JP2011150811A - Electronic circuit breaker - Google Patents
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Abstract
【課題】構成部品の組立・交換が容易であると共に、定格電流の仕様変更が容易である電子式回路遮断器を提供すること。
【解決手段】変流器11は、電路に流れる電流を2次電流に変換して出力する。引き外し制御回路12は、変流器より出力される2次電流の値が閾値を超えた場合引き外し信号を発生する。引き外し装置13は、引き外し信号を受けると開閉装置8を動作させ電路を遮断させる。変流器11は過電流検出ユニット100に、引き外し制御回路12と引き外し装置13は引き外し制御ユニット200に、それぞれユニット化して構成する。電路を遮断する定格電流を変更する場合、引き外し制御回路12の閾値をそのまま維持し、変流器11を構成する2次コイルの巻数を変更する。
【選択図】図1To provide an electronic circuit breaker in which component parts can be easily assembled and replaced, and specification of rated current can be easily changed.
A current transformer 11 converts a current flowing in an electric circuit into a secondary current and outputs the secondary current. The trip control circuit 12 generates a trip signal when the value of the secondary current output from the current transformer exceeds a threshold value. When receiving the trip signal, the trip device 13 operates the switching device 8 to cut off the electric circuit. The current transformer 11 is configured as a unit in the overcurrent detection unit 100, and the trip control circuit 12 and the trip device 13 are configured in the trip control unit 200, respectively. When changing the rated current for interrupting the electric circuit, the threshold value of the trip control circuit 12 is maintained as it is, and the number of turns of the secondary coil constituting the current transformer 11 is changed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、過電流から電路を保護する電子式回路遮断器に係り、その構成部品をユニット化した構造に関するものである。 The present invention relates to an electronic circuit breaker that protects an electric circuit from an overcurrent, and relates to a structure in which its components are unitized.
回路遮断器では、過電流から電流通路(電路)を保護するため、機械式と電子式の過電流引き外し方式がある。機械式引き外し方式は、過電流発生時にバイメタルが湾曲し、トリップ機構を作動させて電路を遮断するものである。電子式引き外し方式は、導体を流れる過電流を変流器で検出し、引き外し制御回路にて引き外し装置を作動させ、トリップ動作を行うものである。電子式の場合、変流器で電流を検出し、検出電流が所定値をこえたときに遮断動作を行うので、機械式に比べ遮断動作電流(定格電流)の設定や引き外し特性の調整が容易といえる。 Circuit breakers have mechanical and electronic overcurrent tripping methods to protect the current path (electric circuit) from overcurrent. In the mechanical tripping method, the bimetal is bent when an overcurrent is generated, and a trip mechanism is activated to interrupt the electric circuit. In the electronic trip method, an overcurrent flowing through a conductor is detected by a current transformer, and a trip device is operated by a trip control circuit to perform a trip operation. In the case of the electronic type, the current is detected by a current transformer, and the cut-off operation is performed when the detected current exceeds the predetermined value. It's easy.
図3は、従来の電子式回路遮断器の一例を示す構造図である。回路遮断器は、電路2,4,6を遮断する開閉接点3,5を有している。開閉接点3,5は、ハンドル9の操作により開閉されるとともに、引き外し装置13の動作で遮断される。引き外し機構において、変流器11は、遮断器内の通電電流を検出して、引き外し制御回路12は検出電流が所定値(定格電流)を超えた場合、引き外し装置13を駆動して開閉接点3,5を遮断するものである。
FIG. 3 is a structural diagram showing an example of a conventional electronic circuit breaker. The circuit breaker has switching
この構成では、変流器11、引き外し制御回路12、引き外し装置13とも、それぞれ筐体10内に一体的に組み込まれ、カバーで閉塞された構造となっている。そのため、構成部品の劣化により一部の部品を交換したい場合でも、対象部品のみを交換することが困難であった。
In this configuration, the
これに関し特許文献1には、電子回路部分をユニット化してカバーと着脱自在とすることで、故障の際には回路部分のみを取り外して交換できるようにした構造が開示される。
In this regard,
回路遮断器は、その用途により多種の定格電流の仕様が存在しこれに対応する必要がある。従来の回路遮断器においては、各構成部品が筐体内に一体的に組み込まれた構造であり、また構成部品は各定格電流で専用部品となっているものが多かった。このため、部品の交換が容易に行えないとともに、異なる定格電流への部品の展開が困難であった。その結果、部品の在庫・品質管理の面で工数が多くかかり、部品コストが高価になる要因となっていた。 The circuit breaker has various rated current specifications depending on its application, and needs to cope with it. The conventional circuit breaker has a structure in which each component is integrally incorporated in the casing, and the component is often a dedicated component at each rated current. For this reason, parts cannot be easily replaced, and it is difficult to deploy the parts to different rated currents. As a result, it took a lot of man-hours in terms of inventory and quality control of the parts, which caused the cost of the parts to be expensive.
