JP3234005B2 - 回路遮断器 - Google Patents
回路遮断器Info
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- Breakers (AREA)
Description
統に直列に挿入された遮断器接点と、この遮断器接点を
開閉操作する操作機構と、この操作機構を制御する制御
装置と、電力系統に障害が発生した時に遮断器接点を開
放させるために制御装置に引外し信号を送出する引外し
装置とを備え、制御装置は操作機構を開放位置にロック
するロック手段を有し、引外し装置は電力系統に生じた
障害の種別を検出する障害種別検出手段を有している回
路遮断器に関する。
点を開放位置にロックするロック手段を備えている。こ
れは操作機構もしくは制御機構に機械的に作用し、遮断
器接点がロック位置にある限り遮断器接点を閉じさせな
いようにするキー手段によって実現されるのが一般的で
ある。
求によりよく応じられ、回路遮断器が取り付けられる設
備に応じて操作の統一性もしくは安全性を支援できるよ
うな回路遮断器を提供することを目的とする。
わる回路遮断器は、引外し装置は操作機構を開放位置に
ロックさせるべき障害種別を予め選択する選択手段を備
え、回路遮断器は障害種別検出手段によって検出された
障害種別が選択装置によって選択された障害種別に対応
する時に操作機構を開放位置にロックするように前記ロ
ック手段を制御するロック制御手段をさらに備えたこと
を特徴とする。
められてしまうが、本発明によればユーザの要求に応じ
て安全性やサービスの連続性の重要度を調整することが
できる。極端な例では、サービスの連続性が重要である
と考えれば、ロックを全くかけないこともできる。制限
をつけない例では、短絡事故(瞬時あるいは短限時の障
害)や地絡事故により回路遮断器が開放された時は自動
的にロックをかけ、他方、過負荷(長限時障害)時には
ロックをかけないようにすることができる。
装置の処理ユニットに直接接続されている選択手段か、
またはロック制御手段と処理ユニットに接続されている
論理回路に直接接続されている選択手段か、もしくはロ
ック制御手段と処理ユニットを選択的に接続されている
スイッチにより実行される。
はロック指令が引外し装置により発せられたとき付勢さ
れる電磁コイルを備えている。
は操作機構をロックする機械部品を直接操作する。
される回路遮断器の投入を可能とする電気機械式制御装
置であるとすれば、電気機械式制御装置は制御スイッチ
を介して電源に接続される電磁石を備え、またロック手
段は制御スイッチと直列に接続され、電磁コイルにより
開放制御される常閉型の接点を備えるものとすることが
できる。
制御装置は、手動操作の常閉型スイッチを介して電源に
接続される投入用の電磁石を備え、常閉型スイッチに、
電磁コイルによって開閉制御される常開型のロック接点
が並列に接続され、遮断器接点が開放された後は電磁石
が一旦消勢されない限り遮断器接点の再投入をすること
ができないものとすることができる。
電力系統2中に直列に挿入された遮断器接点1を備え
る。周知の通り、遮断器接点1の開閉は制御装置4で制
御される操作機構3により操作される。電力系統2の各
相を流れる電流I1,I2,I3を表す値が引外し装置
5に入力される。引外し装置5は、入力された電流値に
基づいて、電力系統2に過負荷、短絡事故、地絡事故な
どの障害が発生した時に遮断器接点1を開放させるため
の引外し信号Dを制御装置4に送出する。
された遮断器接点1を開放位置にロックするように操作
機構3にロックをかけるためのロック部品を含んでい
る。このロック部品はロック制御装置6により制御され
る。ロック制御装置6は引外し装置5に含まれる処理ユ
ニット10から入力端子7を介してロック指令Aを受け
た時、制御装置4を介して操作機構3に指令を出し、遮
断器接点1を開放位置にロックする。遮断器接点1の閉
成は引外し装置5の入力端子8へロック解除のための許
可指令Bを与えることよってのみ可能であり、許可指令
Bを入力することによりロック解除指令Cがロック制御
