JP5649506B2 - 熱動式過電流継電器の電調方法 - Google Patents
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まず、実施の形態1にかかる熱動式過電流継電器の構造について、図1〜図6を参照して説明する。図1は、実施の形態1にかかる熱動式過電流継電器の内部構造の一例を示す図である。図2は、図1に示す熱動式過電流継電器のA−A線に沿う矢視断面図である。図3は、図1に示す熱動式過電流継電器の左側面図である。図4は、図1に示す熱動式過電流継電器の背面図である。図5は、図1に示す熱動式過電流継電器の上面図である。図6は、図1に示す熱動式過電流継電器の内部構造の拡大図である。
実施の形態1では、変形量差が中央目盛における目標変形量差F1付近となる時間範囲と、変形量差が最小目盛における目標変形量差F2付近となる時間範囲とで強制トリップを実施して各目盛位置を定め、最小目盛位置と中央目盛位置との間の角度を用いて、中央目盛位置と最大目盛位置との間の角度を算出し、最大目盛位置を定めるようにしたが、これに限らず、最大目盛における目標変形量差をあらかじめ求めておき、変形量差が最大目盛における目標変形量差付近となる時間範囲において強制トリップさせる手順を含むことも可能である。なお、最大目盛における目標変形量差は、中央目盛における目標変形量差F1と同様に、あらかじめ最大目盛整定電流の112.5%の電流(最大目盛におけるUTCに相当)を通電して主回路バイメタル3および温度補償バイメタル6が温度飽和した際に熱動式過電流継電器100を強制トリップさせ、そのときの変形量差を最大目盛における目標変形量差として求めておく。
実施の形態2では、最大目盛位置、中央目盛位置、最小目盛位置の順で強制トリップさせる例について説明したが、各目盛位置を定める順番は、上述した例に限らず、例えば、最小目盛位置、中央目盛位置、最大目盛位置の順番に定めるようにすることも可能である。
実施の形態1〜実施の形態3では、個体毎に各目盛位置をそれぞれ定めて、各目盛位置および各整定電流値等をレーザー照射やインク粒子塗布などの手段を用いてツマミ12に印字、あるいは、紙等のツマミ12以外の部品に印字してツマミ12に組み合わせるようにしたが、あらかじめいずれかの目盛位置とそれ以外の目盛位置との角度を実験等により決めて、ツマミ12あるいは紙等の部品に各目盛位置を印字しておき、いずれかの目盛位置を上述した手順のステップST101〜ステップST107を実施して定め、その目盛位置をツマミ12あるいは紙等の部品に印字された目盛位置に合わせてツマミ12を取り付けるようにすることも可能である。このようにすれば、いずれか1つの目盛位置を定めればよいので、電調にかかる時間が短縮でき、生産性の向上を図ることができる。また、この場合、電調により定めた目盛位置以外の目盛位置は、例えば、ヒータ間違いや組立間違い等の不良品を発見する出荷検査の際に各目盛位置において強制トリップを実施することにより確認することができる。
実施の形態1〜実施の形態4では、製品として組みあがった熱動式過電流継電器100を個体毎に1台ずつ設置して電調を実施することを想定したが、複数台の熱動式過電流継電器100の電調を同時に実施することも可能である。この場合、複数台の熱動式過電流継電器100を強制トリップさせるタイミングは、あらかじめ設定した時間範囲内の一点であってもよいし、あらかじめ設定した時間範囲内において複数台の熱動式過電流継電器に対してそれぞれ異なる複数点であってもよい。
実施の形態1では、時刻T0〜時刻T1において過電流(例えば、中央目盛整定電流の200%)を通電し、時刻T1に中央目盛整定電流の135%に切り替え、変形量差が中央目盛における目標変形量差F1付近となる時間範囲で強制トリップさせて中央目盛位置を定めている。この場合、主回路バイメタル3の湾曲変形量が飽和状態に至る前に強制トリップさせているが、時刻T1に切り替える通電電流を中央目盛におけるUTC(例えば、中央目盛整定電流の112.5%)とし、主回路バイメタル3の湾曲変形量が飽和状態に至った時点で強制トリップさせることにより中央目盛位置を定めることも可能である。この場合は、主回路バイメタル3の湾曲変形量が飽和状態に至るまでに長い時間が必要となるが、中央目盛整定電流の135%を通電して主回路バイメタル3の湾曲変形量が飽和状態に至る前に強制トリップさせる場合よりも正確に中央目盛位置を定めることができる。また、最小目盛位置および最大目盛位置を定める場合においても同様である。
実施の形態1〜実施の形態6では、主回路に電流を通電させることにより主回路バイメタル3を加熱して電調を実施するようにしたが、外部から加熱装置(図示せず)を用いて主回路バイメタル3を加熱して電調を実施することも可能である。例えば、時刻T0〜時刻T1において過電流を通電させることに相当する熱を外部から与え、その後外部から与える熱を低下させて変形量差が各目盛における各目標変形量差付近となる時間範囲において強制トリップさせるようにしてもよい。
