JP2006236785A - Tripping apparatus of circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回路遮断器の引き外し装置、特に、電源側に接続される主回路遮断器とその負荷側に接続される複数の分岐回路遮断器がある回路網において、事故回路に直接関係する分岐回路遮断器のみが動作し、他の健全な回路はそのまま給電を継続するような選択遮断システムに利用される主回路遮断器の引き外し装置に関するものである。 The present invention relates directly to an accident circuit in a circuit breaker trip device, particularly in a network having a main circuit breaker connected to the power supply side and a plurality of branch circuit breakers connected to the load side thereof. The present invention relates to a tripping device for a main circuit breaker used in a selective breaking system in which only a branch circuit breaker operates and other healthy circuits continue to supply power.
従来技術における回路遮断器の引き外し装置が適用される保護対象回路は、この発明による実施の形態におけると同様に、図1に示すように構成されている。
図1において、電源側に比較的容量の大きい主回路遮断器(ブレーカーB1)が接続され、この主回路遮断器の負荷側に複数個の分岐回路遮断器(ブレーカーB2,B3)が並列に接続されている。これら遮断器は負荷や配線を過電流および短絡電流から保護するために設けられており、過電流が流れると遮断器に組み込まれた引き外し装置がトリップ動作して遮断器接点が開極動作を行い、電流を遮断して負荷や配線の保護が行われる。
図1を例に取ると、ブレーカーB1の負荷側S1の地点で事故が発生した場合、ブレーカーB1の引き外し装置がトリップ動作して、事故電流が遮断される。しかしながら、同時にブレーカー1の負荷側にあるブレーカーB2,B3に対する給電も全て停止してしまうこととなる。
もう一例として、ブレーカーB2の負荷側S2の地点で事故が発生する場合を挙げる。この場合、事故電流が流れるのはブレーカーB1,B2であり、ブレーカーB1がトリップ動作してしまうことで健全な回路であるブレーカーB3への給電も停止してしまう。
以上のように、一般的には事故が発生すると他の健全な回路への給電までもが停止してしまうが、しかしながら、可能な限り健全な回路への給電は継続させる必要がある。
The circuit to be protected to which the circuit breaker tripping device of the prior art is applied is configured as shown in FIG. 1 as in the embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a main circuit breaker (breaker B1) having a relatively large capacity is connected to the power source side, and a plurality of branch circuit breakers (breakers B2, B3) are connected in parallel to the load side of the main circuit breaker. Has been. These circuit breakers are provided to protect the load and wiring from overcurrent and short-circuit current. When overcurrent flows, the tripping device built in the circuit breaker trips and the circuit breaker contact opens. And the current is cut off to protect the load and wiring.
Taking FIG. 1 as an example, when an accident occurs at a point on the load side S1 of the breaker B1, the trip device of the breaker B1 trips and the accident current is interrupted. However, at the same time, power supply to the breakers B2 and B3 on the load side of the
As another example, a case where an accident occurs at a point on the load side S2 of the breaker B2 is given. In this case, the fault current flows in the breakers B1 and B2, and when the breaker B1 trips, power supply to the breaker B3, which is a sound circuit, is also stopped.
As described above, in general, when an accident occurs, the power supply to other healthy circuits is stopped. However, it is necessary to continue the power supply to the soundest circuit as much as possible.
そこで、分岐回路で発生する事故への対策として、事故に直接関係するブレーカーのみが動作して他の健全な回路はそのまま給電を継続させるような保護方式である選択遮断方式が採用されている。同方式では主回路遮断器と分岐回路遮断器の両者の動作特性曲線を考慮する必要があり、下位遮断器の接続点で事故が発生した場合、同遮断器が事故電流を遮断する時間の間だけ、上位遮断器の開極動作を遅らせなければならない。例えば、両遮断器の動作特性曲線が図2のようであるとすれば、両者の特性は交差していないため過電流の全領域で選択遮断が可能であると言える。
上位遮断器の開極動作は遮断器に組み込まれている引き外し装置によって行われており、上述した特性を実現させるには、引き外し装置に下位遮断器が過電流を遮断する間だけ動作させないようすればよい。
選択遮断方式に関しては現在までに幾つかの技術が用いられており、以下に示した、機械的な引き外し動作の遅延方式もその中の一つである。
Therefore, as a countermeasure against an accident that occurs in the branch circuit, a selective interruption method is employed, which is a protection method in which only a breaker directly related to the accident operates and other healthy circuits continue to supply power. In this method, it is necessary to consider the operating characteristic curves of both the main circuit breaker and the branch circuit breaker. If an accident occurs at the connection point of the lower circuit breaker, the time during which the breaker interrupts the accident current Only the opening action of the upper circuit breaker must be delayed. For example, if the operating characteristic curves of both circuit breakers are as shown in FIG. 2, it can be said that selective interruption is possible in the entire region of overcurrent because the characteristics of both do not intersect.
The opening operation of the upper circuit breaker is performed by a tripping device incorporated in the circuit breaker, and in order to realize the above-mentioned characteristics, the tripping device is not operated only while the lower circuit breaker interrupts the overcurrent. You can do that.
