JPH09205721A - 緊急電源切断用サーキットブレーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】情報処理装置等で異常発生時に、装置全体の電
源を緊急に切断するための機構を有し、この機構が外部
の切断信号回路の故障時にも主電源経路を遮断するフェ
ールセーフ機能となるようにしたサーキットブレーカを
提供すること。 【解決手段】操作レバーをオン側に操作することにより
主接点を閉成し、負荷側に電源を供給するサーキットブ
レーカ１において、主接点２をオフにする動作を行う接
点引外回路３に流れる電流を制御する緊急電源切断スイ
ッチＳＷを設け、前記接点引外回路３を主接点２の負荷
側に接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報処理装置等で異
常発生時に、装置全体の電源を緊急に切断するための機
構を有し、この機構が外部の切断信号回路の故障時にも
主電源経路を遮断するフェールセーフ機能となるように
したサーキットブレーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置等では装置規模が大きいこ
とから、電源の投入、切断の際には、部分的にこれを分
けてシーケンス処理を行っている。このため通常の電源
投入、切断処理に時間がかかるため、発火等の装置の異
常発生時には、シーケンス処理による切断ではなく、通
常とは別の手段で電源を切断する機能を設けている。

【０００３】従来の緊急電源切断機構を図５により説明
する。図５において１００はサーキットブレーカ、１０
１は第１電源ユニット、１０２は第２電源ユニット、１
０３は第３電源ユニット、１０４は第１負荷装置、１０
５は第２負荷装置、１０６は第３負荷装置、１０７は電
源制御部、１０８は補助電源回路、１０９はリレーであ
る。

【０００４】図５において、入力端子Ｔに交流電圧が印
加され、サーキットブレーカ１００がオンとなると、補
助電源回路１０８が動作してリレー１０９に駆動電流が
流れ、リレー１０９の接点ｒｌがオンとなるため、サー
キットブレーカ１００及び接点ｒｌを経由して第１電源
ユニット１０１〜第３電源ユニット１０３は電圧が印加
され、待機状態となる。

【０００５】いま、オペレータが図示省略したパネルか
ら電源投入スイッチを押せば、電源投入指示信号が電源
制御部１０７に伝達され、電源制御部１０７から予め定
められたシーケンスに従って、例えば第１電源ユニット
１０１、第２電源ユニット１０２、第３電源ユニット１
０３のシーケンスで順次各電源ユニットを投入信号が伝
達され、これらが順次電源投入され、第１負荷装置１０
４、第２負荷装置１０５、第３負荷装置１０６に順次電
力が供給される。

【０００６】切断に際して、これまたオペレータが図示
省略したパネルから電源切断スイッチを押せば、電源切
断指示信号が電源制御部１０８に伝達され、電源制御部
１０７から予め定められたシーケンスに従って、例えば
第１電源ユニット１０１、第２電源ユニット１０２、第
３電源ユニット１０３のシーケンスで順次各電源ユニッ
トに切断信号が伝達され、これらの順序で各電源ユニッ
トが切断される。

【０００７】そして、もし異常が発生し、各電源ユニッ
トのいずれかより例えば発煙等があった場合、リレー１
０９の励磁巻線と直列接続されている緊急電源切断スイ
ッチＳＷを押して開放させ、リレー１０９の駆動電流を
オフにする。これにより、リレー接点ｒｌが開放され、
第１電源ユニット１０１〜第３電源ユニット１０３の入
力側回路が切断されるので、第１電源ユニット１０１〜
第３電源ユニット１０３は同時に切断状態となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで図５に示す如
き従来のものでは、緊急電源切断スイッチＳＷを押して
これを開放し、リレー１０９の励磁電流を消滅してリレ
ー接点ｒｌを開放しても、リレー１０９を駆動するため
に設けられている補助電源回路１０８の入力側が、この
緊急電源切断スイッチＳＷを開放しても切断されず、補
助電源回路１０８が活電源として残るため、火災発生時
の消火作業や緊急切断後の修理作業の際に、漏電や感電
の危険があった。

【０００９】従って本発明の目的は、このような問題点
を改善したサーキットブレーカを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、図１に示す如く、サーキットブレーカ
１にその主接点２を引外し制御を行う接点引外回路３を
設け、これに緊急電源切断スイッチＳＷを接続する。

