JP2015095459A - 配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】規定された絶縁距離を確保しつつ、ターミナルコネクタをより安定して支持することができる配線用遮断器を提供する。【解決手段】本発明は、配線用遮断器に関し、ケース１００と、ケース１００の両側にそれぞれ形成された電源側及び負荷側端子部１０３と、端子部１０３に接続されるターミナルコネクタ１１０を覆う構造で端子部１０３に設けられるマウンタ１２０とを含み、マウンタ１２０は、ターミナルコネクタ１１０が装着固定される装着面１２１４と、装着面１２１４の両側端部から横方向に離隔して形成された絶縁面１２１１と、開口部１２１２ａを有し、絶縁面１２１１の外側面に絶縁面１２１１及び装着面１２１４と交差するように形成されたカバー面１２１２とを含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、相間及び対地間絶縁距離を確保しつつ、ターミナルコネクタを様々な取付構造で固定することができる配線用遮断器に関する。

一般に、配線用遮断器において事故電流を遮断するトリップ動作を行うと、遮断器の内部には高温高圧の高い電気エネルギーを伴うプラズマ状のアークガスが発生する。

しかし、相間絶縁が不十分な場合や、大地とそれに接続される電路部との絶縁が不十分な場合、遮断器から外部に流出するアークガスにより、相間又は対地間で電気的な接続が生じ、２次短絡が発生する可能性がある。

よって、配線用遮断器は、通電部の相間及び対地間に所定の絶縁距離を確保しなければならない。

図１１は従来技術による特許文献１に開示された配線用遮断器のターミナルバリアシステムを示す斜視図である。バリアシステム１０は、ケースの電源側と負荷側にそれぞれ相毎に設けられ、モールド（バリア本体）１１の内面に形成されるマウントリブを用いて、外部端子を接続するためのラグ１２とモールド１１の側壁間に所定の間隔（空間）を置くことにより、相間絶縁距離を確保している。

特許文献１の絶縁距離確保方式は、モールド１１とコネクタ（ラグ１２及びターミナルプレート）間を離隔して空間を確保することにより絶縁距離を増大させ、絶縁距離が最大となる部分でモールド１１の一部のみコネクタに接触している。

米国特許第６１７２５８６号明細書

しかし、従来技術による配線用遮断器のターミナルバリアシステムとは異なる方式で絶縁距離を確保するバリアシステムに対する要求があった。

よって、本発明は、これに鑑みてなされたものであり、従来技術とは異なる新たな構造で相間及び対地間絶縁距離を確保することにより規格を満たす配線用遮断器を提供することを技術的課題とする。

また、ターミナルコネクタの取付方式を多様化してターミナルコネクタを安定して支持することのできる配線用遮断器を提供することを技術的課題とする。

上記技術的課題を達成するために、本発明の一態様によれば、ケースと、電源側及び負荷側端子部と、マウンタとを含む配線用遮断器が提供される。前記電源側及び負荷側端子部は、前記ケースの両側にそれぞれ形成される。前記マウンタは、前記端子部に接続されるターミナルコネクタを覆う構造で前記端子部に設けられる。前記マウンタは、前記ターミナルコネクタが装着固定される装着面と、前記装着面の両側端部から横方向に離隔して形成された絶縁面と、開口部を有し、前記絶縁面の外側面に前記絶縁面及び前記装着面と交差するように形成されたカバー面とを含む。

上記本発明の一態様は、ターミナルコネクタであるラグ及びターミナルプレートと間隔（空間距離）を置くのではなく、新たな構造の絶縁距離拡張部を採用することにより絶縁距離を確保できるようにしたことを特徴とする。

前記マウンタは、前記カバー面から前記絶縁面と平行にさらに突設される絶縁距離拡張部をさらに含んでもよい。

前記絶縁距離拡張部は、前記開口部の周縁に沿って連続して突設されてもよい。

前記ターミナルコネクタは、外部端子を挿入できるように内部に中空部を備えたボックス構造からなるラグと、前記ラグの一面に貫挿可能に締結されて外部端子を固定する締結部材とから構成され、前記絶縁面は、前記ラグの両側面と密着可能に形成されてもよい。

