JPS6245766B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回路しや断器の改良に関する。 第１図は、従来の漏電しや断器の回路構成を示
すものである。図において、１は電源でしや断器
主回路２を介して、負荷３へ電力を供給するよう
にしている。また、４は制御回路でこれには補助
変圧器７より制御電源を供給し、負荷３側に漏電
事故が生じた場合には、これを零相変流器６によ
り検出し、この検出信号を制御回路４に与え、こ
れにより制御回路４は引外しコイル５を励磁し、
キヤツチを外してしや断器主回路２を開放するよ
うにしている。 一方、過電流に対してはしや断器主回路２に内
蔵されているサーマルリレーを動作させ、また短
絡等による瞬時動作に対しては、しや断器主回路
２に内蔵されている電磁石を動作させてしや断器
主回路２を開放するようにしている。 配線用しや断器の場合は、漏電保護に必要な零
相変流器６、補助変圧器７、制御回路４、引外し
コイル５等は不要となる。 然るに、従来の漏電しや断器及び配線用しや断
器においては、負荷３側に事故が発生した際にし
や断器主回路２が開放されてしまい、制御回路４
へ制御電源を供給することができないので、しや
断原因のつまり事故原因の表示要素を全て機械式
とせざるを得ない。このため、その表示機構が複
雑となるばかりでなく、過負荷・短絡・漏電の各
表示を行ないたいような場合にはスペースが大き
くなり、しかも経済性が著しく低下してしまう。
また、短絡電流しや断時等には振動と大きな電磁
力により表示機構が誤動作し、不要な表示が成さ
れてしまうという欠点がある。一方、上述のよう
な単相のみならず、三相の漏電しや断器も一般的
に使用されている。この三相漏電しや断器の場合
は、引外しコイルを励磁するために補助変圧器を
使用し、三相のうちの予定の線間に接続してい
る。このため、その線間電圧が不足電圧となつた
り若しくは欠相状態となつたような場合には、漏
電という異常現象が生じているにもかかわらず、
引外しコイルが励磁されない（励磁不足）ために
漏電しや断器をオフすることができない。したが
つて、漏電事故を確実に除去することができず、
感電を誘発してしまうという致命的な欠点があ
る。 本発明は上記のような欠点を解決するために成
されたもので、その目的はしや断器主回路がオフ
されても制御電源を供給し得るようにすることに
より、高信頼性の多数の事故原因表示を電気的に
コンパクトにして行ない得、且つ確実な事故しや
断を行なうことができる回路しや断器を提供する
ことにある。 上記の目的を達成するために本発明による回路
しや断器は、事故原因表示用の表示器を備えると
共に制御電源により動作し、しや断器主回路にお
ける事故を判定して当該しや断器主回路の投入、
開放制御ならびに表示器の表示制御を行なうため
の制御回路と、しや断器主回路に設けられた変流
器または補助変圧器の２次出力を入力とし、当該
入力を整流して得られる直流出力を制御回路へ第
１の制御電源として印加する第１の直流電源と、
この第１の直流電源からの直流出力により励磁さ
れる補助リレーと、一次式電池からなり直流出力
を補助リレーの無励磁時に閉する接点を介して制
御回路へ第２の制御電源として印加する第２の直
流電源と、制御回路での事故判定によるトリツプ
指令の印加により動作し、第１または第２の制御
電源をしや断器主回路の開放を行なう引外しコイ
ルに励磁電源として印加するスイツチング素子と
を備えて構成したことを特徴とする。 以下、本発明の一実施例について示す図面を参
照して説明する。第２図は、本発明による回路し
や断器の構成例を示すもので、図において第１図
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。図
において、６′は前記主回路の零相電流を検出す
る零相変流器で、その２次電流を制御回路４′へ
印加する。７′は同様に主回路の（負荷）電流を
検出する変流器で、その２次電流を補助変流器９
の１次側を介して抵抗器１０に流しそれに応じた
電圧信号に変換して上記制御回路４′へ印加する
と共に、この補助変流器９の２次出力を第１の直
流電源としての安定化電源回路１５へその電源入
力として印加する。ここで、安定化電源回路１５
は入力を整流器にて整流し、且つその直流出力を
抵抗器と定電圧ダイオードまたはシリーズレギユ
レータ等にて安定化する一般的構成を有するもの
である。また、この安定化電源回路１５はその出
力により、平滑用コンデンサ１７を充電し且つ補
助リレー１８のコイル１８−１を励磁し、上記制
御回路４′へその第１の制御電源として印加す
る。更に、１６は第２の直流電源としての一次電
池でその直流電池１６を充電しつつ、電源出力を
上記補助リレー１８の常閉接点１８−２を介し
て、上記制御回路４′へその第２の制御電源とし
て印加するように構成する。 一方、１４は制御回路４′の出力段に設けられ
たスイツチング素子としてのNPN形トランジス
