４ｔを診断装置４１０の外部に備える。そして、第５実施形態に係る診断装置４１０においては、電流検出部４１４ｒ、電流検出部４１４ｓ及び電流検出部４１４ｔは、それぞれ接続配線Ｗ４の配線Ｗ４ｒ、配線Ｗ４ｓ及び配線Ｗ４ｔに取り付けられる。

【0103】

なお、第１実施形態に係る診断装置１０と同じ構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0104】

≪第６実施形態≫
第１実施形態に係る診断装置１０では、制御部１１において、二次側の電圧が低下したことを検出していたが、二次側の電圧の低下を検出するのは、制御部１１に限らない。

【0105】

図１４は、第６実施形態に係る診断装置５１０の機能構成について説明する機能ブロック図である。

【0106】

診断装置５１０は、診断装置１０に対して、更に、電圧低下検出回路５１６を備える。そして、診断装置５１０は、診断装置１０の制御部１１に換えて、制御部５１１を備える。

【0107】

電圧低下検出回路５１６は、電圧検出部１３ｒ、電圧検出部１３ｓ及び電圧検出部１３ｔからの信号に基づいて、電圧が低下したことを検出して、制御部５１１に通知する。制御部５１１は、電圧低下検出回路５１６からの検出結果に基づいて、二次側の電圧が低下したことを判定する。

【0108】

なお、第１実施形態に係る診断装置１０と同じ構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0109】

≪第７実施形態≫
第１実施形態に係る診断装置１０は、例えば、ステップＳ３０及びステップＳ１１０において、電流値が所定の閾値に対して大きい場合に、タイマ計時を開始して、診断を開始していた。診断装置における診断の開始は、電流を監視して診断を開始するのに限らない。診断装置において、電圧を監視して診断を開始してもよい。

【0110】

図１５は、第７実施形態に係る診断装置の処理について時間的な動作を説明する図である。なお、図１５の上側は電流の波形（電流波形Ｉｍ２）、下側は電圧の波形（電圧波形Ｖｍ２）を示す。図１５の縦軸はそれぞれ電流値、電圧値を表す。図１５の横軸は時刻を表す。なお、図１５の例では、電流波形Ｉｍ２は、瞬時動作電流値である電流値Ｉｔｈ２より小さい範囲であるとする。

【0111】

例えば、時刻Ｔｄ２において、電圧波形Ｖｍ２が低下したときに、時刻Ｔｄ２の直前の期間Ｔ２の電流値に基づいて判定を行ってもよい。

【0112】

なお、時刻Ｔｄ２の直前の電流値を保存するために、常時電流値を測定し、測定した結果をメモリに保存しながら、電圧波形Ｖｍ２が低下したときに、メモリに保存していた電流値を読み出して、期間Ｔ２の電流値を測定してもよい。

【0113】

≪第８実施形態≫
第１実施形態に係る診断装置１０は、反限時遮断動作と瞬時遮断動作を判定していたが、判定する項目は、反限時遮断動作と瞬時遮断動作とに限らない。

【0114】

図１６は、第８実施形態に係る診断装置が行う回路遮断器の診断について説明する図である。例えば、電流値Ｉｔｈ１より大きく、電流値Ｉｔｈ２より小さい電流値Ｉｔｈ１２を設定できるようにしてもよい。すなわち、回路遮断器１を流れる電流の電流値が電流値Ｉｔｈ１より大きく電流値Ｉｔｈ１２以下の場合（第１反限時動作条件Ｃｔ１１）及び電流値Ｉｔｈ１２より大きく電流値Ｉｔｈ２より小さい場合（第２反限時動作条件Ｃｔ１２）を設けてもよい。

【0115】

そして、診断装置は、電流値が電流値Ｉｔｈ１２より大きく電流値Ｉｔｈ２より小さい場合（第２反限時動作条件Ｃｔ１２）は、例えば、メンテナンスが必要な電流領域として判定してもよい。

【0116】

なお、図１６では、新たに設定できる電流値として１つの電流値を示したが、新たに設定できる電流値は１つに限らず、２以上の設定値を設けるようにしてもよい。

【0117】

電流値が電流値Ｉｔｈ１２より大きく電流値Ｉｔｈ２より小さいと判定した結果は、例えば、通信メモリのユーザ定義判定Ａ又はユーザ定義判定Ｂに保存してもよい。

【0118】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0119】

本願は、日本特許庁に２０２１年８月２日に出願された基礎特許出願２０２１－１２６９２０号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。

【符号の説明】

【0120】

１ 回路遮断器
１０１、３０１、４０１ オプション付き回路遮断器
１ａ 操作レバー
２ 電源
３ 負荷
５ 制御装置
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０ 診断装置
１１、５１１ 制御部
１２ 電力演算部
１３ｒ、１３ｓ、１３ｔ 電圧検出部
１４ｒ、１４ｓ、１４ｔ 電流検出部
１５ 通信部
２１４ｒ、２１４ｓ、２１４ｔ、４１４ｒ、４１４ｓ、４１４ｔ 電流検出部
５１６ 電圧低下検出回路
Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔ 内部配線
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ 接続配線
Ｗ１ｒ、Ｗ１ｓ、Ｗ１ｔ 配線
Ｗ２ｒ、Ｗ２ｓ、Ｗ２ｔ 配線
Ｗ３ｒ、Ｗ３ｓ、Ｗ３ｔ 配線
Ｗ４ｒ、Ｗ４ｓ、Ｗ４ｔ 配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】