JP2007317382A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】３相の主回路の全相の導体への電源回路の電源線の接続が容易となる漏電遮断器を提供する。
【解決手段】零相変流器から出力される漏電検出電流を監視し、漏電が発生した時に開閉機構を引き外して主回路の遮断を行う３相の漏電遮断器において、零相変流器に挿通される前記主回路の全相の導体または、これに接続された部材からあらかじめ漏電引き外し装置の電源回路の電源線を接続するための接続端を引き出し形成し、この接続端と電源回路とを電源線で接続する。
【選択図】図２

Description

この発明は、低電圧配電系統を漏電または地絡事故から保護する漏電遮断器に関し、特に、内部の漏電検出回路に作動電力を供給する電源回路と３相の主回路との接続構造に係るものである。

従来の一般的な３相漏電遮断器は、図１０に示すような回路構成および図１１,図１２に示すような組立て構成を有する（特許文献１参照）。

図１０において、１は、Ｒ，Ｓ，Ｔの３相の主回路、２は、主回路１を開閉する開閉接点、３は開閉接点２を開閉する開閉機構、４は開閉機構３を開閉操作する開閉ハンドル、５は主回路に流れる電流を検出して電流が過大のとき開閉機構３を引き外して開閉接点２を遮断（開極）する過電流引き外し装置である。また、配電系統の漏電または地絡事故の発生を検出して開閉機構を引き外す漏電引き外し装置６は、主回路１のＲ，Ｓ，Ｔ相の導体を１次導体として主回路１の不平衡電流を検出する零相変流器６１と、零相変流器６１の２次出力の大きさから漏電および地絡の発生を検出する漏電検出回路６２と、この漏電検出回路６２からの出力を受けて開閉機構３を引き外す電磁引き外しユニット６３とから構成される。漏電検出回路６２には、主回路１の導体に電源線７を介して接続された整流回路により構成された電源回路８から作動電力が供給される。

一方、図１１、図１２において、１１は下部ケース１１ａと上部カバー１１ｂからなる本体ケース、１２、１３は電源側、負荷側の主回路端子、１４は開閉接点２の固定接触子、１５は可動接触子、１６は可動接触子１５を支持する回動式の接触子ホルダ、１７は消弧装置である。また、開閉機構３は、よく知られているように、前記接触子ホルダ１６と開閉操作ハンドル４との間を連係したトグルリンク３ａと開閉スプリング３ｂを組み合わせたトグルリンク機構と、ラッチ１８、ラッチ受け１９、トリップクロスバー２０を組み合わせたラッチ機構との組立体からなり、トリップクロスバー２０には前記過電流引き外し装置の操作端であるアーマチュア５ａおよび漏電引き外し装置の電磁引き外しユニット６３が対向している。

また、図１２に示すように、本体ケース１１には相間隔壁１１ｃが形成され、これにより本体ケース内に組み込まれて各相の部品相互を絶縁隔離する。さらに、前記漏電検出回路６２および電源回路８は、プリント板６ａ（図１２参照）に実装した上で、本体ケース１１の内部（零相変流器６１と本体ケースの側壁との間の空所）に装着し、電源線７（図１２には不図示）を介して主回路１の導体に接続して電源を得ている。

上記漏電遮断器の開閉動作は周知のとおりであり、開閉操作ハンドル４をＯＮ，ＯＦＦ位置に回動操作すると、操作ハンドル４に連動して開閉機構３のトグルリンク機構が反転動作して可動接触子１５が固定接触子１４に対して開閉動作する。また、主回路開閉接点２が閉極（ＯＮ）している図示の投入状態では、ラッチ１８がラッチ受け１９に係止され、ラッチ受け１９はこの位置でトリップクロスバー２０に拘束されている。この状態で主回路１に過電流が流れ過電流引き外し装置５が作動すると、アーマチュア５ａを介してトリップクロスバー２０が反時計方向に回動し、ラッチ受け１９とラッチ１８との係合を釈放する。これにより、開閉機構３が引き外され、可動接触子１５を開極させ、主回路１を遮断する。

