JP2003507871A - 独立のトリップおよびリセットロックアウトを備えた回路遮断器 - Google Patents
独立のトリップおよびリセットロックアウトを備えた回路遮断器Info
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Abstract
(57)【要約】
独立のトリップ機構およびリセットロックアウトを有するリセット可能な回路遮断器を提供する。トリップ機構は、故障保護動作とは独立して動作し、また、リセットロックアウトは、故障保護が動作しない状態にある場合または開放ニュートラル状態が存在する場合に、回路遮断器のリセットを阻止する。
Description
【０００１】
背景
１． 分野
本出願は、リセットロックアウト動作を含み、オプションとして独立のトリッ
プ動作を含むリセット可能な回路遮断器（circuit breaker）の族に関し、また
、そのような回路遮断器を使用する配電システムに関する。より詳細には、本出
願は、故障保護のために使用される回路断続部分が適切に働いていない場合およ
び／または開放ニュートラル状態が存在しない場合、回路遮断器がリセットする
のを防止することができるリセットロックアウトを含む回路遮断器を対象とする
。更に、トリップ部分を回路遮断器に付加して、回路断続部分の動作とは独立に
遮断器をトリップできるようにすることがを可能にする。
プ動作を含むリセット可能な回路遮断器（circuit breaker）の族に関し、また
、そのような回路遮断器を使用する配電システムに関する。より詳細には、本出
願は、故障保護のために使用される回路断続部分が適切に働いていない場合およ
び／または開放ニュートラル状態が存在しない場合、回路遮断器がリセットする
のを防止することができるリセットロックアウトを含む回路遮断器を対象とする
。更に、トリップ部分を回路遮断器に付加して、回路断続部分の動作とは独立に
遮断器をトリップできるようにすることがを可能にする。
【０００２】
２． 関連技術の説明
電気配線デバイス業界では、家庭用電気器具、家庭用電化製品、および分岐回
路などの様々な負荷に対する電力を断続するように設計された回路断続デバイス
または回路断続システムがますます必要とされるようになっている。詳細には、
電気法規により、家庭の浴室および台所の電気回路は、接地故障回路保護を備え
ていることが要求される。本出願と共通で所有される米国特許第４５９５８９４
号に記載されるＧＦＣＩレセプタクルなどの、現在、利用できるＧＦＣＩデバイ
スは、電気的に作動するトリップ機構を使用し、１つまたは複数の入力導体と出
力導体の間の電気的接続を機械的に遮断する。そのようなデバイスは、例えば、
接地故障の検出によって引外し（トリップ）が起きた後に、リセット可能である
。米国特許第４５９５８９４号で議論されるデバイスでは、回路（即ち、入力導
体と出力導体の間の接続）の機械的遮断を引き起こすのに使用するトリップ機構
には、ソレノイド（またはトリップコイル）が含まれる。故障を感知するのに使
用するトリップ機構および回路を試験するために試験ボタンを使用し、また、入
力導体と出力導体の間の電気的接続をリセットするためにリセットボタンを使用
する。
路などの様々な負荷に対する電力を断続するように設計された回路断続デバイス
または回路断続システムがますます必要とされるようになっている。詳細には、
電気法規により、家庭の浴室および台所の電気回路は、接地故障回路保護を備え
ていることが要求される。本出願と共通で所有される米国特許第４５９５８９４
号に記載されるＧＦＣＩレセプタクルなどの、現在、利用できるＧＦＣＩデバイ
スは、電気的に作動するトリップ機構を使用し、１つまたは複数の入力導体と出
力導体の間の電気的接続を機械的に遮断する。そのようなデバイスは、例えば、
接地故障の検出によって引外し（トリップ）が起きた後に、リセット可能である
。米国特許第４５９５８９４号で議論されるデバイスでは、回路（即ち、入力導
体と出力導体の間の接続）の機械的遮断を引き起こすのに使用するトリップ機構
には、ソレノイド（またはトリップコイル）が含まれる。故障を感知するのに使
用するトリップ機構および回路を試験するために試験ボタンを使用し、また、入
力導体と出力導体の間の電気的接続をリセットするためにリセットボタンを使用
する。
【０００３】
しかし、デバイスにおける電気のサージおよびデバイスのトリップだけでなく
、回路の遮断を引き起こすために使用するトリップ機構が働かなくなることをも
たらす可能性がある、例えば、雷が落ちたことによって引き起こされるような異
常状態が生じる場合が起きる可能性がある。これは、使用者の知らないうちに起
きる可能性がある。そのような状況下で、トリップが起きたＧＦＣＩを目の前に
した何も知らない使用者は、リセットボタンを押す可能性があり、これが、今度
は、接地故障保護が利用できないままで、動作しないトリップ機構を有するデバ
イスをリセットさせることになる。
、回路の遮断を引き起こすために使用するトリップ機構が働かなくなることをも
たらす可能性がある、例えば、雷が落ちたことによって引き起こされるような異
常状態が生じる場合が起きる可能性がある。これは、使用者の知らないうちに起
きる可能性がある。そのような状況下で、トリップが起きたＧＦＣＩを目の前に
した何も知らない使用者は、リセットボタンを押す可能性があり、これが、今度
は、接地故障保護が利用できないままで、動作しないトリップ機構を有するデバ
イスをリセットさせることになる。
【０００４】
更に、保険業者研究所（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅ
ｓ ）（ＵＬ）規格ＰＡＧ ９４３Ａに定義されるオープン（開放）ニュートラ
ル状態が、そのようなＧＦＣＩデバイスに電力を供給する電気配線で存在する可
能性がある。開放ニュートラル状態が、ＧＦＣＩデバイスのライン（対負荷）側
でニュートラル配線に存在する場合、ＧＦＣＩデバイスに電力を供給するフェー
ズワイヤ（またはホットワイヤ）から、デバイスの負荷側および人を介して、グ
ラウンド（接地）に至る電流路が作られる場合が生じる可能性がある。開放ニュ
ートラル状態が存在すると、トリップが起きた現在のＧＦＣＩデバイスは、開放
ニュートラル状態がそのままである可能性があっても、リセットされる可能性が
ある。
ｓ ）（ＵＬ）規格ＰＡＧ ９４３Ａに定義されるオープン（開放）ニュートラ
ル状態が、そのようなＧＦＣＩデバイスに電力を供給する電気配線で存在する可
能性がある。開放ニュートラル状態が、ＧＦＣＩデバイスのライン（対負荷）側
でニュートラル配線に存在する場合、ＧＦＣＩデバイスに電力を供給するフェー
ズワイヤ（またはホットワイヤ）から、デバイスの負荷側および人を介して、グ
ラウンド（接地）に至る電流路が作られる場合が生じる可能性がある。開放ニュ
ートラル状態が存在すると、トリップが起きた現在のＧＦＣＩデバイスは、開放
ニュートラル状態がそのままである可能性があっても、リセットされる可能性が
ある。
【０００５】
参照によってその全体を本明細書に組み込む２０００年３月２１日に発行され
た、本出願と共通で所有される特許第６０４０９６７号は、回路断続部分が動作
しない場合、または開放ニュートラル状態が存在する場合に、デバイスのリセッ
ト部分をロックアウトすることができる種類のリセット可能な回路断続デバイス
を記載している。参照によってその全体を本明細書に組み込む１９９８年１０月
２０日出願の、本出願と共通で所有されるシリアル番号０９／１７５２２８の出
願は、回路断続部分が動作しない場合、または開放ニュートラル状態が存在する
場合に、デバイスのリセット部分をロックアウトすることができ、かつ回路断続
部分の動作とは独立に導電路を遮断することができる種類のリセット可能な回路
断続デバイスを記載している。
た、本出願と共通で所有される特許第６０４０９６７号は、回路断続部分が動作
しない場合、または開放ニュートラル状態が存在する場合に、デバイスのリセッ
ト部分をロックアウトすることができる種類のリセット可能な回路断続デバイス
を記載している。参照によってその全体を本明細書に組み込む１９９８年１０月
２０日出願の、本出願と共通で所有されるシリアル番号０９／１７５２２８の出
願は、回路断続部分が動作しない場合、または開放ニュートラル状態が存在する
場合に、デバイスのリセット部分をロックアウトすることができ、かつ回路断続
部分の動作とは独立に導電路を遮断することができる種類のリセット可能な回路
断続デバイスを記載している。
【０００６】
イリノイ州パラティン（Ｐａｌａｔｉｎｅ）のスクエアＤカンパニー（Ｓｑｕ
ａｒｅ−Ｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製造されるＨＯＭ−ＧＦＩシリーズのＧ
ＦＣＩ回路遮断器などのような、故障保護機能を備えた現在のリセット可能な回
路遮断器は、ライン電力および負荷電力およびニュートラルの接続と、負荷に対
する配電を制御するためのスイッチとを有する。故障保護を提供するため、その
ような回路遮断器は、負荷電力導体とラインニュートラル導体の間の故障（例え
ば、接地故障）を感知してスイッチを開放することができる、感知回路およびス
イッチに対するリンケージを有する。遮断器の外部から触れることのできるテス
ト（試験）ボタンを使用し、それを押して、遮断器の故障保護部分の動作を試験
する。しかし、従来のリセット可能なレセプタクルと同様に、従来のリセット可
能な回路遮断器は、リセットロックアウトも独立したトリップ部分も含まない。
ａｒｅ−Ｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製造されるＨＯＭ−ＧＦＩシリーズのＧ
ＦＣＩ回路遮断器などのような、故障保護機能を備えた現在のリセット可能な回
路遮断器は、ライン電力および負荷電力およびニュートラルの接続と、負荷に対
する配電を制御するためのスイッチとを有する。故障保護を提供するため、その
ような回路遮断器は、負荷電力導体とラインニュートラル導体の間の故障（例え
ば、接地故障）を感知してスイッチを開放することができる、感知回路およびス
イッチに対するリンケージを有する。遮断器の外部から触れることのできるテス
ト（試験）ボタンを使用し、それを押して、遮断器の故障保護部分の動作を試験
する。しかし、従来のリセット可能なレセプタクルと同様に、従来のリセット可
能な回路遮断器は、リセットロックアウトも独立したトリップ部分も含まない。
【０００７】
概要
本出願は、故障保護機能を有するリセット可能な回路遮断器の種類に関する。
本出願による回路遮断器は、回路断続部分と、リセット部分と、リセットロック
アウト部分とを含む。また、この回路遮断器は、独立のトリップ部分も含む。リ
セットロックアウト部分は、回路断続部分が動作しない場合、または開放ニュー
トラル状態が存在する場合に、回路遮断器のリセットを阻止する。トリップ部分
は、回路断続部分とは独立に動作し、回路断続部分が適切に動作しているか否か
に関わらず、回路遮断器のトリップを容易にする。
本出願による回路遮断器は、回路断続部分と、リセット部分と、リセットロック
アウト部分とを含む。また、この回路遮断器は、独立のトリップ部分も含む。リ
セットロックアウト部分は、回路断続部分が動作しない場合、または開放ニュー
トラル状態が存在する場合に、回路遮断器のリセットを阻止する。トリップ部分
は、回路断続部分とは独立に動作し、回路断続部分が適切に動作しているか否か
に関わらず、回路遮断器のトリップを容易にする。
【０００８】
一実施形態では、ハウジングと、回路断続部分と、リセット部分と、リセット
ロックアウト部分とを有するＧＦＣＩ回路遮断器が提供される。好ましくは、ハ
ウジングは、ハウジングの外部から触れることができるライン相（フェーズ）接
続および負荷相（フェーズ）接続、ならびにハウジング内のラインフェーズ接続
と負荷フェーズ接続の間の導電路を有する。回路断続部分はハウジング内に配置
され、接地故障が起きたとき、導電路を開くように構成される。企図される故障
の例には、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気器具漏電故障、装置漏電
故障が含まれる。リセット部分は、やはりハウジングの外部から触れることがで
きるアクチュエータを含み、作動すると導電路を閉じるように構成される。好ま
しくは、リセットロックアウト部分は、回路断続部分が動作しない場合、または
開放ニュートラル状態が存在する場合に、導電路が閉じるのを阻止する。リセッ
トロックアウト部分は、導電路のリセットを防止する能動型ロックアウトである
こと、またはその特性が本来的に導電路のリセットを阻止する受動型ロックアウ
トであることが可能である。
ロックアウト部分とを有するＧＦＣＩ回路遮断器が提供される。好ましくは、ハ
ウジングは、ハウジングの外部から触れることができるライン相（フェーズ）接
続および負荷相（フェーズ）接続、ならびにハウジング内のラインフェーズ接続
と負荷フェーズ接続の間の導電路を有する。回路断続部分はハウジング内に配置
され、接地故障が起きたとき、導電路を開くように構成される。企図される故障
の例には、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気器具漏電故障、装置漏電
故障が含まれる。リセット部分は、やはりハウジングの外部から触れることがで
きるアクチュエータを含み、作動すると導電路を閉じるように構成される。好ま
しくは、リセットロックアウト部分は、回路断続部分が動作しない場合、または
開放ニュートラル状態が存在する場合に、導電路が閉じるのを阻止する。リセッ
トロックアウト部分は、導電路のリセットを防止する能動型ロックアウトである
こと、またはその特性が本来的に導電路のリセットを阻止する受動型ロックアウ
トであることが可能である。
【０００９】
回路遮断器は、オプションとして、少なくとも部分的にハウジング内に配置さ
れるトリップ部分を含む。トリップ部分は、回路断続部分の動作とは独立に導電
路を開くように構成される。即ち、この構成では、回路断続部分が適切に動作し
ていない場合、回路遮断器は、それでもトリップされることが可能であるが、リ
セットすることはできない。なぜなら、リセット動作は、遮断器をリセットする
ときに回路断続部分を利用するからである。
れるトリップ部分を含む。トリップ部分は、回路断続部分の動作とは独立に導電
路を開くように構成される。即ち、この構成では、回路断続部分が適切に動作し
ていない場合、回路遮断器は、それでもトリップされることが可能であるが、リ
セットすることはできない。なぜなら、リセット動作は、遮断器をリセットする
ときに回路断続部分を利用するからである。
【００１０】
また、本発明は、ハウジングの外側から触れることができるラインフェーズ接
続と負荷フェーズ接続を備えたハウジング、ならびにラインフェーズ接続と負荷
フェーズ接続の間の導電路を有する回路遮断器の動作を試験するための方法も提
供する。この方法は、１）回路遮断器のトリップ部分を手動で作動させて導電路
を開き、導電路が閉じるのを阻止するリセットロックアウト部分を使用可能にす
るステップと、２）リセット部分を作動させてリセット動作を行うステップとを
含む。リセット動作中、回路断続部分が作動され、もし回路断続部分が動作する
場合、回路断続部分は、リセットロックアウト部分を使用不可にして導電路を閉
じるのを容易にする。しかし、回路断続部分が適切に動作していない場合には、
リセットロックアウト部分は使用可能にされたままとなり、従って、導電路を閉
じるのが阻止される。
続と負荷フェーズ接続を備えたハウジング、ならびにラインフェーズ接続と負荷
フェーズ接続の間の導電路を有する回路遮断器の動作を試験するための方法も提
供する。この方法は、１）回路遮断器のトリップ部分を手動で作動させて導電路
を開き、導電路が閉じるのを阻止するリセットロックアウト部分を使用可能にす
るステップと、２）リセット部分を作動させてリセット動作を行うステップとを
含む。リセット動作中、回路断続部分が作動され、もし回路断続部分が動作する
場合、回路断続部分は、リセットロックアウト部分を使用不可にして導電路を閉
じるのを容易にする。しかし、回路断続部分が適切に動作していない場合には、
リセットロックアウト部分は使用可能にされたままとなり、従って、導電路を閉
じるのが阻止される。
【００１１】
また、本出願は、電源と、例えば、前述した独立のトリップ部分およびリセッ
トロックアウト部分を有し、この電源に接続された回路遮断器と、この回路遮断
器に接続された少なくとも１つの負荷とを含む回路断続システムを提供する。
トロックアウト部分を有し、この電源に接続された回路遮断器と、この回路遮断
器に接続された少なくとも１つの負荷とを含む回路断続システムを提供する。
【００１２】
図面を参照して本出願の好ましい実施形態を本明細書に説明する。この図面で
は、同じ要素に同じ参照番号を付している。
は、同じ要素に同じ参照番号を付している。
【００１３】
詳細な説明
リセット可能な回路断続デバイス
本出願は、デバイスに関連する入力導電路と出力導電路の間で電気的接続を開
路および閉路するためのリセット可能な回路断続デバイスの族に関し、またその
ようなデバイスを組み込んだシステムに関する。この族のデバイスには、接地故
障回路断続器（ＧＦＣＩ）、アーク故障回路断続器（ＡＦＣＩ）、浸水検出回路
断続器（ＩＤＣＩ）、電気器具漏電回路断続器（ＡＬＣＩ）、および装置漏電回
路断続器（ＥＬＣＩ）が含まれる。一般に、本出願による各回路断続デバイスは
、以下により詳細に説明する回路断続部分と、リセット部分およびリセットロッ
クアウト部分と、オプションのトリップ部分とを有する。
路および閉路するためのリセット可能な回路断続デバイスの族に関し、またその
ようなデバイスを組み込んだシステムに関する。この族のデバイスには、接地故
障回路断続器（ＧＦＣＩ）、アーク故障回路断続器（ＡＦＣＩ）、浸水検出回路
断続器（ＩＤＣＩ）、電気器具漏電回路断続器（ＡＬＣＩ）、および装置漏電回
路断続器（ＥＬＣＩ）が含まれる。一般に、本出願による各回路断続デバイスは
、以下により詳細に説明する回路断続部分と、リセット部分およびリセットロッ
クアウト部分と、オプションのトリップ部分とを有する。
【００１４】
回路断続部分およびリセット部分は、好ましくは、電気機械構成要素を使用し
て、入力導線と出力導線の間の導電路を開路および閉路する。より詳細には、回
路断続部分は、故障の検出時に入力導電路（または導線）と出力導電路（または
導線）の間で電気導通状態を遮断するのに使用される。リセット部分およびリセ
ットロックアウト部分の動作は回路断続部分の動作と連携しており、従って、導
電路間の電気的接続は、回路断続部分が動作しない場合、および／または開放ニ
ュートラル状態が存在する場合には、リセットすることができない。
て、入力導線と出力導線の間の導電路を開路および閉路する。より詳細には、回
路断続部分は、故障の検出時に入力導電路（または導線）と出力導電路（または
導線）の間で電気導通状態を遮断するのに使用される。リセット部分およびリセ
ットロックアウト部分の動作は回路断続部分の動作と連携しており、従って、導
電路間の電気的接続は、回路断続部分が動作しない場合、および／または開放ニ
ュートラル状態が存在する場合には、リセットすることができない。
【００１５】
トリップ部分は、好ましくは、回路断続部分が動作しなくなった場合でも、な
おもデバイスがトリップされることが可能なように、回路断続部分とは独立して
動作する。好ましくは、トリップ部分は手動で作動させ、機械的構成要素を使用
して電気的接続を遮断する。しかし、トリップ部分は、電気回路および／または
電気機械構成要素を使用して、電気的接続を遮断することも可能である。
おもデバイスがトリップされることが可能なように、回路断続部分とは独立して
動作する。好ましくは、トリップ部分は手動で作動させ、機械的構成要素を使用
して電気的接続を遮断する。しかし、トリップ部分は、電気回路および／または
電気機械構成要素を使用して、電気的接続を遮断することも可能である。
【００１６】
本出願では、図面に示して以下に説明する回路断続デバイスで使用する構造ま
たは機構は、家庭の単一ガング（single-gang）接続箱に設置するのに適したＧ
ＦＣＩレセプタクルに組み込まれ、また回路遮断器パネル内に設置するのに適す
るＧＦＣＩ回路遮断器に組み込まれる。しかし、本出願による機構は、リセット
可能な回路断続デバイスの族内にある様々なデバイスのうちのどれにも含めるこ
とができる。
たは機構は、家庭の単一ガング（single-gang）接続箱に設置するのに適したＧ
ＦＣＩレセプタクルに組み込まれ、また回路遮断器パネル内に設置するのに適す
るＧＦＣＩ回路遮断器に組み込まれる。しかし、本出願による機構は、リセット
可能な回路断続デバイスの族内にある様々なデバイスのうちのどれにも含めるこ
とができる。
【００１７】
次に、図１を参照すると、例示としてのＧＦＣＩレセプタクルが示されている
。ＧＦＣＩレセプタクル１０は、正面部分、つまりカバーの部分１６および背面
部分１８が取外し可能に固定される比較的中央にあるボディ１４から成るハウジ
ング１２を有する。正面部分１６は、ランプまたは電気器具のコードセット（図
示せず）の終端に通常見られる型の雄型プラグの通常のプロング、つまり有極プ
ロングを受けるためのエントリポート２０、ならびに三線式プラグに対処する接
地プロング受け開口部２２を有する。また、レセプタクルは、レセプタクルを接
続箱（junction box）に固定するのに使用される取付ストラップ２４も含む。
。ＧＦＣＩレセプタクル１０は、正面部分、つまりカバーの部分１６および背面
部分１８が取外し可能に固定される比較的中央にあるボディ１４から成るハウジ
ング１２を有する。正面部分１６は、ランプまたは電気器具のコードセット（図
示せず）の終端に通常見られる型の雄型プラグの通常のプロング、つまり有極プ
ロングを受けるためのエントリポート２０、ならびに三線式プラグに対処する接
地プロング受け開口部２２を有する。また、レセプタクルは、レセプタクルを接
続箱（junction box）に固定するのに使用される取付ストラップ２４も含む。
【００１８】
トリップアクチュエータ２６は、好ましくはボタンであり、以下により詳細に
説明するトリップ部分の一部であり、ハウジング１２の正面部分１６にある開口
部２８を通って延びている。トリップアクチュエータは、この実施形態では、回
路断続部分の動作とは独立して、ＧＦＣＩレセプタクルの機械的にトリップを行
うために、即ち、入力導電路と出力導電路の間の電気的接続を遮断するために使
用される。
説明するトリップ部分の一部であり、ハウジング１２の正面部分１６にある開口
部２８を通って延びている。トリップアクチュエータは、この実施形態では、回
路断続部分の動作とは独立して、ＧＦＣＩレセプタクルの機械的にトリップを行
うために、即ち、入力導電路と出力導電路の間の電気的接続を遮断するために使
用される。
【００１９】
リセットアクチュエータ３０は、好ましくはボタンであり、リセット部分の一
部であり、ハウジング１２の正面部分１６にある開口部３２を通って延びている
。リセットボタンは、回路断続部分が動作する場合に、入力導電路と出力導電路
の間で電気導通状態を再確立する、即ち、デバイスをリセットするリセット動作
を作動させるために使用される。
部であり、ハウジング１２の正面部分１６にある開口部３２を通って延びている
。リセットボタンは、回路断続部分が動作する場合に、入力導電路と出力導電路
の間で電気導通状態を再確立する、即ち、デバイスをリセットするリセット動作
を作動させるために使用される。
【００２０】
既存の家庭の電気配線に対する電気的接続は、結合ねじ３４および３６を介し
て行われ、ここで、ねじ３４は入力（つまりライン）接続点であり、ねじ３６は
出力（つまり負荷）接続点である。２つの更なる結合ねじ（図示せず）がレセプ
タクル１０の反対側に配置されていることに留意されたい。結合ねじ３４および
３６と同様に、これらの更なる結合ねじは、入力接続点および出力接続点を提供
する。更に、入力接続は、家庭の配線のライン側フェーズ（ホット）導線および
ニュートラル導線のためのものであり、出力接続は、家庭の配線の負荷側フェー
ズ（ホット）導線およびニュートラル導線のためのものである。プラグ接続も考
慮される出力導体である。ＧＦＣＩレセプタクルのより詳細な説明は、参照によ
ってその全体を本明細書に組み込む米国特許第４５９５８９４号で提供されてい
る。また、結合ねじ３４および３６は、電気的接続を提供するのに使用すること
ができるタイプの配線端子を例示するものであることにも留意されたい。他の型
の配線端子には、止めねじ、圧力クランプ、圧力プレート、押し込み型接続、ピ
グテール、クイックコネクトタブが含まれる。
て行われ、ここで、ねじ３４は入力（つまりライン）接続点であり、ねじ３６は
出力（つまり負荷）接続点である。２つの更なる結合ねじ（図示せず）がレセプ
タクル１０の反対側に配置されていることに留意されたい。結合ねじ３４および
３６と同様に、これらの更なる結合ねじは、入力接続点および出力接続点を提供
する。更に、入力接続は、家庭の配線のライン側フェーズ（ホット）導線および
ニュートラル導線のためのものであり、出力接続は、家庭の配線の負荷側フェー
ズ（ホット）導線およびニュートラル導線のためのものである。プラグ接続も考
慮される出力導体である。ＧＦＣＩレセプタクルのより詳細な説明は、参照によ
ってその全体を本明細書に組み込む米国特許第４５９５８９４号で提供されてい
る。また、結合ねじ３４および３６は、電気的接続を提供するのに使用すること
ができるタイプの配線端子を例示するものであることにも留意されたい。他の型
の配線端子には、止めねじ、圧力クランプ、圧力プレート、押し込み型接続、ピ
グテール、クイックコネクトタブが含まれる。
【００２１】
図２を参照すると、入力接続点３４と出力接続点３６（またはエントリポート
２０）の間の導電路が、応力のかかった位置と応力のかかっていない位置の間で
移動可能である接触アーム７０と、可動接点７２と、固定接点７４と、接触アー
ム７６とを含む。可動ラッチング部材６０および接点７２および７４を使用して
導電路が閉路および開路される。
２０）の間の導電路が、応力のかかった位置と応力のかかっていない位置の間で
移動可能である接触アーム７０と、可動接点７２と、固定接点７４と、接触アー
ム７６とを含む。可動ラッチング部材６０および接点７２および７４を使用して
導電路が閉路および開路される。
【００２２】
また、図２では、本出願の一実施形態による、回路断続動作中およびデバイス
リセット動作中に使用する機械的構成要素も示している。図面で示すこれらの構
成要素は電気機械的な性質のものであるが、本出願は、半導体型の回路断続構成
要素およびリセット構成要素、ならびに電気導通を閉路および開路することがで
きる他の機構を使用することも企図している。
リセット動作中に使用する機械的構成要素も示している。図面で示すこれらの構
成要素は電気機械的な性質のものであるが、本出願は、半導体型の回路断続構成
要素およびリセット構成要素、ならびに電気導通を閉路および開路することがで
きる他の機構を使用することも企図している。
【００２３】
回路断続部分は、ホット導線および／またはニュートラル導線上での故障、即
ち、電流の不均衡を感知することができる電子回路および回路断続器を有する。
ＧＦＣＩレセプタクルに関する好ましい実施形態では、回路断続器は、コイルア
センブリ５０と、コイルアセンブリの通電および遮断に応答するプランジャ５２
と、プランジャ５２に接続されたバンガ５４とを含む。バンガ５４は一対のバン
ガドッグ５６および５８を有し、これらは、入力導線と出力導線の間の接続をセ
ットおよびリセットするのに使用する可動ラッチング部材６０と相互作用する。
コイルアセンブリ５０は、例えば、図８に示す感知回路による接地故障の感知に
応答して作動する。図８は接地故障を検出するための従来の回路を示し、これは
電流の不均衡を感知する差動変圧器を含む。
ち、電流の不均衡を感知することができる電子回路および回路断続器を有する。
ＧＦＣＩレセプタクルに関する好ましい実施形態では、回路断続器は、コイルア
センブリ５０と、コイルアセンブリの通電および遮断に応答するプランジャ５２
と、プランジャ５２に接続されたバンガ５４とを含む。バンガ５４は一対のバン
ガドッグ５６および５８を有し、これらは、入力導線と出力導線の間の接続をセ
ットおよびリセットするのに使用する可動ラッチング部材６０と相互作用する。
コイルアセンブリ５０は、例えば、図８に示す感知回路による接地故障の感知に
応答して作動する。図８は接地故障を検出するための従来の回路を示し、これは
電流の不均衡を感知する差動変圧器を含む。
【００２４】
リセット部分は、リセットボタン３０と、このリセットボタンに接続された可
動ラッチング部材６０と、ラッチングフィンガ６４と、リセットボタンが押され
たときに回路断続部分を一時的に作動させるリセット接点６２および６３とを含
む。好ましくは、リセット接点６２および６３は、通常開瞬時接点（normally o
pen momentary contact）である。ラッチングフィンガ６４を使用して接触アー
ム７０の側面Ｒを係合し、アーム７０を応力がかかった位置に後退させ、そこで
接点７２が接点７４に触れる。
動ラッチング部材６０と、ラッチングフィンガ６４と、リセットボタンが押され
たときに回路断続部分を一時的に作動させるリセット接点６２および６３とを含
む。好ましくは、リセット接点６２および６３は、通常開瞬時接点（normally o
pen momentary contact）である。ラッチングフィンガ６４を使用して接触アー
ム７０の側面Ｒを係合し、アーム７０を応力がかかった位置に後退させ、そこで
