JP2008204714A

JP2008204714A - 漏電遮断器の漏電引外し装置

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Publication number: JP2008204714A
Application number: JP2007038103A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kudo; 高裕工藤; Yasuhiro Takahashi; 康弘高橋; Hisanobu Asano; 浅野　　久伸
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-19
Also published as: FR2912835B1; KR20080077316A; FR2912835A1; JP4893358B2; CN101252063B; KR100935061B1; CN101252063A

Abstract

【課題】ユニットケースに収容する漏電機能部品をアークガスから防護しつつ、ユニットケースの省スペース化，並びに組立性の改善を図る。
【解決手段】各機能部品をモールド樹脂製のユニットケースに収容して漏電遮断器の本体ケースに搭載した漏電引外し装置において、前記ユニットケースを、下部ケース１９と、下部ケースの上に重ね合わせたトレー状の上部ケース２０と、上部ケースの開放面を覆うケースカバー２１からなる二段積形ケースで構成し、かつ下部ケースにはトリップコイル６および漏電表示ボタン１３を収容し、上部ケースには前記の漏電検出回路４，切替スイッチ７，８，漏電テストスイッチ９を実装した回路基板２２を収容した上で、該回路基板に実装した感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８，漏電テストスイッチ９の操作部７ａ，８ａ，９ａをケースカバーを貫通して外方に突き出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、低電圧配電系統に適用する漏電遮断器に搭載した漏電引外し装置の組立構造に関する。

周知のように、漏電遮断器は主回路の電流遮断部と一緒に地絡保護機能部品を本体ケースに搭載装備している。この地絡保護機能部品は、零相変流器、零相変流器の二次出力から配電系統の漏電を検出する漏電検出回路（ＩＣ）、漏電検出回路の出力信号を受けて遮断器の開閉機構を引外し操作するトリップコイル（Trip Coil）、および漏電遮断器の感度電流，動作時間を調節設定する切替スイッチ，漏電テストスイッチ(Test Switch)，漏電による遮断器のトリップ動作をアラーム(Alarm)表示する漏電表示ボタン(Button)などである。

ここで、前記した漏電検出回路，切替スイッチ，漏電テストスイッチなどの電子部品およびトリップコイルは、電流遮断時に電流遮断部に発生して本体ケースの内部に拡散するアークガス（接点部材などの溶融金属を含む）から防護する必要があり、そのために従来ではこれら電子部品を纏めて漏電引外し装置のユニットケースに収容し、このユニットケースを遮断器の本体ケースに搭載するようにした構成のものが採用されている（例えば、特許文献１参照）。

次に、漏電遮断器の回路図を図７に示し、漏電遮断器の本体ケースに搭載した漏電引外し装置の従来構造を図８に示す。まず、図７の回路図において、１は３相主回路、２は主回路１の開閉接点、３は主回路１を一次導体として主回路に流れる漏電電流を検出する零相変流器、４は零相変流器３の二次出力から漏電発生を判別する漏電検出回路（ＩＣ）、５は漏電検出回路４の電源回路、６は漏電検出回路４の出力信号を受けて開閉接点２を開極させるトリップコイル（操作スライダと組合せたプランジャ(Plunger)型の電磁石装置）、７は漏電遮断器の感度電流を可変設定する感度電流スイッチ（スライドスイッチ(Slide Switch)）、８は動作時間を可変設定する動作時間スイッチ（スライドスイッチ）、９は漏電テストスイッチ（押しボタンスイッチ(Push Button Switch)）である。

また、図８（ａ），（ｂ）に示す漏電引外し装置１０の組立構造において、１１は箱形のケース開口面にカバー１１ａを組み合わせた樹脂製のユニットケース(Unit Case)であり、このユニットケース１１の内部に先記した漏電検出回路４，トリップコイル６，感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８，漏電テストスイッチ９，トリップコイル６に連繋した引外し操作スライダ(Slider)１２，および漏電表示ボタン１３が搭載されている。なお、１４は漏電動作検出スイッチ（オプション）である。

上記の漏電引外し装置１０は漏電遮断器の本体ケース(Case)に搭載した上で、漏電検出回路４を本体ケース内に装備した零相変流器３，電源回路５（図７参照）に配線するとともに、前記の操作スライダ１２の先端を開閉機構のトリップクロスバーに対峙させる。なお、感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８，漏電テストスイッチ９の操作端（把手部）は外部から手動で操作できるように遮断器本体ケースのカバーから突き出すよう配置されている。

