WO2006114870A1

WO2006114870A1 - 過電流継電器

Info

Publication number: WO2006114870A1
Application number: PCT/JP2005/007535
Authority: WO
Inventors: Hideaki Ohkuboh; Tomokazu Sakamoto
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US7639107B2; DE112005000053T5; JP4840356B2; CN1926653A; JPWO2006114870A1; TW200638650A; US20080272866A1; CN100524575C; TWI295870B

Abstract

　過電流継電器において、その自動リセット及び手動リセットを構成させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することを目的とする。　接点機構部１１０は、常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、可動鉄心５に保持される可動接触子支え１０と、自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、可動接触子支え１０とは可動接触子支え１０の動作範囲において係合することはなく、手動リセット設定時には、電磁石部１０９の可動鉄心５のリセット動作に対し、可動鉄心５に連動する可動接触子支え１０と係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、可動接触子支え１０と係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒１４とを備えた。

Description

明細書

過電流継電器

技術分野

[0001] この発明は、モータ等の過負荷保護等の目的で使用される過電流継電器に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の過電流継電器は、モータ等の負荷が過負荷状態となり主回路に過電流が流れる場合または主回路三相に欠相が生じた場合などの異常時に電磁接触器等を利用して主回路を遮断しモータ等の負荷を停止すベぐトリップ動作と呼ばれる動作によって内部接点機構の常閉接点を開路し常開接点を閉路する機能と、そのトリップ動作後に手動リセットと呼ばれる、手動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行い、定常状態に復帰する機能と、自動リセットと呼ばれる、ある一定時間間隔を経ると自動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行い、定常状態に復帰する機能とを備えている。また過電流継電器は、その自動リセットと手動リセットとの切替えが可能な構造となっている。

[0003] また、従来の過電流継電器は、主回路配線とは別に電源用配線を必要としそこから駆動用電力が供給される外部電源方式や、主回路配線から変流器 (Current Tr ansformer 以下、 CTと称す)を用いて駆動用電力が供給される自己給電方式などに分けられる。

[0004] 自己給電方式の過電流継電器にお!、て、過電流継電器が行ったトリップ動作によつて電磁接触器内に設けられたコイルに電流が流れなくなることによりコイルの励磁が解かれ、電磁接触器が主回路の電源カゝら負荷への電気的接続を遮断した後、過電流継電器内部の電気回路及び磁気回路の構成上で、自動リセットと手動リセットとを区別するよう構成させていない場合は、手動リセットの設定時も自動リセットの設定時と同様にある一定時間間隔を経ると自動で内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする。

[0005] そこで、手動リセットに設定されている場合には、上記の動作を機械的な構成にて、防止する必要がある。その例として特表 2001— 520795号に記載の技術によれば、手動リセットと自動リセットとの切替えを可能にするトリップ機構を設けたものが開示されている。手動リセット時には、自動で電気的、磁気的に内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする動作を、手動リセット及び自動リセットの切替えを行う機構にあわせた機械的な構成にて、その動作を防止し、手動でリセット動作を行った場合のみリセット動作ができる構成が開示されている。

[0006] 特許文献 1 :日本国特許出願公表番号特表 2001— 520795号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 過電流継電器は、手動リセット時には、自動で電気的、磁気的に内部接点機構の常閉接点を閉路し常開接点を開路するように戻しを行おうとする動作を、手動リセット及び自動リセットの切替えを行う機構にあわせた機械的な構成にて、その動作を防止するとともに手動でリセット動作を行った場合のみリセット動作ができる構成にする必要があり、その構成は特許文献 1に開示されているようにリセット棒、リセット棒を押すパネ、ねじりパネの少なくとも 3種類の部品を必要とするため、その構成が複雑となり、機械的に構成させるのに、スペースが大きいという問題があった。

[0008] 本発明は上記の課題を解決すべく発明されたもので、過電流継電器において、その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] この発明に係る過電流継電器は、負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、

前記トリップ信号または前記リセット信号が入力されると、コイルに対し、前記トリップ信号または前記リセット信号に基づいて電力を供給する電源部と、

前記コイルを有して磁気回路を構成すると共に、前記トリップ信号または前記リセット信号によって前記コイルに電源部力電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部と、

前記可動鉄心の前記トリップ動作によって常閉接点の開路を行い、自動または手動での前記リセット動作によって常閉接点の閉路を行う接点機構部とを備え、前記接点機構部は、前記常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、前記可動鉄心に保持される可動接触子支えと、

自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは可動接触子支えの動作範囲において係合することはなぐ手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒とを備えたものである。

発明の効果

この発明に係る過電流継電器は、負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、

自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは可動接触子支えの動作範囲において係合することはなぐ手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒とを備えたので、その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施例 1の過電流継電器の構成を示す図である。

