JPH10275549A - 開閉器の電磁操作回路 - Google Patents

開閉器の電磁操作回路

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JPH10275549A
JPH10275549A JP7753597A JP7753597A JPH10275549A JP H10275549 A JPH10275549 A JP H10275549A JP 7753597 A JP7753597 A JP 7753597A JP 7753597 A JP7753597 A JP 7753597A JP H10275549 A JPH10275549 A JP H10275549A
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JP
Japan
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circuit
closing
switch
coil
contact
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JP7753597A
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English (en)
Inventor
Yukio Yamada
幸雄 山田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形で経済的な開閉器用の電磁操作回路を提
供すること。 【解決手段】 「入」「切」接点を有する制御スイッチ
CSと電磁接触器M1により開閉制御回路を構成する。
電磁石コイルはコイルC1、C2の2分割構成とし、閉
路検出用リミットスイッチSのa接点Sa、b接点Sb
1、Sb2や電磁接触器M1のa接点M1aを用いて、直
列−並列の接続変更が可能な投入コイル回路を構成す
る。例えば、コイルC1、C2相互、b接点Sb1、S
2相互をそれぞれ対辺とし、中間点間にa接点Saが
位置するブリッジ回路を形成し、これを電磁接触器M1
のa接点M1aを介して制御電源端P、N間に接続す
る。これにより、二つの電磁石コイルC1、C2は、投
入時に並列接続、投入保持時に直列接続となり、所要の
投入特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、常励電磁操作方式
の遮断器、負荷開閉器などに用いる電磁操作回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電磁操作方式の開閉器においては、開路
の状態では電磁石のギャップが広く、磁気抵抗が高いた
め、閉路開始時には多くの起磁力が必要となる。反面、
閉路状態ではギャップが狭まり、より弱い起磁力で閉路
状態を維持することが可能である。
【0003】現状では、常励電磁操作を実現するため
に、 (1).閉路と閉路保持が可能な、同一電源の電磁石を使用
する、 (2).別個の閉路用と閉路保持用のコイルを有する電磁石
を使用する、 (3).閉路用と閉路保持用のコイルを同一とし、閉路時に
は全電圧印加により高起磁力を、閉路保持時には抵抗挿
入により弱起磁力とする、 (4).閉路用と閉路保持用のコイルを同一とし、閉路完了
後に操作回路電圧を低下させて弱起磁力とする、 などの手段が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各手段には、
それぞれ下記のような欠点がある。
【0005】(1)項の場合は、低圧電磁接触器のよう
に電磁石のギャップが10mm未満で、負荷力が数kg
fと少ない時には、実現可能であるが、6kV級以上の
開閉器では負荷力が数十〜数百kgfと大きく、ギャッ
プも広いため、閉路開始時の起磁力が低圧電磁接触器の
場合に比べ数十〜数千倍のオーダーで必要となり、閉路
時と閉路完了時の必要な起磁力の差が10倍以上あり、
閉路操作、閉路保持の共用コイルの設計は困難である。
【0006】また、共用コイル化した場合、投入保持時
の電力ロスが大きく、放熱のためにコイルの表面積を大
きくする必要があり、寸法的にも問題が生じる。
【0007】(2)項の場合は、同一磁路に二つのコイ
ルを利用する場合と、全く別々の電磁石を用いて、一つ
の操作部に力を作用させる場合の2ケースがあるが、い
ずれもコイルを二つ使用するため、寸法が大きくなる。
【0008】(3)項の場合は、挿入抵抗により、閉路
保持時にコイルに印加される電圧を低下させるが、一般
的には50%以下に分圧されるため、抵抗による熱損失
が非経済的であり、抵抗からの発熱対策も要求される。
【0009】(4)項の場合は、電源を2種類用意する
必要があり、設備の保守が繁雑になる。
【0010】そこで本発明は、上記課題を解決し、小形
で経済的な開閉器の電磁操作回路を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、開閉制御回路
と投入コイル回路を備え、電磁石の電磁力により開閉器
の投入、投入保持を行う電磁操作回路において、電磁石
