JP2002231117A - アーク反応熱回路遮断器 - Google Patents
アーク反応熱回路遮断器Info
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- H01H73/306—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism having electrothermal release and no other automatic release reset by push-button, pull-knob or slide the push-button supporting pivotally a combined contact-latch lever
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- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
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- H02H1/0015—Using arc detectors
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- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過負荷電流だけでなく、アーク発生にも反応
する、航空機用回路遮断器を提供すること。 【解決手段】 この回路遮断器１０は、可動接点１２お
よび固定接点１４を含み、通常、この可動接点が取付け
てあり且つばね４０によって時計方向にバイアスしたベ
ルクランク３４の止め３４ａをラッチ４２のラッチ端４
２ｂで係止して、可動接点と固定接点を係合状態に保持
する。バイメタル素子１８に過負荷電流が所定時間流れ
ると、この素子が自己加熱して曲り、連結板３２および
付随してラッチ４２を動かし、上記係止を解放してベル
クランク３４を回転させ、可動接点１２を固定接点１４
から離し遮断器回路を開く。アーク検知回路５２がアー
ク発生を検知したときもソレノイド５６作動させて、同
様に上記係止を解く。このソレノイドを圧電抵抗素子で
置換えれば更にかさばらないものとなる。
する、航空機用回路遮断器を提供すること。 【解決手段】 この回路遮断器１０は、可動接点１２お
よび固定接点１４を含み、通常、この可動接点が取付け
てあり且つばね４０によって時計方向にバイアスしたベ
ルクランク３４の止め３４ａをラッチ４２のラッチ端４
２ｂで係止して、可動接点と固定接点を係合状態に保持
する。バイメタル素子１８に過負荷電流が所定時間流れ
ると、この素子が自己加熱して曲り、連結板３２および
付随してラッチ４２を動かし、上記係止を解放してベル
クランク３４を回転させ、可動接点１２を固定接点１４
から離し遮断器回路を開く。アーク検知回路５２がアー
ク発生を検知したときもソレノイド５６作動させて、同
様に上記係止を解く。このソレノイドを圧電抵抗素子で
置換えれば更にかさばらないものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般的には電気
回路遮断器に関し、更に詳しくは、電気回路に、電流過
負荷状態は勿論、アーク発生状態が発生したときにこの
回路を遮断するための航空機回路遮断器に関する。
回路遮断器に関し、更に詳しくは、電気回路に、電流過
負荷状態は勿論、アーク発生状態が発生したときにこの
回路を遮断するための航空機回路遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱的に反応する電気回路遮断器は、一般
的には電気回路の他の装置および配線を過熱、過電流等
による損傷から保護するためにこの回路での選択した過
負荷状態の発生に応じてこの回路を遮断する。そのよう
な装置の例は、米国特許第３，３６１，８８２号および
第４，４００，６７７号に記載してあり、この参照によ
りその開示をここに援用する。これらの特許では、制御
機構が可動接点を相補形の固定接点と手動で係合・離脱
させて回路を開閉し、熱的に反応するバイメタル部材が
この回路での選択した過負荷電流の発生に応じてこの回
路を開くために作用する。このバイメタル部材は、かな
りの電気抵抗特性を有する金属材料で作ってあり、この
部材は、この回路に選択した過負荷電流が選択した時間
流れるとき、自己加熱して選択した程度に曲り、この機
構を作動させてこの回路遮断器を開くように、この回路
遮断器に配置してある。この回路遮断器は、それを手動
で開きまたは過負荷電流の発生に応じて開かれた後に手
動でリセットするまで開回路位置に係止されるようにな
っている。それは、この回路遮断器が、もし仮にこの手
動リセット手段を回路閉位置に手動で保持しても、過負
荷電流の発生に応じて開く点で“自由引きはずし”でも
ある。
的には電気回路の他の装置および配線を過熱、過電流等
による損傷から保護するためにこの回路での選択した過
負荷状態の発生に応じてこの回路を遮断する。そのよう
な装置の例は、米国特許第３，３６１，８８２号および
第４，４００，６７７号に記載してあり、この参照によ
りその開示をここに援用する。これらの特許では、制御
機構が可動接点を相補形の固定接点と手動で係合・離脱
させて回路を開閉し、熱的に反応するバイメタル部材が
