JP2015207432A - 回路遮断器 - Google Patents

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Abstract

【課題】零相変流器用接点の接触信頼性を向上させることができる回路遮断器を提供する。
【解決手段】回路遮断器は、プラグイン端子と負荷側端子板との間を接続する電路の途中に設けられて接離可能とされる固定接点を有する固定接触子及び可動接点18aを有する可動接触子18を有する。回路遮断器は、前記電路の漏洩電流を検出する零相変流器と、各接触子18の各接点18aの接離に連動して前記接触子18と接離される零相変流器用接点73とを備える。零相変流器用接点73は、前記接触子18と複数点で接触可能に構成される。
【選択図】図11

Description

本発明は、回路遮断器に関するものである。
従来、回路遮断器は分電盤等に取り付けられ、過電流等に基づいて負荷への給電を遮断する。このような回路遮断器の1つにプラグイン方式の回路遮断器がある。この回路遮断器は電源側接続端子と負荷側接続端子とを有し、電源側接続端子が、例えば分電盤に配設された複数の導電バーに対して接離される(例えば、特許文献1参照)。このようなプラグイン方式の回路遮断器は、分電盤等に対する増設や取り外しが容易であるという点で施工性に優れている。
また、特許文献2に示されるように、回路遮断器は漏電発生時にその旨を報知(表示)する漏電報知部を備えた物が知られている。このような回路遮断器では、零相変流器(ZCT)によって主回路の漏洩電流(不平衡電流)を検出している。そして、零相変流器によって漏洩電流が検出されると、前記漏電報知部によって漏電の旨が報知されるようになっている。
特開2009−289484号公報 特開2010−251251号公報
ところで、上記のような回路遮断器では、主回路のオンオフと連動して零相変流器を貫通する漏電テスト回路への通電のオンオフも行うことが好ましい。このため、主回路のオンオフを決める可動接点及び固定接点との接離に連動する必要がある。このとき、例えば可動接点を有する可動接触子に動作によって可動接触子と接離する零相変流器用接点を設けることとなる。そして、可動接点及び固定接点との接離に連動させるために、零相変流器用接点について接触信頼性を向上が望まれている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、零相変流器用接点の接触信頼性を向上させることができる回路遮断器を提供することにある。
上記課題を解決するために、回路遮断器は、電源側接続端子と負荷側接続端子との間を接続する電路の途中に設けられて接離可能とされる接点を有する接触子と、前記電路の漏洩電流を検出する零相変流器と、前記接触子の各接点の接離に連動して前記接触子と接離される零相変流器用接点とを備えた回路遮断器であって、前記零相変流器用接点は、前記接触子と複数点で接触可能に構成されることを特徴とする。
また上記構成において、前記接触子は、前記接点の内で固定された固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点に対して接離可能な可動接点を有する可動接触子とを備え、
前記零相変流器用接点は、複数の接触部位が前記可動接触子の可動方向と直交する方向に前記可動接触子との接触部位が複数点設けられることが好ましい。
本発明の回路遮断器によれば、零相変流器用接点の接触信頼性を向上させることができる。
回路遮断器の斜視図である。 回路遮断器の正面図である。 収容部カバーを外した状態の回路遮断器を示す正面図である。 オン状態の回路遮断器を示す断面図である。 (a)はトリップ状態の回路遮断器を示す一部断面図、(b)はオフ状態の回路遮断器を示す一部断面図である。 開閉機構と表示機構を示す回路遮断器の一部断面図である。 表示機構の斜視図である。 表示機構の分解斜視図である。 (a)〜(c)は表示機構の動作を示す回路遮断器の一部断面図である。 同上における分岐ブレーカの一部断面図である。 同上における零相変流器用接点と可動接点とについて説明するための斜視図である。 同上における零相変流器用接点の斜視図である。
以下、一実施形態を説明する。
