JP2018056420A

JP2018056420A - 変流器及び回路遮断器

Info

Publication number: JP2018056420A
Application number: JP2016192548A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　健太; Kenta Suzuki; 健太鈴木; 中村　大輔; Daisuke Nakamura; 大輔中村
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-04-05

Abstract

【課題】主回路電流(一次電流)が小さい場合に、主回路導体を変流器へ貫通させるだけでは二次電流の出力が足りず、配線用遮断器の引外し動作をさせることが困難であった。そこで、一次導体を流れる一次電流を二次電流に変換する変流器であって、二次電流の出力増加を図ることができるとともに、省スペースで構成される変流器を提供することを目的とする。【解決手段】一次導体と、センターコア型の鉄心と、鉄心に巻装される二次巻線とを備える変流器であって、一次導体が螺旋状に構成され、鉄心に複数回巻装される構造である。【選択図】図２

Description

本発明は、一次電流の大きさを変換する変流器及び変流器を有する回路遮断器に関するものである。

変流器を内蔵して主回路電流を二次電流に変換し、過電流検出回路で二次電流を監視する電子式回路遮断器がある。従来の構造は主回路導体を変流器へ貫通(１ターン)させて変流させ、二次電流の出力によって主回路の通電電流の大きさを監視している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２１０４５６号公報

主回路電流(一次電流)が小さい場合に、特許文献１に記載のように、主回路導体を変流器へ貫通させるだけでは二次電流の出力が足りず、配線用遮断器の引外し動作をさせることが困難であった。

また、主回路導体に電線を用いて、変流器の鉄心に円環状に複数回巻くことで二次電流を増加させることができる。しかしながら、主回路導体を円環状に複数回巻きにすると、主回路導体および鉄心が寸法大となり、変流器の大型化が問題となる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

一次導体と、センターコア型の鉄心と、鉄心に巻装される二次巻線とを備え、一次導体が螺旋状に構成され、鉄心に複数回巻装される構造であることを特徴とする変流器である。

また、電源側端子と負荷側端子間に接続される主回路導体と、主回路導体を流れる一次電流を二次電流に変換する変流器と、二次電流が過電流の条件を満たすとき、過電流信号を出力する引外し制御基板と、過電流信号を受けて、引外し動作を行う過電流引外し装置と、を備える回路遮断器であって、変流器は、センターコア型の鉄心と、鉄心に巻装される二次巻線とを有し、主回路導体が螺旋状に構成され、鉄心に複数回巻装される構造であることを特徴とする回路遮断器である。

本発明により、二次電流の出力増加を図ることができるとともに、変流器を省スペースで構成することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施例１の電子式回路遮断器の構造図である。実施例１の変流器を示す図である。実施例２の変流器を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、変流器の機能を含んだ電子式回路遮断器の構造を示す。当該回路遮断器は、電源側端子１７と負荷側端子１８との間に接続される主回路導体１６の電流を断続するための接点部１１と、接点部を開閉するための開閉機構部１５と、過電流などの条件で開閉機構部１５を引外し動作させる過電流引外し装置１４によって構成される。主回路導体を流れる主回路電流は各相に設置された変流器１２によって検知され、負荷電流を微少電流に変換して二次出力する。二次出力された電流が過電流の条件を満たすとき、引外し制御基板１３は、過電流信号を出力する。その過電流信号を受けて、過電流引外し装置１４が接点部を開極させるように開閉機構部を動作させる構造となっている。

次に変流器の構造を説明する。図２は、実施例１の変流器の構造を示す。本実施例は、主回路導体２１の通電電流を鉄心２２によって二次巻線２３から二次電流として電流を変換する変流器において、鉄心をセンターコア型の構造とし、主回路導体２１を螺旋状の板材もしくは棒材で構成して、鉄心を２ターンすることを特徴とする。主回路導体２１が鉄心２２を２ターンすることにより、二次巻線２３からの出力を増加することができる。また、主回路導体２１を板材もしくは棒材としたことで、導体として十分な断面積を確保できるため発熱を抑制することができ、なおかつ、螺旋状にすることにより省スペースで２ターンの変流器を構成できる。

なお、図２では、主回路導体が鉄心を２ターンする例を示したが、主回路導体が鉄心を３ターン以上してもよい。

また、本実施例では、回路遮断器の主回路導体を一次導体として適用される変流器について説明したが、回路遮断器以外にも適用可能である。また、一次導体と鉄心と二次巻線を有する変流器にも適用可能である。

次に、図３を用いて実施例２の変流器の構造を説明する。実施例１と比較し主回路導体を平板部品３１ａと段曲部品３１ｂの２部品に分ける構造とすることを特徴とする。

これにより、実施例１と比較して、導体の製作が容易となる。そして、双方の部品を一部溶接やろう付けなどで固定し、双方の部品間に絶縁板３２を配置して絶縁を強化することにより、実施例１と同様に、二次巻線２３からの出力を増加することができる。また、導体として十分な断面積を確保でき、なおかつ省スペースで２ターンの変流器を構成できる。

１１接点部
１２変流器
１３引外し制御基板
１４過電流引外し装置
１５開閉機構部
１６主回路導体
１７電源側端子
１８負荷側端子
２１主回路導体
２２鉄心
２３二次巻線
３１ａ主回路導体(平板)
３１ｂ主回路導体(段曲)
３２絶縁板

Claims

一次導体と、
センターコア型の鉄心と、
前記鉄心に巻装される二次巻線と、を備え、
前記一次導体が螺旋状に構成され、前記鉄心に複数回巻装される構造であることを特徴とする変流器。
請求項１に記載の変流器であって、
前記一次導体は、板材又は棒材にて構成されることを特徴とする変流器。
請求項１に記載の変流器であって、
前記一次導体は、平板部と段曲部からなり、前記平板部と前記段曲部の間に絶縁部を有することを特徴とする変流器。
電源側端子と負荷側端子間に接続される主回路導体と、
前記主回路導体を流れる一次電流を二次電流に変換する変流器と、
前記二次電流が過電流の条件を満たすとき、過電流信号を出力する引外し制御基板と、
前記過電流信号を受けて、引外し動作を行う過電流引外し装置と、を備える回路遮断器であって、
前記変流器は、センターコア型の鉄心と、前記鉄心に巻装される二次巻線とを有し、
前記主回路導体が螺旋状に構成され、前記鉄心に複数回巻装される構造であることを特徴とする回路遮断器。