JP2517495B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路遮断器に関し、特
に回路遮断機能と電磁開閉機能とを合せ持つ回路遮断器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回路遮断器は、過負荷電流ある
いは短絡電流に対して電路および系統機器を保護するこ
とを目的とするものである。そして、負荷の開閉頻度の
多い場合には、回路遮断器と直列に接続された電磁開閉
器を設け、開閉耐久性能の長い電磁開閉器によって負荷
の開閉が行なわれている。

【０００３】図２３は従来の回路遮断器の回路構成を示
すブロック図である。図２３に示される従来の回路遮断
器は、３つの主電流経路の各々に主接点Ｓと断路接点Ｄ
Ｓとが設けられている。主接点Ｓは電磁石１５０の動作
によって接点間の開閉が行なわれる。電磁石１５０は電
源Ｅに接続され、回路中に設けられたリミットスイッチ
１５２およびスイッチ１５３によってＯＮ／ＯＦＦが行
なわれる。断路接点ＤＳは機構的な開閉手段によってそ
の回路が導通／開離される。回路遮断器の動作モードは
切換用ハンドル１５１によって選択される。ハンドル１
５１によって選択される回路遮断器の各動作モードでの
回路開閉状態が表１に示される。

【０００４】

【表１】

【０００５】ハンドル１５１が「ＡＵＴＯ」の位置にあ
る状態は、断路接点ＤＳは導通状態にあり、リミットス
イッチ１５２がＯＮになり、回路遮断器を介して電流を
負荷に対して与えることができる。ハンドル１５１が
「ＯＦＦ」の位置においては、リミットスイッチ１５２
がＯＦＦに設定されて電磁石１５０が非励磁となり、主
接点Ｓが開離された状態にある。このとき、断路接点Ｄ
Ｓは閉じた状態にある。さらに、ハンドル１５１が「Ｉ
ＳＯＬ」の位置においては、断路接点ＤＳが開離されて
いるとともに、リミットスイッチ１５２がＯＦＦ状態に
設定され、電磁石１５０が非励磁となり、主接点Ｓが開
離される。なお、回路に過電流が発生し、過電流応答装
置が動作したときは、リミットスイッチ１５２が自動的
にＯＦＦになり、電磁石１５０が非励磁となり、主接点
Ｓが開離する。このとき、ハンドル１５１は自動的に
「ＴＲＩＰ」の位置になる。なお、「ＴＲＩＰ」の状態
から「ＡＵＴＯ」の状態に復帰させるためには、ハンド
ル１５１を一旦「ＲＥＳＥＴ」に設定し、次に「ＡＵＴ
Ｏ」の位置に設定すればよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】回路遮断器において
は、電磁石１５０などを用いた主接点Ｓの電磁開閉手段
の動作の確認を行なうためにテストを行なう必要があ
る。ところが、上記した従来の回路遮断器はこのような
回路遮断器のテストのための動作モードを有してはいな
い。回路遮断器のテストにおいては主電流路を断路した
状態で主接点Ｓのみの電磁開閉動作を確認することが必
要である。ところが、表１に示す５つのモードのいずれ
もこのような状態を満たすものではない。したがって、
従来のこのような回路遮断器をテストするためには、ハ
ンドル１５１を一旦「ＩＳＯＬ」の位置に回転して断路
接点ＤＳを断路し、さらに何らかの方法を講じて断路接
点ＤＳの開離状態を保持した状態でハンドル１５１を再
び「ＡＵＴＯ」の位置に回転して行なわなければならな
かった。ところが、このような方法は回路遮断器の本来
の機能に基づくものではなく、実際にテストが困難であ
るのみならず、回路遮断器の構造によってはテストを行
なうことが不可能な場合も生じた。

【０００７】したがって、この発明は上記のような問題
点を解消するためになされたもので、回路遮断器の接点
開閉動作の確認テストを容易に行ない得る構造を備えた
回路遮断器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る回路遮断
器は、電源側回路端子と負荷側回路端子との間を結ぶ主
電流経路の途中に直列に設けられた断路接点および固定
接触子と、固定接触子に接触および開離することによっ
て回路開閉動作を行なう可動接触子と、可動接触子の回
路開閉動作を行なわせるための電磁石とを備える。さら
に、電磁石と可動接触子との間には電磁石の動作を可動
接触子に伝達する伝達装置が設けられている。さらに、
伝達装置に係合し、可動接触子と固定接触子とが開離し
た状態に伝達装置を保持するロック位置と、可動接触子
と固定接触子とを接触させ得る状態に伝達装置を復帰さ
せるロック解除位置との間を移動可能に設けられたロッ
ク装置と、断路接点を接続し、あるいは断路するように
移動する可動導体を含む断路接点開閉手段と、ロック装
置と断路接点開閉装置とに係合する動作切換装置とを有
している。動作切換装置は、回路開閉装置が断路接点を
接続させるとともにロック装置がロック解除位置に保持
される第１の位置と、断路接点開閉装置が断路接点を断
路させるとともにロック手段がロック解除位置に保持さ
れる第２の位置とに切換えることができる。

【０００９】また、請求項２に係る回路遮断器は、動作
切換装置が、さらに、断路接点開閉装置が断路接点を接
続させるとともにロック装置がロック位置に保持される
第３の位置と、断路接点開閉装置が断路接点を断路させ
るとともにロック装置がロック位置に保持される第４の
位置とを備えている。

