JPS6245767B2 - - 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い、か
つ制御電源の電圧が所定値以上である時にのみし
や断器主回路の投入を許容するようにインターロ
ツク構成がとられた制御回路と、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
出力により充電される充電式電池およびコンデン
サを並列接続してなり、当該充電電圧を制御回路
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
低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はその第
１の出力により、平滑用コンデンサ１７を充電し
ダイオード１９を介して上記制御回路４′へその
第１の制御電源として印加する。更に、この第１
の出力よりも高精度の安定化電源としての第２の
出力により、コンデンサ１８を並列接続してなる
第２の直流電源としての充電式電池１６を充電し
つつ、ダイオード２０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。ここで、
ダイオード１９，２０は上記コンデンサ１７，１
８の放電の回り込みを防止するもので、いつでも
一番高い方のコンデンサ１７または１８の充電電
圧を制御回路４へ供給し得るようにしている。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、２１は不足電圧引外しコイルで、上記
充電式電池１６の端子電圧つまり充電電圧が所定
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、夫々
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としてはニ
ツケル・カドミウム蓄電池、銀蓄電池、カドミウ
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の第１の出力はコンデンサ１７を充電
し、かつダイオード１９を介して制御回路４′へ
その制御電源として加えられ、またその第２の出
力は充電式電池１６・コンデンサ１８を充電しつ
つ、ダイオード２０を介して制御回路４′へその
制御電源として加えられている。今、このような
状態にある時負荷３側に過負荷、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
充電式電源１６からその充電電圧が引外しコイル
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。この場合、NPNトランジスタ１４がオン
している時には、コンデンサ１７，１８からもそ
の充電電圧が引外しコイル５へ供給され、充電式
電池１６の端子電圧の低下が軽減される。また、
上記において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も、その制御電源が充電式電
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。

このように、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、充電式電池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１
１〜１３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少限に抑
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への励磁電力を充電式電池１
６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。

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、事故原因表示要素として発
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故障要素に対応させる
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……充電式電池、１７，１８……
コンデンサ、１９，２０……ダイオード。

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い、かつ前
   記制御電源の電圧が所定値以上である時にのみし
   や断器主回路の投入を許容するようにインターロ
   ツク構成がとられた制御回路と、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充電される充電式電地および
   コンデンサを並列接続してなり、当該充電電圧を
   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。