【００１１】緊急電源切断スイッチＳＷは常時閉スイッ
チであり、サーキットブレーカ１がオンのとき、接点引
外回路３に主接点保持用の電流が流れ、主接点２をオン
状態に保持している。これによりサーキットブレーカ１
からの交流電圧が第１電源ユニット１１、第２電源ユニ
ット１２、第３電源ユニット１３に供給され、電源投入
待機状態になる。

【００１２】そして、電源投入指示信号が電源制御部１
７に入力されると、電源制御部１７は予め定められたシ
ーケンスにより、例えば第１電源ユニット１１、第２電
源ユニット１２、第３電源ユニット１３の順で投入信号
を伝達し、これにより第１電源ユニット１１、第２電源
ユニット１２、第３電源ユニット１３から順次第１負荷
装置１４、第２負荷装置１５、第３負荷装置１６に直流
電力を供給し、これらの各装置が動作する。

【００１３】いま、電源ユニットの１つに、例えば火災
事故の如き障害が発生すると、オペレータは緊急電源切
断スイッチＳＷを操作して、これを開状態にする。これ
により接点引外回路３に流れていた電流が切れて、サー
キットブレーカ１の主接点２をオフにするように動作す
る。したがってサーキットブレーカ１よりあとの第１電
源ユニット１１〜第３電源ユニット１３は一斉に電源断
となり、サーキットブレーカ１より後に活電部分が存在
しなくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図２
に基づき説明する。図中１はサーキットブレーカ、２−
１、２−２は主接点、４は接点保持用コイル、５は操作
レバー、６はバネ、７は補助電源回路、１１は第１電源
ユニット、１２は第２電源ユニット、１３は第３電源ユ
ニット、１４は第１負荷装置、１５は第２負荷装置、１
６は第３負荷装置、１７は電源制御部、ＴＮは入力端
子、ＳＷは緊急電源切断スイッチである。

【００１５】サーキットブレーカ１は、第１電源ユニッ
ト１１〜第３電源ユニット１３に供給される交流電源を
印加したり、遮断するものであり、情報処理装置の入力
端子ＴＮ、ＴＮにもっとも近いところに接続される。サ
ーキットブレーカ１は、当然のことながら入力側から負
荷側に流れる電流が設定値を越えたときは、負荷側への
電源供給を遮断するように構成されているが、この機構
は周知のものであり、図示省略する。

【００１６】このサーキットブレーカ１には主接点２−
１、２−２、この主接点２−１、２−２を閉状態に保持
する接点保持用コイル４、開状態にある主接点２−１、
２−２を閉状態に操作する操作レバー５、主接点２−
１、２−２を閉状態に操作したとき規定時間以内に接点
保持用コイル４に保持用電流が流れない場合、操作レバ
ー５をオフ位置に戻し、主接点２−１、２−２を遮断す
るバネ６等が具備されている。なお前記接点保持用コイ
ル４は、図１における接点引外回路３に対応するもので
ある。

【００１７】補助電源回路７は、接点保持用コイル４に
主接点２−１、２−２を閉状態に保持する保持用直流電
流を出力するものであり、例えばトランスと平滑コンデ
ンサを有する整流回路で構成されている。

【００１８】第１電源ユニット１１は、サーキットブレ
ーカ１を経由して交流電圧が印加され、これを直流電圧
に変換して第１負荷装置１４にこの直流電圧を印加する
ものであって、ＡＣ−ＤＣコンバータ又は整流装置等で
構成されている。

【００１９】第２電源ユニット１２、第３電源ユニット
１３は、それぞれ第１電源ユニット１１と同様に構成さ
れており、それぞれ第２負荷装置１５、第３負荷装置１
６に直流電圧を印加するものである。

【００２０】第１負荷装置１４〜第３負荷装置１６は、
情報処理装置を構成する各部であって、図２に示す情報
処理装置が例えば外部補助記憶装置の場合、冷却ファ
ン、ディスク駆動用モータ、半導体回路等に対応するも
のである。

【００２１】電源制御部１７は、第１電源ユニット１１
〜第３電源ユニット１３を予め決められた順序で投入制
御したり、切断制御するものであり、例えば投入の場合
には第１電源ユニット１１、第２電源ユニット１２、第
３電源ユニット１３の順序でこれらを投入するため、こ
れらの順序で投入信号を順次第１電源ユニット１１、第
２電源ユニット１２、第３電源ユニット１３に出力す
る。

【００２２】また遮断の場合には、第３電源ユニット１
３、第２電源ユニット１２、第１電源ユニット１１の順
序でこれらを遮断するとき、これらの順序で切断信号を
順次第３電源ユニット１３、第２電源ユニット１２、第
１電源ユニット１１に出力する。

