JPH0480491B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0480491B2 JPH0480491B2 JP59005134A JP513484A JPH0480491B2 JP H0480491 B2 JPH0480491 B2 JP H0480491B2 JP 59005134 A JP59005134 A JP 59005134A JP 513484 A JP513484 A JP 513484A JP H0480491 B2 JPH0480491 B2 JP H0480491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- circuit
- current
- contact
- arm
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Breakers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は機械的な回路遮断機構とサイリスタの
ような半導体スイツチング素子による高速遮断回
路とを組み合わせたブレーカに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a breaker that combines a mechanical circuit breaking mechanism and a high-speed breaking circuit using a semiconductor switching element such as a thyristor.
第1図は従来の一般的な回路遮断器の内部構成
を示す正面図である。同図において、1および2
は端子金具であり、電源から負荷への電流経路内
に介装される。負荷に流れる電流が過大であると
きには、検出コイル3が動作して連動アーム4を
介して引外し機構5が動作し、可動接点6と固定
接点7とを引外すものである。8はハンドルであ
り、可動接点6と固定接点7とを手動でオンオフ
させるものである。また9は消弧装置であり、可
動接点6と固定接点7との開離時に発生するアー
クを消弧するようになつている。しかしながら、
このような従来例にあつては、機械的な引外し機
構5が使用されているので、その応答速度はメカ
の送れによつて決定され、普通10msec程度であ
る。したがつて負荷側に半導体回路のような耐量
の少ない回路が使用されている場合には、上述の
ような遮断動作の遅れによつて負荷が破壊されて
しまうおそれがあつた。
FIG. 1 is a front view showing the internal structure of a conventional general circuit breaker. In the same figure, 1 and 2
is a terminal fitting, which is inserted in the current path from the power source to the load. When the current flowing through the load is excessive, the detection coil 3 operates and the tripping mechanism 5 operates via the interlocking arm 4, thereby tripping the movable contact 6 and the fixed contact 7. A handle 8 is used to manually turn on and off the movable contact 6 and the fixed contact 7. Further, reference numeral 9 denotes an arc extinguishing device, which extinguishes the arc generated when the movable contact 6 and the fixed contact 7 are opened and separated. however,
In such a conventional example, since a mechanical tripping mechanism 5 is used, its response speed is determined by the mechanical movement and is usually about 10 msec. Therefore, if a circuit with a low withstand capacity, such as a semiconductor circuit, is used on the load side, there is a risk that the load will be destroyed due to the delay in the cut-off operation as described above.
本発明は上述のような点に鑑みて為されたもの
であり、機械的な回路遮断機構とサイリスタのよ
うな半導体スイツチング素子による高速遮断回路
とを組み合わせて、負荷電流の高速遮断を可能に
し、耐量の少ない負荷を保護できるようにしたブ
レーカを提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and combines a mechanical circuit interrupting mechanism and a high-speed interrupting circuit using a semiconductor switching element such as a thyristor to enable high-speed interrupting of load current. The object of the present invention is to provide a breaker that can protect a load with a low withstand capacity.
以下、本発明の構成を図示実施例について説明
する。第2図は本発明の一実施例の回路図であ
る。同図において、10は機械的遮断機構であ
り、従来のサイリスタ保護用のサーキツトプロテ
クタあるいはブレーカよりなる。11は高速遮断
用のサイリスタであり、負荷端子T3,T4間を短
絡して負荷に供給される電流をバイパスして、過
電流が負荷に供給されたり、過電圧が負荷に印加
されたりすることを防止するものである。12は
電流検出用の抵抗であり、この抵抗12の両端間
に発生する電圧は過電流検知回路13に入力され
て、過電流検出用に使用されるものである。15
は過電圧検知回路であり、負荷に過大な電圧が印
加されることを検知するために設けてあり、この
過電圧検知回路15と過電流検知回路14とで異
常検知手段が構成されている。しかして負荷側に
流れる電流が過大であるときには、過電流検知回
路13からゲートドライブ回路14に信号が入力
され、サイリスタ11がトリガされる。ゲートド
ライブ回路14には過電圧検知回路15の出力も
入力されており、負荷端子T3,T4間に出力され
る電圧が過大であるときには、過電圧検知回路1
5からゲートドライブ回路14に信号が入力さ
れ、サイリスタ11がトリガされる。サイリスタ
11は一旦トリガされると、そのまま導通状態に
保持されるものであり、これによつて機械的遮断
機構10には短絡電流が流れる。この機械的遮断
機構10には、過電流を検出する検出コイル3
と、検出コイル3よつて強制的に開離される引外
し接点16とを有しており、常時は引外し接点1
6が閉成されているが、サイリスタ11のオン時
には短絡電流によつて約10msec程度の応答速度
で引外し接点16が開離するようになつている。
したがつて電源端子T1,T2の側から見た遮断速
度は、従来通りに機械的遮断機構10のメカの遅
れによつて定まることになる。しかしながら負荷
端子T3,T4の側から見たときには、サイリスタ
11がターンオンするとこのサイリスタ11で負
荷T3,T4間を短絡して負荷に供給される電流を
遮断するので、つまりはサイリスタ11で負荷に
電流が供給されないように電流をバイパスするの
で、その遮断速度はサイリスタ11のオン時間で
ある10μsec程度にまで高速化されるものである。
第3図はその素子を表わした特性図である。同図
において、実線は従来のサイリスタ保護用のサー
キツトプロテクタの遮断特性を示しており、横軸
は負荷電流が定格電流の何%であるかを示し、縦
軸はその場合の遮断速度が何secであるかを示し
ている。同図から明らかなように、従来のサーキ
ツトプロテクタのような機械的遮断機構10のみ
を使用した場合には、負荷電流が定格電流の200
%以上の領域でも遮断速度は約10msec程度とな
つている。一方、第3図における破線で示す特性
は、第2図実施例回路のようにサイリスタ11よ
りなる高速遮断回路を付加した場合の遮断特性で
あり、サイリスタ11のオン時間に相当する
10μsec程度の遮断速度を実現しているものであ
る。第3図において破線イは、過電流検出回路1
3の動作点を負荷電流が定格電流の200%に達し
た点に設定した例を示しており、また破線ロは、
上記動作点を負荷電流が定格電流の500%に達し
た点に設定した例を示している。この破線イ,ロ
に示すように過電流検出回路13の動作点を第3
図の図示Pの範囲内で可変とすることにより、回
路遮断を行なう負荷電流の大きさを自由に設定す
ることができるものである。なお機械的遮断機構
10の接点16が開離した場合にはサイリスタ1
1に流れる電流は遮断されるので、サイリスタ1
1はターンオフして非導通状態に戻るものであ
る。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to illustrated embodiments. FIG. 2 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a mechanical interrupting mechanism, which is comprised of a conventional circuit protector or breaker for protecting a thyristor. Reference numeral 11 denotes a thyristor for high-speed interruption, which bypasses the current supplied to the load by short-circuiting the load terminals T 3 and T 4 so that overcurrent is supplied to the load or overvoltage is applied to the load. This is to prevent this. Reference numeral 12 denotes a current detection resistor, and the voltage generated across this resistor 12 is input to an overcurrent detection circuit 13 and used for overcurrent detection. 15
