JP3374460B2 - ハイブリッド開閉器 - Google Patents
ハイブリッド開閉器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、メカニカルコンタクト
を開閉する過程で負荷電流をサイリスタスイッチに移行
させることにより、アークの発生を抑制して負荷の多頻
度開閉を可能にするハイブリッド開閉器に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来のハイブリッド開閉器は、図２
（Ａ）に示したように構成されていた。同図において１
は丸棒状に形成された可動主コンタクト１ａと、該可動
主コンタクトに一端が連続するように形成された大径部
からなる可動サブコンタクト１ｂと、可動サブコンタク
ト１ｂの他端に一端が連続するように形成された丸棒状
の集電部１ｃとを有する可動コンタクトで、この可動コ
ンタクトは図示しない支持機構によりその軸線方向に往
復移動し得るように支持されている。 【０００３】２は閉路時に可動主コンタクト１ａが接触
する固定主コンタクト、３は可動コンタクトの集電部１
ｃに常時接触するように設けられた集電コンタクト、４
は固定主コンタクト２と集電コンタクト３との間に配置
された固定サブコンタクトで、固定サブコンタクト４は
可動サブコンタクト１ｂのみに接触し得るように、固定
主コンタクト２よりも外側に配置されている。 【０００４】可動コンタクト１は絶縁操作棒２０を介し
て図示しない操作器に連結されていて、図２（Ａ）に示
すように可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に
接触する閉路位置と、図２（Ｃ）に示すように固定主コ
ンタクト２及び固定サブコンタクト４から所定の絶縁距
離を隔てた状態になる開路位置との間を変位するように
設けられている。また、開路の際には可動主コンタクト
１ａ及び可動サブコンタクト１ｂがそれぞれ固定主コン
タクト２及び固定サブコンタクト４に接触する状態と、
図２（Ｂ）に示すように可動主コンタクト１ａが固定主
コンタクト２から離れて可動サブコンタクト１ｂが固定
サブコンタクト４に接触する状態とを経て可動コンタク
ト１が図２（Ｃ）に示す開路位置に達し、閉路の際には
可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触
する状態と可動サブコンタクト１ｂ及び可動主コンタク
ト１ａがそれぞれ固定サブコンタクト４及び固定主コン
タクト２に接触する状態とを経て可動コンタクト１が図
２（Ａ）に示す閉路位置に達するように、コンタクト間
の位置関係（可動コンタクトの各部の軸線方向長さと、
固定主コンタクト２と固定サブコンタクト４との間の間
隔）が設定されている。 【０００５】固定主コンタクト２と固定サブコンタクト
４との間には並列接続された複数のサイリスタからなる
サイリスタスタック５ａ及び５ｂを逆並列接続すること
により双方向性を持たせたサイリスタスイッチ５が接続
されている。固定主コンタクト２は商用交流電源６の一
端に接続され、電源６の他端と集電コンタクト３との間
に負荷７が接続されている。 【０００６】絶縁操作棒２０の側方にはリミットスイッ
チからなる位置センサ８が設けられ、開路の際には、可
動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２から離れる直
前に絶縁操作棒２０に設けられた突起２０ａが位置セン
サ８を駆動してトリガ位置検出信号を発生させ、閉路の
際には、可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト
４に接触した後に絶縁操作棒２０の突起２０ａが位置セ
ンサ８を駆動してトリガ位置検出信号を発生させるよう
になっている。このトリガ位置検出信号はサイリスタ制
御回路９に与えられている。サイリスタ制御回路９はタ
イミング生成回路と位相検出回路とを備えていて、トリ
ガ位置検出信号が与えられたときに所定のタイミングで
サイリスタスイッチ５にトリガ信号を与え、電流の零点
が検出される前にサイリスタスイッチ５へのトリガ信号
の供給を停止する。 【０００７】上記のハイブリッド開閉器の動作は次の通
りである。図２（Ａ）に示す閉路状態では、電源６−固
定主コンタクト２−可動コンタクト１−集電コンタクト
３−負荷７−電源６の経路で主回路電流が流れている。
この状態で可動コンタクト１が開路位置側に変位させら
れると、可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２と
の接触を保ったままで先ず可動サブコンタクト１ｂが固
定サブコンタクト４に接触し、次いで可動主コンタクト
１ａが固定主コンタクト２から離れる。可動主コンタク
ト１ａが固定主コンタクト２から離れる直前に位置セン
サ８がトリガ位置検出信号を発生する。トリガ位置検出
信号が発生するとサイリスタ制御回路９がサイリスタス
イッチ５にトリガ信号を与えてサイリスタスイッチ５を
導通させる。サイリスタスイッチが導通した後、可動主
コンタクト１ａが固定主コンタクト２から離れるが、こ
のとき負荷電流はサイリスタスイッチ５に移行するの
で、可動主コンタクト１ａは殆ど無アークで固定主コン
タクト２から離れる。サイリスタスイッチ５は、電流が
零点を迎えた時点で遮断状態になって負荷電流を遮断す
る。その後可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタク
ト４から離れて可動コンタクト１が開路位置に達し、開
路動作を完了する。 【０００８】開閉器を閉路する際には、先ず可動サブコ
ンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触する。可動
サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触した
後、位置センサ８が駆動されてサイリスタ制御回路９に
トリガ位置検出信号が与えられる。これによりサイリス
タ制御回路９がサイリスタスイッチ５にトリガ信号を与
えて該サイリスタスイッチを導通させる。次いで可動サ
ブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触した状
態で可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接触
するが、このときサイリスタスイッチ５が導通している
ため、可動主コンタクト１ａは殆ど無アークで固定主コ
ンタクト２に接触する。次いで可動サブコンタクト１ｂ
が固定サブコンタクト２から離れ、閉路動作が完了す
る。 【０００９】このように上記のハイブリッド開閉器で
は、殆ど無アークでメカニカルなコンタクトの開閉が行
われるため、多頻度の負荷の開閉が可能である。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】従来のハイブリッド開
閉器では、位置センサ８の動作とコンタクトの動作とを
同期させるように、位置センサ８がトリガ位置の検出動
作を行うタイミングを正確に調整する必要があるが、こ
のタイミングは、位置センサ８の取付け位置や、固定主
コンタクト及び固定サブコンタクトの取付け位置により
左右されるため、その調整が非常に難しく、組立が面倒
になるという問題があった。 【００１１】万一開路時に位置センサ８が動作するタイ
ミングがずれてサイリスタスイッチ５にトリガ信号を与
えるタイミングがずれると、最悪の場合には電流を遮断
することができなくなる。特にコンタクトがガスを封入
した容器内に配置されている場合に遮断に失敗するとア
ーク熱によりガスが膨脹して爆発が生じる恐れがあるた
め危険である。 【００１２】また従来のハイブリッド開閉器では、サイ
リスタ制御回路９にタイミング生成回路や位相検出回路
を設ける必要があったため、サイリスタ制御回路の構成
が複雑になり、コストが高くなるのを避けられなかっ
た。 【００１３】本発明の目的は、複雑なサイリスタ制御回
路を用いることなく、サイリスタスイッチを正確なタイ
ミングでトリガすることができるようにしたハイブリッ
ド開閉器を提供することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明は、固定主コタン
クトと、固定サブコンタクトと、固定主コンタクトにの
み接触する閉路位置と固定主コンタクト及び固定サブコ
ンタクトとの間に所定の絶縁距離を隔てた状態になる開
路位置との間を変位するように設けられた可動コンタク
トと、固定主コンタクトと固定サブコンタクトとの間に
接続されたサイリスタスイッチとを備えていて、開路動
作の過程で可動コンタクトが固定サブコンタクトに接触
してから固定主コンタクトから離れるようにコンタクト
間の位置関係が設定されているハイブリッド開閉器に係
わるものである。 【００１５】本発明においては、開路時に固定サブコン
タクトよりも先に可動コンタクトに接触するように配置
された固定ゲートコンタクトと、電源から可動コンタク
トと固定ゲートコンタクトとを通して電流が流れたとき
にサイリスタスイッチにトリガ信号を与えるサイリスタ
トリガ回路とを設けた。 【００１６】 【作用】上記のように開路時に固定サブコンタクトより
も先に可動コンタクトに接触し固定サブコンタクトより
も先に可動コンタクトから離れる固定ゲートコンタクト
と、電源から可動コンタクトと固定ゲートコンタクトと
を通して電流が流れたときにサイリスタスイッチにトリ
ガ信号を与えるサイリスタトリガ回路とを設けると、開
路時に可動コンタクトが固定主コンタクトから離れると
同時に電源から固定ゲートコンタクトと可動コンタクト
とを通して電流が流れてトリガ信号が発生する。従っ
て、可動コンタクトが固定主コンタクトから離れると同
時にサイリスタスイッチにトリガ信号をあたえて該サイ
リスタスイッチを導通させることができ、殆ど無アーク
で可動コンタクトを固定主コンタクトから開離させるこ
とができる。また可動コンタクトが固定ゲートコンタク
トから離れたときにサイリスタスイッチへのトリガ信号
の供給を停止させることができるため、その後十分な時
間可動コンタクトが固定サブコンタクトに接触した状態
を保つことにより、電流の零点でサイリスタスイッチを
遮断状態にすることができる。 【００１７】また閉路時には、可動コンタクトが固定サ
ブコンタクトに接触した後、固定ゲートコンタクトに接
触した時点でサイリスタスイッチをトリガして導通させ
ることができるため、殆ど無アークで負荷への通電を開
始することができる。 【００１８】このように、本発明によれば、固定ゲート
コンタクトと該固定ゲートコンタクトを通して電流が流
れたときにトリガ信号を発生する回路とを設けたことに
よりサイリスタスイッチをコンタクトの開閉動作に正確
に同期させてトリガすることができるため、複雑なサイ
リスタ制御回路を用いることなく、常に確実に開閉動作
を行わせることができる。 【００１９】 【実施例】図１（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の実施例を
示したもので、同図（Ａ）は閉路時の全体的な構成を示
し、同図（Ｂ）ないし（Ｆ）はそれぞれ開路の際の異な
る過程を示している。 【００２０】図１（Ａ）において、１は可動コンタク
ト、２は固定主コンタクト、３は集電コンタクト、４は
固定サブコンタクトである。可動コンタクト１は、丸棒
状に形成された可動主コンタクト１ａと、該可動主コン
タクトに一端が連続するように形成された大径部からな
る可動サブコンタクト１ｂと、可動サブコンタクト１ｂ
の他端に一端が連続するように形成された丸棒状の集電
部１ｃとを有している。可動コンタクト１は図示しない
支持機構によりその軸線方向に往復移動し得るように支
持されている。 【００２１】固定主コンタクト２は、閉路時に可動主コ
ンタクト１ａに接触するように設けられており、集電コ
ンタクト３は可動コンタクトの集電部１ｃに常時接触す
るように設けられている。固定サブコンタクト４は、固
定主コンタクト２と集電コンタクト３との間にあって、
可動サブコンタクト１ｂのみに接触し得るように、固定
主コンタクト２よりも径方向の外側に配置されている。 【００２２】本発明においては、開路時に固定サブコン
