CN107316787A - 电路断路器 - Google Patents

Abstract

得到一种电路断路器，该电路断路器在不能将电源侧、负载侧反向连接而使用，或者对能够使用的电压存在限制的情况下，能够通过对以超过限制的状态连接这一情况进行检测，并使电路断路器成为开路，从而防止由绝缘劣化引起的故障。具备：开闭触点，其对交流电路进行开闭；变流器，其设置于交流电路，对流过交流电路的电流进行检测；过电流跳闸电路，其基于该变流器检测出的信号，输出跳闸信号；跳闸装置，其通过跳闸信号而被通电，使开闭触点分离；以及辅助触点，其与开闭触点联动而进行开闭，过电流跳闸电路在辅助触点为打开、且交流电路的线间电压的值超过规定值时，也将跳闸信号输出至跳闸装置。

Description

电路断路器

技术领域

本发明涉及一种具备警报装置的电路断路器，该警报装置用于将进行了跳闸动作的状态变换为电信号，特别是涉及对以反向连接的使用进行了限制的电路断路器。

背景技术

电路断路器设置有：电源侧端子，其与交流电路连接；固定触点，其与该电源侧端子连接；可动触点，其与该固定触点接触及分离；可动接触件，其在一端设置有该可动触点；贯穿极间的可动件保持部，其可自由转动地保持该可动接触件；过电流跳闸装置(例如，跳闸线圈)，其与可动接触件连接，如果流过电路断路器的电流超过规定值，则对开闭机构进行驱动而使可动件保持部及可动接触件转动，使可动触点从固定触点分离；以及负载侧端子，其与该过电流跳闸装置连接(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010－218765号公报

在现有的电路断路器中，在负载侧端子的附近，设置有过电流跳闸装置、由贯穿极间的可动件保持部自由可动地保持的可动接触件。因此，在将电源侧和负载侧以反向的状态连接而使用、并进行了断路动作的情况下，负载侧端子、可动接触件及过电流跳闸装置成为持续被施加交流电路的电压的状态。于是，由于断路而产生的电弧、烟尘(soot)，电路断路器极间的绝缘电阻有可能降低，在该状态下，如果持续被施加电压，则有时引起绝缘破坏，电路断路器发生故障。

因此，根据电路断路器的种类，存在需要设置下述限制的问题，即，在以反向连接使用时将使用电压抑制为低于正向连接的电压的限制，或者禁止以反向连接使用的限制。

发明内容

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种电路断路器，该电路断路器能够防止导致反向连接的故障的使用。

本发明所涉及的电路断路器具备：端子，其与电路连接；开闭触点，其由与该端子连接的固定触点及与该固定触点接触及分离的可动触点构成；可动接触件，其设置有可动触点；贯穿极间的可动件保持部，其可自由转动地保持该可动接触件；电流检测器，其对流过电路的电流进行检测；过电流跳闸电路，其基于该电流检测器检测出的信号，输出跳闸信号；过电流跳闸装置，其通过跳闸信号而被通电，使可动件保持部及可动接触件转动，使可动触点从固定触点分离；以及辅助触点，其与开闭触点联动而进行开闭，过电流跳闸电路在辅助触点为打开、且电路的电压的值超过规定值时，也将跳闸信号输出至所述跳闸装置。

发明的效果

根据本发明涉及的电路断路器，过电流跳闸电路在辅助触点为打开、且电路的线间电压的值超过规定值时，将断路信号输出至跳闸装置，因此能够防止因以反向连接的使用引起的故障。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的电路断路器的结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式1中的时限电路的框图。

图3是表示本发明的实施方式1中的过电流跳闸电路的反向连接的检测动作的流程图。

图4是表示本发明的实施方式2中的电路断路器的结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式3中的电路断路器的结构的框图。

标号的说明

1交流电路，2开闭触点，3变流器，4变压器，5过电流跳闸电路，6跳闸装置，6a跳闸线圈，6b跳闸机构，7辅助触点，100电路断路器

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1中的电路断路器100的结构的框图，图2是表示过电流跳闸电路5的结构的框图，图3是表示过电流跳闸电路5的反向连接的检测动作的流程图。