【００１０】

【作用】この発明による回路遮断器は、動作切換装置を
第２の位置に設定することにより、電磁石を用いて回路
遮断器の開閉動作のテストを行なうことができる。すな
わち、動作切換装置が第２の位置にある場合には、断路
開閉装置が断路接点を断路している。したがって、回路
遮断器と電流経路との間の導通が絶たれている。さら
に、ロック装置がロック解除位置に保持されることによ
り、可動接触子が動作可能な状態となり、電磁石による
開閉動作を行なわせることができる。

【００１１】

【実施例】図１は、この発明の一実施例による３極型の
過負荷短絡保護機能を備えた回路遮断器の外観斜視図で
ある。回路遮断器のハウジングは、ベース１、操作機構
ユニットハウジング３、引外しユニットハウジング４お
よび各極毎に独立した３つの開閉遮断ユニットハウジン
グ２の６つの部分から構成されている。また、図２２
は、回路遮断器の概略構成を示す回路構成ブロック図で
ある。図２２を参照して、回路遮断器は各々独立した３
系統の主電流路を有し、各々の電路の途中には断路接点
ＤＳ、主接点Ｓ、短絡時強制開極用電磁石ＳＴ、電流検
出用変流器ＣＴおよび零相変流器ＺＣＴが設けられてい
る。そして、主接点Ｓの開閉を行なうための接点開閉手
段として３つの開離手段が設けられている。第１の開離
手段は、開閉操作用電磁石６０を用いて主接点Ｓを開閉
する手段である。第２の開離手段は、主電流路に設けら
れた電流検出用変流器ＣＴあるいは零相変流器ＺＣＴか
らの検知信号を受けて動作するばね釈放機構部７５ｂに
よって主接点Ｓを開離するものである。第３の開離手段
は主電流路中に設けられた短絡時強制開極用電磁石ＳＴ
の動作によって主接点Ｓを開離する手段である。このよ
うな回路構成および機構を有する回路遮断器の構造につ
いて以下に説明する。

【００１２】図２は、図１に示される回路遮断器の投入
状態の中央側部断面図であり、図３は図２の切断線Ｘ−
Ｘに沿った方向からの平面図である。両図を参照して、
回路遮断器は成型絶縁物よりなる中空のベース１と、ベ
ース１の下部より挿入装着される成形絶縁物よりなる各
極毎に独立した開閉遮断ユニットハウジング２と、ベー
ス１の上部の一方側に形成される絶縁物よりなる操作機
構ユニットハウジング３と、ベース１の上部の他方側に
形成される成形絶縁物よりなる引外しユニットハウジン
グ４とが装着されている。

【００１３】開閉遮断ユニットハウジング２は細長い形
態を有し、その一端に配置された電源側端子導体１６か
ら断路部１３を経て第１固定導電体１２、主接点部５お
よび第２固定導電体１４に至る電流路が構成されてい
る。主接点部５の両側には消弧装置７、７が配置されて
いる。主接点部５は、第１固定導電体１２および第２固
定導電体１４に設けられた１対の固定接点１０、１０
と、この固定接点１０、１０に対接する位置に可動接点
８、８を有する橋絡型の可動接触子９と、この可動接触
子９を下面から支持し常時固定接点に対して可動接点８
を圧接する接触子ばね１１および鉛直方向に延び可動接
触子９に接続された開閉操作レバー１７とを備える。主
接点部５の開閉動作は開閉操作レバー１７を押し下げる
ことにより固定接点１０、１０と可動接点８、８との間
が開放され、また復帰動作は接触子ばね１１の復元力に
よって固定接点１０と可動接点８とが接触することによ
り行なわれる。

【００１４】一方の固定接点１０を有する第１固定導電
体１２はその一端が消弧装置７の上部にまで延長されて
アークホーンを形成し、他端は断路部１３に延びてい
る。また、他方の固定接点１０を有する第２固定導電体
１４は、その一端が消弧装置７の上部にまで延長されて
アークホーンを形成し、他端は折返されてハウジング２
の上部に沿って延長され、ベース１の貫通孔を介して引
外しユニットハウジング４の溝部に露出するように設け
られている。

【００１５】また、この開閉遮断ユニットハウジング２
内の主接点５の上部近傍には短絡時強制開極用連動機構
１８が設けられている。これについては後述する。

【００１６】さらに、開閉遮断ユニットハウジング２の
底壁に沿って設けられたアークランナ１５は、第１固定
導電体１２、第２固定導電体１４の固定接点１０、１０
側に延長して形成されたアークランナ部と対応して消弧
装置７、７の下部に設けられている。

【００１７】引外しユニットハウジング４の内部には短
絡時強制開極用電磁石３０と零相変流器４０、電流検出
用変流器４１および負荷側端子導体４３を含み、各々が
直列に接続され主電流路を構成する。

【００１８】短絡時強制開極用電磁石３０は、固定鉄心
３２と、これに対応する可動鉄心３３と復帰スプリング
３４ならびに磁性ヨーク３５、励磁コイル３６とから構
成されるプランジャ型電磁石である。可動鉄心３３には
突出棒３１が一体的に装着されている。突出棒３１の先
端は引外しユニットハウジング４、ベース１および開閉
遮断ユニットハウジング２に設けられた貫通孔を貫通し
て短絡時強制開極用連動機構１８の第１レバー１９に当
接している。励磁コイル３６の入力端部は開閉遮断ユニ
ットハウジング２の上部に露出した第２固定導電体１４
にねじ２４により接続されており、さらに出力導体３９
は必要に応じて設けられる３極共用の１つの零相変流器
４０の貫通孔を貫通して電流検出用変流器４１の鉄心４
２の一片に１次側コイルとして巻回される。

