JP2010205464A - Current limiting cutoff device - Google Patents
Current limiting cutoff device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010205464A JP2010205464A JP2009047526A JP2009047526A JP2010205464A JP 2010205464 A JP2010205464 A JP 2010205464A JP 2009047526 A JP2009047526 A JP 2009047526A JP 2009047526 A JP2009047526 A JP 2009047526A JP 2010205464 A JP2010205464 A JP 2010205464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- movable contact
- fixed
- current
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
【課題】従来の限流遮断装置においては、多数の固体スイッチが必要であるため、動作不良に対し信頼性が低下するという問題があった。
【解決手段】相互に間隔をあけて列設された所定数の固定接点2と、隣り合う上記固定接点相互にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子6と、可動接点部が上記所定数の固定接点の一端から他端方向へ順次摺動移動した後、該他端の固定接点に対してアーク空間Sを介してさらに遠ざかる方向に移動し得るように設けられ、かつ摺動移動時に隣り合う上記固定接点の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成された可動接触子4とを備え、閉成時には上記可動接触子を上記一端の固定接点に位置させ、遮断時には上記可動接触子を上記他端の固定接点方向に移動させて順次抵抗を増大させ、電流を抑制した後開成するようにした。
【選択図】図1The current limiting circuit breaker requires a large number of solid state switches, and thus has a problem that reliability is deteriorated due to malfunction.
A predetermined number of fixed contacts 2 arranged in a row at intervals from each other, a resistance element 6 electrically connected to each of the adjacent fixed contacts, and a predetermined number of fixed contacts are movable contact portions. It is provided so as to be able to move in a direction further away from the fixed contact at the other end via the arc space S after being sequentially slid and moved from one end of the contact to the other end. A movable contact 4 formed so as to maintain electrical connection to at least one of the fixed contacts, and the movable contact is positioned at the fixed contact at the one end when closed, and the movable contact is positioned when shut off. The resistor was moved in the direction of the fixed contact at the other end to increase the resistance in order to suppress the current and then opened.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、遮断指令を受けると電流を抵抗により抑制した後、回路を遮断する限流遮断装置に関するものである。 The present invention relates to a current limiting interrupting device that interrupts a circuit after a current is suppressed by resistance when receiving an interrupt command.
従来の限流遮断装置として、電源と負荷の間の電路に接続される消弧装置において、上記電路に接続され、閉じている時は上記電源と負荷との間を接続し、開いている時は並列接続される転流回路に電流を転流する電路スイッチを含み、上記転流回路は、上記消弧装置に並列に接続される複数の転流分岐回路を含み、上記転流分岐回路のそれぞれは固体転流スイッチと上記固体転流スイッチに並列接続される緩衝コンデンサ及び上記固体転流スイッチ並びに上記コンデンサに直列接続される抵抗器を含むようにした消弧装置がある(例えば特許文献1参照)。 In the arc extinguishing device connected to the electric circuit between the power source and the load as a conventional current limiting device, when connected to the electric circuit and closed, the power source and the load are connected and opened. Includes a circuit switch for commutating current to a commutation circuit connected in parallel, and the commutation circuit includes a plurality of commutation branch circuits connected in parallel to the arc-extinguishing device. Each includes a solid commutation switch, a buffer capacitor connected in parallel to the solid commutation switch, the solid commutation switch, and an arc extinguishing device including a resistor connected in series to the capacitor (for example, Patent Document 1). reference).
また、可動電極に設けた可動側接触部と固定電極に設けた固定側接触部とを接離自在に対向配置し、上記可動電極側にはアークガイドを延設し、上記固定電極側には交互に積層した複数組の抵抗素子とアークランナとを設け、上記可動側接触部と上記固定側接触部の開離時に発生するアークを、通電電流で上記可動電極と固定電極が作る磁界により駆動して上記アークガイドと上記各アークランナの作用端との間に形成されるギャップ部を走行させ、アークが走行するに従い、抵抗を増大させ電流を限流し遮断するようにしたものがある(例えば特許文献2参照)。さらに、主接点に抵抗素子と遮断接点を直列接続した回路を並列に構成し、遮断時は主接点を開き抵抗素子に電流を転流させ電流を絞り、その後遮断接点を開き電流を遮断するようにしたものがある(例えば特許文献3参照)。 In addition, the movable side contact portion provided on the movable electrode and the fixed side contact portion provided on the fixed electrode are disposed so as to be able to contact and separate from each other, an arc guide is extended on the movable electrode side, and the fixed electrode side is provided on the fixed electrode side. A plurality of resistor elements and arc runners, which are alternately stacked, are provided, and an arc generated when the movable contact portion and the fixed contact portion are separated is driven by a magnetic field generated by the movable electrode and the fixed electrode by an energizing current. In this case, a gap formed between the arc guide and the working end of each arc runner is caused to travel, and as the arc travels, the resistance is increased to limit the current and cut off (for example, Patent Documents). 2). In addition, a circuit in which a resistance element and an interruption contact are connected in series to the main contact is configured in parallel. When the interruption occurs, the main contact is opened, current is commutated to the resistance element, the current is reduced, and then the interruption contact is opened to cut off the current. (For example, refer to Patent Document 3).
