JP2011222414A - Cutoff device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過電流事故や短絡事故が発生した際に回路を保護する遮断装置に関する。 The present invention relates to a breaker that protects a circuit when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs.
直流電源から負荷に給電する給電回路には、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と負荷との間に流れる電流を遮断するための遮断装置が設けられている。 The power supply circuit that supplies power to the load from the DC power supply is provided with a shut-off device to cut off the current flowing between the positive and negative poles of the DC power supply and the load in the event of an overcurrent or short-circuit accident. Yes.
図5は、遮断装置の一例を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the blocking device.
図5に示す例の場合、直流電源2の正負両極と負荷3との間に、ヒューズ100a,100bが接続されている。そして、負荷に過電流事故や短絡事故が発生した場合、ヒューズ100a,100bが溶断することにより、直流電源2の正負両極と負荷との間に流れる電流が遮断される。
In the example shown in FIG. 5, fuses 100 a and 100 b are connected between the positive and negative electrodes of the DC power supply 2 and the
図6は、遮断装置の他の例を説明するための図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the blocking device.
図6に示す例の場合、直流電源2の正負両極と負荷3との間に、サーキットブレーカ110が設けられている。そして、負荷3に過電流事故や短絡事故が発生した場合、サーキットブレーカ110の開閉機構110a,110bが連動して電路を開放することにより、直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
In the case of the example shown in FIG. 6, a circuit breaker 110 is provided between the positive and negative electrodes of the DC power supply 2 and the
図7は、遮断装置の他の例を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the blocking device.
図7に示す例は、上述した2つの例を組み合わせた遮断装置である。すなわち、直流電源2の正負両極と負荷3との間に、ヒューズ100a,100bと、サーキットブレーカ110とが設けられている。
The example shown in FIG. 7 is a blocking device that combines the two examples described above. That is, fuses 100 a and 100 b and a circuit breaker 110 are provided between the positive and negative electrodes of the DC power supply 2 and the
図5に示したヒューズ100a,100bを用いた遮断装置では、2つのヒューズ100a,100bが同一の閉回路内に直列に接続されている。このため、負荷3に過電流事故や短絡事故が発生した場合には、ヒューズ100a,100bには同じ電流が流れる。従って、理論上はヒューズ100a,100bが同時に溶断することになる。
In the breaking device using the fuses 100a and 100b shown in FIG. 5, the two fuses 100a and 100b are connected in series in the same closed circuit. For this reason, when an overcurrent accident or a short circuit accident occurs in the
しかし、実際には、ヒューズ100a,100bには、それぞれ溶断特性に個体差があるため、ヒューズ100a,100bの一方のみ溶断することがある。この場合、ヒューズが溶断した方の極においては、負荷3が直流電源2から切り離される。しかし、溶断しなかった方の極においては、負荷3が直流電源2と接続されたままとなる。つまり、直流電源2の正負両極と負荷3との間の電流の遮断が保証されない。
However, in reality, the fuses 100a and 100b have individual differences in the fusing characteristics, and therefore only one of the fuses 100a and 100b may be blown. In this case, the
そのため、溶断しなかった方の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問題点がある。 Therefore, if there is a potential difference between the unfused pole and the ground, there is a problem in that there is a risk of electric shock when the human body touches the charged part.
また、図6に示したサーキットブレーカ110を用いた遮断装置では、開閉機構110a,110bが連動して電路を開放するため、直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流を同時に遮断することが可能である。
Further, in the circuit breaker using the circuit breaker 110 shown in FIG. 6, since the open / close mechanisms 110a and 110b open the electric circuit in conjunction with each other, the current flowing between the positive and negative electrodes of the DC power source 2 and the
しかし、サーキットブレーカ110は、サーキットブレーカ110の遮断容量の範囲内であっても、定格電流値を大きく超え、開閉機構110a,110bがアークによって損傷するような大電流を遮断すると、次回以降の使用保証が確保できないという問題点がある。 However, even if the circuit breaker 110 is within the range of the breaking capacity of the circuit breaker 110, the circuit breaker 110 will be used after the next time if the rated current value is greatly exceeded and the switching mechanism 110a, 110b is interrupted by a large current that is damaged by an arc. There is a problem that a guarantee cannot be secured.
