JP3441813B2 - Device for eliminating arc between contacts of mechanical switch - Google Patents
Device for eliminating arc between contacts of mechanical switchInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、機械式スイッチに発生
するアークを消去する機械式スイッチの接点間アークの
消去装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for erasing an arc between contacts of a mechanical switch for erasing an arc generated in a mechanical switch.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来技術として実公平4-47876号公報があ
り、これを図７に示してある。図７において、１はケー
ス２に貫通状態で取り付けた磁器等よりなるブッシング
であり、ケース内に位置した先端には接点取付台３が固
定されている。この接点取付台３はブッシング１の中央
を挿通するスタッドボルト（特に図示しない）を介して
電源側の電線に接続されている。４は垂直の取付部４ａ
と斜状の接触部４ｂとからなるバットコンタクトの固定
接点であり、その取付部４ａをボルト５により接点取付
台３の先端面３ａに接続させている。６は接触部の外周
面を囲むようにして設けたコ字形の鉄片である。また、
７はバットコンタクトの可動接点であり、上記の固定接
点４の接触部４ｂと対抗する位置には耐弧メタルからな
る球面状の接触部７ａとその接触部７ａの外周面を囲む
ようにしてコ字形の鉄片８とが設けられており、大電流
投入時には両接点に流れる電流によって両接点４，７の
鉄片６，８が吸引し合ってチャタリングを防止するよう
にしている。９は可動接点７が揺動できるようにネジ状
の連結ピン１０とコイルスプリング１１によって連結し
た可動導電バーであり、可動接点７とは電気的に接続さ
れまた、同バー９には可動接点７と固定接点４とが投入
状態にある時、後述する消弧装置１２の補助接片１３の
上部１３ａに対しその上方より弾力的に接触するステン
レス板あるいはリン青銅板からなる補助接点１４を備え
ている。なお、上記可動接点７は可動導電バー９を介し
て終局的には図示外の負荷側の配電線に接続されてい
る。また、１２は固定接点４に対し取付接続する消弧装
置でありＬ形の端子１５を介して上記固定接点４の取付
部４ａにボルト５により吊下状に取付接続されている。
なお、消弧装置１２は逆並列に接続したサイリスタから
なる主体１６と、主体１６の一方に接続する上記取付金
具兼用の端子１５と、主体１６の他方に接続するバネ部
材例えばステンレス、リン青銅等からなるリング状の補
助接片１３と、さらに上記サイリスタをトリガさせるた
めの光ファイバ１７とから構成されており、上記主体１
６を固定接点４と可動接点７との間に電気的に介在させ
ると共に、光ファイバ１７は離間時に両接点４，７間で
発生するアークを検出できるようにその検出部１７ａが
両接点間の近傍に位置して取付けられている。2. Description of the Related Art As a prior art, there is Japanese Utility Model Publication No. 4-47876, which is shown in FIG. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a bushing which is attached to the case 2 in a penetrating state and is made of porcelain or the like, and a contact mount 3 is fixed to the tip located in the case. The contact mount 3 is connected to an electric wire on the power source side through a stud bolt (not shown) inserted through the center of the bushing 1. 4 is a vertical mounting portion 4a
Is a fixed contact of a butt contact composed of a slanted contact portion 4b, and its mounting portion 4a is connected to the tip surface 3a of the contact mounting base 3 by a bolt 5. Reference numeral 6 is a U-shaped iron piece provided so as to surround the outer peripheral surface of the contact portion. Also,
Reference numeral 7 denotes a movable contact of the butt contact, which is a U-shaped contact portion 7a made of an arc-resistant metal and a U-shaped contact portion surrounding the outer peripheral surface of the contact portion 7a at a position opposed to the contact portion 4b of the fixed contact 4. The iron pieces 8 are provided, and when the large current is applied, the iron pieces 6 and 8 of the contacts 4 and 7 attract each other by the current flowing through the contacts to prevent chattering. A movable conductive bar 9 is connected by a screw-shaped connecting pin 10 and a coil spring 11 so that the movable contact 7 can swing. The movable conductive bar 9 is electrically connected to the movable contact 7, and the movable contact 7 is connected to the bar 9. When the fixed contact 4 and the fixed contact 4 are in the closed state, the auxiliary contact 14 made of a stainless steel plate or a phosphor bronze plate is elastically contacted with the upper portion 13a of the auxiliary contact piece 13 of the arc extinguishing device 12 described later from above. There is. The movable contact 7 is ultimately connected to a load side distribution line (not shown) via a movable conductive bar 9. Reference numeral 12 denotes an arc extinguishing device that is attached and connected to the fixed contact 4, and is attached and connected to the attachment portion 4a of the fixed contact 4 by a bolt 5 in a suspended manner via an L-shaped terminal 15.