タクト４よりも先に可動サブコンタクト１ｂに接触する
固定ゲートコンタクト１１が設けられている。この固定
ゲートコンタクト１１は、固定主コンタクト２と固定サ
ブコンタクト４との間に配置されていて、開路の際に固
定サブコンタクト４よりも先に可動サブコンタクト１ｂ
に接触する。 【００２３】可動コンタクト１は図示しない絶縁操作棒
を介して操作器に連結されていて、図１（Ａ）に示すよ
うに可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接触
し、可動サブコンタクト１ｂは固定ゲートコンタクト１
１から離れた状態にある閉路位置と、図１（Ｆ）に示す
ように固定主コンタクト２及び固定サブコンタクト４か
ら所定の絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を
変位するように設けられている。 【００２４】また本実施例では、可動コンタクト１が閉
路位置から開路位置に変位する過程で次の〜の状態
が順次生じ、可動コンタクト１が開路位置から閉路位置
に変位する過程では〜の状態が逆の順序で生じるよ
うに可動コンタクト１の各部の寸法、及び固定コンタク
ト２，４及び１１相互間の位置関係が設定されている。 【００２５】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト２に接触し、可動サブコンタクト１ｂは固定ゲートコ
ンタクト１１から離れている状態（図１Ａ）。 【００２６】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト２との接触を保ったままの状態で可動サブコンタクト
１ｂが固定ゲートコンタクト１１に接触した状態（図１
Ｂ）。 可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２との接触
を保ったままの状態で可動サブコンタクト１ｂが固定ゲ
ートコンタクト１１及び固定サブコンタクト４の双方に
接触した状態（図１Ｃ）。 【００２７】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト１から離れ、可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコ
ンタクト１１及び固定サブコンタクト４との接触を保っ
た状態（図１Ｄ）。 【００２８】可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコ
ンタクト１１から離れて固定サブコンタクト４のみに接
触した状態（図１Ｅ）。 【００２９】可動サブコンタクト１ｂが固定サブコン
タクト４から離れた状態（図１Ｆ）。固定主コンタクト
２と固定サブコンタクト４との間には並列接続された複
数のサイリスタからなるサイリスタスタック５ａ及び５
ｂを逆並列接続したサイリスタスイッチ５が接続されて
いる。固定主コンタクト２は商用交流電源６の一端に接
続され、電源６の他端と集電コンタクト３との間に適宜
の負荷７が接続されている。 【００３０】また固定ゲートコンタクト１１と固定主コ
ンタクト２との間には固定ゲートコンタクト１１を通し
て電流が流れたときにサイリスタスイッチ５にトリガ信
号を与えるサイリスタトリガ回路１２が接続されてい
る。 【００３１】サイリスタトリガ回路１２は例えば抵抗の
直列回路からなる分圧回路からなっていて、その分圧点
がサイリスタ５ａ，５ｂのゲートに接続されている。 【００３２】なお図１においては、固定主コンタクト
２、固定ゲートコンタクト１１、固定サブコンタクト４
及び集電コンタクト３が丸印で表示されているが、これ
らのコンタクトとしては、可動コンタクト１の所定の部
分の外周に外側から接触するチューリップ形のコンタク
ト等、適宜の構造のコンタクトを用いることができる。
次に上記実施例の動作を説明する。図１（Ａ）に示すよ
うに、可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接
触している閉路状態では、電源６−固定主コンタクト２
−可動主コンタクト１ａ−可動サブコンタクト１ｂ−集
電部１ｃ−集電コンタクト３−負荷７−電源６の経路で
負荷電流ＩL が流れる。 【００３３】この状態で可動コンタクト１が開路位置側
に変位させられると、可動主コンタクト１ａが固定主コ
ンタクト２に接触したままの状態で先ず図１（Ｂ）に示
したように可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコンタ
クト１１に接触する。次いで図１（Ｃ）に示したよう
に、可動主コンタクト１ａ及び可動サブコンタクト１ｂ
がそれぞれ固定主コンタクト２及び固定ゲートコンタク
ト１１に接触したままの状態で可動サブコンタクト１ｂ
が固定サブコンタクト４に接触する。このとき、負荷電
流は未だ固定主コンタクト２と可動主コンタクト１ａと
を通して流れている。可動コンタクト１が更に変位して
図１（Ｄ）に示したように可動サブコンタクト１ｂが固
定ゲートコンタクト１１及び固定サブコンタクト４に接
触したままの状態で可動主コンタクト１ａが固定主コン
タクト２から離れると、電源６からサイリスタトリガ回
路１２と固定ゲートコンタクト１１と可動サブコンタク
ト１ｂとを通して電流ＩG が流れるため、サイリスタト
リガ回路１２がサイリスタスイッチ５の各サイリスタの
ゲートにトリガ信号を与える。そのため可動主コンタク
ト１ａが固定主コンタクト１１から離れると同時にサイ
リスタスイッチ５が導通し、負荷電流ＩL がサイリスタ
スイッチ５と固定サブコンタクト４と可動サブコンタク
ト１ｂとを通して流れるようになる。このように可動コ
ンタクト１が固定主コンタクトから離れると同時に負荷
電流がサイリスタスイッチに移行するため、可動コンタ
クト１は殆どアークを生じることなく固定主コンタクト
から離れる。 【００３４】可動コンタクト１が更に開路位置側に変位
すると、図１（Ｅ）に示したように可動サブコンタクト
１ｂが固定ゲートコンタクト１１から離れるため、サイ
リスタスイッチ５へのトリガ信号の供給が停止される。
従ってサイリスタスイッチ５は電流の零点で遮断状態に
