CN1767121B

CN1767121B - 漏电断路器

Info

Publication number: CN1767121B
Application number: CN 200510116922
Authority: CN
Inventors: 浅野久伸; 浅川浩司; 高桥康弘
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: CN1767121A; JP2006120563A; JP4556614B2

Abstract

本发明提供的漏电断路器，在主体箱(12)内安有包括漏电检测电路(7)的漏电卸载装置，且安有以手动接通断开设在漏电检测电路和主电路间的供电电路的耐电压测试用开关(11)，对断路器进行绝缘/耐电压试验时，断开操作耐电压测试用开关使漏电检测电路从主电路脱离，耐电压测试用开关(11)由开关主体(16)、闭合/断开操作开关主体接点的推压旋转式开关操作部(17)和与开关操作部连接的致动器(18)的组装单元构成并内置于断路器主体箱内的零相变流器(6)的侧面空间，在内置位置使致动器操作端与分离横杆(15)对峙来机械互锁，连动该耐电压测试用开关的断开操作将分离横杆(15)向止动释放位置驱动并约束，使断路器断开。

Description

漏电断路器

技术领域

本发明涉及适用于低电压配电系统的、具有过电流保护以及接地保护功能的漏电断路器，具体地说，涉及在对漏电断路器进行绝缘、耐电压试验时，作为使漏电检测电路从主电路断开的保护部件的耐电压测试用开关的组装结构。

背景技术

作为低电压配电系统的保护机器有配线用断路器、漏电断路器，现在(日本)国内市场上出现的漏电断路器一般都是具有过电流保护功能以及接地保护功能的漏电断路器。此外，在最近的漏电断路器中，为了提高用户的使用方便性，除了使相同框架的配线用断路器、漏电断路器为相同外形尺寸的主体箱之外，还尽可能地使主要部件通用而构成的单体结构的漏电断路器正逐渐成为主流(例如，参照专利文献1)。

作为该漏电断路器中的漏电保护部件，搭载有以主电路作为一次导体来检测不平衡电流的零相变流器、以及从零相变流器的二次输出电平来检测接地事故发生的漏电检测电路(含有IC芯片的电子电路)，接收漏电检测电路的输出信号而使断路器的开闭机构进行脱开(trip)动作。此外，作为上述漏电检测电路的控制电源在主电路和漏电检测电路之间配有电源线，整流主电路的相间电压来向漏电检测电路供电。

另一方面，漏电断路器的产品对搭载在主体箱上的各相的主电路所具备的相间绝缘耐力规定有规格，因此，对每个产品进行绝缘以及耐电压试验(兆测(megatest))来确认是否确保规定的绝缘强度。该绝缘、耐电压试验是在漏电断路器的主电路接点处于OFF(断开)状态下，在主电路端子的相间施加试验电压来进行的，其试验电压由各漏电断路器的额定电压所规定，例如，额定电压为400～600V的漏电断路器的试验电压为2500V。

然而，在进行该绝缘、耐电压试验时，如果将上述漏电检测电路就这样连接在主电路上来进行实验，则作为电子电路的漏电检测电路有可能因试验高压而被破坏。因此，为了能够在漏电断路器的使用现场很容易地进行绝缘、耐电压试验，现阶段提出揭示有下述断路器，即，在漏电断路器主体箱内安装耐电压测试用开关(兆测开关)、连动于断路器的ON/OFF(闭合/断开)操作来接通/断开漏电检测电路的供电电路的结构，以及断开(OFF)操作耐电压测试用开关来使漏电检测电路从主电路断开、同时使断路器进行强行脱开动作的断路器(例如，参照专利文献2)，图6表示的是该漏电断路器的电路图。

