JPS60180039A - サーキツトブレーカーのトリツプアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 λ−２−久−ＪＩＪ トラ〉′スサーキントブレーカーのトリンプに要求され
る過電流保護装置は、わずかな電流過剰の状態に感応で
き、かつ大さな故障が生じたときの短時間の比較的高い
電流に耐えられるように比較的広い１１］の応答性を持
たなければならない。例えば、一次ブレーカが５−ＬＯ
アンペアの゛（電流を遮断するように指示され、かつ、
１５００−２０００アンペアの一次故障電流に耐えなけ
ればならなψ・ような場合かある。渦電流セ／すはトラ
ンスのオイルの周囲温度と装置を流れる電流との両方に
反応しなければならない。特開昭５９−８３１号、公報
（特願昭５８−７３６７９）において、−次す−キント
ブレーカーか開示された。これはトラ７スの一次ａ線に
接続され、故障′直流と過負荷状態の両方の場合に一吹
す−キ・ントを遮断する。サーキントブレーカーは温度
検知装置を備え、これが・次す−キｙ’ｈを流れる故障
電流のため温度が上昇する場合と、過負荷のためあるい
は初期の故障のため生ずる絶縁オイルの温度の−上昇に
反応する。サーキントブレーカーはその意図した目的に
十分対Ｉ心できる性能をイ１しているが。

サーキントブレーカーの感応特性を制御するもっと精密
なサーキントブレーカーＩ話度感応装置を得ることが望
ましいとされてきた。

本申請においては、温度感応式マグネチンクコントロー
ルスイッチが開示されている。これは特殊の低キユリ一
温度合金と組合わされ１通常のサーキントブレーカーの
通電操作の場合はハネで負荷をかけたランチが規：Ｃの
位置に維持されるものである。この特殊の合金素子は素
子を直接流れる電流による温度上昇あるいはトランスの
オイルの周囲温度の上昇のとちらかルこ感応する。この
特殊合金は事前に決定した温度警こ至ったときにその磁
性の永続性が殆と完全に消えてしまい、磁石及びラッチ
を開放するように製造できることが発見された。

好ましい実施例においては、ニッケルをおよそ３２９６
含んだ二・ンケルー鉄合金が素子として使用された。こ
れは温度ｈＪ４が過電流あるいはトランクの過負荷のと
もらに起因するかに関係なく温度状１ｎ、の変化に非常
に明確に反応する。

第１：ｚに沁ｙれた基較す−キントブレーカー１０は一
般にフレームあるいはベース１２、消弧アセンブリｌ　
４　、　ｉｉ品度感応トリンブアセンブリ１６、文ひラ
ンチアセ７ブリから成る。サーキントブレー刀−はコン
タクタ２２によりトランクの一次巻線と直列に接続され
、コンダクタ２２にまりへ源へ接続され（いる。コンタ
クタ２０は消弧アで、７７９１４に噛えられた固定接点
２１に接続されている。−次す−キントは導ｉ江ロント
２３によりｉｌｌ　ｐ’ｌ　Ｌ、コンタクタ５８に接続
され、アセンブリ１４に配置された接点２１にＯｆ動接
触するように数層けられている。ロッド２３はフレーム
１２の中のピン２６に旋回ｉ（能に取付けられているし
＼−アーム２４の一端に接続され１通當は、＜ネ２８に
より第１図に見られるように開いた位置に／＼イアスさ
れている。第二のＵ字形のし八−アーム３４は第、−１
，バーアームを、挟持し、ピン２６に旋回可能に取付け
られている。

