JPS6381714A - 直流しや断器回路 - 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） 本発明は直流電流をしゃ断する直流しゃ断器回路に係り
、特に短絡等の大きな事故電流に対しても安全にしかも
確実に回路しゃ断を行ない得るようにした直流しゃ断器
回路に関するものである。

（従来の技術） 一般に、直流回路の電流をしゃ断するしゃ断器において
は、直流電流が連続的であるために、回路の有している
誘導性エネルギーを吸収または放散しなければならない
。このため、大きな直流電流をしゃ断するためには、大
きなアークエネルギーの吸収または放散を行なうための
大きなアークシュートを必要とし、大電流のしゃ断能力
を備えた直流しゃ断器は大形化してしまうことになる。

従って、このような大電流しゃ断を行なう場合が。

非常に希に起こる直流回路の短絡事故のような場合であ
れば、そのような希に発生する大電流しゃ断を目的とし
て大形のしゃ断器を回路に備えることは、経済的に非常
に不利なものとなる。

一方、このような希に起こる事故電流をしゃ断するため
には、ヒユーズを用いる方法が経済的であり、従来から
多く採用されてきている。しかしながら、このようなヒ
ユーズを用いて大電流のしゃ断を行なう場合でも、直流
回路の電流しゃ断を行なう場合には、回路に蓄積された
誘導性のエネルギーをヒユーズによって吸収しなければ
ならないため、開放形のヒユーズの場合には、大きなア
ークシュートを必要とし大形なものとなってしまう。ま
た、アーク露出しない筒形ヒユーズの場合には、アーク
によって発生する熱エネルギーを筒内の消弧剤によって
吸収しなければならないため、大電流のしゃ断性能を備
えた筒形ヒユーズの場合には、大形の筒部と急激な発熱
によっても爆発しない強靭な筒を用いることが必要とな
る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来の直流しゃ断器回路においては、直
流回路の電流のしゃ断にしゃ断器を用いると、しゃ断器
が大形となって不経済となり、また直流回路の電流のし
ゃ断にヒユーズを用いると、特に筒形ヒユーズの場合に
は爆発の危険性等を伴って１回路の事故電流のしゃ断を
安全に行なうことができないという問題があった。

本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は大電流しゃ断性能を持たない安価で小
形な開閉器と、小形のヒユーズを用いることにより、直
流回路の大きな事故電流のしゃ断を安全にかつ確実に行
なうことが可能な経済的でしかも小形な信頼性の高い直
流しゃ断器回路を提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明による直流しゃ断器
回路は、直流電源と負荷との間に、ヒユーズ、開閉器の
接点、および過電流継電器を直列に接続してなる第１の
回路と、コイル励磁用電源に、上記ヒユーズの溶断時に
開放するインターロック接点、上記開閉器のコイル、お
よび過電流１！電器の接点を直列に接続してなり、上記
過電流継電器の動作時に当該継電器の接点によって、上
記開閉器コイルの励磁状態を上記インターロック接点が
開放するまでの間保持する第２の回路とを備えて構成す
るようにしたことを特徴とする。

（作用） 上述の直流しゃ断器回路において、過電流継電器も動作
せずヒユーズも溶断しない通常の状態においては、開閉
器制御器の接点の開閉により開閉器が開閉されるが、開
閉器で安全に電流しゃ断が行なわれなくなる大電流領域
においては、過電流継電器の動作により開閉器は電流し
ゃ断を行なわないように開閉器を投入状態に保持すると
共に、ヒユーズの溶断と同時に接点を開いてヒユーズ溶
断時のアークによる続流をしゃ断し、ヒユーズによる電
流しゃ断を保持して確実に電流しゃ断が行なわれること
になる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明による直流しゃ断器回路の構成例を示
すものである。第１図において、１は直流電源、２はこ
の直流電源１からの出力を消費するための負荷である。

そして、上記直流電源１と負荷２との間には、後述する
インターロック接点を備えた筒形ヒユーズ３と、開閉器
としての電磁接触器の接点４と、後述する常開接点およ
び常閉接点を備えた過電流継電器５とを、負荷２に対し
て直列に接続している。一方、上記電磁接触器のコイル
６は、通常時に電磁接触器の投入または開放を制御する
ための接点７Ａを備えた接触器制御器７と、上記過電流
継電器５の常閉接点５ｂと。