この回路での選択した過負荷電流の発生に応じてこの回
路を開くために作用する。このバイメタル部材は、かな
りの電気抵抗特性を有する金属材料で作ってあり、この
部材は、この回路に選択した過負荷電流が選択した時間
流れるとき、自己加熱して選択した程度に曲り、この機
構を作動させてこの回路遮断器を開くように、この回路
遮断器に配置してある。この回路遮断器は、それを手動
で開きまたは過負荷電流の発生に応じて開かれた後に手
動でリセットするまで開回路位置に係止されるようにな
っている。それは、この回路遮断器が、もし仮にこの手
動リセット手段を回路閉位置に手動で保持しても、過負
荷電流の発生に応じて開く点で“自由引きはずし”でも
ある。
【０００３】この種の回路遮断器は、低電流現象に反応
するように設計されてはいないが、しかし火災または破
滅的現象をもたらすことが有り得る、或る種の低電流現
象即ちアークが存在する。例えば、弛み始めた電気接続
は、アーク発生を起すに十分なエネルギーを出せるが、
この回路を通して回路遮断器を作動させるには不十分な
電流しか引出せない。家庭用回路遮断器がアーク検知技
術を含むことは知られているが、これらの装置は、性能
が限られ、航空機に使うには遙かに大き過ぎる。
するように設計されてはいないが、しかし火災または破
滅的現象をもたらすことが有り得る、或る種の低電流現
象即ちアークが存在する。例えば、弛み始めた電気接続
は、アーク発生を起すに十分なエネルギーを出せるが、
この回路を通して回路遮断器を作動させるには不十分な
電流しか引出せない。家庭用回路遮断器がアーク検知技
術を含むことは知られているが、これらの装置は、性能
が限られ、航空機に使うには遙かに大き過ぎる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、航空
機使用に耐える、アーク故障保護回路遮断器を提供する
ことである。この発明のもう一つの目的は、過負荷電流
状態を検知すると作動して即ち引きはずして開き、アー
ク発生状態からの保護も与えるようにしてある、従来の
回路遮断器を提供することである。この発明のもう一つ
の目的は、熱的過電流状態は勿論、アーク故障が発生す
ると回路を開き、およびアーク発生状態から生じた作動
と熱的または過電流状態によって生じたものを区別する
ために作動表示即ち引きはずし表示をもたらす、回路遮
断器を提供することである。
機使用に耐える、アーク故障保護回路遮断器を提供する
ことである。この発明のもう一つの目的は、過負荷電流
状態を検知すると作動して即ち引きはずして開き、アー
ク発生状態からの保護も与えるようにしてある、従来の
回路遮断器を提供することである。この発明のもう一つ
の目的は、熱的過電流状態は勿論、アーク故障が発生す
ると回路を開き、およびアーク発生状態から生じた作動
と熱的または過電流状態によって生じたものを区別する
ために作動表示即ち引きはずし表示をもたらす、回路遮
断器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】簡潔に言えば、この発明
に従って作った回路遮断器は、可動接点手段、相補の固
定接点手段および通常この可動接点手段をこの固定接点
手段と閉回路位置で係合状態に保持するための制御機構
を含む。上に参照した特許の場合と同様、この制御機構
は、かなりの電気抵抗特性を有する、熱的に反応するバ
イメタル部材を含み、それは、この遮断器回路に選択し
た時間流れる過負荷電流が、このバイメタル部材を自己
加熱してそれを曲らせおよび運動伝達連結板および付随
してラッチを動かし、ばねバイアスした即ちばねにより
一方に片寄らせたベルクランク機構から部材を解放して
このベルクランク機構を回転させて、それによってこれ
らの接点を従来の方法で開回路位置へ動かすように、こ
の回路遮断器に配置してある。この発明によれば、アー
ク検知回路がこの回路遮断器に含まれ、これらの接点を
開回路位置へ動かすためにこのベルクランク機構を解放
するための補助アクチュエータに電気的に接続してあ
る。
に従って作った回路遮断器は、可動接点手段、相補の固
定接点手段および通常この可動接点手段をこの固定接点
手段と閉回路位置で係合状態に保持するための制御機構
を含む。上に参照した特許の場合と同様、この制御機構
は、かなりの電気抵抗特性を有する、熱的に反応するバ
イメタル部材を含み、それは、この遮断器回路に選択し
た時間流れる過負荷電流が、このバイメタル部材を自己
加熱してそれを曲らせおよび運動伝達連結板および付随
してラッチを動かし、ばねバイアスした即ちばねにより
一方に片寄らせたベルクランク機構から部材を解放して
このベルクランク機構を回転させて、それによってこれ
らの接点を従来の方法で開回路位置へ動かすように、こ
の回路遮断器に配置してある。この発明によれば、アー
ク検知回路がこの回路遮断器に含まれ、これらの接点を
開回路位置へ動かすためにこのベルクランク機構を解放
するための補助アクチュエータに電気的に接続してあ
る。
【０００６】一好適実施例で、このアクチュエータは、
ソレノイドを含み、それは、このアーク検知回路によっ
て付勢されたときに、このソレノイドによって押される
位置に取付けてあるレバーに運動を伝達し、この連結板
の延長部に結合してあるこのレバーがこの連結板をラッ
チと共に引いてこのベルクランク機構を解放する。アク
チュエータがソレノイドを含むもう一つの好適実施例で
は、アームがこのラッチに取付けてあってこのラッチを