接点７２が接点７４に触れる。
【００２５】
可動ラッチング部材６０は、この実施形態では、各部分（即ち、トリップ部分
、回路断続部分、リセット部分、およびリセットロックアウト部分）に共通して
おり、入力導電路と出力導電路の間での電気的接続の閉路、開路またはロックア
ウトを容易にするのに使用される。しかし、本出願による回路断続デバイスは、
各部分間または特定の部分間に共通の機構または共通の部材が存在しない実施形
態も企図している。
、回路断続部分、リセット部分、およびリセットロックアウト部分）に共通して
おり、入力導電路と出力導電路の間での電気的接続の閉路、開路またはロックア
ウトを容易にするのに使用される。しかし、本出願による回路断続デバイスは、
各部分間または特定の部分間に共通の機構または共通の部材が存在しない実施形
態も企図している。
【００２６】
図２および３に示す実施形態では、リセットロックアウト部分はラッチングフ
ィンガ６４を含み、このラッチングフィンガ６４は、デバイスがトリップされた
後に可動アーム７０の側面Ｌと係合して、可動アーム７０が動くのをブロックし
、接点７２と接点７４が接触するのを妨げるようにする。この実施形態では、ラ
ッチングフィンガ６４は、接点が接触するのを防止する能動型抑制体として働く
。また、可動アーム７０の固有のバイアスを受動型抑制体として使用して、接点
７２が接点７４に接触するのを防止することもできる。
ィンガ６４を含み、このラッチングフィンガ６４は、デバイスがトリップされた
後に可動アーム７０の側面Ｌと係合して、可動アーム７０が動くのをブロックし
、接点７２と接点７４が接触するのを妨げるようにする。この実施形態では、ラ
ッチングフィンガ６４は、接点が接触するのを防止する能動型抑制体として働く
。また、可動アーム７０の固有のバイアスを受動型抑制体として使用して、接点
７２が接点７４に接触するのを防止することもできる。
【００２７】
次に、図２〜４を参照すると、様々な動作段階における回路断続器とリセット
の機構の機械的構成要素が示されている。図２では、ＧＦＣＩレセプタクルはセ
ット位置にあるところが示されており、その位置では、可動接触アーム７０が応
力のかかった状態にあり、従って、可動接点７２が接触アーム７６の固定接点７
４と電気的係合状態にある。ＧＦＣＩレセプタクルの感知回路が接地故障を感知
した場合、コイルアセンブリ５０が付勢されてプランジャ５２をコイルアセンブ
リ５０へ引き、バンガ５４が上方に移動するようになる。バンガが上方に移動す
ると、バンガ正面ドッグ５８がラッチ部材６０に当り、それを、フィンガ８０の
頂縁部８２および内面８４によって作られた接合部のまわりを逆時計回りＣに旋
回させる。ラッチ部材６０のこの動きは、ラッチングフィンガ６４を可動接触ア
ーム７０の遠端部７３の側面Ｒとの係合から解除し、接触アーム７０がその応力
のかかる前の状態に戻ることを可能にして、図３に見られるとおり、接点７２と
接点７４を開く。以上の説明は、単一のラッチ部材６０および単一の可動接触ア
ーム７０に関して行ってきたことに留意されたい。しかし、好ましくは、２組の
ラッチ部材６０および接触アーム７０が存在する。一方の組はフェーズ（または
ホット）導線（ラインおよび負荷側）のためのものであり、もう一方の組は、ニ
ュートラル導線（ラインおよび負荷側）のためのものである。更に、バンガ５４
は、好ましくは、２組のバンガドッグを有する。一方の組はフェーズ導線（ライ
ンおよび負荷側）のためのものであり、もう一方の組は、ニュートラル導線（ラ
インおよび負荷側）のためのものである。
の機構の機械的構成要素が示されている。図２では、ＧＦＣＩレセプタクルはセ
ット位置にあるところが示されており、その位置では、可動接触アーム７０が応
力のかかった状態にあり、従って、可動接点７２が接触アーム７６の固定接点７
４と電気的係合状態にある。ＧＦＣＩレセプタクルの感知回路が接地故障を感知
した場合、コイルアセンブリ５０が付勢されてプランジャ５２をコイルアセンブ
リ５０へ引き、バンガ５４が上方に移動するようになる。バンガが上方に移動す
ると、バンガ正面ドッグ５８がラッチ部材６０に当り、それを、フィンガ８０の
頂縁部８２および内面８４によって作られた接合部のまわりを逆時計回りＣに旋
回させる。ラッチ部材６０のこの動きは、ラッチングフィンガ６４を可動接触ア
ーム７０の遠端部７３の側面Ｒとの係合から解除し、接触アーム７０がその応力
のかかる前の状態に戻ることを可能にして、図３に見られるとおり、接点７２と
接点７４を開く。以上の説明は、単一のラッチ部材６０および単一の可動接触ア
ーム７０に関して行ってきたことに留意されたい。しかし、好ましくは、２組の
ラッチ部材６０および接触アーム７０が存在する。一方の組はフェーズ（または
ホット）導線（ラインおよび負荷側）のためのものであり、もう一方の組は、ニ
ュートラル導線（ラインおよび負荷側）のためのものである。更に、バンガ５４
は、好ましくは、２組のバンガドッグを有する。一方の組はフェーズ導線（ライ
ンおよび負荷側）のためのものであり、もう一方の組は、ニュートラル導線（ラ
インおよび負荷側）のためのものである。
【００２８】
トリップした後、コイルアセンブリ５０の付勢が解除され（電源が断たれ）、
従って、ばね５３がプランジャ５２をその元の伸びた位置に戻し、バンガ５４が
その元の位置に移動してラッチ部材６０を解放する。この時点で、ラッチ部材６
０はロックアウト位置にあり、この位置では、図６に見られるとおり、ラッチフ
ィンガ６４が、可動接点７２が固定接点７４と係合するのを阻止する。前述のと
おり、ラッチングフィンガ６４は、能動型抑制体として働き、接点が接触するの
を防止する。また、可動アーム７０の固有のバイアスを受動型抑制体として使用
して、接点７２と接点７４が接触するのを防止することができる。
従って、ばね５３がプランジャ５２をその元の伸びた位置に戻し、バンガ５４が
その元の位置に移動してラッチ部材６０を解放する。この時点で、ラッチ部材６
０はロックアウト位置にあり、この位置では、図６に見られるとおり、ラッチフ
ィンガ６４が、可動接点７２が固定接点７４と係合するのを阻止する。前述のと
おり、ラッチングフィンガ６４は、能動型抑制体として働き、接点が接触するの
を防止する。また、可動アーム７０の固有のバイアスを受動型抑制体として使用
して、接点７２と接点７４が接触するのを防止することができる。
【００２９】
接点７２と接点７４が閉じられて入力導線と出力導線の間の連続性が再確立さ
れるようにＧＦＣＩレセプタクルをリセットするためには、図４に示すとおり、
戻しばね９０のバイアス力に打ち勝ってラッチ部材６０を矢印Ａの方向に動かす
のに十分なだけ、リセットボタン３０を押し込む。リセットボタン３０が押し込
まれている間、ラッチフィンガ６４が可動接触アーム７０の側面Ｌに接触し、リ
セットボタン３０の押し込みを続けることにより、可動アーム７０によって及ぼ
される応力にラッチ部材が打ち勝つように強制される。これにより、アーム７０
のリセット接点６２がリセット接点６３に対して閉じるようにされる。リセット
接点を閉じることにより、例えば故障をシミュレートすることによって回路断続
器の動作を作動させ、これにより、プランジャ５２がバンガ５４を上方に動かし
、これにより、バンガドッグ５８がラッチ部材６０に当たって矢印Ｃの方向にこ
のラッチ部材を旋回させ、他方、ラッチ部材６０は矢印Ａの方向に移動しつづけ
る。この結果、ラッチフィンガ６４は、図７に見られるとおり、可動接触アーム
７０の遠端部７３の側面Ｌを超えて持ち上げられ、可動接触アームの遠端部の側
面Ｒ側へ移る。接触アーム７０は、その応力のかかっていない位置に戻り、接点
６２と接点６３を開いて回路断続部分の作動を終了するようになり、これにより
、コイルアセンブリ５０の電源を断つ。
れるようにＧＦＣＩレセプタクルをリセットするためには、図４に示すとおり、
戻しばね９０のバイアス力に打ち勝ってラッチ部材６０を矢印Ａの方向に動かす
のに十分なだけ、リセットボタン３０を押し込む。リセットボタン３０が押し込
まれている間、ラッチフィンガ６４が可動接触アーム７０の側面Ｌに接触し、リ
セットボタン３０の押し込みを続けることにより、可動アーム７０によって及ぼ
される応力にラッチ部材が打ち勝つように強制される。これにより、アーム７０
のリセット接点６２がリセット接点６３に対して閉じるようにされる。リセット
接点を閉じることにより、例えば故障をシミュレートすることによって回路断続
器の動作を作動させ、これにより、プランジャ５２がバンガ５４を上方に動かし
、これにより、バンガドッグ５８がラッチ部材６０に当たって矢印Ｃの方向にこ
のラッチ部材を旋回させ、他方、ラッチ部材６０は矢印Ａの方向に移動しつづけ
る。この結果、ラッチフィンガ６４は、図７に見られるとおり、可動接触アーム
７０の遠端部７３の側面Ｌを超えて持ち上げられ、可動接触アームの遠端部の側
面Ｒ側へ移る。接触アーム７０は、その応力のかかっていない位置に戻り、接点
６２と接点６３を開いて回路断続部分の作動を終了するようになり、これにより
、コイルアセンブリ５０の電源を断つ。
【００３０】
回路断続器の動作が作動した後、コイルアセンブリ５０は電源を断たれ、これ
によりプランジャ５２がその元の伸びた位置に戻り、バンガ５４がラッチ部材６
０を解放し、これにより、図５に見られるとおり、ラッチフィンガ６４がリセッ
ト位置にあるようになる。リセットボタンを離すことにより、接点７２が接点７
４と電気的に係合するまで、ラッチング部材６０および可動接触アーム７０が矢
印Ｂの方向に移動させられる。
によりプランジャ５２がその元の伸びた位置に戻り、バンガ５４がラッチ部材６
０を解放し、これにより、図５に見られるとおり、ラッチフィンガ６４がリセッ
ト位置にあるようになる。リセットボタンを離すことにより、接点７２が接点７
４と電気的に係合するまで、ラッチング部材６０および可動接触アーム７０が矢
印Ｂの方向に移動させられる。
【００３１】
図２および３を再び参照すると、本出願のこの実施形態によるトリップ部分が
、図２に見られるとおり、接点７２と接点７４が閉じるまたは接触することが可
能であるセット位置と、図３に見られるとおり、接点７２と接点７４が開かれる
トリップ位置との間で可動であるトリップアクチュエータ２６、好ましくはボタ
ンを含んでいる。ばね１００が、通常、そのセット位置に向かってトリップボタ
ン２６にバイアスをかける。また、トリップ部分は、トリップボタン２６から伸
びるトリップアーム１０２も含み、トリップボタンがトリップ位置に向って動か
されたとき、トリップアーム１０２の表面１０４が動いて可動ラッチング部材６
０と接触するようになる。トリップボタン２６がセット位置にあるとき、トリッ
プアーム１０２の表面１０４は、図２に見られるとおり、可動ラッチング部材６
０に接触している、またはそれに近接していることが可能である。
、図２に見られるとおり、接点７２と接点７４が閉じるまたは接触することが可
能であるセット位置と、図３に見られるとおり、接点７２と接点７４が開かれる
トリップ位置との間で可動であるトリップアクチュエータ２６、好ましくはボタ
ンを含んでいる。ばね１００が、通常、そのセット位置に向かってトリップボタ
ン２６にバイアスをかける。また、トリップ部分は、トリップボタン２６から伸
びるトリップアーム１０２も含み、トリップボタンがトリップ位置に向って動か
されたとき、トリップアーム１０２の表面１０４が動いて可動ラッチング部材６
０と接触するようになる。トリップボタン２６がセット位置にあるとき、トリッ
プアーム１０２の表面１０４は、図２に見られるとおり、可動ラッチング部材６
０に接触している、またはそれに近接していることが可能である。
【００３２】
動作では、トリップボタン２６が押し込まれたとき、トリップボタンが、スト
ラップ２４から伸びる旋回アーム１０６の点Ｔのまわりで旋回して、トリップア
ーム１０２の表面１０４が可動ラッチング部材６０に接触できるようになる。ト
リップボタンがトリップ位置に向って移動すると、トリップアーム１０２も、リ
セットボタン３０と関連するフィンガ８０の移動経路に入り、これにより、フィ
ンガ８０が矢印Ａの方向に更に移動するのをブロックする。フィンガ８０の移動
をブロックすることにより、トリップアーム１０２は、リセット動作の作動を阻
止し、これにより、トリップ動作とリセット動作が同時に作動するのを阻止する
。トリップボタン２６を更に押し込むことにより、可動ラッチング部材６０が矢
印Ｃの方向に点Ｐ（図３）のまわりで旋回することになる。ラッチング部材６０
の旋回により、ラッチングフィンガ６４を可動接触アーム７０から離して接触し
ないようにさせ、アーム７０が応力のかかっていない状態に戻り、導電路が遮断
されるようになる。デバイスのリセットが前述したとおりに達せられる。
ラップ２４から伸びる旋回アーム１０６の点Ｔのまわりで旋回して、トリップア
ーム１０２の表面１０４が可動ラッチング部材６０に接触できるようになる。ト
リップボタンがトリップ位置に向って移動すると、トリップアーム１０２も、リ
セットボタン３０と関連するフィンガ８０の移動経路に入り、これにより、フィ
ンガ８０が矢印Ａの方向に更に移動するのをブロックする。フィンガ８０の移動
をブロックすることにより、トリップアーム１０２は、リセット動作の作動を阻
止し、これにより、トリップ動作とリセット動作が同時に作動するのを阻止する
。トリップボタン２６を更に押し込むことにより、可動ラッチング部材６０が矢
印Ｃの方向に点Ｐ（図３）のまわりで旋回することになる。ラッチング部材６０
の旋回により、ラッチングフィンガ６４を可動接触アーム７０から離して接触し
ないようにさせ、アーム７０が応力のかかっていない状態に戻り、導電路が遮断
されるようになる。デバイスのリセットが前述したとおりに達せられる。
【００３３】
図９および１０を参照してトリップ部分の代替の実施形態を説明する。この実
施形態では、トリップ部分は、図９に見られるとおり、接点７２と接点７４が閉
じる、即ち、接触することが可能となるセット位置と、図１０に見られるとおり
、接点７２と接点７４が開くようにさせられるトリップ位置との間で動くことが
できるトリップボタン２６を含む。ばね１１０が、通常、そのセット位置に向っ
てトリップボタン２６にバイアスをかける。また、トリップ部分は、トリップボ
タン２６から伸びるトリップアーム１１２も含み、このトリップアームの遠端部
１１４が可動ラッチング部材６０と可動可能に接触している。前述したとおり、
可動ラッチング部材６０は、この実施形態では、トリップ部分、回路断続部分、
リセット部分、およびリセットロックアウト部分に共通であり、入力導電路と出
力導電路との間での電気的接続を閉路、開路またはロックアウトするために使用
される。
施形態では、トリップ部分は、図９に見られるとおり、接点７２と接点７４が閉
じる、即ち、接触することが可能となるセット位置と、図１０に見られるとおり
、接点７２と接点７４が開くようにさせられるトリップ位置との間で動くことが
できるトリップボタン２６を含む。ばね１１０が、通常、そのセット位置に向っ
てトリップボタン２６にバイアスをかける。また、トリップ部分は、トリップボ
タン２６から伸びるトリップアーム１１２も含み、このトリップアームの遠端部
１１４が可動ラッチング部材６０と可動可能に接触している。前述したとおり、
可動ラッチング部材６０は、この実施形態では、トリップ部分、回路断続部分、
リセット部分、およびリセットロックアウト部分に共通であり、入力導電路と出
力導電路との間での電気的接続を閉路、開路またはロックアウトするために使用
される。
【００３４】
この実施形態では、可動ラッチング部材６０は、セット位置とトリップ位置と
の間でトリップボタン２６が移動されたときに、電気接点７２と電気接点７４を
開くこと、および閉じることを容易にするランプ部分６０ａを含む。これを説明
すると、トリップボタン２６がセット位置にあるとき、図９に見られるとおり、
トリップアーム１１２の遠端部１１４がランプ部分６０ａの上側に接触する。ト
リップボタン２６が押し込まれたとき、トリップアーム１１２の遠端部１１４が
ランプに沿って移動し、矢印Ｃの方向に点Ｐのまわりでラッチング部材６０を旋
回させ、これが、ラッチング部材６０のラッチングフィンガ６４を可動接触アー
ム７０から離して接触しないようにさせ、アーム７０が応力のかかっていない状
態に戻り、導電路が遮断されるようになる。デバイスのリセットは前述したとお
りに達せられる。
の間でトリップボタン２６が移動されたときに、電気接点７２と電気接点７４を
開くこと、および閉じることを容易にするランプ部分６０ａを含む。これを説明
すると、トリップボタン２６がセット位置にあるとき、図９に見られるとおり、
トリップアーム１１２の遠端部１１４がランプ部分６０ａの上側に接触する。ト
リップボタン２６が押し込まれたとき、トリップアーム１１２の遠端部１１４が
ランプに沿って移動し、矢印Ｃの方向に点Ｐのまわりでラッチング部材６０を旋
回させ、これが、ラッチング部材６０のラッチングフィンガ６４を可動接触アー
ム７０から離して接触しないようにさせ、アーム７０が応力のかかっていない状
態に戻り、導電路が遮断されるようになる。デバイスのリセットは前述したとお
りに達せられる。
【００３５】
前述したリセットロックアウト構成を使用することにより、回路断続部分が動
作する場合のみ、ＧＦＣＩデバイスのリセット、またはその回路断続デバイスの
族の任意の他のデバイスのリセットが可能となる。即ち、回路断続部分の試験が
リセット動作中に行われる。更に、デバイスがセットされた後に回路断続部分が
動作しなくなった場合でも、独立のトリップ機構がデバイスのトリップを行うこ
とができる。言い換えれば、本出願による回路断続デバイスでは、回路断続部分
が適切に動作しているか否かに関わらず、トリップが行われることが可能である
。
作する場合のみ、ＧＦＣＩデバイスのリセット、またはその回路断続デバイスの
族の任意の他のデバイスのリセットが可能となる。即ち、回路断続部分の試験が
リセット動作中に行われる。更に、デバイスがセットされた後に回路断続部分が
動作しなくなった場合でも、独立のトリップ機構がデバイスのトリップを行うこ
とができる。言い換えれば、本出願による回路断続デバイスでは、回路断続部分
が適切に動作しているか否かに関わらず、トリップが行われることが可能である
。
【００３６】
本出願による回路断続デバイスは、図１１の例示的なブロック図に示す電気シ
ステムで使用することができる。このシステムは、家庭のＡＣ電力などの電源１
２０と、この電源に電気的に接続された少なくとも１つの回路断続デバイス１０
と、この回路断続デバイスに接続された１つまたは複数の負荷１２２とを含む。
そのような１つのシステムの一例として、家庭の単一連ガング接続箱に供給され
るＡＣ電力を、前述した独立のトリップおよびリセットロックアウト機構を有し
、接続箱内に設置されたＧＦＣＩレセプタクルに接続することができる。このレ
セプタクルにプラグインされた家庭用電気器具が、そのシステムの１つまたは複
数の負荷となる。
ステムで使用することができる。このシステムは、家庭のＡＣ電力などの電源１
２０と、この電源に電気的に接続された少なくとも１つの回路断続デバイス１０
と、この回路断続デバイスに接続された１つまたは複数の負荷１２２とを含む。
そのような１つのシステムの一例として、家庭の単一連ガング接続箱に供給され
るＡＣ電力を、前述した独立のトリップおよびリセットロックアウト機構を有し
、接続箱内に設置されたＧＦＣＩレセプタクルに接続することができる。このレ
セプタクルにプラグインされた家庭用電気器具が、そのシステムの１つまたは複
数の負荷となる。
【００３７】
回路遮断器
前述したとおり、本出願によって様々な型の回路断続デバイスが企図されてい
る。前述した故障保護を備えたリセット可能なレセプタクルは一例である。別の
例は、故障保護を備えたリセット可能な回路遮断器である。一般に、そのような
回路遮断器は、リセット可能な分岐回路保護デバイスとして使用され、このデバ
イスは、故障が生じた場合、または回路遮断器の電流定格を超過した場合に、配
電システム（またはサブシステム）の様々な負荷に電力を供給している導電路を
開くことができる。そのような回路遮断器は、また、導電路を閉じるようにリセ
ットされることも可能である。導電路は、通常、ライン側と負荷側に分けられる
。即ち、回路遮断器は、ラインおよび負荷フェーズ（または電力）の接続を有す
る。ライン側はラインフェーズ（ライン相）接続を有し、負荷側は負荷フェーズ
（負荷相）接続を有する。ラインフェーズ接続は供給電力に接続し、負荷フェー
ズ接続は１つまたは複数の負荷に接続する。これらの接続は、外部の導線を回路
遮断器に接続することができる接続点である。これらの接続部は、例えば、外部
の導線を回路遮断器に固定し、また電気を伝える結合ねじ、ラグ、または結合プ
レートなどの電気的固定デバイスであることが可能である。
る。前述した故障保護を備えたリセット可能なレセプタクルは一例である。別の
例は、故障保護を備えたリセット可能な回路遮断器である。一般に、そのような
回路遮断器は、リセット可能な分岐回路保護デバイスとして使用され、このデバ
イスは、故障が生じた場合、または回路遮断器の電流定格を超過した場合に、配
電システム（またはサブシステム）の様々な負荷に電力を供給している導電路を
開くことができる。そのような回路遮断器は、また、導電路を閉じるようにリセ
ットされることも可能である。導電路は、通常、ライン側と負荷側に分けられる
。即ち、回路遮断器は、ラインおよび負荷フェーズ（または電力）の接続を有す
る。ライン側はラインフェーズ（ライン相）接続を有し、負荷側は負荷フェーズ
（負荷相）接続を有する。ラインフェーズ接続は供給電力に接続し、負荷フェー
ズ接続は１つまたは複数の負荷に接続する。これらの接続は、外部の導線を回路
遮断器に接続することができる接続点である。これらの接続部は、例えば、外部
の導線を回路遮断器に固定し、また電気を伝える結合ねじ、ラグ、または結合プ
レートなどの電気的固定デバイスであることが可能である。
【００３８】
前述したとおり、本出願による回路遮断器は、様々な型の故障または複合した
故障に対する故障保護を提供することができる。企図される様々な故障の例には
、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気器具漏電故障、およびデバイス漏
電故障が含まれる。多種多様な型の故障保護回路遮断器が企図されているが、以
下の説明は、ＧＦＣＩ回路遮断器およびＡＦＣＩ回路遮断器に関するものである
。
故障に対する故障保護を提供することができる。企図される様々な故障の例には
、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気器具漏電故障、およびデバイス漏
電故障が含まれる。多種多様な型の故障保護回路遮断器が企図されているが、以
下の説明は、ＧＦＣＩ回路遮断器およびＡＦＣＩ回路遮断器に関するものである
。
【００３９】
接地故障回路断続回路遮断器
次に、リセットロックアウトを組み込んだＧＦＣＩ回路遮断器の一例としての
実施形態を説明する。一般に、本出願による各ＧＦＣＩ回路遮断器は、回路断続
部分、リセット部分、およびリセットロックアウト部分を有する。また、ＧＦＣ
Ｉ回路遮断器は、回路断続部分とは独立に動作するトリップ部分も含むことがで
きる。
実施形態を説明する。一般に、本出願による各ＧＦＣＩ回路遮断器は、回路断続
部分、リセット部分、およびリセットロックアウト部分を有する。また、ＧＦＣ
Ｉ回路遮断器は、回路断続部分とは独立に動作するトリップ部分も含むことがで
きる。
【００４０】
回路断続部分およびリセット部分は、好ましくは、電気機械構成要素を使用し
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間で導電路の遮断（開路）および
接続（閉路）を行う。しかし、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素を使用して、導電路を開路または閉路することもできる。前述した
実施形態と同様に、回路断続部分を使用して、接地故障が検出されたときにライ
ンフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の連続性を自動的に遮断する（
即ち、導電路を開く）。リセット部分を使用して、リセットロックアウトを使用
不可にし、導電路を閉じることができるようにする。つまり、リセット部分によ
り、ライン接続から負荷接続への導電路における導通状態(電気的連続性）を再
確立することができる。リセット部分とリセットロックアウト部分の動作は、回
路断続部分の動作と連携しており、回路断続部分が動作しない場合、および／ま
たは開放ニュートラル状態が存在する場合には、ラインフェーズ接続と負荷フェ
ーズ接続の間の導電路がリセットできないようにする。
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間で導電路の遮断（開路）および
接続（閉路）を行う。しかし、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素を使用して、導電路を開路または閉路することもできる。前述した
実施形態と同様に、回路断続部分を使用して、接地故障が検出されたときにライ
ンフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の連続性を自動的に遮断する（
即ち、導電路を開く）。リセット部分を使用して、リセットロックアウトを使用
不可にし、導電路を閉じることができるようにする。つまり、リセット部分によ
り、ライン接続から負荷接続への導電路における導通状態(電気的連続性）を再
確立することができる。リセット部分とリセットロックアウト部分の動作は、回
路断続部分の動作と連携しており、回路断続部分が動作しない場合、および／ま
たは開放ニュートラル状態が存在する場合には、ラインフェーズ接続と負荷フェ
ーズ接続の間の導電路がリセットできないようにする。
【００４１】
独立のトリップ部分を備えた回路遮断器では、回路断続部分が動作しなくなっ
た場合でさえも、トリップが行われることが可能である、即ち、ラインフェーズ
接続と負荷フェーズ接続の間の導電路をそれでも開くことができる。好ましくは
、トリップ部分は手動で作動させられ、導電路を開くのに機械構成要素を使用す
る。しかし、トリップ部分は、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素、および／またはリレースイッチなどの電気機械構成要素を使用し
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路を開くこともできる。
た場合でさえも、トリップが行われることが可能である、即ち、ラインフェーズ
接続と負荷フェーズ接続の間の導電路をそれでも開くことができる。好ましくは
、トリップ部分は手動で作動させられ、導電路を開くのに機械構成要素を使用す
る。しかし、トリップ部分は、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素、および／またはリレースイッチなどの電気機械構成要素を使用し
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路を開くこともできる。
【００４２】
次に、図１２を参照すると、ＧＦＣＩ回路遮断器２００は、従来の回路遮断器
パネル（図示せず）に設置するように構成されたハウジング２１０を有している
。ライン電力（フェーズ）接続２１２および負荷電力（フェーズ）接続２１４、
ならびにラインニュートラル接続２１６および負荷ニュートラル接続２１８は、
ハウジング２００の外部から触れることができ、回路遮断器を外部の配線に対し
て接続するために提供される。アクチュエータ２２０は、ハウジング２１０の外
面を通って延び、回路遮断器の動作条件または動作状態を手動で設定するのに使
用される。以下により詳細に説明するトリップアクチュエータ２２２は、ハウジ
ング２１０の外面を通って延びている。トリップアクチュエータ２２２は、この
実施形態では、回路断続部分の動作とは独立してＧＦＣＩ回路遮断器を機械的に
トリップするために使用される。
パネル（図示せず）に設置するように構成されたハウジング２１０を有している
。ライン電力（フェーズ）接続２１２および負荷電力（フェーズ）接続２１４、
ならびにラインニュートラル接続２１６および負荷ニュートラル接続２１８は、
ハウジング２００の外部から触れることができ、回路遮断器を外部の配線に対し
て接続するために提供される。アクチュエータ２２０は、ハウジング２１０の外
面を通って延び、回路遮断器の動作条件または動作状態を手動で設定するのに使
用される。以下により詳細に説明するトリップアクチュエータ２２２は、ハウジ
ング２１０の外面を通って延びている。トリップアクチュエータ２２２は、この
実施形態では、回路断続部分の動作とは独立してＧＦＣＩ回路遮断器を機械的に
トリップするために使用される。
【００４３】
図１３を参照すると、導電路の一部分を形成する電力制御アセンブリ２２４を
使用して導電路の閉路および開路を行う。一般に、電力制御アセンブリ２２４は
、トグルスイッチの動作と同様に動作する。図１３〜１８に示す実施形態では、
電力制御アセンブリ２２４は、「オン」、「オフ」、および「トリップ」の間で
動くことが可能なアクチュエータ２２０、および回路遮断器がおかれている状態
に依存して開閉される一対の接点２２６と２２８を含む。好ましくは、これらの
接点の一方は、他方に相対して固定される。例えば、図１３に示す実施形態では
、固定接点２２６はライン電力接続２１２に取り付けるか又はそれと一体に形成
され、可動接点２２８は可動接触アーム２３０に取り付けるか又はそれと一体に