An overvoltage detection circuit is provided to detect that an excessive voltage is applied to the load, and the overvoltage detection circuit 15 and the overcurrent detection circuit 14 constitute abnormality detection means. When the current flowing to the load side is excessive, a signal is input from the overcurrent detection circuit 13 to the gate drive circuit 14, and the thyristor 11 is triggered. The output of the overvoltage detection circuit 15 is also input to the gate drive circuit 14, and when the voltage output between the load terminals T3 and T4 is excessive, the overvoltage detection circuit 1
A signal is input from 5 to the gate drive circuit 14, and the thyristor 11 is triggered. Once triggered, the thyristor 11 remains in a conductive state, thereby causing a short circuit current to flow through the mechanical interrupting mechanism 10. This mechanical interrupting mechanism 10 includes a detection coil 3 for detecting overcurrent.
and a tripping contact 16 that is forcibly opened by the detection coil 3, and the tripping contact 1 is normally closed.
6 is closed, but when the thyristor 11 is turned on, the short-circuit current causes the trip contact 16 to open at a response speed of about 10 msec.
Therefore, the cutoff speed seen from the side of the power supply terminals T 1 and T 2 is determined by the mechanical delay of the mechanical cutoff mechanism 10 as before. However, when viewed from the side of the load terminals T 3 and T 4 , when the thyristor 11 is turned on, the thyristor 11 short-circuits between the loads T 3 and T 4 and cuts off the current supplied to the load. Since the current is bypassed so that the current is not supplied to the load, the cut-off speed is increased to about 10 μsec, which is the ON time of the thyristor 11.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the element. In the figure, the solid line shows the breaking characteristics of a conventional circuit protector for thyristor protection, the horizontal axis shows what percentage of the rated current the load current is, and the vertical axis shows what the breaking speed is in that case. sec. As is clear from the figure, when only a mechanical interrupting mechanism 10 such as a conventional circuit protector is used, the load current is 200% of the rated current.
% or more, the cutoff speed is approximately 10 msec. On the other hand, the characteristic indicated by the broken line in FIG. 3 is the cut-off characteristic when a high-speed cut-off circuit consisting of the thyristor 11 is added as in the example circuit of FIG. 2, and corresponds to the ON time of the thyristor 11.
It achieves a cut-off speed of approximately 10μsec. In FIG. 3, the broken line A indicates the overcurrent detection circuit 1.
An example is shown in which the operating point 3 is set at the point where the load current reaches 200% of the rated current, and the broken line B is
An example is shown in which the above operating point is set at the point where the load current reaches 500% of the rated current. As shown in the broken lines A and B, the operating point of the overcurrent detection circuit 13 is set to 3.
By making it variable within the range of P shown in the figure, the magnitude of the load current that interrupts the circuit can be freely set. Note that when the contact 16 of the mechanical cutoff mechanism 10 opens, the thyristor 1
Since the current flowing through thyristor 1 is cut off,
1 turns off and returns to a non-conducting state.
ところで第2図実施例において用いる機械的遮
断機構10の構成については、上述のように従来
のサイリスタ保護用のサーキツトプロテクタある
いはブレーカをそのまま使用すればよいものであ
るが、一例として第1図従来例のブレーカをその
まま使用する場合について説明する。第4図は第
1図図示のブレーカの構成部品を示す図であり、
第5図は第1図図示のブレーカの断面図である。
また第6図乃至第8図はそれぞれ上記第1図図示
のブレーカの接点閉成時、過電流遮断動作時、お
よび短絡電流遮断動作時の断面図である。上記各
図において、過電流または短絡電流を検出するた
めの保護センサ17には断面が実質的に矩形の磁
性体ヨーク18並びに長手のシリンダ19が包有
されている。前期シリンダ19は上端部が開口し
た非磁性体、好ましくは真鍮でなる下部シリンダ
体20と、両端部が開口した非磁性体、好ましく
はプラスチツクでなり、下部シリンダ体20より
僅かに大径の上部シリンダ体21とが具備され、
前記下部シリンダ体20上端部の開口並びに上部
シリンダ体21の開口には両シリンダ体20,2
1を相連結するように磁気ヘツド22が嵌着され
ている。また前記下部シリンダ体20内には粘性
流体、好ましくはシリコンオイルが封入されると
共に、磁性体のオイルプランジヤ23並びに通常
前記オイルプランジヤ23を下部シリンダ体20
の下端内面に向つて弾圧するコイルスプリング2
4が収容され、且前記ヨーク18の下辺部25中
央を貫通し一部が下向きに突出せしめられて前記
下辺部25に対し固定されている。更に上部シリ
ンダ体21には磁性体の作動プランジヤ26が内
装され、前記作動プランジヤ26にはヘツド部2
7が固設されたロツド部28が一体に設けられて
おり、前記ロツド部28は、上部シリンダ体21
の口細の上端部から外方に延出可能に設けられて
いる。且前記上部シリンダ体21の口細の上端部
はヨーク18の上辺部29の口唇部30を有する
円穴に嵌合され、固定されている。 By the way, as for the configuration of the mechanical interrupting mechanism 10 used in the embodiment shown in FIG. 2, it is sufficient to use the conventional circuit protector or breaker for protecting the thyristor as described above. The case where the example breaker is used as is will be explained. FIG. 4 is a diagram showing the components of the breaker shown in FIG.