実施の形態7では、外部から加熱装置(図示せず)を用いて主回路バイメタル3を加熱して電調を実施する例について説明したが、主回路に一定の電流を通電しておき、外部から加熱装置を用いて与える熱を変化させて電調を実施することも可能である。例えば、主回路に中央目盛におけるUTC(例えば、中央目盛整定電流の112.5%)を通電しておき、時刻T0〜時刻T1において加熱装置を用いて急激に主回路バイメタル3を変形させ、その後加熱装置を停止して変形量差が目標変形量差F1付近となる時間範囲において強制トリップさせ中央目盛位置を定める。このようにすれば、主回路に通電する電流値を管理することなく、加熱装置の入り切りのみで主回路バイメタル3および温度補償バイメタル6の湾曲変形量を制御することができるので制御が容易となる。
実施の形態1〜実施の形態8では、主回路バイメタルに6を備えた熱動式過電流継電器100を用いて説明したが、温度補償バイメタル6を備えていない熱動式過電流継電器においても、同様の効果を得ることができる。この場合には、主回路バイメタル3の湾曲変形量のみを用いて電調を実施すればよい。
実施の形態1では、時刻T1において通電電流を過電流(例えば、中央目盛整定電流の200%)から中央目盛整定電流の135%に切り替える通電パターンとしたが、例えば、時刻T1において一旦中央目盛整定電流の150%に切り替え、時刻T1〜時刻T6の期間において中央目盛整定電流の135%に切り替えるようにする等、複数の段階に分けて通電電流を切り替える通電パターンとすることも可能である。このようにすれば、時刻T1〜時刻T6の期間における主回路バイメタル3の湾曲変形量(図9に示すグラフC3)の変動をより小さくすることができる。
実施の形態1〜実施の形態10では、主回路バイメタル3および温度補償バイメタル6の湾曲変形量を用いて電調を実施するようにしたが、主回路バイメタル3および温度補償バイメタル6の湾曲変形量を各バイメタル3,6が受ける熱量に置き換え、各バイメタル3,6の温度を管理することにより電調を実施することも可能である。この場合は、あらかじめ各バイメタル3,6に熱電対を取り付けて温度を測定し、各バイメタル3,6の温度変化量と湾曲変形量との相関をとり、電調を実施するようにすればよい。上記した電調処理フロー(図8)に沿った各説明においても、主回路バイメタル3および温度補償バイメタル6の各湾曲変形量を各温度変化量に置き換え、主回路バイメタル3の湾曲変形量と温度補償バイメタル6の湾曲変形量との差である湾曲変形量差を温度変化量差に置き換え、各目盛におけるUTCを通電して各バイメタル3,6が温度飽和した際の湾曲変形量差である目標湾曲変形量差を目標温度変化量差とすればよい。
2 カバー
3 主回路バイメタル
4 ヒータ
5 連動板
6 温度補償バイメタル
7 反転板
7a 常閉可動接点
8 引きばね
9 反転機構支持部材
10 常閉固定接触子
10a 常閉固定接点
11 調整ねじ(調整機構部)
12 ツマミ(調整機構部)
13 回転レバー
14 常開可動接触子
14a 常開可動接点
15 常開固定接触子
15a 常開固定接点
16 リセットバー
17 切換板
18 板ばね
20 反転機構部
Claims (10)
- 主回路電流が通電されることにより発熱するヒータと、前記ヒータの発熱に応じて湾曲変形する主回路バイメタルと、前記主回路バイメタルの変位を伝達する連動板と、前記連動板との当接によりトリップ動作して接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、使用可能電流値の範囲および複数の目盛が表示されるツマミを有し、前記ツマミの操作によって前記反転機構部の位置を移動させて前記接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、を備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、
前記ツマミにおける第1の目盛における最小動作電流より大きい第1の電流値を、第1の期間の間、前記主回路バイメタルに通電する第1の工程と、
前記第1の工程の後、前記第1の目盛における最小動作電流より大きく、前記第1の電流値より小さい第2の電流値を、前記第1の期間より長い第2の期間の間、前記主回路バイメタルに通電する第2の工程と、
前記第2の期間内に前記ツマミを操作して前記調整機構部を動作させることにより前記反転機構部を強制的にトリップ動作させ、トリップ動作した位置を前記第1の目盛におけるトリップ位置として定める第3の工程と、
を備え、
前記第2の期間における前記主回路バイメタルの湾曲変形量が、前記第1の目盛における目標変形量と等しくなるように、前記第1の期間が設定されることを特徴とする熱動式過電流継電器の電調方法。 - 前記第1の目盛における目標変形量は、第1の目盛における最小動作電流を前記主回路バイメタルに通電し、主回路バイメタルを温度飽和させて強制トリップさせた際の主回路バイメタルの湾曲変形量であることを特徴とする請求項1に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
