JPH0746552B2 - 交流遮断器−接触器 - Google Patents

交流遮断器−接触器

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JPH0746552B2
JPH0746552B2 JP61157158A JP15715886A JPH0746552B2 JP H0746552 B2 JPH0746552 B2 JP H0746552B2 JP 61157158 A JP61157158 A JP 61157158A JP 15715886 A JP15715886 A JP 15715886A JP H0746552 B2 JPH0746552 B2 JP H0746552B2
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contactor
circuit breaker
contact pair
solid state
state switch
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ジャン、ボワスドン
ジャン−リュク、メルツ
フランソワ、ディエプダール
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メルラン、ジエラン
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
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    • HELECTRICITY
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気的に直列接続された極ごとの第1および
第2の機械的な接点対と、前記第1の機械的接点対を開
閉するための遠隔制御電磁石と、障害発生時に前記第2
の機械的接点対を開放する自動引外し機構と、前記第2
の接点対の一方の接点に近接して配置され、前記第2の
接点対の接点が離れた時に発生されるアークを捕える少
なくとも1個のアーク電極とを備え、とくにコンデンサ
バンクを接続する交流遮断器−接触器に関するものであ
る。
〔従来の技術および解決すべき問題点〕
上記のような種類の遮断器−接触器においては、第1の
機械的接点対がコンデンサバンクの接続または切離しの
機能を行い、第2の機械的接点対が短絡すなわち過負荷
が生じた時に保護遮断器の機能を行う。遮断器−接触器
は無効電力リレー(varmetric relay)により制御し
て、コンデンサバンクによる接続を可能にできる。通常
の接続または切離しを行う機械的接点は高い耐久性を有
するが、遮断器部の接点は短絡時に開放された時に生ず
るアークの作用に抗する。上記のような種類の遮断器−
接触器は、容量性回路を閉成する時に生ずる短時間の大
電流のために、接触器の機械的接点が摩耗するという欠
点を有する。それらの大電流は接点の微小部分を融着さ
せて接点の摩耗を速める。
本発明の目的は完全な保護を行い、耐久性の高い遮断器
−接触器を得ることである。
〔問題点を解決すべき手段〕
本発明の遮断器−接触器においては、アーク電極は第1
の機械的接点対のシャント回路に属して、アークがその
電極へ切換えられた時に前記第1の接点対を流れる電流
をシャント回路へ直ちに転じ、固体スイッチとくにトラ
イアックまたはサイリスタが、前記シャント回路と並列
な前記第1の接点対の端子間に接続され、交流電源とコ
ンデンサとの間の電位差が零に近付いたときに、零電流
検出器が前記固体スイッチのトリガが制御し、前記第1
の機械的接点対の閉成命令は、電流が常に固体スイッチ
に流されるような時間遅れで発せられる。
固体スイッチ、とくにトライアックは、回路の閉成を同
期させること、電流のピークを避けることまたは制限す
ることを可能にするが、電圧降下が大きいこと、および
短絡に弱いことが欠点である。電圧降下のために温度が
著しく上昇するから、正常な動作時にはトライアックは
接触器の機械的接点により分路される。固体スイッチは
遮断器−接触器が閉じる時、およびおそらくは遮断器−
接触器が開く時に短時間だけ動作する。障害発生時すな
わち短絡時に固体スイッチが破壊されることを防ぐため
に、本発明の遮断器−接触器は、遮断器部の接点が開く
と、アークをアーク電極へ直ちに切換えることにより動
作するシャント回路を有する。このシャント回路は電流
を転流させて固体スイッチを保護する。
遮断器部はコンデンサとラインを過負荷および短絡から
保護し、固体スイッチと接触器部の接点を短絡から保護
することが容易にわかる。機械的接点が閉じるよりも先
に閉じ、機械的接点が開いた後で開く固体スイッチによ
り接触器部の接点が電流ピークに対して保護される。電
流が零を通る時に固体スイッチは同期された開放命令を
与える。
本発明の遮断器−接触器は幅の狭い、すなわち超小型の
成形されたケースの中に納められるから有利である。こ
の遮断器−接触器を構成する全ての部品は単一のケース
の内部に納められ、あるいは好適な実施例では別々のケ
