JPH05234496A - 回路遮断制御装置 - Google Patents

回路遮断制御装置

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Publication number
JPH05234496A
JPH05234496A JP4151931A JP15193192A JPH05234496A JP H05234496 A JPH05234496 A JP H05234496A JP 4151931 A JP4151931 A JP 4151931A JP 15193192 A JP15193192 A JP 15193192A JP H05234496 A JPH05234496 A JP H05234496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
circuit
series
control device
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP4151931A
Other languages
English (en)
Inventor
Rainer Berthold
ライナー・ベルトルト
Tudor Baiatu
テュードル・バイアトゥ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Publication of JPH05234496A publication Critical patent/JPH05234496A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/026Current limitation using PTC resistors, i.e. resistors with a large positive temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、回路遮断制御装置、特
に、限流効果を持つ回線遮断機のための限流装置を提供
し、同時に、可能な限りパワ−ロスの少ない回路の配列
を提供することにある。 【構成】 電磁引き外し装置12とPTC抵抗体13と
から成る並列回路に、直列抵抗体14を直列につなげ
る。この直列抵抗体14は、PTC抵抗体13に組み込
まれて一体にされ、固着される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、回路遮断制御装置に
係り、特に、ショ−ト電流発生時における過電流に応答
する電磁引き外し装置、即ち正の温度特性をもつ抵抗体
と並列に接続される引き外しコイルを有する電磁引き外
し装置を含む回路遮断制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、回路遮断制御装置、特に回線
遮断機は、ショ−ト電流或いは過負荷電流により引き起
こされる過電流或いは断路時に発生する過電流に応答
し、回路を切断させるために設けられる。
【0003】一般的に商業上利用される回線遮断機は、
過負荷電流によって直接的に或いは間接的に熱せられ、
曲げられて回線が遮断される熱感応式バイメタルを有す
る。このバイメタルが熱せられることにより、遮断機構
のラッチングポイントが開放され、回路を保護するため
の接点が開放される。
【0004】また、上記のバイメタルを用いる代りに正
の温度係数を有する抵抗体(PTC抵抗体)と並列に接
続されている電磁引き外し装置を用いることが知られて
いる。このように接続されるPTC抵抗体は、酸化バナ
ジウム抵抗体で作られ、その反対側にワイヤ−を接続で
きる接点を有する。バナジウムPTC抵抗体の低温抵抗
のために、この回路は、回線遮断機を作動させる定格電
流域内の定格電流の使用能力を達成するために使用され
る。よって、この回路は、原則的に回線遮断機に適して
いる。
【0005】PTC抵抗体と引き外しコイルとの並列回
路には、ショ−トする回路に適した限流装置が利用され
ることが望ましい。このような回路のショ−トは、一方
では、回路遮断機、PTC抵抗体、引き外しコイル、冷
却素子、及び接続素子などの個々の部位に低い装荷状態
を引き起こし、他方では、回路がショ−トする場合の回
路遮断制御装置が作動された直後に積分値がI2 dtであ
る順電流がさらに減少される。しかしながら、概してこ
のように適した限流は達成されず、或いは、限流域を持
つPTC抵抗体を有する回路内で、例えば、回路内のイ
ンピ−ダンスが主電圧と比較して大きくてショ−ト電流
が発生するような特別の場合に限り部分的に達成され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、回
路遮断制御装置、特に、前述した限流効果を持つ回線遮
断機のための限流装置を提供するにある。同時に、可能
な限りパワ−ロスの少ない回路の配列を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、上記
の目的は、コイルとPTC抵抗体との並列回路に直列抵
抗体が直列に接続されることにより達成される。
【0008】製造コストの節約を考慮すると、PTC抵
抗体に組み込まれる結合単位として直列抵抗体を供給す
ることでこの接続を有利にできる。
【0009】特に有利な方法は、PTC抵抗体の一つの
接触端子が、めくら穴状の凹部をもつ接続管のように構
成され、このめくら穴内に一本のワイヤ−のように構成
される直列抵抗体が挿入される。また、このように接続
される抵抗体が接続管から突き出るワイヤ領域は、所望
される抵抗係数が達成されるように調節される。
【0010】直列抵抗体は、商業上利用される合金抵抗
体でできたワイヤ−によって作られている。この直列抵
抗体の抵抗値は、合金抵抗体に固有の抵抗率と、その断
面積と、その長さとによって決定される。できれば、酸
化抵抗が高く、抵抗値が高く、比重が低いフェライト合
金(FeCrAl)が使用されるのが望ましい。なぜならば、
抵抗値が高いことによって材料の節約ができ、比重が低
いことによって体積を同じにし、且つ多くの構成要素が
使用できる。
【0011】例えば、ρ=1.4×10-4 [Ω・cm] の比抵抗
を有する材料でできた100 [mΩ] の抵抗値を有する直列
抵抗体を使用した場合、その外形は、直径0.6[mm] で長
さ20.2[mm]の円柱状になる。そして、この一本の抵抗線
は前述した接続管の外側に20.2[mm]でるように設置され
なければならない。
【0012】請求項4に特徴づけられるように、抵抗線
を凹部にしっかりと固着することは、接続管、即ちPT
C抵抗体の接触端子と抵抗線との接触抵抗を減少させる
