JP4859575B2

JP4859575B2 - 遮断器

Info

Publication number: JP4859575B2
Application number: JP2006198814A
Authority: JP
Inventors: 陽牧田; 和則福谷; 弘二広常; 真一岡本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP2008027720A

Description

この発明は、電磁操作機構を備えた遮断器に関するものである。

従来の電磁操作式遮断器の遮断動作では、投入操作で用いる操作コイルを投入時と逆方向に通電し接点当接方向に発生する電磁力をキャンセルさせ、引外し力となる接圧ばねおよび遮断ばねのばね力を用いて接点開極操作を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−６５００号公報（第３頁：段落［０００３］、図６）

このような遮断器にあっては、遮断動作の応答時間について、投入操作と同一コイルターン数で遮断操作を行う場合、例えば短絡事故時に要求される瞬時遮断時にコイルインダクタンスに対応した動作遅延が発生する可能性がある。コイルターン数を減らすことで動作遅延が防止できるが、この場合、投入操作時にも大動作電流を要する等の課題もあり、遮断動作の応答時間を安定しかつ省電流で動作させることが困難であった。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに、短絡電流遮断時以外の開閉動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の開閉動作における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させようとするものである。

第１の発明に係る遮断器では、投入操作時において閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向に通電して開極動作を行うものである。
第２の発明に係る遮断器では、開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルと前記第２の操作コイルを直列接続し前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向へ通電して開極動作を行うものである。
第３の発明に係る遮断器では、開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向に通電して開極動作を行い、投入操作時には前記第２の操作コイルと前記第１の操作コイルを直列に接続して通電し閉極動作を行うものである。

この発明によれば、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに、過電流遮断時の開閉動作を省電流で行わせ、過電流遮断時における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１および図２について説明する。図１は実施の形態１における遮断器の全体構成を示すブロック図である。図２は実施の形態１における遮断器制御回路の構成を示す接続図である。

図１において、遮断器は、成型絶縁物製の筐体１００内に設けられた可動導体１０１が電磁操作機構１０３に搭載した制御電源１０４および演算回路１０８から制御スイッチ１０９を経て操作コイル１，２で構成される操作コイル装置１０５を励磁することでリンク機構１０２を介し駆動され電路１０６の開閉操作を行う。接圧ばね１０７は可動導体１０１の接点部に所定の接触圧力を与えるためのものである。
引外しばね９９は接圧ばね１０７とともに可動導体１０１の閉極時に蓄勢される付勢力によって可動導体１０１に開極駆動力を与えるものである。ただし、引外しばね９９を設けることなくは接圧ばね１０７だけで可動導体１０１の閉極時に蓄勢される付勢力によって可動導体１０１に開極駆動力を与えるようにすることもできる。すなわち、引外しばね９９と接圧ばね１０７との両方によってそれらの蓄勢力により開極駆動力を作用させる構成とすることもでき、接圧ばね１０７のみによってその蓄勢力により開極駆動力を作用させる構成とすることもできるものである。

図１に示す閉極状態において、電磁操作機構１０３の磁性体で構成される可動子１０３ａは磁路１０３ｂの下部ＭＬに永久磁石１０３ｃによる磁束により接圧ばね１０７の開路方向への付勢力に抗して吸着されている。

開極操作時には、操作コイル装置１０５を構成する操作コイル１または操作コイル２あるいは操作コイル１および操作コイル２へ通電され操作コイル装置１０５によって発生される磁束により可動子１０３ａを磁路１０３ｂの下部ＭＬに吸着している磁束を打ち消して、蓄勢された接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の開路方向への付勢力により可動導体１０１を開極方向へ駆動し電路１０６を開路する。
電磁操作機構１０３の可動子１０３ａは可動導体１０１が開極状態にあり電路１０６が開路された状態において磁路１０３ａの上部ＭＵに吸着され永久磁石１０３ｃによる磁束によってその吸着状態を保持される。