タで、制御回路４′での事故判定信号（トリツプ
指令）であるそのベース信号の印加によりオン動
作し、上記第１または第２の制御電源を引外しコ
イル５にその励磁電源として与えるように構成す
る。また、１９は不足電圧引外しコイルで、上記
制御回路４′へ印加される制御電源電圧が所定値
以下に達した時に前記しや断器主回路２を開放
し、またその端子電圧が所定値以下である時には
しや断器主回路２を投入し得ないようにインター
ロツク構成をとつている。更に、１１，１２，１
３は制御回路４′の出力段に設けられた事故原因
（しや断原因）表示用の発光ダイオードで、夫夫
過負荷、短絡事故、漏電事故に対応させている。
なお。図において８は変流器７′の２次回路に設
けられた非直線サージ吸収素子で、主回路の電流
が短絡事故等によつて大電流となつた際に、変流
器７′の２次電流が大となりこれにより２次電圧
も異常に上昇して、その２次側電子回路が過電圧
により破壊されることを防止する電圧抑制用の素
子である。また、上記充電式電池１６としてはア
ルカリマンガン電池、固体電解質電池、リチウム
蓄電池等多数使用することができる。 次に、かかる構成において電源１からしや断器
主回路２を介して負荷３へ電力が供給されてい
る。今、このような状態にある時にはその主回路
に流れる負荷電流が変流器７′にて検出され、そ
の２次電流が補助変流器９の１次側及び抵抗器１
０を通して流れる。これにより、補助変流器９の
２次出力が安定化電源回路１５に加えられ、ここ
で整流及び安定化される。そして、この安定化電
源回路１５の出力はコンデンサ１７を充電し、か
つ補助リレー１８のコイル１８−１を励磁しつ
つ、制御回路４′へその第１の制御電源として加
えられる。今、このような状態にある時負荷３側
に過負過、短絡等により異常電流が発生すると、
この電流が同様に変流器７′にて検出され、その
２次電流を抵抗器１０で電圧信号に変換して制御
回路４′に導入される。また、負荷３側に漏電事
故が発生して漏電電流が流れると、この漏電電流
が零相変流器６′にて検出され、その２次電流が
制御回路４′に導入される。これらの負荷３側の
異常電流により、制御回路４′においては事故発
生と判定し、過負荷の時には一定時間後にまた短
絡事故、漏電事故に対しては瞬時にその出力をト
リツプ指令として送出し、NPN形トランジスタ
１４にそのベース信号として加えられる。これに
より、NPN形トランジスタ１４がスイツチオン
することにより、上記安定化電源回路１５からの
直流電源（制御電源）出力が、引外しコイル５へ
その励磁電力として供給されてそれを励磁し、キ
ヤツチを外してしや断器主回路２が開放される。
また、上記において発生した事故が過負荷動作の
時には発光ダイオード１１を、短絡事故等の瞬時
動作に対しては発光ダイオード１２を、更に漏電
動作の時には発光ダイオード１３を夫々点灯させ
る。そして、上記引外しコイル５の励磁によつて
しや断器主回路２が開放された後においては、安
定化電源回路１５の出力が零となり補助リレー１
８の常閉接点１８−２が閉路するため、その制御
電源が一次式電池１６から供給されるため、発光
ダイオードによる電気的表示点灯が継続して行な
われる。 上述したように、本実施例による回路しや断器
は、事故原因表示用の表示器１１，１２，１３を
備えると共に制御電源により動作し、しや断器主
回路２における事故を判定して当該しや断器主回
路２の投入、開放制御ならびに表示器１１，１
２，１３の表示制御を行なうための制御回路４′
と、しや断器主回路２に設けられた変流器７′の
２次出力を入力とし、当該入力を整流して得られ
る直流出力を制御回路４′へ第１の制御電源とし
て印加する第１の直流電源である安定化電源回路
１５と、この安定化電源回路１５からの直流出力
により励磁される補助リレー１８と、直流出力を
補助リレー１８の無励磁時に閉する接点１８−２
を介して制御回路４′へ第２の制御電源として印
加する第２の直流電源である一次式電池１６と、
制御回路４′での事故判定によるトリツプ指令の
印加により動作し、第１または第２の制御電源を
しや断器主回路２の開放を行なう引外しコイル５
に励磁電源として印加するスイツチング素子であ
るNPN形トランジスタ１４とを備えて構成した
ものである。 従つて、負荷３側に事故が発生した際にしや断
器主回路２が開放されても、一次式電池１６から
制御電源を継続して供給することが可能であるの
で、事故原因の表示要素を発光ダイオード１１〜
１３による長時間の電気的表示とすることができ
る。これにより、機械式表示に比べてその表示機
構を簡単化して経済性を向上することができ、ま
た過負荷、短絡、漏電等の多要素の表示を長時間
に亘りその所要スペースを極く最小限に抑えコン
パクトにして行なうことができ、その保守点検が
極めて行ない易くなる。また、上記理由により従
来のように大電流に基づく磁界による誤点灯及び
振動による誤点灯（表示）もなくなり、極めて信
頼性の高い表示を行なうことができる。更に、引
外しコイル５への励磁電力を一次式電池１６から