前記ラグは、前記外部端子を覆う構造で形成された外部端子嵌合部をさらに備えてもよい。

前記ターミナルコネクタは、内部に締結孔を有するプレート構造からなるターミナルプレートであってもよい。前記ターミナルプレートは、前記装着面に面接触するように結合されてもよい。

前記マウンタは、前記カバー面に前記絶縁面の内側に凹状に形成されたリセス部をさらに含み、前記リセス部に貫通形成されたスリットをさらに含んでもよい。

前記マウンタは、前記装着面から前記ケースの背面側に延設され、対地間絶縁距離を確保する遮蔽部をさらに含んでもよい。

前記遮蔽部は、前記装着面から前記ケースの背面に向かって垂直に形成された装着面連結部と、前記装着面と離隔して配置されて前記装着面連結部を支持する支持部とから構成されてもよい。

前記マウンタは、挿入溝の形態で備えられる端子部に脱着可能に装着されてもよい。

前記装着面は、一端部に係止突起を有する離脱防止部材を備え、前記ターミナルコネクタの一角部が前記係止突起に係止されて固定されてもよい。

本発明の配線用遮断器においては、規定された絶縁距離を確保しつつ、ターミナルコネクタをより安定して支持することができるという利点がある。

本発明の一実施形態による配線用遮断器の斜視図である。 本発明のラグがマウンタの内側に装着される状態を示す分解斜視図である。 図２のマウンタの背面斜視図である。 図２のマウンタの正面図である。 本発明のマウンタの内部に円形外部端子が装着された状態を示す斜視図である。 本発明のターミナルプレートがマウンタの内側に装着される状態を示す分解斜視図である。 図６のマウンタの背面斜視図である。 図６のマウンタの正面図である。 本発明のマウンタの内部にプレート型外部端子が装着された状態を示す斜視図である。 本発明におけるターミナルコネクタとバリア間の絶縁距離に関する用語を説明するための概略図である。 従来技術による特許文献１に開示された配線用遮断器のターミナルバリアシステムを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態による配線用遮断器の斜視図であり、図２は本発明のラグがマウンタの内側に装着される状態を示す分解斜視図であり、図３は図２のマウンタの背面斜視図であり、図４は図２のマウンタの正面図であり、図５は本発明のマウンタの内部に円形外部端子が装着された状態を示す斜視図である。

また、図６は本発明のターミナルプレートがマウンタの内側に装着される状態を示す分解斜視図であり、図７は図６のマウンタの背面斜視図であり、図８は図６のマウンタの正面図であり、図９は本発明のマウンタの内部にプレート型外部端子が装着された状態を示す斜視図である。

本発明は、絶縁距離確保に関する規格を満たしつつ、ターミナルコネクタ１１０を安定して支持することができる配線用遮断器に関する。

図１〜図４に示すように、本発明による配電用遮断器は、ケース１００と、電源側及び負荷側端子部１０３と、マウンタ１２０とから構成され、接点開離時にケース１００の内部で発生したアークガスが相間通電部を接続するブリッジの役割を果たさないように、端子部１０３でアークガスを絶縁する新たな方式の端子部絶縁構造を提供する。

ケース１００は、ベース１０２と、カバー１０１とから構成され、ベース１０２とカバー１０１は、スナップフィットなどの締結手段により脱着可能に結合される。

カバー１０１には手動ハンドル１０４が回動可能に装着され、ユーザが手動で回動させることにより内部の接点をオン／オフすることができる。

ベース１０２の内部には、互いに接離する可動接触子及び固定接触子から構成される接点部と、接点部を機械的に接離する開閉機構部と、開閉機構部に連結されて異常電流発生時に主回路の電源を遮断するトリップ部と、接点部の分離時に発生したアークを消弧する消弧部とが基本的に備えられる。

前述した接点部、開閉機構部、トリップ部、消弧部などは、当業者であれば遮断器の基本構成要素として採用することができ、様々な形態及び構造に変更することができる。これらの構成及び作用は公知であるので、詳細な説明は省略する。

