JP2001143598A - 回路遮断器 - Google Patents

回路遮断器

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JP2001143598A
JP2001143598A JP32114799A JP32114799A JP2001143598A JP 2001143598 A JP2001143598 A JP 2001143598A JP 32114799 A JP32114799 A JP 32114799A JP 32114799 A JP32114799 A JP 32114799A JP 2001143598 A JP2001143598 A JP 2001143598A
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load
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Hideaki Moriwaki
秀明 森脇
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路遮断器の外形寸法を大きくすることな
く、負荷給電路に流れる電流を検出するための変流器及
び、漏電を検出するための零相変流器を内蔵させると共
に、変流器と過電流検出回路間及び、零相変流器と漏電
検出回路間の接続を容易にできる回路遮断器を得る。 【解決手段】 負荷給電路1,2を開閉する開閉接触子
60と、開閉接触子60を動作させる引き外し機構部7
0と、負荷給電路1,2に流れる負荷電流を検出する変
流器100と、負荷給電路1,2に流れる漏電電流を検
出する零相変流器90と、変流器100と零相変流器9
0から出力される検出信号を処理する過電流検出回路1
20と漏電検出回路110を備えた電子回路部115と
を備え、零相変流器90と変流器100を電子回路部1
15の近傍に負荷給電路1,2に沿って並設させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷電路を保護す
る回路遮断器に関し、特に負荷給電路に流れる電流を検
出する変流器及び負荷給電路の漏電を検出する零相変流
器を備えた回路遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】図12は、例えば、特開平2−1813
34号公報に示された警報機能付回路遮断器の斜視図で
ある。図において、1及び2は負荷給電路、3は鉄心3
a及びコイル3bにより形成された変流器、4は発光ダ
イオード、5は交流を直流に変換するための整流ダイオ
ードである。
【0003】この様に形成された従来の警報機能付回路
遮断器は、負荷給電路1及び2に負荷電流が流れると、
変流器3の鉄心3aに磁束が発生し、この磁束によりコ
イル3bに電圧が発生し、整流ダイオード5を通して発
光ダイオード4に電流が通電される。負荷給電路1及び
2に流れる負荷電流が増加すると、発光ダイオード4に
通電される電流も増加し、発光ダイオード4が点灯す
る。
【0004】以上の様に形成された従来の警報機能付回
路遮断器が住宅、ビル、工場等において使用されると、
負荷機器の負荷増大により、負荷電流が増加し、回路遮
断器の過電流遮断レベルに近づいた時に発光ダイオード
4を点灯させる様にすることにより、負荷機器の負荷状
況を事前に認知することができるので、負荷機器の負荷
を軽減させることにより、回路遮断器の遮断動作による
突然の負荷機器の停止を未然に防止する。
【0005】図13は、例えば、特開平10−1724
11号公報に示された回路遮断器の縦断面図である。図
において、1及び2は負荷給電路、6は、固定側接点6
aと可動側接点6bを有し、負荷給電路1及び2に流れ
る負荷電流を開閉する開閉接触子、7は、引き外し装置
8によって動作し、開閉接触子6を開路させる引き外し
機構部、9は、負荷給電路1及び2に流れる零相電流を
検出する零相変流器、10は、負荷給電路1に流れる負
荷電流を検出する変流器、11は、零相変流器9で検出
した検出信号に基いて漏電の有無を判定する漏電検出回
路、12は、変流器10で検出した検出信号に基いて負
荷電流の大きさを判定する過電流検出回路である。
【0006】この様に形成された従来の回路遮断器は、
負荷給電路1,2で漏電が発生した場合においては、零
相変流器9で零相電流を検出し、この検出信号に基づい