形成される。しかし、本出願は、各接点が互いに可動である回路遮断器構成も企
図している。
使用して導電路の閉路および開路を行う。一般に、電力制御アセンブリ２２４は
、トグルスイッチの動作と同様に動作する。図１３〜１８に示す実施形態では、
電力制御アセンブリ２２４は、「オン」、「オフ」、および「トリップ」の間で
動くことが可能なアクチュエータ２２０、および回路遮断器がおかれている状態
に依存して開閉される一対の接点２２６と２２８を含む。好ましくは、これらの
接点の一方は、他方に相対して固定される。例えば、図１３に示す実施形態では
、固定接点２２６はライン電力接続２１２に取り付けるか又はそれと一体に形成
され、可動接点２２８は可動接触アーム２３０に取り付けるか又はそれと一体に
形成される。しかし、本出願は、各接点が互いに可動である回路遮断器構成も企
図している。
【００４４】
可動接触アーム２３０は、アクチュエータの動きが接触アーム２３０の動きに
変換されるように、または接触アーム２３０の動きがアクチュエータ２２０の動
きに変換されるように、アクチュエータ２２０に旋回式に接続されている。好ま
しくは、接触アーム２３０は、接点２２６と接点２２８が閉じて導電路が完成さ
れる閉じた位置（図１３）と、接点２２６と接点２２８が開いて導電路が断たれ
る開いた位置（図１４）との間で動くことができる。接点が閉じているとき、回
路遮断器２００は「オン」状態にあり、電気がライン接続から負荷接続へ流れる
ことができるようになっており、またグラウンド故障保護が備えられている。接
点が開いているとき、回路遮断器２００は、「トリップ」状態であるか、または
「オフ」状態であることが可能である。「トリップ」状態では、電流はライン接
続から負荷接続へ流れることができず、リセットロックアウトがイネーブルにさ
れる。「オフ」状態では、電流はライン接続から負荷接続へ流れることができな
いが、リセットロックアウトはイネーブルにされていない。
変換されるように、または接触アーム２３０の動きがアクチュエータ２２０の動
きに変換されるように、アクチュエータ２２０に旋回式に接続されている。好ま
しくは、接触アーム２３０は、接点２２６と接点２２８が閉じて導電路が完成さ
れる閉じた位置（図１３）と、接点２２６と接点２２８が開いて導電路が断たれ
る開いた位置（図１４）との間で動くことができる。接点が閉じているとき、回
路遮断器２００は「オン」状態にあり、電気がライン接続から負荷接続へ流れる
ことができるようになっており、またグラウンド故障保護が備えられている。接
点が開いているとき、回路遮断器２００は、「トリップ」状態であるか、または
「オフ」状態であることが可能である。「トリップ」状態では、電流はライン接
続から負荷接続へ流れることができず、リセットロックアウトがイネーブルにさ
れる。「オフ」状態では、電流はライン接続から負荷接続へ流れることができな
いが、リセットロックアウトはイネーブルにされていない。
【００４５】
トリップ／リセットアセンブリ２４０は、電力制御アセンブリ２２４に動作可
能に結合され、接地故障保護および回路遮断器２００のリセットのために使用さ
れる。この実施形態では、トリップ／リセットアセンブリは、前述した回路断続
部分およびリセット部分として動作する。トリップ／リセットアセンブリは、故
障保護を提供するように動作するとき、回路断続部分として動作する。トリップ
／リセットアセンブリ２４０は、回路遮断器をリセットするように動作するとき
、リセット部分として動作する。また、トリップ／リセットアセンブリは、回路
遮断器２００のための電流保護も提供する。つまり、ライン接続から負荷接続に
流れる電流が、回路遮断器の所定の電流定格（例えば、１５アンペア）を超えた
ときには、トリップ／リセットアセンブリが応答して電力制御アセンブリ２２４
に導電路を開かせるようにし、例えば、接点２２６と接点２２８が開かれる。
能に結合され、接地故障保護および回路遮断器２００のリセットのために使用さ
れる。この実施形態では、トリップ／リセットアセンブリは、前述した回路断続
部分およびリセット部分として動作する。トリップ／リセットアセンブリは、故
障保護を提供するように動作するとき、回路断続部分として動作する。トリップ
／リセットアセンブリ２４０は、回路遮断器をリセットするように動作するとき
、リセット部分として動作する。また、トリップ／リセットアセンブリは、回路
遮断器２００のための電流保護も提供する。つまり、ライン接続から負荷接続に
流れる電流が、回路遮断器の所定の電流定格（例えば、１５アンペア）を超えた
ときには、トリップ／リセットアセンブリが応答して電力制御アセンブリ２２４
に導電路を開かせるようにし、例えば、接点２２６と接点２２８が開かれる。
【００４６】
この実施形態によるトリップ／リセットアセンブリ２４０は、配線ボード２４
４に含まれる感知回路および電力制御アセンブリに対する機械的リンケージ２４
２を含む。図１９〜２１に例を示す感知回路が、接地故障を感知するのに使用さ
れ、この回路は図８に示す感知回路と同様である。しかし、接地故障を検出する
ことができる既知の他の回路を使用することもできる。試験／リセットアセンブ
リの機械的リンケージ２４２には、制御アーム２４６、ラッチアームサポート２
５０に可動式で結合されるラッチアーム２４８、およびラッチアームコントロー
ラ２５２が含まれる。制御アーム２４６は、ばね２５４を介して可動接触アーム
２３０に動作可能に結合され、アクチュエータ２２０が「オン」位置にある場合
（図１３）、図１３に見られるとおり、接地故障保護が作動状態になるように制
御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可能なようにラッチされる
。同様に、アクチュエータ２２０が「オフ」位置にある場合（図１７）、図１７
に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可能
なようにラッチされる。アクチュエータ２２０が「トリップ」位置にある場合（
図１４）、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８からはずれ、リセッ
トロックアウトが使用可能にされる。この実施形態では、制御アームキャッチ２
５６もまた、以下により詳細に説明するリセットロックアウトとして動作するこ
とに留意されたい。
４に含まれる感知回路および電力制御アセンブリに対する機械的リンケージ２４
２を含む。図１９〜２１に例を示す感知回路が、接地故障を感知するのに使用さ
れ、この回路は図８に示す感知回路と同様である。しかし、接地故障を検出する
ことができる既知の他の回路を使用することもできる。試験／リセットアセンブ
リの機械的リンケージ２４２には、制御アーム２４６、ラッチアームサポート２
５０に可動式で結合されるラッチアーム２４８、およびラッチアームコントロー
ラ２５２が含まれる。制御アーム２４６は、ばね２５４を介して可動接触アーム
２３０に動作可能に結合され、アクチュエータ２２０が「オン」位置にある場合
（図１３）、図１３に見られるとおり、接地故障保護が作動状態になるように制
御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可能なようにラッチされる
。同様に、アクチュエータ２２０が「オフ」位置にある場合（図１７）、図１７
に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可能
なようにラッチされる。アクチュエータ２２０が「トリップ」位置にある場合（
図１４）、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８からはずれ、リセッ
トロックアウトが使用可能にされる。この実施形態では、制御アームキャッチ２
５６もまた、以下により詳細に説明するリセットロックアウトとして動作するこ
とに留意されたい。
【００４７】
ラッチアームコントローラ２５２は、ソレノイド２５８およびラッチアームリ
ンケージ２６０を含み、このラッチアームリンケージは、ラッチアーム２４８を
ソレノイドピストン２６２に結合して、ソレノイドピストンの動きがラッチアー
ム２４８の旋回運動に変換されるようにしている。また、トリップ／リセットア
センブリ２４０は、ラッチアーム２４８に固定されたスイッチアクティベータ２
６４によって作動するリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０も含む。リ
セットイネーブルスイッチアセンブリは、感知回路において接地故障状態を誘発
またはシミュレートして、以下により詳細に説明するとおり、回路断続部分を作
動させてリセットロックアウトをディスエーブルにするために提供される。前述
したとおり、ラッチアーム２４８は、ラッチアームサポート２５０に対して旋回
式に動くことができる。更に、ラッチアームは、ラッチアームサポート２５０に
平行な方向にも動くことができ、ラッチアーム２４８の上方への動きにより、ス
イッチアクチュエータ２６４がリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を
作動させるように動かされ、この動きが今度は、回路断続部分が動作する場合に
はそれを作動させる。回路断続部分が動作しない場合、回路遮断器はリセットす
ることができない。リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０のための様々
なスイッチング構成を図１９〜２１に示している。例えば、図１９では、リセッ
トイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、剛性のワイヤストリップであること
が可能な固定接点２７２を含み、この固定接点２７２とラッチアーム２４８のス
イッチアクチュエータ２６４が接触したときに、接地故障を誘発および／または
シミュレートする。接地故障をシミュレートすることによって、ソレノイド２５
８が付勢される。図１９の回路のための電力は、ライン側接続によって供給され
る。
ンケージ２６０を含み、このラッチアームリンケージは、ラッチアーム２４８を
ソレノイドピストン２６２に結合して、ソレノイドピストンの動きがラッチアー
ム２４８の旋回運動に変換されるようにしている。また、トリップ／リセットア
センブリ２４０は、ラッチアーム２４８に固定されたスイッチアクティベータ２
６４によって作動するリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０も含む。リ
セットイネーブルスイッチアセンブリは、感知回路において接地故障状態を誘発
またはシミュレートして、以下により詳細に説明するとおり、回路断続部分を作
動させてリセットロックアウトをディスエーブルにするために提供される。前述
したとおり、ラッチアーム２４８は、ラッチアームサポート２５０に対して旋回
式に動くことができる。更に、ラッチアームは、ラッチアームサポート２５０に
平行な方向にも動くことができ、ラッチアーム２４８の上方への動きにより、ス
イッチアクチュエータ２６４がリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を
作動させるように動かされ、この動きが今度は、回路断続部分が動作する場合に
はそれを作動させる。回路断続部分が動作しない場合、回路遮断器はリセットす
ることができない。リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０のための様々
なスイッチング構成を図１９〜２１に示している。例えば、図１９では、リセッ
トイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、剛性のワイヤストリップであること
が可能な固定接点２７２を含み、この固定接点２７２とラッチアーム２４８のス
イッチアクチュエータ２６４が接触したときに、接地故障を誘発および／または
シミュレートする。接地故障をシミュレートすることによって、ソレノイド２５
８が付勢される。図１９の回路のための電力は、ライン側接続によって供給され
る。
【００４８】
図２０では、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０が、一対のモーメ
ンタリー（瞬時）スイッチ２７４および２７６を含んでいる。いくつかの回路遮
断器の設計では、感知回路に対する電力は負荷側からであり、従って、回路遮断
器のトリップが行われたとき、感知回路はターンオフされる。この実施形態では
、スイッチ２７６は、通常閉瞬時スイッチ（normally closed momentary switch
）である。閉じた位置にあるとき、スイッチ２７６は、遮断器接点の負荷側から
感知回路に電力を供給し、リセット動作中に作動したとき、ライン側接続２１２
から感知回路に一時的に電力を供給して、回路遮断器がリセットした場合に、通
常の閉じた位置に戻る。スイッチ２７４は、好ましくは、接点２２６と２２８が
閉じているときに開いているように構成され、また遮断器接点２２６と２２８が
開いているときに閉じられるように構成される。意図していないシミュレートさ
れた接地故障状態を避けるために、スイッチ２７４は、回路遮断器接点２２６と
２２８が閉じる前に開き、また回路遮断器接点２２６と２２８が開いた後に閉じ
る。これは、シミュレートされた故障状態を感知回路にもたらすように機能する
。感知回路に負荷側から電力が供給され、遮断器接点が開くと、ソレノイド２５
８は作動されない。リセット動作が行われて、これによりスイッチ２７６によっ
て電力がライン側に一時的にスイッチされているとき、ソレノイドは付勢されて
回路遮断器をリセットできるようになることが可能である。
ンタリー（瞬時）スイッチ２７４および２７６を含んでいる。いくつかの回路遮
断器の設計では、感知回路に対する電力は負荷側からであり、従って、回路遮断
器のトリップが行われたとき、感知回路はターンオフされる。この実施形態では
、スイッチ２７６は、通常閉瞬時スイッチ（normally closed momentary switch
）である。閉じた位置にあるとき、スイッチ２７６は、遮断器接点の負荷側から
感知回路に電力を供給し、リセット動作中に作動したとき、ライン側接続２１２
から感知回路に一時的に電力を供給して、回路遮断器がリセットした場合に、通
常の閉じた位置に戻る。スイッチ２７４は、好ましくは、接点２２６と２２８が
閉じているときに開いているように構成され、また遮断器接点２２６と２２８が
開いているときに閉じられるように構成される。意図していないシミュレートさ
れた接地故障状態を避けるために、スイッチ２７４は、回路遮断器接点２２６と
２２８が閉じる前に開き、また回路遮断器接点２２６と２２８が開いた後に閉じ
る。これは、シミュレートされた故障状態を感知回路にもたらすように機能する
。感知回路に負荷側から電力が供給され、遮断器接点が開くと、ソレノイド２５
８は作動されない。リセット動作が行われて、これによりスイッチ２７６によっ
て電力がライン側に一時的にスイッチされているとき、ソレノイドは付勢されて
回路遮断器をリセットできるようになることが可能である。
【００４９】
図２１では、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、アクチュエー
タ２２０を「オフ」位置に動かすときにラッチアーム２４８がＵの方向（図１５
）に動くと、スイッチアクチュエータ２６４からの圧力によって順次、作動また
は作動停止させられる（その通常の状態に応じて）、一連のスイッチ接点２８０
、２８２、２８４、２８６、２８８を含む。例えば、スイッチアクチュエータ２
６４の最初の動きが、接点２８０を接点２８２から切り離す。圧力を加えつづけ
ることにより、接点２８２が接点２８４と閉じられる。更なる圧力により、接点
２８６が接点２８８と閉じられ、これが相電圧を感知回路にもたらし、これによ
り接地故障をシミュレートする。両方の実施形態において、電力は、回路遮断器
２００が「オン」状態、「オフ」状態、または「トリップ」状態にあるときは、
負荷接続側から感知回路に接続され、回路遮断器のリセット中は、ライン接続側
から感知回路に供給されることに留意されたい。
タ２２０を「オフ」位置に動かすときにラッチアーム２４８がＵの方向（図１５
）に動くと、スイッチアクチュエータ２６４からの圧力によって順次、作動また
は作動停止させられる（その通常の状態に応じて）、一連のスイッチ接点２８０
、２８２、２８４、２８６、２８８を含む。例えば、スイッチアクチュエータ２
６４の最初の動きが、接点２８０を接点２８２から切り離す。圧力を加えつづけ
ることにより、接点２８２が接点２８４と閉じられる。更なる圧力により、接点
２８６が接点２８８と閉じられ、これが相電圧を感知回路にもたらし、これによ
り接地故障をシミュレートする。両方の実施形態において、電力は、回路遮断器
２００が「オン」状態、「オフ」状態、または「トリップ」状態にあるときは、
負荷接続側から感知回路に接続され、回路遮断器のリセット中は、ライン接続側
から感知回路に供給されることに留意されたい。
【００５０】
ソレノイドの多重の付勢（firing）を防止するため、リセットイネーブルスイ
ッチアセンブリは、好ましくは、ソレノイド２５８がラッチアーム２４８をトリ
ップして制御アームキャッチ２５６を開放するか又はアクチュエータ２２０が開
放されるまでのロックアウト状態にある間、接地故障状態を誘発／シミュレート
するように構成される。即ち、図１９の実施形態では、スイッチアクチュエータ
２６４がラッチアーム２４８上に配置されて、リセットロックアウトがディスエ
ーブルにされたときに、ラッチアーム２４８、即ち、スイッチアクチュエータ２
６４が、ばね２６５のバイアス力に応答してリセットイネーブルスイッチアセン
ブリから離れるようになり、従ってスイッチは作動しなくなる。
ッチアセンブリは、好ましくは、ソレノイド２５８がラッチアーム２４８をトリ
ップして制御アームキャッチ２５６を開放するか又はアクチュエータ２２０が開
放されるまでのロックアウト状態にある間、接地故障状態を誘発／シミュレート
するように構成される。即ち、図１９の実施形態では、スイッチアクチュエータ
２６４がラッチアーム２４８上に配置されて、リセットロックアウトがディスエ
ーブルにされたときに、ラッチアーム２４８、即ち、スイッチアクチュエータ２
６４が、ばね２６５のバイアス力に応答してリセットイネーブルスイッチアセン
ブリから離れるようになり、従ってスイッチは作動しなくなる。
【００５１】
また、トリップ動作を行うのに使用されるトリップ／リセットアセンブリの部
分も回路断続部分と呼ばれ、リセット動作を行うのに使用されるトリップ／リセ
ットアセンブリの部分もリセット部分と呼ばれる。更に、電流保護を行うのに使
用されるトリップ／リセットアセンブリの部分も電流保護部分と呼ばれる。
分も回路断続部分と呼ばれ、リセット動作を行うのに使用されるトリップ／リセ
ットアセンブリの部分もリセット部分と呼ばれる。更に、電流保護を行うのに使
用されるトリップ／リセットアセンブリの部分も電流保護部分と呼ばれる。
【００５２】
次に、図１４および１５を参照すると、リセットロックアウトにより、電力制
御アセンブリ２２０のアクチュエータ２２０が、「トリップ」位置から「オフ」
位置に動くのが阻止され、回路遮断器をリセットできないようになる。図１４お
よび１５に示す実施形態では、リセットロックアウトは能動型ロックアウトとし
て動作して、アクチュエータ２２０が「トリップ」位置から「オフ」位置に動く
のをロックアウトが能動的に阻止（または防止）する。しかし、リセットロック
アウトは、例えば、ばねの固有の動作により、アクチュエータ２２０の動きを受
動的に阻止するように構成することもできる。リセットロックアウトは、制御ア
ーム２４６に取り付けられた又はそれと一体に形成された制御アームキャッチ２
５６を含み、アクチュエータ２２０が「オフ」位置に向って矢印Ｆの方向に手動
で動かされたとき、このキャッチ２５６がラッチアーム２４８の表面２４８ａに
係合し、アクチュエータ２２０の動きを阻止するようになっている。
御アセンブリ２２０のアクチュエータ２２０が、「トリップ」位置から「オフ」
位置に動くのが阻止され、回路遮断器をリセットできないようになる。図１４お
よび１５に示す実施形態では、リセットロックアウトは能動型ロックアウトとし
て動作して、アクチュエータ２２０が「トリップ」位置から「オフ」位置に動く
のをロックアウトが能動的に阻止（または防止）する。しかし、リセットロック
アウトは、例えば、ばねの固有の動作により、アクチュエータ２２０の動きを受
動的に阻止するように構成することもできる。リセットロックアウトは、制御ア
ーム２４６に取り付けられた又はそれと一体に形成された制御アームキャッチ２
５６を含み、アクチュエータ２２０が「オフ」位置に向って矢印Ｆの方向に手動
で動かされたとき、このキャッチ２５６がラッチアーム２４８の表面２４８ａに
係合し、アクチュエータ２２０の動きを阻止するようになっている。
【００５３】
この実施形態では、導電路は、ライン電力接続２１２から、電力制御アセンブ
リ２２４、トリップ／リセットアセンブリ、および変圧器アセンブリ２９０を介
して、負荷電力接続２１４へ延びている。変圧器アセンブリは、図１９および２
０に示す差動変圧器および接地（グラウンド）／ニュートラルコイルを含む。
リ２２４、トリップ／リセットアセンブリ、および変圧器アセンブリ２９０を介
して、負荷電力接続２１４へ延びている。変圧器アセンブリは、図１９および２
０に示す差動変圧器および接地（グラウンド）／ニュートラルコイルを含む。
【００５４】
通常、回路遮断器は、まず、アクチュエータ２２０を「オフ」位置に動かし、
次に、それを「オン」位置に動かすことによって、リセットされる。アクチュエ
ータのこの一連の動きが行われている間、制御アーム２４６およびラッチアーム
２４８が動かされて、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可
能にラッチされる。回路遮断器は「オン」状態にあり、従って、導電路は閉じら
れ、接地故障保護が作動状態になる。
次に、それを「オン」位置に動かすことによって、リセットされる。アクチュエ
ータのこの一連の動きが行われている間、制御アーム２４６およびラッチアーム
２４８が動かされて、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８に解放可
能にラッチされる。回路遮断器は「オン」状態にあり、従って、導電路は閉じら
れ、接地故障保護が作動状態になる。
【００５５】
次に、図１３〜１８を参照して本出願による回路遮断器２００の実施形態の動
作を説明する。前述したとおり、アクチュエータ２２０は、「オン」位置、「オ
フ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことができ、ここで、「トリップ
」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回路遮断器を「オン
」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制御アセンブリ２２
４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」位置にあるとき（
図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じており、図１３に見られる
とおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放可能にラッチさ
れ、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、その通常状態にある。こ
の時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、接地故障保護が作動状態にあり、
遮断器のトリップが可能である。
作を説明する。前述したとおり、アクチュエータ２２０は、「オン」位置、「オ
フ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことができ、ここで、「トリップ
」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回路遮断器を「オン
」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制御アセンブリ２２
４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」位置にあるとき（
図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じており、図１３に見られる
とおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放可能にラッチさ
れ、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、その通常状態にある。こ
の時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、接地故障保護が作動状態にあり、
遮断器のトリップが可能である。
【００５６】
故障が感知回路によって検出された場合、ソレノイド２５８が付勢されてソレ
ノイドピストン２６２が引っ込み、ラッチアームリンケージ２６０がラッチアー
ム２４８を制御アーム２４６から引き離すようにさせる。ラッチアーム２４８が
制御アーム２４６から十分に離れると、制御アームキャッチ２５６がラッチアー
ム２４８から解放される。キャッチ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が
、矢印Ｐ’の方向に制御アーム２４６を旋回させ、これにより、Ｐの方向にアー
ム２３０が旋回することが可能になり、これが、図１４に見られるとおり、接点
２２６と２２８を開かせ、アクチュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に
移動させる。この時点で、回路遮断器は「トリップ」状態にある。
ノイドピストン２６２が引っ込み、ラッチアームリンケージ２６０がラッチアー
ム２４８を制御アーム２４６から引き離すようにさせる。ラッチアーム２４８が
制御アーム２４６から十分に離れると、制御アームキャッチ２５６がラッチアー
ム２４８から解放される。キャッチ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が
、矢印Ｐ’の方向に制御アーム２４６を旋回させ、これにより、Ｐの方向にアー
ム２３０が旋回することが可能になり、これが、図１４に見られるとおり、接点
２２６と２２８を開かせ、アクチュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に
移動させる。この時点で、回路遮断器は「トリップ」状態にある。
【００５７】
回路遮断器が「トリップ」状態にあるとき、図１４に見られるとおり、遮断器
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされており、従って、回路遮断器は
、回路断続部分が動作する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブル
にしない限り、リセットされることはできない。図１５は、ロックアウト位置の
制御アームキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、この
位置では、キャッチ２５６は、ラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合してお
り、これにより、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが防
止されている。
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされており、従って、回路遮断器は
、回路断続部分が動作する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブル
にしない限り、リセットされることはできない。図１５は、ロックアウト位置の
制御アームキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、この
位置では、キャッチ２５６は、ラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合してお
り、これにより、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが防
止されている。
【００５８】
回路遮断器をリセットするためには、矢印Ｆの方向へのアクチュエータ２２０
の更なる動きがリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を作動させ、従っ
て、回路断続部分が動作する状態にある場合、ソレノイド２５８を付勢してラッ
チアームリンケージ２６０、即ち、ラッチアーム２４８が引っ込められる。ラッ
チアーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッチ２５６が、ラッチアーム
２４８からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチュエータ２２０が「オフ
」位置に動くのがもはや阻止されなくなる。
