JPS61273823A - 低圧遮断器 - 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】 （産業上の利用分野） “′　　　　　本発明は分路効果型遮断器に関するもの
である。

（従来の技術とその問題点） 米国特許第２．９２４，７５２号明細書には遮断器が開
かれた時に遮断器内部に短絡を生じさせることにより、
遮断器の下流のケーブルと受電機器を効果的に保護する
分路効果型三極遮断器が記載されている。短絡は３つの
相において生じ、三対の接点に短絡電流が流れる。三対
の接点にはア−゛　　　　−クシュートが備えられてい
る。この種の遮断器□”　　　　の有用性は限られたも
のである。

、−・　　　　　　本発明は、遮断器部品を保護するた
めに分路効゛果保護ケーブルをある場合に使用できると
いう発見を基にしているものである。そうすると付加機
能を果すためにそれを筒単にでき、または設計できる。

（発明のＷ要） 本発明の遮断器は、第１の接点対の電気力学的耐力より
とくに低い電気力学的耐力を第２の接点対に与えるよう
に配置された、前記第２の接点対を開閉する第２の操作
機構を備えた二極遮断器であることを特徴とするもので
ある。

この明細書においては、相電流と中性電流を供給される
単相装置を保護する遮断器に応用される場合について本
発明を説明するが、二相装置を保護する遮断器にも本発
明は応用できる。

アークを電極へ移動させると下流側の短絡よりも大きい
実際の短絡を生ずるが、そうすることによりこの下流回
路が分路され、かつ分路された回路の下流側の受電機器
と遮断器部品を効果的に保護できるという利点が得られ
る。分路回路は相入力端子と中性入力端子を直接に接続
し、適切な値のインピーダンスにより遮断器の中性接点
を保護するように、相接点に組合わされたアークシュー
トのみを備える。短絡時に遮断器を開放するだけでは、
十分に強いアークが、分路回路中の短絡を生じている電
極へ移されることに注意すべきである。定格電流または
それよりわずかに大きいＩｌｌを断つために遮断器が手
動操作により開かれると、：：　　　　　アークは電極
へ移動させられる前に消される。中”（７７１ ；超：ｉ　　　　　性接点の電気力学的耐力は相接点の
電気力学的耐□゛′：・ご　　　　　力よりとくに低く
でき、かつそれらの中性接点ハ゛、；、； ；゛５．′　　　　　　簡単にでき、基本機構により作
動させることがでＰ夛 きる。

電磁石により機構を作動させることによる遮断器　　　
　　器の遠隔制御を達成するために中性接点を使用でき
る。

スイッチング接点に静止相接点を組合わせるこへ とができる。すなわち、固定相接点に生じたアークの根
をピックアップするためにスイッチング接点が配置され
る。または、逆にスイッチング接点に可動接点を組合わ
せることもできる。いずれの゛場合でも動作はもちろん
同一である。中性接点の開放を相接点の開放のわずか後
にするように注意し、かつおそらくは中性接点を相接点
の開成の直前に閉じるように注意することにより、分路
回路により完全に保護されている中性接点が焼付く危険
が避けられ、接触圧を低くして、中性接点を迅速に開放
させる可動中性接点引出し装置およびアークシュートを
無くすことが可能である。遠隔制　　　　　制御遮断器
の場合には、アークシュートを無くすこ　　　　　７と
により、遠ｗＡυ制御Ｉｌ１石を納めるための十分な　
　　　　ｌ空所が得られる。本発明の遮断器は並置され
た２　　　　　個の区画を有する。一方の区画は相同路
のために　　　　　；゛使用され、他方の区画は中性回
路のために使用される。遠隔制御電磁石は中性回路区画
に納められ、ｗ４ｗ線の接続端子がその部分に配置され
る。本発明は遠隔制御装置を設けられた遮断器にももち
るん使用できる。中性接点は相極の利用可能な空所に納
めると有利である。相極と中性極の間の連結は２個のハ
ンドルにより行うことができ、かつそうすると有利であ
る。

相極と中性極が独立しており、中性接点がたとえば遠隔
制御の目的のためにのみ機能するような遮ｉｓに本発明
は応用される。ケーシングは超小型のモジュール式にす
ると有利である。