閉極操作時には、操作コイル装置１０５を構成する操作コイル１または操作コイル１および操作コイル２へ通電され操作コイル装置１０５によって発生される磁束により可動子１０３ａを磁路１０３ｂの上部ＭＵに吸着している磁束を打ち消して、操作コイル装置１０５によって発生される磁束により可動子１０３ａを磁路１０３ｂに吸着する付勢力により可動導体１０１を閉路方向へ駆動し電路１０６を閉路して投入動作を行う。
電磁操作機構１０３の可動子１０３ａは可動導体１０１が閉極状態にあり電路１０６が閉路された状態において磁路１０３ａの下部ＭＬに吸着され永久磁石１０３ｃによる磁束によってその吸着状態を保持される。

ここで、開極動作は投入操作時の操作コイル１および操作コイル２で構成される操作コイル装置１０５への通電電流値と比較して小さな電流値で動作する。投入時に蓄勢された接圧ばね１０７は電磁操作機構１０３の閉極時保持力によって蓄勢状態を保っており、操作コイル装置１０５に投入時と逆方向に通電することで、閉極時に発生している電磁操作機構１０３の内部での磁路１０３ｂの下部ＭＬにおける磁束がキャンセルされる。それとともに磁束の二乗で発生する閉極保持力も無くなり、蓄勢された接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の付勢力が開極駆動力として作用する。

図２において、電磁操作機構１０３には、ターン数の異なる操作コイル１，２が設けられている。ここでは、操作コイル１は投入操作可能なターン数を選択しており、操作コイル２は操作コイル１よりもターン数の少ないコイルとされている。

開閉動作において操作コイル１は制御電源１０４を用いて、投入および開極時にそれぞれ制御スイッチ１０９（図１参照）を構成するスイッチ３，３ａ，４，４ａを押下し閉合して投入方向および逆方向に通電することで使用する。ここでいう開極とは無通電開極等の通常の開極指令に伴い動作する開極のことを指す。

一方、過電流発生時や短絡時に動作する遮断（トリップ）動作では、変流器１０による検出出力と演算回路１０８による演算結果および前述の応答特性を満足するために２種類の操作コイル１，２は制御スイッチ１０９（図１参照）を構成するスイッチ３，３ａ，４，４ａおよび演算回路１０８による演算結果により開閉制御される制御スイッチ１０９（図１参照）を構成するスイッチ５，６を用いて使い分けられる。

すなわち、投入操作時には、スイッチ３，３ａを閉合しスイッチ４，４ａを開放した状態で操作コイル１に制御電源１０４から一方向へ通電して電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの下部ＭＬに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によりリンク機構１０２を介して可動導体１０１を閉極方向へ駆動し電路１０６を閉路する。
また、無通電開極等の通常の開極指令に伴い動作する開極操作時には、スイッチ４，４ａを閉合しスイッチ３，３ａを開放した状態で操作コイル１に投入操作時とは逆の他方向へ制御電源１０４から通電して電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの上部ＭＵに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によってリンク機構１０２を介して可動導体１０１を接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の付勢力により開極方向へ駆動し電路１０６を開路する。
さらに、過電流遮断時には、演算回路１０８により過電流状態を演算結果として検出し、スイッチ５を閉合しスイッチ６を開放した状態で操作コイル１に投入操作時とは逆の他方向へ変流器１０からの検出出力を入力される演算回路１０８の駆動電流源としての出力電流を演算回路１０８の出力端子ＳＴから通電して電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの上部ＭＵに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によってリンク機構１０２を介して可動導体１０１を接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の付勢力により開極方向へ駆動し電路１０６を開路する。
そして、短絡電流遮断時には、演算回路１０８により短絡状態を演算結果として検出し、スイッチ６を閉合しスイッチ５を開放した状態でインダクタンスの小さな操作コイル２に変流器１０からの検出出力を入力される演算回路１０８の駆動電流源としての出力電流を演算回路１０８の出力端子ＳＴから通電して電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの上部ＭＵに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によってリンク機構１０２を介して可動導体１０１を接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の付勢力により開極方向へ駆動し電路１０６を瞬時に開路する。このとき、演算回路１０８の出力端子ＳＴから導出される駆動電流源としての出力電流値は電力系統を構成する電路１０６の短絡電流値に応じた大電流値を示すため、操作コイル１に比べて操作コイル２のインダクタンスが小さいことと相俟って、操作コイル２には大きなアンペアターンが発生し短絡電流を瞬時に遮断することができる。

