CN102013367B - 电路断开器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可使断开器机壳小型化、薄型化的电路断开器。在该电路断开器(1)中，当印刷基板(20)上的漏电检测电路检测到主电路的漏电时，跳闸线圈(8)动作，分离器(21)上升而将主电路断开。在印刷基板(20)上，设置使疑似漏电状态发生来测试跳闸线圈(8)等的动作的测试电路。接通/切断测试电路的U字形的测试开关(51)配置成和分离器(21)交叉。当分离器(21)向断开主电路的方向移动时，分离器(21)的突起(52)强制地解除测试开关(51)的接通状态，使其切断，并且禁止测试开关(51)的接通操作。

Description

电路断开器

本申请是申请日为2007年8月10日、申请号为200710140840.8、发明名称为“电路断开器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及设置在例如配电盘内的电路断开器。

背景技术

过去，已知有当检测到主电路的漏电时，断开机构部动作而使分离器在断开器机壳内移动，断开主电路的电路断开器。另外，还已知有具有测试电路的电路断开器，该测试电路用于测试断开机构部在发生漏电时是否正常动作。因为测试电路一般从电路断开器的负荷侧电路确保电源，所以即使接通测试开关，使疑似漏电电流通过测试电路而断开了主电路，在电路断开器被反接的情况下，在测试电路中也有可能有疑似漏电电流流入。因而，在主电路被断开后，如果不留神地继续按测试开关，电磁线圈等就有可能被烧毁。

为了消除该问题，在专利文献1中公开了在印刷基板上设置了限位开关的电路断开器，该限位开关用于在断开了主电路时，强制地切断测试电路。在专利文献2中，公开了以下的电路断开器：在断开器机壳的上表面设置测试按钮，在断开器机壳的底部设置印刷基板，并由测试按钮通过板弹簧对印刷基板上的测试电路进行接通/切断操作。

专利文献1：特开2002-216612号公报

专利文献2：特开2001-118486号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，根据专利文献1的电路断开器，因为限位开关设置在印刷基板上，所以在印刷基板的周边需要确保空间，存在断开器机壳的厚度尺寸变大的问题点。根据专利文献2的电路断开器，因为是由断开器机壳上表面的测试按钮来操作断开器机壳底部的测试电路，所以需要加长印刷基板上的端子或板弹簧，存在断开器机壳变大的问题点。

本发明正是为了解决上述问题点而提出的，其的目的在于提供一种可使断开器机壳小型化、薄型化的电路断开器。

为了解决上述课题，本发明的电路断开器，当检测到主电路的漏电时，断开机构部动作而使分离器在断开器机壳内移动，断开主电路，其特征在于，在断开器机壳内设有使疑似漏电状态发生来测试断开机构部的动作的测试电路、及接通/切断测试电路的测试开关，在分离器中设有解除机构，该解除机构在向断开主电路的方向移动时，强制地解除测试开关的接通状态，使其切断，并且禁止测试开关的接通操作。

根据该电路断开器，因为在分离器断开了主电路后，分离器的解除机构使测试开关处于切断状态，所以能够将在断开后电流流入测试电路这种事态防患于未然。另外，因为在测试电路本身中不需要设置开关，所以能够缩小测试电路周边的空间，实现断开器机壳的小型化、薄型化。

