JPH065189A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 専用の引外し装置を設けることなく、外部電
圧或は不足電圧による引外し動作を可能として装置の小
形化および低コスト化を図る。 【構成】 引外し装置１０は過電流引外しコイル１０ａ
および補助引外しコイル１０ｂを備える。過電流判定回
路９は、主回路５の過電流を変流器６ａ，６ｂの検出電
流に基づいて判定してサイリスタ１１をオンさせ、引外
しコイル１０ａに通電する。補助引外しコイル１０ｂは
外部入力端子１３ａ，１３ｂから与えられる電圧に応じ
て引外し装置１０を動作させる。引外し装置１０の過電
流引外しコイル１０ａに通電して引外し動作させたり、
外部入力端子１３ａ，１３ｂからの入力電圧に応じて引
外し動作させることができ、主回路５の遮断をひとつの
引外し装置１０により実施でき、省スペースで安価に製
作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主回路に過電流が流れ
たときに引外し装置を動作させてその主回路を開放する
回路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回路遮断器として、例え
ば、静止形回路遮断器は次のように構成される。即ち、
主回路に変流器を介在させ、この変流器の出力電流を整
流回路により整流した後電流電圧変換回路により出力電
圧に変換し、主回路に過電流が流れて出力電圧が設定値
以上となったときにその出力電圧により引外し装置の引
外しコイルに通電して前記主回路を開放させる構成であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の主回
路の過電流に対して引外し動作を行う場合とは別に、外
部からの電圧信号により主回路を開放させる場合には、
通常、上述と同様に構成された別の回路遮断器を主回路
に設けてその電圧信号に応じて引外し動作を行なわせる
ようにしている。

【０００４】しかしながら、これでは、電圧引外し動作
を行なうために専用の装置を設ける必要があるので、回
路遮断器内に特別なスペースが必要となって全体が大形
化する上にコストが高くなる不具合がある。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、過電流による引外し動作および外部か
らの電圧信号に応じた電圧引外し動作を行なうための構
成を安価で且つ省スペースにて実現できる回路遮断器を
提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、主回路の過電
流を検出する過電流検出回路と、この過電流検出回路か
ら引外しコイルへの通電によりプランジャを駆動して前
記主回路を開放する引外し装置とを具備した回路遮断器
を対象とするものであり、前記引外し装置に、前記プラ
ンジャを外部からの通電により駆動可能な補助引外しコ
イルを備えて構成したところに特徴を有する。

【０００７】

【作用】本発明の回路遮断器によれば、過電流検出回路
により主回路の過電流が検出されると、引外し装置は、
過電流検出回路から引外しコイルに通電されるのでプラ
ンジャを駆動して引外し動作を行ない、もって、主回路
を開放させる。また、引外し装置は、補助引外しコイル
に外部から通電されると、プランジャを駆動して引外し
動作を行ない、もって、主回路を開放させる。これによ
り、一つの引外し装置で過電流引外し動作および外部か
らの電圧信号に応じた引外し動作が行なえるので、小形
化が図れると共に低コスト化が図れる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【０００９】電気的構成を示す図１において、例えば、
単相交流電源の各相に対応した電源側端子１ａ，１ｂ
は、それぞれ、開放部をなす主回路接点２ａ，２ｂおよ
び主回路導体３ａ，３ｂを介して負荷側端子４ａ，４ｂ
に接続され、これらにより主回路５が構成されている。
主回路導体３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれには、これらを
一次導体とする変流器６ａ，６ｂが設けられている。

【００１０】変流器６ａ，６ｂの出力端子はそれぞれ整
流回路７の交流入力端子に接続されている。整流回路７
の直流出力端子間には検出抵抗８が接続されており、そ
の検出抵抗８の両端子には主回路５の通電電流に応じた
電圧が得られるようになっている。過電流検出回路とし
ての過電流判定回路９は、主回路５の過電流を検出する
もので、その検出端子Ａ，Ｂ間には検出抵抗８が接続さ
れている。

【００１１】引外し装置１０は、引外し動作により主回
路接点２ａ，２ｂを開放して主回路５を遮断するもの
で、後述するように、過電流引外しコイル１０ａおよび
補助引外しコイル１０ｂを備えている。過電流引外しコ
イル１０ａはサイリスタ１１と直列に接続して過電流判
定回路９の検出端子Ａ，Ｂ間に接続されている。サイリ
スタ１１のゲートは過電流判定回路９の制御出力端子Ｃ
に接続されている。また、補助引外しコイル１０ｂおよ
び電流制限抵抗１２の直列回路は外部入力端子１３ａ，
１３ｂ間に接続されている。

