WO2014156945A1 - Arc generation detector and switch - Google Patents

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Abstract

An arc generation detector and a switch, the arc generation detector being capable of detecting arc generation at an electrical connection portion such as a terminal belonging to a power supply line and having a relatively simple configuration, and reducing the size. An arc light detection unit (91) detects arc light emitted when an arc is generated at the electric connection portion such as a terminal provided to an electric device. A determination unit (92) determines whether the arc light detection unit (91) has detected arc light. A signal output unit (93) outputs an arc generation detection signal to the outside in a case in which the determination unit (92) determines that the arc light detection unit (91) has detected arc light. The arc generation detection signal is inputted to a drive circuit (64) of a trip coil (65) in a switch (82). The drive circuit (64) drives the trip coil (65) in accordance with the input of the arc generation detection signal, and moves and opens moving contacts (42, 44) disposed between power supply-side terminals (21, 22) and load-side terminals (23, 24) in the switch (82).

Description

アーク発生検知装置及び開閉器Arc generation detection device and switch
 本発明は、アーク発生検知装置及び開閉器に関し、特に、直流電源ラインに属する端子等の電気的接続部位におけるアーク(放電)の発生検知に好適なアーク発生検知装置及び直流電源ラインに挿入され、その電路の開閉に好適な開閉器に関する。 The present invention relates to an arc generation detection device and a switch, and in particular, is inserted into an arc generation detection device and a DC power supply line suitable for detecting the occurrence of an arc (discharge) at an electrical connection site such as a terminal belonging to the DC power supply line, The present invention relates to a switch suitable for opening and closing the electric circuit.
 近年、太陽電池パネル、燃料電池等の直流出力型の分散型電源が注目され、一般家庭においても使用されている。交流電源用の電化製品が普及している一般家庭やオフィス等では、このような直流出力型の分散型電源から供給される直流電力をパワーコンディショナにより交流電源に変換して使用していることが多い。 In recent years, DC output type distributed power sources such as solar cell panels and fuel cells have attracted attention and are also used in general households. In general homes and offices where electrical appliances for AC power supply are widespread, DC power supplied from such DC output type distributed power supply is converted to AC power supply by a power conditioner and used. There are many.
 このような直流出力型の分散型電源を使用する家庭等では、従来の交流配電と同様、電路に予定以上の電流が流れることを防止するために、建物等への引込み口に開閉器(遮断器)が配置される。このような開閉器において、開閉器の端子に電線を端子ネジで締め付けて配線する場合、端子ネジの締め付けトルクの不足や温度変化による熱膨張等によって端子ネジの締め付けにゆるみが生じる場合がある。 In homes that use such a DC output type distributed power supply, as in the case of conventional AC power distribution, a switch (breaker) is installed at the entrance to the building, etc., in order to prevent a current exceeding the expected value from flowing through the circuit. Container). In such a switch, when a wire is fastened to a terminal of the switch with a terminal screw, wiring of the terminal screw may be loosened due to insufficient tightening torque of the terminal screw or thermal expansion due to a temperature change.
 このような端子ネジのゆるみによって開閉器の端子と電線との間に隙間ができると、アーク(放電)が発生する可能性がある。アークが発生すると、開閉器に直流電流が流れる場合には交流電流のように電流が零になることがないため、電流が大きい状態で連続的にアークが発生し続ける。この場合、アーク発生部位が高温になり、開閉器や電線、あるいはその周辺の部品等が焼損する場合がある。このような問題は、端子を介することなく電線同士を直接接続した接続部位において、電線間に隙間が生じた場合にも発生し得る。 If such a loose terminal screw creates a gap between the switch terminal and the wire, an arc (discharge) may occur. When an arc is generated, when a direct current flows through the switch, the current does not become zero as in the case of an alternating current. Therefore, the arc is continuously generated with a large current. In this case, the arc generation site becomes high temperature, and the switch, the electric wire, or the surrounding parts may be burned out. Such a problem may also occur when a gap is generated between the electric wires in a connection portion where the electric wires are directly connected without using a terminal.
 例えば、開閉器の端子温度を計測する温度センサ等を設け、当該端子温度が高くなった場合に接点を開極して電路を開放する構成を採用することも考えられる。しかしながら、アーク発生に起因する温度上昇は比較的早いため、温度センサ等による保護動作が機能する前に焼損が発生する可能性がある。また、このような構成では、開閉器が接続された直流電源ラインに属する別の機器における端子と電線との間でのアークの発生を検知することができない。 For example, it is conceivable to employ a configuration in which a temperature sensor or the like for measuring the terminal temperature of the switch is provided, and the contact is opened to open the electric circuit when the terminal temperature becomes high. However, since the temperature rise due to the occurrence of arc is relatively fast, there is a possibility that burnout may occur before the protective operation by the temperature sensor or the like functions. Moreover, in such a structure, generation | occurrence | production of the arc between the terminal and electric wire in another apparatus which belongs to the DC power supply line to which the switch was connected cannot be detected.
 この対策として、特許文献1は、アーク検出回路を備える開閉器を開示している。このアーク検出回路は、直流電圧上に重畳されている変動電圧成分(高周波成分)を検出することでアークの発生を検出する。そのため、開閉器の端子だけでなく、開閉器が接続された直流電源ラインに属する他の端子や接続部位において発生したアークの発生を検出することができる。そして、当該アークの発生に応じて接点を開極することもできる。 As a countermeasure, Patent Document 1 discloses a switch having an arc detection circuit. This arc detection circuit detects the occurrence of an arc by detecting a fluctuating voltage component (high frequency component) superimposed on a DC voltage. Therefore, it is possible to detect the occurrence of an arc generated not only at the terminal of the switch but also at other terminals and connection parts belonging to the DC power supply line to which the switch is connected. And a contact can also be opened according to generation | occurrence | production of the said arc.
特開2012-134002号公報JP 2012-134002 A
 しかしながら、特許文献1が開示する技術では、直流電源ラインから電圧変動成分を抽出して増幅する増幅回路、当該増幅回路により増幅された信号の周波数を求めるためのカウンタ回路、カウンタ回路を動作させるためのクロック回路、カウンタ回路の出力に基づいてアークが発生しているか否かを判定する判定回路等が必要である。すなわち、電子回路が複雑であるため、コストがかかることになる。電圧に代えて電流を監視することも考えられるが、複雑な電子回路が必要であり、高コストであることに変わりはない。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, an amplifier circuit that extracts and amplifies a voltage fluctuation component from a DC power supply line, a counter circuit for obtaining a frequency of a signal amplified by the amplifier circuit, and a counter circuit are operated. A determination circuit for determining whether or not an arc is generated based on the outputs of the clock circuit and the counter circuit is required. That is, since the electronic circuit is complicated, the cost is increased. Although it is conceivable to monitor the current instead of the voltage, a complicated electronic circuit is required and the cost is still high.
