JPH04308414A - 直流回路の保護装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電気機器の操作制御回
路などで用いられる直流回路、すなわちマグネットコイ
ルと接点とが直列に接続され、直流電流が通電される直
流回路を過電流から保護するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マグネットコイルを作動させて電気機器
を操作制御する回路としては、そのマグネットコイルと
接点との直列回路に直流電圧が印加される直流回路が用
いられる。その接点を閉成することによってマグネット
コイルを直流励磁させ電気機器を操作制御する。この直
流回路におけるマグネットコイルの回路部品がそれ自体
でレヤーショートすると、その直流回路に定格電流以上
の過電流が流れる。その状態で接点を開閉し続けると、
接点の消耗が激しくなり接点の寿命が短くなる。

【０００３】レヤーショートに対する直流回路の保護方
法としては、従来■接点を数個直列に並べる、■その回
路の定格電流より大きい仕様の接点を使用する、■回路
部品の抵抗値をテスタで定期的に計測する、などの方法
がとられていた。■の方法は複数の接点が介装されたこ
とで、直流回路の開閉時に接点の開極距離が大きくなる
ので発生アークが小さくなり接点の消耗が小さくなる。 一方、■の方法はレヤーショートで電流が増加する分を
あらかじめ見越して定格遮断電流のより大きい接点を用
いる方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の保護方法では接点の大きさや個数が増し
経済的に不利であるとともに、異常個所を見出すことが
できないという問題があった。接点の大容量化や個数の
増加は回路全体がより高価となる上に、レヤーショート
異常を起こしているマグネットコイルを未然に検出する
ことができない。したがって、レヤーショートが進展し
、いつかは部品の絶縁破壊によって直流回路が全路短絡
する可能性もある。通常、直流回路にはヒューズが介装
されてあるが、ヒューズはレヤーショートに対してはほ
とんど動作しない。また、テスタでレヤーショートして
いる部品を検査する方法は多大の手間を要する。さらに
、通常、テスタの出力電圧は数ボルトであるが、直流回
路の定格電圧は１００　ボルトとより高いのでレヤーシ
ョートを見過してしまう可能性もあった。

【０００５】この発明の目的は、半導体よりなる高速ス
イッチング素子を直流回路に介装することにより、レヤ
ーショート発生時に回路を遮断または異常検出して接点
を保護するとともに異常を起こした直流回路を見出すこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、この発明によれば、マグネットコイルまたは抵抗と
、接点とが直列に接続され、直流電流が通電される直流
回路を過電流から保護するためのものであって、第１の
スイッチング素子のコレクタ端子とエミッタ端子との間
とこのエミッタ端子に結線された過電流検出抵抗とが直
列に接続された遮断回路と、バイアス抵抗を介して第１
のスイッチング素子のベース端子に結線されたコレクタ
端子および第１のスイッチング素子のエミッタ端子に結
線されたベース端子を備えコレクタ端子とエミッタ端子
との間が常開状態にある第２のスイッチング素子と、前
記バイアス抵抗を介して第１のスイッチング素子のベー
ス端子に直列バイアスを加えて第１のスイッチング素子
のコレクタ端子とエミッタ端子との間を常閉状態にする
とともに第２のスイッチング素子のコレクタ端子とエミ
ッタ端子との間に直流電圧を加える直流電源とにより構
成され、前記遮断回路が前記直流回路に直列に介装され
、直流回路に過電流が流れたときに過電流検出抵抗がそ
の過電流を検出し、第２のスイッチング素子が閉成され
るとともに第１のスイッチング素子が開成されることに
よって遮断回路が遮断されるものとし、この構成に加え
て、第２のスイッチング素子のエミッタ電流が流れる回
路に介装され直流回路に過電流が流れたときに警報信号
を出力する警報回路を備えたものとする。さらに、この
構成において、直流電源がその出力側に直列に結線され
た２つの抵抗よりなる抵抗分圧器を備え、この抵抗分圧
器を介して直流電圧を出力するものとする。

