JP2006236773A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開閉動作のうち、特に開路動作を改善し得る電磁反発コイルを備えた遮断器に関する。 The present invention relates to a circuit breaker including an electromagnetic repulsion coil that can improve an open circuit operation among open / close operations.
従来のこの種の遮断器における真空遮断器は、通常の開閉動作を行う操作機構とともに、開路動作を高速に行う電磁反発コイルを備えたものが知られている。(例えば、特許文献1参照。)
図2に示すように、電磁反発コイルを備えた真空遮断器は図示上段から遮断部1a、遮断部1aに連結されたワイプばね部1b、ワイプばね部1bに連結された電磁反発コイル部1c、及び最下段の遮断部1aを開閉する操作機構部1dに分かれて構成されている。
A conventional vacuum circuit breaker in this type of circuit breaker is known to include an operation mechanism that performs a normal opening / closing operation and an electromagnetic repulsion coil that performs an opening operation at high speed. (For example, refer to
As shown in FIG. 2, the vacuum circuit breaker provided with the electromagnetic repulsion coil includes a cut-off portion 1a, a wipe spring portion 1b connected to the cut-off portion 1a, an electromagnetic repulsion coil portion 1c connected to the wipe spring portion 1b, The operation mechanism unit 1d is configured to open and close the lowermost blocking unit 1a.
遮断部1aには真空容器2内に接離自在の一対の接点3,4を有する真空バルブ5が設けられている。
A
ワイプばね部1bには、真空バルブ5の可動通電軸6の軸方向に絶縁操作ロッド7、および第1の可動軸8を介してワイプばねフォルダ9が連結されている。ワイプばねフォルダ9内には、一対の接点3,4の接触時に接触荷重を与えるワイプばね10が設けられている。
A wipe spring portion 9 is connected to the wipe spring portion 1 b via an insulating operation rod 7 and a first
電磁反発コイル部1cには、ワイプばねフォルダ9に連結された第2の可動軸11が軸方向に設けられ、この第2の可動軸11の周りに、図示しない固定部材に固定された例えばエポキシ樹脂でモールドされた電磁反発コイル12が設けられている。また、電磁反発コイル12に対置して円板上の反発リング13が第2の可動軸11に固定されている。そして、電磁反発コイル12にはサイリスタスイッチ14を介してコンデンサ15が並列接続され、コンデンサ15は充電用スイッチ16を介して直流電源17から充電されるようになっている。
The electromagnetic repulsion coil portion 1c is provided with a second
操作機構部1dには、第2の可動軸11に連結された永久磁石、アーマチュア、及び開路・閉路コイルなどからなる電磁アクチュエータ18が設けられ、遮断部1aの開閉が行われる。
The operation mechanism unit 1d is provided with an
そして、開路状態にする場合には、サイリスタスイッチ14を投入し、予め充電してあるコンデンサ15からの電流を電磁反発コイル12に通電する。これにより、電磁反発コイル12が励磁され、反発リング13との間に反発力が生じて第2の可動軸11が図示下方の開路方向へ移動し、一対の接点3,4が開離する。同時に、電磁アクチュエータ18も動作して第2の可動軸11が図示下方の開路方向へ移動し、最終の開路位置まで移動する。また、コンデンサ15は、上記の動作で放電するので、この動作後充電用スイッチ16が投入され、直流電源17から充電される。充電に要する時間は数十秒であり、充電が完了すると、充電用スイッチ16は開放される。
When the circuit is to be opened, the
閉路状態にする場合には、電磁アクチュエータ18を動作させ、第2の可動軸11を図示上方の閉路方向に移動させることにより、一対の接点3,4が接触する。
上記の従来の遮断器においては、次のような問題がある。 The above conventional circuit breaker has the following problems.
