JP4592365B2 - Vacuum shut-off device control circuit - Google Patents
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Description
本発明は、電磁反発で駆動して開極する真空遮断装置の開閉動作を改善し得る真空遮断装置の制御回路に関する。 The present invention relates to a control circuit for a vacuum circuit breaker that can improve the opening / closing operation of a vacuum circuit breaker that is driven by electromagnetic repulsion to open a pole.
従来の電磁反発を有する真空遮断装置は、主回路に流れる過電流を、一般の遮断装置が数十msから百数十msの時間で遮断するところを、電磁反発で数msで遮断し、過電流が負荷側に継続して流れることを抑制している(例えば、特許文献1参照。)。 The conventional vacuum circuit breaker having electromagnetic repulsion cuts off the overcurrent flowing in the main circuit in a few ms by electromagnetic repulsion, while the general circuit breaker cuts off in a time of several tens of ms to hundreds of tens of ms. The current is prevented from continuously flowing to the load side (see, for example, Patent Document 1).
この真空遮断装置は、図5に示すように、主回路の電流を開閉する遮断部1a、遮断部1aを電磁反発力で開極する電磁反発部1b、および遮断部1aを開閉する操作機構部1cで構成されている。
As shown in FIG. 5, this vacuum circuit breaker includes a blocking unit 1a that opens and closes the current of the main circuit, an
遮断部1aには、接離自在の一対の電極2、3を有する真空バルブ4が設けられている。また、真空バルブ4外の可動側の可動通電軸5には、絶縁操作ロッド6の一方端が連結されている。
The blocking portion 1a is provided with a vacuum valve 4 having a pair of
電磁反発部1bには、絶縁操作ロッド6の他方端に連結された可動操作軸7が可動通電軸5の軸方向に配置されている。可動操作軸7の周りには、この可動操作軸7が移動自在に挿通する真空遮断装置の固定部材に固定された電磁反発コイル8が設けられている。また、この電磁反発コイル8と対向する操作機構部1c側には、反発板9が可動操作軸7に固定されている。可動操作軸7端には、遮断部1aの閉極時に電極2、3間に接触荷重を加えるワイプバネ10が設けられている。
A
操作機構部1cには、ワイプバネ10に連結された例えば閉路コイル11、開路コイル12を有する電磁アクチュエータのような操作機構が設けられている。この操作機構は、バネ操作のようなものでもよい。
The
そして、通常の遮断部1aの開閉は、操作機構部1cで行われ、開極から閉極、もしくは閉極から開極までの時間が数十msから百数十msとなっている。また、過大な過電流が流れた場合、直ちに遮断する必要から電磁反発部1bが駆動して反発板9が操作機構部1c側に急速に移動する。これにより、閉極から開極までの時間が数msと短時間で過電流を遮断するようになっている。
上記の従来の真空遮断装置においては、次のような問題がある。
操作機構部1cを操作して遮断部1aを閉極させたとき、主回路に事故電流などの過電流が流れていると、直ちに遮断する必要から電磁反発部1bが駆動し、遮断部1aが開極して過電流が遮断される。この遮断は、数msで行われるものの、操作機構部1cでは、数十msから百数十msの時間を要するので閉極の動作が継続されている。
The above conventional vacuum shut-off device has the following problems.
When the
このため、電磁反発部1bで開極したものの、操作機構部1cでは閉極の動作が継続されているので、遮断部1aは再閉極することになる。遮断部1aが再閉極すると、過電流が再通電され、負荷側に接続されている電気機器を損傷させてしまう。
For this reason, although the
これらのことより、電磁反発部1bが駆動したとき、確実に開極を保持し、再閉極を防止する真空遮断装置の制御回路が望まれていた。
For these reasons, there has been a demand for a control circuit for a vacuum interrupter that reliably holds the opening and prevents reclosing when the
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、電磁反発部が駆動して遮断部を開極したとき、その開極状態を保持するように開閉動作を改善する真空遮断装置の制御回路を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and when the electromagnetic repulsion unit is driven to open the breaking unit, the control circuit of the vacuum breaking device improves the opening / closing operation so as to maintain the opened state. The purpose is to obtain.