[図 2]本発明の実施例 1の過電流継電器の機械的構成図である。

[図 3]本発明の実施例 1の過電流継電器の電磁石部 109の固定子部分の構成図である。

[図 4]本発明の実施例 1の過電流継電器の電磁石部 109の動作説明図である。

[図 5]本発明の実施例 1の過電流継電器の可動接触子支え 10と可動接触子 11とバネ 13の構造図である。

[図 6]本発明の実施例 1の過電流継電器の可動接触子支え 10と可動鉄心 5との組立図である。

[図 7]本発明の実施例 1の過電流継電器のリセット棒 14の構造図である。

[図 8]本発明の実施例 1の過電流継電器のケース 1のリセット棒 14の配設される部分の部分図である。

[図 9]本発明の実施例 1の過電流継電器のケース 1に組み込まれたリセット棒 14がリセット設定位置へ切替えられる過程を示す図である。

[図 10]本発明の実施例 1の過電流継電器の手動リセット設定時の定常状態を示す図である。

[図 11]本発明の実施例 1の過電流継電器の手動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。

[図 12]本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時の定常状態を示す図である。

[図 13]本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。

[図 14]本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。

符号の説明

[0012] 1 ケース、 la 穴、 lb 溝、 lc 角穴、 lba 溝 lbの左端部、 lbb 溝 lbの中央部、 lbc 溝 lbの右端部、 Ida ケース 1の壁面、 ldb ケース 1の壁面、 le ケース 1の壁面、 If ケース 1の壁面、 2 CT収納部、 3 コンデンサ、 4 固定鉄心、 5 可動鉄心 5a 狭部、 6 永久磁石、 7 可動鉄心軸、 7a 溝、 8 コイル、 8a トリップ用コィル、 8b リセット用コイル、 9 パネ、 10 可動接触子支え、 10a〜： LOh 突起、 10i〜 10j 窓、 11 可動接触子、 12 固定接触子、 13 パネ、 14 リセット棒、 15 パネ、 16 可変抵抗

101 電源、 102 負荷、 103 主回路、 104 CT、 105 整流部、 106 電源部、 10 7 演算部、 108 動作電流調整部、 109 電磁石部、 110 接点機構部、 111 電磁接触器、 112 過電流継電器。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 発明を実施するための最良の形態を、実施例 1にて説明する。

実施例 1

[0014] まず、過電流継電器の構成について説明する。

図 1は、本発明の実施例 1の過電流継電器の構成を示す図である。電源 101とモータなどの負荷 102との間の主回路 103に電磁接触器 111が配設されている。図 1中の過電流継電器 112は、点線内に示されるように、変流器である CT104、整流部 105、電源部 106、演算部 107、動作電流調整部 108、電磁石部 109、接点機構部 110とを備えている。

[0015] 主回路 103に変流器である CT104が貫通するように配設され、その CT104により得られた電流は、整流部 105によって整流され、電源部 106内に電力が蓄えられる。整流部 105は、整流された電流の電流値である電流情報を、演算部 107に出力する。演算部 107は、入力された電流情報が過電流等の異常であると判断すると、電源部 106にトリップ信号を送り、電源部 106は電流を電磁石部 109に供給し、電磁石部 109は、接点機構部 110の接点機構を動作させ、常閉接点を開路し常開接点を閉路させるトリップ動作がおこなわれる。このトリップ動作によって、例えば常閉接点の開路を利用して電磁接触器 111内に設けられたコイルの励磁を解き電磁接触器が主回路の電源カゝら負荷への電気的接続を遮断することや、常開接点の閉路を利用して異常を表わす表示灯を点灯させ主回路の遮断を使用者に促す等の手段により、モータ焼損等の事故を防ぐことができる。

尚、接点機構部内の接点構成は、常開接点 (a接点)と常閉接点 (b接点)を 1つずつ備えた構成が一般的であるが、常閉接点のみの構成や切替接点 (c接点)のみの構成の場合もある。

[0016] 自動リセット設定時は、その後、所定時間経過すると演算部 107はリセット信号を電源部 106に出力する。電源部 106は電流を電磁石部 109に供給し、電磁石部 109 が接点機構部 110の接点機構を動作させ、常閉接点を閉路し常開接点を開路させるリセット動作が行われる。

手動リセット設定時においても、電気的な構成は自動リセット設定時と変更がないので、所定時間経過すると演算部 107はリセット信号を電源部 106に出力する。電源部 106は電流を電磁石部 109に供給し、電磁石部 109が接点機構部 110の接点機構を動作させようとするが、接点機構部 110に設けられた機構 (後述）によって電磁石部 109の電気的な動作による接点機構のリセット動作を防止すると共に、手動によるリセット動作を行った場合のみ機械的にリセット動作できるように構成されている。