コイルを複数分割構成とし、少なくとも閉路検出用リミ
ットスイッチを用いて、投入時に並列、投入保持時に直
列とする直列−並列の接続変更を行う回路構成としたこ
とを特徴とする。上記リミットスイッチの直列接続用の
接点の代わりにダイオードを用いたり、この直列接続用
ダイオードの回路に電流制限用の抵抗を挿入したりし
て、動作信頼性の向上や小形化を図る。
【0012】また本発明は、開閉制御回路と投入コイル
回路を備え、電磁石の電磁力により開閉器の投入、投入
保持を行う電磁操作回路において、電磁石コイルを三つ
以上の分割構成とし、閉路検出用リミットスイッチの2
接点と複数の直列接続用ダイオード、逆流防止用ダイオ
ードとを用いて、投入時に並列、投入保持時に直列とす
る直列−並列の接続変更を行う回路構成としたことを特
徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図1に本発明の実施形態1を示
す。図1(a)は開閉制御回路、図1(b)は投入コイ
ル回路である。図中、CSは制御スイッチ、M1は電磁
接触器、C1及びC2は投入用電磁石のコイル、Sは閉
路状態を検出する機械的スイッチ(リミットスイッチ)
である。
【0014】開閉制御回路は、制御スイッチCSの
「入」接点と電磁接触器M1の励磁コイルの直列接続回
路を制御電源端P、N間に接続するとともに、制御スイ
ッチCSの「切」接点と電磁接触器M1のa接点M1a
1の直列回路を前記制御スイッチCSの「入」接点と並
列に接続して自己保持回路を形成した構成としている。
【0015】投入コイル回路は、電磁石コイルを2分割
した例で、前記電磁接触器M1のa接点M1a2、一方
の電磁石コイルC1及びリミットスイッチSのb接点S
1の直列回路を制御電源端P、N間に、またリミット
スイッチSの他のb接点Sb2とa接点Saの直列回路
を前記電磁石コイルC1に並列にそれぞれ接続し、他方
の電磁石コイルC2を前記リミットスイッチSのb接点
Sb1とa接点Saの接続点と制御電源Nとの間に接続
した構成としている。つまり、投入コイルC1、C2相
互、リミットスイッチSのb接点Sb1、Sb2相互を対
辺とし、中間点間にリミットスイッチSのa接点Saが
位置するフリッジ回路とし、これを電磁接触器M1のa
接点M1a2を介して制御電源端P、N間に接続した回
路構成としており、二つの電磁石コイルC1、C2は投
入時には並列接続、投入保持時には直列接続となる。
【0016】一般的に、同一寸法のコイルでは、図2に
示すようにターン数が多くなる程(使用する電線が細い
程)抵抗の増分がターン数の増分に勝り、起磁力ATが
減少する。
【0017】この点を考慮し、より多くの起磁力を必要
とする投入コイルは、ターン数を減らし、コイル抵抗を
下げて、設計することとなる。これは、閉路速度を確保
し、安定した投入特性を得るために時定数を小さくする
面からも必要である。これに対し、連続通電される投入
保持コイルは、ターン数を増やし、コイル電流を減らし
て、熱損失を軽減させる必要がある。
【0018】実施形態1においては、二つの電磁石コイ
ルC1、C2の並列、直列の接続変更により投入時と投
入保持時の条件を満たすようにしている。
【0019】即ち、制御スイッチCSの閉路操作でその
「入」接点が閉じると、電磁接触器M1が付勢され自己
保持状態となる。この時点では、リミットスイッチSは
a接点Saが開状態、b接点Sb1及びSb2が閉状態に
あり、二つの電磁石コイルC1、C2は並列状態で励磁
される。このため、高い起磁力が得られる。
【0020】閉路が完了し、リミットスイッチSが動作
すると、a接点Saが閉状態、b接点Sb1及びSb2
開状態となり、二つの電磁石コイルC1、C2は直列状
態で励磁される。このため、電流が減少し、熱損失が軽
減される。
【0021】なお、開閉器の開路時には、制御スイッチ
CSの操作でその「切」接点を開路すると、電磁接触器
M1は自己保持が解除され、消勢される。これに伴い、
電磁石コイルC1、C2の励磁も停止される。つまり、
開閉器が開路される。
【0022】図3に本発明の実施形態2を示す。この実
施形態2では、リミットスイッチSのa接点Saの代わ
りにダイオードDS1を用いている。リミットスイッチS
のb接点Sb1、Sb2が閉じていると、ダイオードDS1
に逆電圧が印加されるため、電磁石コイルC1、C2は
並列接続となる。閉路完了時にリミットスイッチSのb
接点Sb1、Sb2が開路すると、ダイオードDS1が通電
状態となり、電磁石コイルC1、C2は直列接続とな
る。
【0023】図4に本発明の実施形態3を示す。この実
施形態3では、4分割のコイル構成としており、各電磁
石コイルC1、C2、C3、C4の直列接続にダイオー
ドDS1、DS2、DS3を用いるとともに、内側の二つの電
磁石コイルC2、C3の両側に並列接続時に逆流を防止
するためのダイオードDPP1、DPN1、DPP2、DPN2を設
けた回路構成としている。ダイオードDPP1、DPP2のア
ノードと電磁石コイルC4の共通接続点は、リミットス
イッチSのb接点Sb2を介して電磁石コイルC1と電
磁接触器M1のa接点M1a2との接続点に接続してい