の更なる動きがリセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を作動させ、従っ
て、回路断続部分が動作する状態にある場合、ソレノイド２５８を付勢してラッ
チアームリンケージ２６０、即ち、ラッチアーム２４８が引っ込められる。ラッ
チアーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッチ２５６が、ラッチアーム
２４８からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチュエータ２２０が「オフ
」位置に動くのがもはや阻止されなくなる。
【００５９】
図１３および１４を再び参照すると、本出願の本実施形態によるトリップ部分
は、トリップアクチュエータ２２２およびトリップアーム２９２を含んでいる。
好ましくは、トリップアクチュエータ２２２は、接点２２６と接点２２８が閉じ
ることができるセット位置（図１３参照）と、接点２２６と接点２２８が開かさ
れるトリップ位置（図１４参照）の間で動くことができるボタンである。ばね２
９４が、通常、このセット位置に向ってトリップボタン２２２にバイアスをかけ
ている。トリップアーム２９２はトリップボタン２２２から延びて、トリップボ
タン２２２がトリップ位置に向って動かされたとき（即ち、トリップボタンが押
し込まれたとき）、トリップアーム２９２の表面２９６が動いて制御アーム２４
６と接触できるようになっている。
は、トリップアクチュエータ２２２およびトリップアーム２９２を含んでいる。
好ましくは、トリップアクチュエータ２２２は、接点２２６と接点２２８が閉じ
ることができるセット位置（図１３参照）と、接点２２６と接点２２８が開かさ
れるトリップ位置（図１４参照）の間で動くことができるボタンである。ばね２
９４が、通常、このセット位置に向ってトリップボタン２２２にバイアスをかけ
ている。トリップアーム２９２はトリップボタン２２２から延びて、トリップボ
タン２２２がトリップ位置に向って動かされたとき（即ち、トリップボタンが押
し込まれたとき）、トリップアーム２９２の表面２９６が動いて制御アーム２４
６と接触できるようになっている。
【００６０】
回路断続部分の動作とは独立に回路遮断器２００のトリップを行うために、ト
リップアクチュエータ２２２を押し込んで、トリップアーム２９２の表面２９６
が制御アーム２４６を押し付け、トリップアーム２９２の表面３０９がラッチア
ーム２４８を押し付けて、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８から
解放するようにする。ばね２５４の張力が、接触アーム２４６、即ち、接点２２
８を固定接点２２６から離れるように旋回させ、これにより、導電路が開路され
る。
リップアクチュエータ２２２を押し込んで、トリップアーム２９２の表面２９６
が制御アーム２４６を押し付け、トリップアーム２９２の表面３０９がラッチア
ーム２４８を押し付けて、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８から
解放するようにする。ばね２５４の張力が、接触アーム２４６、即ち、接点２２
８を固定接点２２６から離れるように旋回させ、これにより、導電路が開路され
る。
【００６１】
アーク故障回路断続回路遮断器
次に、リセットロックアウトを組み込んだＡＦＣＩ回路遮断器の一実施形態を
説明する。一般に、本出願による各ＡＦＣＩ回路遮断器は、回路断続部分、リセ
ット部分、およびリセットロックアウトを有する。ＧＦＣＩ回路遮断器と同様に
、回路断続部分およびリセット部分は、好ましくは、電気機械構成要素を使用し
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の遮断（開路）および
接続（閉路）を行う。しかし、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素を使用して導電路の開路および閉路を行うことも可能である。前述
した実施形態と同様に、アーク故障を検出したとき、回路断続部分を使用して、
ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の電気的連続性を自動的に
断つ（即ち、導電路を開く）。リセット部分を使用して、リセットロックアウト
をディスエーブルにし、導電路が閉じることを可能にする。つまり、リセット部
分により、ライン側接続から負荷側接続への導電路の電気的連続性を再確立する
ことが可能になる。リセット部分とリセットロックアウト部分の動作は、回路断
続部分の動作と連携しており、従って、回路断続部分が動作しない状態にある場
合および／または開放ニュートラル状態が存在する場合には、ラインフェーズ接
続と負荷フェーズ接続の間の導電路がリセットされることはできない。
説明する。一般に、本出願による各ＡＦＣＩ回路遮断器は、回路断続部分、リセ
ット部分、およびリセットロックアウトを有する。ＧＦＣＩ回路遮断器と同様に
、回路断続部分およびリセット部分は、好ましくは、電気機械構成要素を使用し
て、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の遮断（開路）および
接続（閉路）を行う。しかし、ソリッドステートスイッチやサポート回路などの
電気構成要素を使用して導電路の開路および閉路を行うことも可能である。前述
した実施形態と同様に、アーク故障を検出したとき、回路断続部分を使用して、
ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路の電気的連続性を自動的に
断つ（即ち、導電路を開く）。リセット部分を使用して、リセットロックアウト
をディスエーブルにし、導電路が閉じることを可能にする。つまり、リセット部
分により、ライン側接続から負荷側接続への導電路の電気的連続性を再確立する
ことが可能になる。リセット部分とリセットロックアウト部分の動作は、回路断
続部分の動作と連携しており、従って、回路断続部分が動作しない状態にある場
合および／または開放ニュートラル状態が存在する場合には、ラインフェーズ接
続と負荷フェーズ接続の間の導電路がリセットされることはできない。
【００６２】
ＧＦＣＩ回路遮断器と同様に、ＡＦＣＩ回路遮断器もまた、回路断続部分とは
独立に動作するトリップ部分を含む。このトリップ部分を備えたＡＦＣＩ回路遮
断器では、回路断続部分が動作しない状態になっても、トリップを行うことがで
きる、即ち、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路を開くことが
できる。好ましくは、トリップ部分は手動で作動させ、機械構成要素を使用して
導電路を開く。しかし、トリップ部分は、ソリッドステートスイッチやサポート
回路などの電気構成要素、および／またはリレースイッチやサポート回路などの
電気機械構成要素を使用して、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導
電路を開くこともできる。
独立に動作するトリップ部分を含む。このトリップ部分を備えたＡＦＣＩ回路遮
断器では、回路断続部分が動作しない状態になっても、トリップを行うことがで
きる、即ち、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導電路を開くことが
できる。好ましくは、トリップ部分は手動で作動させ、機械構成要素を使用して
導電路を開く。しかし、トリップ部分は、ソリッドステートスイッチやサポート
回路などの電気構成要素、および／またはリレースイッチやサポート回路などの
電気機械構成要素を使用して、ラインフェーズ接続と負荷フェーズ接続の間の導
電路を開くこともできる。
【００６３】
この実施形態による回路断続部分、リセット部分、リセットロックアウト部分
、およびオプションのトリップ部分は、前述したＧＦＣＩ回路遮断器の実施形態
に関するものと実質的に同じである。図１２〜１８にこれらの部分を示しており
、また簡略化するために、これらの部分の説明は繰り返さない。ＧＦＣＩ回路遮
断器とＡＦＣＩ回路遮断器の違いは、故障を検出するのに使用する感知回路であ
る。図２２〜２４は、アーク故障を検出するのに使用することができる感知回路
の一実施形態を示している。しかし、アーク故障感知回路のより詳細な説明は、
本出願と共通で所有される、１９９７年１２月１９日出願の同時係属出願、整理
番号０８／９９４７７２に見ることができ、この出願を参照として本明細書にそ
の全体を組み込む。更に、アーク故障を感知するための代替の技法が、本出願と
共通で所有される同時係属出願シリアル番号０８／９９３７４５およびシリアル
番号０８／９９５１３０で提供されており、これら両方の出願を参照により本明
細書に組み込む。
、およびオプションのトリップ部分は、前述したＧＦＣＩ回路遮断器の実施形態
に関するものと実質的に同じである。図１２〜１８にこれらの部分を示しており
、また簡略化するために、これらの部分の説明は繰り返さない。ＧＦＣＩ回路遮
断器とＡＦＣＩ回路遮断器の違いは、故障を検出するのに使用する感知回路であ
る。図２２〜２４は、アーク故障を検出するのに使用することができる感知回路
の一実施形態を示している。しかし、アーク故障感知回路のより詳細な説明は、
本出願と共通で所有される、１９９７年１２月１９日出願の同時係属出願、整理
番号０８／９９４７７２に見ることができ、この出願を参照として本明細書にそ
の全体を組み込む。更に、アーク故障を感知するための代替の技法が、本出願と
共通で所有される同時係属出願シリアル番号０８／９９３７４５およびシリアル
番号０８／９９５１３０で提供されており、これら両方の出願を参照により本明
細書に組み込む。
【００６４】
一般に、感知回路は、導電路のライン側または負荷側で、あるいは導電路のラ
イン側と負荷側の両側で、フェーズ（相）導電路４１０（図２２）を監視するよ
うに構成することができる。また、感知回路は、１つまたは複数の導電路を監視
して導電路上の信号がアーク故障を含むかどうかを判定することができる様々な
技法の多くを実装するように構成することも可能である。前述したＧＦＣＩ回路
遮断器の実施形態と同様に、感知回路は、ソレノイド２５８の作動を介して接点
２２６と２２８を開くことにより（図１３参照）、少なくともフェーズ導電路の
ＡＣ電力を中断するようにも動作する。
イン側と負荷側の両側で、フェーズ（相）導電路４１０（図２２）を監視するよ
うに構成することができる。また、感知回路は、１つまたは複数の導電路を監視
して導電路上の信号がアーク故障を含むかどうかを判定することができる様々な
技法の多くを実装するように構成することも可能である。前述したＧＦＣＩ回路
遮断器の実施形態と同様に、感知回路は、ソレノイド２５８の作動を介して接点
２２６と２２８を開くことにより（図１３参照）、少なくともフェーズ導電路の
ＡＣ電力を中断するようにも動作する。
【００６５】
図２２の実施形態では、導電路４１０は、電力制御アセンブリ２２４、トリッ
プ／リセットアセンブリ２４０、および変圧器アセンブリ４３０を介して、ライ
ン電力接続２１２から負荷電力接続２１４へ延びている。
プ／リセットアセンブリ２４０、および変圧器アセンブリ４３０を介して、ライ
ン電力接続２１２から負荷電力接続２１４へ延びている。
【００６６】
以下は、本出願によって企図される感知回路の一実施形態の説明である。図２
２を参照すると、感知回路は、経路制御部分４１１、ピックアップ部分４１２、
および処理部分４１４を含んでいる。経路制御部分４１１は、アーク故障を検出
するのに使用する回路に、およびアーク故障が検出された場合に導電路を開くの
に使用する構成要素に電力を提供する。ピックアップ部分４１２が、導電路４１
０を監視し、導電路からアーク故障を含む可能性があるスプリアス信号をピック
アップする。処理部分４１４はアーク信号を受け取り、１）そのアーク信号がア
ーク故障を含むかどうかを判断し、２）アーク故障が検出された場合に導電路を
開くトリガ信号を提供する。
２を参照すると、感知回路は、経路制御部分４１１、ピックアップ部分４１２、
および処理部分４１４を含んでいる。経路制御部分４１１は、アーク故障を検出
するのに使用する回路に、およびアーク故障が検出された場合に導電路を開くの
に使用する構成要素に電力を提供する。ピックアップ部分４１２が、導電路４１
０を監視し、導電路からアーク故障を含む可能性があるスプリアス信号をピック
アップする。処理部分４１４はアーク信号を受け取り、１）そのアーク信号がア
ーク故障を含むかどうかを判断し、２）アーク故障が検出された場合に導電路を
開くトリガ信号を提供する。
【００６７】
図２３を参照すると、経路制御部分４１１およびピックアップ部分４１２に関
する例示的な概略図が示されている。この実施形態では、経路制御部分４１１は
、ラインフェーズ接続２１２およびニュートラル接続２１６、ならびにソレノイ
ド２５８を選択的に付勢するＳＣＲ４２２に接続された電源回路４１８を含む。
また、この電源は、図２３に示されるとおり、通常は２６ボルトの電力を、電圧
降下抵抗４１７およびキャパシタ４１９を介して処理回路に提供する。キャパシ
タ４２３は、ライン上の電圧スパイクによってＳＣＲ４２２が間違ってトリガさ
れるのを防止し、抵抗器４２５は、ＳＣＲ４２２のゲートが浮くのを防止して、
ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号（以下に説明する）が消えたときにＳＣＲがオフになる
ことを確実にする。抵抗器４２７は、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号からの電圧をＳＣ
Ｒ４２２に適したレベルに降下させるのに使用される。
する例示的な概略図が示されている。この実施形態では、経路制御部分４１１は
、ラインフェーズ接続２１２およびニュートラル接続２１６、ならびにソレノイ
ド２５８を選択的に付勢するＳＣＲ４２２に接続された電源回路４１８を含む。
また、この電源は、図２３に示されるとおり、通常は２６ボルトの電力を、電圧
降下抵抗４１７およびキャパシタ４１９を介して処理回路に提供する。キャパシ
タ４２３は、ライン上の電圧スパイクによってＳＣＲ４２２が間違ってトリガさ
れるのを防止し、抵抗器４２５は、ＳＣＲ４２２のゲートが浮くのを防止して、
ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号（以下に説明する）が消えたときにＳＣＲがオフになる
ことを確実にする。抵抗器４２７は、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号からの電圧をＳＣ
Ｒ４２２に適したレベルに降下させるのに使用される。
【００６８】
ピックアップ部分４１２は、導電路４１０上のアーク故障を含む可能性がある
スプリアス信号をピックアップする変圧器アセンブリ４３０を含む。しかし、ス
プリアス信号は、導電路４１０に結合されたキャパシタを介する静電結合を使用
して検出することもできる。ＡＣラインに対する静電結合を使用してスプリアス
電圧信号を検出する技法は知られており、変圧器アセンブリ４３０の代りにこれ
らの技法を使用することもできる。変圧器アセンブリ４３０は、例えば、既知の
トロイダルフェライト設計技法を使用して構成されたコイル４３２および磁心（
磁気コア）４３１を含む。好ましくは、フェライト材料、ならびに磁心４３１と
コイル４３２の巻数比は、およそ１．５ＭＨｚの自然共鳴を実現するように選択
する。抵抗器４３４がキャパシタ４３６と一緒になり、広周波数帯域ピックアッ
プのための共鳴減衰ネットワークを形成する。この構成により、感知回路は、限
られた周波数スペクトル内の信号を検出することに限られるのではなく、様々な
ソースからの広い範囲のスプリアス信号に対して反応することができる。
スプリアス信号をピックアップする変圧器アセンブリ４３０を含む。しかし、ス
プリアス信号は、導電路４１０に結合されたキャパシタを介する静電結合を使用
して検出することもできる。ＡＣラインに対する静電結合を使用してスプリアス
電圧信号を検出する技法は知られており、変圧器アセンブリ４３０の代りにこれ
らの技法を使用することもできる。変圧器アセンブリ４３０は、例えば、既知の
トロイダルフェライト設計技法を使用して構成されたコイル４３２および磁心（
磁気コア）４３１を含む。好ましくは、フェライト材料、ならびに磁心４３１と
コイル４３２の巻数比は、およそ１．５ＭＨｚの自然共鳴を実現するように選択
する。抵抗器４３４がキャパシタ４３６と一緒になり、広周波数帯域ピックアッ
プのための共鳴減衰ネットワークを形成する。この構成により、感知回路は、限
られた周波数スペクトル内の信号を検出することに限られるのではなく、様々な
ソースからの広い範囲のスプリアス信号に対して反応することができる。
【００６９】
変圧器アセンブリ４３０によって生成された信号がキャパシタ４３８に転送さ
れ、これがＤＣ減結合（デカップリング）機能を実行し、ダイオード４４０、４
４２は、およそ０．６Ｖのピークピークを下回る低レベル信号が処理回路に入る
のを防止する。ピックアップ部分４１２による信号出力が、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ
とラベル付けしたアーク信号として識別されて、処理部分４１４へ転送される。
前述したとおり、処理部分は、スプリアス信号、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥが、アーク
故障として認められる特性を含むかどうかを判定する。
れ、これがＤＣ減結合（デカップリング）機能を実行し、ダイオード４４０、４
４２は、およそ０．６Ｖのピークピークを下回る低レベル信号が処理回路に入る
のを防止する。ピックアップ部分４１２による信号出力が、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ
とラベル付けしたアーク信号として識別されて、処理部分４１４へ転送される。
前述したとおり、処理部分は、スプリアス信号、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥが、アーク
故障として認められる特性を含むかどうかを判定する。
【００７０】
処理回路４１４を概略的に図２４に示す。処理回路４１４は、増幅器４５０と
、フィルタ４５２と、整流器４５４と、ピーク検出器４５６とを含む。
、フィルタ４５２と、整流器４５４と、ピーク検出器４５６とを含む。
【００７１】
増幅器４５０は、増幅器４５０の最大ダイナミックレンジを決める抵抗器４５
８および４６０を含む抵抗分圧器ネットワークを含む。また、増幅器４５０は、
抵抗器４６４および４６６によって提供される固定利得を有する演算増幅器（ｏ
ｐ ａｍｐ、オペアンプ）４６２を含む。図２４に示すとおり、演算増幅器４６
２のプラス入力が抵抗器４６８によってグラウンド電位に結合され、演算増幅器
４６２のマイナス入力が抵抗器４６４および４６６の接合部に接続される。
８および４６０を含む抵抗分圧器ネットワークを含む。また、増幅器４５０は、
抵抗器４６４および４６６によって提供される固定利得を有する演算増幅器（ｏ
ｐ ａｍｐ、オペアンプ）４６２を含む。図２４に示すとおり、演算増幅器４６
２のプラス入力が抵抗器４６８によってグラウンド電位に結合され、演算増幅器
４６２のマイナス入力が抵抗器４６４および４６６の接合部に接続される。
【００７２】
演算増幅器４６２の出力が、フィルタ４５２などの周波数選択回路に入力され
る。好ましくは、フィルタ４５２は、二次バターワースハイパス能動型フィルタ
であり、このフィルタは受動型フィルタよりも良好なカットオフ応答を提供する
。しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計も使用することができる。フ
ィルタ４５２は、フィルタ機能を実行するキャパシタ４７２、４７４および抵抗
器４７６、４７８、４８０を含むＲＣネットワークに接続された演算増幅器４７
０を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器４７０と併せて利用することに
より、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成要素だけで実現さ
れるものよりも急なロールオフが提供される。好ましくは、演算増幅器４７０の
内部動作特性は、フィルタ４５２によって通過させられる高周波数に対する上限
を提供する。演算増幅器４７０の高周波数特性の最大限の利用を可能にするため
に、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する。ＡＣ電力線（導電路を含
む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で起きるデータ通信のために使用さ
れていても、フィルタ４５２によりアーク故障を検出することが可能となる。
る。好ましくは、フィルタ４５２は、二次バターワースハイパス能動型フィルタ
であり、このフィルタは受動型フィルタよりも良好なカットオフ応答を提供する
。しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計も使用することができる。フ
ィルタ４５２は、フィルタ機能を実行するキャパシタ４７２、４７４および抵抗
器４７６、４７８、４８０を含むＲＣネットワークに接続された演算増幅器４７
０を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器４７０と併せて利用することに
より、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成要素だけで実現さ
れるものよりも急なロールオフが提供される。好ましくは、演算増幅器４７０の
内部動作特性は、フィルタ４５２によって通過させられる高周波数に対する上限
を提供する。演算増幅器４７０の高周波数特性の最大限の利用を可能にするため
に、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する。ＡＣ電力線（導電路を含
む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で起きるデータ通信のために使用さ
れていても、フィルタ４５２によりアーク故障を検出することが可能となる。
【００７３】
フィルタ４５２の出力が、好ましくは、全波整流器である整流器４５４に入力
される。整流器４５４は、そのプラス入力が接地に接続され且つマイナス入力が
そのフィードバック経路に接続されている演算増幅器４８２を含む。整流器４５
４は、フィルタ４５２からの入力信号が正であるか負であるかに応じた可変レベ
ルの利得を提供する。これを説明すると、正の入力信号に関して利得はゼロであ
り、負の信号に関して利得は抵抗器４８４と４８６の比によって決まる。入力信
号が接地に対して正である場合、演算増幅器４８２の出力は負であり、これによ
り、演算増幅器のマイナス入力がプラス入力に等しくなるまで、ダイオード４８
８を介してそのマイナス入力が引き降ろされる。従って、増幅器はゼロの利得を
有する。他方、マイナス入力に対する信号入力が接地に対して負である場合、演
算増幅器４８２の出力は正であり、フィードバック電流がダイオード４９０およ
び抵抗器４８６を介して流れる。
される。整流器４５４は、そのプラス入力が接地に接続され且つマイナス入力が
そのフィードバック経路に接続されている演算増幅器４８２を含む。整流器４５
４は、フィルタ４５２からの入力信号が正であるか負であるかに応じた可変レベ
ルの利得を提供する。これを説明すると、正の入力信号に関して利得はゼロであ
り、負の信号に関して利得は抵抗器４８４と４８６の比によって決まる。入力信
号が接地に対して正である場合、演算増幅器４８２の出力は負であり、これによ
り、演算増幅器のマイナス入力がプラス入力に等しくなるまで、ダイオード４８
８を介してそのマイナス入力が引き降ろされる。従って、増幅器はゼロの利得を
有する。他方、マイナス入力に対する信号入力が接地に対して負である場合、演
算増幅器４８２の出力は正であり、フィードバック電流がダイオード４９０およ
び抵抗器４８６を介して流れる。
【００７４】
整流器４５４からの信号出力は、パルスのＤＣ電圧の形態であり、これがピー
ク検出器４５６に送り込まれる。ピーク検出器４５６は、演算増幅器４９２とダ
イオード４９４と抵抗器４９６、４９８、および４９９とを含む定電流源を有す
る。定電流源は整流器４５４からのパルスＤＣ電圧に応答して、キャパシタ５０
０に線形充電曲線を提供する。キャパシタ５００の充電速度は、整流器４５４か
らのピーク検出器に対する正の信号入力の数に比例する。
ク検出器４５６に送り込まれる。ピーク検出器４５６は、演算増幅器４９２とダ
イオード４９４と抵抗器４９６、４９８、および４９９とを含む定電流源を有す
る。定電流源は整流器４５４からのパルスＤＣ電圧に応答して、キャパシタ５０
０に線形充電曲線を提供する。キャパシタ５００の充電速度は、整流器４５４か
らのピーク検出器に対する正の信号入力の数に比例する。
【００７５】
図２４に示すとおり、キャパシタ５００は抵抗器５０２を介して連続的に放電
させられる。更に、ピーク検出器４５６は、積分器として機能し、また、例えば
、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる許容
可能な短命のアークスパイクに対して、回路が反応するのを防止するのを助ける
時間遅延回路として機能する。
させられる。更に、ピーク検出器４５６は、積分器として機能し、また、例えば
、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる許容
可能な短命のアークスパイクに対して、回路が反応するのを防止するのを助ける
時間遅延回路として機能する。
【００７６】
処理回路４１４によって検出されるアーク信号は、３つの型、即ち、高いアー
ク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができる
。高いアーク信号が存在する場合、整流器４５４の出力には相当な数のＤＣパル
スが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ５００を急速に充電
し、これにより、キャパシタの電圧が、出力トランジスタ５０４のツェナーダイ
オード降伏電圧へ比較的急速に達するようにする。
ク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができる
。高いアーク信号が存在する場合、整流器４５４の出力には相当な数のＤＣパル
スが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ５００を急速に充電
し、これにより、キャパシタの電圧が、出力トランジスタ５０４のツェナーダイ
オード降伏電圧へ比較的急速に達するようにする。
【００７７】
検出された信号が低いアーク信号であるとき、ピーク検出器４５６は、より拡
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ５００の電圧がよりゆっくりと
上昇させられ、これにより、トランジスタ５０４のツェナーダイオード降伏電圧
のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器５０２はキャパシタ５００を
連続的に放電させるが、整流器４５４からのパルスが、キャパシタ５００を完全
に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ５０４のツェナーダ
イオード降伏電圧のブレークオーバが起きることが可能である。
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ５００の電圧がよりゆっくりと
上昇させられ、これにより、トランジスタ５０４のツェナーダイオード降伏電圧
のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器５０２はキャパシタ５００を
連続的に放電させるが、整流器４５４からのパルスが、キャパシタ５００を完全
に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ５０４のツェナーダ
イオード降伏電圧のブレークオーバが起きることが可能である。
【００７８】
検出された信号が非常に低いアーク信号であるとき、抵抗器５０２を介しての
キャパシタ５００の放電速度は、キャパシタ５００の充電速度より大きいか、ま
たはそれに等しい。即ち、キャパシタ５００の電圧は、トランジスタ５０４のツ
ェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高いレベル
には達しない。
キャパシタ５００の放電速度は、キャパシタ５００の充電速度より大きいか、ま
たはそれに等しい。即ち、キャパシタ５００の電圧は、トランジスタ５０４のツ
ェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高いレベル
には達しない。
【００７９】
ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩとラベル付けしたトランジスタ５０４の出力は、ＳＣＲ４
２２（図２３参照）のためのトリガ信号である。即ち、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号
は、ＳＣＲをオンにする抵抗器４２７を介してＳＣＲ４２２のゲートに入力され
、これにより、ソレノイド２５８が付勢される。前述したとおり、ソレノイド２
