CN1574152A - 漏电断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有过电流保护和接地保护功能的漏电断路器，在主体箱壳中内装主电路触点、开闭机构、操作把手、过电流断路装置和包括与零相变流器组合的漏电检测电路的漏电断路装置，此外装备将在所述漏电检测电路和主电路之间布线的供电电路连入、断开的手动操作式耐电压试验用开关，在主电路的耐电压试验时，对所述开关进行断开操作，将漏电检测电路从主电路中断开，其特征在于，将所述耐电压试验用开关配置在由断路器的主体箱壳中所内装的零相变流器和贯穿该零相变流器的コ字形的主电路导体和主体箱壳的侧壁所包围的空间中。

Description

漏电断路器
技术领域
本发明涉及一种适用于低压配电系统的具有过电流保护和接地保护功能的漏电断路器，更具体地，涉及一种在进行漏电断路器的耐电压试验时从主电路切断漏电检测电路的保护装置。
背景技术
作为低压配电系统的保护器已知有布线用断路器、漏电断路器，现在国内普及的漏电断路器一般是具有过电流保护功能和接地保护功能之构成的漏电断路器。另外，对于最近的漏电断路器，为了提高需求对象方的使用方便性，如下结构的漏电断路器已经成为主流：在相同结构的布线用断路器、漏电断路器采用相同外形尺寸的主体箱壳的基础上，尽可能地通用主要部件(例如，参照专利文献1)。
下面，图7示出了现有的一般漏电断路器(3相电路用)的电路图，另外图8和图9示出了其组合结构。首先，在图7中，1是R、S、T相的主电路；2是主电路触点；3是主电路触点2的开闭机构部；4是操作把手；5是过电流断路装置，检测出流过主电路的过负载电流、短路电流，使得开闭机构进行跳闸动作。
另外，检测到配电系统的接地后使开闭机构跳闸操作的漏电断路装置是由下列部件构成的：将R、S、T相的主电路1作为初级导体检测主电路1的不平衡电流的零相变流器6；从零相变流器6的次级输出电平检测产生接地的漏电检测电路(含有IC的电子电路)7；和接到来自漏电检测电路7的输出后，使开闭机构跳闸断路的断路线圈组件8。这里，作为漏电检测电路7的控制电源，是使得通过在与主电路1之间布线的电源线9、整流电路10，供电给主电路1的相间电压。而且，如图所示例，虽然是向漏电检测电路7提供主电路1的R-T相的相间电压，但是也存在将R、S、T相的各相电压变换为直流来供电的情况。
另一方面，在图8，图9中，11是由下部箱壳11a和上盖11b构成的主体箱壳  12、13是电源侧、负载侧的主电路端子；14是主电路触点2的固定触头；15是可动触头  16是支持可动触头15的转动式触头保持件  17是消弧装置。另外，正如已很了解的情况一样，开闭机构部3由下列部件的组合体构成：在上述触头保持件16和操作把手4之间连接的肘节3a与开闭弹簧3b组合成的肘节联动机构；和由插销18、插销座19、断路横杆20组成的闩锁机构，作为在断路横杆20处的上述过电流断路装置5的操作端的衔铁(armature)5a，与作为漏电断路装置的断路线圈组件8的操作端的滑体(未图示)相对。而且，尽管图示的闩锁机构表示了一个例子，但已知道除此之外的各种结构的闩锁机构。
另外，如图9所示，在主体箱壳11上形成间隔壁11c，从而将组装在主体箱壳内的各相的部件相互绝缘隔离，另外，将上述的漏电检测电路7安装在印刷电路板7a(参照图9)上，安装在主体箱壳11的内部(在零相变流器6的和箱壳侧壁之间的空间)，在与主电路1的导体之间布置电源线9(参照图7)。
上述漏电断路器的开闭操作是众所周知的，当将操作把手4移动操作到接通、断开位置时，与操作把手4联动，开闭机构部3的肘节联动机构反转动作，可动触头15开闭动作。另外，在主电路触点2接通(ON)的图示的闭合状态，插销18卡合于插销座19，插销座19由断路横杆20限制在此位置。从此状态，如果过负载电流、短路电流流过主电路，过电流断路装置5动作，通过衔铁5a，断路横杆20向反时针方向旋转，释放插销座19和插销18的卡合。这样，开闭机构部3跳闸操作，可动触头15从固定触头14离开，从而断开主电路的电流。同样地，如果接地电流流过图7的主电路1，漏电断路装置的断路线圈组件8动作，那么将断路横杆20驱动到释放位置。这样，开闭机构部3跳闸操作，可动触头15离开，断开主电路1。而且，跳闸操作后，再闭合断路器，停止在跳闸位置的操作把手4从跳闸位置暂时返回到断开(OFF)位置，使得闩锁机构复位之后，进一步将操作把手4从断开(OFF)位置移动到接通(ON)位置，这样闭合可动触头15。