図1に示す回路遮断器1は、たとえば住宅の壁面に取着された分電盤に収容される。なお、以下の説明において、分電盤に収容された状態における前後左右上下方向を用いるものとする。また、一部の図においては矢印付きで各方向を示している。また、各図にかかる説明において示されない部材について符号を省略することがある。
図1及び図2に示すように、回路遮断器1は、概略矩形箱状をなす筐体10を有している。この筐体10は、収容部本体11と、収容部カバー12と、プラグインカバー13を有している。
図1及び図2に示すように、収容部本体11は、絶縁性を有する合成樹脂材料によって、前面が開口し略矩形箱状に形成されている。収容部カバー12は、絶縁性を有する合成樹脂材料によって、後面が開口し略矩形箱状に形成され、収容部本体11前面の開口を塞ぐよう取着される。プラグインカバー13は、絶縁性を有する合成樹脂材料によって、収容部本体11及び収容部カバー12の上面を覆うように形成されている。収容部カバー12は、収容部本体11に対してねじ14aにより固定される。さらに、プラグインカバー13と収容部カバー12は、収容部本体11に対してねじ14bにより固定される。そして、収容部本体11と収容部カバー12により形成される収容空間に、接点装置等の回路遮断器を構成する機構部品が収容されている。
図1及び図2に示すように、収容部カバー12の前面略中央には矩形状に後方へ窪んだ凹部12aが形成されている。凹部12aには、後述する開閉機構30のハンドル31が配設されている。また、収容部カバー12には、ハンドル31の右側に矩形状の表示孔12bが形成されている。表示孔12bの下方には、漏電テストボタン12cが設けられている。
この回路遮断器1は、単相3線式の分電盤に取着されるものである。プラグインカバー13には、この回路遮断器1を取り付ける分電盤に設けられた導電バー及び接続端子(いずれも図示略)に応じた3つの差込溝13a,13b,13cが凹設されている。
図2に示すように、プラグインカバー13には、各差込溝13a,13b,13cのそれぞれに対応するプラグイン端子15(破線にて示す)が収容されている。プラグイン端子15は、分電盤の導電バー(または接続端子)に対して接続される。たとえば、差込溝13bのプラグイン端子15は第1の電圧極(L1相)の導電バーに接続され、差込溝13aのプラグイン端子15は中性極(N相)の導電バーに接続され、差込溝13cのプラグイン端子15は第2の電圧極(L2相)の導電バーに接続される。そして、収容部本体11には、3つの負荷端子板16が設けられている。
図3に示すように、回路遮断器1の筐体10には、開閉機構30、表示機構50、制御機構70が収容されている。また、回路遮断器1には、負荷端子板16の固定接触子17に対して接離する3つの可動接触子18(図3では1つのみを示す)が左右方向に並設されている。開閉機構30は、図1に示すハンドル31の操作により、可動接触子18を移動させ、プラグイン端子15と負荷端子板16の間の経路(主回路)をそれぞれ開閉する。
表示機構50は、回路遮断器1の状態を示すための表示板56を有している。表示板56は回動自在に支持されるとともに、図1に示す表示孔12bから確認可能に配置されている。表示板56には、その回動位置に応じて、回路遮断器1の状態を示す表示(文字や色等、またはそれらの組み合わせ)が設定されている。表示機構50は、開閉機構30,制御機構70による制御、または図1に示す漏電テストボタン12cの操作に応じて、表示板56による表示を変更する。したがって、図1に示す表示孔12bに対する表示に基づいて、回路遮断器1の状態を確認することができる。
制御機構70は、主回路に流れる漏洩電流を検出するための零相変流器(ZCT)71と、零相変流器71の2次巻線に発生する2次出力が入力されるとともに、当該2次出力に基づいて漏洩電流を検出する検出回路が形成された回路基板72を備えている。制御機構70は、検出結果に基づき、表示機構50と開閉機構30を制御し、状態を表示するとともに、接点部を開閉開極させる。
図3に示すように、零相変流器71には前記回路基板72及び図示しない可撓リード線を介して零相変流器用接点73と電気的に接続されている。これによって、零相変流器71を貫通する漏電テスト回路に電力供給が行われる。