特許文献1に示すような限流遮断装置にあっては、多数の固体スイッチが必要であるため、動作不良に対し信頼性が低下するという問題点があった。また、固体スイッチとして用いられる、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ(IGBT)、金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)、ゲート・ターン−オフ(GTO)、MOS制御サイリスタ(MCT)等のような開閉能力を有する制御可能な半導体の固体スイッチ素子は、故障した場合に導通状態となるという問題もあった。
また、特許文献2に示すような限流遮断機構にあっては、接点開離後接点間にアークを発生させ、アークを走行させることで抵抗が挿入され電流を限流するものであるため、接点間にアークが停滞すると、接点消耗が大きくなるという問題があった。
In the current limiting interrupt device as shown in
Moreover, in the current limiting interruption mechanism as shown in
さらに特許文献3に示すような限流遮断装置にあっては、主接点を開きアークを発生させて抵抗回路に転流させるという、主接点にアークを発生させることを前提として構成されており、アークを発生させることで主接点の消耗は避けられず、短絡電流などの大きな電流が流れているときに開離するため、主接点の消耗の問題があった。また、抵抗素子と直列に配置された抵抗接点においても、接続された抵抗素子により限流されても、抵抗接点の遮断電流は定格電流よりも大きい電流が流れるため、抵抗接点の消耗にも問題点があった。さらにこの方式では、電圧が高い場合、電流を10A以下、さらには1A以下に絞ろうとすると大きな抵抗素子が必要となるが、大きな抵抗素子を入れると主接点を開いても、主接点で発生したアークが抵抗素子に転流しにくく、主接点間でアークが長い時間持続されるため、転流されるまで遮断が出来ない状態となる。アークの持続時間が長くなれば、接点消耗も多くなるという問題があった。
Furthermore, in the current limiting interrupt device as shown in
この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、スイッチの数を減らすことができると共に、転流が確実に行われ、アークによる接点の消耗が抑制された信頼性の高い限流遮断装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and can reduce the number of switches, ensure commutation, and suppress contact consumption due to arcing. The purpose is to obtain a reliable current limiting circuit breaker.
この発明に係る限流遮断装置は、相互に間隔をあけて列設された所定数の固定接点と、隣り合う上記固定接点相互にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子と、可動接点部が上記所定数の固定接点の一端から他端方向へ順次摺動移動した後、該他端の固定接点に対してアーク空間を介してさらに遠ざかる方向に移動し得るように設けられ、かつ摺動移動時に隣り合う上記固定接点の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成された可動接触子とを備え、閉成時には上記可動接触子を上記一端の固定接点に位置させ、遮断時には上記可動接触子を上記他端の固定接点方向に移動させて順次抵抗を増大させ、電流を抑制した後開成するようにしたものである。 The current-limiting circuit breaker according to the present invention includes a predetermined number of fixed contacts arranged in a row at intervals, a resistance element electrically connected to each of the adjacent fixed contacts, and a movable contact portion as described above. After a predetermined number of fixed contacts are sequentially slid from one end to the other end, the fixed contacts at the other end are provided so as to move further away from the fixed contact via the arc space. A movable contact formed to maintain an electrical connection to at least one of the adjacent fixed contacts, and the movable contact is positioned at the fixed contact at the one end when closed, and the movable contact when disconnected The element is moved in the direction of the fixed contact at the other end to sequentially increase the resistance, and the current is suppressed and then opened.
この発明においては、遮断するときに小さい抵抗値から大きな抵抗値へと段階的に切換え増大させ、電流を小さくしたのち、接点を開離して電流を遮断するようにしたので、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できると共に、転流が確実に行われ遮断時に発生するアークのエネルギーも小さくできるため、アークによる接点の消耗を抑制でき、信頼性も向上する。 In the present invention, when the circuit is interrupted, the resistance is gradually increased from a small resistance value to a large resistance value, the current is reduced, and then the contact is opened to interrupt the current. It can be constructed, and mechanical reliability can be improved. Further, since commutation is performed reliably and the energy of arc generated at the time of interruption can be reduced, contact consumption due to arc can be suppressed and reliability can be improved.
実施の形態1.