As for the selective blocking method, several techniques have been used so far, and the mechanical tripping delay method described below is one of them.
従来技術においては、リンク機構によって選択遮断システムを実現することができる回路遮断器の引き外し装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1において、回路を流れる電流が閾値を越えたときは可動コア19が動作ばね23を蓄勢するとともに係合手段(動作ピン22)を介して動作部材(イナーシャローラ21)を変位させながら途中まで吸引される。しかし、動作部材(イナーシャローラ21)がストッパ手段(イナーシャローラ保持腕20a)によってその変位が阻止されるため、可動コア19はトリップラッチ15の掛止が解除されるトリップシャフト動作腕14aに係合する位置まで吸引されない。この状態において電流が低下して可動コア19と固定コア18の吸引力が弱まったとき、蓄勢されていた動作ばね23が放勢して可動コア19の吸引時とは逆方向に動作部材(イナーシャローラ21)を変位させる。
このように、動作ばね23の放勢によって変位した動作部材(イナーシャローラ21)が、復帰ばね24の作用により元の位置に復帰するまでに、電流の値が再び閾値を越えて可動コア19が再吸引されたとき、係合手段(動作ピン22)と係合することがないため可動コア19はストッパ手段(イナーシャローラ保持腕20a)の影響を受けることなく十分に移動してトリップシャフト動作腕14aに係合しトリップラッチ15の掛止を解除させて開路遮断器を開極状態とする。
この技術を用いた遮断器を用いた電気回路においては、引き外し装置の動作の閾値を越える電流が1回流れても、この回路遮断器は開路状態とならない。
In the prior art, a tripping device for a circuit breaker capable of realizing a selective breaking system by a link mechanism has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In
In this way, the value of the current exceeds the threshold value again until the movable member 19 is displaced by the action of the return spring 24 until the movement member (inertia roller 21) displaced by the release of the movement spring 23 returns to the original position. When re-suctioned, the movable core 19 does not engage with the engaging means (operating pin 22), so that the movable core 19 is sufficiently moved without being affected by the stopper means (inertia roller holding arm 20a), and the tripshaft operating arm. 14a is engaged and the latch of the trip latch 15 is released to open the open circuit breaker.
In an electric circuit using a circuit breaker using this technique, even if a current exceeding the operation threshold of the tripping device flows once, the circuit breaker is not opened.
特許文献1に示された構成では、このような選択遮断方式を可能にする引き外し装置として、部品点数が多くリンク機構を含む複雑な構成となる。
In the configuration shown in
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、簡潔な構成により選択遮断動作を実現することによって、上位遮断器は下位遮断器が過電流を遮断するまでの間、開極動作に至ることはなく、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続できるようにしようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By realizing a selective breaking operation with a simple configuration, the upper breaker is operated until the lower breaker cuts off the overcurrent. Therefore, only the lower circuit breaker that is directly related to the location of the accident will open and shut off the accident current so that other healthy branch circuits can continue normal power supply. To do.
この発明に係る回路遮断器の引き外し装置では、電源側に接続される上位遮断器と、前記上位遮断器に分岐して接続される複数の下位遮断器とについて、前記上位遮断器と前記下位遮断器との選択遮断を行わせる回路遮断器の引き外し装置において、前記上位遮断器の引き外し装置は、過電流による磁気吸引力により変位して引き外し動作を行う磁性材料からなる作動部材と、前記作動部材の変位に応じて前記作動部材に抑止力を付与し過電流の最初の半サイクルでは前記作動部材を所定位置に抑止し前記作動部材による引き外し動作を阻止する抑止手段とを備え、過電流が次の半サイクルにも継続するときは前記作動部材を前記抑止手段により抑止された所定位置から過電流による磁気吸引力により変位させて引き外し動作を行わせるようにしたものである。 In the circuit breaker tripping device according to the present invention, the upper circuit breaker and the lower circuit breaker are connected to the upper circuit breaker connected to the power supply side and the plurality of lower circuit breakers connected to the upper circuit breaker. In a tripping device for a circuit breaker that performs selective breaking with a circuit breaker, the tripping device for the upper circuit breaker includes an actuating member made of a magnetic material that performs a tripping operation by being displaced by a magnetic attraction force due to overcurrent. A depressing means for applying a deterring force to the actuating member according to the displacement of the actuating member, deterring the actuating member to a predetermined position in the first half cycle of an overcurrent, and preventing a tripping operation by the actuating member. When the overcurrent continues in the next half cycle, the actuating member is displaced from the predetermined position inhibited by the inhibiting means by the magnetic attraction force caused by the overcurrent so as to perform the tripping operation. One in which the.
この発明によれば、簡潔な構成により選択遮断動作を実現することによって、上位遮断器は下位遮断器が過電流を遮断するまでの間、開極動作に至ることはなく、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することができる。 According to the present invention, by realizing the selective breaking operation with a simple configuration, the upper breaker does not reach the opening operation until the lower breaker cuts off the overcurrent, and directly to the location where the accident occurred. Only the relevant lower circuit breaker opens and shuts off the fault current, and other healthy branch circuits can continue normal power feeding.
