JPH08179801A - コントロールセンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御用変圧器１７を介して制御回路１９に制
御電源を供給するコントロールセンタにおいて、全ての
領域に渡って制御用変圧器１７を異常電流から保護する
こと。 【構成】 運転用操作スイッチ２０を操作すると、電磁
接触器１４の閉成に伴い制御回路１９に突入電流が流れ
る。制御用変圧器１７の二次側に設けられた回路遮断器
２３は、短絡等の異常電流から制御用変圧器１７を保護
するためのものであり、前記突入電流で動作しない定格
のものが選定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主回路に接続される制
御用変圧器を介して制御回路に制御電源を供給する構成
のコントロールセンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】コントロールセンタは、電動機等の開閉
および保護を目的として使用されるものであり、主回路
器具や監視器具や制御器具を単位回路ごとにまとめ（こ
れを単位装置と称する）、これらを閉鎖された外箱内に
組込んで構成されている。図６は単位装置の従来構成を
示している。

【０００３】ここで、制御回路１には、主回路２から制
御用変圧器３を介して制御電源が供給されており、運転
用操作スイッチ４が操作されると、電磁接触器５の電磁
接触器コイル５ａが励磁され、電磁接触器５が閉成され
る。これと共に、電磁接触器５の常開接点５ｂがオンさ
れ、電磁接触器５が自己保持状態になり、電動機６が運
転される。また、制御用変圧器３の二次側にはヒューズ
７が設けられており、このヒューズ７は、制御用変圧器
３および制御回路１を制御回路１の短絡等から保護して
いる。

【０００４】この構成の場合、電磁接触器５の投入瞬時
（１〜２サイクルの短期間）には、制御回路電流の殆ど
が電磁接触器５で消費されており、図７に実線ａで示す
ように、制御回路１に流れる電流が定常電流の数倍から
数十倍という大きな値になる。従って、大きな突入電流
が繰返し流れても溶断されない定格を有するヒューズ７
が使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来では、突入電流で動作しない定格のヒューズ７を選定
すると、ヒューズ７が制御用変圧器３の定格電流から大
きく外れてしまうという事情があった。このため、図７
に示すように、ヒューズ７の溶断特性曲線ｂと制御用変
圧器３の電流時間耐量曲線ｃとの協調が取れず、溶断特
性曲線ｂが電流時間耐量曲線ｃを上回り、制御用変圧器
３を保護できない領域が生じていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、全ての領域に渡って制御用変圧器を
保護することが可能なコントロールセンタを提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のコントロ
ールセンタは、主回路に接続される制御用変圧器と、こ
の制御用変圧器の二次側に設けられ、該制御用変圧器を
介して制御電源が供給される制御回路と、この制御回路
により動作され、主回路に接続された負荷を運転制御す
る電磁接触器と、前記制御用変圧器と前記制御回路との
間に設けられ、該制御用変圧器の二次定格電流値付近で
動作する回路遮断器とを備え、この回路遮断器の保護動
作特性は、前記制御回路の電流時間耐量を下回り、しか
も、前記電磁接触器の投入時に流れる突入電流で動作し
ない反限時特性を有しているところに特徴を有する。

【０００８】請求項２記載のコントロールセンタは、主
回路に接続される制御用変圧器と、この制御用変圧器の
二次側に設けられ、該制御用変圧器を介して制御電源が
供給される制御回路と、この制御回路により動作され、
主回路に接続された負荷を運転制御する電磁接触器と、
前記制御用変圧器と前記制御回路との間に設けられ、該
制御用変圧器の二次定格電流値付近で動作する保護回路
とを備え、この保護回路は、前記電磁接触器の投入時に
流れる突入電流で動作しない第１ヒューズと、前記制御
用変圧器の電流時間耐量を下回る保護特性を有する第２
ヒューズと、前記制御回路に対する給電経路を前記第１
ヒューズを通る経路および前記第２ヒューズを通る経路
間で切換える経路切換手段とを有しているところに特徴
を有するものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の手段によれば、電磁接触器が投
入されると、制御回路に突入電流が流れるが、回路遮断
器は動作せず、制御回路に電源が供給される。また、制
御回路に定常電流を上回る異常電流が流れた場合、回路
遮断器が動作し、制御回路の電源を断路する。