なり、負荷電流が遮断される。サイリスタスイッチ５の
遮断を確実にするため、可動コンタクト１が固定ゲート
コンタクト１１から離れた後、該可動コンタクトと固定
サブコンタクト４とが接触状態を保つ時間を、電流の零
点を迎えるのに十分な長さに設定しておく。サイリスタ
スイッチ５が遮断した後図１（Ｆ）に示したように可動
サブコンタクト１ｂを固定サブコンタクト４から無アー
クで引き外して開路動作を完了する。 【００３５】また上記の開閉器を投入する際には、可動
コンタクト１を図１（Ｆ）に示す開路位置から閉路位置
側に変位させて、先ず図１（Ｅ）に示すように可動サブ
コンタクト１ｂを固定サブコンタクト４に接触させ、続
いて図１（Ｄ）に示すように可動サブコンタクト１ｂを
固定ゲートコンタクト１１に接触させる。可動サブコン
タクト１ｂが固定ゲートコンタクト１１に接触した瞬間
にサイリスタスイッチ５にトリガ信号が与えられるた
め、サイリスタスイッチ５が導通し、電源６からサイリ
スタスイッチ５と固定サブコンタクト４と可動サブコン
タクト１ｂと集電部１ｃと集電コンタクト３とを通して
負荷電流ＩL が流れる。可動コンタクト１を更に閉路位
置側に変位させると図１（Ｃ）に示すように可動主コン
タクト１ａが固定主コンタクト２に接触するため、サイ
リスタスイッチ５の両端が固定主コンタクト２と可動主
コンタクト１ａとにより短絡され、サイリスタスイッチ
５が遮断状態になる。これにより負荷電流ＩL が固定主
コンタクト２と可動主コンタクト１ａとを通して流れる
ようになる。図１（Ａ）に示すように可動サブコンタク
ト１ｂを固定ゲートコンタクト１１から外して閉路動作
を完了する。 【００３６】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、開路時
に固定サブコンタクトよりも先に可動コンタクトに接触
し固定サブコンタクトよりも先に可動コンタクトから離
れる固定ゲートコンタクトと、電源から可動コンタクト
と固定ゲートコンタクトとを通して電流が流れたときに
サイリスタスイッチにトリガ信号を与えるサイリスタト
リガ回路とを設けたので、開路時には可動コンタクトが
固定主コンタクトから離れると同時にサイリスタスイッ
チにトリガ信号を与えて該サイリスタスイッチを導通さ
せることができ、殆ど無アークで可動コンタクトを固定
主コンタクトから開離させることができる。また閉路時
には、可動コンタクトが固定ゲートコンタクトに接触し
たときにサイリスタスイッチにトリガ信号を与えて該サ
イリスタスイッチを導通させることができるため、無ア
ークで通電を開始させることができる。 【００３７】従って本発明によれば、複雑なサイリスタ
制御回路を用いることなく、サイリスタスイッチをコン
タクトの開閉動作に同期させて動作させることができ、
常に確実に開閉動作を行わせて電流の遮断に失敗する恐
れを無くすことができる。 【００３８】また本発明においては、開路時に固定サブ
コンタクトよりも先に可動コンタクトに接触し、固定サ
ブコンタクトよりも先に可動コンタクトから離れるよう
に固定ゲートコンタクトを設けておけばよく、固定ゲー
トコンタクトの位置調整は従来のハイブリッド開閉器に
おける位置センサほど厳密なものでなくてもよいため、
開閉器の組立を容易にすることができる。
を開閉する過程で負荷電流をサイリスタスイッチに移行
させることにより、アークの発生を抑制して負荷の多頻
度開閉を可能にするハイブリッド開閉器に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来のハイブリッド開閉器は、図２
（Ａ）に示したように構成されていた。同図において１
は丸棒状に形成された可動主コンタクト１ａと、該可動
主コンタクトに一端が連続するように形成された大径部
からなる可動サブコンタクト１ｂと、可動サブコンタク
ト１ｂの他端に一端が連続するように形成された丸棒状
の集電部１ｃとを有する可動コンタクトで、この可動コ
ンタクトは図示しない支持機構によりその軸線方向に往
復移動し得るように支持されている。 【０００３】２は閉路時に可動主コンタクト１ａが接触
する固定主コンタクト、３は可動コンタクトの集電部１
ｃに常時接触するように設けられた集電コンタクト、４
は固定主コンタクト２と集電コンタクト３との間に配置
された固定サブコンタクトで、固定サブコンタクト４は
可動サブコンタクト１ｂのみに接触し得るように、固定
主コンタクト２よりも外側に配置されている。 【０００４】可動コンタクト１は絶縁操作棒２０を介し
て図示しない操作器に連結されていて、図２（Ａ）に示
すように可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に
接触する閉路位置と、図２（Ｃ）に示すように固定主コ
ンタクト２及び固定サブコンタクト４から所定の絶縁距
離を隔てた状態になる開路位置との間を変位するように
設けられている。また、開路の際には可動主コンタクト
１ａ及び可動サブコンタクト１ｂがそれぞれ固定主コン
タクト２及び固定サブコンタクト４に接触する状態と、
図２（Ｂ）に示すように可動主コンタクト１ａが固定主
コンタクト２から離れて可動サブコンタクト１ｂが固定
サブコンタクト４に接触する状態とを経て可動コンタク
ト１が図２（Ｃ）に示す開路位置に達し、閉路の際には
可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触
する状態と可動サブコンタクト１ｂ及び可動主コンタク
ト１ａがそれぞれ固定サブコンタクト４及び固定主コン
タクト２に接触する状態とを経て可動コンタクト１が図
２（Ａ）に示す閉路位置に達するように、コンタクト間
の位置関係（可動コンタクトの各部の軸線方向長さと、
固定主コンタクト２と固定サブコンタクト４との間の間
隔）が設定されている。 【０００５】固定主コンタクト２と固定サブコンタクト
４との間には並列接続された複数のサイリスタからなる
サイリスタスタック５ａ及び５ｂを逆並列接続すること
により双方向性を持たせたサイリスタスイッチ５が接続
されている。固定主コンタクト２は商用交流電源６の一
