JP2011165514A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回路遮断器に関し、特に端子部の接続不良を検出する機能を備えた回路遮断器に関する。 The present invention relates to a circuit breaker, and more particularly to a circuit breaker having a function of detecting a connection failure in a terminal portion.
配電盤や分電盤等の盤内に配設された回路遮断器の多くは、ねじ式の端子を備え、電線に圧着端子を取り付けてねじ締めにより接続している。このようなねじ式の端子は、ねじの緩み等で端子の接続不良が発生する場合があり、接続不良が発生すると接触抵抗が増加して発熱を伴ったり、アーク放電の発生等により端子部が劣化する問題があった。
そのため、このような接続不良を検出する技術が考えられ、例えば本発明者は特許文献1に記載された技術を提案した。これは、電線と端子座との間の電位差を検出し、その値が所定値になったら接続不良と判断するもので、端子部の接続不良を早期に検出することができ、電位差により接続不良を判断するので誤動作の発生がなかった。
Many circuit breakers installed in panels such as switchboards and distribution boards are equipped with screw-type terminals, which are connected by crimping terminals to the electric wires and screwing. Such screw type terminals may cause poor connection of the terminals due to loosening of the screws, etc.If the connection failure occurs, the contact resistance increases and heat is generated, or the terminal part is caused by arc discharge etc. There was a problem of deterioration.
Therefore, a technique for detecting such a connection failure is conceivable. For example, the present inventor has proposed a technique described in
一方、このようなネジ式の端子部を備えた回路遮断器は、接続した電線が作業者のミスにより取り外されないように、端子を封印するための端子カバーが取り付けられるよう設計されている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, the circuit breaker provided with such a screw-type terminal portion is designed so that a terminal cover for sealing the terminal is attached so that the connected electric wire is not removed due to an operator's mistake ( For example, see Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術は、圧着端子(電線)と端子座の間の電位差を検出するが、端子ネジが緩んでも圧着端子と端子座が点接触で保持されると、圧着端子と端子座の間の電圧が閾値に至らない状態が発生する。このような場合は、遮断動作しないため、点接触している箇所がジュール熱により上昇することがあった。この発熱は電線の焼損に至ることは無いと考えられるが、このような発熱が発生する前に端子ネジの緩みを検出して電路を遮断するのが望ましい。
However, although the technique disclosed in
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、端子ネジに緩みが発生したら圧着端子と端子座が点接触する状況に至ることが無く、速やかに非接触状態に至ることで確実に接続不良を検出できる回路遮断器を提供することを目的としている。 Therefore, in view of such problems, the present invention does not reach a point contact between the crimp terminal and the terminal seat when the terminal screw is loosened. The object is to provide a circuit breaker that can be detected.
上記課題を解決する為に、請求項1の発明は、ハウジングに固定された端子座と当該端子座に電線を接続するための端子ねじ及びナットとを備えた電源側端子及び負荷側端子を有し、前記電源側端子及び負荷側端子のうち少なくとも一方の端子に前記電線の接続不良を検出する接続不良検出回路が接続され、前記接続不良検出回路は、前記ナットを介して前記電線の電圧を検出すると共に、前記端子座の電圧を検出して、前記電線と前記端子座との間に発生する電位差から接続不良を判断し、接続不良と判断したら過電流等の異常電流が流れた場合と同様に電路を遮断する回路遮断器であって、前記電線は圧着端子を介して前記端子座に接続され、前記接続不良検出回路が接続された端子座は、接続された圧着端子の上側側部に近接或いは当接する端部を有する端子カバーで覆われると共に、前記端子座下部となる前記ハウジングの側面には、前記圧着端子の下側側部に近接或いは当接する規制板が設けられ、前記端子カバーと前記規制板とで圧着端子を挟持し、前記端子座に対する圧着端子の傾倒を防止することを特徴とする。
この構成によれば、電線と端子座との間の電位差を検出して端子部の接続不良を判断することができるので、接続不良を早期に検出することができる。そして、端子ネジの緩みが発生して圧着端子が傾倒して端子座に点接触しようとしても、端子カバーと規制板が圧着端子の傾倒を防止するので、点接触状態となるのを防ぐことができ、接続不良を速やかに検出することができる。更に、圧着端子の傾倒を端子カバーを利用して防ぐので、新たな部材は規制板のみで済み、少ない部材で構成できる。
In order to solve the above problems, the invention of
According to this configuration, since the potential difference between the electric wire and the terminal seat can be detected to determine the connection failure of the terminal portion, the connection failure can be detected at an early stage. And even if the terminal screw is loosened and the crimping terminal tilts and tries to make point contact with the terminal seat, the terminal cover and the regulation plate prevent the crimping terminal from tilting. Connection failure can be detected quickly. Furthermore, since the tilting of the crimp terminal is prevented by using the terminal cover, the new member is only a restriction plate and can be configured with a small number of members.