このように、変流器１０は電路１０６における通電電流の検出と、演算回路１０８および電磁操作機構１０３の操作のための電流源として使用し、演算回路１０８によって変流器１０による検出電流値に依存して瞬時動作および過電流動作等の動作特性に応じた動作を行う。

図７に遮断電流値に対する電流時間の動作特性および遮断器操作用変流器の出力波形の代表例を示す。
図中Ｌに示される過電流領域では応答時間は一般に数１００ミリ秒から分単位のオーダでの動作が要求される。また変流器１０で得られる出力電流においても省電流な領域である。したがって、この領域では投入操作で使用したターン数の多い操作コイル１へスイッチ５により通電することで省電力での動作が可能な開極動作を行う。
図中Ｍに示される短絡電流領域では応答速度は一般に数１０ミリ秒単位での動作が要求される。また変流器１０で得られる出力電流においてはＬの領域と比較してより大きい電流が確保可能な領域である。したがって、この領域ではより応答時間の速い動作が可能なターン数の少ない操作コイル２へスイッチ６により通電することで開極動作を行う。
ここで、この領域で用いる操作コイルのターン数については変流器１０の出力電流によって図中Ｍの応答時間を満足する動作が可能な適当なターン数を選択していることは言うまでも無い。

なお、この実施の形態では、電流検出用と制御電源用とを兼ねる変流器１０を電路１０６からなる電力系統に設け、出力を演算回路１０８からなる制御回路や電磁操作機構１０３の制御電源として供給しているが、接続端子７によって外部電源としての制御電源１０４から演算回路１０８に電源を供給するようにした場合でも、この実施の形態は適用可能である。

また、通常の開極操作で操作コイル１を用いているが、図３に示す通り操作コイル２に接続して使用しても構わない。
すなわち、無通電開極等の通常の開極指令に伴い動作する開極操作時において、スイッチ４を閉合して操作コイル２に制御電源１０４から通電して電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの上部ＭＵに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によってリンク機構１０２を介して可動導体１０１を接圧ばね１０７又は接圧ばね１０７と引外しばね９９の付勢力により開極方向へ駆動し電路１０６を開路することができる。

（１Ａ）この発明による実施の形態１によれば、開閉操作を行う電磁操作機構１０３を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイル１と、前記第１の操作コイル１よりもターン数が少なくインダクタンスが小さい短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイル２とを前記電磁操作機構１０３に設けたので、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに短絡電流遮断時以外の開閉動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の開閉動作における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができる。
すなわち、筐体１００と、前記筐体１００内に設けられ電路１０６を開閉する可動導体１０１と、可動導体１０１の接点部に接触圧力を印加する接圧ばね１０７とを有し、電磁操作機構１０３と制御電源１０４と制御スイッチ１０５により前記可動導体１０１の接点部の開閉操作を行うとともに、電路１０６に流れる電流を検出する変流器１０と、前記変流器１０により検出された電流値の状態に応じて遮断動作指令および遮断動作タイミングを制御する演算回路１０８からなる制御回路を有し、前記電磁操作機構１０３の第１の操作コイル１へ投入時励磁方向とは逆方向に電流を通電して過電流遮断操作を行い、前記電磁操作機構１０３の第２の操作コイル２へ電流を通電して短絡電流遮断操作を行う遮断器において、前記電磁操作機構１０３の磁路１０３ａにターン数が異なりインダクタンスが異なる２つ以上の操作コイル１，２を有し、前記変流器１０により検出された電流値に依存して異なる操作コイル構成で投入操作時と逆方向に通電して過電流遮断操作を行うとともに短絡電流遮断操作を行うことを特徴とする遮断器が構成されている。
したがって、遮断電流値に応じて最適な動作時間特性のもとに動作電流を電磁操作機構に供給し、省電力かつ安定した遮断動作を行うことができる。速い動作が要求される短絡電流遮断にはコイルのターン数が少くインダクタンスの小さい操作コイル２を用いることで動作遅延を少なくして瞬時遮断動作を確保し、一方、瞬時動作を必要としない過電流領域の遮断動作はターン数の多い操作コイル１を用いることで省電流での遮断動作が可能となる。