FIG. 5 is a sectional view of the breaker shown in FIG. 1.
6 to 8 are cross-sectional views of the breaker shown in FIG. 1 when the contacts are closed, when the overcurrent is cut off, and when the short circuit current is cut off. In each of the above figures, a protective sensor 17 for detecting overcurrent or short-circuit current includes a magnetic yoke 18 having a substantially rectangular cross section and a longitudinal cylinder 19. The first cylinder 19 includes a lower cylinder body 20 made of a non-magnetic material, preferably brass, with an open upper end, and an upper cylinder body 20 made of a non-magnetic material, preferably plastic, with open ends and a slightly larger diameter than the lower cylinder body 20. A cylinder body 21 is provided,
Both cylinder bodies 20, 2 are provided in the opening at the upper end of the lower cylinder body 20 and the opening in the upper cylinder body 21.
A magnetic head 22 is fitted to interconnect the two. Further, a viscous fluid, preferably silicone oil, is sealed inside the lower cylinder body 20, and an oil plunger 23 made of a magnetic material and the oil plunger 23 are normally connected to the lower cylinder body 20.
Coil spring 2 that presses toward the inner surface of the lower end of
4 is housed therein, passes through the center of the lower side 25 of the yoke 18, and is fixed to the lower side 25 with a portion protruding downward. Further, the upper cylinder body 21 is equipped with an operating plunger 26 made of a magnetic material, and the operating plunger 26 has a head portion 2.
A rod portion 28 to which a cylinder 7 is fixed is provided integrally, and the rod portion 28 is connected to the upper cylinder body 21.
It is provided so as to be able to extend outward from the upper end of the tapered mouth. The tapered upper end of the upper cylinder body 21 is fitted into a circular hole having a lip 30 in the upper side 29 of the yoke 18 and is fixed therein.
また前記シリンダ19の周囲には実質的にその
長手方向全体に亘つて検出コイル3が巻装されて
おり、前記検出コイル3の引出端31,32は一
方がヨーク8の一側辺部33から実質的に水平に
貫通し突出せしめられて充分な可撓性をもつリー
ド線34に接続され、他方がヨーク18の開放し
た側面から導出されて下向きに折曲されると共
に、本遮断器の端子金具2に固着されている。更
に前記作動プランジヤ26には通常上向に変位す
るように後述するコイルスプリングのバネ力が加
えられ、通常時に作動プランジヤ26の上面が上
部シリンダ体21に上端内面に当接されるように
設けられている。 Further, a detection coil 3 is wound around the cylinder 19 substantially over the entire longitudinal direction thereof, and one of the lead-out ends 31 and 32 of the detection coil 3 extends from one side 33 of the yoke 8. It is connected to a lead wire 34 which penetrates substantially horizontally and protrudes and has sufficient flexibility, and the other end is led out from the open side of the yoke 18 and bent downward, and is connected to a terminal of the circuit breaker. It is fixed to the metal fitting 2. Furthermore, the spring force of a coil spring, which will be described later, is normally applied to the actuating plunger 26 so as to displace it upward, and the upper surface of the actuating plunger 26 is normally provided in contact with the inner surface of the upper end of the upper cylinder body 21. ing.
上記ヨーク19の側辺部33の上端部にはトリ
ツプ機構を含む手動開閉機構を支承するフレーム
35が一体に且実質的に上辺部29の延長方向に
延びるように設けられている。フレーム35には
垂直且互いに平行に延びる短フレーム部36と長
フレーム部37が具備されている。前記短フレー
ム部36には最先端の耳部38、後縁近傍の上角
隅部に夫々軸穴39,40が穿設され、且前記軸
穴40より下位の後縁近傍に軸穴41が穿設され
ている。一方長フレーム部37には短フレーム部
36の耳部38に相応する位置に設けられた膨大
部42に軸穴43が、且後縁近傍の、短フレーム
部36の軸穴40,41に対応する位置に夫々軸
穴44,45が穿設されている。また長フレーム
部37には逆L字状の摺動窓46が、一辺部に弧
状縁47を持たせて形成され、且先端部は実質的
に直角に折曲されている。更に折曲部48の上縁
には係止部49が設けられていると共に、下縁に
は水平方向に小デイスク状のアーク走行耳部50
が延設されている。 A frame 35 for supporting a manual opening/closing mechanism including a trip mechanism is integrally provided at the upper end of the side portion 33 of the yoke 19 and extends substantially in the direction in which the upper side portion 29 extends. The frame 35 includes a short frame portion 36 and a long frame portion 37 that extend vertically and parallel to each other. In the short frame portion 36, shaft holes 39 and 40 are formed at the most extreme edge portion 38 and at an upper corner near the rear edge, respectively, and a shaft hole 41 is formed near the rear edge below the shaft hole 40. It is perforated. On the other hand, the long frame part 37 has a shaft hole 43 in an enlarged part 42 provided at a position corresponding to the ear part 38 of the short frame part 36, and corresponds to the shaft holes 40, 41 of the short frame part 36 near the rear edge. Shaft holes 44 and 45 are drilled at the positions shown in FIG. Further, an inverted L-shaped sliding window 46 is formed in the long frame portion 37 with an arcuate edge 47 on one side, and the tip portion is bent at a substantially right angle. Further, a locking portion 49 is provided on the upper edge of the bent portion 48, and a small disk-shaped arc traveling ear portion 50 is provided on the lower edge in the horizontal direction.
has been extended.
