JP2004273339A - 配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】配線用遮断器と漏電遮断器とのフレームサイズの統一性を確保しつつ、コンパクトな構成で消弧能力，遮断性能の高い配線用遮断器を提供する。
【解決手段】モールドケース１の両端に電源側端子２，負荷側端子３を配し、ケース内には電源側から順に消弧装置９，開閉機構６，および過電流引外し装置１０を組み込んだ上で、負荷側端子からケース内方に引出した接続導体３ａを、負荷側端子と過電流引外し装置との間の予備空間１２を通して過電流引外し装置に接続した配線用遮断器において、前記モールドケースの外形寸法Ａ，Ｂを同一フレームの漏電遮断器のモールドケースと同じ寸法に統一した上で、負荷側端子からケース内方に延在する接続導体の奥行き寸法Ｃ１ を漏電遮断器に比べて短縮し、これに合わせて過電流引外し装置および開閉機構の取付位置を負荷側端子寄りに移して消弧装置の占有スペースＤ１ を拡大し、消弧能力の増強を図る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低電圧配電系統の負荷設備に対する過電流保護のコンポーネントとして適用する配線用遮断器（オートブレーカ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低圧配電系統の保護機器として頭記した配線用遮断器，および漏電遮断器が広く用いられている。この配線用遮断器，漏電遮断器について、従来の製品では一般に同じフレーム（アンペアフレーム）の外形を同一サイズに統一し、また遮断器ケース（モールドケース）に組み込んだ主回路接触子，開閉機構，過電流引外し装置などの各種部品を共通化して製作費のコストダウン，需要家サイドでの保護システム構築に対するサービス性向上を図るようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
次に、特許文献１に開示されている配線用遮断器および漏電遮断器を例に、その組立構造を図６、および図７，図８に示す。各図において、１はベース１ａとカバー１ｂからなる樹脂製のモールドケース、２はモールドケース１の一方の端面（図面の左側）に配した電源側端子（板端子）、３は他方の端面（図面の右側）に配した負荷側端子（板端子）、３ａは負荷側端子３と一体に連ねてモールドケース１の内方に引出した接続導体、４は電源側端子２と一体で先端をコ字形に屈曲成形した電磁反発形の固定接触子、４ａは固定接点、４ｂはアークホーン、５は可動接触子、５ａは可動接点、６は可動接触子５に連繋してモールドケース内の中央に組み込んだトグルリンク式の開閉機構、７は開閉機構６の組立体をケース１ａに固定するねじ、８は開閉機構６に連結して可動接触子５を外部操作によりＯＮ，ＯＦＦするロッカー式のハンドル、８ａはモールドケース１のカバー１ａから突き出したハンドル８のつまみ部、９は開閉機構６の左側（電源側）に配置してモールドケース１に組み込んだ消弧装置（複数枚の消弧板で構成したデアイオングリッド式消弧室）、１０は熱動式（バイメタル）と電磁式（ソレノイド）を組み合わせた構成で開閉機構６の右側（負荷側）に配置した過電流引外し装置、１１は過電流引き装置１０の組立体をモールドケース１の底部に固定するねじ、１２は後記の漏電検出装置を組み込むためにあらかじめモールドケース内で負荷側端子３と過電流引外し装置１０との間に確保した予備空間である。
【０００４】
ここで、同一フレームの配線用遮断器，漏電遮断器では、モールドケース１が同じ外形寸法（長さＡ，高さＢ）に統一して作られており、このモールドケース１を含めてケース内に組み込んだ電源側端子２，負荷側端子３，開閉機構６，ハンドル８，消弧装置９，過電流引外し装置１０などの各種部品を全て共通部品として配線用遮断器，漏電遮断器を構成している。なお、図６において、Ｃ１ は前記予備空間１２に引回し配線した接続導体３ａの奥行き寸法、Ｄ１ は消弧装置９が占有するスペースの寸法を表している。
また、負荷側端子３からケース内方に延在する各相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）の接続導体３ａはあらかじめ図８で示すような形状に曲げ形成されており、図６の配線用遮断器ではこの接続導体３ａあるいは各相同一形状に屈曲された平角導体からなる接続導体が前記予備空間１２を通して過電流引外し装置１０（図示では熱動式バイメタルのヒータ導体１０ａ）に接続（ろう付け）されている。これに対して、図７に示す漏電遮断器では、前記の予備空間１２に漏電検出装置１３を組み込み、図８で示すように負荷側端子３から引出した接続導体３を一次導体として零相変流器１３ａを貫通するよう引回した上で、その先端を過電流引外し装置１０のバイメタル加熱用ヒータ導体に接続している。