在图1中，电路断路器100具备：开闭触点2，其由固定触点及与该固定触点接触及分离的可动触点构成，对交流电路1进行开闭；变流器3，其具有插入至交流电路1的1相的变流器3a、插入至交流电路1的2相的变流器3b及插入至交流电路1的3相的变流器3c；变压器4，其具有插入至交流电路1的1－2相间的变压器4a及插入至交流电路1的2－3相间的变压器4b；过电流跳闸电路5，其与变流器3的输出信号及变压器4的输出信号连接，基于变流器3的输出信号对过电流进行检测；跳闸装置6，其具有通过该过电流跳闸电路5的跳闸信号而被通电的跳闸线圈6a、及在该跳闸线圈6a(电磁装置)通电时对开闭触点2进行分离驱动的跳闸机构6b；辅助触点7，其与开闭触点2联动而进行开闭；以及警报输出电路8，其与过电流跳闸电路5的跳闸信号联动，向外部输出警报。

如图2所示，过电流跳闸电路5具备：电流检测电路5a，其将变流器3的电流输出信号变换为模拟电压信号；电压变换电路5b，其将变压器4的电压检测信号变换为模拟电压信号；A/D变换电路5c，其将来自电流检测电路5a及电压变换电路5b的输出信号即模拟电压信号变换为数字信号；特性设定部5d，其对过电流跳闸特性及额定电流进行设定；包含有微型计算机(CPU)的控制装置5e，其基于来自A/D变换电路5c的数字信号，对流过交流电路1的各相的电流值进行运算，基于该电流值和在特性设定部5d设定的过电流跳闸特性，输出跳闸信号；以及开关元件5f，其通过控制装置5e的跳闸信号而被驱动，对跳闸线圈6a进行励磁。

电流检测电路5a由下述电路构成：整流电路5a1，其将来自变流器3的交流的电流输出信号变换为直流信号；负担电路5a2，其将整流电路5a1的输出电流信号变换为电压信号；波形变换电路5a3，其用于得到由负担电路5a2诱发的输出电压信号的有效值。

另外，开闭触点2通过将设置有可动触点的可动接触件可自由转动地保持并贯穿极间的可动件保持部、以及使可动件保持部及可动接触件转动的开闭机构而被驱动，对交流电路1进行开闭。

接着，对电路断路器100的动作进行说明。

过电流跳闸电路5的控制装置5e将变流器3的输出信号通过电流检测电路5a分别变换为模拟电压信号，进而，利用A/D变换电路5c分别变换为数字信号。通过A/D变换电路5c变换为数字信号的各信号利用控制装置5e计算出有效值或峰值，对流过交流电路1的电流值进行监视。

如果计算出的流过交流电路1的电流值超过额定电流，而且该超过的电流值、和额定电流的超过所持续的持续时间超过在特性设定部5d设定的过电流跳闸特性，则过电流跳闸电路5输出跳闸信号，使开关元件5f接通。如果开关元件5f接通，则电流流过跳闸线圈6a，跳闸线圈6a被励磁。如果跳闸线圈6a被励磁，则跳闸机构6b被驱动，开闭触点2成为开路。另外，与开闭触点2的开路联动，辅助触点7也成为开路。

接着，说明电路断路器100以将电源侧和负载侧反向地连接的反向连接的状态被使用的情况下的动作。

如图3所示，过电流跳闸电路5将变压器4a及变压器4b的各输出信号通过电压变换电路5b分别变换为模拟电压信号，进而利用A/D变换电路5c分别变换为数字信号。通过A/D变换电路5c变换为数字信号的各信号，利用控制装置5e计算出有效值或者峰值(S101)。在这里，将变压器4a的信号设为电压信号V12，将变压器4b的信号设为电压信号V23。

