JPH07130254A - 自動開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保守管理に時間と多額の費用を要するコンデン
サを不用とし、簡単な回路構成により安定した遅延時間
を確保する。 【構成】 開閉器の投入状態において、端子Ｐ1 ，Ｐ2
間の電圧の印加が解除される。すると、パワーリレーＸ
1 の励磁解除により、常開接点Ｘ1 ／ａが開放されると
ともに、常閉接点Ｘ1 ／ｂが閉成される。続いて、パワ
ーリレーＸ2 の励磁が解除され、常開接点Ｘ2 ／ａ1 ，
Ｘ2 ／ａ2 が開放される。この時、投入用コイルＣＣに
発生する逆起電力により、投入用コイルＣＣ及び常閉接
点Ｘ1 ／ｂからなるフライホイール回路にループ電流が
流れるので、ループ電流に基づいて投入用コイルＣＣが
所定時間励磁されたままの状態となる。従って、開閉器
の開放時間の遅延が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投入用コイルが投入状態
において常時励磁されている自動開閉器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動開閉器においては、主接点を
投入する投入コイルと、投入保持を行う保持コイルとが
設けられ、電源側配電線路の電源有り状態に伴い自動的
に投入動作が行われる。投入状態にあっては、常時励磁
方式にて各コイルが励磁状態に保持されるようになって
いる。逆に電源側配電線路に電源が無くなった場合に
は、各コイルの励磁状態が解除され、開閉器は自動開放
するようになっている。また、同回路には瞬間的に回復
する停電事故を考慮し、遅延用コンデンサが接続されて
いる。この種の自動開閉器にあっては、自動開放時にお
いて前記各コイルへの励磁電源が絶たれても、この遅延
開放用コンデンサの放電にて各コイルへ一定時間通電
し、開閉器の開放を遅延させ、瞬断に対する開閉器の開
放阻止を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この遅延開
放用コンデンサについては長期にわたる信頼性が要求さ
れるものであり、その保守には時間と多額の費用を要す
るものであった。

【０００４】本発明の目的は上記従来技術の問題点に着
目してなされたものであって、コンデンサを不用とし、
簡単な回路構成により安定した遅延時間を確保できる自
動開閉器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、直流電源に接続され、開閉器を投入する投
入用コイルと、前記直流電源に接続されるとともに、開
閉器の投入保持時に前記投入用コイルと直列に接続され
て前記投入用コイルと協働して開閉器を投入状態に保持
する保持用コイルとを備えた自動開閉器において、前記
投入用コイルと並列に設けられ、投入用コイルに対する
直流電源からの電流供給が絶たれたときに投入用コイル
の両端を短絡してフライホイール回路を形成する短絡手
段を備えたことをその要旨とするものである。

【０００６】

【作用】上記のように構成された発明において、電源側
配電線路に電源が無くなると各コイルへの直流電流が絶
たれる。そして、投入用コイルの両端が短絡手段にて短
絡され、フライホイール回路が形成される。つまり、フ
ライホイール回路にループ電流が流れ、ループ電流が流
れている間投入用コイルの消磁が遅延される。従って、
開閉器の開放時間が遅延される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面に従
って説明する。図１は開閉器の制御回路図を示す。図１
に示すように、端子Ｐ1 ，Ｐ2 間にはサージアブゾーバ
１、ダイオードＤ1 及びパワーリレーＸ1 がそれぞれ並
列に接続されている。ダイオードＤ1 のカソード端子及
びアノード端子の間には、常閉接点であるマイクロスイ
ッチＭＳ、前記パワーリレーＸ1 の常開接点Ｘ1 ／ａ及
びパワーリレーＸ2 が直列に接続されている。

【０００８】前記マイクロスイッチＭＳは開閉器の投入
完了時に図示しない開閉機構に連動して開放されるよう
になっている。また、マイクロスイッチＭＳは開閉器の
開放時に図示しない開閉機構に連動して閉成されるよう
になっている。

【０００９】端子Ｐ1 ，Ｐ2 間にはダイオードＤ2 ，Ｄ
3 ，Ｄ4 、後述するパワーリレーＸ3 の常閉接点Ｘ3 ／
ｂ1 、保持用コイルＨＣと投入用コイルＣＣとからなる
直列回路及びパワーリレーＸ3 の常閉接点Ｘ3 ／ｂ2 が
直列に接続されている。常閉接点Ｘ3 ／ｂ1 ，Ｘ3 ／ｂ
2 はパワーリレーＸ3 が励磁されることにより開放され
るようになっている。