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1から図6までについて説明する。図1は実施の形態1における回路遮断器の引き外し装置が適用される保護対象回路を示す接続図である。図2は実施の形態1における回路遮断器の引き外し装置が適用される保護対象回路で選択遮断を可能とする上位遮断器と下位遮断器の動作特性曲線図である。図3は実施の形態1における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す断面図である。図4は実施の形態1における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す上面図である。図5は実施の形態1における可動鉄片を付勢する復帰バネの斜視図である。図6は実施の形態1における引き外し装置に流れる過電流を示す波形図である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a connection diagram illustrating a circuit to be protected to which a tripping device for a circuit breaker according to
実施の形態1における回路遮断器の引き外し装置が適用される保護対象回路を示す図1において、電源側に比較的容量の大きい主回路遮断器(ブレーカーB1)が接続され、この主回路遮断器の負荷側に複数個の分岐回路遮断器(ブレーカーB2,B3)が並列に接続されている。これら遮断器は負荷や配線を過電流および短絡電流から保護するために設けられており、過電流が流れると遮断器に組み込まれた引き外し装置がトリップ動作して遮断器接点が開極動作を行い、電流を遮断して負荷や配線の保護が行われる。
ブレーカーB1の負荷側S1の地点で事故が発生した場合、ブレーカーB1の引き外し装置がトリップ動作して、事故電流が遮断される。
また、ブレーカーB2の負荷側S2の地点で事故が発生した場合には、事故電流が流れるのはブレーカーB1,B2であり、ブレーカーB1がトリップ動作してしまうことで健全な回路であるブレーカーB3への給電が停止しないようにするために、ブレーカーB1のトリップ動作よりも先にブレーカーB2がトリップ動作するように、選択遮断動作が行われる。
分岐回路で発生する事故への対策として、事故に直接関係するブレーカーのみが動作して他の健全な回路はそのまま給電を継続させるような保護方式である選択遮断方式が採用されているのである。
In FIG. 1 showing a circuit to be protected to which the circuit breaker tripping device according to the first embodiment is applied, a main circuit breaker (breaker B1) having a relatively large capacity is connected to the power supply side, and this main circuit breaker is connected. A plurality of branch circuit breakers (breakers B2, B3) are connected in parallel to the load side. These circuit breakers are provided to protect the load and wiring from overcurrent and short-circuit current. When overcurrent flows, the tripping device built in the circuit breaker trips and the circuit breaker contact opens. And the current is cut off to protect the load and wiring.
When an accident occurs at a point on the load side S1 of the breaker B1, the trip device of the breaker B1 trips and the accident current is interrupted.
In addition, when an accident occurs at a point on the load side S2 of the breaker B2, the fault current flows in the breakers B1 and B2, and the breaker B1 trips to the breaker B3, which is a healthy circuit. In order to prevent the power feeding of the breaker B from being stopped, the selective cutoff operation is performed so that the breaker B2 trips before the trip operation of the breaker B1.
As a countermeasure against an accident that occurs in a branch circuit, a selective cutoff method is employed, which is a protection method in which only a breaker directly related to the accident operates and other healthy circuits continue to supply power.
図2に示すように、主回路遮断器としてのブレーカーB1の動作特性は動作特性曲線Mのように設定され、分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3の動作特性は動作特性曲線Nのように設定されており、両者の特性は交差していないため過電流の全領域で選択遮断が可能であると言える。
下位遮断器を構成する分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3の接続点で事故が発生した場合、同遮断器が事故電流を遮断する時間の間だけ、上位遮断器を構成する主回路遮断器としてのブレーカーB1の開極動作を遅らせることができる。
上位遮断器の開極動作は遮断器に組み込まれている引き外し装置TAによって行われており、上述した特性を実現させるには、引き外し装置TAを下位遮断器が過電流を遮断する間だけ動作させないようすればよい。
As shown in FIG. 2, the operating characteristic of the breaker B1 as the main circuit breaker is set as an operating characteristic curve M, and the operating characteristics of the breakers B2 and B3 as the branch circuit breaker are as shown in the operating characteristic curve N. It is set and the characteristics of the two do not intersect, so it can be said that selective blocking is possible in the entire region of overcurrent.
When an accident occurs at the connection point of breakers B2 and B3 as branch circuit breakers constituting the lower circuit breaker, the main circuit breaker constituting the upper circuit breaker only during the time when the breaker interrupts the accident current As a result, the opening operation of the breaker B1 can be delayed.
The opening operation of the upper circuit breaker is performed by the tripping device TA incorporated in the circuit breaker. In order to realize the above-described characteristics, the tripping device TA is used only while the lower circuit breaker interrupts the overcurrent. Do not let it work.