図10〜図12に示すように、零相変流器用接点73は、収容部本体11の底部11aに載置される薄板状の載置部74を有する。載置部74は離間された2つの薄板部74aと、薄板部74aを繋ぐ態様の2つの薄板橋部74bとを有する。薄板橋部74bは、その板面方向が前記薄板部74aの板面方向と直交するように折曲げ形成される。また、零相変流器用接点73は、前記載置部74の薄板部74aにおいて薄板部74a同士が対向する側と反対側の端部から略90度折曲げられてなる第1折曲板部75を有する。この第1折曲板部75の先端側には第1折曲板部75から前記載置部74の薄板部74aと対向する方向に略90度折曲げられてなる第2折曲板部76が形成される。第2折曲板部76の先端側が略90度折曲げられてなる第3折曲板部77が形成される。第3折曲板部77は、前記第2折曲板部76の先端側において前記載置部74の薄板部74aと離間する方向に折曲げられて形成される。この第3折曲板部77は、計2つ設けられる。そして第3折曲板部77は、前記可動接触子18の可動接点18aが固定接触子17の固定接点17aと当接した状態で、可動接触子18と当接するようになっている。これにより、可動接触子18に対して各第3折曲板部77の先端部によって複数点で当接することとなる。また、零相変流器用接点73は、前記2つの第1折曲板部75の内の一方から第1折曲板部75の板面方向にL字状に延出するリード線接続部78を有する。このリード線接続部78は、図示しない可撓リード線を介して零相変流器71を貫通する漏電テスト回路と電気的に接続される。
次に、主回路について説明する。
図4には、1つの主回路にかかる部材を示している。
プラグインカバー13に収容されたプラグイン端子15には、可撓リード線21の一端が接続されている。可撓リード線21は円環状の零相変流器71に挿通され、可撓リード線21の他端はバイメタル22の一端(たとえば先端)に接続されている。なお、零相変流器71には、他の主回路にかかる可撓リード線も挿通されているが、図4では省略されている。バイメタル22の基端は、調整板23に固着され、その調整板23は固定板24とともに収容部本体11に固定されている。バイメタル22は、固定板24に螺入された調整ねじ25によって熱動釈放の感度が調整される。バイメタル22の基端には可撓リード線26の一端が接続され、その可撓リード線26の他端は可動接触子18に接続されている。可動接触子18は、収容部本体11との間に介在される開極ばね19により前方へと付勢されている。可動接触子18はその下端に可動接点18aを有している。負荷端子板16の固定接触子17はその上端に固定接点17aを有している。可動接触子18は、開閉機構30により、固定接触子17対して接離される。可動接触子18の可動接点18aと固定接触子17の固定接点17aとにより接点部が構成される。
開閉機構30のハンドル31はフレーム32に回動自在に軸支されている。ハンドル31にはリンク33の一端が回動自在に連結され、リンク33の他端はレバーピンによりレバー34の一端と回動自在に連結されている。レバー34の中央部にはレバー34の長手方向に沿って延びる軸溝34aが形成され、その軸溝34aには可動ピン42が挿通されている。レバーピン41は、フレーム32に形成された前後方向に延びるガイド溝32b(図5(b)参照)に挿入されている。可動ピン42は、フレーム32に形成された前後方向に延びるガイド溝32aに挿入されている。レバーピン41及び可動ピン42は、ガイド溝32a,32bに沿って前後方向に移動自在である。レバー34の他端には係合突起34bが形成されている。
収容部本体11には可動枠35が前後方向に移動自在に収容されている。可動枠35は、収容部本体11との間に介在された可動ばね43(図5(a)参照)により前方に付勢されている。可動枠35は、レバー34に挿通された可動ピン42が当接にされている。
フレーム32にはラッチ板36が回動自在に軸支され、そのラッチ板36にはレバー34の係合突起34bを係止する係止部36aが形成されている。また、フレーム32には連動板37が回動自在に軸支されている。その連動板37にはバイメタル22の先端と係合する係合バー37aが設けられている。また、連動板37には、後述するプッシュピン53が係合する係合部37bが設けられている。
図4は、オン状態の回路遮断器1を示す。
