JP2559457Y2 - 開閉装置用同期制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、交流主回路電流を開閉
する遮断器や開閉器等の開閉装置を、交流電圧または電
流の所定の位相で動作させるために用いる同期制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】遮断器や開閉器等の開閉装置において
は、その開閉動作を電源電圧または電流の所定の位相で
行わせることが必要になることが多い。

【０００３】そのため、開閉装置の動作を電源電圧また
は電流と同期させることが必要になる。従来はこのよう
な動作を行わせるために、図４に示すような同期制御装
置を用いて基準となる交流電圧波形または電流波形の所
定の位相で操作コイルに電流を流して主回路接点の開閉
を行わせるようにしている。図４において、１は同期制
御装置、２は基準となる交流電圧または電流波形を与え
る基準交流電源、３は指令信号接点、４は指令電源、５
は制御電源である。また６は操作コイル７に電流が与え
られたときに開閉装置の主回路接点８を操作する操作器
である。

【０００４】図４の装置において、開閉指令が出される
と指令信号接点３が閉じて指令電源４から同期制御装置
１に指令信号が与えられ、同期制御装置１が動作を開始
する。同期制御装置１は基準交流電源２の出力波形の零
点を検出し、検出された零点を基準にして所定の位相で
制御電源５から開閉装置用操作器６の操作コイル７に電
流を流す。これにより操作器６が主回路接点８を開路ま
たは閉路させる。

【０００５】従来の同期制御装置は、図５に示すよう
に、ゼロクロス検出器１ａと、パルストランス１ｂと、
サイリスタ１ｃと、電源１ｄとにより構成されている。

【０００６】この同期制御装置においては、ゼロクロス
検出器１ａが基準交流電源２から与えられる交流電圧ま
たは電流の零点を検出し、この零点を基準にして所定の
位相でパルストランス１ｂを介してサイリスタ１ｃにト
リガ信号を与える。これによりサイリスタ１ｃが導通
し、操作コイル７に駆動電流を流して操作器を動作させ
る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】上記の同期制御装置で
は、ゼロクロス検出器１ａで基準となる交流電圧または
電流波形の零点を検出して、この零点を基準にして所定
の位相でサイリスタを導通させて操作コイル７に電流を
流しているが、このような構成では、指令信号接点３と
サイリスタ１ｃとの間に設けられている回路で単発ノイ
ズが発生して、該 単発ノイズが操作コイルの電流をオン
オフするサイリスタ１ｃのゲート回路に入った場合にサ
イリスタ１ｃがトリガされて該サイリスタが導通状態を
保持するため、ノイズにより開閉装置を誤動作させると
いう問題があった。

【０００８】本考案の目的は、ノイズに強く、誤動作の
ない開閉装置用同期制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の開閉装置用同期
制御装置においては、上記の目的を達成するため、操作
指令信号により第１のフォトカプラーを介してトリガさ
れて基準となる交流電圧または電流波形の零点を検出す
るゼロクロス検出回路と該ゼロクロス検出回路により零
点が検出されたときに導通する出力スイッチとを備えた
交流用無接点リレーと、この交流用無接点リレーの出力
スイッチが導通したときに時限動作を開始して所定の時
限後に所定レベルのトリガ信号を出力する時限調整回路
と、トリガ信号が入力されるように設けられて該トリガ
信号が発生している間だけ出力信号を発生する第２のフ
ォトカプラーと、該第２のフォトカプラーが出力信号を
発生している間だけ導通する出力スイッチを備えた直流
用無接点リレーとを設け、直流電源から直流用無接点リ
レーの出力スイッチを通して開閉装置用操作器の操作コ
イルに駆動電流を流すようにした。

【００１０】即ち本考案においては、操作指令信号の入
力部と時限調整回路との間に、第１のフォトカプラーと
ゼロクロス検出回路と出力スイッチとを有する交流無接
点リレーが設けられ、時限調整回路と操作コイルとの間
に、第２のフォトカプラー及び出力スイッチを有する直
流用無接点リレーが設けられる。また直流用無接点リレ
ーを構成する第２のフォトカプラー及び出力スイッチと
しては、自己保持機能を有しないものが用いられる。

【００１１】

【作用】上記の装置において、操作指令信号が入力され
ると、第１のフォトカプラーを介してゼロクロス検出回
路がトリガされ、基準となる交流電圧または電流波形の
零点でゼロクロス検出回路が交流用無接点リレーの出力
スイッチを導通させる。交流用無接点リレーの出力スイ
ッチが導通すると、時限調整回路が所定の時限後に所定
レベルのトリガ信号を出力する。このトリガ信号は第２
のフォトカプラーを介して直流用無接点リレーをトリガ
して該直流用無接点リレーの出力スイッチを導通させ
る。直流用無接点リレーの出力スイッチが導通したとき
に開閉装置用操作器の操作コイルに駆動電流を与え、操
作器を動作させる。

