JP2012142106A

JP2012142106A - 漏電遮断器

Info

Publication number: JP2012142106A
Application number: JP2010292349A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Masuko; 拓樹益子; Hirosuke Shimizu; 裕輔清水
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP5484314B2

Abstract

【課題】太陽光発電システム等で要求される逆接続可能型漏電遮断器を故障が無く、安価かつ容易に供給する。
【解決手段】主回路を開閉するための主回路接点と、該主回路接点を開閉するための開閉機構部と、漏電発生時に主回路を回路させる漏電引外し装置と、該漏電引外し装置を駆動及び漏電電流を検出する漏電検出回路を備えた漏電遮断器において、前記漏電引外し装置を駆動する前記漏電検出回路の電源ライン４１８が、内部付属装置収納部４１４にて接続線４１７又は逆接続用補助接点４１６を容易に取り外し交換可能とし電気的に接続した。また、内部付属装置である補助接点（ＡＵＸ）のa接点ラインと、前記漏電検出回路及び漏電引外し装置の電源ライン接続部が、前記内部付属装置を取付けたときに係合し、前記主回路と連動して開閉する漏電検出回路及び漏電引外し引外し装置の電源ライン回路を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、三相漏電遮断器に関し、特に逆接続可能な三相漏電遮断器に関する。

最近、太陽光発電設備を備えた住宅が増加している。この太陽光発電システムは、安全上漏電遮断器が設置されるが、一般に漏電遮断器は、地絡を検出すると、トリップコイルに電流が流れ、電路を遮断する。そして、電路は遮断され、トリップコイルには電流は流れなくなる。しかし、漏電遮断器の負荷側に太陽光発電の設備が接続されていると、電路が遮断され、開放されている状態であっても太陽光発電側からトリップコイルに電流が流れてトリップコイルを焼損する恐れがある。

これを解決するため、逆接続可能形漏電遮断器があり、漏電遮断器が動作したときトリップ電流も遮断させる機能を持たせた。

特許文献１（特開２００９−７０６２９号公報）は、逆接続された場合でも故障しないように、開閉部の開動作に連動して開動作するリレー接点をトリップコイルに直列に設けたことが開示されている。

また、特許文献２（特開２００９−５９６０７）には、逆接続された場合も焼損しないように、電路の異なる相からトリップコイルへ駆動電流を供給するサイリスタを有し、漏電が発生したらサイリスタを同時にオンさせてトリップコイルを駆動することが開示されている。

特開２００９−７０６２９特開２００９−５９６０７

代表的な太陽光発電システムの回路を図５に示す。

図５において、５７１は商用電源、５７２は太陽光発電システム、５７３は商用電源を使用した回路の主幹漏電器、５７４は太陽光発電側システムの保護遮断器、５７５、５７６，５７７は商用電源や太陽光発電システムから電力を供給され、負荷に接続される回路での分岐遮断器である。

図５は、商用電源（電力会社からの電力供給ライン）ライン５７１と太陽光発電システムライン５７２が接続した連係システムで構成された回路である。

主幹遮断器５７３及び太陽光発電側システム保護遮断器５７４に使用される漏電遮断器は、漏電遮断器の主回路が開路状態においても、漏電遮断器負荷側に太陽光発電システムからの電圧印加されるために逆接続可能形の漏電遮断器の設置が必要となる。

次に漏電遮断器について説明する。

ＪＩＳＣ８２０１−２−２又はＪＩＳＣ８３７１に規定されるような漏電遮断器の代表的な内部構成を図６に示す。

図６において、漏電遮断器は、主回路接点２０３、漏電検出回路２１０と漏電引外し装置２０９から構成されており、通常、漏電引外し装置２０９はソレノイドコイルを用いた電磁石装置等から構成されている。電磁石装置は主回路に接続された電源ラインから供給される電力によって駆動されるものとなっている。電磁石装置を安価に製造できる構造とするために、通常、電磁石装置は短時間定格の仕様（短時間の動作のみ性能が保証されるもの。長時間の使用では故障する恐れのあるもの）のものが使用されている。一般に漏電引外し装置の電源は主回路接点２０３を介した負荷側から供給されるようになっており、漏電発生時や漏電テスト動作時の漏電引外し装置が動作した場合は、漏電引外し装置の動作後の極めて短い時間の間（０．１秒以下）に、主回路接点２０３も開路されるために漏電引外し装置２０９に長時間電圧が印加されることが無い。そのため特に接点を設けなくとも、漏電引外し装置２０９は短時間定格の仕様でも充分に使用に耐えられるものとなっている。

しかし、図７に漏電遮断器負荷側から電圧印加された状態を示すが、逆接続可能型漏電遮断器の場合は、漏電遮断器の負荷側から常時電圧印加されるため、漏電発生時や漏電テスト動作時に漏電引外し装置が動作して主開路が開状態となっても、漏電引外し装置２０９には連続的に電圧が印加され短時間定格仕様の漏電引外し装置では故障（焼損）に至る恐れがある。

