JPS6231463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は常用電源と非常用電源の切換えに用い
る切換電磁開閉器の改良に関する。

周知のように、切換電磁開閉器は常用電源が停
電した場合に非常用電源に切換え、常用電源が復
電すると非常用電源から常用電源に切換えるのに
使用される。この種切換電磁開閉器は従来主とし
て船舶用電源や通信用電源などの切換えに用いら
れていた。しかし、近年は昭和50年告示の消防庁
防災規程による非常用電源設備の設置義務により
ビルや病院などの常用電源と非常用電源の切換用
としても数多く用いられている。

従来用いられている切換電磁開閉器は常用側と
非常用側の投入コイルを対向配置し、その対向位
置中間点を支点とする一枚の可動鉄心を両投入コ
イルに跨つて臨させ、一方の投入コイルを励磁す
ることにより可動鉄心を一方に吸引して常用側と
非常用側の切換えを行うものである。ところが、
常用側あるいは非常用側のいずれか一方の投入コ
イルを励磁することによつて一方の投入と他方の
しや断を同時に行うようにしている。換言する
と、投入としや断が１段動作で行うようにしてい
る。一方、しや断から投入に至る時間は通常数ｍ
sec程度である。したがつて、しや断しつつある
一方の接点間がアークで電気的に導通状態にある
うちに投入しつつある他方の接点が導通状態にな
ることがある。このようになると、常用電源と非
常用電源間がアーク短絡となる。このアーク短絡
は常用電源が復電し非常用電源から常用電源に切
換える際には双方の電源が生きており短絡事故を
惹起することになる。

このように、従来の切換電磁開閉器は投入とし
や断を一回の動作で行うため、常用電源の復電時
に短絡事故を惹起するという欠点を有する。

かかる電源短絡を防止するには他に複数台の電
磁接触器を設け、その開閉によつて防止すること
が考えられる。しかし、装置が複雑かつ高価とな
るため実用的でなくなる。したがつて、電源短絡
を起す虞れのない切換電磁開閉器の出現が強く要
望されている。

本発明は上記点に対処して成されたもので、そ
の目的とするところは電源切換時に電源短絡を確
実に防止できる切換電磁開閉器を提供することに
ある。

本発明の特徴とするところは常用側と非常用側
のそれぞれの投入コイルおよびしや断コイルを同
一基板上に配置すると共に、両電源用の投入コイ
ルとしや断コイル間にそれぞれ一枚の可動鉄心を
臨ませるように構成し、切換時に両電源用の接点
を一旦開放状態にした後に投入するようにした切
換電磁開閉器において、一方の電源側が投入状態
にある時に他方の投入コイルを間違つて励磁して
も絶対に投入されることのないように、又両電源
側の投入コイルを間違つて同時に励磁しても、両
電源側が同時に投入されることのないように、
各々の可動鉄心の投入側に、それぞれ他方の可動
鉄心のしや断側（釈放側）のコイル対向面と反対
面側に交叉的に位置するように非磁性体の取付板
を取付け、仮に両電源側の投入コイルが同時投入
しようとしても、可動鉄心の一部が交叉している
他の可動鉄心に取付けられた非磁性体の取付板に
当り投入できないように構成したことにある。

以下本発明の一実施例を図面に基き詳細に説明
する。

第１図〜第３図および第１２図は本発明の一実
施例を示すもので、第１図は切換電磁開閉器の側
面図、第２図は本発明の機械的インターロツクの
構成を示す、主にマグネツト部分の正面図、第３
図はその側面図、第１２図は要部斜視図である。