特許文献1に開示される技術では、電子回路部分をユニット化して着脱自在とすることで、故障の際には回路部分のみを取り外して交換できることになる。しかしながら、定格電流の仕様を変更する場合の部品の交換については考慮されていない。仮に、特許文献1の手法に従って、定格電流を変更するために電子回路を交換することが想定されるとしても、次の課題が挙げられる。1つは、変流器の変換特性が非線形であるために同一の変流器を全ての定格電流に対して共用することができないこと、もう1つは、電子回路は他の構成部品と比較して高価であることである。
In the technique disclosed in
本発明の目的は、上記課題を鑑み、構成部品の組立・交換が容易であると共に、定格電流の仕様変更が容易である電子式回路遮断器を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electronic circuit breaker in which component parts can be easily assembled / replaced and the specification of rated current can be easily changed.
上記課題を解決するために、本発明の電子式回路遮断器は、電路に流れる電流を2次電流に変換して出力する変流器と、該変流器より出力される2次電流の値を閾値と比較し、該2次電流の値が閾値を超えた場合引き外し信号を発生する引き外し制御回路と、該引き外し信号を受けると開閉装置を動作させ電路を遮断させる引き外し装置とを備え、上記変流器は過電流検出ユニットに、上記引き外し制御回路と上記引き外し装置は引き外し制御ユニットにそれぞれユニット化して構成した。 In order to solve the above-described problems, an electronic circuit breaker according to the present invention includes a current transformer that converts a current flowing in an electric circuit into a secondary current and outputs the secondary current, and a value of the secondary current output from the current transformer. A trip control circuit that generates a trip signal when the value of the secondary current exceeds the threshold, and a trip device that operates the switchgear and interrupts the electrical circuit when the trip signal is received The current transformer is configured as an overcurrent detection unit, and the trip control circuit and the trip device are configured as a trip control unit.
ここに、電路を遮断するときの過電流の値を変更する場合、前記引き外し制御回路に設定した閾値をそのまま維持し、前記変流器内の2次コイルの巻数を変更することで、前記変流器から出力される2次電流には変更を伴わないようにした。 Here, when changing the value of the overcurrent when interrupting the electric circuit, the threshold set in the trip control circuit is maintained as it is, and by changing the number of turns of the secondary coil in the current transformer, The secondary current output from the current transformer is not changed.
また、前記過電流検出ユニットと前記引き外し制御ユニットはそれぞれ弾性材料のケースに収納して構成し、該各ユニットを該各ケースに設けた開口部と引掛け部を係合させて一体化した。 Also, the overcurrent detection unit and the tripping control unit are each housed in an elastic material case, and each unit is integrated by engaging an opening and a hook provided in each case. .
本発明によれば、構成部品をユニット化することで構成部品の組立・交換が容易であると共に、定格電流の仕様変更が容易である電子式回路遮断器を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic circuit breaker in which component parts can be easily assembled and exchanged by making the component parts into units, and the rated current specification can be easily changed.
本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
図1は、本発明による電子式回路遮断器の一実施例を示す構造図である。前記図3に示した従来の電子式回路遮断器と同一要素には同一の符号を付している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a structural diagram showing an embodiment of an electronic circuit breaker according to the present invention. The same elements as those of the conventional electronic circuit breaker shown in FIG.
