JPH09121442A

JPH09121442A - 保護継電器

Info

Publication number: JPH09121442A
Application number: JP7277698A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Taira; 正明平; Eiji Okada; 英二岡田
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: JP3284854B2

Abstract

(57)【要約】【課題】補助変流器３２を備える過電流継電器３１に
おいて、前記補助変流器３２とアナログ回路４２との間
の整合を良好に保つとともに、構造を簡略化する。【解決手段】補助変流器３２をアナログ回路４２およ
びデジタル回路４３等を搭載する基板３７に搭載し、故
障時には該基板３７の一体での交換を可能とする。これ
によって、補助変流器３２とアナログ回路４２との間の
整合を良好に保つとともに、これらの間の中継基板等の
構成を削減する。また、補助変流器３２を基板３７に搭
載するにあたって、端子台３４を自動接栓機能を有する
構成とし、火花の発生を抑える。さらにまた、補助変流
器３２を貫通形とし、コネクタ３６の端子５５を、直
接、基板３７に半田付けすることによって、リード栓の
引回しを削減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短絡や過電圧に対
する過電流継電器として好適に用いられる保護継電器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は典型的な従来技術の過電流継電器
１の電気的構成を示すブロック図であり、図６はその過
電流継電器１を簡略化して示す平面図である。この過電
流継電器１は、母線に介在される変流器によって検知さ
れた電流が予め定める整定値、たとえば５Ａ以上となる
と、過電流状態であると判定し、前記母線に介在された
遮断器を開放する保護継電動作を行う。

【０００３】一方、前記母線の電圧、たとえば６．６Ｋ
Ｖと、該過電流継電器１内の電源電圧、たとえば１２Ｖ
との整合とを行い、かつインパルスや過電圧に対する耐
性を有するように、前記母線に設けられる変流器を主回
路変流器とし、該過電流継電器１内には、その主回路変
流器の２次電流を入力とする補助変流器２が設けられて
いる。

【０００４】なお、以下の説明では、ａ，ｂ，ｃの各相
に関して同様の構成が設けられて、それらを個別に参照
するときには同一の参照符号にそれぞれ添字ａ，ｂ，ｃ
を付して示し、総称するときには前記添字ａ，ｂ，ｃを
削除して示す。

【０００５】前記主回路変流器の２次電流は、筺体３に
取付けられた端子台４の端子５からリード線６を介し
て、前記補助変流器２の１次巻線７に入力される。前記
補助変流器２の２次巻線８からの２次電流は、リード線
９を介して中継基板１０に入力され、調整抵抗１１から
電流電圧変換抵抗１２において電圧波形に変換された
後、中継コネクタ１３を介して主基板１４に入力され
る。

【０００６】前記主基板１４は、アナログ回路１５と、
マイクロコンピュータなどで実現されるデジタル回路１
６と、リレー１７，１８となどを搭載して構成されてい
る。アナログ回路１５は、ダイオードブリッジおよびＲ
Ｃ積分回路などを備えて構成されており、入力された電
圧波形を全波整流および平滑化し、デジタル回路１６へ
出力する。デジタル回路１６は、アナログ／デジタル変
換器を備えて構成されており、入力された前記電圧波形
をデジタル値に変換して読込み、そのデジタル値が前記
整定値に対応した予め定める値以上となると、過電流状
態であると判断し、リレー１７のリレーコイル１９を励
磁する。これによって、リレースイッチ２０が導通し
て、前記遮断器が遮断駆動される。

【０００７】また、アナログ回路１５および該デジタル
回路１６などに異常が生じたときには、リレー１８のリ
レーコイル２１を励磁し、これによってリレーコイル２
２が導通して、警告灯の点灯などの警報動作が行われ
る。前記リレー１７，１８からの出力は、コネクタ２３
を介して、端子台２４の端子２５，２６からそれぞれ出
力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た過電流継電器１では、前記アナログ回路１５やデジタ
ル回路１６の異常などで主基板１４を交換すると、補助
変流器２および中継基板１０側とアナログ回路１５との
間で、整合が取れなくなってしまうことがある。前記補
助変流器２には、たとえば２％程度の誤差があり、した
がって前記調整抵抗１１によってそのような誤差を吸収
するように構成されている。しかしながら、該調整抵抗
１１の調整には、補助変流器２の１次側から所定の検査
波形を入力し、それに応答して電流電圧変換抵抗１２の
端子間から所定の電圧波形が出力されているか否かを確
認する必要があり、該過電流継電器１の組立て段階では
行うことができるけれども、一旦、受配電設備に取付け
た後に行うことは極めて困難である。