装置6の入力端子9に入力される。
のできない引外し装置5の構成部分を示している。引外
し装置5はマイクロプロセッサを基に構成され、電力系
統2を流れる電流(I1,I2,I3)を表す電流信号
を受ける処理ユニト10を備える。処理ユニット10は
入力された電流信号と予め設定されたしきい値とを比較
し、前者が後者を超えたとき、制御装置4に出力端子1
1を通じて引外し信号Dを送出する。
1を開放位置にロックをさせるべきいくつかの障害種別
を予め選択する選択装置12が処理ユニット10に接続
されている。処理ユニット10は通常使用されているよ
うに長限時、短限時、瞬時の各障害、あるいは地絡事故
など、遮断器の引外しにつながる障害の種別を検出し、
障害の種別をメモリに蓄積する手段を有する。この障害
種別情報は引外し装置5上に表示されたり、外部監視装
置(ここには図示していない)に送られたりする。処理
ユニット10は系統電流の実際値に基づく障害種別情報
と選択装置12によって選択された障害種別情報とを比
較し、実際に生じた障害種別が選択装置12によって選
択された障害種別のいずれかと一致したとき、ロック指
令Aをロック制御装置6に送出する。
施例では、選択装置12は処理ユニット10の出力側に
接続される。選択装置12は選択スイッチからなり、そ
の共通点が電源Vに接続されている。図中、選択スイッ
チは長限時障害(LR)、長限時障害と短限時障害(L
R+CR)、地絡事故障害(H)、及び選択なし(OF
F)に対応する4つの切替位置を備えている。選択装置
12の出力信号と、障害により引外しが起きたとき障害
種別に応じた出力信号を生成する処理ユニット10の出
力信号とを入力とする論理回路13の論理判断によって
ロック指令Aが生成される。図の実施例では、ロック指
令Aに関連するLR(長限時障害)、CR(短限時障
害)、H(地絡事故障害)の3種類の障害に対応する処
理ユニット10の障害出力端子(LR,CR,H)が論
理回路13に接続されている。図示の論理回路13は4
つのANDゲート14,15,16,17を備えてい
る。ANDゲート14は処理ユニット10のLR出力端
子と選択スイッチ12のLR出力端子とに接続されてい
る。その結果、ANDゲート14は選択スイッチ12が
LR端子にあり、かつ長限時障害(LR)による引外し
が起きているとき、論理信号「1」を出力する。AND
ゲート15は処理ユニット10のLR出力端子と選択ス
イッチ12の(LR+CR)出力端子に接続され、AN
Dゲート16は処理ユニット10のCR出力端子と選択
スイッチ12の(LR+CR)出力端子に接続され、A
NDゲート17は処理ユニット10のH出力端子と選択
スイッチ12のH出力端子に接続され、各ANDゲート
は選択スイッチ12がそれぞれの切替位置にあって、実
際に生じた障害の種別が各切替位置に応じたものである
ときに論理信号「1」を出力する。ANDゲート14〜
17の各出力端子はORゲート18の入力端子に接続さ
れ、したがって、ORゲート18は処理ユニット10で
検出された障害種別が選択スイッチ12で選択された障
害種別のいずれかと一致したときロック指令Aを出力す
る。選択スイッチ12がOFFの位置にある時は引外し
を起こした障害種別が何であってもロック指令Aは生成
されない。
はもちろんアナログ型の比較器でも実現することができ
る。
ては、選択装置12は処理ユニット10の各出力端子に
直列に接続された一連のスイッチ19,20,21から
なっている。スイッチ19は長限時障害(LR)に対応
する出力端子に接続され、スイッチ20は短限時障害
(CR)に対応する出力端子に接続され、スイッチ21
は地絡事故障害(H)に対応する出力端子に接続されて
いる。これらのスイッチの各他端はロック指令Aを発す
るように設計された引外し装置5の共通の出力端子に接
続されている。例えば、もしスイッチ19だけが閉じら
れていればロック指令Aは長限時障害LRが発生した時
のみ生成される。スイッチ19と20が閉じられていれ
ば、ロック指令Aは短限時障害CRが起きた時も長限時
障害LRが起きた時も両方とも生成される。同様にし