上記目的を達成するために、本発明の真空遮断装置の制御回路は、操作機構を動作させて接離自在の一対の電極を開極にする遮断回路と、前記操作機構を動作させて前記一対の電極を閉極にする投入回路と、前記投入回路に直列に接続された接点と、電磁反発により、前記操作機構よりも短時間で前記一対の電極を開極にする反発コイルを有する電磁反発回路とを備え、前記投入回路を操作中に、前記電磁反発回路が駆動すると、前記接点は、閉路から開路になり、投入操作を中断することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control circuit for a vacuum circuit breaker according to the present invention includes a circuit that operates an operating mechanism to open a pair of electrodes that can be freely contacted and separated, and a circuit that operates the operating mechanism to operate the pair. An electromagnetic repulsion having a closing circuit that closes the electrodes of the electrode, a contact connected in series to the closing circuit, and a repulsion coil that opens the pair of electrodes in a shorter time than the operation mechanism by electromagnetic repulsion. And when the electromagnetic repulsion circuit is driven during operation of the closing circuit, the contact is changed from closed to open, and the closing operation is interrupted .
本発明によれば、真空遮断装置の遮断部を操作機構部により閉極するように動作させる投入回路に、電磁反発部が駆動すると閉路から開路する接点を直列に接続しているので、遮断部を操作機構部で閉極させた直後に、主回路の過電流により電磁反発部が駆動して遮断部が開極すると、投入回路が開路され、開極状態を保持することができる。 According to the present invention, since the contact circuit that operates to close the shut-off part of the vacuum shut-off device by the operation mechanism part is connected in series with the contact that opens from the closed circuit when the electromagnetic repulsion part is driven, When the electromagnetic repulsion unit is driven by the overcurrent of the main circuit immediately after the operating mechanism unit is closed by the operation mechanism unit and the blocking unit is opened, the closing circuit is opened and the open state can be maintained.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る真空遮断装置の制御回路を図1および図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る真空遮断装置の制御回路の投入回路と遮断回路とを示す回路図、図2は、本発明の実施例1に係る真空遮断装置の制御回路による各部の動作を説明する図である。なお、真空遮断装置の構成は、図5と同様であるので、説明を省略する。
First, the control circuit of the vacuum interrupter according to
図1に示すように、真空遮断装置の制御回路には、P(正極性)−N(負極性)間に、遮断部1aを開極させる第1の遮断回路20と、閉極させる第1の投入回路21とが並列に接続されている。また、P−N間には、第1の遮断回路20を制御する第2の遮断回路22と、第1の投入回路21を制御する第2の投入回路23とが並列に接続されている。更に、電磁反発部1bを駆動させる電磁反発回路24が並列に接続されている。
As shown in FIG. 1, the control circuit of the vacuum interrupter includes a first
第1の遮断回路20には、操作機構部1c内に設けられ、遮断部1aを開極させるような操作力が得られる電流容量の大きい開路コイル30と、常時開路で後述する第1のコイル37が励磁されることで閉路する接点31とが直列に接続されている。また、第1の投入回路21には、操作機構部1c内に設けられ、第1の遮断回路20と同様に大きな操作力が得られる電流容量の大きい閉路コイル32と、常時開路で後述する第2のコイル42が励磁されることで閉路する接点33とが直列に接続されている。
The first breaking
第2の遮断回路22は、第1の遮断回路20よりも電流容量の小さい制御用であり、接点部22aとリレー部22bとに分かれている。接点部22aには、図示しない制御回路からの遮断指令で閉路する接点34が設けられている。リレー部22bには、接点34と直列に接続された保護抵抗35を介して、遮断部1aの補助接点で遮断部1aが開極時に開路の接点36、および第1のコイル37が直列に接続されている。
The
第2の投入回路23も、第1の投入回路21よりも電流容量の小さい制御用であり、接点部23aとリレー部23bとに分かれている。接点部23aには、図示しない制御回路からの投入指令で閉路する接点38が設けられている。
