(57)【要約】【課題】開路制御回路から閉路用コイルに逆方向の電流が流れる逆励磁回路を設けて閉路即開路操作した場合の開路時間を短縮する遮断器制御回路を提供する。【解決手段】閉路即開路操作を行う場合には、開路用スイッチ（切）を閉じるとともに閉路用スイッチ（入）は、暫時、閉じた状態におかれているため、逆励磁回路14に動作中の遮断器の補助接点523、動作中の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z3、ダイオードＤ、閉路用コイル52C、動作中の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z4、動作中の遮断器の補助接点524を経て、開路制御回路13から閉路用コイル52Cに逆方向の電流を流す。これにより、閉路操作直後に、開路操作を行った場合における閉路用コイル52Cの残留磁束を早く消滅させることで作動中の可動鉄心を逆方向に早く動作させて開路に要する時間を短縮させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉路用コイルと開路用コイルを併せ持った電磁石１個にて開閉動作を行う遮断器において、閉路即開路操作する場合のみ、開路制御回路から閉路用コイルに逆方向の電流が流れる逆励磁回路を設けたことを特徴とする遮断器制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の遮断器制御回路において、前記逆励磁回路に反復防止継電器の補助接点を設けて、閉路即開路操作する場合のみ、前記反復防止継電器の補助接点を介して前記開路制御回路から前記閉路用コイルに逆方向の電流が流れるようにしたことを特徴とする遮断器制御回路。
【請求項３】
請求項１記載の遮断器制御回路において、閉路及び開路操作時に前記閉路用コイルに逆起電力が発生して、前記逆励磁回路を構成するダイオードの損傷を防止するサージアブソーバを前記閉路用コイルに並列接続したことを特徴とする遮断器制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石を用いて開閉動作を行う遮断器において、電気的制御にて遮断器の開閉操作を行う遮断器制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の遮断器制御回路の構成を示す図である。図３を用いて従来の遮断器制御回路の動作を説明する。
図３における遮断器制御回路は、遮断器内部100に閉路制御回路101、閉路操作回路102および開路制御回路103を備えるとともに、閉路用コイル52Cと開路用コイル52Tを併せ持った電磁石（図示せず）１個にて開閉動作を行う遮断器であって、遮断器の閉路制御回路101に閉路指令が入力されると、閉路用スイッチ（入）が閉じて、直流電源ＤＣから閉路用スイッチ（入）及び非動作の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z2を介して閉路用電磁接触器52Xに電流が流れて、閉路用電磁接触器52Xが動作し閉路用電磁接触器52Xの各補助接点52X1，52X2が閉じる。補助接点52X1が閉じることにより、負性抵抗ｒを介して反復防止用継電器52Zに電流が流れて反復防止用継電器52Zが動作するとともに閉路操作回路102の閉路用コイル52Cに直流電源ＤＣから非動作の遮断器の補助接点522及び動作中の閉路用電磁接触器52Xの補助接点52X2を介して電流が流れて、52Cの電磁石が励磁され、該電磁石の励磁に伴って可動鉄心（図示せず）が動作して遮断器を閉路する。また遮断器が閉路すると、遮断器の補助接点521〜523が「閉」となる。そして遮断器を閉路させた可動鉄心は52Tの電磁石が励磁されないかぎり、その状態を保持して遮断器の閉路状態を維持する。
【０００３】
また反復防止用継電器52Zが動作すると反復防止用継電器52Zの補助接点52Z1を介して自己保持するとともに反復防止用継電器52Zの補助接点52Z2を「開」にすることで閉路用電磁接触器52Xへの電流路を遮断する。これにより閉路用電磁接触器52Xの補助接点52X2は「開」になり、閉路操作回路102の閉路用コイル52Cへの直流電源ＤＣから補助接点52X2を介した電流路が遮断される。