回動させ、このベルクランク機構を解放する。更にもう
一つの好適実施例では、細長い圧電抵抗部材がこの連結
板に結合してあり、アーク検知回路が付勢されると、電
気的に付勢可能である。付勢すると、この圧電抵抗部材
が曲って、先に説明した実施例同様、この連結板をラッ
チ即ち掛け金と共に引いてこのベルクランク機構を解放
する。この発明の特徴によれば、このアーク検知回路が
この回路遮断器を作動させたとき即ち引きはずしたと
き、この作動を電流過負荷によって生じたものと区別す
るために付勢される、可視表示器のような、適当な表示
手段を設けてもよい。代替好適実施例では、コイルを有
する機械的リレーがこの回路遮断器に含まれ、過負荷電
流が発生するとこのコイルが付勢されてこのリレーを開
く。一旦このリレーが開くと、この電流がトランジスタ
によって一時的に分流され、これらの機械的接点のアー
ク発生をなくする。一旦これらの機械的接点がアーク発
生を避けるに十分遠く開くと、次にこのトランジスタが
負荷電流と共に消勢される。
ソレノイドを含み、それは、このアーク検知回路によっ
て付勢されたときに、このソレノイドによって押される
位置に取付けてあるレバーに運動を伝達し、この連結板
の延長部に結合してあるこのレバーがこの連結板をラッ
チと共に引いてこのベルクランク機構を解放する。アク
チュエータがソレノイドを含むもう一つの好適実施例で
は、アームがこのラッチに取付けてあってこのラッチを
回動させ、このベルクランク機構を解放する。更にもう
一つの好適実施例では、細長い圧電抵抗部材がこの連結
板に結合してあり、アーク検知回路が付勢されると、電
気的に付勢可能である。付勢すると、この圧電抵抗部材
が曲って、先に説明した実施例同様、この連結板をラッ
チ即ち掛け金と共に引いてこのベルクランク機構を解放
する。この発明の特徴によれば、このアーク検知回路が
この回路遮断器を作動させたとき即ち引きはずしたと
き、この作動を電流過負荷によって生じたものと区別す
るために付勢される、可視表示器のような、適当な表示
手段を設けてもよい。代替好適実施例では、コイルを有
する機械的リレーがこの回路遮断器に含まれ、過負荷電
流が発生するとこのコイルが付勢されてこのリレーを開
く。一旦このリレーが開くと、この電流がトランジスタ
によって一時的に分流され、これらの機械的接点のアー
ク発生をなくする。一旦これらの機械的接点がアーク発
生を避けるに十分遠く開くと、次にこのトランジスタが
負荷電流と共に消勢される。
【０００７】この発明の新規にして改良した回路遮断器
のその他の目的、利点および詳細は、この発明の好適実
施例の、図面を参照した、以下の詳細な説明で明白であ
る。
のその他の目的、利点および詳細は、この発明の好適実
施例の、図面を参照した、以下の詳細な説明で明白であ
る。
【０００８】
【実施例】図１を参照して、参照数字１０は、上に参照
した米国特許第３，３６１，８８２号および第４，４０
０，６７７号に記載してあるのと類似であり、アーク検
知回路と作動装置即ち引きはずし装置を含むように修正
した、熱的に反応する回路遮断器を示す。遮断器１０
は、可動接点手段１２、相補の固定接点手段１４、およ
び熱的に反応するバイメタル手段１８を含む制御機構１
６を含む。この制御機構は、通常可動接点手段１２を相
補の固定接点手段１４と係合状態に保持してこの遮断器
回路を閉じる。しかし、この熱的に反応するバイメタル
素子１８は、かなりの電気抵抗特性を有し、このバイメ
タル素子を通る電流のために、自己加熱して選択した方
向に、即ち、図１で見て右に、曲るように、この遮断器
回路内に配置してある。過電流状態中、このバイメタル
素子は、連結板３２を押すに十分加熱され、次にその板
が制御機構１６を作動させ即ち引きはずしてこの可動接
点手段を相補の固定接点手段との係合から外して動か
し、この回路遮断器を従来の方法で開く。制御機構１６
は、手動で可動接点を相補の固定接点と係合・離脱させ
るようにもなっており、且つこれらの可動接点手段を手
動でまたは過負荷電流の発生に応じて開回路位置へ動か
すとき、可動接点手段を開回路位置に解放可能にラッチ
し即ち掛けとめするようにもなっており、更に手動解放
後にまたは過負荷電流に応じた正常解放後にバイメタル
素子が冷却したなら、この回路遮断器を手動でリセット
できるようにもなっており、又この回路遮断器内での過
負荷電流の発生でのその通常の熱的応答で周囲温度の変
動にたいし補償されるようにもなっている。
した米国特許第３，３６１，８８２号および第４，４０
０，６７７号に記載してあるのと類似であり、アーク検
知回路と作動装置即ち引きはずし装置を含むように修正
した、熱的に反応する回路遮断器を示す。遮断器１０
は、可動接点手段１２、相補の固定接点手段１４、およ
び熱的に反応するバイメタル手段１８を含む制御機構１
６を含む。この制御機構は、通常可動接点手段１２を相
補の固定接点手段１４と係合状態に保持してこの遮断器
回路を閉じる。しかし、この熱的に反応するバイメタル
素子１８は、かなりの電気抵抗特性を有し、このバイメ
タル素子を通る電流のために、自己加熱して選択した方
向に、即ち、図１で見て右に、曲るように、この遮断器
回路内に配置してある。過電流状態中、このバイメタル
素子は、連結板３２を押すに十分加熱され、次にその板
が制御機構１６を作動させ即ち引きはずしてこの可動接
点手段を相補の固定接点手段との係合から外して動か