（１Ｂ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項における構成において、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイル１よりもターン数が少なくインダクタンスの小さい第２の操作コイル２に通電して開極動作を行い、過電流遮断時には第１の操作コイル１に投入操作時と逆方向に通電し開極動作を行うようにしたので、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに短絡電流遮断時以外の開閉動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の過電流遮断時における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができる。
すなわち、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイル１よりもターン数が少なくインダクタンスの小さい第２の操作コイル２に通電し、過電流遮断時には第１の操作コイル１に投入操作時と逆方向に通電し遮断操作を行うことを特徴とする前記（１Ａ）項に記載の遮断器が構成されている。
したがって、速い動作が要求される短絡電流遮断にはターン数が少なくインダクタンスの小さい操作コイル２を用いることで瞬時遮断動作を確保し、一方、瞬時動作を必要としない過電流領域の遮断動作は投入操作コイル１を用いることで省電流での遮断動作が可能となる。

実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図４について説明する。図４は実施の形態２における遮断器制御回路の構成を示す接続図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同様の構成内容を具備し同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

この実施の形態２では、過電流領域での遮断動作で操作コイル１と操作コイル２とを直列に接続していることで、図７の領域Ｌでの動作をより省電流で動作することが可能である。
図４において、過電流領域での遮断動作時には、変流器１０の検出電流出力が入力される演算回路１０８の演算結果に応じてスイッチ５が閉合されるとともに、スイッチ６が開放されて、演算回路１０８の駆動電流源としての出力電流が出力端子ＳＴから操作コイル１と操作コイル２との直列回路に通電され、開極動作が行われる。

（２Ａ）この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１での前記（１Ａ）項における構成において、短絡電流遮断時には前記第２の操作コイル２に通電して開極動作を行い、過電流遮断時には第１の操作コイル１と前記第２の操作コイル２を直列接続し演算回路１０８の駆動電流源としての出力電流を出力端子ＳＴから前記第１の操作コイル１に前記第２の操作コイル２を介して投入操作時と逆方向へ通電して開極動作を行うようにしたので、短絡電流遮断時の開極動作を迅速化し安定させるとともに短絡電流遮断時以外の過電流遮断時における開極動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の開閉動作における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができる。
すなわち、短絡電流遮断時には前記第２の操作コイル２に通電し、過電流遮断時には第１の操作コイル１と前記第２の操作コイル２を直列接続し投入操作時と逆方向に通電し遮断操作を行うことを特徴とする実施の形態１での前記（１Ａ）項に記載の遮断器が構成されている。
したがって、短絡電流遮断時における瞬時遮断動作の確保と、より省電流での過電流領域遮断動作の確保を行うことができる。

実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図５について説明する。図５は実施の形態３における遮断器制御回路の構成を示す接続図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１または実施の形態２における構成と同様の構成内容を具備し同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

この実施の形態３では、投入操作時において、操作コイル１と操作コイル２とを直列に接続して閉極動作を行う。
図５において、投入操作時には、スイッチ３，３ａを閉合しスイッチ３ｂを開放した状態で操作コイル１に制御電源１０４から操作コイル２を介して一方向へ通電し、電磁操作機構１０３の可動子１０３を磁路１０３ｂの下部ＭＬに吸着し（図１参照）、電磁操作機構１０３によりリンク機構１０２を介して可動導体１０１を閉極方向へ駆動し電路１０６を閉路する。

