JP2018190694A

JP2018190694A - 漏電遮断器

Info

Publication number: JP2018190694A
Application number: JP2017095158A
Authority: JP
Inventors: 慎悟渕上; Shingo Fuchigami; 喜彦高橋; Yoshihiko Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP6771426B2

Abstract

【課題】トリップレバーの形状を工夫することにより、組み付けが容易な漏電遮断器を提供する。【解決手段】筐体の内部に回動可能に設置されたクロスバー１１に取り付けられ可撓導体７を介してバイメタル６に接続された可動接触子８と、可動接触子８と相対する位置に設置された固定接触子９と、回動可能に軸支され主回路の過電流による電磁力により吸着されて回動するアーマチュア１５と、クロスバー１１と一体に回動可能に設けられバイメタル６の動作またはアーマチュア１５の回動を受けて固定接触子９から可動接触子８が開離する方向にクロスバー１１を回動させるラッチ１３と、主回路に設けられた零相変流器１６で漏電検出信号が検出されたとき動作してアーマチュア１５を回動させるトリップレバー１９を備えたものである。【選択図】図２

Description

この発明は、例えば電灯分電盤等に使用される漏電遮断器に関し、特に日本工業規格ＪＩＳＣ８２０１−２−２：２０１１附属書ＪＣにおける協約寸法の外形を有する協約形の漏電遮断器に関するものである。

従来、回路遮断器の過電流による短限時動作は、主回路に流れる過電流により発生する電磁力に吸着されて回動するアーマチュアによってラッチを引き外すことで可動接触子と固定接触子を開離するように構成されている。また、長限時動作は、バイメタルが発生するジュール熱により動作したバイメタルの湾曲によってラッチを引き外し、可動接触子と固定接触子を開離するように構成されている。（例えば、特許文献１）
この特許文献１には漏電時動作の記載はないが、漏電時動作またはテストボタン動作では、主回路に流れる電流により発生する磁束の差分を検出できるように設けられた零相変流器の出力である漏電検出信号が検出されたとき動作するトリップレバーによってラッチを引き外すことで、可動接触子と固定接触子を開離するように構成されている。

特開２００５−２８５４９４号公報

上記のような協約形の漏電遮断器では、固定接触子と可動接触子を開離させるためのラッチの係合部を押す係合部品であるトリップレバーは、同じくラッチの係合部を押す係合部品であるアーマチュアおよびバイメタルと干渉なく組立てる必要があるうえ、協約寸法内に配置する必要があり、組み付けが困難であるという課題があった。

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、トリップレバーの形状を工夫することにより、組み付けが容易な漏電遮断器を提供することを目的とする。

この発明に係る漏電遮断器は、筐体の内部に回動可能に設置されたクロスバーに取り付けられ可撓導体を介してバイメタルに接続された可動接触子と、上記可動接触子と相対する位置に設置された固定接触子と、回動可能に軸支され主回路の過電流による電磁力により吸着されて回動するアーマチュアと、上記クロスバーと一体に回動可能に設けられ上記バイメタルの動作または上記アーマチュアの回動を受けて上記固定接触子から上記可動接触子が開離する方向に上記クロスバーを回動させるラッチと、上記主回路に設けられた零相変流器で漏電検出信号が検出されたとき動作して上記アーマチュアを回動させるトリップレバーを備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、筐体の内部に回動可能に設置されたクロスバーに取り付けられ可撓導体を介してバイメタルに接続された可動接触子と、上記可動接触子と相対する位置に設置された固定接触子と、回動可能に軸支され主回路の過電流による電磁力により吸着されて回動するアーマチュアと、上記クロスバーと一体に回動可能に設けられ上記バイメタルの動作または上記アーマチュアの回動を受けて上記固定接触子から上記可動接触子が開離する方向に上記クロスバーを回動させるラッチと、上記主回路に設けられた零相変流器で漏電検出信号が検出されたとき動作して上記アーマチュアを回動させるトリップレバーを備えているため、トリップレバーはアーマチュアを介してラッチを引き外す構成となっており、ラッチと係合しているのはアーマチュアとバイメタルのみとなり、組み付けが容易な漏電遮断器を得ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１における漏電遮断器の外観を示す斜視図である。この発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＦＦ状態における要部構成を示す右側面図である。この発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＦＦ状態における要部構成を示す左側面図である。この発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＮ状態における要部構成を示す右側面図である。この発明の実施の形態１における漏電遮断器の引き外し機構部を示す要部構成図である。この発明の実施の形態１における漏電遮断器の漏電トリップ状態における要部構成を示す右側面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の外観を示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＦＦ状態における要部構成を示す右側面図、図３はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＦＦ状態における要部構成を示す左側面図、図４はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の開閉機構部がＯＮ状態における要部構成を示す右側面図、図５はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の引き外し機構部を示す要部構成図、図６はこの発明の実施の形態１における漏電遮断器の漏電トリップ状態における要部構成を示す右側面図である。
なお、内部の要部構成等を分かり易く図示するため、図２，図４，図６に示す右側面図においては右カバー２の一部を透視した状態で図示しており、図３に示す左側面図においても左カバー３の一部を透視した状態で図示している。