し、この回路遮断器を従来の方法で開く。制御機構１６
は、手動で可動接点を相補の固定接点と係合・離脱させ
るようにもなっており、且つこれらの可動接点手段を手
動でまたは過負荷電流の発生に応じて開回路位置へ動か
すとき、可動接点手段を開回路位置に解放可能にラッチ
し即ち掛けとめするようにもなっており、更に手動解放
後にまたは過負荷電流に応じた正常解放後にバイメタル
素子が冷却したなら、この回路遮断器を手動でリセット
できるようにもなっており、又この回路遮断器内での過
負荷電流の発生でのその通常の熱的応答で周囲温度の変
動にたいし補償されるようにもなっている。
【０００９】上に説明したように、回路遮断器１０は、
実質的に上に参照した特許に記載してある回路遮断器に
対応する。即ち、この回路遮断器は、一つを図１に示
す、１対の嵌合い半ケーシング２０を含み、それらをケ
ーシング孔２２を貫通するリベット（図示せず）によっ
て互いに緊締してそれらの間にエンクロージャ即ち室２
４を作り、これらの半ケーシングは、この室内に種々の
遮断器部品を位置付けるために、それに溝および受け面
を有する。プッシュプルボタン２６および操作部材２８
が、これらの半ケーシングの間に保持するねじ付きブッ
シュ３０に取付けてあり、このブッシュのねじは、この
遮断器をコントロールパネル等に取付けるのに役立ち、
このプッシュボタンをこのパネルでアクセスできるよう
にする。操作部材２８は、室２４の中へ延在し、ベルク
ランク３４が軸３８上で操作部材２８の分岐端で回転可
能であるように、運動伝達連結板３２の孔を通る。ばね
４０がアンカープレート３６からこのベルクランクまで
延在してこのベルクランクを図１で見て時計方向に回転
するようにバイアスし即ち一方に片寄らせ、これらの半
ケーシングのスロット即ち細孔４２ａで回動自在なラッ
チ４２が通常このベルクランク上の止め３４ａと係合し
ているラッチ端４２ｂを有する。相補の固定接点手段１
４は、一つの端子４４に接続した第１固定接点１４ａお
よびバイメタル素子１８を介して端子４６に電気的に接
続した第２接点１４ｂを含む。可動接点手段１２は、ば
ね４７によってベルクランク３４上に取付けてあり、こ
の回路遮断器を閉開するためにこれら二つの固定接点と
弾性的に且つ架橋的に係合・離脱するようになってい
る。この運動伝達連結板は、バイメタル素子１８が動く
とラッチ４２を動かすためにこのバイメタル素子と共に
可動であり、操作部材２８用の追加のラッチおよびばね
手段４８がブッシュ３０内に組込んである。
実質的に上に参照した特許に記載してある回路遮断器に
対応する。即ち、この回路遮断器は、一つを図１に示
す、１対の嵌合い半ケーシング２０を含み、それらをケ
ーシング孔２２を貫通するリベット（図示せず）によっ
て互いに緊締してそれらの間にエンクロージャ即ち室２
４を作り、これらの半ケーシングは、この室内に種々の
遮断器部品を位置付けるために、それに溝および受け面
を有する。プッシュプルボタン２６および操作部材２８
が、これらの半ケーシングの間に保持するねじ付きブッ
シュ３０に取付けてあり、このブッシュのねじは、この
遮断器をコントロールパネル等に取付けるのに役立ち、
このプッシュボタンをこのパネルでアクセスできるよう
にする。操作部材２８は、室２４の中へ延在し、ベルク
ランク３４が軸３８上で操作部材２８の分岐端で回転可
能であるように、運動伝達連結板３２の孔を通る。ばね
４０がアンカープレート３６からこのベルクランクまで
延在してこのベルクランクを図１で見て時計方向に回転
するようにバイアスし即ち一方に片寄らせ、これらの半
ケーシングのスロット即ち細孔４２ａで回動自在なラッ
チ４２が通常このベルクランク上の止め３４ａと係合し
ているラッチ端４２ｂを有する。相補の固定接点手段１
４は、一つの端子４４に接続した第１固定接点１４ａお
よびバイメタル素子１８を介して端子４６に電気的に接
続した第２接点１４ｂを含む。可動接点手段１２は、ば
ね４７によってベルクランク３４上に取付けてあり、こ
の回路遮断器を閉開するためにこれら二つの固定接点と
弾性的に且つ架橋的に係合・離脱するようになってい
る。この運動伝達連結板は、バイメタル素子１８が動く
とラッチ４２を動かすためにこのバイメタル素子と共に
可動であり、操作部材２８用の追加のラッチおよびばね
手段４８がブッシュ３０内に組込んである。
【００１０】上記の構造は、上に参照した特許に図示し
且つ説明してあるので、ここにはこれ以上説明せず、こ
の遮断器回路が開いているとき、およびこのバイメタル
素子が周囲温度であるとき、プッシュプルボタン２６を
手で押せば、バイメタル素子１８、連結板３２およびラ
ッチ４２が図１に示す位置にあり、このラッチがばね部
４２ｃによってバイアスされて、この図で見てケーシン
グスロット４２ａの中へ左に回動することが分るだろ
う。従って、操作部材２８がベルクランク３４を下方に
動かして止め３４ａをラッチ端４２ｂと係合させ、およ
びこのベルクランクをばね４０のバイアスに抗して反時
計方向に回転して可動接点手段１２を相補の固定接点手
段１４と係合させ、この回路遮断器を端子４４と４６の
間で閉じる。ブッシュ３０内のこの解放可能なラッチお
よびばね手段４８は、これらの遮断器接点が図示する閉
回路位置にある間、このベルクランクを図示する位置に
弾性的に保持する。その構成で、この遮断器回路は、端
子４４から接点手段１２および１４を通り、バイメタル
素子１８を経て端子４６に達する。ボタン２６を引く