のに有効である。
【0013】さらに、接続管には、抵抗線を挿入した後
にその内部に固着剤を通過注入させるための横穴が開い
ている。もちろん、必要とされる機械的な強度と、抵抗
線とPTC抵抗体との間の定義された電気的接触とは、
これらを圧着することによって確保される。しかしなが
ら、このような圧着には、特に点溶着のような溶着によ
る固着が好まれる。
【0014】
【作用】この発明の構成に基ずいて作用を説明すれば、
回路遮断制御装置は、過電流、特にショ−ト電流によっ
て反応する電磁引き外し装置12を有し、この電磁引き
外し装置12は、PTC抵抗体13に並列に接続される
コイル10、11を含んでいる。特にショ−ト電流発生
時における並列回路の内部抵抗により、一般に商業上利
用できる回線遮断機には、ショ−ト電流が流れる場合に
はたらく限流機能が備わっている。この並列回路には、
PTC抵抗体13と1つの結合単位を形成する直列抵抗
体14がつながれている。この結合単位は、一本のワイ
ヤ−のように形成される直列抵抗体14が、一方の突起
部18の凹部20に挿入され、電気的溶着によって固定
され、同時に接続線に結び付けるために使われる接点2
1が取り付けられる。
【0015】
【実施例】以下図面を参照しながらこの発明の一実施例
に係る回路遮断制御装置について説明する。
【0016】商業上利用できる回線遮断機は、移動接触
部材と固定接触部材との接点が収容され、ここにア−ク
冷却薄板(arc quenching laminations) の積層材が分配
されている。更に、この回線遮断機は、遮断機構を有
し、熱的及び電磁的引き外し装置を有する。また、これ
らの構成要素は、それ自体公知であり、ここでは詳細な
説明は省く。
【0017】図1に示す回路の配置は、電磁引き外し装
置の等価回路を表し、この装置のコイルはオ−ム抵抗体
10及び誘導子11を有する。上記の2つの素子から成
る電磁引き外し装置12と一緒に、図示しないストライ
カ−型の電気子を形成する。抵抗体10及び誘導子1
1、即ち電磁引き外し装置12と並列になるように、P
TC抵抗体と呼ばれる特有な正の温度を有する抵抗体1
3が接続されている。また、この並列回路と直列になる
ように限流抵抗要素により組み立てられる直列抵抗体1
4が接続されている。
【0018】この直列抵抗体14を除くと、並列回路の
内部抵抗では、現在使用されている回線遮断機には足り
なくなる。つまり、回路に流れる電流が多くなるため
に、必然的に回路の電流がショ−トする場合にのみ適用
されるようになる。しかし、微小の過電流が流れる場合
には、たとえ直列抵抗体14がなくてもPTC抵抗体1
3はその効果を有する。
【0019】したがって、直列抵抗体14は、その回路
内の抵抗値が現在商業上利用されている回線遮断機の内
部抵抗値と一致するように設定される。
【0020】図2には、直列抵抗体14の配置方法が示
してあり、PTC抵抗体13に対する直列抵抗体14の
配置方法が示されている。また、商業上利用できるPT
C抵抗体13の構成要素は、図2に示すように組み立て
られている。このPTC抵抗体13は、PTCセラミッ
ク15を有し、接触端16及び接触端17に挟まれて互
いに張り付けられるディスク状に形成されている。ま
た、上記の接触端16及び17は、電気的に接続するた
めのコンダクタ−へ接続できる突起部18及び突起部1
9をそれぞれ有している。この発明によれば、この一方
の突起部18は、直列抵抗体14を受け入れるための凹
部20を有し、この凹部20に直列抵抗体14の一方が
差し込まれて、あたかも1本のワイヤ−のように接続さ
れる。一方、直列抵抗体14の凹部20との接続側とは
反対側の自由端は、回線遮断機に接続される接点21に
供給される。突起部18の先端から接点21までの間に
設けられた空間Bは、必要とされる抵抗値によりその長
さが決定される。例えば、ρ=1.4×10-4 [Ω・cm] の比
抵抗を有する材料で作られる直列抵抗体14で 100[m・
Ω] の抵抗値を得るためには、空間Bの長さを20.2[mm]
に設定し、且つ直列抵抗体14の直径を 0.6[mm]に設定
しなければならない。このように特定の抵抗値を有する
材料には、例えばカンタルA(Kantal A)のような商業
上利用されているワイヤ−抵抗がある。
【0021】図3には突起部18が取り付けられた接触
端16が示してある。一本のワイヤ−のように組み立て
られる直列抵抗体14は、凹部20に差し込まれる。ま
た、突起部18は、凹部20と垂直となる横穴22を有
する。この横穴22は、外に向かって広くなる円錐形を
しており、一方は凹部20に、他方は外部に解放されて
おり、この横穴を通して外部から固着剤23が凹部20
内に注入される。また、固着剤24は、突起部18の上
端付近の接続部にも加えられる。
【0022】この固着剤は、必要とされる機械的な結合
強度及び直列抵抗体14と接触端16との間の低い接触
抵抗と同様に限定される電気的接触を発生させるために
使われる。この固着は、弱く或いは強くすることが可能
であり、圧着或いは溶着によって電気的及び機械的接続
を得ることも可能である。
【0023】引き外しコイル10及び11は、突起部1
8及び19に電気的に接続されている。回路全体に印加
された電圧のために、PTC抵抗体13と引き外しコイ
ル10及び11から成る並列回路の熱引き外し関数の基
本的な反応は、直列抵抗体14の追加により影響される
ことはない。
【0024】例えば、凹部20の穴の長さは、直列抵抗
体14の直径が0.6[mm] であるときには5[mm] 以下には
すべきではなく、また、凹部20の穴径は、直列抵抗体
14の直径よりも0.1[mm] 大きくされる。固着ポイント
23及び24は、結果的に突起部18及び直列抵抗体1
4の間の接触抵抗を下げる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、PTC抵抗体と電磁引き外しコイルと
の並列回路と、及びこの並列回路と直列接続された直列
抵抗体と、の等価回路を示す概略図。
【図2】図2は、PTC抵抗体に対する直列抵抗体の基
本的配置を示す組立図。
【図3】図3は、PTC抵抗体の直列抵抗体への接続状
態を示す組立図。
【符号の説明】
10…オ−ム抵抗体 11…誘導子 12…電磁引き外
し装置 13…PTC抵抗体 14…直列抵抗体 15
…PTCセラミック 16、17…接触端 18、19
…突起部 20…凹部 21…接点 22…横穴 2
3、24…固着剤 B…突出空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テュードル・バイアトゥ スイス国、ツェーハー − 5200 ブルッ ク、シュッツェンマット 30