可是，漏电断路器产品所具有的规定的绝缘极限由规格来规定，为此对每个产品进行耐电压试验，使得确认不产生绝缘破坏。这种耐电压试验是在将漏电断路器的主电路触点置于断开(OFF)的状态，在主电路端子的相间施加试验电压而进行的，该试验电压针对每个漏电断路器的额定电压来规定，例如额定电压400～600V的漏电断路器，其试验电压是2500V。
在进行这种耐电压试验的情况下，当在图7所示的将漏电检测电路(IC)7连接到主电路1后的产品装配状态进行试验时，漏电检测电路就由高试验电压所破坏。这里，现状是这样的，国内的厂商在将为漏电检测电路7供电的电源线9连接到主电路1中之前的装配阶段，实施耐电压试验。
另一方面，欧美等国生产的漏电断路器与前述单体结构不同，一般地将另外结构的独立的漏电检测组件(通过装备零相变流器、漏电检测电路等单元化的可选部件)组合在布线用断路器中来使用。另外，已经知道，为了用户在将漏电检测组件安装在布线用断路器中的状态来进行上述耐电压试验，在漏电检测组件中装备耐电压试验用开关，在进行耐电压试验的时候，将耐电压试验用开关置于断开(OFF)，将漏电检测电路从布线用断路器的主电路断开，在耐电压试验结束后，将耐电压试验用开关恢复到接通(ON)，返回到通常使用状态(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：专利JP3246562号说明书。
专利文献2：美国专利申请公开第2001/0022713A1号说明书。
但是，上述的单体结构的漏电断路器，将外形尺寸与布线用电路断路器统一，在该主体箱壳内部，如图9所示那样，几乎不剩下空间地装满过电流保护和漏电保护之功能部件，没有增加装备新的耐电压试验用开关的非常富裕的空间。因此，为了确保在主体箱壳中内装耐电压试验用开关的新的空间，在设计上，需要改变构成部件和其布局，特别是对布线用断路器和漏电断路器的通用部件与其布局进行大的设计改变之情况，有需要大的开发费用和时间的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述内容做出的，其目的是提供一种漏电断路器，其不对现有产品的构成部件和布局做大幅度的改变，有效利用主体箱壳中的空间，增加装备耐电压试验用开关，即使产品出厂后，也可以通过简单的操作来安全进行耐电压试验。
为了实现上述目的，按本发明，提供一种具有过电流保护和接地保护功能的漏电断路器，在主体箱壳中内装主电路触点、开闭机构、操作把手、漏电断路装置和包括与零相变流器组合的漏电检测电路的漏电断路装置，此外装备将在上述漏电检测电路和主电路之间布线的供电电路连入、断开的手动操作式耐电压试验用开关，在主电路的耐电压试验时，对上述开关进行断开(OFF)操作，将漏电检测电路从主电路中断开，
利用在断路器的主体箱壳中内装的零相变流器和贯穿该零相变流器的コ字形的主电路导体和主体箱壳的侧壁所包围的空间，配置上述耐电压试验用开关(发明方面1)。
这里，上述耐电压试验用开关构成为，将手动操作部临近在主体箱壳的上盖处开口的窗口，将该操作部和开闭机构的断路横杆之间机械地联锁，通过耐电压试验用开关的断开(OFF)操作将断路横杆驱动、约束保持在插销释放位置，打开主电路触点(发明方面2)，具体的如下面这样的形式来构成。
(1)作为耐电压试验用开关和断路横杆之间的联锁机构，在耐电压试验用开关的操作部设置从动于该开关的接通(ON)、断开(OFF)操作的促动器，通过作为过电流断路装置的操作端的衔铁，将该促动器与断路横杆联锁(发明方面3)。
(2)作为耐电压试验用开关和断路横杆之间的联锁机构，在耐电压试验用开关的操作部设置从动于该开关的接通(ON)、断开(OFF)操作的促动器，通过作为漏电断路装置的断路线圈组件的操作端的滑体，将该促动器与断路横杆联锁(发明方面4)。
(3)然后，将前项(1)、(2)的促动器，与耐电压试验用开关的操作部相连，向着断路横杆延伸(发明方面5)。
