JPH06221866A - 電気装置用補助接点 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接点を流れる電流強度に関係なく消失しない
補助接点を実現する。 【構成】 第１及び第２の状態をとり得る電気装置用補
助接点は、装置が第１の状態にあるか又は第２の状態に
あるかに従って２つの値の一方又は他方をとる端子電圧
を有するＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレーン−ソース
出力により構成され、前記ＭＯＳＦＥＴトランジスタ
は、装置が前記状態の一方にある場合にはゼロ電流が流
れる導体により横断される巻線により給電され、装置が
前記状態の他方にある場合は前記ＭＯＳＦＥＴトランジ
スタがパルス電流を給電され、前記電流は前記装置の状
態に関する情報を位置センサから受信するマイクロプロ
セッサにより生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば遮断器のような所
定の電気装置に備えられ、装置の開閉状態に従って２つ
の位置をとり得る補助接点に係る。

【０００２】

【従来の技術】これらの補助接点が挿入された制御及び
監視回路を使用すると、オペレータは遮断器の開閉状態
を知ることにより必要な操作を実行することができる。
これらの補助接点により与えられる情報に基づき、例え
ば遮断器の操作後に遮断器の開閉を制御するコイルへの
給電の停止を命令し、単一の多相遮断器の極間の一致を
確認し、ディスプレイを駆動することなどができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に遮断器の場合、
補助接点は遮断器の制御装置に連結されたブロックから
なり、該ブロック中で接点部材を支持するロータが回転
し、該ロータは制御装置の操作時に駆動される。単一ブ
ロックが複数（例えば３２個まで）の補助接点を含む。

【０００４】これらの金属接点は、例えば１年に１〜２
回といったようにめったに操作されない高圧遮断器に取
り付けられる場合に特に問題がある。実際に例えば金属
接点部材を酸化する大気条件により接点抵抗が徐々に又
は突然増加するため、これらの接点は「消失する」こと
があり、その場合、一般に強度の小さい送電電流は流れ
なくなり、観察される信号は不正確になる。

【０００５】この消失はオペレータを誤らせ、装置及び
利用者に危険な操作を実施させる可能性があるので極め
て有害である。

【０００６】本発明の目的はこのような欠点のない補助
接点を提供することである。特に、接点を流れる電流強
度に関係なく消失しない補助接点を実現できることが望
ましく、この強度は例えば５ｍＡ〜２Ａであり得る。

【０００７】本発明の別の目的は、浮動電位にあり得る
補助接点を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本願出願人は電子工学に着目した。１９９１年４月
１６日付け仏国特許出願第９１ ０４ ６３１号中で本
願出願人は、例えば遮断器の操作ロッド又は遮断器の制
御装置に連結された機構であり得る可動部材の位置セン
サについて記載した。本発明の電子補助接点は以下に説
明するこのようなセンサから構成される。ここでは、遮
断器の開閉位置が光リンクによりマイクロプロセッサに
送られ得る２進信号の形態であるということがわかれば
十分である。

【０００９】本発明は第１及び第２の状態をとり得る電
気装置用補助接点に係り、該接点は、装置が第１の状態
にあるか又は第２の状態にあるかに従って２つの値の一
方又は他方をとる端子電圧を有するＭＯＳＦＥＴトラン
ジスタのドレーン−ソース出力により構成され、前記Ｍ
ＯＳＦＥＴトランジスタは、装置が前記状態の一方にあ
る場合にはゼロ電流が流れる導体を挿通された巻線トロ
イダル形コアのコイルを介して駆動され、装置が前記状
態の他方にある場合にはパルス電流を供給され、前記電
流は前記装置の状態に関する情報を位置センサから受け
取るマイクロプロセッサにより生成される。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参考に本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１１】本実施例は遮断器に関するが、当然のこと
ながら本発明は、装置の状態を指示するための補助接点
を含むものであればあらゆる型の装置に適用できる。

【００１２】本発明の補助接点は、マイクロプロセッサ
が遮断器の開閉状態を認識していることを必要とする構
成を有する。

【００１３】まず、このような情報をマイクロプロセッ
サにどのように供給することができるかを図１及び図２
により説明する。

【００１４】図１中、参照符号１は光源２（例えばバッ
テリ３により給電されるランプ）により励起される光起
電力エレメントを示す。光起電力エレメントは遮蔽室４
の内側に配置され、光は窓４Ａを透過する。光起電力エ
レメントは例えば５Ｖの電圧Ｖｃｃを供給し、ピークで
２０ｍＡを発生することが可能である。遮蔽室の内側に
配置され且つエレメント１により給電される電子回路５
は、装置の状態を表す信号を生成する。このために、回
路は巻線６Ａと遮断器の可動機構（例えばセンサの制御
装置）に連結された可動コアとから構成される誘導子６
からなる。遮断器の開閉状態に従って、コア６Ｂはコイ
ルに対する２つの異なる位置（例えばコイルの内側と外
側）をとり、従って、誘導子６は２つの異なる値をと
る。回路５の出力電気信号は光電コンポーネント８によ
り光信号に変換され、光ファイバ９を介して計装箱１０
に送られ、ここで光電コンポーネント１１は光信号をマ
イクロプロセッサ１２により受信される電気信号に変換
する。