回路遮断器は、電源側端子1から負荷側端子7に至る電路(通電導体)2,4,6の途中に、開閉接点3による電流遮断部が挿入されている。開閉接点3は、ハンドル9による開閉装置8の操作により開閉される。またこの開閉接点3は、引き外し装置13が作動することにより開放される。引き外し装置13は、トリップコイルを励磁することでプランジャを突出させ、開閉装置8を動作させる。変流器11は、遮断器内の通電導体6の通電電流を検出して、その大きさに応じた電流信号を引き外し制御回路12に供給する。制御回路12は、この通電電流が所定値(定格電流)を超える過電流状態であると判断した場合、引き外し装置13を駆動して開閉装置8を開離動作させ、開閉接点3を開放させるものである。
In the circuit breaker, a current interrupting part by the switching
本実施例では、上記引き外し機構を、過電流検出ユニット100と引き外し制御ユニット200の2つのユニットに分離して筐体10内に構成した。過電流検出ユニット100は電源の相数に応じて各極に設置された変流器11を収納し、通電導体6に流れる負荷電流を微少の2次電流に変換して出力する。変流器11は、2次コイル14とヨーク15からなり、2次電流は2次コイル14の巻数に逆比例して誘起される。誘起された2次電流は引き外し制御ユニット200へ出力される。
In this embodiment, the trip mechanism is configured in the
引き外し制御ユニット200は、引き外し制御回路12と引き外し装置13を収納し、過電流検出ユニット100より出力される2次電流に応じて引き外し装置13を作動し、電路(開閉接点3)を遮断させる。その際引き外し制御回路12は、過電流検出ユニット100より出力される2次電流の値を所定値(閾値)と比較し、閾値を超えた場合は過電流状態と判断して引き外し装置13に引き外し制御信号を送る。
The
過電流検出ユニット100の2次コイル14の巻数をNとすると、引き外し動作を行うときの通電電流(定格電流)Icと引き外し制御回路12の閾値Ithの関係は、次式(1)で与えられる。
Ic/N=Ith,すなわちIc=N・Ith (1)
Assuming that the number of turns of the
Ic / N = Ith, that is, Ic = N · Ith (1)
本実施例では、引き外し制御回路12の閾値Ithを一定値とし、引き外しの定格電流Icは、変流器11の2次コイル14の巻数Nにて設定する。すなわち、定格電流Icを変更する場合には、引き外し制御回路12の定数Ithはそのまま維持し、変流器11の2次コイル14の巻数Nを(1)式に従って変更することで、2次コイル14から出力される2次電流には変更を伴わないようにした。そのとき、変流器11の変換特性が変更後の定格電流Icにおいて線形性を保持できるよう、ヨーク15の形状(磁路断面積など)についても必要に応じて変更するようにした。
In this embodiment, the threshold Ith of the
従って、前記特許文献1のように電子回路(引き外し制御回路12に相当)を交換し変流器をそのまま用いる方法と比較し、変流器の線形性が保持され、定格電流の変更により遮断特性の精度が悪化することがない。また、電子回路よりも安価な変流器を交換することになり、部品コストの面でも有利となる。
Therefore, the linearity of the current transformer is maintained as compared with the method in which the electronic circuit (corresponding to the tripping control circuit 12) is replaced and the current transformer is used as it is as in
また本実施例では、過電流検出ユニット100と引き外し制御ユニット200を、それぞれ別のケースに収納してユニット化している。以下、ユニット化の構造について説明する。
In this embodiment, the
図2は、過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットの組立方法を示す図である。
過電流検出ユニット100と引き外し制御ユニット200は弾性材料のケースに各部品を収納して構成する。3相電源の場合、過電流検出ユニット100には3個の変流器11a,11b,11cと3個の負荷側端子7a,7b,7cが、引き外し制御ユニット200には、引き外し制御回路12と引き外し装置13が収納される。3個の変流器11a,11b,11cからの各出力は引き外し制御回路12に供給され、いずれかの出力が過電流状態となったとき引き外し装置13が作動する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an assembly method of the overcurrent detection unit and the trip control unit.
The
過電流検出ユニット100のケースには引掛け部21を、引き外し制御ユニット200のケースには開口部22を設け、引掛け部21を開口部22に係合させることで、2つのユニット100,200を結合し一体化する。なお、引掛け部21と開口部22は逆の構成としてもよい。
The
変流器11は過電流検出ユニット100に、引き外し制御回路12は引き外し制御ユニット200に収納されているので、定格電流Icを変更する場合には、引き外し制御ユニット200はそのままで過電流検出ユニット100を他の仕様のものと交換すればよい。よって、ユニット単位での交換となり作業が容易となる。もちろん、引き外し制御回路12を交換するときには、過電流検出ユニット100はそのままで引き外し制御ユニット200を他のものと交換すればよい。
Since the
以上のように本実施例の電子式回路遮断器によれば、構成部品を過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットにユニット化することで、構成部品の組立・交換が容易となる。また、定格電流の仕様変更に対して、過電流検出ユニットを交換することで容易に対応し、精度の高い電子式回路遮断器を提供できる。 As described above, according to the electronic circuit breaker of the present embodiment, the component parts can be easily assembled and replaced by unitizing the component parts into the overcurrent detection unit and the trip control unit. Moreover, it is possible to easily cope with a change in the rated current specification by replacing the overcurrent detection unit, and to provide a highly accurate electronic circuit breaker.
