JPH10136554A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】負荷側に複数の分岐回路が接続される回路遮断
器において、過電流発生時にも重要負荷に対する給電を
極力維持できるようにする。 【解決手段】変流器１を介して検出した主回路電流が予
め設定した一定値を超えると、事前動作信号αを発生す
る事前動作回路７と、事前動作信号αを入力して分岐回
路用回路遮断器４１〜４３に対して予め設定された順序
で分岐回路引外し信号β₁ ，β₂ …を出力する分岐回路
制御回路８を設け、主回路電流が危険ゾーンに接近する
と非重要な負荷回路を順次遮断して主回路遮断器の引外
し動作を回避し、重要負荷に対する給電を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電線保護を主目
的とした回路遮断器に関し、詳しくはその過電流引外し
動作の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記回路遮断器は主回路の通電電流を常
時監視し、通電電流に過電流状態が生じた際には、過電
流の大きさに対応した遅延時間が経過した後に引外し動
作を行い、電路を遮断して電線焼損による火災などを回
避している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の回路
遮断器は、過電流の発生時には引外し動作を行うだけな
ので、電路の遮断による停電に対して予防的な措置を講
じることができず、コンピュータのデータの損壊や機械
設備の異常動作などを招く危険があった。なお、過電流
検出部を電子回路で構成した回路遮断器において、通電
電流が定格電流の近界に接近すると警報信号を出力する
機能を有するものもあるが、これとても単なる警報に留
まり、その後の停電の予防には別途の対応が必要であっ
た。この発明の課題は、主回路の過電流に対応して引外
し動作を行う回路遮断器において、前記引外し動作機会
をできるだけ抑え、停電による不測の事故を未然に防止
できるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、回路遮断器
の負荷電路に分岐回路用回路遮断器が接続されている場
合に、主回路の通電電流が一定値を超えたら分岐回路を
事前に開路させ、主回路電流を減少させて過電流引外し
動作を抑えることにより、上記課題を解決するものであ
る。すなわち、この発明は、主回路の通電電流が一定値
を超えたら、前記引外し動作を行う前に前記通電電流の
大きさに対応した遅延時間が経過した後に事前動作信号
を出力する手段と、前記事前動作信号の入力により、前
記回路遮断器の負荷電路に接続された分岐回路用回路遮
断器に対して分岐回路引外し信号を出力する手段とを設
けるものとする。

【０００５】回路遮断器の負荷電路に２以上の分岐開路
用回路遮断器を接続する場合には、分岐回路引外し信号
の出力手段には複数の出力部を設け、回路遮断器の負荷
電路に接続された複数の分岐回路用回路遮断器に対し
て、前記出力部から所定の順番で分岐回路引外し信号を
逐次出力するものとする。その場合、各分岐回路用回路
遮断器に分岐回路引外し信号を出力する順序を任意に設
定できるようにするのがよい。

【０００６】事前動作信号の出力手段は、主回路の通電
電流が定格電流より小さい一定値を超えたら事前動作信
号を出力し、あるいは通電電流が定格電流以上の一定値
を超えたら事前動作信号を出力するものとすることがで
きる。事前動作信号の出力手段及び分岐回路引外し信号
の出力手段は、その両方あるいは分岐回路引外し信号の
出力手段のみを回路遮断器本体に対して着脱自在なユニ
ット構成とすることができ、これにより要求仕様に応じ
てこのユニットの使用の要否を選択することが可能とな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５に基づいて、過
電流検出部を電子回路で構成した３極回路遮断器におけ
るこの発明の実施の形態を説明する。図１は回路遮断器
のブロック図である。図１において、回路遮断器の主回
路各相の通電電流は変流器１により通電電流に比例した
電流信号として検出され、この電流信号は電流値計測回
路２に入力されて、各相電流の最大値に応じた電圧信号
に変換される。過電流検出回路３は電流値計測回路３が
出力する電圧信号を監視し、主回路の通電電流が過電流
状態と判断したときには所定の引外し特性に基づく遅延
時間が経過した後、引外し電磁石４に引外し信号を出力
する。そこで、引外し電磁石４は開閉機構５を介して接
点６を開き主回路を遮断する。

【０００８】以上の動作は従来と同じであるが、ここで
図１において、電流値計測回路２の出力信号は別途、事
前動作回路７に入力される。事前動作回路７は過電流検
出回路３とは異なる動作特性により主回路電流を監視
し、主回路電流が予め設定された一定値を超えたら、内
蔵するタイマ回路により電流値に応じた遅延時間が経過
した後、事前動作信号αを出力する。上記一定値電流の
設定は定格電流より小さくても定格電流以上でも任意で
あるが、設定電流値は可調整としておくのがよい。その
際、定格電流以上の領域で一定値電流を設定したときの
遅延時間は、過電流検出回路３の遅延時間よりも短く、
例えば引外し信号の出力が過電流を検出してから１分後
であるとすれば、事前動作信号αの出力は３０秒後とい
うように定めておくものとする。