上述电路断开器的特征在于，在分离器中具有作为解除机构的突起，突起将测试开关的开闭部从测试电路的触点分离，并且禁止开闭部回到触点侧。

根据该构成，能够以仅仅在分离器上设置突起的简单的构成来使测试开关可靠地进行接通/切断操作。

上述电路断开器的特征在于，在断开器机壳上具有操作测试开关的测试按钮，测试按钮和测试电路配置在分离器的前后，将测试开关配置成与分离器的移动方向交叉而延伸。

根据该构成，能够将测试电路、测试开关和测试按钮紧凑地容纳在断开器机壳内。

另外，本发明的电路断开器，当检测到主电路的漏电时，断开机构部动作而使分离器在断开器机壳内移动，断开主电路，其特征在于，在断开器机壳内设有使疑似漏电状态发生来测试断开机构部的动作的测试电路、及接通/切断测试电路的测试开关，在断开器机壳上设有操作测试开关的测试按钮，在印刷基板上形成测试电路，用棒状弹性部件弯曲成U字形而形成测试开关，将测试开关的基端固定地连接在测试电路的一方触点上，将测试开关的中间弯曲部于测试按钮附近支撑在断开器机壳上，将测试开关的前端设置成可与突出设置在印刷基板上的测试电路的另一方触点接触、分离。

根据该电路断开器，因为用棒状弹性部件来形成测试开关，所以在棒状弹性部件也能够采用金属丝等线材，从而能够缩小测试开关的设置空间，使电路断开器的构成薄而小型化。

所述电路断开器的特征在于，在断开器机壳的前表面设有负荷侧端子，在断开器机壳的后表面设有电源侧端子，在断开器机壳的上表面设置对主电路进行接通/切断操作的操作手柄和测试按钮，在断开器机壳的内侧上部相互平行地配置印刷基板和测试开关。

根据该构成，能够将印刷基板和测试开关以紧凑的方式设置在断开器机壳的内部。另外，通过将印刷基板和测试开关配置在机壳的内侧上部，从而能够以测试按钮的很少的操作量来使测试开关可靠地动作，并且能够轻松地将测试按钮设置在操作手柄的附近，有利于断开器机壳的小型化。

而且，本发明的电路断开器，当检测到主电路的漏电时，断开机构部动作而使分离器在断开器机壳内移动，断开主电路，其特征在于，在断开器机壳的后表面设有电源侧端子，在断开器机壳的前表面设有负荷侧端子，在断开器机壳内，将分离器设置成可向与断开器机壳的前表面大致平行的方向移动，并且设有使疑似漏电状态发生来测试断开机构部的动作的测试电路、及接通/切断测试电路的测试开关，用和分离器的移动方向交叉而延伸的棒状弹性部件来形成测试开关，将其沿着断开器机壳的内侧面而配置。

根据该电路断开器，能够将印刷基板设置成与电源侧端子和负荷侧端子同列，使断开器机壳实现薄型化，减薄到例如10mm左右。

所述电路断开器的特征在于，在印刷基板上形成测试电路，与断开器机壳的内侧面平行地配置印刷基板，将测试开关的一端固定地连接在测试电路的一方触点上，将测试开关的前端设置成可与突出设置在印刷基板上的测试电路的另一方触点接触、分离。

根据该构成，能够将印刷基板设置成与电源侧端子和负荷侧端子同列，使断开器机壳实现薄型化，减薄到例如10mm左右。

所述电路断开器的特征在于，在断开器机壳的上表面设有对主电路进行接通/切断操作的操作手柄，在分离器的上端部的侧面形成向测试开关侧突出的突起，当分离器向断开主电路的方向上升时，突起强制地解除测试开关的接通状态，使其切断，并且禁止测试开关的接通操作。

根据该构成，具有可将用于强制地使测试开关切断的机构紧凑地设置在操作手柄附近的优点。

发明的效果

根据本发明的电路断开器，具有可将测试电路和测试开关与分离器相关地紧凑地进行设置，从而实现断开器机壳小型化、薄型化的优异效果。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电路断开器的外观透视图。