て、スイッチ21が閉じられていれば、ロック指令Aは
地絡事故障害Hが発生したときに生成される。
ない)によれば、図3の選択装置12を構成する3つの
スイッチ19,20,21は、処理ユニット10の障害
LR,CR,Hに対応する出力端子のいずれか、または
ロック指令を生成しない第4の出力端子(どこにも接続
されていないか接地されているか)のいずれかとロック
指令Aを出力する共通端子とが選択的に接続されるよう
に、3位置もしくは4位置の選択スイッチで置き換える
ことができる。
置は、検出された障害が選択装置12で選択された障害
である場合のみロック指令Aを生成する。
子8に許可指令Bを入力することによって、引外し装置
5の出力端子22にロック解除指令Cを出力することが
できる。
れたとき付勢される電磁コイル23を備える。例えば図
3に示しているように電磁コイル23はロック指令Aを
受け取るとセットされる記憶回路29の出力端子に接続
されている。ロック解除指令Cが記憶回路29の入力端
子に加えられると、記憶回路29はリセットされ、それ
により電磁コイル23を消勢する。
断器接点1を開放位置にロックし、閉じることのないよ
うにするために操作機構3に直接作用するプランジャ
(ここには示していない)を備える。
開閉操作する操作機構3は、電気的に可能な限り遠隔制
御を可能にする電磁石24により制御される。
用の電磁石であり、制御スイッチ25および常閉型接点
26を介して交流電源に接続され、接点26の閉成時に
制御スイッチ25を閉成させることにより遮断器接点1
が操作機構3を介して閉成される。接点26はロック制
御装置6の電磁コイル23によって開閉制御される。す
なわち、ロック指令Aが引外し装置5からロック制御装
置6に加えられたとき(図1から図3参照)、電磁コイ
ル23を付勢し、常閉型接点26を開放する。それによ
り投入用電磁石24の付勢回路が開路され、たとえ制御
スイッチ25が閉じられていても電磁石24が付勢され
ることはなく、したがって遮断器接点1の閉成動作が阻
止され、開放位置にロックされる。
ンピング動作を防止するように接続されている投入用の
電磁石である。電磁石24は、手動操作される常閉型の
押しボタンスイッチ27を介して交流電源に接続されて
いる。回路遮断器としては引外し用の押しボタンスイッ
チもしくは引外し装置からの引外し指令により制御され
る引外し用の電磁コイル(ここでは示されていない)を
備える。障害発生時の引外し指令に応答し又は引外し用
押しボタンスイッチを任意に動作させることにより、遮
断器接点1が開放された後は、遮断器接点1は押しボタ
ンスイッチ27が一旦、閉状態から開状態に操作され、
電磁石24が一旦消勢された後に限って再投入が可能と
される(ポンピング防止動作)。この実施例において
は、押しボタンスイッチ27と並列に常開型のロック接
点28が接続されている。このロック接点28は、引外
し装置5からロック指令Aを受けた時に付勢される電磁
コイル23により閉じられる。この動作により、投入用
電磁石24が消勢状態にされる事態を阻止し、押しボタ
ンスイッチ27が閉成状態を保持したのと同等の効果を
持たせて、遮断器接点1を開放位置にロックし、その閉
成を阻止する。遮断器接点1を再び閉じるためには、引
外し装置5に許可指令Bを入力し、ロック解除指令Cを
生成してロック指令Aを無効とし、ロック接点28を開
放させ、さらに押しボタンスイッチ27を開放すること
により遮断器接点1の閉成操作を許可すればよい。
手動投入制御部を有する場合は、ロック制御装置6は当
然この手動投入制御部をもロックさせなければならな
い。例えばこれを行うためにロック用電磁コイル23は
手動の投入用ボタンにプランジャを介して機械的に作用
させることができる。
はない。例えば、図4と図5中の電磁石24の電源は直
流電源でも可能である。加えて、選択装置12は既に述
べた障害種別の組み合わせ以外の障害種別の組み合わせ
を選択することができる。その組み合わせの一部を以下
に示す。 −短限時障害もしくは瞬時障害に対応する短絡事故障