The arc-extinguishing device 12 includes a main body 16 composed of a thyristor connected in antiparallel, the terminal 15 also serving as the above-mentioned mounting metal fitting connected to one of the main bodies 16, and a spring member connected to the other side of the main body 16, such as stainless steel or phosphor bronze. A ring-shaped auxiliary contact piece 13 and an optical fiber 17 for triggering the thyristor.
6 is electrically interposed between the fixed contact 4 and the movable contact 7, and the optical fiber 17 has a detecting portion 17a between the contacts so as to detect an arc generated between the contacts 4 and 7 when separated. It is installed in the vicinity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来技
術では、可動接点７と固定接点４との間に光ファイバ１
７を設け、可動接点７が固定接点４に対して離間あるい
は接触する際、両接点７，４間で発生するアークを光と
して導入し、しかもこの導入した光によって可動接点７
と固定接点４に並列につながれている上記サイリスタを
オンさせ、アークを消すというものであった。しかしこ
の方法では、環境条件によってアークが一定せず、不安
定になり易くアークの光を確実にとらえることができな
いのでアークが発生しても上記サイリスタをオンさせる
ことができないという問題があった。By the way, in the above-mentioned prior art, the optical fiber 1 is provided between the movable contact 7 and the fixed contact 4.
7 is provided, and when the movable contact 7 separates from or contacts the fixed contact 4, an arc generated between the two contacts 7, 4 is introduced as light, and the introduced light also causes the movable contact 7 to move.
The thyristor connected in parallel with the fixed contact 4 is turned on to extinguish the arc. However, this method has a problem in that the thyristor cannot be turned on even when an arc occurs because the arc is not constant due to environmental conditions and is apt to be unstable and the light of the arc cannot be reliably captured.
【０００４】本発明の第１の目的は、アークの検知が確
実で、信頼性が高く、また、常時、電源回路に通電する
必要がなく、省電力が可能になる機械式スイッチの接点
間アークの消去装置を提供することにある。本発明の第
２の目的は、機械式スイッチの再アークを防ぐことがで
きる機械式スイッチの接点間アークの消去装置を提供す
ることにある。本発明の第３の目的は、時限回路のコン
デンサに蓄積された電荷をダイオードを通って速やかに
流し、素早く回路をリセットすることができる機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置を提供することにあ
る。本発明の第４の目的は、機械式スイッチにアークが
飛んでいる時間を短くし機械式接点の損傷を防ぐことが
できる機械式スイッチの接点間アークの消去装置を提供
することにある。A first object of the present invention is to reliably detect an arc, to provide a highly reliable arc, and to eliminate the need for energizing the power supply circuit at all times to save electric power. To provide an erasing device. A second object of the present invention is to provide a device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch that can prevent re-arcing of the mechanical switch. A third object of the present invention is to provide a device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch capable of quickly causing charges accumulated in a capacitor of a timed circuit to flow through a diode and quickly resetting the circuit. is there. A fourth object of the present invention is to provide a device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch, which can shorten the time the arc is blown to the mechanical switch and prevent damage to the mechanical contacts.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記第１の目的は、直流
電源と、この直流電源に直列に接続された機械式スイッ
チと、この機械式スイッチに発生するアークを消去する
ために前記機械式スイッチと並列に接続された半導体ス
イッチと、前記機械式スイッチの両接点に接続された電
源回路と、前記半導体スイッチをオン，オフするために
前記電源回路と前記半導体スイッチとの間に介在する制
御回路とを備え、前記機械式スイッチの一方の接点と前
記電源回路との間に時限回路を接続し、前記アークのア
ーク電圧により前記半導体スイッチをオンして前記アー
クを消去する第１の手段により達成される。The first object is to provide a DC power supply, a mechanical switch connected in series to the DC power supply, and a mechanical switch for extinguishing an arc generated in the mechanical switch. A semiconductor switch connected in parallel with the switch, a power supply circuit connected to both contacts of the mechanical switch, and a control interposed between the power supply circuit and the semiconductor switch for turning the semiconductor switch on and off. A circuit, and one of the contacts of the mechanical switch and the front
This is achieved by the first means of connecting a time circuit between the power supply circuit and the arc voltage of the arc to turn on the semiconductor switch to extinguish the arc.
