JPS6040655B2 - ヒユ−ズ遮断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は配電線において事故が発生した場合、負荷への
電力の供給を停止して負荷を保護するようにしたヒュー
ズ遮断装置に関するものである。

例えば三相配電線において、電源である動力専用変圧器
から電力の供給を受けて運転している三相誘導電動機は
、三相配電線の一相が欠相状態となり単相のまま電力の
供給を継続すると巻線等を焼損させる危険がある。そこ
で本発明は、上記変圧器と誘導電動機との間に接続して
おくとにより、上記のような欠相事故が発生した場合、
ただちに電源である変圧器より譲導電動機を切り離すこ
とのできる新規なヒューズ装置を提供しようとするもの
である。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図及び第１１図において、１は三相高圧配電線、２
は高圧カットアウト、３は動力専用の変圧器、４はヒュ
ーズ遮断装置、５は欠相検出装置、６は負荷として例示
する三相誘導電動機、Ａ，Ｂ，Ｃは負荷へ電力を供給す
る三相配電線で、ＡはＡ相電線、ＢはＢ相電線、ＣはＣ
相電線を夫々示す。次にヒューズ遮断装置４について、
第２図乃至第８図に基づき詳述する。７は絶縁ケース、
７ａはその蓋体、８，９は絶縁ケースー内に形成した小
室、１０は同じく短絡室を示す。

１１，１２は電源側端子、１３，， １４は負荷側端子
で、これらの二対の電源側端子と負荷側端子との端子対
を構成している。

１５，， １６はヒューズ素子で、それぞれの両端１５
ａ，，１６ａをビス１７によって上記電源側端子１１，
， １２、負荷側端子１３，１４に固定してある。

１８はヒューズ素子１５，１６の周囲に充填した消弧剤
、また１９は負荷側端子側に位置して設けた中間端子で
あり、本実施例では中性点（中間点）端子して使用して
いる。

２０，２０′は短絡室１０内の下方に設けた短絡機構を
構成する短絡片であり、中間端子１９に下部２１ａ，２
１ａ′を接続する接続体２１，２１′にピン２２，２２
′によって機械的に麹支されていると共に、これらを介
して電気的に中間端子１９に接続されている。

次に２３は引き外し機構を構成するソレノィドで、鉄心
２３ａにコイル２３ｂを巻層して形成されている。２４
，２４′は絶縁ケース及び中間端子に固定した支持体、
２５は支持体２４′に枢着したラッチ、２６は支持体２
４′に枢着した第一保持板「 ２７はは支持体２４に枢
着した第二保持板、２８は押動体で、接続体２１，２１
′に案内されて上下動し得るようになっている。

２９はコイルスプリングで、押動体２８を上方へ向けて
付勢するよう設けてある。

上官己緩成のヒューズ遮断装置４は次のように動作する
。第５図及び第６図に示される状態において、ソレノィ
ド２３が励磁されると第８図に示されるようにラッチ２
５が鉄心２３ａに吸引される。するとラッチ２５と第一
保持板２６との孫止関係が解かれ、これにより第一保持
板２６と第二保持板２７との係止関数を解かれる。この
為「押動体２８は両短絡片２０，２０′を夫々の内方突
出部２０ａ，２０ａ′を介して押し開きながら上昇する
。これにより第７図に示れるように、短絡片２８，２０
′の第一接触面２０ｂ，２０ｂ′は負荷側端子１３，
１４の接触部１３ａ，１４ａに援触すると共に、第二接
触面２０ｃ，２０ｃ′は押動体２８の側面２８ａに圧接
して、負荷側端子１３，１４及び中間端子１９が短絡片
２０，２０′、ピン２２，２２′、接続体２１，２１′
あるし、は押動体２８を介して導通状態となる。次に欠
相検出装置６について詳述する。

第１図中３０，３１，３２，３３，３４，３５はインピ
ーダンス素子を示し、３０，３２，３３は抵抗、３１は
可変抵抗で中間点０よりみた接続点Ｋの電位を同接続点
Ｔの電圧に等しく調整できるようにしてある。３４，３
５は移相素子として例示する抵抗及びコンデンサーで、
以上の各素子は三相平衡電圧印加時、相回転Ａ−Ｂ−Ｃ
の場合、Ａ相電線とＢ相電線の糠間電圧図ＡＢに対し電
流図ＡＢの位相を６０ｏ進め、これが園Ｂｃと同相の電
流図Ｂｃと逆位相になるようにしたものである。

