JPS61124222A - 回路遮断器の不足電圧引外し装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は回路遮断器の不足電圧州外しｔｉ置に関し、
特に、回路遮断器の挿入されている主回路の耐圧が一定
の値以下になったとき、すなわら主回路の電圧が規定１
ａ以下に低下したときに回路遮ｒＦｒ３を引外すような
不足電圧州外し装置に関する。

従来の技術 一般に、回路遮断器の付属装置として使用されている不
足電圧州外し装置は、固定鉄心と可動鉄心と固定鉄心に
巻回される励磁コイルとを備えた通常の電磁石装置が使
用されている。そして、吸引状態において、励磁コイル
に印加される電圧が規定の値以下に低下した場合に、可
動鉄心が固定鉄心との離間動作に連動して開閉機構の引
外しラッチに作用し、回路遮断器を引外して開路するよ
うに動作する。励磁コイルに印加された電圧が所定の値
を越えた場合には、電磁石装置が吸引状態となり、回路
遮断器の投入を可能とする。

上述のごとく、通常の電磁石装置を使用した従来の不足
電圧州外し装置は、可動鉄心がたどえばコイルばねによ
って常に固定鉄心から間＊Ｖる方向に付勢されている。

そして、回路遮断器が挿入された主回路の電圧が所定の
値を越えると、励磁コイルによって生じる吸引力が可動
鉄心をコイルばねの付勢力に打勝って固定鉄心側に吸引
して吸引状態となる。この吸引状態を保持するために、
励磁コイルに励磁電流が常時供給されている。そして、
主回路の電圧が所定の値以下になった場合には、励磁コ
イルに流れる電流が減少し、励磁コイルにより生じる吸
引力が減少する。ｖｊＪ１！コイルの吸引力がコイルば
ねの吸引力よりも減少すると、可動鉄心は固定鉄心から
開離し、回路遮断器を引外す。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上述の不足電圧州外し装置において、主回路
の電圧が予め定める所定値になったとき、回路遮断器を
引外すためには、可動鉄心が〕イルばねの吸引力に打勝
って固定鉄心から開離丈るようにコイルばねを調整する
必要がある。この調整作業は煩雑であるばかりでなく、
主回路の電圧が引外し電圧になったときに、精度良く回
路遮断器を引外ずのが極めて困ガであるという欠点があ
った。

また、上１ｌＩＳの不足電圧州外し装置では、回路遮断
器を閉じている場合、すなわち可ｆ！ＩＪ鉄心が固定鉄
心に接触している場合でも励磁コイルに通電しておく必
要がある。このために、省エネルギ化に欠けるばかりで
なく励磁コイルが発熱し、励磁コイルとしてその発熱に
耐え得る電線を用いなければならなかった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、引外し電圧を電
子回路で設定することができ、しかも回路遮断器が閉じ
られている状態では通電を不要にして、小形化された回
路遮断器の不足電圧州外し装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 一方、従来より使用されている回路遮断器の静止型過電
流例外し装置として、静止型過電流継電器と、電子回路
による出力レベルの小さい出力信号でも動作し得る磁束
切換磁気例外し装置とが組合わされて使用されている。

この磁束１．７Ｊ換磁気引外し装置は、一般に固定接極
子に対して接極あるいは開離する可動接極子を含み、両
接極子の接触状態で可動接極子側に吸引保持する磁気回
路を形成する永久磁石と、励磁コイルとを備えている。

そして、可動接極子は付勢手段によって常に固定接極子
から開離する方向へ付勢されているが、接触状態を永久
磁石の磁力が付勢手段の付勢力に抗して可動接極子を固
定接極子に吸引保持する。この状態で、主回路に流れる
電流が設定値を越えたとき、静止型過電流継電器から信
号が出力されて励磁コイルが励磁される。この励磁コイ
ルによる６ｆ１束は、永久磁石の磁束を相殺プ゛る方向
へ発生ゾる。このことにより、可動接極子に作用する…
乃よりも付勢力が勝り、可動接極子が固定接極子から開
離されて、可動接極子の開離作用に連動する引外しリン
クが開閉鍬構の引外しラッチに作用して、回路遮断器を
開路するように動作する。また、回路遮断器の閉路の場
合は、開閉機構と連動して可動接極子が機械的に固定接
極子に接極さゼて、永久磁石の磁束により吸引保持され
るように構成されている。

この発明の回路遮１ｇｉ器の不足電圧例外し装置は、上
述のごとく、従来の磁束切換磁気例外し装置の使用範囲
を拡大するために、自動吸引できる形態にしたものと、
電子式の不足電圧継ＩＩ器とを組合わせて使用できるよ
うに試みられたものである。

