JP2006237000A - Ptc限流素子を用いた順次トリップ遮断器 - Google Patents
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Abstract
【課題】PTC限流素子の劣化を防ぎ、先に解離されたスイッチの再投入が防止され、PTC限流素子則への容易な事故電流転換が可能な遮断器を提供する。
【解決手段】本発明の遮断器は、第1スイッチと、第1スイッチと並列に連結された第2スイッチと、第2スイッチとは直列に、第1スイッチとは並列に連結されたPTC限流素子44と、第1及び第2スイッチを開閉させる可動アーム50と、正常負荷電流モードで第1固定接点46側への通電をガイドする第1固定アーム導体部54、及び事故電流モードでPTC限流素子44を介して第2固定接点52側への通電をガイドする第2固定アーム導体部48を備えた固定アーム40と、可動アーム50の投入方向駆動により第2スイッチを弾性付勢させ、可動アーム50のトリップ方向駆動の際、第2スイッチの弾性付勢の解除にかかる時間を用いて第1及び第2スイッチを順次トリップさせる順次トリップ手段とを含む。
【選択図】図1
Description
米国特許第5629658号は、上記米国特許第4878038号の発明における問題点を解決するために複数個のスイッチと限流素子とを並列及び直列に連係させて順次トリップ方式で動作する遮断器を提案したのである。
図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図4乃至図6は、本発明の第2の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図7乃至図9は、本発明の第3の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図10乃至図12は、本発明の第4の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図13乃至図15は,本発明の第5の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
44 PTC限流素子
46 第1固定接点
48 第1固定アーム導体部
50 可動アーム
52 第2固定接点
54 第2固定アーム導体部
57 屈曲部
58 第1可動接点
60 第2可動接点
64 トーションスプリング
66 圧縮スプリング
70 ガイドハウジング
72 第1固定アーム
74 第2固定アーム
76 可動アーム
Claims (19)
- PTC限流素子を用いた順次トリップ遮断器において、
第1固定接点及び第1可動接点から構成される第1スイッチと、
第2固定接点及び第2可動接点から構成され上記第1スイッチと並列に連結された第2スイッチと、
上記第2スイッチとは直列に、上記第1スイッチとは並列に連結され、事故電流発生のとき、第1スイッチ側から第2スイッチ側に分流された電流が通電されるPTC限流素子と、
上記第1及び第2可動接点が所定距離隔てられて設けられ、上記第1及び第2可動接点を駆動させて上記第1及び第2スイッチを開閉させる可動アームと、
正常負荷電流モードで第1固定接点側への電流の通電をガイドする第1固定アーム導体部、及び事故電流モードで上記PTC限流素子を介して第2固定接点側への電流の通電をガイドする第2固定アーム導体部を備える固定アームと、及び、
上記可動アームの投入方向への駆動により第1及び第2スイッチが投入される過程で第2スイッチを弾性付勢させ、上記可動アームのトリップ方向への駆動時、第2スイッチの弾性付勢解除にかかる時間を用いて第1及び第2スイッチを順次トリップさせる順次トリップ手段とを含むことを特徴とする遮断器。 - 上記の第1及び第2固定接点は、各々これら接点にまで延長された第1及び第2固定アーム導体部上に備えられるが、上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例して第2スイッチを弾性付勢させる第2固定アーム導体部の幾何学的構造を含むことを特徴とする請求項1に記載の遮断器。 - 上記第1及び第2固定接点は各々これら接点まで延長された第1及び第2固定アーム導体部上に備えられるが、上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例して第2固定接点が備えられた第2固定アーム導体部の一部を所定回転軸を中心として弾性的に回転させて、第2スイッチを弾性付勢させるトーションスプリングであることを特徴する請求項1に記載の遮断器。 - 上記第1及び第2固定接点は各々これら接点まで延長された第1及び第2固定アーム導体部上に備えられるが、上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記可動アームには圧縮スプリングを実装したガイドハウジングが備えられ、
上記第2可動接点はその一側面が上記圧縮スプリングに対面し、他側面は外部に露出して第2固定接点と対向するように上記ガイドハウジングに収納され、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき上記両角度の相対的な差に比例した第2可動接点の引退により、第2スイッチを弾性付勢させる圧縮スプリングであることを特徴とする請求項1に記載の遮断器。 - 上記可動アームは弾性変形が可能な屈曲部を備え、
上記第1及び第2固定接点は、各々これら接点まで延長された第1及び第2固定アーム導体部上に備えられ、
上記第2可動接点は上記屈曲部に備えられ、
上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で、第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例して弾性変形されて、第2スイッチを弾性付勢させる上記屈曲部であることを特徴とする請求項1に記載の遮断器。 - 上記屈曲部は、「⊂」字形状を有することを特徴とする請求項5に記載の遮断器。
