JPH03105813A - 超高速回路遮断器 - Google Patents

超高速回路遮断器

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JPH03105813A
JPH03105813A JP2242280A JP24228090A JPH03105813A JP H03105813 A JPH03105813 A JP H03105813A JP 2242280 A JP2242280 A JP 2242280A JP 24228090 A JP24228090 A JP 24228090A JP H03105813 A JPH03105813 A JP H03105813A
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ロベール、モレル
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超高速回路遮断器に関し、詳細には入力端子と
出力端子を有し、主接点の系の開閉のためのハンドルを
備えた制御機構を有する電気機械的スイッチ装置に直列
に接続すると共にオンからオフへまたはオフからオンへ
の切換えを制御するための制御回路に関連した静止スイ
ッチを内蔵するケースに納められた回路遮断器に関する
。
〔従来の技術〕
文献ＦＲ−Ａ２５３３３６３によれば電気機械的スイッ
チ装置は主接点と静止スイッチを有する主回路に直列に
接続する磁気的および熱的トリップ装置を有する回路遮
断器により構成されている。
静止スイッチの役割は極ユニットの定格電流のオンオフ
を行うことであり、回路遮断器は切離し機能と過負荷お
よび短絡に対する保護機能を行う。
〔発明が解決しようとする課題〕
欠陥電流が生じるときのこの回路遮断器の開放はこのト
リップ装置の動作と機構のレスポンスによりきまる。こ
れにより電子的な回路の保護には適さない、むしろ長い
トリップ時間が生じる。
本発明の目的は電気的に絶縁する静止形回路遮断器のレ
スポンス時間を改善することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の回路遮断器は電気機械的スイッチ装置が切離し
スイッチで形或されると共に、ロック手段がこの機構と
関連動作して切離スイッチの主接点が静止スイッチがオ
ンのときに開放しないようにすることを特徴とする。
〔作　用〕
切離しスイッチの開放防止は静止スイッチの負荷側に配
置された電圧センサにより制御される電気機械的ロック
により生じる。
この電圧センサはこのスイッチのオンおよびオフ時に夫
々上記機構の活性ロック位置と不活性アンロック位置を
とることの出来る可動コアを有する電磁石を含む。
切離しスイッチの開放はアークを伴わずに生じて入力端
子と出力端子の間の電気的絶縁を保証し、全く安全に負
荷に対する仕事を行いうるようにする。
切離しスイッチ機構はこのスイッチの制御回路に関連す
ると共にハンドルの開放動作のはじめにおいて主接点の
開放前に開放し、そして主接点の閉成後に閉成するよう
に補助接点を作動させる。
静止スイッチは電源が直流か交流かにより１個の出力ト
ランジスタまたは複数のトランジスタにより形成される
。
過負荷および短絡保護機能は静止スイッチの故障の場合
に補助ヒューズにより行われる。
通常の回路遮断器動作の場合には定格電流および障害電
流の、特に過負荷または短絡の場合の遮断は静止スイッ
チのみにより行われる。この遮断時間は２０マイクロ秒
程度で非常に短い。
〔実施例〕
図面において、超高速回路遮断器１０はケース１１内に
あり、このケースには分離可能な主接点１６．１８を有
する切離しスイッチ１４と直列になった静止スイッチ１
２が配置されている。ケース１１は直流電源２４への接
続用の一対の入力端子２０．２２と負荷３０への給電用
の一対の出力端子２６．２８を含む。
静止スイッチ１２はＩＧＢＴ形出力トランジスタ３２で
形成され、このトランジスタのトリガ３３は母線３６を
介して人カー出力ボードＥ／Ｓと関連し接続回路３８を
介して切離しスイッチ１４の補助接点４０と関連する制
御回路３４により制御される。ヒューズ４２が切離しス
イッチ１４の主接点１６とトランジスタ３２の間にそう
入される。ＴＲＡＮＳ　Ｉ　Ｌ形保護ダイオード４４が
トランジスタ３２の端子に逆接続されてオフからオンへ
またはその逆のスイッチング時に過電圧をクリップしう
るようにしている。
切離しスイッチ１４の機構４６は開位置（実線）または