また、図7に示したヒューズ100a,100bと、サーキットブレーカ110とを用いた遮断装置では、ヒューズ100a,100bとサーキットブレーカ110との保護協調のとり方、すなわち、ヒューズ100a,100bの溶断特性と、サーキットブレーカ110の遮断特性との組み合わせ方に応じ、ヒューズ100a,100b及びサーキットブレーカ110のうち、遮断時間の短い方が電流を遮断する。 Further, in the breaking device using the fuses 100a and 100b and the circuit breaker 110 shown in FIG. Depending on how to combine with the breaking characteristics of the circuit breaker 110, the shorter of the breaking times of the fuses 100a and 100b and the circuit breaker 110 cuts off the current.
図8は、図7に示した遮断装置における電流値と遮断時間との関係の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the current value and the interruption time in the interruption device shown in FIG.
図8に示すように、定格電流値を超える過電流範囲において、電流値の小さな範囲では、サーキットブレーカ110の遮断時間がヒューズ100a,100bよりも短く設定されているため、サーキットブレーカ110が電流を遮断する。また、電流値の大きな範囲ではヒューズ100a,100bの遮断時間がサーキットブレーカ110よりも短く設定されているため、ヒューズ100a,100bが電流を遮断する。 As shown in FIG. 8, in the overcurrent range exceeding the rated current value, in the range where the current value is small, the circuit breaker 110 has a cutoff time shorter than that of the fuses 100a and 100b. Cut off. Moreover, since the interruption time of the fuses 100a and 100b is set shorter than that of the circuit breaker 110 in the range where the current value is large, the fuses 100a and 100b interrupt the current.
このとき、ヒューズ100a,100bの溶断特性とサーキットブレーカ110の遮断特性との交点をサーキットブレーカ110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110の繰り返し使用が保証されない電流範囲の電流は、ヒューズ100a,100bが遮断することとなる。 At this time, if the intersection between the fusing characteristics of the fuses 100a and 100b and the breaking characteristic of the circuit breaker 110 is set to be equal to or less than a specified current value that guarantees the repeated use of the circuit breaker 110, the current range in which the repeated use of the circuit breaker 110 is not guaranteed. This current is interrupted by the fuses 100a and 100b.
従って、サーキットブレーカ110の繰り返し使用が保証される規定電流値以上の電流をヒューズ100a,100bが遮断するので、開閉機構110a,110bが損傷することはない。また、サーキットブレーカ110が電流を遮断する電流範囲では、サーキットブレーカ110が直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流を連動して遮断するため、直流電源2の正負両極と負荷3との間の電流を確実に遮断することができる。
Therefore, since the fuses 100a and 100b cut off the current exceeding the specified current value that guarantees repeated use of the circuit breaker 110, the switching mechanisms 110a and 110b are not damaged. In the current range where the circuit breaker 110 cuts off the current, the circuit breaker 110 cuts off the current flowing between the positive and negative poles of the DC power supply 2 and the
しかし、ヒューズ100a,100bが電流を遮断する電流範囲では、過電流が発生してもサーキットブレーカ110が電流を遮断せず、開閉機構110a,110bは閉状態のままとなる。 However, in the current range where the fuses 100a and 100b cut off the current, even if an overcurrent occurs, the circuit breaker 110 does not cut off the current, and the open / close mechanisms 110a and 110b remain closed.
そのため、図5に示した遮断装置の場合と同様に、ヒューズ100a,100bの溶断特性の個体差により、直流電源2の正負両極と負荷3との間の電流の遮断が保証されない。
Therefore, as in the case of the interruption device shown in FIG. 5, the interruption of the current between the positive and negative poles of the DC power supply 2 and the
本発明は、全ての過電流範囲において、電源の正負両極と負荷との間に流れる電流を確実に遮断することを可能にする遮断装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the interruption | blocking apparatus which makes it possible to interrupt | block reliably the electric current which flows between the positive / negative poles of a power supply, and load in all the overcurrent ranges.