また、以上述べた本実施例の構成は、機械式回路遮断器へも適用できる。すなわち、機械式回路遮断器に対し上記した過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットを取り付けるようにすれば、本実施例の電子式回路遮断器に組み替えて実現できる。その場合、2つのユニットを組み込むだけであり組立作業が容易になるだけでなく、機械式回路遮断器の構成部品の多くを共有化できるので、部品の管理工数の削減と部品価格の低減を図ることができる。 The configuration of the present embodiment described above can also be applied to a mechanical circuit breaker. In other words, if the above-described overcurrent detection unit and tripping control unit are attached to the mechanical circuit breaker, the electronic circuit breaker of this embodiment can be used in combination. In that case, it is not only easy to assemble two units, it is easy to assemble, but many of the components of the mechanical circuit breaker can be shared. be able to.
1…電源側端子、
2,4,6…電路(通電導体)、
3…開閉接点、
7,7a,7b,7c…負荷側端子、
8…開閉装置、
9…ハンドル、
10…筐体、
11,11a,11b,11c…変流器、
12…引き外し制御回路、
13…引き外し装置、
14…2次コイル、
15…ヨーク、
21…引掛け部、
22…開口部、
100…過電流検出ユニット、
200…引き外し制御ユニット。
1 ... power supply side terminal,
2, 4, 6 ... Electric circuit (conducting conductor),
3 ... Open / close contact,
7, 7a, 7b, 7c ... load side terminals,
8 ... Opening and closing device,
9 ... handle,
10: housing,
11, 11a, 11b, 11c ... current transformers,
12 ... Trip control circuit,
13 ... tripping device,
14 ... secondary coil,
15 ... York,
21 ... Hook part,
22 ... opening,
100: Overcurrent detection unit,
200: Trip control unit.
Claims (3)
電路に流れる電流を2次電流に変換して出力する変流器と、
該変流器より出力される2次電流の値を閾値と比較し、該2次電流の値が閾値を超えた場合引き外し信号を発生する引き外し制御回路と、
該引き外し信号を受けると開閉装置を動作させ電路を遮断させる引き外し装置とを備え、
上記変流器は過電流検出ユニットに、上記引き外し制御回路と上記引き外し装置は引き外し制御ユニットに、それぞれユニット化して構成したことを特徴とする電子式回路遮断器。 In an electronic circuit breaker that detects an overcurrent flowing through an electric circuit and interrupts the electric circuit by a tripping operation,
A current transformer that converts the current flowing in the electric circuit into a secondary current and outputs it;
A trip control circuit that compares the value of the secondary current output from the current transformer with a threshold value and generates a trip signal when the value of the secondary current exceeds the threshold value;
A tripping device that operates the switchgear when the trip signal is received and interrupts the electric circuit;
An electronic circuit breaker comprising: the current transformer as a unit in an overcurrent detection unit; and the trip control circuit and the trip device as a trip control unit.
電路を遮断するときの過電流の値を変更する場合、前記引き外し制御回路に設定した閾値をそのまま維持し、前記変流器内の2次コイルの巻数を変更することで、前記変流器から出力される2次電流には変更を伴わないようにしたことを特徴とする電子式回路遮断器。 The electronic circuit breaker according to claim 1,
When changing the value of the overcurrent at the time of interrupting the electric circuit, the threshold set in the trip control circuit is maintained as it is, and the number of turns of the secondary coil in the current transformer is changed, whereby the current transformer An electronic circuit breaker characterized by not changing the secondary current output from the circuit.
前記過電流検出ユニットと前記引き外し制御ユニットはそれぞれ弾性材料のケースに収納して構成し、該各ユニットを該各ケースに設けた開口部と引掛け部を係合させて一体化したことを特徴とする電子式回路遮断器。 The electronic circuit breaker according to claim 1 or 2,
The overcurrent detection unit and the tripping control unit are configured to be housed in elastic material cases, respectively, and the units are integrated by engaging openings and hooking portions provided in the cases. A featured electronic circuit breaker.
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| CN104191123A (en) * | 2014-05-25 | 2014-12-10 | 浙江正泰电器股份有限公司 | Positioning and clamping device of electromagnetic coil system, and automatic production system of electromagnetic coil system |
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- 2010-01-19 JP JP2010009121A patent/JP5439198B2/en active Active
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