【０００５】
上記構成になる配線用遮断器，漏電遮断器の保護動作は周知の通りであり、主回路電流は電源側端子２から固定接触子４、可動接触子５，過電流引外し装置，接続導体３ａを経て負荷側端子３に流れる。ここで、主回路に過負荷電流，あるいは短絡電流が流れると、過電流引外し装置１０が限時，ないし瞬時動作して開閉機構６のラッチ機構を釈放し、これにより開閉機構６がトリップして可動接触子５が固定接触子４から開極する。この際に固定接点４ａと可動接点５ａの間に発生したアークは電流の磁力作用により駆動されて消弧装置９の内部に引き伸ばされ、ここで消弧板（グリッドと呼ばれる磁性板）により分断され、陽極・陰極降下および冷却作用を受けて消滅する。
【０００６】
一方、漏電遮断器では前記の過電流保護機能に加えて、電路の地絡事故発生に伴って主回路に流れる零相電流を漏電検出装置１３が検出してその出力で開閉機構をトリップさせ、可動接触子５を開極して電流を遮断する。また、前記の保護動作のほかに、ハンドル８のつまみ部８ａをＯＮ，ＯＦＦ位置に移動操作することで、ハンドル８の動きに連動して開閉機構６のトグルリンク機構が反転動作して可動接触子５が開閉する。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２４６５６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に電路の過電流，短絡事故に伴う電流は地絡事故に比べてはるかに大きいことから、市場のニーズとして配線用遮断器の製品には同一フレームの漏電遮断器よりも高い遮断性能が求められている。
かかる要求に対応させるには、図６に示した配線用遮断器に組み込んだ消弧装置９に大形の消弧室を採用して消弧能力を高める必要がある。
この場合に、在来製品のモールドケース１に組み込んだ開閉機構６，過電流引外し装置１０などの各種部品，および予備空間１２のレイアウトを変えずに、大形の消弧装置９を搭載して遮断性能を高めようとすると、消弧装置９のスペース拡大に合わせて必然的にモールドケース１を電源側に延ばす必要がある。
【０００９】
しかしながら、配線用遮断器についてその遮断能力を高める必要性からそのモールドケースを大形にすると、回路遮断器としてのコンパクト化が損なわれるほか、製品の仕様面でも配線用遮断器と漏電遮断器とのフレームサイズの統一性が崩れてしまうことになる。したがって、配線用遮断器においては、実質的に無駄な空間である予備空間を残したままとなっているのが現状である。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、在来の配線用遮断器の組立構造を見直し、そのモールドケース内に組み込んだ主要構成部品のレイアウトを巧みに調整することにより、配線用遮断器と漏電遮断器とのフレームサイズの統一性を確保しつつ、コンパクトな構成で遮断性能の高い高遮断用の配線用遮断器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、モールドケースの両端に固定接触子と接続される電源側端子，負荷側端子を配し、かつケース内には電源側から順に主回路接触子のアーキングエリアに配した消弧装置，可動接触子の開閉機構，および過電流引外し装置を組み込んだ上で、負荷側端子からケース内方に引出した接続導体を、負荷側端子と過電流引外し装置との間の予備空間を通して過電流引外し装置に接続した配線用遮断器において、
前記モールドケースの外形寸法を同一フレームの漏電遮断器の在来製品と同じ寸法に統一した上で、負荷側端子からケース内方に延在する接続導体の奥行き寸法を前記漏電遮断器の接続導体よりも短縮し、かつこれに合わせて過電流引外し装置および開閉機構の取付位置を漏電遮断器のレイアウトと比べて負荷側端子寄りに移して位置決めし、ケース内における消弧装置の占有スペースを拡大するようにする（請求項１）。
【００１１】
これにより、配線用遮断器のモールドケースを在来製品の漏電遮断器と同じフレームサイズに統一した上で、そのケース内に大形の消弧装置を組み込んで遮断性能を高めることができる。
また、前記における各部の構造については、本発明により次記のような具体的態様で実施することができる。