第１図〜第３図、第１２図において、１ａ，１
ｂはＬ字形のヨークで基板２に取付けられる。ヨ
ーク１ａ，１ｂには基板２の表面に垂直に各々２
個の鉄心３ａと３ｄ，３ｂと３ｃが固定されてい
る。各鉄心３ａ〜３ｄには各々に投入用コイル４
ａ，４ｂと釈放用コイル４ｃ，４ｄが巻回されて
いる。コイル４ａ〜４ｄはそれぞれ磁極片５ａ〜
5dと非磁性体のギヤツプピース６ａ〜６ｄで固
定される。７ａ，７ｂは可動鉄心、８，８′は基
板２上のヨーク１ａ，１ｂの間の両側面に直立し
た側板で、その間に通した軸９を支持する。１０
は可動鉄心７ａ，７ｂに夫々２個ずつ固定された
軸受で、この軸受１０に軸９が直交貫通してい
る。したがつて、可動鉄心７ａ，７ｂは軸９を支
点として回動自在となる。可動鉄心７ａ，７ｂの
投入側部１１ａ，１１ｂと釈放側部１２ａ，１２
ｂはそれぞれ投入用コイル４ａ，４ｂおよび釈放
用コイル４ｃ，４ｄに臨んでいる。可動鉄心７
ａ，７ｂの投入側部１１ａ，１１ｂには非磁性体
の取付板１３ａ，１３ｂが一体に取付けられ、こ
の取付板１３ａ，１３ｂに各々３相分の可動接触
子台１４ａ，１４ｂを保持する絶縁台１５ａ，１
５ｂが取付けられる。ここで取付板１３は対向す
る一方の可動鉄心７の釈放側（しや断側）のコイ
ル対向面と反対面側に交叉的に位置するように取
付けられている。この非磁性体取付板１３は絶縁
台１５の基板となつていることは勿論であるが、
一方の電源側が投入状態にある時に他の一方の投
入コイルを励磁しても、この取付板１３がストツ
パとなり投入できないためのストツパとしての役
もなしており、即ち両電原側が同時投入しないた
めの機械的インターロツクを形成している。尚こ
こで１３′ａ，１３′ｂは取付板１３ａ，１３ｂを
補強するための補強板であり両者は一体になつて
おり軸側には軸受１０を有している。尚この軸受
１０は上記２個の軸受の一つである。可動接触子
台１４ａ，１４ｂの先端には可動接触子１６ａ，
１６ｂと補助アークホーン１７ａ，１７ｂが取付
けられている。また可動接触子１６ａ，１６ｂは
基端１８ａ，１８ｂを支点として接触用ばね１９
ａ，１９ｂおよび接触圧調整ねじ２０ａ，２０ｂ
により揺動自在に保持される。側板８，８′の先
端間には端子取付板２１が渡され、この端子取付
板２１に固定された絶縁台２３上に３相分の負荷
側端子２２が支持されている。負荷側端子２２と
可動接触子１４ａ，１４ｂの間はリード線２４で
接続される。可動接触子１６ａ，１６ｂと対向し
た位置に固定接触子２５ａ，２５ｂがほぼＵ字形
の固定接触子台２６ａ，２６ｂ上に支持されてい
る。固定接触子台２６ａ，２６ｂの一端はアーク
ホーン２７ａ，２７ｂを形成し、他端は電源側端
子２８ａ，２８ｂを形成している。固定接触子台
２６ａ，２６ｂはそれぞれ、基板２上の絶縁台２
９ａ，２９ｂに取付けられる。３０ａ，３０ｂは
アークシユートで固定接触子台２６ａ，２６ｂに
取付けられる。本実施例の消弧はデアイオングリ
ツド方式の例であり、内部に多数の冷却片３１
ａ，３１ｂを挾持する。３２ａ〜３２ｄは板ばね
であり、可能鉄心７ａ，７ｂの先端側方の突起３
３ａ〜３３ｄと基板２の四隅に位置する支持金具
３４ａ〜３４ｄの間にばね受け３５ａ〜３５ｄを
介して角孔３６ａ〜３６ｄを通して保持される。
ばね受け３５ａ〜３５ｄは可動鉄心７ａ，７ｂの
投入側部１１ａ，１１ｂおよび釈放側部１２ａ，
１２ｂの開状態と閉状態の中立位置にその支点を
有し、それぞれの可動鉄心７ａ，７ｂを板ばね３
２ａ〜３２ｄの伸張力により、ギヤツプピース６
ａ〜６ｄに押圧し開状態あるいは閉状態を保持す
る。３７ａ〜３７ｄは補助スイツチであり、可動
鉄心７ａ，７ｂの一部に設けた操作金具３８ａ〜
３８ｄにより操作される。この補助スイツチ３７
ａ〜３７ｄはそれぞれ１個の常開接点と常面接点
を有し、常開接点はこの切換電磁開閉器の動作状
態を外部に送るのに使用される。また、常閉接点
はコイル４ａ〜４ｄとそれぞれ直列に接続され、
コイル４ａ〜４ｄのいずれを励磁するのかを決め
るのに使用される。勿論、この常閉接点は可動鉄
心７ａ，７ｂが動作して板ばね３２ａ〜３２ｄで
動作状態を保持した後にコイル４ａ〜４ｄの励磁
を切るためにも使用される。３９はこの切換電磁
開閉器の取付穴である。