[0017] また、動作電流調整部 108は、演算部 107が異常と判断する電流値を変更することが可能となっており、様々な定格電流のモータ等に対応することができる。電源部 1 06は電力を蓄えておくために例えばコンデンサが主要構成部品となり、動作電流調整部 108は、演算部 107が異常と判断する電流値を変更することができる、例えば可変抵抗が主要構成部品となる。

[0018] 次に過電流継電器の機械的構造について説明する。

図 2は、本発明の実施例 1の過電流継電器の機械的構成図である。図 2において、ケース 1の下段部には CT104の CT収納部 2が設けられている。尚、実施例 1においては CT104の機械的構成、及び整流部 105、演算部 107については図示していない。また、図 2において、ケース 1の左側中段部には、電源部 106の主要構成部品であるコンデンサ 3が配設されて、る。ケース 1の概中央部には電磁石部 109が配設され、ケース 1の上段部には接点機構部 110が配設されている。ケース 1の左側上段部には、演算部 107が異常と判断する電流値を変更する動作電流調整部 108の構成部品である可変抵抗 16が配設されている。

[0019] 電磁石部 109の構造について説明する。

図 2において、電磁石部 109の下側の外郭は、固定子の一部である固定鉄心 4が構成し、上側の外郭は、可動子を構成する可動鉄心 5が構成している。固定鉄心 3の底部の上側に永久磁石 6が当接している。永久磁石 6の上側に一端が配設された、固定子の一部を構成する可動鉄心軸 7は、コンデンサ 3からの電流が流れることで磁力を発生するコイル 8の中心を貫通すると共に、その他端に可動子である可動鉄心 5 と係合している。

[0020] 図 3は、本発明の実施例 1の過電流継電器の電磁石部 109の固定子部分の構成図である。板状の可動鉄心軸 7の可動鉄心 5側の先端の中央部に、溝 7aが設けられている。一方可動鉄心 5にも狭部 5aが設けられ、溝 7aとはめあうような形で係合することが出来るよう構成されている。従って可動鉄心 5は、可動鉄心軸 7の溝 7aと係合する位置を中心に所定の角度分回動することが出来るよう構成されている。

[0021] また、図 2において、ケース 1にその一端が固定されたパネ 9は、他端が可動鉄心 5 の右側の端部に対して上側に力をカ卩えるよう配置されている。コイル 8は、コンデンサ 3からの電流によって互いに逆向きの磁束を発生させるように巻かれたトリップ用コィル 8a、およびリセット用 8bによって構成されている。

また、固定鉄心 4および可動鉄心 5で構成される鉄片がコイル 8の左右両側に配置されており，左右どちらか片側のみしか配置されていない場合に比べ、漏れ磁束を少、なくすることができる。

[0022] 電磁石部 109の動作について説明する。

図 4は、本発明の実施例 1の過電流継電器の電磁石部 109の動作説明図である。図 4 (a)は定常状態、図 4 (b)はトリップ状態をそれぞれ示す。

[0023] 図 4 (a)の定常状態において、永久磁石 6から発生した磁束は、点線の矢印に示すように、可動鉄心軸 7、可動鉄心 5、固定鉄心 4を経由して永久磁石 6に戻る。機械的なパネ 9からの力は、可動鉄心 5が回動して、固定鉄心 4の両端と可動鉄心 5の両端とに空隙ができる方向にモーメントとして働く。しかし、空隙部に働ぐ磁路回路に流れる磁束による吸引力が、パネ 9のパネ力によるモーメントを上回るように構成されており、可動鉄心 5と固定鉄心 4との吸着状態は維持される。

[0024] 主回路 103に流れる電流が大きいため、 CT104により得られ、整流部 105によって整流された電流が所定の値より大きいということが演算部 107によって判断されると、電源部 106の構成部品であるコンデンサ 3からの電流がトリップ用コイル 8aに流れ、永久磁石 6から発生する磁束とは反対方向の磁束が発生する（実線)。永久磁石 6とトリップ用コイル 8aとの磁束は互いに逆向きであるため、可動鉄心 5と固定鉄心 4との両端における空隙部を通過する磁束が互いに打ち消され、吸引力が小さくなる。そして、その空隙部に働く吸引力によるモーメントが、パネ 9によるパネ力によって空隙部を大きくしょうとするモーメントを下回ることで、可動鉄心 5が回動をはじめ、トリップ動作を行う。図 4 (b)に示されるトリップ状態では、可動鉄心 5と固定鉄心 4の鉄心間の空隙が大きいため、点線にて示す永久磁石 6より発生する磁束によって発生する吸引力のモーメントが、パネ 9のパネ力によるモーメントを下回るように構成されており、可動鉄心 5と固定鉄心 4の開放状態は維持される。