ース内に納められてモジュール型組立体とすることがで
きる。固体スイッチは、比較的小型であるから、電気的
接続を制限するように、遮断器部のケースまたは接触器
部のケース内に納めることができて有利である。遮断器
は熱引外しレリーズと電磁引外しレリーズを有する。そ
れらのレリーズはこの分野で周知の電子的引外しレリー
ズで置き換えることができる。リセットハンドルや手動
操作ハンドルにより、回路を開くために遮断器の接点を
開放および閉成できる。接触器部は、電磁石が励磁され
た時に閉成位置において作動させられ、電磁石が非励磁
状態にされると復帰ばねにより開放位置へ戻される。接
触器はパルス制御型とすることもできる。各パルスはイ
ンパルスリレーのようにして状態を変化させる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。第1図
は特開昭59−66030号公報として開示された特願昭58−1
66443号明細書と同じ願書に添附した図面の第1図に対
応するものである。その特許出願については、本発明の
遮断器/固体スイッチの組合わせの動作の詳細を理解す
るために参照すると有利である。第1図において、成型
された超小型ケース12に遮断器部10が収納されている。
ケース12の背面14に固定用のあり継手状の突起16が設け
られ、正面部18に機構30の操作ハンドル20が設けられ
る。消イオン板28を有するアークシュート26に対向して
固定接点22と可動接点24が設けられる。アークシュート
26の端板が接点22,24の方へ延長させられてアーク電極3
9,41を形成する。ロッカー44に枢着されてトグル・ジョ
イント46により作動させられる接点アーム42に可動接点
24が固着される。トグル・ジョイント46は操作ハンドル
に関節状にして連結される。スピンドル50に枢着されて
いる引外しレバー48が接点アーム42およびロッキング・
ボルト52とともに動作する。このロッキング・ボルト52
はバイメタル片34と電磁引外しレリーズ36の少なくとも
一方により作動させられる。電気回路は入力端子38と出
力端子40を有し、それらの入力端子と出力端子の間にバ
イメタル片34と、電磁引外しレリーズ36のコイルと、接
点24,22と、固体スイッチ56とがこの順で直列に接続さ
れる。固体スイッチ56はたとえばトライアック、または
逆直列に接続されて、ゲート電極がケース12の端子57に
接続される一対のサイリスタが用いられる。その端子に
制御線58が接続される。アークホーンすなわちアーク電
極39が固定接点22の近くまで延び、固定接点22との間に
狭い間隙65を形成する。アーク電極39は、固体スイッチ
56と端子40の間の点64へ導体62により接続される。
この遮断器/固体スイッチ部の動作は前記説明と前記特
許出願明細書中において述べられている。正常な動作に
おいては、接点22と24は閉じられており、固体スイッチ
を開放または閉成することにより、遠隔制御される接触
器として動作する。過負荷または短絡が生じた時に、引
外しレリーズ34,36が接点22と24を開くことによって遮
断器による保護が行なわれる。接点22と24が離れると、
それらの接点の間に生じたアークが、導体62により並列
回路を形成するアーク電極39へ直ちに移転させられて、
固体スイッチ56を流れている電流を転流させる。この電
流転流により固体スイッチのトライアックまたはサイリ
スタが保護される。アークがアークシュート26内で消さ
れた後で回路は断たれる。
次に第2図と第3図を参照する。遮断器のケース12にそ
れと同じ形状の接触器ケース66が併設される。この接触
器ケース66の中には接点ブリッジ72によって電気的に接
続された一対の固定接点68と70とが含まれる。接点ブリ
ッジ72は、電磁石76により制御される電機子74と一体的
に作られる。導体78を通して電磁石76へ電流が供給され
ると、電機子74が電磁石76により吸引されて接点ブリッ
ジ72が固定接点68と70の両方に接触する。電磁石76に供
給されていた電流が断たれると、接点ブリッジ72は復帰
ばね80により直ちに開放位置に戻される。固定接点70は
固体スイッチ56の端子の一方に接続され、他方の固定接
点68は固体スイッチ56の他方の端子、たとえば固体スイ
ッチの点64に接続される。導体78は制御器69に接続され
る。この制御器は検出器80(第4図)により発生される
制御信号と、外部制御信号82とを受ける。
次に、本発明の遮断器−接触器の動作を説明する。
遮断器部の接点22と24は通常は閉じられている。本発明
の遮断器−接触器の閉成命令は導体82を通じて制御器60
から送られる。制御器60は交流電流についての情報を検
出器80から受け、主電源とコンデンサの間の電位差が零
を通る時に、導通命令を固体スイッチ56のトリガ電極す
なわち制御電極58へ送る。固体スイッチ56が閉じると、
制御器60は接触器部の接点68,70,72を閉じる命令も直ち
に送る。それらの機械的接点68,70,72が閉じられると、
固体スイッチ56が直ちに分路されて、ほとんど全ての電
流が電気抵抗の低い機械的接点68,70,72を通って流れ