このとき、ハンドル31は、収容部カバー12の前面に倒れ、リンク33を介してレバーピン41をガイド溝32bに沿ってレバーピン41を後方に配置する。レバー34の軸溝34aに挿入された可動ピン42は、可動枠35を可動ばね43(図5(a)参照)及び開極ばね19に抗して後方へと押圧する。これにより、可動枠35が後方へと移動し、可動接触子18の可動接点18aと固定接触子17の固定接点17aとを接触させる。
上記のオン状態において、主回路に異常電流、たとえば過電流が流れると、強制的なオフ状態(トリップ状態)となる。過電流による発熱によってバイメタル22が湾曲し、バイメタル22の先端が係合バー37aを上方(図において左方向)へと移動させ、連動板37が回動する。この連動板37の回動により、ラッチ板36が図4において時計回りの方向へと回動し、ラッチ板36が時計周りの方向に回動移動し、ラッチ板36の係止部36aとレバー34の係合突起34bの係合が解除される。
すると、図5(a)に示すように、可動枠35が可動ばね43の弾性力により前方へと移動し、可動枠35の移動にともなって可動接触子18が開極ばね19の弾性力により前方へと移動する。そして、可動接触子18の可動接点18aが固定接触子17の固定接点17aから離間する。つまり主回路がオフする。また、可動枠35の移動にともなって可動ピン42がフレーム32のガイド溝32aに沿って前方へと移動し、レバー34がレバーピン41を中心として回動する。
過電流により湾曲したバイメタル22は、主回路のオフによる電流の停止によって冷却されて元の状態に復帰する。そして、ラッチ板36がラッチ板ばね(図示略)により元の位置に戻る。
そして、図5(b)に示すように、ハンドル31を前方へと回動させて収容部カバー12に対して起立させる。すると、ハンドル31は、リンク33を介してレバーピン41をガイド溝32bに沿って前方へと移動させる。このレバーピン41の移動により、レバー34は、可動ピン42を中心として回動し、係合突起34bの端部が後方へと移動し、係合突起34bがラッチ板36の係止部36aの後方へと配置される。
そして、ハンドル31を収容部カバー12の前面に倒れるように操作すると、このハンドル31の操作に応じてリンク33がレバーピン41をガイド溝32bに沿って押し下げる。これにより、レバー34が可動ピン42を中心として時計回りの方向へ回動し、レバー34の係合突起34bが、ラッチ板36の係止部36aに当接する。そして、レバー34は、係合突起34bの先端を支点として回動する。レバー34の軸溝34aに挿通された可動ピン42は、可動枠35を介して可動接触子18を後方に向かって移動させる。この移動により、可動接触子18の接点18aが固定接触子17の接点17aに接続され、回路遮断器1がオン状態となる。このとき、前述したように可動接触子18が零相変流器用接点73と当接する。
なお、図4に示すオン状態の回路遮断器1において、ハンドル31を回動操作して収容部カバー12に対して起立させることで、回路遮断器1は、図5(b)に示すオフ状態となる。したがって、ハンドル31の回動動作により、回路遮断器1をオンオフすることができる。
次に、図6〜図8にしたがって、表示機構50を説明する。
図6は回路遮断器1の一部端面図、図7は表示機構50の斜視図、図8は表示機構50の分解斜視図を示す。
図8に示すように、表示機構50は、大略して、コイルボビン51、コイル52、プッシュピン53、プランジャ54、ヨーク55、表示板56、連動板57を有している。
コイルボビン51は、収容部本体11に固定されている。コイルボビン51は、たとえば絶縁性を有する合成樹脂材料により、コイル支持部51aと連動板支持部51bとが一体に形成されてなる。コイル支持部51aにはコイル52が取着されている。コイル52は、図3に示す制御機構70と図示しないリード線により接続され、その制御機構70により励磁される。
コイル支持部51aには、上下方向に延びる貫通孔51cが形成され、その貫通孔51c内に、コイルばね61、プッシュピン53、プランジャ54が収容されている。
コイル支持部51aの上端にはヨーク55が固定されている。ヨーク55は、金属材料であり、コイル支持部51aに固定されている。
