JP4409140B2 - コンタクタ・ブレーカー - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、分離可能な接点を有する端子、これらの接点を制御する制御電磁石、及びトリップ機構に関連付けられた保護装置を含むコンタクタ・ブレーカーに関する。
【０００２】
コンタクタ・ブレーカーは、コンタクタ部に属する電磁石により、モーター等の負荷への給電を任意に制御し、負荷に接続された配線を切り離す（言い換えるとこの負荷のオン、オフを切り替える）とともに、保護装置が少なくとも配線の１つで短絡等の電気障害を検出したとき、ブレーカー部に属する保護装置により、負荷の切り離しを自動的に制御する電気装置である。
【０００３】
このような装置では、電磁石と保護装置が、それぞれ任意の指令及び電気障害の検出に応答して可動接点に作用するように、その両方が多電極部に作用するように用いられる。トリップ機構は、電磁トリップ要素の動作に応答して、接点が閉じられた状態から接点が開いた状態に遷移するようになっており、それ自体で接点の開閉を行える手動制御部によりリセットすることができる。
【０００４】
欧州特許ＥＰ−３６６５１９号明細書は前記の型のコンタクタ・ブレーカーについて述ベている。保護装置は事実上機械的であるので、要求される電圧、電流の範囲をカバーするため多数の装置が必要である。
【０００５】
フランス国特許ＦＲ−２７５９４８９号明細書は、コンタクタ・モードとブレーカー・モードの両方で接点のスイッチングに電磁石が用いられるコンタクタ・ブレーカーについて述ベているが、電磁石が複合機能を提供し、ブレーカー・モードで高速な動作制御を必要とすることには疑問が残る。
【０００６】
本発明の目的は、コンタクタ・モードの高い信頼性とブレーカー・モードの遮断の高速性を組み合わせ、最小限のコンポーネント数で必要な電圧範囲、電流範囲をカバーするように、装置の電気的かつ機械的接続部を構成することである。
【０００７】
本発明に従い、制御機構に電磁トリップ要素が追加され、制御線により電磁石に、トリップ線により制御装置にそれぞれ保護装置が接続されるので、制御線により電力が電磁石に供給され、また電気障害が発生した場合にはトリップ線によりトリップ信号が供給される。
【０００８】
保護装置は、好適にはＡＣ電源端子またはＤＣ電源端子に接続され、電磁石は特定の電圧で動作するＤＣ磁石であり、保護装置は、電磁石に供給するため電源電圧を特定の電圧に変換する電圧変換回路で構成される。さらに保護装置は、付勢状態や保持状態のとき、好適には電磁石に一定の電流を供給する。
【０００９】
電力導体、分離可能な接点、及び消弧室は、ベースに好都合に装着でき、保護装置はベースと交換可能に関連付けられた可動モジュールであり、電磁石と制御機構はベースに固定される。この場合、電磁石と制御機構は、ベース前面の方へ収容できるので、ベースの上部から下部へ、電磁石と制御機構、保護装置、及び補助接点装置用のスペースを連続して配置することができる。電磁石コイルの電源端子は、補助接点装置用スペースの横に、検出モジュールに隣接して収容できる。
【００１０】
ベースは、検出モジュールと補助接点装置用スペースの間で、通信用の補助装置を収容するためのスペースを構成することが有利である。好都合なことに補助通信装置用及び補助接点装置用のスペースは、取り外し可能な保護装置下に一括配置される。
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００１２】
コンタクタ・ブレーカーは、消弧室１２に関連付けられた固定接点１０及び可動接点１１を有するコンタクタ電極を備えている。装置のケース１７内または装置に付帯する端子台に電源端子１５及び負荷端子１６が設けられ、固定接点１０は電力導体１３により電源端子１５に接続され、また、電力導体１４により負荷端子１６に接続されている。各電極は可動接点１１がブリッジに配置され、バネ１８により閉じる方向に、押し要素１９によって開く方向に押圧される。
【００１３】
コンタクタ・ブレーカーは、単安定または双安定形の電磁石２０と、電子的保護及び制御装置３０とを含み、電磁石と保護装置の役割は、各電極の押し要素１９を操作することである。電磁石２０はＤＣ電磁石であり、配電網等の電源電圧に依存しないが、各保護及び制御装置３０には、２４ＶＤＣ、２４ＶＡＣ、７２ＶＡＣ、２４０ＶＡＣ等の電源電圧が供給される。したがって装置３０は、電源電圧を電磁石に必要なＤＣ電圧に変換するとともに、付勢時又は保持状態にあるとき、例えば、１００ｍＡ程度の定電流を電磁石２０のコイル２１に供給する。
【００１４】