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、前記端子座と前記端子ねじとが直接導通しないように、端子座の前記端子ねじ挿通孔の径を端子ねじの径より大きくする一方、前記ナットが前記端子座と直接導通しないように、前記ナットと前記端子座の間に絶縁部材が介在されてなることを特徴とする。
この構成によれば、端子ねじが緩んだら最初に端子座とナットとの間に電位差を発生させることができるので、この電位差を検出することで端子の接続不良を確実に検出できる。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the diameter of the terminal screw insertion hole of the terminal seat is made larger than the diameter of the terminal screw so that the terminal seat and the terminal screw do not directly conduct. An insulating member is interposed between the nut and the terminal seat so that the nut does not directly conduct to the terminal seat.
According to this configuration, when the terminal screw is loosened, a potential difference can be first generated between the terminal seat and the nut. Therefore, the connection failure of the terminal can be reliably detected by detecting this potential difference.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、前記接続不良検出回路の電線との電気的接続は、接続不良検出回路の回路基板に一端が接続された接触金具の先端を前記ナットに接触させて行い、前記接触金具の先端が前記ナットと前記ハウジングとで挟持された状態で前記ナットに接触することを特徴とする。
この構成によれば、接触金具とナットとの接続は確実になされ、不安定な接触状態となることがない。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the electrical connection with the electric wire of the connection failure detection circuit is performed by connecting a tip of a contact fitting having one end connected to the circuit board of the connection failure detection circuit. It is carried out by contacting with the nut, and the tip of the contact metal fitting is in contact with the nut while being sandwiched between the nut and the housing.
According to this configuration, the contact metal fitting and the nut are securely connected, and an unstable contact state does not occur.
本発明によれば、電線と端子座との間の電位差を検出して端子部の接続不良を判断することができるので、接続不良を早期に検出することができる。そして、端子ネジの緩みが発生して圧着端子が傾倒して端子座に点接触しようとしても、端子カバーと規制板が圧着端子の傾倒を防止するので、点接触状態となるのを防ぐことができ、接続不良を速やかに検出することができる。更に、圧着端子の傾倒を端子カバーを利用して防ぐので、新たな部材は規制板のみで済み、少ない部材で構成できる。 According to the present invention, since the potential difference between the electric wire and the terminal seat can be detected to determine the connection failure of the terminal portion, the connection failure can be detected at an early stage. And even if the terminal screw is loosened and the crimping terminal tilts and tries to make point contact with the terminal seat, the terminal cover and the regulation plate prevent the crimping terminal from tilting. Connection failure can be detected quickly. Furthermore, since the tilting of the crimp terminal is prevented by using the terminal cover, the new member is only a restriction plate and can be configured with a small number of members.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る回路遮断器の一例を示す説明図であり、(a)は電源側端子方向からみた正面図であり、(b)は電源側端子内部を透視した側面説明図である。この図1において、1は回路遮断器のハウジング、2は電源側端子、3は電路をオン/オフ操作する操作ハンドル、4は電源側電路を構成する電線、5は電線4の端部に取り付けられた圧着端子、6は電路の開閉部を構成する一方の接触子(固定接触子)、7は開閉部を構成する他方の接触子(可動接触子)、8は端子の接続不良を検出する接続不良検出回路を形成した回路基板、10は端子カバー、11は規制板である。