【００１０】そして、端子Ｐ1 ，Ｐ2 間に電圧が印加さ
れて投入用コイルＣＣが励磁した場合、同投入用コイル
ＣＣ内に設けられた図示しないプランジャは、同投入用
コイルＣＣ内に吸引されるようになっている。開閉器の
投入状態において、前記プランジャは保持用コイルＨＣ
の励磁力にて吸引保持されるようになっている。また、
プランジャは公知の技術である開閉機構の一部を構成す
るコイルバネの付勢力に抗して吸引されている。なお、
前記開閉機構の開放コイルバネは開閉器がトリップ開放
した場合、最短開放時間となるように調整されている。

【００１１】端子Ｐ1 と、投入用コイルＣＣ及び保持用
コイルＨＣの接続点ｂとの間には、前記パワーリレーＸ
2 の常開接点Ｘ2 ／ａ1 ，Ｘ2 ／ａ2 が直列に接続され
ている。そして、常開接点Ｘ2 ／ａ1 ，Ｘ2 ／ａ2 は、
前記パワーリレーＸ2 が励磁されることにより、閉成さ
れるようになっている。前記接続点ｂと、常閉接点Ｘ3
／ｂ2 のマイナス端子との間には、フライホイールダイ
オードＤ5 及び前記パワーリレーＸ1 の短絡手段として
の常閉接点Ｘ1 ／ｂがそれぞれ並列に接続されている。
また、保持用コイルＨＣ及び投入用コイルＣＣの直列回
路にはサージアブソーバ２が並列に接続されている。

【００１２】トリップ信号が入力される端子Ｐ3 とＰ4
間には、開閉器のトリップ開放時に励磁されるパワーリ
レーＸ3 が接続されている。端子Ｐ3 はプラス側となっ
ており、端子Ｐ4 はマイナス側となっている。

【００１３】次に、上記のように構成された自動開閉器
の動作について説明する。まず、開閉器の自動投入動作
について説明する。開閉器が開放されている状態におい
て、両端子Ｐ1 ，Ｐ2 間に電圧が印加される。すると、
図示しない開閉機構にてマイクロスイッチＭＳは閉成状
態にあり、パワーリレーＸ2 が励磁される。すると、常
開接点Ｘ2 ／ａ1 ，Ｘ2 ／ａ1 が閉成されることによ
り、投入用コイルＣＣにダイオードＤ5 からなる閉ルー
プ回路が形成される。それとともに、保持用コイルＨＣ
にダイオードＤ2 〜Ｄ4 からなる閉ループ回路が形成さ
れる。また、パワーリレーＸ1 、保持用コイルＨＣ及び
投入用コイルＣＣが励磁される。パワーリレーＸ1 が励
磁されることにより、常開接点Ｘ1 ／ａは閉成されると
ともに、常閉接点Ｘ1 ／ｂは開放される。また、投入用
コイルＣＣが励磁されることにより、図示しないプラン
ジャが投入用コイルＣＣ内に吸引される。プランジャの
吸引が完了と同時に開閉器の投入動作が完了される。

【００１４】開閉器の投入完了後、マイクロスイッチＭ
Ｓの開放により、パワーリレーＸ2の励磁が解除され、
常開接点Ｘ2 ／ａ1 ，Ｘ2 ／ａ2 は開放される。常開接
点Ｘ2 ／ａ1 ，Ｘ2 ／ａ2 の開放後、保持用コイルＨＣ
及び投入用コイルＣＣの直列回路には励磁電流が流れ
る。すなわち、開閉器は投入保持される。

【００１５】次に、開閉器の自動開放動作について説明
する。開閉器の投入状態において、電源側配電線路に電
源がなくなると端子Ｐ1 ，Ｐ2 間の電圧の印加が解除さ
れる。すると、パワーリレーＸ1 の励磁が解除され、常
開接点Ｘ1 ／ａは開放されるとともに、常閉接点Ｘ1 ／
ｂは閉成される。常開接点Ｘ1 ／ａの開放により、パワ
ーリレーＸ2 の励磁が解除されて、常開接点Ｘ2 ／ａ1
，Ｘ2 ／ａ2 は開放される。この時、投入用コイルＣ
Ｃに発生する逆起電力により、投入用コイルＣＣ及び常
閉接点Ｘ1 ／ｂからなるフライホイール回路にループ電
流が流れる。そのため、ループ電流に基づいて投入用コ
イルＣＣが所定時間励磁されたままの状態となる。従っ
て、開閉器の開放時間の遅延が確保される。