保護及び制御装置３０（以下、単に「保護装置」と呼ぶ）は、各電極の電流を検出する電流検出器３１を含む。検出器３１は、図２に示すように、クリップやピン３２により各電極の電力導体１４に接続することができる。検出器３１は保護回路３３に接続され、保護回路３３は、検出器により短絡が検出されたとき、あるいは別の電気障害が発生した場合に障害信号を生成する。保護回路３３の出力端子は、トリップ線３３Ａを介して、接点制御機構４０に属するロックのレバーに働く反復性の電磁トリップ要素４１に接続される。保護回路３３はまた電源線としても働き、制御回路３４に接続され、制御回路３４は、コイルの調整電源電圧を決定するものであり、制御線３４Ｂを介して、電磁石２０のコイル２１に接続される。
【００１５】
保護装置、トリップ装置及びコイルに対する電源電圧は、保護装置３０に関連付けられ、場合によって、装置３０自体のケース、装置に関連付けられ端子台もしくは補助装置、または装置に接続された台板に配置された端子３５に印加される。保護装置３０は、コンタクタ・ブレーカーの定格電流によるものであって、コンタクタ・ブレーカーの電源端子３５に接続された電圧変換回路３６を含み、装置３０及び電磁石のコイル２１に特定の電圧レベルを供給することができる。
【００１６】
オン位置（ＯＮ）またはオフ位置（ＯＦＦ）に設定できる手動制御ボタン４２は、機構４０と連携して接点１１のスイッチングを制御する。もちろん、それぞれオン機能とオフ機能を有する２つのボタンを使用することもできる。制御機構４０は次の要素を含む。
【００１７】
・電磁トリップ装置４１により制御される双安定トリップ部４０Ａ
・端子３５に送られるオン又はオフ指令に応答して電磁石２０により駆動される双安定自動制御部４０Ｂ
・トリップ部４０Ａにより起動可能であり、ボタン４２により直接制御される手動制御部４０Ｃ
トリップ部４０Ａと制御部４０Ｃは、摺動部または枢動部４３Ａ，Ｃにより可動接点１１に作用し、制御部４０Ｂは摺動部または枢動部４３Ｂにより可動接点１１に作用する。これら２つの部材４３Ａ，Ｃ、４３Ｂは分離することができる。好適な実施形態において、部材４３Ａ，Ｃ、４３Ｂは、枢動多電極レバー４４を操作することができ、レバー４４は電極押し要素１９を操作する（図３参照）。
【００１８】
図２ないし図４に示した実施形態において、コンタクタ・ブレーカーはベース５０を含み、保護装置３０は、コンタクタ・ブレーカーに割り当てられた定格電流によって、ベースに交換可能に付加された電子保護モジュールとして構成される。ベースの背面には、これを標準レールや装着板等の支持部材に対する装着手段５１が設けられ、支持部材はその上部と下部で、電源端子１５、負荷端子１６を収容する端子台５２、５３を含むかまたはこれを収容する。ベースは電力導体１３、１４、固定接点１０、可動接点１１及び消弧室１２を収容する。
【００１９】
図２で、電磁石２０と制御機構４０は、ベース５０上に組み付けられる電子機械的制御モジュール６０に収容される。図３、４では、電磁石２０と制御機構４０は、ベース５０の前側５４の上部にある仕切り（または２つの仕切り）に収容される。この場合、電源電圧に依存せず、電流定格が異なる場合でも変化しない電磁制御及び遮断装置５０、２０、４０が使用され、電圧変換は保護モジュール３０の電子回路により実現され、電流設定は保護モジュール３０の選択により行われる。
【００２０】
図３で、電磁石２０と保護モジュール３０は、ベースの前側５４に配置されるので、ベースの上部から下部へ、電磁石２０と制御機構４０、保護装置３０、及び補助接点装置５６を収容するためのスペース５５が連続して配置される。電磁石２０のコイル２１の電源端子３５はスペース５５または補助接点装置５６に配置される。
【００２１】
図４で、ベース５０は、保護モジュール３０と補助接点装置５６用のスペース５５間に、例えば他の電子装置とともに使用される装置用通信バスを接続することのできる補助通信装置５８を収容するためのスペース５７を提供し、このバスは、例えば装置に電力を供給し、装置を制御することができる。保護モジュール３０のケースは、そのスペース５７に補助通信装置５８を保持できる段部３７を提供することができる。
【００２２】
補助装置（図４）または保護モジュール（図１）には、ボタンがオフ位置になったときに電源の供給を遮断するスイッチ５９が配置される。
【００２３】
コンタクタ・ブレーカーは、次のように組み付けられ、動作する。目的の定格の電磁石を備えるベース５０に、電圧を電磁石の定格電圧に調整でき、付勢状態及び保持状態でこれに定電流を供給できる保護モジュール３０が接続される。
【００２４】
ボタン４２が最初にオン位置にある場合、端子３５に印加される電圧が、制御回路３４を介して、コイル２１に電力を供給し、機構４０の制御部４０Ｂを介して、接点１０、１１が閉じる。ボタン４２をオフ位置にすることによって、機構４０の制御部４０Ｃを介して、接点が手動で開かれ、スイッチ５９が前記のように開かれる。接点は、例えば検出器３１により送られる過電流信号に応答して回路３３を切り替えることによって自動的に開かれるが、このスイッチングにより、トリップ要素４１を通してトリップ部４０Ａが切り替えられる。端子３５に電圧が印加されない場合、コイル２１が消勢され、制御部４０Ｂにより接点が開かれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるコンタクタ・ブレーカーを示す図。
