JP2006236798A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】電流遮断に伴って発生する金属溶融物の開閉機構などへの付着、およびアークガスの極間回り込みに起因する絶縁低下を抑制して遮断性能，信頼性向上を図るようモールドケースの構造を改良する。
【解決手段】モールドケースがケース本体２と、中央部に壁で仕切られた凹所を形成したミドルカバー３と、ミドルカバーの上面を覆うトップカバー４との分割構造になり、前記接触子部，消弧装置，および過電流引外し装置を本体ケースに収納し、開閉機構および引外し機構をミドルケースの凹所内に収納して組立てた回路遮断器において、モールドケースの本体ケースとミドルカバーとの間に、各極ごとに接触子部および消弧装置を包囲してその相互間を隔離する極間隔壁２ａ，３ｂ、および各極の接触子部と過電流引外し装置，零相変流器との間を隔離する衝立状の中仕切隔壁３ｄを設けた上で、消弧装置の背後壁９ｂにガス排出口９ｃを開口する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などを対象とする回路遮断器に関する。

周知のように、頭記の回路遮断器は主回路の各相に対応する固定接触子と可動接触子からなる接触子部および消弧装置、可動接触子を開閉駆動する開閉機構およびその引外し機構、過電流を検出して引外し機構を作動させる過電流引外し装置をモールドケースに組み込んで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
上記構成の回路遮断器において、短絡電流などの過電流を遮断すると、主回路の固定／可動接点間に発生したアークの熱を受けて蒸発した金属（接点材料）の溶融物がアークガスに随伴して周辺に飛散し、開閉機構や引外し機構の可動部分に付着して遮断動作機能を損なうことがある。また、電流遮断時に発生したアークガスが極間にまたがって流れ込むと、相間の絶縁強度が低下して高い遮断性能を得ることができない問題もある。特に漏電遮断器では、漏電検出部の零相変流器が各極の接触子部の背後に並置してモールドケース内に収納されているために、構造的に各極の相互間を隔離することが難しく、この収容空間を通じてアークガスが極間に回り込み易くなる。

そこで、過電流の遮断時に接触子部に発生して周囲に飛散する金属溶融物が開閉機構などに付着するのを防ぐ手段として、各極ごとに接触子部および消弧装置を取り囲んで独立した消弧室容器に収容してユニット化し、このユニットを回路遮断器のモールドケースに並置収容して各極の間を隔離した上で、モールドケース内で開閉機構と各ユニットの可動接触子とをリンクさせた構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
一方、特許文献２とは別に、簡易な組立構造でアーク熱により周囲に飛散する金属溶融物から開閉機構を確実に遮蔽するために、回路遮断器のモールドケースをケース本体（下部ケース）と、中央部に壁で仕切られた凹所を形成してケース本体の上面に重ね合わせたミドルカバーと、ミドルカバーの上面を覆うトップカバーとの分割構造となし、前記接触子部，消弧装置，および過電流引外し装置を本体ケースに収納し、開閉機構および引外し機構をミドルケースの凹所内に収納した組立構造の回路遮断器が本発明と同一出願人より特願２００４−３７９６４号として先に提案されている。
特開平５−２１１０２４号公報 特再表２００１−４１１６８号公報

ところで、前記した従来構造の回路遮断器は次記のような問題点がある。すなわち、特許文献２に開示されている組立構造では、各極ごとに独立した消弧室容器を用意してモールドケースに搭載しているために、組立部品点数，組立工数が多くなってコスト高となる。また、特願２００４−３７９６４号で先に提案した構成では、開閉機構をミドルカバーの凹所内に収納して接触子部，消弧装置から隔離したことで、電流遮断に伴い接触子部から周囲に飛散する金属溶融物が開閉機構に付着するのを遮蔽できるものの、このままでは接触子部の背後に並べて本体ケース内に配置した過電流引外し装置，漏電遮断器の零相変流器を収納する空間をガスの迂回経路として電流遮断時に発生したアークガスが極間に回り込んで相間の絶縁強度が低下する問題を防ぐことができない。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、前記提案（特願２００４−３７９６４号）の構造をベースとして、アークガスの回り込みに起因する相間の絶縁低下を抑制して遮断性能，信頼性の向上を図るようモールドケースの構造を改良した回路遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、固定接触子と可動接触子からなる各極の接触子部および消弧装置、可動接触子を開閉駆動する開閉機構およびその引外し機構、過電流を検出して引外し機構を作動させる過電流引外し装置をモールドケースに組み込んだ構成で、前記モールドケースがケース本体と、中央部に壁で仕切られた凹所を形成してケース本体の上面に重ね合わせたミドルカバーと、ミドルカバーの上面を覆うトップカバーとの分割構造になり、前記接触子部，消弧装置，および過電流引外し装置を本体ケースに収納し、開閉機構および引外し機構をミドルケースの凹所内に収納して組立てた回路遮断器において、
前記モールドケースの本体ケースとミドルカバーとの間に、各極ごとに接触子部および消弧装置を包囲してその相互間を隔離する極間隔壁、および接触子部とその背後に並ぶ過電流引外し装置との間を隔離する衝立状の中仕切隔壁を設けた上で、消弧装置の背後壁面にはケース外方に向けてガス排出口を開口する（請求項１）ものとし、具体的には前記の極間隔壁，中仕切隔壁を次記のような態様で構成する。
（１）前記の極間隔壁を上下に二分してその一方を本体ケース，他方をミドルカバーと一体に設け、モールドケースの組立状態で上下に突き合わせて極間隔壁を形成する。（請求項２）。
（２）前記の中仕切隔壁をミドルカバーと一体に設け、モールドケースの組立状態で各極の間にまたがり極間隔壁の端面に重ねて接触子部と過電流引外し装置との間を遮蔽するようにする（請求項３）。

