CN112514018B - 断路器 - Google Patents
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Abstract
断路器具有:传递机构,其伴随电磁螺线管的柱塞的移动而使可动件移动,从断路状态向合闸状态变化;以及驱动回路(70),其对电磁螺线管进行驱动。驱动回路(70)具有由二极管(86)和降低在二极管(86)中流动的电流的电流降低部(87)构成的串联体(85),串联体(85)与电磁螺线管的线圈(22)并联连接。
Description
技术领域
本发明涉及在合闸动作时利用电磁螺线管的断路器。
背景技术
以往,已知将电磁螺线管利用于合闸动作的断路器。例如在专利文献1中公开了下述断路器,即,作为使电磁铁的柱塞和可动接触件联动的传递机构而具有连杆机构,通过向电磁铁的线圈的通电而使柱塞移动,由此将可动接触件向固定接触件合闸。
专利文献1:日本特开2010-44927号公报
发明内容
在断路器中要求在合闸动作刚开始后就能够断路的功能。因此,在现有的通过电磁铁进行合闸的断路器中,为了防止由于电磁铁的柱塞的惯性及残留磁性而合闸动作刚开始后的柱塞的复位动作延迟,传递机构具有复杂的机构,构成传递机构的部件变多。由于大量的部件相关地动作而成为复杂的举动,因此通过持续长期间的使用而部件损坏或发生机构特性的历时变化,有可能导致断路器的可靠性降低。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供能够实现传递机构的简化的断路器。
为了解决上述的课题,并达到目的,本发明的断路器具有框体、固定端子、可动件、电磁螺线管、传递机构和驱动回路。固定端子安装有固定触点,固定于框体。可动件安装有与固定触点相对的可动触点。电磁螺线管具有直线状地移动的柱塞。传递机构伴随柱塞的移动而使可动件移动,从可动触点与固定触点分开的断路状态向可动触点与固定触点接触而通电的合闸状态变化。驱动回路向电磁螺线管的线圈通电而对电磁螺线管进行驱动。驱动回路具有由二极管和降低在二极管中流动的电流的电流降低部构成的串联体,串联体与电磁螺线管的线圈并联连接。
发明的效果
根据本发明,具有能够实现传递机构的简化这样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的断路器的结构例的剖视图。
图2是图1所示的跳闸机构的放大图。
图3是表示实施方式1所涉及的包含驱动回路在内的断路器的电气回路的结构例的图。
图4是表示实施方式1所涉及的驱动回路的具体的结构的一个例子的图。
图5是表示实施方式1所涉及的断路器的断路状态的结构图。
图6是图5所示的跳闸机构的放大图。
图7是表示实施方式1所涉及的断路器的触点抵接开始瞬间的状态的结构图。
图8是图7所示的跳闸机构的放大图。
图9是表示实施方式1所涉及的断路器的到达最大合闸位置的状态的结构图。
图10是图9所示的跳闸机构的放大图。
图11是从图9所示的状态起脱扣杠杆旋转后的跳闸机构的放大图。
图12是表示实施方式1所涉及的断路器的到达合闸完成位置的状态的结构图。
图13是图12所示的跳闸机构的放大图。
图14是表示实施方式1所涉及的电流降低部和控制开关的结构例的图。
图15是表示实施方式1所涉及的电流降低部和控制开关的结构例的图。
图16是表示实施方式1所涉及的电流降低部和控制开关的结构例的图。
图17是表示实施方式1所涉及的铁心柱塞的移动位置和电磁螺线管所承受的负载量之间的关系的图。
图18是表示MCR机构的结构例的图。
图19是表示MCR机构的结构例的图。
图20是表示本发明的实施方式2所涉及的包含驱动回路在内的断路器的电气回路的结构例的图。
图21是用于对实施方式2所涉及的断路器的MCR功能进行说明的时序图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式所涉及的断路器详细地进行说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1.
实施方式1所涉及的断路器是对低电压配电线这样的电路进行开闭的空气断路器,对过电流及漏电中的至少一者进行检测而将电路断开。下面,为了便于说明,将Z轴正方向设为上方,将Z轴负方向设为下方,将X轴正方向设为右方,将X轴负方向设为左方,将Y轴正方向设为前方,将Y轴负方向设为后方。另外,下面,顺时针及逆时针是指后面记述的附图上的顺时针及逆时针。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的断路器的结构例的图。如图1所示,实施方式1所涉及的断路器1具有:框体2,其由绝缘部件形成;电源侧端子3及负载侧端子4,它们将框体2的壁部2a贯通而各自安装于框体2;以及挠性导体5,其一端部5a在框体2的内部与负载侧端子4连接。另外,断路器1具有:可动件6,其一端部6a与挠性导体5的另一端部5b连接;可动件保持架7,其在框体2的内部,一端部7a能够旋转地安装于框体2;以及压接弹簧8,其一端部和另一端部安装于可动件保持架7的另一端部7b和可动件6的另一端部6b。
电源侧端子3在框体2的外部与未图示的电源侧导体连接,负载侧端子4在框体2的外部与未图示的负载侧导体连接。电源侧端子3在框体2的内部与固定触点10电连接,可动件6的另一端部6b与可动触点11电连接。电源侧端子3和负载侧端子4彼此分离而固定。在图1所示的例子中,电源侧端子3配置于负载侧端子4的上方,但负载侧端子4也可以配置于电源侧端子3的上方。
挠性导体5是具有挠性的导体,一端部5a与负载侧端子4连接、另一端部5b与可动件6连接。通过该挠性导体5将负载侧端子4和可动件6电连接。如上所述可动触点11与可动件6电连接,可动触点11与固定触点10接触,由此电源侧端子3和负载侧端子4电连接而断路器1成为通电的合闸状态。可动触点11从固定触点10分开,由此断路器1成为电源侧端子3和负载侧端子4电切断的断路状态。
可动件保持架7的一端部7a通过保持架轴12以保持架轴心12a为中心能够旋转地安装于框体2。另外,可动件保持架7的中途部7c通过连结销13能够旋转地安装于可动件6的一端部6a。在可动件保持架7设置可动件止动器9。
可动件止动器9针对可动件保持架7对可动件6以连结销13为中心进行旋转的角度赋予限制。可动件6在图1所示的状态下,一端部6a与可动件止动器9抵接。因此,通过可动件止动器9对可动件6的另一端部6b向从可动件保持架7的另一端部7b远离的方向旋转进行了限制,但可动件6的另一端部6b能够向与可动件保持架7的另一端部7b接近的方向进行旋转。
压接弹簧8是用于将可动触点11压接于固定触点10的弹簧。压接弹簧8在图1所示的状态下,是比自然长度短的储能的状态,成为预先具有一定的初始接触压力的状态。因此,在可动件6的另一端部6b向与可动件保持架7的另一端部7b接近的方向进行了旋转的情况下,可动件6的另一端部6b和可动件保持架7的另一端部7b之间的距离变小,压接弹簧8进一步储能。
