JP2550102B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は付属装置取付部を備えた回路遮断器に係り、
特に付属装置の取扱い性の向上、および取付数の増加を
図るのに好適な付属装置取付部を備えた回路遮断器に関
する。

〔従来の技術〕

従来、回路遮断器の警報開閉器、補助開閉器、電圧引
はずし装置等の付属装置は、特開昭61−151945号に記載
のように開閉機構のない極のケース、カバーの内部で可
動接点台収納位置の上部空間に取付られていた。従って
これら付属装置の取付、取外しに当ってはケースにねじ
等で固定されているカバーを取外さなければならず、そ
の際に遮断器本体が外部に露出するため、遮断器本体に
異物が混入したり、部品を脱落させることがあった。ま
た付属装置は、遮断器本体と同一空間に存在するため、
遮断時のアークにさらされ損傷したり、主回路との絶縁
手段が複雑になる等の問題があった。これらの欠点を解
決する方法としては実開昭61−36047、特開昭60−6852
4、特開昭59−101735、実開昭60−124847等に見られる
ように、従来からの付属装置取付部即ち可動接点台収納
位置上部のカバーに凹部を設け、カバーの外側から付属
装置を取付けるものがあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は付属装置を開閉機構のある極に取り付
けことができず、付属装置の小形化、簡素化、取付数の
増加および省スペース化という点については配慮がされ
ておらず、次のような問題点があった。

１）開閉機構が１極分占めるため、３極遮断器の場合に
は左右両極のみ、２局遮断器の場合には１極のみにしか
付属装置を取付することができず、取付後、種類の点で
大きな制限があった。また、付属装置のリード線が回路
遮断器の側面から引き出されるため、複数の回路遮断器
を並べて設ける場合に回路遮断器間に配線スペースが必
要となり、取付スペースが増大するという問題があっ
た。

２）接触子部に近い位置に取付けられるので、遮断時接
点間に生じる爆発衝撃に耐え得るようにカバーの強度や
考慮しなければならないし、イオン化されたガスが操作
ロッド貫通穴から吹き出すので絶縁を強化する等の対策
を要する。

３）過電流検出装置及び引外し機構から離れた位置に取
付けられることから引外し用付属装置の動作伝達方法が
複雑になること、また引外し装置に対する操作位置が制
限されるため操作力が大きくなり、結果的に付属装置が
大形となる。本発明の目的は、付属装置の取付部を接触
子部から離れた位置に設けるよう構成し、全ての極に付
属装置を取付可能として取付数を増加させるとともに、
アークの影響をより少なくして付属装置の信頼性向上を
図れ、さらに複数の回路遮断器を並べて取付ける場合の
省スペース化も図れる回路遮断器を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、一端に電源側端子を有し他端に負荷側端
子を有する筺体内に電源側端子から負荷側端子に向かう
電路を備え、電路は電源側端子から順に固定接触子、可
動接触子および負荷電流を検出する過電流検出手段で構
成され、筺体内の略中央部には筺体外から操作可能に設
けられたハンドルを有して可動接触子を固定接触子と接
離させる開閉機構が配設され、筺体内の開閉機構と負荷
側端子との間には過電流検出手段の動きを開閉機構に伝
達して過電流時に開閉機構の引外しを行う引外し機構が
配設された回路遮断器において、筺体は実質的に直方体
状に形成されて電源側端子を有する第１の端面とこの第
１の端面に対向して設けられ負荷側端子を有する第２の
端面と第１の端面に隣接して設けられハンドルを有する
外表面とこの外表面および第１の端面のいずれにも隣接
して設けられた１対の側面を備え、筺体の外表面のハン
ドルと第２の端面の間の側面から離間した位置で引外し
機構および過電流検出手段の少なくともいずれか一方に
臨む位置に配設されて引外し機構および過電流検出手段
の少なくともいずれか一方に外部からの引外し信号を伝
達する付属装置または引外し機構および過電流検出手段
のいずれか一方の動きを検出して外部へ伝達する付属装
置のいずれかを装着しうるよう構成された付属装置取付
部と、筺体の外表面で付属装置取付部から第２の端面に
向かう方向に溝状に形成された付属装置のリード線の引
出し部を備えたことにより達成される。

〔作用〕

過電流検出手段は負荷電流を検出し、過電流時に引出
し機構を介して開閉機構を動作させる。これにより開閉
機構は可動接触子を固定接触子から開離させる。付属装
置は他の機器からの信号を回路遮断器に伝達して引外し
機構を動作させ、あるいは回路遮断器の状態を他の機器
に伝達する。付属装置の取付部は回路遮断器の筺体の外
表面のハンドルと負荷側端子の間で引外し機構と過電流
検出手段の少なくともいずれか一方に臨む位置に設けら
れる。これにより引外し機構と付属装置とを近接して設
けることができ、付属装置の動作の伝達経路が簡略化さ
れる。付属装置取付部は筺体の外表面のハンドルと負荷
側端子の間の側面から離間した位置に配設され、付属装
置のリード線の引出し部は筺体の外表面で付属装置取付
部から第２の端面に向かう方向に溝状に形成されている
ので、回路遮断器側面の付属装置のための配線スペース
が不要になり複数の回路遮断器をそれらの側面を密着さ
せて取り付けることができ、省スペース化を図ることが
できるとともに、密着取付時においても付属装置は隣接
する他の回路遮断器の側面と干渉することがなく、付属
装置着脱の容易化を図ることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図〜第19図により説明す
る。