【００１９】電流検出用変流器４１の１次側コイルの導
出端は負荷側端子導体４３の一端に接続される。電流検
出用変流器４１の鉄心４２の他辺には２次側コイル４４
が巻回され、２次側コイルの導出線はその上部に配置さ
れる電子式過電流継電器４５の入力として接続される。

【００２０】以上の構成により、電源側端子導体１６か
ら負荷側端子導体４３に至る主電流路が構成される。

【００２１】次に、主接点５の３つの開離手段の構成に
ついて説明する。まず、第１の接点開離手段として開閉
操作用電磁石６０を用いる構成について説明する。図２
ないし図４を参照して、開閉操作用電磁石６０は操作制
御機構７５とともに操作機構ユニットハウジング３内に
配置される。開閉操作用電磁石６０は、Ｅ型の固定鉄心
６１と、これに対応する同じくＥ型の可動鉄心６２なら
びに各鉄心の中央脚部を巻回する励磁コイル６３および
吸引解放用スプリング６４とから構成される。開閉操作
用電磁石６０の固定鉄心６１は固定鉄心６１に設けられ
た貫通細穴部６１ａに挿入された板ばね６６によって固
定枠６５とともに操作機構ユニットハウジングの端蓋３
ａに固定支持される。可動鉄心６２は可動鉄心６２と一
体に装着されるスプリング架設板６９により吸引解放用
スプリング６４を介して固定枠６５に対して移動可能に
取付けられている。吸引解放用スプリング６４は常時可
動鉄心６２を固定鉄心６１から遠ざける方向に付勢して
いる。可動鉄心６２にはこの可動鉄心６２を貫通しかつ
可動鉄心６２と一体的に移動する可動鉄心作動ピン７３
が形成されている。さらに、固定枠６５の一端にはこの
可動鉄心作動ピン７３に係合する電磁石作動レバー７１
が軸７２を中心に回動可能に取付けられている。電磁石
作動レバー７１の一端にはクロスバー７４が取付けられ
ている。クロスバー７４は、ベース１の内部に並列に配
置された３つの開閉遮断ユニットハウジング２、２、２
から各々突出した開閉操作レバー１７、１７、１７の頭
部に同時に当接する一体成形体から構成されている。

【００２２】さらに、第２の接点開離手段について図
２、図３、図５および図６を参照して説明する。図５
は、図３において釈放型電磁石４６近傍の要部拡大平面
図である。また、図６は図２における切断線Ｙ−方向か
らの断面構造図である。第２の接点開離手段は電流検出
用変流器４１の２次コイル４４の一端から電子式過電流
継電器４５および釈放型電磁石４６を通してさらに操作
制御機構７５を介在して３極連動用クロスバー７４に至
る各装置から構成される。図５を参照して、釈放型電磁
石４６は磁性材料よりなるＵ字形枠４７と、Ｕ字形枠内
に配置される永久磁石４８と、Ｕ字形枠４７の一方端部
を巻回する引外しコイル４９と、アーマチュア５０と、
アーマチュア５０を回動自在に支承する支持部材５１
と、引外しスプリング５２とから構成される。釈放型電
磁石４６は、常時永久磁石４８により与えられる磁束に
よって引外しスプリング５２の作用力に抗してＵ字形枠
４７の脚部にアーマチュア５０が吸引保持される。この
状態で引外しコイル４９に電子式過電流継電器４５より
出力信号が入力されると、永久磁石４８の磁束を打消す
方向に磁束が発生してアーマチュア５０はＵ字形枠４７
の脚部より開離する。アーマチュア５０の一端はアーマ
チュア５０の開離動作を伝達する引外し伝達板５４に当
接し、引外し伝達板５４の他端はさらに応動伝達板１０
３の一端に当接している。また応動伝達板１０３の他端
は過負荷応動トリップ作動板１０２の一端に当接してい
る。過負荷応動トリップ作動板１０２は軸１０１を中心
に回転移動を行なう。そして、過負荷応動トリップ作動
板１０２の他端は、第６図に示される操作制御機構７５
の二次フック９９に対応している。この第５図に示され
る伝達機構により主電流路で発生した過大電流の検知信
号が機械的信号に変換される。

【００２３】次に、図６を参照して、操作制御機構７５
の構造について説明する。この操作制御機構７５は大き
く分けて制御用ハンドル７９により動作させるハンドル
機構部７５ａと、機構的に主接点を開閉させるためのば
ね釈放機構部７５ｂに分けられる。ハンドル機構部７５
ａは制御用ハンドル７９と、この制御用ハンドル７９に
取付けられたカムシャフト７７およびカムシャフト７７
に連結される偏心カム７６および偏心カム７６に連設さ
れ、スライド運動を行なうスライド板８４とを含む。制
御用ハンドル７９は回転自在に支持されており、「ＡＵ
ＴＯ」、「ＴＲＩＰ」、「ＯＦＦ」、「ＲＥＳＥＴ」、
「ＴＥＳＴ」、「ＩＳＯＬ」の６つの切換位置を有して
いる。偏心カム７６の下面には図８、図１２および図１
６に示されるカム溝７６ａが形成されておりこのカム溝
にスライド板摺動ピン８３の先端が挿入されている。ス
ライド板摺動ピン８３は固定フレーム８０に設けられた
直線状のガイド孔を貫通してスライド板８４の一端にか
しめ付けられている。スライド板８４の一部は逆Ｕ字形
に折曲げられた耳部８４ａを有している。このような構
造によって、制御用ハンドル７９を回動させると回転運
動が偏心カム７６の作用によってスライド板８４の直線
運動に変換される。