- 事故電流発生のとき、所定レベル以上の事故電流を感知し予め定められた時間内に第2スイッチをトリップするための回転力を可動アームに提供する可動アーム回動手段をさらに含み、
上記第1スイッチは第1固定接点と第1可動接点との間で発生される電子反発力によって、上記第2スイッチは第2固定接点と第2可動接点との間で発生される電子反発力と上記可動アーム回動手段に提供する回転力とによって、トリップ方向に駆動されることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の遮断器。 - 上記第2スイッチは上記可動アームの回転軸を中心として上記第1スイッチより外側に配置されることを特徴とする請求項7に記載の遮断器。
- 上記第1固定アーム導体部は、第1スイッチの両接点周囲の電流方向が相対的に反対方向になるように電気伝導路を提供することを特徴する請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の遮断器。
- 上記第2固定アーム導体部は第2スイッチの両接点周囲の電流方向が相対的に反対方向になるようにする電気伝導路を提供することを特徴する請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の遮断器。
- 上記PTC限流素子は、高分子樹脂と電導性物質との混合物を含み、25℃での比抵抗が1Ωcm以下であり、事故電流発生のとき、比抵抗が10Ωcm以上に増加する非線形的な抵抗特性を有することを特徴する請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の遮断器。
- PTC限流素子を用いた順次トリップ遮断器において、
第1固定接点及び第1可動接点から構成された第1スイッチと、
第2固定接点及び第2可動接点にから構成され上記第1スイッチと直列に連結された第2スイッチと、
上記第1及び第2可動接点が、回転軸を中心として所定距離隔てられ相互対向するように配置され、回転メカニズムにより上記第1及び第2可動接点を互いに反対方向に角運動させて上記第1スイッチ及び第2スイッチを開閉させる可動アームと、
上記第1及び第2固定接点が各々設けられる第1及び第2固定アームと、
上記第1スイッチとは並列に、上記第2スイッチとは直列に連結され、事故電流発生のとき、第1スイッチ側から第2スイッチ側に分流された電流が通電されるPTC限流素子と、
上記可動アームの投入方向への回動によって第1及び第2スイッチが投入される過程で第2スイッチを付勢させ、上記可動アームのトリップ方向への回動のとき、第2スイッチの弾性付勢解除にかかる時間を用いて第1及び第2スイッチを順次トリップさせる順次トリップ手段とを含むことを特徴とする遮断器。 - 上記第2固定アームは、弾性変形が可能な屈曲部を備え、
上記第2固定接点は上記屈曲部に備えられ、
上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で、第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例して弾性変形されて第2スイッチを弾性付勢させる上記屈曲部であることを特徴とする請求項12に記載の遮断器。 - 上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で、第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例して第2固定接点が備えられた第2固定アームの一部を所定回転軸を中心として回転させ第2スイッチを弾性付勢させるトーションスプリングであることを特徴とする請求項12に記載の遮断器。 - 上記第1及び第2スイッチがトリップされた状態で第1接点間の角度が第2接点間の角度より大きく、
上記第2可動接点が備えられる可動アームの地点に圧縮スプリングを実装したガイドハウジングが備えられ、
上記第2可動接点はその一側面が上記圧縮スプリングに対面し、他側面は外部に露出して第2固定接点と対向するように上記ガイドハウジングに収納され、
上記順次トリップ手段は、第1及び第2スイッチが投入されたとき、上記両角度の相対的な差に比例した第2可動接点の引退により、第2スイッチを弾性付勢させる圧縮スプリングであることを特徴とする請求項12に記載の遮断器。 - 事故電流発生のとき、所定レベル以上の事故電流を感知し予め定められた時間内に第2スイッチをトリップするための回転力を可動アームに提供する可動アーム回動手段をさらに含み、
上記回転メカニズムは、事故電流発生のとき、第1固定接点と第1可動接点間で発生される電子反発力と上記可動アーム回動手段が提供する回転力とを含むことを特徴とする請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載の遮断器。 - 上記第1固定アームは、第1スイッチの両接点周囲の電流方向が相対的に反対方向になるようにする電気伝導路を提供することを特徴する請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載の遮断器。
- 上記第2固定アームは、第2スイッチの両接点周囲の電流方向が相対的に反対方向になるように電気伝導路を提供することを特徴する請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載の遮断器。
- 上記PTC限流素子は、高分子樹脂と電導性物質との混合物を含んで構成され、25℃での比抵抗が1Ωcm以下であり、事故電流発生のとき、比抵抗が10Ωcm以上に増加する非線形的な抵抗特性を有することを特徴する請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載の遮断器。
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