JP2823025B2 - しゃ断器の不足電圧引き外し装置 - Google Patents

しゃ断器の不足電圧引き外し装置

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JP2823025B2 JP2022291A JP2022291A JP2823025B2 JP 2823025 B2 JP2823025 B2 JP 2823025B2 JP 2022291 A JP2022291 A JP 2022291A JP 2022291 A JP2022291 A JP 2022291A JP 2823025 B2 JP2823025 B2 JP 2823025B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回路の開閉保護を行うし
ゃ断器の不足電圧引き外し装置に関する。不足電圧引き
外し装置とは回路電圧が低下した場合、しゃ断器を自動
的に釈放するもので、その動作電圧はJISで回路電圧
の20〜70%, IECで35〜70%に定められている。
【0002】
【従来の技術】図7および図8は不足電圧引き外し装置
が設けられているしゃ断器の構造例を示し、図7は縦断
面図、図8は一部断面を含む平面図である。以下に不足
電圧引き外し装置に関連するところを主体に説明する。
図7および図8で、絶縁性基板16の上に電源側端子20と
負荷側端子21とが設けられており、電源側端子20は固定
接触子17に、負荷側端子20は可動接触子1に接続されて
いる。可動接触子1は操作レバー22に連動して矢印R方
向に動き操作レバー22を一方向に動かすことにより可動
接触子1と固定接触子17は接触し、しゃ断器は投入され
る。また、操作レバーを他方向に動かすことにより可動
接触子1と固定接触子17は離れ、しゃ断器は釈放され
る。一方、これとは別に、トリップクロスバー2が設け
られており、しゃ断器が投入された状態、すなわち、可
動接触子1と可動接触子17とが接触している状態では図
7の位置にあり、このトリップクロスバー2を矢印P方
向に動かすと可動接触子1と可動接触子は離れ、しゃ断
器は釈放される。太い破線で囲まれた個所Qに不足電圧
引き外し装置が取り付けられている。
【0003】図4は従来の不足電圧引き外し装置の一部
断面構造を含む構成図であり、ベース3の内側にヨーク
14が設けられ、このヨーク14の内側に円筒状に巻かれた
トリップコイル13とリング状で半径方向に磁化された永
久磁石10とが並列に設けられており、ヨーク14とこのヨ
ーク14の一端内側に内方向に設けられた磁極9Aと他端に
設けられたリング状の磁極9Bにより磁路が形成されて、
円筒状の可動鉄片8Aを吸引する構造となっている。以
下、トリップコイル13, 永久磁石10, ヨーク14,磁極9A,
磁極9Bからなる結合体をトリップマグネット15と称す
る。前記の可動鉄片8Aの中心軸に軸8Bが取り付けられて
プランジャー8を形成している。この軸8Bの反可動鉄片
8A側の端面は幾分広い面が形成されており、この面にピ
ン11を中心軸として回動するトリップレバー4がスプリ
ング7によって圧着されている。トリップレバー4の反
ピン11側の端部は図7および図8で示されるトリップク
ロスバー2と対向している。トリップレバー4のピン11
側の端部は、可動レバー6を介し、ピン12を中心軸とし
て回動する引き戻しレバー5に結合されている。トリッ
プコイル13は回路電圧検出手段25に接続されている。回
路電圧検出手段25は通常、回路に接続された抵抗分圧器
が用いられるが、電圧が低い場合にはトリップコイルの
端子を直接回路に接続してもよい。
【0004】以下に図4の他、図5および図6を参照し
ながら従来の不足電圧引き外し装置の動作について説明
する。図4は、回路電圧検出手段25から加えられた電圧
によってトリップコイル13は励磁されプランジャー8を
吸引した状態、すなわち、プランジャー8は右側移動し
ている状態を示しており、トリップレバー4は反時計方
向に回動されている。ここで、しゃ断器が投入される