る。また、ダイオードDPN1、DPN2のカソードと電磁石
コイルC1の共通接続点は、リミットスイッチSのb接
点Sb1を介して電磁石コイルC4と制御電源端Nとの
接続点に接続している。
【0024】この場合も、投入時にはリミットスイッチ
Sのb接点Sb1、Sb2が閉じており、ダイオード
S1、DS2、DS3には逆電圧が印加されるため、電磁石
コイルC1、C2、C3、C4は並列接続となる。閉路
完了時にリミットスイッチSのb接点Sb1、Sb2が開
路すると、ダイオードDS1、DS2、DS3が通電状態とな
り、電磁石コイルC1、C2、C3、C4は直列接続と
なる。
【0025】このようにコイルを多分割すると、投入保
持時の特性を所要特性に合致させ易くなる。
【0026】図5に本発明の実施形態4を示す。この実
施形態4では、実施形態2のダイオードDS1の回路に電
流制限用抵抗Rを挿入接続している。これは、コイルの
2分割では直列接続時にコイル抵抗が不十分で、電流の
減少度合いが小さくなることに備えたものである。これ
によって、抵抗外付けの場合にも、熱損失が少なく、回
路構成も簡単になる。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数分割
構成の電磁石コイルとし、投入時に並列接続、投入保持
時に直列接続となるように接続変更を行うようにしたの
で、小形で低コストの共用コイルで対処できる。しか
も、外付け抵抗が全く不要であったり、必要な場合にも
抵抗による損失を極力低減できる。また、コイルを多分
割構成としたことにより、閉路保持特性を自由に設定で
きるようになり、設計が容易となる。更に、直列−並列
の接続変更を最小限の接点数のリミットスイッチとダイ
オードで行う回路構成としたので、信頼性と部品配置上
の設計自由度が高くなるとともに、部品の占有面積の縮
減によって小形化も可能となる、といった利点が生じ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の回路構成を示すもので、
(a)は開閉制御回路図、(b)は投入コイル回路図。
【図2】一般的なコイルのターン数と起磁力の関係を示
す特性図。
【図3】本発明の実施形態2の構成を示す回路図。
【図4】本発明の実施形態3の構成を示す回路図。
【図5】本発明の実施形態4の構成を示す回路図。
【符号の説明】
M1…電磁接触器 M1a1、M1a2…電磁接触器M1のa接点 CS…制御スイッチ C1〜C4…電磁石コイル S…閉路検出用リミットスイッチ Sa…リミットスイッチSのa接点 Sb1、Sb2…リミットスイッチSのb接点 DS1〜DS3…直列接続用ダイオード DPP1、DPP2、DPN1、DPN2…逆流防止用ダイオード R…限流用抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開閉制御回路と投入コイル回路を備え、
    電磁石の電磁力により開閉器の投入、投入保持を行う電
    磁操作回路において、電磁石コイルを複数分割構成と
    し、少なくとも閉路検出用リミットスイッチを用いて、
    投入時に並列、投入保持時に直列とする直列−並列の接
    続変更を行う回路構成としたことを特徴とする開閉器の
    電磁操作回路。
  2. 【請求項2】 リミットスイッチの直列接続用の接点の
    代わりにダイオードを用いたことを特徴とする請求項1
    に記載の開閉器の電磁操作回路。
  3. 【請求項3】 直列接続用ダイオードの回路に電流制限
    用の抵抗を挿入したことを特徴とする請求項2に記載の
    開閉器の電磁操作回路。
  4. 【請求項4】 開閉制御回路と投入コイル回路を備え、
    電磁石の電磁力により開閉器の投入、投入保持を行う電
    磁操作回路において、電磁石コイルを三つ以上の分割構
    成とし、閉路検出用リミットスイッチの2接点と複数の
    直列接続用ダイオード、逆流防止用ダイオードとを用い
    て、投入時に並列、投入保持時に直列とする直列−並列
    の接続変更を行う回路構成としたことを特徴とする開閉
    器の電磁操作回路。
JP7753597A 1997-03-28 1997-03-28 開閉器の電磁操作回路 Pending JPH10275549A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170510A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Mitsubishi Electric Corp 送風システムや換気装置に使う風量切替ユニット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006170510A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Mitsubishi Electric Corp 送風システムや換気装置に使う風量切替ユニット

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