JPH0136656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は不足電圧引外し装置の制御回路に関
し、特に該引外し装置に備えられた引外しコイル
に流す電流を制御するための制御回路に関するも
のである。

たとえば回路遮断器において、不足電圧引外し
装置は、回路遮断器の挿入されている電路の電圧
が一定の所定値以下になつたときすなわち電路電
圧が不足したときに、回路遮断器を引外す装置で
ある。

第１図はこのような不足電圧引外し装置の一例
を示す図である。第１図を参照してこの発明の前
提である不足電圧引外し装置の構成と動作をまず
説明する。

不足電圧引外し装置１には固定鉄心２が設けら
れ、その一方端面が固定鉄心２の端面に対応する
ように可動鉄心３が設けられている。これら固定
鉄心２と可動鉄心３の中心軸方向に沿つて該２つ
の鉄心の周囲には不足電圧引外しコイル（UVT）
４が巻かれている。固定鉄心２と不足電圧引外し
コイルとはともに基体５に固定されている。ゆえ
に引外しコイル４の励磁強さに応じて可動鉄心３
が固定鉄心２に対して吸引されまたは開放され
る。すなわち、可動鉄心３は不足電圧引外しコイ
ル４に内径に沿つて左右に移動することになる。

可動鉄心３の他方端部は可動鉄心ホルダ６の長
さ方向のほぼ中央において軸７で回動自在に保持
されている。そしてこの可動鉄心ホルダ６の一方
端は前記基体５に取付けられ固定された可動鉄心
支持フレーム８に軸９によつて回動自在に軸支さ
れ、他方端には不足電圧引外しレバー１０が軸１
１によつてやはり回動自在に連結されている。さ
らに、引外しレバー１０は図示しない回路遮断器
のトリツプレバーと連結されている。

さて通常、回路遮断器が挿入された電路の電圧
が所定値を越えている場合には、不足電圧引外し
コイル４によつて可動鉄心３は固定鉄心２の方に
吸引された状態になつている。すなわち、第１図
の実線３ａで示す状態に可動鉄心が保持されてい
る。これは不足電圧引外しコイル４に、可動鉄心
３を３ａに示す吸引状態に保持しておくに必要な
電流が供給されているからである。そしてもし電
路の電圧が所定値以下になつた場合には、不足電
圧引外しコイル４に流れる電流が減少し、不足電
圧引外しコイル４は可動鉄心３を３ａで示す吸引
状態に保持しておくことができず、第１図に点線
３ｂで示すように可動鉄心３を開放する。可動鉄
心３が開放されると、すなわち第１図において左
方向に移動すると、この可動鉄心３と軸７によつ
て連結された可動鉄心ホルダ６が軸９を中心とし
て時計方向に回動する。それによつて可動鉄心ホ
ルダ６に軸１１で連結された引外しレバー１０が
左方向に移動して、その結果図示しないトリツプ
レバーが作用し回路遮断器を引外す。

換言すれば、一般に回路遮断器の不足電圧引外
し装置は電路電圧が所定値を越える場合には装置
の引外しコイル４が吸引状態にあつて回路遮断器
の投入が可能であり、所定値以下の場合には引外
しコイル４の吸引状態を維持することができず、
引外しコイル４が可動鉄心３を開放することによ
つて投入状態の回路遮断器を引外し、あるいは遮
断状態の回路遮断器の投入を妨げようとするもの
である。そしてこのような可動鉄心自動吸引型不
足電圧引外し装置においては、不足電圧引外しコ
イル４が開放状態にある可動鉄心３を吸引する際
に、大きな吸引力を発生させなければならない。
そのために不足電圧引外しコイル４に比較的大き
なアンペアターンを必要とする。よつて従来の可
動鉄心自動吸引型不足電圧引外し装置においては
不足電圧引外しコイルが大型化して、不足電圧引
外し装置が大きなスペースを占め、全体の小型化
が図れないという欠点があつた。

そこで、この発明は不足電圧引外しコイルに流
す電流を制御して不足電圧引外しコイルの小型化
を図らんとすることである。

この発明は、簡単に言うならば、不足電圧引外
し装置のための制御回路であつて、不足電圧引外
しコイルが可動鉄心を自動吸引するのに必要な電
流の通電時間を必要最小限度の通電時間に制限
し、それによつて不足電圧引外しコイルの電流容
量を不足電圧引外しコイルが可動鉄心の吸引状態
を保持するのに必要な程度の電流容量に制限し、
小型の不足電圧引外しコイルを用いることを可能
にした不足電圧引外し装置の制御回路である。