手動開閉機構のハンドル8の円筒状の下部51
には中心部に軸穴52が穿設されていると共に、
周面の一部に透孔53を有した膨大部54が突設
されている。前記ハンドル8は短、長フレーム部
36,37の軸穴39,43に保持される支軸5
5を軸穴52に挿通することによりフレーム35
に回動可能に支承される。また前記膨大部54の
透孔53にはU字状のリンクピン56の一方の脚
辺部57が挿通され、前記脚辺部57の自由端は
長フレーム部37のL字状の摺動窓46内に遊合
されていて、弧状延47に沿い移動可能に設けら
れている。リンクピン56の他方の脚辺部58は
リンクアーム59に対設された耳部60,61の
軸穴62,63に挿通され、且その自由端は摺動
窓46に遊合されていて、その他辺部内において
移動可能に配設されている。 Cylindrical lower part 51 of the handle 8 of the manual opening/closing mechanism
A shaft hole 52 is bored in the center, and
A protruding portion 54 having a through hole 53 is provided on a part of the circumferential surface. The handle 8 has short and long shafts 5 held in shaft holes 39 and 43 of the long frame parts 36 and 37.
5 into the shaft hole 52, the frame 35
is rotatably supported. Further, one leg portion 57 of a U-shaped link pin 56 is inserted into the through hole 53 of the enlarged portion 54, and the free end of the leg portion 57 is connected to an L-shaped sliding window of the long frame portion 37. 46 and is movable along an arcuate extension 47. The other leg side 58 of the link pin 56 is inserted into the shaft holes 62, 63 of the ears 60, 61 provided oppositely to the link arm 59, and its free end is loosely engaged with the sliding window 46. It is disposed movably within the other side.
リンクアーム59自体は端面から見て逆U字状
の基部64を備え、前記基部64には係入窓65
が形成されている。また基部64の前端からは垂
直且互いに平行に下向きに延び、上記耳部60,
61が上向きに突設されアーム部66,67が一
体に延設されており、前記アーム部66,67の
先端部には夫々軸穴68,69が穿設されてい
る。更に一方のアーム部の下縁からはL字状に折
曲され且垂直方向に対し僅かに上向きに傾斜した
蹴り舌部70が延設され、且上縁からはL字状に
折曲され実質的に水平に延びる停止耳部71が延
設されている。前記両アーム部66,67先端の
軸穴68,69には支軸72が保持され、前記支
軸72は検出コイル3の一端とリード線34を介
して接続された山形の可動接触子73の軸穴74
に挿通せしめられて、これによりリンクアーム5
9に対し可動接触子73が枢支される。前記可動
接触子73の軸穴74の上位には係止穴75を有
する膨大部76が上向きに突設されており、且先
端部下縁には好ましくは高導電性の接点材料でな
る可動接点6が固設されている。 The link arm 59 itself has an inverted U-shaped base 64 when viewed from the end, and the base 64 has an insertion window 65.
is formed. The ear portions 60 and 60 extend vertically and parallel to each other downward from the front end of the base portion 64.
61 is provided to protrude upward, and arm portions 66 and 67 are integrally extended, and shaft holes 68 and 69 are bored in the distal ends of the arm portions 66 and 67, respectively. Further, from the lower edge of one arm part extends a kicking tongue part 70 which is bent into an L-shape and slightly inclined upward with respect to the vertical direction, and from the upper edge thereof is bent into an L-shape and is substantially A horizontally extending stop ear 71 is provided. A support shaft 72 is held in the shaft holes 68 and 69 at the tips of both the arm portions 66 and 67, and the support shaft 72 is connected to an angle-shaped movable contact 73 connected to one end of the detection coil 3 via the lead wire 34. Shaft hole 74
The link arm 5 is inserted through the link arm 5.
A movable contactor 73 is pivotally supported to 9. Above the shaft hole 74 of the movable contact 73, an enlarged portion 76 having a locking hole 75 is provided to protrude upward, and a movable contact 6 preferably made of a highly conductive contact material is provided at the lower edge of the tip. is permanently installed.
前記可動接触子73の可動接点6は可動接触子
73の下位に配設される固定接触子77に付設さ
れた、好ましくは高導電材の固定接点7と接触可
能に配設される。固定接触子77自体は前記固定
接点7が固設されたU字状部78の一脚部から下
向きに傾斜し且前記フレーム35のアーク走行耳
部50に対峙するように延びるアーク走行部79
が延設され、U字状部78の他脚部からL字状に
折曲され且端子金具1と一体にされた連接部81
が延設されている。 The movable contact 6 of the movable contact 73 is arranged so as to be able to come into contact with a fixed contact 7 attached to a fixed contact 77 disposed below the movable contact 73 and preferably made of a highly conductive material. The fixed contact 77 itself has an arc running portion 79 that extends downward from one leg of the U-shaped portion 78 to which the fixed contact 7 is fixed, and faces the arc running ear portion 50 of the frame 35.
is extended, is bent into an L-shape from the other leg of the U-shaped portion 78, and is integrated with the terminal fitting 1.
has been extended.