尚、可動接触子7は、図示しない過電流検出部、短絡電流検出部を介して図示しない負荷側端子に接続されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. 1A and 1B are explanatory views showing an example of a circuit breaker according to the present invention, wherein FIG. 1A is a front view seen from the direction of a power supply side terminal, and FIG. . 1, 1 is a circuit breaker housing, 2 is a power supply side terminal, 3 is an operation handle for turning on / off the electric circuit, 4 is an electric wire constituting the power supply side electric circuit, and 5 is attached to an end of the
The
電源側端子2は、端子座20、端子ねじ21、ナット22等で構成され、端子座20は固定接触子6を一体に形成した端子金具23の一部として形成されている。この端子金具23は、固定ねじ24によりハウジング1の所定の端子金具取付部25に固定される。
The power
端子カバー10はL字状に成形された樹脂板であり、端子ネジ21上方を覆う天面10aと端子部の電線挿入口上部を覆う前面10bとを有している。天面10aには取り外しできないようにワイヤ等で封止するための環状突起10cが設けられている。そして、前面10bの端子前方部位10dは、端子ネジ21の側部まで垂下した高さを有し、接続した電線4の圧着端子5の環状首部5aに近接或いは当接するよう構成されている。
The
一方、規制板11は長方形の樹脂製板体であり、ハウジング1の前面の端子部下に貼着され、規制板11の上辺が端子座20の上面と同一の高さとなるよう取り付けられている。この結果、接続された圧着端子5は、端子カバー10と規制板11とで把持される状態となり回転し難くい。
具体的に、圧着端子5は電線4に取り付けられる際、環状の首部が圧着操作されることで首部5aは横に広がり楕円に変形する。そのため、ハウジング1の縦方向に対して横方向の径が大きくなり、端子カバー10と規制板11により上下方向から挟持された圧着端子5の上下方向に僅かな隙間があったとしても、首部5aの横方向の径が大きいため、回転が規制される。その結果、端子ネジ21が緩んでも点接触し難い。
On the other hand, the
Specifically, when the
尚、図1では端子カバー前面10bの端子間に対応する部位10eも端子部前方部位10dとほぼ同じ高さで形成されているが、電線挿入位置より更に下方まで伸ばしても良い。また、規制板11はハウジング1に一体形成しても良いし、ネジ止めにより取り付けても良い。
In FIG. 1, the
図2は、電源側端子2と接続不良検出回路Aの関係を示す説明図である。この図2に示すように、端子金具23の一端には端子座20が形成され、他端には固定接点6aを備えた固定接触子6が形成されている。そして、この端子金具23とナット22とが接続不良検出回路Aに接続されている。
端子金具23の略中央には、端子金具23をハウジング1に固定するためのねじ孔23aが設けられている。端子ねじ21を挿通するために端子座20に形成された挿通孔20aは、端子ねじ21の径より大きな径で形成され、挿通した端子ねじ21が端子座20に接触しても電気的な接続が発生しないよう構成されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the power
A
一方、ナット22の端子座20との接触面には、絶縁部材からなる絶縁リング27が貼着され、端子ねじ21により両者を密着させた状態でも、ナット22と端子座20が直接電気的に接続されないように構成されている。尚、端子ねじ21は、通常のねじにワッシャ等を取り付けた構成のものが使用される。
On the other hand, an insulating
回路基板8は、固定接触子6の下部となるハウジング1の内底部に配置され、端子金具23と合わせて固定ねじ24によりハウジング1に固定されている。この固定ねじ24は、ハウジング1の下方から、回路基板8、ハウジング1の端子金具取付部25を介して端子金具23のねじ孔23aに螺入され、回路基板8及び端子金具23が同時に固定される。即ち、端子座20及び固定接触子6は、回路基板8と共に固定ねじ24によりハウジング1に固定される。この結果、回路基板8の図示しない所定の回路パターンと端子座20とは電気的に導通状態となる。
The
また、回路基板8の電源側端子2側の端部には、電源側端子2のナット22に電気的接続を図るための接触金具29が連結されている。接触金具29は、帯状金属板を折り曲げて形成され、基部に回路基板8の端部を挟持するコ持状連結部29aを有し、折り曲げられた先端部が、回路基板8の底面に半田付けされ、回路基板8に形成されている回路パターンに連結されている。そして、接触金具29の先端部は、ハウジング1のナット22を収容する収容面30とナット22の間に配置され、両者に挟持されてナット22に密着して電気的接続が成されている。