閉位置（点線）となりうる手動／Ｓンドル４８により作
動される。閉位置から開位置へのハンドル４８の動きに
よりまず、切離しスイッチ１４の主接点１６．１８の開
放前に補助接点４０が開放する。開位置から閉位置への
このノ１ンドル４８の逆動作により補助接点４０の閉成
前の主接点１６．１．８の閉成が生じる。
電圧センサ５０は電磁石５２からなり、この電磁石のブ
ランジャ５４は機構４６と関連して切離しスイッチ１４
を閉位置にロックしてトランジスタ３２の負荷側に電圧
がかかっているときの手動による主接点１６．１８の開
放を防止する。電磁石５２のコイルは出力端子２６．２
８に並列接続する。フリーホイールダイオード５６は電
磁石５２のコイルと負荷３０に並列接続する。制御回路
３４は電圧測定回路６０を介してトランジスタ３２にも
接続する。
第１図の回路遮断器１０の動作を次に述べる。
開放一正常動作 切離しスイッチ１４は、負荷３０において動作が行われ
るべきであれば絶縁を保証する切離し機能を有する。定
格電流および過負荷または短絡電流の中断は静止スイッ
チ１２により行われる。このスイッチのトリガ３３は制
御回路３４からスイッチ開放命令を受ける。この制御回
路は母線３６を介して送られる入力一出力ボードＥ／Ｓ
からの制御信号とトランジスタ３２の端子電圧の測定回
路６０からの信号とにより自動的に、あるいは補助接点
４０の状態により手動的に制御される。
ヒューズ４２はこの動作モードでは作用しない。
過負荷または短絡電流が生じると、トランジスタ３２の
インピーダンスが増加して電圧変動が生じ、これが測定
回路６０により検出される。制御回路３４はこの電圧値
が予定のしきい値を越えると直ちにスイッチ開放命令を
出す。
電流の中断は２０マイクロ秒程度の非常に短い時間で行
われる。トランジスタ３２のインピーダンス変化は更に
トランジスタ３２が完全にオフとなる前に短絡電流制限
効果を生じさせる。この短絡電流は例えば１５０Ａのよ
うなプリセットされた値に直ちに制限される。
入力一出力ボードＥ／Ｓと測定回路６０により自動開放
命令によりトランジスタ３２がオフとなり電流が中断さ
れる。電磁石５２の端子電圧は無効となり、可動コア５
４は不活性位置にもどされて機構４６をアンロックする
。ハンドル４８による切離しスイッチ１４の開放がこの
とき切離のために使用される。
制御回路３４の手動開放命令はハンドル４８の開放動作
のはじめで生じる。主接点１６．１８は閉位置にロック
されたままであるが、補助接点４０はこの第１開放相に
おいて開く。このとき制御回路３４は上述のプロセスに
従ってトランジスタ３２をオフにする。補助接点４０に
よる手動開放命令は母線３６による自動制御に優先する
。
両制御モードにおいて、定格電流および障害電流の中断
は出力トランジスタ３２により行われ、切離しスイッチ
１４はトランジスタ３２がオフとなった後にのみ開放し
うる。切離しスイッチ１４の２個の主接点１６．１８の
開放は負荷３０を電源２４から完全に切離す。
静止スイッチ故障時の動作 静止スイッチ１２の故障または制御回路３４の誤動作の
場合にはその時開放命令が補助接点４０、母線３６およ
び測定回路６０からのものであるかどうかに拘りなくオ
ンであるトランジスタ３２によっては開放機能は行われ
ない。トランジスタ３２のオン状態は電圧センサ５０の
電磁石５２により検出され、そしてコア５４は切離しス
イッチ１４を閉成位置にロックする。ハンドル４８によ
りスイッチ１４の開放は、負荷３０が附勢されている限
り、この電気機械的なロックにより防止される。次に電
力供給が入力端子２０．２２のライン側でケース１１の
外側に配置された他のスイッチ（図示せず）により中断
されねばならない。ヒューズ４２はこのときに過負荷ま
たは短絡についでの保護を与える。
電気的絶縁後の開成 スイッチ１４が開放しているときのハンドル４８により
手動的な閉成命令により接点１６，１８が閉じるが、こ
れはスイッチ１２がオフとなっているためにアークを伴
わない。補助接点４０は第２相において閉じてトランジ
スタ３２をオンして負荷３０を給電する。
入力一出力ボードＥ／Ｓによる自動閉成は補助接点４０
が閉じているεきは不可能である。
第２図の実施例は交流電源２４に適用される。
第１図の出力トランジスタ３２は、共通接続に制御回路
３４により制御されるベース６８．７０を有する、逆方
向として直列になった２個のＩＧＢＴ出力トランジスタ
と置き換えられている。
トランジスタ６４．６６は夫々ダイオード７２，７４と
並列に接続する。第１トランジスタ６４のダイオード７