【０００７】また、上記目的を解決するために、この発
明によれば、マグネットコイルと、このマグネットコイ
ルの励磁に連動して開成する接点とが直列に接続され、
直流電流が通電される直流回路を過電流から保護するた
めのものであって、スイッチング素子のコレクタ端子と
エミッタ端子との間と変流器の１次コイルとが直列に接
続された検出回路と、前記スイッチング素子のベース端
子に直流バイアスを加えて前記スイッチング素子のコレ
クタ端子とエミッタ端子との間を閉成するとともにその
間が所定の電流レベルまで流れる状態にする駆動回路と
、この駆動回路に給電する駆動電源と、前記変流器の出
力信号を受け前記マグネットコイルが励磁されてから前
記接点が開成するまでの時間が所定の基準値より長いと
きに警報信号を出力する判断回路とにより構成され、前
記検出回路が前記直流回路に直列に介装され、直流回路
に過電流が流れたときに判断回路がマグネットコイルの
異常と判断して警報信号を出力するものとし、この構成
において、駆動電源が直流電圧を受けて一定の直流出力
を駆動回路に給電する安定化回路を備えたものとする。

【０００８】

【作用】この発明の構成によれば、第１のスイッチング
素子と過電流検出抵抗とが直列に接続された遮断回路を
保護したい直流回路に直列に介装する。第１のスイッチ
ング素子のベース端子には直流電源よりバイアス抵抗を
介して直流バイアスを加え、第１のスイッチング素子を
常閉状態にしておく。直流回路の回路部品であるマグネ
ットコイルや抵抗にレヤーショートの異常が発生すると
、直流回路に過電流が生ずるので過電流検出抵抗にかか
る電圧が上昇する。過電流検出抵抗と第１のスイッチン
グ素子との接続点に第２のスイッチング素子のベース端
子が結線されている。この第２のスイッチング素子は常
時は開成状態に保たれているが、過電流検出抵抗の電位
上昇によってそのベース端子に直流バイアスがかかり第
２のスイッチング素子が閉成される。第２のスイッチン
グ素子のコレクタ端子およびエミッタ端子間には直流電
圧が印加されているとともにそのコレクタ端子はバイア
ス抵抗を介して第１のスイッチング素子のベース端子に
結線されている。第２のスイッチング素子の閉成によっ
て第１のスイッチング素子の直流バイアスが低下し、第
１のスイッチング素子が開成する。したがって、遮断回
路の遮断、すなわち直流回路の遮断が回路部品のレヤー
ショート発生とほぼ同時に起きるので、回路部品に直列
につながる接点を過電流から保護することができる。

【０００９】上記の構成に加えて、第２のスイッチング
素子のエミッタ電流が流れる回路に警報回路を介装した
ことにより、第２のスイッチング素子が閉成した時にエ
ミッタ端子に直流電流が流れるのでこのエミッタ電流を
トリガ入力として警報回路が警報信号を出力する。この
ように構成することによってレヤーショート異常を起こ
した直流回路を見出すことができる。

【００１０】また、上記構成に加えて、直流電源の出力
側に抵抗分圧器を備え、その分圧比を調整することによ
り、直流回路とその保護装置との直流電源を兼用するこ
とができる。

【００１１】また、この発明の構成によれば、スイッチ
ング素子と変流器の１次コイルとが直列に接続された検
出回路を保護したい直流回路に直列に介装する。スイッ
チング素子のベース端子には駆動回路より直流バイアス
を加え、スイッチング素子のコレクタ端子とエミッタ端
子との間を閉成するとともにその間が所定の電流まで流
れる状態にしておく。直流回路の回路部品であるマグネ
ットコイルにレヤーショートが発生すると、その直流回
路に過電流が流れようとするがスイッチング素子がその
ベース端子の直流バイアスのために所定の電流、例えば
マグネットコイルの定格電流以上は流さない。そのため
に、マグネットコイルに発生する起磁力が不足し、マグ
ネットコイル自体の接点投入時間が所定の基準値より長
くなる。したがって、このマグネットコイルの励磁に連
動して開成する直流回路の接点もその動作時間に遅れが
生ずる。変流器の出力信号を判断回路が受けて、直流回
路接点が開成するまでの時間が所定の基準値より長いと
きに警報信号を出力する。この警報信号によって、レヤ
ーショート異常を起こした直流回路を見出すことができ
る。

