JP2010257953A - Circuit breaker - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To securely break electric connection between poles of a DC power supply or an AC power supply all through an overcurrent range. <P>SOLUTION: This invention is applicable to a circuit breaker arranged in a power supply circuit that supplies power from a power supply 10 to a load 20. The circuit breaker includes: a circuit breaker 40 having main contacts 40A and 40B separately interposed between the two poles of the power supply 10 and the load 20; a fuse 30 that is interposed between one of the poles of the power supply 10 and the load 20 to be serial to the main contact 40B; and a voltage trip coil 50 to which a voltage is applied in response to fusion of the fuse 30. The circuit breaker 40 is activated by the voltage trip coil 50 to which a voltage is applied, and disconnects the main contacts 40A and 40B to break the connection between the two poles of the power supply 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流電源または交流電源から負荷に給電する給電回路において、負荷に過電流事故や短絡事故が発生した場合に、電源の両極を遮断する回路遮断器に関する。   The present invention relates to a circuit breaker that interrupts both poles of a power supply when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in a load in a power supply circuit that supplies power to a load from a DC power supply or an AC power supply.

直流電源から負荷に給電する直流給電回路には、負荷に過電流事故や短絡事故が発生した場合に、直流電源の正負両極を遮断する回路遮断器が設けられている。   A DC power supply circuit that supplies power to a load from a DC power supply is provided with a circuit breaker that shuts off both positive and negative poles of the DC power supply when an overcurrent accident or a short circuit accident occurs in the load.

回路遮断器の一例としては、図14に示すように、直流電源10の正負両極と負荷20との間にそれぞれヒューズ300A,300Bを介挿し、過電流によりヒューズ300A,300Bが溶断して、直流電源10の正負両極を遮断する回路遮断器がある。   As an example of the circuit breaker, as shown in FIG. 14, fuses 300A and 300B are respectively inserted between the positive and negative poles of the DC power supply 10 and the load 20, and the fuses 300A and 300B are blown by overcurrent, so that the DC There is a circuit breaker that cuts off both the positive and negative poles of the power supply 10.

回路遮断器の他の例としては、図15に示すように、直流電源10の正負両極と負荷20との間にそれぞれサーキットブレーカ400の主接点400A,400Bを介挿し、過電流により主接点400A,400Bを連動して断路して、直流電源10の正負両極を遮断する回路遮断器がある。   As another example of the circuit breaker, as shown in FIG. 15, main contacts 400A and 400B of a circuit breaker 400 are respectively inserted between the positive and negative poles of the DC power supply 10 and the load 20, and the main contact 400A is caused by overcurrent. , 400B, and a circuit breaker that cuts off both the positive and negative poles of the DC power supply 10.

回路遮断器のさらに他の例としては、図16に示すように、上記の2つの例を組み合せた回路遮断器、即ち、直流電源10の正負両極と負荷20との間に、それぞれサーキットブレーカ400の主接点400A,400Bを介挿し、さらに、主接点400A,400Bと直列にそれぞれヒューズ300A,300Bを介挿した回路遮断器がある。   As another example of the circuit breaker, as shown in FIG. 16, a circuit breaker 400, which is a combination of the above two examples, that is, a circuit breaker 400 between the positive and negative poles of the DC power supply 10 and the load 20, respectively. There are circuit breakers in which main contacts 400A and 400B are inserted and fuses 300A and 300B are inserted in series with main contacts 400A and 400B, respectively.

特許3091712号公報Japanese Patent No. 3091712 特許2513850号公報Japanese Patent No. 2513350 特許2998934号公報Japanese Patent No. 2998934

しかし、図14〜図16に示した回路遮断器には、それぞれ次のような課題がある。   However, the circuit breakers shown in FIGS. 14 to 16 have the following problems, respectively.

図14に示したヒューズ300A,300Bを用いる回路遮断器では、2つのヒューズ300A,300Bが同一の閉回路内で直列に接続されている。このため、負荷20に過電流事故や短絡事故が発生した場合には、両ヒューズ300A,300Bには同じ電流が流れるので、理論上は両ヒューズ300A,300Bが同時に溶断することになる。   In the circuit breaker using the fuses 300A and 300B shown in FIG. 14, two fuses 300A and 300B are connected in series in the same closed circuit. For this reason, when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in the load 20, the same current flows through both fuses 300A and 300B, so theoretically both fuses 300A and 300B are fused at the same time.

しかし、実際は、ヒューズ300A,300Bの特性には個体差があるため、ヒューズ300A,300Bの片方のみが溶断する場合がある。この場合、直流電源10のヒューズが溶断した極は負荷20から切り離されるが、溶断しなかった極は負荷20と接続されたままとなる。このため、溶断しなかった極とアースとの間に電位差があると、人体が充電部に触れた際に感電する危険性があるという課題がある。   However, in reality, there are individual differences in the characteristics of the fuses 300A and 300B, and therefore only one of the fuses 300A and 300B may be blown. In this case, the pole where the fuse of the DC power supply 10 is blown is disconnected from the load 20, but the pole which is not blown remains connected to the load 20. For this reason, if there is a potential difference between the unfused pole and the ground, there is a problem that there is a risk of electric shock when the human body touches the charging unit.