すなわち、この発明は可動接極子と固定接極子と永久磁
石と弾性部材と励磁コイルとを含み、吸引時では可動接
極子が固定接極子に接触し、接触部は永久磁石の磁束の
みによって吸引保持され、引外し時では弾性部材の弾発
力により可動接極子が固定接極子から離れるように構成
した磁束切換磁気例外し装置と、この磁束切換磁気例外
し装置を制御するために静止型不足電圧継電器とから構
成される。この静止型不足電圧継電器は主回路の電圧に
相当する電圧と引外し電圧に相当する基準電圧とを比較
する比較手段と、主回路の電圧に相当する電圧が基Ｆ！
Ｌ電圧よりも高くなったとき吸引指令信号を出力する吸
引指令手段と、主回路の電圧に相当する電圧が基準電圧
よりも低くなったときに予め定′める時間経過後に引外
し指令信号を出力する引外し指令手段と、引外し指令に
応じて永久磁石の磁束が減少する方向に磁束が発生づる
ように、励磁コイルに瞬時に励ｆａｉｌｆ流を流し、吸
引指令に応じて永久磁石の磁束が増加する方向に磁束が
発生するように、励磁コイルに瞬時に逆方向励磁電流を
流すための手段とから構成される。

作用 この発明では、主回路の電圧に相当する電圧が基準電圧
よりも低ければ、磁束切換磁気例外し装置に瞬時に励磁
’２Ｉｆ流を流し、永久磁石の磁束を減少させる方向に
磁束を発生して、可動接極子を固定接極子から引離し、
主回路の電圧に相当する電圧が基準電圧よりも高くなれ
ば励磁コイルに逆方向に瞬時に励磁電流を流し、永久磁
石の１１束を増加させる方向に磁束を発生して可０接極
子を永久磁石の磁力により固定接極子に接触させる。し
たかって、比較手段の基準電圧を任意の電圧に設定する
ことによって、引外し電圧を精度良く設定できる。しか
も、磁束切換磁気例外し装置の可動接極子を永久磁石の
磁力により固定接極子に吸引保持するようにしているの
で、励磁コイルに常時電流を流し続ける必要がなくなり
、省エネルギに寄与することかできる。

実施例 第２図ないし第７図はこの発明の一実施例に含まれる磁
束切換磁気例外し装置を示す図であり、特に、第２図は
互いの接極子が吸引位置にある状態を示す側断面図であ
り、第３図は引外し位置にある状態を示す側断面図であ
り、第４図はフロントカバーを取除いた平面図であり、
第５図はフロントカバーを取除いた底面図であり、第６
図はフロントカバーを取除いた正面図であり、第７図は
本体要部の分解斜視図である。

まず、第２図ないし第７図を参照して、この発明の一実
施例に含まれる磁束切Ｗ４磁気引外し装置５０について
説明する。磁性枠１はＵ字形の…性枠１ａと１ｂとによ
って構成され、それぞれが両脚部を相互に９０度互い違
いの方向へ向けて、相互の側面開放部を閉すように組合
わされて立方体に形成される。磁性枠１ａの挾辺部には
、座金２と、平板状に形成された永久磁石３と、同じく
平板状に形成された固定接極子４とが順次ｖ４川ねられ
て装着されている。

固定接極子４に対応して円筒状の可動接段子５が設けら
れている。この可１ｌｌＪ接極子５の内部に（ユ。

非磁性材料よりなるガイドビン６が軸方向に挿通され、
下端部において可動接極子５と一体に動くようにナツト
７により装着されている。また、ｉｉＪ動接動子極子５
その移動に伴なって磁性枠１から出没する部分をその下
端部に有しており、その部分の上半部にはくびれ部５ａ
が形成され、その上半部には外筒大径部５ｂが形成され
ている。

ガイドビン６の上端は、固定接極子４．永久磁石３．座
金２および磁性枠１ａを点適しており、また上端にはＵ
字形に形成された作動ハ８が１４０されている。可動接
極子５と固定接極子４との問には引外しスプリング９が
架設され、これらが開離する方向へ、すなわら可動接極
子５に常時下方への付勢力を与えている。そして、可動
接極子５の周囲には、これを囲繞するように可動接極子
５のガイドを兼ねる円筒状のコイルボビン１０が設けら
れており、このコイルボビン１０に励磁コイル１１が巻
回され、磁性枠１内に収納されている。