以下、図1及び図2を参照して本発明の実施の形態1に係る限流遮断装置について説明する。図において、限流遮断装置は、円弧状の板材からなる絶縁部材1に相互に所定の間隔をあけて円弧状に列設された所定数(この例では11個)の固定接点2(2a〜2k)と、固定接点2の形成する円弧の中心に駆動軸3aが位置するように設けられたモータなどの駆動装置3と、駆動軸3aに固定されて可動接点部4aが列設された固定接点2の一端の固定接点2aから他端の固定接点2k方向へ順次摺動移動した後、該他端(2k)の固定接点2kに対してアーク空間Sを介してさらに遠ざかる方向に回動移動し得るように設けられた可動接触子4と、絶縁部材1及び駆動装置3を固定する絶縁支持部材5と、絶縁支持部材5に固定され、隣り合う固定接点2相互にそれぞれ電気的に接続された複数の抵抗素子6(6a〜6j)などを用いて構成されている。
Hereinafter, a current limiting device according to
上記抵抗素子6a〜6jは中心部に貫通穴を有するリング状ないし円筒状に形成され、図1に示すように絶縁支持部材5上に立設された絶縁ロッド7に対し、貫通穴を有する板状で金属製の端子8(8a〜8k)と交互にはめ込むように積層され、両端部に配設された絶縁物9、10を介してナット11により一体的に締め付けられ、絶縁支持部材5上に固定されている。そして、図2に示すように一端の端子8aは一端の固定接点2aに、端子8bは固定接点2bに、端子8cは固定接点2cに、というように順次端子8と固定接点2が電気的に接続され、他端の端子8kは他端の固定接点2kにそれぞれ接続されている。なお、図1では端子8と固定接点2を接続する複数の導体は図示省略しているが、固定接点2(2a〜2k)の図の背面側で電気的に接続されている。
The
また、可動接触子4の先端部に形成された可動接点部4aは、周方向の幅が隣り合う複数の固定接点2に跨るように広く形成され、摺動移動時に隣り合う固定接点2の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成されている。なお、外部回路(詳細図示省略)に対して図2に示すように、固定接点2aと可動接触子4の端部4bが接続される。例えば、固定接点2aが電源側に、可動接触子4の端部4bが負荷側に接続される。また、駆動装置3は、必ずしもモータに限定されず、例えばアクチュエータ、ばねなどにより駆動軸3aを回動できればよい。また、駆動軸3aはモータなどの駆動装置3の出力軸に直接連結された例を図示しているが、ギアなどを介して駆動軸3aを駆動装置3にて駆動するようにしても良い。なお、短絡等の検出手段、駆動装置3の駆動回路等を含む制御手段は、従来技術を特別な制限なく選択して使用することができる部分であるので、図示及び説明を省略している。
In addition, the
次に上記のように構成された実施の形態1の動作について説明する。まず、通常の通電時には、可動接触子4は一端の固定接点2aに対してのみ接続されたイの位置にあり、電流は図示省略している外部回路(電源側)から、該外部回路に接続されている固定接点2aを通り、該固定接点2aと電気的・機械的に接触している可動接触子4の可動接点部4aに流れ込み、該可動接触子4を流れ、該可動接触子4の端部4bから図示省略している外部回路(負荷側)へと流れる。このとき、電流を抑制する抵抗素子6は介されずに電流が流れる。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. First, at the time of normal energization, the
次に遮断する場合について説明する。図示省略している制御手段により遮断指令が出されると、駆動装置3により駆動軸3aが回動され、駆動軸3aに機械的に取り付けられた可動接触子4が駆動軸3aを中心に、図上では破線矢印Aで示す如く時計方向に回動し、可動接触子4がイの位置からロの位置方向へ回動し、固定接点2a〜固定接点2k上を順次摺動移動した後、さらにハの位置まで回動移動する。可動接触子4の可動接点部4aが固定接点2aの位置では、抵抗素子6が入っていないが、固定接点2b、2c、2dに移動すると、移動するにつれ、抵抗素子6の値が抵抗素子6a、抵抗素子6a+6b、抵抗素子6a+6b+6cというように抵抗素子6が順次直列に接続挿入され抵抗値が増大し、固定接点2kの位置では抵抗素子6aから6jの全てが直列に接続される。
Next, the case of blocking will be described. When a cut-off command is issued by a control means (not shown), the
上記可動接触子4の回動移動の途中では、可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2と接触する。例えば、ロの位置に示すように可動接触子4の可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2f、2g、2hと同時に接触するように形成されている。本構成では、可動接触子4の可動接点部4aは、回動の途中で隣り合う複数の固定接点2の1つ、2つ、または3つと接触するように構成されている。なお、可動接触子4の可動接点部4aが回動の途中で同時に接触する隣り合う複数の固定接点2の数が3つの例を示したが、これに限定されるものではなく、可動接点部4aが隣り合う固定接点2相互の中間に位置したときに隣り合う2つの固定接点2の双方と接触が保持されていればよい。
In the middle of the rotational movement of the
可動接点部4aが回動し、回動方向後端部が固定接点2aから離れ、固定接点2bに移り抵抗素子6aに転流するときには、可動接点部4aと固定接点2aとの間にアークが発生するが、抵抗素子6aの抵抗値を例えば1Ω以下とするなど、低くする方向に選ぶことで発生するアークを微小なものにすることができる。なお、抵抗素子6a〜6jの抵抗値は、固定接点2a〜固定接点2kの耐アーク性により決められる。なお、可動接点部4a及び固定接点2に好ましく用いることができる電極材料としては、例えばCu、C、Ag、Cu−W、Cu−C、Ag−W、Ag−C、Cu−Cr、SUSなどを挙げることができる。これらの材料を2種以上組み合わせて使用してもよく、上記例示した電極材料に限定されるものではない。
When the