と、ブッシュ３０内のラッチを解放でき、ベルクランク
３４が時計方向に回転して可動接点手段１２を固定接点
手段１４から離脱させてこの遮断器回路を開き、押しボ
タン２６をブッシュ３０から外方に動かす。
且つ説明してあるので、ここにはこれ以上説明せず、こ
の遮断器回路が開いているとき、およびこのバイメタル
素子が周囲温度であるとき、プッシュプルボタン２６を
手で押せば、バイメタル素子１８、連結板３２およびラ
ッチ４２が図１に示す位置にあり、このラッチがばね部
４２ｃによってバイアスされて、この図で見てケーシン
グスロット４２ａの中へ左に回動することが分るだろ
う。従って、操作部材２８がベルクランク３４を下方に
動かして止め３４ａをラッチ端４２ｂと係合させ、およ
びこのベルクランクをばね４０のバイアスに抗して反時
計方向に回転して可動接点手段１２を相補の固定接点手
段１４と係合させ、この回路遮断器を端子４４と４６の
間で閉じる。ブッシュ３０内のこの解放可能なラッチお
よびばね手段４８は、これらの遮断器接点が図示する閉
回路位置にある間、このベルクランクを図示する位置に
弾性的に保持する。その構成で、この遮断器回路は、端
子４４から接点手段１２および１４を通り、バイメタル
素子１８を経て端子４６に達する。ボタン２６を引く
と、ブッシュ３０内のラッチを解放でき、ベルクランク
３４が時計方向に回転して可動接点手段１２を固定接点
手段１４から離脱させてこの遮断器回路を開き、押しボ
タン２６をブッシュ３０から外方に動かす。
【００１１】もし、この回路遮断器に電流過負荷が起る
と、その電流は、かなりの電気抵抗特性を有する金属材
料で作ってある、熱的に反応する素子１８を通って、熱
的に反応するバイメタル部材の普通の方法で流れる。そ
の結果、この部材が自己加熱され、そのような加熱に応
じて（図１で見て右へ）曲る。このバイメタル素子は、
選択した過負荷電流が選択した時間続くと、このバイメ
タル素子が端４２ｂをベルクランク止め３４ａから外す
ために連結板３２を動かすに十分曲るように、従来の方
法で釣合わせてある。それが起ると、ベルクランクがば
ね４０のバイアスの下で時計方向に回転して接点手段１
２を開回路位置へ動かし、ブッシュ３０内の解放可能ラ
ッチ手段上の弾性力を解放し、それによってブッシュ３
０内のばね手段がプッシュプルボタン２６および操作部
材２８をそれらの開回路位置へ上方に動かす。ラッチ端
４２ｂは、周囲温度の変化を補償する熱反応手段によっ
てラッチ４２に取付けてあり、それで周囲温度状態が変
動しても、選択した過負荷電流が選択した時間発生した
後に、上に説明した遮断器回路の開放が起る。
と、その電流は、かなりの電気抵抗特性を有する金属材
料で作ってある、熱的に反応する素子１８を通って、熱
的に反応するバイメタル部材の普通の方法で流れる。そ
の結果、この部材が自己加熱され、そのような加熱に応
じて（図１で見て右へ）曲る。このバイメタル素子は、
選択した過負荷電流が選択した時間続くと、このバイメ
タル素子が端４２ｂをベルクランク止め３４ａから外す
ために連結板３２を動かすに十分曲るように、従来の方
法で釣合わせてある。それが起ると、ベルクランクがば
ね４０のバイアスの下で時計方向に回転して接点手段１
２を開回路位置へ動かし、ブッシュ３０内の解放可能ラ
ッチ手段上の弾性力を解放し、それによってブッシュ３
０内のばね手段がプッシュプルボタン２６および操作部
材２８をそれらの開回路位置へ上方に動かす。ラッチ端
４２ｂは、周囲温度の変化を補償する熱反応手段によっ
てラッチ４２に取付けてあり、それで周囲温度状態が変
動しても、選択した過負荷電流が選択した時間発生した
後に、上に説明した遮断器回路の開放が起る。
【００１２】この発明の一好適実施例によれば、この回
路遮断器は、アーク検知回路５２を受けるための回路室
５０およびアーク反応アクチュエータ組立体即ちアーク
反応作動器組立体を受けるための付随したアクチュエー
タ室即ち作動器室５４が作ってある。図１に示すよう
に、このアーク反応アクチュエータ組立体は、プランジ
ャ５６ａを有するソレノイド５６を含み、このプランジ
ャは、このソレノイドを付勢すると、ピボットアーム５
８と係合してピン５８ａの周りに回動させるようになっ
ている。ピボットアーム５８は、連結板３２の延在部分
に取付けてあり、ソレノイド５６によって生ずるピボッ
トアーム５８の回動運動が連結板３２を図１で見て右へ
引き、それによってベルクランク３４を解放し、接点手
段１２を開回路位置へ動かす。米国特許第５，４７７，
１５０号に記載してあるような、何か適当なアーク検知
回路５２を使ってもよく、その特許の開示を参照するこ
とによってここに援用する。上記のように、緩い接続お
よびその他の不完全性が電気アークを生ずることがあ
る。そのようなアークは、このアークから放射しおよび
／または表皮効果によってその回路の導体に沿って伝わ
る高周波（ＲＦ）ノイズを発生する。電気アークまたは
スパークによって発生したＲＦノイズは、アークの“Ｒ
Ｆシグネチャ即ちRFサイン”と呼べる明確で瞬間的な高
周波の広帯域のスペクトルを含む。このアークのＲＦシ
グネチャのサンプルを回路５２の中のＲＦエネルギーピ
ックアップによって捕捉し、この回路がこのＲＦシグネ
チャを調節してソレノイド５６を駆動するためにライン
電圧即ち線間電圧を掛けるための出力を作る。回路５２
は、端子４４および４６との適当な接続を通るライン電
圧によっても駆動されるのが好ましい。
