JPS63316609A - 静止形回路しや断器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は主回路に過負荷電流、短絡電流等の過電流が流
れた時に前記主回路をしゃ断させる静止形回路しゃ断器
に関する。

（従来の技術） この種の従来の静止形回路しゃ断器としては、例えば実
公昭５５−２９９２９号公報に開示されたものがある。

これは、主回路に変流器を介在させて、この変流器の出
力電流を整流回路により整流した後抵抗素子により出力
電圧に変換し、主回路に過負荷電流、短絡電流等の過電
流が流れて前記抵抗素子の出力電圧が設定値以上となっ
た時にその出力電圧により引外し装置における電磁石の
励磁コイルを付勢して前記主回路をしゃ断させるように
したものである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の構成では、しゃ断容量を大きくすべく定格しゃ断
電流を大きくした場合、主回路に前述したような過電流
が流れると、変流器が飽和して抵抗素子の出力電圧が波
高値の大なるインパルス状の波形となる。このため、引
外し装置の電磁石が、例えば励磁コイルによりプランジ
ャを吸引してしゃ断動作を行なわせる吸引形電磁石の場
合には、励磁コイルに対する印加電圧の幅（抵抗素子の
出力電圧の幅）が小さくなり過ぎ、しゃ断動作が行なわ
れなくなる不具合がある。又、引外し装置の電磁石が、
釈放ばねのばね力に抗する磁気吸引力を有する永久磁石
に対して励磁コイルが逆方向の磁力を作用させることに
よりしゃ断動作を行なわせる釈放形量磁石の場合には、
励磁コイルに対する印加電圧の波高値が大になり過ぎ、
釈放動作領域を越えて吸引動作領域になってしゃ断動作
が行なわれなくなる不具合がある。

本発明は」二記りｔ情に鑑みてなされたもので、その目
的は、定格しゃ断電流を大きくした場合でも引外し装置
に確実にしゃ断動作を行なわせることができる静止形回
路しゃ断器を提供するにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の静止形回路しゃ断器は、主回路の電流を検出す
る変流器を設け、この変流器の出力電流を出力電圧に変
換する変換用抵抗素子を設け、この変換用抵抗素子の出
力電圧が設定値以上となった時に前記主回路をしゃ断さ
せる引外し装置を設け、そして、前記変換用抵抗素子に
並列に制限用抵抗素子及び前記主回路の磁力に応じて閉
成する磁気検出スイッチを直列接続してなる制限回路を
設ける構成に特徴を有する。

（作用） 本発明の静止形回路しゃ断器によれば、主回路に変流器
を飽和させるような大きな電流が流れた場合には、磁気
検出スイッチが閉成して変換用抵抗素子に並列に制限用
抵抗素子が接続されるようになって、変換用抵抗素子の
出力電圧が制限されるようになり、従って、変換用抵抗
素子の出力電圧は波高値が抑制され且つ幅が比較的大な
る波形になる。

（実施例） 以Ｆ本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明す
る。

先ず、第１図に従って全体の構成について述べる。１，
２は単相交流電源が接続される電源側端子であり、これ
らは開閉部をなす接点３．４及び主回路導体５．６を介
して負荷側端子７．８に接続され、以て、主回路９が構
成されている。１０゜１１は主回路導体５．６に介在さ
れた変流器であり、これらの出力端子は整流回路１２の
交流入力端子に接続されている。そして、整流回路１２
の直流出力端子には直流母線１３．１４が接続され、こ
れらの直流母線１３．１４間には抵抗素子１５が接続さ
れている。１６及び１７は検出回路１８を構成する定電
圧ダイオード及び抵抗であり、これらは直流母線１３．
１４間に直列に接続されている。１９は電磁石を有する
引外し装置、２０はその電磁石の励磁コイルであり、励
磁コイル２０はサイリスタ２１を直列に介して直流母線
１３゜１４間に接続されており、サイリスタ２１のゲー
トは前記定電圧ダイオード１６と抵抗１７との共通接続
点に接続されている。この場合、引外し装置１９の電磁
石は釈放形量磁石により構成されている。釈放電磁石は
、周知のように、しゃ断動作（釈放動作）を行なわせる
ための釈放ばねと、この釈放ばねのばね力に抗する磁気
吸引力を有する永久磁石とを備え、励磁コイル２０はそ
の永久磁石に対して逆方向の磁力を作用させるようにな
っている。そして、２２は制限用抵抗素子、２３は主回
路９の導体６の近傍に配設された磁気検出スイッチたる
リードスイッチであり、これらは直列に接続された上で
前記変換用抵抗素子１５に並列に接続され、以て、制限
回路２４が構成されている。