本発明の遮断器は、正常動作時に配′Ｒ１ｉ！ｌ路を開
閉するために、遮断器に直列接続され、または遮断器に
含まれる接触器、たとえば固体接触器、に、　　　　　
　組合わされ、またはそのような接触器を含む。短゛　
　　　　　絡時には前記接触器は分路回路により保護さ
れる５遮断器中に接触器を含ませることにより、遠隔制
御を容易に行えると同時に、制御される回路を保護する
装置が得られる。接触器は多数の動作を行うように設計
できる。分路回路は接触器、たとえばトライアックやサ
イリスタを破壊するおそれのある短絡電流を瞬時に分流
する。

本発明の遮断器により行われる下流側回路の完全な保護
により、短絡を起すことにより、または短絡を模擬する
ことにより可能な新しい種類の遮断器開放命令を作る。

その短絡により遮断器は電磁レリーズによってもちろん
引外され、そうすると分路回路が動作して模擬回路を保
護する。その模擬回路は、遮断器を瞬時に引外すために
丁度よい十分な大きさの値に短絡電流を制限するインピ
ーダンスを有すると有利である。模擬回路は電流を非常
に短い時間で調べ、開放命令または開成命令を模擬回路
に与える。それは簡単な部品、たとえばトライアックま
たはサイリスタを使用することを可能にする。その命令
は遠隔１ｊｌｔｌｌを行い、または地ｉ保護のような別
の保護を行う電子回路から与えられる。そのために、遮
断器は、地絡障害が生じた時に模擬回路閉成命令信号を
発生するように、相′Ｒ流と中性電流の不平衡を検出す
る差動トランスを含む。

それらすべての実施例は遮断器の用途に応じて相互に組
合わせることができる。それらの遮断器用途はほとんど
の方面にわたる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図において、ＭＵＬＴＩ９として商業的に知られている
モジュール型の超小型遮断器が絶縁ケーシング１０を有
する。この絶縁ケーシング１０は対称的なりＩＮレール
上に固定できる。ケーシング１０は横方向の隔壁１６に
より２つの区画１２と１４に分割でき、または横に並べ
られた２個の独立したケーシング、とくに、１８１ｍの
標準幅を有する２個の単極ケーシングで構成できる。区
画１４には、第２図に概略縦断面で示されている連□　
　　　断器の相回路が納められる。全体の構成は米国特
許出願第６８０．４６５号明細書に記載されてぃ′　　
　　る構成に一致するが、本発明は他の任意の種類のも
□ 、゛　　　　遮断器にも応用できることは明らかである
。第２ｒｌ　　　　　図には、相回路の入力端子１８と
出力端子２０が；〕、 ：゛　　　　区画１４の両側ゞ設けらｔｔｒいる様子が
示さ０″′Ｃいる。Ｉ［レリーズ２２と、バイメタル片
２４と１６、　　　　固定接点２６と、可動接点２８も
示されている。

、　　　　相回路は入力端子１８と電磁レリーズ２２と
、固′。

・：　　　　定接点２６と、可動接点２８と、バイメタ
ル片２４への接続編組線３０と、出力端子２０とが直列
接続されたものを有する。ケーシング１０の前面に、参
照符号３４により全体的に表され、引外しロック３６を
有する機構を操作する操作ハンドル３２が設けられてい
る。その機構３４は電子レリーズ２２とバイメタル片２
４により作動できる。

ケーシング１０の下部にアークシュート３８が納−めら
れる。アークシュート３８の底板が、アークガイドの態
様で配置されている電極４０により延長させられる。主
接点２６．２８が離れた時にア一りの発生を避ける弾性
ブレードの態様のアーク接点４２が固定接点２６に組合
わされる。この機構の動作は周知であり、ここではその
説明を省略する。接点２６と２８が離れた時に可動接点
２８とアーク接点４２の間に生じたアークが電極４０へ
迅速に移動させられ、消弧室すなわちアークシュート３
８内で吹き消される。標準遮断器、とくに前記米国特許
出願用ｍ書に記載されているような遮断器と本発明の遮
断器の唯一の差異は、前者には電極４０と出力端子２０
が接続されていないことである。本発明に従って、電極
４０は中性回路区画１２の入力端子４４に編組線４３に
より接続される。その編組１４３はたとえば分１１１陶
壁１６にあけられている穴、またはモジュール装置の場
合には２個のケーシングの並置されている壁にあけられ
ている穴を通る。切断されて折り曲げられた一つの部品
が電極４０と入力端子４４を構成するならば、編組［１
４３を省くことができるので有利である。