上記した漏電引外し装置１０の機能，動作は特許文献１にも詳しく述べられており、主回路１に流れる漏電電流を漏電検出回路４で検出すると、該漏電検出回路４の出力信号によりトリップコイル６が作動し、操作スライダ１２を介して遮断器の開閉機構をトリップ動作させ、主回路接点２を開極する。同時に漏電表示ボタン１３が遮断器本体ケースから外方に突き出して漏電遮断動作をアラーム表示する。また、漏電動作検出スイッチ１４（オプション(option)）が動作して電気的なアラーム信号を外部に出力する。
特開平９−６３４５３号公報（図１，図２，図９）

ところで、図８に示した従来構造の漏電引外し装置には次記のような問題点がある。すなわち、漏電引外し装置１０を構成する各部品をカバー付きのユニットケース１１に収容したことにより、これら部品を電流遮断時に発生するアークガス，金属溶融物から防護できる利点がある。しかしながら、各部品を一括して収容するユニットケース１１は、各部品の相互間に部品の組込み，ねじ止め固定に必要な余裕スペースを確保するため、ケースの外形寸法が大形化して漏電遮断器の本体ケース内に占める占有スペースが増加する。

これに対して、現在国内で生産されている漏電遮断器は、需要家での使い勝手性を考慮して同じアンペアフレーム（ＡＦ:Ampere Frame）の配線用遮断器と本体ケースの外形寸法が統一されている。このために、漏電遮断器に搭載する漏電引外し装置のユニット外形寸法が大形になると遮断器本体ケースへの組込みが困難となることから、漏電引外し装置はできるだけ小形，コンパクトに構成することが要求される。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的はユニットケースに収容する各部品をアークガスから防護する機能を確保しつつ、ユニットケースの省スペース化，並びに組立性の改善が図れるように組立構造を改良した漏電遮断器の漏電引外し装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、漏電検出回路、トリップコイル、感度電流，動作時間の各切替スイッチ、漏電テストスイッチ、および漏電表示ボタンの各機能部品をモールド樹脂製のユニットケースに収容して遮断器の本体ケースに搭載した漏電遮断器の漏電引外し装置において、
前記ユニットケースを、下部ケースと、下部ケースの上に重ね合わせたトレー状の上部ケースと、上部ケースの開放面を覆うケースカバーからなる二段積形ケースで構成し、かつ下部ケースにはトリップコイルおよび漏電表示ボタンを収容し、上部ケースには前記の漏電検出回路，切替スイッチ，漏電テストスイッチを実装した回路基板を収容した上で、該回路基板に実装した感度電流スイッチ，動作時間スイッチ，漏電テストスイッチの操作部をケースカバーを貫通して外方に突き出すよう配置する（請求項１）。

また、前記構成のユニットケースは、具体的に次記のような態様で構成することができる。
（１）トリップコイル，回路基板をそれぞれユニットの下部ケース，上部ケースの内部にスナップフィット(Snap-fit)結合して所定位置に掛止固定する（請求項２）。
（２）ユニットケースの下部ケースと上部ケースとの間，および上部ケースとケースカバーとの間を着脱可能にスナップフィット結合して組み立てる（請求項３）。
（３）トリップコイルの可動部に引外し操作用のスライダ部品を連結するとともに、下部ケースおよび上部ケースの側壁には前記スライダ部品のガイドレールを一体成形し、前記スライダ部品をガイドレールの間に嵌合してスライド可能に案内支持する（請求項４）。

上記の構成によれば、次記のように漏電引外し装置の各機能部品をアークガスから安全に防護しつつ、簡単な組立作業で装置全体を小形，コンパクトに構成することができて省スペース化が図れる。すなわち、
（１）ユニットケースを二段積形ケースとして、トリップコイル，回路基板の各部品をそれぞれ下部ケース，上部ケースに分けて収容することにより、ケースの部品収容効率が向上してユニットケース全体を小形，コンパクトに構成できる。また、下部ケースの上にトレー状の上部ケース，ケースカバーを順に重ね合わせることで、下部ケースおよび上部ケースの内部空間が外部から遮蔽されるので、ここに収容した各機能部品をアークガスから安全に防護できる。さらに、機能部品の点検，交換作業を各ケース単位で行えるのでメンテナンス性が向上する。
（２）また、トリップコイル，回路基板をそれぞれユニットの下部ケース，上部ケースの内部にスナップフィット結合して所定位置に掛止固定することで、組立時には面倒なねじ止め作業などを要さずに簡単な差し込み操作で部品を所定位置に保持することができる。
（３）さらに、下部ケース，上部ケース，ケースカバーの組立についても、前記と同様なスナップフィット結合構造を採用することで、ユニットケースを簡単に組立，分解することができる。
（４）また、二段積形のユニットケースを構成する下部ケースと上部ケースの側壁にスライダ部品のガイドレールを一体成形しておき、ユニットケースの組立状態でガイドレールの間にトリップコイルの可動部に連結したスライダ部品を挟み込むようにすることで、スライダを左右方向に安定よくスライド可能に案内支持できる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１〜図３はそれぞれ異なる方向から見た漏電引外し装置の分解斜視図、図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる方向から見た漏電引外し装置の組立状態の外観図、図５は漏電遮断器全体の分解斜視図、図６は漏電遮断器の本体ケースから中間ケース，上部カバーを外した状態での内部機構を表す俯瞰図であり、図７，図８に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