て漏電検出回路11で漏電電流の大きさを判定し、漏電
電流が規定値以上の場合は引き外し装置8を動作させ、
引き外し機構部7を介して開閉接触子6により、負荷給
電路1,2を開路する。又、過電流が流れた場合には、
変流器10で検出した検出信号に基いて過電流検出回路
12により、過電流検出回路12に予め設定された過電
流動作特性に応じて、引き外し装置8を動作させ、引き
外し機構部7を介して開閉接触子6により、負荷給電路
1,2を開路する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の回路遮断器は以
上の様に形成されており、負荷給電路1,2に流れる負
荷電流を検出するための変流器は回路遮断器の近傍の外
郭か、内部に配設する方法がとられていた。
【0008】しかし、外郭に配設すると外観を損なうば
かりでなく、配線が困難で、接続の信頼性が劣るという
問題があり、内部に配設する場合、特に、漏電を検出す
るための零相変流器9を有する回路遮断器においては変
流器10を配設するスペースがなく、又、配設したとし
ても、変流器10と過電流検出回路12間の距離が長
く、配線が困難であり、これらの問題を解決するために
は、外形寸法を大きくしなければならないという問題が
あった。
【0009】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、外形寸法を大きくすることなく、
負荷給電路に流れる電流を検出するための変流器及び、
漏電を検出するための零相変流器を回路遮断器に内蔵さ
せると共に、変流器と過電流検出回路間及び、零相変流
器と漏電検出回路間の接続を容易にできる回路遮断器を
得ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
【0011】(1)この発明に係わる回路遮断器は、負
荷給電路を開閉する開閉接触子と、該開閉接触子を動作
させる引き外し機構部と、前記負荷給電路に流れる負荷
電流を検出する変流器と、前記負荷給電路に流れる漏電
電流を検出する零相変流器と、前記変流器と前記零相変
流器から出力される検出信号を処理する電子回路部とを
備えた回路遮断器において、前記変流器と前記零相変流
器が前記電子回路部の近傍に前記負荷給電路に沿って並
設したものである。
【0012】(2)また、(1)において、電子回路部
は過電流検出回路と漏電検出回路を備え、前記過電流検
出回路及び前記漏電検出回路から出力された動作信号に
より引き外し機構部を動作させるものである。
【0013】(3)また、(2)において、過電流検出
回路から出力された電流データを出力する電流データ出
力装置を備えたものである。負荷機器の負荷状況を事前
に認知することができるので、負荷機器の負荷を軽減さ
せることにより、配線用遮断器の遮断動作による突然の
負荷機器の停止を未然に防止する。
【0014】(4)また、(1)において、負荷給電路
に流れる過電流を検出し、電流値に基づいて動作する過
電流引き外し装置を備え、該過電流引き外し装置及び漏
電検出回路から出力された動作信号により引き外し機構
部を動作させるものである。
【0015】(5)また、(1)から(4)において、
電子回路部は警報を出すか否かの判断を行なう警報検出
回路を備え、該警報検出回路の信号に基づき警報を出す
警報装置を備えたものである。
【0016】(6)また、(1)から(5)において、
変流器と零相変流器を変流器収納ケース内に一体的に配
設したものである。
【0017】(7)また、(6)において、変流器の出
力端子間に接続された保護ダイオードを変流器収納ケー
ス内に配設したものである。
【0018】(8)また、(6)又は(7)において、
変流器と零相変流器との間に少なくとも1つの磁気シー
ルドを配設したものである。
【0019】(9)また、(1)から(8)において、
変流器及び零相変流器からの出力信号を出力するターミ
ナルが電子回路部に直接、接続されるようにしたもので
ある。
【0020】(10)また、(6)から(8)におい
て、変流器収納ケースに変流器と零相変流器からの出力
信号を電子回路部と接続するコネクタを固装したもので
ある。
【0021】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1による回路遮断器の縦断面図である。図
2は図1の内部構成ブロック図である。図において、1
及び2は負荷給電路、15は、負荷給電路1に電気的に