Further, a contact fitting 29 for electrical connection to the
一方、接続不良検出回路Aは、ナット22と端子金具23を抵抗体32を介して接続した図示しない電位差検出回路を有し、この抵抗体32に印加された電圧を受けて接続不良を検出し、検出信号を出力するよう構成されている。この接続不良検出の原理は以下のようである。
端子ねじ21は圧着端子5側となる上方から挿入され、端子金具23に挿入された後、ナット22に螺入されて圧着端子5と端子金具23とは密着して連結される。この状態において、電流は圧着端子5と端子金具23の間で良好に流れる。
On the other hand, the connection failure detection circuit A has a potential difference detection circuit (not shown) in which the
The
図3は、この接続された端子部の電路電流の流れを矢印で示した説明図であり、図3(a)は、良好な接続状態、図3(b)は端子ねじ21に緩みが発生して接続不良が発生した状態の流れを示している。図3に示すように、圧着端子5と端子金具23(端子座20)が密着した状態では、圧着端子5から端子金具23に矢印L1に示すように電路電流が良好に流れるため、ナット22と端子金具23の間に電位差は発生しない。従って、接続不良検出回路Aは検出信号を出力しない。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing the flow of the circuit current of the connected terminal portions with arrows. FIG. 3A shows a good connection state, and FIG. 3B shows that the
ところが、端子ねじ21の緩み等で圧着端子5と端子金具23との密着状態が不安定になると、圧着端子5から端子金具23に直接電路電流が流れない場合が発生する。このような場合、アーク放電が発生するようになり、図3(b)に示すようにナット22及び接続不良検出回路Aの抵抗体32を介して矢印L2に示すように負荷電流が流れようとする。その結果、抵抗体32に電圧降下が発生し、接続不良検出回路Aが検出信号を出力する。
こうして接続不良検出回路Aが接続不良を検出すると、過電流を検知した場合等と同様に図示しない遮断機構部が遮断動作し、可動接触子7が固定接触子6から解離して電路が遮断される。
However, when the contact state between the
When the connection failure detection circuit A detects a connection failure in this way, the unillustrated blocking mechanism portion performs a blocking operation as in the case of detecting an overcurrent, and the
このように、電線4と端子座20との間の電位差を検出して端子部の接続不良を判断することができるので、接続不良を早期に検出することができる。そして、端子ネジ21の緩みが発生して圧着端子5が傾倒して端子座20に点接触しようとしても、端子カバー10と規制板11が圧着端子5の傾倒を防止するので、点接触状態となるのを防ぐことができ、接続不良を速やかに検出することができる。更に、圧着端子5の傾倒を端子カバー10を利用して防ぐので、新たな部材は規制板11のみで済み、少ない部材で構成できる。
また、端子座20の端子ねじ挿通孔20aの径を端子ねじ21の径より大きくし、ナット22と端子座20の間に絶縁部材27が介在されるので、端子ねじ21が緩んだら、最初に端子座20とナット22との間に電位差を発生させることができ、この電位差を検出することで端子の接続不良を確実に検出できる。
更に、接触金具29はナット22とハウジング1とで挟持されるので、接触金具29とナット22との接続は確実になされ、不安定な接触状態となることがない。
Thus, since the potential difference between the
Moreover, since the diameter of the terminal
Furthermore, since the contact metal fitting 29 is clamped between the
尚、上記実施形態では、電源側端子2に接続不良検出回路Aを接続し、端子カバー10及び規制板11を取り付けているが、負荷側端子に接続不良検出回路Aを接続した場合は、端子カバー10及び規制板11も負荷側端子側に取り付けることになる。
In the above embodiment, the connection failure detection circuit A is connected to the power
1・・ハウジング、2・・電源側端子、4・・電線、5・・圧着端子、6・・固定接触子、8・・回路基板、10・・端子カバー、11・・規制板、20・・端子座、20a・・挿通孔、21・・端子ねじ、22・・ナット、23・・端子金具、23a・・ねじ孔、24・・固定ねじ、27・・絶縁リング(絶縁部材)、29・・接触金具、32・・抵抗素子、A・・接続不良検出回路。
1 ..
Claims (3)
