JP5358659B2 - トリップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、トリップ装置に関し、より詳細には遮断機(ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ)に使うためのトリップ装置に関する。

一般に、遮断機は電気的に過負荷状態時に自動的に回路を遮断して回路及び負荷を保護する装置である。

このような遮断機は、トリップ(ｔｒｉｐ)方式により、バイメタル(Ｂｉｍｅｔａｌ)とマグネット(Ｍａｇｎｅｔ)を利用する熱磁気式、オイルダッシュポート(Ｏｉｌ ｄａｓｈ ｐｏｒｔ)を利用する完全電子式、電子素子を利用する電子式に分類される。

特に、その中でも電子式遮断機は、内部に電子式トリップ装置及びマイクロプロセッサを含む。

電子式トリップ装置は、周囲温度の影響を受けないだけでなく、製品間の特性差が殆どなく、他の形態の遮断機で具現できない周波数による特性を提供する等の長所があるため、電子式遮断機が重要設備及び高級設備を中心にその需要が増加するのに一助となる。

また、遮断機には、通常、遮断機固有の機能の他に多様な付加的な機能を行うための付属装置と結合して用いるが、このような付属装置の中でも特に使用頻度が多い付属装置としては、不足電圧トリップ装置(Ｕｎｄｅｒ−Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒｉｐ ｄｅｖｉｃｅ，ＵＶＴ)と遠方(ｒｅｍｏｔｅ)トリップ装置がある。

不足電圧トリップ装置は、負荷及び線路の電圧が、設定された基準電圧の２０％〜７０％の間に降下される時、または停電発生時に遮断機をトリップして、電圧復帰時の過度電流による負荷及び線路の損傷を防止するための付属装置であり、その内部には別途のトリップコイルと電子回路が含まれる。

また、遠方トリップ装置は、負荷及び線路の異常のため緊急に遮断機をトリップしなければならない場合、遠方から遮断機をトリップする付属装置であり、その内部には別途のトリップコイルが含まれる。

以下では、電子式遮断機に不足電圧トリップ装置や遠方トリップ装置のような付属装置を結合する過程について、図１を参照して説明する。

図１は、従来の遮断機の付属装置の結合構造を説明するための概略図である。

従来には、付属装置１２０、即ち、不足電圧トリップ装置または遠方トリップ装置を遮断機に結合するために、ユーザが遮断機カバー１００上に回動可能に備えられた補助カバー１１０を開けて付属装置１２０を直接装着した。

より詳しく説明すると、先にユーザが前記補助カバーの一側に締結されたボルト１３０をドライバーを利用して外した後、補助カバー１１０を掴んで一方向に回動すると、補助カバー１１０の一側が遮断機のカバー１００上にヒンジ結合されているため、図１のように補助カバー１１０が開かれた状態となる。

この時、遮断機カバー１００の上面には、規格化されたサイズの付属装置１２０が嵌合するように左、右側に各々一組の付属装置取付溝１４０が形成されており、ユーザが付属装置取付溝１４０に各々付属装置１２０を嵌合すればよい。

前記のような構成を有する従来遮断機は、線路の電圧が降下される場合、遮断機をトリップし、遠方から事故等の理由で遮断機をトリップするために、付属装置として不足電圧トリップ装置と遠方トリップ装置を全て備えなければならない。

従って、ユーザが各々の付属装置を購入して取り扱わなければならないという煩わしさがあって、付属装置が多くなるほど費用が増加する問題がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、遮断機に付着する付属装置である不足電圧トリップ装置と遠方トリップ装置の機能を全て行うことができるトリップ装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明のトリップ装置は、遮断機に印加される交流電圧を直流電圧に変換する整流部、前記整流部と並列連結されて、変換された直流電圧のリップルを低減する平滑部、及び前記平滑部と並列連結されたトリップコイルを含む。

本発明の一実施形態において、前記トリップコイルと並列に連結されて、外部制御信号によりオンに制御されるスイッチング素子をさらに含むことが好ましい。

本発明の一実施形態において、前記外部制御信号は、ユーザインターフェースを介して入力される遮断信号であることが好ましい。

本発明の一実施形態において、前記トリップコイルは、前記遮断機をトリップすることが好ましい。

本発明の一実施形態において、前記トリップコイルは、印加された電圧が基準電圧以下の場合、前記遮断機をトリップすることが好ましい。

本発明の一実施形態において、前記整流部は、ブリッジダイオード回路を含むことが好ましい。

本発明の一実施形態において、前記平滑部は、少なくとも一つ以上の並列連結されたキャパシターを含むことが好ましい。

本発明によって、遮断機で不足電圧トリップ装置と遠方トリップ装置の機能を全て行うトリップ装置を提供し、付属装置として不足電圧トリップ装置と遠方トリップ装置を各々購入して取り扱う必要がないため、別途の購買及び設置を要せず、費用損失を減らし、ユーザの不便を最小化する。

従来の遮断機の付属装置の結合構造を説明するための概略図である。 本発明に係る遮断機のトリップ装置の一実施形態の構成図である。

本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な実施形態を有し、特定実施形態を図面に例示して詳細に説明する。

しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解しなければならない。

第１、第２等の序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために使われるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。

前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない限り、第２構成要素は第１構成要素に命名でき、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名できる。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか、「接続されて」いると言及される時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたり、または接続されていてもよいが、その中間に他の構成要素が存在してもよいことを理解しなければならない。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか、「直接接続されて」いると言及された時には、その中間に他の構成要素が存在しないことを理解しなければならない。