５８の付勢により、接点２２６と２２８が開かれる。つまり回路遮断器のリセッ
トが可能になる。ソレノイド２５８は、ゲート信号が除去された後に電力が断た
れ、整流されたＡＣがゼロに近いレベルまで低下する。前述したとおり、抵抗器
４２５は、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号が存在しないときにＳＣＲ４２２のゲートが
オフになることを確実にする。アークが回路遮断器から上流にある場合、接点を
開くことにより、ピックアップ部分がスプリアス信号（アークを含む）をピック
アップするのが停止されることに留意されたい。アークが回路遮断器から下流に
ある場合、接点を開くことにより、アークが消され、これにより、ＴＲＩＧ＿Ａ
ＦＣＩ信号が除去される。
２２（図２３参照）のためのトリガ信号である。即ち、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号
は、ＳＣＲをオンにする抵抗器４２７を介してＳＣＲ４２２のゲートに入力され
、これにより、ソレノイド２５８が付勢される。前述したとおり、ソレノイド２
５８の付勢により、接点２２６と２２８が開かれる。つまり回路遮断器のリセッ
トが可能になる。ソレノイド２５８は、ゲート信号が除去された後に電力が断た
れ、整流されたＡＣがゼロに近いレベルまで低下する。前述したとおり、抵抗器
４２５は、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ信号が存在しないときにＳＣＲ４２２のゲートが
オフになることを確実にする。アークが回路遮断器から上流にある場合、接点を
開くことにより、ピックアップ部分がスプリアス信号（アークを含む）をピック
アップするのが停止されることに留意されたい。アークが回路遮断器から下流に
ある場合、接点を開くことにより、アークが消され、これにより、ＴＲＩＧ＿Ａ
ＦＣＩ信号が除去される。
【００８０】
ＡＦＣＩ回路遮断器の動作は、図１３〜１８を参照して前述したＧＦＣＩ回路
遮断器の動作と同様である。動作において、アクチュエータ２２０が、「オン」
位置、「オフ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことが可能であり、こ
こで、「トリップ」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回
路遮断器を「オン」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制
御アセンブリ２２４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」
位置にあるとき（図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じられ、図
１３に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放
可能にラッチされ、リセットイネーブルアセンブリ２７０は、その通常状態にあ
る。この時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、アーク故障保護が作動状態
にあり、遮断器のトリップが可能である。
遮断器の動作と同様である。動作において、アクチュエータ２２０が、「オン」
位置、「オフ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことが可能であり、こ
こで、「トリップ」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回
路遮断器を「オン」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制
御アセンブリ２２４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」
位置にあるとき（図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じられ、図
１３に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放
可能にラッチされ、リセットイネーブルアセンブリ２７０は、その通常状態にあ
る。この時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、アーク故障保護が作動状態
にあり、遮断器のトリップが可能である。
【００８１】
アーク故障が図２２〜２４に記載する感知回路によって検出された場合、ソレ
ノイド２５８が付勢されてソレノイドピストン２６２が引っ込み、ラッチアーム
リンケージ２６０がラッチアーム２４８を制御アーム２４６から引き離すように
させる。ラッチアーム２４８が、制御アーム２４６から十分に離れると、制御ア
ームキャッチ２５６がラッチアーム２４８から解放（リリース）される。キャッ
チ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が、矢印Ｐの方向に制御アーム２４
６を旋回させ、これにより、Ｐ’の方向にアーム２３０が旋回することが可能に
なり、これが、図１４に見られるとおり、接点２２６と２２８を開かせ、アクチ
ュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に移動させる。この時点で、回路遮
断器は「トリップ」状態にある。
ノイド２５８が付勢されてソレノイドピストン２６２が引っ込み、ラッチアーム
リンケージ２６０がラッチアーム２４８を制御アーム２４６から引き離すように
させる。ラッチアーム２４８が、制御アーム２４６から十分に離れると、制御ア
ームキャッチ２５６がラッチアーム２４８から解放（リリース）される。キャッ
チ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が、矢印Ｐの方向に制御アーム２４
６を旋回させ、これにより、Ｐ’の方向にアーム２３０が旋回することが可能に
なり、これが、図１４に見られるとおり、接点２２６と２２８を開かせ、アクチ
ュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に移動させる。この時点で、回路遮
断器は「トリップ」状態にある。
【００８２】
回路遮断器が「トリップ」状態にあるとき、図１４に見られるとおり、遮断器
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされており、従って、回路断続部分
が動作する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブルにしない限り、
回路遮断器がリセットされることはできない。図１５は、ロックアウト位置にあ
る制御アームキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、こ
の位置では、キャッチ２５６は、ラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合して
おり、これにより、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが
防止されている。
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされており、従って、回路断続部分
が動作する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブルにしない限り、
回路遮断器がリセットされることはできない。図１５は、ロックアウト位置にあ
る制御アームキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、こ
の位置では、キャッチ２５６は、ラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合して
おり、これにより、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが
防止されている。
【００８３】
回路遮断器をリセットするために、矢印Ｆの方向へのアクチュエータ２２０の
更なる動きが、好ましくはモーメンタリースイッチであるスイッチ２７１を閉じ
ることにより、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を作動させる。ス
イッチ２７１を閉じることにより、パルス発生器２７３がトリガされ、このパル
ス発生器が、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で有限の時間だけ発振器２７５を
オンにするパルスを出力する。適切なパルスの例は、低い電流、例えば、およそ
１〜１０ミリアンペア程度での１０ミリ秒パルスである。回路断続部分が動作す
る状態にある場合、故障をシミュレートするリセットイネーブルスイッチアセン
ブリ２７０の作動によりソレノイド２５８が付勢され、これにより、ラッチアー
ムリンケージ２６０、従って、ラッチアーム２４８が引っ込められる。ラッチア
ーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８
からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチュエータ２２０が「オフ」位置
に動くのがもはや阻止されなくなる。
更なる動きが、好ましくはモーメンタリースイッチであるスイッチ２７１を閉じ
ることにより、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０を作動させる。ス
イッチ２７１を閉じることにより、パルス発生器２７３がトリガされ、このパル
ス発生器が、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で有限の時間だけ発振器２７５を
オンにするパルスを出力する。適切なパルスの例は、低い電流、例えば、およそ
１〜１０ミリアンペア程度での１０ミリ秒パルスである。回路断続部分が動作す
る状態にある場合、故障をシミュレートするリセットイネーブルスイッチアセン
ブリ２７０の作動によりソレノイド２５８が付勢され、これにより、ラッチアー
ムリンケージ２６０、従って、ラッチアーム２４８が引っ込められる。ラッチア
ーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２４８
からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチュエータ２２０が「オフ」位置
に動くのがもはや阻止されなくなる。
【００８４】
複合故障検出機能を備えた回路遮断器
本出願は、また、複数の型の故障に関する故障保護機能を組み込んだ回路遮断
器も企図している。例えば、回路遮断器は、接地故障保護およびアーク故障保護
を備えるように構成することができ、あるいは接地故障保護および浸水検出故障
保護を備えるように構成することができる。そのような回路遮断器の構成は、図
１２〜１８に示すものと同様であることが可能であり、簡明にするために反復は
しない。つまり、そのような回路遮断器は、回路断続部分と、リセット部分と、
リセットロックアウト部分と、オプションとして、独立のトリップ部分とを含む
ことになる。そのような複合故障保護回路遮断器の違いは、故障を検出するのに
使用する感知回路にある。図２２のブロック図は、図２５の概略図と一緒になり
、接地故障保護機能およびアーク故障保護機能を有する回路遮断器に関する一実
施形態のための感知回路を示している。図２６〜３０は、接地故障保護機能およ
びアーク故障保護機能を有する回路遮断器に関する別の実施形態のための感知回
路を示している。これらの実施形態は例示としてのものである。本出願は、任意
の組合せの任意の数の故障保護機能を備えた回路遮断器を企図している。
器も企図している。例えば、回路遮断器は、接地故障保護およびアーク故障保護
を備えるように構成することができ、あるいは接地故障保護および浸水検出故障
保護を備えるように構成することができる。そのような回路遮断器の構成は、図
１２〜１８に示すものと同様であることが可能であり、簡明にするために反復は
しない。つまり、そのような回路遮断器は、回路断続部分と、リセット部分と、
リセットロックアウト部分と、オプションとして、独立のトリップ部分とを含む
ことになる。そのような複合故障保護回路遮断器の違いは、故障を検出するのに
使用する感知回路にある。図２２のブロック図は、図２５の概略図と一緒になり
、接地故障保護機能およびアーク故障保護機能を有する回路遮断器に関する一実
施形態のための感知回路を示している。図２６〜３０は、接地故障保護機能およ
びアーク故障保護機能を有する回路遮断器に関する別の実施形態のための感知回
路を示している。これらの実施形態は例示としてのものである。本出願は、任意
の組合せの任意の数の故障保護機能を備えた回路遮断器を企図している。
【００８５】
図２５の以下の説明は、複合故障保護機能を備えた回路遮断器で使用するのに
適した感知回路の一実施形態である。この実施形態では、導電路４１０は、電力
制御アセンブリ２２４（図１３参照）と、トリップ／リセットアセンブリ２４０
（図１３参照）と、変圧器アセンブリ５５０と、変圧器アセンブリ５５２とを介
して、ライン電力接続２１２から負荷電力接続２１４へ延びている。一般に、感
知回路は、図２２の実施形態と同様に、経路制御部分４１１と、ピックアップ部
分４１２と、処理部分４１４（図２４参照）とを含む。経路制御部分４１１は、
接地故障およびアーク故障を検出するのに使用する回路に、および接地故障また
はアーク故障が検出された場合に導電路を開くのに使用する構成要素に、電力を
提供する。ピックアップ部分４１２は導電路４１０を監視して、１）接地故障お
よび接地ニュートラル故障と、２）アーク故障を含む可能性がある導電路からの
スプリアス信号とをピックアップする。処理部分４１４（図２４参照）がピック
アップ部分からアーク信号を受け取り、１）スプリアス信号がアーク故障を含む
かどうかを判定し、２）アーク信号が検出された場合に導電路を開くトリガ信号
を提供する。この実施形態では、処理部分４１４は、図２４に関連して前述した
処理部分４１４と同じものであり、繰り返して説明はしない。
適した感知回路の一実施形態である。この実施形態では、導電路４１０は、電力
制御アセンブリ２２４（図１３参照）と、トリップ／リセットアセンブリ２４０
（図１３参照）と、変圧器アセンブリ５５０と、変圧器アセンブリ５５２とを介
して、ライン電力接続２１２から負荷電力接続２１４へ延びている。一般に、感
知回路は、図２２の実施形態と同様に、経路制御部分４１１と、ピックアップ部
分４１２と、処理部分４１４（図２４参照）とを含む。経路制御部分４１１は、
接地故障およびアーク故障を検出するのに使用する回路に、および接地故障また
はアーク故障が検出された場合に導電路を開くのに使用する構成要素に、電力を
提供する。ピックアップ部分４１２は導電路４１０を監視して、１）接地故障お
よび接地ニュートラル故障と、２）アーク故障を含む可能性がある導電路からの
スプリアス信号とをピックアップする。処理部分４１４（図２４参照）がピック
アップ部分からアーク信号を受け取り、１）スプリアス信号がアーク故障を含む
かどうかを判定し、２）アーク信号が検出された場合に導電路を開くトリガ信号
を提供する。この実施形態では、処理部分４１４は、図２４に関連して前述した
処理部分４１４と同じものであり、繰り返して説明はしない。
【００８６】
図２５を再び参照すると、経路制御部分４１１は、ラインフェーズ接続２１２
およびニュートラル接続２１６にそれぞれ接続された電源回路５６０と、ＳＣＲ
５６２と、ＳＣＲトリガ回路５６４とを含む。電源は、通常は整流されたＡＣで
ある電力をＳＣＲ５６２に提供し、通常は２６ボルトである電力をピックアップ
部分４１２および処理部分４１４の構成要素に、およびＧＦＣＩ部分に提供する
。ソレノイド２５８は、ＳＣＲトリガ回路５６４の出力に応答して選択的に付勢
され、これにより、接点２２６と２２８の開路および／または閉路がもたらされ
る。好ましくは、ＳＣＲトリガ回路５６４は、ＯＲ機能を実行して、接地故障ト
リガ信号またはアーク故障トリガ信号のどちらかがＳＣＲ５６２をトリガするよ
うにしている。
およびニュートラル接続２１６にそれぞれ接続された電源回路５６０と、ＳＣＲ
５６２と、ＳＣＲトリガ回路５６４とを含む。電源は、通常は整流されたＡＣで
ある電力をＳＣＲ５６２に提供し、通常は２６ボルトである電力をピックアップ
部分４１２および処理部分４１４の構成要素に、およびＧＦＣＩ部分に提供する
。ソレノイド２５８は、ＳＣＲトリガ回路５６４の出力に応答して選択的に付勢
され、これにより、接点２２６と２２８の開路および／または閉路がもたらされ
る。好ましくは、ＳＣＲトリガ回路５６４は、ＯＲ機能を実行して、接地故障ト
リガ信号またはアーク故障トリガ信号のどちらかがＳＣＲ５６２をトリガするよ
うにしている。
【００８７】
ピックアップ部分４１２は、接地故障ピックアップおよびアーク故障ピックア
ップを含む。接地故障ピックアップは、共に集積回路５８０に結合された差動変
圧器５７０および接地ニュートラル変圧器５７２を有する変圧器アセンブリ５５
０を含む。集積回路５８０は、接地故障を検出して、ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩとラベ
ル付けしたトリガ信号をＳＣＲトリガ回路５６４に対して出力するために使用さ
れる。適切な集積回路の例には、ナショナルセミコンダクタ（Ｒ）（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のＬＭ１８５１およびレイセオン（Ｒ）
（Ｒａｙｔｈｅｏｎ）のＲＡ９０３１が含まれる。前述したとおり、そのような
接地故障感知回路は周知のものである。
ップを含む。接地故障ピックアップは、共に集積回路５８０に結合された差動変
圧器５７０および接地ニュートラル変圧器５７２を有する変圧器アセンブリ５５
０を含む。集積回路５８０は、接地故障を検出して、ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩとラベ
ル付けしたトリガ信号をＳＣＲトリガ回路５６４に対して出力するために使用さ
れる。適切な集積回路の例には、ナショナルセミコンダクタ（Ｒ）（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のＬＭ１８５１およびレイセオン（Ｒ）
（Ｒａｙｔｈｅｏｎ）のＲＡ９０３１が含まれる。前述したとおり、そのような
接地故障感知回路は周知のものである。
【００８８】
アーク故障ピックアップは、導電路上の、アーク故障を含む可能性があるスプ
リアス電流信号をピックアップする変圧器アセンブリ５５２を含む。しかし、ス
プリアス電圧信号は、フェーズ導電路に結合したキャパシタを介する静電結合を
使用して検出することも可能である。ＡＣラインに対する静電結合を使用する技
法は周知のものである。
リアス電流信号をピックアップする変圧器アセンブリ５５２を含む。しかし、ス
プリアス電圧信号は、フェーズ導電路に結合したキャパシタを介する静電結合を
使用して検出することも可能である。ＡＣラインに対する静電結合を使用する技
法は周知のものである。
【００８９】
変圧器アセンブリ５５２は、例えば、既知のトロイダルフェライト設計技法を
使用して構成されたコイル５９２および磁心５９０を有する。好ましくは、フェ
ライト材料、ならびに磁心５９０とコイル５９２の巻数比は、およそ１．５ＭＨ
ｚの自然共鳴を実現するように選択する。抵抗器５９４がキャパシタ５９６と一
緒になり、広周波数帯域ピックアップのための共鳴減衰ネットワークを形成する
。アーク故障ピックアップのこの構成により、感知回路は、限られた周波数スペ
クトル内の信号を検出することに限られるのではなく、様々なソースからの広い
範囲のスプリアス信号に対して反応することができる。
使用して構成されたコイル５９２および磁心５９０を有する。好ましくは、フェ
ライト材料、ならびに磁心５９０とコイル５９２の巻数比は、およそ１．５ＭＨ
ｚの自然共鳴を実現するように選択する。抵抗器５９４がキャパシタ５９６と一
緒になり、広周波数帯域ピックアップのための共鳴減衰ネットワークを形成する
。アーク故障ピックアップのこの構成により、感知回路は、限られた周波数スペ
クトル内の信号を検出することに限られるのではなく、様々なソースからの広い
範囲のスプリアス信号に対して反応することができる。
【００９０】
変圧器アセンブリ５５２によって生成された信号がキャパシタ５９８に転送さ
れ、これがＤＣ減結合機能を実行し、ダイオード６００、６０２は、およそ０．
６Ｖのピークピークを下回るレベルの信号が処理回路４１４に入るのを防止する
。ピックアップ部分による信号出力が、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥとラベル付けしたア
ーク信号として識別されて、処理部分４１４へ転送される。前述したとおり、処
理部分は、スプリアス信号がアーク故障として認められる特性を含むかどうかを
、判定する。
れ、これがＤＣ減結合機能を実行し、ダイオード６００、６０２は、およそ０．
６Ｖのピークピークを下回るレベルの信号が処理回路４１４に入るのを防止する
。ピックアップ部分による信号出力が、ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥとラベル付けしたア
ーク信号として識別されて、処理部分４１４へ転送される。前述したとおり、処
理部分は、スプリアス信号がアーク故障として認められる特性を含むかどうかを
、判定する。
【００９１】
図２２および２５の実施形態による複合故障保護機能を備えた回路遮断器の動
作は、それが１つまたは複数の型の故障の検出に反応することを除き、図１３〜
２４に関連して前述したＧＦＣＩ回路遮断器およびＡＦＣＩ回路遮断器の動作と
同様である。
作は、それが１つまたは複数の型の故障の検出に反応することを除き、図１３〜
２４に関連して前述したＧＦＣＩ回路遮断器およびＡＦＣＩ回路遮断器の動作と
同様である。
【００９２】
動作において、アクチュエータ２２０（図１７に見られる）が、「オン」位置
、「オフ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことが可能であり、ここで
、「トリップ」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回路遮
断器を「オン」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制御ア
センブリ２２４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」位置
にあるとき（図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じられ、図１３
に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放可能
にラッチされ、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、その通常状態
にある。この時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、故障保護が作動状態に
あり、かつ遮断器のトリップが可能である。
、「オフ」位置、および「トリップ」位置の間で動くことが可能であり、ここで
、「トリップ」位置は、通常、「オン」位置と「オフ」位置の間にある。回路遮
断器を「オン」位置にする（図１７の「オフ」位置から）ためには、電力制御ア
センブリ２２４のアクチュエータ２２０を矢印Ｏの方向に動かす。「オン」位置
にあるとき（図１３）、ライン接続と負荷接続の間の導電路は閉じられ、図１３
に見られるとおり、制御アームキャッチ２５６はラッチアーム２４８に解放可能
にラッチされ、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０は、その通常状態
にある。この時点で、回路遮断器は「オン」状態にあり、故障保護が作動状態に
あり、かつ遮断器のトリップが可能である。
【００９３】
図２２および２５に関して前述した感知回路によって故障（例えば、アーク故
障または接地故障）が検出された場合、ソレノイド２５８が付勢されてソレノイ
ドピストン２６２が引っ込み、ラッチアームリンケージ２６０がラッチアーム２
４８を制御アーム２４６から引き離すようにさせる。ラッチアーム２４８が制御
アーム２４６から十分に離れると、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２
４８から解放される。キャッチ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が、矢
印Ｐ’の方向に制御アーム２４６を旋回させ、これにより、Ｐの方向にアーム２
３０が旋回することが可能になり、これが、図１４に見られるとおり、接点２２
６と２２８を開かせ、アクチュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に移動
させる。この時点で、回路遮断器は「トリップ」状態にある。
障または接地故障）が検出された場合、ソレノイド２５８が付勢されてソレノイ
ドピストン２６２が引っ込み、ラッチアームリンケージ２６０がラッチアーム２
４８を制御アーム２４６から引き離すようにさせる。ラッチアーム２４８が制御
アーム２４６から十分に離れると、制御アームキャッチ２５６がラッチアーム２
４８から解放される。キャッチ２５６が解放された後、ばね２５４の張力が、矢
印Ｐ’の方向に制御アーム２４６を旋回させ、これにより、Ｐの方向にアーム２
３０が旋回することが可能になり、これが、図１４に見られるとおり、接点２２
６と２２８を開かせ、アクチュエータ２２０を「トリップ」位置に自動的に移動
させる。この時点で、回路遮断器は「トリップ」状態にある。
【００９４】
回路遮断器が「トリップ」状態にあるとき、図１４に見られるとおり、遮断器
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされ、従って、回路断続部分が動作
する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブルにしない限り、回路遮
断器がリセットされることはない。図１５は、ロックアウト位置にある制御アー
ムキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、この位置では
、キャッチ２５６はラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合しており、これに
より、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが防止されてい
る。
のリセットロックアウト部分はイネーブルにされ、従って、回路断続部分が動作
する状態にあってリセットロックアウトをディスエーブルにしない限り、回路遮
断器がリセットされることはない。図１５は、ロックアウト位置にある制御アー
ムキャッチ２５６（即ち、リセットロックアウト）を示しており、この位置では
、キャッチ２５６はラッチアーム２４８の表面２４８ａに係合しており、これに
より、「オフ」位置に向かうアクチュエータ２２０の更なる動きが防止されてい
る。
【００９５】
回路遮断器をリセットするために、矢印Ｆの方向へのアクチュエータ２２０（
図１６に見られる）の更なる動きが、好ましくはモーメンタリースイッチである
スイッチ２７１を閉じることにより、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２
７０（図２５に見られる）を作動させる。スイッチ２７１を閉じることにより、
パルス発生器２７３がトリガされ、これが、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で
有限の時間だけ発振器２７５をオンにするパルスを出力する。適切なパルスの例
は、低い電流、例えば、およそ１〜１０ミリアンペア程度での１０ミリ秒パルス
である。回路断続部分が動作する状態にある場合、故障をシミュレートするリセ
ットイネーブルスイッチアセンブリ２７０の作動により、ソレノイド２５８が付
勢され、これによりラッチアームリンケージ２６０、従って、ラッチアーム２４
８が引っ込められる。ラッチアーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッ
チ２５６がラッチアーム２４８からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチ
ュエータ２２０が「オフ」位置に動くのがもはや阻止されなくなる。
図１６に見られる）の更なる動きが、好ましくはモーメンタリースイッチである
スイッチ２７１を閉じることにより、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２
７０（図２５に見られる）を作動させる。スイッチ２７１を閉じることにより、
パルス発生器２７３がトリガされ、これが、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で
有限の時間だけ発振器２７５をオンにするパルスを出力する。適切なパルスの例
は、低い電流、例えば、およそ１〜１０ミリアンペア程度での１０ミリ秒パルス