接続され、負荷電流が流れる第1貫通電路、16は、負
荷給電路2に電気的に接続され、負荷電流が流れる第2
貫通電路、60は、固定側接点61と可動側接点62を
有し、負荷給電路1,2に流れる負荷電流を開閉する開
閉接触子、70は、引き外し装置80によって動作し、
開閉接触子60を開路させる引き外し機構部、85は、
一体形変流器で、第1貫通電路15及び第2貫通電路1
6が貫通させられ、零相電流を検出する零相変流器90
と、第2貫通電路16が貫通させられ、負荷電流を検出
する変流器100を変流器収納ケース86内に一体的に
収納している。
【0022】110は、零相変流器90で検出した検出
信号に基いて、漏電電流の大きさを判定する漏電検出回
路、120は、変流器100で検出した検出信号に基い
て負荷電流の大きさを判定すると共に、後述の電流デー
タ出力装置に適合した信号に処理する過電流検出回路、
125は、過電流検出回路120からの電流データを回
路遮断器から外部へ出力する電流データ出力装置、13
0は、変流器100で検出した検出信号に基いて警報を
出すか否かの判断を行なう警報検出回路、135は、警
報検出回路130の信号に基づき警報を出す警報装置で
あり、漏電検出回路110、過電流検出回路120及び
警報検出回路130は例えば、プリント配線基板を基台
に形成された電子回路部115に実装されている。
【0023】図3はこの発明の実施の形態1による回路
遮断器の一体形変流器85の拡大斜視図である。図4は
図3のA−A断面図である。図5はこの発明の実施の形
態1による一体形変流器85の零相変流器側蓋を外した
時の平面図である。図6はこの発明の実施の形態1によ
る一体形変流器85の変流器側蓋を外した時の平面図で
ある。
【0024】図において、変流器収納ケース86内に零
相変流器90、変流器100及び保護ダイオード10
4,105が収納され、変流器収納ケース86の上面部
は零相変流器側蓋93、下面部は変流器側蓋103によ
り覆われている。零相変流器90は、零相変流器コア9
1及び零相変流器巻線92により形成され、零相変流器
巻線92の両端はターミナル95,96に接続されてい
る。
【0025】変流器100は、変流器コア101及び変
流器巻線102により形成され、変流器巻線102の両
端はターミナル107,108に接続されている。ま
た、変流器100の近傍には変流器巻線102が開放状
態になった時に発生する異常電圧による、トラッキング
や絶縁破壊を防止するために、双方向極性を有する2つ
の保護ダイオード104,105が変流器収納ケース8
6内に配設され、ターミナル107,108の両端に接
続されている。
【0026】ターミナル95,96,107,108は
電子回路部115を形成するプリント板に半田付け等に
より、直接、接続され、電子回路部115に表面実装さ
れた漏電検出回路110、過電流検出回路120及び警
報検出回路130と電気的に接続されている。94,1
06は例えば、鉄板等の磁性材料で形成された磁気シー
ルドで、零相変流器90の零相変流器コア91に発生し
た磁束と、変流器100の変流器コア101に発生した
磁束が互いに干渉しないようにするために、変流器収納
ケース86内の零相変流器90と変流器100の間に配
設されている。なお、磁気シールドは発生する磁束の大
きさによってはどちらか1個でも良い。
【0027】以上の様に形成された回路遮断器は、負荷
給電路1,2で漏電が発生した場合においては、零相変
流器90で零相電流を検出し、この検出信号に基づいて
漏電検出回路110で漏電電流の大きさを判定し、漏電
電流が規定値以上の場合は引き外し装置80を動作さ
せ、引き外し機構部70を介して開閉接触子60によ
り、負荷給電路1,2を開路する。
【0028】また、負荷給電路1,2に流れる負荷電流
が過電流になると、変流器100で検出した検出信号に
基いて、過電流検出回路120により、この過電流検出
回路120に予め設定された過電流動作特性に応じて、
引き外し装置80を動作させ、引き外し機構部70を介
して開閉接触子60により、負荷給電路1,2を開路す
る。
【0029】なお、負荷給電路1,2が開路する前に負
荷電流が回路遮断器の過電流遮断レベルに近づくと、変
流器100で検出した検出信号に基いて、警報検出回路
130により警報を出すか否かの判断を行い、警報装置
135は警報を発する。また、電流データ出力装置12
5は過電流検出回路120から電流データを受け取り、