路遮断器は、アーク検知回路５２を受けるための回路室
５０およびアーク反応アクチュエータ組立体即ちアーク
反応作動器組立体を受けるための付随したアクチュエー
タ室即ち作動器室５４が作ってある。図１に示すよう
に、このアーク反応アクチュエータ組立体は、プランジ
ャ５６ａを有するソレノイド５６を含み、このプランジ
ャは、このソレノイドを付勢すると、ピボットアーム５
８と係合してピン５８ａの周りに回動させるようになっ
ている。ピボットアーム５８は、連結板３２の延在部分
に取付けてあり、ソレノイド５６によって生ずるピボッ
トアーム５８の回動運動が連結板３２を図１で見て右へ
引き、それによってベルクランク３４を解放し、接点手
段１２を開回路位置へ動かす。米国特許第５，４７７，
１５０号に記載してあるような、何か適当なアーク検知
回路５２を使ってもよく、その特許の開示を参照するこ
とによってここに援用する。上記のように、緩い接続お
よびその他の不完全性が電気アークを生ずることがあ
る。そのようなアークは、このアークから放射しおよび
／または表皮効果によってその回路の導体に沿って伝わ
る高周波（ＲＦ）ノイズを発生する。電気アークまたは
スパークによって発生したＲＦノイズは、アークの“Ｒ
Ｆシグネチャ即ちRFサイン”と呼べる明確で瞬間的な高
周波の広帯域のスペクトルを含む。このアークのＲＦシ
グネチャのサンプルを回路５２の中のＲＦエネルギーピ
ックアップによって捕捉し、この回路がこのＲＦシグネ
チャを調節してソレノイド５６を駆動するためにライン
電圧即ち線間電圧を掛けるための出力を作る。回路５２
は、端子４４および４６との適当な接続を通るライン電
圧によっても駆動されるのが好ましい。
【００１３】図２は、ソレノイド５６を使う、この発明
のもう一つの好適実施例を示す。ラッチ４２および連結
板３２を除いて、この回路遮断器の接点組立体および過
負荷電流部品は、図示を容易にするために示さなかっ
た。図２の実施例では、ソレノイド５６のプランジャ５
６ａが、付勢されたとき、ラッチ組立体にしっかりと取
付けてある作動レバー６０を押してこのラッチ組立体
を、図２で見て、時計方向に回動させ、それによってこ
の遮断器を作動させる即ち引きはずすように構成してあ
る。
のもう一つの好適実施例を示す。ラッチ４２および連結
板３２を除いて、この回路遮断器の接点組立体および過
負荷電流部品は、図示を容易にするために示さなかっ
た。図２の実施例では、ソレノイド５６のプランジャ５
６ａが、付勢されたとき、ラッチ組立体にしっかりと取
付けてある作動レバー６０を押してこのラッチ組立体
を、図２で見て、時計方向に回動させ、それによってこ
の遮断器を作動させる即ち引きはずすように構成してあ
る。
【００１４】図３は、先に説明した実施例のソレノイド
ではなくて圧電抵抗素子がアーク反応アクチュエータと
して役立つ、もう一つの好適実施例を示す。細長い素子
６２が圧電抵抗材料で作ってあり、直接か、またはアー
ク検知回路５２の出力によって間接的に電気的に付勢さ
れる。圧電抵抗素子６２は、例えば、連結板３２に作っ
たスロットを通して受けることによって、この連結板に
結合してある。素子６２を付勢すると、それが、図３で
見て、右へ曲り、それによって連結板３２をラッチ４２
と共に引いて、この回路遮断器を作動させる。この圧電
抵抗アクチュエータは、ソレノイド５６より場所を取ら
ず、小さい室５４’を可能にする。もし望むなら、この
圧電抵抗アクチュエータを図１の実施例のような作動レ
バーを動かすために使うことができる。
ではなくて圧電抵抗素子がアーク反応アクチュエータと
して役立つ、もう一つの好適実施例を示す。細長い素子
６２が圧電抵抗材料で作ってあり、直接か、またはアー
ク検知回路５２の出力によって間接的に電気的に付勢さ
れる。圧電抵抗素子６２は、例えば、連結板３２に作っ
たスロットを通して受けることによって、この連結板に
結合してある。素子６２を付勢すると、それが、図３で
見て、右へ曲り、それによって連結板３２をラッチ４２
と共に引いて、この回路遮断器を作動させる。この圧電
抵抗アクチュエータは、ソレノイド５６より場所を取ら
ず、小さい室５４’を可能にする。もし望むなら、この
圧電抵抗アクチュエータを図１の実施例のような作動レ
バーを動かすために使うことができる。
【００１５】上に説明した全ての実施例で、このアーク
検知回路装置およびアクチュエータは、この業界に定着
した既存の制御機構および可動接点構造を利用する、熱
的、過負荷電流回路遮断器に取付けてある。
検知回路装置およびアクチュエータは、この業界に定着
した既存の制御機構および可動接点構造を利用する、熱
的、過負荷電流回路遮断器に取付けてある。
【００１６】この発明の例示としてこの発明の特定の実
施例を説明したが、この発明は、前記請求項の範囲に入
る、開示した実施例の全ての修正形および均等物を包含
することを理解すべきである。例えば、この回路遮断器
がアークを検出したためにこの回路遮断器が作動したこ
とを表示するために、このアーク反応アクチュエータが
付勢されたときに付勢される可視表示スイッチを設ける
ことができる。更に、この回路遮断器は、特別な措置な
しにリセットすることを防ぐために、アーク故障により
作動すると、この遮断器を開いて係止させるための機構
を備えることができる。もう一つの修正形では、このア
ーク検知回路を電流レベルの検知にも使い、選択した以
上のピーク電流レベルを検出すると、アーク反応アクチ