可動接触子4の可動接点部4aが、他端である固定接点2kに移動後、さらに回動してハの位置へ移動するとき、固定接点2kと可動接点部4a間にアーク12が発生する。アークを維持する最小電流は、電極に用いる材料や電極に異種金属を組合せた場合などにより異なるが、1A以下のものが多い。因みに、電極が例えば純金属のCuの場合、空気中での最小アーク維持電圧Vminは12〜13V、最小アーク維持電流Iminは0.5〜0.7Aであり、Agの場合、Vminは11〜13V、Iminは0.4〜0.9Aである。(出典:「改訂新版 放電ハンドブック」再版7刷、電気学会発行、オーム社発売)
When the
また、抵抗素子6の抵抗値は、固定接点2kと可動接点部4aが接触しているときに、端子8aと端子8k間の抵抗素子6aから抵抗素子6jまでの抵抗素子6の全抵抗値により、電流が10A以下、望ましくは1A以下に抑制されるように調整される。例えば回路電圧が1000Vの場合、電流10A以下に抑制するためには抵抗素子6の値を直流では100Ω以上、交流ではその1.414倍、1A以下に抑制するためには抵抗素子6の値を直流では1000Ω以上、交流ではその1.414倍とすることが望ましい。さらに抵抗素子6の全抵抗値を最小アーク維持電流以下となる値に選定することは、言うまでもなく望ましい。
The resistance value of the
アーク空間Sにおける固定接点2kと可動接点部4a間に発生したアーク12は、固定接点2kと可動接点部4aの間隔が開くにつれアーク12のアーク抵抗により、更に電流が抑制されて、更に小さくなる。直流電流の場合は、アーク抵抗により電流が上記最小アーク維持電流より小さくなると、アークは消滅し、電流が遮断される。一方、交流電流の場合は、アーク抵抗により電流が上記最小アーク維持電流より小さくなり、または電流零点で電流が一旦切れた後にかかる再起電圧に電極間の絶縁が耐えた場合に、電流が遮断される。
The
従って、固定接点2kと可動接点部4aが開極する前に、抵抗素子6により電流を最小アーク維持電流に近いか、またはそれ以下に抑制しておくことにより、アークは容易に消弧することが出来、アークによる電極の損耗も少なく電流を遮断することができる。抵抗素子6の全抵抗値により電流が最小アーク維持電流以下となるように設定することにより、固定接点2kから可動接点部4aが離れ、固定接点2kと可動接点部4a間にアーク12が発生しても、抵抗素子6の全抵抗値により電流が最小アーク維持電流以下となっているため、アークは即座に消弧される。
Therefore, before the
上記のように、実施の形態1は、複数の固定接点2a〜2kが間隔をあけて配置され、隣り合う固定接点間に、各々抵抗素子6a〜6jが電気的に接続されている。通常の負荷電流通電時には、可動接触子4の一端に設けられた可動接点部4aが、複数の固定接点2の一端の固定接点2aと接触し、抵抗素子6a〜6jが挿入されない状態である。遮断指令が入ると、可動接触子4が駆動装置3により駆動され、可動接点部4aは一端の固定接点2aから他端の固定接点2kの方向に、移動前の固定接点と移動先の固定接点の少なくとも2つ以上の隣り合う固定接点と接触しながら移動するように構成されている。
As described above, in the first embodiment, the plurality of fixed
そして、可動接点部4aが隣り合う固定接点を順次移動するにつれ、隣り合う固定接点間に電気的に接続された抵抗素子6が、一端の固定接点2aと可動接点部4aと接触している固定接点2bの間で直列接続され、抵抗が増大すると共に電流を抑制する。可動接点部4aが他端の固定接点2kに到達したときには、一端の固定接点2aと他端の固定接点2k間の抵抗素子6a〜6jが直列接続され、この抵抗により電流を10A以下、望ましくは1A以下に抑制し、他端の固定接点2kと接触した可動接点部4aはさらに駆動され、可動接点部4aは他端の固定接点2kと開離するように構成したものである。
Then, as the
上記実施の形態1によれば、遮断時の電流を抵抗素子6により、10A以下、望ましくは1A以下に抑制することから、アークエネルギー(Varc×Iarc×tarc。但し、Varc:アーク電圧、Iarc:アーク電流、tarc:アーク時間)も小さく抑えることができるため、アークが発生する固定接点2kと可動接点部4aの損傷も少なくすることができる。また、上記構成により、小さい抵抗値から大きな抵抗値へと1つの可動接点部4aと複数の固定接点2を用いて段階的に切換え増大させ、電流を数A程度まで小さくした後、接点を開離し電流を遮断するため、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できるとともに、遮断時に発生するアークのエネルギーも小さいため、アークによる接点の消耗を抑制でき、転流も確実に行われる。
According to the first embodiment, since the current at the time of interruption is suppressed to 10 A or less, preferably 1 A or less by the
さらにまた、可動接触子4の可動接点部4aが駆動軸3aのまわりに円弧を描いて移動する軌道上に複数の固定接点2(2a〜2k)が間隔を空けて円弧上に列設されていることから、可動接点部4aがその円弧上を曲線的に駆動されるので、よりコンパクトに設計できる。また、可動接点部4aの駆動距離を増す場合、同じ回動角度で可動接点部4aと可動接触子4の他端の回動中心部の駆動軸取り付け部との距離を増すことで可変させることもできるため、仕様に応じてコンパクトな設計とすることが可能であり、生産工程における環境負荷も低減できる。なお、固定接点2の数を11個(抵抗素子6の数を10個)としたが回路電圧等に応じて適宜増減できることは言うまでもない。アーク空間Sにおける固定接点2kと可動接点部4a間の距離も回転角の調整により可能なため、仕様に応じてコンパクトな設計とすることが可能である。
Furthermore, a plurality of fixed contacts 2 (2a to 2k) are arranged on the arc at intervals on a trajectory in which the
実施の形態2.