上記目的を達成するために本発明の遮断装置は、ヒューズと、接続された位置で電路を開閉する開閉機構と、一端が前記開閉機構に当接した可動鉄片とを有し、電源から給電される負荷と前記電源との間に設けられ、前記開閉機構に流れる電流に応じた磁力で前記可動鉄片の他端が第1の位置から第2の位置へ移動するのに従って、前記開閉機構が前記電路を開放する遮断装置において、
前記ヒューズは、前記電源の両極のうち少なくとも一方の極と、前記負荷との間に接続され、
前記開閉機構は、前記電源の両極のうち少なくとも前記ヒューズが接続されていない極と、前記負荷との間に接続され、
前記可動鉄片は、前記ヒューズの溶断に連動して発生した力学的エネルギーによる力が当該可動鉄片に与えられることにより、前記他端が前記第1の位置から前記第2の位置へ移動する。
In order to achieve the above object, a circuit breaker according to the present invention includes a fuse, an opening / closing mechanism that opens and closes an electric circuit at a connected position, and a movable iron piece having one end abutting against the opening / closing mechanism, and is supplied with power from a power source. As the other end of the movable iron piece is moved from the first position to the second position by a magnetic force corresponding to the current flowing through the opening / closing mechanism, the opening / closing mechanism is In the circuit breaker that opens the circuit,
The fuse is connected between at least one of the poles of the power source and the load;
The opening / closing mechanism is connected between at least the pole to which the fuse is not connected, and the load, of both poles of the power source,
The movable iron piece is moved from the first position to the second position when a force by mechanical energy generated in conjunction with the fusing of the fuse is applied to the movable iron piece.
本発明は以上説明したように構成されているので、ヒューズが電流を溶断する電流範囲においても、電源の正負両極と負荷との間に流れる電流が遮断される。 Since the present invention is configured as described above, the current flowing between the positive and negative poles of the power source and the load is cut off even in the current range where the fuse blows the current.
そのため、全ての過電流範囲において、電源の正負両極と負荷との間に流れる電流を確実に遮断することが可能となる。 Therefore, in all overcurrent ranges, it is possible to reliably cut off the current flowing between the positive and negative poles of the power supply and the load.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の遮断装置を適用した給電回路の実施の一形態の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a power feeding circuit to which a blocking device of the present invention is applied.
本実施形態の給電回路は図1に示すように、遮断装置1と、直流電源2と、負荷3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the power supply circuit according to the present embodiment includes a cutoff device 1, a DC power supply 2, and a
遮断装置1は、直流電源2と負荷3との間に設けられており、ヒューズ部10と、サーキットブレーカ20とを備えている。なお、図1においてヒューズ部10は、直流電源2の正極と負荷3との間で、サーキットブレーカ20よりも負荷3側に設けられている。ヒューズ部10が設けられる位置はこれに限らず、直流電源2の負極と負荷3との間でもよく、また、サーキットブレーカ20よりも直流電源2側でもよい。
The circuit breaker 1 is provided between the DC power source 2 and the
サーキットブレーカ20は、開閉機構21と、可動鉄片22とを備えている。 The circuit breaker 20 includes an opening / closing mechanism 21 and a movable iron piece 22.
開閉機構21は、直流電源2の正極と負荷3との間と、直流電源2の負極と負荷3とに接続され、可動接点21−1と固定接点21−2とを備えている。直流電源2と負荷3との間に流れる電流は、可動接点21−1及び固定接点21−2を電路としており、開閉機構21は、可動接点21−1と固定接点21−2とを引き離すことによって電路を開放する。開閉機構21が電路を開放すると、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流、または、直流電源2の負極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
The switching mechanism 21 is connected between the positive electrode of the DC power source 2 and the
可動鉄片22は、1つの開閉機構21に対応して設けられ、一端が開閉機構21に当接し、他端が移動可能な構成となっている。以降、可動鉄片22について、開閉機構21に当接した方のことを「可動鉄片22の一端」といい、移動可能な方のことを「可動鉄片22の他端」という。 The movable iron piece 22 is provided corresponding to one opening / closing mechanism 21, and has one end abutting on the opening / closing mechanism 21 and the other end movable. Hereinafter, with respect to the movable iron piece 22, the one in contact with the opening / closing mechanism 21 is referred to as “one end of the movable iron piece 22”, and the movable one is referred to as “the other end of the movable iron piece 22”.
図2は、図1に示したサーキットブレーカ20の動作原理を説明するための図であり、(a)は開閉機構21が電路を開放していない状態を示す図、(b)は開閉機構21が電路を開放している状態を示す図である。なお、図2においては、サーキットブレーカ20の構成要素のうち説明に必要な部分だけを記載している。 2A and 2B are diagrams for explaining the operating principle of the circuit breaker 20 shown in FIG. 1. FIG. 2A is a view showing a state where the open / close mechanism 21 does not open the electric circuit, and FIG. It is a figure which shows the state which has open | released the electric circuit. In FIG. 2, only the components necessary for explanation are shown among the components of the circuit breaker 20.