【０００６】[0006]
【０００７】前記第１の目的は、第１の手段の機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置において、前記時限回
路はコンデンサである第２の手段により達成される。The first object is achieved by the second means, which is a capacitor, in the apparatus for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch of the first means.
【０００８】前記第２の目的は、第１の手段の機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置において、前記電源回
路と並列にコンデンサを設けた第３の手段により達成さ
れる。The second object is achieved by the third means in which a capacitor is provided in parallel with the power supply circuit in the apparatus for eliminating arcs between contacts of the mechanical switch of the first means.
【０００９】前記第３の目的は、第１の手段の機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置において、前記時限回
路に蓄積された電荷による電流を流すダイオードを前記
時限回路と前記半導体スイッチとに直列に設けた第４の
手段により達成される。A third object of the present invention is that, in the arc erasing device of the mechanical switch of the first means, a diode for flowing a current due to an electric charge accumulated in the time circuit is provided in the time circuit and the semiconductor switch. This is achieved by the fourth means provided in series.
【００１０】前記第４の目的は、第１の手段の機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置において、前記アーク
によるアーク電圧を昇圧するための昇圧回路を設け、こ
の昇圧回路の出力を前記電源回路に接続した第５の手段
により達成される。A fourth object of the present invention is to provide a booster circuit for boosting an arc voltage due to the arc in the apparatus for eliminating arcs between contacts of the mechanical switch of the first means, the output of the booster circuit being the power supply. This is achieved by the fifth means connected to the circuit.
【００１１】前記第４の目的は、第５の手段の機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置において、前記昇圧回
路は複数のコンデンサと切り換えスイッチによって構成
されている第６の手段により達成される。The fourth object is achieved by the sixth means in which the booster circuit is composed of a plurality of capacitors and a changeover switch in the apparatus for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch of the fifth means. .
【００１２】[0012]
【作用】前記第１、第２の手段にあっては、機械式スイ
ッチにアークが飛んだ時にこれと並列に接続された電源
回路に電圧をもたせて、半導体スイッチをオンするので
アークの検知が確実である。また、機械式スイッチにア
ークが飛んだ時のみ、電源回路が入って制御回路を駆動
して半導体スイッチをオンするので、常時、電源回路に
通電する必要がなく、省電力が可能になる。In the first and second means, when the arc is blown to the mechanical switch, a voltage is applied to a power supply circuit connected in parallel with the arc and the semiconductor switch is turned on. Certainly. Further, since the power supply circuit is turned on and the control circuit is driven to turn on the semiconductor switch only when the arc is blown to the mechanical switch, it is not necessary to constantly energize the power supply circuit, and power can be saved.
【００１３】前記第３の手段にあっては、定電圧回路の
電圧を機械式スイッチの接点が開になっても更に短時間
維持することができ、その間半導体スイッチをオンにし
ておくことができるので、機械式スイッチの再アークを
防ぐことができる。前記第４の手段にあっては、時限回
路のコンデンサに蓄積された電荷はダイオードを通って
速やかに流すことができ、回路のリセットが早くでき
る。In the third means, the voltage of the constant voltage circuit can be maintained for a shorter time even when the contact of the mechanical switch is opened, and the semiconductor switch can be kept on during that time. Therefore, the re-arc of the mechanical switch can be prevented. In the fourth means, the electric charge accumulated in the capacitor of the time limit circuit can be swiftly passed through the diode, and the circuit can be reset quickly.
【００１４】前記第５，６の手段にあっては、使用する
半導体スイッチの駆動電圧が高い場合にも昇圧時間を短
くできるので、機械式スイッチにアークが飛んでいる時
間を短くし機械式スイッチの接点の損傷を防ぐことがで
きる。In the fifth and sixth means, the boosting time can be shortened even when the driving voltage of the semiconductor switch used is high, so that the time when the arc is blown to the mechanical switch is shortened. It is possible to prevent damage to the contacts.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る実施例を示すブロック図であ
る。図１において、２０は直流電源、２１は直流電源２
０に直列に接続された機械式スイッチ、２２は機械式ス
イッチ２１に発生するアークａを消去するために前記機
械式スイッチ２１と並列に接続された半導体スイッチ、
２３は機械式スイッチ２１の両接点に接続された電源回
路、２４は半導体スイッチ２２をオン，オフするために
電源回路２３と半導体スイッチ２２との間に介在する制
御回路、２５は機械式スイッチ２１の一方の接点と電源
回路２３との間に接続した時限回路、２６は機械式スイ
ッチ２１の他方の接点と直流電源２０との間に介在する
負荷である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention. In FIG. 1, 20 is a DC power supply, 21 is a DC power supply 2
0 is a mechanical switch connected in series with 0, 22 is a semiconductor switch connected in parallel with the mechanical switch 21 in order to eliminate the arc a generated in the mechanical switch 21,
23 is a power supply circuit connected to both contacts of the mechanical switch 21, 24 is a control circuit interposed between the power supply circuit 23 and the semiconductor switch 22 for turning the semiconductor switch 22 on and off, and 25 is the mechanical switch 21. A time circuit connected between one contact and the power supply circuit 23, and a load 26 interposed between the other contact of the mechanical switch 21 and the DC power supply 20.