上記の構成によれば、モールドケースの本体ケース，ミドルカバーおよび極間隔壁，中仕切隔壁によって各極ごとに接触子部および消弧装置を配置する収納スペースが個々に仕切られ、消弧装置の背後壁に開口したガス排出口を通じてのみケース外方に開放している。また、開閉機構はミドルカバーの凹所を形成する仕切壁によって各極の接触子部とは隔離され、さらに、衝立状の中仕切隔壁を挟んでその背後スペースに配置した過電流引外し装置，およびこれに並べてケース内に搭載する漏電電流検出用の零相変流器も同様に接触子部から隔離される。
これにより、過電流の遮断時に接触子部に発生した金属溶融物，アークガスは各極ごとに消弧装置の背後壁に開口したガス排出口を通じてケース外方に放出されるようになる。したがって、金属溶融物が開閉機構，引外し機構，過電流引外し装置に付着するおそれはなく、またアークガスが極間に回り込むのを抑制して相間の絶縁低下を防ぐことができて遮断性能，信頼性が向上する。しかも、極間隔壁，中仕切隔壁をモールドケースの本体ケース，ミドルカバーと一体に形成したことにより、部品点数が増したり外形サイズが大形化したりすることがなく、かつ従来と同等な工数で製品を組立てることができる。

以下、３相用の漏電遮断器を例に、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。図示実施例の回路遮断器は、先に特願２００４−３７９６４号で提案した回路遮断器（配線用遮断器）の構造と基本的に同様であり、１は本体ケース（下部ケース）２，ミドルカバー３，トップカバー４の分割構造になるモールドケース、５は電源側端子と一体の固定接触子、６は負荷側端子、７は可動接触子、８は可動接触子７を回動可能に支持した接触子ホルダ、９は消弧装置、１０はトグルリンク式の開閉機構、１０ａは開閉操作ハンドル、１１は開閉機構１０に連繋した引外し機構（トリップクロスバーにラッチ受けを連繋し、常時は開閉機構のラッチを掛止して開閉ばねを蓄勢状態に保持する）、１２は過電流引外し装置（主回路の過電流を検出して引外し機構１１を作動させる）、１３は漏電遮断器に搭載して主回路の漏電電流を検出する零相変流器である。なお、前記回路遮断器の開閉，電流遮断動作は周知であり、ここではその説明は省略する。

ここで、モールドケース１の本体ケースには主回路のＵ，Ｖ，Ｗ相に対応する各極の固定接触子６，可動接触子７および消弧装置９を左右に並べて配置し、その背後には負荷端子６との間に過電流引外し装置（熱動式）１２および零相変流器１３が配置されている。また、図１（ｂ），（ｃ）で示すように、本体ケース２の電源端子側には固定／可動接触子および消弧装置を配置する領域には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に対応する各極の固定接触子５，可動接触子７，消弧装置９の間を隔離するようにリブ状の極間隔壁２ａを形成している。
一方、本体ケース２の上面に装着するミドルカバー３は、その中央部分に周囲を壁で仕切ったポケット状の凹所３ａが形成されており、この凹所３ａの内部に左右の室３ａ−１，３ａ−２に画成（図１（ｃ）参照）した上で、真ん中の室３ａ−１には開閉機構１０と引外し機構１１を収納し、左右の室３ａ−２には図３で示すように補助スイッチ、警報スイッチ，電圧引外し装置などの内装付属装置１４を収納するようにしており、さらに凹所３ａの底壁にスリット３ａ−３を開口し、このスリットを通して開閉機構１０の下部トグルリンクを下方に引き出して可動接触子７の接触子ホルダ８に連結している。