[0025] トリップ状態力も定常状態に戻る際には、電源部 106の構成部品であるリセット用のコイル 8bにコンデンサ 3からの電流が流れることによって、永久磁石 6によって発生する磁束と同じ向きに磁束発生する。すると、リセット用コイル 8bの磁束は永久磁石 6の磁束と同じ向きであるため、可動鉄心 5と固定鉄心 4との両端における空隙部を通過する磁束が強められ、吸引力が大きくなる。そして、吸引力によるモーメントがパネ 9 のパネ力によるモーメントを上回ることで、可動鉄心 5が回動をして、トリップ状態から定常状態へ戻るリセット動作を行う。

[0026] 従って、実施例 1に記載の電磁石部 109の構造によれば、電気がコイル 8によって消費されるのは、定常状態からトリップ状態へ移行する時、トリップ状態から定常状態へ復帰する時のみであり、定常状態及びトリップ状態での保持にお!、ては電力を消費しな、構成として、るので、定常状態からトリップ状態へ移行する際及びトリップ状態から定常状態へ復帰する際に必要な電力のみ確保することで、実施例 1の構成を採用することが可能である。

[0027] 図 2において、接点機構部 110の構造について説明する。

接点機構部 110は、可動鉄心 5に固定される可動接触子支え 10と、可動接触子 1 1と、ケース 1に固定された固定接触子 12と、可動接触子支え 10にその一端が固定され、可動接触子 11にその他端が固定され、可動接触子 11から固定接触子 12の接点に力を与えて接点の接触を確実にさせるパネ 13と、自動リセット及び手動リセットを変更するリセット棒 14、ケース 1に一端が固定され、他端がリセット棒 14に係合し、リセット棒 13に対して上方に力を与えるパネ 15とから構成されている。

[0028] 可動接触子支え 10と可動接触子 11とパネ 13の構造について説明する。図 5は、本発明の実施例 1の過電流継電器の可動接触子支え 10と可動接触子 11とパネ 13 の構造図である。図 5 (a)は正面図、図 5 (b)は図 5 (a)の下方向からの斜視図、図 5 ( c)は図 5 (a)の上方向からの斜視図である。

[0029] 図 5 (b)において、可動接触子支え 10は 2つの板状の突起 10a、 10bと 2つの略 L 字状の突起 10c、 10dが形成されており、これらにより可動接触子支え 10は、可動鉄心 5と係合して可動鉄心 5に固定される。図 6は、本発明の実施例 1の過電流継電器の可動接触子支え 10と可動鉄心 5との組立図である。図 6 (a)は糸且立中の下方向からの斜視図であり、図 6 (b)は組立中の上方向からの斜視図であり、図 6 (c)は組立後の下方向図である。

可動鉄心 5は、図 6 (a)および (b)に示されるように、まずは略 L字状突起 10cおよび 10dと当接しながら可動接触子支え 10に斜めに係合される。そして、板状突起 10a を T1方向へとたわませながら可動鉄心 5を T2方向へと回転させ、最終的には可動接触子支え 10の両端部に設けられた板状突起 10aと 10bおよび略 L字状突起 10cと 10dによって図 6 (c)に示すように位置決め固定される。これによつて可動鉄心 5は可動接触子支え 10に拘束される。

[0030] 図 5において、可動接触子支え 10にはさらに突起 10e、突起 10f、突起 10gが形成され、突起 10gには可動鉄心 5の回動軸と平行に突起 lOhが設けられている。突起 1 0e、突起 10g内に形成された窓 10i、 10j内に可動接触子 11が挿入され、それぞれ窓 10i、 10j内に収納されたパネ 13によって上方側、すなわち図 2でいう固定接触子 12の方向へ力を受けている。

図 2において、可動鉄心 5に固定された可動接触子支え 10に連動して、定常状態の場合は、左側の可動接触子 11が左側の固定接触子 12と当接するが、トリップ状態の場合は、右側の可動接触子 11が右側の固定接触子 12と当接することとなる。

[0031] 自動リセット及び手動リセットを変更するリセット棒 14、ケース 1に一端が固定され、他端がリセット棒 14に係合し、リセット棒 14に対して上方に力を与えるパネ 15について図 7〜図 9を用いて説明する。図 7は、本発明の実施例 1の過電流継電器のリセット棒 14の構造図であり、図 8は、本発明の実施例 1の過電流継電器のケース 1のリセット棒 14の配設される部分の部分図であり、図 9は、本発明の実施例 1の過電流継電器のケース 1に組み込まれたリセット棒 14がリセット設定位置へ切替えられる過程を示す図である。図 7 (a)は、リセット棒 14の下方からの斜視図、図 7 (b)は、リセット棒 1 4の上方からの斜視図、図 9 (a)は、リセット棒 14を定常状態より図 9の下方向へ押し込んだ場合、図 9 (b)は、図 9 (a)の状態力押し込み方向を軸に約 90度回転させた場合について示している。