【００１６】次に、前記実施例の動作について説明す
る。図１に示される機械式スイッチ２１がオフ状態から
オン状態に移るとき、機械式スイッチ２１の接点が近づ
くとアークａが発生する（図１の状態）。アークａが発
生すると接点間に電圧降下が発生する。この電圧降下を
受けて時限回路２５が作動し導通するため、電源回路２
３が電圧を持つ形になる。そして、電源回路２３が制御
回路２４を駆動し、半導体スイッチ２２をオンする。半
導体スイッチ２２をオンすると、半導体スイッチ２２を
電流が流れて機械式スイッチ２１のアークａは消えて機
械式スイッチ２１はオンされる。そして、機械式スイッ
チ２１がオンされると、機械式スイッチ２１と半導体ス
イッチ２２とでは機械式スイッチ２１の方がインピーダ
ンスが小さいので、機械式スイッチ２１の方に電流が流
れ、機械式スイッチ２１の両端では電位がほぼ等しくな
るので、電源回路２３が電圧をもたず、したがって制御
回路２４は駆動されず半導体スイッチ２２はオフとな
る。Next, the operation of the above embodiment will be described. When the mechanical switch 21 shown in FIG. 1 shifts from the OFF state to the ON state, an arc a occurs when the contact point of the mechanical switch 21 approaches (state of FIG. 1). When the arc a occurs, a voltage drop occurs between the contacts. Upon receiving this voltage drop, the time circuit 25 operates and becomes conductive, so that the power supply circuit 2
3 has a voltage. Then, the power supply circuit 23 drives the control circuit 24 to turn on the semiconductor switch 22. When the semiconductor switch 22 is turned on, a current flows through the semiconductor switch 22, the arc a of the mechanical switch 21 is extinguished, and the mechanical switch 21 is turned on. Then, when the mechanical switch 21 is turned on, the mechanical switch 21 and the semiconductor switch 22 have a smaller impedance, so a current flows through the mechanical switch 21 and the mechanical switch 21 Since the potentials are substantially equal at both ends, the power supply circuit 23 does not have a voltage, and therefore the control circuit 24 is not driven and the semiconductor switch 22 is turned off.
【００１７】一方、機械式スイッチ２１がオン状態から
オフ状態に移るとき、機械式スイッチ２１の接点が少し
離れるとアークａが発生する（図１の状態）。アークａ
が発生すると接点間に電圧降下が発生する。この電圧降
下を受けて時限回路２５が作動を開始し導通した後、電
源回路２３が電圧を持つ形になる。そして、電源回路２
３が制御回路２４を駆動し、半導体スイッチ２２をオン
する。半導体スイッチ２２をオンすると、半導体スイッ
チ２２を電流が流れて機械式スイッチ２１のアークａは
消えて機械式スイッチ２１はオフされる。この後、充分
な時間的余裕をもって時限回路２５が作動を停止し非導
通状態となるため、電源回路２３は電圧をもたず、した
がって制御回路２４は駆動されず半導体スイッチ２２は
オフとなる。On the other hand, when the mechanical switch 21 shifts from the ON state to the OFF state, an arc a is generated when the contact point of the mechanical switch 21 is slightly separated (state of FIG. 1). Arc a
When occurs, a voltage drop occurs between the contacts. After receiving the voltage drop, the time circuit 25 starts operating and becomes conductive, and then the power supply circuit 23 has a voltage. And the power supply circuit 2
3 drives the control circuit 24 to turn on the semiconductor switch 22. When the semiconductor switch 22 is turned on, a current flows through the semiconductor switch 22, the arc a of the mechanical switch 21 is extinguished, and the mechanical switch 21 is turned off. After that, the time circuit 25 stops operating and becomes non-conductive with a sufficient time margin, so that the power supply circuit 23 does not have a voltage, and therefore the control circuit 24 is not driven and the semiconductor switch 22 is turned off.