【００１５】図２は電子回路５の構成を示す。

【００１６】この回路は電圧Ｖｃｃを受け取り且つコン
ポーネント２１、可調節抵抗２２及びコンデンサ２３か
らなるシュミットトリガ２０を含む。このトリガは立ち
上がり端同士の間隔が例えば１００マイクロ秒であり且
つパルス継続時間が例えば４０マイクロ秒であるような
矩形パルスを出力Ａから発生する。

【００１７】トリガの出力にはコンデンサ３１、抵抗３
２及びダイオード３３からなる積分回路３０が配置され
ており、パルスの立ち下がり端により生じるピークを十
分に減衰させる。

【００１８】積分器に続いて閾値ｓ１を有するインバー
タ回路４０が配置されており、該回路は例えば１０マイ
クロ秒の較正された長さを有するパルスを出力Ｃから供
給する。

【００１９】Ｃにおける信号は値Ｌの可変誘導子６及び
可調節値抵抗Ｒ３を含む時定数回路に送られる。

【００２０】インバータエレメントの出力信号はインバ
ータ回路５０により反転され、出力信号Ｆは出力信号Ｄ
と共にｓ１よりも大きい閾値ｓ２を有する閾値インバー
タ回路６０に送られる。

【００２１】回路６０の出力では、インダクタンスＬが
低いとき（コア引き出し）には短周期（例えば３マイク
ロ秒）のパルスが得られ、インダクタンスが高いとき
（コア挿入）には長周期（例えば５〜１０マイクロ秒）
のパルスが得られる。

【００２２】回路６０の出力パルスはトランジスタ６１
に送られ、抵抗６２を通って（例えばＨｅｗｌｅｔｔ
Ｐａｃｋａｒｄ社のＴＩ５１０型の）発光ダイオード６
３を駆動し、該ダイオードは光ファイバ６４に連結され
ており、該光ファイバは遮蔽４を通り、情報を光パルス
として計装箱に送る。

【００２３】次に図３について説明する。

【００２４】コアが例えば遮断器の閉状態に対応する位
置にあるとき、マイクロプロセッサ１２は、２つのフォ
トダイオード７２及び７３と２つの光ファイバ７４及び
７５からなる冗長光リンクを介して継電器箱７７内に配
置されたパルスジェネレータに送られる例えば１５Ｖの
直流電圧を出力７１上に生成することができる。パルス
ジェネレータの１例は、図６に関して後述する。マイク
ロプロセッサは遮断器の開放を検出すると、パルス送信
を停止する。

【００２５】ファイバ７４及び７５の光信号は、ツェナ
ーダイオード８０及び８１により保護され且つ抵抗８２
及び８３を介してライン８４を駆動する２つのフォトト
ランジスタ７８及び７９により受信され、前記ラインは
アース接続されている。

【００２６】ライン８４には設置すべき補助接点の数
（例えば３２）に等しいｎ個のトロイダル形フェライト
コアが装着されている。これらのコアは、ヒステリシス
サイクルにより残留磁気誘導よりも高い飽和誘導が得ら
れることを特徴とする。これらの条件下で、励起アンペ
アターンが定方向であるにも拘わらず、約０．３ＴのΔ
Ｂにより有効磁束変化が得られる。コアＴ１〜Ｔ３２
は、本発明の補助接点を構成する夫々の出力Ｘ１Ｙ１，
Ｘ２Ｙ２，Ｘ３Ｙ３， ．．．， Ｘ３２Ｙ３２を有す
る電子回路Ｋ１〜Ｋ３２に連結された巻線夫々Ｂ１〜Ｂ
３２を各々含む。オペレータは制御、監視及び表示機構
に接続することにより、現在機械的接点で行っていると
同様にこれらの接点を使用することができる。

【００２７】ライン８４は光ファイバ８５によりマイク
ロプロセッサ１２に接続された出力を有する電子回路Ｋ
３３に接続された巻線Ｂ３３を備える補助コアＴ３３を
含む。この補助コアは、マイクロプロセッサが遮断器の
状態変化を検出するときに自動監視を確保するために、
後述するように使用される。この機能については追って
詳述する。

【００２８】次に図４及び図５に関して上記回路Ｋの１
つ、例えばコアＴ１及び巻線Ｂ１に関連する回路Ｋ１を
説明する。コアに関連する全回路は以下に説明する回路
と同一である。

【００２９】基準電位とみなされる中間点を有する巻線
Ｂ１は、導体８４にパルス電流が流されると、ダイオー
ド８６及び８７により整形される１５Ｖの電圧を発生す
る。この電圧は遮蔽８９に連結されたツェナーダイオー
ド８８により制限される。