端に接続され、電源６の他端と集電コンタクト３との間
に負荷７が接続されている。 【０００６】絶縁操作棒２０の側方にはリミットスイッ
チからなる位置センサ８が設けられ、開路の際には、可
動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２から離れる直
前に絶縁操作棒２０に設けられた突起２０ａが位置セン
サ８を駆動してトリガ位置検出信号を発生させ、閉路の
際には、可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト
４に接触した後に絶縁操作棒２０の突起２０ａが位置セ
ンサ８を駆動してトリガ位置検出信号を発生させるよう
になっている。このトリガ位置検出信号はサイリスタ制
御回路９に与えられている。サイリスタ制御回路９はタ
イミング生成回路と位相検出回路とを備えていて、トリ
ガ位置検出信号が与えられたときに所定のタイミングで
サイリスタスイッチ５にトリガ信号を与え、電流の零点
が検出される前にサイリスタスイッチ５へのトリガ信号
の供給を停止する。 【０００７】上記のハイブリッド開閉器の動作は次の通
りである。図２（Ａ）に示す閉路状態では、電源６−固
定主コンタクト２−可動コンタクト１−集電コンタクト
３−負荷７−電源６の経路で主回路電流が流れている。
この状態で可動コンタクト１が開路位置側に変位させら
れると、可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２と
の接触を保ったままで先ず可動サブコンタクト１ｂが固
定サブコンタクト４に接触し、次いで可動主コンタクト
１ａが固定主コンタクト２から離れる。可動主コンタク
ト１ａが固定主コンタクト２から離れる直前に位置セン
サ８がトリガ位置検出信号を発生する。トリガ位置検出
信号が発生するとサイリスタ制御回路９がサイリスタス
イッチ５にトリガ信号を与えてサイリスタスイッチ５を
導通させる。サイリスタスイッチが導通した後、可動主
コンタクト１ａが固定主コンタクト２から離れるが、こ
のとき負荷電流はサイリスタスイッチ５に移行するの
で、可動主コンタクト１ａは殆ど無アークで固定主コン
タクト２から離れる。サイリスタスイッチ５は、電流が
零点を迎えた時点で遮断状態になって負荷電流を遮断す
る。その後可動サブコンタクト１ｂが固定サブコンタク
ト４から離れて可動コンタクト１が開路位置に達し、開
路動作を完了する。 【０００８】開閉器を閉路する際には、先ず可動サブコ
ンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触する。可動
サブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触した
後、位置センサ８が駆動されてサイリスタ制御回路９に
トリガ位置検出信号が与えられる。これによりサイリス
タ制御回路９がサイリスタスイッチ５にトリガ信号を与
えて該サイリスタスイッチを導通させる。次いで可動サ
ブコンタクト１ｂが固定サブコンタクト４に接触した状
態で可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接触
するが、このときサイリスタスイッチ５が導通している
ため、可動主コンタクト１ａは殆ど無アークで固定主コ
ンタクト２に接触する。次いで可動サブコンタクト１ｂ
が固定サブコンタクト２から離れ、閉路動作が完了す
る。 【０００９】このように上記のハイブリッド開閉器で
は、殆ど無アークでメカニカルなコンタクトの開閉が行
われるため、多頻度の負荷の開閉が可能である。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】従来のハイブリッド開
閉器では、位置センサ８の動作とコンタクトの動作とを
同期させるように、位置センサ８がトリガ位置の検出動
作を行うタイミングを正確に調整する必要があるが、こ
のタイミングは、位置センサ８の取付け位置や、固定主
コンタクト及び固定サブコンタクトの取付け位置により
左右されるため、その調整が非常に難しく、組立が面倒
になるという問題があった。 【００１１】万一開路時に位置センサ８が動作するタイ
ミングがずれてサイリスタスイッチ５にトリガ信号を与
えるタイミングがずれると、最悪の場合には電流を遮断
することができなくなる。特にコンタクトがガスを封入
した容器内に配置されている場合に遮断に失敗するとア
ーク熱によりガスが膨脹して爆発が生じる恐れがあるた
め危険である。 【００１２】また従来のハイブリッド開閉器では、サイ
リスタ制御回路９にタイミング生成回路や位相検出回路
を設ける必要があったため、サイリスタ制御回路の構成
が複雑になり、コストが高くなるのを避けられなかっ
た。 【００１３】本発明の目的は、複雑なサイリスタ制御回
路を用いることなく、サイリスタスイッチを正確なタイ
ミングでトリガすることができるようにしたハイブリッ
ド開閉器を提供することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明は、固定主コタン
クトと、固定サブコンタクトと、固定主コンタクトにの
み接触する閉路位置と固定主コンタクト及び固定サブコ
ンタクトとの間に所定の絶縁距離を隔てた状態になる開
路位置との間を変位するように設けられた可動コンタク
トと、固定主コンタクトと固定サブコンタクトとの間に
接続されたサイリスタスイッチとを備えていて、開路動
作の過程で可動コンタクトが固定サブコンタクトに接触
してから固定主コンタクトから離れるようにコンタクト
間の位置関係が設定されているハイブリッド開閉器に係
わるものである。 【００１５】本発明においては、開路時に固定サブコン
タクトよりも先に可動コンタクトに接触するように配置
された固定ゲートコンタクトと、電源から可動コンタク
トと固定ゲートコンタクトとを通して電流が流れたとき
にサイリスタスイッチにトリガ信号を与えるサイリスタ
トリガ回路とを設けた。 【００１６】 【作用】上記のように開路時に固定サブコンタクトより
も先に可動コンタクトに接触し固定サブコンタクトより
も先に可動コンタクトから離れる固定ゲートコンタクト