【０００４】
一方、遮断器の開路制御回路103に開路指令が入力されると、開路用スイッチ（切）を閉じるとともに閉路用スイッチ（入）は暫時の後に開放される。そのため、暫時は反復防止用継電器52Zは自己保持された状態に留まり、反復防止用継電器52Zの補助接点52Z1〜52Z2は動作状態にある。なお、機械的自己保持接点15に並列接続される直列抵抗SRは高抵抗に設定されており、反復防止用継電器52Zの機械的自己保持接点15を解除することで、反復防止用継電器52Zの自己保持のための電流を減らすことができる。
【０００５】
また遮断器の補助接点523が閉じているため、開路用スイッチ（切）、動作中の遮断器の補助接点523を介して開路用コイル52Tを介して直流電源ＤＣから開路用コイル52Tに電流が流れる。開路用コイル52Tへの通電により電磁石が逆励磁されるため、上述の可動鉄心が逆方向に動作させられることで遮断器を開路する。その間に上述の閉路用スイッチ（入）も開放される。そして遮断器が完全に開路すると、遮断器の補助接点521〜523が「開」となり、遮断器は初期状態に戻ることになる。
【０００６】
このように従来の遮断器制御回路は、閉路する場合には、閉路用コイルを励磁し可動鉄心を動作させることにより閉路し、開路する場合には、開路用コイルを励磁し可動鉄心を閉路とは逆方向に動作させることにより開路させる構成になっている。
【０００７】
そんな中、特許文献１には、遮断器の投入（閉極）時に、直列接続された複数のコンデンサのエネルギーでコイルの複数の巻線を励磁し、遮断器の開極時には、並列接続された複数のコンデンサのエネルギーでコイルの複数の巻線のうち一方の巻線を投入時とは逆方向に励磁するようにすることで投入（閉極）時間および開極時間の両者を短縮化させるようにした遮断器制御回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−４４６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図３に示した従来の遮断器制御回路は、閉路用コイルと開路用コイルを併せ持った電磁石１個にて開閉動作を行う遮断器において、閉路する場合は、閉路用コイル52Cを励磁し不図示の可動鉄心を動作させることにより閉路する。開路する場合は、開路用コイル52Tを励磁し不図示の可動鉄心を閉路とは逆方向に動作させることにより開路するようにしている。その一方、遮断器の動作責務として、短時間に閉路即開路という動作を行わなければならない規定があるが、その動作責務を十分果たしているとはいえない。
【００１０】
その理由は、閉路即開路する時には、閉路するために閉路用コイル52Cに流した電流による残留磁束が残っているため、開路用コイル52Tに開路電流を通電しても、可動鉄心が即座に逆方向に動作してくれず、残留磁束が少なくなってから動作するため、開路時間が長くなってしまうためである。
【００１１】
また上記特許文献１に記載の遮断器制御回路における開極動作は、並列接続された複数のコンデンサのエネルギーでコイルの複数の巻線のうち一方の巻線を投入（閉極）時とは逆方向に励磁するようにすることで開極するようにしているが、複数のコンデンサを使用しているため重量が嵩み、また回路構成が複雑となるという問題がある。
【００１２】
そこで本発明は、開路制御回路から閉路用コイルに逆方向の電流が流れる逆励磁回路を設けて、閉路即開路操作した場合の開路時間を短縮する遮断器制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の遮断器制御回路は、閉路用コイルと開路用コイルを併せ持った電磁石１個にて開閉動作を行う遮断器において、閉路即開路操作する場合のみ、開路制御回路から閉路用コイルに逆方向の電流が流れる逆励磁回路を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記において、前記逆励磁回路に反復防止継電器の補助接点を設けて、閉路即開路操作する場合のみ、前記反復防止継電器の補助接点を介して前記開路制御回路から前記閉路用コイルに逆方向の電流が流れるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また上記において本発明の遮断器制御回路は、閉路及び開路操作時に前記閉路用コイルに逆起電力が発生し、前記逆励磁回路を構成するダイオードに、その電圧が印加されダイオードが損傷することを防止するためにサージアブソーバを前記閉路用コイルに並列接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遮断器制御回路は、接点やダイオードを追加して構成された逆励磁回路を設けるだけで、開路時間の短縮が可能となる。