(57)【要約】【課題】小型で安価な配線用遮断器を適用可能としつつ、遮断機能に対する振動の影響を低減可能なことが可能な遮断装置を得る。【解決手段】この発明に係る遮断装置４は、過電流を限流する限流装置５と、限流装置５が直列に接続された配線用遮断器６とを備えている。限流装置５は、第１の永久磁石９と、この第１の永久磁石９に対向した第２の永久磁石１０と、第１および第２の永久磁石９、１０に磁気的に結合される第１の鉄心１１と、第１および第２の永久磁石９、１０に磁気的に結合され、この第１および第２の永久磁石９、１０を介して第１の鉄心１１と対向する第２の鉄心１２とを有し、第１および第２の永久磁石９、１０により発生する飽和磁束が第１および第２の鉄心１１、１２を還流する閉磁気回路７と、第１および第２の鉄心９、１０の周囲に導線が巻回されて成るコイル８とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過電流を限流する限流装置と、
前記限流装置が直列に接続された配線用遮断器とを備え、
前記限流装置は第１の永久磁石、この第１の永久磁石に対向した第２の永久磁石、前記第１および第２の永久磁石に磁気的に結合された第１の磁心、並びに前記第１および第２の永久磁石に磁気的に結合されこの第１および第２の永久磁石を介して前記第１の磁心と対向する第２の磁心を含み、前記第１および第２の永久磁石により発生する飽和磁束が前記第１および第２の磁心を還流する閉磁気回路と、
前記第１および第２の磁心の周囲に導線が巻回されて成り、前記過電流により高インダクタンス状態となるコイルとを有することを特徴とする遮断装置。
【請求項２】
前記磁心は、鉄心であることを特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、電気回路の短絡事故等で発生する過電流を制限する限流装置が接続された配線用遮断器を備えた遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遮断装置には、配線用遮断器に、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が金属電極に挟持されてなる限流装置が接続されたものがある。このＰＴＣ素子は、過電流が流れ所定の抵抗転移温度になると抵抗値が上昇する正の抵抗温度係数を有するものである。
ＰＴＣ素子に過電流が流れると電流のジュール発熱によってＰＴＣ素子の温度が上昇し、抵抗転移温度に至って高抵抗となり、配線用遮断器に入力される過電流が限流される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７０２１７号公報（第６頁−第７頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記遮断装置によれば、限流装置の主要部であるＰＴＣ素子は、ジュール発熱により限流動作するため、所定の温度までＰＴＣ素子の温度が上昇して限流開始するまでにある程度の時間が必要となり、限流波高値が高くなる。
したがって、配線用遮断器の遮断容量を大きくする必要があり、これにより配線用遮断器が大型かつ高価になるという問題点があった。
【０００５】
また、上記ジュール発熱は、限流装置全体としての抵抗値、すなわちＰＴＣ素子自身の抵抗値およびＰＴＣ素子とＰＴＣ素子を挟む金属製電極との接触抵抗値に依存する。
ここで、振動等によるＰＴＣ素子の金属電極に対するずれや、ＰＴＣ素子と金属製電極との接触圧力のばらつきにより、限流装置の抵抗値もばらつくこととなる。それに伴いジュール発熱もばらつくこととなり、限流装置が所定の限流性能を得られず、結果として、遮断装置が所定の遮断機能を発揮できないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、配線用遮断器に必要な遮断容量を小さくし、小型で安価な配線用遮断器を適用可能な遮断装置を得ることを目的とするものである。
【０００７】
また、遮断機能に対する振動の影響を低減可能な遮断装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る遮断装置は、過電流を限流する限流装置と、限流装置が直列に接続された配線用遮断器とを備え、限流装置は、第１の永久磁石、この第１の永久磁石に対向した第２の永久磁石、第１および第２の永久磁石に磁気的に結合された第１の磁心、並びに第１および第２の永久磁石に磁気的に結合されこの第１および第２の永久磁石を介して第１の磁心と対向する第２の磁心を含み、第１および第２の永久磁石により発生する飽和磁束が第１および第２の磁心を還流する閉磁気回路と、第１および第２の磁心の周囲に導線が巻回されて成り、過電流により高インダクタンス状態となるコイルとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る遮断装置によれば、過電流を閉磁気回路とコイルとにより限流する限流装置と、この限流装置が直列に接続された配線用遮断器とを備えているので、配線用遮断器に必要な遮断容量を小さくして、小型で安価な配線用遮断器を適用可能とするとともに、遮断機能に対する振動の影響を低減することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による遮断装置を含む電力供給システムを示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、電力供給システムは、各負荷に電力を供給するための商用系電源１と、この商用系電源１の電力を各負荷２に配電するために分岐した配線３と、この配線３の分岐部３ａに接続され、過電流を遮断し負荷２を保護する遮断装置４とを備えている。