と、電源から可動コンタクトと固定ゲートコンタクトと
を通して電流が流れたときにサイリスタスイッチにトリ
ガ信号を与えるサイリスタトリガ回路とを設けると、開
路時に可動コンタクトが固定主コンタクトから離れると
同時に電源から固定ゲートコンタクトと可動コンタクト
とを通して電流が流れてトリガ信号が発生する。従っ
て、可動コンタクトが固定主コンタクトから離れると同
時にサイリスタスイッチにトリガ信号をあたえて該サイ
リスタスイッチを導通させることができ、殆ど無アーク
で可動コンタクトを固定主コンタクトから開離させるこ
とができる。また可動コンタクトが固定ゲートコンタク
トから離れたときにサイリスタスイッチへのトリガ信号
の供給を停止させることができるため、その後十分な時
間可動コンタクトが固定サブコンタクトに接触した状態
を保つことにより、電流の零点でサイリスタスイッチを
遮断状態にすることができる。 【００１７】また閉路時には、可動コンタクトが固定サ
ブコンタクトに接触した後、固定ゲートコンタクトに接
触した時点でサイリスタスイッチをトリガして導通させ
ることができるため、殆ど無アークで負荷への通電を開
始することができる。 【００１８】このように、本発明によれば、固定ゲート
コンタクトと該固定ゲートコンタクトを通して電流が流
れたときにトリガ信号を発生する回路とを設けたことに
よりサイリスタスイッチをコンタクトの開閉動作に正確
に同期させてトリガすることができるため、複雑なサイ
リスタ制御回路を用いることなく、常に確実に開閉動作
を行わせることができる。 【００１９】 【実施例】図１（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の実施例を
示したもので、同図（Ａ）は閉路時の全体的な構成を示
し、同図（Ｂ）ないし（Ｆ）はそれぞれ開路の際の異な
る過程を示している。 【００２０】図１（Ａ）において、１は可動コンタク
ト、２は固定主コンタクト、３は集電コンタクト、４は
固定サブコンタクトである。可動コンタクト１は、丸棒
状に形成された可動主コンタクト１ａと、該可動主コン
タクトに一端が連続するように形成された大径部からな
る可動サブコンタクト１ｂと、可動サブコンタクト１ｂ
の他端に一端が連続するように形成された丸棒状の集電
部１ｃとを有している。可動コンタクト１は図示しない
支持機構によりその軸線方向に往復移動し得るように支
持されている。 【００２１】固定主コンタクト２は、閉路時に可動主コ
ンタクト１ａに接触するように設けられており、集電コ
ンタクト３は可動コンタクトの集電部１ｃに常時接触す
るように設けられている。固定サブコンタクト４は、固
定主コンタクト２と集電コンタクト３との間にあって、
可動サブコンタクト１ｂのみに接触し得るように、固定
主コンタクト２よりも径方向の外側に配置されている。 【００２２】本発明においては、開路時に固定サブコン
タクト４よりも先に可動サブコンタクト１ｂに接触する
固定ゲートコンタクト１１が設けられている。この固定
ゲートコンタクト１１は、固定主コンタクト２と固定サ
ブコンタクト４との間に配置されていて、開路の際に固
定サブコンタクト４よりも先に可動サブコンタクト１ｂ
に接触する。 【００２３】可動コンタクト１は図示しない絶縁操作棒
を介して操作器に連結されていて、図１（Ａ）に示すよ
うに可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接触
し、可動サブコンタクト１ｂは固定ゲートコンタクト１
１から離れた状態にある閉路位置と、図１（Ｆ）に示す
ように固定主コンタクト２及び固定サブコンタクト４か
ら所定の絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を
変位するように設けられている。 【００２４】また本実施例では、可動コンタクト１が閉
路位置から開路位置に変位する過程で次の〜の状態
が順次生じ、可動コンタクト１が開路位置から閉路位置
に変位する過程では〜の状態が逆の順序で生じるよ
うに可動コンタクト１の各部の寸法、及び固定コンタク
ト２，４及び１１相互間の位置関係が設定されている。 【００２５】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト２に接触し、可動サブコンタクト１ｂは固定ゲートコ
ンタクト１１から離れている状態（図１Ａ）。 【００２６】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト２との接触を保ったままの状態で可動サブコンタクト
１ｂが固定ゲートコンタクト１１に接触した状態（図１
Ｂ）。 可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２との接触
を保ったままの状態で可動サブコンタクト１ｂが固定ゲ
ートコンタクト１１及び固定サブコンタクト４の双方に
接触した状態（図１Ｃ）。 【００２７】可動主コンタクト１ａが固定主コンタク
ト１から離れ、可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコ
ンタクト１１及び固定サブコンタクト４との接触を保っ
た状態（図１Ｄ）。 【００２８】可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコ
ンタクト１１から離れて固定サブコンタクト４のみに接
触した状態（図１Ｅ）。 【００２９】可動サブコンタクト１ｂが固定サブコン
タクト４から離れた状態（図１Ｆ）。固定主コンタクト
２と固定サブコンタクト４との間には並列接続された複
数のサイリスタからなるサイリスタスタック５ａ及び５
ｂを逆並列接続したサイリスタスイッチ５が接続されて
いる。固定主コンタクト２は商用交流電源６の一端に接
続され、電源６の他端と集電コンタクト３との間に適宜
の負荷７が接続されている。 【００３０】また固定ゲートコンタクト１１と固定主コ
ンタクト２との間には固定ゲートコンタクト１１を通し
て電流が流れたときにサイリスタスイッチ５にトリガ信
号を与えるサイリスタトリガ回路１２が接続されてい