次に、本実施例の作用につき第２図乃至第７図をも参照
して説明する。

主回路９に流れる電流１１は変流器１０．１１により検
出され、その出力電流１２は整流回路１２によって整流
された後変換用抵抗素子１５により電流、電圧変換され
て出力電圧Ｅとなる。今、主回路９に過負荷電流、短絡
電流等の過電流が流れると、変換用抵抗素子１５の出力
電圧Ｅは大となり、これが定電圧ダイオード１６の動作
電圧（設定値）以」二となると、定電圧ダイオード１６
が導通状態（動作状態）となって、サイリスタ２１がゲ
ート信号を与えられてオンするようになる。

これにより、引外し装置１９の励磁コイル２０に前記出
力電圧Ｅが印加され、接点３，４が開放されて主回路９
のしゃ断動作が行なわれる。

ここで、主回路９の電流（即ち主回路電流）ｉ１に基づ
いて変流器１０．１１に出力電流（即ち変流器電流）１
２が流れたとすると、出力電圧Ｅは、Ｅ＝Ｎ−ｄ（り／
ｄｔ　（但し、Ｎは変流器１０゜１１の巻数、Φは磁束
、ｔは時間である。）で与えられる。磁束Φは主回路電
流１１と同相であるので、ｄΦ／ｄｔに比例した出力電
圧Ｅは第２図（ａ）で示す主回路電流１１に対して９０
度位相のずれた波形となり、従って、変流器電流１２も
第２図（ｂ）で示すように主回路電流１１に対して９０
度ずれた波形となる。即ち、変流器電流１２は主回路電
流ｊｌの零（０）点にて最大となる。

ところが、主回路電流１１によって生ずる磁界強度Ｈと
変流器１０．１１の鉄心の磁束密度Ｂとの関係は第３図
に示すような特性を示すようになるので、主回路電流１
１が大となって磁界強度Ｈが大となると、磁界強度Ｈと
磁束密度Ｂとの比例関係がくずれ、磁界強度Ｈが同図中
ａ点以上、ｂ点以下となると磁束密度Ｂは飽和してしま
うことになる。即ち、主回路電流１１が大となった場合
における出力電圧Ｅとの関係は第４図に示す如くであり
、同図（ａ）は主回路電流１１の波形を示し、同図（ｂ
）は従来の出力電圧Ｅ＝Ｅａの波形を示し、同図（Ｃ）
は本実施例の出力電圧Ｅ−Ｅｂの波形を示す。同図（ｂ
）及び（ｃ）で示すように、出力電圧Ｅａ及びＥｂとも
主回路電流１１の零点近傍で出力されるのは同様である
が、本実施例の場合、変換用抵抗索子１５に並列に制限
用抵抗素子２２が接続されるようになるために、出力電
圧Ｅｂは、波裔値が制限されるとともに従来の幅Ｔａに
比し大なる幅Ｔｂとなる波形になる。これについて、第
５図及び第６図を参照して詳述する。