サーキ、ｉブレーカ−はフレーム１２の中に旋回可能に
取付けられたクランクシャフト３２に接続された操作ハ
ンドル３０により・〔動で開閉できる。第二操作アーム
３４はクランクシャフト３２に取付けられたヨーク３８
に接続されたバネ３６によりロッド２３を開又は閑の位
置に動かす。この図面では、ヨーク３８はアーム３４を
開の位置にバイアスする位置にある。時計回りの方向に
操作される操作ハンドル３０はヨーク３８を旋回点２６
の上部の位置へ回転させ、ハネ３６のバイアスを反転さ
せて第二操作アーム３４ヘハイアスし、固定接点２１に
対し導電ロント２３を閉しる方向へ動かす。操作アーム
３４を第一操作アーム２４へ接続する装置かあるので、
導電ロント２３は第二操作アーｌ、３４と連動して接点
の閉じた位１１！に動く。そのような装置はランチアセ
ンブリ１８の形、牲をしており、これはピン２６に旋回
可能に取付けられたトリップレバー４２から成る。トリ
、プレパーはロンド４４により第一操作アーム２４に接
続され、このロントは開口部を通過して第一操作アーム
２４へ入り、第一操作アーム２４、こＪ１メ１ｊけられ
たフラツジ４６と接触する。第二操作アーム３４の時計
と反対回りの旋回連動はロン１−４４により第一１３に
作アーム２４へ伝えられ、導電ａンド２３は固定接点２
１と接触するように動（′。ロント４４か動いてフラン
ジ４６との接触が外れると、ハネ２８はロント２３を開
いた位置ヘハイアスする。

未発明に従えば、ランチアセンブリ１８の開放はトリン
ブアでンブリ１６により制御される。このアセンブリは
広本的にはピン５２に旋回Ｏｆ能に敗伺けられたー＼ル
クランク５０、ベルクランク５０の−にに支えられたで
グネ、ト部材５４、及びフレーム１２のＬに取や１けら
れた温度感応素子５６から成る。素子５６はコンタクタ
２２により４敵ロット２３及び第二コンタクタ５８と直
列に接続されている。ベルクランク５０はハネ６２によ
りう、すの開放位置へバイアスごれていて　この位置で
ベルクランク５０の作動アーム５１はトリップレバー４
２と接触しランチ４６からロンｌ”　４４を切り離して
いる。ベルクランク５０はマグネ。

上部材５４及び素−ｆ−５６によりバネ６２のバイアス
に対抗して操作不能の位置に維持されている。

特願第３７１７７６号に示されているように、ランチ１
８の開放を制御コリするマグ２　ントと低キユリ一温度
素子との組合わせはサーキントブレーカーを操作する手
段として企画されてきた。しかし、ニッケルー合金素子
５６とマグネット部材５４を使用することにより非常に
精密な温度制釧が達成できる。この合金の磁気飽和が温
度のり、　１１につれて減少することか一般に知られて
いる。金属格子の中の温度か上昇してキュリ一温度に到
達すると、原子の配列を崩し、ｔ９１ｒ　Ｍ　Ｗか減少
して、その地点で原子のモメントかランタムにマグネフ
トの磁力を中性化する。ニッケル３２８３％のニッケル
ー鉄合金を使用して行われたテストでは実効キュリ一温
度は２００°Ｃまで設定できる。

実際のトリンズアウト温度は実際の力及び部品の重ψの
バランスに依存する。このニッケルー鉄口イは合金３２
低キユリ一１品度素材と称される。

素子５６に対する第二の基準は、それが電気回路の部品
であるため、その絶縁性である。この絶縁物５７は金属
素子に要求される空間性を最適化するためにできるだけ
薄いことが要求され、その上隣接する部品の間の（電流
のための）低電圧に要求されるわずかな絶縁を確保しな
ければならない。絶縁物の厚さは、磁石の保持力を非常
に減少させるエアキャンプをなくすためできるだけ薄く
する必要がある。素子に焼きつけるテフロン被覆を使用
すると、絶縁物は２〜３ミル（十分の１インチ）に保つ
ことができることがわかっている。

同様にポリエステル被覆も効果があり、その厚さはｌミ
ルである。マグネント部材５４との接触でショートする
のを防ぐために素子の側面とエツジに１００％被覆しな
ければならない。絶縁被覆は同時に短時間の大゛１Ｅ流
の熱伝達のへリヤとして作用し、マグネント部材がヒー
トシンクとなり、その時間電流特性を変えることを防ぐ
。