ュエータに信号を送ってこの装置を開くことができる。
このアクチュエータは、バイメタル素子より遙かに速く
破損レベルの故障に反応できるので、この改良は、破損
レベルの電流に対するこの装置の反応を迅速化し、それ
によってこの遮断器が高電流を通す時間の長さを制限す
ることによってその耐久性を増す。もう一つの修正形
は、接点の開閉によって誘起する破滅的アーク発生を除
去する特徴を付加することである。この修正形では、負
荷電流を通すバイメタル素子が、過負荷が発生すると、
１組の接点を閉じる。この接点の閉成がこの負荷電流と
直列に配置した機械的リレーのコイルを付勢してこのリ
レーを開く。このリレーが開くと、この電流が固体トラ
ンジスタによって一時的に分流され、これらの機械的接
点のアーク発生をなくする。アーク発生を避けるために
一旦これらの機械的接点が十分開くと、次にこのトラン
ジスタが消勢され、全ての負荷電流が流れを止める。利
点の中に、バイメタル素子が望ましい時間／電流作動曲
線を達成するための熱的記憶を提供することがある。こ
の類似の装置の更なる詳細は、本発明の譲受人に譲渡さ
れた米国特許第５，５３６，９８０号に記載してある。
施例を説明したが、この発明は、前記請求項の範囲に入
る、開示した実施例の全ての修正形および均等物を包含
することを理解すべきである。例えば、この回路遮断器
がアークを検出したためにこの回路遮断器が作動したこ
とを表示するために、このアーク反応アクチュエータが
付勢されたときに付勢される可視表示スイッチを設ける
ことができる。更に、この回路遮断器は、特別な措置な
しにリセットすることを防ぐために、アーク故障により
作動すると、この遮断器を開いて係止させるための機構
を備えることができる。もう一つの修正形では、このア
ーク検知回路を電流レベルの検知にも使い、選択した以
上のピーク電流レベルを検出すると、アーク反応アクチ
ュエータに信号を送ってこの装置を開くことができる。
このアクチュエータは、バイメタル素子より遙かに速く
破損レベルの故障に反応できるので、この改良は、破損
レベルの電流に対するこの装置の反応を迅速化し、それ
によってこの遮断器が高電流を通す時間の長さを制限す
ることによってその耐久性を増す。もう一つの修正形
は、接点の開閉によって誘起する破滅的アーク発生を除
去する特徴を付加することである。この修正形では、負
荷電流を通すバイメタル素子が、過負荷が発生すると、
１組の接点を閉じる。この接点の閉成がこの負荷電流と
直列に配置した機械的リレーのコイルを付勢してこのリ
レーを開く。このリレーが開くと、この電流が固体トラ
ンジスタによって一時的に分流され、これらの機械的接
点のアーク発生をなくする。アーク発生を避けるために
一旦これらの機械的接点が十分開くと、次にこのトラン
ジスタが消勢され、全ての負荷電流が流れを止める。利
点の中に、バイメタル素子が望ましい時間／電流作動曲
線を達成するための熱的記憶を提供することがある。こ
の類似の装置の更なる詳細は、本発明の譲受人に譲渡さ
れた米国特許第５，５３６，９８０号に記載してある。
【図１】この発明の第１好適実施例に従って作った回路
遮断器の、半ケーシングの一つを除去した、部分断面立
面図である。
遮断器の、半ケーシングの一つを除去した、部分断面立
面図である。
【図１ａ】作動部材の下部および接点組立体の一部を示
す、このハウジングの一部の破断断面図である。
す、このハウジングの一部の破断断面図である。
【図２】図１に類似するが、図示を容易にするために回
路遮断器部品を除去して示し、この発明の第２好適実施
例を示す。
路遮断器部品を除去して示し、この発明の第２好適実施
例を示す。
【図３】図２に類似し、この発明の第３好適実施例を示
す。
す。
１０ 回路遮断器 １２ 可動電気接点 １４ 固定電気接点 １８ バイメタル素子 ２０ ハウジング ３２ 可動連結板 ３２’ 可動連結板 ３４ 接点開放機構 ３４ａ 止め ４０ ばね ４２ ラッチ ４２ｂ ラッチ面 ５２ アーク検知回路 ５６ アーク反応アクチュエータ（ソレノイド） ５６ａ 可動プランジャ ６０ 作動レバー ６２ アーク反応アクチュエータ（圧電抵抗素子）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ジー、バーグ アメリカ合衆国 マサチューセッツ、アト ルボロ フォールズ、 タウン ストリー ト 260 Ｆターム(参考） 5G030 FA01 FA11 FB15 FC02 FC16 FD07 XX00
Claims (7)
- 【請求項１】 回路遮断器（１０）であって、電気絶縁
性ハウジング（２０）、上記ハウジング（２０）に装着
された固定電気接点（１４）、上記ハウジング（２０）
に装着され且つ上記固定接点（１４）と係合・離脱する
ように動き得る可動電気接点（１２）、可動に装着され
たラッチ面（４２ｂ）を有するラッチ（４２）、上記可
動接点（１２）に結合され且つ上記ラッチ面（４２ｂ）
で受けられる止め（３４ａ）を有する接点開放機構（３
４）、上記接点開放機構（３４）を接点開位置の方へバ
イアスし、上記止め（３４ａ）の上記ラッチ（４２）と
の係合でそのような運動を防ぐばね（４０）、上記固定
接点（１４）に電気的に接続され、上記可動接点（１
２）が上記固定接点（１４）と係合するときに電流を伝
導するためのバイメタル素子（１８）で、そこを通る電
流の上記伝導により自己加熱すると選択した方向に曲る
素子、上記バイメタル素子（１８）から上記ラッチ（４