供給するようにしているので、引外しコイル５を
確実に励磁して高速度しや断し、確実に事故しや
断を行なうことができる。すなわち、変流器７′
は主回路に短絡事故発生時、異常電流の判定は行
ない得ても変流器７′の残留磁束が大きいと、引
外しコイル５への最初の半波区間は変流器７′が
飽和領域にあるため、その２次電流の流れる区間
が狭く引外しコイル５を励磁するに必要な励磁パ
ワーを採れないというような、従来方式による欠
点を同時に解決することができる。更にまた、一
次式電池１６は主回路の電位に全く関係なく、複
雑な絶縁をとる必要がなく、またリツプルを取る
ための平滑回路も全く不要であり、よりコンパク
トで安価なものが得られる。 尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、次のようにしても実施することができる。 (1) 上記実施例では、安定化電源回路１５への電
力供給を変流器７′から補助変流器９を介して
行なうようにしたものについて述べたが、これ
に限らず例えば第３図に示すように補助変圧器
９′から電力を供給するように構成しても同様
に実施することができる。 上記実施例構成のように、変流器７′から電
源を供給するものでは、必ず負荷電流が流れて
いないと供給できないが、本構成では補助変圧
器９′から供給するようにしているため、負荷
電流とは無関係に供給することが可能である。
また、上記実施例のものでは制御電源をとる際
には、補助変流器９の２次インピーダンスの大
きさによつてその電圧値が変化するが、本構成
では負荷３への印加電圧と同一安定度の電圧を
供給することが可能となる。 (2) 上記実施例では、故障表示要素として発光ダ
イオードを使用した場合を述べたが、これに限
らず微少電気エネルギーにて表示可能な液晶表
示のものについても同一表示窓にて表示するこ
とができ同様の効果を得ることができる。 (3) 上記実施例では、過負荷・短絡・漏電の各事
故原因表示に対応させて夫々発光ダイオードを
３個設けるようにしたものであるが、１個のダ
イオードで赤と緑等の二色発光ダイオードを用
い且つ何も点灯していない場合も一つの要素表
示としてこれらを上記各事故原因要素に対応さ
せるようにすれば、一個の発光ダイオードにて
表示要素を構成することができ、より一層の装
置の簡略化を図ることが可能となる。 (4) 上記実施例では単相の回路しや断器の場合に
ついて述べたが、三相のものについても同様に
適用することができる。そして、このものに本
発明を適用した場合には前述したような従来の
欠点を解決して確実な事故しや断を行なうこと
が可能となる。 その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々に変形して実施することが可能である。 以上説明したように本発明によれば、しや断器
（主回路）が開放されても制御電源を供給し得る
ようにしたので、高信頼性の多数の事故原因表示
を電気的にコンパクトにして行ない得、且つ確実
な事故しや断を行なうことができる回路しや断器
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回路しや断器を示す図、第２図
は本発明の一実施例を示す概要構成図、第３図は
本発明の他の実施例を示す概要構成図である。 １……電源、２……しや断器主回路、３……負
荷、４，４′……制御回路、５……引外しコイ
ル、６，６′……零相変流器、７……補助変圧
器、７′……変流器、８……非直線サージ吸収素
子、９……補助変流器、９′……補助変圧器、１
０……抵抗器、１１〜１３……発光ダイオード、
１４……NPN形トランジスタ、１５……安定化
電源回路、１６……一次式電池、１７……コンデ
ンサ、１８……補助リレー、１８−１……１８の
コイル、１８−２……１８の接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 事故原因表示用の表示器を備えると共に制御
   電源により動作し、しや断器主回路における事故
   を判定して当該しや断器主回路の投入、開放制御
   ならびに前記表示器の表示制御を行なうための制
   御回路と、前記しや断器主回路に設けられた変流
   器または補助変圧器の２次出力を入力とし、当該
   入力を整流して得られる直流出力を前記制御回路
   へ第１の制御電源として印加する第１の直流電源
   と、この第１の直流電源からの直流出力により励
   磁される補助リレーと、一次式電池からなり直流
   出力を前記補助リレーの無励磁時に閉する接点を
   介して前記制御回路へ第２の制御電源として印加
   する第２の直流電源と、前記制御回路での事故判
   定によるトリツプ指令の印加により動作し、前記
   第１または第２の制御電源を前記しや断器主回路
   の開放を行なう引外しコイルに励磁電源として印
   加するスイツチング素子とを具備して成ることを
   特徴とする回路しや断器。