【００３０】従って、点Ｍ及びＮの間には、約５Ｖのピ
ーク値を有する図５に示すような密接配置パルス電圧が
存在する。この電圧は点Ｐ及びＱの間に配置されたコン
デンサ９０により平滑化され、図５に示すような直線形
をとる。この電圧は、抵抗９１及びコンデンサ９２を含
む枝路に印加され、回路９１−９２よりも小さい時定数
を有する抵抗９４及びコンデンサ９５により得られる電
圧によりバイアスされるインバータシュミットトリガ９
３の入力Ｗ及びＷ’に加えられる（図５中、電圧の設定
曲線はＶａｌである）。最初のパルスの開始から１〜２
ミリ秒後にコンデンサ９２の端子Ｗ’Ｑ間の電圧がトリ
ガ９３の動作閾値に達すると、トリガ９３はインバータ
９６を通って補助接点Ｘ１及びＹ１を構成するドレーン
（ｄｒ）及びソース（ｓ）出力を有するＭＯＳＦＥＴト
ランジスタ９７のゲートＧに電圧ステップを供給する。

【００３１】ドレーン−ソース電圧Ｖｄｒｓを図５に示
す。この電圧は選択例によると遮断器が閉位置にある限
り存在する。遮断器の状態が変化し、図２の回路５によ
り検出され、マイクロプロセッサ１２に送られると、マ
イクロプロセッサはパルスジェネレータへの給電を停止
し、電圧Ｘ１Ｙ１はゼロに戻る。

【００３２】オペレータが接点に流すように選択する電
流レベルに関係なく静止接点を使用することができ、こ
のような電流は例えば２４Ｖの低レベル信号では１０ｍ
Ａの低電流であり、１２５Ｖの電圧下では数アンペアの
電流であり得る。

【００３３】従って、本発明によると３本の光ファイバ
を使用して３０又は４０個の静止接点を数百メートル離
して配置することができる。

【００３４】図６はパルスジェネレータの１例を示す。
ジェネレータ７８を示したが、ジェネレータ７９も同一
である。

【００３５】継電器箱中に存在する１５Ｖの電圧はツェ
ナーダイオード１０１及び１０２により５Ｖに低下し、
コンデンサ１０３により濾波され、光ファイバ７４によ
り送られる光を受け取る光電変換器１０４をバイアスす
るように機能する。変換器１０４の出力電圧は、抵抗１
０６及びコンデンサ１０７を含む弛緩回路に連結された
ＨＥＸ−ＦＥＴトランジスタ１０５のゲートに印加され
る。＋１２５Ｖの電圧が抵抗１０８を介してコンデンサ
１０７に印加される。トランジスタ１０５のドレーン端
子は、上述の抵抗８２に連結されたドレーン端子を有す
るＭＯＳＦＥＴトランジスタ１０９のゲートをバイアス
する。

【００３６】図７は補助監視コアの構成を示す。

【００３７】コイルＢ３３はダイオード１１１及び１１
２、ツェナーダイオード１１４及び抵抗１１５を介して
光電変換器１１６に給電し、該変換器は光ファイバ８５
に給電する。マイクロプロセッサが閉命令を送り、ファ
イバ７４及び７５、ジェネレータ７８及び７９並びにラ
イン８４を通る信号を受け取らないならば、全体的故障
を生じ、警告信号が発生される。

【００３８】本発明は、２つの状態をとり得るあらゆる
型の電気装置、特に電気切断装置の信号接点の製造に適
用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補助接点を構成するために使用される
位置センサのブロック図である。

【図２】前記センサで使用される電子回路の実施例の回
路図である。

【図３】本発明の補助接点のアセンブリの１例の回路図
である。

【図４】アセンブリの補助接点の電子回路の詳細図であ
る。

【図５】前記電子回路の種々の点における電圧変化を示
す波形図である。

【図６】パルスジェネレータの１例の回路図である。

【図７】装置の自動監視用トロイダル型コア回路の回路
図である。

【符号の説明】

１２ マイクロプロセッサ ８４ 導体 ９７ ＭＯＳＦＥＴトランジスタ Ｂ１ 巻線 Ｔ１ コア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の状態をとり得る電気装置
   用補助接点であって、該接点は、装置が第１の状態にあ
   るか又は第２の状態にあるかに従って２つの値の一方又
   は他方をとる端子電圧を有するＭＯＳＦＥＴトランジス
   タのドレーン−ソース出力により構成され、前記ＭＯＳ
   ＦＥＴトランジスタは、装置が前記状態の一方にある場
   合にはゼロ電流が流れる導体を挿通された巻線トロイダ
   ル形コアのコイルを介して駆動され、装置が前記状態の
   他方にある場合にはパルス電流を供給され、前記電流が
   前記装置の状態に関する情報を位置センサから受け取る
   マイクロプロセッサにより生成されることを特徴とする
   電気装置用補助接点。