電源側及び負荷側端子部１０３は、ケース１００の両端部に備えられる。

電源側及び負荷側端子部１０３は、挿入溝の形態で相毎に並んで形成されている。

挿入溝の下端（ベース１０２の背面側）に相毎にベントシュート１０５が備えられ、消弧部から発生するアークガスがベントシュート１０５を介して排気される。

カバー１０１の両端部には相毎に締結孔１０１ａが形成され、締結孔１０１ａからネジなどの締結部材１０８をベース１０２の挿入孔の内部に挿入することができ、締結部材１０８を回転させるためのドライバー１０６ｂ（図９）や六角レンチ１０６ａ（図５）などの工具の一部を挿入することができる。ここで、締結部材１０８は、ターミナルコネクタ１１０をマウンタ１２０に固定するための部材である。

ターミナルコネクタ１１０は、マウンタ１２０によりケース１００の端子部１０３に挿入装着されて外部端子１０７ａ、１０７ｂと遮断器の端子を接続することができ、ラグ１１１又はターミナルプレート１１２から構成することができる。

ラグ１１１は、閉断面の箱型構造からなる。ラグ１１１は、前後方向（ラグ１１１の挿入方向）に開口し、内部に中空部を備えるので、外部端子１０７ａ、１０７ｂを中空部に挿入することができる。

ラグ１１１は、箱型ラグ本体１１１１と、ラグ本体１１１１の一側に平たいＣ字状断面に形成された外部端子嵌合部１１１２と、ラグ本体１１１１の他側面に形成された締結孔とを備える。

ここで、外部端子嵌合部１１１２は、ラグ本体１１１１の一部を構成し、ラグ本体１１１１の他の部分より幅が広く、プレート状の外部端子１０７ｂを嵌合することができる。

ラグ本体１１１１の締結孔の周縁部に雌ネジ溝が形成されるので、締結部材１１１３を締結孔に締結することができる。

締結部材１１１３は、外部端子１０７ａ、１０７ｂをラグ１１１に固定するための部材であり、外側面に雄ネジ山が形成されるので、締結孔を介してラグ１１１に締結することができる。また、締結部材１１１３の上端内部に六角形の穴が形成されるので、六角レンチを用いて締結部材１１１３を左右に回転させることができる。

ここで、締結部材１１１３が一方向に回転すると、ラグ１１１の内側（締結方向）に挿入されるように移動して外部端子１０７ａ、１０７ｂを加圧することにより、ラグ１１１に固定され、締結部材１１１３が他方向に回転すると、ラグ１１１の外側に移動することにより、外部端子１０７ａ、１０７ｂに対する加圧力が解除される。

図６〜図８に示すように、ターミナルプレート１１２は、内部に締結孔が形成された四角形のプレート構造からなる。

ここで、外部端子１０７ａが円形断面を有する場合はラグ１１１を使用することが有利であり、外部端子１０７ｂがプレート状である場合はターミナルプレート１１２を使用することが好ましい。

ここで、プレート型外部端子１０７ｂには貫通孔が形成されており、プレート型外部端子１０７ｂがターミナルプレート１１２に積層されると、ターミナルプレート１１２と外部端子１０７ｂがボルトなどの締結部材１０８により締結される。

本発明は、遮断器の端子部１０３に挿入装着されるマウンタ１２０を提供する。マウンタ１２０は、挿入溝の形態で組成された端子部１０３にターミナルコネクタ１１０を装着する役割を果たす。

マウンタ１２０は、相間のターミナルコネクタ１１０間を絶縁する機能を有するマウンタ本体１２１と、ターミナルコネクタ１１０と大地間を絶縁する機能を有する遮蔽部１２２とから構成される。

マウンタ本体１２１と遮蔽部１２２は一体型に形成される。

マウンタ本体１２１は、ターミナルコネクタ１１０を覆う構造からなり、特にターミナルコネクタ１１０が装着固定される装着面１２１４と、装着面１２１４の両側端部から横方向に離隔して延設された絶縁面１２１１と、装着面１２１４及び絶縁面１２１１と直交するように形成されたカバー面１２１２とから構成される。

装着面１２１４はケース１００の背面と平行な面であり、絶縁面１２１１はケース１００の両側面と平行な面であり、カバー面１２１２は装着面１２１４と絶縁面１２１１の両方と直交する面である。

装着面１２１４は、一端部から突設された離脱防止部材１２１４ａを含み、離脱防止部材１２１４ａは、その端部に係止突起を備え、装着面１２１４に弾性支持されている。ここで、ラグ１１１の一端部が係止突起に係止されるように装着面１２１４に嵌合されるので、ラグ１１１が装着面１２１４から離脱することを防止することができる。