そして、投入操作を操作コイル１と操作コイル２を直列に接続した場合のみ動作可能であるようにコイル設計しておけば、何らかの故障で過電流遮断操作時に投入操作相当の大電流が操作コイル１に通電された場合でも誤投入を回避できる。
ここで、投入相当の大電流が通電された場合の動作としては、操作コイル１および操作コイル２を介して一方向へ通電し、電磁操作機構１０３の可動子１０３ａを磁路１０３ｂの下部ＭＬに吸着している永久磁石１０３ｃによる磁束のキャンセルを行い可動子１０３ａを磁極１０３ｂの上部ＭＵに吸着させるようにした後、可動子１０３ａを磁極１０３ｂの下部ＭＬへ駆動するように作用する逆方向の磁束が電磁操作機構１０３の磁路１０３ｂにさらに発生し、電磁操作機構１０３には投入方向の電磁力が発生するが、ここではこの電磁力が発生しても誤投入されないようなコイルターン数を操作コイル１および操作コイル２で選択している。

（３Ａ）この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１での前記（１Ａ）項における構成において、短絡電流遮断時には前記第２の操作コイル２に通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイル１に投入操作時と逆方向に通電して開極動作を行い、投入操作時には前記第２の操作コイル２と前記第１の操作コイル１を直列に接続して通電し閉極動作を行うようにするとともに、操作コイル１と操作コイル２を直列接続しなければ投入操作が可能とならないように操作コイル１と操作コイル２とのコイルターン数を選択するようにしたので、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに短絡電流遮断時以外の投入操作時における閉路動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の開閉動作における省電流操作機能を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができ、しかも、誤投入を回避することができる。
すなわち、短絡電流遮断時には前記第２の操作コイル２に投入方向とは逆方向に通電し、過電流遮断時には第１の操作コイル１に投入操作時と逆方向へ通電し、投入操作時は第２の操作コイル２と第１の操作コイル１を直列に接続し投入操作時と同一方向に通電し操作を行うとともに、投入操作は第１と第２の操作コイル１，２を直列に接続したアンペアターンでしか操作できない条件としたことを特徴とする実施の形態１での前記（１Ａ）項に記載の遮断器が構成されている。
したがって、短絡電流遮断時における瞬時遮断動作機能および省電流での過電流領域遮断動作機能を確保することができとともに、投入操作は第１と第２の操作コイルを直列に接続したアンペアターンでしか操作できない条件とし、瞬時動作時に何らかの事故で大きな電流を通電してしまった場合でも誤投入が起らないようにすることができる。

実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図６について説明する。図６は実施の形態４における遮断器制御回路の構成を示す接続図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１から実施の形態３までのいずれかにおける構成と同様の構成内容を具備し同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

図６は、この発明による実施の形態４における演算回路と変流器を示した図である。図に示す通り変流器１０および９の２つを使用する。
電磁操作機構１０３および演算回路１０８からなる制御回路の駆動電源として使用する変流器１０は鉄心を用いることでより大きな電流を確保している。しかしながら、鉄心を用いることで大電流通電時は鉄心の磁気飽和により電流検出において精度劣化が発生する。
そこで、個別に大電流通電時でも高精度な電流検出が可能な変流器９を用いている。例えば空芯系の変流器を用いることで磁気飽和を心配することなく高精度な電流検出が可能となる。