図1に示したサーキットブレーカ20は図2に示すように、上述した開閉機構21及び可動鉄片22に加え、シリンダ23と、可動鉄心24と、スプリング25と、極板26とのそれぞれを1つの開閉機構21に対応して備えている。なお、シリンダ23の周囲にはコイル(不図示)が巻かれており、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流、または、直流電源2の負極と負荷3との間に流れる電流は、可動接点21−1及び固定接点21−2を介してこのコイルを通過する。
As shown in FIG. 2, the circuit breaker 20 shown in FIG. 1 includes a
直流電源2と負荷3との間に流れる電流が定格電流値以下である場合、図2(a)に示すように、可動鉄片22の他端は、極板26から離間した位置にいる。以降、この位置のことを第1の位置という。また、可動鉄心24は、スプリング25によって極板26から離れた位置にある。このとき、開閉機構21は電路を開放しておらず、電流は遮断されない。
When the current flowing between the DC power source 2 and the
直流電源2と負荷3との間に流れる電流が定格電流値を超えて増加してくると、上述したコイルに流れる電流に応じた磁力により、可動鉄心24が極板26の方向へ移動を開始する。そして、可動鉄心24が極板26に達すると磁力が急激に増大し、図2(b)に示すように、可動鉄片22が極板26に吸引される。以降、可動鉄片22が極板26に吸引されたときの可動鉄片22の他端の位置を第2の位置という。
When the current flowing between the DC power source 2 and the
可動鉄片22の他端が第1の位置から第2の位置へ移動するのに従って、可動接点21−1と固定接点21−2とが引き離される。これにより、電路が開放され、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流、または、直流電源2の負極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
As the other end of the movable iron piece 22 moves from the first position to the second position, the movable contact 21-1 and the fixed contact 21-2 are pulled apart. Thereby, the electric circuit is opened, and the current flowing between the positive electrode of the DC power supply 2 and the
なお、短絡が発生した場合には、上述したコイルに非常に大きな電流値の電流が流れ、それによって強力な磁力が発生する。この場合、可動鉄片22は、可動鉄心24の移動を待たずに、瞬時に極板26に吸引される。 When a short circuit occurs, a current having a very large current value flows in the above-described coil, thereby generating a strong magnetic force. In this case, the movable iron piece 22 is instantaneously attracted to the electrode plate 26 without waiting for the movement of the movable iron core 24.
このように、本実施形態のサーキットブレーカ20は、従来から用いられているサーキットブレーカと同様に、可動鉄片22の他端が第1の位置から第2の位置へ移動するのに従って、開閉機構21が電路を開放する一般的なサーキットブレーカである。但し、本実施形態においては、磁力によって可動鉄片22の他端を第1の位置から第2の位置へ移動させるのではなく、ヒューズ部10と連動した動作により、可動鉄片22の他端を第1の位置から第2の位置へ移動させる。この動作の詳細については後述する。 As described above, the circuit breaker 20 of the present embodiment is similar to the conventionally used circuit breaker, as the other end of the movable iron piece 22 moves from the first position to the second position. Is a general circuit breaker that opens the circuit. However, in the present embodiment, the other end of the movable iron piece 22 is not moved from the first position to the second position by the magnetic force, but the other end of the movable iron piece 22 is moved by the operation in conjunction with the fuse portion 10. Move from the first position to the second position. Details of this operation will be described later.
再度、図1を参照すると、ヒューズ部10は、ヒューズ11と、連動部12とを備えている。 Referring to FIG. 1 again, the fuse part 10 includes a fuse 11 and an interlocking part 12.
ヒューズ11は、直流電源2の正極と負荷3との間に接続され、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流によるエネルギーが所定の溶断エネルギーに達すると溶断する。これにより、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
The fuse 11 is connected between the positive electrode of the DC power source 2 and the
連動部12は、ヒューズ11の遮断に連動して動作することにより、サーキットブレーカ20の可動鉄片22−1の他端を第1の位置から第2の位置へ移動させる。 The interlocking unit 12 operates in conjunction with the interruption of the fuse 11 to move the other end of the movable iron piece 22-1 of the circuit breaker 20 from the first position to the second position.