图2是表示在主电路的接通状态下电路断开器的内部机构的透视图。

图3是表示在主电路的接通状态下电路断开器的内部机构的侧视图。

图4是表示在主电路的接通状态下分离器的内部的侧视图。

图5是表示在主电路的切断状态下电路断开器的内部机构的透视图。

图6是表示在主电路的切断状态下电路断开器的内部机构的侧视图。

图7是表示在主电路的切断状态下分离器的内部的侧视图。

图8是表示测试开关的动作的电路断开器的局部放大侧视图。

图9是详细地表示分离器的构成的透视图。

图10是详细地表示分离器的构成的剖视图。

图11是电路断开器的电路图。

标号说明

1-电路断开器，2-电源侧端子，3-负荷侧端子，4-断开器机壳，5-操作手柄，6-测试按钮，8-跳闸线圈，11-负荷侧端子接头，11a-固定触点，19-触点棒，20-印刷基板，21-分离器，23a-可动触点，41-零相变流器，51-测试开关，51a-开闭部，52-突起，55-主电路，56-开闭触点，57-测试电路，59-漏电检测电路。

具体实施方式

下面，参照附图说明将本发明的电路断开器具体化了的一实施方式。图1是表示电路断开器的外观的透视图。图2是表示在操作手柄接通了主电路的状态下电路断开器的内部机构的透视图。图3是表示同样在接通状态下内部机构的侧视图。图4是表示同样在接通状态下分离器的内部的侧视图。图5是表示在操作手柄切断了主电路的状态下内部机构的透视图。图6是表示同样在切断状态下内部机构的侧视图。图7是表示同样在切断状态下分离器的内部的侧视图。图8(a)是放大表示在测试开关切断了测试电路的状态下，电路断开器的局部的侧视图。图8(b)是放大表示在测试开关接通了测试电路的状态下，电路断开器的局部的侧视图。图9是详细地表示分离器的构成的透视图。图10是详细地表示分离器的构成的剖视图。图11是设置在印刷基板上的电路断开器的电路图。另外，在以下的说明中，以电路断开器的前表面作为图1的左侧的面，以电路断开器的后表面作为图1的右侧的面，以电路断开器的上表面作为图1的上侧的面，以电路断开器的下表面作为图1的下侧的面。

如图1所示，本实施方式的电路断开器1使用于单相三线式电路。电路断开器1的机壳4具有合成树脂制的左机壳4a和右机壳4b。左机壳4a和右机壳4b组合成一体，构成例如厚10mm左右的薄箱形的断开器机壳4。在断开器机壳4的后表面设有电源侧端子2。电源侧端子2具有插入方式的三个端子部P1、P2、P3。上侧的端子部P1为中性极端子，中央和下侧的端子部P2、P3为电压极端子。各端子部P1、P2、P3是将断开器机壳4在左右方向切口开槽而形成，沿上下方向排列成一列。并且，在配电盘(省略图示)的内部，作为电源线的导体柱或分支柱插入连接在各端子部P1、P2、P3。

断开器机壳4的前表面形成为越往上侧越后退的倾斜状，在该前表面上设有连接负荷配线(省略图示)的负荷侧端子3。负荷侧端子3具有由速结端子构成的三个端子部L1、L2、L3。端子部L1、L2、L3沿上下方向排列成一列，中央的端子部L2被设为中性极端子，上下的端子部L1、L3被设为电压极端子来使用。当上侧的端子部L1和中央的端子部L2或中央的端子部L2和下侧的端子部L3上连接负荷配线时，能够输出100V的电压。另外，当上侧的端子部L1和下侧的端子部L3上连接负荷配线时，能够输出200V的电压。而且，在不使用中性极端子的情况下，中央的端子部L2被滑动式的闭塞板10(参照图2)堵塞。

如图2、图3、图4所示，在断开器机壳4的内部，电源侧端子接头13在和电源侧端子2的端子部P1、P2、P3相对应的位置排列成上下三段，负荷侧端子接头11在和负荷侧端子3的端子部L1、L2、L3相对应的位置排列成上下三段。负荷侧端子接头11配置在插入负荷配线用的圆形端子孔12的后侧，锁定负荷配线的电线部的锁定接头16由支架14保持在该端子接头11上。在负荷侧端子接头11的后部，设有开闭主电路55的开闭触点56(参照图11)的固定触点11a。负荷配线只需插入端子孔12就能够和负荷侧端子接头11简单地进行连接。而且，在断开器机壳4的前表面最上部，由支轴15支撑着从锁定接头16解除负荷配线用的解除杆17。