【００２４】ばね釈放機構７５ｂは、各々係合する順に
二次フック９９、１次フック９７、釈放自在レバー９
３、リンク９２、リンク９０およびクロスバー制御レバ
ー８７を備えている。二次フック９９の折曲片９９ａは
過負荷応動トリップ作動板１０２の一端に対応する位置
に設けられ、この過負荷応動トリップ作動板１０２の回
動動作を受けとる。また、クロスバー制御レバー８７の
先端は３極連動用クロスバー７４の頭部７４ａに当接し
ている。

【００２５】二次フック９９は軸１００に回転自在に軸
支され、一端が１次フック９７の上端部と釈放自在に突
合せ係合し、他端に折曲片９９ａが設けられている。１
次フック９７は軸９８に回動自在に軸支され、ばねによ
り時計方向の回転力が与えられている。また、１次フッ
ク９７の中央部には長穴に沿って移動可能な掛止ピン９
７ａが取付けられている。釈放自在レバー９３は一端が
固定フレーム８０に固着された軸９６に回動自在に軸支
され、他端の爪部９３ａが１次フック９７の掛止ピン９
７ａと釈放自在に係合している。釈放自在レバー９３の
上端部には軸９４によりその一端が回動可能に接続され
たリンク９２が連結されている。リンク９２の他端はト
グル軸９１を介してリンク９０に接続され、さらにリン
ク９０の一端は軸８９を介して軸８８に回動自在に軸支
されているクロスバー制御レバー８７の一端に接続され
ている。この２つのリンク９０、９２と、その間のトグ
ル軸９１と、このトグル軸９１と開閉制御レバー８６の
頂部との間に接続された拡張ばね９５によってトグルリ
ンク機構が構成されている。開閉制御レバー８６はその
下方端部が固定フレーム８０に固定された固定バー１３
０に係合し、この固定バー１３０を中心に回動可能に設
けられている。

【００２６】この開閉制御レバー８６はその両側面上部
に設けられた溝部８６ａにスライド板８４の耳部８４ａ
の先端に設けられたピン８４ｂが摺動可能に挿入されて
いる。これによってばね釈放機構７５ｂとハンドル操作
機構７５ａとが連結されている。この操作制御機構７５
はクロスバー制御レバー８７の上下動により３極連動用
クロスバー７４を動作させて主電流路の主接点を開閉す
るための機構であり、その動作指令系統として２つの指
令入力系統がある。１つは、ハンドル７９の操作により
ハンドル制御機構７５ａを介してばね釈放機構７５ｂが
動作される系統である。他の系統としては電流検出用変
流器４１によって検知された異常信号を釈放型電磁石４
６により機械的信号に変換させた後、過負荷応動トリッ
プ作動板１０２を介して２次フック９９を動作させる系
統である。

【００２７】さらに、第３の接点開離手段について図２
を用いて説明する。主電流路内に直列に配列された短絡
時強制開極用電磁石３０の突出棒３１は開閉遮断ユニッ
トハウジング２の内部に設けられた短絡時強制開極用連
動機構１８の第１レバー１９に当接している。第１レバ
ー１９は回転軸２０によってその中央部を回動可能に支
持されている。第１レバー１９の他端は第２レバー２１
に係合している。第２レバー２１はその中央部が軸２３
によって回動可能に支持され、ばね２２によって時計方
向に回転する力が与えられている。また第２レバー２１
の他端は開閉操作レバー１７の上部に形成された中空部
の内部に挿入されている。そして、短絡時強制開極用電
磁石３０の動作はその突出棒３１の動作により短絡時強
制開極用連動機構１８を介して開閉操作レバー１７を移
動させることにより固定接点１０と可動接点８との間を
開放し、主電流路を遮断する。

【００２８】次に、この発明による回路遮断器の接点開
閉動作について説明する。まず、第１の開離手段である
開閉操作用電磁石６０を用いた接点開閉動作について図
４を参照して説明する。開閉操作用電磁石６０は回路遮
断器の外部に設けられたＯＮ／ＯＦＦスイッチなどから
の開閉指令に応じて動作する。外部からの信号を受けて
開閉操作用電磁石６０の励磁コイル６３の励磁が断たれ
ると、可動鉄心６２は吸引解放用スプリング６４の復元
力により固定鉄心６１から開離して移動する。これに応
じて可動鉄心６２に設けられた可動鉄心作動ピン７３が
電磁石作動レバー７１を軸７２を中心に時計方向に回動
させる。すると、クロスバー７４が開閉操作レバー１７
を下方へ押し下げ、これに伴って可動接触子９の可動接
点８と固定接点１０とが開放される。これによって回路
が遮断される。

【００２９】なお、復帰動作は、励磁コイル６３に再び
通電されると可動鉄心６２が固定鉄心６１に吸引され、
これに伴って電磁石作動レバー７１、クロスバー７４お
よび開閉操作レバー１７が元の位置に復帰する。

【００３０】次に、第２の開離手段であるばね釈放機構
部の主接点の遮断動作について図２、図５、図７ないし
図１８を用いて説明する。ここで、図７、図１１および
図１５は、制御ハンドルの平面図であり、図８、図１２
および図１６は偏心カムとスライド板８４との位置関係
を示す平面構造図である。また、図９、図１３および図
１７は各々の動作状態におけるハンドル制御機構部の断
面構造図である。図１０、図１４および図１８は、各々
前記のハンドル制御機構に対応するばね釈放機構部７５
ｂの断面構造図である。