図3は、図1に示した連動部12の構成を説明するための図である。なお、図3は、連動部12の動作によって可動鉄片22の他端を第1の位置から第2の位置へ移動していない状態を示している。また、図3においては、遮断装置1の構成要素のうち説明に必要な部分だけを記載している。 FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the interlocking unit 12 shown in FIG. FIG. 3 shows a state where the other end of the movable iron piece 22 is not moved from the first position to the second position by the operation of the interlocking unit 12. Moreover, in FIG. 3, only the part required for description among the components of the interruption | blocking apparatus 1 is described.
図1に示した連動部12は図3に示すように、サブヒューズ12−1と、エネルギー変換部である弾性体12−2と、固定部12−3とを備えている。 As shown in FIG. 3, the interlocking unit 12 shown in FIG. 1 includes a sub fuse 12-1, an elastic body 12-2 that is an energy conversion unit, and a fixing unit 12-3.
サブヒューズ12−1は、直流電源2の正極と負荷3との間でヒューズ11と並列に接続されている。サブヒューズ12−1は、ヒューズ11が溶断した後に溶断する。つまり、サブヒューズ12−1は、ヒューズ11の溶断に連動して溶断する。これは、サブヒューズ12−1と直列に抵抗(不図示)等を接続し、サブヒューズ12−1側に流入する電流を調整することによって実現できる。
The sub fuse 12-1 is connected in parallel with the fuse 11 between the positive electrode of the DC power supply 2 and the
弾性体12−2は、例えば、元の形状が板状の板ばね等であり、一端がサブヒューズ12−1を用いて固定部12−3に固定され、他端が固定部12−3に直接固定されている。また、弾性体12−2は、図3に示すように、元の板状の形状とは異なる形状に変形して固定部12−3に固定されている。そのため、弾性体12−2は、固定部12−3に固定された状態においては、位置エネルギーの一種である弾性エネルギーを蓄積している。 The elastic body 12-2 is, for example, a plate spring having an original shape, and one end is fixed to the fixing portion 12-3 using the sub fuse 12-1, and the other end is fixed to the fixing portion 12-3. Directly fixed. Further, as shown in FIG. 3, the elastic body 12-2 is deformed into a shape different from the original plate shape and fixed to the fixing portion 12-3. Therefore, the elastic body 12-2 accumulates elastic energy which is a kind of potential energy in a state where the elastic body 12-2 is fixed to the fixing portion 12-3.
以下に、上記のように構成された遮断装置1を適用した給電回路において、負荷3に過電流事故または短絡事故が発生したときの動作について説明する。
The operation when an overcurrent accident or a short-circuit accident occurs in the
負荷3に過電流事故または短絡事故が発生すると、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流が増加していく。この電流によるエネルギーが所定の溶断エネルギーに達するとヒューズ11が溶断する。これにより、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
When an overcurrent accident or a short circuit accident occurs in the
そして、連動部12は、ヒューズ11の遮断に連動して動作することにより、サーキットブレーカ20の可動鉄片22の他端を第1の位置から第2の位置へ移動させる。 And the interlocking | linkage part 12 moves the other end of the movable iron piece 22 of the circuit breaker 20 from a 1st position to a 2nd position by operating in response to interruption | blocking of the fuse 11. FIG.
図4は、図1及び図3に示した連動部12がヒューズ11の遮断に連動して可動鉄片22の他端を移動させる動作を説明するための図である。なお、図4においては、遮断装置1の構成要素のうち説明に必要な部分だけを記載している。 FIG. 4 is a view for explaining an operation in which the interlocking portion 12 shown in FIGS. 1 and 3 moves the other end of the movable iron piece 22 in conjunction with the interruption of the fuse 11. In FIG. 4, only the parts necessary for the description are shown among the components of the blocking device 1.
ヒューズ11が溶断すると、直流電源2の正極と負荷3との間に流れる電流は、サブヒューズ12−1側へ流入し、サブヒューズ12−1が溶断する。
When the fuse 11 is blown, the current flowing between the positive electrode of the DC power source 2 and the
サブヒューズ12−1が溶断すると、サブヒューズ12−1を用いて固定されていた弾性体12−2の一端が固定部12−3から離れる。これにより、弾性体12−2は、元の板状の形状に戻る。つまり、弾性体12−2が変形していることで弾性体12−2に蓄積された弾性エネルギーは、サブヒューズ12−1の溶断によって運動エネルギーに変換される。 When the sub fuse 12-1 is melted, one end of the elastic body 12-2 fixed using the sub fuse 12-1 is separated from the fixing portion 12-3. Thereby, the elastic body 12-2 returns to the original plate shape. That is, the elastic energy accumulated in the elastic body 12-2 due to the deformation of the elastic body 12-2 is converted into kinetic energy by the fusing of the sub fuse 12-1.