と、トリップクロスバー2は図4の位置にくる。この状
態で、回路電圧が低下し、動作電圧に達するとトリップ
マグネット15の吸引力F1 がトリップレバー4に取り付
けられたトリップスプリング7による釈放力F2 より小
さくなり、プランジャー8は釈放されて左側に移動し、
トリップレバー4は時計方向に回動する。この時、トリ
ップレバー4はトリップクロスバー2を左側に、すなわ
ち矢印P方向に動かし、これによって、しゃ断器は釈放
される。図5はこの状態を示している。この時、トリッ
プクロスバー2の移動によって、ピン12を中心軸として
回動する引き戻しレバー5が反時計方向回動し、この動
きは連結棒6によってトリップレバー4に加えられ、ト
リップレバー4は反時計方向に回動する。回路電圧が復
帰するとトリップマグネット15の吸引力はトリップスプ
リング7による反発力より大きくなり、プランジャー8
を吸引して右側に移動させ、しゃ断器は再投入が可能な
状態となる。図6はこの状態を示している。
【0005】図3は、図4に示す従来の不足電圧引き外
し装置の動作特性を示し、横軸は回路電圧検出手段25の
検出電圧V1 であって回路電圧に比例した電圧である。
縦軸はトリップマグネット15の吸引力F1 およびトリッ
プスプリング7の釈放力F2を示している。回路電圧が
定格値より低下し、トリップマグネット15の吸引力F 1
がトリップスプリング7の釈放力F2 より小さくなると
(図2でT0 点) プランジャー8は釈放されてしゃ断器
は釈放される。しかしながらトリップマグネット15およ
びトリップスプリング7にはそれぞれ図に示すようなば
らつきがあり、このためしゃ断器の釈放範囲はT1 〜T
2 の範囲に拡がってしまうのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のしゃ断器の不足
電圧引き外し装置においては、トリップマグネットの吸
引力あるいはトリップスプリングの釈放力のばらつきに
よって釈放範囲が大きく拡大し、場合によっては、JI
SあるいはIECの規格を超えてしまう。また、規格を
超えなくとも、この釈放範囲が小さいことは保護機能上
極めて重要である。しかしながら、トリップマグネット
の吸引力あるいはトリップスプリングの釈放力のばらつ
きを小さく抑えることは、機械精度を高める, あるいは
装置を大形化することが必要となりコストが著しく上昇
してしまう。
【0007】本発明の目的は低コストで釈放範囲の小さ
い不足電圧引き外し装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明においては回路電圧検出手段と、この手段
に接続されたトリップコイルと、このトリップコイルの
電磁力で吸引されるプランジャーと、このプランジャー
に連動ししゃ断器を釈放させるトリップクロスバーを駆
動するトリップレバーとを備え、回路電圧が所定値以下
に低下した際、前記トリップコイルの電磁力の低下によ
り前記プランジャーは釈放され、このプランジャーに連
動した前記トリップレバーの動きにより前記トリップク
ロネバーを駆動し、しゃ断器を釈放させるしゃ断器の不
足電圧引き外し装置、あるいは、回路電圧検出手段と、
この手段に接続されたトリップコイルと、このトリップ
コイルに並列に設けられた永久磁石と、前記トリップコ
イルの電磁力と前記永久磁石の磁力とで吸引されるプラ
ンジャーと、このプランジャーに連動ししゃ断器を釈放
させるトリップクロスバーを駆動するトリップレバーと
を備え、回路電圧が所定値以下に低下した際、前記トリ
ップコイルの電磁力の低下により前記プランジャーは釈
放され、このプランジャーに連動した前記トリップレバ
ーの動きにより前記トリップクロスバーを駆動し、しゃ
断器を釈放させるしゃ断器の不足電圧引き外し装置にお
いて、前記回路電圧検出手段と前記トリップコイルとの
間に交流側が前記回路電圧検出手段に接続され直流側が
定電圧ダイオードを介して前記トリップコイルに接続さ
れる整流器を備えた電圧制御回路を設けるようにする。
【0009】
【作用】本発明のしゃ断器の不足電圧引き外し装置にお