【０００９】事前動作回路７から出力された事前動作信
号αは、分岐回路制御回路８に入力される。分岐回路制
御回路８は例えば３つの出力部８ａ，８ｂ及び８ｃを持
ち、事前動作信号αが入力されると、各出力部８ａ，８
ｂ，８ｃから予め定められた順序と時間間隔（同時一斉
の場合もある）で、分岐回路引外し信号β₁ ，β₂ ，β
₃ を逐次出力するシーケンス制御を行う。その場合、各
出力部８ａ，８ｂ，８ｃからの分岐回路引外し信号
β₁ ，β₂ ，β₃ の出力の有無、出力する場合の順序、
時間間隔は任意に設定できるようにしておくのがよい。
出力部８ａ，８ｂ，８ｃはサイリスタなどからなる駆動
回路を含み、コイルやリレーを直接駆動するようにする
か、駆動回路は別途設けるようにするかはいずれでもよ
く、また出力信号は接点の開閉信号でもよい。

【００１０】図２は上記回路遮断器の機械的な構成を示
す縦断面図である。接点６（図１）はケース９に固定さ
れた固定接触子１０と絶縁物のホルダ１１に保持された
可動接触子１２とにより形成され、固定接触子１０には
電源側端子１０ａが一体形成されている。ホルダ１１は
一体形成された図示しない開閉軸を介してケース９に回
動可能に支持されている。可動接触子１２にはケース９
に固定された接続導体１３がピン１４の周囲で摺動接触
しており、接続導体１３には主回路導体１５の一端がね
じ接続されている。また、主回路導体１５の他端には負
荷側端子１５ａが一体形成されている。可動接触子１２
を保持したホルダ１１は開閉機構５のハンドル操作によ
り開閉駆動され、それに応じて可動接触子１２は固定接
触子１０と接離する。開閉機構５は常時はラッチ１６が
ラッチ受け１７に係止されて鎖錠され、ラッチ受け１７
はトリップクロスバー１８の爪に係止されている。

【００１１】一方、各相の主回路導体１５には変流器１
が装着されている。変流器１からの電流信号を入力し、
引外し信号や事前動作信号α，分岐回路引外し信号βを
出力する電子回路は複数枚のプリント基板１９に搭載さ
れ、このプリント基板１９はケース９に被着されたカバ
ー２０の上面に近接して配置されている。プリント基板
１９上の駆動回路から引外し信号が出力され、引外し電
磁石４のトリップコイルが励磁されると、引外し電磁石
４はトリップクロスバー１８を図２の反時計方向に回転
駆動する。これにより、ラッチ受け１７及びラッチ１６
の係止が順次外され、開閉スプリング２１に蓄積された
エネルギにより可動接触子１２が開離駆動されて主回路
が遮断される。

【００１２】プリント基板１９上の電子回路は、定格電
流や引外し動作電流値の調整の他、図１で述べたように
事前動作回路７の動作電流値や分岐回路制御回路８の出
力順序などを調整する可変部品を含み、それらはカバー
２０の上面の表示・設定部に配置された図示しないダイ
ヤルやシートキーなどの手段を介して調整操作される。
その場合、事前動作回路７及び分岐回路制御回路８を搭
載したプリント基板１９はその他の回路から分離し、適
宜のユニットケースに収納してケース９に対して着脱可
能な構成とし、必要に応じて装着するようにするのがよ
い。また、事前動作回路７をプレアラーム信号を出力す
る警報回路としても利用したい場合には、分岐回路制御
回路８のみを着脱可能にすることができる。

【００１３】上記回路遮断器において、負荷側端子１５
ａには分岐回路用回路遮断器を介して負荷が接続され、
回路遮断器の主回路電流が事前動作回路７に設定された
一定値電流を超えると、分岐回路制御回路８の各出力部
８ａ，８ｂ，８ｃから分岐回路引外し信号β₁ ，β₂ ，
β₃ が予め設定された実行手順により順次出力され、給
電が停止されても支障の少ない例えば照明などの非重要
な負荷の分岐回路用回路遮断器から順番に、あるいは一
斉に開極される。分岐回路用回路遮断器の開極は主回路
電流が上記一定値電流以下になるまで続けられ、それに
より重要な負荷は極力給電が維持される。非重要な負荷
の選定や、それらを逐次停止するか一斉停止するか、逐
次停止する場合の順序や停止実行間隔などの選択は使用
者の設定により決定される。