また、逆励磁回路は簡素な構成であるので、信頼性が高く且つ安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る遮断器制御回路の構成を示す図である。
【図２】逆励磁回路を備える図１に示した遮断器制御回路の動作を説明するための図である。
【図３】従来の遮断器制御回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る遮断器制御回路の構成を示す図である。また図２は、逆励磁回路を備える図１に示した遮断器制御回路の動作を説明するための図である。
【００１９】
図１および図２に示すように本発明の実施形態に係る遮断器制御回路は、図３に示した従来の遮断器制御回路と同様に、閉路制御回路11、閉路操作回路12および開路制御回路13が遮断器内部10に設けられるとともに、閉路即開路操作する場合のみ、開路用コイル52Tへの電流流路の一端から閉路用コイル52Cに逆方向の電流を流す逆励磁回路14を設けたものである。そして逆励磁回路14は、具体的には、反復防止継電器52Zの補助接点52Z3を開路用コイル52Tへの電流流路の一端からダイオードＤのアノードに接続するともに、ダイオードＤのカソードを介して閉路用コイル52Cに閉路動作と逆方向の電流が流れるように接続し、更に閉路動作と逆方向の電流が反復防止継電器52Zの補助接点52Z4を介して開路制御回路13の開路用コイル52Tの他端と遮断器の補助接点524の接続点を介して遮断器の補助接点524に流れるように接続して、開路制御回路13から閉路用コイル52Cに逆方向の電流が流れるようにしている。この場合、閉路及び開路操作時に閉路用コイル52Cに逆起電力が発生し、逆励磁回路14を形成するダイオードＤに、その電圧が印加されダイオードＤが損傷するのを防止するためにサージアブソーバＺを閉路用コイル52Cに並列接続する。
【００２０】
ここで改めて本発明の実施形態に係る遮断器制御回路の動作を説明する。図１および図２における遮断器制御回路は、閉路用コイル52Cと開路用コイル52Tを併せ持った電磁石（図示せず）１個にて開閉動作を行う遮断器であって、遮断器の閉路制御回路11に閉路指令が入力されると、閉路用スイッチ（入）が閉じて、直流電源ＤＣから閉路用スイッチ（入）及び非動作の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z2を介して閉路用電磁接触器52Xに電流が流れて、閉路用電磁接触器52Xが動作し閉路用電磁接触器52Xの各補助接点52X1〜52X2が閉じる。補助接点52X1が閉じることにより、負性抵抗ｒを介して反復防止用継電器52Zに電流が流れて反復防止用継電器52Zが動作するとともに閉路操作回路12の閉路用コイル52Cに直流電源ＤＣから非動作の遮断器の補助接点522及び動作中の閉路用電磁接触器52Xの補助接点52X2を介して電流が流れて、52Cの電磁石が励磁され、該電磁石の励磁に伴って可動鉄心（図示せず）が動作して遮断器を閉路する。遮断器の閉路により遮断器の補助接点521〜524が「閉」となる。そして遮断器を閉路させた可動鉄心は52Tの電磁石が励磁されないかぎり、その状態を保持して遮断器の閉路状態を維持する。
【００２１】
また反復防止用継電器52Zが動作すると、反復防止用継電器52Zは補助接点52Z1を介して自己保持するとともに反復防止用継電器52Zの補助接点52Z2を「開」にすることで閉路用電磁接触器52Xへの電流路を遮断する。これにより閉路用電磁接触器52Xの補助接点52X2は「開」になり、閉路操作回路12の閉路用コイル52Cへの直流電源ＤＣから補助接点52X2を介した電流路が遮断される。