另外,断路器1具有:电磁螺线管20,其作为断路器1的合闸致动器而配置于框体2的内部;传递机构30,其将电磁螺线管20的驱动力传递至可动件6,进行可动触点11相对于固定触点10的接触及分开;分闸弹簧40,其一端部和另一端部安装于传递机构30和框体2;跳闸机构50,其维持合闸状态且解除合闸状态;以及驱动回路70,其对电磁螺线管20进行驱动。此外,驱动回路70的配置并不限定于图1所示的配置。
电磁螺线管20具有:磁轭21,其由磁体形成;合闸用线圈22,其卷绕于未图示的线轴而固定于磁轭21的内侧;铁心柱塞23,其能够沿上下方向直线状地往复移动;以及凸出部24,其形成于铁心柱塞23的上部。在电磁螺线管20及框体2中的至少一者设置有用于在上下方向对铁心柱塞23的移动方向进行引导的未图示的引导件,通过该引导件,铁心柱塞23仅能够在上下方向进行位移。此外,铁心柱塞23和凸出部24只要被固定即可,铁心柱塞23和凸出部24的固定方法不受限制。
通过由驱动回路70实现的向合闸用线圈22的通电,在电磁螺线管20产生电磁吸引力。通过该电磁吸引力的产生,铁心柱塞23向上方向不断移动,铁心柱塞23和合闸用线圈22的内部之间的间隙25消失,其结果,铁心柱塞23的移动受到限制,铁心柱塞23物理地停止。如上所述,铁心柱塞23停止的位置是铁心柱塞23处于最上方的位置,以下记载为最大合闸位置或者最大移动位置。此外,铁心柱塞23停止的构造并不限定于上述的例子。例如,也可以构成为在铁心柱塞23的下部设置凸出部,该凸出部与合闸用线圈22的线轴或者磁轭21卡止,由此铁心柱塞23物理地停止。
在从铁心柱塞23的位置成为最大合闸位置起经过一定时间后,电磁螺线管20停止向合闸用线圈22的通电,由此停止电磁吸引力的产生。电磁螺线管20的电磁吸引力消失,由此铁心柱塞23例如由于铁心柱塞23的自重及分闸弹簧40的分闸力而作用从最大合闸位置朝向下方的力。
传递机构30具有:连结连杆31,其一端部31a能够旋转地与电磁螺线管20的凸出部24连结;杠杆32,其能够旋转地与连结连杆31的另一端部31b连结;以及绝缘杆33,其能够旋转地与杠杆32的一端部32a连结。
连结连杆31的一端部31a通过连结销34能够旋转地与电磁螺线管20的凸出部24连结,连结连杆31的另一端部31b通过连结销35能够旋转地与杠杆32连结。
杠杆32以绝对位置相对于框体2被固定的杠杆轴心36为中心能够旋转地安装于杠杆轴37。杠杆32的与杠杆轴37相比跳闸机构50侧的区域通过连结销35而与连结连杆31的另一端部31b连结。另外,断路器1的传递机构30具有卡合销51,卡合销51固定于杠杆32的另一端部32b。
绝缘杆33的一端部33a通过连结销38能够旋转地与杠杆32的一端部32a连结,另一端部33b通过连结销13能够旋转地安装于可动件6的一端部6a。绝缘杆33由树脂这样的电绝缘性高的材料构成。因此,在断路器1为通电状态的情况下,在电源侧端子3和负载侧端子4之间流过的电流会经过杠杆32而不会漏电。此外,绝缘杆33的整体并不是必须是绝缘材料,只要在连结销13和连结销38之间成为绝缘状态即可,一部分也可以由导体构成。
杠杆32及绝缘杆33构成了以杠杆轴心36和保持架轴心12a为固定的旋转中心的4节连杠的肘杆机构。因此,越接近杠杆轴心36、连结销38和连结销13直线状地配置的止点,则能够通过越小的力对传递机构30进行驱动。凸出部24、连结连杆31、杠杆32、绝缘杆33、可动件6及可动件保持架7构成了连杆构造。
分闸弹簧40如上所述,一端部和另一端部安装于杠杆32和框体2,通过分闸弹簧40的弹性复原力将传递机构30向后面记述的断路状态位置位移的方向进行施力。
跳闸机构50如上所述,具有维持合闸状态且解除合闸状态的功能。图2是图1所示的跳闸机构的放大图。此外,在图2中,将断路器1的框体2用虚线示出。
如图2所示,跳闸机构50具有:脱扣杠杆52,其与固定于杠杆32的另一端部32b的卡合销51卡合;以及第1复位弹簧53,其一端部和另一端部安装于脱扣杠杆52和框体2。另外,跳闸机构50具有:脱扣杆54,其通过未图示的致动器的驱动力进行旋转;以及第2复位弹簧55,其一端部和另一端部安装于脱扣杆54和框体2。
卡合销51从杠杆32向与杠杆32的延伸方向正交的右方凸出。脱扣杠杆52在一端部52a形成有圆弧部56,该圆弧部56具有在合闸过程中与卡合销51接触的圆弧面,脱扣杠杆52的另一端部52b能够绕固定的脱扣杠杆轴心60旋转地安装于框体2。另外,在脱扣杠杆52的中途部形成有向后方侧凹陷的凹部52c。在该凹部52c形成有在合闸状态下与卡合销51卡合的卡合面57。并且,在脱扣杠杆52的另一端部52b中的前方侧的区域设置有与脱扣杆54卡合的卡合部59。
脱扣杆54的一端部54a以脱扣杆轴心61为中心能够旋转地安装于框体2,具有以脱扣杆轴心61为中心的半圆状的半圆部58。半圆部58是由具有圆弧面的圆弧部分58a和具有平坦面的平坦部分58b形成的。
通过未图示的致动器的驱动力使半圆部58以脱扣杆轴心61为中心进行旋转,半圆部58的圆弧部分58a与在脱扣杠杆52的另一端部52b形成的卡合部59卡合,由此对脱扣杠杆52的一端部52a向前方侧的旋转进行限制。
第2复位弹簧55将脱扣杆54向使朝向上方的脱扣杆54的另一端部54b以脱扣杆轴心61为中心朝向前方方向旋转的方向进行施力。即,第2复位弹簧55对脱扣杆54顺时针地施力。
图3是表示实施方式1所涉及的包含驱动回路在内的断路器的电气回路的结构例的图。如图3所示,实施方式1所涉及的断路器1具有:驱动回路70,其进行向合闸用线圈22的通电;内部接通开关71,其设置于断路器1的正面;以及外部接通开关72,其能够从远离断路器1的位置进行断路器1的接通操作。控制电源73与设置于断路器1上部的端子座连接,由此向驱动回路70供给电力。
另外,断路器1具有:内部断开开关74,其与在断路器1的正面设置的未图示的断开操作按钮联动;以及跳闸附属装置75,其能够从远离断路器1的位置进行断路器1的断开操作。跳闸附属装置75在驱动回路70的电压与基准值相比降低的情况下,能够自动地进行断路器1的跳闸控制。
另外,断路器1具有:检测部76,其对电路的过电流或者漏电进行检测;脱扣用线圈77,其对未图示的致动器进行驱动;以及驱动回路78,其进行向脱扣用线圈77的通电。检测部76具有:变流器97,其初级侧设置于电路;以及跳闸继电器98,其与变流器97的次级侧连接。跳闸继电器98基于变流器97的次级侧电流对过电流或者漏电进行检测,将高电平的电压作为跳闸指令而输出。此外,检测部76只要是对过电流或者漏电进行检测而输出跳闸指令的结构即可,并不限定于图3所示的例子。