実施の形態1における上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1からなる回路遮断器の引き外し装置TAの構成を示す図3および図4において、遮断器引き外し装置TAは遮断器筐体内に収納されて遮断器本体と一体となっている。遮断器自体に事故などによって過電流が流れると引き外し装置TAが動作してトリップバー7のラッチ10に対する引き外し動作が行われ、図には示していないリンク機構を介して遮断器接点を開極する構造となっている。
In FIG. 3 and FIG. 4 showing the configuration of the circuit breaker tripping device TA composed of the breaker B1 constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in the first embodiment, the circuit breaker tripping device TA is a circuit breaker housing. It is housed in the body and integrated with the circuit breaker body. When an overcurrent flows through the circuit breaker itself due to an accident or the like, the tripping device TA operates to perform the tripping operation of the trip bar 7 with respect to the
図3および図4では、電路1は遮断器接点(図示せず)に機械的に接続され、遮断器接点を開離するための引き外し装置TAのフレーム2は電路1に対向するように取り付けられている。フレーム2には磁性材料からなる可動鉄片3が軸4を中心に回転自在に組み込まれ、さらに、可動鉄片3に対して時計方向に抗力を付与する復帰バネ(a)5および復帰バネ(b)6から成っている。
ここに示されている2つの復帰バネ5,6は図5のようなダブルトーションバー構造のバネである。図5(a)は復帰バネ(a)5の外形構成を示す斜視図である。図5(b)は復帰バネ(b)6の外形構成を示す斜視図である。
復帰バネ(a)5および復帰バネ(b)6は、実施するに当たり可動鉄片3に対して抗力を付与できるものならば、バネの種類(板バネ、コイルバネ等々)は問わない。
復帰バネ(a)5は可動鉄片3に対して常時抗力を付与しているため、回路が健全な状態では図の位置が可動鉄片の定位置である。復帰バネ(b)6は可動鉄片3が復帰バネ(a)5の抗力に逆らいながら反時計に回転変位する途中から抗力を追加付与する構造となっている。
可動鉄片3が復帰バネ(a)5および復帰バネ(b)6からの抗力を押し切り、反時計に回転変位し到達した位置には回転自在なトリップバー7が設けられており、トリップバー7は可動鉄片3が接触する動作腕8とラッチ10を保持するラッチホルダー9から成っている。ラッチ10は図には示していないが遮断器接点の開極動作機構にリンクしており、ラッチホルダー9の保持が解除されると遮断器接点が開極動作する。
3 and 4, the
The two
The return spring (a) 5 and the return spring (b) 6 may be any type of spring (plate spring, coil spring, etc.) as long as they can apply a drag force to the movable iron piece 3 in implementation.
Since the return spring (a) 5 always applies a drag force to the movable iron piece 3, the position shown in the figure is the fixed position of the movable iron piece when the circuit is healthy. The return spring (b) 6 has a structure in which the drag is additionally applied from the middle of the movable iron piece 3 rotating counterclockwise while resisting the drag of the return spring (a) 5.
A movable trip bar 7 is provided at a position where the movable iron piece 3 has pushed the drag from the return spring (a) 5 and the return spring (b) 6 and rotated counterclockwise and reached. It consists of an
このような構成で、電路1に短絡事故等によって図6に示すような波形の過電流が流れると、可動鉄片3に対向する電路1の磁束が可動鉄片3の磁気回路に流れて磁気吸引力が発生する。
図6の領域R1のように、電流値がピークP1に向かって増大するにつれ磁気吸引力も次第に増大し、可動鉄片3は復帰バネ(a)5からの抗力に反してトリップバー7との距離を縮める反時計方向に、軸4を中心にして回転変位し始める。変位開始時、可動鉄片3に作用する磁気吸引力は電流値の増大と電路1との距離が接近することで増大していくが、途中で復帰バネ(b)6に衝突して抗力が新たに加わり、さらに過電流が領域R2に入り電流零点にむかうことで磁気吸引力が弱まるため、可動鉄片3は一旦、その位置で停滞、または時計方向に後退しようとする。
その後、電流が領域R3に入りピークP2にむかって再び増大していくと、可動鉄片3が初期位置よりも電路1に近い位置に有るため、発生する磁気吸引力が過電流の領域R1よりも大きく発生し、復帰バネ(a)5および復帰バネ(b)6の抗力を十分に押し切ることが可能になり、動作腕8に接触してトリップバー7に時計方向の回転力を発生させる。これにより、トリップバー7が回転してラッチホルダー9のラッチ10との係合を解除して、図には示していない遮断器接点の開極動作を伝達するリンク機構が動作し始め、接点の開極に至る。
With such a configuration, when an overcurrent having a waveform as shown in FIG. 6 flows in the
6, as the current value increases toward the peak P1, the magnetic attraction force gradually increases, and the movable iron piece 3 increases the distance from the trip bar 7 against the drag from the return spring (a) 5. In the counterclockwise direction of shrinking, rotational displacement starts about the
Thereafter, when the current enters the region R3 and increases again toward the peak P2, since the movable iron piece 3 is located closer to the
従って、この引き外し装置TAが組み込まれた上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作に至ることはない。
これに対して、下位遮断器としての分岐回路遮断器を構成するブレーカーB2,B3には、復帰バネ(b)6等を含む引き外し装置TAの構成は採用されておらず、ブレーカーB2,B3は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作を的確に行うように構成されているので、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器としてのブレーカーB2だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することが可能になる。ブレーカーB1は最初の0.5サイクルでは開極動作を行うことなく給電を継続し、ブレーカーB3は事故電流が流れることなく閉極状態を維持するものであって、ブレーカーB3が接続された健全な分岐回路は正常状態に保持され、負荷に給電を継続することになる。
Therefore, the breaker B1 constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in which the tripping device TA is incorporated does not reach the opening operation in the first 0.5 cycle of the overcurrent.