る。これにより固体スイッチ56の過熱が避けられる。導
体82を通じて制御器60へ送られる開放命令も機械的接点
68,70,72を開かせ、それに続いて電流が零の時に固体ス
イッチ56を開かせる。機械的接点68,70,72は電流を流す
が、固体スイッチ56は電流の流れの開始と遮断を行う。
短絡が起きて、それが遮断器部のバイメタル片34、引外
しレリーズ36により検出されると、可動接点24が高速で
動いて接点22と24の間にアークを生じさせる。固定接点
22に存在するアークの根がアーク電極39へ迅速に移動し
て、電流がシャント導体62を通じて流れることができる
ようにする。シャント導体62を通じて電流を流すことに
より固体スイッチ56と接点68,70,72が保護されることが
わかる。若し、シャント回路に流さないとすれば、第1
の接点対を介して大きな過電流が流れて接点の表面部に
損傷を与えることになり、また、過大電流の一部が固体
スイッチに流れ、この固体スイッチにも損傷を与えるこ
とになる。更に、この遮断器は下流側に接続されている
回路、とくにコンデンサ(図示せず)を保護する。ハン
ドル20を操作して遮断器を再び接続させると、遮断器−
接触器を新たな閉成動作のためにリセットすることがで
きる。
第5図は別の実施例を示す。この実施例においては、可
動接点24上に根を有するアークを移動させるように、可
動電極24にアーク電極41が組合わされる。この場合に
は、固体スイッチ56が可動接点24とこの可動接点24の接
続端子38の間に接続される。機械的接点68,70,72が前記
のようにして固体スイッチ56の端子と、固体スイッチ56
を前記と同様にして制御する制御器60の端子と、接触器
部の電磁石76の端子とに接続される。この実施例の動作
も前記した動作と同じであって、アークが電極41へ移動
させられると直ちに全ての保護機能をこの遮断器は実行
する。
全ての部品は外形が異なることがある単一のケースの内
部に納めることができる。モジュール型にすると標準部
品、たとえば、適当な電気的接続システムを構成する接
触器要素またはインパルスリレー66を使用できることに
なるという利点が得られる。固体スイッチを遮断器部の
ケース12の中に納めるとして説明したが、固体スイッチ
は別のケース、たとえば接触器部のケース66の中に納め
ることができることも明らかである。同様に、制御器60
を独立の部品とすることもできる。この場合には制御器
60は遮断器−接触器から離して設けることもできれば、
それらのケースの一方に納めることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の遮断器−接触器の遮断器部の軸線を通
る横断面図、第2図は接触機部を示す第1図に類似の横
断面図、第3図は組立てられた遮断器部および接触器部
の概略斜視図、第4図および第5図は本発明の2つの異
なる実施例の1極分の概略構成を示す接続図である。 10…遮断器部、22,68,70…固定接点、24,72…可動接
点、34…バイメタル片、36…電磁引外しレリーズ、56…
固体スイッチ、60…制御器、62…シャント導体、76…電
磁石、80…復帰ばね、80…検出器。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンデンサバンクを接続する交流電源に適
    用される交流遮断器−接触器であって、 電気的に直列接続された第1(68,70,72)および第2の
    機械的接点対(22,24)と、 前記交流遮断器−接触器に対する開放または閉成の指令
    が与えられたときにそれぞれ、前記第1の機械的接点対
    (68,70,72)を開放、閉成する遠隔制御電磁石(76)
    と、 障害発生時に前記第2の機械的接点対(22,24)を開放
    する自動引外し機構(30)と、 を極ごとに備えた交流遮断器−接触器において、 前記第2の接点対(22,24)の一方に近接して配置さ
    れ、前記第2の接点対が開放されたとき発生されるアー
    クを捕える少なくとも1個のアーク電極(39,41)と、 前記アーク電極(39,41)を含んでなり、前記アークが
    前記アーク電極へ切換えられたとき直ちに前記第1の接
    点対(68,70,72)の分路をなすシャント回路と、 前記第1の接点対に並列に接続される固体スイッチ(5
    6)と、 前記遮断器−接触器に対して前記閉成の指令が与えられ
    ると、前記交流電源とコンデンサバンクとの間の電圧が
    零になったことを検出して前記固体スイッチ(56)のト
    リガを制御するものであり、前記電磁石(76)が時間の
    ずれをもって前記第1の接点対の閉成を制御するよう
    に、常に前記第1の接点対が閉成される前に前記固体ス
    イッチをターンオンさせるための検出器(80)と、 を備えたことを特徴とする交流遮断器−接触器。
  2. 【請求項2】前記遮断器−接触器に対して前記開放の指
    令が与えられると、前記電磁石(76)が先に前記第1の
    接点対を開放制御し、その後で前記検出器が電流の零を