【００３１】まず、図７ないし図１０を参照して、回路
遮断器の主電流路が閉状態になる場合は、制御用ハンド
ル７９は「ＡＵＴＯ」または「ＴＥＳＴ」の位置にあ
り、ばね釈放機構部７５ｂは釈放自在レバー９３の爪部
９３ａが一次フック９７の掛止ピン９７ａと係合し、一
次フック９７の上端部と二次フック９９の一端が係合し
た状態にある。２つのトグルリンク９０、９２を連結す
るトグル軸９１は開閉制御レバー８６の上端部と拡張ば
ね９５を介して引張られた状態にあり、リンク９０の上
部が軸９６によって係止している。このため、トグルリ
ンク９０、９２はほぼ一直線上に伸張されており、クロ
スバー制御レバー８７は一端が押し下げられ、３極連動
用クロスバー７４に当接する側が押し上げられてクロス
バー７４の連動ピン７４ａから開離した状態にある。

【００３２】いま、制御用ハンドル７９が「ＡＵＴＯ」
の位置にあり、主接点８、１０が「入」の状態にあると
き、主電流路に過負荷電流が流れ、電子式過電流継電器
４５の出力信号を受けて釈放型電磁石４６が動作する
と、アーマチュア５０が開極し、引外し伝達板５４およ
び過負荷応動伝達板１０３を押圧して摺動させ、さらに
過負荷応動トリップ作動板１０２を回動させ、二次フッ
ク９９の端部に形成された折曲片９９ａを押圧移動させ
る。

【００３３】図１４を参照して、二次フック９９が軸１
００を支点として時計方向に回動すると、二次フック９
９との係合が解かれた一次フック９７が軸９８を支点と
して時計方向に回動し、掛止ピン９７ａと釈放自在レバ
ー９３との係合が解かれる。釈放自在レバー９３は、軸
９６を支点として反時計方向に回動しトグルリンク９
０、９２を屈曲してクロスバー制御レバー８７の一端を
引上げる。したがって、クロスバー制御レバー８７は軸
８８を支点として時計方向に回動しクロスバー７４の連
動ピン７４ａを押し下げる。クロスバー７４が押し下げ
られると、クロスバー７４に当接した各極の操作レバー
１７、１７、１７が押し下げられ、主接点が開放され
て、「切」の状態となる。この際、開閉制御レバー８６
の回動により折曲耳部８６ａと係合するスライド板８４
が摺動されて偏心カム７６および制御用ハンドル７９を
回動させて制御用ハンドル７９は「ＴＲＩＰ」の指示位
置に回動される（図１１、図１２および図１３参照）。

【００３４】また、図１５ないし図１８を参照して、
「ＴＲＩＰ」状態より開閉可能な状態に復帰させるため
には、制御用ハンドル７９を「ＲＥＳＥＴ」位置まで強
制的に回動することにより開閉制御レバー８６が時計方
向に回転し、開閉制御レバー８６の一端に装着されたピ
ン８６ｂによって釈放自在レバー９３を時計方向に回動
させ、釈放自在レバー９３の爪部９３ａが一次フック９
７の掛止ピン９７ａと係合し、さらに一次フック９７と
二次フック９９とが係合されたリセット状態に復帰す
る。そして、この状態で制御ハンドル７９から手を離す
と自動的に「ＯＦＦ」の指示位置に回動し、さらに、
「ＡＵＴＯ」状態に復帰させるにはそのままレバーを強
制的に「ＡＵＴＯ」の位置に戻すことにより図７ないし
図１０に示す状態に復帰する。

【００３５】次に、第３の開離手段である短絡時強制開
極用電磁石３０および短絡時強制開極用連動機構１８を
介して行なわれる回路遮断動作について図２を用いて説
明する。短絡時強制開極用電磁石３０は３極の主電流路
に対して各々直列に接続されている。いま、主電流路に
過大な電流、たとえば短絡電流等が生じた場合、短絡時
強制開極用電磁石３０が瞬時に動作し、突出棒３１を下
方に突出させる。突出棒３１の動作に応じて、第１レバ
ー１９は時計方向に回動し、ばね２２の回転力に抗して
第２レバー２１の右端を押し上げ反時計方向に回動させ
る。そして、第２レバー２１の左端が開閉操作レバー１
７を下方に押し下げる。これによって、固定接点１０と
可動接点８とが開離され、接点が開放され電流が遮断さ
れる。電流が遮断されると、この主電流路に直列に接続
された短絡時強制開極用電磁石３０の励磁が解かれ、突
出棒は上方に復帰し第１レバー１９および第２レバー２
１は元の位置に復帰する。しかし、過電流を検知した過
電流応動装置４５、４６が追随して動作し、ばね釈放機
構７５ｂによって開閉操作レバー１７が下方に押しさげ
られた状態を維持する。

【００３６】この短絡時強制開極用電磁石３０および連
動機構１８を用いた開離手段は、短絡時強制開極用電磁
石３０の応答速度が速いことおよび機構が簡単であり慣
性力が小さいことから瞬時の遮断動作が可能である。し
たがって、短絡時に発生する過大電流を瞬時に遮断して
回路や機器を保護することが可能である。

【００３７】次に、第３の開離手段に含まれる短絡時強
制開極用連動機構１８の第２の実施例を図１９および図
２０を用いて説明する。この第２の実施例は短絡時強制
開極用連動機構としてリンク機構を用いたものである。
図１９は、第２の実施例の短絡時強制開極用連動機構の
待機状態を示す部分拡大構造図であり、図２０は動作状
態を示す部分断面拡大図である。