On the other hand, the breaker B2, B3 constituting the branch circuit breaker as the lower circuit breaker does not employ the configuration of the tripping device TA including the return spring (b) 6 and the like, and the breakers B2, B3 Is configured to accurately perform the opening operation in the first 0.5 cycle of the overcurrent, so only the breaker B2 as the lower circuit breaker directly related to the location of the accident is opened and the accident current is generated. Other branch circuits that are cut off and healthy can continue normal power feeding. Breaker B1 continues to supply power without performing an opening operation in the first 0.5 cycle, and breaker B3 maintains a closed state without causing an accident current, and the breaker B3 is connected to a healthy state. The branch circuit is kept in a normal state and continues to supply power to the load.
この発明による実施の形態1によれば、電源側に接続される主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器と、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器から並列に分岐して接続され負荷回路に接続される分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3からなる複数の下位遮断器とについて、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器と前記分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3からなる下位遮断器との選択遮断を行わせる回路遮断器の引き外し装置において、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAは、過電流による磁気吸引力により変位して引き外し動作を行う磁性材料からなる可動鉄片3で構成される作動部材と、前記可動鉄片3で構成される作動部材の変位に応じて前記可動鉄片3で構成される作動部材に抑止力を付与し過電流の最初の半サイクルでは前記可動鉄片3で構成される作動部材を所定位置に抑止し前記可動鉄片3で構成される作動部材による引き外し動作を阻止する抑止手段とを備え、過電流が次の半サイクルにも継続するときは前記作動部材を前記抑止手段により抑止された所定位置から過電流による磁気吸引力により変位させて引き外し動作を行わせるようにするとともに、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAには、前記可動鉄片3で構成される作動部材に対して引き外し動作と反対方向の抗力を付与する第1の復帰バネ(a)5と、前記可動鉄片3で構成される作動部材が変位すると前記可動鉄片3で構成される作動部材に途中から抗力を追加付与する前記抑止手段としての第2の復帰バネ(b)6を設けたので、前記作動部材が変位すると前記作動部材に途中から抗力を追加付与する第2の復帰バネを設けて、簡潔な構成により選択遮断動作を実現することによって、上位遮断器は下位遮断器が過電流を遮断するまでの間、開極動作に至ることはなく、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することができる。
According to
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図7および図8について説明する。図7は実施の形態2における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す断面図である。図8は実施の形態2における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す上面図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of the circuit breaker tripping device according to the second embodiment. FIG. 8 is a top view showing a main part of the circuit breaker tripping device according to the second embodiment.
In the second embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and exhibits the same operation. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態2における上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1(図1参照)からなる回路遮断器の引き外し装置TAの構成を示す図7および図8において、遮断器引き外し装置TAは遮断器筐体内に収納されて遮断器本体と一体となっている。遮断器自体に事故などによって過電流が流れると引き外し装置TAが動作してトリップバー7のラッチ10に対する引き外し動作が行われ、図には示していないリンク機構を介して遮断器接点を開極する構造となっている。
In FIG. 7 and FIG. 8 showing the configuration of the circuit breaker tripping device TA composed of the breaker B1 (see FIG. 1) constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in the second embodiment, the circuit breaker tripping device is shown. TA is accommodated in the circuit breaker housing and integrated with the circuit breaker body. When an overcurrent flows through the circuit breaker itself due to an accident or the like, the tripping device TA operates to perform the tripping operation of the trip bar 7 with respect to the
図7および図8では、電路1は遮断器接点に機械的に接続され、遮断器接点の引き外し装置のフレーム2は電路1に対向するように取り付けられている。フレーム2には磁性材料からなる可動鉄片3が軸4を中心に回転自在に組み込まれ、さらに、可動鉄片3に対して時計方向に抗力を付与する復帰バネ5から成っている。
ここに示されている復帰バネ5は図5(a)のようなダブルトーションバー構造のバネである。復帰バネ5は、実施するに当たり可動鉄片3に対して抗力を付与できるものならば、バネの種類(板バネ、コイルバネ等々)は問わない。
復帰バネ5は可動鉄片3に対して常時抗力を付与しているため、回路が健全な状態では図の位置が可動鉄片3の定位置である。さらに、可動鉄片3にはエアダッシュポット11が取り付けられており、可動鉄片3が反時計方向に回転変位すると抗力が付与される構造となっている。
可動鉄片3が復帰バネ5からの抗力を押し切り、反時計に回転変位し到達した位置には回転自在なトリップバー7が設けられており、トリップバー7は可動鉄片3が接触する動作腕8とラッチ10を保持するラッチホルダー9から成っている。ラッチ10は図には示していないが遮断器接点の開極動作機構にリンクしており、ラッチホルダー9の保持が解除されると遮断器接点が開極動作する。
7 and 8, the
The
Since the
A movable trip bar 7 is provided at a position where the movable iron piece 3 pushes the drag from the