【００２２】
一方、遮断器の開路制御回路13に開路指令が入力されると、開路用スイッチ（切）を閉じるとともに閉路用スイッチ（入）が暫時の後に開放される。そのため、暫時は反復防止用継電器52Zは自己保持された状態に留まり、反復防止用継電器52Zの補助接点52Z1〜52Z4は動作状態にある。なお、機械的自己保持接点15に並列接続される直列抵抗SRは高抵抗に設定されており、反復防止用継電器52Zの機械的自己保持接点15を解除することで、反復防止用継電器52Zの自己保持のための電流を減らすことができる。
【００２３】
また遮断器の補助接点523及び接点524が閉じているため、開路用スイッチ（切）、動作中の遮断器の補助接点523を介して開路用コイル52T、さらに動作中の遮断器の補助接点524を介して直流電源ＤＣから開路用コイル52Tに電流が流れる。開路用コイル52Tへの通電により電磁石が逆励磁されるため、上述の可動鉄心が逆方向に動作させられることで遮断器を開路する。その間に上述の閉路用スイッチ（入）も開放される。そして遮断器が完全に開路すると、遮断器の補助接点521〜524が「開」となり、遮断器は初期状態に戻ることになる。
【００２４】
以上は、通常の操作における閉路動作および開路動作を説明するものである。次に、本発明の特徴である、閉路即開路操作における動作について図２を用いてさらに説明する。
閉路即開路操作を行う場合には、図２に示すように、開路用スイッチ（切）を閉じる。一方、閉路用スイッチ（入）は、暫時、閉じた状態に置かれるため、逆励磁回路14に動作中の遮断器の補助接点523、動作中の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z3、ダイオードＤ、閉路用コイル52C、動作中の反復防止用継電器52Zの補助接点52Z4、動作中の遮断器の補助接点524を経て、開路制御回路13から閉路用コイル52Cに逆方向の電流を流す。これにより、閉路操作直後に開路操作を行った場合における閉路用コイル52Cの残留磁束を早く消滅させることができる。その結果、作動中の可動鉄心が逆方向に早く動作し、開路に要する時間を短縮させることができる。なお、閉路用スイッチ（入）が暫時の後に開放され、それに伴ない反復防止用継電器52Zの自己保持が解除され、反復防止用継電器52Zの動作は初期状態に戻ることになる。
【００２５】
以上のように逆励磁回路が動作することで、閉路即開路操作における開路制御を短時間に行うことが可能となる。また、逆励磁回路14にダイオードＤを挿入しているため、逆励磁電流のみを閉路用コイル52Cに流すことができる。そして遮断器が完全に開路すると、遮断器の補助接点521〜524が「開」となり、遮断器は初期状態に戻ることになる。
【００２６】
なお、閉路及び開路操作時に閉路用コイル52Cに逆起電力が発生して、発生した逆起電力の電圧が上述の逆励磁回路14を構成するダイオードＤに印加されることでダイオードＤが損傷する恐れがある。そのため、ダイオードＤが損傷するのを防止するために、閉路用コイル52Cと並列にサージアブソーバＺが接続される。また上述したように、閉路即開路操作を行わず、通常における開路操作のみの場合、反復防止継電器52Zは通常の通りに復旧することになるので、反復防止継電器52Zの各補助接点52Z1〜52Z4は「開」となり、逆励磁回路14を構成する反復防止継電器52Zの補助接点52Z3，52Z4も「開」になっているため、逆励磁回路14に電流は流れない。
【符号の説明】
【００２７】
10  遮断器内部
11  閉路制御回路
12  閉路操作回路
13  開路制御回路
14  逆励磁回路
15  機械的自己保持接点
52X   閉路用電磁接触器
52Z   反復防止継電器
52C   閉路用コイル
52T   開路用コイル
SR  直列抵抗
ｒ  負性抵抗
Ｄ  ダイオード
Ｚ  サージアブソーバ
入  閉路用スイッチ
切  開路用スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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