【００３８】まず、図１９を参照して、短絡時強制開極
用電磁石３０の突出棒３１は開閉遮断ユニットハウジン
グ２の内部に設けられた短絡時強制開極用連動機構の第
１レバー１１０に当接している。第１レバー１１０は回
転軸１１１によってその中央部を回動可能に支持されて
いる。第１レバー１１０の他端はリンク材１１２に連結
され、リンク材１１２の他端には第２レバー１１３が連
結されている。第２レバー１１３はほぼＬ字形状を有し
ており、その中央部は軸１１４によって回動可能に支持
されている。この第１レバー１１０、リンク材１１２お
よび第２レバー１１３はいわゆるデッドセンタリンク機
構を構成している。第１レバー１１０の一方端部には、
常時短絡時強制開極用電磁石３０の突出棒３１を押し戻
す側に付勢する復帰スプリング１１５が設けられてい
る。また、第２レバー１１３の先端部は主接点の開閉操
作レバー１７の上部に形成された中空部の内部に挿入さ
れている。

【００３９】図２０を参照して、いま、主電流路に短絡
時強制開極用電磁石３０の動作電流値よりも過大な電流
が生じた場合、短絡時強制開極用電磁石３０が瞬時に動
作し、突出棒３１を下方に突出させる。突出棒３１の動
作に応じて、第１レバー１１０は復帰スプリング１１５
を圧縮するように軸１１１を中心に時計方向に回動す
る。この第１レバー１１０の回動に応じてリンク材１１
２は上方に押し上げられ、また第２レバー１１３は軸１
１４を中心に反時計方向に回動される。そして、第２レ
バー１１３の先端部が開閉操作レバー１７を下方に押し
下げる。これによって、固定接点１０と可動接点８とが
開離され接点が開放される。主電流路が遮断されると、
この主電流路に直列に接続された短絡時強制開極用電磁
石３０も励磁が解かれ、突出棒３１は上方に復帰する。
この際、リンク機構は第１レバー１１０の一端に復帰ス
プリング１１５によって反時計回りの復元力を受け、ま
た第２レバー１１３の他端には開閉操作レバー１７の下
部に設けられた接触子ばね１１によって時計方向回りに
回動する復元力を受ける。そして、リンク材１１２は両
方からの相反する方向の復元力を受け、これらを相殺す
ることにより接点の開離状態を維持する。すなわち、こ
の短絡時強制開極用連動機構は自己保持型のリンク機構
を構成している。図示した自己保持状態にあるリンク機
構の復帰動作は、過電流を検知した過電流応動装置４
５，４６の動作によって作動するばね釈放機構７５ｂに
より開閉操作レバー１７を押し下げることによって行な
われる。開閉操作レバー１７がわずかに押し下げられる
と、第２レバー１１３は無力状態に解放される。そし
て、復帰スプリング１１５によって第１レバー１１０が
反時計方向に回動され、これに伴いリンク機構は図１９
に示される状態に復帰する。

【００４０】この第２の実施例による短絡時強制開極用
連動機構を用いた場合は、短絡時強制開極用電磁石が動
作すると、上記した自己保持型リンク機構により接点が
開離し、その開離状態が保持されるため、開離後の再接
触に対する安全性がより確実となり短絡遮断性能が向上
する。

【００４１】さらに、この発明による回路遮断器は制御
用ハンドル７９によって選択される「ＴＥＳＴ」あるい
は「ＩＳＯＬ」のモードを有しており、いずれも主電流
路を断路した状態となる。「ＴＥＳＴ」モードは、回路
遮断器のモニタ動作を行なわせるためのモードである。
ただし「ＩＳＯＬ」はモニタ動作を行なうことはできな
い。これらのモードにおいては主電流路を断路するため
に断路部１３を「切」状態にする。図２１は、この断路
部１３の開閉機構を示す断路接点開閉機構図である。図
２および図１４を参照して、断路部開閉機構は、その一
端が偏心カム７６に当接し、軸１０６によって回動可能
に支持された１対の第１レバー１０５と、この第１レバ
ー１０５に係合し、軸１０８によって回動自在に支持さ
れたＬ型の第２レバー１０７と、第２レバー１０７の先
端に係合され絶縁体よりなる３極連動用断路レバー１０
９とを備える。３極連動用断路レバー１０９の内部には
第１固定導電体１２および電源側端子導体１６に接続さ
れる導電体２５が装着されている。

【００４２】動作において、制御用ハンドル７９が「Ｔ
ＥＳＴ」あるいは「ＩＳＯＬ」の位置に回動されると、
偏心カム７６も同様に回動し、これに当接する第１レバ
ー１０５を反時計回りに回動させる。第１レバー１０５
の回動に応じて第２レバー１０７が時計方向に回動さ
れ、この第２レバー１０７に係合する３極連動用断路レ
バー１０９が上方に持上げられる。これによって導電体
２５が電源側端子導体１６および第１固定導電体１２と
離脱し主電流路が断路される。また、下記に示すよう
に、「ＴＥＳＴ」モードではリミットスイッチ１１８が
「入」状態でモニタ動作が可能であり、また「ＩＳＯ
Ｌ」モードではリミットスイッチ１１８が「切」状態で
あるためモニタ動作を行なうことができない。

