JPS60211732A - 回路しや断器 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、開閉機構部の開閉動作信号を外部に取り出
す用に供される回路しゃ断器に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種の回路しゃ断器においては、開閉機構部の
近傍にマイクロスイッチを配設し、このマイクロスイッ
チと開閉機構部との間を板ばねで連結し、開閉機構部の
開閉動作で板ばねがマイクロスイッチの操作ボタンを押
すことにより、開閉動作信号を上記マイクロスイッチを
介して外部に取り出す構成になっていた。

このような構造においては、主回路とマイクロスイッチ
部の制御回路が電気的に近接しており、十分な電気的絶
縁を考慮しなければならず、構造の複雑化を招いていた
。とくに回路しゃ断器が事故電流をしゃ断したときには
、アークカスにより上記電気絶縁が大幅に劣化するため
に十分なしゃへい対策も必要であった。

［発明の概要］ この発明は、開閉機構部の近傍に光フアイバースイッチ
を配設し、光フアイバースイッチと開閉機構部との間を
連動板で連結し、該開閉機構部の開閉動作で連動板を介
して光フアイバースイッチのＩ＋）動ファイバーを駆動
するように構成することにより、開閉動作信号を光信号
として外部に取り出せ、しかも構造が簡単でかつ安価に
製作できる回路しゃ断器を提供することを目的としてい
る。

［発明の実施例］ 以ト、この発明の回路しゃ断器の実施例について図面に
基づき説明する。第１図はその一実施例の回路図である
。第２図は加熱子の回路電流をパラメータにした「時間
一温度上昇」の関係を示す特性図である。

まず、ニアｓ　１図において（１）は、周知のトグルリ
ー′り機構によって接点の開閉を行う開閉機構部（２）
、過゛ｒ（（流や短絡電流に応動してトリップさせる過
゛取流引き外し装置、電流をしゃ断する際に発生するア
ークを消滅させる消弧装置、電線や導体を接続する端子
、回路を開閉する接触子およびこれらを一体に小形に組
み込むモールドケース（一部を除きいずれも図示せず）
により構成された回路しゃ断器である。

（３ａ）〜（３ｃ）は回路しゃ断器の各相に挿入された
高抵抗材からなる加熱子、（４ａ）〜（４ｃ）は光温度
センサであり、上記加熱子（３ａ）〜（３Ｃ）は接触な
いしは近接して配置されている。（５）はオアゲートで
ある。

また、（６ａ）〜（６ｃ）は外部導線を接続する機能を
有する電源側端子である。この電源側端子（６ａ）〜（
６ｃ）は開閉機構部（２）、加熱子（３ａ）−（３ｃ）
を介して負荷側端子（７ａ）〜（７Ｃ）に接続されてい
る。

Ｌ記開閉機構部（２）は、速入りおよび速切り機能、把
手オン位置に拘束した状態においても引き外し動作をさ
またげないＩ・リップフリー機能および３４４ｉ同時投
入、同時しゃ断を行う共通引き外し機能を備えており、
後述の電磁装置（９）と係合関係にある。

」−配光ファイバー温度センサー（４ａ）〜（４Ｃ）は
、−ＩＩ！　ｙ　＋　−ｔｍに電源を必要としないこと
や光ファイバーが絶縁体であり耐電圧設計が容易であり
、しかも光ファイバーを信号伝送路としているので電磁
誘導の影響がないなどの特長を有するもので、センサー
用光ファイバー（Ｉｌａ）〜（ｌｌｃ）の途中にカリウ
ム燐をサンドイッチ状にはさみ込み、センサー部と光フ
ァイバーを一体化したものである。

すなわち、これは、カリウム燐半導体中の光透過スペク
トルが温度によって変る性能を有しているために、」二
記加熱子（３ａ）〜（３ｃ）の温度の変化に応した光量
を発生するようになっている。

（１０）は−上記光ファイバ一温度センサー（４ａ）〜
（４Ｃ）から入力する光量を電気信号に変換する光−電
気変換器で、加熱子（３ａ）〜（３ｃ）の温度上昇が第
２図において、ｔ１２５．ｔ２００の時間後に動作温度
ＴＡになり、この動作温度ＴＡに応じた光量を光ファイ
バー温度センサー（４ａ）〜（４ｃ）から受けて論理レ
ベル゛Ｈ”の出力電圧を後述のオアゲート（５）の入力
端に供給するように設定されている。なお、第２図にお
いて、各相に流れる電流がｌｏｏ％以トの電流であれば
、加熱子（３ａ）〜（３ｃ）の温度に昇は動作温１＆　
Ｔ　Ａよりも低く、ＴＢなる温度であるため、論理レベ
ル“Ｌ　”の出方電圧をオアゲート（５）の入力端に供
給する。

