JP2008117602A - 回路遮断器の状態監視装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁反発力により可動接触子が開極、すなわち、通電電流が回路遮断器のトリップ動作を行い得るレベルに達しながら、開閉機構の作動が行われなかった場合、その旨を報知し得る回路遮断器の状態監視装置を提供する。
【解決手段】電流検出器１０２から得られる通電電流値Ｉと、主接点１０３を構成する固定接触子と可動接触子の間に発生する電磁反発力により可動接触子が開極動作を開始する基準電流値ＩＲとを比較し、通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲ以上になったとき出力を発生する比較手段２０１と、この比較手段の出力信号と、主接点１０３の開閉状態を検出する補助スイッチ１０４から得られる信号とにもとづき、通電電流値Ｉが回路遮断器のトリップ動作を行い得るレベルに到達した場合、補助スイッチ１０４から得られる信号が主接点の閉状態を示したままであるとき、警報信号を出力する警報信号出力手段２０４を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの低圧用回路遮断器において、その動作状態の異常を監視する回路遮断器の状態監視装置に関するものである。
回路遮断器には、この回路遮断器に具備された操作ハンドルを操作することにより電路を開閉する機能、すなわちスイッチ機能だけではなく、過電流が流れることによる電線や負荷機器の焼損を未然に防止するために電路を遮断するという大きな役目を担っている。この電路の遮断にあたっては、例えば熱動式、あるいは電磁式といった引き外し装置が過電流に応動し、この引き外し装置が開閉機構を作動させることで行われているのは周知の通りである。更に、前述した過電流がかなり大きな電流であった場合、この大きな電流に起因する、回路遮断器の固定接触子と可動接触子の間に発生する電磁反発力を利用して、可動接触子を高速開極する、いわゆる限流構造を有するものも知られている。
こういった限流構造を有する回路遮断器の場合、大きな過電流自体を限流、すなわち絞り込むとはいえ、主接点に与えるダメージも少なからず発生する。そこで、例えば特許文献１に示されるように、鉄道車両などの高圧高速度遮断器においては、大きな電流を遮断する毎に、その履歴を記憶し、その回数があるレベルに達したならば、該回路遮断器の主接点を交換することが知られている。
特開２００２−２４５９０３号公報
特許文献１の技術を配線用遮断器や漏電遮断器といった低圧用回路遮断器に適用した場合、大きな電流を遮断したか否かは判別できても、そもそも遮断自体が出来たか否かを判別することは出来ない。詳述すると、前述した限流構造を有する回路遮断器では、電磁反発力で先に開極された可動接触子を、開閉機構の作動により、その開極位置で保持させておくべきものが、例えば、引き外し装置に遅延時間を持たせた場合や、あるいは、サージ電流のような時間幅の短い電流波形では、開閉機構の作動に繋がる引き外し装置が動作しないケースも考えられる。そのため、一度開きかけた可動接触子が再閉極する際の接点の消耗度合いがクローズアップされ、特に接点間の温度上昇により正常な通電が保てないまま、使用を継続せざるを得ないという問題をかかえていた。また、再閉極イコール接点の溶着、というケースも十分に考えられ、この場合でも、溶着そのものを知らずに使い続けてしまうという恐れもあった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電磁反発力により可動接触子が開極、すなわち、通電電流が回路遮断器のトリップ動作を行い得るレベルに達しながら、開閉機構の作動が行われなかった場合、その旨を報知し得る回路遮断器の状態監視装置を提供することを目的とする。
この発明は、電路に流れる通電電流を検出する電流検出器と、上記通電電流が所定値以上になったとき上記通電電流を遮断する主接点と、この主接点の開閉状態を検出する補助スイッチとを内蔵し、上記主接点に流れる通電電流に伴って発生する電磁反発力により可動接触子が開極動作を行う回路遮断器に設けられ、上記回路遮断器の動作状態を監視する装置において、上記電流検出器から得られる通電電流値と、上記電磁反発力により上記可動接触子の開極動作が開始される基準電流値とを比較し、上記通電電流値が基準電流値以上になったとき出力を発生する比較手段と、この比較手段の出力信号と、上記補助スイッチから得られる信号とにもとづき、上記通電電流値が上記回路遮断器のトリップ動作を行い得るレベルに到達した場合、上記補助スイッチから得られる信号が上記主接点の閉状態を示したままであるとき、警報信号を出力する警報信号出力手段とを備えたものである。
この発明の回路遮断器の状態監視装置によれば、回路遮断器の動作状態の異常を確実に検知して、主接点の再閉極といった異常事態を直ちに把握することができ、適宜、回路遮断器の交換を促せるなど、負荷への電力供給を安定的に維持することができる。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係わる回路遮断器の状態監視装置を示す回路図である。図１において、回路遮断器１００は電路１０１に流れる通電電流を検出する電流検出器１０２と、通電電流が所定値以上になったとき通電電流を遮断する主接点１０３と、この主接点１０３に連動してトリップ状態を検出する補助スイッチ１０４とを内蔵している。そしてこの回路遮断器１００には、回路遮断器の動作状態を監視し、動作状態が異常である場合に警報信号を出力する状態監視装置２００が設けられている。
この状態監視装置２００において、過電流検出コンパレータ２０１は電流検出器１０２によって検出された通電電流値Ｉと、電流設定器２０２により設定された基準電流値ＩＲ、すなわち、主接点３０を構成する固定接触子と可動接触子の間に発生する電磁反発力によりトリップ動作を開始する電流値とを比較し、通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲより大きい場合、出力を発生する。