如图2、图5所示，操作手柄5可沿前后方向转动地设置在断开器机壳4的上表面，可由操作手柄5使分离器21动作而切换主电路的通电(接通)/断开(切断)。在分离器21将主电路切换成通电状态(图2所示的状态)时，操作手柄5倾倒至和断开器机壳4的上表面成大致平行的位置，被收容到左右一对保护壁7(参照图1)之间。保护壁7在断开器机壳4的上表面沿着操作手柄5的操作方向长长地形成。在分离器21将主电路切换成断开状态(图5所示的状态)时，操作手柄5从断开器机壳4的上表面立起来。

分离器21设置在负荷侧端子接头11和印刷基板20之间，可沿与断开器机壳4的前表面平行的方向滑动。印刷基板20设置在断开器机壳4的后侧上部，在印刷基板20的下侧，设有：发生漏电时进行断开动作的跳闸线圈(断开机构部)8、发生过电流时进行断开动作的双金属片42、和发生短路电流时进行断开动作的可动电磁片43。如图11所示，在印刷基板20上设有：单相3线式电路55的开闭触点56、用于测试跳闸线圈8的动作的测试电路57、测试电路57的开关部58、和经过了IC化的漏电检测电路59等，该漏电检测电路59根据零相变流器(ZCT)41检测到的电路55的零相电流值来检测或判定漏电。另外，零相变流器41设置在断开器机壳4的下部，在分离器21的后侧。

如图3、图6、图8所示，在印刷基板20的前侧，设有接通/切断测试电路57用的测试开关51。测试开关51是由钢丝等构成的棒状弹性部件弯曲成U字状而形成的，在断开器机壳4内的上部，配置成和分离器21的移动方向交叉而沿前后延伸。测试开关51的基端固定在印刷基板20上，在测试电路57中和开关部58的一方触点进行电连接。测试开关51的中间弯曲部在测试按钮6的附近由解除杆17的支轴15进行支撑。在测试开关51的前端(自由端)形成开闭部51a，将其设置成可与突出设置在印刷基板20上的触点棒19(开关部58的另一方触点)从上方接触、分离。

用于对测试开关51进行接通/切断操作的测试按钮6在操作手柄5的前侧附近，可上下滑动地由断开器机壳4进行支撑。测试按钮6的下端在支轴15的附近从上方和测试开关51的上侧部分抵接。当测试按钮6被改锥等按压时，开闭部51a使支轴15下降到支点，和触点棒19接触，测试电路57接通(参照图8b)。当测试按钮6的按压力被解除后，在测试开关51的弹性力作用下，开闭部51a上升，离开触点棒19，测试电路57切断(参照图8a)。此时，测试按钮6的上表面露出于断开器机壳4的上表面。

如图4、图7所示，分离器21由合成树脂形成为纵长的四边筒形或柱状，设置在负荷侧端子接头11的后侧，可向着与本体机壳4的前表面平行的方向滑动。在分离器21的前表面，和负荷侧端子接头11相对地在上下方向形成三个开口部22，在开口部22的内侧设有开闭触点56(参照图11)的可动触点23a。在分离器21被配置在下侧的初始位置(下降端位置)的状态(参照图4)下，负荷侧端子接头11的固定触点11a通过开口部22进入到分离器21的内侧，和可动触点23a接触，将开闭触点56关闭，使主电路55处于通电状态。另一方面，当检测到漏电等而分离器21向上方滑动时(参照图7)，可动触点23a随着分离器21向上方移动，松开开闭触点56，使主电路56成为断开状态。在将主电路55恢复到通电状态时，将操作手柄5扳倒，使分离器21复原到初始位置。