【００１２】上記のように、操作指令信号の入力部と時
限調整回路との間に第１のフォトカプラーを有する交流
無接点リレーを設けるとともに、時限調整回路と操作コ
イルとの間に第２のフォトカプラーを有する直流用無接
点リレーを設けると、操作指令信号の入力部とゼロクロ
ス検出回路との間及び時限調整回路と出力スイッチとの
間をそれぞれ第１及び第２のフォトカプラーにより絶縁
することができるため、外来ノイズによる誤動作を防止
することができる。特に本考案のように、直流用無接点
リレーを構成する第２のフォトカプラー及び出力スイッ
チとして自己保持機能を有しないものを用いると、第２
のフォトカプラーに信号が与えられている間のみ操作コ
イルに駆動電流が与えられる。従って、基準となる交流
電圧または交流電流を与える電源と時限調整回路とを含
む回路で単発ノイズが発生したとしても、該単発ノイズ
により操作コイルに持続性がある駆動電流が与えられる
ことがないため、内部回路で発生するノイズにより操作
器が誤動作するのを防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】図１は本考案の実施例の構成を示したもの
で、同図において、１１は交流用無接点リレー、１２は
時限調整回路、１３は直流用無接点リレーである。交流
用無接点リレー１１の入力端は指令信号接点３を介して
指令電源４に接続されており、出力端は制御基準交流電
源２を介して時限調整回路１２の入力端に接続されてい
る。また直流用無接点リレー１３の出力端子間に制御電
源５を介して操作器の操作コイル７が接続されている。

【００１４】交流用無接点リレー１１は、例えば図２に
示したように、入力回路１１ａと、フォトダイオード１
１b1及び双方向性フォトサイリスタ１１b2からなる第１
のフォトカプラー１１ｂと、ゼロクロス検出回路１１ｃ
と、トリガ回路１１ｄと、トライアック１１ｅと、サー
ジ電圧を抑制するスナバ回路１１ｆとにより構成されて
いる。この交流用無接点リレーにおいては、トライアッ
ク１１ｅが出力スイッチを構成している。ゼロクロス検
出回路１１ｃは、第１のフォトカプラー１１ｂから信号
が与えられたときに動作して、出力端子１１ｇ，１１ｈ
間に印加されている交流電圧または電流の零点を検出
し、該零点でトリガ回路１１ｄを動作させてトライアッ
ク１１ｅを導通させる。

【００１５】時限調整回路１２は、抵抗１２ａと、該抵
抗１２ａの両端に交流入力端子が接続されたダイオード
ブリッジ整流回路１２ｂと、整流回路１２ｂの正の直流
出力端子に一端が接続された可変抵抗器１２ｃと、可変
抵抗器１２ｃの他端と整流回路１２ｂの負の直流出力端
子との間に接続された可変コンデンサ１２ｄとからな
り、基準交流電源２の出力電圧が交流無接点リレー１１
の出力スイッチ（トライアック１１ｅ）を介して抵抗１
２ａの両端に印加されている。

【００１６】直流用無接点リレー１３は、例えば図３に
示したように、入力回路１３ａと、フォトダイオード１
３b1及びフォトトランジスタ１３b2からなる第２のフォ
トカプラー１３ｂと、フォトカプラー１３ｂの出力で駆
動回路１３ｃを介して駆動されるトランジスタ１３ｄ
と、トランジスタ１３ｄのコレクタエミッタ間に接続さ
れたダイオード１３ｅとからなっており、入力回路１３
ａの入力端子が時限調整回路１２のコンデンサ１２ｄの
両端に接続されている。この直流用無接点リレーにおい
ては、トランジスタ１３ｄが出力スイッチを構成してお
り、制御電源５の出力電圧がトランジスタ１３ｄのコレ
クタエミッタ間回路を介して操作コイル７に印加されて
いる。

【００１７】第２のフォトカプラー１３ｂは、その受光
素子がフォトトランジスタ１３b2か らなっているため、
入力回路１３ａにトリガ信号が与えられている間だけ出
力信号を発生し、トリガ信号が消滅したときに直ちに出
力信号の発生を停止する。また出力スイッチはトランジ
スタ１３ｄからなっているため、第２のフォトカプラー
が出力信号を発生している間だけ導通する。即ち、本発
明においては、直流用無接点リレーを構成する第２のフ
ォトカプラー及び出力スイッチとして、自己保持機能を
有しないものを用いている。