ヨーク55は、左右一対の支持部55aと、支持部55aを連結する連結部55bとを有する、平面視略コ字状に形成されている。連結部55bにはスリット55cが形成されている。支持部55aの外側面には軸部55dが突出形成されている。
図6に示すように、プッシュピン53は、円柱状の軸部53aと、軸部53aの一端(下端)に形成された係止部53bとを有している。コイルばね61は、ヨーク55と係止部53bとの間に介在され、プッシュピン53を下方に向かって付勢する。ヨーク55のスリット55cは、プッシュピン53の軸部53aが挿通可能に形成されている。
プッシュピン53の下端側にはプランジャ54が配設されている。プランジャ54は金属製であり、コイル52の通電によりヨーク55側へ移動し、プッシュピン53の軸部53a先端をヨーク55より上方へ突出させる。コイル52が通電されないとき、コイルばね61の弾性力により下方へと移動する。
連動板支持部51bには、連動板57が前後方向に移動自在に支持されている。図8に示すように、連動板57には下方に向かって係止部57aが突出形成されている。係止部57aと連動板支持部51bとの間には、リセットばね62が介在されている。リセットばね62は、連動板57を前方へと付勢する。
図6に示すように、連動板57には、プランジャ54と対向する面に係合凹部57bが形成されている。係合凹部57bは、リセットばね62を圧縮した状態においてプランジャ54が挿入可能に形成されている。したがって、連動板57はその挿入されたプランジャ54により前方への移動が規制される。そして、プランジャ54の移動によって係止が解除されると、リセットばね62により前方へと移動する。
図8に示すように、連動板57には、前端から左方向に向かって連動腕57cが突出されている。
図8に示すように、ヨーク55の支持部55aの外側面には軸部55dが突出形成され、その軸部55dによって表示板56が支持される。
表示板56は、回路遮断器1の状態を示す表示部56aと、その表示部56aを支持する左右一対の支持部56bと、一方の支持部56bから略下方へと延出された連結部56cとを有している。支持部56bには軸孔56dが穿設され、その軸孔56dにヨーク55の軸部55dが挿入され、これらにより表示部56aはヨーク55に回動自在に支持される。
表示部56aの前面には、回路遮断器1のオン状態を示すオン表示部56e、回路遮断器1のトリップ状態を示すトリップ表示部56fが設けられている。
連結部56cにはスリット56gが形成されている。このスリット56gには、連動板57の連動腕57cが挿入される。したがって、表示部56aは、連動板57の前後方向の移動に応じて回動する。図6において、表示部56aは、時計周り、反時計回りの方向に回動する。そして、表示部56aの回動に応じて、収容部カバー12の表示孔12bからオン表示部56eまたはトリップ表示部56fが露出する。なお、図6は、オン表示部56eが露出する状態を示している。
図8に示すように、コイルボビン51には、端子ピン63及びテストピン64が固定されている。また、コイルボビン51には、テスト可動板65が固定されている。テスト可動板65はL字状に形成され、その一端がコイルボビン51に固定され、他端は図1に示す漏電テストボタン12cの操作に応じてテストピン64と接触される。端子ピン63、テストピン64及びテスト可動板65は、コイル52,制御機構70と図示しないリード線により接続されている。
次に、上記の表示機構50の作用を説明する。
図9(a)に示すように、回路遮断器1がオン状態にあるとき、コイル52には通電されていないため、プランジャ54はコイルばね61によって連動板57に向かって付勢される。このとき、連動板57は、リセットばね62の弾性力に抗して後方へと移動されており、プランジャ54が連動板57の係合凹部57b内に挿入される。プランジャ54と係合凹部57bとの係合により、連動板57の前方への移動が規制されている。このとき、連動板57は、連動腕57cと表示部56aの連結部56c(図8参照)とにより、表示板56のオン表示部56eが収容部カバー12の表示孔12bから露出するように配置されている。