The second making
リレー部23bには、接点38と直列に接続された保護抵抗39を介して、遮断部1aの補助接点で遮断部1aが開極時に閉路の接点40、常時閉路で第1のコイル37が励磁されると開路する接点41、第2のコイル42、および常時閉路で後述する第3のコイル46が励磁されることで開路する接点43が直列に接続されている。更に、常時閉路で後述する電磁反発回路24の第4のコイル50が励磁されることで開路する接点44が直列に接続されている。この接点44は、第4のコイル50に近接した接点部23aに設けられている。
The
また、保護抵抗39のN側とN間には、保護抵抗45を介して第3のコイル46が接続されている。
A
電磁反発回路24は、検出部24aと反発コイル部24bとに分かれている。
The
検出部24aには、主回路の過電流を検出する電流検出回路47と、この電流検出回路47からの信号を受けて直ちに動作する第1のトリガスイッチ48、および電源49が設けられている。また、電流検出回路47には、この電流検出回路47が動作することにより、励磁される第4のコイル50が設けられている。
The
反発コイル部24bには、第1のトリガスイッチ48からの信号を受けて、直ちに閉路する第2のトリガスイッチ51、この第2のトリガスイッチ51で閉路するサイリスタスイッチ52が設けられている。サイリスタスイッチ52には、コンデンサ53と反発コイル54とが直列に接続されており、電磁反発部1bを駆動させるようになっている。
The
ここで、第2の遮断回路22の接点部22a、第2の投入回路23の接点部23aおよび電磁反発回路24の検出部24aは、真空遮断装置と別置された制御装置内に収納されている。また、第1の遮断回路20、第1の投入回路21、第2の遮断回路22のリレー部22b、第2の投入回路23のリレー部23b、および電磁反発回路24の反発コイル部24bは、操作機構部1c内に収納されている。
Here, the
また、第1の遮断回路20と第2の遮断回路22とで、遮断部1aを開極させる遮断回路が構成されている。また、第1の投入回路21と第2の投入回路23とで、遮断部1aを閉極させる投入回路が構成されている。
Further, the
そして、遮断部1aを閉極させたとき、主回路に過電流が流れていて、直ちに開極する場合の制御回路の動作を図2を参照して説明する。 The operation of the control circuit in the case where the overcurrent flows through the main circuit when the blocking unit 1a is closed and immediately opens the contact will be described with reference to FIG.
図示しない制御装置からの投入指令により第2の投入回路23の接点38を時間t1に閉路すると、第2のコイル42が励磁され、接点33が閉路する。すると、閉路コイル32が励磁されて遮断部1aが閉極する。遮断部1aが閉極すると、遮断部1aの補助接点である接点40が開路し、第3のコイル46の励磁が始まる。
When the
接点40が開路し、第3のコイル46が励磁を始めて接点43が開路するまでには、数十msの時間を要する。これにより、投入操作が完了する。
It takes a time of several tens of milliseconds until the
しかしながら、投入操作が完了する前であって、遮断部1aが閉極した時点以降の時間t3に、電流検出回路47で過電流が検出されると、電磁反発回路24のサイリスタスイッチ52が直ちに閉路する。すると、反発コイル54が励磁され、電磁反発部1bが駆動する。同時に、第4のコイル50が励磁され、それに伴って接点44が時間t4に開路する。これらの動作は、高速で遮断部1aを開極する必要から、数msの短時間で行われる。特に、接点44は、第4のコイル50が励磁されて開路するまでの時間遅れが少ない。
However, if an overcurrent is detected by the
そして、接点44の開路により、第2のコイル42が非励磁となり、第3のコイル46が励磁され接点33が開路する。また、接点43が開路した時間t2以降に、第4のコイル50が非励磁となり時間t5に接点44が閉路する。
When the
このように、接点43が開路する時間t2以降の時間t5において、接点44を閉路するようにしているので、電磁反発部1bを駆動させると、投入操作を継続中の遮断部1aは投入操作が中断され、強制的に開極することになる。また、接点43、44が動作する時間から見ると、接点44が時間t4に開路して時間t5に閉路するまでの時間幅τ1よりも、接点43が開路を始めようとしていて、接点44が開路する時間t4の時点から実際に開路する時間t2までの時間幅τ2の方が短くなっている。
Thus, since the
これにより、接点43が開路する時間t2までの間、接点44が開路しているので、投入操作は中断される。そして、遮断部1aは、開極状態が保持される。
Thereby, since the
電磁反発部1bは、短時間の大電流で駆動をするため、時間t2よりも短い時間t6にサイリスタスイッチ52が開路される。そして、電磁反発部1bの駆動が完了する。
Since the
なお、接点44を設けていない場合では、電磁反発部1bを駆動させるサイリスタスイッチ52が開路された時間t6において、第2のコイル42が励磁された状態で、投入操作が継続されており、接点33は閉路している。このため、遮断部1aは、電磁反発部1bの駆動で開極したものの、投入操作が継続されているので、点線で示すように再閉極を起こしてしまう。
In the case where the
また、接点44を設けている場合で、電流検出回路47で過電流が検出されない場合では、接点44が閉路しているので、投入操作は継続され、遮断部1aを通常の操作で閉極状態にさせることができる。
In the case where the
上記実施例1の真空遮断装置の制御回路によれば、真空遮断装置の投入回路23に、電磁反発回路24が動作したとき閉路から開路になる接点44を直列に接続しているので、真空遮断装置の遮断部1aを閉極させた直後に電磁反発回路24が駆動して遮断部1aが直ちに開極しても、投入操作が中断されて遮断部1aの再閉極を防ぎ、開極状態を保持することができる。