又、３６は絶縁トランスで、後述のスイッチング素子３
７の誤動作を防止するように設けたものである。３８は
ブリッジ型全波整流器、３９は平滑用コンデンサー、４
０は抵抗調整器で、可変抵抗を用いて構成してあり、後
述のスイッチング素子３７のゲート信号を調整できるよ
うにしてある。

４１は負荷抵抗３７はスイッチング素子で一例としてＳ
ＣＲが用いられている。

４２はスイッチング素子３７の温度による誤動作防止用
のサーミスター、４３は後述する対称性開閉素子４４の
電源用としてＡ相及Ｃ相電線に逆特性を利用して接続し
たダイオード、４３′はその保護抵抗、４５はコンデン
サー４６の充露々流を調整する充電用抵抗、４６は時間
設定用のコンデンサー、４７はコンデンサー４６の両端
に加わる電圧を一定にする定電圧素子であり、一例とし
てツェナーダイオードを用いる。

４８は上記コンデンサー４６の残留電荷を放電するよう
にした放電用の抵抗、４４は対称性開閉素子である。

４９はアレスター、５川ま保護抵抗、５１は試験用のボ
タンスイッチ、５２は表示ランプ、５３はランプ保護用
抵抗を夫々示す。

次に上記横成のものの動作を第９図及び第１０図のベク
トル図を参考にして説明する。

先ず三相が平衡状態にあり相回転Ａ−Ｂ−Ｃの場合には
電流図＾Ｂと図８。とは逆位相となる。従って０、Ｔ間
と○「 Ｋ間の電圧図＾′８と園Ｂ′。が図Ａ′８＝−
図３′ｃとなる点Ｔ及びＫをとれば、Ｔ、Ｋ間には電圧
が発生せず絶縁トランス３６の一次側３６′には信号が
加わらない。この状態のベクトル図を第９図に示す。従
って電源である変圧器３からの電力は負荷６に向けて正
常に供給される。次に欠相検出装置５よりも電源側（変
圧器３の側）における断線その他の事故によりＡ相〜Ｂ
相「 Ｃ相のうちいずれか一相、例えばＣ相が欠相した
場合について説明する。

この場合には点Ｋと点Ｔの間には電圧が発生しこの電圧
は絶縁トランス３６の一次側３６′に動作信号として加
わる。この状態をベクトル図第１０図であらわす。この
信号は次に全波整流器３８により整流され平滑用コンデ
ンサー３９により平滑され、更に抵抗調整器４０を介し
てスイッチング素子３７のゲートに加えられる。すると
スイッチング素子３７は導適状態となり、充電電流を調
整する抵抗４５を経てコンデンサー４６に電荷が充電さ
れる。尚、この場合抵抗４５とコンデンサー４６の時定
数によって充電時間が設定される。そしてその充電圧が
対称性開閉素子４４の動作電圧に達するとこれが導通し
、ヒューズ遮断装置４のソレノィド２３に対してその動
作信号として電流が流れる。するとヒューズ遮断装置４
は前述の如く動作して三相短絡を発生させる。ゆえに短
絡電流は変圧器二次側のＡ相の端子３ａ−ヒューズ遮断
装置４におけるＡ相の電源側端子１１ーヒューズ素子１
５一Ａ相の負荷側端子の接触部１３ａ−短絡片２０−中
間端子１９一変圧器３の二次側のＢ相の端子３ｂの閉回
路を流れ、この短絡電流によってヒューズ素子１５が溶
断する。この結果、電源（変圧器）が欠相状態となった
場合でも負荷である、例えば三相誘導電動機を電源より
切り離し、巻線等の焼損を確実に防止することができる
。尚、Ａ相が欠相した場合にはＣ相のヒューズ素子１６
が溶断し、又、Ｂ相が欠相した場合には、Ａ相のヒュー
ズ素子１５とＣ相のヒューズ素子１６の両方、或は一方
が港断して、夫々同様に負荷を電源より切り離す。

尚上記のヒューズ遮断装置４の短絡機構に流れる短絡電
流は、、Ｃ相が欠相するとＡ相負荷側端子の接触部１３
ａ−短絡片２０−ピン２２−接続体２１一中間端子１９
を、又Ａ相が欠相するとＢ相の中間端子１９−接続体２
１′−ピン２２′−短絡片２０′−Ｃ相の負荷側端子の
接触部１４ａを、更にＢ相が欠相するとＣ相負荷側端子
の接触部１４ａ−短絡片２０′−押動体２８−短絡片２
０−Ａ相負荷側端子の接触部１３ａ間に流れる電流経路
となっている。