 また、このような複雑な電子回路を汎用の電子部品により構成した場合、当該電子回路を搭載した基板を収容するために比較的大きなスペースを開閉器内に確保する必要がある。その結果、開閉器が大型化するという問題もある。電子回路を汎用部品ではなく、専用の半導体集積回路とすることで小型化は可能であるが、さらに高コストになってしまう。 Further, when such a complicated electronic circuit is constituted by general-purpose electronic components, it is necessary to secure a relatively large space in the switch to accommodate the board on which the electronic circuit is mounted. As a result, there is a problem that the switch becomes large. Although it is possible to reduce the size of the electronic circuit by using a dedicated semiconductor integrated circuit instead of a general-purpose component, the cost is further increased.
 本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであって、比較的簡単な構成で電源ラインに属する端子等の電気的接続部位におけるアークの発生を検知することができ、小型化が可能なアーク発生検知装置及び開閉器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and can detect the occurrence of an arc at an electrical connection site such as a terminal belonging to a power supply line with a relatively simple configuration. It is an object of the present invention to provide an arc generation detection device and a switch that can be converted into an arc.
 上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。すなわち、本発明に係るアーク発生検知装置は、電気機器とともに使用されるアーク発生検知装置であって、アーク光検知部、判定部及び信号出力部を備える。アーク光検知部は、電気機器の電源ラインに属する接続部位におけるアーク発生時に放射されるアーク光を検知する。当該アーク光検知部は、例えば、電子管や半導体センサにより構成することができる。また、アーク発生箇所の金属によりアーク発光色が変わることからカラーセンサでも識別可能である。
また、判定部は、アーク光検知部からの出力信号の大きさが所定値以上であれば、検知信号を出力する構成とすることができる。信号出力部は、出力端子又は信号増幅器を備える出力端子により構成することができる。また、前記判定部はアーク光を監視し光の揺らぎを分析して、アーク光特有の揺らぎのあるときに、前記検知信号を出力する構成とすることができる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, the arc generation detection device according to the present invention is an arc generation detection device used together with an electric device, and includes an arc light detection unit, a determination unit, and a signal output unit. An arc light detection part detects the arc light radiated | emitted at the time of the arc generation | occurrence | production in the connection site | part which belongs to the power supply line of an electric equipment. The arc light detection unit can be constituted by, for example, an electron tube or a semiconductor sensor. In addition, since the arc emission color changes depending on the metal at the arc occurrence location, it can be identified by a color sensor.
Further, the determination unit can be configured to output a detection signal if the magnitude of the output signal from the arc light detection unit is equal to or greater than a predetermined value. The signal output unit can be constituted by an output terminal or an output terminal including a signal amplifier. The determination unit may be configured to monitor the arc light, analyze the light fluctuation, and output the detection signal when there is a fluctuation peculiar to the arc light.
 上記アーク発生検知装置は、上記電源ラインに介在した開閉器とともに使用することができる。当該開閉器は、例えば、電源側端子、負荷側端子、接点及び接点開放部を備える。電源側端子は、電気機器に電力を供給する電源と電気的に接続される。負荷側端子は、上記電気機器に電気的に接続される。接点は、電源側端子と負荷側端子との間に介在され、電源側端子と負荷側端子とを電気的に接続する閉状態と、電源側端子と負荷側端子とを電気的に分離する開状態とを切り替える。接点開放部は、外部から入力される信号に応じて接点を開状態にする。この場合、上記信号出力部は、判定部によりアーク光検知部がアーク光を検知したと判定された場合、上述のアーク発生検知信号を開閉器に入力して接点を開状態にする。 The arc generation detection device can be used with a switch interposed in the power line. The switch includes, for example, a power supply side terminal, a load side terminal, a contact, and a contact opening portion. The power supply side terminal is electrically connected to a power supply that supplies power to the electrical device. The load side terminal is electrically connected to the electric device. The contact is interposed between the power supply side terminal and the load side terminal, and is in a closed state in which the power supply side terminal and the load side terminal are electrically connected, and in an open state in which the power supply side terminal and the load side terminal are electrically separated. Switch between states. The contact opening part opens the contact according to a signal input from the outside. In this case, when the determination unit determines that the arc light detection unit has detected the arc light, the signal output unit inputs the arc generation detection signal to the switch to open the contact.
 一方、他の観点では、本発明は開閉器を提供することもできる。すなわち、本発明に係る開閉器は、電源側端子、負荷側端子、接点、アーク光検知部、判定部及び接点開放部を備える。電源側端子は、電源に電気的に接続される。負荷側端子は、電源からの電力が供給される負荷に電気的に接続される。接点は、電源側端子と負荷側端子との間に介在され、電源側端子と負荷側端子とを電気的に接続する閉状態と、電源側端子と負荷側端子とを電気的に分離する開状態とを切り替える。アーク光検知部は、アーク発生時に放射されるアーク光を検知する。判定部は、アーク光検知部がアーク光を検知したか否かを判定する。接点開放部は、判定部によりアーク光検知部がアーク光を検知したと判定された場合、接点を開状態にする。アーク光検知部は、前記したように、電子管や半導体センサにより構成することができる。またアーク発生箇所の金属によりアーク発光色が変わることからカラーセンサでも識別可能である。 On the other hand, in another aspect, the present invention can also provide a switch. That is, the switch according to the present invention includes a power supply side terminal, a load side terminal, a contact, an arc light detection unit, a determination unit, and a contact opening unit. The power supply side terminal is electrically connected to the power supply. The load side terminal is electrically connected to a load to which power from the power source is supplied. The contact is interposed between the power supply side terminal and the load side terminal. Switch between states. The arc light detection unit detects arc light emitted when an arc is generated. The determination unit determines whether or not the arc light detection unit has detected arc light. The contact opening portion opens the contact when the determination portion determines that the arc light detection portion has detected the arc light. As described above, the arc light detection unit can be constituted by an electron tube or a semiconductor sensor. In addition, since the arc emission color changes depending on the metal at the arc occurrence location, the color sensor can also identify the arc emission color.
 この開閉器において、接点開放部は、判定部からの信号に応じて接点を閉状態から開状態に駆動する駆動部と、当該駆動部を作動させる電源回路とを備える構成を採用することができる。 In this switch, the contact opening unit may employ a configuration including a drive unit that drives the contact from a closed state to an open state according to a signal from the determination unit, and a power supply circuit that operates the drive unit. .
 本発明によれば、比較的簡単な構成で電源ラインに属する端子等の電気的接続部位におけるアークの発生を検知することができる。そのため、小型で低コストのアーク発生検知装置及び開閉器を実現することができる。また、判定部でアーク発生による揺らぎを検知する構成とすることにより、可視光線を含む太陽光や蛍光灯等の光と判別可能なるため、誤動作を防止できることになる。
また、広範囲のアーク光を監視出来るため、蓄電室や直流から交流に変換する様な設備の部屋全体を監視出来ることから、アーク発生警報器としても応用が可能であり、更に、飛行機のバッテリー火災事故の様な事例も未然防げることになる。
According to the present invention, it is possible to detect the occurrence of an arc at an electrical connection site such as a terminal belonging to a power supply line with a relatively simple configuration. Therefore, it is possible to realize a small and low-cost arc generation detection device and switch. Further, by adopting a configuration in which the determination unit detects fluctuation due to the occurrence of an arc, it can be distinguished from light such as sunlight or fluorescent light including visible light, and thus malfunction can be prevented.