いては、回路電圧検出手段とトリップコイルとの間に、
交流側が前記回路電圧検出手段に接続され、直流側が定
電圧ダイオードを介してトリップコイルに接続される整
流器を備えた電圧制御回路を設けるようにしたので、ト
リップコイルに印加される電圧は、検出電圧が定電圧ダ
イオードの定電圧以上では、検出電圧の変化に応じ急激
に変化する電圧となる。この急激に変化する電圧の所に
しゃ断器の釈放点を定めているのでトリップマグネット
の吸引力のばらつきおよびトリップスプリングの釈放力
のばらつきによって定まる釈放電圧の範囲は縮小され
る。
【0010】
【実施例】図1は本発明のしゃ断器の不足電圧引き外し
装置の一実施例を示す一部断面構造を含む構成図であ
る。本実施例が図4に示す従来例と異なる点は、回路電
圧検出手段25とトリップコイル13との間に交流側が前記
回路電圧検出手段25に接続され、直流側が定電圧ダイオ
ード35を介しトリップコイル13に接続される整流器32を
備えた電圧制御回路36が設けられていることにある。
【0011】図2は図1に示す本発明のしゃ断器の不足
電圧引き外し装置の動作特性を示し、横軸は回路電圧検
出手段25の検出電圧V1 であって回路電圧に比例した電
圧である。縦軸はトリップマグネット15の吸引力F1
よびトリップスプリング7の釈放力F2 を示している。
トリップコイル13には、電圧制御回路36によって、検出
電圧V1 から定電圧ダイオードの電圧が差し引かれた電
圧が印加される。すなわち、検出電圧V1 が定電圧ダイ
オードの定電圧値Vd より低い間はトリップコイル13に
はほとんど電圧は印加されないが、検出電圧V1 が上昇
し定電圧値Vdを越えるとそのV1 −Vd の差電圧はト
リップコイル13に印加され、トリップコイル13には、急
激に上昇する電圧が印加されるようになる。つまり、検
出電圧V 1 が定電圧値Vd より低い場合トリップコイル
13の電圧はほぼ0で、定電圧値V d より大きい場合は検
出電圧V1 の変化に応じ急激に変化する電圧となる。従
って、トリップマグネット15の吸引力F1 は検出電圧V
1 が定電圧値Vd より低い場合は、永久磁石10によるほ
ぼ一定の吸引力であるが、定電圧値Vd を越えると永久
磁石10とトリップコイル13との吸引力により、検出電圧
の変化に応じ急激に変化する吸引力となる。この急激に
変化する吸引力の範囲にしゃ断器の釈放点がくるように
トリップスプリング7の釈放力を定めると、トリップマ
グネットの吸引力のばらつきおよびトリップスプリング
の釈放力のばらつきによる釈放範囲は縮小されることに
なる。なお、図1において、整流器32の交流側に設けら
れたサージアブソーバ31は電圧制御回路36に用いられた
電子部品を保護する。また、整流器32の直流側に設けら
れた限流抵抗33と平滑コンデンサ34とは平滑回路を構成
し、整流器32の直流出力電圧のリップルを減少させて、
電圧制御回路36の動作をより安定化させ、より高い信頼
性のある装置となる。
【0012】なお、図1に示す実施例では、トリップマ
グネット15は永久磁石10とトリップコイル13とが設けら
れているが、原理から明らかなように、単にトリップマ
グネット15だけでよい。しかし、永久磁石を併用するこ
とで、トリップコイルを小形化でき、小形で低コストの
装置を得ることができる。この場合、トリップコイルの
吸引力の分担分が少なくなる分、検出電圧の変化に応じ
たトリップマグネットの吸引力の変化は小さくなり、し
ゃ断器の釈放範囲は拡大するようになる。従って、永久
磁石を併用したトリップマグネットを用いた不足電圧引
き外し装置の場合、本発明はより効果が大きい。
【0013】
【発明の効果】本発明においては、請求項1および請求
項2において回路電圧検出手段とトリップコイルとの間
に交流側が前記回路電圧検出手段に接続され、直流側が
定電圧ダイオードを介してトリップコイルに接続される
整流器を備えただけの簡単な回路構成の電圧制御回路を
設けることでしゃ断器の釈放範囲を縮小したので、しゃ
断器の保護機能が低コストで向上できる。特に、請求項
2に示すように、釈放範囲の大きい永久磁石を併用した