次に、図3及び図4を参照して本発明の実施の形態2による限流遮断装置について説明する。なお、各図を通じて同一または相当部分には同一符号を付している。図において、互いに離間されている所定数の固定接点2(2a〜2k)は、絶縁部材1に対して円弧状に列設され、絶縁保持されている。一方、駆動装置3によって回動される可動接触子4は棒状に形成され、その先端面によって形成された可動接点部4aは、円弧状に列設された固定接点2(2a〜2k)の内周面部Bに対して摺動移動するように構成されている。
Next, a current limiting device according to
上記各固定接点2(2a〜2k)は絶縁部材1に対して径方向に互いに独立して微小量移動可能に保持されている。そして、各固定接点2(2a〜2k)の、可動接点部4aと接触しない反対側の面には、図示省略しているばねなどの弾性部材が配置され、円弧の中心の駆動軸3a方向に向かって常時押圧されており、可動接点部4aが摺動移動してきたときに可動接点部4aに対して所定の接触圧が作用し、可動接触子4との電気的接触が保持できるように構成されている。なお、上記接触圧を与えるための弾性部材は可動接触子4の側に設け、可動接点部4aを常時放射方向に付勢するようにしても良い。また、可動接点部4aの回動方向の有効幅は隣り合う固定接点2相互の間隔より大きく形成されている。その他の構成は上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
Each of the fixed contacts 2 (2a to 2k) is held so as to be movable by a minute amount independently of each other in the radial direction with respect to the insulating
上記のように構成された実施の形態2においては、通常の通電時、及び遮断時とも基本的には、実施の形態1と同様に動作する。即ち、通常の通電時には可動接触子4はイの位置にあり、電流は外部回路(電源側)から固定接点2a、可動接点部4a、可動接触子4を流れ、可動接触子4の端部4bから外部回路(負荷側)へと、抵抗素子6を介さずに流れる。一方、遮断指令が出されたときには、駆動装置3により駆動軸3aが破線矢印Aの方向に回動され、可動接触子4が駆動軸3aのまわりに、時計方向に回動し、イの位置からロの位置、ハの位置へと回動し摺動移動する。可動接触子4の可動接点部4aが固定接点2b、2c、2dの方向に移動するにつれ、抵抗素子の値が抵抗素子6a、抵抗素子6a+6b、抵抗素子6a+6b+6cというように抵抗素子6が順次直列に挿入、接続されて抵抗値が増大し、固定接点2kの位置では抵抗素子6aから6jの全てが直列に接続される。
The second embodiment configured as described above basically operates in the same manner as in the first embodiment both during normal energization and during interruption. That is, during normal energization, the
回動移動の途中では、可動接触子4の可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2と接触する。たとえば、ロの位置に示すように可動接触子4の可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2f、2gと接触する。本構成では、可動接触子4の可動接点部4aは、回動の途中で隣り合う複数の固定接点2の1つ、または2つと接触するように構成されている。なお、可動接触子4の可動接点部4aは回動の途中で隣り合う複数の固定接点2と接触していればよい。
In the middle of the rotational movement, the
上記のように、実施の形態2によれば、可動接点部の駆動距離が、可動接点部と可動接触子の他端の回動軸取り付け部との距離で可変することができるため、同じ回動角度で、コンパクトな設計が可能である。また、遮断するときに小さい抵抗値から大きな抵抗値へと段階的に切換え増大させ、電流を小さくした後、接点を開離して電流を遮断するようにしたので、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できると共に、遮断時に発生するアークのエネルギーも小さくできるため、アークによる接点の消耗を抑制できるなど、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。 As described above, according to the second embodiment, the driving distance of the movable contact portion can be changed by the distance between the movable contact portion and the rotating shaft attaching portion at the other end of the movable contact. A compact design is possible at a moving angle. In addition, when switching off, the switch is increased stepwise from a small resistance value to a large resistance value, and after reducing the current, the contact is opened to cut off the current, so the number of switches can be reduced, Since the mechanical reliability can be improved and the energy of the arc generated at the time of interruption can be reduced, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, such as the suppression of contact consumption due to the arc.