In addition, because it can monitor a wide range of arc light, it can be used as an arc generation alarm because it can monitor the storage room and the entire room of equipment that converts direct current to alternating current. Cases like accidents can be prevented.
図1は本発明の一実施形態における開閉器の適用例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an application example of a switch in one embodiment of the present invention. 図2は本発明の一実施形態における開閉器の外形を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the outer shape of the switch in one embodiment of the present invention. 図3は本発明の一実施形態における開閉器を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a switch in one embodiment of the present invention. 図4は本発明の一実施形態における開閉器が備える判定部の構成を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a determination unit provided in the switch according to the embodiment of the present invention. 図5は本発明の一実施形態におけるアーク発生検知装置を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an arc generation detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 図6は揺らぎ検出機能を持つ開閉器の一実施形態のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of a switch having a fluctuation detection function. 図7は揺らぎ検出機能を持つアーク発生検知装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of an arc generation detection device having a fluctuation detection function.
 以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、直流電源である太陽電池パネルに接続された開閉器(遮断器)として本発明を具体化する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. Below, this invention is actualized as a switch (breaker) connected to the solar cell panel which is DC power supply.
 図1は本実施形態における開閉器の適用例を示すブロック図である。図1に示すように、開閉器12は、太陽電池パネル11とパワーコンディショナ13の間に接続され、太陽電池パネル11とパワーコンディショナ13との間の電路を開閉する。周知のように、太陽電池パネル11は、太陽からの光エネルギーを光起電力効果により電気エネルギー(直流電力)に変換する。パワーコンディショナ13は、太陽電池パネル11により生成された直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を、例えば、建屋内の交流配電系に供給する。 FIG. 1 is a block diagram showing an application example of a switch in this embodiment. As shown in FIG. 1, the switch 12 is connected between the solar cell panel 11 and the power conditioner 13, and opens and closes an electric circuit between the solar cell panel 11 and the power conditioner 13. As is well known, the solar cell panel 11 converts light energy from the sun into electrical energy (DC power) by the photovoltaic effect. The power conditioner 13 converts the DC power generated by the solar cell panel 11 into AC power, and supplies the AC power to, for example, an AC distribution system in a building.
 図2は、開閉器12の外形を示す斜視図である。図2に示すように、開閉器12は、その一方面(図2では上面)に端子21、22、23、24を備える。ここでは、端子21及び端子22が太陽電池パネル11に接続される電源側端子であり、端子23及び端子24がパワーコンディショナ13に接続される負荷側端子である。例えば、端子21が太陽電池パネル11の正極と電気的に接続される場合、端子23がパワーコンディショナ13の正極と電気的に接続される。この場合、端子22は太陽電池パネル11の負極と電気的に接続され、端子24はパワーコンディショナ13の負極と電気的に接続される。 FIG. 2 is a perspective view showing the outer shape of the switch 12. As illustrated in FIG. 2, the switch 12 includes terminals 21, 22, 23, and 24 on one surface (the upper surface in FIG. 2). Here, the terminal 21 and the terminal 22 are power supply side terminals connected to the solar cell panel 11, and the terminal 23 and the terminal 24 are load side terminals connected to the power conditioner 13. For example, when the terminal 21 is electrically connected to the positive electrode of the solar cell panel 11, the terminal 23 is electrically connected to the positive electrode of the power conditioner 13. In this case, the terminal 22 is electrically connected to the negative electrode of the solar cell panel 11, and the terminal 24 is electrically connected to the negative electrode of the power conditioner 13.
 図3は、開閉器12の内部構成を模式的に示す概略構成図である。図3に示すように、端子21は可動接点42及び固定接点41により構成される接点を介して端子23と接続されている。可動接点42と固定接点41とが電気的に接続されることにより、端子21と端子23とは導通状態(閉状態)となり、可動接点42と固定接点41とが電気的に分離されることにより、端子21と端子23とは非導通状態(開状態)となる。同様に、端子22は可動接点44及び固定接点43により構成される接点を介して端子24と接続されている。可動接点44と固定接点43とが電気的に接続されることにより、端子22と端子24とは導通状態(閉状態)となり、可動接点44と固定接点43とが電気的に分離されることにより、端子22と端子24とは非導通状態(開状態)となる。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram schematically showing the internal configuration of the switch 12. As shown in FIG. 3, the terminal 21 is connected to the terminal 23 through a contact constituted by a movable contact 42 and a fixed contact 41. When the movable contact 42 and the fixed contact 41 are electrically connected, the terminal 21 and the terminal 23 are in a conductive state (closed state), and the movable contact 42 and the fixed contact 41 are electrically separated. The terminal 21 and the terminal 23 are in a non-conductive state (open state). Similarly, the terminal 22 is connected to the terminal 24 via a contact constituted by a movable contact 44 and a fixed contact 43. When the movable contact 44 and the fixed contact 43 are electrically connected, the terminal 22 and the terminal 24 are in a conductive state (closed state), and the movable contact 44 and the fixed contact 43 are electrically separated. The terminal 22 and the terminal 24 are in a non-conductive state (open state).
 可動接点42及び可動接点44は、両接点の開状態と閉状態とを切り替える切替レバー(図示せず)の切替状態に連動して動作するリンク機構と連結されており、切替レバーの状態に応じて開状態と閉状態とが切り替わる。当該リンク機構の構造は特に限定されず、公知の任意の構造を採用することができる。ここでは、単純化したリンク機構に基づいて開閉器12の構造を説明する。 The movable contact 42 and the movable contact 44 are connected to a link mechanism that operates in conjunction with a switching state of a switching lever (not shown) that switches between the open state and the closed state of both contacts, and depends on the state of the switching lever. Switch between open and closed. The structure of the link mechanism is not particularly limited, and any known structure can be adopted. Here, the structure of the switch 12 will be described based on a simplified link mechanism.
 図3に示すように、可動接点42及び可動接点44は、リンク部材51に連結されている。リンク部材51は、図示しない付勢部材により、各可動接点42、44が開状態(固定接点41、43と非接触の状態)になる方向(図3中では矢印52で示す方向)に付勢されている。リンク部材51は、上述の切替レバーの切替状態に応じて、当該付勢方向に沿って直線的に移動する。リンク部材51には、係止片54と係合する係合部53が固定されており、係合部53が係止片54と係合することで、各可動接点42、44が対応する固定接点41、43と接触する状態(閉状態)に維持される。 As shown in FIG. 3, the movable contact 42 and the movable contact 44 are connected to a link member 51. The link member 51 is biased by a biasing member (not shown) in a direction (indicated by an arrow 52 in FIG. 3) in which each of the movable contacts 42 and 44 is in an open state (a state of non-contact with the fixed contacts 41 and 43). Has been. The link member 51 moves linearly along the biasing direction according to the switching state of the switching lever. An engaging portion 53 that engages with the locking piece 54 is fixed to the link member 51. When the engaging portion 53 engages with the locking piece 54, the movable contacts 42 and 44 are fixed to each other. The state of contact with the contacts 41 and 43 (closed state) is maintained.