【図２】 コンタクタ・ブレーカーの変形例を示す図。
【図３】 コンタクタ・ブレーカーの変形例を示す図。
【図４】 コンタクタ・ブレーカーの変形例を示す図。
【図５】 コンタクタ・ブレーカーの正面図。
【図６】 コンタクタ・ブレーカーの面ＶＩ−ＶＩに沿った断面図。

Claims (10)

1. 分離可能な固定接点及び可動接点を有する電力導体と、
   所定の制御に応答して動作する制御電磁石（２０）及び電気障害の検出に応答し、少なくとも１つの多電極部を介して、可動接点（１１）に作用する保護装置（３０）であって、保護装置は電力導体に流れる電流を検出する手段（３１）、トリップ信号を生成する手段（３３）を含む、制御電磁石及び保護装置と、
   多電極部を含み、接点の開いた状態と接点の閉じた状態の間で切り替わるように動作する接点制御機構（４０）と、
   を備えるコンタクタ・ブレーカーにおいて、
   電磁トリップ要素（４１）が制御機構に追加され、
   保護装置（３０）が制御線（３３Ｂ）を介して電磁石（２０）に接続されると共に、トリップ線（３３Ａ）を介して制御機構（４０）に接続され、制御線（３３Ｂ）によって電磁石に電力が供給され、障害が発生した場合は、トリップ線（３３Ａ）にトリップ信号が送られる、
   ことを特徴とするコンタクタ・ブレーカー。
2. 保護装置（３０）はＡＣまたはＤＣ電源端子（３５）に接続され、電磁石（２０）は所定の電圧で動作するＤＣ電磁石であり、保護装置は、電源電圧を電磁石に供給するため所定の電圧に変換できる電圧変換回路（３６）を含むことを特徴とする請求項１記載のコンタクタ・ブレーカー。
3. 保護装置（３０）は、付勢状態及び保持状態のとき電磁石（２０）に定電流を供給することを特徴とする請求項１または２記載のコンタクタ・ブレーカー。
4. 可動接点（１１）は接点ブリッジに配置され、接点ブリッジの変位は押し要素（１９）で制御され、電磁石（２０）及び制御機構（４０）は押し要素（１９）に適合できる共用レバー（４４）に作用することを特徴とする請求項１記載のコンタクタ・ブレーカー。
5. 電力導体（１３、１４）、分離可能な接点（１０、１１）及びこれに関連付けられた消弧室（１２）は、ベース（５０）に収容され、保護装置（３０）はベースに対して交換可能に関連付けられた取り外し可能なモジュールであり、電磁石（２０）と制御機構（４０）はベースに固定されていることを特徴とする請求項１記載のコンタクタ・ブレーカー。
6. 電磁石（２０）と制御機構（４０）はベース（５０）の前面部分（５４）に収容され、ベースの上部から下部へ、電磁石（２０）と制御機構（４０）、保護装置（３０）及び補助接点装置（５６）を収容するためのスペース（５５）が連続して配置されることを特徴とする請求項５記載のコンタクタ・ブレーカー。
7. 電磁石（２０）のコイル（２１）の電源端子（３５）は、補助接点装置（５６）用のスペース（５５）に保護モジュール（３０）に隣接して収容されることを特徴とする請求項５記載のコンタクタ・ブレーカー。
8. ベース（５０）は、保護モジュール（３０）と補助接点装置（５６）のスペース（５５）間に補助通信装置（５８）を収容するスペース（５７）を有することを特徴とする請求項５記載のコンタクタ・ブレーカー。
9. 消弧室に関連付けられて分離可能な固定接点及び可動接点を有する電極を備えた電力導体と、
   電気障害の検出に応答して、少なくとも１つの多電極駆動部を介して、可動接点（１１）に作用する電磁石（２０）及び保護装置（３０）であって、保護装置は電力導体に流れる電流を検出する手段（３１）及び電磁石（２０）に接続される第１電気線（３３Ｂ）とを含む、電磁石及び保護装置と、
   を含むコンタクタ・ブレーカーにおいて、
   保護装置（３０）は交換可能であり、電源電圧を電磁石（２０）に適した電圧に変換する電子手段（３６）が保護装置に関連付けられ、
   保護装置は、第２電気線（３３Ａ）を介して、接点を開いた状態に保つことができ、かつ、手動制御ボタン（４２）によりリセットさせることが可能な接点制御機構（４０）を制御することのできる磁気トリップ要素（４１）に接続され、
   制御機構（４０）は、接点電極に作用するように、電磁石（２０）により駆動される双安定自動制御部（４０Ｂ）と、磁気トリップ要素（４１）により駆動される双安定トリップ部（４０Ａ）とを含む、
   ことを特徴とするコンタクタ・ブレーカー。
10. 保護装置（３０）は、コンタクタ・ブレーカーの様々な動作状態で、電磁石（２０）のコイル（２１）に実質的に一定の電流を供給する手段（３４）を含むことを特徴とする請求項９記載のコンタクタ・ブレーカー。

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