遮断器には、開路をO、閉路をCとすると、O−1分−CO−3分−COの標準動作責務(JEC−2300−1998)がある。しかしながら、複数の雷雲から短時間の間隔で落雷が起きるような過酷な条件となる多重雷の侵入時には、第1波の雷侵入時の地絡に対しては開路動作ができるものの、第2波以降の雷侵入時の地絡に対してはコンデンサ15の充電が完了していないので開路動作をすることができない。
The circuit breaker has a standard operation duty (JEC-2300-1998) of O-1 min-CO-3 min-CO, where O is the open circuit and C is the closed circuit. However, when multiple lightning strikes under severe conditions such as lightning strikes from a plurality of thunderclouds at short intervals, the second wave can be opened against ground faults during the first lightning strike. Since the charging of the
即ち、電力系統によっては、雷侵入時に地絡が起きると遮断器で一度電力系統を開路し、例えば0.2秒のような短時間後に強制閉路させるものがある。このような強制閉路を組み込んだ電力系統に用いられる遮断器では、開路後、短時間で強制閉路し、上記のような多重雷の侵入時には直ちに再開路させなくてはならないが、コンデンサ15の充電時間よりも雷侵入が短時間であるので再開路をさせることができない。
That is, depending on the power system, when a ground fault occurs at the time of lightning intrusion, the circuit breaker once opens the power system, and forcibly closes after a short time, for example, 0.2 seconds. In a circuit breaker used for a power system incorporating such a forced circuit, it must be forcibly closed in a short time after the circuit is opened and immediately restarted when multiple lightnings as described above enter, but the
このため、例えば、O−0.2秒―CO−0.2秒−COのような短時間の間隔で開路、閉路動作を繰り返し行うことのできる遮断器が望まれていた。 For this reason, there has been a demand for a circuit breaker that can repeatedly perform the opening and closing operations at short intervals such as O-0.2 seconds-CO-0.2 seconds-CO.
本発明は上記問題を解決させるためになされたもので、短時間の間隔で複数回の開路、閉路動作を可能とし得る遮断器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to obtain a circuit breaker capable of performing multiple opening and closing operations at short time intervals.
上記目的を達成するために、本発明の遮断器は、接離自在の一対の接点を三相分有する遮断部と、遮断部に連結され、この遮断部の各一対の接点をそれぞれ開離させる電磁反発コイルを三相分有する電磁反発コイル部と、電磁反発コイル部の各電磁反発コイルをコンデンサの放電電流で励磁する3つの電源回路と、電磁反発コイル部に連結され、遮断部の一対の接点を開離させる操作機構部とを備え、3つの電源回路の各コンデンサは、遮断部の各一対の接点を一括して開離させることのできる容量を有し、これらの3つの電源回路は並列接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a circuit breaker according to the present invention is connected to a breaker having a pair of contactable and separable contacts for three phases, and the breaker, and each pair of contacts of the breaker is opened. An electromagnetic repulsion coil portion having three phases of electromagnetic repulsion coils, three power supply circuits for exciting each electromagnetic repulsion coil of the electromagnetic repulsion coil portion with a discharge current of a capacitor, and a pair of blocking portions connected to the electromagnetic repulsion coil portion Each of the capacitors of the three power supply circuits has a capacity capable of opening the pair of contacts of the interrupting unit at once, and these three power supply circuits It is characterized by being connected in parallel.
本発明の構成によれば、電磁反発コイルをコンデンサの放電電流で励磁する電源回路を、3回路で構成して並列接続しているので、短時間の間隔で開路動作と閉路動作とを繰り返し行うことができる。 According to the configuration of the present invention, since the power supply circuit that excites the electromagnetic repulsion coil with the discharge current of the capacitor is configured in three circuits and connected in parallel, the open circuit operation and the close circuit operation are repeatedly performed at short intervals. be able to.
以下、本発明による遮断器の実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of a circuit breaker according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の遮断器の一実施の形態を図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る遮断器の構成を示す断面図である。なお、図1において、従来と同様の構成部分については同一符号を付した。 An embodiment of the circuit breaker of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a circuit breaker according to the present embodiment. In FIG. 1, the same components as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.
図1に示すように、電磁反発コイルを備えた真空遮断器は、図示上段から遮断部1a、遮断部1aに連結されたワイプばね部1b、ワイプばね部1bに連結された電磁反発コイル部1c、および最下段の遮断部1aを開閉する操作機構部1dに分かれて構成されている。 As shown in FIG. 1, the vacuum circuit breaker provided with the electromagnetic repulsion coil includes an interrupting portion 1a, a wipe spring portion 1b connected to the interrupting portion 1a, and an electromagnetic repulsion coil portion 1c connected to the wipe spring portion 1b. And an operation mechanism 1d that opens and closes the lowermost block 1a.