驱动回路78在从检测部76输出了跳闸指令的情况下,进行向脱扣用线圈77的通电。如果进行了向脱扣用线圈77的通电,则未图示的致动器被驱动,通过该致动器将图2所示的脱扣杆54以逆时针地旋转的方式进行驱动。由此,跳闸机构50与传递机构30的卡合被解除。因此,可动触点11从固定触点10分开,断路器1成为断路状态。
驱动回路70在存在使用了内部接通开关71的接通操作的情况下或者存在使用了外部接通开关72的接通操作的情况下,在合闸用线圈22流过电流,进行合闸用线圈22的通电。由此,铁心柱塞23移动,固定触点10和可动触点11接触,断路器1成为通电状态。
另外,驱动回路70在存在使用了内部断开开关74的断开操作的情况、存在使用了跳闸附属装置75的断开操作的情况或者驱动回路70的电压与基准值相比降低的情况下,停止向合闸用线圈22的通电。另外,驱动回路78在存在使用了内部断开开关74的断开操作的情况、存在使用了跳闸附属装置75的断开操作的情况或者驱动回路70的电压与基准值相比降低的情况下,进行向脱扣用线圈77的通电。
图4是表示实施方式1所涉及的驱动回路的具体结构的一个例子的图。如图4所示,实施方式1所涉及的驱动回路70具有整流回路80、恒定电压回路81、控制回路83、控制开关84、串联体85和电阻R1、R2、R3。此外,驱动回路70也可以是包含电阻R4的结构。
整流回路80对从控制电源73输出的交流电压进行整流而向直流电压Va变换。恒定电压回路81将从整流回路80输出的直流电压Va降压而输出恒定电压Vb。恒定电压Vb例如为24V。控制回路83基于内部接通开关71、外部接通开关72、内部断开开关74及跳闸附属装置75各自的状态及通过检测部76得到的过电流或者漏电的检测结果等,将控制开关84设为接通状态或者断开状态。
控制开关84连接于一端被供给直流电压Va的合闸用线圈22的另一端和接地之间,进行合闸用线圈22的另一端和接地之间的连接及断路。在控制开关84为接通状态的情况下,合闸用线圈22的另一端和接地之间为短路状态,进行励磁电流向合闸用线圈22的供给。另外,在控制开关84为断开状态的情况下,合闸用线圈22的另一端和接地之间为断路状态,停止励磁电流向合闸用线圈22的供给。
串联体85与电磁螺线管20的合闸用线圈22并联连接。串联体85是二极管86和电流降低部87串联连接而构成的。二极管86的正极与控制开关84连接,负极与电流降低部87的一端连接。向电流降低部87的另一端施加直流电压Va。
该电流降低部87在控制开关84从接通状态成为断开状态而合闸用线圈22的通电停止的情况下,降低经由二极管86在合闸用线圈22中流动的续流电流。通过该电流降低部87,传递机构30不会成为复杂的结构,如后面所述,能够在断路器1的合闸动作刚开始后进行断路。
控制回路83具有:逻辑或回路91、95、锁止回路92、逻辑与回路93、逻辑非回路94和端子T1、T2、T3、T4、T5、T6。端子T1与内部接通开关71连接。端子T2与外部接通开关72连接。端子T3与包含内部断开开关74及跳闸附属装置75在内的开关模块连接。端子T4与检测部76的输出端子连接。端子T5与微动开关88连接,该微动开关88与铁心柱塞23成为合闸状态的动作进行联动。
逻辑或回路91的一个输入端子与端子T1连接,另一个输入端子与端子T2连接。逻辑或回路91在从内部接通开关71或者外部接通开关72输出合闸信号的情况下,向锁止回路92输出合闸信号。在图4所示的例子中,内部接通开关71或者外部接通开关72短路,由此作为合闸信号将高电平的电压向逻辑或回路91输入,从逻辑或回路91作为合闸信号将高电平的电压向锁止回路92输出。
锁止回路92例如在没有将控制开关84设为接通状态的状态下,如果从逻辑或回路91输出合闸信号,则作为接通信号而将高电平的电压向逻辑与回路93输出一定时间。此外,锁止回路92内置有计时器回路,如果输出接通信号后经过一定时间,则作为断开信号将低电平的电压输出至逻辑与回路93。
逻辑与回路93的一个输入端子与从内部断开开关74或者跳闸附属装置75被输入断路信号的端子T3连接,另一个输入端子与锁止回路92的输出端子连接。逻辑与回路93在没有从内部断开开关74或者跳闸附属装置75输出断路信号的状态下,如果从锁止回路92输出接通信号,则将高电平的电压作为接通信号而输出至控制开关84。此外,在图4所示的例子中,断路信号为低电平的电压。
控制开关84的输入端子与端子T6连接,在从逻辑与回路93经由端子T6而输出接通信号的情况下,控制开关84成为接通状态。控制开关84成为接通状态,由此进行励磁电流向合闸用线圈22的供给。由此,开始通过铁心柱塞23进行的合闸动作。
另外,逻辑与回路93在从锁止回路92输出断开信号的情况或者从内部断开开关74或者跳闸附属装置75输出断路信号的情况下,将低电平的电压作为断开信号而输出至控制开关84。控制开关84在从逻辑与回路93输出的信号从接通信号成为断开信号的情况下,从接通状态切换为断开状态。控制开关84成为断开状态,由此停止励磁电流向合闸用线圈22的供给。
逻辑或回路95是3输入1输出的逻辑或回路。逻辑或回路95的第1输入端子与端子T4连接,第2输入端子与逻辑非回路94的输出端子连接,第3输入端子与端子T5连接。此外,逻辑非回路94的输入端子与端子T3连接。
逻辑或回路95在从检测部76输出跳闸指令的情况、从内部断开开关74或者跳闸附属装置75输出断路信号的情况或者从微动开关88输出高电平的电压的情况下,将高电平的电压作为复位信号而输出至锁止回路92。锁止回路92在正在输出接通信号的状态下,从逻辑或回路95输出复位信号的情况下,将输出信号从接通信号向断开信号切换。此外,控制回路83的结构并不限定于图4所示的结构,控制回路83只要是能够实现上述的功能的回路即可。
对以上述方式构成的断路器1的动作具体地进行说明。图5是表示实施方式1所涉及的断路器的断路状态的结构图,图6是图5所示的跳闸机构的放大图。图7是表示实施方式1所涉及的断路器的触点抵接开始瞬间的状态的结构图,图8是图7所示的跳闸机构的放大图。图9是表示实施方式1所涉及的断路器的到达最大合闸位置的状态的结构图,图10是图9所示的跳闸机构的放大图,图11是从图9所示的状态起脱扣杠杆旋转后的跳闸机构的放大图。图12是表示实施方式1所涉及的断路器的到达合闸完成位置的状态的结构图,图13是图12所示的跳闸机构的放大图。此外,在图5至图13中,将框体2通过虚线示出。
如图5所示,在断路器1处于断路状态的情况下,构成电磁螺线管20的铁心柱塞23由于分闸弹簧40到达最下部而与框体2物理地接触,无法进一步向下方下降。此时,间隙25的大小成为最大。
另外,在铁心柱塞23处于最下部的情况下,杠杆32的另一端部32b与一端部32a相比位于下方,处于在左右方向与脱扣杠杆52的一端部52a相对的位置。另外,脱扣杠杆52的一端部52a通过第1复位弹簧53的弹性复原力向后方被赋予张力。因此,在杠杆32的另一端部32b安装的卡合销51成为与在脱扣杠杆52的一端部52a形成的圆弧部56接触的状态。