更にトリツプ機構を詳述するにフレーム35の
軸穴40,44に保持される支軸82にはトリツ
プ機構の連動アーム4が枢支される。前記連動ア
ーム4は保護センサ17のヘツド部28を係入す
る切欠83を有した基部84を備え、且前記基部
84の前端から垂直且互いに平行に一対のアーム
部85,86が延設され、前記各アーム部85,
86に穿設された軸穴87,88に支軸82が挿
通されて、前述の如くフレーム35に連動アーム
4が枢支される。また一方のアーム部85にはL
字状に折曲して下向きに延び、且連動アーム4の
回動時にリンクアーム59の蹴り舌部70を打撃
可能な蹴り足部89が突設されている。また前記
支軸82には前記連動ナーム4と一体に動作する
側面から見てL字状のラツチ金具90が軸穴9
1,92を介して枢支され、前記ラツチ金具90
の一辺部は連動アーム4の基部84下面に当接可
能なアーム部93として設けられ、他辺部は下向
きに延び、リンクアーム59の係入窓65に突入
してその縁部に係止する引掛部94を有した足部
95として設けられている。 To further explain the trip mechanism in detail, the interlocking arm 4 of the trip mechanism is pivotally supported by a support shaft 82 held in the shaft holes 40, 44 of the frame 35. The interlocking arm 4 includes a base portion 84 having a notch 83 that engages the head portion 28 of the protection sensor 17, and a pair of arm portions 85 and 86 extend perpendicularly and parallel to each other from the front end of the base portion 84. Each of the arm portions 85,
The support shaft 82 is inserted through the shaft holes 87 and 88 bored in the shaft 86, and the interlocking arm 4 is pivotally supported on the frame 35 as described above. Also, one arm portion 85 has an L
A kicking leg portion 89 is provided in a protruding manner, which is bent into a letter shape and extends downward, and is capable of striking the kicking tongue portion 70 of the link arm 59 when the interlocking arm 4 rotates. Further, in the support shaft 82, a latch metal fitting 90 which is L-shaped when viewed from the side and operates integrally with the interlocking arm 4 is attached to the shaft hole 9.
1 and 92, and the latch fitting 90
One side part is provided as an arm part 93 that can come into contact with the lower surface of the base 84 of the interlocking arm 4, and the other side part extends downward and enters the insertion window 65 of the link arm 59 and is locked to the edge thereof. A foot portion 95 having a hook portion 94 is provided.
一方上述のハンドル8の支軸55にはコイルス
プリング96が巻装されており、前記コイルスプ
リング96はハンドル8の下部51の半環状のガ
イド8aに案内されつゝ、その一端は摺動窓46
の角隅部縁に係止され、他端はU字状のリンクピ
ン56の脚辺部57に係止されていて、ハンドル
8に対し常に接点の開成動作方向、即ち第2図の
時計方向の回動力を与えている。またフレーム3
5の長フレーム部37先端の係止部49には復帰
スプリング97の一端が係止され、前記復帰スプ
リング97の他端は可動接触子73の係止穴75
に係入されていて、可動接触子73に対し常に固
定接触子77から開離する方向の力を与えてい
る。更に連動アーム4の支軸82には連動アーム
スプリング98並びにラツチスプリング99が巻
装されており、前記連動アームスプリング98の
一端は連動アーム4の基部84の下面に、他端は
フレーム35の軸穴41,45に保持された係止
軸100に係止されていて連動アーム4を常に第
1図の反時計方向、即ち作動プランジヤ26を引
き上げる方向に作用している。また前記ラツチス
プリング99の一端は前記係止軸100に、他端
はフレーム35の適所、例えば長フレーム部37
の丸穴101の縁に係止されていて、ラツチ金具
90を常に第1図の反時計方向、即ちリンクアー
ム59と係止し得るように機能する。 On the other hand, a coil spring 96 is wound around the support shaft 55 of the handle 8, and the coil spring 96 is guided by a semi-annular guide 8a at the lower part 51 of the handle 8, and one end of the coil spring 96 is connected to the sliding window 46.
The other end is locked to the leg side 57 of a U-shaped link pin 56, and the contact is always opened in the direction of opening of the contact with respect to the handle 8, that is, clockwise in FIG. It provides the turning force. Also frame 3
One end of a return spring 97 is locked to the locking portion 49 at the tip of the long frame portion 37 of 5, and the other end of the return spring 97 is locked to the locking hole 75 of the movable contact 73.
The movable contact 73 is always applied with a force in the direction of separating from the fixed contact 77. Further, an interlocking arm spring 98 and a latch spring 99 are wound around the support shaft 82 of the interlocking arm 4. One end of the interlocking arm spring 98 is attached to the lower surface of the base 84 of the interlocking arm 4, and the other end is attached to the shaft of the frame 35. It is locked to a locking shaft 100 held in the holes 41 and 45, and always acts on the interlocking arm 4 in the counterclockwise direction in FIG. 1, that is, in the direction of pulling up the operating plunger 26. Further, one end of the latch spring 99 is attached to the locking shaft 100, and the other end is attached to a suitable place on the frame 35, for example, on the long frame portion 37.
The latch fitting 90 functions to always be latched in the counterclockwise direction in FIG. 1, that is, to the link arm 59.
フレーム35のアーク走行耳部50と固定接触
子77のアーク走行部79間には消弧装置9が配
設されている。消弧装置9は可動接触子73の先
端が通過可能な凹所102を備え、相互に小間隙
を置いて離間した多数のデアイオングリツド10
3を具備する。また前記デアイオングリツド10
3群は両側板104,105に保持されると共に
その端縁には前記側板104,105と固着され
た端板106が配設されている。前記端板106
にはアークガスの流出窓107が形成され、前記
流出窓107の中央にはデアイオングリツド10
3の凹所102に対応する個所に直放出抑止板部
108が設けられている。 An arc extinguisher 9 is disposed between the arc running ear portion 50 of the frame 35 and the arc running portion 79 of the fixed contact 77. The arc extinguishing device 9 includes a recess 102 through which the tip of the movable contact 73 can pass, and a large number of deionization grids 10 spaced apart from each other with small gaps.