次に、区画１２に納められている中性回路が示・　　　
　されている第３図を参照する。中性入力端子４４、゛
が編組線４３を介して固定接点４６に接続される。

：＼ 、り・％　　　編組１ａ５０により中性出力端子５２に
接続されて胃　　　いる可動接点４８に固定接点４６は
組合わされる。

゛、Ｓ゛　　　　可動接点４８はブラケット５４により
手動操作ハンドル５６に連結される。その手動操作ハン
ドルはゆるいリンク５８を介して隣りのハンドル３２に
連結される。この機構（これについての詳しい説明は省
略する）は、ハンドル３２．５６を回すことにより中性
接点４６と４８が離れる前に相接゛　　　　点２８，２
６．４２が離れるように、構成される。

ハンドル３２．５６を前とは逆の向きに回すと、相接点
２８．２６．４２が閏じる前に中性接点４６．４８が閉
じられる。短絡が生じたことが電゛′　　　磁レリーズ
２２により検出されると、その電磁レリーズはロック３
６を外し、接点２８．２６゜４２を分離させるばね（図
示せず）の作用により可動相接点２８を動けるようにす
る。それによりアークが発生される。可動接点２８に生
じたアークの根は電極４６へ迅速に移動して、編組線４
３を有する分路回路を閉じさせる。ある与えられた時刻
に入力端子１８を通じて流れてきた電流は固定接点４２
を通じて流れる。アークはその固定接点４２電極４０お
よび編組線４３の間に生じて、中性入力端子４４を通じ
て流れ、非常に短い経路を通って内部短絡を生じさせる
。アークシュート３８内でアークが消されることにより
分路回路は断たれる。遮断器１０を通じて電力を受けて
いる査電機器およびケーブルは、アークの迅速な移動と
、電流の分路回路への移動により完全に保護される。定
格電流よりわずかに大きいか、わずかに小さい電流が遮
断器１０を流れている時に遮断器を引外すような状況の
下において遮断器を手動で引外す場合には、相接点２６
．２８．４２の間に生じたアークは、電極４０へ移動さ
せられる前に消され、それにより正常動作または過負荷
の場合に起る短絡が阻止される。

区画１２内部の、たとえばアークシュートと電磁レリー
ズを省略したために空いた場所に電磁アクチュエータ６
０が納められる。この電磁アクチユニータロ０はブツシ
ュロッド６２を有する。このブツシュロッド６２は、ハ
ンドル５６のポデー上に設けられているストッパ６４．
６６とともに動作する。それらのストッパ６４．６６は
、ハンドル５６のボデーの中間に設けられている■形突
出部６８により隔てられているそれらのストッパ６４．
６６は、ブツシュロッド６２を選択的に左または右へ押
す。そのために、アクチュエータ６０はピボット７０に
枢着され、弾性刃７２により右側の位置へ押される。ア
クチュエータ６０はコイル（図示せず）を有する。その
コイルのリード線７４が端子７５に接続されて、アクチ
ュエータ６０を遠隔制御できるようにする。アクチュエ
ータ６０とストッパ６４．６６により構成された機構は
インパルスリレーにおいて良く知られた種類のものであ
って、アクチュエータ６０のコイルをパルスで励磁する
たびにハンドル５６を左または右へ動かすことができる
。遠隔制御のためには、中性接点のみを作動するように
、２個の操作ハンドル３２と５６の間のゆるいリンク５
８は無くしたほうが有利である。インパルスリレー型ア
クチュエータ６０の代りに、アクチュエータの電磁石に
電流が供給された時に遮断器１０のハンドルすなわち機
構を閉成位置へ動かし、電流供給が断たれた時に機構を
開放位置へ動かすように機能する接触器型アクチュエー
タを使用することもできる。

その種の機構は遮断器の分野において良く知られている
ものであるから、それについての詳しい説明は省略する
。遮断器をインパルスリレー型または接触器型として使
用することは、短絡ｆｌ流の分路回路への移行により中
性接点の表面がアークの作用から保護されることにより
可能とされる。

第１〜４図に示されている実施例においては、可動接点
２８に生じたアークの根をスイッチング電極４０へ移動
させることにより、電流が分路回路へ移行させられる。

この電流移行は別のやり方、とくに固定接点２６に生じ
たアークの根を、中性入力端子４４に接続されている電
・極４０へ移動させることにより行えることは明らかで
きる。第５図は、固定接点２６と可動接点２８の接続を
逆にしたこと、および固定接点２６に生じたアークの根
をピックアップするために電極４０を固定接点２６に近
接して配置する点が、第１〜４図に示されている実施例
とは異なる実施例を示す。この実施例は前の動作実施例
の動作と全く同じである。