在断路器1处于断路状态的情况下,通过可动件保持架7的可动件止动器9对可动件6的另一端部6b向从可动件保持架7的另一端部7b分离的方向的可动件6的旋转、即可动件6的顺时针的旋转进行限制。而且,压接弹簧8如上所述,成为预先具有一定的初始接触压力的状态,因此只要来自固定触点10的向可动触点11的推压反作用力不超过初始接触压力,可动件6的一端部6a就不会从可动件止动器9分离。
如图5所示,在断路器1为断路状态的情况下,可动件6的可动触点11和固定触点10的物理上的最短距离即分开距离成为最大。在图5所示的状态下,如图6所示,脱扣杆54中的半圆部58的平坦部分58b通过由试图使脱扣杆54顺时针地旋转的第2复位弹簧55产生的弹性复原力,与在脱扣杠杆52的另一端部52b形成的卡合部59的角部分接触。因此,脱扣杠杆52的旋转受到限制,维持图6所示的状态。
另外,脱扣杠杆52的一端部52a通过试图使脱扣杠杆52顺时针地旋转而使得脱扣杠杆52的一端部52a朝向后方的第1复位弹簧53的弹性复原力,在圆弧部56处与杠杆32的卡合销51接触。由此,脱扣杠杆52的顺时针的旋转受到限制,维持图6所示的状态。
接下来,参照图4对在断路器1处于断路状态的状态下进行向电磁螺线管20的合闸用线圈22的通电的驱动回路70的动作进行说明。此外,以下设为由控制电源73向驱动回路70供给电力,且整流回路80及恒定电压回路81正常地动作。
在断路器1处于断路状态的状态下,如果内部接通开关71或者外部接通开关72通过接通操作而短路,则从内部接通开关71或者外部接通开关72向控制回路83输出合闸信号。控制回路83如果从内部接通开关71或者外部接通开关72输出合闸信号,则向控制开关84输出接通信号。由此,进行向合闸用线圈22的通电。
如果通过驱动回路70进行向合闸用线圈22的通电,则如图7所示,铁心柱塞23向上方移动。通过铁心柱塞23的向上方的移动,杠杆32以杠杆轴心36为中心进行旋转,杠杆32和绝缘杆33的连结角度不断变小。连结角度是杠杆32的延伸方向和绝缘杆33的延伸方向所成的角度,随着断路器1从图5所示的状态向图7所示的状态变化而连结角度变小。
随着连结角度变小,可动件6向前方不断移动,固定触点10和可动触点11接触。可动触点11和固定触点10开始抵接的瞬间的状态是触点抵接开始状态。此时,电源侧端子3和负载侧端子4之间经过固定触点10、可动触点11和挠性导体5而成为通电状态。
另外,如图6及图8所示,随着连结角度变小,在以杠杆轴心36为中心能够旋转的杠杆32的前端安装的卡合销51在维持与被第1复位弹簧53赋予了弹性复原力的脱扣杠杆52接触的状态的状态下,在形成于脱扣杠杆52的一端部52a的圆弧部56进行滑动。
脱扣杠杆52的圆弧部56是以将杠杆32的杠杆轴心36设为中心的圆弧而形成的。因此,在从图6所示的状态至图8所示的状态为止的期间,即使卡合销51移动,脱扣杠杆52的位置也不变化。
在断路器1到达触点抵接开始状态时,可动件6由于在可动件保持架7设置的可动件止动器9而顺时针的旋转受到限制,但能够进行逆时针的旋转。如果铁心柱塞23从图7所示的触点抵接开始状态起进一步前进,则针对在可动件6的另一端部6b安装的可动触点11,来自固定触点10的接触反作用力增加,因此可动件6的另一端部6b以连结销13为中心逆时针地旋转而与可动件保持架7的另一端部7b接近。因此,从图7所示的状态而压接弹簧8进一步储能。
如图9所示,如果通过铁心柱塞23的向上方的移动而铁心柱塞23的位置成为最大合闸位置,则可动触点11由于来自固定触点10的接触反作用力而使可动件6相对于可动件保持架7的旋转的角度成为最大,压接弹簧8的储能量成为最大。
另外,如果铁心柱塞23的位置成为最大合闸位置,则如图10所示,在脱扣杠杆52的圆弧部56进行了滑动的卡合销51经过脱扣杠杆52的圆弧部56而到达脱扣杠杆52的卡合面57的上部。因此,卡合销51瞬间地成为与脱扣杠杆52的非接触状态。
通过卡合销51而顺时针的旋转受到限制的脱扣杠杆52,如果与卡合销51之间的关系变化为非接触状态,则顺时针的旋转的限制得到解除。因此,如图11所示,脱扣杠杆52的凹部52c通过第1复位弹簧53的弹性复原力而顺时针地旋转,与卡合销51接触。卡合销51与脱扣杠杆52的凹部52c接触,由此脱扣杠杆52的顺时针的旋转受到限制。
另外,如果卡合销51到达脱扣杠杆52的卡合面57的上部而脱扣杠杆52旋转,则通过脱扣杠杆52而顺时针的旋转受到限制的脱扣杆54由于第2复位弹簧55的弹性复原力而顺时针地旋转,如图10及图11所示,半圆部58的圆弧部分58a绕入至卡合部59的上方而停止。此外,在断路器1设置有对脱扣杆54的旋转进行限制的未图示的止动器,在图10及图11所示的状态下脱扣杆54的旋转受到限制。
图4所示的微动开关88与铁心柱塞23成为合闸状态的动作联动地成为短路状态,因此从微动开关88将高电平的电压向控制回路83输出。控制回路83如果从微动开关88输出高电平的电压,则向控制开关84输出断开信号。由此,如果铁心柱塞23成为合闸状态,则向合闸用线圈22的通电停止。此外,在铁心柱塞23为合闸状态的情况下,铁心柱塞23的位置为最大合闸位置。
由此,在铁心柱塞23的位置成为最大合闸位置后,向电磁螺线管20的通电完成。如果向电磁螺线管20的通电完成,则通过电磁螺线管20进行的向传递机构30的驱动被解除。
因此,通过储能的压接弹簧8产生的反作用力作用于固定触点10和可动触点11之间,经由传递机构30而产生试图将电磁螺线管20的铁心柱塞23推向从最大合闸位置向断路状态位置移动的方向的力。另外,通过铁心柱塞23的自重及分闸弹簧40的分闸力也同时地作用有使铁心柱塞23从最大合闸位置向断路状态位置移动的方向的力。由此,铁心柱塞23开始从图9所示的最大合闸位置起向下方的移动。
如果铁心柱塞23从最大合闸位置起向下方移动,则杠杆32以杠杆轴心36为中心而逆时针地旋转。如果杠杆32逆时针地旋转,则卡合销51以杠杆轴心36为中心而逆时针地旋转,如图12及图13所示,与脱扣杠杆52的卡合面57接触,铁心柱塞23成为到达合闸完成位置的状态,断路器1的合闸动作完成。
脱扣杠杆52在铁心柱塞23处于合闸完成位置时,半圆部58的圆弧部分58a与在脱扣杠杆52的另一端部52b形成的卡合部59的平坦部卡合,脱扣杠杆52的一端部52a向前方侧的旋转受到限制。
因此,尽管经由卡合销51对脱扣杠杆52作用有试图相对于脱扣杠杆轴心60向逆时针方向旋转的基于压接弹簧8的反作用力的力,但脱扣杠杆52如图13所示,由于由半圆部58的圆弧部分58a引起的旋转限制而不旋转。