図15に示したサーキットブレーカ400を用いる回路遮断器では、直流電源10の正負両極を連動して遮断するので、負荷20の過電流事故発生時に、直流電源10の正負両極を一括して遮断することが可能である。   In the circuit breaker using the circuit breaker 400 shown in FIG. 15, the positive and negative poles of the DC power supply 10 are cut off in conjunction with each other, so that the positive and negative poles of the DC power supply 10 are cut off collectively when an overcurrent accident occurs in the load 20. It is possible.

しかし、サーキットブレーカ400は、遮断容量範囲内であっても、定格電流を大きく超え、主接点400A,400Bがアークにより損傷するような大電流を遮断すると、次回以降の使用の保証が確保できないという課題がある。   However, even if the circuit breaker 400 is within the breaking capacity range, if the large current that causes the main contacts 400A and 400B to be damaged by the arc is interrupted, the use of the circuit breaker 400 cannot be guaranteed. There are challenges.

図16に示したヒューズ300A,300Bとサーキットブレーカ400とを用いる回路遮断器では、サーキットブレーカ400とヒューズ300A,300Bとの保護協調のとり方、即ち、サーキットブレーカ400の遮断特性とヒューズ300A,300Bの溶断特性との組み合わせ方にしたがい、サーキットブレーカ400およびヒューズ300A,300Bのうち遮断時間の短い方が遮断動作を行う。   In the circuit breaker using the fuses 300A and 300B and the circuit breaker 400 shown in FIG. 16, the protection coordination between the circuit breaker 400 and the fuses 300A and 300B, that is, the breaking characteristics of the circuit breaker 400 and the fuses 300A and 300B. According to the combination with the fusing characteristics, the circuit breaker 400 and the fuses 300A and 300B having the shorter interruption time perform the interruption operation.

図17は、図16に示した回路遮断器における電流と遮断時間との関係を示す図である。   FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the current and the breaking time in the circuit breaker shown in FIG.

図17に示すように、定格電流を超える過電流領域において、電流の小さい範囲では、サーキットブレーカ400の遮断時間がヒューズ300A,300Bよりも短く設定されているため、サーキットブレーカ400が遮断動作を行う。また、電流の大きい範囲では、ヒューズ300A,300Bの遮断時間がサーキットブレーカ400よりも短く設定されているため、ヒューズ300A,300Bが遮断動作を行う。   As shown in FIG. 17, in the overcurrent region exceeding the rated current, the circuit breaker 400 performs a breaking operation because the breaking time of the circuit breaker 400 is set shorter than the fuses 300A and 300B in a small current range. . Further, in the large current range, the fuses 300A and 300B perform the breaking operation because the breaking time of the fuses 300A and 300B is set shorter than that of the circuit breaker 400.

このとき、サーキットブレーカ400の遮断特性とヒューズ300A,300Bの溶断特性との交点を、サーキットブレーカ400の繰り返し使用が保証される規定電流値以下とすれば、サーキットブレーカ400の繰り返し使用が保証されない電流範囲の遮断はヒューズ300A,300Bが担うこととなる。   At this time, if the intersection between the breaking characteristics of the circuit breaker 400 and the fusing characteristics of the fuses 300A and 300B is set to be equal to or less than a specified current value at which the repeated use of the circuit breaker 400 is guaranteed, the current at which the repeated use of the circuit breaker 400 is not guaranteed. The fuses 300A and 300B are responsible for interrupting the range.

即ち、サーキットブレーカ400の繰り返し使用が保証される規定電流値を超える電流はヒューズ300A,300Bが遮断するので、サーキットブレーカ400が損傷することはない。   In other words, since the fuses 300A and 300B cut off the current exceeding the specified current value that guarantees repeated use of the circuit breaker 400, the circuit breaker 400 is not damaged.

また、サーキットブレーカ400が遮断動作を行う電流領域では、サーキットブレーカ400が直流電源10の正負両極を連動して遮断するため、直流電源10の正負両極を確実に遮断することができる。   Further, in the current region where the circuit breaker 400 performs the shut-off operation, the circuit breaker 400 shuts off both the positive and negative poles of the DC power supply 10, so that the positive and negative poles of the DC power supply 10 can be cut off reliably.

一方、ヒューズ300A,300Bが遮断する電流範囲を広く取ることでサーキットブレーカ400の繰り返し使用が保証される規定電流値を小さくできるため、回路遮断器のサイズを小さくすることもできる。   On the other hand, since the specified current value that guarantees repeated use of the circuit breaker 400 can be reduced by widening the current range that the fuses 300A and 300B cut off, the size of the circuit breaker can also be reduced.

しかし、ヒューズ300A,300Bが遮断動作を行う電流領域では、過電流が発生してもサーキットブレーカ400が遮断動作を行わず閉状態のままとなるため、上述したヒューズ300A,300Bの溶断特性の個体差の問題から、直流電源10の正負両極の確実な遮断は保証されないという課題が依然として残る。   However, in the current region where the fuses 300A and 300B perform the breaking operation, even if an overcurrent occurs, the circuit breaker 400 does not perform the breaking operation and remains in the closed state. Due to the difference problem, there still remains a problem that the positive and negative poles of the DC power supply 10 are not reliably shut off.

そこで、本発明は、上記課題を解決し、全ての過電流領域において、直流電源の正負両極を確実に遮断することができる回路遮断器を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a circuit breaker that solves the above-described problems and can reliably cut off both positive and negative poles of a DC power supply in all overcurrent regions.