逆接続時の故障（焼損）防止を考慮した漏電遮断器の構成を図８に示す。通常、逆接続可能型漏電遮断器の場合、漏電引外し装置２０９部分に主回路接点２０３と連動又は漏電引外し装置の動作と連動した逆接続用補助接点２１５を設置し、漏電遮断器が動作しても漏電引外し装置２０９に連続的に電圧が印加しない構造となっている。前記理由により逆接続可能型漏電遮断器は、逆接続可能型でない漏電遮断器と比較して構造が複雑となり、かつコストも高くなってしまう欠点があった。

本発明の目的は、漏電遮断器を簡単な構造で、かつ低コストで構成できる逆接続可能形漏電遮断器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、主回路を開閉するための主回路接点と、該主回路接点を開閉するための開閉機構部と、漏電発生時に主回路を回路させる漏電引外し装置と、該漏電引外し装置を駆動及び漏電電流を検出する漏電検出回路を備えた漏電遮断器において、前記漏電引外し装置を駆動する前記漏電検出回路の電源ラインが、内部付属装置収納部にて接続線又は逆接続用補助接点を容易に取り外し交換可能とし電気的に接続したことを特徴とする。

また、上記漏電遮断器において、内部付属装置である補助接点（ＡＵＸ）のa接点ラインと、前記漏電検出回路及び漏電引外し装置の電源ライン接続部が、前記内部付属装置を取付けたときに係合し、前記主回路と連動して開閉する漏電検出回路及び漏電引外し引外し装置の電源ライン回路を形成することを特徴とする。

さらに、上記漏電遮断器において、前記内部付属装置収納部に、外部及びユーザー側にて補助接点（ＡＵＸ）等の内部付属装置をワンタッチで取付け可能な構造としたことを特徴とする。

本発明により、主回路接点の開閉と同期する補助接点(ＡＵＸ)を取付けるだけで、簡単に逆接続可能型漏電遮断器を提供することができる。また、ベースとなる漏電遮断器には漏電検出・引外し回路の電源ラインに主回路と同期して開閉する接点を設ける必要がなく、安価でかつ必要に応じて逆接続可能型漏電遮断器を提供できるものである。

本発明の漏電遮断器の構造を示す断面図及び上面図である。本発明の漏電遮断器の内部構成を示す模式図である。本発明の漏電遮断器の内部構成を示す模式図である。本発明の構成を示す模式図である。代表的な太陽光発電システムを表す回路図である。一般的な漏電遮断器の内部構成を示す模式図である。従来の漏電遮断器を太陽光発電システムに用いた場合の負荷側から電圧を印加された状態を示す図である。逆接続可能型漏電遮断器に負荷側から電圧を印加された状態を示す図である。

以下、本発明を図を用いて説明する。

図１に本発明の漏電遮断器の構造を示す。

図１において、１００は漏電遮断器、１１１は本体ケース、１１２は本体カバー、１１３は補助カバー、１０２は固定接点、１０３は固定接点台、１０４は可動接点、１０５は可動接点台、１０１は電源側端子、１０７は負荷側端子、１２０はバイメタル、１２１はヒータ、１２２は導体、１０９は漏電引き外し装置、１１０は漏電検出回路、１１４は付属装置収納部である。

本体ケース１１１と本体カバー１１２とによって空間部が形成され、その空間部に回路を開閉する接点が内蔵されている。接点は、固定接点台１０３の一端部に設けられた固定接点１０２と、可動接点台１０４の一端部に設けられた可動接点１０２とからなり、可動接点１０２が固定接点１０２に接することによって回路への通電している。

固定接点台１０３は、本体ケース１１１に固定され、本体ケース１１１の外側部に他端部が配置され、電源側端子１０１を構成している。

可動接点台１０５は、ばねにより図１において反時計方向に回動可能に付勢され、そのばねのばね力により可動接点１０４が固定接点１０２に対し一定の力で接触するようにしている。また、可動接点台１０５の他端にはリード線を介し、ヒータ１２１が接続されて、過電流検出手段であるバイメタル１２０はヒータ１２１に接続されている。さらに、バイメタル１２０には導体１２２を介し負荷端子１０７が接続されている。導体１２２は、各極毎に設けられ、それぞれが零相変流器１０８を貫通している。
そして、回路を流れる地絡電流が所定の値に達すると、それを零相変流器１０８が検出し、その検出信号を漏電検出手段で増幅して漏電引外し装置を駆動する。

また、本体カバー１１２には、内部付属装置収納部１１４を設置し、この内部付属装置収納部１１４に漏電引き外し装置１０９を駆動する漏電検出回路１１０の電源ラインが配置され、内部付属装置収納部１１４には前記電源ラインと直列に接続され、かつ主回路の開閉と連動して開閉する逆接続用補助接点１１５が収納できる。また、補助カバー１１３は内部付属装置収納部をカバーしている。

図２に本発明の漏電遮断器の内部構成の模式図を示す。図２において、２０１は電源側端子、２０３は主回路接点、２０７は負荷側端子、２０８は零相変流器（ＺＣＴ）、２０９は漏電引き外し装置、２１０は漏電検出装置、２１４は接続線、２１５は逆接続用補助接点である。