オアゲート（５）には、上記光−電気変換器（１ｏ）よ
り供給される入力側Ａ、Ｂ、Ｃの電圧がすべて“°Ｌ゛
°レベルの電圧であれば出力側りには“Ｌｏ”レベルの
電圧が現われ、増幅装置（８）には微少電流は流れない
。しかし、上記光−電気変換器（１０）より供給される
込カ側Ａ、Ｂ、Ｃの電圧の中で一つでもＨ”レベルの電
圧があれば出方側りには“Ｈ゛レベル電圧か現われ、増
幅装置（８）に微少電流が供給されるものである。

増幅装置（８）は上記オアゲート（５）の出方側りより
供給される微少電流をトランジスタ回路で増幅する機能
と、Ｉ・リガ回路からトリ力信号を出す機能を有する。

増幅装置（８）からのトリ力信号は電磁装置（９）に送
られるようになっている。電磁装置（８）はトリガ信号
を受けて電磁コイルを励磁させて、開閉機構部（２）を
駆動させるものである。

（Ｉｌａ）−（ｌｌｃ）は光ファイバー温度センサー（
４ａ）〜（４Ｃ）と光−電気変換器（１０）との間を接
続する光ファイバーである。

（１２）は連動板で、中央部に後述の可動ファイバー（
１３）を貫通させる角孔（１２ａ）が形成され、一端か
上記開閉機構部（２）に係合されることにより、開閉機
構部（２）の開閉動作を口ｆ動ファイバー（１３）に伝
達する機能を有する。（１３）は光ファイバーからなる
可動ファイバーで、一端が上記光−°電気変換器（１０
）に接続され、中間部が可動ファイバー固定部材（１６
）により固定され、他端部が上記連動板（１２）の角孔
口２ａ）を貫通して後述の第１およυ第２の固定ファイ
バー（＋４）、（＋５）に選択的に対接できる関係にな
っている。

（１７）はＩ＋’ｉｌ　＞ｉｆファイ／へ一固定部材で
、第１および第２の固：Ｃファイバー（１４）、（１５
）を互いに所定間隔存して羽村状態に保持させである。

（１４）は一端か１記光−電気変換器（１０）に接続さ
れ、他端部がｊ−足固定フアイバー固定部材（１７）に
固定された第■の固定ファイバーである。つまり、回路
しゃ断器（１）が「人」状態にある時には、可動ファイ
バー（１３）と第１の固定ファイバー（１４）は接合し
てないか、回路しゃ断器（１）か「切」状態になると、
開閉機構部（２）が連動板（１２）を移動させることに
より、ｎ（動ファイバー（１３）がＩＩｆ動ファイバー
因疋部材（１６）を中心に時ａ１方向へ回動し、口ｆ動
ファイバー（１３）と第１の固定ファイバー（１４）が
接合するため、光−電気変換器（１ｏ）→１３１動ファ
イバー（１３）→第１の固定ファイバー（１４）の光路
が形成されるようになっている。（１５）は一端がＬ配
光−電気変換器（ｌＯ）に接続され、他端部が」二記固
定ファイバー固定部材（１７）に固定された第２の固定
ファイバーであり、」二記第１の固定ファイバー（１４
）と”ｆ　動ファイバー（１３）とで光フアイバースイ
ッチ（１００）を構成している。つまり、回路しゃ断器
（１）か「入」状態にある時には、口ｆ動ファイ／〜−
（１３）と第２の固定ファイバー（１５）は接合関係に
あり、光−゛ｔＥ気変換器（１０）→ｒ４ｆ動ファイバ
ー（１３）→固定ファイバー（１５）の光路が形成され
るが、回路しゃ断器（１）が「切」状態になると、可動
ファイバー（１３）が可動ファイバー固定部材（１６）
を中心に時計方向へ回動するため、Ｈ（動ファイバー（
１３）は第２の固定ファイバー（１５）から離れるよう
になっている。