漏電または地絡事故の発生したときは、漏電引き外し装置６が作動して、これが開閉機構３を引き外して、主回路開閉接点２を開極し、主回路１を遮断する。

引き外しにより遮断動作した漏電遮断器を再投入するには、開閉操作ハンドル４を引き外し位置から一旦ＯＦＦ位置に戻してからＯＮ位置に回動することにより可動接触子１５を閉極させる。
特開２００４−３４９０６３号公報

このような漏電遮断器においては、これまで、漏電引き外し装置６の電源回路８は、主回路１の２相の導体に電源線７を接続して電源を得るのが一般的であった。これは、３相の主回路１のＲ相導体１（Ｒ）およびＴ相導体１（Ｔ）は、両端にあり、これらの導体への電源線７の接続作業が容易となるためである。

しかし、近年、３相漏電遮断器においては、主回路の３相電圧の１相が欠相する状態になっても、漏電引き外し機能が損なわれることなく動作することが、要求されるようになってきた。当初から主回路の２相の導体の電圧から制御電源を得るようにした場合は、この電源を得ている２相の内の１相の電圧が欠相すると制御電源が得られなくなるため漏電引き外し装置の機能が停止することになり、このような要求には応えることができない。

３相のうち１相が欠相しても漏電引き外し装置が機能を維持するためには、主回路の３相の全相の電圧から制御電源を得るようにすればよいのであるが、漏電遮断器の本体ケース内には多数の部品が隙間なしに組み込まれているため、特に主回路１の真中に位置するＳ相導体１（Ｓ）への電源線の接続作業が困難となる問題がある。これは、特に自動化装置により電源線の接続を人手によらないで、自動機械で行うとき顕著となる。

この発明は、このような問題点を解消するために、３相の主回路の全相の導体への電源回路の電源線の接続が容易となる３相の漏電遮断器を提供することを課題とするものである。

この課題を解決するため、この発明は、３相の主回路、この主回路を開閉する開閉接点、この開閉接点を開閉操作ハンドルの操作にしたがって開閉する開閉機構、前記主回路の漏電または地絡事故による不平衡電流を検出する零相変流器、この零相変流器の検出出力の大きさを判定して漏電の発生を検出する漏電検出回路、この漏電検出回路の検出出力を受けて前記開閉機構を引き外して開閉接点を遮断する漏電引き外し装置および前記主回路から電力を得て、前記漏電引き外し装置に作動電力を供給する電源回路を本体ケース内に収納してなる漏電遮断器において、前記零相変流器に挿通される前記主回路の全相の導体またはこの導体に接続された部材から予め前記電源回路の電源線を接続するための接続端を引き出し形成したことを特徴とするものである。

この発明いおいては、前記接続端は、前記主回路の導体に接続された過電流引き外し装置の構成部品から引き出し形成するようにしてもよく、そしてそれ自身を可撓性のある導電線で形成するのがよい。

この発明によれば、漏電遮断器における３相の主回路の全相の導体から、あらかじめ電源回路の電源線を接続するための接続端を引き出し形成するようにしているので、電源回路と主回路の各導体との電源線による接続、特に３相の導体の真中のＳ相の導体との接続を容易に行うことができるようになる。

この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

図１ないし図５にこの発明の第１の実施例を示す。図１はこの実施例による漏電遮断器の内部構造を示す斜視図である。図２は、主回路導体部分を零相変流器６１に組み込んだ零相変流器組立体を示す斜視図、図３は、この零相変流器組立体から零相変流器６１を除いた状態を示す斜視図、図４は、過電流引き外し装置単体を示す斜視図、図５は、零相変流器に貫通する部分の主回路導体と過電流引き外し装置を結合した１相分の主回路導体組立体の構成を示す斜視図である。

この第１の実施例を示す各図において、図１０〜図１２に示す従来装置と同一の構成要素は同一の符号で示し、詳細な説明を省略する。３相の主回路１を構成する相導体１（Ｒ），１（Ｓ），１（Ｔ）が零相変流器６１の貫通孔内に挿通配置され、その一端側に負荷側の主回路端子１３（Ｒ），１３（Ｓ），１３（Ｔ）が形成され、他端側に同一構成の過電流引き外し装置の過電流検出素子５１を介して開閉接点部２の可動接触子（不図示）に接続される。可動接触子に開閉機構３を介して開閉操作ハンドル４が結合され、このハンドル４の回動操作により開閉接点２が開閉される。