このような構成で、電路1に短絡事故等によって図6に示すような過電流が流れると、可動鉄片3に対向する電路1の磁束が可動鉄片3の磁気回路に流れて磁気吸引力が発生する。
図6の領域R1のように、電流値がピークP1に向かって増大するにつれ磁気吸引力も次第に増大し、可動鉄片3は復帰バネ5からの抗力に反してトリップバー7との距離を縮める反時計方向に、軸4を中心にして回転変位し始める。変位開始初期、可動鉄片3に作用する磁気吸引力は電流値の増大と電路1との距離が接近することで増大していくが、途中でエアダッシュポット11からの抗力が増大していき、さらに過電流が領域R2に入り電流零点にむかうことで磁気吸引力が弱まるため、可動鉄片3は一旦、その位置で停滞、または時計方向に後退しようとする。
その後、電流が領域R3に入りピークP2にむかって再び増大していくと、可動鉄片3が初期位置よりも電路1に近い位置に有るため、発生する磁気吸引力が過電流の領域R1よりも大きく発生し、復帰バネ5とエアダッシュポット11の抗力を十分に押し切ることが可能になり、動作腕8に接触してトリップバー7に時計方向の回転力を発生させる。これにより、トリップバー7が回転してラッチホルダー9のラッチ10との係合を解除して、図には示していない遮断器接点の開極動作を伝達するリンク機構が動作し始め、接点の開極に至る。
With such a configuration, when an overcurrent as shown in FIG. 6 flows in the
6, as the current value increases toward the peak P <b> 1, the magnetic attractive force gradually increases, and the movable iron piece 3 counteracts the drag from the
Thereafter, when the current enters the region R3 and increases again toward the peak P2, since the movable iron piece 3 is located closer to the
従って、この引き外し装置TAが組み込まれた上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1(図1参照)は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作に至ることはない。
これに対して、下位遮断器としての分岐回路遮断器を構成するブレーカーB2,B3(図1参照)には、エアダッシュポット11等を含む引き外し装置TAの構成は採用されておらず、ブレーカーB2,B3は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作を的確に行うように構成されているので、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器としてのブレーカーB2だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することが可能になる。ブレーカーB1は最初の0.5サイクルでは開極動作を行うことなく給電を継続し、ブレーカーB3は事故電流が流れることなく閉極状態を維持するものであって、ブレーカーB3が接続された健全な分岐回路は正常状態に保持され、負荷に給電を継続することになる。
Therefore, the breaker B1 (see FIG. 1) constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in which the tripping device TA is incorporated does not reach the opening operation in the first 0.5 cycle of the overcurrent.
On the other hand, the breaker B2, B3 (see FIG. 1) constituting the branch circuit breaker as the lower circuit breaker does not employ the configuration of the trip device TA including the air dash pot 11 and the like. Since B2 and B3 are configured to accurately perform the opening operation in the first 0.5 cycle of the overcurrent, only the breaker B2 as a lower circuit breaker that is directly related to the location of the accident is opened. The fault current is cut off, and other healthy branch circuits can continue normal power supply. Breaker B1 continues to supply power without performing an opening operation in the first 0.5 cycle, and breaker B3 maintains a closed state without causing an accident current, and the breaker B3 is connected to a healthy state. The branch circuit is kept in a normal state and continues to supply power to the load.
この発明による実施の形態2によれば、電源側に接続される主回路遮断器としてのブレーカーB1(図1参照)からなる上位遮断器と、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器から並列に分岐して接続され負荷回路に接続される分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3(図1参照)からなる複数の下位遮断器とについて、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器と前記分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3からなる下位遮断器との選択遮断を行わせる回路遮断器の引き外し装置において、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAは、過電流による磁気吸引力により変位して引き外し動作を行う磁性材料からなる可動鉄片3で構成される作動部材と、前記可動鉄片3で構成される作動部材の変位に応じて前記可動鉄片3で構成される作動部材に抑止力を付与し過電流の最初の半サイクルでは前記可動鉄片3で構成される作動部材を所定位置に抑止し前記可動鉄片3で構成される作動部材による引き外し動作を阻止する抑止手段とを備え、過電流が次の半サイクルにも継続するときは前記作動部材を前記抑止手段により抑止された所定位置から過電流による磁気吸引力により変位させて引き外し動作を行わせるようにするとともに、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAには、前記可動鉄片3で構成される作動部材に対して引き外し動作と反対方向の抗力を付与する復帰バネ5と、前記作動部材が引き外し動作方向に変位すると前記可動鉄片3で構成される作動部材に抗力を付与する前記抑止手段としてのエアダッシュポット11を設けたので、作動部材が変位すると作動部材に抗力を付与するエアダッシュポットを設けて、簡潔な構成により選択遮断動作を実現することによって、上位遮断器は下位遮断器が過電流を遮断するまでの間、開極動作に至ることはなく、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することができる。
According to
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図9および図10について説明する。図9は実施の形態3における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す断面図である。図10は実施の形態3における回路遮断器の引き外し装置の要部を示す上面図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a main part of the circuit breaker tripping device according to the third embodiment. FIG. 10 is a top view showing a main part of a tripping device for a circuit breaker according to the third embodiment.