如上所述,在断路器1为断路状态的情况下,对压接弹簧8预先赋予了一定的初始接触压力,从可动触点11开始与固定触点10接触的瞬间起可动触点11相对于固定触点10的接触压力设定得强。因此,能够预防在断路器1为通电状态的情况下,发生由在可动触点11和固定触点10之间产生的电磁回弹力引起的触点间的分开,并且能够将发出跳闸指令后的可动触点11和固定触点10的分开速度、即分闸速度加快。
接下来,对断路器1中的跳闸动作进行说明。参照图4对在断路器1为图12所示的合闸完成位置的状态下在电路产生了过电流或者漏电的情况下的驱动回路70的动作进行说明。
检测部76如果检测到电路的过电流或者漏电,则输出跳闸指令。驱动回路78如果从检测部76输出跳闸指令,则进行向脱扣用线圈77的通电。如果进行向脱扣用线圈77的通电,则未图示的致动器被驱动,通过该致动器将图12及图13所示的脱扣杆54以逆时针地旋转的方式进行驱动。
通过脱扣杆54的逆时针的旋转,脱扣杆54的半圆部58的圆弧部分58a从脱扣杠杆52的卡合部59分离,圆弧部分58a和卡合部59的卡合被解除。因此,通过基于压接弹簧8的反作用力的力以脱扣杠杆轴心60为中心使脱扣杠杆52向逆时针方向进行旋转,铁心柱塞23经由图7所示的状态而返回至图5的断路状态位置。由此,断路器1的跳闸完成。
另外,在断路器1的合闸动作刚开始后,控制回路83输出接通信号,控制开关84为接通状态,因此在合闸用线圈22中流动励磁电流。在励磁电流流过合闸用线圈22的状态下,如果从检测部76输出跳闸指令,则控制回路83向控制开关84输出断开信号。由此,停止励磁电流向合闸用线圈22的供给。
如果通过控制开关84成为断开状态而停止励磁电流向合闸用线圈22的供给,则合闸用线圈22的反电动势产生。该反电动势也被称为浪涌电压。在驱动回路70中,为了防止由于浪涌电压对控制开关84施加过电压而设置有二极管86。该二极管86也被称为保护二极管或者续流二极管。
在合闸用线圈22中,由于浪涌电压经由二极管86而续流电流流动。为了降低该续流电流,在断路器1中,如上所述与二极管86串联地设置有电流降低部87。在停止励磁电流向合闸用线圈22的供给的情况下,通过电流降低部87,经由二极管86在合闸用线圈22中流动的续流电流降低。因此,能够防止由于续流电流而合闸状态得到维持的情况,防止合闸动作刚开始后的柱塞的复位动作延迟。因此,能够将传递机构30设为简单的结构。
图14至图16是表示实施方式1所涉及的电流降低部和控制开关的结构例的图。在图14及图16所示的例子中,电流降低部87由电阻R10构成。另外,在图15所示的例子中,电流降低部87是电阻R10和电容器C10串联连接的结构。
图15所示的电流降低部87是电阻R10和电容器C10串联连接的结构,但也可以是电阻R10和电容器C10并联连接的结构。包含电阻R10和电容器C10在内的结构也被称为缓冲回路。
另外,在图14及图15所示的例子中,使用N沟道MOSFET 79a构成控制开关84,在图16所示的例子中,使用P沟道MOSFET 79b构成控制开关84。在图16所示的控制开关84的情况下,控制回路83构成为将与图4所示的例子相反极性的信号从端子T6输出。
此外,在图16中,电流降低部87也可以由上述的缓冲回路构成。另外,为了能够迅速地由电阻R10消耗合闸用线圈22的电感能,优选在二极管86使用快速恢复二极管。
在停止励磁电流向合闸用线圈22的供给时,在没有电流降低部87的情况下,由于经由二极管86在合闸用线圈22中流动的续流电流,电磁螺线管20试图维持合闸动作。因此,有时在断路器1的合闸动作刚开始后难以进行断路,但在断路器1中,由于设置有电流降低部87,因此能够降低经由二极管86在合闸用线圈22中流动的续流电流。
由此,不使用复杂的传递机构,就能够迅速地进行断路器1的合闸动作刚开始后的断路。此外,电流降低部87对电阻R10的值及电容器C10的值进行设定,以使得在励磁电流向合闸用线圈22的供给停止后,续流电流不妨碍由跳闸机构50进行的跳闸。例如,构成电流降低部87的电阻R10的值被设定为,能够将续流电流降低至由续流电流产生的合闸力低于断路时的电磁回弹力和跳闸力为止的值。
此外,在上述的例子中,对在合闸动作刚开始后检测到过电流或者漏电的情况下的例子进行了说明,但断路器1在合闸动作刚开始后从内部断开开关74或者跳闸附属装置75输出了断路信号的情况下,不使用复杂的传递机构,也能够进行合闸动作刚开始后的断路。
在这里,对铁心柱塞23的移动位置和电磁螺线管20所承受的负载量之间的关系进行说明。图17是表示实施方式1所涉及的铁心柱塞的移动位置和电磁螺线管所承受的负载量之间的关系的图。铁心柱塞23在从图5所示的位置至图9所示的最大合闸位置为止的范围进行移动。
下面,将铁心柱塞23向上方的移动记载为前进,将铁心柱塞23向下方的移动记载为后退。另外,将铁心柱塞23前进时的移动位置记载为前进位置,将铁心柱塞23后退时的移动位置记载为后退位置。另外,将铁心柱塞23前进时的电磁螺线管20所承受的负载记载为前进时负载,将铁心柱塞23后退时的电磁螺线管20所承受的负载记载为后退时负载。
如图17所示,在铁心柱塞23的前进位置是从断路状态位置起至成为触点抵接开始位置为止的断路状态位置的情况下,在固定触点10和可动触点11不接触的状态下对传递机构30进行驱动。因此,在铁心柱塞23的前进位置是断路状态位置的情况下,电磁螺线管20所承受的负载相对地小。然后,如果铁心柱塞23的前进位置成为触点抵接开始位置,则可动触点11向固定触点10的接触开始。因此,杠杆32受到来自压接弹簧8的反作用力而作为经由连结销13、38以杠杆轴心36为中心的逆时针的负载扭矩,电磁螺线管20所承受的合闸负载急剧地变大。
此外,如果铁心柱塞23进一步前进,则作用于作用点即连结销38的来自压接弹簧8的反作用力中的与将杠杆轴心36和连结销38连结的直线垂直的方向的成分急剧地变小。因此,以杠杆轴心36为中心的逆时针的负载扭矩开始降低。与该负载扭矩的降低相应地,使杠杆32旋转所需的电磁螺线管20的合闸负载也转为降低。
铁心柱塞23进一步前进,在前进位置在合闸动作开始后初次成为最大合闸位置的断路器1的机构状态下,成为杠杆32及绝缘杆33接近一条直线的状态,由杠杆32及绝缘杆33构成的肘杆机构最接近止点。因此,作用于连结销38的来自压接弹簧8的反作用力中的与将杠杆轴心36和连结销38连结的直线垂直的方向的成分接近零,使杠杆32旋转所需的电磁螺线管20的合闸负载也急剧地向零接近。即,构成为与通过从断路状态位置向合闸状态位置的位移而增加的电磁螺线管20的合闸力相匹配地减小负载力作用距离,该负载力作用距离是为了对杠杆32施加负载扭矩而电磁螺线管20的铁心柱塞23前进的距离。因此,不仅在断路器1的合闸动作中能够高效地利用电磁螺线管20的电磁吸引力,还能够使用与断路器1的合闸动作所需的负载力作用距离的变化相匹配的尺寸的电磁螺线管20,能够实现电磁螺线管20的小型化及低成本化。另外,在实施方式1所涉及的断路器1中,构成为在上述的肘杆机构超过止点前铁心柱塞23停止前进,在从合闸状态向断路状态的转换时不超过止点,因此能够避免跳闸机构50的结构变得复杂。