 図3の例では、係合部53は、リンク部材51の付勢方向52と交差する方向に突出する状態で、一端がリンク部材51に固定されている。係合部53の他端は、リンク部材51の付勢方向52側に突出する突出部を有している。当該突出部は、図3に示すように、縦断面が、リンク部材51の付勢方向52側に頂点を有し、リンク部材51側に傾斜面を有する直角三角形状の形状になっている。 3, one end of the engaging portion 53 is fixed to the link member 51 in a state of protruding in a direction intersecting the urging direction 52 of the link member 51. The other end of the engaging portion 53 has a protruding portion that protrudes toward the biasing direction 52 side of the link member 51. As shown in FIG. 3, the projecting portion has a vertical triangular shape having a vertex on the biasing direction 52 side of the link member 51 and an inclined surface on the link member 51 side.
 一方、係合片54は、一端が支持軸55に回動可能に支持された棒状片により構成されている。係合片54の他端は、縦断面が、係合部53の突出部の頂点と対向する頂点を有し、リンク部材51と反対側に傾斜面を有する直角三角形状の形状になっている。係合片54の他端は、リンク部材51方向(図3中では矢印57で示す方向)に付勢されている。係合片54の付勢方向側にはストッパ部材56が配置されており、係合片54の他端が係合部53と係合する位置を超えて回動することがない構成になっている。 On the other hand, the engagement piece 54 is composed of a rod-like piece whose one end is rotatably supported by the support shaft 55. The other end of the engagement piece 54 has a right-angled triangular shape with a vertical cross section having a vertex opposite the vertex of the protrusion of the engagement portion 53 and an inclined surface on the opposite side of the link member 51. . The other end of the engagement piece 54 is biased in the direction of the link member 51 (the direction indicated by the arrow 57 in FIG. 3). A stopper member 56 is disposed on the urging direction side of the engagement piece 54 so that the other end of the engagement piece 54 does not rotate beyond the position where it engages with the engagement portion 53. Yes.
 本構成では、切替レバーを開状態から閉状態に切り替えると、リンク部材51が付勢力に抗する方向に移動して各可動接点42、44が対応する固定接点41、43と接触し、さらに、係合片54と係合部53とが係合する。当該状態で切替レバーの操作を完了してリンク部材51に付与する力を開放しても、各可動接点42、44は対応する固定接点41、43と接触する状態に維持される。 In this configuration, when the switching lever is switched from the open state to the closed state, the link member 51 moves in a direction against the urging force so that the movable contacts 42 and 44 come into contact with the corresponding fixed contacts 41 and 43, The engaging piece 54 and the engaging portion 53 are engaged. Even if the operation of the switching lever is completed in this state and the force applied to the link member 51 is released, the movable contacts 42 and 44 are maintained in contact with the corresponding fixed contacts 41 and 43.
 また、係止片54のストッパ部材56の反対側にはトリップコイル65が配置されている。本実施形態では、係止片54の他端のトリップコイル65側に磁性体が配置されており、トリップコイル65を駆動して電磁力を発生させることで、係止片54を付勢力に抗する方向に回動させることができる。係止片54を付勢力に抗する方向に回動させると、係合片54と係合部53との係合が解除され、リンク部材51は付勢方向に移動する。すなわち、トリップコイル65を駆動することで、各可動接点42、44は閉状態から開状態になる。なお、図3では図示を省略しているが、各可動接点42、44の周囲には、各可動接点42、44が閉状態から開状態になるときに、対応する固定接点41、43との間で発生するアークを消弧するための消弧機構が設けられている。 Further, a trip coil 65 is disposed on the opposite side of the stopper piece 56 of the locking piece 54. In the present embodiment, a magnetic body is disposed on the trip coil 65 side of the other end of the locking piece 54, and the locking piece 54 is resisted against the biasing force by driving the trip coil 65 to generate electromagnetic force. It can be rotated in the direction of When the locking piece 54 is rotated in a direction against the urging force, the engagement between the engaging piece 54 and the engaging portion 53 is released, and the link member 51 moves in the urging direction. That is, by driving the trip coil 65, the movable contacts 42 and 44 are changed from the closed state to the open state. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 3, when each movable contact 42 and 44 changes from a closed state to an open state around each movable contact 42 and 44, it corresponds with corresponding fixed contacts 41 and 43. An arc extinguishing mechanism is provided for extinguishing arcs generated between them.
 トリップコイル65は、例えば、端子21~24の温度が所定温度を超えたときや、端子21と端子23との間、又は端子22と端子24との間に所定の大きさを超える電流が流れたとき等、電源と負荷と電気的に分離する必要が発生したときに駆動される。端子21~24の温度は各端子に接続された温度センサ等により検知することができ、端子21と端子23との間、端子22と端子24との間の電流は、各電路に配置された電磁誘導コイル等により検知することができる。なお、図3では、アーク発生時にトリップコイル65を駆動するための構造のみを図示している。
図3に示すように、開閉器12は、アーク光検知部61、判定部62及び接点開放部63を備える。
In the trip coil 65, for example, a current exceeding a predetermined magnitude flows when the temperature of the terminals 21 to 24 exceeds a predetermined temperature, between the terminal 21 and the terminal 23, or between the terminal 22 and the terminal 24. It is driven when it is necessary to electrically separate the power source and the load, such as when The temperature of the terminals 21 to 24 can be detected by a temperature sensor or the like connected to each terminal, and the current between the terminal 21 and the terminal 23 and between the terminal 22 and the terminal 24 is arranged in each electric circuit. It can be detected by an electromagnetic induction coil or the like. In FIG. 3, only the structure for driving the trip coil 65 when an arc is generated is shown.
As shown in FIG. 3, the switch 12 includes an arc light detection unit 61, a determination unit 62, and a contact opening unit 63.
 アーク光検知部61は、アーク発生時に放射されるアーク光を検知する。アーク光検知部61には、電子管(光電管)、半導体センサ等のアーク光を検知可能な任意の素子、センサ等を採用することができる。アーク光検知部61は、紫外光領域のみに感度を有することが好ましい。例えば、可視光カットフィルタを内蔵したシリコン半導体からなるフォトダイオードや、窒化ガリウム半導体や窒化アルミニウムガリウム半導体からなるフォトダイオード等を使用することができる。アーク光検知部61は1つである必要はなく複数配置することもできる。またアーク発生箇所の金属によりアーク発光色が変わることからカラーセンサでも識別可能である。 The arc light detector 61 detects arc light emitted when an arc is generated. The arc light detection unit 61 may employ any element, sensor, or the like that can detect arc light, such as an electron tube (photoelectric tube) or a semiconductor sensor. The arc light detection unit 61 preferably has sensitivity only in the ultraviolet light region. For example, a photodiode made of a silicon semiconductor incorporating a visible light cut filter, a photodiode made of a gallium nitride semiconductor or an aluminum gallium nitride semiconductor, or the like can be used. The number of arc light detectors 61 is not necessarily one, and a plurality of arc light detectors 61 may be arranged. In addition, since the arc emission color changes depending on the metal at the arc occurrence location, the color sensor can also be used for identification.