【００１２】次に、図２を参照して引外し装置１０の構
成について述べる。図２において、容器状をなす磁性材
性のフレーム１４の中央部には、筒状をなすガイド１５
が固定され、その底面には固定鉄心１６が固着されてい
る。フレーム１４内部とガイド１５との間には、永久磁
石１７および過電流引外しコイル１０ａ，補助引外しコ
イル１０ｂが配設されている。

【００１３】可動鉄心１８は、フレーム１４のガイド１
５に摺動可能に挿通されており、その外部に突出した部
分にはコイル状の釈放ばね１９が挿通されている。釈放
ばね１９は、可動鉄心１８と永久磁石１７との間に位置
し、可動鉄心１８を引外し方向である図中矢印Ｐ方向に
付勢した状態となっている。次に、本実施例の作用につ
いて説明するに、まず、補助引外しコイル１０ｂを電圧
引外しコイルとして使用する場合について述べる。

【００１４】即ち、引外し装置１０においては、外部か
ら通電或は力が作用していない状態で、可動鉄心１８に
対して２つの力が作用している状態となっている。つま
り、可動鉄心１８は、釈放ばね１９の付勢力による矢印
Ｐ方向への力Ｆ０を受けると共に、永久磁石１７の吸引
力による反矢印Ｐ方向への力Ｆ１を受けている。

【００１５】この場合、永久磁石１７の磁力線は、可動
鉄心１８，固定鉄心１６およびフレーム１４を介した経
路で形成される磁気回路を通り、可動鉄心１８に吸引力
Ｆ１を作用させているものである。

【００１６】そして、過電流引外しコイル１０ａに通電
されていないときには、可動鉄心１８に対して、永久磁
石１７による反矢印Ｐ方向への力Ｆ１の方が、釈放ばね
１９による矢印Ｐ方向への力Ｆ１よりも大きくなるよう
に設定されている（Ｆ０＜Ｆ１）。従って、この状態で
は、可動鉄心１８は、永久磁石１７による力Ｆ１の作用
により図示のようにフレーム１４内部側に引き込まれた
状態となっている。

【００１７】さて、このような状態で、主回路５に過電
流が流れると、変流器６ａ，６ｂおよび整流回路７を介
して検出抵抗８の端子間に現れる電圧が所定電圧よりも
大きくなる。これにより、過電流判定回路９は、制御出
力端子Ｃからサイリスタ１１のゲートにトリガ信号を出
力してサイリスタ１１をオンさせる。

【００１８】サイリスタ１１がオンすると、過電流引外
しコイル１０ａに電流が流れ、可動鉄心１８に磁力が作
用するようになる。このとき、過電流引外しコイル１０
ａによる磁力Ｆ２は永久磁石１７による磁力Ｆ１を打ち
消すように作用し、且つ、その大きさが、次式が成り立
つように働く。即ち、 Ｆ０＞Ｆ１−Ｆ２ …（１） のような関係が成立するようになるので、可動鉄心１８
は釈放ばね１９により矢印Ｐ方向に移動され、もって引
外し動作を行なうようになる。従って、主回路５の主回
路接点２ａ，２ｂは、過電流が流れたことにより遮断さ
れる。

【００１９】次に、前述の状態で、外部入力端子１３
ａ，１３ｂから引外し動作を行なうべく外部電圧が入力
されると、電流制限抵抗１２を介して補助引外しコイル
１０ｂに通電されるようになる。これにより、補助引外
しコイル１０ｂは、引外し装置１０の磁気回路に磁力線
を発生させ、可動鉄心１８に磁力を作用させるようにな
る。

【００２０】このとき、補助引外しコイル１０ｂによる
磁力Ｆ３は、永久磁石１７による磁力Ｆ１を打消すよう
に作用し、且つ、その大きさが次式が成り立つように働
く。即ち、 Ｆ０＞Ｆ１−Ｆ３ …（２） のような関係が成立するようになるので、可動鉄心１８
は釈放ばね１９により矢印Ｐ方向に釈放され、引外し動
作を行なうようになる。従って、主回路５の主回路接点
２ａ，２ｂは、外部電圧が与えられたことにより遮断さ
れる。

【００２１】次に、補助引外しコイル１０ｂを不足電圧
引外しコイルとして使用する場合について述べる。即
ち、この場合には、正常な場合においては、外部入力端
子１３ａ，１３ｂを介して所定の電圧が与えられてお
り、従って、補助引外しコイル１０ｂには通電されてい
る状態となっている。

【００２２】前述のように、引外し装置１０において
は、可動鉄心１８に対して、釈放ばね１９により矢印Ｐ
方向への力Ｆ０が作用し、永久磁石１７により反矢印Ｐ
方向への力Ｆ１が作用している。そして、これらの力Ｆ
０，Ｆ１に加えて、可動鉄心１８には、補助引外しコイ
ル１０ｂの磁力による反矢印Ｐ方向への力Ｆ４が作用し
ている。