【００１８】このように構成された前記実施例にあって
は、直流電源２０と、この直流電源２０に直列に接続さ
れた機械式スイッチ２１と、この機械式スイッチ２１に
発生するアークを消去するために機械式スイッチ２１と
並列に接続された半導体スイッチ２２と、機械式スイッ
チ２１の両接点に接続された電源回路２３と、半導体ス
イッチ２２をオン，オフするために電源回路２３と半導
体スイッチ２２との間に介在する制御回路２４とを備え
たため、また、機械式スイッチ２１の一方の接点と電源
回路２３との間に時限回路２５を接続したため、また、
時限回路２５はコンデンサであるため、機械式スイッチ
２１にアークａが飛んだ時にこれと並列に接続された電
源回路２３に電圧をもたせて、半導体スイッチ２２をオ
ンするので、アークａの検知が確実で、信頼性の高い機
械式スイッチの接点間アークの消去装置を提供すること
ができる。また、機械式スイッチ２１にアークａが飛ん
だ時のみ、電源回路２３が入って制御回路２４を駆動し
て半導体スイッチ２２をオンするので、常時、電源回路
２３に通電する必要がなく、省電力が可能になる。In the above-described embodiment, the DC power supply 20, the mechanical switch 21 connected in series with the DC power supply 20, and the arc generated in the mechanical switch 21 are eliminated. A semiconductor switch 22 connected in parallel with the mechanical switch 21, a power supply circuit 23 connected to both contacts of the mechanical switch 21, and a power supply circuit 23 and a semiconductor switch 22 for turning the semiconductor switch 22 on and off. And a time limit circuit 25 connected between one contact of the mechanical switch 21 and the power supply circuit 23.
Since the time circuit 25 is a capacitor, when the arc a is blown to the mechanical switch 21, a voltage is applied to the power supply circuit 23 connected in parallel with the arc a to turn on the semiconductor switch 22, so that the arc a can be detected reliably. Thus, it is possible to provide a highly reliable device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch. Further, since the power supply circuit 23 is turned on to drive the control circuit 24 to turn on the semiconductor switch 22 only when the arc a is blown to the mechanical switch 21, it is not necessary to energize the power supply circuit 23 at all times, and it is possible to save power. Will be possible.
【００１９】ところで、アークの発生は機械式スイッチ
２１がオンからオフになるときの方が顕著に見られる。
そこで、機械式スイッチ２１のアークが半導体スイッチ
の導通によりなくなった後、半導体スイッチがオフにな
ることによる再アークを防ぐことができる変形例を以下
説明する。図２は変形例を示すブロック図である。な
お、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細な
説明を省略する。図２において、３０は定電圧回路、３
１，３２は定電圧回路に並列に接続したダイオード，コ
ンデンサである。機械式スイッチ２１の接点開のときの
定電圧回路３０に並列にコンデンサ３２を接続したた
め、定電圧回路３０の電圧を機械式スイッチ２１の接点
が開になっても（アークがなくなっても）更に短時間維
持することができ、その間半導体スイッチ２２をオンに
しておくことができる。機械式スイッチ２１のアークが
なくなった時点で半導体スイッチがオフになると機械式
スイッチ２１の再アークが始まる。そのため、機械式ス
イッチ２１の再アークを防ぐことができる。また、図２
には時限回路２５と半導体スイッチ２２とダイオード３
１がループを形成するため、時限回路２５のコンデンサ
に蓄積された電荷はダイオード３１を通って速やかに流
れる。図３には実際の回路を示す。この図３に示すよう
に、定電圧回路はツェナーダイオード４０，抵抗４１，
コンデンサ４２，ダイオード４３により構成され、制御
回路は抵抗４４，４５及びコンデンサ４６により構成さ
れ、時限回路はコンデンサ４７により構成されている。By the way, the arc is more remarkably generated when the mechanical switch 21 is turned on.
Therefore, a modified example that can prevent re-arcing due to the semiconductor switch being turned off after the arc of the mechanical switch 21 disappears due to conduction of the semiconductor switch will be described below. FIG. 2 is a block diagram showing a modified example. The same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 2, 30 is a constant voltage circuit, 3
Reference numerals 1 and 32 are diodes and capacitors connected in parallel to the constant voltage circuit. Since the capacitor 32 is connected in parallel to the constant voltage circuit 30 when the contact of the mechanical switch 21 is opened, the voltage of the constant voltage circuit 30 is further increased even if the contact of the mechanical switch 21 is opened (the arc disappears). It can be maintained for a short time, and the semiconductor switch 22 can be kept on during that time. When the semiconductor switch is turned off when the arc of the mechanical switch 21 disappears, the re-arc of the mechanical switch 21 starts. Therefore, the re-arc of the mechanical switch 21 can be prevented. Also, FIG.