回路遮断器の外部へ出力する。
【0030】なお、上記の説明では零相変流器90と変
流器100を変流器収納ケース86内に一体的に配設
し、一体化した一体形変流器85を直接、電子回路部1
15に接続する方式のものを説明したが、零相変流器9
0と変流器100を別々のケース内に収納し、上下方向
に並設させて電子回路部115と接続しても良い。
【0031】以上のように本発明の実施の形態1の回路
遮断器によれば、零相変流器90と変流器100を電子
回路部115の近傍に負荷給電路1,2に沿って並設し
たので、零相変流器90、変流器100と電子回路部1
15の接続が容易で、外形寸法を大きくすることなく、
信頼性の高い回路遮断器を得ることができる。また、零
相変流器90と変流器100を変流器収納ケース86内
に一体的に配設し、一体形変流器85を形成させ、零相
変流器90及び変流器100から出力信号を取り出すタ
ーミナル95,96,107,108を直接、電子回路
部115に接続することにより、一体形変流器85が電
子回路部115に固定されるので、更に接続が容易で、
信頼性の高い回路遮断器を得ることができる。
【0032】また、電子回路部115に搭載した過電流
検出回路120及び、漏電検出回路110により、引き
外し装置80を介して引き外し機構部70を動作させる
ことができる回路遮断器を得ることができる。さらに、
電流データ出力装置125により、電流データを回路遮
断器の外部に出力させることができるので、警報検出回
路115により、回路遮断器に通電される負荷電流の通
電状態を把握することが可能であり、回路遮断器に接続
された負荷機器の負荷電流が大きくなった場合にはその
状況を事前に認知することができるので、負荷機器の負
荷を軽減させることにより、回路遮断器の遮断動作によ
る突然の負荷機器の停止を未然に防止することができ
る。
【0033】実施の形態2.図7は、この発明の実施の
形態2による回路遮断器の一体形変流器の拡大斜視図で
あり、変流器100から出力信号を取り出すターミナル
107,108の取り出し位置を、零相変流器90から
出力信号を取り出すターミナル95,96の取り出し位
置の180°回転位置に配設したもので、ターミナル9
5,96,107,108を電子回路部115に半田付
けにより接続すると、一体形変流器85を電子回路部1
15に強固に固着することができる。
【0034】実施の形態3.図8は、この発明の実施の
形態3による回路遮断器の縦断面図である。図9は図8
の内部構成ブロック図である。図において、1、2、1
5a、16a、60a、61a、62a、70a、80
a、85a、86a、90a、100a、110a、1
15a、130a及び135aは実施の形態1に記述し
たものと同じか同様なものであり説明を省略する。
【0035】150は、バイメタル等の熱動素子により
形成された過電流引き外し装置で、負荷電流が負荷給電
路1,2に流れると、矢印方向(図8)に湾曲し、引き
外し機構部70aを動作させる。86bは、零相変流器
90a及び変流器100aで検出した信号を電子回路部
115aに出力するために変流器収納ケース86aに固
装されたコネクタである。
【0036】図10はこの発明の実施の形態3による回
路遮断器の一体形変流器85a及び一体形変流器85a
に接続される相手コネクタの拡大斜視図、図11は図1
0のB−B断面図である。図において、94a、95
a、96a、104a、105a、106a、107a
及び108aは実施の形態1に記述したものと同じか、
同様なものであり説明を省略する。86bは後述の中継
ケースと嵌合するコネクタ、87aはコネクタ86bに
嵌合する中継ケース、87bは中継ケース87aに固着
され、ターミナル95a,96a,107a,108a
から出力される零相変流器90aと変流器100aから
の出力信号を電子回路部115aに導くためのリード線
である。
【0037】以上の様に形成された回路遮断器は、負荷
給電路1,2で漏電が発生した場合においては、零相変
流器90aで零相電流を検出し、この検出信号に基づい
て漏電検出回路110aで漏電電流の大きさを判定し、
漏電電流が規定値以上の場合は引き外し装置80aを動
作させ、引き外し機構部70aを介して開閉接触子60
aにより、負荷給電路1,2を開路する。
【0038】また、負荷給電路1,2に流れる負荷電流
が過電流になると、過電流引き外し装置150の熱動素
子が有する過電流動作特性に応じて、引き外し機構部7