前記電線は圧着端子を介して前記端子座に接続され、前記接続不良検出回路が接続された端子座は、接続された圧着端子の上側側部に近接或いは当接する端部を有する端子カバーで覆われると共に、前記端子座下部となる前記ハウジングの側面には、前記圧着端子の下側側部に近接或いは当接する規制板が設けられ、前記端子カバーと前記規制板とで圧着端子を挟持し、前記端子座に対する圧着端子の傾倒を防止することを特徴とする回路遮断器。 A power supply side terminal and a load side terminal provided with a terminal seat fixed to the housing and a terminal screw and a nut for connecting an electric wire to the terminal seat; at least one of the power supply side terminal and the load side terminal A connection failure detection circuit that detects a connection failure of the wire is connected to the terminal, the connection failure detection circuit detects the voltage of the wire through the nut and detects the voltage of the terminal seat, A circuit breaker that cuts off the electric circuit in the same manner as when an abnormal current such as an overcurrent flows when a poor connection is judged from the potential difference generated between the electric wire and the terminal seat,
The electric wire is connected to the terminal seat through a crimp terminal, and the terminal seat to which the connection failure detection circuit is connected is covered with a terminal cover having an end portion that is close to or abuts on the upper side portion of the connected crimp terminal. In addition, a side plate of the housing, which is the lower part of the terminal seat, is provided with a regulation plate that is close to or in contact with the lower side portion of the crimp terminal, and sandwiches the crimp terminal between the terminal cover and the regulation plate, A circuit breaker characterized by preventing the crimp terminal from tilting with respect to the terminal seat.
前記接触金具の先端が前記ナットと前記ハウジングとで挟持された状態で前記ナットに接触することを特徴とする請求項1又は2記載の回路遮断器。 The electrical connection with the wire of the connection failure detection circuit is performed by contacting the nut with the tip of a contact fitting whose one end is connected to the circuit board of the connection failure detection circuit,
3. The circuit breaker according to claim 1, wherein a tip of the contact fitting contacts the nut while being sandwiched between the nut and the housing.
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Cited By (2)
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CN102510008A (en) * | 2011-10-14 | 2012-06-20 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | High-speed circuit breaker mounting device and mounting method thereof |
CN107086161A (en) * | 2017-06-10 | 2017-08-22 | 南京日新科技有限公司 | The coil of method, breaker and magnetictrip that breaker built-in current is sampled |
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CN107086161A (en) * | 2017-06-10 | 2017-08-22 | 南京日新科技有限公司 | The coil of method, breaker and magnetictrip that breaker built-in current is sampled |
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