在图6中，1是对应于R、S、T各相的主电路导体，2是断路器的主电路接点，3是主电路接点2的开闭机构部，4是开闭操作手柄，5是检测超载电流以及短路电流而使开闭机构部3进行脱开动作的过电流卸载装置。此外，对于检测配电线路的接地发生而使断路器进行脱开动作的漏电卸载装置来说，其包括以R、S、T相的主电路导体1作为一次导体来检测主电路的不平衡电流的零相变流器6、根据零相变流器6的二次输出电平来检测接地发生的漏电检测电路7(含有IC芯片的电子电路)、以及接收来自漏电检测电路7的输出而动作的脱开线圈单元8。

这里，漏电检测电路7作为其控制电源，经由在与主电路导体1之间布设的电源线9以及整流电路10来对主电路1的相间电压进行供电，该供电电路与专利文献2中的耐电压测试用开关11连接。因此，当进行漏电断路器的绝缘、耐电压试验时，在试验前使耐电压测试用开关11处于OFF(断开)，从而使漏电检测电路7从主电路断开。其中，在图示的例子中，是直流转换主电路的R、S、T相的各相电压来进行供电，但是有时也将R-T相的相间电压供给漏电检测电路7。

专利文献1：(日本专利)特许第3246562号说明书

专利文献2：(日本专利)特开2004-199881号公报

发明内容

对于上述单体构造的漏电断路器，当在其主体箱内部追加安装耐电压测试用开关时，除了确保开关的设置空间外，还受到其操作性、与断路器的开闭机构互锁等方面的各种制约。

即，对于与配线用电路断路器的外形尺寸统一的漏电断路器来说，其与配线用电路断路器相比，零相变流器、漏电检测电路等的功能部件较多，在其主体箱内几乎毫无空隙地密布组装有各种主要功能部件，因此难以在实际中确保新组装的耐电压测试用开关的空间。此外，在耐电压测试用开关的操作性、与断路器开闭机构互锁机能等方面，也要求有很高的可靠性。

针对所述方面，在专利文献2所揭示的漏电断路器中，是将作为耐电压测试用开关的小型滑动开关收容在开关箱中而组装在漏电断路器主体箱内部，使在通过手动来开闭该开关的滑动操作式的开关盖上设置的致动器的端部与断路器开闭机构的分离横杆相对峙，使耐电压测试用开关与分离横杆之间能够形成互锁。

然而，在该开关的组装结构中，在断开断路器的箱盖的使用状态下，不能直观地从外面目视确认耐电压测试用开关的ON/OFF(闭合/断开)动作状态，此外，对于在开关OFF(断开)的位置将断路器的分离横杆约束保持在止动销释放位置的互锁机构来说，当通过断路器的手柄操作对横杆施加复位方向的恢复力时，还存在耐电压测试用开关受该操作力的影响而从OFF(断开)位置返回到ON(闭合)的位置等功能方面的问题，因此，期待着有对其可靠性进一步改善的方法。

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种改良了组装结构以及配置的、带有耐电压测试用开关的漏电断路器，其以上述专利文献2中的带有耐电压测试用开关的漏电断路器为基础，能够实现对耐电压测试用开关的操作性、ON/OFF动作位置的目视确认、以及与断路器开闭机构的互锁功能的改善，并且能够在不改变安装于断路器主体箱内的主要功能部件的平面布置的情况下追加安装耐电压测试用开关。

为了实现上述目的，根据本发明，是具有过电流以及接地保护功能的漏电断路器，其中，在主体箱内安装有主电路接点、开闭机构、操作手柄、过电流卸载装置、以及包括零相变流器和漏电检测电路的漏电卸载装置，并且，安装有以手动操作方式接通、断开布设在所述漏电检测电路和主电路之间的供电电路的耐电压测试用开关，在对断路器进行绝缘、耐电压试验时，对耐电压测试用开关实施断开操作，使得漏电检测电路能够从主电路脱离，其中，