上記筒形ヒユーズ３の溶断時に開放するインターロック
接点８とを介して、コイルを励磁するためのコイル励磁
用電源９に直列に接続している。さらに、上記電磁接触
器のコイル６は、上記過電流継電器らの常開接点５ａを
介して、」二足コイル励磁用電源９に直列に接続してい
る。

なお上記において、筒形ヒユーズ３は過電流継電２″：
ｔ５の設定電流値Ａ以上において溶断するように、その
溶断電流の値Ｂを設定しているヒューズで、常閉のイン
ターロック接点８を宜しており、筒形ヒユーズ３の溶断
と同時にインターロック接点８が開放するようになって
いるものである。そして、この種の筒形ヒユーズ３とし
ては、例えばＳＰＪ形ヒユーズ（ＢＵＳＳＭＡＮ社製）
等を使用する。一方、上記過電流継電器５は、電磁接触
器の接点４が回路のＬ／Ｒが最大の場合に安全に電流を
しゃ断できる限界値以内に設定している。

次に、かかる如く構成した直流しゃ断器回路の作用につ
いて第２図を用いて述べる。

いま、接触器制御器７の接点７Ａが閉じて、コイル励磁
用電源９により電磁接触器のコイル６が励磁されている
時に、時刻ｔ１において短絡事故が発生して事故電流が
流れ始め、その電流が電磁接触器の接点４で安全に電流
しゃ断できる領域を越えて、過電流継電器５の設定電流
値Ａに達すると、過電流継電器５の常開接点５ａが閉路
し、電磁接触器のコイル６は接触器制御器７の接点７Ａ
を介さずに、コイル励磁用電源９により直接励磁されて
、電磁接触器の接点４は電流をしゃ断しないように投入
状態が保持される。このように時刻ｔ１以後は、電磁接
触器の接点４が閉路したまま保持されるので、過大な事
故電流をしゃ断しきれずに焼損するような事態を防ぐこ
とができる。また、電磁接触器の接点４はこのように閉
路したまま保持されるので、事故電流は筒形ヒユーズ３
が溶断を開始するまでの間増加し続けることになる。

次に、筒形ヒユーズ３を流れる電流が溶断開始レベルＢ
まで達すると、ヒユーズの内部インピーダンスが増加す
る限流作用により、事故電流は第２図のＢ点以後で電流
値が下降する。この場合、もし筒形ヒユーズ３が事故電
流のしゃ断時にヒユーズ内部に発生するエネルギーに十
分耐えられるだけの大きな容量を有したものであれば、
ただ単に電磁接触器を焼損させないためにインターロッ
クを設けただけであり、筒形ヒユーズ３は大容量のしゃ
断性能を備えたものでなければならないが、本実施例で
はヒユーズのしゃ断容量が小さくとも安全に事故電流を
しゃ断することができる。

すなわち、筒形ヒユーズ３が溶断する時は、回路のイン
ダクタンスに蓄積された誘導性エネルギーは、限流中の
ヒユーズ内部にアークによって熱エネルギーとして放出
される。この時、ヒユーズのしゃ断容二が十分でない場
合には、アークを消弧剤によって消弧しきれず、その状
態が一定時間以上継続するとついには爆発に至ることに
なる。

従って、小容量のヒユーズであっても、限流中にヒユー
ズ以外で回路の電流をしゃ断すれば、ヒユーズが爆発す
る前に安全に事故電流をしゃ断できるわけである。また
、ヒユーズが限流作用を行なっている期間は、ヒユーズ
の内部インピーダンスは大きくなっており、見掛は上ヒ
ユーズの端子間に抵抗器が挿入されているのと等価とな
る。従って、この期間であれば回路のＬ／Ｒが小さくな
ったことになり、電磁接触器の接点４のしゃ断可能電流
の値は第２図のＡのレベルよりも増加するので、このレ
ベルＡより電磁接触器の接点４の電流値が大きくとも、
電磁接触器の接点４を開放して安全に電流をしゃ断する
ことができる。このような原理に基づき、筒形ヒユーズ
３が事故電流を限流している期間（ｔ２以後）に、筒形
ヒユーズ３に設けられたインターロック接点８により、
電磁接触器のコイル６が消磁するので電磁接触器の接点
４が開放し、筒形ヒユーズ３によって限流中の事故電流
は安全にしゃ断できることになる。