本願に使われた用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたもので、本発明を限定する意図はない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。

本願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたもの等の存在または付加可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。

また、本願に添付された図面は、説明の便宜のために、拡大または縮小して示されたものと理解しなければならない。

本発明について、図面を参照して詳細に説明し、図面符号に係わることなく同一または対応する構成要素は同じ参照番号を付しこれに対する重複説明は省略する。

図２は、本発明に係る遮断機のトリップ装置の一実施形態の構成図であり、本発明により不足電圧トリップ装置と遠方トリップ装置の機能を全て行うことができるトリップ装置の構成を示した。

図示したように、本発明のトリップ装置は、整流部２００、平滑部２１０、トリップコイル２２０及びスイッチング素子２３０を含む。

整流部２００は、遮断機に印加される交流電圧を直流電圧に変換し、平滑部２１０は、変換された直流電圧のリップルを低減する。平滑部２１０は、整流部２００に並列連結されている。整流部２００は、ブリッジ(ｂｒｉｄｇｅ)ダイオード回路(Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４)を含み、平滑部２１０は、少なくとも一つ以上の並列連結されたキャパシター（Ｃ）を含む。

トリップコイル２２０は、平滑部２１０と並列連結される。トリップコイル２２０は、トリップコイル２２０と並列に連結されるスイッチング素子２３０がオフ(Ｏｆｆ)の場合、整流部２００と平滑部２１０を介して直流に変換された電圧が印加される。一方、スイッチング素子２３０がオン(Ｏｎ)の場合、電流がスイッチング素子２３０を介して接地へ流れるため、トリップコイル２２０に流れる電流は遮断される。

トリップコイル２２０は、電流が遮断されて印加される電圧がないか、電圧が印加されてもその電圧が基準電圧以下の場合、遮断機をトリップする。

以下では、前記のような構成を有する本発明の好ましい一実施形態に係るトリップ装置が、スイッチング素子２３０のオン(Ｏｎ)／オフ(Ｏｆｆ)の状態で不足電圧トリップ装置及び遠方トリップ装置で動作する様子を詳細に説明する。

まず、不足電圧トリップ装置は、主線路の電圧が基準電圧以下に落ちる場合には、下位負荷に設定電流以上の過電流が流入され、このような場合に過電流が瞬間的に流入しても下位負荷に損傷を与えられるため、電圧降下時遮断機をトリップする。

従って、本発明のトリップ装置は、不足電圧トリップを行うために、主線路の電圧(ＩＮＴ１、ＩＮＴ２)が印加される。印加された電圧が交流電圧の場合、ブリッジダイオード(Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４)を含む整流部２００とキャパシター（Ｃ）を含む平滑部２１０を経て交流電圧が直流電圧に変換される。

スイッチング素子２３０がオフ(Ｏｆｆ)の場合、直流電圧はトリップコイル２２０に印加される。トリップコイル２２０は、印加された直流電圧が基準電圧以下の場合、供給される電流が減少するため、トリップコイル２２０を維持させる電流が不足すると判断して遮断機をトリップする。これにより、本発明は、不足電圧を感知して遮断機をトリップすることによって、不足電圧による負荷損傷の誘発を防止する。

一方、遠方トリップ装置は、必要時に遠方から遮断機をトリップするために設けられる付属装置であり、線路異常等の事故が発生した場合に、線路を迅速に遮断するためのものである。

従って、本発明の一実施形態に係るトリップ装置は、外部制御信号によりオンとなるスイッチング素子２３０をトリップコイル２２０に並列連結する。

ここで、外部制御信号は、遠方で線路異常等事故が発生した場合、ユーザが任意に迅速に線路を遮断させるためにユーザインターフェース(図示せず)を介して入力した遮断信号を意味する。

外部制御信号が入力されるとスイッチング素子２３０はオン(Ｏｎ)となり、電流がスイッチング素子２３０を介して接地に流れるようになってトリップコイル２２０に流れる電流は遮断される。トリップコイル２２０は、電流遮断によって遮断機をトリップし、これにより本発明は遠方で発生する事故に対しても遮断機トリップを行うことができる。

以上から代表的な実施形態を介して本発明について詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、前述した実施形態に対して本発明の範疇から逸脱しない限度内で、多様な変形が可能であることを理解するであろう。従って、本発明の権利範囲は、説明された実施形態に限定されて定まってはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求範囲と均等物等に定めるべきである。

１００ 遮断機カバー
１１０ 補助カバー
１２０ 付属装置
１３０ ボルト
１４０ 取付溝
２００ 整流部
２１０ 平滑部
２２０ トリップコイル
２３０ スイッチング素子

Claims (4)

1. 遮断機に印加される交流電圧を直流電圧に変換するブリッジダイオード回路を含む整流部、
   前記整流部と並列連結されて、変換された直流電圧のリップルを低減する少なくとも一つ以上の並列連結されたキャパシターを含む平滑部、
   前記平滑部と並列連結されて、前記遮断機をトリップするか否かを決定するトリップコイル、及び
   前記トリップコイルと並列に連結されて、外部制御信号によってオンに制御されるスイッチング素子
   を含むことを特徴とする、トリップ装置。
2. 前記外部制御信号は、ユーザインターフェースを介して入力される遮断信号であることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ装置。
3. 前記トリップコイルは、前記遮断機をトリップすることを特徴とする、請求項１または２に記載のトリップ装置。
4. 前記トリップコイルは、印加された電圧が基準電圧以下の場合、前記遮断機をトリップすることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ装置。