【００１２】上記の構成において、駆動電源が直流電圧
を受けて一定の直流出力を駆動回路に給電する安定化回
路を備えている。この構成によって、直流回路とその保
護装置との直流電源を兼用することができるとともに、
直流電圧の変動や周囲温度の変化があってもスイッチン
グ素子のベースに安定したレベルの直流バイアスを加え
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。 図１はこの発明の実施例にかかる直流回路の保護装置の
構成を示す回路接続図である。遮断回路１０が半導体な
どのスイッチング素子Ｓ１のコレクタ端子Ｃとエミッタ
端子Ｅとの間と過電流検出抵抗Ｒ７との直列接続によっ
て構成され、両端子１，　２間が保護しようとする直流
回路に直列に介装される。スイッチング素子Ｓ１のベー
ス端子Ｂにはバイアス抵抗Ｒ６が結線されている。また
、抵抗Ｒ４およびＲ５と投入スイッチＳ０との直列回路
よりなる抵抗分圧器１１が直流電源の出力端子Ｐ，　Ｎ
に接続されている。さらに、もう一つのスイッチング素
子であるトランジスタＳ２のベース端子Ｂがスイッチン
グ素子Ｓ１のエミッタ端子Ｅと過電流検出抵抗Ｒ７との
接続点Ｈに結線されている。トランジスタＳ２のコレク
タ端子Ｃはバイアス抵抗Ｒ６と抵抗分圧器１１の分圧出
力端子Ｇとの両者に結線され、トランジスタＳ２のエミ
ッタ端子Ｅは警報回路６を介して直流電源の出力端子Ｎ
に結線されている。図１において、Ｃ，　ＥおよびＢは
それぞれスイッチング素子Ｓ１あるいはトランジスタＳ
２のコレクタ端子、エミッタ端子およびベース端子に対
応する符号である。スイッチング素子Ｓ１およびトラン
ジスタＳ２は、いずれも高速なスイッチング性能を備え
たものが使用される。投入スイッチＳ０は直流電圧を供
給し保護回路を生かすための手動スイッチである。

【００１４】図１において、端子１，　２が図示されて
いない直流回路に接続されるとともに投入スイッチＳ０
を閉成させると、直流電圧がバイアス抵抗Ｒ６を介して
スイッチング素子Ｓ１のベース端子Ｂに直流バイアスを
与える。 直流バイアスを抵抗Ｒ４，　Ｒ５およびバイアス抵抗Ｒ
６によって適正な値に調整することによって、スイッチ
ング素子Ｓ１のコレクタ端子Ｃおよびエミッタ端子Ｅ間
を導通状態にさせることができる。一方、トランジスタ
Ｓ２のベース端子Ｂの電圧は、直流回路が正常な状態の
場合ではトランジスタＳ２のコレクタ端子Ｃおよびエミ
ッタ端子Ｅ間が導通状態にならないように、過電流検出
抵抗Ｒ７の抵抗値をあらかじめ適正な値に選定しておく
。また、過電流検出抵抗Ｒ７はできるだけ小さくし、直
流回路に流れる定格電流に影響を与えない程度のものに
する。直流回路の回路部品にレヤーショートが生じ、過
電流が端子１，　２を介して過電流検出抵抗Ｒ７に流れ
ると、接続点Ｈの電位が急上昇し、トランジスタＳ２の
ベース端子Ｂに電流が供給される。その瞬間にトランジ
スタＳ２が導通状態となり、抵抗分圧器１１の分圧出力
端子Ｇの電位が低下する。それによって、スイッチング
素子Ｓ１のベース端子Ｂの直流バイアスが低下するので
、スイッチング素子Ｓ１のコレクタ端子Ｃおよびエミッ
タ端子Ｅ間が遮断状態となり、遮断回路１０が遮断状態
になる。さらに、トランジスタＳ２が動作したときに、
トランジスタＳ２のエミッタ端子Ｅから直流電源の端子
Ｎに電流が流れるので、この電流を入力として警報回路
６が警報信号６Ｓを出力する。警報回路は例えば、フリ
ップフロップ回路にて容易に構成することができる。