磁性枠１の底面は支持フレーム１２によって支持されて
いる。この支持フレーム１２には、可動接極子５の外筒
大径部５ｂを挿通し得る貫通孔が形成されており、また
フロントカバー１３を取付けるための突起片１２ａが形
成されている。

フロントカバー１３は取付ビス１４によってこの突起片
１２ａに装着される。支持フレーム１２の下端面には、
スライドベース板１５が装着されており、このスライド
ベース板１５には、上述の支持フレーム１２の貫通孔と
同様の貫通孔が形成されている。また、スライドベース
板１５は、矩形の板状部材をその対辺部分で同じ方向へ
ほぼ９０度折曲げて脚部１５ａを形成し、さらにこの脚
部１５ａにガイド孔を形成してスライド板１６が挿通さ
れるように構成されている。スライド板１６には、第５
図に示すように、異形孔１７が形成されている。この異
形孔１７には、その両端において、可動接極子５の外筒
大径部５ｂが挿通可能な切孔部１７ａ、１７ｂが形成さ
れ、これら切孔部１７ａ、１７ｂの間において、可動接
極子５のくびれ部５ａに挿通可能な切溝部１７ｃが形成
されている。したがって、切溝部１７Ｃの溝幅はくびれ
部５ａの径よりも大きく外筒大径部５ｂの径よりも小さ
い。スライド板１６の一端とスライドベース板１５の一
端との間に、引張コイルばねからなるスライドは゛ね１
８が架設され、スライド板１６には常時フロントカバー
１３の方向への付勢力が作用している。

Ｕ字形の作動片８の開口側を橋架するように作動ビン１
９が挿通されている。作動片８の枠内には、作動ビン１
９の下方に対応するように回路遮断器の引外しレバー２
０が設けられ、引外しレバー２０が回路遮断器の開閉機
構を崩壊して回路すべく釈放装置を釈放するように構成
されている。

磁性枠１の上面には、スイッチ支持部材２１が装着され
ている。このスイッチ支持部材２１は、作動片８の挿通
開口孔部２１ａと、Ｕ字形に立ち上がり、挿通開口孔部
２１ａに対応する突起部２１ｂとが形成されている。そ
して、この対応する突起部２１ｂには、軸２２を介して
回動自在にスイッチレバー２３が軸支される。スイッチ
レバー２３は、その断面形状が下方で開放部分を有する
コの字形状に形成され、その両脚部の下端部には、それ
ぞれ外方に折曲げられた突起片２３ａ、２３ａ−が形成
される。スイッチ支持部材２１の対応Ｊる突起部２１ｂ
の両側にはリミットスイッチ２４．２４′が装着されて
いて、突起片２３．２３ａ′はこのリミットスイッチ２
４．２４−の操作ボタンと対応して設けられている。さ
らに、スイッチレバー２３の上部挾辺部からは、作動片
８の作動ビン１９の上方に対応する舌片２３ｂが突出で
るように設置ノられている。

第１図は磁束切換磁気例外し装置と不足ｆｆｌ継電器と
を組合せたこの発明の一実施例の電気的構成を示す概略
１０７９図である。次に、第１図を参照して、この発明
の一実施例の電気的構成について説明する。電圧入力回
路３１は主回路に接続された変圧器を含んで構成される
。すなわら、変圧器の１次巻線は主回路に接続され、２
次巻線からは主回路の電圧を降圧した電圧が出力される
。

変圧器の２次巻線の電圧は全波整流回路３２に与えられ
、全波整流されて直流電圧となる。この直流電圧は入力
電圧設定回路３３と制御１ｆｆｉ源回路３４と′！Ｘ断
器操作電源回路３５とに与えられる。入力端子設定回路
３３は、たとえば１００Ｖまたは１１０ｖのように主回
路の電路電圧が異なる場合に、整流した直流電圧を一定
値となるように設定するものである。この入力電圧設定
回路３３で設定された直流電圧は平均値回路３６に与え
られ、平均値が求められる。平均値回路３６で平均化さ
れた直流電圧は比較回路３７に与えられる。

比較回路３７は平均値回路３６で平均化された直流電圧
と予め定める基準電圧とを比較ヂるものである。この基
準電圧は規定値以下に相当する電圧に選ばれる。そして
、比較回路３７は基￥−雷電圧平均化された直流電圧と
を比較し、直流電圧が基準電圧よりも大きければ吸引指
令信号を吸引指令回路３８に与える。しかし、直流電圧
が基準電圧よりも低くなれば、引外し信号を限時回路４
１に与える。限時回路４１は引外し指令信号を一定時間
遅延するものであって、その遅延時間経過後に引外し信
号を引外し信号回路４２に与える。