在断路器1的触点抵接后的状态下,如果由于可动触点11和固定触点10的接触而产生了受到来自压接弹簧8的反作用力的接触压力,则通过绝缘杆33及杠杆32而对杠杆轴37产生前后方向的推压力。如果产生了针对杠杆轴37的推压力,则产生针对杠杆轴37的摩擦扭矩,并且,加上由通过连结连杆31传递至电磁螺线管20的负载的前后方向的成分所产生的电磁螺线管20的上下方向的滑动摩擦负载,作为无法忽略的摩擦力而使电磁螺线管20的合闸负载增大。
在铁心柱塞23到达最大合闸位置后,在铁心柱塞23的移动方向转换为后退时,传递机构30的整体所承受的摩擦力的方向也进行转换。因此,能够通过由摩擦力产生的跳闸载荷的降低效果而降低对合闸状态下的跳闸机构50的负载。
如上所述,能够降低对合闸状态下的跳闸机构50的负载,因此能够使跳闸机构50的结构变得简单。因此,能够实现跳闸机构50的小型化,或实现断路器1的小型化,另外,能够通过削减跳闸机构50的部件数量而在跳闸机构50的耐久性方面提高可靠性。
直至可动触点11与固定触点10接触为止,主要产生与连结销13、38、杠杆轴37、连结销34、35的各旋转部分的旋转相伴的摩擦力。因此,直至可动触点11与固定触点10接触为止,与产生了由可动触点11和固定触点10接触后来自压接弹簧8的反作用力引起的接触压力后的状态相比,针对杠杆轴37的摩擦扭矩及电磁螺线管20的上下方向的滑动摩擦负载变小。因此,如图17所示由触点抵接前的摩擦力引起的前进时和后退时的合闸负载的差,与由触点抵接后的摩擦力引起的合闸负载的差相比变小。
关于断路器1的一系列的合闸动作及合闸负载,断路器1的电磁螺线管20的合闸所需的负载特性能够公式化。例如,将图5、图7、图9及图12的各状态下的电磁螺线管20的合闸所需的负载特性进行公式化,由于通过利用机构摩擦而大幅地降低跳闸时的机构负载,能够设计出在电磁螺线管20的合闸负载特性上具有迟滞的断路器1。
如以上所述,实施方式1所涉及的断路器1具有框体2、电源侧端子3、可动件6、电磁螺线管20、传递机构30和驱动回路70。电源侧端子3是固定端子的一个例子,固定于安装有固定触点10的框体2。可动件6安装有与固定触点10相对的可动触点11。电磁螺线管20具有以直线状进行移动的铁心柱塞23。铁心柱塞23是柱塞的一个例子。传递机构30伴随铁心柱塞23的移动而使可动件6移动,从可动触点11与固定触点10分开的断路状态向可动触点11与固定触点10接触而通电的合闸状态变化。驱动回路70向电磁螺线管20的合闸用线圈22通电而对电磁螺线管20进行驱动。驱动回路70具有由二极管86和降低在二极管86中流动的电流的电流降低部87构成的串联体85,串联体85与电磁螺线管20的合闸用线圈22并联连接。由此,不采用复杂的机构,就能够在断路器1的合闸动作刚开始后进行断路。因此,能够实现传递机构30的简化。
另外,电流降低部87包含电阻R10或者电阻R10及电容器C10。由此,能够容易地降低在二极管86中流动的电流。
另外,断路器1具有检测部76,该检测部76对通过固定触点10和可动触点11的接触而成为导通状态的电路的过电流或者漏电进行检测,将表示检测出的结果的跳闸指令作为检测结果输出。驱动回路70基于从检测部76输出的跳闸指令,将向合闸用线圈22的通电停止。由此,在断路器1的合闸动作刚开始后产生了电路的过电流或者漏电的情况下,不采用复杂的机构,就能够在断路器1的合闸动作刚开始后进行断路。因此,能够实现传递机构30的简化。此外,跳闸指令是检测信号的一个例子。
另外,实施方式1所涉及的断路器1具有跳闸机构50。跳闸机构50与传递机构30卡合而进行合闸状态的保持,而且将与传递机构30的卡合解除而将合闸状态的保持解除。传递机构30具有杠杆32和绝缘杆33。杠杆32伴随铁心柱塞23的移动而绕在框体2固定的杠杆轴心36进行旋转。杠杆轴心36是第1轴心的一个例子。绝缘杆33的一端部33a能够旋转地与杠杆32的一端部32a连结,另一端部33b能够旋转地与可动件6连结。电磁螺线管20的铁心柱塞23在由杠杆32和绝缘杆33构成的肘杆机构成为止点前到达对铁心柱塞23的移动进行限制的最大移动位置。因此,例如通过将铁心柱塞23的最大移动位置设定为肘杆机构成为止点刚刚之前的位置,从而能够通过由肘杆机构实现的撬杠的效果,将使杠杆32旋转所需的电磁螺线管20的合闸负载急剧地向0接近。因此,能够在合闸状态下减小跳闸机构50所承受的负载。此外,成为上述的止点刚刚之前的位置是指即使在存在制造误差的情况下,也不会到达止点的位置。最大移动位置是第1位置的一个例子。另外,跳闸机构50在铁心柱塞23到达最大移动位置之后进行后退而处于合闸完成位置的状态下与传递机构30卡合而进行合闸状态的保持。合闸完成位置是第2位置的一个例子。由此,在铁心柱塞23的移动方向转换为后退时,传递机构30的整体所承受的摩擦力的方向也进行转换,因此能够实现由摩擦力引起的载荷的降低效果,即,由于合闸负载特性的迟滞而降低对合闸状态下的跳闸机构50的负载。因此,能够降低将断路器的跳闸机构设为复杂的机构的必要性,能够实现跳闸机构50的小型化及组装性的提高。
另外,断路器1具有安装于杠杆32的另一端部32b的卡合销51。卡合销51是卡合部的一个例子。另外,跳闸机构50具有脱扣杠杆52和脱扣杆54。脱扣杠杆52以在朝向卡合销51的方向被施力的状态能够旋转地安装于框体2,在从断路状态向合闸状态转换的合闸过程维持与卡合销51接触的状态,在铁心柱塞23处于合闸完成位置的状态下与卡合销51卡合而对绕杠杆32的杠杆轴心36的旋转进行限制。脱扣杆54进行脱扣杠杆52的旋转的限制及限制的解除。如上所述,跳闸机构50除了卡合销51以外,能够由包含脱扣杠杆52和脱扣杆54的至少2个部件构成,因此能够实现跳闸机构50的小型化及组装性的提高。另外,从断路状态至合闸状态使卡合销51与脱扣杠杆52接触,因此仅通过使脱扣杠杆52的向从卡合销51分离的方向的可移动量变化就能够容易地进行跳闸动作。
另外,脱扣杠杆52具有:圆弧部56,其具有以杠杆轴心36为中心的圆弧形状,在合闸过程卡合销51能够移动地进行接触;以及凹部51c,其在合闸状态下与卡合销51卡合。由此,在合闸过程中脱扣杠杆52的位置不变化,因此能够对驱动传递机构30的电磁螺线管20的合闸负载在合闸过程中由于脱扣杠杆52而变动的情况进行抑制。
另外,脱扣杠杆52具有半圆部58,该半圆部58形成有圆弧部分58a和平坦部分58b,绕在框体2固定的脱扣杆轴心61进行旋转。脱扣杆轴心61是第2轴心的一个例子。脱扣杠杆52在断路状态下与半圆部58的平坦部分58b接触而旋转受到限制,在合闸状态下与半圆部58的圆弧部分58a接触而旋转受到限制。由此,仅通过使脱扣杠杆52旋转,就能够容易地对脱扣杠杆52的向从卡合销51分离的方向的可移动量进行调整。
实施方式2.