如图3、图6所示，在分离器21的上端，设有使分离器21与操作手柄5连动的开闭机构部31。开闭机构部31在上段的负荷侧端子接头11的上方，位于测试开关51的左侧(左机壳4a侧)。在开闭机构部31的右侧面，突起52在开闭部51a的附近形成为从下侧与测试开关51扣合。在测试电路57的开关部58关闭着的状态(图8b所示的状态)下，当分离器21切断主电路55时，随着分离器21的上升(参照图6)，突起52将测试开关51的上侧部分强制地向上推，使开闭部51a从触点棒19分开，从而将测试电路57切断。并且，在该状态下，突起52使开闭部51a不能向下方移动，禁止测试开关51的接通操作。

如图9、图10所示，在分离器21的后表面，和前表面侧的开口部22连通地在上下方向形成了三个安装孔24，在安装在各安装孔24中的可动接头23上固定着可动触点23a。在开口部22和安装孔24之间，在分离器21的内壁面形成相互对置的一对凹槽25，在凹槽25的前后方向大致中间的位置设有后侧(安装孔24侧)高的曲柄形状的台阶部26。另一方面，可动接头23采用后部向上方或向下方弯曲了的侧面呈L字状的板状部件，其弯曲部形成为宽度比安装孔24宽，作为安装状态下的可动接头23的挡块而起作用。可动触点23a设在可动接头23的前端部，在可动触点23的左右两侧，形成了通过分离器21的凹槽25锁定于台阶部26的凸部27。

如图4、图7所示，在将可动接头23安装在分离器21上时，在分离器21的内侧安装对可动触点23a向下方赋能的按压弹簧28。于是，能利用按压弹簧28的赋能力，将可动触点23a按在固定触点11a上，借助该触点压力使两者的接触状态稳定，并且牢固地保持凸部27和台阶部26的锁定状态。另外，在分离器21的后表面形成突片30，在突片30和断开器机壳4的弹簧支架29之间，插入安装着对分离器21向上方赋能的断开弹簧32。

在分离器21上端的开闭机构部31上，设有第一凸轮部件33和第二凸轮部件34。第一凸轮部件33通过可动部件35而和跳闸线圈8(参照图2、图5)以动作方式连结，第二凸轮部件34通过链杆部件36而和操作手柄5以动作方式连结。在第一凸轮部件33和第二凸轮部件34之间，插入安装着对二者向相互咬合的方向赋能的扭转弹簧(省略图示)。

下面说明电路断开器1的操作。在本实施方式的电路断开器1中，断开器机壳4被收容在配电盘内，在电源侧端子2上连接导体柱，在负荷侧端子3上连接负荷配线。当主电路55处于通电状态时，如图4所示，开闭机构部31的第二凸轮部件34将链杆部件36按在分离器21的上表面，分离器21抗拒断开弹簧32的赋能力而被保持在初始位置，可动触点23a和固定触点11a接触。

另一方面，当印刷基板20上的漏电检测电路59检测到主电路55的漏电时，跳闸线圈8动作，将可动部件35向上推。然后，可动部件35转动第一凸轮部件33，第一凸轮部件33使第二凸轮部件34得到解放，第二凸轮部件34使链杆部件36得到自由。从而，如图7所示，分离器21因断开弹簧32的赋能力而上升，可动触点32a从固定触点11a分离，主电路55被断开。当分离器21到达上升端位置时，第二凸轮部件34被分离器21反向转动，在扭转弹簧的赋能力作用下，第一凸轮部件33被第二凸轮部件34锁定。

在主电路55通电的状态下，测试电路断开器1是否正常地进行断开操作时，如图8(b)所示，按下测试按钮6，使测试开关51的开闭部51a和触点棒19接触，使疑似漏电电流流过印刷基板20上的测试电路57。当漏电检测电路59检测到疑似漏电电流，跳闸线圈8正常地进行断开操作时，分离器21上升，主电路55被断开，操作手柄5立起来。此时，随着分离器21的上升，突起52将测试开关51的开闭部51a从触点棒19分离，松开测试电路57的开关部58。在该状态下，突起52将开闭部51a保持在离开了触点棒19的位置，禁止测试开关51的接通操作。