遠隔制御により相接点と中性接点を断ちたい場合には、
中性接点と同様に動作する別の接点を回路に直列に挿入
することができる。

別の好適な実施例は中性接点を電気的に絶縁した状態で
相接点に一体に固定し、かつ消弧装置を依然として設け
ることである。

本発明は、第６図に示すように相接点２６゜２８と、中
性接点７８．８０とを有する従来の遮断器にも使用でき
る。相接点は相極のハンドル３２の近くに設けられ、端
子へ電気的に組込まれる。リンク７６が中性可動接点７
８をハンドル３２に連結する。

第４図に類似する第７図は、分路回路４３が電極４０を
短絡ＩＲ流制限抵抗器８２を通じて中性回路に接続する
別の実施例を示す。その抵抗器８２の値は、大部分の電
流を分路回路４３へ流し、保護されるべき機器に損傷を
与えないほど十分に小さい残りの電流を配電回路へ流す
ようなほど十分に低いものでなければならない。分路回
路４３のこの接続は、第５図に示されているような種類
の構造に使用できることは明らかである。第７図におい
て、抵抗器８２を相電気回路の出力端子２０に接続して
いる模擬回路８４が示されている。交流用半導体スイッ
チング素子８６、たとえばトライアックその他、トリガ
８８により制御される半導体スイッチング素子が模擬回
路８８に挿入される。スイッチング素子８６が、たとえ
ばトリガ８８により与えられた信号により制御されて導
通状態になっていると、相電気回路と中性回路が模擬回
路８４と抵抗器８２を介して短絡されることは容易にわ
かる。この短絡は電磁レリーズ２２により検出され、短
絡を検出した電磁レリーズは接点２６と２８を開き、ア
ークの根を電極４０へ迅速に移動させる。アークが電極
４０へ移動させられると、模擬回路８４が分路回路４３
によりただＩＷＪ、ｌ　　　　　ちに分路され、アーク
シュート３８について先に、　　　　説明したようにし
て電流が断たれる。トリガ８８；□゛□゛　　　　は、
適当な任意の電子回路から差動トランス９２１、　　　
　とリレー９０を介して引外し命令を受ける。この゛　
　　　構成によりアース洩れ保護が行われ、差動トラン
５１１、　　　　ス９２４；を零シー’ｙンス１害（Ｚ
ｅｒｏ　５ｅｑｕｅｎｃｅ、”’　　　　　ｆａｕｌｔ
　）を検出してリレー９０を作動させる。そ、１ うすると、リレー９０は信号を発生して、その信、　　
　　号をトリが８８へ与え、スイッチング素子８６を導
通状態にする。スイッチング素子８６の導通状態は遮断
器は引外す短絡を模擬する。

第８図は、第７図に示すような種類の抵抗器゛　　　　
８２を有する分路回路４３を備えた別の実施例をゝ、 ・１．　　　　　示すものである。可動接点２８と出力
端子２ｏのパ゛間の相同路においては、制御トリガ９６
を有する・、′１゜ −スイッチング素子９４が配置される。スイッチン、１
、　　　　グ素子９４に回路を断つ命令が与えられると
、出、　　　　万端子２０．５２に接続されている下流
の回路への供給電力を断つように、スイッチング素子９
４が導通状態になると下流回路に電力が供給され、トリ
ガ９６により与えられる信号により作動させられる接触
器としてこの装置は動作する。遮断器の下流で短絡が起
きると、電磁レリーズ２２の作用により遮断器は引外さ
れ、そのために、分離した接点２６と２８の間にアーク
が生ずる。上記のようにしてアークが電極４０へ移動し
て内部短絡を生じさせ、その内部短絡により下流回路と
スイッチング素子９４が分路される。このようにしてこ
のスイッチング素子９４は熱応力から保護され、容易に
制御できる電子型のものとすることができる。そのスイ
ッチング素子は中性接点を構成できる。