この発明の漏電遮断器は、外形寸法が日本工業規格ＪＩＳＣ８２０１−２−２：２０１１附属書ＪＣによる電灯分電盤等に用いる協約形の漏電遮断器において規定された寸法に適合する大きさになされたものであり、図１に示すような外観になっている。図１において、漏電遮断器の要部を構成する機構部を収納するベース１と、ベース１の右側面の蓋をする右カバー２と、ベース１の左側面の蓋をする左カバー３は、それぞれ合成樹脂で成形されており、絶縁性の筐体を構成している。ハンドル４は、右カバー２と左カバー３の内側に設けられた凸部（図示せず）により回動可能に軸支されている。

次に筐体の内部に収納された機構部等の構成について図２から図６に基づき説明する。
図２において、ベース１に固定された電源側端子５はバイメタル６および可撓導体７を介して可動接触子８に電気的に接続されている。可動接触子８と相対する位置に設置された固定接触子９は負荷側端子１０に電気的に接続されている。このように接続された電源側端子５からバイメタル６、可撓導体７、可動接触子８、固定接触子９および負荷側端子１０により漏電遮断器の主回路が構成されており、図２と図３および図６では可動接触子８の接点８ａと固定接触子９の接点９ａが開いている（ＯＦＦ）状態を図示しており、図４では可動接触子８の接点８ａと固定接触子９の接点９ａが閉じている（ＯＮ）状態のときを図示している。

接点８ａ，９ａの開閉を行う開閉機構部について説明する。可動接触子８は接圧ばね８ｂによりクロスバー１１に取り付けられており、クロスバー１１はピン１２により回動可能に軸支されている。ラッチ１３もピン１２により回動可能に軸支されており、ラッチばね１３ａによりクロスバー１１に押し付けられてクロスバー１１と一体に回動する。ハンドル４に設けられた孔４ｂには、ステンレス棒をＵ字形に成形したＵピン１４の一端が緩挿されている。Ｕピン１４の他端は、クロスバー１１とラッチ１３の隙間に設けられた図３に示す取付け部１３ｂで挟持されており、ハンドル４とクロスバー１１およびラッチ１３はＵピン１４を介して連動して回動する。

クロスバー１１とケース１との間には図３に示すようにメインばね１１ａが取り付けられており、図２に示すクロスバー１１はピン１２を中心として反時計回りの方向（図３では時計回りの方向）にメインばね１１ａにより付勢されており、可動接触子８は図２および図３に示すＯＦＦ状態の位置に安定して保持される。

主回路に過電流が流れたときに過電流により発生した電磁力に一端側１５ｂが吸着されて回動するアーマチュア１５がその中央部で回動可能に軸支されており、アーマチュアばね１５ａに付勢されて通常時は図２または図４に図示した位置に保持されており、図４に示す接点８ａ，９ａが閉じた状態のときは、アーマチュア１５の他端側１５ｃがラッチ１３の先端の係合部１３ｃと係合する位置に配置されている。また、バイメタル６の先端部も図４に示す接点８ａ，９ａが閉じた状態のときにラッチ１３の係合部１３ｃと係合する位置になるように配置されている。

主回路に流れる電流により発生する磁束の差分を検出できるように、零相変流器１６が可撓導体７に取り付けられており、零相変流器１６からの出力は電気回路基板１７に入力される。電気回路基板１７では零相変流器１６で検出された漏電検出信号を増幅して電磁コイル１８を励磁する。電磁コイル１８が励磁されるとプランジャ１８ａが吸引されてロッド１８ｂが電磁コイル１８の下端から突出する。突出したロッド１８ｂに押されて回動するトリップレバー１９が回動可能に軸支されており、トリップレバーばね１９ａの付勢により通常時は図２または図４に示す位置に保持されている。

突出したロッド１８ｂに押されてトリップレバー１９が回動すると、トリップレバー１９に形成されている突起１９ｂがアーマチュア１５の一端側１５ｂを押して回動させる。また、トリップレバー１９の係止部１９ｃでトリップインジケータ２０の可動部が係止されて、通常時は図２および図４に示すようにケース１の表面よりも凹んだ位置になっているが、トリップレバー１９が回動して係止部１９ｃによる係止が外れると、トリップインジケータ２０に内蔵されたばね（図示せず）の付勢により、トリップインジケータ２０の可動部が図６に示すようにケース１の表面よりも突出する構成になっている。