（１） 消弧装置を、漏電遮断器の消弧装置と共通なデアイオングリッド式の消弧室と、該消弧室に並置して可動接触子の開閉経路の側方に配した磁性体とを組み合わせ構成し、漏電遮断器との部品共通化を図りつつ、消弧装置の占有スペースを有効に生かしてここに消弧板と磁性体を併設し、消弧装置の消弧能力を高めるようにする（請求項２）。
【００１２】
（２） 負荷側端子の接続導体を端子からＬ字状に屈曲して立ち上げ、この接続導体に位置を合わせて相対的に過負荷引外し装置および開閉機構を負荷側端子寄りに移して接続導体と接続し、外形寸法の限られたモールドケース内で消弧装置の占有スペースを最大に拡大させるようにする。（請求項３）。
（３） さらに、当該配線用遮断器に外部操作ハンドル（配電盤などの盤内に設置した回路遮断器を盤外から手動で開閉操作するためのハンドル）を組付けて配電盤などに装備する場合に、同一フレームの漏電遮断器にも適用可能な標準仕様の外部操作ハンドルが共用できるようにするために、開閉機構に連繋した開閉操作用ハンドル（ロッカー式ハンドル）のつまみ部を当該配線用遮断器と同一フレームの漏電遮断器に装備したロッカー式ハンドルのつまみ部と相対的にＯＮ，ＯＦＦ位置が略一致する位置に形成し、外部操作ハンドルを組み合わせて使用する場合に配線用遮断器の開閉操作が支障無く行えるようにする（請求項４）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図５，図６に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例１〕
まず、図１に本発明実施例による配線用遮断器の組立構造を示す。この実施例は基本的に在来製品の配線用遮断器に対して、そのモールドケース１の外形寸法（長さ：Ａ，高さ：Ｂ）は、図６，図７に示した当該配線用遮断器と同一フレームの配線用遮断器，漏電遮断器（在来製品）に採用されているモールドケース１と同じ寸法に統一されているが、図１の実施例ではモールドケース１に組み込んだ各種部品のレイアウトが次記のように設定されている。
【００１４】
すなわち、図１の構成では、負荷側端子３からケース内方に向けて延在する接続導体３ａの奥行き寸法Ｃ２ を図６，図７における接続導体の奥行き寸法Ｃ１ に比べて短縮（Ｃ２ ＜Ｃ１ ）した上で、開閉機構６，ハンドル８，および過電流引外し装置１０の取付位置を図６，図７の取付位置よりも負荷側端子３に近づけた位置に移動してモールドケース１にねじ７，１１で固定している。また、開閉機構６の新たな移動位置に合わせて電源側端子２と一体な固定接触子４の寸法を長めに変更し、その固定接点４ａと可動接触子５の接点５ａとが向かい合うようにしている。なお、図示実施例では、開閉機構６，過電流引外し装置１０の位置決め固定手段として、ねじ７，１１を用いてモールドケース１のベース１ａの底部に固定しているが、これに限定されるものではなく、例えばモールドケース１のカバー１ｂにねじ止めして固定してもよい。
【００１５】
上記のレイアウトにより、開閉機構６の左側（電源側）に配置してモールドケース１に組み込んだ消弧装置（デアイオングリッド式消弧室）９の占有スペースＤ２ は、図６，図７における消弧装置の占有スペースＤ１ よりもケースの長手方向に拡大（Ｄ２ ＞Ｄ１ ）するようになる。そして、この占有スペースの拡大に合わせて図１の配線用遮断器では、消弧装置９として、図２で示すように消弧板（グリッド）９ａの寸法を占有スペースＤ２ に合わせて拡大した大形の消弧室を装備し、これで消弧能力の増強化を図るようにしている。
つまり、在来製品の配線用遮断器（図６）では、漏電遮断器とのフレームサイズの統一化，並びに部品共用化を図るために、モールドケース１の内部で負荷側端子３と過電流引外し装置１０との間に漏電検出装置１３を組み込むための予備空間１２を確保していたのに対し、図１の実施例では前記予備空間１２を縮小するように開閉機構６および過電流引外し装置１０を負荷側端子寄りに移して消弧装置９の占有スペースを拡大しており、これにより漏電遮断器とのフレームサイズの統一性を崩さずに遮断器の消弧能力を高めることが可能となる。
【００１６】
次に、図１の構成を基本とした本発明の応用実施例を図３，図４，図５で説明する。
〔実施例２〕