図３ないし図５から明らかように、この発明においては、零相変流器６１に挿通した主回路導体に結合された過電流検出素子５１は、主回路電流の通流されるヒータ導体５２と、このヒータ導体５２の発生する熱を受けて作動するバイメタル５３とで構成された熱動形過電流検出素子と、ヒータ導体５２を取り囲んで設けられた電磁鉄心５４と可動鉄心５５とで構成された電磁形過電流検出素子とを備える。熱動形過電流検出素子は電流の大きさに反比例する時間遅れをもって引き外し動作を行う、いわゆる時延引き外し機能を有し、電磁形過電流検出素子は、所定以上の過大電流が流れたときに瞬時に引き外し動作を行ういわゆる瞬時引き外し機能を有するものである。電磁鉄心５４はヒータ導体５２に電気、機械的に固着され、ヒータ導体５２の一端にそれぞれ零相変流器６１の貫通孔に挿通するのに適した形状に形成された主回路１の相導体１（１（Ｒ）、１（Ｓ）、１（Ｔ））が接続される(図５および図３参照)。

したがって、電磁鉄心５４は、主回路１の各相の導体と同電位に置かれている。この電磁鉄心５４の一面に、予め、電源回路７の電源線８を接続するための接続端となる可撓性のリード板９が結合され、上部へ引き出されている。リード板９は、基端に設けた結合穴を過電流検出素子５１の電磁鉄心５４に設けられた凸部５４aに嵌め合せ、この凸部５４aを圧潰して電磁鉄心５４に電気、機械的に固着される。リード板９の先端にカニ爪状の溝を設け、電源線の接続端としている。このリード板９は、少なくとも主回路１の導体が零相変流器６１に挿通される前に取り付けておくようにする。

このように、リード板９の取付られた主回路の３相の導体１（Ｒ）、１（Ｓ）、１（Ｔ）を、図２に示すように零相変流器６１に挿通して組立てた零相変流器組立体を、図１に示すように他の部品とともに下部ケース１１a内に組み込んで漏電遮断器を組み立てると、図１には図示されていないが、零相変流器６１と過電流検出素子５１との間にリード板９（９Ｒ，９Ｓ，９Ｔ）が立ち上げられているので、零相変流器６１と本体ケース１１の側板との間に挿入された漏電引き外し装置６の主たる回路を構成するプリント板６ａを主回路１に接続する場合は、このプリント板６ａの電源線７を３相のリード板９（９Ｒ，９Ｓ，９Ｔ）の先端のカニ爪状の溝に上方から押し込んで半田付けすることにより電源線の接続を容易に行うことができる。真中の相の主回路導体であっても、リード板９（Ｓ）を他の部品の上面より幾分高い位置まで伸ばしておくようにすれば、他の部品に邪魔されることなく電源線を容易に接続することができる。そして、零相変流器組立体（図２）を図１に示すように本体ケース１１に組み込んだとき、接続端となるリード板９の先端が開放された上部空間に臨むようになるので、プリント板６ａと主回路導体との電気的接続を自動機械により行うこともできるようになり、接続作業の自動化が容易となる。

図６ないし図９にこの発明の第２の実施例を示す。図６は、第２の実施例による漏電遮断器の内部組立構造を示す斜視図、図７は、主回路導体部分を零相変流器６１に組み込んだ零相変流器組立体を示す斜視図、図８は、この零相変流器組立体から零相変流器６１を除いた状態を示す斜視図、図９は、図７の零相変流器組立体を縦方向に切断して示す断面図である。

この第２の実施例は、前記第１の実施例とほとんど同じ構成であるが、零相変流器６１に相通した主回路１の相導体の構造が異なっている。第１の実施例では零相変流器６１の中心の貫通孔に挿通された主回路１の導体がすべて平板導体１（Ｓ）、１（Ｒ）、１（Ｔ）で構成されていたが、特に図７から明らかなとおり、この第２の実施例では、主回路１のＳ相の導体が平板導体１０（Ｓ）で構成され、Ｒ相およびＴ相の導体が丸棒導体１０ａに平板導体１０ｂを結合して構成した変形導体１０（Ｒ）、１０（Ｔ）で構成されている。