また、ターミナルコネクタ１１０としてターミナルプレート１１２が使用される場合は、ターミナルプレート１１２の一面が装着面１２１４に面接触するように固定され、ターミナルプレート１１２の他面がプレート型外部端子１０７ｂの裏面に面接触するように固定される。

絶縁面１２１１は、ラグ１１１の両側面に密着するように形成されるので、マウンタ１２０の幅方向のサイズを低減してスリム化することができる。

カバー面１２１２は、絶縁面１２１１の外側面に、装着面１２１４と絶縁面１２１１の両方と交差するように配置されることにより、マウンタ１２０の内部をカバーする。

ここで、カバー面１２１２は、絶縁面１２１１の外側端から内側に凹状に形成されるリセス構造を有し、リセス構造を有するカバー面１２１２にラグ１１１の一端部が接触するように配置される。

カバー面１２１２に形成されたリセス構造に複数のスリット１２１２ｂが離隔して形成されるので、マウンタ本体１２１の外部と内部間の通気口の役割を果たす。

カバー面１２１２はマウンタ本体１２１の内部に連通するように形成された開口部１２１２ａを備え、開口部１２１２ａから外部端子１０７ａ、１０７ｂがマウンタ本体１２１の内部に挿入される。

また、カバー面１２１２は、開口部１２１２ａの周縁部に沿って連続して突設された絶縁距離拡張部１２１３を備えるので、従来技術における絶縁距離不足を補償することができる。

絶縁距離拡張部１２１３は、絶縁面１２１１と平行に又は同一平面上に配置され、すなわち、相毎にケース１００の側面と平行に配置され、ケース１００の横方向に区画された空間に離隔して配置されるターミナルコネクタ１１０間を遮ることにより、アークガスによる相間短絡を防止して絶縁することができる。

従来技術と本発明の相違点についてより詳細に説明する。

本発明における絶縁距離とは、相毎に離隔して配置されるターミナルコネクタ１１０間や遮断器端子間における電気的な短絡を防止して絶縁するための距離をいい、空間距離と沿面距離の和である。

図１０は本発明におけるターミナルコネクタとバリア間の絶縁距離に関する用語を説明するための概略図である。

図１０に示すように、空間距離とは、バリアＢとターミナルコネクタＣ間の空間における離隔した距離をいい、ａ＋ｂ＋ｃで表わされ、沿面距離とは、隣接するターミナルコネクタＣ間で一方のターミナルコネクタＣからバリアＢを経由して他方のターミナルコネクタまで表面に沿って移動する距離をいい、２ｄ＋２ｅ＋ｂで表わされる。ここで、ａ、ｃはターミナルコネクタＣの上端角部とバリアＢの上端角部を結ぶ直線距離であり、ｂはバリアＢの厚さであり、ｄはターミナルコネクタＣとバリアＢ間の最短距離であり、ｅはバリアＢの高さである。

従来の特許文献１においては、ターミナルバリアＢ（モールド）とターミナルコネクタＣ（ラグ）間に間隔（空間距離；ａ＋ｂ＋ｃ）を置き、ケースの横方向に離隔して配置されたターミナルコネクタＣの側面空間距離を大きくすることにより絶縁距離を確保していた。

しかし、本発明においては、隣接するターミナルコネクタ１１０間に配置されるバリアである絶縁距離拡張部の高さを大きくし、空間距離ではなく沿面距離を増大させることにより絶縁距離を確保する。

すなわち、本発明においては、絶縁面１２１１とターミナルコネクタ１１０間の空間距離が減少するが、ターミナルコネクタ１１０間を横切る絶縁面１２１１の高さを絶縁距離拡張部１２１３で大きくし、沿面距離を増大させることにより絶縁距離の規格を満たすようにする。

遮蔽部１２２は、装着面１２１４の底面からケース１００の背面側に延設されて横方向に離隔して配置される装着面連結部１２２１と、装着面連結部１２２１の端部を連結する支持部１２２２とから構成される。