る。 【００３１】サイリスタトリガ回路１２は例えば抵抗の
直列回路からなる分圧回路からなっていて、その分圧点
がサイリスタ５ａ，５ｂのゲートに接続されている。 【００３２】なお図１においては、固定主コンタクト
２、固定ゲートコンタクト１１、固定サブコンタクト４
及び集電コンタクト３が丸印で表示されているが、これ
らのコンタクトとしては、可動コンタクト１の所定の部
分の外周に外側から接触するチューリップ形のコンタク
ト等、適宜の構造のコンタクトを用いることができる。
次に上記実施例の動作を説明する。図１（Ａ）に示すよ
うに、可動主コンタクト１ａが固定主コンタクト２に接
触している閉路状態では、電源６−固定主コンタクト２
−可動主コンタクト１ａ−可動サブコンタクト１ｂ−集
電部１ｃ−集電コンタクト３−負荷７−電源６の経路で
負荷電流ＩL が流れる。 【００３３】この状態で可動コンタクト１が開路位置側
に変位させられると、可動主コンタクト１ａが固定主コ
ンタクト２に接触したままの状態で先ず図１（Ｂ）に示
したように可動サブコンタクト１ｂが固定ゲートコンタ
クト１１に接触する。次いで図１（Ｃ）に示したよう
に、可動主コンタクト１ａ及び可動サブコンタクト１ｂ
がそれぞれ固定主コンタクト２及び固定ゲートコンタク
ト１１に接触したままの状態で可動サブコンタクト１ｂ
が固定サブコンタクト４に接触する。このとき、負荷電
流は未だ固定主コンタクト２と可動主コンタクト１ａと
を通して流れている。可動コンタクト１が更に変位して
図１（Ｄ）に示したように可動サブコンタクト１ｂが固
定ゲートコンタクト１１及び固定サブコンタクト４に接
触したままの状態で可動主コンタクト１ａが固定主コン
タクト２から離れると、電源６からサイリスタトリガ回
路１２と固定ゲートコンタクト１１と可動サブコンタク
ト１ｂとを通して電流ＩG が流れるため、サイリスタト
リガ回路１２がサイリスタスイッチ５の各サイリスタの
ゲートにトリガ信号を与える。そのため可動主コンタク
ト１ａが固定主コンタクト１１から離れると同時にサイ
リスタスイッチ５が導通し、負荷電流ＩL がサイリスタ
スイッチ５と固定サブコンタクト４と可動サブコンタク
ト１ｂとを通して流れるようになる。このように可動コ
ンタクト１が固定主コンタクトから離れると同時に負荷
電流がサイリスタスイッチに移行するため、可動コンタ
クト１は殆どアークを生じることなく固定主コンタクト
から離れる。 【００３４】可動コンタクト１が更に開路位置側に変位
すると、図１（Ｅ）に示したように可動サブコンタクト
１ｂが固定ゲートコンタクト１１から離れるため、サイ
リスタスイッチ５へのトリガ信号の供給が停止される。
従ってサイリスタスイッチ５は電流の零点で遮断状態に
なり、負荷電流が遮断される。サイリスタスイッチ５の
遮断を確実にするため、可動コンタクト１が固定ゲート
コンタクト１１から離れた後、該可動コンタクトと固定
サブコンタクト４とが接触状態を保つ時間を、電流の零
点を迎えるのに十分な長さに設定しておく。サイリスタ
スイッチ５が遮断した後図１（Ｆ）に示したように可動
サブコンタクト１ｂを固定サブコンタクト４から無アー
クで引き外して開路動作を完了する。 【００３５】また上記の開閉器を投入する際には、可動
コンタクト１を図１（Ｆ）に示す開路位置から閉路位置
側に変位させて、先ず図１（Ｅ）に示すように可動サブ
コンタクト１ｂを固定サブコンタクト４に接触させ、続
いて図１（Ｄ）に示すように可動サブコンタクト１ｂを
固定ゲートコンタクト１１に接触させる。可動サブコン
タクト１ｂが固定ゲートコンタクト１１に接触した瞬間
にサイリスタスイッチ５にトリガ信号が与えられるた
め、サイリスタスイッチ５が導通し、電源６からサイリ
スタスイッチ５と固定サブコンタクト４と可動サブコン
タクト１ｂと集電部１ｃと集電コンタクト３とを通して
負荷電流ＩL が流れる。可動コンタクト１を更に閉路位
置側に変位させると図１（Ｃ）に示すように可動主コン
タクト１ａが固定主コンタクト２に接触するため、サイ
リスタスイッチ５の両端が固定主コンタクト２と可動主
コンタクト１ａとにより短絡され、サイリスタスイッチ
５が遮断状態になる。これにより負荷電流ＩL が固定主
コンタクト２と可動主コンタクト１ａとを通して流れる
ようになる。図１（Ａ）に示すように可動サブコンタク
ト１ｂを固定ゲートコンタクト１１から外して閉路動作
を完了する。 【００３６】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、開路時
に固定サブコンタクトよりも先に可動コンタクトに接触
し固定サブコンタクトよりも先に可動コンタクトから離
れる固定ゲートコンタクトと、電源から可動コンタクト
と固定ゲートコンタクトとを通して電流が流れたときに
サイリスタスイッチにトリガ信号を与えるサイリスタト
リガ回路とを設けたので、開路時には可動コンタクトが
固定主コンタクトから離れると同時にサイリスタスイッ
チにトリガ信号を与えて該サイリスタスイッチを導通さ
せることができ、殆ど無アークで可動コンタクトを固定
主コンタクトから開離させることができる。また閉路時
には、可動コンタクトが固定ゲートコンタクトに接触し
たときにサイリスタスイッチにトリガ信号を与えて該サ
イリスタスイッチを導通させることができるため、無ア
ークで通電を開始させることができる。 【００３７】従って本発明によれば、複雑なサイリスタ
制御回路を用いることなく、サイリスタスイッチをコン
タクトの開閉動作に同期させて動作させることができ、
常に確実に開閉動作を行わせて電流の遮断に失敗する恐
れを無くすことができる。 【００３８】また本発明においては、開路時に固定サブ
コンタクトよりも先に可動コンタクトに接触し、固定サ
ブコンタクトよりも先に可動コンタクトから離れるよう
に固定ゲートコンタクトを設けておけばよく、固定ゲー
トコンタクトの位置調整は従来のハイブリッド開閉器に
おける位置センサほど厳密なものでなくてもよいため、
開閉器の組立を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例の構成を概略的に示し
た構成図である。（Ｂ）ないし（Ｆ）は同実施例の開閉