そして、元の形状に戻った弾性体12−2は図4に示すように、可動鉄片22に当接し、可動鉄片22が極板26の方向へ押し出される。これは、可動鉄片22が極板26へ吸引されるのと同じ動きであり、可動鉄片22の他端が第1の位置から第2の位置へ移動する。 Then, as shown in FIG. 4, the elastic body 12-2 that has returned to its original shape comes into contact with the movable iron piece 22, and the movable iron piece 22 is pushed out toward the electrode plate 26. This is the same movement as the movable iron piece 22 is attracted to the electrode plate 26, and the other end of the movable iron piece 22 moves from the first position to the second position.
なお、元の板状の形状に戻った弾性体12−2は、直流電源2の正極と負荷3との間に接続された開閉機構21に対応する可動鉄片22と、直流電源2の負極と負荷3との間に接続された開閉機構21に対応する可動鉄片22との両方に当接し、両方の可動鉄片22の他端が第1の位置から第2の位置へ移動する。
The elastic body 12-2 that has returned to the original plate shape includes a movable iron piece 22 corresponding to the opening / closing mechanism 21 connected between the positive electrode of the DC power source 2 and the
これにより、直流電源2の正極と負荷3との間に接続された開閉機構21と、直流電源2の負極と負荷3との間に接続された開閉機構21との両方において、可動接点21−1と固定接点21−2とが引き離される。つまり、両方の開閉機構21が電路を開放し、直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流が遮断される。
As a result, the movable contact 21-is connected to both the switching mechanism 21 connected between the positive electrode of the DC power source 2 and the
なお、本実施形態においては、直流電源2の正負両極と負荷3との間に開閉機構21を接続した構成について説明した。このような構成ではなく、直流電源2の両極のうち、ヒューズ11が接続されていない極と負荷3との間のみに開閉機構21を接続する構成にしてもよい。但し、この構成の場合、全ての過電流範囲においてヒューズ11の溶断時間よりも長い遮断時間のサーキットブレーカを使用するか、または、過電流によって自動的に電流の遮断を開始しないサーキットブレーカを使用することが必要となる。これは、サーキットブレーカがヒューズ11よりも先に遮断動作を行うと、ヒューズ11が接続された極と負荷3との間に流れる電流が遮断されなくなってしまうためである。
In the present embodiment, the configuration in which the switching mechanism 21 is connected between the positive and negative electrodes of the DC power source 2 and the
このように本実施形態において、ヒューズ11は、直流電源2の両極のうち一方の極と、負荷3との間に接続され、開閉機構21は、直流電源2の両極のうち少なくともヒューズ11が接続されていない極と、負荷3との間に接続される。そして、可動鉄片22は、ヒューズ11の溶断に連動して発生した力学的エネルギーによる力が可動鉄片22に与えられることにより、他端が第1の位置から第2の位置へ移動する。
Thus, in the present embodiment, the fuse 11 is connected between one of the two poles of the DC power supply 2 and the
そのため、ヒューズ11が電流を溶断する電流範囲においても、直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流が遮断され、全ての過電流範囲において、直流電源2の正負両極と負荷3との間に流れる電流を確実に遮断することが可能となる。
Therefore, even in the current range in which the fuse 11 blows the current, the current flowing between the positive and negative electrodes of the DC power supply 2 and the
また、本実施形態においては、ヒューズ11の溶断とサーキットブレーカ20とを連動させるのに電流を用いていないため、回路等が焼損する危険性もない。 Further, in the present embodiment, since no current is used to link the fusing of the fuse 11 and the circuit breaker 20, there is no risk that the circuit or the like will burn out.
なお、本実施形態においては、弾性体12−2が、可動鉄片22に当接することによって可動鉄片22の他端を移動させる構成について説明した。このような構成ではなく、弾性体12−2が元の形状に戻ることによる運動エネルギーを伝達する連動機構を介して可動鉄片22の他端を移動させる構成にしてもよい。 In addition, in this embodiment, the structure which moves the other end of the movable iron piece 22 by the elastic body 12-2 contacting the movable iron piece 22 was demonstrated. Instead of such a configuration, the other end of the movable iron piece 22 may be moved via an interlocking mechanism that transmits kinetic energy due to the elastic body 12-2 returning to its original shape.