接着，在步骤S102中，读入辅助触点7的信号，在辅助触点7为打开时，在标识F设置1，在辅助触点7为关闭时，在标识F设置0，进入步骤S103。在步骤S103中，在F＝1、即辅助触点7为打开的情况下，进入步骤S104，在F＝0、即辅助触点7为关闭的情况下，结束处理。在步骤S104中，判定电压信号V12是否大于规定值(例如，AC50V)。在电压信号V12大于规定值的情况下，进入步骤S106，在电压信号V12小于或等于规定值的情况下，进入步骤S105。

在步骤S105中，判定电压信号V23是否大于规定值(例如，AC50V)。在电压信号V23大于规定值的情况下，进入步骤S106，在电压信号V23小于或等于规定值的情况下，结束处理。

在步骤S106中，在处理进入本步骤的情况下，判断为是电路断路器100的电源侧和负载侧反向地连接的状态，因此输出跳闸信号。

如果输出跳闸信号，则开关元件5f接通，电流流过跳闸线圈6a，跳闸线圈6a被励磁。如果跳闸线圈6a被励磁，则跳闸机构6b跳闸。即，在开闭触点2及辅助触点7为打开的断开状态下，成为跳闸机构6b跳闸的断开跳闸的状态。

另外，警报输出电路8由过电流跳闸电路5而与跳闸信号联动地被驱动，向外部输出警报。

根据本实施方式，过电流跳闸电路5在辅助触点7为打开、且由变压器4进行检测的交流电路1的线间电压的值超过规定值时，将断路信号输出至跳闸装置6，因此能够检测到电路断路器100被反向连接这一情况，能够防止由以反向连接的使用引起的故障。

此外，在本实施方式中，电路设为交流电路而进行了说明，但在直流电路的情况下也能够同样地应用。

另外，过电流跳闸电路5的规定的阈值及规定的时间设为是具有能够保护向所连接的负载的配线的特性的阈值及时间。

另外，在本实施方式中，设为过电流跳闸电路5将跳闸信号输出至跳闸装置6，并且与跳闸信号联动，对警报输出电路8进行驱动而向外部进行警报，但也可以仅驱动跳闸装置6、或者仅驱动警报输出电路8。在过电流跳闸电路5仅驱动警报输出电路8的情况下，能够通过该警报输出，使与电路断路器100相比设置在交流电路1的电源侧的其他电路断路器断路，对电路断路器100进行保护。

实施方式2

图4是表示本发明的实施方式2中的电路断路器200的结构的框图。

在实施方式1中作为电压检测器使用了变压器4，但在本实施方式中，作为电压检测器，代替变压器4而设为分压电阻41。

详细地说明，分压电阻41具有：电阻41a，其一端与交流电路1的1相连接；电阻41b，其一端与交流电路1的2相连接，另一端与电阻41a的另一端连接；电阻41c，其一端与交流电路1的2相连接；以及电阻41d，其一端与交流电路1的3相连接，另一端与电阻41c的另一端连接。

而且，电阻41a及电阻41b的连接点、和电阻41c及电阻41d的连接点连接于在过电流跳闸电路5设置的差动的A/D转换器，利用差动的A/D转换器对两个连接点间的电压差进行检测。

在这里，电阻41a和41d例如设为1MΩ的电阻值，电阻41b和41c例如设为500Ω的电阻值。

在将交流电路1的电压设为AC200V的情况下，电阻41a及电阻41b的连接点与电阻41c及电阻41d的连接点之间的电压成为0.1V左右。但是，如果电压与AC300V的交流电路1连接，则两个连接点间的电压成为0.15V左右，能够进行检测。

对于其他结构，与实施方式1相同，因此省略详细说明。

根据本实施方式，过电流跳闸电路5在辅助触点7为打开、且由分压电阻41检测的交流电路1的线间电压的值超过规定值时，将断路信号输出至跳闸装置6，因此能够对电路断路器200被反向连接这一情况进行检测，能够防止因以反向连接的使用引起的故障。