According to the control circuit of the vacuum circuit breaker of the first embodiment, the
次に、本発明の実施例2に係る真空遮断装置の制御回路を図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施例2に係る真空遮断装置の制御回路の投入回路と遮断回路とを示す回路図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、電磁反発回路に設ける接点の収納場所が異なることである。図3において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a control circuit of the vacuum interrupter according to
図3に示すように、第2の投入回路23に直列に接続される常時閉路で第4のコイル50が励磁されることで開路する接点55を、操作機構部1c内に収納される電磁反発回路24の反発コイル部24bに設けている。また、第4のコイル50と接点55間は、例えばフォトカプラーを用いた制御回路で接続されている。
As shown in FIG. 3, an electromagnetic repulsion housed in the
上記実施例2の真空遮断装置の制御回路によれば、実施例1と同様の効果のほかに、接点55が操作機構部1c内に収納されているので、第2の投入回路23の制御線が短くなり、配線作業が容易になるとともに、制御線を主回路からの電磁、静電などの誘導から防ぐことができる。
According to the control circuit of the vacuum interrupter of the second embodiment, in addition to the same effect as that of the first embodiment, the
次に、本発明の実施例3に係る真空遮断装置の制御回路を図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施例3に係る真空遮断装置の制御回路の投入回路と遮断回路とを示す回路図である。なお、この実施例3が実施例1と異なる点は、電磁反発回路に設ける接点を反発コイルで動作させることである。図4において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a control circuit of the vacuum interrupter according to
図4に示すように、第2の投入回路23に直列に接続される常時閉路で反発コイル54が励磁されることで開路する接点56を、反発コイル部24bに設けている。
As shown in FIG. 4, the
上記実施例3の真空遮断装置の制御回路によれば、実施例1と同様の効果のほかに、接点56が操作機構部1c内に収納されているので、第2の投入回路23の制御線が短くなり、配線作業が容易になる。
According to the control circuit of the vacuum shut-off device of the third embodiment, in addition to the same effect as that of the first embodiment, the
1a 遮断部
1b 電磁反発部
1c 操作機構部
2、3 電極
4 真空バルブ
5 可動通電軸
6 絶縁操作ロッド
7 可動操作軸
8 電磁反発コイル
9 反発板
10 ワイプバネ
11 閉路コイル
12 開路コイル
20 第1の遮断回路
21 第1の投入回路
22 第2の遮断回路
22a、23a 接点部
22b、23b リレー部
23 第2の投入回路
24 電磁反発回路
24a 検出部
24b 反発コイル部
30 開路コイル
31、33、34、36、38、40、41、43、44、55、56 接点
32 閉路コイル
35、39、45 保護抵抗
37 第1のコイル
42 第2のコイル
46 第3のコイル
47 電流検出回路
48 第1のトリガスイッチ
49 電源
50 第4のコイル
51 第2のトリガスイッチ
52 サイリスタスイッチ
53 コンデンサ
54 反発コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS
Claims (3)
前記操作機構を動作させて前記一対の電極を閉極にする投入回路と、
前記投入回路に直列に接続された接点と、
電磁反発により、前記操作機構よりも短時間で前記一対の電極を開極にする反発コイルを有する電磁反発回路とを備え、
前記投入回路を操作中に、前記電磁反発回路が駆動すると、
前記接点は、閉路から開路になり、投入操作を中断することを特徴とする真空遮断装置の制御回路。 A breaking circuit that operates the operating mechanism to open a pair of electrodes that can be contacted and separated; and
A closing circuit that operates the operating mechanism to close the pair of electrodes;
Contacts connected in series to the input circuit;
An electromagnetic repulsion circuit having a repulsion coil that opens the pair of electrodes in a shorter time than the operation mechanism by electromagnetic repulsion;
When the electromagnetic repulsion circuit is driven while operating the closing circuit,
The control circuit for a vacuum interrupter, wherein the contact is changed from a closed circuit to an open circuit to interrupt a closing operation .
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