この発明の上述の目的とその他の目的、特徴
は、以下の図面を参照して行なう一実施例の説明
により一層具体的かつ明確になるであろう。

第２図はこの発明の一実施例を示したものであ
る。第２図において、引外し装置の不足電圧引外
しコイル４には電路２１から引外し制御回路２０
を介して電流が供給される。引外し制御回路２０
は次のような構成になつている。電路２１に変圧
器２２の一次巻線２３が介挿され、変圧器２２の
二次側には２つの二次巻線２４および２５が設け
られている。二次巻線２４および２５にはそれぞ
れ整流回路２６および２７が接続されていて、こ
れら２つの整流回路２６，２７から直流が得られ
る。整流回路２６に出力はたとえば直流電圧
160Vで電流600ｍＡ程度であり、整流回路２７の
出力はたとえば直流電圧30Vで電流100ｍＡ程度
である。このように、整流回路２６が整流回路２
７に比べて出力が違うのは整流回路２６が不足電
圧引外しコイル４に吸引電流を流すために電源と
して作用し、整流回路２７は不足電圧引外しコイ
ル４に保持電流を流すための電源として作用する
ようにしているからである。

整流回路２６にはリレー接点２８を介して不足
電圧引外しコイル４が接続されている。この実施
例ではリレー接点２８は直並列の複数の接点が用
いられている。これは、電流容量の小さい接点を
使用し、それによつて全体として小型化するため
である。もちろん１つの接点であつてもかまわな
いことは言うまでもない。

整流回路２７には抵抗２９、可変抵抗３０およ
びダイオード３１の直列接続を介して不足電圧引
外しコイル４が接続されている。ここで抵抗２９
はたとえば10W、10Ω、可変抵抗３０は10W、
300Ωの容量を有しており、不足電圧引外しコイ
ル４に流れる電流を調整する。ダイオード３１は
スイツチング作用をする。すなわち整流回路２６
からの電流が不足電圧引外しコイル４に流れてい
るときは、整流回路２７から該引外しコイル４に
流れる電流を止めるのである。また、整流回路２
６からの電流が可変抵抗３０の方へ逆流すること
を防止している。可変抵抗３０、ダイオード３１
および不足電圧引外しコイル４の直列接続には並
列に自動吸引開始電圧設定用抵抗３２、自動吸引
開始用リレーコイル３３およびスイツチ３４の直
列接続が接続されている。自動吸引開始電圧設定
用抵抗３２はたとえば2W、1kΩの容量である。
該抵抗３２、リレーコイル３３およびスイツチ３
４は自動吸引開始電圧設定回路を構成しており、
電路２１の電圧が所定値を越えたとき、整流回路
２７からの電流によつて該リレーコイル３３が作
動するように設定されている。

さらに、この実施例では、整流回路２７に抵抗
２９を介して並列に抵抗３５（たとえば10W、
150Ω）とコンデンサ３６（たとえば2200μF）の
直列接続が接続され、引外し遅延回路が構成され
ている。

さて、第２図の回路構成において、スイツチ３
４は、第１図における引外し装置１の可動鉄心３
が不足電圧引外しコイル４に吸引されているか開
放されているかに応答して切換わるスイツチであ
る。このスイツチは、たとえば第３図に示すよう
に、引外し装置１の可動鉄心３と連結され、可動
鉄心３の動きに応じて動く可動鉄心ホルダ６の動
きに応答して、アクチユエータ１３によつて切換
ボタン１４が切換えられるリミツトスイツチ３４
ａを用いることによつて構成できる。なお、第２
図に示すスイツチ３４は、第３図に示すようなリ
ミツトスイツチ３４ａに限らず、引外し装置１の
可動鉄心３の吸引、開放に応答して切換わるスイ
ツチであれば、機械的なスイツチ、電子的なスイ
ツチあるいはその他のスイツチであつてもかまわ
ない。

また、第２図のリレーコイル３３はリレー接点
２８の開閉を制御するコイルであつて、リレーコ
イル３３に所定の電流が流れている場合だけ、該
コイル３３によつて常開のリレー接点２８がオン
される。