在上述构成中，如在耐电压试验时将耐电压试验用开关进行断开(OFF)操作，漏电检测电路从主电路断开，同时，与该开关的断开(OFF)操作联动，将断路横杆驱动到插销释放位置，开闭机构跳闸操作，主电路触点打开。通过这样，耐电压试验的准备完成，能够在将漏电检测电路从主电路断开的状态，安全地进行耐电压试验。另外，如将耐电压试验用开关置于断开(OFF)，由于断路横杆控制保持在插销释放位置，在耐电压试验用开关不回复操作到接通(ON)时，即使利用漏电断路器的手柄操作来将主电路触点再闭合，开闭机构也不重置，不能将主电路触点闭合。通过这样，在试验结束后忘记接入耐电压试验用开关，将漏电检测电路从主电路断开的情况下，能够避免闭合主电路触点而将漏电断路器返回到使用状态的操作错误。
而且，利用由在漏电断路器的主体箱壳中内装的零相变流器和主体箱壳的侧壁之间其前后贯穿该零相变流器的コ字形的主电路导体所包围的空间(在产品中这里配置漏电检测电路)，配置上述耐电压试验用开关，通过这样，能够不改变布线用断路器和漏电断路器的通用部件和布局，将耐电压试验用开关装备在壳体中。
附图说明
图1是表示与本发明的实施例1对应的漏电断路器之组装结构的立体图。
图2是与图1对应的漏电断路器的电路图。
图3是将图1的耐电压试验用开关进行接通(ON)操作时的动作说明图，图3(a)、(b)是表示各个主要部件的动作状态的立体图和侧面图。
图4是将图2的耐电压试验用开关进行断开(OFF)操作时的动作说明图，图4(a)、(b)是表示各个主要部件的动作状态的立体图和侧面图。
图5是与图4的实施例2对应的构成和动作的说明图，图5(a)、(b)是表示各个耐电压试验用开关进行接通(ON)操作后的状态的立体图和侧面图。
图6是图5的耐电压试验用开关进行断开(OFF)操作后的动作说明图，图6(a)、(b)是表示各个主要部件的动作状态的立体图和侧面图。
图7是为本发明的实施对象的漏电断路器的已有电路图。
图8是与图7对应的漏电断路器的构成截面图。
图9是表示图8的内部组合结构的立体图。
符号说明：1主电路；2主电路触点；3开闭机构部；4操作把手；5过电流断路装置；5a衔铁；6零相变流器；7漏电检测电路；8漏电断路装置的断路线圈组件；8a滑体；9电源线；11主体箱壳；11a下部箱壳；11b上盖；11b-1窗口；14固定触头；15可动触头；16触头保持件；18开闭机构的插销；20断路横杆；21耐电压试验用开关；21a操作柄；21b操作杆；22促动器。
具体实施方式
下面，基于图1～图6所示的实施例来说明本发明的实施形式。而且，对于实施例的图中的图7～图9所对应的部件给予相同的符号，省略了其详细说明。
实施例1
图1～图4是对应于本发明的发明方面1～3的实施例的构成图。该实施例的漏电断路器与图7～图9所示的已有构成基本上相同，如图2的三相电源用漏电断路器电路图所示，将耐电压试验用开关21增加装备在主电路1和漏电检测电路7之间布线的电源线9上。而且在图2的电路图中，在主电路1和漏电检测电路7之间布线与R、S、T相的各相对应的3个电源线9，通过整流电路10将三相交流电源变换为直流，为漏电检测电路7供电，与3个电源线9匹配，耐电压试验用开关21具有三个触点，但在如图7所示那样将主电路1的R-T相的相间电压供电给漏电检测电路7的情况下，耐电压试验用开关21的触点是2个，或者在任一相具有一个触点，另外，在单相用漏电断路器中，耐电压试验用开关21的触点可是一个。
下面，图1表示了装载有上述耐电压试验用开关21的漏电断路器的构成，另外，利用图3来说明耐电压试验时耐电压试验用开关的动作。
在图1中，上述耐电压试验用开关21是具有按压按钮21a的保持形开关(最初通过按钮按压操作保持在接通(ON)位置，利用第2次的按压操作返回到断开(OFF)位置)，配置在由内装在主体箱壳中的零相变流器6和贯穿该零相变流器而引回到该壳体中的主电路1的导体(R、S、T相中，排在最前侧的T相导体弯曲形成用于贯穿零相变流器的コ字形)和下部箱壳11a的侧壁所包围的空间(在图9中配置漏电检测电路的一方的印刷电路板7a)中，在该位置，将安装在从开关主体向上方伸出的操作杆21b的上端的操作柄(按钮)21a临近在主体箱壳的上盖11b上开口的窗口11b-1。