本発明の回路遮断器は、
直流または交流の電源から負荷に給電する給電回路に配置される回路遮断器であって、
前記電源の一方の極と前記負荷との間に介挿されるヒューズと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記電源の少なくとも前記ヒューズが介挿されていない他方の極を遮断するサーキットブレーカと、を備えることを特徴とする。
The circuit breaker of the present invention is
A circuit breaker disposed in a power supply circuit that supplies power to a load from a DC or AC power source,
A fuse interposed between one pole of the power source and the load;
A circuit breaker that cuts off at least the other pole of the power supply in which the fuse is not inserted is interlocked with the melting of the fuse.

本発明では、負荷に過電流事故や短絡事故が発生すると、電源の一方の極と負荷との間に介挿されたヒューズが溶断し、このヒューズの溶断に連動して、サーキットブレーカが、電源の少なくともヒューズが介挿されていない他方の極を遮断する。   In the present invention, when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in the load, a fuse inserted between one pole of the power source and the load is blown, and in conjunction with the blow of the fuse, the circuit breaker is connected to the power source. At least the other pole where no fuse is inserted is cut off.

そのため、本発明では、負荷に過電流事故や短絡事故が発生した場合、ヒューズの遮断容量の範囲内であれば、全ての過電流領域で電源の正負両極を一括して遮断することができるという効果が得られる。   Therefore, in the present invention, when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in the load, both the positive and negative poles of the power supply can be collectively shut off in all overcurrent areas within the range of the breaking capacity of the fuse. An effect is obtained.

また、本発明では、直流電源の正負両極に、サーキットブレーカの主接点を介挿し、さらにヒューズも介挿する従来構成(図16)よりも、ヒューズやサーキットブレーカの主接点の設置数を減らすことができるため、設置スペースや製造コストの低減を図ることができるという効果が得られる。   Further, in the present invention, the number of main contacts of the fuse and circuit breaker is reduced compared to the conventional configuration (FIG. 16) in which the main contact of the circuit breaker is inserted between the positive and negative poles of the DC power supply and the fuse is also inserted. Therefore, the installation space and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明では、全ての過電流領域でヒューズの溶断時間よりも遮断時間が長いサーキットブレーカを使用した場合や、過電流によっては遮断動作を行わないサーキットブレーカを使用した場合であっても、過電流によりヒューズが溶断し、サーキットブレーカがトリップするため、電源の両極を遮断することができるという効果が得られる。   Further, in the present invention, even when using a circuit breaker in which the interruption time is longer than the fusing time of the fuse in all overcurrent regions, or when using a circuit breaker that does not perform an interruption operation depending on overcurrent, Since the fuse is blown by an overcurrent and the circuit breaker trips, the effect that both poles of the power supply can be cut off is obtained.

本発明の第1の実施形態の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の回路遮断器における電流と遮断時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current and interruption | blocking time in the circuit breaker of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例1の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 3 of this invention. 本発明の実施例2の回路遮断器における不完全短絡事故発生時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the incomplete short circuit accident occurrence in the circuit breaker of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の回路遮断器における不完全短絡事故発生時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the incomplete short circuit accident occurrence in the circuit breaker of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 4 of this invention. 本発明の第2の実施形態の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例5の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 6 of this invention. 本発明の実施例7の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 7 of this invention. 本発明の実施例8の回路遮断器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit breaker of Example 8 of this invention. 従来の回路遮断器の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the conventional circuit breaker. 従来の回路遮断器の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the conventional circuit breaker. 従来の回路遮断器のさらに他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the further another structural example of the conventional circuit breaker. 図16に示した回路遮断器における電流と遮断時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current in the circuit breaker shown in FIG. 16, and interruption | blocking time.

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態の回路遮断器の構成を示す図である。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.

図1を参照すると、本実施形態の回路遮断器は、直流電源10から負荷20に給電する直流給電回路に配置されるものであり、直流電源10の正負両極と負荷20との間にそれぞれ主接点40A,40Bが介挿されたサーキットブレーカ40と、直流電源10の正極と負荷20との間に、主接点40Bと直列に介挿されたヒューズ30と、ヒューズ30の溶断に連動して電圧が印加され、サーキットブレーカ40を作動させる電圧トリップコイル50と、を有する。   Referring to FIG. 1, the circuit breaker according to the present embodiment is arranged in a DC power supply circuit that supplies power to a load 20 from a DC power supply 10. Between the circuit breaker 40 in which the contacts 40A and 40B are inserted, the positive electrode of the DC power supply 10 and the load 20, the fuse 30 inserted in series with the main contact 40B, and the voltage in conjunction with the fusing of the fuse 30 And a voltage trip coil 50 that activates the circuit breaker 40.

なお、図1において、サーキットブレーカ40および電圧トリップコイル50は、MCCB(Molded Case Circuit Breaker:配線用遮断器)として一体化されている。   In FIG. 1, the circuit breaker 40 and the voltage trip coil 50 are integrated as an MCCB (Molded Case Circuit Breaker).

また、図1において、ヒューズ30の接続位置を、直流電源10の正極側で、サーキットブレーカ40の負荷側としたが、本発明はこれに限らず、ヒューズ30の接続位置は、直流電源10の正極側でも負極側でもどちらでもよく、また、サーキットブレーカ40の電源側でも負荷側でもどちらでもよい。   In FIG. 1, the connection position of the fuse 30 is the positive side of the DC power supply 10 and the load side of the circuit breaker 40. However, the present invention is not limited to this, and the connection position of the fuse 30 is not limited to the DC power supply 10. Either the positive electrode side or the negative electrode side may be used, and either the power source side or the load side of the circuit breaker 40 may be used.