因而，即使在切断了主电路55后，不留神地按了测试按钮6时，也能够将疑似漏电电流流入测试电路57这种事态防患于未然。在测试结束后，如图3所示，将操作手柄5扳倒至和本体机壳4的上表面平行的位置，使分离器21下降，使主电路55恢复到通电状态。此时，分离器21的突起52移动到开闭部51a的下侧，解除测试开关51的约束。

根据本实施方式的电路断开器1，因为有分离器21上的突起52对测试开关51进行强制切断，所以不需要如以往那样在印刷基板20上设置限位开关。因此，能够缩小印刷基板20周边的空间，使断开器机壳4小型化、薄型化。特别是因为将分离器21上端的开闭机构部31配置在测试开关51的侧方，并在开闭机构部31的侧面形成了突起52，所以能够有效地利用断开器机壳4的上部空间。

另外，因为测试开关51是用细长的棒状弹性部件形成为水平U字状，所以能够以紧凑的机构使位于分离器21的前后的测试按钮6与触点棒19连动。因为测试按钮6按压测试开关51的中间部，所以能够以很小的操作量来大幅度地移动开闭部51a，从而能够使测试开关51在有限的空间内准确地操作。

而且，因为印刷基板20与左右的机壳4a、4b平行地配置，并与电源侧端子2和负荷侧端子3排列成同列，所以能够使断开器机壳4减薄到例如10mm左右。而且，因为将固定触点11a和可动触点23a收容在分离器21的内部，所以能够有效利用断开器机壳4内的空间，将多个机构部品汇集成紧凑的方式。特别是因为可动触点23a与分离器21一体地移动，所以还具有可切实防止因触点焊接等而导致的操作不良的优点。

本发明的电路断开器不限于上述实施方式，如下列例示，可以在不脱离发明的宗旨的范围内适当地进行改变而构成。

(1)将本发明适用于单相2线式电路、三相电路中使用的电路断开器。

(2)在图1所示的电路断开器1中，使断开器机壳4的前表面成为与后表面平行的垂直面，并将分离器21可在垂直方向移动地设置在断开器机壳4的内部。

(3)在图2所示的电路断开器1中构成为：将分离器21形成得更短，在其上表面设置L字形的突起，由该突起对测试开关51进行強制切断。

(4)在图2所示的电路断开器1中构成为：可由分离器21的下降来断开主电路55。

(5)省略图2所示的过电流断开用的双金属片42、或短路电流断开用的可动电磁片43。

(6)在印刷基板20上设置板状或凸形的触点来代替图2所示的触点棒19。

(7)将图11所示的测试电路57和漏电检测电路59设置在另外的印刷基板上。

Claims (3)

1.一种电路断开器，其特征在于，在断开器机壳内设有使疑似漏电状态发生来测试断开机构部的动作的测试电路以及接通/切断测试电路的测试开关，在断开器机壳上设有操作测试开关的测试按钮，在印刷基板上形成测试电路，用棒状弹性部件弯曲成U字形而形成测试开关，将测试开关的基端固定地连接在测试电路的一方触点上，将测试开关的中间弯曲部于测试按钮的附近支撑在断开器机壳上，将测试开关的前端设置成能够与突出设置在印刷基板上的测试电路的另一方触点接触、分离。

2.根据权利要求1所述的电路断开器，其特征在于，在上述断开器机壳的前表面设有负荷侧端子，在断开器机壳的后表面设有电源侧端子，在断开器机壳的上表面设置对主电路进行接通/切断操作的操作手柄和测试按钮，在断开器机壳的内侧上部相互平行地配置印刷基板和测试开关。

3.根据权利要求2所述的电路断开器，其特征在于，与断开器机壳的内侧面平行地配置上述印刷基板。

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