实施方式2所涉及的断路器与实施方式1所涉及的断路器1的不同点在于,设置于实现MCR(Making Current Release)功能的驱动回路。下面,对具有与实施方式1相同的功能的结构要素标注同一标号而省略说明,以与实施方式1的断路器1的不同点为中心进行说明。
首先,对实现MCR功能的MCR机构进行说明。MCR机构在断路器的合闸动作时将瞬时跳闸特性设为有效而针对合闸动作时的短路事故进行瞬时跳闸,在断路器的合闸动作完成后将瞬时跳闸特性设为无效。由此,能够扩大浪涌电流大的负载设备或者下位断路器的选择协调区域。
图18及图19是表示MCR机构的结构例的图,图18示出断路器的合闸动作时的状态,图19示出断路器的合闸动作完成后的状态。另外,以下顺时针及逆时针是指图18及图19中的顺时针及逆时针。另外,图18及图19所示的MCR机构100设为包含于上述的断路器1而进行说明。
图18所示的MCR机构100具有MCR板101、绝缘板102、微动开关103和辅助板104。绝缘板102、微动开关103及辅助板104通过螺钉105以2点固定于MCR板101。另外,在微动开关103使用了常闭的端子。在微动开关103设置有致动器106,该致动器106固定于旋转轴109,该旋转轴109能够旋转地支撑于MCR板101。
MCR机构100具有:配重107,其安装于致动器106的另一端;以及弹性体108,其架设于MCR板101和配重107之间。弹性体108向以旋转轴109为中心而逆时针地旋转的方向对致动器106赋予力。因此,在没有进行断路器1的合闸动作的状态下,如图19所示,致动器106的一端按压微动开关按钮103a。微动开关103在微动开关按钮103a被按压的期间始终将接通信号发送至图3及图4所示的跳闸继电器98。由此,在跳闸继电器98中,瞬时跳闸特性成为无效。
致动器106的承受部106a是使断路器1的主触点进行开闭的机构部中的承受杠杆轴37的动作的形状。致动器106通过断路器1的合闸动作时的杠杆轴37的旋转而承受部106a以旋转轴109为中心顺时针地旋转,一端将微动开关按钮103a按压几ms左右。由此,微动开关103将该几ms左右的断开信号发送至跳闸继电器98。在跳闸继电器98中,在被输入几ms左右的断开信号的期间,瞬时跳闸特性成为有效。如上所述,MCR机构100能够在断路器1的合闸动作时以外将瞬时跳闸特性设为无效,并且在断路器1的合闸动作时将瞬时跳闸特性设为有效。
接下来,对实施方式2所涉及的断路器的驱动回路进行说明。图20是表示本发明的实施方式2所涉及的包含驱动回路在内的断路器的电气回路的结构例的图。如图20所示,实施方式2所涉及的断路器1A的驱动回路70A与断路器1的驱动回路70的不同点在于,具有实现MCR功能的MCR回路79。
如图20所示,MCR回路79与端子T6连接而被输入从逻辑与回路93输出的信号。从逻辑与回路93向MCR回路79输入的信号是与从逻辑与回路93向控制开关84输入的信号相同的信号。MCR回路79基于从逻辑与回路93输入的信号,向跳闸继电器98输出接通信号或者断开信号。MCR回路79为了保持控制回路83等与跳闸继电器98的绝缘,是包含光电耦合器等而构成的。
MCR回路79在从逻辑与回路93被输入接通信号的情况下,向跳闸继电器98输出高电平的电压即接通信号。向跳闸继电器98输出的接通信号是用于将瞬时跳闸特性设为有效的信号,以下有时记载为MCR控制信号。跳闸继电器98在从MCR回路79输出MCR控制信号的状态下,在基于变流器97的次级侧电流而检测到过电流或者漏电的情况下,向驱动回路78输出跳闸指令。由此,进行向脱扣用线圈77的通电,断路器1A成为断路状态。
另外,MCR回路79在从逻辑与回路93输出断开信号的情况下,向跳闸继电器98输出用于将瞬时跳闸特性设为无效的低电平的电压。跳闸继电器98在从MCR回路79输出低电平的电压的状态下,在基于变流器97的次级侧电流而检测到过电流或者漏电的情况下也不向驱动回路78输出跳闸指令。由此,在断路器1A的合闸动作完成后能够将瞬时跳闸特性设为无效。
图21是用于对实施方式2所涉及的断路器的MCR功能进行说明的时序图。在时刻t1,如果内部接通开关71或者外部接通开关72被进行接通操作,则如图21所示,高电平的电压即合闸信号从逻辑或回路91向锁止回路92输出。锁止回路92如果从逻辑或回路91输出了合闸信号,则将高电平的电压向逻辑与回路93输出。因此,逻辑与回路93将高电平的电压作为接通信号向MCR回路79及控制开关84输出。MCR回路79在从逻辑与回路93输出接通信号的期间,将高电平的电压作为MCR控制信号向跳闸继电器98输出。由此,在断路器1A的合闸动作时瞬时跳闸特性成为有效。
控制开关84在从逻辑与回路93经由端子T6输出了接通信号的情况下,成为接通状态。控制开关84成为接通状态,由此进行励磁电流向合闸用线圈22的供给。由此,通过铁心柱塞23进行的合闸动作开始,在时刻t2,从与铁心柱塞23成为合闸状态的动作进行联动的微动开关88将高电平的电压向控制回路83输出。如果从微动开关88输出了高电平的电压,则锁止回路92被复位,从控制回路83向控制开关84将低电平的电压作为断开信号而输出。
如上所述,逻辑与回路93在从时刻t1至时刻t2为止的期间将高电平的电压作为接通信号而输出,因此MCR回路79在从时刻t1至时刻t2为止的期间将高电平的电压作为MCR控制信号而向跳闸继电器98输出。从时刻t1至时刻t2为止的期间例如为200ms左右,由此,稳定的MCR控制信号向跳闸继电器98输出。因此,在输出MCR控制信号的期间,能够将跳闸继电器98的瞬时跳闸特性稳定地有效化。
另外,在时刻t2以后,从逻辑与回路93将低电平的电压作为断开信号而输出。MCR回路79在从逻辑与回路93输出断开信号的期间,将低电平的电压向跳闸继电器98输出。由此,在断路器1A的合闸完成后瞬时跳闸特性被无效化。
此外,在控制开关84为图16所示的结构的情况下,控制回路83将低电平的电压作为接通信号而输出。在该情况下,在控制回路83中,例如在逻辑与回路93和端子T6之间设置逻辑非回路。MCR回路79在从控制回路83输出低电平的电压即接通信号的期间,将高电平的电压作为MCR控制信号而向跳闸继电器98输出。此外,从MCR回路79输出的MCR控制信号也可以是低电平的电压。在该情况下,跳闸继电器98通过低电平的电压将瞬时跳闸特性设为有效。