本実施形態の回路遮断器では、負荷20に過電流事故または短絡事故が発生し、ヒューズ30が溶断すると、以下に挙げる3つの方法のいずれかにより電圧トリップコイル50に電圧が印加され、それにより、サーキットブレーカ40が主接点40A,40Bを連動して断路して、直流電源10の正負両極を遮断(トリップ)する。
(1)第1の給電系統連携方法
(2)第2の給電系統連携方法
(3)制御系統連携方法
これにより、図17に示したヒューズが溶断する電流領域においても、サーキットブレーカ40のトリップにより直流電源10の正負両極の遮断動作が行われるため、全ての過電流領域において、直流電源10の正負両極を確実に遮断することが可能となる。
In the circuit breaker of the present embodiment, when an overcurrent accident or a short circuit accident occurs in the load 20 and the fuse 30 is blown, a voltage is applied to the voltage trip coil 50 by any of the following three methods, thereby The circuit breaker 40 disconnects the main contacts 40 </ b> A and 40 </ b> B in conjunction with each other to cut off (trip) the positive and negative poles of the DC power supply 10.
(1) First power supply system cooperation method (2) Second power supply system cooperation method (3) Control system cooperation method Thereby, even in the current region where the fuse shown in FIG. Since both the positive and negative poles of the DC power supply 10 are cut off, the positive and negative poles of the DC power supply 10 can be reliably cut off in all overcurrent regions.

なお、本実施形態においては、サーキットブレーカ40として、図2に示すような、全ての過電流領域でヒューズ30の溶断時間よりも遮断時間が長いサーキットブレーカを使用した場合や、過電流により自動的にトリップしないサーキットブレーカを使用した場合であっても、過電流によりヒューズ30が溶断し、サーキットブレーカ40がトリップするため、直流電源10の正負両極を遮断することができる。   In the present embodiment, as the circuit breaker 40, as shown in FIG. 2, a circuit breaker having a cut-off time longer than the fusing time of the fuse 30 in all overcurrent regions is used, or the circuit breaker 40 is automatically activated by overcurrent. Even when a circuit breaker that does not trip is used, the fuse 30 is blown by an overcurrent and the circuit breaker 40 trips, so that both the positive and negative poles of the DC power supply 10 can be cut off.

以下、本実施形態の回路遮断器の具体的な実施例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the circuit breaker according to the present embodiment will be described.

図3は、本発明の実施例1の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(1)第1の給電系統連携方法を適用した場合の第1の実施形態の回路遮断器の例である。   The present embodiment is an example of the circuit breaker according to the first embodiment when the above-described (1) first power feeding system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

図3を参照すると、本実施例の回路遮断器では、電圧トリップコイル50は、ヒューズ30の両端に並列に接続されている。   Referring to FIG. 3, in the circuit breaker of this embodiment, the voltage trip coil 50 is connected in parallel to both ends of the fuse 30.

ヒューズ30の抵抗は、ミリオーム程度であり正常状態では電圧トリップコイル50に電圧はほとんど印加されないため、サーキットブレーカ40はトリップしない。   The resistance of the fuse 30 is on the order of milliohms, and almost no voltage is applied to the voltage trip coil 50 in a normal state, so the circuit breaker 40 does not trip.

しかし、負荷20に過電流事故または短絡事故が発生し、ヒューズ30が溶断すると、ヒューズ30の両端の電位差によって電圧が発生し、その電圧が電圧トリップコイル50に印加されるので、サーキットブレーカ40がトリップし、直流電源10の正負両極が遮断される。   However, when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in the load 20 and the fuse 30 is blown, a voltage is generated due to a potential difference between both ends of the fuse 30, and the voltage is applied to the voltage trip coil 50. Tripping occurs, and both the positive and negative poles of the DC power supply 10 are cut off.

図4は、本発明の実施例2の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the second embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(2)第2の給電系統連携方法を適用した場合の第1の実施形態の回路遮断器の例である。   This example is an example of the circuit breaker according to the first embodiment when the above-described (2) second power feeding system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

図4を参照すると、本実施例の回路遮断器は、図3の実施例1の回路遮断器と比較して、ヒューズ30と電圧トリップコイル50との間に介挿されたA接点スイッチ60と、ヒューズ30の溶断を検知して、A接点スイッチ60を閉状態にするスイッチ駆動部70と、を追加している。   Referring to FIG. 4, the circuit breaker of this embodiment includes an A contact switch 60 interposed between the fuse 30 and the voltage trip coil 50, as compared with the circuit breaker of Embodiment 1 of FIG. 3. In addition, a switch driving unit 70 that detects the fusing of the fuse 30 and closes the A contact switch 60 is added.

ここで、スイッチ駆動部70を実現する方法としては、ヒューズ30の溶断を電気的に検出するセンサと電磁リレーとを組み合わせる方法や、ヒューズ30に併設される警報ヒューズと警報ヒューズの溶断により移動するバネとを組み合わせる方法などがあるが、本発明はこれに限らず、A接点を駆動(閉状態)できればどのような方法でもかまわない。   Here, as a method of realizing the switch drive unit 70, the switch 30 is moved by a method of combining a sensor that electrically detects the blowout of the fuse 30 and an electromagnetic relay, or by a blowout of an alarm fuse and an alarm fuse provided in the fuse 30. Although there is a method of combining with a spring, etc., the present invention is not limited to this, and any method may be used as long as the A contact can be driven (closed state).