In the third embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and has the same function. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態3における上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1(図1参照)からなる回路遮断器の引き外し装置TAの構成を示す図9および図10において、遮断器引き外し装置TAは遮断器筐体内に収納されて遮断器本体と一体となっている。遮断器自体に事故などによって過電流が流れると引き外し装置TAが動作してトリップバー7のラッチ10に対する引き外し動作が行われ、図には示していないリンク機構を介して遮断器接点を開極する構造となっている。
In FIG. 9 and FIG. 10 showing the configuration of the circuit breaker tripping device TA composed of the breaker B1 (see FIG. 1) constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in Embodiment 3, the circuit breaker tripping device is shown. TA is accommodated in the circuit breaker housing and integrated with the circuit breaker body. When an overcurrent flows through the circuit breaker itself due to an accident or the like, the tripping device TA operates to perform the tripping operation of the trip bar 7 with respect to the
図9および図10において、電路1は遮断器接点に機械的に接続され、遮断器接点の引き外し装置のフレーム2は電路1に対向するように取り付けられている。フレーム2には磁性材料からなる可動鉄片3が軸4を中心に回転自在に組み込まれ、さらに、可動鉄片3に対して時計方向に抗力を付与する復帰バネ5から成っている。
ここに示されている復帰バネ5は図5(a)のようなダブルトーションバー構造のバネである。復帰バネ5は、実施するに当たり可動鉄片3に対して抗力を付与できるものならば、バネの種類(板バネ、コイルバネ等々)は問わない。
復帰バネ5は可動鉄片3に対して常時抗力を付与しているため、回路が健全な状態では図の位置が可動鉄片の定位置である。さらに、フレーム側板12には樹脂等から成るブレーキ板13が取り付けられており、可動鉄片3が反時計方向に回転変位するとブレーキ板13に接触して抗力が増大する構造となっている。
可動鉄片3が復帰バネ5からの抗力を押し切り、反時計に回転変位し到達した位置には回転自在なトリップバー7が設けられており、トリップバー7は可動鉄片が接触する動作腕8とラッチ10を保持するラッチホルダー9から成っている。ラッチ10は図には示していないが遮断器接点の開極動作機構にリンクしており、ラッチホルダー9の保持が解除されると遮断器接点が開極動作する。
9 and 10, the
The
Since the
A movable trip bar 7 is provided at a position where the movable iron piece 3 pushes the drag from the
このような構成で、電路1に短絡事故等によって図6に示すような過電流が流れると、可動鉄片3に対向する電路1の磁束が可動鉄片3の磁気回路に流れて磁気吸引力が発生する。
図6の領域R1のように、電流値がピークP1に向かって増大するにつれ磁気吸引力も次第に増大し、可動鉄片3は復帰バネ5からの抗力に反してトリップバー7との距離を縮める反時計方向に、軸4を中心にして回転変位し始める。変位開始初期、可動鉄片3に作用する磁気吸引力は電流値の増大と電路1との距離が接近することで増大していくが、変位の途中でブレーキ板13からの抗力が新たに加わり、さらに過電流が領域R2に入り電流零点にむかうことで磁気吸引力が弱まるため、可動鉄片3は一旦、その位置で停滞、または時計方向に後退しようとする。
その後、電流が領域R3に入りピークP2にむかって再び増大していくと、可動鉄片3が初期位置よりも電路1に近い位置に有るため、発生する磁気吸引力が過電流の領域P1よりも大きく発生し、復帰バネ5とブレーキ板13の抗力を十分に押し切ることが可能になり、動作腕8に接触してトリップバー7に時計方向の回転力を発生させる。これにより、トリップバー7が回転してラッチホルダー9のラッチ10との係合を解除して、図には示していない遮断器接点の開極動作を伝達するリンク機構が動作し始め、接点の開極に至る。
With such a configuration, when an overcurrent as shown in FIG. 6 flows in the
6, as the current value increases toward the peak P <b> 1, the magnetic attractive force gradually increases, and the movable iron piece 3 counteracts the drag from the
After that, when the current enters the region R3 and increases again toward the peak P2, the movable iron piece 3 is located closer to the
従って、この引き外し装置TAが組み込まれた上位遮断器としての主回路遮断器を構成するブレーカーB1(図1参照)は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作に至ることはない。
これに対して、下位遮断器としての分岐回路遮断器を構成するブレーカーB2,B3(図1参照)には、ブレーキ板13等を含む引き外し装置TAの構成は採用されておらず、ブレーカーB2,B3は過電流の最初の0.5サイクルで開極動作を的確に行うように構成されているので、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器としてのブレーカーB2だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することが可能になる。ブレーカーB1は最初の0.5サイクルでは開極動作を行うことなく給電を継続し、ブレーカーB3は事故電流が流れることなく閉極状態を維持するものであって、ブレーカーB3が接続された健全な分岐回路は正常状態に保持され、負荷に給電を継続することになる。
Therefore, the breaker B1 (see FIG. 1) constituting the main circuit breaker as the upper circuit breaker in which the tripping device TA is incorporated does not reach the opening operation in the first 0.5 cycle of the overcurrent.