【００１５】図２は図１の実施例による装置をマグネッ
トコイルと接点とを含む直流回路に介装させた場合の電
流，　電圧波形を示すタイムチャートである。波形１４
　（一点鎖線）　は、マグネットコイルが正常な場合に
直流回路に流れる電流Ｉ１２　であり、時刻ｔ０に立ち
上がり、その後、定常状態になる。マグネットコイルが
レヤーショートし、保護装置が介装されていないと波形
１５　（点線）　のように過電流が流れる。図１の保護
装置が介装されると直流回路の電流Ｉ１２　は波形１６
　（実線）　のように時刻ｔｍで遮断される。時刻ｔｍ
では、スイッチング素子Ｓ１のベース電圧が波形１７の
ように低下する。それに対応してトランジスタＳ２のエ
ミッタ電流Ｉ６が波形１８のように立ち上がり、さらに
警報出力６Ｓが波形１９のように出力される。過電流検
出抵抗Ｒ７の抵抗値を変えることによって、波形１６の
波高値を調整することができレヤーショートの検出感度
を選ぶことが可能である。当然のことながら、図１の装
置は回路部品が全路短絡したときも遮断回路が遮断動作
する。

【００１６】図３はこの発明の異なる実施例にかかる直
流の保護装置の構成を示す回路接続図である。検出回路
３０が半導体などのスイッチング素子Ｓ３のコレクタ端
子Ｃとエミッタ端子Ｅとの間と、変流器３６の１次コイ
ルとの直列接続によって構成され、両端子３１，　３２
が保護しようとする直流回路に介装される。スイッチン
グ素子Ｓ３のベース端子Ｂには駆動回路３３からの直流
バイアスＶＢが加えられ、スイッチング素子Ｓ３のコレ
クタ端子Ｃとエミッタ端子Ｅとの間を閉成するとともに
、その間が所定の電流レベル、例えば保護しようとする
マグネットコイルの定格データＩｍまで流れる状態にし
ておく。駆動電源３４は投入スイッチＳ４を介して直流
電源の出力端子Ｐ，　Ｎ接続され、一定の直流出力を駆
動回路３３に給電する安定化回路を備えている。一方、
判断回路３５は、変流器３６の出力信号３６Ｓ　を受け
その信号が所定の基準値Ｔｒ以上続いた場合に警報信号
３５Ｓ　を出力する。

【００１７】図３において、端子３１，　３２が図示さ
れていない直流回路に接続されるとともに投入スイッチ
Ｓ４を閉成させると、スイッチング素子Ｓ３のベース端
子Ｂに直流バイアスＶＢが加えられ、スイッチング素子
Ｓ３のコレクタ端子Ｃとエミッタ端子Ｅとの間が導通状
態となる。この直流バイアスＶＢのレベルは駆動電源３
４が安定化回路を備えているので、直流電源の出力端子
Ｐ，　Ｎ間の電圧が多少変動したり、また、周囲温度が
変化しても常に安定した一定レベルの直流バイアスをス
イッチング素子Ｓ３が受けることができる。直流回路の
マグネットコイルにレヤーショートが生じ、過電流が端
子３１，　３２間を流れようとすると、スイッチング素
子Ｓ３がその電流Ｉ３の増えるのを抑える。電流Ｉ３は
Ｉｍ以上は流れないのでレヤーショートしているマグネ
ットコイルに発生する起磁力が不足し、マグネットコイ
ル自体の接点の動作力が弱くなる。そのために、マグネ
ットコイル自体の接点投入時間が正常の場合より長くな
る。したがって、マグネットコイルの励磁に連動して開
成する直流回路の接点もその動作時間が遅れる。判断回
路３５は変流器３６の出力信号３６Ｓ　の継続時間が所
定の基準値Ｔｒより長いので警報信号３５Ｓ　を出力す
る。