【００１０】請求項２記載の手段によれば、電磁接触器
の投入時には、突入電流で動作しない第１ヒューズを通
して制御回路に給電される。また、電磁接触器の定常運
転時には、異常電流から制御用変圧器を保護する第２ヒ
ューズを通して制御回路に給電される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１および図２
に基づいて説明する。まず、図１において、主回路母線
１１には主回路１２が接続されている。この主回路１２
は、配線用遮断器１３と電磁接触器１４と熱動型過電流
継電器１５とを直列に接続して構成されたものであり、
熱動型過電流継電器１５側には、主回路１２の負荷に相
当する電動機１６が接続されている。また、配線用遮断
器１３と電磁接触器１４との間には制御用変圧器１７の
一次側が接続されている。そして、制御用変圧器１７の
二次側には制御母線１８ａ，１８ｂが接続され、制御母
線１８ａ，１８ｂには、次のように構成された制御回路
１９が接続されている。

【００１２】制御母線１８ａには、熱動型過電流継電器
１５の引外し用接点１５ａが接続されている。この引外
し用接点１５ａは、共通端子Ｃ1 を２個の端子Ｃ2 ，Ｃ
3 に切換え接続するものであり、端子Ｃ2 と制御母線１
８ｂとの間には、運転用操作スイッチ２０と停止用操作
スイッチ２１と電磁接触器１４の電磁接触器コイル１４
ａとが直列に接続され、運転用操作スイッチ２０には、
電磁接触器１４の常開接点１４ｂが並列に接続されてい
る。そして、熱動型過電流継電器１５に過電流が流れて
いない通常状態では、引外し用接点１５ａが共通端子Ｃ
1 と端子Ｃ2 とを接続している。

【００１３】従って、運転用操作スイッチ２０が操作さ
れると、電磁接触器コイル１４ａが励磁され、電磁接触
器１４が閉成される。これと共に、常開接点１４ｂが閉
成され、電磁接触器１４が自己保持状態になり、電動機
１６が運転される。この状態から停止用操作スイッチ２
１が操作されると、電磁接触器コイル１４ａが断電され
るので、電磁接触器１４が開放され、電動機１６が運転
停止する。これと共に、常開接点１４ｂも開放される。

【００１４】端子Ｃ3 と制御母線１８ｂとの間には、異
常報知用の表示灯２２が接続されている。そして、主回
路１２に過電流が流れると、熱動型過電流継電器１５が
作動して、引外し用接点１５ａが切換わって、共通端子
Ｃ1 と端子Ｃ3 とを接続し、表示灯２２を点灯させ、異
常報知を行う。これと共に、配線用遮断器１３が作動し
て主回路１２を遮断し、電動機１６への給電を断つ。制
御回路１９は以上のように構成されている。

【００１５】制御母線１８ａには、制御用変圧器１７お
よび制御回路１９を短絡等から保護する回路遮断器２３
が介挿されている。図２は回路遮断器２３を有する制御
回路１９の保護協調グラフを示すものであり、実線ａは
制御回路１９に流れる電流特性曲線、実線ｂ´は回路遮
断器２３の保護動作特性曲線、実線ｃは制御用変圧器１
７の電流時間耐量曲線、二点鎖線ｄは制御用変圧器１７
の二次定格電流である。同図から明らかなように、回路
遮断器２３の保護動作特性曲線ｂ´は、制御用変圧器１
７の二次定格電流ｄ付近で、制御用変圧器１７の電流時
間耐量曲線ｃを下回り、且つ、電磁接触器１４の投入時
に流れる突入電流で動作しない反限時特性を有してい
る。

【００１６】次に上記構成の作用について説明する。回
路遮断器２３は、動作時間が突入電流通電時間以上に設
定されているため、運転用操作スイッチ２０の操作に伴
い電磁接触器１４が投入され、制御回路１９に突入電流
が流れても、回路遮断器２３は動作しない。従って、制
御回路１９に電源が供給されることになる。また、制御
回路１９の定常電流が制御用変圧器１７の二次定格電流
ｄ以下であるため、制御用変圧器１７の二次定格電流ｄ
付近に選定された回路遮断器２３の動作電流値は、制御
回路１９の定常電流を上回る。従って、短絡等がなく、
制御回路１９に定常電流が流れている場合、回路遮断器
２３が動作せず、制御回路１９に電源が供給される。

【００１７】また、制御回路１９の短絡等で、制御回路
１９に定常電流を上回る異常電流が流れた場合、回路遮
断器２３が動作し、制御回路１９の電源を断路する。こ
の場合、回路遮断器２３の保護動作特性曲線ｂ´が制御
用変圧器１７の電流時間耐量曲線ｃを下回っているた
め、回路遮断器２３は、電流時間耐量曲線ｃ以下の異常
電流で動作し、制御用変圧器１７が保護される。