所述耐电压测试用开关由开关主体、对开关主体的接点进行闭合/断开操作的推压旋转式的开关操作部、以及与该开关操作部连接的致动器的组装单元构成并内置于断路器的主体箱内，并且，在该内置位置使致动器的操作端与断路器开闭机构的分离横杆对峙来进行机械互锁，通过该耐电压测试用开关的断开操作，经由致动器使所述分离横杆向止动释放位置驱动，从而使断路器断开，同时，能够将分离横杆约束保持在止动释放位置(第一方面)。

此外，根据本发明，上述耐电压测试用开关的具体组装构造以及配置可以以下述方式构成。

(1)所述耐电压测试用开关的开关操作部由推压旋转操作式的按钮、引导该按钮的筒状的支撑导向装置、以及内置于该支撑导向装置并向着断开位置对所述按钮施加推压力的驱动弹簧所构成，所述按钮具有向侧面突出并与致动器对峙的突起部，在所述支撑导向装置上，切削形成有嵌入所述突起部并在闭合/断开方向上引导按钮的引导切槽，以及从所述引导切槽的终端开始在圆周方向变位而将按钮卡合保持在闭合位置的结合阶段部(第二方面)。

(2)在上述(1)的构成中，所述致动器作为直线动作式，其基部可滑动地导向支撑在耐电压测试用开关的单元箱上，并且在该支撑位置使所述按钮的突起部与所述致动器对峙连接(第三方面)。

(3)在上述(1)的构成中，所述致动器作为转动手柄，其一端被轴支在耐电压测试用开关的单元箱上，并且在该支撑位置使所述按钮的突起部与所述致动器对峙连接(第四方面)。

(4)而且，在由内置于断路器的主体箱的零相变流器和贯通该变流器的“コ”形的主电路导体以及主体箱的侧壁所围成的空间内，内置配设有耐电压测试用开关，并且与所述开关操作部的操作端相吻合而在主体箱的上部盖上开设有操作窗口(第五方面)。

在上述构成的耐电压测试用开关中具有以下的效果：

(1)对耐电压测试用开关的操作部来说，因为能够将推压旋转操作式按钮锁定在ON/OFF(闭合/断开)位置而能够可靠地进行ON/OFF(闭合/断开)操作以及ON/OFF(闭合/断开)位置的保持，同时，因为能够看见按钮的头部是从在断路器的箱盖上开设的操作窗口突出还是进入，因此能够在外面对耐电压测试用开关的ON/OFF(闭合/断开)状态进行确认。

(2)此外，与该开关ON/OFF操作相对应，连接在开关操作部的按钮的突起部上的致动器将断路器开闭机构的分离横杆约束保持在后退位置以及动作位置，通过这样，在漏电断路器的绝缘、耐电压实验结束后，只要没有通过手动方式将耐电压测试用开关恢复到ON(闭合)的位置，则通过断路器的手柄操作是不能对主电路的接点进行复位。因此，能够可靠地防止因忘记接入耐电压测试用开关而发生在重新开始使用耐电压测试用开关后，其接地检测功能不起作用情况。

(3)而且，通过活用在断路器的主体箱内安装的零相变流器的侧面和主体箱的侧壁之间的空间而将单元化的耐电压测试用开关收容配置在其内，因此，能够在不改变漏电断路器和配线用电路断路器和共通零件、以及功能零件的平面布置的基础上，很容易地追加安装耐电压测试用开关。

附图说明

图1是表示与本发明的实施例对应的安装有耐电压测试用开关的漏电断路器整体结构的立体图。

图2是图1的耐电压测试用开关的结构图，(a)、(b)分别表示开关的ON、OFF状态的外观立体图。

图3是表示图2的开关操作部以及致动器的组装立体图。

图4是表示图2的开关主体的结构、动作的模式图，(a)、(b)分别表示开关的ON、OFF状态的动作状态图。

图5是表示与图2的实施例不同的耐电压测试用开关的结构图，(a)、(b)分别表示开关的ON、OFF状态的外观立体图。

图6表示安装有耐电压测试用开关的漏电断路器的电路图。

符号说明：

1 主电路导体

2 主电路接点

3 开闭机构部

4 操作手柄

5 过电流卸载装置

6 零相变流器

7 漏电检测电路

8 分离线圈单元

11 耐电压测试用开关

12 主体箱

12b 上部盖

12c 操作窗口

15 分离横杆(trip crossbar)