まず、図５，図６において、１５は下部ケース１５ａ，中間ケース１５ｂ，上部カバー１５ｃの分割構造になる漏電遮断器の本体ケース、１６は主回路接点の開閉機構、１７は電流遮断部の消弧室、１８は開閉操作ハンドルである。また、零相変流器３，電源回路５は開閉機構１６を挟んで電流遮断部の消弧室１７と反対側（負荷端子側）に配置し、漏電引外し装置１０はハンドル１８の側方に並べて本体ケース１５のほぼ中央位置に配置されている。

次に、本発明による漏電引外し装置１０の詳細な組立構造を図１〜図４により説明する。各図において、１９は二段積形のユニットケース（モールド樹脂製）を構成する箱形の下部ケース、２０は扁平なトレー形状の上部ケース、２１はケースカバーである。なお、ケースカバー２１はその端部にＬ字状の垂下鍔部２１ａを形成し、上部ケース２０に被せた状態でケース開放面を覆うようにしている。

そして、前記の下部ケース１９にはトリップコイル６と、漏電表示ボタン１３およびその駆動ばね１３ａ，駆動レバー１３ｂを収容する。なお、漏電表示ボタン１３は下部ケース１９の片隅に形成したボタン収納部１９ｄに差し込み収容している。また、トリップコイル６に組み付けた引外し操作スライダ１２は、トリップコイル(電磁石)６の可動部６ａにピン結合して下部ケース１９の外側方に配置されている。なお、６ｂはトリップコイル６から引出したリード線である。

また、上部ケース２０には漏電検出回路（ＩＣ）４，感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８，漏電テストスイッチ９を実装した回路基板２２が収容されている。ここで、回路基板２２の外形は上部ケース２０の形状に合わせて作られており、この基板上に感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８，漏電テストスイッチ９、および漏電検出回路（ＩＣ）４を図示のように並べて実装し、その各部品を回路基板２２に形成した回路パターンに半田接合して所定の回路を形成している。なお、７ａ，８ａは感度電流スイッチ７，動作時間スイッチ８の操作用摘み(knob)、９ａは漏電テストスイッチ９の操作ボタンであり、これらスイッチの操作部（摘み７ａ，８ａ，および操作ボタン９ａ）は上部ケース２０の上に被せたケースカバー２１に開口した窓穴２１ｂ，２１ｃを貫通して外方に突き出し、図５に示した本体ケース１５の上部カバー１５ｃに開口した窓穴に臨むように配置している。また、２２ａは回路基板２２の端部に形成したリード線の接続端子である。

一方、前記したユニットケースについては、下部ケース１９，上部カバー２０，ケースカバー２１の相互間を次記のように着脱可能にスナップフィット結合している。そのために、下部ケース１９の周壁には凸状の係合爪１９ａ，１９ｂを形成し、上部ケース２０には前記係合爪１９ａ，１９ｂにスナップフィット結合するクリップ形状の係合部２０ａ，２０ｂが形成されている。また、上部ケース２０にはケースカバー２１とスナップフィット結合するための係合角穴２０ｃを開口し、この係合角穴２０ｃに対応してケースカバー２１の周縁には凸状係合爪２１ｄが形成されている。

さらに、トリップコイル６を下部ケース１９に収容して所定位置に固定するために、下部ケース１９の側壁にはトリップコイル６を収容位置に掛止保持する係合角穴１９ｃを開口し、ここにトリップコイル６のヨーク（継鉄）の側縁に形成した係合爪６ｃを嵌合してトリップコイル６をスナップフィット結合するようにしている。また、回路基板２２を上部ケース２０に収容して掛止固定するために、上部ケース２０の内側には掛止台座２０ｄを形成し、上部ケース２０に収容した回路基板２２を前記台座２０ｄにスナップフィット結合するようにしている。なお、図示例の上部ケース２０には漏電検出スイッチ（オプション）を装着するためのスイッチ保持枠２０ｅが一体に成形されている。

