JPH05128960A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、トリップ発生時に直ちに事故原
因を識別することのできる回路遮断器を得る。 【構成】 短絡電流又は過電流に基づくトリガ信号Ｔｐ
又はＴｅのうちの一方のみに応答して駆動される故障表
示手段16を設け、トリップ動作と同時に故障表示手段を
作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、短絡電流又は過電流
を検出したときに電子引外し機構をトリップさせて電源
遮断を行う回路遮断器に関し、特にトリップ原因を瞬時
に判別することができる回路遮断器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、負荷(モータ等)に対する給電系
には、引外し機構を含む回路遮断器が挿入されており、
供給電流値が短絡電流レベル(定格の10倍程度)を示すと
き、又は、過電流レベル(定格の２倍〜数倍程度)を所定
時間継続したときには直ちに引外し機構をトリップさ
せ、電源を遮断して負荷を保護するようになっている。

【０００３】図６は３相交流電源の給電系を用いた場合
の従来の回路遮断器を示すブロック図である。図におい
て、１は電源側に接続された入力端子、２は負荷側に接
続された出力端子、３は入力端子１と出力端子２との間
に挿入された開閉スイッチ、４は電源から負荷への供給
電流Ｉを検出する変流器、５は検出された各相の供給電
流Ｉを全波整流する整流回路である。

【０００４】６は整流された供給電流Ｉが異常値を示す
ときにトリガ信号Ｔp及びＴeを生成する異常検出手段即
ちＩＣであり、以下の61〜65の要素から構成されてい
る。61は整流された供給電流ＩのピークＩｐを実効値に
変換するピーク変換回路、62はピークＩｐが短絡電流レ
ベルを越えたときにトリガ信号Ｔｐを生成する瞬時回
路、63は整流された供給電流Ｉの実効値Ｉｅを求める実
効値変換回路、64は実効値Ｉｅが過電流レベルを越えて
長時間継続したときにトリガ信号Ｔｅを生成する長限時
回路である。65はＩＣ６の健全性チェック用のテスト信
号回路であり、チェック時にテスト信号Ｉｔをピーク変
換回路61及び実効値変換回路63に入力する。

【０００５】７はテスト信号回路65に外部からテスト信
号を入力するためのテスト端子である。８は実効値Ｉｅ
が過電流レベルを示すときに駆動されるＬＥＤであり、
長限時回路64がトリガ信号Ｔｅを出力するまで駆動され
続ける。９はＩＣ６からのトリガ信号Ｔｐ又はＴｅによ
りオン動作するトリップ回路であり、整流回路５から給
電されてトリップ信号Ｔｐ及びＴｅにより個別にオンさ
れる２個の並列サイリスタを含んでいる。10はトリップ
回路７の通電により励磁されて開閉スイッチ３を開放す
るトリップコイルである。

【０００６】トリップ回路９及びトリップコイル10は、
トリガ信号Ｔｐ及びＴｅに応答して負荷を電源から切り
離すためのトリップ手段を構成している。又、このトリ
ップ手段９及び10は、開閉スイッチ３及びＩＣ６と共に
電子引外し機構を構成している。

【０００７】次に、図６に示した従来の回路遮断器の動
作について説明する。まず、電源から負荷への供給電流
Ｉは、各相毎に変流器４により検出されて整流回路５に
より全波整流され、ＩＣ６内のピーク変換回路61及び実
効値変換回路63に入力される。ピーク変換回路61及び実
効値変換回路63は、検出された供給電流Ｉの最大相を選
択し、最大電流値に応答して動作する。ピーク変換回路
61は、供給電流Ｉに重畳されたノイズ成分ピークを除去
するために、供給電流ＩのピークＩｐを実効値に変換し
て瞬時回路62に入力し、実効値変換回路63は、供給電流
Ｉの実効値Ｉｅを求めて長限時回路64に入力する。