0aを動作させ、開閉接触子60aにより、負荷給電路
1,2を開路する。
【0039】なお、負荷給電路1,2が開路する前に、
負荷電流が回路遮断器の過電流遮断レベルに近づくと、
変流器100aで検出した検出信号に基いて、警報検出
回路130aが警報を出すか否かの判断を行い、警報装
置135aで警報を発する。なお、実施の形態1に記述
した様に変流器100aで検出した検出信号を過電流検
出回路(図示しない)に入力し、この電流データを受け
取り、電流データ出力装置(図示しない)により回路遮
断器の外部へ出力する様にしても良い。
【0040】以上のように本発明の実施の形態3による
回路遮断器によれば、過電流引き外し装置150を備え
た回路遮断器において、漏電時には電子回路部115a
に搭載した漏電検出回路110aにより、引き外し装置
80aを介して引き外し機構部70aを動作させ、回路
遮断器に接続された負荷機器の負荷電流が大きくなった
場合においては、警報検出回路115aにより、、状況
を事前に認知することができるので、負荷機器の負荷を
軽減させることにより、回路遮断器の遮断動作による突
然の負荷機器の停止を未然に防止することができる。
【0041】また、零相変流器90aと変流器100a
を変流器収納ケース86a内に一体的に配設し、変流器
収納ケース86aにコネクタ86bを配設し、コネクタ
86bに嵌合する中継ケース87aと零相変流器90a
と変流器100aからの出力信号をリード線87bによ
り、電子回路部115aに導くようにしたので、リード
線87bの長さを任意に設定することができるので、電
子回路部115aとの接続位置に自由度があり、電子回
路部115aを形成するプリント基板のパターン設計が
容易である。
【0042】
【発明の効果】(1)以上のように、請求項1の発明に
よれば、変流器と零相変流器を電子回路部の近傍に負荷
給電路に沿って並設したので、変流器、零相変流器と電
子回路部の接続が容易で外形寸法を大きくすることな
く、信頼性の高い回路遮断器を得ることができる。
【0043】(2)請求項2の発明によれば、過電流時
及び漏電時に動作する信頼性の高い回路遮断器を得るこ
とができる。
【0044】(3)請求項3の発明によれば、電流デー
タを回路遮断器の外部に出力させることができるので、
回路遮断器に通電される負荷電流の通電状態を把握する
ことが可能である。
【0045】(4)請求項4の発明によれば、過電流引
き外し装置を備えた回路遮断器において、、過電流時及
び漏電時に動作する信頼性の高い回路遮断器を得ること
ができる。
【0046】(5)請求項5の発明によれば、回路遮断
器に接続された負荷機器の負荷電流が大きくなった場合
において、状況を事前に認知することができるので、負
荷機器の負荷を軽減させることにより、回路遮断器の遮
断動作による突然の負荷機器の停止を未然に防止するこ
とができる。
【0047】(6)請求項6の発明によれば、変流器と
零相変流器を変流器収納ケース内に一体的に配設したの
で、外形寸法を小さくすることができる。
【0048】(7)請求項7の発明によれば、保護ダイ
オードを変流器収納ケース内に確実に固定し、変流器巻
線間に接続することができる。
【0049】(8)請求項8の発明によれば、変流器の
変流器コアに発生した磁束と、零相変流器の零相変流器
コアに発生した磁束が互いに干渉しないため、回路遮断
器の誤動作を防止することができる。
【0050】(9)請求項9の発明によれば、変流器、
零相変流器と電子回路部の接続が容易で、確実にできる
ので、信頼性を高くすることができる。
【0051】(10)請求項10の発明によれば、変流
器、零相変流器と電子回路部との接続位置に自由度があ
り、電子回路部を形成するプリント基板のパターン設計
が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による回路遮断器の
縦断面図である。
【図2】 図1の内部構成ブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態1による回路遮断器の
一体形変流器の拡大斜視図である。
【図4】 図3のA−A断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態1による一体形変流器
の零相変流器側蓋を外した時の平面図である。
【図6】 この発明の実施の形態1による一体形変流器
の変流器側蓋を外した時の平面図である。