遮断部1aには、真空容器2内に接離自在の一対の接点3,4を有する真空バルブ5が設けられている。
The blocking part 1 a is provided with a
ワイプばね部1bには、真空容器2外の軸方向に伸びた可動通電軸6端に絶縁操作ロッド7の一方端が固定されている。絶縁操作ロッド7の他端には、第1の可動軸8を介してワイプばねフォルダ9が連結されている。この第1の可動軸8は、ワイプばねフォルダ9の一側面を移動自在に貫通し、ワイプばねフォルダ9内に設けられた一対の接点3,4の接触時に接触荷重を与えるワイプばね10に接触している。
In the wipe spring portion 1b, one end of an insulating operation rod 7 is fixed to the end of the movable
電磁反発コイル部1cには、ワイプばねフォルダ9の他側面に固定された第2の可動軸11が軸方向に設けられている。この第2の可動軸11の周りには、図示しない固定部材に固定された例えばエポキシ樹脂でモールドされた環状の電磁反発コイル12が設けられている。また、電磁反発コイル12に対置して円板上の反発リング13が第2の可動軸11に固定されている。
A second
なお、図1には一相分の真空バルブ5、絶縁操作ロッド7、第1の可動軸8、ワイプバネフォルダ9、第2の可動軸11、電磁反発コイル12、および反発リング13しか示されていないが、本実施の形態による真空遮断器は、真空バルブ5、絶縁操作ロッド7、第1の可動軸8、ワイプバネフォルダ9、第2の可動軸11、電磁反発コイル12、および反発リング13をそれぞれ三相分、すなわち3つずつ備えている。
FIG. 1 shows only one-
そして、3つの電磁反発コイル12は互いに対して並列接続されている。また、電磁反発コイル12の巻線両端には、同様の回路構成から成る3回路の電源回路20a、20b、20cが並列接続されている。それぞれの電源回路20a、20b、20cは、サイリスタスイッチ14a、14b、14cを介し、電磁反発コイル12を励磁して一対の接点3,4を三相分一括して開離させることのできる容量を有し、例えば1000V、静電容量8000μFのコンデンサ15a、15b、15cを有している。また、このコンデンサ15a、15b、15cは、充電用スイッチ16a、16b、16cを介して直流電源17a、17b、17cから充電されるようになっている。
The three
操作機構部1dには、第2の可動軸11に連結された永久磁石、アーマチュア、及び開路・閉路コイルなどから成る電磁アクチュエータ18が設けられ、遮断部1aの三相分の接点3,4の開閉が行われる。
The operation mechanism unit 1d is provided with an
そして、開路状態にする場合には、図示しない制御回路からの信号で、先ず第1の電源回路20aを動作させる。即ち、第1の電源回路20aのサイリスタスイッチ14aを投入し、予め充電してあるコンデンサ15aを放電させ、この電流を電磁反発コイル12に通電する。これにより、電磁反発コイル12が励磁され、この電磁反発コイル12で発生した磁束で、逆起電力が発生した反発リング13は、この逆起電力で流れる電流と電磁反発コイル12で発生した磁束とで発生した電磁力によって、電磁反発コイル12との間で反発力が生じる。この反発力により、第2の可動軸11が図示下方の開路方向へ移動し、一対の接点3,4が開離する。同時に、電磁アクチュエータ18も図示しない制御回路からの信号で動作して第2の可動軸11が図示下方の開路方向へ移動し、最終の開路位置まで移動する。
When the circuit is opened, the first power supply circuit 20a is first operated by a signal from a control circuit (not shown). That is, the thyristor switch 14a of the first power supply circuit 20a is turned on, the capacitor 15a charged in advance is discharged, and this current is supplied to the
コンデンサ15aが放電した後は、図示しない検出器でその電圧を検出して充電用スイッチ16aが投入され、直流電源17aから充電される。充電に要する時間は数十秒であり、充電が完了すると、充電用スイッチ16aは開放される。 After the capacitor 15a is discharged, the voltage is detected by a detector (not shown), the charging switch 16a is turned on, and the DC power source 17a is charged. The time required for charging is several tens of seconds. When charging is completed, the charging switch 16a is opened.