漏電遮断器は、電源側端子２０１と負荷側端子２０７によって接続され、電源側端子２０１と負荷側端子２０７間には主回路接点２０３が設けられている。主回路は漏電を検出する零相変流器（ＺＣＴ）２０８を貫通しており、零相変流器（ＺＣＴ）は漏電引外しを判定し、漏電引外し装置２０９を駆動する漏電検出回路２１０が接続されている。漏電検出回路は主回路に接続され、電源が供給される構造となっている。前記漏電検出回路の電源ラインは漏電遮断器の内部付属装置収納部近傍で、コネクタ等の容易に着脱できる接続器によって電気的に接続されている。内部付属装置収納部に主回路接点と連動して開閉する逆接用補助接点２１５を収納し、かつ前記電源ラインと補助接点を接続することにより容易に逆接続可能型漏電遮断器を得ることができる。逆接続用補助接点は、マイクロスイッチにて構成される。

図３に内部付属装置をワンタッチで取付けできる通常の漏電遮断器内部構成を示す。通常、漏電遮断器や配線用遮断器は必要に応じて補助接点（ＡＵＸ）２１６を追加できる構造となっているが、前記内部付属装置収納部に補助接点（ＡＵＸ）２１６を追加すれば、通常の補助接点付の漏電遮断器を得ることができる。このように通常の漏電遮断器の内部付属装置を収納する箇所に逆接続用補助接点を設置できるため、漏電遮断器の構造を大きく変更しなくてよい。

本発明の実施例を図４に示す。図４において、４１４は内部付属装置収納部、４１６は逆接続用補助接点、４１７は接続線、４０９は漏電引き外し装置、４１０は漏電検出回路、４１８は電源ラインである。本体カバーの内部付属装置収納部４１４には漏電引外し装置４０９を駆動する漏電検出回路４１０の電源ライン４１８が引き込まれている。通常の漏電遮断器として使用する場合は、電源ライン４１８は接続線４１７にて接続された状態となっており、逆接続型漏電遮断器として使用する場合には、接続線４１７の代わりに漏電遮断器の主接点と同期して開閉する逆接続用補助接点４１６を内部付属装置収納部４１４に設置することで簡単に変更が可能となっている。また、電源ライン４１８と接続線４１７又は逆接続用補助接点は、バネ状の弾性を持った導電性の金属にて接続線４１７や逆接続用補助接点４１６を本体カバーに収納することで接続が得られ、電源ライン４１８と逆接続用補助接点の端子の幅及び接続線の幅は同じとする。

また、図示していないが、内部付属装置収納部４１４に、接続線４１７又は逆接続用補助接点４１６を設置する場合、ロック機構などを設けて電気的接続維持する構造にする。

このように、内部付属装置収納部に接続線４１７を接続すれば通常の漏電遮断器として使用でき、漏電遮断器の主接点と同期して開閉する逆接続用補助接点を設け、接続すれば逆接続可能型漏電遮断器として使用できる。

１００‥漏電遮断器１０１‥電源側端子１０２‥固定接点
１０３‥固定接点台１０４‥ 可動接点
１０５‥可動接点台１０６‥開閉機構１０７‥負荷側端子
１０８‥零相変流器（ＺＣＴ）１０９‥漏電引外し装置
１１０‥漏電検出回路１１１‥ケース１１２‥本体カバー
１１３‥補助カバー１１５‥逆接続用補助接点
２０１‥電源側端子２０３‥主回路接点２０７‥負荷側端子
２０８‥零相変流器（ＺＣＴ）２０９‥漏電引外し装置
２１０‥漏電検出回路２１５‥逆接用補助接点
２１６‥補助接点（ＡＵＸ）４０９‥漏電引外し装置
４１０‥漏電検出回路４１４‥内部付属装置収納部
４１６‥逆接続用補助接点４１７‥接続線４１８‥電源ライン
５７１‥商用電源ライン５７２‥太陽光発電システムライン
５７３‥主幹遮断器５７４‥太陽光発電側システム保護遮断器。

Claims

主回路を開閉するための主回路接点と、
該主回路接点を開閉するための開閉機構部と、
漏電発生時に主回路を回路させる漏電引外し装置と、
該漏電引外し装置を駆動及び漏電電流を検出する漏電検出回路を備えた漏電遮断器において、
前記漏電引外し装置を駆動する前記漏電検出回路の電源ラインが、内部付属装置収納部にて接続線又は逆接続用補助接点を容易に取り外し交換可能とし電気的に接続したことを特徴とする漏電遮断器。
請求項１の漏電遮断器において、
内部付属装置である補助接点（ＡＵＸ）のa接点ラインと、前記漏電検出回路及び漏電引外し装置の電源ライン接続部が、前記内部付属装置を取付けたときに係合し、前記主回路と連動して開閉する漏電検出回路及び漏電引外し引外し装置の電源ライン回路を形成することを特徴とする漏電遮断器。
請求項２の漏電遮断器において、
前記内部付属装置収納部に、外部及びユーザー側にて補助接点（ＡＵＸ）等の内部付属装置をワンタッチで取付け可能な構造としたことを特徴とする漏電遮断器。