【０００８】瞬時回路62は、ピークＩpが短絡電流レベ
ル(例えば、定格の10倍以上)を示す場合、直ちにトリガ
信号Ｔｐを生成してトリップ回路９内のサイリスタを通
流し、トリップコイル10を通電励磁する。これにより、
開閉スイッチ３は開放され、負荷が電源から遮断される
と共に、ＩＣ６の動作及びトリップコイル10の励磁も終
了する。

【０００９】一方、長限時回路64は、実効値Ｉeが過電
流レベル(例えば、定格の数倍以上)を示す場合、ＬＥＤ
８を駆動して供給電流Ｉが過電流レベルにあることを表
示すると共に、過電流レベルが所定時間以上継続したと
きにトリガ信号Ｔｅを生成し、トリップ回路９内のサイ
リスタを通流してトリップコイル10を通電励磁する。こ
れにより、開閉スイッチ３が開放されて負荷及びＩＣ６
への給電が断たれ、ＬＥＤ８の動作も終了する。

【００１０】このように、短絡電流が検出されたときに
はトリガ信号Ｔｐにより、又、過電流が検出されたとき
にはトリガ信号Ｔｅにより、それぞれ、トリップ回路９
を介してトリップコイル10を励磁し、開閉スイッチ３を
遮断して事故回路を切り離すことができる。又、ＩＣ６
の健全性をチェックするために、定期的にテスト端子７
からテスト信号Ｉｔを入力し、正常に電子引外し機構が
働くか否かを判定する。

【００１１】しかしながら、トリップによる電源遮断が
行われた後、トリップ動作が短絡電流に起因するものか
過電流によるものかを示す手段が何ら施されていないた
め、回路の修復のために事故原因を調査する必要があ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の回路遮断器は以
上のように、トリップ動作が過電流によるものか短絡電
流によるものか外部から判断できないため、原因究明に
時間がかかるという問題点があった。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、トリップ動作時に直ちに事故原
因を識別することのできる回路遮断器を得ることを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る回路遮断
器は、短絡電流又は過電流に基づくトリガ信号のうちの
一方のみに応答して駆動される故障表示手段を設けたも
のである。

【００１５】

【作用】この発明においては、事故発生によるトリップ
動作と同時に、故障表示手段を作動させ、短絡電流又は
過電流に基づく事故のうちのいずれであるかを直ちに表
示する。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、１〜10は前述と同様のものである。16は短絡電流に
基づくトリガ信号Ｔｐに応答して突出される短絡表示ボ
タン、17はトリガ信号Ｔｐに応答して短絡表示ボタン16
を突出方向に駆動するための釈放コイルである。18はト
リガ信号Ｔｐに応答して釈放コイル17を励磁する釈放コ
イル励磁回路であり、トリガ信号Ｔpによりオンされる
サイリスタを含んでいる。釈放コイル励磁回路18及び釈
放コイル17は、トリップ回路９及びトリップコイル10に
並列接続されている。

【００１７】図２は図１に示した回路遮断器の外観を示
す斜視図であり、短絡表示ボタン16は、ケースの端面か
ら突出して手動操作可能になっている。又、図３は短絡
表示ボタン16の駆動機構を示す斜視図、図４は図３の駆
動機構を詳細に示す分解斜視図である。

【００１８】図３及び図４において、21は短絡表示ボタ
ン16と同軸のプランジャ、21ａはプランジャ21の鍔部、
22は鍔部21ａに衝合してプランジャ21を突出方向に付勢
する釈放バネ、23は鍔部21aを介して短絡表示ボタン16
の突出量を規制するストッパ、24はプランジャ21を突出
方向に釈放するための磁気回路を構成するステータ、25
はステータ24を含む磁気回路を外部磁界からシールドす
るための取付枠、26はステータ24及び取付枠25を固定す
るネジ、27はストッパ23及び取付枠25を固定するネジで
ある。