吸引指令回路３８は比較回路３７から吸引信号が与えら
れると、吸引指令信号を吸引回路４０に与える。吸引回
路４０は吸引指令回路３日から吸引指令信号が与えられ
ると、操作電源回路３５に含まれるコンデンサに充電さ
れていた電荷を磁束切換磁気例外し装置５０に与える。

また、引外し指令回路４３は引外し信号回路４２から引
外し信号が出力されると、引外し指令信号を引外し回路
４５に与える。引外し回路４５は引外し指令信号に応じ
て操作電源回路３５に含まれるコンデンサに充電されて
いた電荷を磁束切換磁気例外し装置５ｏに与える。また
、引外し回路４５には外部例外し指令信号４６および過
電流州外し装置からの引外し指令４７とが与えられる。

なお、制御電源回路３４は全波整流された直流電圧を所
定の電圧にして、前述の平均値回路３６と比較回路３７
と限時回路４１と引外し信号回路４２とに与える。また
、比較回路３７は直流゛電圧が基準電圧よりも大きけれ
ば、磁束切換磁気例外し装置吸引表示回路３９に表示信
号を与える。磁束切換磁気例外し装置吸引表示回路３９
は、磁束切換磁気例外し装置５０が吸引位置にあり回路
遮断器が投入可能であることを表示舊るものである。

また、引外し信号回路４２は限時回路４１から引外し信
号が出力されると、遮断器例外し表示回路４４にも表示
信号を与える。この遮断器例外し表示回路４４は不足電
圧例外し装置で遮断器が引外されたことを表示するもの
である。

次に、第１図ないし第７図を参照して、この発明の一案
施例の具体的な動作について説明する。

第２図に示したように、可動接極子５が固定接極子４に
接極Ｊると、永久融５３の作る磁束がＮ　ｌｉから固定
接極子４．可動接極子５．ギャップ０゜磁性枠１および
座金２を通って永久磁石３の５ｔｌｉＡに戻る磁気回路
を形成する。そして、引外しスプリング９の付勢力に抗
して、可動接極子５が固定接極子４に吸引位置に保持さ
れる。

この状態において、回路遮断器か開路されており、主回
路の電圧が規定値以下に達すると、比較回路３７は平均
化された直流電圧が基準電圧よりも小さくなったものと
判別し、引外し信号を限時回路４１に与える。限時回路
４１は引外し信号を一定時間遅延して引外し信号回路４
２に与える。

引外し信号回路４２は引外し信号を出力し、引外し指令
回路４３がその引外し信号に応じて、引外し指令信号を
引外し回路４５に与える。引外し回路４５は引゛外し指
令信号に応じて、操作電源回路３５のコンデンサに充電
されている電荷を磁束切換磁気例外し装置５０の励磁コ
イル１１に放電して永久磁石３の磁束を打消す方向の磁
束を発生ずるような出力電流を与える。その結果、永久
磁石の吸引力が減少するため、引外しスプリング９の作
用力は永久磁石３の吸引力よりも大きくなる。

すると、第３図に示すように、可ＩＦＪＩ接極了５は固
定接極子４から開離して作動片８が下方に移動する。そ
して、作動ビン１９が引外しレバー２０と連動して、回
路遮断器の開閉機構の釈放８置を釈放し、回路遮断器を
開路させる。

このとき、引外し信号回路４２から遮断器例外し表示回
路４４に引外し表示信号を与える。すると、遮１ｇｉ器
引外し表示回路４４に含まれる発光ダイオードが点灯す
る。

次に、主回路の電圧が規定値以上になると、吸引信号を
吸引指令回路３８に与える。吸引指令回路３８は吸引指
令信号を吸引回路４０に与える。

吸引回路４０は吸引指令信号に基づいて、操作電源回路
３５のコンデンサに充電されている電量を磁束切換磁気
例外し装置５０の励磁コイル１７に放電して、永久磁石
の磁束と同方向の磁束を発生して磁束を増加する方向へ
出力電流を瞬時に流す。

その結果、吸引力が壜入して、固定接極子４に−＋ｉ’
１初接極子５が自動的に吸引される。山桜極子４゜５が
接極すると、引外し回路４５からの出力電流が断たれ、
その後は永久ＭｉｃＪ３の磁束のみによって吸引位置に
保持され、第２図の状態に戻る。このとき、比較回路３
７は磁束切換磁気例外し装置５０に吸引表示回路３つに
も吸引表示信号を与え、発光ダイオードを点灯させる。