[0032] 図 8に示す、ケース 1にはリセット棒 14が挿入可能な穴 laを設けている。

図 2に示す定常状態では、リセット棒 14に設けられた突起 14bはケース 1に設けられた壁面 ldbと当接するように、またリセット棒 14に設けられた突起 14aはケース 1に設けられた壁面 Idaと当接するように構成され、図 9 (a)に示されるようにリセット棒 14 が押し下げられない限り、リセット棒 14に設けられた突起 14bはケース 1に設けられた鍵状の溝 lbの左端部 lbaとは係合しない位置に配設されている。さらに、リセット棒 1 4に設けられた突起 14aの大きさは、ケース 1に設けられた鍵状の溝 lbの右端部 lbc よりも大きぐケース 1に設けられた鍵状の溝 lbの右端部 lbcにリセット棒 14に設けられた突起 14aが係合することが無いように構成されている。そのため、後述する手動トリップ設定時のトリップ動作におけるリセット棒 14の移動（図 10から図 11へのリセット棒 14の図 10における上方向移動）において、リセット棒 14に設けられた突起 14aはケース 1に設けられた壁面 Idaで摺動し、リセット棒 14に設けられた突起 14bはケース 1に設けられた壁面 ldbで摺動するため、リセット棒 14が右回転および左回転のどちらにも誤回転することなく移動することが可能な構成となっている。

また、後述する手動リセット設定から自動リセット設定への切替えにおいては、リセット棒 14を図 9 (a)に示す状態力もさらに図 9 (b)に示す状態まで回転させる必要がある。すなわち、手動リセット設定から自動リセット設定へと切替えるためにはリセット棒 1 4を押し込み回転させると、う 2つの動作を必要とし安易に切替えられな、ように構成されているため、誤って設定が変更してしまうことを防止する効果を有している。

[0033] また、図 2において、二つ可動接触子 11の両端に対し、それぞれ対応した 4つの固定接触子 12が横並び同位置で配置されており、右側（常開側）の可動接触子 11よりも図上、上側に左側（常閉側）の可動接触子 11が位置するよう構成している。そして、可動鉄心軸 7の上側端部にある可動鉄心 5の回動支点を左側の可動接触子 11側に配置していることで、定常状態における右側（常開側）の可動接触子 11とそれに対する固定接触子 12との間の絶縁距離が、トリップ状態における左側（常閉側）の可動接触子 11とそれに対する固定接触子 12との間の絶縁距離と、ほぼ等しくなるよう〖こ構成している。

[0034] これは、 IEC60947— 1等に、導電部間の絶縁距離が規定されており、要求されている絶縁耐圧に応じてその絶縁距離が規定されているためで、可動接触子支え 10 の動作範囲に対して、その絶縁距離を満足するよう構成する必要がある。従って、定常状態における右側（常開側)の可動接触子 11とそれに対する固定接触子 12との間の絶縁距離と、トリップ状態における左側（常閉側)の可動接触子 11とそれに対する固定接触子 12との間の絶縁距離に差がある場合は、絶縁距離が小さい方で規定を満たす必要があるため、絶縁距離が大きい方については規定以上のクリアランスを持つことになり、それだけ部品を構成させるスペースを大きく取ることになつてしまう。上記絶縁距離をほぼ等しくすることで、部品を構成させるスペースの効率ィ匕を図ることがでさる。

[0035] 動作について説明する。

図 10は、本発明の実施例 1の過電流継電器の手動リセット設定時の定常状態を示す図である。図 10 (a)は正面図、図 10 (b)は上方図、図 10 (c)は、電磁石部 109と接点機構部 110の一部のみを示した側方拡大図である。図 10 (d)は、図 10 (a)の Z 部詳細図である。

[0036] 図 10 (b)において、リセット棒 14の上面に示された矢印はケース 1に示された Hと V、う文字を示して!/、る。つまり手動 (HAND)リセットであることを使用者に表示させるものである。また、ケース 1に設けられた角穴 lcから可動接触子支え 10の突起 10f部分に示された丸印が見えて、る。これが定常状態であることを示して、る。

図 10 (a)に示されるように、リセット棒 14はパネ 15によりケース 1対して上方に力を受けている。し力し、図 10 (c)や図 10 (d)に示されるように、リセット棒 14の突起 14c に設けられた斜面と、可動接触子支え 10の突起 10hとが当接することで係合するため、リセット棒 14は上方へ移動せずに保持され、リセット棒 14の定常状態の位置が決定されている。尚、このとき、図 10 (b)において左側の可動接触子 11が左側の固定接触子と当接している。

[0037] (修正箇所が分力るようにわざと残しています。 )