第５図は主回路電流１１に対する整流回路１２の出力側
の抵抗（即ち出力抵抗）Ｒの変化を示したものである。

即ち、主回路電流１１が小なる場合は、出力抵抗Ｒは変
換用抵抗素子１５の抵抗値Ｒ１即ちＲａとなるが、主回
路電流１１が大になると、導体６の生ずる磁力の作用に
よりリードスイッチ２３が閉成して変換用抵抗索子１５
と制限用抵抗素子とが並列になり、出力抵抗Ｒは変換用
抵抗素子１５の抵抗値Ｒ１と制限用抵抗素子２３の抵抗
値Ｒ２との並列合成抵抗値Ｒ１−Ｒ２／（ＲＩ＋Ｒ２）
即ちＲｂとなる。又、第６図は出力電圧Ｅとパルス幅Ｔ
の関係を示したものである。

即ち、出力電圧Ｅが小で変流器が飽和していない場合に
はパルス幅Ｔは一定となるが、変流器が飽和すると出力
電圧Ｅが大となるとともにパルス幅Ｔは小となる。本実
施例の如く変換用抵抗素子１５に並列に制限用抵抗素子
２２を接続した場合には、並列合成抵抗値Ｒｂが抵抗値
Ｒａより小となって出力電圧ＥがＥｂに制限されるよう
になり、パルス幅もＴｂ以下にはならないような特性を
示すようになる。

ところで、本実施例の如く引外し装置１９に釈放形電磁
石を用いた場合、引外し装置１９の入力電圧Ｅｉ（即ち
出力電圧Ｅ）と引外し力Ｆとの関係は第７図に示すよう
になる。即ち、入力電圧Ｅｉが零（０）の時には引外し
力Ｆは釈放ばね力よりも大なる永久磁石の磁力吸引力と
なるが、入力電圧Ｅｉが大なるに従って引外し力Ｆは次
第に小になり、遂には零となる。更に、入力電圧Ｅｉが
大となると、引外し力Ｆは再び大となるように変化する
。この場合、引外し力Ｆが釈放ばね力より小となる部分
が釈放ばねにより接点３．４を開放させる釈放（しゃ断
）動作領域であるが、これより更に入力端子Ｅｉが大と
なると永久磁石の磁力に代って励磁コイル２０の磁力が
釈放ばねのばね力（釈放ばね力）に抗して大となる吸引
動作領域となり、接点３．４の開放は行なわれなくなる
のである。しかしながら、本実施例においては、前述し
たように制限用抵抗素子２２により出力電圧Ｅを電圧Ｅ
ｂに制限するので、引外し装置１９は吸引動作領域にな
ることなく確実にしゃ断動作を行なわせることになる。

尚、引外し装置１９に吸引形電磁石を用いた場合におい
ても、出力電圧Ｅのパルス幅Ｔｂを従来のパルス幅Ｔａ
よりも大になし得るので、充分にしゃ断動作を行なわせ
ることができるものである。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形
して実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の静止形回路しゃ断器は以上説明したように、変
流器の出力電流を出力電圧に変換する変換用抵抗素子に
並列に制限用抵抗素子及び磁気検出スイッチを直列接続
してなる制限回路を設けるようにしたので、定格しゃ断
電流を大きくした場合でも引外し装置に確実にしゃ断動
作を行なわせることができるという優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の電気的
構成図、第２図乃至第７図は作用説明用の波形図である
。 図面中、９は主回路、１０及び１１は変流器、１２は整
流回路、１５は抵抗素子、１９は引外し装置、２０は励
磁コイル、２２は制限抵抗素子、２３はリードスイッチ
（磁気検出スイッチ）、２４は制限回路を示す。 第１図 第２図 第３図 第４図 特開昭６３−３１６ＧＯ９（５） 第６図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主回路の電流を検出する変流器と、この変流器の出
   力電流を出力電圧に変換する変換用抵抗素子と、この変
   換用抵抗素子の出力電圧が設定値以上となった時に前記
   主回路をしや断させる引外し装置と、前記変換用抵抗素
   子に並列に設けられ制限用抵抗素子及び前記主回路の磁
   力に応じて閉成する磁気検出スイッチを直列接続してな
   る制限回路とを具備してなる静止形回路しや断器。