なお、上記実施の形態1及び実施の形態2においては、通常の通電時には、可動接触子4の可動接点部4aが固定接点2aのみと接触し電気的に接続されている例を示したが、可動接点部4aは、固定接点2aを含む隣り合う複数の固定接点と接触していても良く、例えば隣りの固定接点2bにまたがって接触していてもよい。更には、固定接点2aを含む全ての隣り合う接点2aから2jにまたがり接触していてもよい。可動接点部4aが通常の通電時に全ての隣り合う接点2aから2jにまたがり接触した場合は、全ての抵抗が並列に接続され、遮断指令を受けると可動接触子4の可動接点部4aが駆動軸3aのまわりに円弧を描いて移動し、順次固定接点2aから2jと離れ、並列に接続されていた抵抗が直列接続されていくことになる。その場合、上記実施の形態1、2と同様の効果が得られる他、並列接続された抵抗の最も小さい抵抗値より小さくなるため、転流し易くなる。
In the first embodiment and the second embodiment, the example in which the
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る限流遮断装置について図5〜図8を参照して説明する。なお、この実施の形態3は、所定数の固定接点2(2a〜2k)を直線状に配設すると共に、可動接触子4が直線移動するようにしたものである。図において、限流遮断装置は遮断部20と抵抗器部60によって構成されている。遮断部20には図6に示すように、相互に所定の間隔をあけて直線状に列設された所定数(この例では11個)の固定接点2(2a〜2k)が、板材からなる絶縁部材1に絶縁保持されている。絶縁部材1は、両端部が固定部材21、22に機械的に挟まれるように保持され、その固定部材21、22を介して絶縁支持部材5に固定されている。固定部材22の固定接点2とは反対側には、アクチュエータからなる駆動装置3が絶縁支持部材5に固定されている。
Next, a current limiting interrupting device according to
駆動装置3の駆動軸3aは、固定接点2の列設方向と平行に遮断時矢印C方向に直線移動するように設けられ、該駆動軸3aの固定接点2と反対側の一端部が連結部材23を介して可動接触子4の一端部とナット11、24により締結され、可動接触子4と連結されている。可動接触子4の固定接点2側の他端部には、固定接点2と接触する可動接点部4aが設けられ、可動接触子4の可動接点部4aが設けられた面と対する側に接圧印加部25が設けられており、接圧印加部25内の図示しないばねにより接圧印加部25に取り付けられたローラー26を図の上方に押圧している。
The
ローラー26の図上方には、押圧されたローラー26が転動する絶縁物のフレーム部材27が設けられている。フレーム部材27の一端は固定部材21に固定され、フレーム部材27の他端側は、絶縁物の接触子固定部材28、電流導出端子29、摺動接触子部30が機械的に連結された摺動接触子部30と固定され、接触子固定部材28は絶縁支持部材5に固定されている。フレーム部材27が固定されているため、ローラー26を図の上方に押圧する力は、可動接点部4aを固定接点2側に押す接圧力となる。
An insulating
摺動接触子部30には、可動接触子4を通す穴30aが設けられており、この穴30aの内部に、可動接触子4が摺動しても、電気的に接触を保つばね性のコイル接触子30bを備え、摺動接触子部30と可動接触子4は常時電気的に接触している。図6では摺動接触子部30を断面で模式的に示しており、ばね性のコイル接触子30bは、例えばばね弾性を有する導電性の板材を輪状にしたものが用いられている。電源側回路(詳細図示省略)から電流を導入する電流導入端子31は、固定接点2aの図の下部と電気的に接続されている。負荷側回路(詳細図示省略)に電流を導出する電流導出端子29は摺動接触子部30と電気的に接続されている。
The sliding
図5に示す抵抗器部60は、中心部に貫通穴を有するリング状ないし円筒状に形成された実施の形態1と同様の抵抗素子6a〜6jが、絶縁ロッド7に貫通穴を有する板状で金属製の端子8(8a〜8k)と交互にはめ込むように積層され、両端部に配設された絶縁物9及び抵抗器固定部材61を介してナット11により一体的に締め付けられ、抵抗器固定部材61が絶縁支持部材5に固定されている。図5では端子8(8a〜8k)と固定接点2(2a〜2k)を接続する複数の導体は図示省略しているが、図6に示す固定接点2(2a〜2k)の図の下面側で電気的に接続されている。
The
一端の端子8aは一端の固定接点2aに、端子8bは固定接点2bに、端子8cは固定接点2cに、というように順次端子8と固定接点2が電気的に接続され、他端の端子8kは他端の固定接点2kにそれぞれ接続されている。なお、駆動装置3は、必ずしもアクチュエータに限定されず、例えばエアーシリンダー、ばね、モータなどにより可動接触子4を図の左右方向に直線駆動できればよい。なお、短絡等の検出手段、駆動装置3の駆動回路等を含む制御手段等は、実施の形態1と同様、従来技術を特別な制限なく適宜選択して使用することができる部分であるので、図示及び説明を省略している。
The terminal 8a at one end is electrically connected to the fixed
次に上記のように構成された実施の形態3の動作について説明する。まず、通常の通電時には、可動接触子4は一端の固定接点2aに対して接続された図6の位置にあり、電流は図示省略している外部回路(電源側)から、該外部回路に接続されている電流導入端子31、電流導入端子31と電気的・機械的に接続された固定接点2aの図の下部から固定接点2aを通り、該固定接点2aと電気的・機械的に接触している可動接触子4の可動接点部4aに流れ込み、該可動接触子4を流れ、可動接触子4とコイル接触子30bにて電気的に接触している摺動接触子部30に流れ、摺動接触子部30と電気的・機械的に接続された電流導出端子29から外部回路(負荷側)へと流れる。このとき、電流を抑制する抵抗素子6(6a〜6j)は介されずに電流が流れる。