【００１８】上記の実施例において、指令信号接点３が
閉じられると、指令電源４から接点３を通してフォトカ
プラー１１ｂに信号が与えられる。このときゼロクロス
検出回路１１ｃが基準交流電源２の出力の零点を検出
し、該零点でトライアック１１ｅを導通させる。トライ
アック１１ｅが導通すると、基準交流電源２の出力電圧
が整流器１２ｂに入力され、該整流器の出力電圧が可変
抵抗器１２ｃを通してコンデンサ１２ｄに印加される。
従ってコンデンサ１２ｄは一定の時定数で充電されてい
く。トライアック１１ｅが導通した後（指令信号が与え
られた後）、所定の時限が経過してコンデンサ１２ｄの
両端の電圧が所定値に達すると、直流用無接点リレー１
３の入力回路１３ａからフォトカプラー１３ｂに信号が
与えられる。フォトカプラー１３ｂに信号が与えられる
と、駆動回路１３ｃを通してトランジスタ１３ｄにベー
ス電流が与えられ、該トランジスタ１３ｄが導通する。
従って制御電源５の出力電圧がトランジスタ１３ｄを介
して操作コイル７に印加され、開閉装置の操作器が動作
する。開閉器を操作する位相は、可変抵抗器１２ｃの抵
抗値及び可変コンデンサ１２ｄの静電容量を調整するこ
とにより任意に設定することができる。

【００１９】上記の実施例においては、フォトカプラー
１３ｂの出力スイッチ（フォトトランジスタ１３b2）が
自己保持機能を有しておらず、また直流用無接点リレー
１３の出力スイッチ（トランジスタ１３ｄ）も自己保持
機能を有していないため、フォトカプラー１３ｂに信号
が与えられているときにのみ、操作コイル７に駆動電流
が与えられる。遮断器等の操作器は、一般に操作コイル
に数十msec程度の持続性がある駆動電流が与えられたと
きにのみ動作するため、上記のように構成すると、持続
時間が短い単発的なノイズにより操作器が誤動作するの
を防ぐことができる。

【００２０】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、操作指
令信号の入力部と時限調整回路との間に第１のフォトカ
プラーを介して信号の伝達を行う交流用無接点リレーを
設けるとともに、時限調整回路と操作コイルとの間に第
２のフォトカプラーを通して信号の伝達を行う直流用無
接点リレーを設けたので、外来の単発ノイズを第１及び
第２のフォトカプラーにより遮断して、ノイズによる誤
動作を防止することができる利点がある。また本考案で
は、直流用無接点リレーを構成するフォトカプラー及び
出力スイッチとして、自己保持機能を有しないものを用
いたので、内部回路で発生した単発ノイズにより操作器
が誤動作するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した構成図である。

【図２】本考案の実施例で用いる交流用無接点リレーの
構成を示した構成図である。

【図３】本考案の実施例で用いる直流用無接点リレーの
構成を示した構成図である。

【図４】開閉器の操作装置の全体的な構成を示した構成
図である。

【図５】従来の同期制御装置の構成を示した構成図であ
る。

【符号の説明】

１…同期制御装置、２…基準交流電源、３…指令接点、
５…制御電源、６…開閉装置用操作器、７…操作コイ
ル、１１…交流用無接点リレー、１１ｂ…第１のフォト
カプラー、１１ｅ…出力スイッチを構成するトライアッ
ク、１２…時限調整回路、１３…直流用無接点リレー、
１３ｂ…第２のフォトカプラー、１３ｄ…出力スイッチ
を構成するトランジスタ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流主回路電流を開閉する開閉装置を操
   作するための操作指令信号が与えられたときに、基準と
   なる交流電圧または電流波形の所定の位相で開閉装置用
   操作器の操作コイルに駆動電流を与える開閉装置用同期
   制御装置において、 指令信号により第１のフォトカプラーを介してトリガさ
   れて前記基準となる交流電圧または電流波形の零点を検
   出するゼロクロス検出回路と、該ゼロクロス検出回路に
   より零点が検出されたときに導通する出力スイッチとを
   備えた交流用無接点リレーと、 前記交流用無接点リレーの出力スイッチが導通したとき
   に時限動作を開始して所定の時限後に所定レベルのトリ
   ガ信号を出力する時限調整回路と、前記トリガ信号が入力されるように設けられて該トリガ
   信号が発生している間だけ出力信号を発生する第２のフ
   ォトカプラーと、該第２のフォトカプラーが出力信号を
   発生している間だけ導通する 出力スイッチとを備えた直
   流用無接点リレーとを具備し、 直流電源から前記直流用無接点リレーの出力スイッチを
   通して前記操作コイルに前記駆動電流を与えるようにし
   たことを特徴とする開閉装置用同期制御装置。