また、可動接極子５が固定接極子４に吸引されることに
より、作動ビン１９がスイッチレバー２３の舌片２３ｂ
を押し上げて、スイッチレバー２３を反時計方向へ回動
する。その結果、両脚部の突起片２３ａ　、２３ａ　−
がリミットスイッチ２４゜２４−１１作ボタンを押圧す
る。そして、主回路の電圧が規定値を越えているかある
いは規定値重下であるかを表わす出力信号をリミットス
イッチ２４．２４＝から取出して吸引指令回路３８に与
えられる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、可動接極子と、この
可動接極子が接触する固定接極子と、可動接極子を固定
接極子に吸引保持するための永久磁石と、可動接極子を
固定接極子から開離する方向に付勢するための弾性部材
と、励磁コイルとを含む磁束切換磁気例外し装置を設け
、主回路の電圧に相当する電圧と基準電圧とを比較手段
により比較して、主回路の電圧に相当する電圧が規定値
以上であるか否かを判別し、規定１直を越えていれば吸
引指令信号を出力し、磁束切換磁気例外し装置の励磁コ
イルに瞬時に励磁電流を流して、永久磁石の磁束と同方
向の磁束を発生して吸引力を増大させ、それによって可
動接極子を固定接極子に吸引させ、規定電圧以下であれ
ば引外し指令を出力して、永久磁石の磁束を打消す方向
の黴東を発生するように励磁コイルに瞬時に逆方向電流
を流し、弾性部材の付勢力より大きくなるようにして、
可動接極子を固定接極子から開離するように構成したの
で、可動接極子を固定Ｗ：ｃ極子に吸引している状態に
おいては、励磁コイルに電流を流し続ける必要がなくな
る。しかも、比較手段に与える基＄電圧を規定値に相当
する電圧を自由に選ぶことによって、設定したＭＱ’Ｒ
圧に対応する吸引ならびに引外し電圧の精度がよくなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気的構成を示Ｔ７−概
略ブロック図である。第２図は互いの接極子が吸引位置
にある状態を示す側断面図である。第３図は引外し位置
にある状態を示す側断面図である。第４図はフロントカ
バーを取除いた平面図である。第５図はフロントカバー
を取除いた底面図である。第６図はフロントカバーを取
除いた正面図である。第７図は本体要部の分解斜用図で
ある。 図において、３は永久磁石、４は固定接極子、５は可動
接極子、９は引外しスプリング、１１は励磁コイル、３
１は電圧入力回路、３２は全波整流回路、３６は平均値
回路、３７は比較回路、３８は吸引指令回路、４０は吸
引回路、４１は限時Ｉｉ、！Ｉ　１Ｂ、４２は引外し信
号回路、４３は引外し指令回路、４５は引外し回路、５
０は磁束切換磁気例外し装置を示す。 ヘ 癖 ′ｂ 嚇 る４図 弔６図 番−７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回路遮断器の挿入されている主回路の電圧が予め定める
   電圧以下になつたとき、前記回路遮断器を引外すための
   不足電圧引外し装置であつて、磁束切換磁気引外し装置
   と静止型不足電圧継電器とによって構成され、 前記磁束切換磁気引外し装置は、 可動接極子と、 前記可動接極子が接触する固定接極子と、 前記可動接極子を前記固定接極子に吸引保持するための
   永久磁石と、 前記可動接極子を前記固定接極子から開離させるための
   弾性部材と、 前記可動接極子の周囲に巻回されかつ電流が流れること
   によって、前記永久磁石の磁力で前記固定接極子に吸引
   されている前記可動接極子を引外すための励磁コイルと
   を含み、 前記静止型不足電圧継電器は、 前記主回路の電圧に相当する電圧と前記予め定める電圧
   に相当する基準電圧とを比較する比較手段と、 前記主回路の電圧に相当する電圧が前記基準電圧よりも
   高いことを前記比較手段が判別したことに応じて、吸引
   指令信号を出力する吸引指令手段と、 前記主回路の電圧に相当する電圧が前記基準電圧よりも
   低くなったことを前記比較手段が判別してから、予め定
   める時間経過後に引外し指令信号を出力する引外し指令
   手段とを含み、 前記引外し指令手段からの指令に応じて、前記励磁コイ
   ルに励磁電流を瞬時に流して前記永久磁石の磁束を減少
   させる方向に磁束を発生させて、前記可動接極子を前記
   固定接極子より開離させ、前記吸引指令手段からの指令
   に応じて、前記永久磁石の磁束を増加させる方向に磁束
   を発生するように前記励磁コイルに瞬時に逆方向電流を
   流すことを特徴とする、回路遮断器の不足電圧引外し装
   置。