本実施例では、実施例1と同様に、電圧トリップコイル50が電源系統に挿入されるが、ヒューズ30の溶断前は、A接点スイッチ60が開状態であるため、電圧トリップコイル50に電圧が印加されない。   In this embodiment, the voltage trip coil 50 is inserted into the power supply system as in the first embodiment. However, before the fuse 30 is blown, the A contact switch 60 is in an open state. Not applied.

しかし、負荷20に過電流事故または短絡事故が発生し、ヒューズ30が溶断すると、ヒューズ30の溶断後にスイッチ駆動部70を介してA接点スイッチ60が閉状態となり、電圧トリップコイル50に電圧が印加され、サーキットブレーカ40がトリップし、直流電源10の正負両極が遮断される。   However, when an overcurrent accident or a short circuit accident occurs in the load 20 and the fuse 30 is blown, the A contact switch 60 is closed via the switch drive unit 70 after the fuse 30 is blown, and voltage is applied to the voltage trip coil 50. Then, the circuit breaker 40 trips and both the positive and negative poles of the DC power supply 10 are cut off.

実施例1では、本実施例よりも回路構成が簡易である反面、電圧トリップコイル50の両端にはヒューズ30を介した閉ループが形成されているため、電源系統からのノイズなどの電磁誘導作用により、電圧トリップコイル50に電圧が発生し、サーキットブレーカ40が誤作動する危険性がある。しかし、本実施例によれば、この問題を防ぐことが可能となる。   In the first embodiment, the circuit configuration is simpler than that of the present embodiment, but since a closed loop via the fuse 30 is formed at both ends of the voltage trip coil 50, electromagnetic induction such as noise from the power supply system is formed. There is a risk that a voltage is generated in the voltage trip coil 50 and the circuit breaker 40 malfunctions. However, according to the present embodiment, this problem can be prevented.

図5は、本発明の実施例3の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the third embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(2)第2の給電系統連携方法を適用した場合の第1の実施形態の回路遮断器の例である。   This example is an example of the circuit breaker according to the first embodiment when the above-described (2) second power feeding system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

図5を参照すると、本実施例の回路遮断器は、図4の実施例2の回路遮断器と比較して、電圧トリップコイル50の片端の接続先のみが異なり、その他の構成は同様である。   Referring to FIG. 5, the circuit breaker of the present embodiment is different from the circuit breaker of the second embodiment of FIG. 4 only in the connection destination at one end of the voltage trip coil 50, and the other configurations are the same. .

すなわち、直列接続された電圧トリップコイル50とA接点スイッチ60とをサブ回路と定義すると、実施例2では、サブ回路は、ヒューズ30の両端に接続されているのに対し、本実施例では、サブ回路は、一端がヒューズ30の直流電源10側の電路に接続され、他端が直流電源10のヒューズ30が介挿されていない極側の電路に接続されている。   That is, if the voltage trip coil 50 and the A contact switch 60 connected in series are defined as subcircuits, in the second embodiment, the subcircuit is connected to both ends of the fuse 30. One end of the sub circuit is connected to the electric circuit on the DC power supply 10 side of the fuse 30 and the other end is connected to the electric circuit on the pole side where the fuse 30 of the DC power supply 10 is not inserted.

ここで、負荷20に不完全短絡事故が発生し、ヒューズ30が溶断した場合を考える。不完全短絡事故とは、事故後も負荷20に一定の抵抗値が残る事故のことである。   Here, a case where an incomplete short circuit accident occurs in the load 20 and the fuse 30 is blown is considered. An incomplete short circuit accident is an accident in which a certain resistance value remains in the load 20 even after the accident.

実施例2では、図6に示すように、負荷20に不完全短絡事故が発生し(状態1)、ヒューズ30の溶断によりA接点スイッチ60が閉状態になった場合(状態2)、直流電源10の電圧は、電圧トリップコイル50と不完全に短絡した負荷20と、に分圧される。そうすると、MCCBの仕様などにもよるが、電圧トリップコイル50に十分な電圧が印加されず、サーキットブレーカ40がトリップしない可能性がある。   In the second embodiment, as shown in FIG. 6, when an incomplete short circuit accident occurs in the load 20 (state 1) and the A contact switch 60 is closed due to the fuse 30 being blown (state 2), the DC power supply The voltage of 10 is divided into a voltage trip coil 50 and an incompletely shorted load 20. Then, although depending on the specification of MCCB, a sufficient voltage may not be applied to the voltage trip coil 50, and the circuit breaker 40 may not trip.

これに対して、本実施例では、図7に示すように、負荷20に不完全短絡事故が発生し(状態1)、ヒューズ30の溶断によりA接点スイッチ60が閉状態になった場合でも(状態2)、実施例2のような分圧は起こらず、直流電源10の電圧は、負荷20の状態とは関係なく、電圧トリップコイル50に印加される。よって、MCCBでの遮断エラーを防ぐことが可能となる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7, even when an incomplete short circuit accident occurs in the load 20 (state 1) and the A contact switch 60 is closed due to melting of the fuse 30 ( In the state 2), the voltage division as in the second embodiment does not occur, and the voltage of the DC power supply 10 is applied to the voltage trip coil 50 regardless of the state of the load 20. Therefore, it is possible to prevent a cutoff error in MCCB.