である。回路断続部分が動作する状態にある場合、故障をシミュレートするリセ
ットイネーブルスイッチアセンブリ２７０の作動により、ソレノイド２５８が付
勢され、これによりラッチアームリンケージ２６０、従って、ラッチアーム２４
８が引っ込められる。ラッチアーム２４８が引っ込んだとき、制御アームキャッ
チ２５６がラッチアーム２４８からはずれて、図１７に見られるとおり、アクチ
ュエータ２２０が「オフ」位置に動くのがもはや阻止されなくなる。
【００９６】
図２５の実施形態では、ＧＦＣＩ部分は、リセットのために作動されないこと
に留意されたい。しかし、デバイスのＧＦＣＩ部分とＡＦＣＩ部分の両方に関し
て試験回路を作動させ、デバイスをリセットするときに、デバイスをリセットす
る前にそれら両方の部分が試験されるようにすることが望ましいであろう。この
実施形態の説明を以下の実施形態のなかで説明する。
に留意されたい。しかし、デバイスのＧＦＣＩ部分とＡＦＣＩ部分の両方に関し
て試験回路を作動させ、デバイスをリセットするときに、デバイスをリセットす
る前にそれら両方の部分が試験されるようにすることが望ましいであろう。この
実施形態の説明を以下の実施形態のなかで説明する。
【００９７】
感知回路が、分岐回路内のアーク故障の場所を一般に正確に示すのが望ましい
。これを実現するため、図２５に示すとおり、第２のアーク故障ピックアップを
ピックアップ部分４１２に追加して、ライン側および負荷側でピックアップされ
るアーク信号を表す２つの別個のアーク信号をピックアップ部分４１２が出力す
るようにする。感知回路のこの実施形態を図２６〜３０に示している。
。これを実現するため、図２５に示すとおり、第２のアーク故障ピックアップを
ピックアップ部分４１２に追加して、ライン側および負荷側でピックアップされ
るアーク信号を表す２つの別個のアーク信号をピックアップ部分４１２が出力す
るようにする。感知回路のこの実施形態を図２６〜３０に示している。
【００９８】
この実施形態では、ＡＣライン（即ち、ラインフェーズ導電路およびニュート
ラル導電路）は、ピックアップ部分４１２の接地故障ピックアップによって分け
られる２つの異なるセグメントに分割される。ＡＣラインは、高周波数信号に関
して分割され、他方、通常の５０または６０Ｈｚの送電は影響を受けない。図２
７を参照すると、ライン側アーク故障ピックアップおよび負荷側アーク故障ピッ
クアップは、好ましくは、変圧器アセンブリ５７０および５７２、ならびに変圧
器アセンブリの各側に配されたフェライト変圧器またはビード６０４および６０
６によって分けられる。フェライト変圧器は、ＡＣラインのインピーダンスを高
周波数信号に高めるように機能する。
ラル導電路）は、ピックアップ部分４１２の接地故障ピックアップによって分け
られる２つの異なるセグメントに分割される。ＡＣラインは、高周波数信号に関
して分割され、他方、通常の５０または６０Ｈｚの送電は影響を受けない。図２
７を参照すると、ライン側アーク故障ピックアップおよび負荷側アーク故障ピッ
クアップは、好ましくは、変圧器アセンブリ５７０および５７２、ならびに変圧
器アセンブリの各側に配されたフェライト変圧器またはビード６０４および６０
６によって分けられる。フェライト変圧器は、ＡＣラインのインピーダンスを高
周波数信号に高めるように機能する。
【００９９】
ライン側アーク故障ピックアップは、磁心６１２およびコイル６１４を有する
変圧器アセンブリ６１０を含む。磁心６１２およびコイル６１４は、例えば、既
知のトロイダルフェライト設計技法を使用して構成される。好ましくは、フェラ
イト材料、ならびに磁心６１２とコイル６１４の巻数比は、およそ１．５ＭＨｚ
の自然共鳴を実現するように選択する。抵抗器６１６がキャパシタ６１８と一緒
になって、広周波数帯域ピックアップのための共鳴減衰ネットワークを形成する
。この構成により、感知回路は、限られた周波数スペクトル内の信号を検出する
ことに限られるのではなく、様々なソースからの広い範囲のスプリアス信号に対
して反応することができる。負荷側ピックアップは、図２５に関連して前述した
アーク故障ピックアップと同じであり、簡潔にするために繰り返しの説明はしな
い。
変圧器アセンブリ６１０を含む。磁心６１２およびコイル６１４は、例えば、既
知のトロイダルフェライト設計技法を使用して構成される。好ましくは、フェラ
イト材料、ならびに磁心６１２とコイル６１４の巻数比は、およそ１．５ＭＨｚ
の自然共鳴を実現するように選択する。抵抗器６１６がキャパシタ６１８と一緒
になって、広周波数帯域ピックアップのための共鳴減衰ネットワークを形成する
。この構成により、感知回路は、限られた周波数スペクトル内の信号を検出する
ことに限られるのではなく、様々なソースからの広い範囲のスプリアス信号に対
して反応することができる。負荷側ピックアップは、図２５に関連して前述した
アーク故障ピックアップと同じであり、簡潔にするために繰り返しの説明はしな
い。
【０１００】
前述した実施形態と同様に、アーク信号は、ライン側ピックアップと負荷側ピ
ックアップの両方で、キャパシタを介する静電結合を使用して検出することも可
能である。ＡＣラインに対して静電結合を使用する技法は周知のものである。
ックアップの両方で、キャパシタを介する静電結合を使用して検出することも可
能である。ＡＣラインに対して静電結合を使用する技法は周知のものである。
【０１０１】
ライン処理回路４１４ａおよび負荷処理回路４１４ｂを示す概略図を図２８お
よび２９にそれぞれ示している。この実施形態では、各処理回路は、４つの処理
段、即ち、ＡＧＣ増幅器、フィルタ、整流器、およびピーク検出器を含む。
よび２９にそれぞれ示している。この実施形態では、各処理回路は、４つの処理
段、即ち、ＡＧＣ増幅器、フィルタ、整流器、およびピーク検出器を含む。
【０１０２】
図２８を参照すると、ライン処理回路４１４ａで、ＬＩＮＥ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮ
ＳＥ信号がＡＧＣ増幅器６２０へ送り込まれ、この増幅器は、ＡＧＣ増幅器６２
０の最大ダイナミックレンジを決める抵抗器６３０、６３２、６３４を有する第
１の抵抗分圧器ネットワークを含む。電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）６３６を
介してフィードバック制御が提供され、これは、抵抗器６３２と並列に可変抵抗
として働く。抵抗器６３８および６４０を含む第２の抵抗分圧器ネットワークが
、ＦＥＴ６３６のゲートに対する電圧レベルを提供する。好ましくは、ＦＥＴ６
３６に入力されるＬＩＮＥ＿ＡＧＣとラベル付けしたフィードバック信号は、負
荷側で生じる信号レベルに比例する。同様に、負荷回路（以下に図２９と関連し
て説明する）のＡＧＣ増幅器にフィードバックされるＬＯＡＤ＿ＡＧＣとラベル
付けしたフィードバック信号は、好ましくは、ライン側で生じる信号レベルに比
例する。この構成により、アーク故障ピックアップによって感知されるライン側
アーク信号と負荷側アーク信号の間で更なる区別が提供される。
ＳＥ信号がＡＧＣ増幅器６２０へ送り込まれ、この増幅器は、ＡＧＣ増幅器６２
０の最大ダイナミックレンジを決める抵抗器６３０、６３２、６３４を有する第
１の抵抗分圧器ネットワークを含む。電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）６３６を
介してフィードバック制御が提供され、これは、抵抗器６３２と並列に可変抵抗
として働く。抵抗器６３８および６４０を含む第２の抵抗分圧器ネットワークが
、ＦＥＴ６３６のゲートに対する電圧レベルを提供する。好ましくは、ＦＥＴ６
３６に入力されるＬＩＮＥ＿ＡＧＣとラベル付けしたフィードバック信号は、負
荷側で生じる信号レベルに比例する。同様に、負荷回路（以下に図２９と関連し
て説明する）のＡＧＣ増幅器にフィードバックされるＬＯＡＤ＿ＡＧＣとラベル
付けしたフィードバック信号は、好ましくは、ライン側で生じる信号レベルに比
例する。この構成により、アーク故障ピックアップによって感知されるライン側
アーク信号と負荷側アーク信号の間で更なる区別が提供される。
【０１０３】
ＡＧＣ増幅器６２０は、また、抵抗器６４４および６４６によって提供される
固定利得を有する演算増幅器（ｏｐ ａｍｐ）６４２も含む。抵抗器６４４は、
好ましくは、ライン処理回路４１４ａと負荷処理回路４１４ｂの両方でＡＧＣ増
幅器のベース利得の整合を可能にする可変抵抗器である。示したように、演算増
幅器６４２のプラス入力は抵抗器６４８によって接地に接続され、演算増幅器の
マイナス入力は抵抗器６４４および６４６に接続される。ＦＥＴ６３６のフィー
ドバックの効果を説明するために、抵抗器６３０、６３２、および６３４は等し
いものと想定する。ＬＩＮＥ＿ＡＧＣ信号にフィードバックがなければ、ＦＥＴ
６３６は開路であり、ＬＩＮＥ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号の６７％が演算増幅器
６４２に入る。ＬＩＮＥ＿ＡＧＣに完全なフィードバックがあれば、ＦＥＴ６３
６は飽和され、従って、ＬＩＮＥ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号の５０％だけが演算
増幅器６４２に入る。抵抗器６３０、６３２、６３４、ならびに抵抗器６３８お
よび６４０の値を変更することにより、ＡＧＣ増幅器の重みおよび応答性を変更
することができる。
固定利得を有する演算増幅器（ｏｐ ａｍｐ）６４２も含む。抵抗器６４４は、
好ましくは、ライン処理回路４１４ａと負荷処理回路４１４ｂの両方でＡＧＣ増
幅器のベース利得の整合を可能にする可変抵抗器である。示したように、演算増
幅器６４２のプラス入力は抵抗器６４８によって接地に接続され、演算増幅器の
マイナス入力は抵抗器６４４および６４６に接続される。ＦＥＴ６３６のフィー
ドバックの効果を説明するために、抵抗器６３０、６３２、および６３４は等し
いものと想定する。ＬＩＮＥ＿ＡＧＣ信号にフィードバックがなければ、ＦＥＴ
６３６は開路であり、ＬＩＮＥ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号の６７％が演算増幅器
６４２に入る。ＬＩＮＥ＿ＡＧＣに完全なフィードバックがあれば、ＦＥＴ６３
６は飽和され、従って、ＬＩＮＥ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号の５０％だけが演算
増幅器６４２に入る。抵抗器６３０、６３２、６３４、ならびに抵抗器６３８お
よび６４０の値を変更することにより、ＡＧＣ増幅器の重みおよび応答性を変更
することができる。
【０１０４】
演算増幅器６４２の出力は、フィルタ６２２などの周波数選択回路に入力され
る。好ましくは、フィルタ６２２は二次バターワースハイパス能動型フィルタで
あり、このフィルタは受動型フィルタよりも良好なカットオフ応答を提供する。
しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計も使用することができる。
る。好ましくは、フィルタ６２２は二次バターワースハイパス能動型フィルタで
あり、このフィルタは受動型フィルタよりも良好なカットオフ応答を提供する。
しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計も使用することができる。
【０１０５】
好ましくは、フィルタ６２２は、フィルタ機能を実行するキャパシタ６５２、
６５４および抵抗器６５６、６５８、６６０を含むＲＣネットワークに接続され
た演算増幅器６５０を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器６５０と併せ
て利用することにより、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成
要素だけで実現されるものよりも急なロールオフが提供される。好ましくは、演
算増幅器６５０の内部動作特性は、フィルタ６２２によって通過させられる高周
波数に対する上限を提供する。演算増幅器６５０の高周波数特性の最大限の利用
を可能にするために、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する。ＡＣ電
力線（導電路を含む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で行われるデータ
通信のために使用されていても、フィルタ６２２によりアーク故障を検出するこ
とが可能となる。
６５４および抵抗器６５６、６５８、６６０を含むＲＣネットワークに接続され
た演算増幅器６５０を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器６５０と併せ
て利用することにより、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成
要素だけで実現されるものよりも急なロールオフが提供される。好ましくは、演
算増幅器６５０の内部動作特性は、フィルタ６２２によって通過させられる高周
波数に対する上限を提供する。演算増幅器６５０の高周波数特性の最大限の利用
を可能にするために、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する。ＡＣ電
力線（導電路を含む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で行われるデータ
通信のために使用されていても、フィルタ６２２によりアーク故障を検出するこ
とが可能となる。
【０１０６】
フィルタ６２２の出力が、好ましくは全波整流器である整流器６２４に入力さ
れる。好ましくは、整流器６２４は、ミリボルト範囲の入力電圧を整流し、ピー
ク検出器６２６に対してＤＣ電圧を提供するように構成される。整流器６２４は
、プラス入力が接地に接続され且つマイナス入力がそのフィードバック経路に接
続されている演算増幅器６７０を含む。整流器６２４は、フィルタ６２２からの
入力信号が正であるか負であるかに応じた可変レベルの利得を提供する。これを
説明すると、正の入力信号に対して利得はゼロであり、負の信号に対して利得は
、好ましくは、抵抗器６７２と６７４の比によって決まる。入力信号が接地に対
して正である場合、演算増幅器６７０の出力は負であり、これにより、演算増幅
器のマイナス入力が、プラス入力に等しくなるまで、ダイオード６７６を介して
引き降ろされる。従って、演算増幅器６７０はゼロの利得を有する。他方、マイ
ナス入力に対する信号入力が接地に対して負である場合、演算増幅器６７４の出
力は正であり、フィードバック電流がダイオード６７８および抵抗器６７４を介
して流れ、利得は抵抗器６７２および６７４によって設定される。
れる。好ましくは、整流器６２４は、ミリボルト範囲の入力電圧を整流し、ピー
ク検出器６２６に対してＤＣ電圧を提供するように構成される。整流器６２４は
、プラス入力が接地に接続され且つマイナス入力がそのフィードバック経路に接
続されている演算増幅器６７０を含む。整流器６２４は、フィルタ６２２からの
入力信号が正であるか負であるかに応じた可変レベルの利得を提供する。これを
説明すると、正の入力信号に対して利得はゼロであり、負の信号に対して利得は
、好ましくは、抵抗器６７２と６７４の比によって決まる。入力信号が接地に対
して正である場合、演算増幅器６７０の出力は負であり、これにより、演算増幅
器のマイナス入力が、プラス入力に等しくなるまで、ダイオード６７６を介して
引き降ろされる。従って、演算増幅器６７０はゼロの利得を有する。他方、マイ
ナス入力に対する信号入力が接地に対して負である場合、演算増幅器６７４の出
力は正であり、フィードバック電流がダイオード６７８および抵抗器６７４を介
して流れ、利得は抵抗器６７２および６７４によって設定される。
【０１０７】
整流器６２４からの信号出力は、パルスのＤＣ電圧の形態であり、これがピー
ク検出器６２６に送り込まれる。ピーク検出器６２６は、演算増幅器６８０と、
ダイオード６８２と、抵抗器６８４、６８６、６８８とを含む定電流源を有する
。定電流源は、整流器６２４からのパルスＤＣ電圧に応答して、キャパシタ６９
０に線形充電曲線を提供する。キャパシタ６９０の充電速度は、整流器６２４か
らのピーク検出器６２６に対する正の信号入力の数に比例する。
ク検出器６２６に送り込まれる。ピーク検出器６２６は、演算増幅器６８０と、
ダイオード６８２と、抵抗器６８４、６８６、６８８とを含む定電流源を有する
。定電流源は、整流器６２４からのパルスＤＣ電圧に応答して、キャパシタ６９
０に線形充電曲線を提供する。キャパシタ６９０の充電速度は、整流器６２４か
らのピーク検出器６２６に対する正の信号入力の数に比例する。
【０１０８】
図２８に示すとおり、キャパシタ６９０は抵抗器６９２を介して連続的に放電
させられている。更に、ピーク検出器６２６は、積分器として機能し、また、例
えば、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる
許容可能な短命のアークスパイクに対して回路が反応するのを防止するのを助け
る時間遅延回路として機能する。
させられている。更に、ピーク検出器６２６は、積分器として機能し、また、例
えば、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる
許容可能な短命のアークスパイクに対して回路が反応するのを防止するのを助け
る時間遅延回路として機能する。
【０１０９】
処理回路４１４ａによって検出されるアーク信号は、３つの型、即ち、高いア
ーク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができ
る。高いアーク信号が存在する場合、整流器６２４の出力には相当な数のＤＣパ
ルスが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ６９０を急速に充
電し、これにより、キャパシタ６９０の電圧が出力トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧へと比較的急速に達するようにさせる。
ーク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができ
る。高いアーク信号が存在する場合、整流器６２４の出力には相当な数のＤＣパ
ルスが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ６９０を急速に充
電し、これにより、キャパシタ６９０の電圧が出力トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧へと比較的急速に達するようにさせる。
【０１１０】
検出された信号が低いアーク信号であるとき、ピーク検出器６２６は、より拡
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ６９０の電圧がよりゆっくりと
上昇するようにされ、これにより、トランジスタ６９４のツェナーダイオード降
伏電圧のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器６９２はキャパシタ６
９０を連続的に放電させるが、整流器６２４からのパルスがキャパシタ６９０を
完全に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧のブレークオーバが起きる。
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ６９０の電圧がよりゆっくりと
上昇するようにされ、これにより、トランジスタ６９４のツェナーダイオード降
伏電圧のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器６９２はキャパシタ６
９０を連続的に放電させるが、整流器６２４からのパルスがキャパシタ６９０を
完全に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧のブレークオーバが起きる。
【０１１１】
検出された信号が非常に低いアーク信号であるとき、抵抗器６９２を介するキ
ャパシタ６９０の放電速度は、キャパシタ６９０の充電速度より大きいか又はそ
れに等しい。従って、キャパシタ６９０の電圧は、トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高いレベルには
達しない。
ャパシタ６９０の放電速度は、キャパシタ６９０の充電速度より大きいか又はそ
れに等しい。従って、キャパシタ６９０の電圧は、トランジスタ６９４のツェナ
ーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高いレベルには
達しない。
【０１１２】
ＬＩＮＥ＿ＯＵＴとラベル付けしたトランジスタ６９４の出力がアーク故障ト
リガ発生器７００（図３０に見られる）に入力され、この発生器は、以下に説明
するとおり、ＳＣＲ５６２のためのトリガ信号を提供し、これにより、ソレノイ
ド２５８が付勢されて、接点２２６と２２８が開かれる。つまり回路遮断器のリ
セットが可能になる。更に、ＬＯＡＤ＿ＡＧＣとして示すピーク検出器６２６の
出力電圧が、負荷処理回路４１４ｂのＡＧＣ増幅器のフィードバック信号として
使用される。
リガ発生器７００（図３０に見られる）に入力され、この発生器は、以下に説明
するとおり、ＳＣＲ５６２のためのトリガ信号を提供し、これにより、ソレノイ
ド２５８が付勢されて、接点２２６と２２８が開かれる。つまり回路遮断器のリ
セットが可能になる。更に、ＬＯＡＤ＿ＡＧＣとして示すピーク検出器６２６の
出力電圧が、負荷処理回路４１４ｂのＡＧＣ増幅器のフィードバック信号として
使用される。
【０１１３】
次に、図２９を参照すると、負荷処理回路４１４ｂが示されている。負荷処理
回路内で、ＬＯＡＤ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号が、抵抗器７１２、７１４、７１
６を含みＡＧＣ増幅器７１０の最大ダイナミックレンジを決める第１の抵抗分圧
器ネットワークを有するＡＧＣ増幅器７１０へ、送り込まれる。フィードバック
制御が電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７１８を介して提供され、これは抵抗器
７１４と並列に可変抵抗として働く。抵抗器７２０および７２２を含む第２の抵
抗分圧器ネットワークが、ＦＥＴ７１８のゲートに対する電圧レベルを提供する
。前述したとおり、好ましくは、ＦＥＴ７１８に入力されるＬＯＡＤ＿ＡＧＣと
ラベル付けしたフィードバック信号は、好ましくは、負荷側で生じるＬＩＮＥ＿
ＡＧＣフィードバック信号レベルに比例する。
回路内で、ＬＯＡＤ＿ＡＲＣ＿ＳＥＮＳＥ信号が、抵抗器７１２、７１４、７１
６を含みＡＧＣ増幅器７１０の最大ダイナミックレンジを決める第１の抵抗分圧
器ネットワークを有するＡＧＣ増幅器７１０へ、送り込まれる。フィードバック
制御が電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７１８を介して提供され、これは抵抗器
７１４と並列に可変抵抗として働く。抵抗器７２０および７２２を含む第２の抵
抗分圧器ネットワークが、ＦＥＴ７１８のゲートに対する電圧レベルを提供する
。前述したとおり、好ましくは、ＦＥＴ７１８に入力されるＬＯＡＤ＿ＡＧＣと
ラベル付けしたフィードバック信号は、好ましくは、負荷側で生じるＬＩＮＥ＿
ＡＧＣフィードバック信号レベルに比例する。
【０１１４】
ＡＧＣ増幅器７１０は、また、抵抗器７２６および７２８によって提供される
固定利得を有する演算増幅器７２４も含む。示したように、演算増幅器７２４の
プラス入力は抵抗器７３０を介して接地に接続され、演算増幅器７２４のマイナ
ス入力は抵抗器７２６および７２８に接続される。
固定利得を有する演算増幅器７２４も含む。示したように、演算増幅器７２４の
プラス入力は抵抗器７３０を介して接地に接続され、演算増幅器７２４のマイナ
ス入力は抵抗器７２６および７２８に接続される。
【０１１５】
演算増幅器７２４の出力が、フィルタ７３２などの周波数選択回路に入力され
る。ライン処理回路と同様に、フィルタ７３２は、好ましくは、受動型フィルタ
よりも良好なカットオフ応答を提供する二次バターワースハイパス能動型フィル
タである。しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計を使用することも可
能である。
る。ライン処理回路と同様に、フィルタ７３２は、好ましくは、受動型フィルタ
よりも良好なカットオフ応答を提供する二次バターワースハイパス能動型フィル
タである。しかし、ＬＣフィルタなどの受動型フィルタ設計を使用することも可
能である。
【０１１６】
好ましくは、フィルタ７３２は、フィルタ機能を実行するキャパシタ７３６、
７３８および抵抗器７４０、７４２、７４４を含むＲＣネットワークに接続され
た演算増幅器７３４を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器７３４と併せ
て利用することにより、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成
要素だけを使用して実現されるものよりも急なロールオフが提供される。好まし
くは、演算増幅器７３４の内部動作特性は、フィルタ７３２によって通過させら
れる高周波数に対する上限を提供する。演算増幅器７３４の高周波数特性の最大
限の利用を可能にするために、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する
。ＡＣ電力線（導電路を含む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で行われ
るデータ通信のために使用されていても、フィルタ７３２により、アーク故障を
検出することが可能となる。
７３８および抵抗器７４０、７４２、７４４を含むＲＣネットワークに接続され
た演算増幅器７３４を含む。キャパシタおよび抵抗器を演算増幅器７３４と併せ
て利用することにより、５００ＫＨｚを下回る周波数利得において、受動型構成
要素だけを使用して実現されるものよりも急なロールオフが提供される。好まし
くは、演算増幅器７３４の内部動作特性は、フィルタ７３２によって通過させら
れる高周波数に対する上限を提供する。演算増幅器７３４の高周波数特性の最大
限の利用を可能にするために、演算増幅器の利得は、好ましくは、１に設定する
。ＡＣ電力線（導電路を含む）が、通常は５００ＫＨｚを下回る周波数で行われ
るデータ通信のために使用されていても、フィルタ７３２により、アーク故障を
検出することが可能となる。
【０１１７】
フィルタ７３２の出力が、好ましくは全波整流器である整流器７５０へ入力さ
れる。好ましくは、整流器は、ミリボルト範囲の入力電圧を整流し、ピーク検出
器７６２に対するＤＣ電圧を提供するように構成されている。整流器７５０は、
プラス入力が接地に接続され且つマイナス入力がフィードバック経路に接続され
ている演算増幅器７５２を含む。整流器部分は、フィルタ部分からの入力信号が
正であるか負であるかに応じた可変レベルの利得を提供する。これを説明すると
、正の入力信号に対して利得はゼロであり、負の信号に対して利得は抵抗器７５
４と７５６の比によって決まる。入力信号が接地に対して正である場合、演算増
幅器７５２の出力は負であり、これにより、演算増幅器のマイナス入力が、プラ
ス入力に等しくなるまで、ダイオード７６０を介して引き降ろされる。従って、
増幅器はゼロの利得を有する。他方、マイナス入力に対する信号入力が接地に対
して負である場合、演算増幅器７５２の出力は正であり、フィードバック電流が
ダイオード７５８および抵抗器７５６を介して流れ、利得は抵抗器７５４および
７５６によって設定される。
れる。好ましくは、整流器は、ミリボルト範囲の入力電圧を整流し、ピーク検出
器７６２に対するＤＣ電圧を提供するように構成されている。整流器７５０は、
プラス入力が接地に接続され且つマイナス入力がフィードバック経路に接続され
ている演算増幅器７５２を含む。整流器部分は、フィルタ部分からの入力信号が
正であるか負であるかに応じた可変レベルの利得を提供する。これを説明すると
、正の入力信号に対して利得はゼロであり、負の信号に対して利得は抵抗器７５
４と７５６の比によって決まる。入力信号が接地に対して正である場合、演算増
幅器７５２の出力は負であり、これにより、演算増幅器のマイナス入力が、プラ
ス入力に等しくなるまで、ダイオード７６０を介して引き降ろされる。従って、
増幅器はゼロの利得を有する。他方、マイナス入力に対する信号入力が接地に対
して負である場合、演算増幅器７５２の出力は正であり、フィードバック電流が
ダイオード７５８および抵抗器７５６を介して流れ、利得は抵抗器７５４および
７５６によって設定される。
【０１１８】
整流器７５０からの信号出力は、パルスのＤＣ電圧の形態であり、これがピー
ク検出器７６２に送り込まれる。ピーク検出器７６２は、演算増幅器７６４と、
ダイオード７６６と、抵抗器７６８、７７０、７７２とを含む定電流源を有する
。定電流源は、整流器７５０からのパルスＤＣ電圧に応答し、その出力がキャパ
シタ７７４の両端間に線形充電曲線を提供する。ライン処理回路４１４ａと同様
に、キャパシタ７７４の充電速度は、整流器７５０からのピーク検出器に対する
正の信号入力の数に比例する。
ク検出器７６２に送り込まれる。ピーク検出器７６２は、演算増幅器７６４と、
ダイオード７６６と、抵抗器７６８、７７０、７７２とを含む定電流源を有する