（４Ａ）この発明による実施の形態４によれば、開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時において閉路動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開路動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けるとともに、電路１０６に流れる電流を検出する第１の変流器９と、動作電源として機能する第２の変流器１０とを設けたので、短絡電流遮断時の遮断動作を迅速化し安定させるとともに短絡電流遮断時以外の開閉動作を省電流で行わせ、短絡電流遮断時以外の開閉動作における省電流操作を確保しつつ短絡電流遮断時の遮断動作における信頼性を向上させることができ、しかも、駆動電源として大きな電流を確保できる、又は変流器１０の小形化が可能となるとともに、高精度の電流検出を行うことができる。
すなわち、筐体１００と、前記筐体１００内に設けられ電路１０６を開閉する可動導体１０１と、可動導体１０１の接点部に接触圧力を印加する接圧ばね１０７とを有し、電磁操作機構１０３と制御電源１０４と制御スイッチ１０５により前記可動導体１０１の接点部の開閉操作を行うとともに、電路１０６に流れる電流を検出する第１の変流器９と、動作電源として機能する第２の変流器１０と、前記電流値の状態に応じて遮断動作指令および遮断動作タイミングを制御する制御回路を有し、前記電磁操作機構の第１の操作コイルへ投入時励磁方向とは逆方向に第２の変流器１０から得られる電流を通電し遮断操作を行う遮断器において、前記電磁操作機構１０３の磁路１０３ａに２つ以上の操作コイル１，２を有し、前記変流器１０により検出された電流値に依存して異なる操作コイル構成で投入操作時と逆方向に通電し遮断操作を行うことを特徴とする遮断器が構成されている。
したがって、遮断電流値に応じて最適な動作時間特性のもとに動作電流を電磁操作機構に供給し、省電力かつ安定した遮断動作を行うことができる。速い動作が要求される短絡電流遮断には操作コイルのターン数の少ない、即ち、インダクタンスの小さい操作コイルを用いることで動作遅延を少なくして瞬時遮断動作を確保し、一方、瞬時動作を必要としない過電流領域の遮断動作はターン数の多い操作コイルを用いることで省電流での遮断動作が可能となり、しかも、駆動電源として大きな電流を確保できるとともに、高精度の電流検出を行うことができる。

なお、この発明による実施の形態において説明した遮断器をスイッチギヤに組み入れて構成することができることは言うまでもない。
そして、この発明による実施の形態においては、それぞれの項目で述べた通り、引外しばね９９と接圧ばね１０７との両方によってそれらの蓄勢力により開極駆動力を作用させる構成とすることもでき、接圧ばね１０７のみによってその蓄勢力により開極駆動力を作用させる構成とすることもできるものであって、これらの構成のいずれを採用した場合についても実施の形態として含まれるものである。

この発明による実施の形態１における遮断器の全体構成を示すブロック図である。この発明による実施の形態１における遮断器制御回路を示す接続図である。この発明による実施の形態１における遮断器制御回路を示す接続図である。この発明による実施の形態２における電磁操作機構の操作コイル回路を示す接続図である。この発明による実施の形態３における電磁操作機構の操作コイル回路を示す接続図である。この発明による実施の形態４における演算回路と変流器を示す接続図である。遮断器動作特性および変流器特性を示す線図である。

符号の説明

１操作コイル、２操作コイル、３スイッチ、４スイッチ、５スイッチ、６スイッチ、７接続端子、９変流器、１０変流器、９９引外しばね、１００筐体、１０１可動導体、１０２リンク機構、１０３電磁操作機構、１０４制御電源、１０５操作コイル、１０６電路、１０７接圧バネ、１０８演算回路。

Claims

開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向に通電して開極動作を行うことを特徴とする遮断器。
開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルと前記第２の操作コイルを直列接続し前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向へ通電して開極動作を行うことを特徴とする遮断器。
開閉操作を行う電磁操作機構を備えた遮断器において、投入操作時に閉極動作を行うための第１の操作コイルと、前記第１の操作コイルよりもインダクタンスが小さく短絡電流遮断時に開極動作を行うための第２の操作コイルとを前記電磁操作機構に設けたものであって、短絡電流遮断時には前記第１の操作コイルよりもインダクタンスの小さい前記第２の操作コイルに通電して開極動作を行い、過電流遮断時には前記第１の操作コイルに投入操作時と逆方向に通電して開極動作を行い、投入操作時には前記第２の操作コイルと前記第１の操作コイルを直列に接続して通電し閉極動作を行うことを特徴とする遮断器。