２は正の半波電流を流し、この電流は制御回路３４が開
放命令を出すときは第２トランジスタ６６により遮断さ
れる。第２トランジスタ６６のダイオードは負の半波電
流を流し、これは第１トランジスタ６４により遮断され
る。
〔発明の効果〕
出力電流の遮断が静止スイッチにより行われるために、
遮断器としての遮断速度は２０マイクロ秒程度となり、
高速レスポンスが与えられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は直流電源の場合の開放状態にある回路遮断器の
回路図、第２図は交流電源の場合の他の実施例を示す図
である。 １０・・・回路遮断器、１１・・・ケース、１２・・一
静止スイッチ、１４・・・切離しスイッチ、１６．１８
・・・主接点、２０．２２・・・入力端子、２６．２８
・・・出力端子、２４・・・直流電源、３０・・・負荷
、４２・・・ヒューズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、入力端子（２０、２２）と出力端子（２６、２８）
    を有し、主接点（１６、１８）の系の開閉のためのハン
    ドル（４８）を備えた制御機構（４６）を有する電気機
    械的スイッチ装置に直列に接続すると共にオンからオフ
    へまたはオフからオンへの切換えを制御するための制御
    回路（３４）に関連した静止スイッチ（１２）を内蔵す
    るケース（１１）に納められており、上記電気機械的ス
    イッチ装置が切離しスイッチ（１４）で形成されること
    、およびロック手段が上記機構（４６）と関連動作して
    上記切離しスイッチ（１４）の主接点（１６、１８）が
    、上記静止スイッチ（１２）がオンのときに開放しない
    ようにすること、を特徴とする回路遮断器。 ２、前記ロック手段は前記静止スイッチ（１２）と前記
    出力端子（２６、２８）間にそう入される電圧センサ（
    ５０）を含み、そして前記切離しスイッチ（１４）の主
    接点（１６、１８）は上記スイッチ（１２）と前記入力
    端子（２０、２２）の間に接続され、上記切離しスイッ
    チ（１４）の主接点（１６、１８）の開放は上記スイッ
    チ（１２）のオフのときに生じて上記入力端子（２０、
    ２２）と対応する出力端子（２６、２８）との間の電気
    的絶縁を行うことを特徴とする請求項１記載の回路遮断
    器。 ３、前記電圧センサ（５０）は前記スイッチ（１２）の
    オンおよびオフ状態において夫々前記機構（４６）の活
    性のロック位置と不活性のアンロック位置を占めること
    の出来る可動コア（５４）を有する電磁石（５２）を含
    むことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。 ４、前記切離しスイッチ（１４）の前記機構（４６）は
    、前記スイッチ（１２）の前記制御回路（３４）に関連
    すると共に前記ハンドル（４８）の開放動作のはじめに
    おいて前記主接点（１６、１８）の開放前に開放しそし
    て上記主接点（１６、１８）の閉成の後に閉成するよう
    に構成された補助接点（４０）を作動することを特徴と
    する請求項１記載の回路遮断器。 ５、前記制御回路（３４）は前記スイッチ（１２）の自
    動制御用の入力−出力ボード（Ｅ／Ｓ）に母線（３６）
    により接続され、前記補助接点（４０）による手動開放
    命令は上記母線（３６）による自動制御に対し優先する
    ごとくなったことを特徴とする請求項４記載の回路遮断
    器。 ６、前記静止スイッチ（１２）は出力トランジスタ（３
    ２）または一群の出力トランジスタ（６４、６６）を含
    むことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。 ７、前記ケース（１１）の内側に前記スイッチ（１２）
    に直列にフューズ（４２）が接続し、上記スイッチ（１
    ２）の故障時に保護機能を与えるようになったことを特
    徴とする請求項６記載の回路遮断器。 ８、前記電磁石（５２）の動作コイルに並列になって前
    記出力端子（２６、２８）にフリーホイールダイオード
    （５６）が接続することを特徴とする請求項３記載の回
    路遮断器。
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