次に本実施例における動作を第４図〜第１１図
により説明する。各図のａは第２図を中央縦断面
した左側部分の右側面図であり、コイル４ａ，４
ｃと可動鉄心７ａの動作状態を表わしている。ま
た、各図ｂは第２図の右側面図であり、コイル４
ｂ，４ｄと可動鉄心７ｂの動作状態を表わしてい
る。なお、図中ハツチングで示したコイル４ａ〜
４ｃは通電状態であることを表わしている。第４
図は可動鉄心投入側部１１ａと可動鉄心釈放側部
１２ｂが開き、可動鉄心７ｂの投入側部１１ｂと
可動鉄心７ａの釈放側部１２ａが閉じている状態
で、固定接触子２５ｂと可動接触子１６ｂが閉路
している。従つて負荷側端子２２に接続される負
荷には電源側端子２８ｂに接続される電源（例え
ば非常用電源）より、固定接触子台２６ｂ、固定
接触子２５ｂ、可動接触子１６ｂ、可動接触子台
１４ｂ、リード線２４および負荷側端子２２を通
して矢印Ａの如く給電される。今、釈放用コイル
４ｄを励磁すると、第５図の如く可動鉄心７ｂの
釈放側部１２ｂが矢印Ｂの如く吸着され、可動鉄
心７ｂの投入側部１１ｂは開離する。この際、釈
放用コイル４ｄの励磁を切つても板ばね３２ｂ，
３２ｄにより、可動鉄心７ｂの状態は保持され
る。吸着後、釈放用コイル４ｄの励磁を切る操作
は例えば補助スイツチ３７ｄの常閉接点を釈放用
コイル４ｄと直列に接続しておくことにより、可
動鉄心７ｂの釈放側部１２ｂの吸着時、操作金具
３８ｄにより、補助スイツチ３７ｄの常閉接点は
開路され、釈放用コイル４ｄの励磁は解かれる。
以上の動作により固定接触子２５ｂと可動接触子
１６ｂは開離し、この時接触子間に生じたアーム
はその電流が作る磁界による駆動力と冷却片３１
ｂによる冷却効果・電圧降下により急速に消弧さ
れ、接触子間は電気的に絶縁される。次に投入用
コイル４ａを励磁すると、第６図の如く可能鉄心
７ａの投入側部１１ａは矢印Ｃの如く吸着され、
可動鉄心７ａの釈放側部１２ａが開離し、可動接
触子１６ａが投入される。この後例えば補助スイ
ツチ３７ａの常閉接点により投入用コイル４ａの
励磁を切つても、可動鉄心７ａの状態は板ばね３
２ａ，３２ｃにより保持される。そして負荷への
給電は固定接触子台２６ａ、固定接触子２５ａ、
可動接触子１６ａ、可動接触子台１４ａ、リード
線２４および負荷端子２２を通して第７図矢印Ｄ
の如く行なわれ、電源側端子２８ａに接続される
電源（例えば常用電源）へと切換えられる。この
時、釈放用コイル４ｄの励磁から、投入用コイル
４ａの励磁までに充分時間をとれば、固定接触子
２５ｂと可動接触子１６ｂの間のアークが完全に
消弧し絶縁されてから固定接触子２５ａと可動接
触子１６ａが閉路されることになる。したがつ
て、電源切換時も短絡を生じることはない。