【００２３】緊急電源切断スイッチＳＷは全電源ユニッ
トを同時に切断するためのもので、例えば押釦スイッチ
で構成され、接点保持用コイル４に直列に挿入されるも
のであり常時閉状態で使用されるものである。

【００２４】図２に示す本発明の第１の実施の形態の動
作について説明する。 (1) 図２の状態で、オペレータが操作レバー５をオン方
向に回動すると、操作レバー５は主接点２−１、２−２
を閉状態にする。これにより補助電源回路７に、交流電
圧が印加されるので、接点保持用コイル４に保持用電流
が初めは小さく順次大きく流れる。そしてこの電流によ
り、規定時間以内に接点保持用コイル４の保持力によ
り、主接点２−１、２−２は閉状態を保持する。このと
き、操作レバー５は、図示省略してロック機構によりオ
ン位置に保持され、サーキットブレーカ１は閉成状態に
なる。

【００２５】しかし、例えば補助電源回路７の故障によ
り接点保持用コイル４に保持用電流が流れない場合は、
操作レバー５はロックされず、規定時間後にオペレータ
がオン位置にある操作レバー５から手を離せば、例えば
バネ６により操作レバー５はオフ位置に戻り、主接点２
−１、２−２は開状態になり、サーキットブレーカ１は
閉成状態にならない。

【００２６】(2) 前記（１）において、サーキットブレ
ーカ１が閉成状態になれば、第１電源ユニット１１〜第
３電源ユニット１３に交流電圧を印加され、待機状態に
なる。この待機状態で、オペレータが、図示省略したパ
ネルから電源投入スイッチを押せば、電源投入指示信号
が電源制御部１７に伝達される。

【００２７】(3) これにより電源制御部１７は、予め定
められたシーケンスにより、例えば第１電源ユニット１
１、第２電源ユニット１２、第３電源ユニット１３の順
で投入信号を出力し、各電源ユニットを順次動作させ、
第１負荷装置１４、第２負荷装置１５、第３負荷装置１
６に対し直流電力を供給する。

【００２８】(4) このようにして第１負荷装置１４〜第
３負荷装置１6 が動作しているとき、オペレータが、図
示省略したパネルから電源切断スイッチを押せば、今度
は電源切断指示信号が電源制御部１７に伝達される。

【００２９】(5) これにより、電源制御部１７は、予め
定められたシーケンスにより、例えば第３電源ユニット
１３、第２電源ユニット１２、第１電源ユニット１１の
順で切断信号を出力し、各電源ユニットはこの順序で切
断される。

【００３０】(6) 前記（３）の状態において、第１電源
ユニット１１〜第３電源ユニット１３を一斉に切断する
ことが必要な事故が発生した場合、オペレータは緊急電
源切断スイッチＳＷをオフに操作する。これによりサー
キットブレーカ１の接点保持用コイル４の電流が断とな
り、接点保持用コイル４は自己保持力を失うので、主接
点２−１、２−２は開放される。これにより、サーキッ
トブレーカ１より後方の電源は同時に切断され、活電部
が存在しなくなる。

【００３１】このようにして補助電源回路７に対しても
交流電圧の印加が切断され、活電部が存在せず、例えば
火災発生時の消火作業や緊急切断後の修理作業の際に漏
電や感電の危険がなくなる。また補助電源回路７に障害
が発生したり、緊急電源切断スイッチＳＷに接触不良等
の障害が発生すれば、接点保持用コイル４に電流が流れ
なくなり主接点２−１、２−２は開放され、フェールセ
ーフ動作を行う。

【００３２】次に本発明の第２の実施の形態を図３に基
づき説明する。図３において２０はサーキットブレーカ
であって図２におけるサーキットブレーカ１に対応する
もの、２１−１及び２１−２は主接点であって、主接点
２−１及び２−２に対応するもの、２２は主接点切断用
コイル、２３は電流制限コイル、２４はトランス、２５
は操作レバーであって図２における操作レバー５に対応
するもの、ＳＷは緊急電源切断スイッチである。

【００３３】トランス２４の１次巻線は主接点切断用コ
イル２２と並列接続され、またその２次巻線に常時閉状
態の緊急電源切断スイッチＳＷが接続されている。そし
て２次巻線は１次巻線より巻数が少ないので、２次巻線
に誘起される電圧は１次巻線に印加される電圧よりも低
い。