【００１８】図４は図３の実施例による装置をマグネッ
トコイルと接点とを含む直流回路に介装させた場合の電
流，　電圧波形を示すタイムチャートである。波形４１
　（一点鎖線）　はマグネットコイルが正常な場合直流
回路に流れる電流Ｉ３であり、時刻ｔ０に立ち上がり、
その後、時刻ｔｎに接点が開成されることにより零にな
る。マグネットコイルがレヤーショートすると、波形４
２のように電流Ｉ３が過電流になろうとするが、電流Ｉ
ｍ以上は流れない。しかも、マグネットコイルへの注入
エネルギーが不足するので時刻ｔｎでは接点は開成され
ず、時刻ｔｒまで閉成されたままである。そのために波
形４２も零になるのが遅れる。波形４３はスイッチング
素子Ｓ３のベース電圧であり、そのレベルはＶＢ一定と
しスイッチング素子Ｓ３にマグネットコイルの定格電流
以上は流れないように調整される。 波形４４は、波形４２の継続時間が所定の基準値Ｔｒよ
り長いと判断して判断回路３５が出力した警報信号３５
Ｓ　である。

【００１９】図５は図１又は図３の実施例による保護装
置を電力用開閉器の操作制御回路に介装させた場合の回
路接続図である。投入制御回路２０、投入操作回路２１
および引外し回路２２が、いずれもマグネットコイルま
たは抵抗と、接点との直列回路を構成し、直流電源から
の出力端子ｐ，　ｎに結線され直流回路を形成している
。すなわち、投入操作回路２１は図示されていない電力
用開閉器の投入コイルＡと、投入制御コイルＸの常開接
点Ｘａ１，　Ｘａ２，　Ｘａ３　との直列回路より構成
され　（投入コイルＡの励磁電流が大きいために３個の
接点が介装されている）　、引外し回路２２は電力用開
閉器の引外しコイルＴと、電力用開閉器の常開補助接点
５ａ２と、遮断指令接点４との直列回路より構成されて
いる。また、投入制御回路２０は投入制御コイルＸ、投
入指令接点３、反復投入防止用コイルＹの常閉接点Ｙｂ
２　、電力用開閉器のインターロック常閉接点６ｂと７
ｂ　（前記開閉器が投入完了時点に一時的に開成する接
点）　との並列回路、および抵抗Ｒ１と投入制御コイル
Ｘの常閉遅延接点Ｘｂ１（コイルが励磁されてから所定
時間遅れて開成する接点）　との並列回路が直列に接続
される回路を備えている。さらに投入制御回路２０は反
復投入防止用コイルＹ、投入制御コイルＸの常開接点Ｘ
ａ４　、反復投入防止用コイルＹの常開接点Ｙａ１　と
電力用開閉器の常開補助接点５ａ１　と抵抗Ｒ３との並
列回路、および反復投入防止コイルＹの常閉遅延接点Ｙ
ｂ１　と抵抗Ｒ２との並列回路が直列に接続される回路
を備えている。

【００２０】図５の回路は、投入制御回路２０の投入指
令接点３を投入することによって、投入制御コイルＸが
直流励磁される。それによって、投入操作回路２１の常
開接点Ｘａ１　、　Ｘａ２、およびＸａ３　が閉成され
るので投入コイルＡが直流励磁され、電力用開閉器の図
示されていない主接点が投入される。一方、電力用開閉
器の主接点が投入されている状態で、引外し回路２２の
遮断指令接点４を閉成すると、引外しコイルＴが直流励
磁され電力用開閉器の主接点が遮断される。反復投入防
止用コイルＹは電力用開閉器の主接点が投入状態におい
て、再び投入コイルＡが直流励磁され再投入動作しない
ようにするためのものである。