【図7】 この発明の実施の形態2による回路遮断器の
一体形変流器の拡大斜視図である。
【図8】 この発明の実施の形態3による回路遮断器の
縦断面図である。
【図9】 図8の内部構成ブロック図である。
【図10】 この発明の実施の形態3による回路遮断器
の一体形変流器及び一体形変流器に接続される相手コネ
クタの拡大斜視図である。
【図11】 図10のB−B断面図である。
【図12】 従来の警報機能付回路遮断器の斜視図であ
る。
【図13】 従来の回路遮断器の縦断面図である。
【符号の説明】
1,2 負荷給電路、15,15a 第1貫通電路、1
6,16a 第2貫通電路、60,60a 開閉接触
子、 61,61a 固定側接点、62,62
a可動側接点、 70,70a 引き外し機
構部、80,80a 引き外し装置、 85,8
5a 一体形変流器、86,86a 変流器収納ケー
ス、 86b コネクタ、87a,中継ケース、
87b リード線、90,90a 零相変
流器、 94,94a,106,106a 磁気シール
ド、95,95a,96,96a,107,107a,
108,108a ターミナル、100,100a 変
流器、104,104a,105,105a 保護ダイ
オード、110,110a 漏電検出回路、 11
5,115a 電子回路部、120 過電流検出回路、
125 電流データ出力装置、130,1
30a 警報検出回路、 135,135a 警報装
置、150 過電流引き外し装置。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷給電路を開閉する開閉接触子と、該
    開閉接触子を動作させる引き外し機構部と、前記負荷給
    電路に流れる負荷電流を検出する変流器と、前記負荷給
    電路に流れる漏電電流を検出する零相変流器と、前記変
    流器と前記零相変流器から出力される検出信号を処理す
    る電子回路部とを備えた回路遮断器において、前記変流
    器と前記零相変流器が前記電子回路部の近傍に前記負荷
    給電路に沿って並設されることを特徴とする回路遮断
    器。
  2. 【請求項2】 電子回路部は過電流検出回路と漏電検出
    回路を備え、前記過電流検出回路及び前記漏電検出回路
    から出力された動作信号により引き外し機構部を動作さ
    せることを特徴とする請求項1記載の回路遮断器。
  3. 【請求項3】 過電流検出回路から出力された電流デー
    タを出力する電流データ出力装置を備えたことを特徴と
    する請求項2に記載の回路遮断器。
  4. 【請求項4】 負荷給電路に流れる過電流を検出し、電
    流値に基づいて動作する過電流引き外し装置を備え、該
    過電流引き外し装置及び漏電検出回路から出力された動
    作信号により引き外し機構部を動作させることを特徴と
    する請求項1記載の回路遮断器。
  5. 【請求項5】 電子回路部は警報を出すか否かの判断を
    行なう警報検出回路を備え、該警報検出回路の信号に基
    づき警報を出す警報装置を備えたことを特徴とする請求
    項1から請求項4のいずれか1項に記載の回路遮断器。
  6. 【請求項6】 変流器と零相変流器を変流器収納ケース
    内に一体的に配設したことを特徴とする請求項1から請
    求項5のいずれか1項に記載の回路遮断器。
  7. 【請求項7】 変流器の出力端子間に接続された保護ダ
    イオードを変流器収納ケース内に配設したことを特徴と
    する請求項6に記載の回路遮断器。
  8. 【請求項8】 変流器と零相変流器との間に少なくとも
    1つの磁気シールドを配設したことを特徴とする請求項
    6又は請求項7に記載の回路遮断器。
  9. 【請求項9】 変流器及び零相変流器からの出力信号を
    出力するターミナルが電子回路部に直接、接続されるこ
    とを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に
    記載の回路遮断器。
  10. 【請求項10】 変流器収納ケースに変流器と零相変流
    器からの出力信号を電子回路部と接続するコネクタが固
    装されることを特徴とする請求項1から請求項8のいず
    れか1項に記載の回路遮断器。
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