【００４３】次に、図２２を参照して開閉操作用電磁石
６０を用いた開閉器の電気的操作回路について説明す
る。操作用接続端子１１５、１１６、１１７は操作機構
ユニットハウジング３の上部端子棚に設置され、一方か
ら電源接続端子１１５、開閉操作用電磁石６０の励磁コ
イル、リミットスイッチ１１８ならびに開閉操作用電磁
石６０の自己保持用のマイクロスイッチ１１９が直列に
接続され、さらにこの開閉器の外部に設けられる遠隔操
作用のＯＦＦ用押釦１２０を経て他方の電源接続端子１
１５ａに接続される。電源接続端子１１５、１１５ａ間
には電源Ｅが接続される。また、接続端子１１６、１１
７の間に外部に設けられた遠隔操作用のＯＮ用押鋲１２
１が並列に接続される。リミットスイッチ１１８は制御
ハンドル７９が「ＡＵＴＯ」、「ＴＥＳＴ」の位置で
「入」となり、その他の切換位置では「切」となるよう
に設定される。すなわち、このリミットスイッチ１１８
は操作用制御機構７５の固定フレーム８０に装着され、
このリミットスイッチの作動レバーがクロスバー制御レ
バー８７の折曲耳片８７ａに当接するように取付けられ
ている。そして、たとえば「ＡＵＴＯ」の位置すなわち
トグルリンク９０、９２が伸張した状態でリミットスイ
ッチ１１８が「入」状態に保持される。

【００４４】開閉操作用電磁石６０の自己保持用のマイ
クロスイッチ１１９は操作機構ユニットハウジング３内
の固定枠６５の外面に装着され、開閉操作用電磁石６０
の可動鉄心６２に設けられた可動鉄心作動ピン７３の端
部がマイクロスイッチ作動レバーと対応するように取付
けられている。そして、可動鉄心６２が固定鉄心６１に
吸引されると可動鉄心作動ピン７３が移動してマイクロ
スイッチの作動レバーを「入」状態状態に保持するよう
に構成される。制御用ハンドル７９の各切換位置におけ
る断路部１３と主接点５ならびにリミットスイッチ１１
８との「入」「切」の関連をまとめると表２の関係にな
る。

【００４５】

【表２】

【００４６】このように、この発明による回路遮断器
は、固定接点１０、１０と、固定接点１０、１０と開閉
可能に配列された可動接点８、８を有する可動接触子９
とを備え、可動接点８、８を固定接点１０、１０に接合
するように可動接触子９に装着された接触子ばね１１と
可動接触子９を操作するように各極ごとにそれぞれ係合
する開閉操作レバー（第１の連接手段）１７と、この各
極の開閉操作レバー１７を多極同時に操作する電磁石作
動レバー７１およびクロスバー７４よりなる第２の連接
手段と、各極共通の開閉操作用電磁石６０、各極共通の
ばね釈放機構７５ｂおよび各極ごとの短絡強制開極用電
磁石３０からなる３種類の開離手段と、過電流を検知し
て応動する過電流応動装置４５、４６を備えている。そ
して、制御ハンドル７９が通常「ＡＵＴＯ」の位置にお
かれ、開閉操作用電磁石６０が励磁されていれば、接触
子ばね１１により可動接点８、８が固定接点１０、１０
と接触した「入」の状態にある。

【００４７】そして、開閉操作用電磁石６０が消勢され
ると、第２の連接手段７１、７４を動作させて各極の第
１の連接手段１７を押し下げ、可動接点８、８を開離
し、「切」の状態に保持する。すなわち、開閉動作用電
磁石６０により主電流路の開閉操作が行なわれる。

【００４８】また上記の「入」の状態で過負荷電流が流
れると、電子式過電流継電器４５が過電流を検出して検
知信号を出力し、その出力信号を受けて釈放型電磁石４
６が動作して伝達板５４、１０３を介して一次フック９
７、二次フック９９の係合を解く。そして、ばね釈放機
構７５ｂが解放されクロスバー制御レバー８７を回動さ
せて第１の連接手段１７を押し下げる。これによって可
動接触子９が下方へ押されて主電流路が開離される。ま
た、クロスバー制御レバー８７の回動により、リミット
スイッチ１１８が「切」となり、開閉操作用電磁石６０
の励磁コイル６３が消勢される。そして、可動鉄心６２
が固定鉄心６１より開離して既に開離位置へ動かされた
第２の連接手段７１、７４に追従する。このように過負
荷電流に対しては動作速度の速いばね釈放機構７５ｂの
崩壊により回路を遮断するため、従来の回路遮断器に比
べて過負荷電流の遮断性能を向上することができる。

【００４９】さらに、短絡電流のごとき大電流が発生し
た場合、瞬時に短絡時強制開極用電磁石３０が付勢され
て突出棒３１が短絡時強制開極用連動機構１８を動作さ
せて第１連接手段１７を下方に押し下げて接点を開離す
る。また、同時に電子式過電流継電器４５が短絡電流を
検出し、その出力信号により釈放型電磁石４６およびば
ね釈放機構７５ｂが動作して第２の連接手段７１、７４
を動作させて第１連接手段１７を開離位置に拘束する。
したがって、短絡時強制開極用電磁石３０が早期に動作
して可動接触子９を開離位置へ導き、その後短絡時強制
開極用電磁石３０が消勢されて可動接触子９が可動接触
子ばね１１によって押戻され再閉路されるまでに、高速
度のばね釈放機構７５ｂが動作して可動接触子９の開離
位置が保持される。したがって、短絡時強制開極用電磁
石３０に再閉路防止用の特別のラッチ機構あるいはリセ
ット機構を設ける必要がない。なお、短絡時強制開極用
連動機構１８を開閉遮断ハウジングユニット２内に設け
ることによって短絡時強制開極用電磁石３０を回路遮断
器の定格電流に関連する電流検出用変流器４１と過電流
応動装置４５、４６とからなる過電流応動手段とともに
引外しユニットハウジング４内に設けることができる。
そして、引外しユニットハウジング４は短絡時強制開極
用電磁石３０の励磁コイル３６の入力端部のねじ２４を
取外すことにより容易に取外すことができる。この結
果、定格電流に応じた電流容量と動作設定値をもつ短絡
時強制開極用電磁石３０と過電流応動手段を対にして取
換えることができる。