    検出して前記固体スイッチ(56)をターンオフ制御する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の遮断器−
    接触器。
  3. 【請求項3】前記第1の機械的接点対及び前記固体スイ
    ッチの開閉を制御する制御器を備え、前記制御器は、前
    記検出器により送られた同期信号と遠隔制御信号を受け
    て、前記電磁石の制御命令と前記固体スイッチの制御命
    令を送ることを特徴とする特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の遮断器−接触器。
  4. 【請求項4】前記制御器は、前記第1の機械的接点対の
    閉成を前記固体スイッチの閉成より遅らせ、かつ固体ス
    イッチの開放を前記第1の機械的接点対の開放より遅ら
    せるための遅延装置を備えることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載の遮断器−接触器。
  5. 【請求項5】前記引外し機構は、短絡時に前記第2の接
    点対を高速で開放するための瞬時引外しレリーズとくに
    電磁石を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1,2,
    3または4項のいずれかに記載の遮断器−接触器。
  6. 【請求項6】前記引外し機構は手動閉成、開放、リセッ
    トの少なくとも1つの操作を行うための操作ハンドルを
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の遮
    断器−接触器。
  7. 【請求項7】前記第1の機械的接点対は第1の幅の狭い
    成型されたケース内に納められ、そのケースの中には電
    磁石が含まれ、前記第2の機械的接点対は第2の幅の狭
    い成型されたケース内に納められ、この第2のケースは
    第1のケースに隣接することを特徴とする特許請求の範
    囲第1〜6項のいずれかに記載の遮断器−接触器。
  8. 【請求項8】前記アーク電極は前記第2の機械的接点対
    のうちの固定接点に近接して配置されて、その固定接点
    から生ずるアークの根を捕え、前記第1の機械的接点対
    と前記固体スイッチは前記固定接点と関連する端子の間
    に接続されることを特徴とする特許請求の範囲第1〜7
    項のいずれかに記載の遮断器−接触器。
  9. 【請求項9】前記アーク電極は前記第2の機械的接点対
    の可動接点に近接して配置され、前記第1の機械的接点
    対と固体スイッチは前記可動接点と関連する端子の間に
    接続されることを特徴とする特許請求の範囲第1〜8項
    のいずれかに記載の遮断器−接触器。
  10. 【請求項10】コンデンサバンクの接続を制御し、固体
    スイッチとともに前記第1の機械的接点対を開放または
    閉成させる無効電力リレーを備えることを特徴とする特
    許請求の範囲第1〜9項のいずれかに記載の遮断器−接
    触器。
JP61157158A 1985-07-04 1986-07-03 交流遮断器−接触器 Expired - Lifetime JPH0746552B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8510394A FR2584529B1 (fr) 1985-07-04 1985-07-04 Disjoncteur-contacteur electrique, notamment pour des batteries de condensateurs
FR8510394 1985-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6286619A JPS6286619A (ja) 1987-04-21
JPH0746552B2 true JPH0746552B2 (ja) 1995-05-17

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ID=9321057

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61157158A Expired - Lifetime JPH0746552B2 (ja) 1985-07-04 1986-07-03 交流遮断器−接触器

Country Status (5)

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US (1) US4725911A (ja)
EP (1) EP0211707B1 (ja)
JP (1) JPH0746552B2 (ja)
DE (1) DE3672020D1 (ja)
FR (1) FR2584529B1 (ja)

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