つぎに、以」二のように構成された回路しゃ断器の動作
を第１図〜第２図を用いて説明する。

第１図において、電流は電源側端子（６８）〜（６Ｃ）
→加熱子（３ａ）〜（３ｃ）　→負荷側端子（７ａ）−
（７ｃ）を通して電動機（図示せず）に供給される。こ
の状態においては、光−電気変換器（ｌＯ）の内部にあ
る発光素子（図示せず）から光が放射され、可動ファイ
バー（１３）→第２の固定ファイバー（１５）→光−電
気変換器（ｌＯ）の光路が形成され、第２の固定ファイ
バー（１５）から入光する光を光−電気変換器（ｌＯ）
の内部にある受光素子（図示せず）が受光し、それを信
号処理部で処理し、光−電気変換器（１０）から電気信
号が取り出される。

つきに、回路に過負荷電流が流れると、加熱子（３ａ）
〜（３Ｃ）はジュール熱により発熱して温度−１＝−Ｗ
する。したがって、光ファイバー温度センサー（４ａ）
〜（４ｃ）のセンサー部か加熱子（３ａ）〜（３ｃ）の
温度」−昇を検出する。第２図に加熱子（３ａ）〜（３
ｃ）の温度特性を示す。１００％電流に対しては連続通
電しても温度上昇は動作温度ＴＡ以下、っまりＴＢなる
１晶度である。

しかし、１２５％電流を連続通電するとｔ１２５時間後
にＴＡなる動作温度に、また２００％電流を連続通電す
るとｔ２００時間後にＴＡなる動作温度になる。

なお、この関係は電動機の熱特性に類似していると一般
に言われている。

加熱子（３ａ）〜（３Ｃ）が動作温度ＴＡに達すると光
ファイバー温度センサー（４ａ）〜（４ｃ）が検知し、
光−電気変換器（１０）よりしきい値なる“Ｈ”レベル
の出力電圧がオアゲート（５）の入力側Ａ、Ｂ。

Ｃに供給される。オアゲート（５）の出力側りは“Ｈ”
　レベルの電圧が現われるので、増幅装置（８）により
増幅された信号はサイリスタ（図示せず）のゲートを開
き、サイリスタはオンする。すイリスタがオンすると直
列に接続された電磁装置（８）が駆動し、開閉機構部（
２）を作動させて、事故電流をしゃ断する。

この状ｌｑ＋においては、可動ファイ／＜−（１３）→
第１の固定ファイバー（１４）→光−電気変換器（ｌＯ
）の光路が形成され、上記と同様に光−電気変換器（ｌ
Ｏ）から電気信号が取り出される。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、可動ファイバーと第１
および第２の固定ファイバーからなる光フアイバースイ
ッチにより、回路しゃ断器の開閉動作による「入」、「
切」の電気信号が光−電気変換器（１０）を介して外部
に容易に取り出すことかできる。つまり、光フアイバー
スイッチの回路は光信号であり、主回路と光フアイバー
スイッチの回路は電気的な絶縁物ないしはしやへい物体
等の部品を介在させなくても、電気的に絶縁されている
ので、構造が簡単となり、狭い空間においても光フアイ
バースイッチの設置ができるので、内部空間を有効に利
用でき、小形で安価な回路しや断器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回路しゃ断器の一例を示す回路
図、第２図は第１図の回路しゃ断器における加熱子の回
路電流をパラメータにした「時間一温度上昇」の関係を
示す特性図である。 （２）・・・開閉機構部、（１０）・・・光−電気変換
器、（１２）・・・連動板、（１３）・・・５１動ファ
イバー、（１４）・・・第１の固定ファイバー、（１５
）・・・第２の固定ファイバー、（１７）・・・固定部
材、（１００）・・・光フアイバースイッチ。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 第１図 第２図 Ｉｚｕｕ　ｔ１２り　−今時　間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、接点の開閉を行なう開閉機構部を有する主回路
   と、上記開閉機構部の開閉動作に連動する連動板と、発
   光機能を有し、光信号を電気信号に変換する光−電気変
   換器と、各一端側が上記光−電気変換器に接続され、各
   他端側が固定ファイバー固定部材によって所定間隔を存
   して保持された第１および第２の固定ファイバーと、一
   端側が上記光−電気変換器に接続され、他端側かト記連
   動板に駆動されるように配置されてＬ記第１および第２
   の固定ファイバーの各他端面に選択的に光を入光させる
   Ｉｊ（動ファイバーとを備え、開閉機構部の開閉動作信
   号をＬ記第１および第２の固定ファイバーと可動ファイ
   バーとで構成される光フアイバースイッチを介して上記
   光−電気変換器から外部に取り出すようにしたことを特
   徴とする回路しゃ断器。