【００５０】また、定格電流が小さい場合には短絡時強
制開極用電磁石３０の励磁コイル３６の電流容量を小さ
くしてコイル巻数を増加させ抵抗値を増大し、通過短絡
電流を極端に低減させることができる。

【００５１】

【発明の効果】このように、この発明による回路遮断器
は、主電流経路の断路接点を開離した状態で、電磁石に
よる主接点の開閉動作が可能な状態に保持する「ＴＥＳ
Ｔ」モードを備えるように構成したことにより、回路遮
断器の開閉動作テストを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による回路遮断器の外観斜視
図である。

【図２】図１に示す回路遮断器の断面構造図である。

【図３】図２中の切断線Ｘ−Ｘに沿う方向からの平面構
造図である。

【図４】回路遮断器の第１の接点開離手段を示す部分構
造図である。

【図５】釈放型電磁石４６およびこれに連なる伝達機構
を説明するための平面構造図である。

【図６】操作制御機構を示す断面構造図である。

【図７】「ＡＵＴＯ」モードにおける制御ハンドルの平
面構造図である。

【図８】図７に示す動作モードにおける偏心カムおよび
スライド板の平面構造図である。

【図９】図７の動作モードに対応するハンドル制御機構
部の断面構造図である。

【図１０】図７に対応する動作モードにおけるばね釈放
機構の断面構造図である。

【図１１】「ＴＲＩＰ」モードにおける制御ハンドルの
平面構造図である。

【図１２】図１１に示す動作モードにおける偏心カムお
よびスライド板の平面構造図である。

【図１３】図１１に示す動作モードにおけるハンドル制
御機構部の断面構造図である。

【図１４】図１１に示す動作モードにおけるばね釈放機
構の断面構造図である。

【図１５】「ＲＥＳＥＴ」モードにおける制御ハンドル
の平面構造図である。

【図１６】図１５に示す動作モードにおける偏心カムお
よびスライド板の平面構造図である。

【図１７】図１５の動作モードにおけるハンドル制御機
構部の断面構造図である。

【図１８】図１５に示す動作モードにおけるばね釈放機
構の断面構造図である。

【図１９】第２の実施例による短絡時強制開極用連動機
構のリンク機構の自己保持状態を示す構造図である。

【図２０】図１９に示す短絡時強制開極用連動機構の接
点開離状態を示す構造図である。

【図２１】断路接点の開閉機構を示す断路接点開閉機構
図である。

【図２２】この発明による回路遮断器の回路ブロック図
である。

【図２３】従来の回路遮断器の回路ブロック図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ 開閉遮断ユニットハウジング ３ 操作機構ユニットハウジング ４ 引外しユニットハウジング ８ 可動接点 ９ 可動接触子 １０ 固定接点 １２ 第１固定導電体 １３ 断路部 １４ 第２固定導電体 １８ 短絡時強制開極用連動機構 ３０ 短絡時強制開極用電磁石 ４０ 電相変流器 ４１ 電流検出用変流器 ４５ 電子式過電流継電器 ４６ 釈放型電磁石 ６０ 開閉操作用電磁石 ７１ 電磁石作動レバー ７４ ３極連動用クロスバー ７５ 操作制御機構 ７５ａ ハンドル制御機構部 ７５ｂ ばね釈放機構部 ７６ 偏心カム ８７ クロスバー制御レバー １０５ 第１レバー １０７ 第２レバー １０９ ３極連動用断路レバー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源側回路端子と負荷側回路端子との間
   を結ぶ主電流経路の途中に直列に設けられた固定接触子
   および断路接点と、前記固定接触子に接触および開離す
   ることによって回路の開閉動作を行なう可動接触子と、
   前記可動接触子の回路開閉動作を行なわせるための電磁
   石と、前記電磁石と前記可動接触子との間に設けられ、
   前記電磁石の動作を前記可動接触子に伝達する伝達手段
   と、前記伝達手段に係合し、前記可動接触子と前記固定
   接触子とが開離した状態に前記伝達手段を保持するロッ
   ク位置と、前記可動接触子と前記固定接触子とが接触し
   得る状態に前記伝達手段を復帰させるロック解除位置と
   の間を移動可能に設けられたロック手段と、前記断路接
   点を接続し、あるいは断路するように移動する可動導体
   を含む断路接点開閉手段と、少なくとも、前記ロック手
   段と前記断路接点開閉手段とに係合し、前記断路開閉手
   段が前記断路接点を接続させるとともに前記ロック手段
   が前記ロック解除位置に保持される第１の位置と、前記
   断路接点開閉手段が前記断路接点を断路させるとともに
   前記ロック手段が前記ロック解除位置に保持される第２
   の位置との間を移動する動作切換手段とを備えた、回路
   遮断器。
2. 【請求項２】前記動作切換手段は、前記断路開閉手段が
   前記断路接点を接続させるとともに前記ロック手段が前
   記ロック位置に保持される第３の位置と、前記断路開閉
   手段が前記断路接点を断路させるとともに前記ロック手
   段が前記ロック位置に保持される第４の位置とをさらに
   備える、請求項１記載の回路遮断器。