この実施例では、過電流検出素子５１の部材に電源線を接続するための接続端を設けることができないため、図６ないし図９にしめすように、零相変流器６１に挿通された主回路導体１０（Ｒ）、１０（Ｓ）、１０（Ｔ）に直接リード線９０（Ｒ）、９０（Ｓ）、９０（Ｔ）を結合し、適当な長さに引き出しておくようにしている。両側のＲ相およびＴ相の導体１０（Ｒ）、１０（Ｔ）は、零相変流器６１の外側に延びた平板導体部１０ａに、リード線９０の端部をねじ結合している。中間のＳ相導体１０（Ｓ）は、平板導体から構成されるが、負荷側主回路端子１３（Ｓ）が一体形成され、かつ上部にＲ相、Ｔ相の丸棒導体部１０ｂが被さっているため、リード線９０（Ｓ）を導体１０（Ｓ）の上面には結合することができないので、この導体１０（Ｓ）の下面にリード線９０（Ｓ）をねじ結合し、ここから引き出すようにしている（図８および図９参照）。これらのリード線は、主回路の導体１０（Ｒ）、１０（Ｓ）、１０（Ｔ）を、零相変流器６１に組み込む前に、これらの導体に結合し引き出しておく必要がある。零相変流器に組み込んだ後には、これらのリード線の主回路導体への接続作業が困難となり、ましてや、零相変流器組立体を、図６に示すように、下部ケース１１aに組み込んで、漏電遮断器を組み立てた後では、作業スペースが取れないので、主回路の全相の導体からリード線を引き出すことが極めて困難となるのである。

このように、漏電遮断器の電源回路の電源線を主回路導体に接続するために、リード線１０を主回路導体から引き出しておくことにより、漏電引き外し装置の電源回路を主回路の３相導体全部に接続する作業が容易となる。

この発明の第１の実施例による漏電遮断器の内部構造を示す斜視図である。 この発明の第１の実施例における主回路導体部分を零相変流器６１に組み込んだ零相変流器組立体を示す斜視図である。 この発明の第１の実施例における零相変流器組立体から零相変流器６１を除いた状態を示す斜視図である。 この発明の第１の実施例における過電流引き外し装置単体を示す斜視図である。 この発明の第１の実施例における零相変流器に貫通する部分の主回路導体と過電流引き外し装置を結合した１相分の主回路導体組立体を示す斜視図である。 この発明の第２の実施例による漏電遮断器の組立構造を示す斜視図である。 この発明の第２の実施例における主回路導体部分を零相変流器６１に組み込んだ零相変流器組立体を示す斜視図である。 この発明の第２の実施例における零相変流器組立体から零相変流器６１を除いた状態を示す斜視図である。 図７の零相変流器組立体を縦方向に切断して示す断面図である。 従来の漏電遮断器の回路構成図である。 従来の漏電遮断器の組立構成を示す縦断面図である。 従来の漏電遮断器の内部組立構成を示す斜視図である。

符号の説明

１および１（Ｒ）、１（Ｓ）、１（Ｔ）：主回路および主回路の相導体
６：漏電引き外し装置
６ａ：漏電引き外し装置を構成するプリント板
９および９０：電源線を接続するためのリード板およびリード線

Claims (3)

1. ３相の主回路、この主回路を開閉する開閉接点、この開閉接点を開閉操作ハンドルの操作にしたがって開閉する開閉機構、前記主回路の漏電または地絡事故による不平衡電流を検出する零相変流器、この零相変流器の検出出力の大きさを判定して漏電の発生を検出する漏電検出回路、この漏電検出回路の検出出力を受けて前記開閉機構を引き外して開閉接点を遮断する漏電引き外し装置および前記主回路から電力を得て、前記漏電引き外し装置に作動電力を供給する電源回路を本体ケース内に収納してなる漏電遮断器において、前記零相変流器に挿通される前記主回路の全相の導体またはこの導体に接続された部材から予め前記電源回路の電源線を接続するための接続端を引き出し形成したことを特徴とする漏電遮断器。
2. 請求項1に記載の漏電遮断器において、前記接続端は、前記主回路の導体に接続された過電流引き外し装置の構成部品から引き出し形成することを特徴とする漏電遮断器。
3. 請求項１または２に記載の漏電遮断器において、前記接続端を可撓性のある導電線で形成することを特徴とする漏電遮断器。
   
   

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