16 耐电压测试用开关主体

17 开关操作部

17 a按钮

17b 支撑导向装置

17c 驱动弹簧

17d 突起部

17e 引导切槽

17f 接合台阶部

18 致动器

具体实施方式

下面，基于图1～5所示的实施例对本发明的具体实施方式进行说明。其中，在图示的实施例中，对与图6相对应的同一部件标注同一符号。

首先，图1表示的是搭载安装有本发明的耐电压测试用开关的漏电断路器的整体结构图。在图1中，12是由下部箱12a和上部盖12b的分割结构构成的漏电断路器的主体箱。在该主体箱12中，除了包括在图6中所述的主电路接点的开闭机构3、操作手柄4、过电流卸载装置5、零相变流器6、漏电检测电路7(印刷电路板)和后述其详细结构的耐电压测试用开关11等的功能部件之外，还包括如图示那样布设的与U、V、W各相对应的主电路导体1的连接用端子13、消弧室14以及与开闭机构3的止动销(latch)连接的分离横杆15。此外，上述耐电压测试用开关11被收容配置在由位于零相变流器6侧面并贯通零相变流器的弯曲形状的主电路导体1(零相变流器的一次导体)和主体箱1 2的外壁所围住周围的空间内。

这里，耐电压测试用开关11构成为内置有开闭接点机构的开关主体16、通过手动操作来闭合(ON)/断开(OFF)开关主体16的开闭接点的开关操作部17、以及连接于开关该操作部17并与上述分离横杆15互锁的致动器18的组装单元结构，当如上述那样进行漏电断路器的绝缘以及耐电压实验时，若手动对耐电压测试用开关11进行断开(OFF)操作，则致动器18与其连动而向着止动销释放位置驱动分离横杆15，强制性地使漏电断路器进行脱开动作。此外，对应于耐电压测试用开关11的开关操作部17的位置而在断路器主体箱12的上部盖12b上开设有操作窗口12c，如下述那样，从外部使用改锥(螺丝刀)来对耐电压测试用开关11进行闭合(ON)/断开(OFF)操作。

接着，通过图2～4对上述耐电压测试用开关11的详细结构进行说明。即，耐电压测试用开关11是由设置在单元箱19上的上述开关主体16、开关操作部17以及致动器18的单元构造所构成，将该单元箱19在图1所示在断路器主体箱12的下部箱12a内弯曲成“

”字形，并从上方插入到贯通零相变流器6的一次导体间的空间内来定位并进行配置。

这里，开关操作部17是由推压/旋转操作式按钮17a、嵌入该按钮17a并对其进行上下方向导向的筒状的支撑导向装置17b、以及如图3的分解图详细所述的内置于该支撑导向装置并向着断开(OFF)位置对上述按钮施加按压作用力的驱动弹簧17c的组合体构成，在上述按钮17a的周围具有向着支撑导向装置17b的侧面突出并与致动器相对峙的突起部17d

，在支撑导向装置17b上，切削形成具有嵌入上述突起部17d并在闭合(ON)/断开(OFF)位置之间引导按钮17a的上下方向的引导切槽17e，以及从上述引导切槽17e的下端开始沿着圆周方向变位并将按钮的突起部17d卡合保持在闭合(ON)位置的结合阶段部17f。其中，在上述按钮17a的顶部端面上形成有用于插进改锥(螺丝刀)的沟槽。

此外，致动器18并列在操作部17的侧面且被设置在单元箱19的上面，其操作端部18a与断路器的分离横杆15(参照图1)相对峙，致动器的基部18b被嵌入在形成于单元箱19的上面一侧的导向槽19a内来沿着动作方向而被导向支撑，并且在该位置，从基部18b向上方延伸的屏幕状的操作板(垫板)18c与按钮17a的突起部17d相对峙并连接。