[0038] 次に手動リセット設定時におけるトリップ状態について説明する。図 11は、本発明の実施例 1の過電流継電器の手動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図 1 0 (a)は正面図、図 10 (b)は上方図、図 10 (c)は、電磁石部 109と接点機構部 110 の一部のみを示した側方図である。

[0039] 定常状態から、過電流であることが演算部 107によって検出された結果、電源部 1 06の一部を形成するコンデンサ 3からの電流によって、トリップ用のコイル 8aから磁束が発生した結果、永久磁石 6が発生していた磁束を打ち消し、固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙に発生する吸引力によるモーメントよりパネ 9のパネ力によるモーメントの方が大きくなり、可動鉄心 5とそれに固定されている可動接触子支え 10が図 10 (a) における左回転方向に回動し、図 11 (a)に示すトリップ状態となる。この状態では図 1 1 (a)の右側の可動接触子 11と固定接触子 12とが当接し、左側の可動接触子 11は固定接触子 12と開離し当接しなくなる。また、ケース 1に設けられた角穴 lcから可動接触子支え 10の突起 10f部分に示された棒印が見えている。これがトリップ状態であることを示してヽる。 [0040] その際、可動接触子支え 10の突起 10hも回動する力その曲面と当接していたリセット棒 14の突起 14cは回動しないため、相対的な位置がずれて、可動接触子支え 10 の突起 10hとリセット棒 14の突起 14cの斜面とは当接しなくなる。

このとき、可動接触子支え 10の突起 10hに形成された曲面の回動軌道に沿うように、リセット棒 14の突起 14cの斜面が形成されているため、可動接触子支え 10の突起 10hとリセット棒 14の突起 14cに各々力かる力に大きな変動をもたらさず、互いの接触面の面圧は小さいため、摺動面積を小さくすることができる。

[0041] 可動接触子支え 10の突起 10hとリセット棒 14の突起 14cの当接状態が解除されると、リセット棒 14はパネ 15のパネ力によって突起 14aおよび 14bがケース 1の上側の壁面 Ifと当接する位置まで押し上げられ、可動接触子支え 10の突起 10hの回動軌道上にリセット棒 14の突起 14cが位置することとなる。その結果、リセット用のコイル 8 cから生じる磁束によって、固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙に作用する吸引力によるモーメントの方パネ 9のパネ力によるモーメントより大きくなつた場合でも、可動接触子支え 10の突起 10hとリセット棒 14の突起 14cが干渉することとなり、リセット棒 14の突起 14aがケース 1の壁面 Idaと当接することでリセット棒 14の回転を防ぐため、可動接触子支え 10と可動接触子支え 10に係合されている可動鉄心 5の回動が抑制され図 10 (a)に示す定常状態に復帰することができない。

[0042] 手動リセット設定時に、図 11 (a)のトリップ状態から図 10 (a)の定常状態へと復帰するためには、リセット棒 14を図 11 (a)における下方向へと押し込むことにより、リセット棒 14の突起 14cが可動接触子支え 10の突起 10hの回動軌道上の下側に外れることで、可動接触子支え 10の突起 10hとリセット棒 14の突起 14cとが干渉しなくなるとともに、リセット棒 14の突起 14cが可動接触子支え 10の突起 10gの上面と当接して突起 10gを下方向に移動させることで、可動接触子支え 10と可動鉄心 5とを右回転方向に回動させ、図 10 (a)に示す定常状態へと復帰させることができる。

尚、固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙にはたらく吸引力によるモーメントとパネ 9のバネカに働くモーメントとがあるので、必ずしもリセット棒 14の押し込み量を固定鉄心 4 を定常状態となるのに十分な位置となるまで確保しなくても、モーメントのバランスが固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙にはたらく吸引力によるモーメントの方が大きくなる位置まで押し込めば、可動鉄心 5及び可動接触子支え 10を定常状態まで移動させることがでさる。

[0043] 次に自動リセット設定時における定常状態について説明する。図 12は、本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時の定常状態を示す図である。図 12 (a )は正面図、図 12 (b)は上方図、図 12 (c)は、電磁石部 109と接点機構部 110の一部のみを示した側方図である。

[0044] 図 12において、図 10との違いは、リセット棒 14の位置の違いである。図 10 (b)において、リセット棒 14の上面に示された矢印はケース 1の示された Hという文字を示していたが、図 12 (b)においては Aという文字を示している。つまり自動（AUTO)リセットであることを使用者に表示させるものである。