。定電流源は、整流器７５０からのパルスＤＣ電圧に応答し、その出力がキャパ
シタ７７４の両端間に線形充電曲線を提供する。ライン処理回路４１４ａと同様
に、キャパシタ７７４の充電速度は、整流器７５０からのピーク検出器に対する
正の信号入力の数に比例する。
【０１１９】
図２９に示すとおり、キャパシタ７７４は抵抗器７７６を介して連続的に放電
させられている。更に、ピーク検出器７６２は、積分器として機能し、また、例
えば、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる
許容可能な短命のアークスパイクに対して回路が反応するのを防止するのを助け
る時間遅延回路として機能する。
させられている。更に、ピーク検出器７６２は、積分器として機能し、また、例
えば、スイッチが投入されたとき又は電気器具がプラグインされたときに生じる
許容可能な短命のアークスパイクに対して回路が反応するのを防止するのを助け
る時間遅延回路として機能する。
【０１２０】
処理回路４１４ｂによって検出されるアーク信号は、３つの型、即ち、高いア
ーク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができ
る。高いアーク信号が存在する場合、整流器７５０の出力には相当な数のＤＣパ
ルスが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ７７４を急速に充
電し、これにより、キャパシタの両端間の電圧が、出力トランジスタ７７８のツ
ェナーダイオード降伏電圧に比較的急速に達するようにさせる。
ーク信号、低いアーク信号、および非常に低いアーク信号に分類することができ
る。高いアーク信号が存在する場合、整流器７５０の出力には相当な数のＤＣパ
ルスが含まれ、従って、定電流源による電流出力がキャパシタ７７４を急速に充
電し、これにより、キャパシタの両端間の電圧が、出力トランジスタ７７８のツ
ェナーダイオード降伏電圧に比較的急速に達するようにさせる。
【０１２１】
検出された信号が低いアーク信号であるとき、ピーク検出器７６２は、より拡
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ７７４の両端間の電圧がよりゆ
っくりと上昇するようにされ、これにより、トランジスタ７７８のツェナーダイ
オード降伏電圧のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器７７６はキャ
パシタ７７４を連続的に放電させるが、整流器７５０からのパルスが、キャパシ
タ７７４を完全に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ７７
８のツェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバが起きることが可能である。
散したパルスを生成し、これにより、キャパシタ７７４の両端間の電圧がよりゆ
っくりと上昇するようにされ、これにより、トランジスタ７７８のツェナーダイ
オード降伏電圧のブレークオーバが遅延される。この場合、抵抗器７７６はキャ
パシタ７７４を連続的に放電させるが、整流器７５０からのパルスが、キャパシ
タ７７４を完全に充電するのに十分な時間だけ持続した場合、トランジスタ７７
８のツェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバが起きることが可能である。
【０１２２】
検出された信号が非常に低いアーク信号であるとき、抵抗器７７６を介するキ
ャパシタ７７４の放電速度は、キャパシタ７７４の充電速度より大きいか、また
はそれに等しい。即ち、キャパシタ７７４の両端間の電圧は、トランジスタ７７
８のツェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高い
レベルには達しない。
ャパシタ７７４の放電速度は、キャパシタ７７４の充電速度より大きいか、また
はそれに等しい。即ち、キャパシタ７７４の両端間の電圧は、トランジスタ７７
８のツェナーダイオード降伏電圧のブレークオーバを引き起こすのに十分な高い
レベルには達しない。
【０１２３】
ＬＯＡＤ＿ＯＵＴとラベル付けしたトランジスタ７７８の出力がアーク故障ト
リガ発生器７００に入力され、この発生器は、前述したとおり、ＳＣＲ５６２を
トリガし、これにより、ソレノイド２５８が付勢されて、接点２２６と２２８が
開かれる。つまり回路遮断器のリセットが可能になる。
リガ発生器７００に入力され、この発生器は、前述したとおり、ＳＣＲ５６２を
トリガし、これにより、ソレノイド２５８が付勢されて、接点２２６と２２８が
開かれる。つまり回路遮断器のリセットが可能になる。
【０１２４】
前述したとおり、ＬＩＮＥ＿ＡＧＣとして示すピーク検出器７６２の出力電圧
が、ライン処理回路４１４ａのＡＧＣ増幅器６２０のためのフィードバック信号
として使用される。
が、ライン処理回路４１４ａのＡＧＣ増幅器６２０のためのフィードバック信号
として使用される。
【０１２５】
次に、図３０を参照して、本出願のアーク故障トリガ発生器７００を説明する
。ライン処理回路からの出力信号（ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ）および負荷処理回路から
の出力信号（ＬＯＡＤ＿ＯＵＴ）は、それらに関連するツェナーダイオード降伏
電圧を超過すると、比較器７８０および７８２へ同時に送り込まれる。２つの比
較器回路は同様の構成であり、同じ構成要素は同じ参照番号で示している。
。ライン処理回路からの出力信号（ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ）および負荷処理回路から
の出力信号（ＬＯＡＤ＿ＯＵＴ）は、それらに関連するツェナーダイオード降伏
電圧を超過すると、比較器７８０および７８２へ同時に送り込まれる。２つの比
較器回路は同様の構成であり、同じ構成要素は同じ参照番号で示している。
【０１２６】
抵抗器７８４および７８６はそれぞれの比較器７８０または７８２に入力抵抗
を提供し、他方、抵抗器７８８はフィードバックを提供し、抵抗器７９０および
７９２は各比較器に対する調整可能なヒステリシスを提供する。各比較器７８０
および７８２の出力はダイオード７９４によって整流される。図３０に示す一つ
の構成では、各比較器の整流された出力は、抵抗器７９８および８００ならびに
ツェナーダイオード８０２および８０４によって論理「１」または「０」に変換
され、ＯＲ関数７９６へ入力される。ＯＲ関数７９６の出力は、ＳＣＲトリガ回
路５６４へ入力されるＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩとラベル付けしたアーク故障トリガ信
号となる。更に、比較器７８０の整流された出力を使用して、例えば、ライン側
でアーク故障が生じたことを感知したことの視覚的または聴覚的な指示を、ラッ
チ８０６およびインジケータ８０８を介して提供することができる。
を提供し、他方、抵抗器７８８はフィードバックを提供し、抵抗器７９０および
７９２は各比較器に対する調整可能なヒステリシスを提供する。各比較器７８０
および７８２の出力はダイオード７９４によって整流される。図３０に示す一つ
の構成では、各比較器の整流された出力は、抵抗器７９８および８００ならびに
ツェナーダイオード８０２および８０４によって論理「１」または「０」に変換
され、ＯＲ関数７９６へ入力される。ＯＲ関数７９６の出力は、ＳＣＲトリガ回
路５６４へ入力されるＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩとラベル付けしたアーク故障トリガ信
号となる。更に、比較器７８０の整流された出力を使用して、例えば、ライン側
でアーク故障が生じたことを感知したことの視覚的または聴覚的な指示を、ラッ
チ８０６およびインジケータ８０８を介して提供することができる。
【０１２７】
別の構成では、比較器７８０の整流した出力を使用して、例えば、ライン側で
アーク故障が生じたことを感知したことの視覚的または聴覚的な指示をインジケ
ータ８０８を介して提供することができる。他方、比較器７８２の整流した出力
をアーク故障トリガ信号として使用して、回路遮断器のトリップまたはリセット
を行うことができる。この代替の構成では、ライン側で感知されたアーク故障は
、回路遮断器のトリップを起こすことも、回路遮断器のリセットを可能にするこ
ともないが、負荷側で感知されたアーク故障はそうすることになる。
アーク故障が生じたことを感知したことの視覚的または聴覚的な指示をインジケ
ータ８０８を介して提供することができる。他方、比較器７８２の整流した出力
をアーク故障トリガ信号として使用して、回路遮断器のトリップまたはリセット
を行うことができる。この代替の構成では、ライン側で感知されたアーク故障は
、回路遮断器のトリップを起こすことも、回路遮断器のリセットを可能にするこ
ともないが、負荷側で感知されたアーク故障はそうすることになる。
【０１２８】
ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号およびＬＯＡＤ＿ＯＵＴ信号は両方の比較器７８０およ
び７８２に入力されることに留意されたい。ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号は、比較器７
８０のプラス入力および比較器７８２のマイナス入力へ入力される。ＬＯＡＤ＿
ＯＵＴ信号は、比較器７８２のプラス入力および比較器７８０のマイナス入力へ
入力される。この例示的な構成では、比較器に事前にバイアスをかけて、比較器
７８０および７８２の出力を低く初期的に設定するようにしている。即ち、ＬＩ
ＮＥ＿ＯＵＴ信号がＬＯＡＤ＿ＯＵＴ信号よりも大きい場合、図２８に見られる
とおり、ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号がトランジスタ６９４のブレークオーバ電圧より
も大きいと想定すると、比較器７８０の出力が高になる。ＬＯＡＤ＿ＯＵＴ信号
がＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号よりも大きい場合は、図２９に見られるとおり、ＬＯＡ
Ｄ＿ＯＵＴ信号がトランジスタ７７８のブレークオーバ電圧よりも大きいと想定
すると、比較器７８２の出力が高になる。
び７８２に入力されることに留意されたい。ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号は、比較器７
８０のプラス入力および比較器７８２のマイナス入力へ入力される。ＬＯＡＤ＿
ＯＵＴ信号は、比較器７８２のプラス入力および比較器７８０のマイナス入力へ
入力される。この例示的な構成では、比較器に事前にバイアスをかけて、比較器
７８０および７８２の出力を低く初期的に設定するようにしている。即ち、ＬＩ
ＮＥ＿ＯＵＴ信号がＬＯＡＤ＿ＯＵＴ信号よりも大きい場合、図２８に見られる
とおり、ＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号がトランジスタ６９４のブレークオーバ電圧より
も大きいと想定すると、比較器７８０の出力が高になる。ＬＯＡＤ＿ＯＵＴ信号
がＬＩＮＥ＿ＯＵＴ信号よりも大きい場合は、図２９に見られるとおり、ＬＯＡ
Ｄ＿ＯＵＴ信号がトランジスタ７７８のブレークオーバ電圧よりも大きいと想定
すると、比較器７８２の出力が高になる。
【０１２９】
従って、アーク発生がＡＦＣＩ／ＧＦＣＩの負荷側で生じた場合、負荷側ピッ
クアップで生成される信号が、ライン側で生成される信号よりも大きくなるが、
これは、分離するインピーダンスによって生じる高周波数の減衰に起因するもの
である。他方、ライン側で生じたアーク発生は、ライン側ピックアップで負荷側
ピックアップよりも大きい信号を生成することになる。
クアップで生成される信号が、ライン側で生成される信号よりも大きくなるが、
これは、分離するインピーダンスによって生じる高周波数の減衰に起因するもの
である。他方、ライン側で生じたアーク発生は、ライン側ピックアップで負荷側
ピックアップよりも大きい信号を生成することになる。
【０１３０】
前述した実施形態では、ＡＦＣＩ故障保護機能とＧＦＣＩ故障保護機能はとも
に、ソレノイド２５８の作動を介して接点２２６と２２８を開くことにより、Ａ
Ｃ電力を断つように動作する。ソレノイド２５８は、ＳＣＲトリガ回路５６４を
介してＳＣＲ５６２をトリガすることによって作動する。前述したとおり、一実
施形態では、ＳＣＲトリガ回路５６４は、その２つの入力トリガ信号ＴＲＩＧ＿
ＧＦＣＩとＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩのどちらかがアクティブになったときに、既知の
サイリスタトリガ技法を使用してＳＣＲ５６２をトリガするＯＲ関数を提供する
ように機能することができる。
に、ソレノイド２５８の作動を介して接点２２６と２２８を開くことにより、Ａ
Ｃ電力を断つように動作する。ソレノイド２５８は、ＳＣＲトリガ回路５６４を
介してＳＣＲ５６２をトリガすることによって作動する。前述したとおり、一実
施形態では、ＳＣＲトリガ回路５６４は、その２つの入力トリガ信号ＴＲＩＧ＿
ＧＦＣＩとＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩのどちらかがアクティブになったときに、既知の
サイリスタトリガ技法を使用してＳＣＲ５６２をトリガするＯＲ関数を提供する
ように機能することができる。
【０１３１】
回路遮断器をリセットする際、リセット動作は、２つのトリガ信号ＴＲＩＧ＿
ＧＦＣＩまたはＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩのどちらかがアクティブになったときに、回
路遮断器のリセットが達せられるように構成することができる。この場合、ＳＣ
Ｒトリガ回路５６４は、ＯＲ関数（機能）を提供しつづけることになる。
ＧＦＣＩまたはＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩのどちらかがアクティブになったときに、回
路遮断器のリセットが達せられるように構成することができる。この場合、ＳＣ
Ｒトリガ回路５６４は、ＯＲ関数（機能）を提供しつづけることになる。
【０１３２】
しかし、ＳＣＲトリガ回路５６４がＯＲ関数として構成されている場合には、
回路遮断器をリセットするためには、回路遮断器の故障保護動作のうち１つが動
作する状態にある必要がある。回路遮断器をリセットする際、回路遮断器の各故
障保護動作が動作する状態にあることを検証するため、各型の故障保護に関する
試験動作を提供しなければならない。
回路遮断器をリセットするためには、回路遮断器の故障保護動作のうち１つが動
作する状態にある必要がある。回路遮断器をリセットする際、回路遮断器の各故
障保護動作が動作する状態にあることを検証するため、各型の故障保護に関する
試験動作を提供しなければならない。
【０１３３】
図３１は、回路遮断器をリセットする際、ＳＣＲ５６２がトリガされソレノイ
ド２５８が付勢されるに前に各トリガ信号がアクティブになることを必要とする
ＳＣＲトリガ回路５６４に関する概略図を提供している。この実施形態では、ト
リガ信号、ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩおよびＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩが、図示するとおり、
ＡＮＤゲート８２０、８２２、８２４へ入力され、各ＡＮＤ関数の出力がＯＲゲ
ート８２６へ入力される。更に、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０
の追加のスイッチによって生成されたＲＥＳＥＴ＿ＥＮＡとラベル付けしたリセ
ットイネーブル信号も、図示するとおり、ＡＮＤゲート８２０および８２２へ入
力される。ＯＲゲート８２６の出力は、ＳＣＲ５６２のゲートに対するトリガ信
号として使用される。この例示的な構成では、回路遮断器が「オン」状態にあっ
て故障保護が作動状態にあるとき、接地故障またはアーク故障のどちらかの検出
により、ＡＮＤゲート８２２または８２４およびＯＲゲート８２６を介してＳＣ
Ｒ５６２がトリガされることになる。しかし、回路遮断器をリセットする際、Ｒ
ＥＳＥＴ＿ＥＮＡ信号がＡＮＤゲート８２２および８２４をディスエーブルにし
、ＡＮＤゲート８２０をイネーブルにする。即ち、接地故障とアーク故障の両方
の検出によってのみ、回路遮断器をリセットする際、ＡＮＤゲート８２０および
ＯＲゲート８２６を介してＳＣＲ５６２がトリガされることになる。
ド２５８が付勢されるに前に各トリガ信号がアクティブになることを必要とする
ＳＣＲトリガ回路５６４に関する概略図を提供している。この実施形態では、ト
リガ信号、ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩおよびＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩが、図示するとおり、
ＡＮＤゲート８２０、８２２、８２４へ入力され、各ＡＮＤ関数の出力がＯＲゲ
ート８２６へ入力される。更に、リセットイネーブルスイッチアセンブリ２７０
の追加のスイッチによって生成されたＲＥＳＥＴ＿ＥＮＡとラベル付けしたリセ
ットイネーブル信号も、図示するとおり、ＡＮＤゲート８２０および８２２へ入
力される。ＯＲゲート８２６の出力は、ＳＣＲ５６２のゲートに対するトリガ信
号として使用される。この例示的な構成では、回路遮断器が「オン」状態にあっ
て故障保護が作動状態にあるとき、接地故障またはアーク故障のどちらかの検出
により、ＡＮＤゲート８２２または８２４およびＯＲゲート８２６を介してＳＣ
Ｒ５６２がトリガされることになる。しかし、回路遮断器をリセットする際、Ｒ
ＥＳＥＴ＿ＥＮＡ信号がＡＮＤゲート８２２および８２４をディスエーブルにし
、ＡＮＤゲート８２０をイネーブルにする。即ち、接地故障とアーク故障の両方
の検出によってのみ、回路遮断器をリセットする際、ＡＮＤゲート８２０および
ＯＲゲート８２６を介してＳＣＲ５６２がトリガされることになる。
【０１３４】
前述した実施形態に関するリセット動作と同様に、矢印Ｆの方向（図１６に見
られる）にアクチュエータ２２０を動かして、好ましくはモーメンタリースイッ
チであるスイッチ２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃを閉じることによってリセット
イネーブルスイッチアセンブリ２７０（図３１に見られる）を作動させることに
より、回路遮断器がリセットされる。スイッチ２７１ａを閉じることにより、Ａ
ＮＤゲート８２０をイネーブルにし且つＡＮＤゲート８２２および８２４をディ
スエーブルにするラッチ８３０が打たれる。スイッチ２７１ｂを閉じることによ
り、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で有限の時間だけ発振器２７５をオンにす
るパルスを出力するパルス発生器２７３が、トリガされる。適切なパルスの例は
、低い電流、例えば、およそ１〜１０ミリアンペア程度の１０ミリ秒パルスであ
る。変圧器アセンブリ５５２のコイル５９２の巻き数を使用して、変圧器アセン
ブリからの電流を制御することができることに、留意されたい。アーク故障回路
断続部分が動作する状態にある場合、スイッチ２１７ｂを作動させることにより
、アーク故障がシミュレートされ、これにより、アーク故障トリガ信号ＴＲＩＧ
＿ＡＦＣＩがアクティブになる。スイッチ２７１ｃを閉じることにより、接地故
障がシミュレートされ、これにより、接地故障トリガ信号ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩが
アクティブになる。ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩがアクティブになると、ＳＣＲ８３２が
オンになり、これにより、トランジスタ８３４をオンにして、論理１がＡＮＤゲ
ート８２０により見られるようになる。
られる）にアクチュエータ２２０を動かして、好ましくはモーメンタリースイッ
チであるスイッチ２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃを閉じることによってリセット
イネーブルスイッチアセンブリ２７０（図３１に見られる）を作動させることに
より、回路遮断器がリセットされる。スイッチ２７１ａを閉じることにより、Ａ
ＮＤゲート８２０をイネーブルにし且つＡＮＤゲート８２２および８２４をディ
スエーブルにするラッチ８３０が打たれる。スイッチ２７１ｂを閉じることによ
り、およそ１．５ＭＨｚの共鳴周波数で有限の時間だけ発振器２７５をオンにす
るパルスを出力するパルス発生器２７３が、トリガされる。適切なパルスの例は
、低い電流、例えば、およそ１〜１０ミリアンペア程度の１０ミリ秒パルスであ
る。変圧器アセンブリ５５２のコイル５９２の巻き数を使用して、変圧器アセン
ブリからの電流を制御することができることに、留意されたい。アーク故障回路
断続部分が動作する状態にある場合、スイッチ２１７ｂを作動させることにより
、アーク故障がシミュレートされ、これにより、アーク故障トリガ信号ＴＲＩＧ
＿ＡＦＣＩがアクティブになる。スイッチ２７１ｃを閉じることにより、接地故
障がシミュレートされ、これにより、接地故障トリガ信号ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩが
アクティブになる。ＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩがアクティブになると、ＳＣＲ８３２が
オンになり、これにより、トランジスタ８３４をオンにして、論理１がＡＮＤゲ
ート８２０により見られるようになる。
【０１３５】
この構成では、ラッチ８３０が打たれ（クロックされ）、ＴＲＩＧ＿ＡＦＣＩ
ラインおよびＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩラインがアクティブなとき、ＡＮＤゲート８２
０は論理１を出力し、それがＳＣＲ５６２をトリガしてソレノイド２５８を付勢
する。
ラインおよびＴＲＩＧ＿ＧＦＣＩラインがアクティブなとき、ＡＮＤゲート８２
０は論理１を出力し、それがＳＣＲ５６２をトリガしてソレノイド２５８を付勢
する。
【０１３６】
ＡＮＤゲート８２０の出力は、インバータ８３６を介してラッチ８３０のリセ
ット入力にも接続される。この結果、ＡＮＤゲート８２０が論理１を出力すると
き、ラッチ８３０がリセットされて、遮断器の標準的動作に関して、ゲート８２
０がディスエーブルにされ、ゲート８２２および８２４がイネーブルにされるこ
とになる。遅延線８３８（図３１に透視図で示す）を含めることが望ましいであ
ろう。この遅延線は、回路遮断器を誤ってトリガするのを回避するように、ＡＮ
Ｄゲート８２２および８２４をイネーブルにする前に回路遮断器の機械構成要素
がリセットできるようにするのに十分な時間遅延を提供する。
ット入力にも接続される。この結果、ＡＮＤゲート８２０が論理１を出力すると
き、ラッチ８３０がリセットされて、遮断器の標準的動作に関して、ゲート８２
０がディスエーブルにされ、ゲート８２２および８２４がイネーブルにされるこ
とになる。遅延線８３８（図３１に透視図で示す）を含めることが望ましいであ
ろう。この遅延線は、回路遮断器を誤ってトリガするのを回避するように、ＡＮ
Ｄゲート８２２および８２４をイネーブルにする前に回路遮断器の機械構成要素
がリセットできるようにするのに十分な時間遅延を提供する。
【０１３７】
リセットロックアウトを備えた回路遮断器を有するシステム
前述した回路遮断器は、例えば、図３２の例示的なブロック図で示すような、
家庭の配電システムで使用することができる。このシステムは、家庭内の様々な
回路へ電力を供給するために使用される回路遮断器パネル３００と、パネルに設
置されたリセットロックアウト部分および／または独立トリップ部分を有する少
なくとも１つのＧＦＣＩ回路遮断器と、１つまたは複数の負荷を接続するための
レセプタクルなどの様々な接続点とを含む。周知のとおり、ＧＦＣＩ回路遮断器
のラインフェーズ接続２１２はパネルの配電バス３０２へ接続され、また負荷フ
ェーズ接続２１４は１つまたは複数の負荷に給電するフェーズ導線３０４へ接続
される。１つまたは複数の負荷に対するニュートラル導線３０６は、回路遮断器
２００と関連する負荷ニュートラル接続２１８へ接続され、また、通常、回路遮
断器ハウジングから延びるラインニュートラル導線２１６はパネルのニュートラ
ルバス３０８へ接続される。
家庭の配電システムで使用することができる。このシステムは、家庭内の様々な
回路へ電力を供給するために使用される回路遮断器パネル３００と、パネルに設
置されたリセットロックアウト部分および／または独立トリップ部分を有する少
なくとも１つのＧＦＣＩ回路遮断器と、１つまたは複数の負荷を接続するための
レセプタクルなどの様々な接続点とを含む。周知のとおり、ＧＦＣＩ回路遮断器
のラインフェーズ接続２１２はパネルの配電バス３０２へ接続され、また負荷フ
ェーズ接続２１４は１つまたは複数の負荷に給電するフェーズ導線３０４へ接続
される。１つまたは複数の負荷に対するニュートラル導線３０６は、回路遮断器
２００と関連する負荷ニュートラル接続２１８へ接続され、また、通常、回路遮
断器ハウジングから延びるラインニュートラル導線２１６はパネルのニュートラ
ルバス３０８へ接続される。
【０１３８】
本発明の基本的特徴を図示し、説明し、指摘してきたが、説明および図示した
デバイスの形態および詳細ならびにその動作において様々な省略、代替および変
更を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、当分野の技術者によって行
え得ることが理解されよう。
デバイスの形態および詳細ならびにその動作において様々な省略、代替および変
更を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、当分野の技術者によって行
え得ることが理解されよう。
【図１】
本出願による例示としての接地故障回路断続デバイスを示す斜視図である。
【図２】
図１に示したＧＦＣＩデバイスのための独立のトリップ機構とリセット機構の
構成要素を部分的に断面で示す側面図であり、回路断続デバイスがセット位置ま
たは回路構成位置にあるときの構成要素を示す。
構成要素を部分的に断面で示す側面図であり、回路断続デバイスがセット位置ま
たは回路構成位置にあるときの構成要素を示す。
【図３】
図２と同様の側面図であり、回路断続デバイスが回路遮断位置にあるときの独
立のトリップ機構の構成要素を示す。
立のトリップ機構の構成要素を示す。
【図４】
図２と同様の側面図であり、回路断続デバイスのリセット動作中におけるリセ
ット機構の構成要素を示す。
ット機構の構成要素を示す。
【図５】
本出願のリセット機構の一実施形態の概略図であり、入力導線と出力導線の間
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
【図６】
本出願のリセット機構の一実施形態の概略図であり、入力導線と出力導線の間
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
【図７】
本出願のリセット機構の一実施形態の概略図であり、入力導線と出力導線の間
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
で電気的接続を行い、リセット機構を回路遮断器の動作と関係させるのに使用す
るラッチング部材を示す。
【図８】
接地故障を検出し、図１の回路断続デバイスをリセットする回路を示す概略図
である。
である。
【図９】
独立したトリップ機構の代替の実施形態の構成要素を部分的に断面で示す側面
図であり、回路断続デバイスがセット位置または回路構成位置にあるときの構成
要素を示す。
図であり、回路断続デバイスがセット位置または回路構成位置にあるときの構成
要素を示す。
【図１０】
図９と同様の側面図であり、回路断続デバイスが回路遮断位置にあるときの代
替の独立したトリップ機構の構成要素を示す。
替の独立したトリップ機構の構成要素を示す。
【図１１】
接地故障回路断続器レセプタクルを組み込んだ本出願による回路断続システム
のブロック図である。
のブロック図である。
【図１２】
本出願による実施例としての接地故障回路断続回路遮断器を示す斜視図である
。
。
【図１３】
遮断器が「オン」状態にあるところを示す、線Ａ−Ａに沿って見た図１２のＧ
ＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
ＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
【図１４】
遮断器が「トリップ」状態にあるところを示す、図１３と同様の、図１２のＧ
ＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
ＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
【図１５】
リセットロックアウトがロックアウト位置にある遮断器を示す、図１３と同様
の、図１２のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
の、図１２のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