The time limit circuit 25, the semiconductor switch 22 and the diode 3 are
Since 1 forms a loop, the charge accumulated in the capacitor of the time-limit circuit 25 quickly flows through the diode 31. FIG. 3 shows an actual circuit. As shown in FIG. 3, the constant voltage circuit includes a Zener diode 40, a resistor 41,
It is composed of a capacitor 42 and a diode 43, the control circuit is composed of resistors 44 and 45 and a capacitor 46, and the time circuit is composed of a capacitor 47.
【００２０】このように構成された変形例にあっては、
機械式スイッチ２１の接点開のときの定電圧回路３０に
並列にコンデンサ３２を接続したため、定電圧回路３０
に印加される電圧が減衰するのを防ぐことができるの
で、定電圧回路３０の電圧を機械式スイッチ２１の接点
が開になっても短時間維持することができ、その間半導
体スイッチ２２をオンにしておくことができる。そのた
め、機械式スイッチ２１の再アークを防ぐことができ
る。また、前記変形例にあっては、時限回路２５に蓄積
された電荷による電流を流すダイオード３１を時限回路
２５と半導体スイッチ２２とに直列に設けたため、時限
回路２５のコンデンサに蓄積された電荷はダイオード３
１を通って速やかに流れる。In the modified example configured as described above,
Since the capacitor 32 is connected in parallel to the constant voltage circuit 30 when the contacts of the mechanical switch 21 are opened, the constant voltage circuit 30
Since it is possible to prevent the voltage applied to the switch from being attenuated, the voltage of the constant voltage circuit 30 can be maintained for a short time even when the contact of the mechanical switch 21 is opened, and the semiconductor switch 22 is turned on during that time. Can be kept. Therefore, the re-arc of the mechanical switch 21 can be prevented. Further, in the above modification, since the diode 31 for flowing a current due to the charge accumulated in the time limit circuit 25 is provided in series with the time limit circuit 25 and the semiconductor switch 22, the charge accumulated in the capacitor of the time limit circuit 25 is Diode 3
Flows quickly through 1.
【００２１】図４には機械式スイッチのアーク現象とし
てアーク時間とアーク電圧との関係を示してある。使用
する半導体スイッチ２２の駆動電圧によって適当なアー
ク時間の時の電圧を使う。しかし、使用する半導体スイ
ッチ２２の駆動電圧が高い場合はその電圧になるまで待
っていると、その待っている時間に機械式スイッチ２１
にアークが飛んでいることになるので、待っている時間
が長くなると機械式スイッチ２１の接点の損傷が大きく
なる。例えば半導体スイッチ２２の駆動電圧が30〜35ｖ
でこの電圧間で待つと5ms程度かかってしまう（図４参
照）。これでは機械式スイッチ２１のダメージが大き過
ぎる。そこで、これを解決するために、1.5ms待ってア
ーク電圧を17vまで上げて、これを２倍に昇圧する方法
について説明する。図５は充電期間の昇圧回路を示す回
路図、図６は放電期間の昇圧回路を示す回路図である。
ここで、５０は昇圧回路で、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は
半導体スイッチ（切り換えスイッチ）で、図５に示す充
電期間にコンデンサＣ１，Ｃ２にアーク電圧Ｖ１＝17v
にて充電される。この後、図６に示すように、ＳＷ１，
ＳＷ２をオンからオフに、ＳＷ３をオフからオンにして
コンデンサＣ１，Ｃ２を直列につないで、Ｖ２＝２×Ｖ
１＝34vを得る。FIG. 4 shows the relationship between the arc time and the arc voltage as the arc phenomenon of the mechanical switch. A voltage at an appropriate arc time is used depending on the drive voltage of the semiconductor switch 22 used. However, if the drive voltage of the semiconductor switch 22 used is high, waiting until the voltage reaches that voltage causes the mechanical switch 21 to wait for that time.
Since the arc is flying around, the contact of the mechanical switch 21 will be greatly damaged as the waiting time becomes longer. For example, the drive voltage of the semiconductor switch 22 is 30 to 35v
Therefore, waiting for this voltage takes about 5 ms (see Fig. 4). With this, the mechanical switch 21 is damaged too much. Therefore, in order to solve this, a method of waiting 1.5 ms, increasing the arc voltage to 17 v, and doubling the arc voltage will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing the booster circuit in the charging period, and FIG. 6 is a circuit diagram showing the booster circuit in the discharging period.