此外，对于开关主体16来说，如图4所示，由下端被固定在左右连接导线16a上并且立起相对的一对板状弹簧制成的接触片16b、以及通过在该接触片16b的接点之间出入来闭合(ON)/断开(OFF)接点而配置的绝缘物的可动片16c的组合体构成，上述可动片16c通过连接器而能够自由转动地与上述开关操作部17的按钮17a连接。其中，如图2所示，在单元箱19的开放面上具有覆盖该开关主体16的接点机构而与按钮17a一起上下移动的绝缘盖。

在上述构成中，当将开关操作部17的按钮17a尽可能下压后以逆时针方向旋转时，开关主体16的可动片16c下降，接触片16b的开闭接点变为闭合(ON)(参照图4a)，同时，按钮17a的突起部17d被卡止在形成于支撑导向装置17b上的接合台阶部17的下面，并被锁定在该闭合(ON)位置。此外，突起部17d从致动器18的操作板18c后退，解除对致动器18的约束。另一方面，在图2(a)的ON位置，当按钮17a以顺时针方向旋转而使突起部17d从支撑导向装置17b的接合台阶部17f脱开时，按钮17a受驱动弹簧17c(参照图3)的弹力作用而向上移动，开关主体16的可动片16c从动于该移动而向上移动，并从接触片16b的左右两片之间挤入(参考图4(b))。因此，开闭接点脱开而使开关变为断开(OFF)状态。此外，按钮17a的突起部17d将致动器18沿着动作方向按压出并进行驱动，同时，突起部17d嵌入支撑导向装置17b的引导切槽17e中而将致动器18约束并保持在被顶出的位置。

其次，对在断路器的主体箱12上安装有上述耐电压测试用开关11的漏电断路器进行绝缘以及耐电压试验时的耐电压测试用开关11的操作顺序以及动作功能进行说明。

即，在漏电断路器一般的使用状态下，耐电压测试用开关11将操作部的按钮17a压下而保持在图2(a)所示的开关闭合(ON)状态，致动器18不受突起部17d的约束而相对于断路器的分离横杆15变成自由状态。在此状态下，若漏电断路器为闭合(ON)，则如图6所示，主电路的相间电压通过耐电压测试用开关11而向漏电检测电路7进行供电。另一方面，在对漏电断路器进行绝缘和耐电压试验时，如图1所示，在断路器的上部盖12b上开设的操作窗口12c处，将改锥(螺丝刀)插入并使按钮17a以顺时钟方向旋转，成为图2(b)的状态，此时，开关主体16的接点变为断开(OFF)而使漏电检测电路7从断路器的一次导体1断开，同时，通过按钮17a的突起部17d而沿着动作方向突出的致动器18将分离横杆15向着止动销脱开的位置进行驱动，从而将断电开关进行脱开动作并且同时使分离横杆15在该位置被约束保持，至此，绝缘和耐电压试验已准备就绪。

然后，绝缘和耐电压试验结束后，当用手动的方式使耐电压测试用开关11返回到闭合(ON)位置时(参照图2(a))，通过致动器18而解除对分离横杆15的约束。因此，由于一旦将停在脱开位置的断电开关的手柄4(参照图1)返回到复位位置后，再投入到闭合(ON)位置，使主电路接点2(参照图6)关闭，将漏电断路器恢复到普通使用状态。其中，此时，只要耐电压测试用开关11不返回到闭合(ON)位置，则即使操作手柄4从脱开位置向断开(OFF)位置进行移动，也不会使开闭机构部3复位，因此，不能使主电路接点1进入闭合状态。因此，能够避免因忘记接入耐电压测试用开关11的原因而引起的漏电断路器的接地检测、漏电保护功能不起作用等故障。