 図2に示すように、本実施形態では、端子21、端子22と対向する開閉器12の筐体に、各端子においてアークが発生した際に放射されるアーク光を開閉器12の筐体内に導入するための透過窓31、透過窓32がそれぞれ設けられている。端子23、端子24と対向する開閉器12の筐体にも同様に、各端子においてアークが発生した際に放射されるアーク光を開閉器12の筐体内に導入するための透過窓がそれぞれ設けられている。 As shown in FIG. 2, in this embodiment, arc light emitted when an arc is generated at each terminal is placed in the casing of the switch 12 in the casing of the switch 12 facing the terminals 21 and 22. A transmissive window 31 and a transmissive window 32 for introduction are provided. Similarly, the casings of the switch 12 facing the terminals 23 and 24 are each provided with a transmission window for introducing arc light radiated when an arc occurs at each terminal into the casing of the switch 12. It has been.
 また、開閉器12の筐体には、当該筐体から離れた位置においてアークが発生した際に放射されるアーク光を開閉器12の筐体内に導入するための透過窓も設けられている。図3の例では、筐体上面に設けられた透過窓35、透過窓36及び手前側側面に設けられた透過窓37が図示されているが、下面及び奥側側面にも同様の透過窓が設けられている。これらの透過窓35~37は、例えば、開閉器12と接続される他の電気機器(この例では、太陽電池パネル11やパワーコンディショナ13)の端子等の電気的接続部位において発生したアークに伴うアーク光を開閉器12の筐体内に導入する。各透過窓31、32、35、36、37は、例えば、紫外光領域の光を透過させる透光性部材により構成することができる。なお、開閉器12と接続される他の電気機器の端子等の電気的接続部位から放射されたアーク光が透過窓に到達し難い位置関係にあるときは、適宜、光ファイバ等の導光部材や反射板を配置し、アーク光を透過窓に案内してもよい。 Further, the casing of the switch 12 is also provided with a transmission window for introducing arc light emitted when an arc is generated at a position away from the casing into the casing of the switch 12. In the example of FIG. 3, the transmission window 35 provided on the upper surface of the housing, the transmission window 36, and the transmission window 37 provided on the front side surface are illustrated, but similar transmission windows are provided on the lower surface and the rear side surface. Is provided. These transmission windows 35 to 37 are caused by, for example, an arc generated at an electrical connection site such as a terminal of another electrical device (in this example, the solar cell panel 11 or the power conditioner 13) connected to the switch 12. The accompanying arc light is introduced into the casing of the switch 12. Each of the transmission windows 31, 32, 35, 36, and 37 can be made of a translucent member that transmits light in the ultraviolet region, for example. When arc light radiated from an electrical connection site such as a terminal of another electrical device connected to the switch 12 is difficult to reach the transmission window, a light guide member such as an optical fiber is appropriately used. Alternatively, a reflector may be arranged to guide the arc light to the transmission window.
 開閉器12において、これらの透過窓のそれぞれにアーク光検知部61を配置することも可能であるが、本実施形態では、1のアーク光検知部61を備える構成としている。そのため、各透過窓を通過して開閉器12の筐体内に進入したアーク光は、筐体内で適宜反射されてアーク光検知部61に到達する構成になっている。なお、アーク光検知部61へアーク光を効率的に到達させるために、適宜、光ファイバ等の導光部材や反射板を配置してもよい。また、筐体内面にアーク光の反射率を高めるコーティング等を施してもよい。また、アーク光検知部61は、不要な外来アーク光が入射することがないように、開閉器12は遮光ケース内に収容されることが好ましい。 In the switch 12, the arc light detection unit 61 can be disposed in each of these transmission windows. However, in the present embodiment, one arc light detection unit 61 is provided. Therefore, the arc light that has passed through each transmission window and entered the case of the switch 12 is appropriately reflected in the case and reaches the arc light detection unit 61. In addition, in order to make arc light reach | attain efficiently to the arc light detection part 61, you may arrange | position suitably light guide members, such as an optical fiber, and a reflecting plate. Moreover, you may give the coating etc. which raise the reflectance of arc light on the inner surface of a housing | casing. Moreover, it is preferable that the switch 12 is accommodated in the light-shielding case so that the unnecessary external arc light may not enter the arc light detection unit 61.
 判定部62は、アーク光検知部61がアーク光を検知したか否かを判定する。当該判定部62の構造は特に限定されない。本実施形態では、後述のように、アーク光検知部61からの出力信号の大きさと基準信号との大きさを比較し、アーク光検知部61からの出力信号が基準信号よりも大きいときに、所定の信号を出力するコンパレータにより判定部62を構成している。判定部62によりアーク光検知部61がアーク光を検知したと判定された場合、接点開放部が可動接点42、44を開状態にする。 The determination unit 62 determines whether or not the arc light detection unit 61 has detected arc light. The structure of the determination unit 62 is not particularly limited. In the present embodiment, as described later, the magnitude of the output signal from the arc light detection unit 61 is compared with the reference signal, and when the output signal from the arc light detection unit 61 is larger than the reference signal, The determination unit 62 is configured by a comparator that outputs a predetermined signal. When the determination unit 62 determines that the arc light detection unit 61 has detected the arc light, the contact opening unit opens the movable contacts 42 and 44.
 本実施形態では、接点開放部63は、駆動回路64、トリップコイル65及び電源回路66を備える。駆動回路64及びトリップコイル65は、上述のように、判定部62からの信号に応じて可動接点42、44を閉状態から開状態に駆動する駆動部として機能する。駆動回路64はトリップコイル65を駆動する電流源であり、判定部62から入力される信号に応じて電流を印加する構成になっている。電源回路66は、駆動回路64を作動させるための電力を供給する。電源回路66は、例えば、DC-DCコンバータにより構成される。この例では、電源回路66は、固定接点41と端子23とを接続する電線、及び固定接点43と端子24とを接続する電線から直流電力を取得し、駆動回路64に供給する直流電源を生成する。また、本実施形態では、電源回路66はアーク光検知部61及び判定部62にも直流電力を供給する構成になっている。
図4は、判定部62の構成を示す概略構成図である。図4に示すように、判定部62はコンパレータ(比較器)71により構成される。コンパレータ71に入力される基準信号は、電源回路66から供給される直流電位と、分圧抵抗72、73とにより生成される。すなわち、直列に接続された抵抗72と抵抗73に対して電源回路66から所定の直流電位が印加されるとともに、抵抗72と抵抗73との間の電位が基準電位としてコンパレータ71に入力される。なお、抵抗72の抵抗値と抵抗73の抵抗値との比(すなわち、基準電位)は、検知すべきアーク光の強度に対応するアーク光検知部61の出力信号(出力電位)の大きさに応じて適宜設定すればよい。
また、アーク光検知部61の出力信号が比較信号としてコンパレータ71に入力される。例えば、コンパレータ71は、アーク光検知部61の出力信号が基準電位以下である場合、Lowレベル信号を出力し、アーク光検知部61の出力信号が基準電位を超える場合、Highレベル信号を出力する。コンパレータ71の出力信号は駆動回路64に入力される。駆動回路64はコンパレータ71からHighレベル信号が入力されたときにトリップコイル65に電流を印加し、係止片54を移動させて可動接点42、44を開状態にする。
以上の構成において、開閉器12の端子21~24、あるいは開閉器12に接続される電気機器である、太陽電池パネル11の端子やパワーコンディショナ13の端子、あるいは他の電気的接続部位においてアーク(放電)が発生した場合、アーク発生に伴って放射されるアーク光が、直接又は適宜反射されて開閉器12内に配置されたアーク光検知部61に入射すると、トリップコイル65が駆動されて可動接点42、44が開状態になる。
In the present embodiment, the contact opening part 63 includes a drive circuit 64, a trip coil 65, and a power circuit 66. As described above, the drive circuit 64 and the trip coil 65 function as a drive unit that drives the movable contacts 42 and 44 from the closed state to the open state in response to a signal from the determination unit 62. The drive circuit 64 is a current source that drives the trip coil 65, and is configured to apply a current according to a signal input from the determination unit 62. The power supply circuit 66 supplies power for operating the drive circuit 64. The power supply circuit 66 is configured by, for example, a DC-DC converter. In this example, the power supply circuit 66 acquires DC power from the electric wire connecting the fixed contact 41 and the terminal 23 and the electric wire connecting the fixed contact 43 and the terminal 24, and generates DC power to be supplied to the drive circuit 64. To do. In the present embodiment, the power supply circuit 66 is configured to supply DC power to the arc light detection unit 61 and the determination unit 62.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of the determination unit 62. As shown in FIG. 4, the determination unit 62 includes a comparator (comparator) 71. The reference signal input to the comparator 71 is generated by the DC potential supplied from the power supply circuit 66 and the voltage dividing resistors 72 and 73. That is, a predetermined DC potential is applied from the power supply circuit 66 to the resistors 72 and 73 connected in series, and the potential between the resistors 72 and 73 is input to the comparator 71 as a reference potential. The ratio between the resistance value of the resistor 72 and the resistance value of the resistor 73 (that is, the reference potential) is the magnitude of the output signal (output potential) of the arc light detection unit 61 corresponding to the intensity of the arc light to be detected. What is necessary is just to set suitably according to.