【０００９】また、中継基板１０および中継コネクタ１
３が必要であり、構成が煩雑であるとともに、補助変流
器２へのリード線６，９の引回しも煩雑である。

【００１０】これに対して、このような不具合を解消す
るために前記補助変流器２を主基板１４に搭載するよう
に構成すると、主基板１４を端子５から取外すと、該端
子５間が高電圧となって、火花が発生することがある。

【００１１】本発明の目的は、補助変圧器と回路基板と
の整合を得ることができるとともに、構成を簡略化する
ことができる保護継電器を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る保
護継電器は、主回路に設けられた主回路変圧器の２次電
流が入力される補助変圧器と、前記補助変圧器の出力に
基づいて保護継電動作を行うための回路素子が実装され
る回路基板とが筺体に収納され、該筺体に取付けられる
第１および第２の外部端子台を介して、前記主回路変圧
器および制御対象とそれぞれ接続される保護継電器にお
いて、前記回路基板は、前記補助変圧器を搭載するとと
もに、前記第１および第２の外部端子台にそれぞれ嵌着
する第１および第２のコネクタを備え、前記第１の外部
端子台は、第１のコネクタが嵌着されていない状態で、
前記主回路変圧器の２次側が開放状態とならないように
接栓部材を有することを特徴とする。

【００１３】上記の構成によれは、補助変圧器が回路基
板に一体で搭載されるので、回路素子の異常時には、補
助変圧器も併せて交換されることになり、該補助変圧器
と回路基板との整合を良好に保持することができるとと
もに、中継基板等の構成を削減し、構成を簡略化するこ
とができる。また、そのように回路基板に補助変圧器を
搭載しても、該補助変圧器の接続される第１のコネクタ
が主回路変圧器に接続される第１の外部端子台から離脱
しているときには、該第１の端子台の接栓部材によって
前記主回路変圧器の２次側が短絡されており、火花の発
生するおそれもない。

【００１４】また、請求項２の発明に係る保護継電器で
は、前記補助変圧器は貫通形の変圧器であり、その貫通
孔には、前記主回路変圧器の２次側と接続される第１の
コネクタの端子が挿通していることを特徴とする。

【００１５】上記の構成によれば、回路基板に搭載され
た補助変圧器の２次側端子が回路基板のパターンに接続
されるとともに、１次側の端子である第１のコネクタの
端子も回路基板のパターンに接続されるので、配線の引
回しを無くすことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１〜図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。

【００１７】図１は本発明の実施の一形態の保護継電器
である過電流継電器３１の電気的構成を示すブロック図
であり、図２はその過電流継電器３１を簡略化して示す
平面図である。この過電流継電器３１は、母線に介在さ
れる変流器によって検知された電流が予め定める整定
値、たとえば５Ａ以上となると、過電流状態であると判
定し、前記母線に介在された遮断器を開放する保護継電
動作を行う。

【００１８】一方、前記母線の電圧、たとえば６．６Ｋ
Ｖと、該過電流継電器３１内の電源電圧、たとえば１２
Ｖとの整合とを行い、かつインパルスや過電圧に対する
耐性を有するように、前記母線に設けられる変流器を主
回路変流器とし、該過電流継電器３１内にはその主回路
変流器の２次電流を入力とし、補助変圧器である補助変
流器３２が設けられている。

【００１９】なお、以下の説明では、ａ，ｂ，ｃの各相
に関して同様の構成が設けられて、それらを個別に参照
するときには同一の参照符号にそれぞれ添字ａ，ｂ，ｃ
を付して示し、総称するときには前記添字ａ，ｂ，ｃを
削除して示す。