On the other hand, the breaker B2, B3 (see FIG. 1) constituting the branch circuit breaker as the lower circuit breaker does not employ the configuration of the trip device TA including the
この発明による実施の形態3によれば、電源側に接続される主回路遮断器としてのブレーカーB1(図1参照)からなる上位遮断器と、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器から並列に分岐して接続され負荷回路に接続される分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3(図1参照)からなる複数の下位遮断器とについて、前記主回路遮断器としてのブレーカーB1からなる上位遮断器と前記分岐回路遮断器としてのブレーカーB2,B3からなる下位遮断器との選択遮断を行わせる回路遮断器の引き外し装置において、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAは、過電流による磁気吸引力により変位して引き外し動作を行う磁性材料からなる可動鉄片3で構成される作動部材と、前記可動鉄片3で構成される作動部材の変位に応じて前記可動鉄片3で構成される作動部材に抑止力を付与し過電流の最初の半サイクルでは前記可動鉄片3で構成される作動部材を所定位置に抑止し前記可動鉄片3で構成される作動部材による引き外し動作を阻止する抑止手段とを備え、過電流が次の半サイクルにも継続するときは前記作動部材を前記抑止手段により抑止された所定位置から過電流による磁気吸引力により変位させて引き外し動作を行わせるようにするとともに、前記ブレーカーB1からなる上位遮断器の引き外し装置TAには、前記可動鉄片3で構成される作動部材に対して引き外し動作と反対方向の抗力を付与する復帰バネ5と、前記可動鉄片3で構成される作動部材が引き外し動作方向に変位すると前記可動鉄片3で構成される作動部材に途中から摺動接触して抗力を付与する前記抑止手段としての樹脂等で形成されたブレーキ板13からなるブレーキ部材を設けたので、作動部材が変位すると作動部材に途中から抗力を付与するブレーキ部材を設けて、簡潔な構成により選択遮断動作を実現することによって、上位遮断器は下位遮断器が過電流を遮断するまでの間、開極動作に至ることはなく、事故発生箇所に直接関係する下位遮断器だけが開極動作して事故電流を遮断し、健全な他の分岐回路は正常な給電を継続することができる。
According to Embodiment 3 of the present invention, an upper circuit breaker comprising a breaker B1 (see FIG. 1) as a main circuit breaker connected to the power supply side, and an upper circuit breaker comprising a breaker B1 as the main circuit breaker. A plurality of lower circuit breakers consisting of breakers B2 and B3 (see FIG. 1) as branch circuit breakers connected in parallel and connected to the load circuit from the breaker B1 as the main circuit breaker In the tripping device for the circuit breaker for selectively cutting off the upper circuit breaker and the lower circuit breaker comprising the breakers B2 and B3 as the branch circuit breaker, the tripping device TA for the upper circuit breaker comprising the breaker B1 Is an actuating member composed of a movable iron piece 3 made of a magnetic material that is displaced by a magnetic attraction force due to an overcurrent and performs a tripping operation; A depressing force is applied to the actuating member constituted by the movable iron piece 3 in accordance with the displacement of the actuating member constituted by, and the actuating member constituted by the movable iron piece 3 is inhibited at a predetermined position in the first half cycle of overcurrent. And a deterring means for preventing the tripping operation by the actuating member constituted by the movable iron piece 3, and when the overcurrent continues in the next half cycle, the actuating member is deterred by the inhibiting means at a predetermined position. The tripping device TA is displaced by a magnetic attraction force due to overcurrent to perform a tripping operation, and the tripping device TA of the upper circuit breaker composed of the breaker B1 is provided with respect to the operating member composed of the movable iron piece 3 When the actuating member composed of the
1 電路、2 フレーム、3 可動鉄片、4 軸、5 復帰バネ(a)、6 復帰バネ(b)、7 トリップバー、8 可動腕、9 ラッチホルダー、10 ラッチ、11 エアダッシュポット、12 フレーム側板、13 ブレーキ板。
1 Electric circuit, 2 frames, 3 movable iron pieces, 4 shafts, 5 return spring (a), 6 return spring (b), 7 trip bar, 8 movable arm, 9 latch holder, 10 latch, 11 air dash pot, 12 frame side plate , 13 Brake plate.
Claims (4)
The tripping device for the upper circuit breaker includes a return spring for applying a drag force in the direction opposite to the tripping operation to the actuating member, and a drag force on the actuating member when the actuating member is displaced in the tripping operation direction. The circuit breaker tripping device according to claim 1, further comprising a brake member serving as the restraining means for imparting a resistance.
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JP2017162666A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 三菱電機株式会社 | Tripping device for circuit breaker, and protection object circuit using tripping device for circuit breaker |
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