【００１４】図３〜図５は、上記主回路遮断器と分岐回
路用回路遮断器との接続例を示すものである。これらの
図において、主回路遮断器３０には分岐回路を過電流か
ら保護する分岐回路用回路遮断器３１〜３３を介して、
負荷４１〜４３が接続されている。ここで、負荷４３を
重要負荷とすると、非重要負荷である負荷４１及び４２
が上述のように順次停止される。図３は分岐回路用回路
遮断器３１及び３２に付属する図示しない電圧引外し装
置を制御するもので、その入力リード線３１ａ及び３２
ａが回路遮断器３０における分岐回路制御回路８の出力
部８ａ，８ｂ（図１）に接続されている。

【００１５】図４は分岐回路用回路遮断器３１及び３２
の前面に装着した電動操作器５１及び５２を制御するも
ので、例えばモータ駆動により分岐回路用回路遮断器３
１及び３２の図示しない開閉レバーを操作する電動操作
器５１及び５２の動作信号線５１ａ及び５２ａが回路遮
断器１の出力部８ａ，８ｂに接続されている。また、図
５は多重伝送装置６１及び６２を介して例えば上記した
電圧引外し装置を制御するもので、伝送線６３は回路遮
断器１の伝送装置６０に接続されている。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、主回路電流が一定値
を超えた場合には照明などの非重要な分岐回路を自動的
に遮断し、主回路遮断器の引外し動作を回避して重要回
路に対する給電を極力維持できるので、全面停電による
不測の事故の発生機会を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回路遮断器のブロ
ック図である。

【図２】図１の回路遮断器の機械的構成を示す縦断面図
である。

【図３】図１の回路遮断器と分岐回路用回路遮断器との
接続例を示す結線図である。

【図４】図１の回路遮断器と分岐回路用回路遮断器との
異なる接続例を示す結線図である。

【図５】図１の回路遮断器と分岐回路用回路遮断器との
更に異なる接続例を示す結線図である。

【符号の説明】

１ 変流器 ５ 開閉機構 ７ 事前動作回路 ８ 分岐回路制御回路 １０ 固定接触子 １２ 可動接触子 １５ 主回路導体 １９ プリント基板 ３０ 主回路用回路遮断器 ３１ 分岐回路用回路遮断器 ３２ 分岐回路用回路遮断器 ３３ 分岐回路用回路遮断器 ４１ 負荷 ４２ 負荷 ４３ 負荷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沢 誠 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 山崎 充是 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路の過電流に対応して引外し動作を行
   う回路遮断器において、 主回路の通電電流が一定値を超えたら、前記引外し動作
   を行う前に前記通電電流の大きさに対応した遅延時間が
   経過した後に事前動作信号を出力する手段と、前記事前
   動作信号の入力により、前記回路遮断器の負荷電路に接
   続された分岐回路用回路遮断器に対して分岐回路引外し
   信号を出力する手段とを設けたことを特徴とする回路遮
   断器。
2. 【請求項２】分岐回路引外し信号の出力手段は複数の出
   力部を有し、回路遮断器の負荷電路に接続された複数の
   分岐回路用回路遮断器に対して、前記出力部から所定の
   順序で分岐回路引外し信号を逐次出力することを特徴と
   する請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】分岐回路引外し信号の出力手段が各分岐回
   路用回路遮断器に分岐回路引外し信号を出力する順序を
   任意に設定できるようにしたことを特徴とする請求項２
   記載の回路遮断器。
4. 【請求項４】事前動作信号の出力手段は、主回路の通電
   電流が定格電流より小さい一定値を超えたら、前記事前
   動作信号を出力することを特徴とする請求項１〜請求項
   ３のいずれかに記載の回路遮断器。
5. 【請求項５】事前動作信号の出力手段は、主回路の通電
   電流が定格電流以上の一定値を超えたら、前記事前動作
   信号を出力することを特徴とする請求項１〜請求項３の
   いずれかに記載の回路遮断器。
6. 【請求項６】事前動作信号の出力手段及び分岐回路引外
   し信号の出力手段を回路遮断器本体に対して着脱自在な
   ユニット構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項
   ５のいずれかに記載の回路遮断器。
7. 【請求項７】分岐回路引外し信号の出力手段を回路遮断
   器本体に対して着脱自在なユニット構成としたことを特
   徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回路遮
   断器。