【００１６】続いて、線路に地絡事故が発生した場合に
おける開閉器のトリップ開放動作について説明する。端
子Ｐ3 ，Ｐ4 間には、トリップ信号が入力されると、パ
ワーリレーＸ3 が励磁され、常閉接点Ｘ3 ／ｂ1 ，Ｘ3
／ｂ2 が開放される。そして、投入用コイルＣＣの図示
しないプランジャは開閉機構の開放コイルバネにて開放
方向へ突出される。本実施例において、開閉機構は最短
開放時間となるように調整されているので、開閉器は瞬
時にトリップ開放される。

【００１７】また、故障等により常閉接点Ｘ1 ／ｂが開
放されない場合には、投入用コイルＣＣに発生する逆起
電力により、フライホイールダイオードＤ5 からなるフ
ライホイール回路にループ電流が流れる。なお、この場
合、フライホイールダイオードＤ5 は、常閉接点Ｘ1 ／
ｂより幾分かの抵抗値を有することにより、このフライ
ホイールダイオードＤ5 に対し逆起電力による電流は流
れない。そのため、ループ電流に基づいて投入用コイル
ＣＣが所定時間励磁されたままの状態となる。従って、
開閉器の開放時間の遅延が確保される。

【００１８】このように本実施例の自動開閉器において
は、トリップ開放動作において、開閉機構の開放タイミ
ングを最短時間にトリップ開放するように調整した。よ
って、トリップ開放動作を瞬時に完了することができ
る。また、自動開放動作において、開閉器が最短時間で
開放できるようにするために開閉機構を調整しているに
もかかわらず、投入用コイルＣＣの開放時間を遅延させ
ることができる。この結果、トリップ開放以外の開放時
間を規格内（０．８〜２．０秒）の範囲で確実に開放さ
れることができる。

【００１９】また、常閉接点Ｘ1 ／ｂが故障等により、
作動不能になってもフライホイールダイオードＤ5 及び
投入用コイルＣＣにてフライホイール回路が形成される
ことにより、開閉器の開放時間は確実に遅延させること
ができる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以
下のように適宜変更してもよい。 （１）上記実施例においては、投入用コイルＣＣ及び常
閉接点Ｘ1 ／ｂからなるフライホイール回路にループ電
流が流れることにより、開閉器の開放時間の遅延を確保
した。これ以外にも、常閉接点Ｘ1 ／ｂ及び常開接点Ｘ
1 ／ａの代わりに半導体スイッチを用いてもよい。具体
的には、スイッチングトランジスタ、ＳＣＲ、トライア
ック、ＧＴＯ等のサイリスタ、アナログスイッチ等を使
用してもよい。

【００２１】（２）また、常閉接点Ｘ3 ／ｂ1 ，Ｘ3 ／
ｂ2 の代わりに前記半導体スイッチを用いてもよい。こ
うすれば、開閉器は前記実施例よりもさらに短時間で開
放される。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、保
守管理に時間と多額の費用を要するコンデンサを不用と
し、簡単な回路構成により安定した開放遅延時間を確保
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施例における開閉器の制
御回路図である。

【符号の説明】

ＣＣ…投入用コイル、ＨＣ…保持用コイル、Ｘ1 ／ｂ…
常閉接点（短絡手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源に接続され、開閉器を投入する
   投入用コイル（ＣＣ）と、 前記直流電源に接続されるとともに、開閉器の投入保持
   時に前記投入用コイル（ＣＣ）と直列に接続されて前記
   投入用コイル（ＣＣ）と協働して開閉器を投入状態に保
   持する保持用コイル（ＨＣ）とを備えた自動開閉器にお
   いて、 前記投入用コイル（ＣＣ）と並列に設けられ、投入用コ
   イル（ＣＣ）に対する直流電源からの電流供給が絶たれ
   たときに投入用コイル（ＣＣ）の両端を短絡してフライ
   ホイール回路を形成する短絡手段（Ｘ5 ／ｂ）を備えた
   ことを特徴する自動開閉器。