- 前記第3の工程の後、主回路バイメタルへの過熱を第3の期間の間停止させる第4の工程と、
前記第4の工程の後、前記第1の目盛より小さい電流値に対応する第2の目盛における最小動作電流を第4の期間の間前記主回路バイメタルに通電する第5の工程と、
前記第4の期間内に前記ツマミを操作して前記調整機構部を動作させることにより前記反転機構部を強制的にトリップ動作させ、トリップ動作した位置を前記第2の目盛におけるトリップ位置として定める第6の工程と、
をさらに備え、
前記第4の期間における前記主回路バイメタルの湾曲変形量が、前記第2の目盛における目標変形量と等しくなるように、前記第3の期間が設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。 - 前記第2の目盛における目標変形量は、第2の目盛における最小動作電流を前記主回路バイメタルに通電し、主回路バイメタルを温度飽和させて強制トリップさせた際の主回路バイメタルの湾曲変形量であることを特徴とする請求項3に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
- 主回路電流が通電されることにより発熱するヒータと、前記ヒータの発熱に応じて湾曲変形する主回路バイメタルと、前記主回路バイメタルの変位を伝達する連動板と、周囲温度の変化に応じて湾曲変形する温度補償バイメタルを有し、前記温度補償バイメタルと前記連動板との当接によりトリップ動作し、接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、使用可能電流値の範囲および複数の目盛が表示されるツマミを有し、前記ツマミの操作によって前記反転機構部の位置を移動させて前記接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部と、を備えた熱動式過電流継電器の電調方法であって、
前記ツマミにおける第1の目盛における最小動作電流より大きい第1の電流値を、第1の期間の間、前記主回路バイメタルに通電する第1の工程と、
前記第1の工程の後、前記第1の目盛における最小動作電流より大きく、前記第1の電流値より小さい第2の電流値を、前記第1の期間より長い第2の期間の間、前記主回路バイメタルに通電する第2の工程と、
前記第2の期間内に前記ツマミを操作して前記調整機構部を動作させることにより前記反転機構部を強制的にトリップ動作させ、トリップ動作した位置を前記第1の目盛におけるトリップ位置として定める第3の工程と、
を備え、
前記第2の期間における前記主回路バイメタルおよび前記温度補償バイメタルの湾曲変形量差が、前記第1の目盛における目標変形量差と等しくなるように、前記第1の期間が設定されることを特徴とする熱動式過電流継電器の電調方法。 - 前記第1の目盛における目標変形量差は、第1の目盛における最小動作電流を前記主回路バイメタルに通電し、主回路バイメタルを温度飽和させて強制トリップさせた際の主回路バイメタルおよび前記温度補償バイメタルの湾曲変形量差であることを特徴とする請求項5に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
- 前記第3の工程の後、主回路バイメタルへの過熱を第3の期間の間停止させる第4の工程と、
前記第4の工程の後、前記第1の目盛より小さい電流値に対応する第2の目盛における最小動作電流を第4の期間の間前記主回路バイメタルに通電する第5の工程と、
前記第4の期間内に前記ツマミを操作して前記調整機構部を動作させることにより前記反転機構部を強制的にトリップ動作させ、トリップ動作した位置を前記第2の目盛におけるトリップ位置として定める第6の工程と、
をさらに備え、
前記第4の期間における前記主回路バイメタルおよび前記温度補償バイメタルの湾曲変形量差が、前記第2の目盛における目標変形量差と等しくなるように、前記第3の期間が設定されることを特徴とする請求項5または6に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。 - 前記第2の目盛における目標変形量差は、第2の目盛における最小動作電流を前記主回路バイメタルに通電し、主回路バイメタルを温度飽和させて強制トリップさせた際の主回路バイメタルおよび前記温度補償バイメタルの湾曲変形量差であることを特徴とする請求項7に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
- 前記第1の目盛は中央目盛であり、前記第2の目盛は最小目盛であることを特徴とする請求項3、請求項4、請求項7または請求項8に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
- 前記第1の目盛は最大目盛であり、前記第2の目盛は中央目盛であることを特徴とする請求項3、請求項4、請求項7または請求項8に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
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