【００３４】サーキットブレーカ２０から供給される交
流電圧は、図２の場合と同様に複数の電源ユニットに入
力されるが、図３では説明簡略化のため電源ユニット、
負荷装置等は図示省略している。

【００３５】図３に示す本発明の第２の実施の形態の動
作について説明する。 (1) 図３の状態で、オペレータが操作レバー２５をオン
方向に回動操作すると、操作レバー２５は主接点２１−
１、２１−２を閉状態にする。このとき、緊急電源切断
スイッチＳＷは閉状態にあり、トランス２４の２次巻線
は短絡状態にあるのでトランス２４の１次巻線のインピ
ーダンスは非常に小さく、主接点切断用コイル２２に
は、電流が流れない。このため主接点切断用コイル２２
は主接点切断動作を行わず、主接点２１−１、２１−２
は閉成されたままとなる。なおこのときこのトランス２
４の１次巻線のインピーダンスは非常に小さいが、電流
制限コイル２３の存在によりこのトランス２４の１次巻
線に流れる電流は小さな値に抑制される。

【００３６】この状態になってから操作レバー２５から
手を離しても、主接点２１−１、２１−２の閉成状態は
公知の手段で保持され、サーキットブレーカ１はオン状
態を維持し、電源ユニットは動作を続ける。

【００３７】(2) 異常が発生して一斉に電源ユニットの
電源断を行うとき、オペレータは緊急電源切断スイッチ
ＳＷを開放状態に操作する。この緊急電源切断スイッチ
ＳＷの開放によりトランス２４の２次巻線のインピーダ
ンスが大となり、これにともない１次巻線のインピーダ
ンスもこれまた大となり、主接点切断用コイル２２に大
きな電流が流れて主接点２１−１、２１−２が開放さ
れ、全電源ユニットは一斉に切断される。

【００３８】この場合、緊急電源切断スイッチＳＷはト
ランス２４の２次側の低圧側に位置しているので、安全
に操作できる。勿論主接点オフの場合は、トランス２４
に電圧は印加されないので活電部が存在しないものとな
る。また緊急電源切断スイッチが接点不良等の故障状態
になれば、主接点切断用コイル２２に切断用の電流が流
れ、主接点２１−１、２１−２はオフとなり、フェール
セーフ動作を行う。

【００３９】本発明の第３の実施の形態を図４に基づき
説明する。図４において３０はサーキットブレーカであ
って図２におけるサーキットブレーカ１に対応するも
の、３１−１及び３１−２は主接点であって、主接点２
−１及び２−２に対応するもの、３２は主接点切断用コ
イル、３３は電流制限コイル、３４は操作レバーであっ
て図２における操作レバー５に対応するもの、ＳＷは緊
急電源切断スイッチである。

【００４０】サーキットブレーカ３０から供給される交
流電圧は、図２の場合と同様に複数の電源ユニットに入
力されるが、図４では説明簡略化のため電源ユニット、
負荷装置等は図示省略している。

【００４１】図４に示す本発明の第３の実施の形態の動
作について説明する。 (1) 図３の状態でオペレータが操作レバー３４をオン方
向に回動操作すると、操作レバー３４は主接点３１−
１、３１−２を閉状態にする。このとき緊急電源切断ス
イッチＳＷは閉状態にあり、主接点切断用コイル３２は
短絡状態にあるのでこれには電流が流れない。このため
主接点切断用コイル３２は主接点切断動作を行わず、主
接点３１−１、３１−２は閉成されたままとなる。なお
このとき、電流制限コイル３３の存在により緊急電源切
断スイッチＳＷに流れる電流も制限されている。

【００４２】(2) 異常が発生して一斉に電源ユニットの
電源断を行うとき、オペレータは緊急電源切断スイッチ
ＳＷを開放状態に操作する。これにより主接点切断用コ
イル３２に大きな電流が流れて主接点３１−１、３１−
２が開放され、全電源ユニットは一斉に切断される。

【００４３】この場合、緊急電源切断スイッチＳＷは、
主接点３１−１、３１−２の後方に位置しているので主
接点３１−１、３１−２の開放にともない活電状態では
なくなる。また緊急電源切断スイッチＳＷが接点不良等
の故障状態になれば、主接点切断用コイル３２に切断用
電流が流れ、主接点３１−１、３１−２は開放され、フ
ェールセーフ動作を行う。