次に図２に示すＯＦＦ状態から図４に示すＯＮ状態に移行する漏電遮断器の投入時動作について説明する。図２において、ハンドル４を反時計回り方向に回動すると、Ｕピン１４を介してクロスバー１１およびラッチ１３がメインばね１１ａの付勢に逆らい時計回り方向に回動する。回動が進みハンドル４の回動中心と、Ｕピン１４の一端が緩挿されたハンドル４の孔４ｂと、Ｕピン１４の他端が挟持されたクロスバー１１とラッチ１３の隙間に設けられた図３に示す取付け部１３ｂとの３点が、一直線上に並ぶ位置からさらにハンドル４を回動させると、クロスバー１１はメインばね１１ａによって、図３に示すようにピン１２を回動中心として時計回り方向に付勢されているため、Ｕピン１４が抑えとなって図４に示すＯＮ状態を安定して保持する。

主回路に過電流が流れた場合の短限時動作について説明する。図４に示すＯＮ状態のときに主回路に過電流が流れると、過電流によって発生した電磁力によりアーマチュア１５の一端側１５ｂがヨーク１５ｄに吸着されて、図４においてアーマチュア１５は時計回り方向に回動する。このためアーマチュア１５の他端側１５ｃがラッチ１３の係合部１３ｃを図４の上側方向に押すこととなり、ラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。ラッチばね１３ａの付勢に打ち勝ってラッチ１３を回動させることで、Ｕピン１４の他端が挟持された取付け部１３ｂが開いて、Ｕピン１４による抑えが外れる（ラッチを引き外す）ことになり、メインばね１１ａの付勢によりクロスバー１１とラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。このようにメインばね１１ａによる付勢でクロスバー１１が回動して可動接触子８は固定接触子９から開離されて、図２に示すＯＦＦ状態となり安定して保持される。

また、図４において、ラッチ１３とクロスバー１１が反時計回り方向に回動すると、Ｕピン１４を介してハンドル４が時計回り方向に回動して図２に示すＯＦＦ状態の位置になる。ＯＦＦ状態になると主回路に電流は流れなくなるので電磁力が無くなり、アーマチュア１５はアーマチュアばね１５ａに付勢されて図２に示すように通常時の位置で保持される。

主回路に定格電流よりも大きい電流が流れた場合の長限時動作について説明する。図４に示すＯＮ状態のときに主回路に流れる電流によってバイメタル６にジュール熱が発生している。主回路に流れる電流が定格電流よりも大きくなるとバイメタル６はジュール熱により過熱されて温度が上昇していく。所定の温度に達するとバイメタル６が動作して湾曲することにより、バイメタル６の先端部がラッチ１３の係合部１３ｃを図４の上側方向に押すこととなり、ラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。ラッチばね１３ａの付勢に打ち勝ってラッチ１３を回動させることで、Ｕピン１４の他端が挟持された取付け部１３ｂが開いて、Ｕピン１４による抑えが外れる（ラッチを引き外す）ことになり、メインばね１１ａの付勢によりクロスバー１１とラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。このようにメインばね１１ａによる付勢でクロスバー１１が回動して可動接触子８は固定接触子９から開離されて、図２に示すＯＦＦ状態となり安定して保持される。

また、図４において、ラッチ１３とクロスバー１１が反時計回り方向に回動すると、Ｕピン１４を介してハンドル４が時計回り方向に回動して図２に示すＯＦＦ状態の位置になる。ＯＦＦ状態になると主回路に電流は流れなくなるのでジュール熱が発生しなくなり、バイメタル６の温度が下がって、バイメタル６は図２に示すように湾曲のない動作していない状態に戻る。

主回路に漏電による不平衡電流が流れた場合の漏電時動作について説明する。可撓導体７には主回路に流れる電流により発生する磁束の差分を検出できるように零相変流器１６が設けられており、図４に示すＯＮ状態のときに主回路に流れる電流に不平衡電流が流れると、零相変流器１６は不平衡電流によって生じる磁束の差分に応じた信号（以下、漏電検出信号と称す）を出力する。漏電検出信号は電気回路基板１７に入力される。零相変流器１６から出力された漏電検出信号を入力した電気回路基板１７は電磁コイル１８に電流を流すことで、電磁コイル１８を励磁してプランジャ１８ａを吸引する。吸引されたプランジャ１８ａに押されてロッド１８ｂが電磁コイル１８の図４における下側に突出する。突出したロッド１８ｂに押されてトリップレバー１９が図４において時計回り方向に回動する。