また、ミドルカバー３の電源端子側には下方に向けてリブ状の極間隔壁３ｂを一体形成し、ミドルカバー３を本体ケース２に重ね合わせた組立状態で前記の極間隔壁３ｂを本体ケースの極間隔壁２ａと上下に突き合わせて各極の間を隔離するようにしており、さらに負荷端子側にはケースの全幅に対応した端面壁３ｃ，および前記凹所３ａから下方に垂下する衝立状の中仕切隔壁３ｄが一体に形成されており、この端面壁３ｃと中仕切隔壁３ｄとで前記した過電流引外し装置１２，零相変流器１３を収容する空間を前後から仕切るとともに、この位置で中仕切隔壁３ｄが本体ケース２の極間隔壁２ａの後端面に面接して各極の接触子部を収容する空間の端面を塞いでいる。さらに、ミドルカバー３の上面にはトップカバー４を装着して凹所３の上面を覆い、このトップカバー４の中央に開口した穴を通して開閉機構１０のハンドル１０ａを外部に引き出すようにしている。

また、本体ケース１の電源端子側に収納配置した消弧装置９は、可動接触子７の開極経路に沿って上下平行に配列したグリッド９の左右側面および背面を絶縁物の隔壁で取り囲んだ組立構造で、その背後壁９ｂには電流遮断時に発生したアークガスを放出するガス排出口９ｃが開口している。
上記の組立構造によれば、各極ごとに固定接触子５，可動接触子７からなる接触子部および消弧装置９がモールドケース１の本体ケース２とミドルケース３および極間隔壁２ａ，３ｂと中仕切隔壁３ｄに取り囲まれて各極の間が隔離されており、この接触子部の収納空間は消弧装置９の背後壁９ｂに開口したガス排出口９ｃを通してのみケース外方に開放している。また、開閉機構１０，引外し機構１１および内装付属装置１４はミドルカバー３の凹所３ａを画成する壁を隔てて接触子部との間が隔離され、さらに本体ケース２の負荷端子側に収納した過電流引外し装置１２，零相変流器１３はミドルカバー３から垂下する中仕切隔壁３ｄで接触子部との間が遮蔽されている。

これにより、過電流の遮断時に接触子部に発生したアークガスが極間に回り込んだり、過電流引外し装置，零相変流器の収納空間に流入したりすることがなく、全て消弧装置９に向けて流れ、その背後からガス排出口９ｃを通じて外部に放出される。したがって、アーク熱により生じた金属溶融物が開閉機構１０，引外し機構１１に付着してその動作を阻害することがなく、またアークガスの回り込みで相間の絶縁低下を来すおそれもなくなって高い遮断性能と信頼性を確保できる。
しかも、前記の極間隔壁２ａ，３ｂおよび中仕切隔壁３ｄはモールドケース１の本体ケース２，ミドルカバー３と一体に成形されているので、部品点数，組立工数を増やすことなしに回路遮断器を組み立てることができる。なお、図示実施例は漏電遮断器を例示したが、配線用遮断器についても同様に実施できることは勿論である。

本発明の実施例による回路遮断器の構成図で、（ａ）は内部構造を表した側視断面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれモールドケースについて（ａ）の矢視Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙに沿った略示断面図 図１（ａ）における本体ケース，ミドルカバー，トップカバーを分離して表した分解図 図１におけるミドルカバーの凹所内に搭載した付属装置の収納状態を表す断面図

符号の説明

１ モールドケース
２ 本体ケース
２ａ 極間隔壁
３ ミドルカバー
３ａ 凹所
３ｂ 極間隔壁
３ｄ 中仕切隔壁
４ トップカバー
５ 固定接触子
７ 可動接触子
９ 消弧装置
９ｃ ガス排出口
１０ 開閉機構
１１ 引外し機構
１２ 過電流引外し装置
１３ 零相変流器
１４ 内装付属装置

Claims (3)

1. 各極に対応する固定接触子と可動接触子からなる接触子部および消弧装置、可動接触子を開閉駆動する開閉機構およびその引外し機構、過電流を検出して引外し機構を作動させる過電流引外し装置をモールドケースに組み込んだ構成で、前記モールドケースがケース本体と、中央部に壁で仕切られた凹所を形成してケース本体の上面に重ね合わせたミドルカバーと、ミドルカバーの上面を覆うトップカバーとの分割構造になり、前記接触子部，消弧装置，および過電流引外し装置を本体ケースに収納し、開閉機構および引外し機構をミドルケースの凹所内に収納して組立てた回路遮断器において、
   前記モールドケースの本体ケースとミドルカバーとの間に、各極ごとに接触子部および消弧装置を取り囲んでその相互間を隔離する極間隔壁、および各極の接触子部とその背後に並ぶ過電流引外し装置との間を隔離する衝立状の中仕切隔壁を設けた上で、消弧装置の背後壁面にはケース外方に向けてガス排出口を開口したことを特徴とする回路遮断器。
2. 請求項１記載の回路遮断器において、極間隔壁を上下に二分してその一方を本体ケース，他方をミドルカバーと一体に設け、モールドケースの組立状態で上下に突き合わせて極間隔壁を形成したことを特徴とする回路遮断器。
3. 請求項１記載の回路遮断器において、中仕切隔壁をミドルカバーと一体に設け、モールドケースの組立状態で各極の間にまたがり極間隔壁の端面に重ねて接触子部と過電流引外し装置との間を遮蔽するようにしたことを特徴とする回路遮断器。

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