小形のトリップマグネットの使用が可能となり、小形で
安価な不足電圧引き外し装置の製作が可能となる。請求
項3において、電圧制御回路の整流器の交流側にサージ
アブソーバを、直流側に平滑回路を設けるようにしたの
で、電圧制御回路に用いられた電子部品は保護され、か
つ、電圧制御回路の動作はより安定化し、より高い信頼
性のある装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のしゃ断器の不足電圧引き外し装置の一
実施例を示す一部断面構造を含む構成図
【図2】図1に示す本発明のしゃ断器の不足電圧引き外
し装置の動作特性図
【図3】図4に示す従来のしゃ断器の不足電圧引き外し
装置の動作特性図
【図4】従来のしゃ断器の不足電圧引き外し装置の従来
例を示す一部断面構造を含む構成図
【図5】図4に示す従来のしゃ断器の不足電圧引き外し
装置の動作を説明するための一部断面構造を含む構成図
【図6】図4に示す従来のしゃ断器の不足電圧引き外し
装置の動作を説明するための一部断面構造を含む構成図
【図7】不足電圧引き外し装置が設けられたしゃ断器の
一例を示す横断面図
【図8】図7のしゃ断器の一部断面を含む平面図
【符号の説明】
2 トリップクロスバー 4 トリップレバー 7 トリップスプリング 8 プランジャー 10 永久磁石 13 トリップコイル 25 回路電圧検出手段 31 サージアブソーバ 32 整流器 33 限流抵抗(平滑回路の) 34 平滑コンデンサ(平滑回路の) 35 定電圧ダイオード 36 電圧制御回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路電圧検出手段と、この手段に接続され
    たトリップコイルと、このトリップコイルの電磁力で吸
    引されるプランジャーと、このプランジャーに連動しし
    ゃ断器を釈放させるトリップクロスバーを駆動するトリ
    ップレバーとを備え、回路電圧が所定値以下に低下した
    際、前記トリップコイルの電磁力の低下により前記プラ
    ンジャーは釈放され、このプランジャーに連動した前記
    トリップレバーの動きにより前記トリップクロネバーを
    駆動し、しゃ断器を釈放させるしゃ断器の不足電圧引き
    外し装置において、前記回路電圧検出手段と前記トリッ
    プコイルとの間に交流側が前記回路電圧検出手段に接続
    され直流側が定電圧ダイオードを介して前記トリップコ
    イルに接続される整流器を備えた電圧制御回路を設ける
    ことを特徴とするしゃ断器の不足電圧引き外し装置。
  2. 【請求項2】回路電圧検出手段と、この手段に接続され
    たトリップコイルと、このトリップコイルに並列に設け
    られた永久磁石と、前記トリップコイルの電磁力と前記
    永久磁石の磁力とで吸引されるプランジャーと、このプ
    ランジャーに連動ししゃ断器を釈放させるトリップクロ
    スバーを駆動するトリップレバーとを備え、回路電圧が
    所定値以下に低下した際、前記トリップコイルの電磁力
    の低下により前記プランジャーは釈放され、このプラン
    ジャーに連動した前記トリップレバーの動きにより前記
    トリップクロスバーを駆動し、しゃ断器を釈放させるし
    ゃ断器の不足電圧引き外し装置において、前記回路電圧
    検出手段と前記トリップコイルとの間に交流側が前記回
    路電圧検出手段に接続され直流側が定電圧ダイオードを
    介して前記トリップコイルに接続される整流器を備えた
    電圧制御回路を設けることを特徴とするしゃ断器の不足
    電圧引き外し装置。
  3. 【請求項3】請求項1あるいは請求項2記載のしゃ断器
    の不足電圧引き外し装置において、電圧制御回路に備え
    られた整流器の交流側にサージアブソーバを設け、直流
    側に平滑回路を設けることを特徴とするしゃ断器の不足
    電圧引き外し装置。
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