器の開路動作の異なる過程におけるコンタクトの状態を
示した説明図である。 【図２】（Ａ）は従来のハイブリッド開閉器の構成を示
した概略構成図である。（Ｂ）及び（Ｃ）は従来の開閉
器の開路動作の異なる過程におけるコンタクトの状態を
示した説明図である。 【符号の説明】 １ 可動コンタクト １ａ 可動主コンタクト １ｂ 可動サブコンタクト １ｃ 集電部 ２ 固定主コンタクト ３ 集電コンタクト ４ 固定サブコンタクト ５ サイリスタスイッチ ６ 交流電源 ７ 負荷 １１ 固定ゲートコンタクト １２ サイリスタトリガ回路
た構成図である。（Ｂ）ないし（Ｆ）は同実施例の開閉
器の開路動作の異なる過程におけるコンタクトの状態を
示した説明図である。 【図２】（Ａ）は従来のハイブリッド開閉器の構成を示
した概略構成図である。（Ｂ）及び（Ｃ）は従来の開閉
器の開路動作の異なる過程におけるコンタクトの状態を
示した説明図である。 【符号の説明】 １ 可動コンタクト １ａ 可動主コンタクト １ｂ 可動サブコンタクト １ｃ 集電部 ２ 固定主コンタクト ３ 集電コンタクト ４ 固定サブコンタクト ５ サイリスタスイッチ ６ 交流電源 ７ 負荷 １１ 固定ゲートコンタクト １２ サイリスタトリガ回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−150761（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−129614（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−354374（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−154011（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−43957（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−43958（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−54174（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭53−110432（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 33/12
H01H 33/59
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 固定主コタンクトと、固定サブコンタク
トと、前記固定主コンタクトにのみ接触する閉路位置と
固定主コンタクト及び固定サブコンタクトとの間に所定
の絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を変位す
るように設けられた可動コンタクトと、前記固定主コン
タクトと固定サブコンタクトとの間に接続されたサイリ
スタスイッチとを備え、開路動作の過程で可動コンタク
トが固定サブコンタクトに接触してから固定主コンタク
トから離れるようにコンタクト間の位置関係が設定され
ているハイブリッド開閉器において、 開路時に固定サブコンタクトよりも先に可動コンタクト
に接触するように配置された固定ゲートコンタクトと、 電源から前記可動コンタクトと固定ゲートコンタクトと
を通して電流が流れたときに前記サイリスタスイッチに
トリガ信号を与えるサイリスタトリガ回路とを具備した
ことを特徴とするハイブリッド開閉器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22110393A JP3374460B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ハイブリッド開閉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22110393A JP3374460B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ハイブリッド開閉器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0773784A JPH0773784A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3374460B2 true JP3374460B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=16761540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22110393A Expired - Fee Related JP3374460B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ハイブリッド開閉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374460B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3053540B1 (fr) * | 2016-06-30 | 2021-02-12 | Mersen France Sb Sas | Dispositif de coupure a semi-conducteurs |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22110393A patent/JP3374460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0773784A (ja) | 1995-03-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021029 |
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