Further, the output signal of the arc light detector 61 is input to the comparator 71 as a comparison signal. For example, the comparator 71 outputs a low level signal when the output signal of the arc light detection unit 61 is equal to or lower than the reference potential, and outputs a high level signal when the output signal of the arc light detection unit 61 exceeds the reference potential. . The output signal of the comparator 71 is input to the drive circuit 64. When a high level signal is input from the comparator 71, the drive circuit 64 applies a current to the trip coil 65, moves the locking piece 54, and opens the movable contacts 42 and 44.
In the above configuration, arcs are generated at the terminals 21 to 24 of the switch 12, or the terminals of the solar battery panel 11, the terminals of the power conditioner 13, or other electrical connection parts, which are electrical devices connected to the switch 12. When (discharge) occurs, when the arc light radiated with the occurrence of the arc is directly or appropriately reflected and enters the arc light detection unit 61 arranged in the switch 12, the trip coil 65 is driven. The movable contacts 42 and 44 are opened.
 以上の記述で、判定部62として、コンパレータ71を使用し、基準の電位以上の電位がアーク光検知部61から入力されたときに、アーク光が発生したと判断するようにしている。しかしながら、この構成では、基準の強度を超えた太陽光や蛍光灯からの光が前記入射窓から入射すると誤動作をする惧れがある。
ところで、アーク光検知部61がアーク光を検知したときに発生する電位は、特有の揺らぎを持つので、この揺らぎを利用することによって、前記太陽光や蛍光灯からの光との判別ができることになる。
図6はアーク光の揺らぎを検出する構成を持つ判定部62の一例を示すブロック図である。分析手段88はアーク光検知部61が所定の閾値以上の電位になる間隔を計測しておき、当該間隔が不規則である場合に、さらに秒単位でその回数を計数する。一方、記憶手段89には前記回数の閾値(例えば200)を記憶しておき、前記分析手段88は計測した回数が前記閾値以上になったときはアークと判定するようにしている。これによって、蛍光灯の光のように規則的に点滅する光、および太陽光やLEDのように変化のない光の両方からの分離が可能となる。
上記のように判定部62がアーク光の発生を検知すると、その旨の信号(出力信号)は駆動回路64に入力される。駆動回路64は前記同様、アークである旨の信号を受けてトリップコイル65を駆動することになる。
In the above description, the comparator 71 is used as the determination unit 62, and it is determined that arc light has been generated when a potential equal to or higher than the reference potential is input from the arc light detection unit 61. However, with this configuration, there is a risk of malfunction if sunlight or light from a fluorescent lamp that exceeds the reference intensity enters from the incident window.
By the way, since the electric potential generated when the arc light detection unit 61 detects the arc light has a specific fluctuation, it is possible to distinguish the light from the sunlight or the fluorescent lamp by using this fluctuation. Become.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the determination unit 62 having a configuration for detecting fluctuations in arc light. The analysis unit 88 measures the interval at which the arc light detection unit 61 has a potential equal to or higher than a predetermined threshold, and further counts the number of times in seconds when the interval is irregular. On the other hand, the storage unit 89 stores a threshold value (for example, 200) of the number of times, and the analysis unit 88 determines that an arc is detected when the measured number of times exceeds the threshold value. This allows separation from both regularly flashing light, such as fluorescent light, and unchanging light, such as sunlight and LEDs.
When the determination unit 62 detects the generation of arc light as described above, a signal (output signal) indicating that is input to the drive circuit 64. Similarly to the above, the drive circuit 64 receives the signal indicating the arc and drives the trip coil 65.
 なお、上記では特に好ましい形態として、アーク光検知部を開閉器12の筐体内に配置する構成としたが、アーク光検知部を開閉器12の筐体外部に配置して、アーク光検知部の出力信号を開閉器12の筐体内に配置した判定部62に入力する構成であってもよい。また、判定部62を開閉器の筐体外部に配置してもよい。この場合、開閉器は、外部から入力される信号に応じて接点を開状態にする接点開放部を備えることになり、アーク発生を検知して開閉器の接点を開状態にするための信号を開閉器に入力する部分は、アーク発生検知装置を構成することになる。 In the above description, the arc light detection unit is arranged in the casing of the switch 12 as a particularly preferable form. However, the arc light detection unit is arranged outside the casing of the switch 12 so that the arc light detection unit The output signal may be input to the determination unit 62 disposed in the casing of the switch 12. Moreover, you may arrange | position the determination part 62 outside the housing | casing of a switch. In this case, the switch is provided with a contact opening part that opens the contact in accordance with a signal input from the outside, and a signal for detecting the occurrence of arc and opening the contact of the switch is provided. The part that is input to the switch constitutes an arc generation detection device.
 図5は、アーク発生検知装置を示す概略構成図である。図5に示すようにアーク発生検知装置90は、アーク光検知部91、判定部92及び信号出力部93を備える。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an arc generation detection device. As shown in FIG. 5, the arc generation detection device 90 includes an arc light detection unit 91, a determination unit 92, and a signal output unit 93.
 アーク光検知部91は、アーク発生時に放射されるアーク光を検知する。アーク光検知部91には、上述のように、電子管、半導体センサ等のアーク光を検知可能な任意の素子、センサ等を採用することができる。 The arc light detector 91 detects arc light emitted when an arc is generated. As described above, the arc light detection unit 91 may employ any element, sensor, or the like that can detect arc light, such as an electron tube or a semiconductor sensor.