次に、第２図、第３図および第４図を参照して
引外し装置および引外し制御回路の動作を説明す
る。

引外し装置１の可動鉄心３が開放状態にあると
きは、スイツチ３４はオンになつている。よつ
て、このとき整流回路２７、抵抗２９、自動吸引
開始電圧設定用抵抗３２、リレーコイル３３およ
びスイツチ３４で構成される自動吸引開始電圧設
定回路には電流が流れている。そして、この回路
に流れる電流が一定値以上になつたとき、すなわ
ち電路２１の電圧が所定値を越えたとき、リレー
コイル３３が動作してリレー接点２８をオンす
る。

次に整流回路２６、リレー接点２８および不足
電圧引外しコイル４で構成される回路において、
前述のように常開のリレー接点２８がリレーコイ
ル３３によつてオンされると、整流回路２６から
該リレー接点２８を介して不足電圧引外しコイル
４に電流が流れる。このとき整流回路２６から流
れる電流は、前述のように比較的大きな電流であ
つて、この電流により不足電圧引外しコイル４は
可動鉄心３を吸引することができる。不足電圧引
外しコイル４によつて可動鉄心３が開放状態から
吸引状態に切換えられると、それに応じて第３図
に示すリミツトスイツチ３４ａも切換わる。すな
わち、これは第２図におけるスイツチ３４の切換
えである。よつて、スイツチ３４はオン状態から
オフ状態に切換わる。すると、自動吸引開始電圧
設定回路、すなわちリレーコイル３３には電流が
流れなくなる。これによつてリレーコイル３３に
よつてオン状態が保たれていたリレー接点２８は
再び元のオフ状態に戻る。リレー接点２８のオフ
により、整流回路２６から不足電圧引外しコイル
４への大きい吸引電流の供給が止まり、不足電圧
引外しコイル４は可動鉄心３の吸引を完了する。
その後は整流回路２７から可変抵抗３０、ダイオ
ード３１等を介して不足電圧引外しコイル４に比
較的小さい保持電流が流れ込む。この電流によつ
て不足電圧引外しコイル４は吸引された可動鉄心
３の吸引状態を保持し続けることができる。

以上の一連の動作において不足電圧引外しコイ
ル４に流れる電流ｉの変化を示した図が第４図で
ある。第４図は、横軸に時間、縦軸に不足電圧引
外しコイル４に流れる電流ｉの変化を示してい
る。第４図において、時間Ｏ―Ｐにおいては、引
外し装置１の可動鉄心３が開放状態にあり、スイ
ツチ３４がオンになつている状態である。そして
時間がＰになつたとき、電路２１の電圧が所定値
を越えリレーコイル３３がリレー接点２８をオン
し、不足電圧引外しコイル４に整流回路２６から
大きな電流が流れる。このとき流れる大きな電
流、すなわち吸引電流i₁はたとえば約600ｍＡで
ある。吸引電流i₁が流れると、不足電圧引外しコ
イル４によつて可動鉄心３が開放状態から吸引状
態に直ちに切換えられ、それに応じて前述のよう
にスイツチ３４が切換わり、吸引電流i₁も流れな
くなる。すなわち、時間Ｐ―Ｑの間は非常に短い
時間である。このような短期間Ｐ―Ｑだけ不足電
圧引外しコイル４に定格以上の過電流が流れて
も、該コイル４が焼損したり破壊される等の悪影
響はない。その後電路２１の電圧が定格電圧に戻
ると、不足電圧引外しコイル４には保持電流i₂が
流れ続ける。この保持電流i₂はたとえば約100ｍ
Ａである。なお第４図において、時間Ｓは電路２
１の電圧が定格電圧（一般に吸引を開始する電圧
として定められた前記所定電圧より高い）に達し
た点である。

その後整流回路２７から不足電圧引外しコイル
４に供給される電流が、電路２１の電圧変動によ
つて、すなわち電路２１の電圧が所定値以下に低
下することによつて減少すれば、不足電圧引外し
コイル４は吸引状態を保持することができず可動
鉄心３を吸引状態から開放する。そしてこれによ
つて可動鉄心３と連結された可動鉄心ホルダ６、
引外しレバー１０が動作し投入状態の回路遮断器
が引外される。またそれに伴いスイツチ３４は再
びオンする。