【００２０】前記主回路変流器の２次電流は、筺体３３
に取付けられた第１の外部端子台である端子台３４の端
子３５に入力される。前記端子３５は、第１のコネクタ
であるコネクタ３６を介して、回路基板である基板３７
に搭載された前記補助変流器３２の１次巻線３８に接続
されている。補助変流器３２の２次巻線３９からの２次
電流は、調整抵抗４０から電流電圧変換抵抗４１におい
て電圧波形に変換された後、アナログ回路４２に入力さ
れる。

【００２１】前記アナログ回路４２は、ダイオードブリ
ッジおよびＲＣ積分回路などを備えて構成されており、
入力された電圧波形を全波整流および平滑化した後、デ
ジタル回路４３へ出力する。デジタル回路４３は、アナ
ログ／デジタル変換器を備えるマイクロコンピュータな
どで実現され、入力された電圧波形をデジタル値に変換
し、そのデジタル値が前記整定値に対応した値以上とな
ると、過電流状態であると判定し、リレー４４のリレー
コイル４５を励磁する。これによって、リレースイッチ
４６が導通し、第２のコネクタであるコネクタ４７を介
して、第２の外部端子台である端子台４８の端子４９
へ、前記母線に介在された制御対象である遮断器への遮
断出力が導出される。

【００２２】また、デジタル回路４３は、前記アナログ
回路４２および該デジタル回路４３などに異常が発生す
ると、リレー５３のリレーコイル５０を励磁する。これ
によって、リレースイッチ５１が導通し、端子５２へ警
報出力が導出され、警告灯の点灯などの警報動作が行わ
れる。

【００２３】図３は、図２の切断面線Ａ−Ａから見た断
面図である。この図３および前記図２で示すように、本
発明では、補助変流器３２は、アナログ回路４２および
デジタル回路４３などとともに基板３７に搭載されてお
り、また補助変流器３２には、巻線形の変圧器が使用さ
れている。したがって、該補助変流器３２の２次側端子
とともに、１次側端子となるコネクタ３６の端子５５，
５６も基板３７に半田付けされている。したがって、該
過電流継電器３１内では、リード線の引回しが削除され
ている。前記端子５５は、環状に形成される補助変流器
３２の中央に形成される挿通孔５７を挿通している。

【００２４】図４は、前記端子台３４およびコネクタ３
６を詳細に示す断面図である。コネクタ３６において、
電気絶縁性の基材６１からは、大略的にＪ字状で一対の
接触片６２，６３が立設されている。この接触片６２，
６３の基端部６２ａ，６３ａは、ビス６４，６５によっ
てそれぞれ前記端子５５，５６と接続されている。ま
た、前記基材６１の中央部からは、絶縁壁６６が立設さ
れている。

【００２５】これに対応して、端子台３４では、電気絶
縁性の基材７１に前記端子３５が立設されており、この
一対の端子３５はそれぞれ連結片７２，７３に接続され
ている。連結片７２，７３には、それぞれ前記接触片６
２，６３に対応するＵ字状の接触片７４，７５と、接栓
部材である短絡片７６，７７とが、リベット７８，７９
によって締結されている。また、前記基材７１の中央部
には、前記絶縁壁６６に対向する絶縁壁８０が立設され
ている。

【００２６】図４（ａ）で示すコネクタ３６が端子台３
４に嵌着されている状態では、前記接触片６２，６３は
それぞれ接触片７４，７５と接触し、これによって端子
５５，５６と端子３５とが導通している。またこのと
き、短絡片７６，７７は、絶縁壁６６によって離反され
ている。

【００２７】これに対して、端子台３４からコネクタ３
６が引抜かれてゆくと、まず絶縁壁６６が短絡片７６，
７７間から離脱し、これによって該短絡片７６，７７が
接触し、端子３５間および端子５５，５６間が導通す
る。さらにコネクタ３６が引抜かれ、図４（ｂ）で示す
ように完全に離脱すると、接触片６２，６３はそれぞれ
接触片７４，７５と離反する。