[0045] リセット棒 14の上面に付された矢印の向きを Hから Aへ、すなわち手動リセットから自動リセットへ切替えるには、リセット棒 14を図 10 (a)における下方向へと押し下げ、リセット棒 14の突起 14bがケース 1に設けられた溝 lbaの位置に届くまで下げると共に、その押し下げ方向を軸として約 90度回転させると、図 9 (a)のリセット棒 14の位置から、図 9 (b)のリセット棒 14の位置へと移動することができる。すると、リセット棒 14の突起 14bはケース 1の鍵状の溝 lbの中央部 lbbに沿うため、パネ 15の力によってリセット棒 14は鍵状の溝 lbの中央部 lbbの形状に沿って、リセット棒 14の突起 14cがケース 1の壁面 leと当接する位置まで上に押し上げられる。そのため、図 12 (c)に示すようにリセット棒 14の突起 14cが可動接触子支え 10の突起 10hの回動軌道上から外れるので、可動接触子支え 10とそれに係合される可動接触子 11および可動接触子支え 10に係合され、固定されている可動鉄心 5は、リセット棒 14によって動作が規制されることなく、自由に回動できるようになる。

[0046] 図 12に示す定常状態において、過電流であることが演算部 107によって検出された結果、電源部 106の一部を形成するコンデンサ 3からの電流によって、トリップ用のコイル 8aから発生した磁束が永久磁石 6が発生して、た磁束を打ち消し、固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙に作用する吸引力によるモーメントよりパネ 9のパネ力によるモーメントの方が大きくなり、可動鉄心 5とそれに固定されている可動接触子支え 10 が図 12 (a)における左回転方向に回動し、図 13 (a)に示すトリップ状態となる。 [0047] 図 13は、本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図 13 (a)は正面図、図 13 (b)は上方図、図 13 (c)は、電磁石部 109 と接点機構部 110の一部のみを示した側方図である。

[0048] 演算部 107がトリップ状態力も定常状態へ戻す判断をすると、電源部 106の一部を形成するコンデンサ 3からリセット用コイル 8bに電流を流すよう処理する。その電流によって、リセット用コイル 8bから磁束力永久磁石 6が発生していた磁束と同じ方向に発生することにより、固定鉄心 4と可動鉄心 5との空隙に作用する吸引力によるモーメントの方が、パネ 9のパネ力によるモーメントの方より大きくなる。リセット棒 14によって動作が規制されることはないので、可動鉄心 5とそれに固定されている可動接触子支え 10が図 13 (a)における右回転方向に回動し、図 12 (a)に示す定常状態に復帰させることができる。

[0049] 尚、図 13に示されているリセット棒 14の位置だとリセット棒 14の突起 14bの位置がケース 1の溝 lbの中央点 lbb地点にあるため、自動リセット設定時においても、リセット棒 14を使用者が下に押すと、パネ 15の力以上に下方向に力を加えれば下側に移動させることが可能である。すると、リセット棒 14の位置によってその底面が可動接触子支え 10の突起 10gと当接、移動させて手動で定常状態へ復帰させることが可能である。しかし一方で、使用者がその意図がないのに手動で定常状態へ復帰させてしまうおそれもある。

[0050] そこで、実施例 1では、自動リセット時に使用者が誤って手動で定常状態へ復帰させてしまうことを防ぐ機構が設けられて!/、る。

図 14は、本発明の実施例 1の過電流継電器の自動リセット設定時のトリップ状態を示す図である。図 14 (a)は正面図、図 14 (b)は上方図、図 14 (c)は、電磁石部 109 と接点機構部 110の一部のみを示した側方図である。図 14に示されるように、手動で定常状態へ復帰させてしまうおそれをなくすために、リセット棒 14の突起 14bの位置をケース 1の溝 lbの右端点 lbc地点に移動させればよい。リセット棒 14をさらに約 45 度回転させることで，リセット棒 14の突起 14bは図 8や図 9に示されるケース 1の溝 lb の中央点 lbbから右端点 lbcと移動する。鍵状の溝 lbの中央部 lbbから右端部 lbc の溝の幅とリセット棒 14の突起 14bの幅は双方が勘合できる程度の隙間しかないのでリセット棒 14を押し下げることができなくなり、自動リセット設定時に誤ってリセット棒を押し込み手動でリセットしてしまうという誤操作を防ぐことができる。

[0051] したがって、実施例 1によれば、負荷 102供給される主回路 103の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部 107と、

トリップ信号またはリセット信号が入力されると、コイル 8に対し、トリップ信号またはリセット信号に基づいて電力を供給する電源部 106と、

コイル 8を有して磁気回路を構成すると共に、トリップ信号またはリセット信号によつてコイル ₈に電源部 106から電力が供給され、磁気回路を構成する可動鉄心 5を、定常状態位置からトリップ状態位置に移動させるトリップ動作及びトリップ状態位置から定常状態位置に移動させるリセット動作が可能な電磁石部 109と、