【００４４】

【発明の効果】請求項１に記載された本発明によれば、
サーキットブレーカの主接点の負荷側に接点引外回路を
設け、これに緊急電源切断スイッチを接続したので、緊
急電源切断スイッチをオフにしてサーキットブレーカの
主接点を開放状態にしたとき、この緊急電源切断スイッ
チには活電部が存在せず、火災発生時の消火作業や緊急
切断後の修理作業の際に漏電や感電の危険が生じること
はない。しかもこの緊急電源切断スイッチに接触不良等
の故障が発生すれば、オフ状態となり、サーキットブレ
ーカの主接点が開放され、フェールセーフ機能を遂行す
ることになる。

【００４５】請求項２に記載された本発明によれば、緊
急電源切断スイッチをオフにしてサーキットブレーカの
主接点を開放状態にしたとき、補助電源回路や緊急電源
切断スイッチには活電部が存在せず、これまた消火作業
や修理作業の際に漏電や感電の危険が生じることはな
い。しかも補助電源回路や緊急電源切断スイッチに故障
が生ずれば主接点を閉成状態に保持する接点保持用コイ
ルに保持用の電流が流れず、主接点は開放され、フェー
ルセーフ機能を遂行することになる。

【００４６】請求項３に記載された本発明によれば、緊
急電源切断スイッチをオフにしてサーキットブレーカの
主接点を開放状態にしたとき、緊急電源切断スイッチに
は活電部が存在せず、これまた安全に前記各作業を行う
ことができる。また緊急電源切断スイッチに接触不良等
の故障が生ずれば、主接点は開放され、フェールセーフ
機能を遂行することになる。しかもトランスの２次側に
緊急電源切断スイッチを設けたので、その操作を安全に
行うことができる。

【００４７】請求項４に記載された本発明によれば、こ
れまた緊急電源切断スイッチをオフにしてサーキットブ
レーカの主接点を開放状態にしたとき緊急電源切断スイ
ッチには活電部が存在せず、これまた前記各作業を安全
に行うことができる。また緊急電源切断スイッチに接触
不良等の故障が発生すれば、主接点は開放され、フェー
ルセーフ機能を遂行するものとなる。しかも主接点切断
用コイルに並列に緊急電源切断スイッチを設けるという
きわめて簡単な手段により構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態図である。

【図５】従来例である。

【符号の説明】

１ サーキットブレーカ ２、２−１、２−２ 主接点 ３ 接点引外回路 ４ 接点保持用コイル ５ 操作レバー ６ バネ ７ 補助電源回路 １１ 第１電源ユニット １２ 第２電源ユニット １３ 第３電源ユニット １４ 第１負荷装置 １５ 第２負荷装置 １６ 第３負荷装置 １７ 電源制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作レバーをオン側に操作することにより
   主接点を閉成し、負荷側に電源を供給するサーキットブ
   レーカにおいて、 主接点をオフにする動作を行う接点引外回路に流れる電
   流を制御する緊急電源切断スイッチを設け、 前記接点引外回路を主接点の負荷側に接続したことを特
   徴とする緊急電源切断用サーキットブレーカ。
2. 【請求項２】操作レバーをオン側に操作することにより
   主接点を閉成し、負荷側に電源を供給するサーキットブ
   レーカにおいて、 主接点を閉成状態に保持するための電流が流れる接点保
   持用コイルと、 主接点の負荷側に接続され、前記接点保持用コイルに電
   流を出力する補助電源回路と、 この接点保持用コイルに接続された緊急電源切断スイッ
   チを設けたことを特徴とする緊急電源切断用サーキット
   ブレーカ。
3. 【請求項３】操作レバーをオン側に操作することにより
   主接点を閉成し、負荷側に電源を供給するサーキットブ
   レーカにおいて、 主接点の負荷側に接続され、その付勢により主接点をオ
   フにする主接点切断用コイルと、 この主接点切断用コイルに並列に接続されたトランス
   と、 このトランスの２次巻線に緊急電源切断スイッチを設け
   たことを特徴とする緊急電源切断用サーキットブレー
   カ。
4. 【請求項４】操作レバーをオン側に操作することにより
   主接点を閉成し、負荷側に電源を供給するサーキットブ
   レーカにおいて、 主接点の負荷側に接続され、その付勢により主接点をオ
   フにする主接点切断用コイルと、 この主接点切断用コイルに並列に接続された緊急電源切
   断スイッチを設けたことを特徴とする緊急電源切断用サ
   ーキットブレーカ。