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過電流、特にショ−ト電流に応答する電
    磁引き外し装置を備え、その引き外しコイルは、正の温
    度特性を有する抵抗体(PTC抵抗体)と並列に接続さ
    れる回路遮断制御装置において、2つの引き外しコイル
    から成る引き外し装置とPTC抵抗体との並列回路が直
    列抵抗体と直列に接続されることを特徴とする回路遮断
    制御装置。
  2. 【請求項2】 前記直列抵抗体は、前記PTC抵抗体と
    接続され、1つの接続単位を構成することを特徴とする
    請求項1に記載の回路遮断制御装置。
  3. 【請求項3】 前記PTC抵抗体の一方の接触端子は、
    めくら穴状の凹部を有する接続管として作られ、その内
    に一本のワイヤ−で作られる前記直列抵抗体が挿入さ
    れ、前記ワイヤ−の領域は、所望される抵抗値が達成さ
    れるように前記接続管に前記ワイヤ−が挿入されること
    により調節されることを特徴とする請求項1或いは2に
    記載の回路遮断制御装置。
  4. 【請求項4】 前記一本のワイヤ−は、圧着及び/或い
    は溶着によって、或いは圧着及び/或いは溶接によって
    前記穴に固定されることを特徴とする請求項1乃至3の
    いずれかに記載の回路遮断制御装置。
  5. 【請求項5】 前記接続管には、前記直列抵抗体が挿入
    された後に前記接続管の内部に溶着材料を通過注入でき
    る横穴を有することを特徴とする請求項4に記載の回路
    遮断制御装置。
JP4151931A 1991-06-18 1992-06-11 回路遮断制御装置 Pending JPH05234496A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4120005:5 1991-06-18
DE4120005A DE4120005A1 (de) 1991-06-18 1991-06-18 Schutzschalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05234496A true JPH05234496A (ja) 1993-09-10

Family

ID=6434169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4151931A Pending JPH05234496A (ja) 1991-06-18 1992-06-11 回路遮断制御装置

Country Status (5)

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EP (1) EP0519346A1 (ja)
JP (1) JPH05234496A (ja)
KR (1) KR930001264A (ja)
CN (1) CN1067763A (ja)
DE (1) DE4120005A1 (ja)

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Also Published As

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KR930001264A (ko) 1993-01-16
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