この場合、もし筒形ヒユーズ３のみにより大電流しゃ断
を行なった時には、第２図のイ＋ロ＋ハの全領域の電流
によって発生するエネルギーを放出することになり、大
きな熱容量のヒユーズが必要となり、熱容量が十分でな
い場合には爆発することも考えられる。しかし、本実施
例の直流しゃ断器回路においては、電磁接触器の接点４
によって筒形ヒユーズ３が限流中に電流をしゃ断するの
で、筒形ヒユーズ３で放出されるエネルギーはイ十口の
一部分であり、一方電磁接触器の接点４では口の部分の
エネルギーを筒形ヒユーズ３と分担して放出するのみで
あり、安全に電流をしゃ断することができる。

上述したように、本実施例による直流しゃ断器回路は、
直流電源１と負荷２との間に、筒形ヒュ−ズ３．電磁接
触器の接点４．および過電流継電器５を直列に接続して
なる第１の回路と、コイル励磁用電源９に、上記筒形ヒ
ユーズ３の溶断時に開放するインターロック接点８．上
記電磁接触器のコイル６、および過電流継電器５の常開
接点５ａ、常閉接点５ｂを直列に接続してなり、上記過
電流！ｌ！電器５の動作時に当該継電器５の常開接点５
ａによって、上記電磁接触器のコイル６の励磁状態を上
記インターロック接点８が開放するまでの間保持する第
２の回路とを備えて構成するようにしたものである。

従って、大電流のしゃ断性能を持たない安価で小形な電
磁接触器と、小形の筒形ヒユーズ３を用いて、直流回路
の大きな事故電流のしゃ断を安全にかつ確実に行なうこ
とが可能となり、経済的でしかも小形な直流しゃ断器回
路を得ることができる。また、事故電流のしゃ断時もア
ークを吹出すことがないので、安全上も極めて有利なも
のである。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても同様に実施することができるもので
ある。

上記実施例では、開閉器として電磁接触器を用いた場合
を述べたが、これに限らず例えば電磁弁を使用して空気
圧で操作される空気圧制御式の断流器を用いるようにし
てもよい。

また上記実施例では、過電流継電器５の接点として常開
接点、常閉接点を用いた場合を述べたが、これに限らず
トランスファ接点（Ｃ接点）を用いるようにしてもよい
ことは言うまでもない。

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できるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、直流電源と負荷と
の間に、ヒユーズ、開閉器の接点、および過電流ｍ、電
器を直列に接続してなる第１の回路と、コイル励磁用電
源に、上記ヒユーズの溶断時に開放するインターロック
接点、上記開閉器のコイル２および過電流１！電器の接
点を直列に接続してなり、上記過電流継電器の動作時に
当該継電器の接点によって、上記開閉器コイルの励磁状
態を上記インターロック接点が開放するまでの間保持す
る第２の回路とを備えて構成するようにしたので、大電
流しゃ断性能を持たない安価で小形な開閉器と、小形の
ヒユーズを用いて、直流回路の大きな事故電流のしゃ断
を安全にかつ確実に行なうことが可能な経済的でしかも
小形な極めて信頼性の高い直流しゃ断器回路が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による直流しゃ断器回路の一実施例を示
す回路構成図、第２図は同実施例における作用を説明す
るための図である。 １・・・直流電源、２・・・負荷、３・・・筒形ヒユー
ズ、４・・・電磁接触器の接点、５・・・過電流継電器
、５ａ・・・過電流継電器５の常開接点、５ｂ・・・過
電流継電器５の常閉接点、６・・・電磁接触器のコイル
、７・・・接触器制御器、７Ａ・・・接触器制御器７の
接点、８・・・インターロック接点、９・・・コイル励
磁用電源。 出罪人代理人　弁理士　鈴江武彦 電 源　　　　第１区 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源と負荷との間に、ヒューズ、開閉器の接
   点、および過電流継電器を直列に接続してなる第１の回
   路と、コイル励磁用電源に、前記ヒューズの溶断時に開
   放するインターロック接点、前記開閉器のコイル、およ
   び過電流継電器の接点を直列に接続してなり、前記過電
   流継電器の動作時に当該継電器の接点によって、前記開
   閉器コイルの励磁状態を前記インターロック接点が開放
   するまでの間保持する第２の回路とを備えて構成するよ
   うにしたことを特徴とする直流しゃ断器回路。
2. （２）開閉器としては電磁接触器を用いるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の直流し
   ゃ断器回路。
3. （３）開閉器としては空気圧制御式の断流器を用いるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の直流しゃ断器回路。