トリンプアセンブリのもう１つの選択は、温度感応素子
５６と互換性の大きいマグネット部材５４のタイプであ
る。第６図にあるように、マグネット部材５４は磁力線
を注〈ためのセラミンク水久マグネット８２の各端に取
付けられた一対の磁極片８０から成る。磁極片８０の端
７９はマグネット５６を通りこして延び、マグネット部
材５４か通常の操作状態で最大の保持力を供給するため
にラッチの位置にある場合に素子５６と接触する位置に
なければならない。セラミンクマグネット８２はフェラ
イトタイプの素材から作られる。

セラミンクが選択されたのは、磁器に非常に近い物１里
特性を有し、いかなるタイプの磁力消去のカにも酎える
能力があるからである。磁極片８ｏの下端は上述のワニ
スによる絶縁被覆８１により被覆され、素子５６と接触
してショートするのを防く。磁極片８０も合金３２低キ
ユリ一温度素材から作られ、二次側の故障状態の下での
トリップアウト時間は、早期にマグネットを開放するた
めに低められている。素子５６と部材５４の間の保持力
を最大にするために磁力線が効率的に貫通するょうレニ
：ｊ；ｔｔａしなければならない。これは１７８〜３／
１６インチの間と決定された。これ以北素子５６の厚さ
か増大するとマグネットの保持力の動子か少なくなるう
これは＠７図に見られる。そこではマグネント部材５４
か素子５６に極めて接近していて、磁極片の北にある被
覆８１及び素子５６の絶縁物によってのみ絶縁されてい
る。

一度上記のパラメータが設定されると、多斂の、）−ｒ
−の配列方法か構成され効率的に使用される。

第２１Δにある最初の実施例においては、素子５６Ａ　
薄いニッケルー鉄合金条片は、その表面に絶縁被覆を施
され、螺旋に巻かれ、端子７０をその中心１こ有り、外
側に端子７２を有している。この配列によれば１条月の
エツジに対する磁力線のエアキャンプは２／磁力線しか
ない。条片のエツジは最大の磁力線と連結するためにマ
グネットに対して平らでなければならない。

第３図において、１つ置きの素子５゛６Ｂが見られ、そ
こでは、絶縁されたニッケルー鉄合金の条片はエツジの
Ｌに＋ｉｉｉ後に方形に保持され、一端に端子７４を、
他端に端子７６を有する。条片のエツジは最大磁力を得
るようにマグネント部材５４の表面に対して平らに保持
されている。

第５図は素子５６Ｃのもう１つの実施例であり、そこで
は絶縁されたニッケルー鉄合金の条片は半分に折って螺
旋に巻かれ、螺旋の外側に端子７８及び８０を有する。

条片は最初に半分に折られ１次に螺旋に巻かれ、螺旋の
外側表面に端子７８及び８０か取付けられる。条片のエ
ツジはマグネットに対し平らであるように注意する。

非店に高い率の電流か予想されるところでは、第４図に
見られるように、単一のンリットニ・ンケルー鉄合金素
子５６′Ｄが使用され得る。−次す−キントに接続する
端子が各端に取付けられる。