図3に示す制御機構70は、零相変流器71を介して漏洩電流を検出すると、図9(b)に示すコイル52を励磁する。プランジャ54は、コイル52の励磁にしたがって上方(図において左方)へと移動する。そして、プランジャ54が連動板57の係合凹部57bの深さだけ移動すると、プランジャ54と連動板57との係合が解除され、連動板57がリセットばね62の付勢力により前方へと移動する。係合凹部57bの深さは、たとえば0.5mmである。
そして、図9(c)に示すように、連動板57の移動に応じて表示板56が反時計回りの方向に回動し、トリップ表示部56fが収容部カバー12の表示孔12bから露出する。
したがって、プランジャ54が連動板57の係合凹部57bの深さの分だけ直線的に移動することで、そのプランジャ54の移動方向(上方)と直交する方向(前方)に連動板57が移動する。そして、連動板57の直線的な移動に応じて表示板56が回動し、回路遮断器1の状態表示を切り換える。
プランジャ54によりヨーク55から突出するプッシュピン53(軸部53a)は、開閉機構30の連動板37の係合部37bを上方へと移動させる。この係合部37bの移動により、開閉機構30は、過電流が流れたときと同様に、強制的なオフ状態(トリップ状態)となり、主回路をオフする。
なお、通電中に図1に示す漏電テストボタン12cを押動すると、テスト可動板65がテストピン64に接触する。これにより、漏洩状態が生成されて零相変流器71から二次出力が生成される。制御機構70は、この零相変流器71の二次出力に基づいて、図8等に示すコイル52を励磁する。これにより、回路遮断器1は、人為的にトリップ状態となる。
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)零相変流器用接点73は、前記接触子18と複数点で接触可能に構成されるため、接触信頼性を向上させることができる。
(2)零相変流器用接点73は、複数の接触部位が可動接触子18の可動方向と直交する方向に前記可動接触子18との接触部位が複数点設けられるため、より確実に可動接触子18に対して複数点で接触可能に構成される。
なお、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、零相変流器用接点73は、可動接触子18との接続部位である第3折曲板部77を2点設ける構成としたが、3点以上であってもよい。
・上記実施形態では、零相変流器用接点73の第3折曲板部77が可動接触子18の可動方向(回動方向である場合にそれらのベクトル要素である上下方向及び前後方向)と直交する方向(左右方向)に設ける構成としたが、これに限らない。例えば、可動接触子18と零相変流器用接点73の接触部位である第3折曲板部77とが当接時に略平行に当接、即ち第3折曲板部77が可動接触子18と略同時に当接する構成であることが好ましい。
・上記実施形態では、回路遮断器1は、3つの主回路を開閉する開閉機構30を有する構成としたがこれに限らない。例えば、2つの主回路、または4つ以上の主回路を開閉する開閉機構を有する回路遮断器としてもよい。
・上記実施形態並びに上記変形例は適宜組み合わせてもよい。
1…回路遮断器、10…筐体、11…収容部本体、12…収容部カバー、15…電源側接続端子としてのプラグイン端子、16…負荷側接続端子としての負荷端子板、17…固定接触子、17a…固定接点、18…可動接触子、18a…可動接点、71…零相変流器、73…零相変流器用接点。

Claims (2)

  1. 電源側接続端子と負荷側接続端子との間を接続する電路の途中に設けられて接離可能とされる接点を有する接触子と、前記電路の漏洩電流を検出する零相変流器と、前記接触子の各接点の接離に連動して前記接触子と接離される零相変流器用接点とを備えた回路遮断器であって、
    前記零相変流器用接点は、前記接触子と複数点で接触可能に構成されることを特徴とする回路遮断器。
  2. 請求項1に記載の回路遮断器において、
    前記接触子は、前記接点の内で固定された固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点に対して接離可能な可動接点を有する可動接触子とを備え、
    前記零相変流器用接点は、複数の接触部位が前記可動接触子の可動方向と直交する方向に前記可動接触子との接触部位が複数点設けられることを特徴とする回路遮断器。
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