図8は、本発明の実施例4の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(3)制御系統連携方法を適用した場合の第1の実施形態の回路遮断器の例である。   The present embodiment is an example of the circuit breaker according to the first embodiment when the above-described (3) control system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

図8を参照すると、本実施例の回路遮断器は、図4の実施例2の回路遮断器と比較して、電圧トリップコイル50に電圧を印加するための外部電源80を追加し、電圧トリップコイル50とA接点スイッチ60と外部電源80とを直列に接続して閉ループを形成している。   Referring to FIG. 8, the circuit breaker of the present embodiment is compared with the circuit breaker of the second embodiment of FIG. 4 by adding an external power supply 80 for applying a voltage to the voltage trip coil 50, and voltage trip. The coil 50, the A contact switch 60, and the external power supply 80 are connected in series to form a closed loop.

本実施例では、スイッチ駆動部70を介してA接点スイッチ60が閉状態となると、電圧トリップコイル50へ外部電源80から電圧が印加され、サーキットブレーカ40がトリップし、直流電源10の正負両極が遮断される。   In this embodiment, when the A contact switch 60 is closed via the switch drive unit 70, a voltage is applied from the external power source 80 to the voltage trip coil 50, the circuit breaker 40 trips, and both the positive and negative poles of the DC power source 10 are switched. Blocked.

実施例1,2では、本実施例よりも回路構成が簡易である反面、ヒューズ30の溶断後に電圧トリップコイル50に印加される電圧は、負荷20やサーキットブレーカ40自体のインピーダンスの影響を受けるため、これらのインピーダンスを考慮して回路遮断器の設計を実施しないと電圧トリップコイル50を動作させるための電圧を得られない場合や、電圧トリップコイル50に規格電圧値以上の電圧が印加される場合があり得る。しかし、本実施例によれば、この問題を解消することが可能となる。
[第2の実施形態]
図9は、本発明の第2の実施形態の回路遮断器の構成を示す図である。
In the first and second embodiments, the circuit configuration is simpler than that of the present embodiment, but the voltage applied to the voltage trip coil 50 after the fuse 30 is blown is affected by the impedance of the load 20 and the circuit breaker 40 itself. When the circuit breaker is not designed in consideration of these impedances, a voltage for operating the voltage trip coil 50 cannot be obtained, or a voltage higher than the standard voltage value is applied to the voltage trip coil 50 There can be. However, according to the present embodiment, this problem can be solved.
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the circuit breaker according to the second embodiment of the present invention.

図9を参照すると、本実施形態の回路遮断器は、図1の第1の実施形態の回路遮断器と比較して、サーキットブレーカ40が、電圧印加された電圧トリップコイル50によって、直流電源10のヒューズ30が介挿されていない極と負荷20との間に介挿された主接点40Aのみを断路する点が異なる。   Referring to FIG. 9, the circuit breaker according to the present embodiment is different from the circuit breaker according to the first embodiment of FIG. The difference is that only the main contact 40 </ b> A inserted between the pole 20 where no fuse 30 is inserted and the load 20 is disconnected.

ただし、サーキットブレーカ40としては、図2に示すように、全ての過電流領域でヒューズ30の溶断時間よりも遮断時間が長いサーキットブレーカを使用するか、もしくは、過電流により自動的にトリップしないサーキットブレーカを使用することが要件となる。なぜならば、サーキットブレーカ40がヒューズ30よりも先に遮断動作を行うと、ヒューズ30を介挿した極が遮断されないためである。   However, as the circuit breaker 40, as shown in FIG. 2, a circuit breaker having a cut-off time longer than the fusing time of the fuse 30 in all overcurrent regions is used, or a circuit that does not automatically trip due to overcurrent. It is a requirement to use a breaker. This is because if the circuit breaker 40 performs the breaking operation before the fuse 30, the pole inserted through the fuse 30 is not cut off.

この要件を満たせば、サーキットブレーカ40の主接点を片極に介挿するだけで直流電源10の正負両極を遮断できるため、サーキットブレーカ40の主接点を直流電源10の正負両極に介挿する第1の実施形態の構成と比較して、設置スペースや製造コストの低減を行うことができる。   If this requirement is satisfied, the positive and negative poles of the DC power supply 10 can be cut off only by inserting the main contact of the circuit breaker 40 into one pole. Therefore, the main contact of the circuit breaker 40 is inserted into the positive and negative poles of the DC power supply 10. Compared with the configuration of the first embodiment, the installation space and the manufacturing cost can be reduced.

以下、本実施形態の回路遮断器の具体的な実施例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the circuit breaker according to the present embodiment will be described.

図10は、本発明の実施例5の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the fifth embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(1)第1の給電系統連携方法を適用した場合の第2の実施形態の回路遮断器の例である。   This example is an example of the circuit breaker according to the second embodiment when the above-described (1) first feeding system linkage method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

本実施例の回路遮断器は、図3の実施例1の回路遮断器と比較して、直流電源10の片極にのみサーキットブレーカ40の主接点40Aを介挿し、この主接点40Aのみを断路する点が異なり、その他の構成および動作は同様であるため、説明を省略する。   Compared with the circuit breaker of the first embodiment of FIG. 3, the circuit breaker of the present embodiment has the main contact 40A of the circuit breaker 40 inserted only in one pole of the DC power supply 10, and only the main contact 40A is disconnected. Since other configurations and operations are the same, description thereof will be omitted.

