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熱磁気式機器用ミニチュアサーキットブレーカ

熱磁気式サーキットブレーカには2つのトリップメカニズムがあり、温度に依存する部分は加熱コイルを接続したバイメタルで構成されています。電流が保護デバイスの公称電流を超えると電熱線が発熱します。バイメタルが曲がりスイッチングメカニズムによりスイッチが切れます。過負荷電流に対する反応は遅延します。

磁気トリップメカニズムはソレノイドとプランジまたはヒンジ付きアーマチュアで構成されています。電流が保護デバイスの公称電流を超えるとコイルに磁場が発生します。電流はこの磁場で増幅され、その結果アンカーを引き寄せます。あらかじめ定義された限界値になると、アンカーがトリップメカニズムを作動させ保護デバイスのスイッチを切断します。サーキットブレーカは過大な短絡電流と過負荷電流に3~5ミリ秒で反応します。

公称電流と標準内部抵抗

公称電流(A)内部抵抗(Ω)公称電流(A)内部抵抗(Ω)
0.55.060.05
11.18≤ 0.02
20.310≤ 0.02
30.1412≤ 0.02
40.0915≤ 0.02
50.0616≤ 0.02
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設計

熱磁気式サーキットブレーカの内部設計  

熱磁気式サーキットブレーカの内部設計

主な仕様項目:

  1. コイルアンカー
  2. ソレノイド
  3. a) 5 Aまでの通電加熱エレメントを巻き付けたバイメタル
    b) バイメタル、6 Aの通電電流に直列
  4. トリップメカニズム
  5. 操作レバーオン/オフ
  6. スイッチコンタクト
  7. スイッチングロッド
  8. 予備電圧設定

 

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回路図

熱磁気式機器用ミニチュアサーキットブレーカの回路図

熱磁気式機器用ミニチュアサーキットブレーカの回路図

主な仕様項目:

1. 電源投入
2. 電源切断
11. 共通
12. b接点(NC)
14. a接点(NO)

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トリップ特性

熱磁気式サーキットブレーカの標準トリップ特性  

熱磁気式サーキットブレーカの標準トリップ特性

熱磁気式機器用ミニチュアサーキットブレーカには通常3つのトリップ特性があります。このためあらゆる要件に対応できる設計となっています。例に標準トリップ特性の個別範囲と機能を示します。

主な仕様項目:

a = 熱トリップの動作範囲
b = 磁気トリップの動作範囲
t = 切換え時間(秒)
xl = 公称電流の倍数/トリップ係数
1 = 電流範囲、特性が該当
2 = DCトリップ範囲(グレー)
3 = ACトリップ(青)
4 = 最大トリップ
5 = 最小トリップ

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特性曲線から熱トリップ[a]の反応が磁気トリップ[b]よりはるかに遅いことがわかります。トリップメカニズムで温まるのに必要な時間が温度によって異なるためです。しかしより小さい電流を長く流した場合も過負荷電流として検出され、スイッチが切断します。磁気トリップは急激に増大して公称電流を超える電流に瞬時に反応します。

交流電流は同じ公称値の直流電流よりも速くトリップします。これは曲線の青い部分で表されています。これは通常すべての特性曲線に見られる動作と見なされます。にもかかわらずM1特性曲線のサーキットブレーカにのみ使用されます。SFB機能またはF1特性曲線のあるサーキットブレーカは直流電流の場合と同様にすばやくトリップするため、交流電流でも敏感に反応します。この前提で、交流電流のトリップ範囲はSFBおよびF1特性曲線では表示されません。

SFB特性曲線

SFB特性曲線  

SFB特性曲線

SFBトリガ特性があるサーキットブレーカはケーブル経路が長い大規模システムでも最大の過電流保護を行います。

この特性を持つ保護デバイスは稼働中わずかに電流が増えた場合に必要のない優先切断を行うのを防ぎます。同時に長く続く過負荷電流も防ぎますが、この電流は動作機器に危害を加える熱を生じさせることがあります。

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M1特性曲線

M1特性曲線  

M1特性曲線

M1特性曲線を持つサーキットブレーカはSFBまたはF1特性曲線を持つサーキットブレーカよりも遅くトリップします。起動電流には長時間耐えますが、エラー状態にはすばやく反応できません。ドライブがエラーでロックされると接続過負荷電流による深刻なダメージを受けることがあります。

直流電流の特性曲線と比べると、交流電流の特性曲線は公称電流軸の方向に倍数分引きずられます。サーキットブレーカは公称電流の数倍の交流電流でもトリップします。

主な仕様項目:
グレーの特性曲線:直流電流のトリップ範囲
ブルーの特性曲線:交流電流のトリップ範囲

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F1特性曲線

F1特性曲線  

F1特性曲線

このサーキットブレーカにはデバイスを保護する目的はなく、一時的な起動電流が公称電流よりも大きくなります。F1特性曲線のサーキットブレーカは過負荷時にすばやくトリップします。このため稼働中に不必要な切断が頻繁に発生する可能性があります。

端末装置は一時的な過負荷でダメージを受けて動作電流を微増させることがありますが、このサーキットブレーカでも保護されます。

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