【図１６】
ロックアウト位置から外されたリセットロックアウトを示す、図１５と同様の
、図１２のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
、図１２のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
【図１７】
遮断器が「オフ」状態にあるところを示す、図１３と同様の、図１２のＧＦＣ
Ｉ回路遮断器の断面図である。
Ｉ回路遮断器の断面図である。
【図１８】
遮断器の独立したトリップ部分の部分的作動を示す、図１３と同様の、図１２
のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
のＧＦＣＩ回路遮断器の断面図である。
【図１９】
接地故障を感知するのに使用する感知回路、および回路遮断器をリセットする
ときに使用するリセットイネーブルスイッチアセンブリのためのスイッチング構
成の様々な実施形態を示す回路図である。
ときに使用するリセットイネーブルスイッチアセンブリのためのスイッチング構
成の様々な実施形態を示す回路図である。
【図２０】
接地故障を感知するのに使用する感知回路、および回路遮断器をリセットする
ときに使用するリセットイネーブルスイッチアセンブリのためのスイッチング構
成の様々な実施形態を示す回路図である。
ときに使用するリセットイネーブルスイッチアセンブリのためのスイッチング構
成の様々な実施形態を示す回路図である。
【図２１】
回路遮断器をリセットするときに使用するリセットイネーブルスイッチアセン
ブリのための別の代替のスイッチング構成を示す図である。
ブリのための別の代替のスイッチング構成を示す図である。
【図２２】
アーク故障を検出するための故障感知回路を示すブロック図である。
【図２３】
図２２の故障感知回路のための監視／断続回路の概略図である。
【図２４】
図２２の故障感知回路のための処理回路の概略図である。
【図２５】
複合の故障検出機能を備えた回路遮断器のための監視／断続回路の概略図であ
り、接地故障を監視することができる回路およびアーク故障を監視することがで
きる回路を示す。
り、接地故障を監視することができる回路およびアーク故障を監視することがで
きる回路を示す。
【図２６】
複数の型の故障を検出するための故障感知回路を示すブロック図である。
【図２７】
複合の故障検出機能を備えた回路遮断器のための監視／断続回路の概略図であ
り、ライン側と負荷側の両方で、接地故障を監視することができる回路およびア
ーク故障を監視することができる回路を示す。
り、ライン側と負荷側の両方で、接地故障を監視することができる回路およびア
ーク故障を監視することができる回路を示す。
【図２８】
図２６の故障感知回路のライン側でアーク故障を検出するための処理回路の概
略図である。
略図である。
【図２９】
図２６の故障感知回路の負荷側でアーク故障を検出するための処理回路の概略
図である。
図である。
【図３０】
図２６の故障感知回路のためのアーク故障トリガ発生器の概略図である。
【図３１】
ＳＣＲトリガ回路のための代替の実施形態の概略図である。
【図３２】
本出願によるリセットロックアウト動作を有するＧＦＣＩ回路遮断器を組み込
んだ家庭用配電システムのための例示的な回路断続システムのブロック図である
。
んだ家庭用配電システムのための例示的な回路断続システムのブロック図である
。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月６日（２００２．３．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ
，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，
ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 ジャーメイン，フランツ
アメリカ合衆国ニューヨーク州11422，ロ
ーズデール，ツーハンドレッドアンドフォ
ーティーサード・ストリート 142−10
(72)発明者 ハーツフェルド，デービッド
アメリカ合衆国ニューヨーク州11743，ハ
ンティントン，ウッドホロー・レーン ８
(72)発明者 スチュアート，スティーブン
アメリカ合衆国ニューヨーク州11533，ユ
ニオンデール，コロニアル・ストリート
721
(72)発明者 ブラッドリー，ロージャー・エム
アメリカ合衆国ニューヨーク州11710，ノ
ース・ベルモア，ディケイター・アベニュ
ー 2071
Ｆターム(参考） 5G030 BA06 FA01 FC02 FE13 XX04
YY13
Claims (75)
- 【請求項１】 ハウジングであって、該ハウジングの外部から接触できるラ
インフェーズ接続および負荷フェーズ接続を有するハウジングと、 前記ラインフェーズ接続と前記負荷フェーズ接続の間にある前記ハウジング内
の導電路と、 前記ハウジング内に配置され、第１の予め定められた状態が生じたときに、前
記導電路を開路するように構成された回路断続部分と、 前記ハウジングの前記外部を通って延びるアクチュエータを有し、前記アクチ
ュエータが作動したときに前記導電路を閉路するように構成されたリセット部分
と、 第２の予め定められた状態が存在する場合に、前記導電路の閉路を防止するリ
セットロックアウト部分と を備える回路遮断器。 - 【請求項２】 前記第１の予め定められた状態が、故障または過電流状態を
含む、請求項１に記載の回路遮断器。 - 【請求項３】 前記故障が、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気器
具漏電故障または装置漏電故障を含む、請求項２に記載の回路遮断器。 - 【請求項４】 前記第２の予め定められた状態は、前記回路断続部分が動作
しない状態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項１に記載の
回路遮断器。 - 【請求項５】 前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、前記回路
断続部分の動作とは独立に前記導電路を開路するように構成されたトリップ部分
を更に含む請求項１に記載の回路遮断器。 - 【請求項６】 前記トリップ部分が、前記ハウジングの前記外部から接触で
きるトリップアクチュエータと、前記トリップアクチュエータに結合されたトリ
ップアームとを含み、前記トリップアームは、前記トリップアクチュエータが作
動した場合に、前記導電路の機械的遮断を容易にするように構成される、請求項
５に記載の回路遮断器。 - 【請求項７】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求項
６に記載の回路遮断器。 - 【請求項８】 前記導電路が一対の接点を含み、前記一対の接点の少なくと
も一方が、他方に相対して動くことが可能であり、前記接点を開いた位置と閉じ
た位置の間で動かすことができるようにする、請求項１に記載の回路遮断器。 - 【請求項９】 前記回路断続部分が、前記接地故障の発生を感知するのに使
用する感知回路と、前記感知回路に応答し、前記一対の接点を開かせるのに使用
する電気機械的リンケージとを含む、請求項８に記載の回路遮断器。 - 【請求項１０】 前記ハウジングが、回路遮断器パネル内に設置するように
構成され、寸法決定されている、請求項１に記載の回路遮断器。 - 【請求項１１】 ハウジングであって、該ハウジングの外部から接触できる
ラインフェーズ接続および負荷フェーズ接続と、ラインニュートラル接続および
負荷ニュートラル接続とを有するハウジングと、 前記ハウジング内にあり、前記ラインフェーズ接続と前記負荷フェーズ接続の
間に接続された導電路と、 前記ハウジング内に配置され、第１の予め定められた状態が生じたときに、前
記導電路上の点で電気的遮断をもたらすように構成された回路断続部分と、 前記導電路の電気導通状態を再確立するように構成されたリセット部分と、 第２の予め定められた状態が存在する場合に、前記導電路の電気導通状態の再
確立を防止するリセットロックアウト部分と を備える回路遮断器。 - 【請求項１２】 前記第１の予め定められた状態が、故障または過電流状態
を含む、請求項１１に記載の回路遮断器。 - 【請求項１３】 前記故障が、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気
器具漏電故障または装置漏電故障を含む、請求項１２に記載の回路遮断器。 - 【請求項１４】 前記第２の予め定められた状態は、前記回路断続部分が動
作しない状態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項１１に記
載の回路遮断器。 - 【請求項１５】 前記ハウジングを通して延びるトリップアクチュエータを
有するトリップ部分を更に備え、該トリップ部分は、前記トリップアクチュエー
タが手動で作動されるのに応答してトリップ動作を作動させて前記導電路の電気
的遮断をもたらすように構成され、前記トリップ動作は、前記回路断続部分の動
作とは独立している、請求項１１に記載の回路遮断器。 - 【請求項１６】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求
項１５に記載の回路遮断器。 - 【請求項１７】 前記トリップ動作が、前記導電路の電気的遮断を機械的に
もたらす、請求項１５に記載の回路遮断器。 - 【請求項１８】 前記トリップ部分が、前記導電路の前記電気的遮断を機械
的にもたらす前記トリップアクチュエータに結合されたトリップアームを更に備
える、請求項１７に記載の回路遮断器。 - 【請求項１９】 前記回路断続部分が、接地故障の発生を感知するのに使用
する感知回路と、前記感知回路に応答し、前記電気的遮断をもたらすのに使用す
る電気機械的リンケージとを含む、請求項１１に記載の回路遮断器。 - 【請求項２０】 前記リセット部分が、 前記リセットロックアウトに動作可能に結合された手動操作式のアクチュエー
タと、 前記感知回路に電気的に結合されたリセットイネーブルスイッチアセンブリで
あって、前記アクチュエータの動作によって作動することが可能であり、作動さ
せることにより、前記感知回路で接地故障がシミュレートされて、前記回路断続
部分を作動させるようにする、リセットイネーブルスイッチアセンブリと を含む、 請求項１９に記載の回路遮断器。 - 【請求項２１】 前記リセットイネーブルスイッチアセンブリが、接地故障
をシミュレートするための前記アクチュエータの前記動作によって付勢される固
定接点を備える、請求項２０に記載の回路遮断器。 - 【請求項２２】 前記リセットイネーブルスイッチアセンブリが一対のモー
メンタリースイッチを備え、該モーメンタリースイッチが作動したときに、前記
感知回路に供給される電力を前記負荷フェーズ接続から前記ラインフェーズ接続
へ切り替え、接地故障をシミュレートする、請求項２０に記載の回路遮断器。 - 【請求項２３】 前記リセットイネーブルスイッチアセンブリが複数のスイ
ッチ接点を備え、該スイッチ接点は順次に作動し、第１に、前記感知回路に供給
される電力を前記負荷フェーズ接続から前記ラインフェーズ接続へ切り替え、第
２に、接地故障をシミュレートする、請求項２０に記載の回路遮断器。 - 【請求項２４】 ハウジング手段と、 前記ハウジング手段の外部から接触でき、外部配線に接続するためのライン接
続手段および負荷接続手段と、 前記ライン接続手段と前記負荷接続手段の間で電気を伝導する手段であって、
該電気を伝導する手段の開閉のためのスイッチ手段を含む、電気を伝導する手段
と、 前記ハウジング手段内に配置され、予め定められた状態の発生に応答して前記
スイッチ手段を開かせる回路断続手段と、 前記回路断続手段の作動に応答して、前記回路断続手段が前記スイッチ手段を
開かせた後で前記スイッチ手段が閉じるのを阻止するためのリセットロックアウ
ト手段と、 前記回路断続手段を動作させて、前記スイッチ手段が閉じるのを前記リセット
ロックアウト手段が阻止しないようにするため、および前記スイッチ手段を閉じ
るためのリセット手段と を備える回路遮断器。 - 【請求項２５】 前記予め定められた状態が、故障または過電流状態を含む
、請求項２４に記載の回路遮断器。 - 【請求項２６】 前記故障が、接地故障、アーク故障、浸水検出故障、電気
器具漏電故障または装置漏電故障を含む、請求項２５に記載の回路遮断器。 - 【請求項２７】 前記回路断続手段の動作とは独立に前記スイッチ手段を開
かせるトリップ手段を更に備える請求項２４に記載の回路遮断器。 - 【請求項２８】 前記回路断続手段が、伝導される電気に関連する接地故障
を感知する感知手段と、前記スイッチ手段に前記電気を伝導する手段を開かせる
手段とを備える、請求項２７に記載の回路遮断器。 - 【請求項２９】 前記リセット手段が、 前記リセットロックアウト手段に動作可能に結合された手動操作式のアクチュ
エータと、 前記アクチュエータの動作によって作動することが可能であり、前記感知手段
内で接地故障をシミュレートして、前記回路断続手段を作動させるようにするリ
セットイネーブルスイッチ手段と を備える、 請求項２８に記載の回路遮断器。 - 【請求項３０】 前記リセットイネーブルスイッチ手段が、接地故障をシミ
ュレートするために前記アクチュエータの前記動作によって付勢される固定接点
を備える、請求項２９に記載の回路遮断器。 - 【請求項３１】 前記リセットイネーブルスイッチ手段が一対のモーメンタ
リースイッチを備え、該モーメンタリースイッチが作動されると、前記感知手段
へ供給される電力を前記負荷接続手段から前記ライン接続手段へ切り替え、接地
故障をシミュレートする、請求項２９に記載の回路遮断器。 - 【請求項３２】 前記リセットイネーブルスイッチ手段が複数のスイッチ接
点を備え、該スイッチ接点が順次に作動させられて、第１に、前記感知手段へ供
給される電力を前記負荷接続手段から前記ライン接続手段へ切り替え、第２に、
接地故障をシミュレートする、請求項２９に記載の回路遮断器。 - 【請求項３３】 ハウジングと、 一対の入力導体であって、その対の一方がフェーズ導体であり、他方がニュー
トラル導体であり、前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの外面を通っ
て終端する、一対の入力導体と、 一対の出力導体であって、その対の一方がフェーズ導体であり、他方がニュー
トラル導体であり、前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの外面を通っ
て終端しており、前記入力フェーズ導体がこの出力フェーズ導体に接続可能であ
り、前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間に電気導通状態が存在す
るようにされる、一対の出力導体と、 前記ハウジング内に配置され、接地故障が生じたときに、前記入力フェーズ導
体と前記出力フェーズ導体の間の導通状態を遮断するように構成された回路断続
部分と、 接地故障が生じた後に、前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間の
電気導通状態を作るように構成されたリセット部分と、 予め定められた状態が存在する場合に、前記入力フェーズ導体と前記出力フェ
ーズ導体の間の電気導通状態が作られるのを阻止するリセットロックアウトと を備えるＧＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３４】 前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、前記回
路断続部分の動作とは独立に前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間
の導通状態を断つように構成されたトリップ機構を更に備える請求項３３に記載
のＧＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３５】 前記予め定められた状態は、前記回路断続部分が動作しな
い状態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項３３に記載のＧ
ＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３６】 前記トラップ機構が、前記ハウジングの前記外面から接触
できるトリップアクチュエータと、前記トリップアクチュエータから延びるトリ
ップアームとを備え、前記トリップアームは、前記トリップアクチュエータが作
動したときに、前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間の電気導通状
態を機械的に断つことを容易にするように構成されている、請求項３３に記載の
ＧＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３７】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求
項３６に記載のＧＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３８】 ハウジングと、 一対の入力導体であって、その対の一方がフェーズ導体であり、他方がニュー
トラル導体であり、前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの外面を通っ
て終端している一対の入力導体と、 一対の出力導体であって、その対の一方がフェーズ導体であり、他方がニュー
トラル導体であり、前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの外面を通っ
て終端しており、前記入力フェーズ導体がこの出力フェーズ導体に接続可能であ
り、前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間に電気導通状態が存在す
る、一対の出力導体と、 前記ハウジング内に配置され、アーク故障が生じたときに前記入力フェーズ導
体と前記出力フェーズ導体の間の電気導通状態を断つように構成された回路断続
部分と、 アーク故障が生じた後に前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間で
の電気導通状態を作るように構成されたリセット部分と、 予め定められた状態が存在する場合に、前記入力フェーズ導体と前記出力フェ
ーズ導体の間の電気導通状態が作られるのを阻止するリセットロックアウトと を備えるＡＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項３９】 前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、前記回
路断続部分の動作とは独立に前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間
の導通状態を断つように構成されたトリップ機構を更に備える請求項３８に記載
のＡＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項４０】 前記予め定められた状態は、前記回路断続部分が動作しな
い状態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項３８に記載のＡ
ＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項４１】 前記トラップ機構が、前記ハウジングの前記外面から接触
できるトリップアクチュエータと、前記トリップアクチュエータから延びるトリ
ップアームとを備え、前記トリップアームは、前記トリップアクチュエータが作
動したときに、前記入力フェーズ導体と前記出力フェーズ導体の間の電気導通状
態を機械的に断つことを容易にするように構成されている、請求項３８に記載の
ＡＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項４２】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求
項４１に記載のＡＦＣＩ回路遮断器。 - 【請求項４３】 ハウジングの外面から接触できるラインフェーズ接続およ
び負荷フェーズ接続を備えた前記ハウジングと、前記ラインフェーズ接続と前記
負荷フェーズ接続の間の導電路とを有する回路遮断器の動作を試験する方法であ
って、 前記回路遮断器のトリップ部分を手動で作動させて、前記導電路を開路し、前
記導電路が閉路するのを阻止するリセットロックアウト部分をイネーブルにする
ステップと、 リセット部分を作動させてリセット動作を行うステップであって、前記リセッ
ト動作中に回路断続部分が作動するものであり、前記回路断続部分が動作する状
態にある場合は、前記回路断続部分が前記リセットロックアウト部分をディスエ
ーブルにして前記導電路の閉路を容易にするものであり、前記回路断続部分が動
作しない状態にある場合は、前記リセットロックアウト部分がイネーブルのまま
にされて前記導電路の閉路が阻止されるものである、ステップと を備える方法。 - 【請求項４４】 前記回路遮断器がＧＦＣＩ回路遮断器である、請求項４３
に記載の方法。 - 【請求項４５】 前記回路遮断器がＡＦＣＩ回路遮断器である、請求項４３
に記載の方法。 - 【請求項４６】 独立のトリップ動作およびリセットロックアウト動作を備
えた回路断続システムであって、 電源と、 前記電源に接続され、独立のトリップ動作およびリセットロックアウト動作を
有する回路遮断器と、 前記回路遮断器に接続された少なくとも１つの負荷と を備えるシステム。 - 【請求項４７】 前記回路遮断器がＧＦＣＩ回路遮断器である、請求項４６
に記載のシステム。 - 【請求項４８】 前記回路遮断器がＡＦＣＩ回路遮断器である、請求項４６
に記載のシステム。 - 【請求項４９】 前記回路遮断器が、 前記回路遮断器を前記電源に接続するためのラインフェーズ接続、および前記
回路遮断器を前記少なくとも１つの負荷に接続するための負荷フェーズ接続を有
するハウジングと、 前記ハウジング内の、前記ラインフェーズ接続と前記負荷フェーズ接続の間に
ある導電路と、 前記ハウジング内に配置され、故障が生じたときに前記導電路を開路するよう
に構成された回路断続部分と、 前記ハウジングの外部を通して延びるアクチュエータを有し、前記アクチュエ
ータが作動したときに前記導電路を閉路するように構成されたリセット部分と、 予め定められた状態が存在する場合に、前記導電路の閉路を防止するリセット
ロックアウト部分と を含む、 請求項４６に記載のシステム。 - 【請求項５０】 前記故障が接地故障である、請求項４９に記載のシステム
。 - 【請求項５１】 前記故障がアーク故障である、請求項４９に記載のシステ
ム。 - 【請求項５２】 予め定められた状態は、前記回路断続部分が動作しない状
態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項４９に記載のシステ
ム。 - 【請求項５３】 前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、前記回
路断続部分の動作とは独立に前記導電路を開路するように構成されたトリップ部
分を更に含む請求項４９に記載のシステム。 - 【請求項５４】 前記トリップ部分が、前記ハウジングの前記外部から接触
できるトリップアクチュエータと、前記トリップアクチュエータに結合されたト
リップアームとを備え、前記トリップアームは、前記トリップアクチュエータが
作動した場合に、前記導電路の機械的遮断を容易にするように構成さている、請
求項５３に記載のシステム。 - 【請求項５５】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求
項５４に記載のシステム。 - 【請求項５６】 前記導電路が一対の接点を含み、前記一対の接点の少なく
とも一方が他方に相対して動くことが可能であり、前記接点を開いた位置と閉じ
た位置の間で動かすことができるようにされる、請求項５４に記載のシステム。 - 【請求項５７】 前記回路断続部分が、接地故障の発生を感知するのに使用
する感知回路と、前記感知回路に応答して、前記一対の接点を開かせるのに使用
する電気機械的リンケージとを含む、請求項５６に記載のシステム。 - 【請求項５８】 電源と、 少なくとも１つの負荷と、 前記少なくとも１つの負荷に対する前記電源からの電力を調整する回路遮断器
と を備え、該回路遮断器が、 ハウジング手段と、 前記ハウジング手段の外部から接触でき、外部配線に接続するためのライン接
続手段および負荷接続手段と、 前記ライン接続手段と前記負荷接続手段の間で電気を伝導する手段であって、
この電気を伝導する手段の開閉のためのスイッチ手段を含む、電気を伝導する手
段と、 前記ハウジング手段内に配置され、故障の発生に応答して前記スイッチ手段を
開かせるための回路断続手段と、 前記回路断続手段の作動に応答して、前記回路断続手段が前記スイッチ手段を
開かせた後で前記スイッチ手段が閉じるのを阻止するリセットロックアウト手段
と、 前記回路断続手段を動作させて、前記スイッチ手段が閉じるのを前記リセット
ロックアウト手段が阻止しないようにするため、および前記スイッチ手段を閉じ
るためのリセット手段と を含む、 配電システム。 - 【請求項５９】 前記回路遮断器は、前記回路断続手段の動作とは独立に前
記スイッチ手段を開かせるためのトリップ手段を更に備える、請求項５８に記載
の配電システム。 - 【請求項６０】 前記故障が接地故障である、請求項５８に記載の配電シス
テム。 - 【請求項６１】 前記故障がアーク故障である、請求項５８に記載の配電シ
ステム。 - 【請求項６２】 ハウジングの外部から接触できるラインフェーズ接続およ
び負荷フェーズ接続を有する前記ハウジングと、 前記ラインフェーズ接続と前記負荷フェーズ接続の間にある前記ハウジング内
の導電路と、 前記ハウジング内に配置され、複数の予め定められた状態のうち少なくとも１
つが生じたときに、前記導電路を開路するように構成された回路断続部分と、 前記ハウジングの前記外部を通って延びるアクチュエータを有し、前記アクチ
ュエータが作動したときに前記導電路を閉路するように構成されたリセット部分
と、 第２の予め定められた状態が存在する場合に、前記導電路の閉路を防止するリ
セットロックアウト部分と を備える回路遮断器。 - 【請求項６３】 前記複数の予め定められた状態が、接地故障、アーク故障
、浸水検出故障、電気器具漏電故障または装置漏電故障を含む、請求項６２に記
載の回路遮断器。 - 【請求項６４】 前記第２の予め定められた状態は、前記回路断続部分が動
作しない状態にあること、または開放ニュートラル状態を含む、請求項６２に記
載の回路遮断器。 - 【請求項６５】 前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置され、前記回
路断続部分の動作とは独立に前記導電路を開路するように構成されたトリップ部
分を更に備える請求項６２に記載の回路遮断器。 - 【請求項６６】 前記トリップ部分が、前記ハウジングの前記外部から接触
できるトリップアクチュエータと、前記トリップアクチュエータに結合されたト
リップアームとを備え、前記トリップアームは、前記トリップアクチュエータが
作動した場合に前記導電路の機械的遮断を容易にするように構成される、請求項
６５に記載の回路遮断器。 - 【請求項６７】 前記トリップアクチュエータが押しボタンを備える、請求
項６６に記載の回路遮断器。 - 【請求項６８】 前記導電路が一対の接点を含み、前記一対の接点の少なく
とも一方が他方に相対して動くことが可能であり、前記接点を開いた位置と閉じ
た位置の間で動かすことができるようされる、請求項６２に記載の回路遮断器。 - 【請求項６９】 前記回路断続部分が、前記複数の予め定められた状態の発
生を感知するのに使用する感知回路と、前記感知回路に応答して、前記一対の接
点を開かせるのに使用する電気機械的リンケージとを含む、請求項６８に記載の
回路遮断器。 - 【請求項７０】 前記回路断続部分は、前記複数の予め定められた状態の発
生を感知するのに使用する感知回路を含み、前記リセット部分は、前記感知回路
に電気的に接続され、前記アクチュエータによって作動することが可能である故
障シミュレータを含み、前記故障シミュレータの作動により、前記複数の予め定
められた状態のうちの１つまたは複数がシミュレートさせて、前記感知回路に前
記複数の予め定められた状態のうち前記１つまたは複数のものの発生を感知させ
る、請求項６２に記載の回路遮断器。 - 【請求項７１】 前記複数の予め定められた状態が、接地故障、アーク故障
、浸水検出故障、電気器具漏電故障または装置漏電故障を含む、請求項７０に記
載の回路遮断器。 - 【請求項７２】 前記複数の予め定められた状態のうちの前記１つまたは複
数のものが、接地故障およびアーク故障を含む、請求項７１に記載の回路遮断器
。 - 【請求項７３】 前記複数の予め定められた状態のうちの前記１つまたは複
数のものが接地故障を含む、請求項７１に記載の回路遮断器。 - 【請求項７４】 前記複数の予め定められた状態のうちの前記１つまたは複
数のものがアーク故障を含む、請求項７１に記載の回路遮断器。 - 【請求項７５】 前記ハウジングが、回路遮断器パネルに設置するように構
成され、寸法決定されている、請求項６２に記載の回路遮断器。
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