２）まで延在する可動連結板（３２）で、電流過負荷で
十分に曲る上記バイメタル素子（１８）が上記連結板
（３２）を動かし、次にそれが上記ラッチ（４２）を上
記止め（３４ａ）から相対的に動かし、それによって上
記接点開放機構（３４）に上記可動接点（１２）を上記
固定接点（１４）との係合から離脱させることによって
上記回路遮断器（１０）を作動させる連結板、上記回路
遮断器（１０）に取付けられたアーク検知回路（５２）
およびアーク反応アクチュエータ（５６、６２）で、上
記アーク反応アクチュエータ（５６、６２）は、上記ラ
ッチ（４２）を上記止め（３４ａ）に対して動かすよう
に位置し、上記アーク検知回路（５２）は、上記固定お
よび可動電気接点（１４、１２）に接続された回路にア
ークを検知すると、上記アーク反応アクチュエータ（５
６、６２）を付勢させて上記ラッチ（４２）を上記止め
（３４ａ）に対して動かし、上記回路遮断器（１０）を
作動させる検知回路およびアクチュエータを含む回路遮
断器。 - 【請求項２】 請求項１による回路遮断器（１０）に於
いて、上記アーク反応アクチュエータがソレノイド（５
６）を含む遮断器。 - 【請求項３】 請求項２による回路遮断器（１０）に於
いて、上記ソレノイド（５６）が可動プランジャ（５６
ａ）を有し、および更に二つの対向する端を有する回動
可能作動レバー（６０）を含み、上記作動レバー（６
０）の一つの対向する端が上記プランジャに隣接し且つ
それと整列して配置してあり、および他の対向する端
は、上記ソレノイド（５６）の付勢が上記プランジャに
運動を上記作動レバー（６０）の上記一端に伝達させて
それを回動させ、次に上記連結板（３２’）を動かし
て、上記回路遮断器（１０）を作動させるように上記連
結板（３２’）に連結してある遮断器。 - 【請求項４】 請求項２による回路遮断器（１０）に於
いて、上記ソレノイド（５６）が可動プランジャ（５６
ａ）を有し、および更に上記ラッチ（４２）に固定して
取付けてありおよび端が上記プランジャ（５６ａ）に隣
接し且つそれと整列している作動レバーを含み、それで
上記ソレノイド（５６）の付勢が上記プランジャ（５６
ａ）に運動を上記作動レバーの上記端に伝達させて上記
ラッチ（４２）を動かし、上記回路遮断器（１０）を作
動させる遮断器。 - 【請求項５】 請求項１による回路遮断器（１０）に於
いて、上記アーク反応アクチュエータが圧電抵抗素子
（６２）を含む遮断器。 - 【請求項６】 請求項５による回路遮断器（１０）に於
いて、上記圧電抵抗素子（６２）が細長く、端が上記連
結板（３２）に連結してあり、それで上記圧電抵抗素子
（６２）の付勢が上記圧電抵抗素子（６２）の上記端を
曲げて運動を上記連結板（３２）へ伝達し、上記回路遮
断器（１０）を作動させる遮断器。 - 【請求項７】 請求項５による回路遮断器（１０）に於
いて、上記圧電抵抗素子（６２）が細長く、自由端を有
し、および更に上記ラッチ（４２）に固定して取付けて
ある作動レバーを含み、上記圧電抵抗素子（６２）の上
記自由端は、上記作動レバーに結合してあり、それで上
記圧電抵抗素子の付勢が上記圧電抵抗素子（６２）の上
記自由端を曲げて運動を上記作動レバーへ伝達し、上記
回路遮断器（１０）を作動させる遮断器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US25435000P | 2000-12-08 | 2000-12-08 | |
| US254350 | 2000-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231117A true JP2002231117A (ja) | 2002-08-16 |
| JP2002231117A5 JP2002231117A5 (ja) | 2005-05-12 |
Family
ID=22963952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373464A Pending JP2002231117A (ja) | 2000-12-08 | 2001-12-07 | アーク反応熱回路遮断器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6642832B2 (ja) |
| EP (1) | EP1213738A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002231117A (ja) |
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| JP2007026766A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 遮断器及び分電盤 |
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| DE10340003B4 (de) * | 2003-08-29 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Kurzschluss- und Überlastauslöser für ein Schaltgerät |
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