3. In addition, the deion grid 10
The third group is held by both side plates 104 and 105, and an end plate 106 fixed to the side plates 104 and 105 is provided at the edge thereof. Said end plate 106
An arc gas outflow window 107 is formed in the arc gas outflow window 107, and a deion grid 10 is formed in the center of the outflow window 107.
A direct release prevention plate portion 108 is provided at a location corresponding to the recess 102 of No. 3.
更に本遮断器の動作を説明する。いま第1図又
は第5図の位置、即ち手動開閉機構のハンドル8
が図において時計方向に回動されているときは、
リンクピン56の一方の脚辺部57が摺動窓46
の弧状縁47に沿つてその上端部に位置すると共
に、他方の脚辺部58が摺動窓46の他辺部の上
部に位置していて、復帰スプリング97のバネ力
も加わり、リンクアーム59並びに可動接触子7
3が上動される。従つて可動接触子73の可動接
点6が固定接触子77の固定接点7から開離され
る、即ち接点開成状態にある。この場合リンクア
ーム59の必要以上の上動はケーシングの突部
(図示せず)によつて規制される。一方、第1図
又は第5図の位置から第6図の位置、即ちハンド
ル8を、ハンドル8の支軸55に巻装したコイル
スプリング96並びに復帰スプリング97のバネ
力に抗して回動せしめれば、ハンドル下部51の
膨大部54の透孔53挿通されたリンクピン56
の一方の脚辺部57の位置が、ハンドルの支軸5
5とリンクピン56の他方の脚辺部52を結ぶ線
を越えたとき、コイルスプリング96並びに復帰
スプリング97のバネ力に打ち勝つてハンドル8
が反時計方向の回動位置に停止され、保持され
る。これによりリンクピン56の一方の脚辺部5
7が摺動窓46の弧状縁47の下部に、他方の脚
辺部58が摺動窓46の他辺部の下部に達する、
即ちリンクピン56が実質的に垂直に近い状態と
なり、且リンクアーム59の係入窓65縁にラツ
チ金具90の引掛部94が係止しているから、リ
ンクアーム59並びに支軸72を介して前記リン
クアーム59に連結された可動接触子73は共に
下動しつゝ前傾し、可動接点6が固定接点7接触
する、即ち接点閉成状態にある。この場合電路は
端子金具2、検出コイル3、リード線34、可動
接触子73、可動接点6、固定接点7、固定接触
子77、端子金具1により形成される。 Furthermore, the operation of this circuit breaker will be explained. The handle 8 of the manual opening/closing mechanism is now in the position shown in Figure 1 or Figure 5.
When is rotated clockwise in the figure,
One leg side 57 of the link pin 56 is the sliding window 46
The other leg side 58 is located at the upper end of the sliding window 46 along the arcuate edge 47 of the slide window 46, and the spring force of the return spring 97 is also applied, so that the link arm 59 and Movable contact 7
3 is moved up. Therefore, the movable contact 6 of the movable contact 73 is separated from the fixed contact 7 of the fixed contact 77, that is, the contact is in an open state. In this case, the link arm 59 is prevented from moving upward more than necessary by a protrusion (not shown) of the casing. On the other hand, the handle 8 is rotated from the position shown in FIG. 1 or 5 to the position shown in FIG. If so, the link pin 56 inserted through the through hole 53 of the enlarged portion 54 of the lower part of the handle 51
The position of one leg side 57 of the handle is
5 and the other leg side 52 of the link pin 56, the handle 8 overcomes the spring force of the coil spring 96 and the return spring 97.
is stopped and held in the counterclockwise rotation position. As a result, one leg side 5 of the link pin 56
7 reaches the lower part of the arcuate edge 47 of the sliding window 46, and the other leg side 58 reaches the lower part of the other side of the sliding window 46.
That is, since the link pin 56 is in a substantially vertical state and the hook part 94 of the latch fitting 90 is engaged with the edge of the engagement window 65 of the link arm 59, The movable contacts 73 connected to the link arm 59 move downward and tilt forward, so that the movable contact 6 contacts the fixed contact 7, that is, the contact is in a closed state. In this case, the electric path is formed by the terminal fitting 2, the detection coil 3, the lead wire 34, the movable contact 73, the movable contact 6, the fixed contact 7, the fixed contact 77, and the terminal fitting 1.