如上述，通过将耐电压试验用开关21配置在零相变流器6和下部箱壳11b的侧壁之间，配置在其前后由弯曲成コ字形的主电路导体围成的空间中，能够基本不改变图9所示的漏电断路器的构成部件、布局，仅改变已有产品的印刷电路板7a，将耐电压试验用开关21装备在主体箱壳中。而且，由于该空间从主体箱壳的上盖11b到下部箱壳11a的底面是空的，所以能够充分确保从上盖11b的表面到耐电压试验用开关21的内置触点(充电部)的绝缘距离，能够安全地保护耐电压试验中的漏电检测电路7。
另外，在耐电压试验用开关21的操作杆21b上，象后面详细描述的那样，向着开闭机构3的断路横杆20而突出形成有促动器22，使得通过该促动器22在耐电压试验用开关的断开(OFF)操作时将漏电断路器的主电路触点2(参照图2)强制性断开。
即，图3(a)、(b)表示按压耐电压试验用开关21的操作柄21a成为接通(ON)操作的正常状态，在这种状态下，按钮21a进入在主体箱壳的上盖11b上开口的窗口11b-1(参照图1)中，操作杆21b与促动器22从过电流断路装置5的衔铁5a离开，后退到非约束位置。在这种状态，图2所示的耐电压试验用开关21的触点为接通(ON)，从主电路1通过电源线9为漏电检测电路7供电。而且，在图中20a是断路横杆20的轴支点，23是上述衔铁5a的支持导向体，23a是衔铁5a的轴支部。
这里，在进行耐电压试验的情况下，作为其准备的顺序，首先将耐电压试验用开关21的操作柄21a进行断开(OFF)操作。图4(a)、(b)表示了该状态，开关的操作柄21a从上盖11b的窗口11b-1(参照图1)伸出，同时，从动于断开(OFF)操作，促动器22上升移动，过电流断路装置5的衔铁5a的前端伸出。通过这样，耐电压试验用开关21的触点打开，将漏电检测电路7从主电路1(参照图2)断开，同时，与该开关动作联动，过电流断路装置5的衔铁5a向顺时针方向摇动，按压断路横杆20，驱动到插销释放位置。结果，如图8上述那样，开闭机构3跳闸动作，主电路触点的可动触头15打开，具备了耐电压试验的准备形式。
另外，在耐电压试验结束后，如果通过手动将耐电压试验用开关21返回到接通(ON)位置，如图3(a)、(b)那样，促动器22下降，过电流断路装置的衔铁5a脱离。然后，停止在跳闸位置的断路器的手柄4(参照图8)暂时返回到重置位置，之后进入接通(ON)位置，从而主电路触点闭合，漏电断路器恢复到通常使用状态。而且，这种情况下，只要不将耐电压试验用开关21返回到接通(ON)位置，即使将操作把手4从跳闸位置移动到断开(OFF)位置，开闭机构部3也不重置，不能够将主电路触点1接入。通过这样，能够防止由于耐电压试验用开关21的忘记接入之原因导致的漏电断路器的接地检测、漏电保护功能不启动的麻烦。
实施例2
下面，利用图5、图6来说明与本发明的发明方面4对应的实施例的构成、动作。
在上述实施例1的构成中，将在耐电压试验用开关21的操作杆上设置的促动器22与作为过电流断路装置5的操作端的衔铁5a联锁，使得通过该衔铁5a将断路横杆20驱动到插销释放位置。与此相对，在该实施例中，将设置在耐电压试验用开关21上的促动器22与作为漏电断路装置的断路线圈组件8(参照图7、图9)的操作端的滑体8a联锁，通过设置在滑体(slider)8a上的凸起部8a-1，将断路横杆20驱动到插销释放位置。
即，在从耐电压试验用开关21的操作杆21b向断路横杆20伸出的促动器22上，形成如图所示的倾斜凸轮面，该滑体8a的前端延伸，使得与该倾斜凸轮面相对。
图5(a)、(b)表示将耐电压试验用开关21的操作柄21a返回到接通(ON)位置的正常状态，这种状态下，与图3相同，操作柄21a进入主体箱壳的上盖11b中开口的窗口11b-1中(参照图1)，操作杆21b和促动器22同时下降，后退到与漏电断路装置的滑体8a离开的非约束位置。
在从这种状态来进行耐电压试验的情况下，作为其准备顺序以手动来对耐电压试验用开关21进行断开(OFF)操作。图6(a)、(b)表示其状态，开关的按压按钮21a与实施例1相同，从上盖1b的窗口11b-1(参照图1)伸出，同时，从动于该断开(OFF)操作，促动器22上升，该倾斜凸轮面按压滑体8a的前端，使之沿箭头方向移动。通过这样，耐电压试验用开关21的触点打开，将漏电检测电路7从主电路1(参照图2)断开，同时，同样与开关操作联动，滑体8a的凸起8a-1按压断路横杆20，将其向顺时针方向旋转，驱动到插销释放位置。结果，至此保持在断路横杆20的插销18(参照图8)释放，开闭机构部3跳闸操作，可动触头15打开，主电路触点2(参照图2)变为断开(OFF)。如果在这种状态下进行耐电压试验，漏电检测电路7从主电路1断开，对主电路1的相间施加的高试验电压能够安全地保护。