【００１３】
遮断装置４は、配線３の分岐部３ａに接続され、過電流を限流する限流装置５と、この限流装置５と直列に接続され、限流された過電流を遮断し負荷２を過電流から保護する配線用遮断器６とを有している。
【００１４】
このように、遮断装置４は、各負荷２に対応してそれぞれ設置されており、負荷２を過電流から個別に保護するようになっている。
【００１５】
図２は、図１の限流装置５を示す斜視図である。図２に示すように、限流装置５は、飽和磁束が還流する閉磁気回路７と、配線３の分岐部３ａと配線用遮断器６との間に接続され、この閉磁気回路７に導線が巻回されて成るコイル８とを備えている。
【００１６】
閉磁気回路７は、第１の永久磁石９と、この第１の永久磁石９に対向した第２の永久磁石１０と、第１および第２の永久磁石９、１０に磁気的に結合される磁心である第１の鉄心１１と、第１および第２の永久磁石９、１０に磁気的に結合され、この第１および第２の永久磁石９、１０を介して第１の鉄心１１と対向する磁心である第２の鉄心１２とを有する。
第１および第２の永久磁石９、１０により発生する飽和磁束は、第１および第２の鉄心１１、１２を還流するようになっている。すなわち、閉磁気回路７は、２つの永久磁石と２つの鉄心によって磁気的に閉ループを構成するようになっている。
コイル８は、第１および第２の磁心１１、１２の周囲に導線が巻回されて成っている。このコイル８の一方の端子は、配線３側に接続されており、他方の端子は、配線用遮断器６側に接続されている。
【００１７】
また、限流装置５の限流性能を決定する閉磁気回路７は振動の影響を受けないため、振動などによる限流性能低下が防止されるようになっている。
【００１８】
次に、図１に示した遮断装置４の動作を、限流装置５に通常の電流が流れている定常時と、限流装置５に、例えば事故電流のような大電流が流れている過電流時とに分けて説明する。
【００１９】
定常時は、限流装置５のコイル８に流れる電流によって発生する磁束は、第１および第２の永久磁石９、１０により発生し第１および第２の鉄心１１、１２を通過する磁束に比べて小さく、第１および第２の鉄心１１、１２が第１および第２の永久磁石９、１０による磁気飽和状態を維持している。
したがって、コイル８は、低インダクタンス状態のままであり、コイル８に流れる電流は限流されない。
すなわち、限流装置５に入力された電流は、限流されないまま配線用遮断器６に出力されることとなる。
【００２０】
そして、配線用遮断器６に入力された電流の値が規定値を超えると、配線用遮断器６は遮断容量以下で遮断動作するようになっている。
これにより、遮断装置４は、負荷２への電流供給を遮断することができるようになっている。
【００２１】
これに対し、過電流時は、過電流によってコイル８に発生する磁束が大きいため、この磁束が、第１および第２の永久磁石９、１０により発生する磁束に影響を与え、第１および第２の鉄心１１、１２の第１および第２の永久磁石９、１０による磁気飽和状態が解けることとなる。
したがって、コイル８は、高インダクタンス状態となり、このコイル８に流れる過電流が限流されることとなる。
このように、限流装置５は、過電流が流れる場合には、コイル８に流れるこの過電流となった交流電流により、第１および第２の鉄心１１、１２を半周期毎に磁化反転して、入力された過電流を限流するようになっている。
すなわち、限流装置５に入力された過電流は、限流されて配線用遮断器６に出力されることとなる。
【００２２】
そして、配線用遮断器６は、この限流された過電流の値が規定値を超えると、定常時と同様に遮断容量以下で遮断動作するようになっている。
これにより、遮断装置４は、過電流時であっても、定常時と同様に負荷２への電流供給を遮断することができるようになっている。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１の遮断装置４によれば、限流装置５は、過電流時に磁界を利用した限流動作を行うため、限流動作に至るまでの速度が従来のＰＴＣ素子と比較して速くなる。したがって、限流波高値が小さくなり、配線用遮断器６の遮断容量をより小さく設定することができ、小型で安価な配線用遮断器６を適用可能とするとともに、この配線用遮断器６の負荷側に接続されるケーブル、導体、図示しない機器の機械的、電気的ダメージを軽減できる効果がある。
【００２４】
また、限流装置５の限流性能を決定する閉磁気回路７は振動の影響を受けないため、遮断機能に対する振動の影響を低減可能にすることができる効果がある。
【００２５】
なお、この実施の形態では、第１および第２の磁心１１、１２に鉄心を用いた場合について説明したが、閉磁気回路を構成する磁心は、磁性体であればよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１による遮断装置を含む電力供給システムを示すブロック図である。
【図２】図１の限流装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
４  遮断装置、５  限流装置、６  配線用遮断器、７  閉磁気回路、８  コイル、９  第１の永久磁石、１０  第２の永久磁石、１１  第１の鉄心（第１の磁心）、１２  第２の鉄心（第２の磁心）。
【図１】
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【図２】
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