【００２１】図５の回路において、直流回路である投入
制御回路２０、投入操作回路２１および引外し回路２２
のそれぞれに直列に、すなわち、２０Ｚ，　２１Ａおよ
び２２Ｔ　の位置に図１の実施例による保護装置が接続
された場合、どの直流回路のマグネットコイル又は抵抗
分圧器がレヤーショートしたのかを警報出力を得ること
によって知ることができるとともに、その異常を起こし
ている直流回路を遮断する。すなわち、２０Ｚ　に接続
された保護装置は投入制御コイルＸ，　反復投入防止用
コイルＹ，　又は抵抗分圧器Ｒ１，　Ｒ２，　Ｒ３のい
ずれかがレヤーショートを起こした時に投入制御回路２
０を遮断し警報出力を発生させる。また、２１Ａに接続
された保護装置は投入コイルＡがレヤーショートを起こ
した時に投入操作回路２１を遮断し、２２Ｔ　に接続さ
れた保護装置は引外しコイルＴがレヤーショートを起こ
した時に引外し回路２２を遮断し、それぞれ警報出力を
発生させる。図１の実施例における保護装置では分圧抵
抗器１１を備えたので、保護装置の直流電源と図５のよ
うな直流回路に必要な直流電源とを共用することができ
る。すなわち、図１の分圧抵抗器１１の分圧比を調整す
ることによって、スイッチング素子Ｓ１のベース端子Ｂ
の直流バイアスに必要な電圧値を得ることができる。

【００２２】また、図５の回路において、２０Ｚ，　２
１Ａおよび２２Ｔ　の位置に図３の実施例による保護装
置が接続された場合も、どの直流回路のマグネットコイ
ルがレヤーショートしたのかを警報出力を得ることによ
って知ることができる。すなわち、２０Ｚ　に接続され
た保護装置は投入制御コイルＸがレヤーショートした時
に、投入制御コイルＸの励磁後の常開接点Ｘａ１，　Ｘ
ａ２，　Ｘａ３　の閉成時間が正常の場合より遅れる。 そのために、投入コイルＡの励磁も遅れ、常開補助接点
５ａ１　の投入時間も遅れる。結果として、反復投入防
止用コイルＹの励磁も遅れ、その常閉接点Ｙｂ２　の開
成も遅れる。保護装置の検出回路に流れる電流の継続時
間が所定の基準値Ｔｒより長くなるので２０Ｚ　の保護
装置が警報信号を出力する。反復投入防止用コイルＹが
レヤーショートした時には、反復投入防止用コイルＹの
励磁後の常閉接点Ｙｂ２　の開成時間が正常の場合より
遅れる。そのために、投入制御コイルＸの動作も遅れ、
その常開接点Ｘａ４　の開成も遅れる。結果として、保
護装置の検出回路に流れる電流の継続時間が所定の基準
値Ｔｒより長くなるので２０Ｚ　の保護装置が警報信号
を出力する。また、２１Ａ　に接続された保護装置は投
入コイルＡがレヤーショートした時に、投入コイルＡの
励磁後に常開補助接点５Ａ１　を介して反復投入防止用
コイルＹが遅れて励磁されるので常閉接点Ｙｂ２　の開
成が遅れる。そのために、投入制御コイルＸの動作も遅
れ、その常開接点Ｘａ１，　Ｘａ２，　Ｘａ３　の開成
も遅れる。結果として、保護装置の検出回路に流れる電
流の継続時間が所定の基準値Ｔｒより長くなるので、２
１Ａ　の保護装置が警報信号を出力する。 さらに、２２Ｔ　に接続された保護装置は引外しコイル
Ｔがレヤーショートしたときに、引外しコイルＴの励磁
後に常開補助接点５Ａ２　の開成が正常の場合より遅れ
る。そのために、保護装置の検出回路に流れる電流の継
続時間が所定の基準値Ｔｒより長くなるので、２２Ｔ　
の保護装置が警報信号を出力する。