回動したトリップレバー１９の突起１９ｂにアーマチュア１５の一端側１５ｂが押されて、アーマチュア１５が図４において時計回り方向に回動する。このためアーマチュア１５の他端側１５ｃがラッチ１３の係合部１３ｃを図４の上側方向に押すこととなり、ラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。ラッチばね１３ａの付勢に打ち勝ってラッチ１３を回動させることで、Ｕピン１４の他端が挟持された取付け部１３ｂが開いて、Ｕピン１４による抑えが外れる（ラッチを引き外す）ことになり、メインばね１１ａの付勢によりクロスバー１１とラッチ１３はピン１２を中心にして図４において反時計回り方向に回動する。このようにメインばね１１ａによる付勢でクロスバー１１が回動して可動接触子８は固定接触子９から開離されて、図２に示すＯＦＦ状態となり安定して保持される。

また、図４において、ラッチ１３とクロスバー１１が反時計回り方向に回動すると、Ｕピン１４を介してハンドル４が時計回り方向に回動して図２に示すＯＦＦ状態の位置になる。さらに、トリップレバー１９が回動したことで係止部１９ｃによる係止が外れると、トリップインジケータ２０の可動部が図６に示すようにケース１の表面よりも突出するので、漏電によってトリップしたことが分かる。

ＯＦＦ状態になると主回路に電流は流れなくなるので、漏電検出信号もなくなるため電気回路基板１７は電磁コイル１８の励磁を停止する。このためプランジャ１８ａに対する吸引力が無くなり、トリップレバーばね１９ａによる付勢によりトリップレバー１９が元の通常時の位置に戻るとともに、アーマチュアばね１５ａに付勢されてアーマチュア１５も通常時の位置に戻る。トリップインジケータ２０の可動部は突出した部分を押し込むことでトリップレバー１９の係止部１９ｃに係止される。

以上説明したように、トリップレバー１９はアーマチュア１５を介してラッチ１３を引き外す構成となっており、ラッチ１３と係合しているのはアーマチュア１５とバイメタル６のみとなり、ラッチ１３の係合部１３ｃ付近の配置に余裕ができるため、組み付けが容易な漏電遮断器を得ることができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、トリップレバーばね１９ａの付勢によって、トリップレバー１９を図４に示す保持位置に留める場合について説明したが、アーマチュアバネ１５ａによる付勢がアーマチュア１５を介してトリップレバー１９の突起１９ｂを押すため、トリップレバーばね１９ａが無くてもトリップレバー１９を図４に示す保持位置に留めることが可能である。従って、図５に示すようにトリップレバーばね１９ａを具備しない構成が可能となる。
なお、他の部分については上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

なお、この発明は、その発明の範囲内において実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能であり、上記実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

１ベース、２右カバー、３左カバー、４ハンドル、５電源側端子、６バイメタル、７可撓導体、８可動接触子、９固定接触子、１０負荷側端子、１１クロスバー、１２ピン、１３ラッチ、１４Ｕピン、１５アーマチュア、１６零相変流器、１７電気回路基板、１８電磁コイル、１９トリップレバー、２０トリップインジケータ

Claims

筐体の内部に回動可能に設置されたクロスバーに取り付けられ可撓導体を介してバイメタルに接続された可動接触子と、上記可動接触子と相対する位置に設置された固定接触子と、回動可能に軸支され主回路の過電流による電磁力により吸着されて回動するアーマチュアと、上記クロスバーと一体に回動可能に設けられ上記バイメタルの動作または上記アーマチュアの回動を受けて上記固定接触子から上記可動接触子が開離する方向に上記クロスバーを回動させるラッチと、上記主回路に設けられた零相変流器で漏電検出信号が検出されたとき動作して上記アーマチュアを回動させるトリップレバーを備えたことを特徴とする漏電遮断器。
上記トリップレバーに形成された突起により上記アーマチュアを押して回動させることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器。
上記可撓導体に不平衡電流が流れたときに漏電検出信号を出力する零相変流器と、上記零相変流器から出力された漏電検出信号を受けて電磁コイルを励磁する電気回路基板と、上記電気回路基板により励磁された電磁コイルにプランジャが吸引されて突出するロッドとを備え、突出した上記ロッドに押されて上記トリップレバーが動作することを特徴とする請求項１または２に記載の漏電遮断器。
上記アーマチュアを保持位置に留めるアーマチュアばねの付勢により上記トリップレバーも保持位置に留めることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の漏電遮断器。
上記トリップレバーが動作したとき係合が外れて上記筐体の表面から突出するトリップインジケータを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の漏電遮断器。