この過電流検出コンパレータ２０１の出力信号は、遅延回路２０３を介してＡＮＤ回路２０４の一方の入力端に入力される。ＡＮＤ回路２０４の他方の入力端には、回路遮断器のトリップ状態を検出する補助スイッチ１０４からの信号が入力され、通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲより大きく、かつ、補助スイッチ１０４がトリップ状態を検出していないという条件で、ＡＮＤ回路２０４から出力信号が発生される。なお、遅延回路２０３は、過電流検出コンパレータ２０１の出力を、補助スイッチ１０４からの信号遅延分だけ遅延させるものである。
このように構成された回路遮断器の状態監視装置では、ＡＮＤ回路２０４の出力により、通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲより大きく回路遮断器の可動接触子に対し電磁反発力が作用しているにも拘わらず、回路遮断器がトリップ状態になっていない異常状態を確実に検出できる。
なお、上記の説明では、補助スイッチ１０４は、回路遮断器のトリップ状態を検出する場合について説明したが、主接点１０３の開閉状態を検出する補助スイッチであっても、回路遮断器がＯＮ状態では、引き外し装置が動作した場合に、同様の信号を出力できるので、同様の効果が得られる。
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す回路図である。図２において、ＡＮＤ回路２０４までは実施の形態１の構成と同様である。
この実施の形態２では、カウンタ２０５がＡＮＤ回路２０４の出力信号、すなわち通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲより大きく可動接触子に対し電磁反発力が作用しているにも拘わらず、回路遮断器がトリップ状態になっていない状態の信号の発生回数をカウントする。カウンタ２０５は、主接点１０３の消耗が規定値に達する回数を記憶しており、その回数に達すると、信号を出力し、サイリスタ２０６を導通させてリレー２０７より警報信号を出力する。なお、リレー２０７はＬＥＤなど接点消耗を周知させる他の手段に置き換えても良い。
このように構成された回路遮断器の状態監視装置では、主接点１０３の消耗状態を確実に監視して、適宜、回路遮断器の交換を促すことができる。
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３を示す回路図である。図３において、ＡＮＤ回路２０４までは実施の形態１の構成と同様である。
この実施の形態３では、ＡＮＤ回路２０４の信号、すなわち通電電流値Ｉが基準電流値ＩＲより大きく可動接触子に対し電磁反発力が作用しているにも拘わらず、回路遮断器がトリップ状態になっていない状態の信号が出力されると、サイリスタ２０８を導通させて、リレー２１１からの出力を発生し、電源２１２によって回路遮断器を電気的に開閉する電気操作装置２１３が回路遮断器を開路、つづいて閉路する。
ここで、主接点１０３で接点溶着が発生していれば、回路遮断器を開路することができないため、回路遮断器の開閉状態を検出する補助スイッチ２０９が閉じたままとなり、ＬＥＤ２１０が発光したままの状態となる。なお、接点溶着を周知させる手段は、ＬＥＤ２１０ではなくリレーなどの他の手段に置き換えても良い。
このように構成された回路遮断器の状態監視装置では、主接点１０３の溶着状態を確実に監視して、適宜、回路遮断器の交換を促すことができる。
この発明の実施の形態１を示す回路図である。 この発明の実施の形態２を示す回路図である。 この発明の実施の形態３を示す回路図である。
符号の説明
１００ 回路遮断器
１０１ 電路
１０２ 電流検出器
１０３ 補助スイッチ
２００ 状態監視装置
２０１ 過電流検出コンパレータ
２０２ 電流設定器
２０３ 遅延回路
２０４ ＡＮＤ回路
２０５ カウンタ
２０６ サイリスタ
２０７ リレー
２０８ サイリスタ
２０９ 補助スイッチ
２１０ ＬＥＤ
２１１ リレー
２１２ 電源
２１３ 電気操作装置

Claims (3)

  1. 電路に流れる通電電流を検出する電流検出器と、上記通電電流が所定値以上になったとき上記通電電流を遮断する主接点と、この主接点の開閉状態を検出する補助スイッチとを内蔵し、上記主接点に流れる通電電流に伴って発生する電磁反発力により可動接触子が開極動作を行う回路遮断器に設けられ、上記回路遮断器の動作状態を監視する装置において、
    上記電流検出器から得られる通電電流値と、上記電磁反発力により上記可動接触子の開極動作が開始される基準電流値とを比較し、上記通電電流値が基準電流値以上になったとき出力を発生する比較手段と、
    この比較手段の出力信号と、上記補助スイッチから得られる信号とにもとづき、上記通電電流値が上記回路遮断器のトリップ動作を行い得るレベルに到達した場合、上記補助スイッチから得られる信号が上記主接点の閉状態を示したままであるとき、警報信号を出力する警報信号出力手段とを備えた
    ことを特徴とする回路遮断器の状態監視装置。
  2. 上記警報信号出力回路は、上記警報信号の発生回数をカウントする機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の状態監視装置。
  3. 上記警報信号出力回路は、上記警報信号を、上記回路遮断器の開閉操作を電動で行う電動操作装置の開操作信号として出力することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の状態監視装置。
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