【００１９】図５は図４内の磁気回路の構造をＡ−Ａ方
向で切断して示す断面図である。28は図示方向に着磁さ
れた永久磁石であり、例えばＮ極がステータ24に接合さ
れている。29は永久磁石28のＳ極に接合されたステータ
であり、プランジャ21及びステータ24と共に磁束の閉ル
ープを形成している。尚、釈放コイル17はステータ24及
び29の間に介在され、永久磁石28の発生磁束を相殺する
ようになっている。

【００２０】次に、図２〜図５を参照しながら、図１に
示したこの発明の一実施例の動作について説明する。ま
ず、初期状態において、短絡表示ボタン16は、手動によ
り押圧されてステータ29に接しており、ステータ29を介
して永久磁石28と磁気結合されている。従って、プラン
ジャ21は、釈放バネ22の復元力に対抗して、永久磁石28
側に吸引保持されている。

【００２１】ここで、前述と同様に、供給電流Ｉの異常
によりトリガ信号Ｔｐ又はＴｅが生成されると、トリッ
プ回路９を介してトリップコイル10が励磁され、開閉ス
イッチ３が開放されて電源遮断が行われる。このとき、
故障原因が過電流であれば、釈放コイル17が励磁されな
いため、短絡表示ボタン16は作動しない。

【００２２】しかし、故障原因が短絡であれば、トリガ
信号Ｔｐに応答して、開閉スイッチ３のトリップと同時
に釈放コイル励磁回路18がオンするため、釈放コイル17
が励磁されて短絡表示ボタン16が作動する。即ち、釈放
コイル17の励磁が永久磁石28の磁極を相殺する方向であ
るため、永久磁石28によるプランジャ21の吸引保持力が
減少し、プランジャ21は、短絡表示ボタン16と共に釈放
バネ22の復元力により突出方向に釈放される。このと
き、取付枠25が遮断器内部の大電流磁界をシールドして
いるので、プランジャ21が誤動作することはない。

【００２３】従って、トリップ動作と同時に、短絡表示
ボタン16は図２のようにケース表面から突出し、短絡電
流による故障であることを示す。これにより、作業員は
直ちに故障原因を解消すべく作業に移ることができ、給
電系は速やかに復帰される。

【００２４】実施例２．尚、上記実施例では、故障表示
手段として、トリガ信号Ｔｐに応答する短絡表示ボタン
16を用いたが、トリガ信号Ｔｅに応答する過電流表示ボ
タン(図示せず)を用いてもよい。又、短絡表示ボタン16
をケース表面から突出させるようにしたが、他の表示手
段を用いても同等の作用効果が得られることは言うまで
もない。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、短絡電
流又は過電流に基づくトリガ信号のうちの一方のみに応
答して駆動される故障表示手段を設け、トリップ動作と
同時に故障表示手段を作動させるようにしたので、事故
発生時に直ちに原因を識別可能な回路遮断器が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の外観を示す斜視図であ
る。

【図３】この発明の一実施例による故障表示手段の駆動
機構を示す斜視図である。

【図４】図３の駆動機構を詳細に示す分解斜視図であ
る。

【図５】図４内の磁気回路の構造を示す断面図である。

【図６】従来の回路遮断器を示すブロック図である。

【符号の説明】

３ 開閉スイッチ ４ 変流器(電流検出手段) ６ ＩＣ(異常検出手段) ９ トリップ回路 10 トリップコイル 16 短絡表示ボタン 17 釈放コイル 18 釈放コイル励磁回路 Ｉ 供給電流 Ｔp、Ｔe トリガ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から負荷への供給電流を検出する電
   流検出手段と、 前記供給電流が短絡電流レベルを示すときに第１のトリ
   ガ信号を生成すると共に、前記供給電流が過電流レベル
   を所定時間以上継続するときに第２のトリガ信号を生成
   する異常検出手段と、 前記第１又は第２のトリガ信号に応答して前記負荷を前
   記電源から切り離すためのトリップ手段とを備えた回路
   遮断器において、 前記第１又は第２のトリガ信号の一方のみに応答して駆
   動される故障表示手段を設けたことを特徴とする回路遮
   断器。