図３は本発明の請求項２に対応する消弧装置の実施例を示すものである。この実施例においては、先記の実施例１で述べたモールドケース１内における消弧装置の占有スペース拡大に合わせて、ケース内に組み込む消弧装置９を図６，図７の回路遮断器に装備した消弧装置と共通なデアイオングリッド式の消弧室と、この消弧室に追加して可動接触子５の開閉経路の左右両側に配した磁性体９ｂとを組み合わせて構成し、磁性体９ｂを磁気駆動鉄心として固定／可動接触子間に発生したアークを消弧室に向けて駆動する磁気駆動効果を高めるようにしている。なお、消弧室に磁性材９ｂを併設してアークの磁気駆動効果を高める消弧装置は、例えば特開平７−２９６７０７号公報などで知られている。
【００１７】
上記のようにデアイオングリッド式消弧室に磁性体を追加した消弧装置を先記実施例１の配線用遮断器に併用することにより、在来製品の漏電遮断器に適用する消弧装置と部品の共用化を図りつつ、消弧装置９の消弧能力を一層増強して遮断性能の高い配線用遮断器が得られる。
〔実施例３〕
図４は本発明の請求項３に対応する実施例を示すものであり、先記の実施例１の構成を基本としてモールドケース内の予備空間をなくすように開閉機構を負荷側にずらし、外形寸法が統一化されたモールドケース１に組み込む消弧装置９の占有スペースをさらに大きく拡大して消弧能力の一層の増強を図るようにしたものである。
【００１８】
そのために、この実施例においては負荷側端子３からケース内方に引出した接続導体３ａの基部を負荷側端子３からＬ字状に屈曲して直線状に上方へ立ち上げ、その奥行き寸法を接続導体の板厚に相応した寸法Ｃ３ （Ｃ３ ＜Ｃ２ ）まで縮小する。また、これに合わせて開閉機構６と過電流引外し装置１０をケース内の右端（負荷側）いっぱいまで寄せて位置決め固定した上で、続導体３ａの先端と過電流引外し装置１０のバイメタル加熱用ヒータ導体１０ａとを突き合わせて接続（ろう付け）する。
この構成により、外形サイズが統一寸法Ａ，Ｂに規定されたモールドケース１に対して、ケース内に組み込む消弧装置９の占有スペースを可能な限り拡大して消弧能力の増強化が図れる。
【００１９】
〔実施例４〕
次に、前記の各実施例で述べた配線用遮断器に外部操作ハンドルを組み合わせて使用する場合を考慮して、当該配線用遮断器に装備したロッカー式ハンドル８を改良した実施例を図５，および図９を基に説明する。
図９は図６，図７に示した在来製品の回路遮断器に外部操作ハンドル１４（回路遮断器の外部付属品）を組付けて配電盤１５に装備した使用状態を表している。なお、ここで使用する外部操作ハンドルの構造，開閉操作については、例えば特開平９−２７２６２号公報に詳しく述べられている。
【００２０】
すなわち、図９において、外部操作ハンドル１４はボディ（ハウジング）１４ａと、ロータリー式のつまみ１４ｂと、つまみ１４ｂの回転操作に従動して直線方向に移動する二股形の駆動アーム１４ｃとの組立体からなり、ボディ１４ａを配線用遮断器のモールドケース１のカバー上面に取付けた状態では、駆動アーム１４ｃが遮断器側のハンドル８のつまみ部８ａに掛合する。そして、この取付状態で、配電盤１５の前方から外部操作ハンドル１４のつまみ１４ｂをＯＮ，ＯＦＦ位置に回すと、駆動アーム１４ｃが矢印で表すＯＮ，ＯＦＦ方向に直線移動して回路遮断器のロッカー式ハンドル８を駆動操作する。
【００２１】
この外部操作ハンドル１４では、その駆動アーム１４ｃが回路遮断器のモールドケース１から突き出したロッカー式ハンドル８のつまみ部８ａのＯＮ，ＯＦＦ操作位置に合わせて掛合するように位置決めされている。
そのために、先記の各実施例で述べたように開閉機構６をモールドケース１に対して負荷側端子３寄りに移して位置決めすると、当然のことながら開閉機構６に連結したハンドル８の位置も変わることになる。この状況を図９で表すと、図６，図７の回路遮断器においてＰ点に位置していたハンドル８は、開閉機構の新たな位置決め（図１，図４参照）に伴い、ΔＬだけ負荷側寄り（図面の右側）に移って鎖線で示すＱ点に位置することになる。
【００２２】
その結果、在来製品の回路遮断器で使用する付属品として用意されている外部操作ハンドル１４を、そのまま図１あるいは図４の配線用遮断器のモールドケース１に取付けて使用しようととしても、ロッカー式ハンドル８のつまみ８ａの位置が変わっているために、駆動アーム１４ｃがロッカー式ハンドル８のつまみ部８ａに噛み合わなく、このままでは適用できない。