 また、判定部92は、上述の判定部62と同様にコンパレータ71及び分圧抵抗72、73を備える。分圧抵抗72、73に印加される電位は、外部から供給されてもよく、アーク発生検知装置90の内部に設けた電源回路から供給されてもよい。更に、判定部92として、図7に示すようにアーク光の揺らぎを検出する機能を持たせることもできる。
すなわち、分析手段88はアーク光検知部91が所定の閾値以上の電位になる間隔を計測しておき、当該間隔が不規則である場合に、さらに秒単位でその回数を計数する。一方、記憶手段89には前記回数の閾値(例えば200)を記憶しておき、前記分析手段88は計測した回数が前記閾値以上になったときはアーク光と判定するようにしている。
In addition, the determination unit 92 includes a comparator 71 and voltage dividing resistors 72 and 73 in the same manner as the determination unit 62 described above. The potential applied to the voltage dividing resistors 72 and 73 may be supplied from the outside, or may be supplied from a power supply circuit provided inside the arc generation detection device 90. Further, the determination unit 92 may be provided with a function of detecting the fluctuation of the arc light as shown in FIG.
That is, the analysis unit 88 measures the interval at which the arc light detection unit 91 becomes a potential equal to or higher than a predetermined threshold, and further counts the number of times in seconds when the interval is irregular. On the other hand, the storage unit 89 stores a threshold value (for example, 200) of the number of times, and the analysis unit 88 determines that the light is arc light when the measured number of times becomes equal to or greater than the threshold value.
 信号出力部93は、判定部92によりアーク光検知部91がアーク光を検知したと判定した場合、アーク発生検知信号(例えば、Highレベル信号)を外部へ出力する。信号出力部93は、出力端子又は信号増幅器を備える出力端子により構成することができる。 When the determination unit 92 determines that the arc light detection unit 91 has detected arc light, the signal output unit 93 outputs an arc generation detection signal (for example, a high level signal) to the outside. The signal output unit 93 can be configured by an output terminal or an output terminal including a signal amplifier.
 また、アーク発生検知装置90がアーク発生検知信号を入力する開閉器82は、図5に示すように、アーク光検知部61及び判定部62を備えない点で上述の開閉器12と異なる。他の構成は、開閉器12と同一であり、開閉器12と同様の作用効果を奏する部位には同一の符号を付している。 Further, the switch 82 to which the arc generation detection device 90 inputs an arc generation detection signal is different from the above-described switch 12 in that the arc light detection unit 61 and the determination unit 62 are not provided as shown in FIG. Other configurations are the same as those of the switch 12, and the same reference numerals are given to the portions that exhibit the same effects as the switch 12.
 アーク発生検知装置90からのアーク発生検知信号は、接点開放部63の駆動回路64に入力される。駆動回路64はアーク発生検知信号が入力されたときにトリップコイル65に電流を印加し、係止片54を移動させて可動接点42、44を開状態にする。 The arc occurrence detection signal from the arc occurrence detection device 90 is input to the drive circuit 64 of the contact opening portion 63. The drive circuit 64 applies a current to the trip coil 65 when the arc occurrence detection signal is input, and moves the locking piece 54 to open the movable contacts 42 and 44.
 以上の構成において、アーク発生検知装置90は、開閉器82の端子21~24、あるいは開閉器82に接続される電気機器である、太陽電池パネル11の端子やパワーコンディショナ13の端子、あるいは他の電気的接続部位においてアーク(放電)が発生した場合、アーク発生に伴って放射されるアーク光が、直接又は適宜反射されてアーク発生検知装置90内に配置されたアーク光検知部91に入射する状態で配置される。 In the above configuration, the arc generation detection device 90 is the terminals 21 to 24 of the switch 82, the terminals of the solar battery panel 11 and the terminals of the power conditioner 13, which are electrical devices connected to the switch 82, or others. When an arc (discharge) occurs at the electrical connection site, arc light radiated with the occurrence of the arc is directly or appropriately reflected and enters the arc light detection unit 91 disposed in the arc generation detection device 90. It is arranged in the state to do.
 アーク発生検知装置90内へのアーク光の導入は、上述の開閉器12のように、アーク発生検知装置90の筐体に、紫外光領域の光を透過させる透光性部材からなる透過窓を設けることで実施可能である。また、適宜、光ファイバ等の導光部材や反射板を配置し、アーク光を透過窓に案内してもよい。アーク光検知部91は、各透過窓にそれぞれ配置してもよく、各透過窓から入射した紫外光を1のアーク光検知部91に案内する構成でもよい。後者の場合、各透過窓を通過してアーク発生検知装置90の筐体内に進入したアーク光は、筐体内で適宜反射されてアーク光検知部91に到達する。アーク光検知部91へアーク光を効率的に到達させるために、適宜、光ファイバ等の導光部材や反射板を配置してもよく、筐体内面にアーク光の反射率を高めるコーティング等を施してもよい。また、アーク光検知部をアーク発生検知装置90の筐体外部に配置して、アーク光検知部の出力信号をアーク発生検知装置90の筐体内に配置した比較部92に入力する構成を採用することもできる。 The introduction of the arc light into the arc generation detection device 90 is performed by providing a transmission window made of a translucent member that transmits light in the ultraviolet region in the casing of the arc generation detection device 90 as in the switch 12 described above. This can be implemented. Further, a light guide member such as an optical fiber or a reflection plate may be appropriately disposed to guide the arc light to the transmission window. The arc light detection unit 91 may be disposed in each transmission window, or may be configured to guide ultraviolet light incident from each transmission window to one arc light detection unit 91. In the latter case, the arc light that has passed through each transmission window and entered the casing of the arc generation detection device 90 is appropriately reflected in the casing and reaches the arc light detection unit 91. In order to efficiently reach the arc light to the arc light detection unit 91, a light guide member such as an optical fiber or a reflection plate may be appropriately disposed, and a coating or the like for increasing the reflectance of the arc light is provided on the inner surface of the housing. You may give it. Further, a configuration is adopted in which the arc light detection unit is disposed outside the casing of the arc generation detection device 90 and the output signal of the arc light detection unit is input to the comparison unit 92 disposed in the casing of the arc generation detection device 90. You can also.
 本構成であっても、上述の開閉器12と同様の作用効果を奏することができる。 Even with this configuration, the same effects as the above-described switch 12 can be achieved.
 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な構成で電源ラインに属する端子等の電気的接続部位におけるアークの発生を検知することができる。そのため、小型で低コストのアーク発生検知装置及び開閉器を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to detect the occurrence of an arc at an electrical connection site such as a terminal belonging to a power supply line with a relatively simple configuration. Therefore, it is possible to realize a small and low-cost arc generation detection device and switch.
 なお、上述した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上述の実施形態では、トリップコイルを駆動して係止片を移動させることで接点を閉状態から開状態に切り替える構成としたが、このようなリンク機構を介することなく、トリップコイルが可動接点を直接移動させる構成であってもよい。 The above-described embodiments do not limit the technical scope of the present invention, and various modifications and applications can be made within the scope of the present invention other than those already described. For example, in the above-described embodiment, the contact point is switched from the closed state to the open state by driving the trip coil and moving the locking piece. However, the trip coil is movable without using such a link mechanism. The structure which moves a contact directly may be sufficient.