【００１８】上記実施例によれば、図２に示すように、
回路遮断器２３の保護動作特性曲線ｂ´を、制御用変圧
器１７の二次定格電流ｄ付近で、制御用変圧器１７の電
流時間耐量曲線ｃを下回り、しかも、電磁接触器１４の
投入時に流れる突入電流で動作しない反限時特性を有す
るものとしたので、電磁接触器１４の投入時に流れる突
入電流で動作せず、全ての領域に渡って制御用変圧器１
７が保護されるようになる。

【００１９】次に本発明の第２実施例を図３ないし図５
に基づいて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図３におい
て、制御回路１９´は、次に説明する点で第１実施例の
制御回路１９と相違している。端子Ｃ2 と制御母線１８
ｂとの間には、補助継電器２４の常開接点２４ａと電磁
接触器コイル１４ａとが直列に接続されている。また、
端子Ｃ2 と制御母線１８ｂとの間には、常開接点２４ａ
および電磁接触器コイル１４ａに対して並列に、運転用
操作スイッチ２０と停止用操作スイッチ２１と補助継電
器２４の継電器コイル２４ｂとが直列に接続され、運転
用操作スイッチ２０には、補助継電器２４の常開接点２
４ｃが並列接続されている。

【００２０】制御母線１８ａには、並列接続された投入
時保護回路２５および過負荷保護回路２６から構成され
る保護回路２７が介挿されている。投入時保護回路２５
は、突入電流から制御用変圧器１７および制御回路１９
を保護するものであり、直列に接続された第１ヒューズ
２５ａと電磁接触器１４の補助接点である常閉接点１４
ｃと補助継電器２４の常開接点２４ｄとから構成されて
いる。過負荷保護回路２６は、定常運転時の過電流から
制御用変圧器１７および制御回路１９を保護するもので
あり、直列に接続された第２ヒューズ２６ａと電磁接触
器１４の補助接点である常開接点１４ｄと、常開接点１
４ｄに並列接続された補助継電器２４の常閉接点２４ｅ
とから構成されている。

【００２１】尚、符号２８は、電磁接触器１４のコイル
１４ａと電磁接触器１４の接点１４ｃ，１４ｄと補助継
電器２４のコイル２４ｂと補助継電器２４の接点２４
ａ，２４ｃ，２４ｄとから構成される経路切換手段を示
す。この経路切換手段２８は、後述の説明から明らかに
なるように、第１ヒューズ２５ａを通して制御回路１９
´に給電する場合と第２ヒューズ２６ａを通して制御回
路１９´に給電する場合とに給電経路を切換える。

【００２２】図４は、保護回路２７を有する制御回路１
９´の保護協調グラフを示すものである。ここで、第１
ヒューズ２５ａは、実線ｅ1 で示すように、突入電流が
繰返し流れても溶断，劣化することがなく、しかも、短
絡電流等の異常電流で溶断する定格のものが選定されて
いる。また、第２ヒューズ２６ａは、実線ｅ2 で示すよ
うに、制御用変圧器１７の二次側定格電流で溶断するこ
とがなく、制御用変圧器１７の電流時間耐量曲線ｃ以下
で溶断する定格のものが選定されている。

【００２３】次に上記構成の作用について説明する。運
転用操作スイッチ２０が操作されていない状態では、電
磁接触器コイル１４ａおよび継電器コイル２４ｂが釈放
され、図５の釈放中の欄に示すように、常開接点１４ｄ
および２４ｄが開放され、常閉接点１４ｃおよび２４ｅ
が閉成されている。従って、制御回路１９´には第２ヒ
ューズ２６ａを有する過負荷保護回路２６を介して給電
され、この過負荷保護回路２６により制御用変圧器１７
および制御回路１９´が保護される。

【００２４】この状態から運転用操作スイッチ２０が操
作されると、まず、補助継電器２４の継電器コイル２４
ｂが励磁され、図５の投入瞬時の欄に記すように、補助
継電器２４の常開接点２４ｄが閉成され、常閉接点２４
ｅが開放される。従って、制御回路１９´には第１ヒュ
ーズ２５ａを有する投入時保護回路２５を介して給電さ
れ、この投入時保護回路２５により制御用変圧器１７お
よび制御回路１９が突入電流から保護されることにな
る。尚、図３において、補助継電器２４の常開接点２４
ｄの動作タイミングは、補助継電器２４の常開接点２４
ａより早く閉路するように設定されている。これと共
に、常開接点２４ｄおよび常閉接点２４ｅは同時に開路
しないように構成されている。