図11は、本発明の実施例6の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the sixth embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(2)第2の給電系統連携方法を適用した場合の第2の実施形態の回路遮断器の例である。   The present embodiment is an example of the circuit breaker according to the second embodiment in the case where the above-described (2) second power feeding system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

本実施例の回路遮断器は、図4の実施例2の回路遮断器と比較して、直流電源10の片極にのみサーキットブレーカ40の主接点40Aを介挿し、この主接点40Aのみを断路する点が異なり、その他の構成および動作は同様であるため、説明を省略する。   Compared with the circuit breaker of the second embodiment of FIG. 4, the circuit breaker of the present embodiment inserts the main contact 40 </ b> A of the circuit breaker 40 only in one pole of the DC power supply 10 and disconnects only the main contact 40 </ b> A. Since other configurations and operations are the same, description thereof will be omitted.

図12は、本発明の実施例7の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the circuit breaker according to the seventh embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(2)第2の給電系統連携方法を適用した場合の第2の実施形態の回路遮断器の例である。   The present embodiment is an example of the circuit breaker according to the second embodiment in the case where the above-described (2) second power feeding system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

本実施例の回路遮断器は、図5の実施例3の回路遮断器と比較して、直流電源10の片極にのみサーキットブレーカ40の主接点40Aを介挿し、この主接点40Aのみを断路する点が異なり、その他の構成および動作は同様であるため、説明を省略する。   Compared with the circuit breaker of the third embodiment of FIG. 5, the circuit breaker of the present embodiment inserts the main contact 40 </ b> A of the circuit breaker 40 only in one pole of the DC power supply 10 and disconnects only the main contact 40 </ b> A. Since other configurations and operations are the same, description thereof will be omitted.

図13は、本発明の実施例8の回路遮断器の構成を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a circuit breaker according to an eighth embodiment of the present invention.

本実施例は、電圧トリップコイル50への電圧印加方法として、上述の(3)制御系統連携方法を適用した場合の第2の実施形態の回路遮断器の例である。   The present embodiment is an example of the circuit breaker according to the second embodiment when the above-described (3) control system cooperation method is applied as a voltage application method to the voltage trip coil 50.

本実施例の回路遮断器は、図8の実施例4の回路遮断器と比較して、直流電源10の片極にのみサーキットブレーカ40の主接点40Aを介挿し、この主接点40Aのみを断路する点が異なり、その他の構成および動作は同様であるため、説明を省略する。   Compared with the circuit breaker of the fourth embodiment of FIG. 8, the circuit breaker of the present embodiment inserts the main contact 40 </ b> A of the circuit breaker 40 only at one pole of the DC power supply 10 and disconnects only the main contact 40 </ b> A. Since other configurations and operations are the same, description thereof will be omitted.

なお、本実施形態においては、本発明の回路遮断器を、直流電源から負荷に給電する直流給電回路に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されず、交流電源から負荷に給電する交流給電回路にも同様に適用することができる。   In the present embodiment, the circuit breaker of the present invention is applied to a DC power supply circuit that supplies power to a load from a DC power supply. However, the present invention is not limited to this, and power is supplied from the AC power supply to the load. The present invention can be similarly applied to the AC power feeding circuit.

10 直流電源
20 負荷
30 ヒューズ
40 サーキットブレーカ
40A,40B 主接点
50 電圧トリップコイル
60 A接点スイッチ
70 スイッチ駆動部
80 外部電源
10 DC power supply 20 Load 30 Fuse 40 Circuit breaker 40A, 40B Main contact 50 Voltage trip coil 60 A contact switch 70 Switch drive unit 80 External power supply

Claims (11)