此外，在本实施方式中，电路设为交流电路而进行了说明，但在直流电路的情况下也能够同样地应用。

实施方式3

图5是表示本发明的实施方式3中的电路断路器300的结构的框图。

在实施方式1中示出下述例子，即，具备变压器4，在交流电路1的1－2相间及2－3相间的线间电压大于规定值、而且辅助触点7为打开的情况下，过电流跳闸电路5输出跳闸信号。另一方面，在驱动过电流跳闸电路5的电源电路从交流电路1的线间电压被供给的情况下，根据过电流跳闸电路5动作这一情况，能够判断为交流电路1的1－2相间或2－3相间的线间电压大于规定值。

由此，在本实施方式中，具备控制电源电路9，该控制电源电路9设置在交流电路1，在交流电路1的线间电压的值超过规定值(例如，AC50V)时进行动作，开始对过电流跳闸电路5供电，过电流跳闸电路5从控制电源电路9被供电。

而且，过电流跳闸电路5在规定时间(例如，大于或等于100msec)连续地检测到辅助触点7为打开的状态的情况下，视为交流电路1的1－2相间或2－3相间的线间电压大于规定值、而且辅助触点7为打开的状态，输出跳闸信号。在该情况下，不需要在电路断路器300设置变压器4、分压电阻41这类的电压检测器。

根据本实施方式，过电流跳闸电路5在辅助触点7为打开、且交流电路1的线间电压的值超过规定值时，控制电源电路9开始对过电流跳闸电路5供电，过电流跳闸电路5将断路信号输出至跳闸装置6，因此能够检测电路断路器300被反向连接这一情况，能够防止因以反向连接的使用而引起的故障。

此外，在本实施方式中，电路设为交流电路而进行了说明，但在直流电路的情况下也能够同样地应用。

Claims (7)

1.一种电路断路器，其特征在于，具备：端子，其与电路连接；开闭触点，其由与该端子连接的固定触点及与该固定触点接触及分离的可动触点构成；可动接触件，其设置有所述可动触点；贯穿极间的可动件保持部，其可自由转动地保持该可动接触件；电流检测器，其对流过所述电路的电流进行检测；过电流跳闸电路，其基于该电流检测器检测出的信号，输出跳闸信号；过电流跳闸装置，其通过所述跳闸信号而被通电，使所述可动件保持部及所述可动接触件转动，使所述可动触点从所述固定触点分离；以及辅助触点，其与所述开闭触点联动而进行开闭，

所述过电流跳闸电路在所述辅助触点为打开、且所述电路的电压的值超过规定值时，也将所述跳闸信号输出至所述跳闸装置。

2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

具备电压检测器，该电压检测器设置于所述电路，对所述电路的电压进行检测，

所述过电流跳闸电路在所述辅助触点为打开、且所述电压检测器检测出的信号的值超过所述规定值时，也将所述跳闸信号输出至所述跳闸装置。

3.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，

具备控制电源电路，该控制电源电路设置于所述电路，在所述电路的电压的值超过所述规定值时进行动作，开始对所述过电流跳闸电路供电。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路断路器，其特征在于，

所述过电流跳闸电路在所述辅助触点为打开、且所述电路的电压的值超过规定值时，将所述跳闸信号输出至所述跳闸装置，并且输出警报信号。

5.一种电路断路器，其特征在于，具备：开闭触点，其对电路进行开闭；电流检测器，其设置于所述电路，对流过所述电路的电流进行检测；过电流跳闸电路，其基于所述电流检测器检测出的信号，输出跳闸信号；跳闸装置，其通过所述跳闸信号而被通电，使所述开闭触点分离；以及辅助触点，其与所述开闭触点联动而进行开闭，

所述过电流跳闸电路在所述辅助触点为打开、且所述电路的电压的值超过规定值时，输出警报信号。

6.根据权利要求5所述的电路断路器，其特征在于，

具备电压检测器，该电压检测器设置于所述电路，对所述电路的电压进行检测，

所述过电流跳闸电路在所述辅助触点为打开、且所述电压检测器检测出的信号的值超过规定值时，输出警报信号。

7.根据权利要求5所述的电路断路器，其特征在于，

具备控制电源电路，该控制电源电路设置于所述电路，在所述电路的电压的值超过所述规定值时进行动作，开始对所述过电流跳闸电路供电。