そこで、この実施例では回路遮断器の操作用ハンドルとして、図１あるいは図４の配線用遮断器に対応する専用のロッカー式ハンドルを用意し、在来製品の付属品である外部操作ハンドル１４を共用できるようにしている。そのために、図５に示す実施例ではロッカー式ハンドル８に形成したつまみ部８ａの起立位置を変更し、当該配線用遮断器と同一フレームの漏電遮断器に装備したロッカー式ハンドル（図９参照）のつまみ部と相対的にＯＮ，ＯＦＦ操作位置が略一致するように形成する。これにより、在来製品の付属品として用意されている外部操作ハンドル１４を、図１あるいは図４の配線用遮断器に共用して使用することができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、モールドケースの両端に固定接触子と一体構造の電源側端子，負荷側端子を配し、かつケース内には電源側から順に接触子と組み合わせた消弧装置，可動接触子の開閉機構，および過電流引外し装置を組み込んだ上で、負荷側端子からケース内方に引出した接続導体を、負荷側端子と過電流引外し装置との間の予備空間を通して過電流引外し装置に接続した配線用遮断器において、前記モールドケースの外形寸法を当該配線用遮断器と同一フレームの漏電遮断器のモールドケースと同じ寸法に統一した上で、負荷側端子からケース内方に延在する接続導体の奥行き寸法を前記漏電遮断器に適用する負荷側端子の接続導体よりも短縮し、かつこれに合わせて過電流引外し装置および開閉機構の取付位置を負荷側端子寄りに移して消弧装置の占有スペースを拡大したことにより、
在来製品の配線用遮断器と漏電遮断器と同様にフレームサイズの統一性確保，並びに主要部品の共通化を確保しつつ、外形寸法が規定されたモールドケースに組み込む消弧装置の占有スペースを拡大することができ、これにより市場のニーズに十分に応えられる遮断性能の高い配線用遮断器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する配線用遮断器の組立構造を表す側視断面図
【図２】図１における消弧装置およびその周辺部分の拡大断面図
【図３】本発明の実施例２に対応する消弧装置およびその周辺部分の断面図
【図４】本発明の実施例３に対応する配線用遮断器の組立構造を表す要部断面の側視図
【図５】本発明の実施例４に対応する配線用遮断器に外部操作ハンドルを組み合わせた状態を表す側視図
【図６】在来の配線用遮断器の組立構造を表す側視断面図
【図７】図６の配線用遮断器と同フレームサイズの漏電遮断器の組立構造を表す要部断面の側視図
【図８】図７における漏電検出装置およびその周辺の配線構造を表す斜視図
【図９】図６，図７の遮断器に外部操作ハンドルを組み合わせた状態を表す側視図
【符号の説明】
１ モールドケース
２ 電源側端子
３ 負荷側端子
３ａ 接続導体
４ 固定接触子
５ 可動接触子
６ 開閉機構
８ ロッカー式ハンドル
８ａ つまみ部
９ 消弧装置
９ａ 消弧板
９ｂ 磁性体
１０ 過電流引外し装置
１２ 予備空間
１４ 外部操作ハンドル

Claims (4)

1. モールドケースの両端に固定接触子と接続される電源側端子，負荷側端子を配し、かつケース内には電源側から順に接触子と組み合わせた消弧装置，可動接触子の開閉機構，および過電流引外し装置を組み込んだ上で、負荷側端子からケース内方に引出した接続導体を、負荷側端子と過電流引外し装置との間の予備空間を通して過電流引外し装置に接続した配線用遮断器において、
   前記モールドケースの外形寸法を当該配線用遮断器と同一フレームの漏電遮断器のモールドケースと同じ寸法に統一した上で、負荷側端子からケース内方に延在する接続導体の奥行き寸法を前記漏電遮断器に適用する負荷側端子の接続導体よりも短縮し、かつこれに合わせて過電流引外し装置および開閉機構の取付位置を負荷側端子寄りに移して消弧装置の占有スペースを拡大したことを特徴とする配線用遮断器。
2. 請求項１に記載の配線用遮断器において、消弧装置を、漏電遮断器の消弧装置と共通なデアイオングリッド式の消弧室と、該消弧室に並置して可動接触子の開閉経路の側方に配した磁性体とを組み合わせて構成したことを特徴とする配線用遮断器。
3. 請求項１に記載の配線用遮断器において、負荷側端子の接続導体を端子からＬ字状に屈曲して立ち上げ、該接続導体の先端に過負荷引外し装置を接続したことを特徴とする配線用遮断器。
4. 請求項１に記載の配線用遮断器において、開閉機構に連繋した開閉操作用のハンドルをロッカー式ハンドルとし、かつ該ハンドルのつまみ部を当該配線用遮断器と同一フレームの漏電遮断器に装備したロッカー式ハンドルのつまみ部と相対的にＯＮ，ＯＦＦ位置が略一致する位置に形成したことを特徴とする配線用遮断器。

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