Next, the operation of the third embodiment configured as described above will be described. First, during normal energization, the
次に遮断する場合について説明する。図示省略している制御手段により遮断指令が出されると、駆動装置3により駆動軸3aが矢印C方向に直線駆動され、駆動軸3aに連結部材23を介して機械的に取り付けられた可動接触子4が、駆動軸3aの移動と共に図2の矢印C方向へ移動し、例えば移動途中である図7の位置を経て、可動接点部4aが固定接点2a〜固定接点2k上を順次摺動移動した後、該他端の固定接点2kに対してアーク空間Sを介してさらに固定接点2kから遠ざかる方向に移動し、図8の位置まで移動する。
Next, the case of blocking will be described. When a cutoff command is issued by a control means (not shown), the
可動接触子4の可動接点部4aが固定接点2aの位置では、抵抗素子6が入っていないが、固定接点2b→2c→2dに移動すると、移動するにつれ、抵抗素子6の値が抵抗素子6a、抵抗素子6a+6b、抵抗素子6a+6b+6cというように抵抗素子6が順次直列に接続挿入され抵抗値が増大し、固定接点2kの位置では抵抗素子6aから6jの全てが直列に接続される。上記可動接触子4の直線移動の途中では、可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2と接触する。例えば、図7の位置に示すように可動接触子4の可動接点部4aは、隣り合う複数の固定接点2f、2gと同時に接触するように形成されている。
When the
本構成では、可動接触子4の可動接点部4aは、移動の途中で隣り合う複数の固定接点2の1つ、または2つと接触するように構成されている。なお、可動接触子4の可動接点部4aが直線移動の途中で同時に接触する隣り合う複数の固定接点2の数が2つの例を示したが、これに限定されるものではなく、可動接点部4aが隣り合う固定接点2相互の中間に位置したときに隣り合う2つの固定接点2の双方と接触が保持されていればよく、例えば可動接点部4aの摺動方向の幅を長くして3つ以上と接触していてもよい。
In this configuration, the
可動接点部4aが矢印C方向に直線移動し、移動方向後端部が固定接点2aから離れ、固定接点2bに移り抵抗素子6aに転流するときには、上記実施の形態1、2と同様に、可動接点部4aと固定接点2aとの間にアークが発生するが、抵抗素子6aの抵抗値を例えば1Ω以下とするなど、低くする方向に選ぶことで発生するアークを微小なものにすることができる。なお、抵抗素子6a〜6jの抵抗値、可動接点部4a及び固定接点2に好ましく用いることができる電極材料などについては、上記実施の形態1、2と同様であるので説明を省略する。
When the
上記のように、実施の形態3によれば、上記実施の形態1、2と同様の効果が得られる他、固定接点2a〜2kを直線状に列設し、可動接触子4を直線移動するように構成したので、例えば可動接点部4aの駆動距離を増す場合、同じ直線上に固定接点数を増すことで対応できる。このため、仕様に応じて簡単な設計変更で対応することが可能であり、生産工程における環境負荷も低減できる。なお、固定接点2の数を11個(抵抗素子6の数を10個)としたが回路電圧等に応じて適宜増減できることは言うまでもない。また、アーク空間Sにおける固定接点2kと可動接点部4a間の離間距離も、直線方向の寸法調整により可能なため、仕様に応じた設計変更が容易であるという効果が得られる。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained, and the fixed
なお、上記実施の形態3で説明した、例えば可動接触子4を直線駆動する手段、可動接点部4aを固定接点2に接圧する手段、直線移動する可動接触子4と電流導出端子29の電気的接続を確保する手段、あるいはそれらの配置構成などは、何れも図示したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、可動接触子4と駆動軸3aを直結し、あるいは可動接触子4と駆動軸3aの間にリンク機構等を介在させて寸法の縮小化を図るなど、種々の変形や変更が可能であることは言うまでもない。また、遮断部20と抵抗器部60を別々に構成したが、例えば隣り合う固定接点相互の間にそれぞれ抵抗素子を挟み込み、固定接点と抵抗素子を一体化するように構成してもよい。その場合には、端子8や接続ケーブルを不要にできるなどの更なる効果が得られる。
As described in the third embodiment, for example, the means for linearly driving the
1 絶縁部材、 2(2a〜2k) 固定接点、 3 駆動装置、 3a 駆動軸、 4 可動接触子、 4a 可動接点部、 4b 端部、 5 絶縁支持部材、 6(6a〜6j) 抵抗素子、 7 絶縁ロッド、 8(8a〜8k) 端子、 9、10 絶縁物、 11 ナット、 12 アーク、 20 遮断部、 25 接圧印加部、 29 電流導出端子、 31 電流導入端子、 60 抵抗器部、 S アーク空間。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009047526A JP2010205464A (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Current limiting cutoff device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009047526A JP2010205464A (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Current limiting cutoff device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010205464A true JP2010205464A (en) | 2010-09-16 |