可動鉄心 5のトリップ動作によって常閉接点の開路を行い、自動または手動でのリセット動作によって常閉接点の閉路を行う接点機構部 110とを備え、

接点機構部 110は、常閉接点の一部を構成する可動接触子を保持すると共に、可動鉄心 5に保持される可動接触子支え 10と、

自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、可動接触子支え 10とは可動接触子支え 10の動作範囲において係合することはなぐ手動リセット設定時には、電磁石部 109の可動鉄心 5のリセット動作に対し、可動鉄心 5に連動する可動接触子支え 10と係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、可動接触子支え 10と係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒 14とを備えたので、その自動リセット機能及び手動リセット機能を実現させるのにより少ない部品点数にて構成させ、且つ構成に要するスペースを小さくする過電流継電器を提供することができる。

[0052] 尚、実施例 1では、可動接触子支え 10に設けられた突起 10fによって定常状態とトリップ状態との表示を角穴 lcの中力も示すことが出来るように構成して、たが、この状態表示機能を、角穴 lcと突起 10fとで構成させなくても、何らかの可動接触子支え 10の位置を認知する手段と、その位置に応じて表示する手段とがあればよ!、。また、実施例 1における電磁石部 109における磁路回路はコイル 8の左右に固定鉄心 4が設けられて、るが、左右片側にのみある場合でもよ!/、。

また、実施例 1における固定接触子 12には、可動接触子 11との機械的接点の接触抵抗を減らすべくメツキが施されて、るが、ここにその代わりに接点を設けても良ヽ同様に、可動接触子 11は接点を設けているが、接点の代わりに機械的接点の接触抵抗を減らすべくメツキを施してもょ、。

[0053] 尚、可動接触子支え 10の突起 10fの上面には、段差が設けられており、この段差に工具等を係合させて突起 10fを左側に強制的に押し込むことで可動接触子支え 1 Ofを図 10 (a)における左回転させることが可能なので、接点機構部の動作を確認するテスト、すなわちテストトリップとして手動で定常状態からトリップ状態へと移行させることができる。

産業上の利用可能性

[0054] この発明に係る自己給電方式の電子式過電流継電器は、モータ等の過負荷保護等の目的で使用される場合に適している。

Claims

請求の範囲

[1] 負荷に供給される主回路電流の電流情報に基づいて、電力の供給の有無の指示であるトリップ信号またはリセット信号を出力する演算部と、

自動リセット設定の場合と手動リセット設定の場合とで変動自在に配置され、自動リセット設定時には、前記可動接触子支えとは可動接触子支えの動作範囲において係合することはなぐ手動リセット設定時には、電磁石部の前記可動鉄心のリセット動作に対し、前記可動鉄心に連動する前記可動接触子支えと係合してその動作を妨げると共に、手動にてリセット動作を行う場合には、前記可動接触子支えと係合してリセット動作を完了させる位置まで移動させることができるリセット棒とを備えたことを特徴とする過電流継電器。

[2] 手動リセット設定時の定常状態において、パネによって負勢力を受けている前記リセット棒に設けられた突起と前記可動接触子支えに設けられた突起とが係合することで、前記リセット棒は定常状態における位置が定まり、

手動リセット設定時のトリップ状態において、前記リセット棒に設けられた突起と前記可動接触子支えに設けられた突起との係合が外れて前記リセット棒が前記パネにより負勢力が加わる方向へと移動した結果、前記リセット棒に設けられた突起は、前記可動接触子支えのリセット動作を妨げるベぐ前記可動接触子支えに設けられた突起の回動軌道上に位置が定まることを特徴とする請求項 1に記載の過電流継電器。

[3] 前記可動接触子支えに設けられた突起は略円柱形状であり、前記リセット棒に設けられて、る前記突起には、前記可動接触子支えの略円柱形状の突起の回動軌道に沿った斜面が形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の過電流継電器。

[4] 前記リセット棒に設けられたケース係合用の突起と、前記ケースに設けられ、自動リセットの設定時に、前記リセット棒が手動でパネによって負勢力を受けている方向とは反対方向への移動されるのを規制する、前記ケース係合用の突起と係合する溝とを備えたことを特徴とする請求項 1に記載の自己給電方式の電子式過電流継電器。

[5] 前記可動接触子支えは、定常状態かトリップ状態かを示す表示用の突起が設けられ、前記可動接触子支えに設けられた前記表示用の突起には、動作確認のためにェ具等でテストトリップが出来るよう、トリップする方向に動かすことが可能となるように形成された、前記工具等と係合可能な段差が設けられて、ることを特徴とする請求項 1 に記載の過電流継電器。

[6] トリップ状態における前記常閉接点の可動接触子と固定接触子の接触部間のクリアランスと、定常状態における前記常開接点の可動接触子と固定接触子の接触部間のクリアランスが、略同一となるよう形成される位置に前記可動接触子支えの回動位置を配置したことを特徴とする請求項 1に記載の過電流継電器。