直流または交流の電源から負荷に給電する給電回路に配置される回路遮断器であって、
前記電源の一方の極と前記負荷との間に介挿されるヒューズと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記電源の少なくとも前記ヒューズが介挿されていない他方の極を遮断するサーキットブレーカと、を備えることを特徴とする回路遮断器。
A circuit breaker disposed in a power supply circuit that supplies power to a load from a DC or AC power source,
A fuse interposed between one pole of the power source and the load;
A circuit breaker comprising: a circuit breaker that interrupts at least the other pole of the power source in which the fuse is not inserted in conjunction with the melting of the fuse.
前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断に連動して、前記電源の両極を遮断することを特徴とする請求項1記載の回路遮断器。   2. The circuit breaker according to claim 1, wherein the circuit breaker cuts off both poles of the power source in conjunction with melting of the fuse. 前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断に連動して、前記電源の前記他方の極を遮断することを特徴とする請求項1記載の回路遮断器。   The circuit breaker according to claim 1, wherein the circuit breaker interrupts the other pole of the power source in conjunction with the melting of the fuse. 前記ヒューズと並列に接続され、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加されるトリップコイルをさらに備え、
前記サーキットブレーカは、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の両極を遮断することを特徴とする請求項1または2に記載の回路遮断器。
A trip coil connected in parallel with the fuse, to which a voltage is applied by a potential difference across the fuse;
The circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the circuit breaker is operated by the trip coil to which a voltage is applied, and interrupts both poles of the power source.
一端が前記ヒューズの一端と接続されたトリップコイルと、
前記ヒューズの他端と前記トリップコイルの他端との間に介挿されたスイッチと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の両極を遮断することを特徴とする請求項1または2に記載の回路遮断器。
A trip coil having one end connected to one end of the fuse;
A switch interposed between the other end of the fuse and the other end of the trip coil;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the trip coil is closed, the trip coil is applied with a voltage due to a potential difference between both ends of the fuse,
The circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the circuit breaker is operated by the trip coil to which a voltage is applied, and interrupts both poles of the power source.
トリップコイルとスイッチとが直列接続されて構成され、一端が前記ヒューズの電源側の電路に接続され、他端が前記電源の前記ヒューズが介挿されていない他方の極側の電路に接続されたサブ回路と、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の両極を遮断することを特徴とする請求項1または2に記載の回路遮断器。
A trip coil and a switch are connected in series, and one end is connected to the electric circuit on the power source side of the fuse, and the other end is connected to the electric circuit on the other pole side where the fuse of the power source is not inserted. A sub-circuit;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the trip coil is closed, the trip coil is applied with a voltage due to a potential difference between both ends of the fuse,
The circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the circuit breaker is operated by the trip coil to which a voltage is applied, and interrupts both poles of the power source.
トリップコイルとスイッチと外部電源とが直列に接続されて構成された閉ループと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記外部電源によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の両極を遮断することを特徴とする請求項1または2に記載の回路遮断器。
A closed loop comprising a trip coil, a switch and an external power supply connected in series;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the switch is in a closed state, the trip coil is applied with a voltage by the external power source,
The circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the circuit breaker is operated by the trip coil to which a voltage is applied, and interrupts both poles of the power source.
前記ヒューズと並列に接続され、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加されるトリップコイルをさらに備え、
前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断時関よりも遮断時間が長い遮断特性または過電流によっては遮断動作を行わない遮断特性を有し、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の前記他方の極を遮断することを特徴とする請求項1または3に記載の回路遮断器。
A trip coil connected in parallel with the fuse, to which a voltage is applied by a potential difference across the fuse;
The circuit breaker has a shut-off characteristic with a shut-off time longer than the fusing time of the fuse or a shut-off characteristic that does not perform a shut-off operation due to overcurrent, and is operated by the trip coil to which a voltage is applied, The circuit breaker according to claim 1 or 3, wherein the other pole is cut off.
一端が前記ヒューズの一端と接続されたトリップコイルと、
前記ヒューズの他端と前記トリップコイルの他端との間に介挿されたスイッチと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断時関よりも遮断時間が長い遮断特性または過電流によっては遮断動作を行わない遮断特性を有し、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の前記他方の極を遮断することを特徴とする請求項1または3に記載の回路遮断器。
A trip coil having one end connected to one end of the fuse;
A switch interposed between the other end of the fuse and the other end of the trip coil;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the switch is closed, the trip coil is applied with a voltage due to a potential difference between both ends of the fuse,
The circuit breaker has a shut-off characteristic with a shut-off time longer than the fusing time of the fuse or a shut-off characteristic that does not perform a shut-off operation due to overcurrent, and is operated by the trip coil to which a voltage is applied, The circuit breaker according to claim 1 or 3, wherein the other pole is cut off.
トリップコイルとスイッチとが直列接続されて構成され、一端が前記ヒューズの電源側の電路に接続され、他端が前記電源の前記ヒューズが介挿されていない他方の極側の電路に接続されたサブ回路と、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記ヒューズの両端電位差によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断時関よりも遮断時間が長い遮断特性または過電流によっては遮断動作を行わない遮断特性を有し、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の前記他方の極を遮断することを特徴とする請求項1または3に記載の回路遮断器。
A trip coil and a switch are connected in series, and one end is connected to the electric circuit on the power source side of the fuse, and the other end is connected to the electric circuit on the other pole side where the fuse of the power source is not inserted. A sub-circuit;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the trip coil is closed, the trip coil is applied with a voltage due to a potential difference between both ends of the fuse,
The circuit breaker has a shut-off characteristic with a shut-off time longer than the fusing time of the fuse or a shut-off characteristic that does not perform a shut-off operation due to overcurrent, and is operated by the trip coil to which a voltage is applied, The circuit breaker according to claim 1 or 3, wherein the other pole is cut off.
トリップコイルとスイッチと外部電源とが直列に接続されて構成された閉ループと、
前記ヒューズの溶断に連動して、前記スイッチを閉状態にするスイッチ駆動手段と、をさらに備え、
前記トリップコイルは、前記スイッチが閉状態になると、前記外部電源によって電圧が印加され、
前記サーキットブレーカは、前記ヒューズの溶断時関よりも遮断時間が長い遮断特性または過電流によっては遮断動作を行わない遮断特性を有し、電圧印加された前記トリップコイルによって作動し、前記電源の前記他方の極を遮断することを特徴とする請求項1または3に記載の回路遮断器。
A closed loop comprising a trip coil, a switch and an external power supply connected in series;
A switch driving means for closing the switch in conjunction with melting of the fuse, and further comprising:
When the switch is in a closed state, the trip coil is applied with a voltage by the external power source,
The circuit breaker has a shut-off characteristic with a shut-off time longer than the fusing time of the fuse or a shut-off characteristic that does not perform a shut-off operation due to overcurrent, and is operated by the trip coil to which a voltage is applied, The circuit breaker according to claim 1 or 3, wherein the other pole is cut off.
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