【００２５】補助継電器２４の継電器コイル２４ｂが励
磁されると、補助継電器２４の常開接点２４ｃが閉成さ
れ、補助継電器２４が自己保持状態になる。しかも、補
助継電器２４の常開接点２４ａが閉成され、電磁接触器
コイル１４ａが励磁される。従って、図５の投入中の欄
に記すように、電磁接触器１４の常開接点１４ｄが閉成
され、常閉接点１４ｃが開放されて第２ヒューズ２６ａ
を有する過負荷保護回路２６により制御用変圧器１７お
よび制御回路１９が保護される。尚、図３において、電
磁接触器１４の常閉接点１４ｃの動作タイミングは、電
磁接触器コイル１４ａの投入に伴う突入電流が減少し、
略定常電流近くになってから開路するように設定されて
いる。また、常閉接点１４ｃおよび常開接点１４ｄは、
同時に開路することがないように構成されている。

【００２６】この状態から停止用操作スイッチ２１が操
作されると、補助継電器２４の継電器コイル２４ｂが断
電され、図５の釈放瞬時の欄に記すように、補助継電器
２４の常開接点２４ｄが開放され、常閉接点２４ｅが閉
成される。従って、第２ヒューズ２６ａを有する過負荷
保護回路２６により制御用変圧器１７および制御回路１
９が保護される。次に、電磁接触器コイル１４ａが断電
され、図５の釈放中の欄に記すように、常開接点１４ｄ
が開放され、常閉接点１４ｃが閉成される。

【００２７】上記実施例によれば、電磁接触器１４の投
入時に制御回路１９´を保護する第１ヒューズ２５ａお
よび定常運転時に制御回路１９´を保護する第２ヒュー
ズ２６ａを設け、第１ヒューズ２５ａおよび第２ヒュー
ズ２６ａを通して選択的に制御回路１９´に給電する構
成としたので、電磁接触器１４の投入時に流れる突入電
流に影響されることなく、全ての領域に渡って制御用変
圧器１７が保護されるようになる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のコントロールセンタによれば、制御回路の保護装置
（回路遮断器，第１ヒューズ，第２ヒューズ）を突入電
流で動作させず、異常電流でのみ動作させることができ
るので、全ての領域に渡って制御用変圧器が保護される
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回路構成図

【図２】制御回路の保護協調グラフを示す図

【図３】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図４】図２相当図

【図５】作用説明用の動作一覧表を示す図

【図６】従来例を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【符号の説明】

１２は主回路、１４は電磁接触器、１６は負荷（電動
機）、１７は制御用変圧器、１９および１９´は制御回
路、２３は回路遮断器、２５ａは第１ヒューズ、２６ａ
は第２ヒューズ、２７は保護回路、２８は経路切換手段
を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主回路に接続される制御用変圧器と、 この制御用変圧器の二次側に設けられ、該制御用変圧器
   を介して制御電源が供給される制御回路と、 この制御回路により動作され、主回路に接続された負荷
   を運転制御する電磁接触器と、 前記制御用変圧器と前記制御回路との間に設けられ、該
   制御用変圧器の二次定格電流値付近で動作する回路遮断
   器とを備え、 この回路遮断器の保護動作特性は、前記制御用変圧器の
   電流時間耐量を下回り、しかも、前記電磁接触器の投入
   時に流れる突入電流で動作しない反限時特性を有してい
   ることを特徴とするコントロールセンタ。
2. 【請求項２】 主回路に接続される制御用変圧器と、 この制御用変圧器の二次側に設けられ、該制御用変圧器
   を介して制御電源が供給される制御回路と、 この制御回路により動作され、主回路に接続された負荷
   を運転制御する電磁接触器と、 前記制御用変圧器と前記制御回路との間に設けられ、該
   制御用変圧器の二次定格電流値付近で動作する保護回路
   とを備え、 この保護回路は、 前記電磁接触器の投入時に流れる突入電流で動作しない
   第１ヒューズと、 前記制御用変圧器の電流時間耐量を下回る保護特性を有
   する第２ヒューズと、 前記制御回路に対する給電経路を前記第１ヒューズを通
   る経路および前記第２ヒューズを通る経路間で切換える
   経路切換手段とを有していることを特徴とするコントロ
   ールセンタ。