閉路状態にする場合には、電磁アクチュエータ18を図示しない制御回路からの信号で動作させ、第2の可動軸11を図示上方の閉路方向に移動させることにより、一対の接点3、4が接触する。
In the closed state, the
そして、閉路後、例えば0.2秒のような短時間で再開路状態にする場合には、図示しない制御回路からの信号で、第2の電源回路20bを操作させる。これにより、第1の電源回路20aのコンデンサ15aが充電中であっても、第2の電源回路20bで真空バルブ5内の一対の接点3,4を開離させることができる。更に、再閉路後、例えば0.2秒のような短時間で再々開路状態にする場合には図示しない制御回路からの信号で、第3の電源回路20cを動作させる。これにより、第1及び第2の電源回路20a及び20bのコンデンサ15a、15bが充電中であっても、第3の電源回路20cで真空バルブ5内の一対の接点3,4を開離させることができる。
Then, when the restarting path state is set in a short time such as 0.2 seconds after the closing, for example, the second
すなわち、遮断器を開路させ、その後短時間で強制閉路させ、直ちに再開路するような動作責務において、各開路動作が別個の電源回路20a、20b、20cを用いて行われるようにした場合、それぞれの電源回路20a、20b、20cを順次動作させることにより、短時間内における再開路動作及び再々開路動作を可能にすることができる。このため開路をO、閉路をCとすると、0−0.2秒―CO−0.2秒―COのような短時間の間隔において、開路動作と閉路動作とを繰り返し行うことができるようになる。
That is, when the circuit breaker is opened, then forcedly closed in a short time, and in the operation responsibility to immediately resume, each open circuit operation is performed using separate
上記実施の形態の遮断器によれば、電磁反発コイル12を励磁する回路を同様の回路構成から成る3つの電源回路20a、20b、20cを並列接続して構成し、これらの電源回路20a、20b、20cを順次動作させるので、短時間の間隔で開路動作と閉路動作とを3回行うことができるようになる。
According to the circuit breaker of the above embodiment, the circuit for exciting the
1a 遮断部
1b ワイプばね部
1c 電磁反発コイル部
1d 操作機構部
2 真空容器
3、4 接点
5 真空バルブ
6 可動通電軸
7 絶縁操作ロッド
8 第1の可動軸
9 ワイプばねフォルダ
10 ワイプばね
11 第2の可動軸
12 電磁反発コイル
13 反発リング
14a サイリスタスイッチ
14b サイリスタスイッチ
14c サイリスタスイッチ
15a コンデンサ
15b コンデンサ
15c コンデンサ
16a 充電用スイッチ
16b 充電用スイッチ
16c 充電用スイッチ
17a 直流電源
17b 直流電源
17c 直流電源
18 電磁アクチュエータ
20a 第1の電源回路
20b 第2の電源回路
20c 第3の電源回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Blocking part 1b Wipe spring part 1c Electromagnetic repulsion coil part 1d
Claims (2)
前記遮断部に連結され、この遮断部の各一対の接点をそれぞれ開離させる電磁反発コイルを三相分有する電磁反発コイル部と、
前記電磁反発コイル部の各電磁反発コイルをコンデンサの放電電流で励磁する3つの電源回路と、
前記電磁反発コイル部に連結され、前記遮断部の一対の接点を開離させる操作機構部とを備え、
前記3つの電源回路の各コンデンサは、前記遮断部の各一対の接点を一括して開離させることのできる容量を有し、これらの3つの電源回路は並列接続されていることを特徴とする遮断器。 A blocking portion having a pair of contactable and separable contacts for three phases;
An electromagnetic repulsion coil portion connected to the blocking portion and having three phases of electromagnetic repulsion coils that separate each pair of contacts of the blocking portion;
Three power supply circuits for exciting each electromagnetic repulsion coil of the electromagnetic repulsion coil section with a discharge current of a capacitor;
An operation mechanism unit connected to the electromagnetic repulsion coil unit and opening a pair of contacts of the blocking unit;
Each of the capacitors of the three power supply circuits has a capacity capable of opening each pair of contacts of the interrupting unit at once, and these three power supply circuits are connected in parallel. Circuit breaker.
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