電源側端子２８ａに接続される電源（常用電
源）から、電源側端子２８ｂに接続される電源
（非常用電源）への切換えも同様に第８図〜第１
１図の如く動作させることにより行われる。即ち
可動鉄心７ａの投入側部１１ａと可動鉄心７ｂの
釈放側部１２ｂが閉じ、矢印Ｅの如く電流が流れ
ている状態（第８図）から釈放用コイル４ｃを励
磁し、可動鉄心７ａの釈放側部１２ａを矢印Ｆの
如く吸着し第９図の状態となる。次に、一定の切
換時間をおいて投入用コイル４ｂを励磁し可動鉄
心７ｂの投入側部１１ｂを矢印Ｇの如く吸着する
ことにより（第１０図）、可動鉄心７ａの釈放側
部１２ａと可動鉄心７ｂの投入側部１１ｂが閉
じ、矢印Ｈの如く電流が流れている状態（第１１
図）へと切換えられる。ここで、切換時間はアー
クが消弧するのに要する時間以上あれば良いが、
数10ｍｓ程度から、負荷側の停電状態が許される
から数秒あつてもよい。

以上が本発明による切換電磁開閉器の動作であ
るが、このように２段の動作を行なうためにアー
ク短絡の心配はない。この種の切換電磁開閉器に
おいては、両電源側の投入コイルを間違つて同時
に励磁してしまつたような場合、両電源側が同時
に投入されるようなことは絶対に許されない。即
ち両電源側が同時投入されないよう機械的なイン
ターロツクが必要とされている。前述実施例の構
造でも述べたが本発明によれば、一方の電源側用
の可動鉄心７の投入コイル側に非磁性体の取付板
１３が固定され、しかもこの取付板１３が、他の
一方の可動鉄心７の釈放コイル側のコイル対向面
と反対面側に交叉的に位置するように取付けられ
ている為、一方の電源側が投入状態にあつた場
合、他方の電源側投入コイルを励磁しても、この
可動鉄心７は他の一方の可動鉄心７に取付けられ
た取付板１３に当り（ストツパーとなり）動作す
ることはできない。又両電源側の投入コイルを間
違つて同時に励磁されるようなことがあつても、
いずれか一方（早く動いた側）が投入状態になる
のみで、他の一方は投入できないため、両電源が
同時投入されることはなく、完全なる機械的イン
ターロツクがとれる訳である。

以上説明のように本発明の切換開閉器は電源切
換をいわゆる２段動作で行うようにしているので
アークによる電源短絡を防止できると共に一方の
電源側に投入状態にあるとき他方の電源側投入コ
イルを励磁しても電源短絡を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明による切換電磁開閉器
の一実施例を示すもので、第１図は側面図、第２
図は本発明の機械的インターロツクの構成を示す
主にマグネツト部分の正面図、第３図はその側面
図、第４図〜第１１図は動作説明用の概略構成
図、第１２図は本発明の要部斜視図である。 １ａ，１ｂ……ヨーク、２……基板、３ａ〜３
ｄ……鉄心、４ａ，４ｂ……投入用コイル、４
ｃ，４ｄ……釈放用コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 間隔をもつて並置された一対のヨークと、該
   一対のヨークのうち一方のヨークに投入用コイル
   を取付けられると共に他方のヨークにしや断用コ
   イルを前記投入用コイルと対向して取付けられた
   常用電源側の２個の励磁コイルと、前記一方のヨ
   ークにしや断用コイルを取付けられると共に前記
   他方のヨークに投入用コイルを前記しや断用コイ
   ルと対向して取付けられた非常用電源側の２個の
   励磁コイルと、常用電源側の２個のコイルの対向
   位置中間点を支点とし両コイルに臨むように配置
   された第１の可動鉄心と、非常用電源側の２個の
   コイルの対向位置中間点を支点とし両コイルに臨
   むように配置された第２の可動鉄心と、前記第
   １、第２の双方の可動鉄心の投入側に、それぞれ
   他方の可動鉄心のしや断側のコイル対向面と反対
   面側に交叉的に位置するように取付けられた非磁
   性体の取付板とを具備し、前記取付板は両電源側
   の投入コイルが同時に励磁されたとき取付板と対
   向する可動鉄心の移動を阻止することを特徴とす
   る切換電磁開閉器。