其次，以图5(a)、(b)对与本发明的第四方面相对应的实施例进行说明。既，在图2所示的上述实施例中，是将组装在耐电压测试用开关11上的致动器18作为直线运动的滑块而嵌入支撑在形成于单元箱19上部的导向槽内。与其相对，在图5的实施例中，致动器18作为转动手柄而以其后部迂回于开关操作部17的附近的方式而弯曲形成U字形状，通过支撑轴销18d而以轴承的方式被支撑在单元箱19上，而且，在手柄的中间部位配备有与操作片18c的后方并排，并与按钮17a的突起部17d相对峙的突起部18e。

在上述构成中，在耐电压测试用开关11处于闭合(ON)状态时，如图5(a)所示，被卡止锁定在闭合(ON)位置的按钮17a的突起部17d将上述突起部18e压回而使致动器18保持在后退位置(与图2(a)相同状态)。

这里，在对漏电断路器进行绝缘以及耐电压试验时，如图2(b)所示，同样将按钮17a以顺时钟方向旋转操作而将耐电压测试用开关11变为断开(OFF)时，突起部17d使致动器18沿动作方向进行撞击驱动，据此，使致动器18以支撑轴销18d为支点转动，前端的操作端使分离横杆15(参照图1)向止动销脱离位置驱动而使断路器进行动作。而且，试验结束后，对耐电压测试用开关11进行恢复原状的操作顺序与图2所示实施例相同。

Claims

1.一种具有过电流以及接地保护功能的漏电断路器，其特征在于：

在主体箱内安装有主电路接点、开闭机构、操作手柄、过电流卸载装置、以及包括零相变流器和漏电检测电路的漏电卸载装置，并且，安装有以手动操作方式接通、断开布设在所述漏电检测电路和主电路之间的供电电路的耐电压测试用开关，在对断路器进行绝缘、耐电压试验时，对耐电压测试用开关实施断开操作，使得漏电检测电路能够从主电路脱离，其中，

所述耐电压测试用开关具有通过组装开关主体、对开关主体的接点进行闭合/断开操作的推压旋转式的开关操作部、以及与该开关操作部连接的致动器而构成的组装单元结构，

所述耐电压测试用开关内置于断路器的主体箱内，并且，在该内置位置使致动器的操作端与断路器开闭机构的分离横杆对峙来进行机械互锁，通过该耐电压测试用开关的断开操作，经由致动器使所述分离横杆向止动释放位置驱动，从而使断路器断开，同时，能够将分离横杆约束保持在止动释放位置。

2.如权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于：

所述耐电压测试用开关的开关操作部由推压旋转操作式的按钮、引导该按钮的筒状的支撑导向装置、以及内置于该支撑导向装置并向着断开位置对所述按钮施加推压力的驱动弹簧所构成，所述按钮具有向侧面突出并与致动器对峙的突起部，在所述支撑导向装置上，切削形成有嵌入所述突起部并在闭合/断开方向上引导按钮的引导切槽，以及从所述引导切槽的终端开始在圆周方向变位而将按钮卡合保持在闭合位置的结合阶段部。

3.如权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于：

所述致动器作为直线动作式，其基部可滑动地导向支撑在耐电压测试用开关的单元箱上，并且在该支撑位置使所述按钮的突起部与所述致动器对峙连接。

4.如权利要求2所述的漏电断路器，其特征在于：

所述致动器作为转动手柄，其一端被轴支在耐电压测试用开关的单元箱上，并且在该支撑位置使所述按钮的突起部与所述致动器对峙连接。

5.如权利要求1所述漏电断路器，其特征在于：

在由内置于断路器的主体箱的零相变流器和贯通该变流器的“コ”形的主电路导体以及主体箱的侧壁所围成的空间内，内置配设有耐电压测试用开关，并且与所述开关操作部的操作端相吻合而在主体箱的上部盖上开设有操作窗口。