第９図は電磁レリーズ２６と熱レリーズ２４によるｗＩ
ｉ器の機能と、短絡模擬用スイッチング素子８６を作動
させる差動トランス８２によるアース洩れ保護機能と、
下流回路に直列接続されているスイッチング素子９４に
よる接触器の機能を得るために組合わされた第７．８図
に示す実施例の改良を含む装置を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による低圧遮断器の平面図、第２図、第
３図はそれぞれ第１図のＩＩ−ＩＩ線および■−■線に
沿う縦断面図、第４図は第１図に示されている遮断器の
結線図、第５図は別の実施例を示す第４図と同様な結線
図、第６図は別の実施例を示す第２図と同様な縦断面図
、第７図、第８図、第９図は３つの異なる実施例を示す
第４図と同様、゛　　　　な結線図である。 １　　　　２２・・・電磁レリーズ、２６・・・固定接
点、２８・・・可動接点、３２．５６・・・ハンドル、
４０・・・電極、５゛ １、　　　４２・・・アーク接点、４６．４８．７８．
８０・・・中、・々、・、： １・、・：１　　　　性接点、６０・・・電磁アクチュ
エータ、８２・・・抵抗゛（“器、８４・・・模擬回路
、８８・・・トリガ、９２・・・差動１□、 ゛　　　　トランス。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の接点対と、第１の入力端子と、第１の出力端
   子と、これら第１の両端子間を前記第１の接点対を介し
   て接続する第１の接続手段とを備えた第１の極と、 第２の接点対と、第２の入力端子と、第２の出力端子と
   、これら第２の両端子間を前記第２の接点対を介して接
   続する第２の接続手段とを備えた第２の極と、 障害時に前記第１の接点対を手動で開放および閉成する
   こと、および前記第１の接点対を自動的に開放すること
   の少なくとも一方の操作を行う第１の操作機構と、 閉成位置において前記第１の接点対から絶縁されるよう
   に前記第１の接点対に接触することなしに前記第１の接
   点対に近接して配置され、障害時に前記第１の接点対が
   開かれた時に生じたアークをピックアップする電極と、 アークが前記電極へ移動された時に、前記電極を、前記
   第２の入力端子と前記第２の接点対の間の中間点におい
   て前記第２の接続手段にただちに接続して、前記第１の
   接続手段と前記第２の接続手段の間に短絡回路を形成し
   、前記第２の接点対を分路して、前記第２の接点対を流
   れる障害電流を制限する分路手段と、 前記第１の接点対の電気力学的耐力よりとくに低い電気
   力学的耐力を前記第２の接点対に与えるように配置され
   た、前記第２の接点対を開閉する第２の操作機構と、を
   具備したことを特徴とする低圧遮断器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の遮断器であって、前記
   第１の接点対に組合わされた単一のアークシュートを備
   え、前記電極はそのアークシュートに属し、前記アーク
   シュートは前記短絡回路中に含まれて、アークがアーク
   シュート中で吹消された時にその接続をただちに断つこ
   とを特徴とする低圧遮断器。 ３、特許請求の範囲第１項記載の遮断器であって、前記
   第２の接点対を遠隔開閉するために前記操作機構に組合
   わされた遠隔制御装置を備えていることを特徴とする低
   圧遮断器。 ４、特許請求の範囲第１項記載の遮断器であって、障害
   で遮断器が開かれた時に前記第１の接点対の後で前記第
   ２の接点対を開くために前記第１の機構と前記第２の機
   構の間に連結装置を備えていることを特徴とする低圧遮
   断器。 ５、特許請求の範囲第１項記載の遮断器であって、相回
   路Ｐと中性回路Ｎを有する細いモジュールケーシングを
   有し、前記第１の接点対は相回路Ｐの中に挿入され、前
   記第２の接点対は中性回路Ｎの中に挿入されていること
   を特徴とする低圧遮断器。 ６、特許請求の範囲第５項記載の遮断器であって、前記
   ケーシングは第１および第２の並置された区画を備え、
   第１の区画は前記第１の接点対と前記第１の操作機構お
   よびアークシュートを含み、前記第２の区画は前記第１
   の接点対と第２の操作機構を含んでいることを特徴とす
   る低圧遮断器。 ７、特許請求の範囲第６項記載の遮断器であって、前記
   第２の区画内に納められた遠隔制御装置を有することを
   特徴とする低圧遮断器。 ８、特許請求の範囲第５項記載の遮断器であって、手動
   操作ハンドルを有する単一ケーシングを備え、前記第２
   の接点対は前記ケーシング内に前記ハンドルに近接して
   納められていることを特徴とする低圧遮断器。 ９、特許請求の範囲第１項記載の遮断器であって、前記
   分路電流により前記短絡電流から保護されるように前記
   第１の接点対の下流で前記第１の接点対に直列接続され
   るスイッチ、とくに固体スイッチ、を備えていることを
   特徴とする低圧遮断器。