上記のヒューズ遮断装置は本実施例のように三相三線式
の配電線に接続して使用する場合に限定されるものでな
く、三相四線式、単相三線式の配電線にも使用できる。

又、本実施例においては欠相時に発生する逆相電圧を動
作信号としてソレノィドに与えて引外し機構を動作させ
るようにしているが、本実施例に限らず配電線に事故が
発生した場合などの負荷を電源から切り離す必要が生り
た場合にこの状態を検出し、それを動作信号として同引
外し機構を動作させるようにすればよい。以上のように
この発明にあたっては、欠相時などヒューズ素子１５，
１６を速断したい場合には、動作信号を引外し機構２３
に与えてそれを作動させることにより短絡機構を動作せ
しめて相間の短絡を行なわせ、ヒューズ素子１５，１６
に直接に大電流を流してヒューズ素子自身の遮断性能を
活一性してそのヒューズ素子１５，１６を遮断させるこ
とができ、上記ヒューズ素子自身の遮断性能を利用して
素早く電源の遮断を行ない得る効果がある。しかも上記
短絡機構により相間の短絡を行なう場合、引外し機構２
３の作動によって短絡機構における押動体２８の引止が
解かれると、押動体２３が二つの短絡片２０，２０′の
間にそれらを押し開きながら介入し、両短絡片２Ｑ，２
０′を夫々負荷側端子１３，１４に日三接させて相間を
短絡させると共に、両短絡片２ｌ０，２０′間に介入し
た押動体２８でもつてそれらの圧嬢状態を維持できる特
長がある。

このことは、上記両短絡片２０，２０′に流れる大きな
短絡電流によって、両短絡片２０，２０′を上記端子１
３，１４から離そうとする大きな電磁反発力が生じても
、上記圧鞍状態を確実に維持して短絡状態を確保でき、
端子１３，１４からの短絡片２１０，２０′の離反に伴
なうアーク放電の発生を予め防止して、アーク放電によ
る溶損等の事故を未然に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は三相三線式
配電線とヒューズ遮断装置と欠相検出装置との関連接続
を示す回路図、第２図は蓋体を取り除いて示すヒューズ
遮断装置の平面図、第３図は第２図におけるｍ−ｍ線断
面図、第４図は同Ｗ−Ｎ線断面図である。 第５図は短絡機構の拡大断面図（第６図におけるＶ−Ｖ
線断面図）、第６図は引外し機構の拡大断面図で、これ
らは動作前の状態を示す。第７図、第８図は夫々動作後
の状態を示す第５図及び第６図と類型の図、第９図は三
相平衡時のベクトル図、第１０図はＣ相が欠相した状態
のベクトル図、第１１図はヒューズ遮断装置の動作を説
明する回路図を示す。７……絶縁ケース、１１，１２…
…電源側端子、１３，１４・・・・・・負荷側端子、１
５，１６・・・・・・ヒューズ素子、１９・・・…中間
端子、２０，２０′・・・・・・短絡片、２３・・・・
・・ソレノィド。 第１図第３図 第４図 第２図 第１１図 第５図 第６図 第９図 第１０図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁ケースには電源側端子と負荷側端子をもつて一
   対とする端子対を２対備えさせ、かつ各端子対において
   は電源側端子と負荷側端子との間にヒユーズ素子をそれ
   ぞれ接続し、更に上記絶縁ケースには中間端子を備えさ
   せ、更に上記絶縁ケースには二つの負荷側端子及び中間
   端子間を短絡させるようにした短絡機構を備えさせ、上
   記短絡機構には動作信号によつて短絡機構を短絡動作さ
   せるようにした引外し機構を連繋させてあるヒユーズ遮
   断装置において、上記短絡機構は、上記各負荷側端子に
   向けて夫々移動可能でかつ常態では各負荷側端子から離
   間する状態に上記中間端子に並設した二つの短絡片と、
   常時は所定位置に位置し、上記引外し機構の作動時には
   上記二つの短絡片を相互に押し開いてそれらを上記負荷
   側端子に夫々圧接させるよう、それら二つの短絡片の間
   に介入状に移動するようにした押動体とから成り、更に
   上記引外し機構は、上記押動体に対し、常時は押動体を
   上記所定位置に係止し、動作信号を受けて作動した時に
   は押動体の係止を解くよう連繋させたことを特徴とする
   ヒユーズ遮断装置。