【００２３】図３の構成の保護装置は、図１のそれと比
べると、抵抗のレヤーショートの検出はできないが、そ
の直流回路を遮断することはしない。とりあえず、その
直流回路の動作を完了させ、その役目を果たさせてから
警報信号を出力するので、電力用開閉器など直流回路を
用いている装置の運転には支障を来さない。

【００２４】

【発明の効果】この発明は前述のように、保護装置が第
１のスイッチング素子と過電流検出抵抗との直列回路よ
りなり、直流回路に介装される遮断回路を備えた。さら
に、ベース端子が過電流検出抵抗の一端に結線されると
ともにコレクタ端子がバイアス抵抗を介して第１のスイ
ッチング素子のベース端子に結線された第２のスイッチ
ング素子を備えた。この構成によって直流回路を構成す
るマグネットコイルあるいは抵抗がレヤーショートある
いは短絡したときに瞬時に直流回路が遮断され、接点の
消耗を防止することができる。また、この構成によって
、直流回路の接点としてその定格電流に合ったものが使
用でき経済性が確保される。

【００２５】上記の構成において、第２のスイッチング
素子のエミッタ電流が流れる回路に警報回路を介装した
ことにより、どの直流回路がレヤーショート異常を起こ
したかを瞬時に知ることができる。

【００２６】さらに、上記の構成において、保護装置の
直流電源の出力側に抵抗分圧器を備えたことにより、保
護装置と直流回路との直流電源を兼用することができ、
装置のコンパクト化がはかれ経済性が確保される。

【００２７】また、この発明は前述のように、保護装置
がスイッチング素子と変流器の１次コイルとの直列回路
よりなり、直流回路に介装される検出回路を備えた。さ
らに、スイッチング素子のベース端子に直流バイアスを
加えスイッチング素子を閉成するとともに所定の電流レ
ベルまで流れる状態にする駆動回路と、変流器の出力信
号を受け直流回路のマグネットコイルが励磁されてから
接点が開成するまでの時間が所定の基準値より長いとき
に警報信号を出力する判断回路とを備えた。この構成に
よって直流回路を構成するマグネットコイルがレヤーシ
ョートしたときに警報信号が出力されるので、どの直流
回路が異常を起こしたかを瞬時に知ることができる。ま
た、この保護回路の構成は直流回路を遮断しないので、
直流回路の組まれている装置のとりえあずの運転には支
障を来さないという利点もある。

【００２８】さらに、この保護装置の駆動電源が直流電
圧を受けて一定の直流出力を駆動回路に給電する安定化
回路を備えたことにより、保護装置と直流回路との直流
電源を兼用することができ、装置のコンパクト化がはか
れ経済性が確保される。また、直流電源電圧の変動や周
囲温度の変化があってもスイッチング素子のベース端子
に安定したレベルの直流バイアスを加えることができる
という利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる直流回路の保護装置
の構成を示す回路接続図