【００２３】このような通常の状態において、引外し装
置１０による引外し動作が行なわないようにするため
に、上述の力Ｆ０，Ｆ１およびＦ４は次式のような関係
に設定されている。即ち、 Ｆ０＞Ｆ１ …（３） Ｆ０＜Ｆ１＋Ｆ４ …（４） という関係である。

【００２４】つまり、可動鉄心１８に対して、式（３）
に示すように、釈放ばね１９による矢印Ｐ方向への力Ｆ
０が永久磁石１７による反矢印Ｐ方向への力Ｆ１よりも
大きく設定されている。そして、このような状態で、補
助引外しコイル１０ｂへの通電による反矢印Ｐ方向への
力Ｆ４が作用すると、式（４）に示すように、反矢印Ｐ
方向への合成力が大きくなって引外し動作を行なわない
ように設定されているのである。

【００２５】さて、このような設定状態において、主回
路５に過電流が流れると、変流器６ａ，６ｂおよび整流
回路７を介して検出抵抗８の端子間に現れる電圧が所定
電圧よりも大きくなる。これにより、過電流判定回路９
は、制御出力端子Ｃからサイリスタ１１のゲートにトリ
ガ信号を出力してサイリスタ１１をオンさせる。

【００２６】サイリスタ１１がオンすると、過電流引外
しコイル１０ａに電流が流れ、可動鉄心１８に磁力が作
用するようになる。このとき、過電流引外しコイル１０
ａによる矢印Ｐ方向への力Ｆ２は永久磁石１７による磁
力Ｆ１を打ち消すように作用し、且つ、その大きさが、
次式が成り立つように働く。即ち、 Ｆ０＞Ｆ１＋Ｆ４−Ｆ２ …（５） のような関係が成立するようになるので、可動鉄心１８
は釈放ばね１９により矢印Ｐ方向に移動され、引外し動
作を行なうようになる。従って、主回路５の主回路接点
２ａ，２ｂは、過電流が流れたことにより遮断される。

【００２７】次に、前述の状態で、外部入力端子１３
ａ，１３ｂから与えられている電圧が低下してくると、
補助引外しコイル１０ｂへの通電電流も減少し、可動鉄
心１８に対する反矢印Ｐ方向への力Ｆ４が減少してゆ
く。そして、外部入力端子１３ａ，１３ｂからの入力電
圧が所定電圧よりも不足した状態になると、その反矢印
Ｐ方向へのＦ４が小さくなって前述の式（４）を満足し
なくなる。即ち、その不足した電圧による力をＦ４ａ
（＜Ｆ４）とすると、 Ｆ０＞Ｆ１＋Ｆ４ａ …（６） となる。従って、可動鉄心１８は矢印Ｐ方向に釈放動作
されるようになり、引外し動作を行なうようになり、主
回路５の主回路接点２ａ，２ｂは、外部電圧が与えられ
たことにより遮断される。

【００２８】このような本実施例によれば、引外し装置
１０に過電流引外しコイル１０ａに加えて補助引外しコ
イル１０ｂを設けて構成し、外部入力端子１３ａ，１３
ｂからの入力に応じて補助引外しコイル１０ｂに通電す
るようにしたので、過電流引外し動作に加えて外部電圧
或は不足電圧により主回路５の引外し動作を行なわせる
ことができるので、省スペースとして全体の小形化が図
れると共に、低コスト化が図れる。

【００２９】尚、上記実施例においては、本発明を単相
交流電源の主回路５に適用した場合について説明した
が、これに限らず、三相交流電源の主回路に適用しても
良いことは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の回路遮断器によれば、引外し装
置に補助引外しコイルを設けて外部からの電圧信号に応
じて主回路の引外し動作を行なわせることができるよう
にしたので、過電流による主回路の引外し動作に加え
て、同じ引外し装置で外部電圧或は不足電圧による引外
し動作を行なわせることができるので、全体を小形化し
て省スペース化が図れると共に低コスト化が図れるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成図

【図２】引外し装置の縦断側面図

【符号の説明】

２ａ，２ｂは主回路接点、５は主回路、６ａ，６ｂは変
流器、７は整流回路、８は検出抵抗、９は過電流判定回
路（過電流検出回路）、１０は引外し装置、１０ａは過
電流引外しコイル、１０ｂは補助引外しコイル、１１は
サイリスタ、１２は電流制限抵抗、１３ａ，１３ｂは外
部入力端子、１６は固定鉄心、１７は永久磁石、１８は
可動鉄心（プランジャ）、１９は釈放ばねである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主回路の過電流を検出する過電流検出回
   路と、この過電流検出回路から引外しコイルへの通電に
   よりプランジャを駆動して前記主回路を開放する引外し
   装置とを具備した回路遮断器において、 前記引外し装置は、前記プランジャを外部からの通電に
   より駆動可能な補助引外しコイルを備えていることを特
   徴とする回路遮断器。