另外，在将耐电压试验用开关21的按压按钮21a升到断开(OFF)位置的图6(b)的状态，促动器22通过滑体8a将断路横杆20约束保持到插销18的释放位置。因此，与实施例1相同，耐电压试验结束后只要不将耐电压试验用开关21返回到初始接通(ON)位置，即使操作把手4从跳闸位置移动到断开(OFF)位置，开闭机构部3也不重置，不能接入主电路触点2。
如上所述，根据本发明，提供一种单体结构的漏电断路器，在主体箱壳中内装主电路触点、开闭机构、操作把手、过电流断路装置和包括与零相变流器组合的漏电检测电路的漏电断路装置，此外装备连入、断开在上述漏电检测电路和主电路之间布线的供电电路的手动操作式耐电压试验用开关，在主电路的耐电压试验时，对上述开关进行断开(OFF)操作，将漏电检测电路从主电路中断开，
将上述耐电压试验用开关配置到由在断路器的主体箱壳中内装的零相变流器和贯穿该零相变流器的コ字形的主电路导体和主体箱壳的侧壁所包围的空间中，另外，将耐电压试验用开关和开闭机构的断路横杆之间机械联锁，通过耐电压试验用开关的断开(OFF)操作将断路横杆驱动、约束保持到插销释放位置，打开主电路触点，
通过上述构成，在漏电断路器的产品出厂后进行耐电压试验时，不必进行打开断路器之主体箱壳而将漏电检测电路的电源线从主电路断开这样麻烦的准备作业，通过仅将内装于主体箱壳中的手动操作式耐电压试验用开关设为断开(OFF)，能够将漏电检测电路从主电路切离来安全地进行耐电压试验。另外，在耐电压试验结束后，在将漏电断路器返回到通常使用的状态的情况下，只要不将耐电压试验用开关回复操作到接通(ON)就不能接入主电路触点，通过这样，能够有效防止在试验后由于耐电压试验用开关的忘记接入之原因导致的没有漏电断路器之接地检测、漏电保护功能的问题。
而且，通过有效利用零相变流器和主体箱壳的侧壁之间的空间来将耐电压试验用开关配置在这里，能够在不改变布线用断路器和漏电断路器的通用部件和布局的情况下增加配置耐电压试验用开关。

Claims (5)

1.一种具有过电流保护和接地保护功能的漏电断路器，在主体箱壳中内装主电路触点、开闭机构、操作把手、过电流断路装置和包括与零相变流器组合的漏电检测电路的漏电断路装置，此外装备将在所述漏电检测电路和主电路之间布线的供电电路连入、断开的手动操作式耐电压试验用开关，在主电路的耐电压试验时，对所述开关进行断开操作，将漏电检测电路从主电路中断开，其特征在于，
将所述耐电压试验用开关配置在由断路器的主体箱壳中所内装的零相变流器和贯穿该零相变流器的コ字形的主电路导体和主体箱壳的侧壁所包围的空间中。
2.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，将耐电压试验用开关的操作部临近在主体箱壳的上盖处开口的窗口，将该操作部和开闭机构的断路横杆之间机械地联锁，通过耐电压试验用开关的断开操作将断路横杆驱动、约束保持到插销释放位置，打开主电路触点。
3.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，作为耐电压试验用开关和断路横杆之间的联锁机构，在耐电压试验用开关的操作部设置从动于该开关的接通、断开操作的促动器，通过作为过电流断路装置的操作端的衔铁，将该促动器与断路横杆联锁。
4.根据权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于，作为耐电压试验用开关和断路横杆之间的联锁机构，在耐电压试验用开关的操作部设置从动于该开关的接通、断开操作的促动器，通过作为漏电断路装置的断路线圈组件的操作端的滑体，将该促动器与断路横杆联锁。
5.根据权利要求2到4中任一个所述的漏电断路器，其特征在于，
设置有与耐电压试验用开关的操作部相连而向着断路横杆延伸的促动器。
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