上述の各場合において、スイツチ３４のオン／
オフは回路構成の仕方によつては逆にできる場合
もあることはもちろんである。

なおこの実施例においては、抵抗３５およびコ
ンデンサ３６で構成される引外し遅延回路を整流
回路２７に並列に設けたため、電路２１の電圧が
所定値以下に低下した場合において整流回路２７
の出力電流が減少しても、その減少が直ちに不足
電圧引外しコイル４に作用しない。なぜならば、
整流回路２７から出力される電流が減少すればそ
れまでコンデンサ３６に充電されていた充電電流
が不足分だけ放電され、コンデンサ３６の放電時
間だけ不足電圧引外しコイル４に流れ込む電流の
変化が遅延するからである。このような遅延回路
を設けた場合の利点としては、電路２１の電圧変
動が瞬間的な場合には不足電圧引外しコイル４が
応答しないことである。そして回路遮断器をより
安定的かつ実用的に制御することができることで
ある。

以上のように、この発明によれば、不足電圧引
外しコイルに供給する電流の制御を、不足電圧引
外しコイルが吸引、開放する可動鉄心の状態に応
答させたことにより、不足電圧引外しコイルに流
れる比較的大きい可動鉄心吸引電流を吸引に必要
な最小時間に抑えることができ、不足電圧引外し
コイルの小型化を図ることができる。また、可動
鉄心を保持している状態において、不足電圧引外
しコイルは他の回路たとえば自動吸引開始電圧設
定回路の電圧の影響を受けず不足電圧引外しコイ
ルが正確に動作し、引外し装置の引外し操作が確
実になるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は不足電圧引外し装置を説明するための
図である。第２図はこの発明の一実施例を示す回
路図である。第３図は不足電圧引外し装置と第２
図におけるスイツチとの関係を示す一実施例の図
である。第４図は不足電圧引外しコイルに供給す
る電流と時間の関係を示す図である。 図において１は引外し装置、３，３′は可動鉄
心、４は不足電圧引外しコイル、２０は不足電圧
引外し制御回路、２１は電路、２２は変圧器、２
４，２５は二次側巻線、２６，２７は整流回路、
２８はリレー接点、３０は可変抵抗、３３はリレ
ーコイル、３４はスイツチ、３４ａはリミツトス
イツチ、３６は遅延用コンデンサを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電路の電圧が所定値を越えているときに引外
   しレバーに連結されている可動鉄心を吸引してお
   き、所定値以下になつたときに前記可動鉄心を開
   放する引外しコイルを備えた不足電圧引外し装置
   の制御回路であつて、 前記可動鉄心の吸引状態でオフ（またはオン）
   され、開放状態でオン（またはオフ）されるスイ
   ツチ手段、 前記電路にトランス結合され、前記スイツチ手
   段がオン（オフ）していて前記電路電圧が前記所
   定値を越えたとき、前記引外しコイルに前記可動
   鉄心を吸引するに必要な強さの第１の大きさの電
   流を流す第１の電流供給手段、および 前記電路にトランス結合され、前記スイツチ手
   段のオフ（オン）に応じて、前記引外しコイルに
   前記可動鉄心の前記吸引状態を保持するに必要な
   強さの第２の大きさの電流を流す第２の電流供給
   手段を備え、 常時は前記第２の大きさの電流により前記引外
   しコイルが前記可動鉄心を吸引状態に保持するこ
   とによつて、前記スイツチ手段はオフ（オン）さ
   れていて、 前記電路の電圧が前記所定値以下になつたと
   き、前記第２の大きさの電流が減少して前記引外
   しコイルが前記可動鉄心を開放することによつ
   て、前記スイツチ手段がオン（オフ）され、 前記電路の電圧が回復して再び前記所定値を越
   えたとき、前記第１の大きさの電流が流れて前記
   引外しコイルによつて前記可動鉄心が吸引される
   ことを特徴とする不足電圧引外し装置の制御回
   路。 ２ 前記第１の電流供給手段は、 前記トランス結合されたトランスの二次側巻線
   およびその巻線からの出力電流を整流するための
   整流手段、 前記電路の電圧が前記所定値を越えたときに作
   動する吸引開始リレー、および 前記整流手段と前記引外しコイルの間に介挿さ
   れ前記リレーに応じてオンするリレー接点を備え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   不足電圧引外し装置の制御回路。 ３ 前記第２の電流供給手段は、 前記トランス結合されたトランスの二次側巻線
   およびその巻線からの出力電流を整流するための
   整流手段、 前記整流手段に接続され出力される電流を調整
   するための可変抵抗器を備えたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の不足電
   圧引外し装置の制御回路。 ４ 前記第２の電流供給手段は、 前記整流手段に並列に、前記整流手段の出力電
   流の変動を遅延させて前記引外しコイルに伝える
   ための遅延回路が設けられたことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の不足電圧引外し装置の
   制御回路。