 また、上記実施形態では、透過窓を介してアーク光を筐体内に導入する構成としたが、単なる開口を介して筐体内にアーク光を導入する構成であってもよい。この場合、埃等の異物が筐体内に進入することを抑制する観点では、開口部が開口面積の小さいスリット状であることが好ましい。 In the above embodiment, the arc light is introduced into the housing through the transmission window. However, the arc light may be introduced into the housing through a simple opening. In this case, from the viewpoint of suppressing the entry of foreign matter such as dust into the housing, the opening is preferably a slit having a small opening area.
 さらに、上記では、開閉器に電源である太陽電池パネルと負荷であるパワーコンディショナとを接続した事例について説明したが、電源及び負荷等として開閉器に接続される電気機器は任意である。 Furthermore, although the case where the solar cell panel which is a power source and the power conditioner which is a load are connected to the switch has been described above, the electrical equipment connected to the switch as the power source and the load is arbitrary.
 加えて、上述の実施形態では、開閉器の一種である遮断器として本発明を具体化したが、遮断器に限らず、任意の開閉器に本発明を適用することも可能である。 In addition, in the above-described embodiment, the present invention is embodied as a circuit breaker which is a kind of switch. However, the present invention can be applied not only to a circuit breaker but also to an arbitrary switch.
 本発明によれば、比較的簡単な構成で電源ラインに属する端子等の電気的接続部位におけるアークの発生を検知することができ、アーク発生検知装置及び開閉器として有用である。 According to the present invention, it is possible to detect the occurrence of an arc at an electrical connection site such as a terminal belonging to a power supply line with a relatively simple configuration, which is useful as an arc occurrence detection device and a switch.
 12、82 開閉器
 21、22、23、24 端子
 41、43 固定接点
 42、44 可動接点
 61 、91 アーク光検知部
 62、92 判定部
 63 接点開放部
 64 駆動回路
 65 トリップコイル
 66 電源回路
 90 アーク発生検知装置
 93 信号出力部
12, 82 Switch 21, 22, 23, 24 Terminal 41, 43 Fixed contact 42, 44 Movable contact 61, 91 Arc light detection unit 62, 92 Judgment unit 63 Contact opening unit 64 Drive circuit 65 Trip coil 66 Power supply circuit 90 Arc Generation detection device 93 Signal output section

Claims (7)

  1.  電気機器とともに使用されるアーク発生検知装置であって、
     電気機器の電源ラインに属する接続部位におけるアーク発生時に放射されるアーク光を検知するアーク光検知部と、
     前記アーク光検知部がアーク光を検知したか否かを判定する判定部と、
     前記判定部により前記アーク光検知部がアーク光を検知したと判定された場合、アーク発生検知信号を外部へ出力する信号出力部と、
    を備えるアーク発生検知装置。
    An arc generation detection device used with electrical equipment,
    An arc light detector that detects arc light emitted when an arc occurs at a connection site belonging to a power supply line of an electrical device;
    A determination unit that determines whether the arc light detection unit has detected arc light; and
    When the determination unit determines that the arc light detection unit has detected arc light, a signal output unit that outputs an arc occurrence detection signal to the outside;
    An arc generation detection device comprising:
  2.  前記電源ラインに、前記電気機器に電力を供給する電源に電気的に接続される電源側端子と、前記電気機器に電気的に接続される負荷側端子と、前記電源側端子と前記負荷側端子との間に介在され、前記電源側端子と前記負荷側端子とを電気的に接続する閉状態と、前記電源側端子と前記負荷側端子とを電気的に分離する開状態とを切り替える接点と、外部から入力される信号に応じて前記接点を開状態にする接点開放部とを備える開閉器が介在され、
     前記信号出力部は、前記判定部により前記アーク光検知部がアーク光を検知したと判定された場合、前記アーク発生検知信号を前記開閉器に入力して前記接点を開状態にする、請求項1に記載のアーク発生検知装置。
    A power supply side terminal electrically connected to a power supply for supplying power to the electrical equipment to the power supply line; a load side terminal electrically connected to the electrical equipment; the power supply side terminal and the load side terminal And a contact that switches between a closed state in which the power supply side terminal and the load side terminal are electrically connected and an open state in which the power supply side terminal and the load side terminal are electrically separated from each other. A switch provided with a contact opening portion that opens the contact according to a signal input from the outside is interposed,
    The signal output unit is configured to input the arc generation detection signal to the switch to open the contact when the determination unit determines that the arc light detection unit has detected arc light. The arc generation detection device according to 1.
  3.  前記アーク光検知部が電子管又は光半導体センサである請求項1又は請求項2に記載のアーク発生検知装置。 The arc occurrence detection device according to claim 1 or 2, wherein the arc light detection unit is an electron tube or an optical semiconductor sensor.
  4. 前記判定部が、アーク検知部からの出力の揺らぎを検出してアークが発生した旨の判定をする請求項1~3のいずれかに記載のアーク発生検知装置。 The arc generation detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination unit determines that an arc has occurred by detecting fluctuations in output from the arc detection unit.
  5.  電源に電気的に接続される電源側端子と、
     前記電源からの電力が供給される負荷に電気的に接続される負荷側端子と、
     前記電源側端子と前記負荷側端子との間に介在され、前記電源側端子と前記負荷側端子とを電気的に接続する閉状態と、前記電源側端子と前記負荷側端子とを電気的に分離する開状態とを切り替える接点と、
     アーク発生時に放射されるアーク光を検知するアーク光検知部と、
     前記アーク光検知部がアーク光を検知したか否かを判定する判定部と、
     前記判定部により前記アーク光検知部がアーク光を検知したと判定された場合、前記接点を開状態にする接点開放部と、
    を備える開閉器。
    A power supply side terminal electrically connected to the power supply;
    A load-side terminal electrically connected to a load supplied with power from the power source;
    A closed state interposed between the power supply side terminal and the load side terminal and electrically connecting the power supply side terminal and the load side terminal, and electrically connecting the power supply side terminal and the load side terminal. A contact for switching between an open state and a separate state;
    An arc light detector for detecting arc light emitted when an arc is generated;
    A determination unit that determines whether the arc light detection unit has detected arc light; and
    When the determination unit determines that the arc light detection unit has detected arc light, a contact opening unit that opens the contact;
    A switch equipped with.
  6.  前記接点開放部が、
     前記判定部からの信号に応じて接点を閉状態から開状態に駆動する駆動部と、
     前記駆動部を作動させる電源回路と、
    を備える請求項5に記載の開閉器。
    The contact opening portion is
    A drive unit that drives the contact from the closed state to the open state in response to a signal from the determination unit;
    A power supply circuit for operating the drive unit;
    A switch according to claim 5.
  7. 前記判定部が、アーク検知部からの出力の揺らぎを検出してアークが発生した旨の判定をする請求項5または6のいずれかに記載のアーク発生検知装置。 The arc generation detection device according to claim 5, wherein the determination unit determines that an arc has occurred by detecting fluctuations in output from the arc detection unit.
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