また、本実施形態においては、直流電源2から負荷3へ給電する給電回路に本発明の遮断装置を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、交流電源から負荷へ給電する給電回路にも適用することができる。
In the present embodiment, the case where the interrupting device of the present invention is applied to the power feeding circuit that feeds power from the DC power source 2 to the
1 遮断装置
2 直流電源
3 負荷
10 ヒューズ部
11 ヒューズ
12 連動部
12−1 サブヒューズ
12−2 弾性体
12−3 固定部
20 サーキットブレーカ
21 開閉機構
21−1 可動接点
21−2 固定接点
22 可動鉄片
23 シリンダ
24 可動鉄心
25 スプリング
26 極板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit breaker 2
Claims (4)
前記ヒューズは、前記電源の両極のうち少なくとも一方の極と、前記負荷との間に接続され、
前記開閉機構は、前記電源の両極のうち少なくとも前記ヒューズが接続されていない極と、前記負荷との間に接続され、
前記可動鉄片は、前記ヒューズの溶断に連動して発生した力学的エネルギーによる力が当該可動鉄片に与えられることにより、前記他端が前記第1の位置から前記第2の位置へ移動する遮断装置。 A fuse, an open / close mechanism that opens and closes an electric circuit at a connected position, and a movable iron piece that is in contact with the open / close mechanism at one end, and is provided between a load fed from a power source and the power source; In the interrupting device in which the opening / closing mechanism opens the electric circuit as the other end of the movable iron piece moves from the first position to the second position with a magnetic force according to the current flowing through the mechanism,
The fuse is connected between at least one of the poles of the power source and the load;
The opening / closing mechanism is connected between at least the pole to which the fuse is not connected, and the load, of both poles of the power source,
The movable iron piece has a breaking device in which the other end moves from the first position to the second position when a force by mechanical energy generated in conjunction with the fusing of the fuse is applied to the movable iron piece. .
前記ヒューズが溶断されていない状態において位置エネルギーを蓄積し、前記ヒューズの溶断に連動して前記蓄積した位置エネルギーを運動エネルギーに変換するエネルギー変換部を有し、
前記可動鉄片は、前記運動エネルギーによる力が当該可動鉄片に与えられることにより、前記他端が前記第1の位置から前記第2の位置へ移動する遮断装置。 The shut-off device according to claim 1,
Storing energy in a state where the fuse is not blown, and having an energy conversion unit that converts the stored potential energy into kinetic energy in conjunction with the melting of the fuse,
The movable iron piece is a blocking device in which the other end moves from the first position to the second position when a force by the kinetic energy is applied to the movable iron piece.
前記エネルギー変換部は、元の形状から変形することによって弾性エネルギーを蓄積する弾性体であり、
前記弾性体は、前記ヒューズが溶断されていない状態において、変形した状態で固定され、前記ヒューズの溶断に連動して元の形状に戻り、
前記可動鉄片は、元の形状に戻った前記弾性体が当該可動鉄片に当接することにより、前記他端が前記第1の位置から前記第2の位置へ移動する遮断装置。 The shut-off device according to claim 2,
The energy conversion unit is an elastic body that accumulates elastic energy by being deformed from the original shape,
The elastic body is fixed in a deformed state in a state where the fuse is not blown, and returns to its original shape in conjunction with the fusing of the fuse,
The movable iron piece is a blocking device in which the other end moves from the first position to the second position when the elastic body that has returned to its original shape comes into contact with the movable iron piece.
前記ヒューズと並列に接続され、当該ヒューズが溶断した後に溶断するサブヒューズを有し、
前記弾性体は、前記ヒューズが溶断されていない状態において、前記サブヒューズを用いて変形した状態で固定され、前記サブヒューズが溶断することによって元の形状に戻る遮断装置。 The shut-off device according to claim 3,
A sub-fuse that is connected in parallel with the fuse and blows after the fuse is blown;
The elastic body is a breaker that is fixed in a deformed state using the sub-fuse in a state where the fuse is not blown, and returns to its original shape when the sub-fuse is blown.
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