上記のどの配列についても、−次す−キントのトリップ
アウト時間は一次側の故障電流状態の下で素子５６を加
熱するに要求される時間により決定される。しかし、二
次側故障時間の特性は変化させることかでき、これは素
子及びマグネット部材の配列、素−Ｆの冷却率に依存す
る。この点で、素子５６を取巻くオイルの流れを供給す
ることにより加熱に遅れを生しるように冷却し、素子−
５６の中の熱蓄積を遅らせ、サーキ、）ブレーカ−の長
時間トリ、プ電流特性を生じさせる。こ、れは隣接する
素子の間に小さな隙間を作るかあるいは素子５６を支え
る箱に小孔を開けることにより達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの中で企画された一次す−キントブレーカー
の側面図である。 第２図は温度制御素子のｌ形態の見取図である。 第３図は他の温度制御素子の見取図である。 第４図は更にもうひとつの温度制御素子のもうひとつの
見取図である。 第５図は他の温度制御素子の見取図である。 第６図は磁石部材の見取図である。 第７図は低温度素子を通過する磁束線を示す磁石部材の
端の見取図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）装置の液体に浸すのに適したフレームと。 ｉ二記フレームに取付けられた・−次接点と、上記第一
   接点に接触したり離れたり運動するために取付けられた
   ご８次接点と、上記第二接点を第一接点から離すように
   バイアスする第一バネアセンブリと、バイアスして上記
   第二接点が上記第一接点へ接触する上記第−位置及び第
   二接点がバイアスして第一・接点と離れる北記第二位置
   との間で可動の第二ハネアセンブリと、第二八ネアセン
   ブリを第一バネ接点アセンブリへ接触させそれにより第
   二／ヘネアセンブリが上記第二バネアセンブリの位置に
   反応して操作可能なラッチと、上記第一バネアセンブリ
   から上記ランチを開放するための温度感応トリンプアセ
   ンブリから成るブレーカ−で、マグネント部材及びＳ而
   に決定されたキュリ一温度を有するニッケルー鉄合金素
   子によりト記第−バネアセンブリか故障あるいは過負荷
   の状ずムに反応し工上記第二接点を上記第一接点から離
   すように動く温度感応トリンプアセンブリの改良から成
   る液体に侵した電気装置に故障が生したときに反応する
   ことを特徴とする液体に浸した一次す−キ２トブレーカ
   ー。 （２）上記素子かおよそ３２％のニッケルを含む特許請
   求の範囲第１ｑＡに記載のトリンプアセンブリ。 （３）上記素子が単一のブロックから成る特許請求の範
   囲第１項あるいは第２項のいずれかに記載のｒリップア
   センブリ。 （４）上記素子がマグネ、上部材かエツジに接触するよ
   うに配置された条片から成る特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項のいずれかに記載のトす、プアセンブリ＠ （５）条片か螺旋に巻かれ螺旋の中心に１つのり一トを
   有し螺旋の外側にもう１つのり−トを右する特許請求の
   範囲第４ダイに記載のトリンプアセノブリ。 （６）十記条１４゛が方形になるよう１こ１１１後に巻
   かれヤグ２　ントｉ’ｉＲ材に接触干るようにモらな表
   面及び６端に端ｒを有する特許請求の範囲第４頃に記載
   のトリンブアでンブリ。 （７）ｔｘ記条片か巻＜　＋ｉｉｉに絶縁被覆を施した
   特許請求の範囲第５項あるいは第６項のいずれかに記載
   の１゛リンブアセンブリ。 （８）上記マグネント部材がマグネットと一対の磁極片
   を有し」−記１１１か北記マグネントの両端に取伺けら
   れている特許請求の範囲第１項あるいは第２伯のいずれ
   かに記載のトリップアセ／ブリ。 （９）素子に隣接する磁極片の表面の部分に絶縁の被覆
   のある特許請求の範囲第８頃に記載のトリンプアセンブ
   リ。 、４ｏ）上記素子に絶縁被覆のある特許請求の範囲第１
   Ｊｆ４あるいは第２項のいずれかに記載のトリンプアセ
   ンブリ。 （ｋｌ）（，９カレこより制御されるトリンプ装置を有
   し、１−記素子がキュリーＩｕ度およそ２００°Ｃを供
   給するに十分なニッケルを含んだニッケルー鉄合金から
   形成されたヲロンクを右する一次す−ギットブレーカー
   のｔ−めの熱感１心式素子。 （１２）上記素子かおよそ３２％のニンヶルを含む特許
   請求の範囲第１１項に記載の素ｆ。 （１３）磁力により１“ｌＪｉ卸されるトす、プ装置を
   右し、上記素子がおよそ３２％のニンアルを含むニッケ
   ルー鉄合金から形成された条片から成る油に浸された一
   次す−キントブレーカー熱纏応式素子。 （１４）上記条片牟螺旋に巻かれ、マグネ、ト部材にエ
   ツジが接触するように配置された特許請求の範囲第１３
   項に記載の素子。 （１５）上記条片か前後に方形に巻かれ条片のエツジか
   マグネント部材に接触するように配置された特許請求の
   範囲第１３項に記載の素子。 （１６）上記条片が絶縁物に被覆された特許請求の範囲
   第１３項、：ｆＳ１４項、あるいは第１５ダ１の。 いずれかに記載の素子。