Family
ID=42966767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009047526A Pending JP2010205464A (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Current limiting cutoff device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010205464A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115045A (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | General Electric Co <Ge> | Electric switch circuit and circuit breaker |
| KR101516007B1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-05-04 | 김진호 | Power connection apparatus using plate spring |
-
2009
- 2009-03-02 JP JP2009047526A patent/JP2010205464A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115045A (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | General Electric Co <Ge> | Electric switch circuit and circuit breaker |
| KR101516007B1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-05-04 | 김진호 | Power connection apparatus using plate spring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1944779B1 (en) | Micro-electromechanical system based electric motor starter | |
| KR100814514B1 (en) | On-load tap changer | |
| RU2683797C1 (en) | Switching device | |
| WO2015091096A1 (en) | Double-contact switch with vacuum switching chambers | |
| US10269512B2 (en) | Method and device for cutting off an electric current with dynamic magnetic blow-out | |
| US3978300A (en) | Low-voltage circuit-breaker having small contact separation and small gap between cooperating parallel-arranged arcing-rails | |
| EP0172409A2 (en) | Hybrid circuit breaker | |
| JP2010205464A (en) | Current limiting cutoff device | |
| US10529522B2 (en) | Circuit breaker | |
| WO2017059912A1 (en) | An arc extinguishing chamber for a switching device | |
| US6674619B2 (en) | Method for interrupting an electrical circuit | |
| JP3581219B2 (en) | Composite switching device | |
| JP3587983B2 (en) | Power switchgear | |
| WO2017063683A1 (en) | Alternating current contactor | |
| JP5815449B2 (en) | Vacuum circuit breaker | |
| US5874873A (en) | Electric control apparatus | |
| US20250069832A1 (en) | Dual-contact power contactor | |
| EP3352193A1 (en) | Circuit breaker | |
| US6665157B2 (en) | Apparatus for interrupting an electrical circuit | |
| CN113314359A (en) | Improved switching device | |
| GB2593932A (en) | Commutating electric circuit breaker with reliable actuating mechanism and operation method thereto | |
| JP7580990B2 (en) | Circuit Breakers | |
| US4614851A (en) | Contact sequencing arrangement for rotary double break switch | |
| EP1876618A1 (en) | Adaptable arc chute for circuitbreaker | |
| JP5899028B2 (en) | Switchgear |