装着面連結部１２２１及び支持部１２２２は、それぞれプレート構造で互いに垂直に配置される。

装着面１２１４と支持部１２２２間の装着面連結部１２２１の外側に挿入結合溝が設けられ、挿入結合溝に端子部１０３のベントシュート１０５が挿入結合され、マウンタ１２０が端子部１０３の挿入溝を摺動して挿入装着される。

また、支持部１２２２に係止顎１２２２ａが形成され、ベントシュート１０５の底面に係止溝１０５ａが係止顎１２２２ａに対応して形成され、係止溝１０５ａに係止顎１２２２ａが係止されて結合されることにより、マウンタ１２０の結合状態を維持することができる。

遮蔽部１２２の装着面連結部１２２１は、ターミナルプレート１１２とケース１００の背面間に対地間絶縁距離を確保することにより、大地と通電部であるターミナルプレート１１２間の短絡を防止することができる。

よって、本発明によれば、間隔を置くことなく密着してターミナルコネクタ１１０を覆う構造でマウンタ１２０を端子部１０３に装着し、バリアとターミナルコネクタ１１０間の空間距離ではなく、バリアの沿面距離を増大させることにより、規格により定められた相間絶縁距離を確保することができる。

また、ターミナルコネクタ１１０の取付構造を多様化すると共に、ターミナルコネクタ１１０をより安定して固定することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲において定義する本発明の基本概念を用いた当業者による様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に含まれる。

１００ ケース
１０１ａ 締結孔
１０３ 端子部
１０７ａ，１０７ｂ 外部端子
１１０ ターミナルコネクタ
１１１ ラグ
１１１２ 外部端子嵌合部
１１１３ 締結部材
１１２ ターミナルプレート
１２０ マウンタ
１２１１ 絶縁面
１２１２ カバー面
１２１２ａ 開口部
１２１２ｂ スリット
１２１３ 絶縁距離拡張部
１２１４ 装着面
１２１４ａ 離脱防止部材
１２２ 遮蔽部
１２２１ 装着面連結部
１２２２ 支持部

Claims (11)

1. ケースと、
   前記ケースの両側にそれぞれ形成された電源側及び負荷側端子部と、
   前記端子部に接続されるターミナルコネクタを覆う構造で前記端子部に設けられるマウンタとを含み、
   前記マウンタは、
   前記ターミナルコネクタが装着固定される装着面と、
   前記装着面の両側端部から横方向に離隔して形成された絶縁面と、
   開口部を有し、前記絶縁面の外側面に前記絶縁面及び前記装着面と交差するように形成されたカバー面とを含むことを特徴とする配線用遮断器。
2. 前記マウンタは、前記カバー面から前記絶縁面と平行にさらに突設される絶縁距離拡張部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の配線用遮断器。
3. 前記絶縁距離拡張部は、前記開口部の周縁に沿って連続して突設されることを特徴とする請求項２に記載の配線用遮断器。
4. 前記ターミナルコネクタは、
   外部端子を挿入できるように内部に中空部を備えたボックス構造からなるラグと、
   前記ラグの一面に貫挿可能に締結されて外部端子を固定する締結部材とから構成され、
   前記絶縁面は、前記ラグの両側面と密着可能に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
5. 前記ラグは、前記外部端子を覆う構造で形成された外部端子嵌合部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の配線用遮断器。
6. 前記ターミナルコネクタは、内部に締結孔を有するプレート構造からなるターミナルプレートであり、
   前記ターミナルプレートは、前記装着面に面接触するように結合されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
7. 前記マウンタは、
   前記カバー面に前記絶縁面の内側に凹状に形成されたリセス部をさらに含み、
   前記リセス部に貫通形成されたスリットをさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
8. 前記マウンタは、前記装着面から前記ケースの背面側に延設され、対地間絶縁距離を確保する遮蔽部をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
9. 前記遮蔽部は、
   前記装着面から前記ケースの背面に向かって垂直に形成された装着面連結部と、
   前記装着面と離隔して配置されて前記装着面連結部を支持する支持部とから構成されることを特徴とする請求項８に記載の配線用遮断器。
10. 前記マウンタは、挿入溝の形態で備えられる端子部に脱着可能に装着されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の配線用遮断器。
11. 前記装着面は、一端部に係止突起を有する離脱防止部材を備え、前記ターミナルコネクタの一角部が前記係止突起に係止されて固定されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の配線用遮断器。

Images