【００２８】このようにして、コネクタ３６の取外し時
において、接触片６２，６３がそれぞれ接触片７４，７
５から離反して、端子３５間、すなわち主回路変流器の
２次側が開放状態となる以前に、短絡片７６，７７が短
絡して、火花の発生が抑えられている。

【００２９】以上のように、本発明に従う過電流継電器
３１では、保護継電動作を行うための回路素子であるア
ナログ回路４２およびデジタル回路４３などが搭載され
る基板３７に補助変流器３２を搭載するので、これらの
間の整合を良好に保つことができるとともに、従来技術
の項で述べた中継基板等の構成を削減し、構成を簡略化
することができる。

【００３０】また、そのように補助変流器３２を基板３
７に搭載しても、端子台３４は短絡片７６，７７による
自動接栓機能を有しているので、火花の発生を抑えるこ
とができる。さらにまた、補助変流器３２を巻線形と
し、この補助変流器３２の２次側端子とともに、１次側
端子であるコネクタ３６の端子５５，５６を前記基板３
７に直接半田付けするので、リード線の引回しを無くす
ことができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に係る保護継電器は、以上のよ
うに、補助変圧器を回路基板に一体で搭載するにあたっ
て、該補助変圧器の接続される第１のコネクタが主回路
変圧器に接続される第１の外部端子台から離脱している
ときには、該第１の端子台の接栓部材によって前記主回
路変圧器の２次側を短絡する。

【００３２】それゆえ、回路素子の異常時には、補助変
圧器も併せて交換されることになり、該補助変圧器と回
路基板との整合を良好に保持することができるととも
に、中継基板等の構成を削減し、構成を簡略化すること
ができる。また、そのように回路基板に補助変圧器を搭
載しても、回路基板の取外し時に火花の発生するおそれ
もない。

【００３３】請求項２に発明に係る保護継電器は、以上
のように、前記補助変圧器を貫通形の変圧器とし、その
貫通孔に、前記主回路変圧器の２次側と接続される第１
のコネクタの端子を挿通する。

【００３４】それゆえ、回路基板に搭載された補助変圧
器の２次側端子が回路基板のパターンに接続されるとと
もに、１次側の端子である第１のコネクタの端子も回路
基板のパターンに接続され、配線の引回しを無くすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の過電流継電器の電気的
構成を示すブロック図である。

【図２】図１で示す過電流継電器を簡略化して示す平面
図である。

【図３】図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。

【図４】前記過電流継電器の端子台およびコネクタの機
能を説明するための断面図である。

【図５】典型的な従来技術の過電流継電器の電気的構成
を示すブロック図である。

【図６】図５に示す過電流継電器を簡略化して示す平面
図である。

【符号の説明】

３１過電流継電器（保護継電器）３２補助変流器（補助変圧器）３３筺体３４端子台（第１の外部端子台）３６コネクタ（第１のコネクタ）３７基板（回路基板）４０調整抵抗４１電流電圧変換抵抗４２アナログ回路（回路素子）４３デジタル回路（回路素子）４４リレー４７コネクタ（第２のコネクタ）４８端子台（第２の外部端子台）５７挿通孔（貫通孔）７６，７７短絡片（接栓部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主回路に設けられた主回路変圧器の２次電
流が入力される補助変圧器と、前記補助変圧器の出力に
基づいて保護継電動作を行うための回路素子が実装され
る回路基板とが筺体に収納され、該筺体に取付けられる
第１および第２の外部端子台を介して、前記主回路変圧
器および制御対象とそれぞれ接続される保護継電器にお
いて、前記回路基板は、前記補助変圧器を搭載するとともに、
前記第１および第２の外部端子台にそれぞれ嵌着する第
１および第２のコネクタを備え、前記第１の外部端子台は、第１のコネクタが嵌着されて
いない状態で、前記主回路変圧器の２次側が開放状態と
ならないように接栓部材を有することを特徴とする保護
継電器。
【請求項２】前記補助変圧器は貫通形の変圧器であり、
その貫通孔には、前記主回路変圧器の２次側と接続され
る第１のコネクタの端子が挿通していることを特徴とす
る請求項１記載の保護継電器。