また第6図の接点閉成時に、過大電流、例えば
定格電流の1.15倍の電流が流れ続けると、保護セ
ンサ17において検出コイル3を介し磁気ヘツド
22が励磁され、オイルプランジヤ23がコイル
スプリング24および下部シリンダ体20に封入
されたオイルの粘性に抗しつゝ相対的に緩徐に磁
気ヘツド22に吸着される。これにより時延作用
が持たせられ起動電流の如き相対的に短時間流れ
る過大電流を検出してもこれには応動しない。磁
気ヘツド22にオイルプランジヤ23が吸着され
ると、ヨーク18を介する磁気回路のパーミアン
スが増大して、連動アームスプリング98により
連動アーム4を介して常時上動位置に置かれた作
動プランジヤ26が第7図のように磁気ヘツド2
2に吸着される。これに伴い連動アーム4並びに
ラツチ金具90は支軸82を中心に回動し、ラツ
チ金具90の引掛部94がリンクアーム59の係
止窓65縁から外れ、連動アーム4の蹴り足部8
9がリンクアーム59の蹴り舌部70を打撃す
る。従つてこ打撃によりリンクアーム59にいわ
ば起動力が強固に与えられると共に、リンクアー
ム59の回動力が急速に高められ、且リンクアー
ム59に連結された可動接触子73に係止せしめ
た復帰スプリング97の引張力が相俟つて固定接
触子77に対し可動接触子73か急速に開離され
る。このとき接点開成時に生するアークは固定接
触子77ないし可動接触子73に流れる電流によ
つて生する電磁駆動力により消弧装置9に向つて
駆動され、消弧される。且可動接触子73が上動
したとき、可動接触子73の先端上部はフレーム
35に極めて近接して位着し、接点開成後はアー
ク走行耳部50を有するフレーム35並びにフレ
ーム35と一体のヨーク18を介して電路が形成
され得ることになる。 Furthermore, if an excessive current, for example, a current 1.15 times the rated current, continues to flow when the contacts shown in FIG. It is relatively slowly attracted to the magnetic head 22 against the viscosity of the oil sealed in the lower cylinder body 20. This provides a time delay effect and does not respond to an excessive current flowing for a relatively short period of time, such as a starting current, even if it is detected. When the oil plunger 23 is attracted to the magnetic head 22, the permeance of the magnetic circuit via the yoke 18 increases, and the operating plunger 26, which is always placed in the upward movement position, is moved to the upper position by the interlocking arm spring 98 via the interlocking arm 4. 7. Magnetic head 2 as shown in figure 7.
It is adsorbed by 2. Accordingly, the interlocking arm 4 and the latch fitting 90 rotate around the support shaft 82, and the hook part 94 of the latch fitting 90 comes off the edge of the locking window 65 of the link arm 59, and the kicking leg part 8 of the interlocking arm 4
9 hits the kicking tongue portion 70 of the link arm 59. Therefore, a strong starting force is applied to the link arm 59 by the lever strike, and the rotational force of the link arm 59 is rapidly increased. Together with the tensile force 97, the movable contact 73 is rapidly separated from the fixed contact 77. At this time, the arc generated when the contact is opened is driven toward the arc extinguishing device 9 by the electromagnetic driving force generated by the current flowing through the fixed contact 77 or the movable contact 73, and is extinguished. When the movable contactor 73 moves upward, the upper tip of the movable contactor 73 is positioned very close to the frame 35, and after the contact is opened, the frame 35 having the arc running ear portion 50 and the yoke integrated with the frame 35 An electrical path can be formed via 18.
更に第6図に示す接点閉成時に、短絡電流、例
えば定格電流の2、3倍の電流が流れたときは検
出コイル3による励磁力が極めて大であるから、
作動プランジヤ26のみが直ちに磁気ヘツド22
に向つて吸着され始める。このとき連動アーム4
並びにラツチ金具90は支軸82を中心に回動
し、ラツチ金具90の引掛部94がリンクアーム
59の係止窓65縁から外れると共に、連動アー
ム4の蹴り足部89がリンクアーム59の蹴り舌
部70を打撃する。従つて上述と同様この打撃に
よりリンクアーム59に、いわば強固な始動力が
与えられて、第8図に示す如く固定接触支77に
対し可動接触子73が急速に開離される。他の作
用は過大電流を検出した場合と同様である。 Furthermore, when the contact shown in FIG. 6 is closed, when a short-circuit current, for example, a current two or three times the rated current flows, the excitation force by the detection coil 3 is extremely large.
Only actuating plunger 26 immediately engages magnetic head 22.
It begins to be attracted towards. At this time, interlocking arm 4
At the same time, the latch metal fitting 90 rotates around the support shaft 82, and the hook part 94 of the latch metal fitting 90 disengages from the edge of the locking window 65 of the link arm 59, and the kicking foot part 89 of the interlocking arm 4 kicks the link arm 59. Hit the tongue 70. Therefore, as described above, this impact imparts a so-called strong starting force to the link arm 59, and the movable contact 73 is rapidly separated from the fixed contact support 77 as shown in FIG. Other actions are the same as when excessive current is detected.
本発明は、上述のように検出コイルで付加に供
給される電流が少なくとも過大となつたことが検
出されると、引き外し接点を急速に強制的に開離
させる機械的遮断機構と、負荷に供給される過電
流及び負荷に印加される過電圧を検知する異常検
知手段と、上記機械的遮断機構と負荷端子との間
に設けられ、異常時に、上記異常検知手段の出力
により負荷端子間を短絡させるように導通して上
記検出コイル上記過大の電流を流す半導体スイツ
チング素子とを備えているので、負荷電流が過大
であるときや負荷電圧が過大であるときなどの異
常時には、半導体スイツチング素子が導通して負
荷に供給される電流をこの半導体スイツチング素
子を介してバイパスさせることができ、このため
負荷に過大な負荷電流が供給されたり、過大な負
荷電圧が印加されたりすることをいち速く停止す
ることができ、しかもこのように半導体スイツチ
ング素子が導通すると、この半導体スイツチング
素子により検出コイルに大電流が流れるので、機
械的遮断機構に引外し接点の強制開離を行わせる
ことができ、従つて機械的遮断機構が機械的に動
作して応答するために生じる応答遅れを半導体ス
イツチング素子で補うことができ、つまりは半導
体スイツチング素子が動作した時点では負荷から
見れば電源が遮断された状態となるので高速遮断
が可能となり、半導体回路のように耐量の少ない
回路を負荷とする場合にも、その負荷を破壊させ
ることがない利点がある。
As described above, the present invention includes a mechanical interrupting mechanism that rapidly forcibly opens the tripping contact when the detection coil detects that the current supplied to the load becomes at least excessive, and Abnormality detection means for detecting overcurrent supplied and overvoltage applied to the load is provided between the mechanical cutoff mechanism and the load terminal, and in the event of an abnormality, the output of the abnormality detection means short-circuits the load terminals. The semiconductor switching element conducts so as to cause an excessive current to flow through the detection coil, so that in the event of an abnormality such as when the load current is excessive or the load voltage is excessive, the semiconductor switching element does not conduct. The current supplied to the load can be bypassed via this semiconductor switching element, thereby quickly stopping excessive load current from being supplied to the load or excessive load voltage from being applied. In addition, when the semiconductor switching element conducts in this way, a large current flows through the detection coil through the semiconductor switching element, allowing the mechanical interrupting mechanism to forcibly open the tripping contact. A semiconductor switching element can compensate for the response delay that occurs when a mechanical cutoff mechanism mechanically operates and responds.In other words, when the semiconductor switching element operates, the power is cut off from the perspective of the load. Therefore, high-speed shutdown is possible, and even when the load is a circuit with a low withstand capacity such as a semiconductor circuit, there is an advantage that the load will not be destroyed.