如以上所述,实施方式2所涉及的断路器1A具有跳闸继电器98,该跳闸继电器98在产生了通过固定触点10和可动触点11的接触而成为导通状态的电路的过电流或者漏电的情况下输出跳闸指令。驱动回路70A具有作为第1控制回路的一个例子的控制回路83和作为第2控制回路的一个例子的MCR回路79。控制回路83在内部接通开关71或者外部接通开关72被进行了接通操作的情况下,输出用于对电磁螺线管20进行驱动的接通信号,基于来自与电磁螺线管20的铁心柱塞23成为合闸状态的动作进行联动的微动开关88的信号而将接通信号的输出停止。内部接通开关71或者外部接通开关72是接通开关的一个例子。MCR回路79在从控制回路83输出接通信号的期间,将MCR控制信号向跳闸继电器98输出,能够进行来自跳闸继电器98的跳闸指令的输出。由此,在断路器1A中,不设置如图18及图19所示那样的MCR机构100就能够实现MCR功能。
以上的实施方式所示的结构,表示本发明的内容的一个例子,也能够与其他公知技术进行组合,在不脱离本发明的主旨的范围,也能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1断路器,2框体,2a壁部,3电源侧端子,4负载侧端子,5挠性导体,5a、6a、7a、31a、32a、33a、52a、54a一端部,5b、6b、7b、31b、32b、33b、52b、54b另一端部,6可动件,7可动件保持架,7c中途部,8压接弹簧,9可动件止动器,10固定触点,11可动触点,12保持架轴,12a保持架轴心,13、34、35、38连结销,20电磁螺线管,21磁轭,22合闸用线圈,23铁心柱塞,24凸出部,25间隙,30传递机构,31连结连杆,32杠杆,33绝缘杆,36杠杆轴心,37杠杆轴,40分闸弹簧,50跳闸机构,51卡合销,52脱扣杠杆,52c凹部,53第1复位弹簧,54脱扣杆,55第2复位弹簧,56圆弧部,57卡合面,58半圆部,58a圆弧部分,58b平坦部分,59卡合部,60脱扣杠杆轴心,61脱扣杆轴心,70、78驱动回路,71内部接通开关,72外部接通开关,73控制电源,74内部断开开关,75跳闸附属装置,76检测部,77脱扣用线圈,79MCR回路,80整流回路,81恒定电压回路,83控制回路,84控制开关,85串联体,86二极管,87电流降低部,88微动开关,91、95逻辑或回路,92锁止回路,93逻辑与回路,94逻辑非回路,97变流器,98跳闸继电器,100MCR机构,101MCR板,102绝缘板,103微动开关,103a微动开关按钮,104辅助板,105螺钉,106致动器,106a承受部,107配重,108弹性体,109旋转轴,C10电容器,R1、R2、R3、R4、R10电阻,T1、T2、T3、T4、T5、T6端子。
Claims (7)
1.一种断路器,其特征在于,具有:
框体;
固定端子,其安装有固定触点,固定于所述框体;
可动件,其安装有与所述固定触点相对的可动触点;
电磁螺线管,其具有直线状地移动的柱塞;
传递机构,其伴随所述柱塞的移动而使所述可动件移动,从所述可动触点与所述固定触点分开的断路状态,向所述可动触点与所述固定触点接触而通电的合闸状态变化;
跳闸机构,其与所述传递机构卡合而进行所述合闸状态的保持,而且该跳闸机构将与所述传递机构的卡合解除而将所述合闸状态的保持解除;以及
驱动回路,其向所述电磁螺线管的线圈通电而对所述电磁螺线管进行驱动,
所述传递机构具有:
杠杆,其伴随所述柱塞的移动而绕在所述框体固定的第1轴心进行旋转;
绝缘杆,其一端部能够旋转地与所述杠杆的一端部连结,另一端部能够旋转地与所述可动件连结;以及
卡合部,其安装于所述杠杆的另一端部,
所述跳闸机构具有:
脱扣杠杆,其以在朝向所述卡合部的方向被施力的状态能够旋转地安装于所述框体,在从所述断路状态向所述合闸状态转换的合闸过程中维持与所述卡合部接触的状态,在所述合闸状态下与所述卡合部卡合而对所述杠杆绕所述第1轴心的旋转进行限制;以及
脱扣杆,其进行所述脱扣杠杆的旋转的限制及所述限制的解除。
2.根据权利要求1所述的断路器,其特征在于,
所述脱扣杠杆具有:
圆弧部,其具有以所述第1轴心为中心的圆弧形状,在所述合闸过程中,所述卡合部能够移动地进行接触;以及
凹部,其在所述合闸状态下与所述卡合部卡合。
3.根据权利要求2所述的断路器,其特征在于,
所述脱扣杆具有半圆部,该半圆部形成有圆弧部分和平坦部分,绕固定于所述框体的第2轴心进行旋转,
所述脱扣杠杆在所述断路状态下与所述半圆部的所述平坦部分接触而旋转受到限制,在所述合闸状态下与所述半圆部的所述圆弧部分接触而旋转受到限制。
4.根据权利要求1所述的断路器,其特征在于,
所述驱动回路具有由二极管和降低在所述二极管中流动的电流的电流降低部构成的串联体,所述串联体与所述电磁螺线管的线圈并联连接。
5.根据权利要求4所述的断路器,其特征在于,
所述电流降低部包含电阻、或者电阻及电容器。
6.根据权利要求5所述的断路器,其特征在于,
具有检测部,该检测部对通过所述固定触点和所述可动触点的接触而成为导通状态的电路的过电流或者漏电进行检测,将表示检测到的结果的检测信号输出,
所述驱动回路基于从所述检测部输出的检测信号,将向所述线圈的通电停止。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的断路器,其特征在于,
具有跳闸继电器,该跳闸继电器在产生了通过所述固定触点和所述可动触点的接触而成为导通状态的电路的过电流或者漏电的情况下输出跳闸指令,
所述驱动回路具有:
第1控制回路,其在接通开关被进行了接通操作的情况下输出用于对所述电磁螺线管进行驱动的接通信号,基于来自与所述电磁螺线管的柱塞成为合闸状态的动作进行联动的微动开关的信号而将所述接通信号的输出停止;以及
第2控制回路,其在从所述第1控制回路输出所述接通信号的期间,能够进行来自所述跳闸继电器的所述跳闸指令的输出。
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