Here, 50 is a booster circuit, SW1, SW2 and SW3 are semiconductor switches (switches), and the arc voltage V1 = 17v is applied to the capacitors C1 and C2 during the charging period shown in FIG.
Will be charged at. After this, as shown in FIG. 6, SW1,
V2 = 2 × V by connecting SW2 from ON to OFF and SW3 from OFF to ON, and connecting the capacitors C1 and C2 in series.
You get 1 = 34v.
【００２２】このように構成された前記第２実施例にあ
っては、アークａによるアーク電圧Ｖ１を昇圧するため
の昇圧回路５０を設け、この昇圧回路５０の出力を電源
回路２３に接続したため、また、昇圧回路５０は複数の
コンデンサＣ１，Ｃ２と切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ
２，ＳＷ３によって構成されているため、使用する半導
体スイッチ２２の駆動電圧が高い場合にも昇圧時間を短
くできるので、機械式スイッチ２１にアークａが飛んで
いる時間を短くし機械式スイッチ２１の接点の損傷を防
ぐことができる。In the second embodiment thus constructed, since the booster circuit 50 for boosting the arc voltage V1 by the arc a is provided and the output of the booster circuit 50 is connected to the power supply circuit 23, Further, the booster circuit 50 includes a plurality of capacitors C1 and C2 and changeover switches SW1 and SW.
2 and SW3, the boosting time can be shortened even when the drive voltage of the semiconductor switch 22 used is high. Therefore, the time during which the arc a is blown to the mechanical switch 21 is shortened, and It is possible to prevent damage to the contacts.
【００２３】[0023]
【発明の効果】請求項１、２記載の発明によれば、機械
式スイッチにアークが飛んだ時にこれと並列に接続され
た電源回路に電圧をもたせて、半導体スイッチをオンす
るのでアークの検知が確実で、信頼性の高い機械式スイ
ッチの接点間アークの消去装置を提供することができ
る。また、機械式スイッチにアークが飛んだ時のみ、電
源回路が入って制御回路を駆動して半導体スイッチをオ
ンするので、常時、電源回路に通電する必要がなく、省
電力が可能になる。According to the first and second aspects of the invention, when an arc is blown to the mechanical switch, a voltage is applied to a power supply circuit connected in parallel with the mechanical switch to turn on the semiconductor switch, so that the arc is detected. Therefore, it is possible to provide a reliable and highly reliable device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch. Further, since the power supply circuit is turned on to drive the control circuit to turn on the semiconductor switch only when the arc is blown to the mechanical switch, it is not necessary to constantly energize the power supply circuit, and it is possible to save power.
【００２４】請求項３記載の発明によれば、定電圧回路
の電圧を機械式スイッチの接点が開になっても更に短時
間維持することができ、その間半導体スイッチをオンに
しておくことができるので、機械式スイッチの再アーク
を防ぐことができる。請求項４記載の発明によれば、時
限回路のコンデンサに蓄積された電荷はダイオードを通
って速やかに流すことができる。According to the third aspect of the invention, the voltage of the constant voltage circuit can be maintained for a shorter period of time even when the contact of the mechanical switch is opened, and the semiconductor switch can be kept on during that time. Therefore, the re-arc of the mechanical switch can be prevented. According to the invention described in claim 4, the electric charge accumulated in the capacitor of the time-limit circuit can be swiftly flowed through the diode.
【００２５】請求項５，６記載の発明によれば、使用す
る半導体スイッチの駆動電圧が高い場合にも昇圧時間を
短くできるので、機械式スイッチにアークが飛んでいる
時間を短くし機械式接点の損傷を防ぐことができる。According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the boosting time can be shortened even when the driving voltage of the semiconductor switch used is high, so that the time during which the arc is blown to the mechanical switch is shortened and the mechanical contact is made. Can prevent damage.
【図１】本発明に係る実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.
【図２】本発明に係る実施例の変形例を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing a modified example of the embodiment according to the present invention.
【図３】変形例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a modified example.
【図４】機械式スイッチのアーク現象としてアーク時間
とアーク電圧との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between an arc time and an arc voltage as an arc phenomenon of a mechanical switch.
【図５】本発明に係る第２実施例の充電期間の昇圧回路
を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a booster circuit during a charging period according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係る第２実施例の放電期間の昇圧回路
を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a booster circuit during a discharge period according to a second embodiment of the present invention.