【図２】図１の実施例による装置を直流回路に介装させ
た場合の電流，　電圧波形を示すタイムチャート

【図３
】この発明の異なる実施例にかかる直流回路の保護装置
の構成を示す回路接続図

【図４】図３の実施例による装置を直流回路に介装させ
た場合の電流，　電圧波形を示すタイムチャート

【図５
】図１又は図３の実施例による装置を電力用開閉器の操
作制御回路に介装させた場合の回路接続図

【符号の説明】

Ｓ１　　　　スイッチング素子 Ｓ３　　　　スイッチング素子 Ｓ２　　　　トランジスタ Ｓ０　　　　投入スイッチ Ｓ４　　　　投入スイッチ Ｒ４　　　　抵抗 Ｒ５　　　　抵抗 Ｒ６　　　　バイアス抵抗 Ｒ７　　　　過電流検出抵抗 ６　　　　警報回路 １０　　　　遮断回路 １１　　　　抵抗分圧器 Ｃ　　　　コレクタ端子 Ｅ　　　　エミッタ端子 Ｂ　　　　ベース端子 ２０Ｚ　　保護装置 ２１Ａ　　保護装置 ２２Ｔ　　保護装置 ３０　　　　検出回路 ３３　　　　駆動回路 ３４　　　　駆動電源 ３５　　　　判断回路 ３６　　　　変流器 ２０　　　　投入制御回路 ２１　　　　投入操作回路 ２２　　　　引外し回路 Ｘ　　　　投入制御コイル Ｙ　　　　反復投入防止コイル Ａ　　　　投入コイル Ｔ　　　　引外しコイル ５ａ１　　常開補助接点 ５ａ２　　常開補助接点 ３　　　　投入指令接点 ４　　　　遮断指令接点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネットコイルまたは抵抗と、接点とが
   直列に接続され、直流電流が通電される直流回路を過電
   流から保護するためのものであって、第１のスイッチン
   グ素子のコレクタ端子とエミッタ端子との間とこのエミ
   ッタ端子に結線された過電流検出抵抗とが直列に接続さ
   れた遮断回路と、バイアス抵抗を介して第１のスイッチ
   ング素子のベース端子に結線されたコレクタ端子および
   第１のスイッチング素子のエミッタ端子に結線されたベ
   ース端子を備えコレクタ端子とエミッタ端子との間が常
   開状態にある第２のスイッチング素子と、前記バイアス
   抵抗を介して第１のスイッチング素子のベース端子に直
   列バイアスを加えて第１のスイッチング素子のコレクタ
   端子とエミッタ端子との間を常閉状態にするとともに第
   ２のスイッチング素子のコレクタ端子とエミッタ端子と
   の間に直流電圧を加える直流電源とにより構成され、前
   記遮断回路が前記直流回路に直列に介装され、直流回路
   に過電流が流れたときに過電流検出抵抗がその過電流を
   検出し、第２のスイッチング素子が閉成されるとともに
   第１のスイッチング素子が開成されることによって遮断
   回路が遮断されることを特徴とする直流回路の保護装置
   。
2. 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、第２のスイ
   ッチング素子のエミッタ電流が流れる回路に介装され直
   流回路に過電流が流れたときに警報信号を出力する警報
   回路を備えたことを特徴とする直流回路の保護装置。
3. 【請求項３】請求項１あるいは２記載のものにおいて、
   直流電源がその出力側に直列に結線された２つの抵抗よ
   りなる抵抗分圧器を備え、この抵抗分圧器を介して直流
   電圧を出力することを特徴とする直流回路の保護装置。
4. 【請求項４】マグネットコイルと、このマグネットコイ
   ルの励磁に連動して開成する接点とが直列に接続され、
   直流電流が通電される直流回路を過電流から保護するた
   めのものであって、スイッチング素子のコレクタ端子と
   エミッタ端子との間と変流器の１次コイルとが直列に接
   続された検出回路と、前記スイッチング素子のベース端
   子に直流バイアスを加えて前記スイッチング素子のコレ
   クタ端子とエミッタ端子との間を閉成するとともにその
   間が所定の電流レベルまで流れる状態にする駆動回路と
   、この駆動回路に給電する駆動電源と、前記変流器の出
   力信号を受け前記マグネットコイルが励磁されてから前
   記接点が開成するまでの時間が所定の基準値より長いと
   きに警報信号を出力する判断回路とにより構成され、前
   記検出回路が前記直流回路に直列に介装され、直流回路
   に過電流が流れたときに判断回路がマグネットコイルの
   異常と判断して警報信号を出力することを特徴とする直
   流回路の保護装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のものにおいて、駆動電源が
   直流電圧を受けて一定の直流出力を駆動回路に給電する
   安定化回路を備えたことを特徴とする直流回路の保護装
   置。