そのほか、トリップコイル６の可動部６ａにピン結合して下部ケース１９の外側方に配置した引外し操作スライダ１２を所定の動作方向へスライド可能に案内支持するために、図４（ａ）で示すように下部ケース１９，上部ケース２０の側壁にはそれぞれ断面Ｌ字形のガイドレール(Guide Rail)１９ｅ，２０ｆを一体成形している。そして、ユニット組立状態で図示のようにスライダ１２の側縁をガイドレール１９ｅと２０ｆとの間に嵌合して矢印で示す左右方向へスライド可能に案内支持している。

上記のように漏電引外し装置１０のユニットケースを二段積形ケースで構成することにより、図４（ａ）〜（ｃ）で示す組立状態では下部ケース１９の上面を上部ケース２０が覆い、上部ケース２０の上面をケースカバー２１が覆って各ケースの内部空間を遮蔽する。これにより、ケース内に収容したトリップコイル６，回路基板２２を遮断器の電流遮断部に生じたアークガスから確実に防護できる。

また、下部ケース１９，上部ケース２０，カバーケース２１の相互間を着脱可能にスナップフィット結合し、さらにケース内部に収容するトリップコイル６，回路基板２２もスナップフィット結合して収容位置に掛止固定するようにしたことにより、ユニットの組立が簡単に行えるとともに、ケース内の余分なスペースを省いてユニット全体を図８に示した従来の組立構造と比べて小形コンパクトに構成できる。さらに、ユニットケースに収容した漏電機能部品の保守，点検作業も各ケース１９，２０ごとに個別に行うことができるので、メンテナンス性が大幅に改善される。

本発明の実施例による漏電引外し装置の組立構造を表す分解斜視図図１を異なる向きから見た分解斜視図図１，図２と異なる向きから見た上部ケース，ケースカバー，回路基板の分解斜視図図１〜図３に示した漏電引外し装置のユニット組立状態を表す外観図で、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図３，図１，図２に対応する向きから見た斜視外観図本発明実施例の漏電引外し装置を搭載した漏電遮断器の分解斜視図図５の漏電遮断器から本体ケースの中間ケース，上部カバーを外した状態での内部機構を表す俯瞰図漏電遮断器の回路図従来における漏電引外し装置の組立構造を表す図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）はカバー一部を切欠した平面図

符号の説明

３零相変流器
４漏電検出回路
６トリップコイル
６ａトリップコイルの可動部
７感度電流スイッチ
７ａスイッチの摘み（操作部）
８動作時間スイッチ
８ａスイッチの摘み（操作部）
９漏電テストスイッチ
９ａスイッチの操作ボタン
１０漏電引外し装置
１２引外し操作スライダ
１３漏電表示ボタン
１５漏電遮断器の本体ケース
１６開閉機構
１７消弧室（電流遮断部）
１８開閉操作ハンドル
１９ユニットケースの下部ケース
１９ｅスライダのガイドレール
２０ユニットケースの上部ケース
２０ｆスライダのガイドレール
２１ケースカバー
２２回路基板

Claims

漏電検出回路、トリップコイル、感度電流，動作時間の切替スイッチ、漏電テストスイッチ、および漏電表示ボタンの各機能部品をモールド樹脂製のユニットケースに収容して遮断器の本体ケースに搭載した漏電遮断器の漏電引外し装置において、
前記ユニットケースを、下部ケースと、下部ケースの上に重ね合わせたトレー状の上部ケースと、上部ケースの開放面を覆うケースカバーからなる二段積形ケースで構成し、かつ下部ケースにはトリップコイルおよび漏電表示ボタンを収容し、上部ケースには前記の漏電検出回路，切替スイッチ，漏電テストスイッチを実装した回路基板を収容した上で、該回路基板に実装した感度電流スイッチ，動作時間スイッチ，漏電テストスイッチの操作部をケースカバーから外方に突き出して配置したことを特徴とする漏電遮断器の漏電引外し装置。
請求項１に記載の漏電引外し装置において、トリップコイル，回路基板をそれぞれ下部ケース，上部ケースの内部にスナップフィット結合して掛止固定したことを特徴とする漏電遮断器の漏電引外し装置。
請求項１に記載の漏電引外し装置において、ユニットケースの下部ケースと上部ケースとの間，および上部ケースとケースカバーとの間を着脱可能にスナップフィット結合して組立てたことを特徴とする漏電遮断器の漏電引外し装置。
請求項１ないし３のいずれかの項に記載の漏電引外し装置において、トリップコイルの可動部に引外し操作用のスライダ部品を連結するとともに、下部ケースおよび上部ケースの側壁に前記スライダ部品のガイドレールを一体成形し、該ガイドレールを介して前記スライダ部品をユニットケースに案内支持したことを特徴とする漏電遮断器の漏電引外し装置。