【図７】従来例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional example.
２０ 直流電源 ２１ 機械式スイッチ ２２ 半導体スイッチ ２３ 電源回路 ２４ 制御回路 ２５ 時限回路 ３０ 定電圧回路 ３１ ダイオード ３２ コンデンサ ５０ 昇圧回路 Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３ 切り換えスイッチ 20 DC power supply 21 Mechanical switch 22 Semiconductor switch 23 Power circuit 24 Control circuit 25 time circuit 30 constant voltage circuit 31 diode 32 capacitors 50 Booster circuit C1, C2 capacitors SW1, SW2, SW3 selector switch
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−9246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−260516（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−117652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−139220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43228（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−162880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−259416（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−129614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−917（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−174675（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−2939（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭45−2940（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平４−47876（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 33/59 H01H 33/16 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-51-9246 (JP, A) JP-A-62-43015 (JP, A) JP-A-61-260516 (JP, A) JP-A-1-117652 (JP , A) JP 62-139220 (JP, A) JP 63-43228 (JP, A) JP 6-162880 (JP, A) JP 61-259416 (JP, A) JP 3-129614 (JP, A) JP 63-917 (JP, A) JP 5-174675 (JP, A) JP 45-2939 (JP, B2) JP 45-2940 (JP, A) B2) Actual Kohei 4-47876 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01H 33/59 H01H 33/16
Claims (6)
された機械式スイッチと、この機械式スイッチに発生す
るアークを消去するために前記機械式スイッチと並列に
接続された半導体スイッチと、前記機械式スイッチの両
接点に接続された電源回路と、前記半導体スイッチをオ
ン，オフするために前記電源回路と前記半導体スイッチ
との間に介在する制御回路とを備え、前記機械式スイッチの一方の接点と前記電源回路との間
に時限回路を接続し、 前記アークのアーク電圧により前記半導体スイッチをオ
ンして前記アークを消去することを特徴とする機械式ス
イッチの接点間アークの消去装置。1. A direct current power supply, a mechanical switch connected in series to the direct current power supply, and a semiconductor switch connected in parallel with the mechanical switch for extinguishing an arc generated in the mechanical switch. a power supply circuit connected to both contacts of the mechanical switch, turns on the semiconductor switch, and a control circuit interposed between the semiconductor switch and the power supply circuit to turn off, one of the mechanical switch Between the contact and the power circuit
A device for erasing an arc between contacts of a mechanical switch, characterized in that a time circuit is connected to and the semiconductor switch is turned on by the arc voltage of the arc to erase the arc.
アークの消去装置において、 前記時限回路はコンデンサであることを特徴とする機械
式スイッチの接点間アークの消去装置。2. The apparatus for erasing an inter-contact arc of a mechanical switch according to claim 1 , wherein the time limit circuit is a capacitor.
アークの消去装置において、 前記電源回路と並列にコンデンサを設けたことを特徴と
する機械式スイッチの接点間アークの消去装置。3. The erasing apparatus of the contact between the arc of the mechanical switch according to claim 1 Symbol placement, contact between the arc of the erasing apparatus of the mechanical switch which is characterized in that a capacitor in parallel with the power supply circuit.
アークの消去装置において、 前記時限回路に蓄積された電荷による電流を流すダイオ
ードを前記時限回路と前記半導体スイッチとに直列に設
けたことを特徴とする機械式スイッチの接点間アークの
消去装置。4. The apparatus for erasing an inter-contact arc of a mechanical switch according to claim 1 , wherein a diode for flowing a current due to the electric charge accumulated in the time limit circuit is provided in series with the time limit circuit and the semiconductor switch. A device for eliminating arcs between contacts of mechanical switches.
アークの消去装置において、 前記アークによるアーク電圧を昇圧するための昇圧回路
を設け、この昇圧回路の出力を前記電源回路に接続した
ことを特徴とする機械式スイッチの接点間アークの消去
装置。5. The erasing apparatus of the contact between the arc of the mechanical switch according to claim 1 Symbol placement, a booster circuit for increasing the arc voltage due to the arc provided to connect the output of the booster circuit to the power supply circuit A device for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch.
アークの消去装置において、 前記昇圧回路は複数のコンデンサと切り換えスイッチに
よって構成されていることを特徴とする機械式スイッチ
の接点間アークの消去装置。6. The apparatus for eliminating arcs between contacts of a mechanical switch according to claim 5 , wherein the booster circuit is composed of a plurality of capacitors and a changeover switch. Erase device.
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