害、 −長限時障害と地絡保護障害、 −短絡事故障害と地絡事故障害、 −長限時障害と短絡事故障害、 −長限時障害と短絡事故障害と地絡事故障害。
結線図。
結線図。
示す結線図。
示す結線図。
Claims (10)
- 【請求項1】保護されるべき電力系統(2)に直列に挿
入された遮断器接点(1)と、この遮断器接点を開閉操
作する操作機構(3)と、この操作機構を制御する制御
装置(4)と、前記電力系統に障害が発生した時に前記
遮断器接点を開放させるために前記制御装置に引外し信
号を送出する引外し装置(5)とを備え、前記制御装置
(4)は前記操作機構(3)を開放位置にロックするロ
ック手段を有し、前記引外し装置は前記電力系統に生じ
た障害の種別を検出する障害種別検出手段(10)を有
している回路遮断器において、前記引外し装置(5)は
前記操作機構を開放位置にロックさせるべき障害種別を
予め選択する選択手段(12)を備え、前記回路遮断器
は前記障害種別検出手段(10)によって検出された障
害種別が前記選択手段(12)によって選択された障害
種別に対応する時に前記操作機構(3)を開放位置にロ
ックするように前記ロック手段を制御するロック制御手
段(6)をさらに備えたことを特徴とする回路遮断器。 - 【請求項2】前記引外し装置(5)は障害種別検出手段
として処理ユニット(10)を備え、前記選択手段(1
2)は前記処理ユニットに接続されている請求項1に記
載の回路遮断器。 - 【請求項3】前記引外し装置(5)は、前記障害種別検
出手段(10)の出力端子に接続されている入力端子
と、前記選択手段(12)に接続されている入力端子
と、前記ロック制御手段(6)に接続されている出力端
子とを有する論理回路(13)を備えている請求項1に
記載の回路遮断器。 - 【請求項4】前記選択手段(12)は、前記ロック制御
手段(6,23)の共通のロック解除指令入力端子
(9)と前記障害種別検出手段(10)の複数の出力端
子(LR,CR,H)との間にそれぞれ接続された複数
のスイッチ(19,20,21)を備え、前記障害種別
検出手段(10)によって検出された障害種別が前記複
数のスイッチ(19〜21)によって予め選択された障
害種別のいずれかと一致したとき前記操作機構(3)を
開放位置にロックするように、前記複数のスイッチのう
ちの対応するスイッチが閉じられている請求項1に記載
の回路遮断器。 - 【請求項5】前記引外し装置(5)は、許可指令入力端
子(8)を備え、この許可指令入力端子に許可指令が入
力された時、前記ロック制御手段(6)にロック解除指
令を送出する請求項1に記載の回路遮断器。 - 【請求項6】前記ロック制御手段(6)は、前記引外し
装置(5)からロック指令が入力されたとき付勢される
電磁コイル(23)を備えている請求項1に記載の回路
遮断器。 - 【請求項7】前記電磁コイル(23)は、前記操作機構
(3)をロックする機構部品を直接操作する請求項6に
記載の回路遮断器。 - 【請求項8】前記操作機構(3)を制御する制御装置
(4)は、電気的に遠隔制御される回路遮断器の遮断器
接点の閉成を可能にする電気機械式制御装置(24)で
ある請求項6に記載の回路遮断器。 - 【請求項9】前記電気機械式制御装置は、制御スイッチ
(25)を介して電源に接続される投入用の電磁石(2
4)を備え、前記ロック手段は前記制御スイッチ(2
5)と直列に接続され前記電磁コイル(23)によって
開放制御される常閉型の接点(26)を備えている請求
項8に記載の回路遮断器。 - 【請求項10】前記電気機械式制御装置は、手動操作の
常閉型スイッチ(27)を介して電源に接続される投入
用の電磁石(24)を備え、前記常閉型スイッチ(2
7)に、前記電磁コイル(23)によって開閉制御され
る常開型のロック接点(28)が並列に接続され、前記
遮断器接点(1)が開放された後は前記電磁石(24)
が一旦消勢されない限り前記遮断器接点の再投入をする
ことができない請求項8に記載の回路遮断器。
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