第1図は従来の一般的な回路遮断器の内部構成
を示す正面図、第2図は本発明の一実施例の回路
図、第3図は同上の動作説明図、第4図は第1図
図示の回路遮断器の構成部品を示す分解斜視図、
第5図は第1図図示の回路遮断器の断面図、第6
図は同上の回路遮断器の接点閉成時の断面図、第
7図は同上の回路遮断器の過電流遮断動作時の断
面図、第8図は同上の回路遮断器の短絡電流遮断
動作時の断面図である。
3は検出コイル、10は機械的遮断機構、11
はサイリスタ、12は抵抗、13は過電流検知回
路、14はゲートドライブ回路、15は過電圧検
知回路、16は引外し接点、T1,T2は電源端子、
T3,T4は負荷端子である。
FIG. 1 is a front view showing the internal structure of a conventional general circuit breaker, FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of the same operation, and FIG. An exploded perspective view showing the components of the illustrated circuit breaker;
Figure 5 is a sectional view of the circuit breaker shown in Figure 1;
The figure is a cross-sectional view of the same circuit breaker when the contacts are closed, Figure 7 is a cross-sectional view of the same circuit breaker when the circuit breaker is in overcurrent interrupting operation, and Figure 8 is a cross-sectional view of the same circuit breaker when the above circuit breaker is in operation to interrupt short circuit current. FIG. 3 is a detection coil, 10 is a mechanical cutoff mechanism, 11
is a thyristor, 12 is a resistor, 13 is an overcurrent detection circuit, 14 is a gate drive circuit, 15 is an overvoltage detection circuit, 16 is a tripping contact, T 1 and T 2 are power terminals,
T 3 and T 4 are load terminals.
Claims (1)
とも過大となつたことが検出されると、引き外し
接点を急速に強制的に開離させる機械的遮断機構
と、負荷に供給される過電流及び負荷に印加され
る過電圧を検知する異常検知手段と、上記機械的
遮断機構と負荷端子との間に設けられ、異常時
に、上記異常検知手段の出力により負荷端子間を
短絡させるように導通して上記検出コイルに上記
過大の電流を流す半導体スイツチング素子とを備
えて成ることを特徴とするブレーカ。1 Mechanical cutoff mechanism that rapidly forcibly opens the trip contact when the detection coil detects that the current supplied to the load has become at least excessive, and the overcurrent supplied to the load and the load. an abnormality detection means for detecting an overvoltage applied to the above, and is provided between the mechanical cutoff mechanism and the load terminal, and in the event of an abnormality, the output of the abnormality detection means causes the load terminals to be electrically connected so as to short-circuit the load terminals. A breaker comprising: a semiconductor switching element that causes the above-mentioned excessive current to flow through a detection coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513484A JPS60148027A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | Breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513484A JPS60148027A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | Breaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148027A JPS60148027A (en) | 1985-08-05 |
| JPH0480491B2 true JPH0480491B2 (en) | 1992-12-18 |
Family
ID=11602836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP513484A Granted JPS60148027A (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | Breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148027A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02273433A (en) * | 1989-04-14 | 1990-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Load protection device |
| JP4893450B2 (en) * | 2007-04-25 | 2012-03-07 | 三菱電機株式会社 | Circuit breaker and SPD protection system using the circuit breaker |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49461U (en) * | 1972-03-14 | 1974-01-05 | ||
| JPS5219274A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | Circuit breaker |
| JPS631403Y2 (en) * | 1980-02-15 | 1988-01-14 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP513484A patent/JPS60148027A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60148027A (en) | 1985-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4531172A (en) | Electric circuit breaker with a remote controlled static switch | |
| JP2021077630A5 (en) | ||
| CN111052521B (en) | Overvoltage protection device comprising an angular spark gap in an insulating housing | |
| US9799477B2 (en) | Circuit breaker with current limiting and high speed fault capability | |
| JPH0336262B2 (en) | ||
| JP2011091042A (en) | Circuit breaker for wiring with instantaneous tripping mechanism | |
| KR940004036B1 (en) | Electrical circuit breaker | |
| US6987657B2 (en) | Voltage surge protection device | |
| JPH0480491B2 (en) | ||
| KR100496596B1 (en) | Air Circuit Breaker | |
| JP4489930B2 (en) | Circuit breaker | |
| JPH033331B2 (en) | ||
| JPH0336263B2 (en) | ||
| JP2760887B2 (en) | Circuit breaker | |
| CN112242273B (en) | Switching device | |
| JP3573607B2 (en) | Circuit breaker | |
| JPH033332B2 (en) | ||
| JP2779222B2 (en) | Circuit breaker | |
| JPS58169734A (en) | Circuit breaker | |
| JPH0253901B2 (en) | ||
| JPS60170133A (en) | Circuit breaker | |
| JPS5919406B2 (en) | current limiting breaker | |
| JPH0697587B2 (en) | Circuit breaker | |
| JPS6394514A (en) | Circuit breaker | |
| JPH0357135A (en) | Circuit breaker |