本発明の第１実施例を第１図〜第８図のより説明す
る。

本実施例は完全電磁式の回路遮断器に本発明を適用し
た例で、第１図はその全体構成を示す。1,2はそれぞれ
成形絶縁材から成る遮断器ケースおよびカバーで筺体を
構成し、３は固定導体で１端に電源側単3aを有し、他端
に固定接点４を有し、固定接触子として機能している。
５は可動接触子としての可動接点台で、一端に固定接点
４に対向する可動接点６を有する。７は可動フレームで
可動接点台６を回動自在に保持するとともに絶縁軸８に
固定され開閉機構としての開閉リンク機構９により各極
同時に開閉されるよう形成されている。なお、開閉機構
は、複数極の回路遮断器の場合は複数極のうちの１極に
設けられる。10は消弧装置である。11は過電流検出手段
としての完全電磁式の過電流検出装置で過電流によりコ
ア11aに吸引されるアーマチュア12を有する。引はずし
機構は共通引外し軸13、トリップ金具14、トリップレバ
ー15とにより構成される。アーマチュア12はコア11aに
吸引される吸引部12aと、動作を引外し機構40に伝達す
る伝達部12bとを有する。アーマチュア12の動作によ
り、共通引外し軸13に固定されたトリップ金具14が回動
しトリップ金具14とトリップレバー15との係合及びトリ
ップレバー15と開閉機構のフック16との係合が外れ、ば
ね17によって付勢されているフック16がフック軸18を中
心に回動して開閉リンク９がくずれ可動接点６が開極す
る。なお、第１図において、39はハンドル、42は負荷側
端子である。

本実施例では付属装置取付部としての凹部21がケース
２の外表面で過電流検出装置11に臨むようそのほぼ上部
に設けられ、その内部に付属装置50が取付けられる。付
属装置50として用いられるものには、例えば下記のよう
なものがある。

1.電圧引外し装置（SHT）：外部から電圧を印加して遮
断器をトリップさせる装置。

2.不足電圧引外し装置（UVT）：回路電圧が低下したと
き遮断器をトリップする装置。

3.警報スイッチ（AL）：遮断器がトリップしたとき切換
えられる接点装置でマイクロスイッチが用いられる。

4.補助スイッチ（AUX）：遮断器の開閉に応じて切換え
られる接点装置でマイクロスイッチが用いられる。

これらのうち、本実施例では付属装置取付部21にSHT,
UVT等の条件により回路遮断器の引はずし動作を行わせ
る装置を設けた場合を中心に説明する。

回路遮断器の過電流検出装置11及びその動作により開
閉リンク機構９をトリップさせる引外し機構40は回路遮
断器の負荷側に位置し、軽微な力で動作可能となるよう
に構成されている。

付属装置として例えば外部からの電圧によって遮断器
をトリップさせる電圧引はずし装置（以下SHT）を考え
た場合、過電流検出装置11の上部にSHTを取付けること
により従来よりも操作力量の小さいSHTで済み、SHTの小
形化が可能となる。そのため、従来スペースの問題では
付属装置の取付が不可能と考えられていた過電流検出装
置11の上部が有効に活用できる。また短絡電流遮断時に
おける筺体の強度については検討すると、過電流検出装
置11の上部は接触子部から離れているため遮断衝撃の影
響は少なく、ガス膨張による内圧増加による影響のみを
考慮すればよく、カバーに凹部21を設けて肉圧の薄い部
分ができても内圧増加に耐えられれば強度上の問題はな
い。本実施例における付属装置の構成例および付属装置
取付部への取付状態を以下に説明する。本実施例では付
属装置50をSHT52とした場合について説明する。第２
図、第３図に示すように、21はカバー２の過電流検出装
置11上部に設けられた凹部で底に操作ロッド26a貫通の
ための孔22を有する。この孔は最初は塞がれていて付属
装置取付の際に簡単に打ち抜けるようなものであっても
よい。23はSHT52を凹部21へ挿入後固定するためのカバ
ーでSHT52を取付けない場合の凹部21を塞ぐカバーとし
ても利用できる。本実施例ではカバー23は弾性を有する
フック部23aを有し、凹部21に設けた穴21aにはめ込んで
弾性的に固定する構造となっているが、もちろんこのカ
バー23はネジ止め等の方法により固定さえてもよい。24
はSHT52のコイル、25はヨーク、26は可動鉄心で操作ロ
ッド部26aを有する。27は可動鉄心戻しバネである。コ
イル24に電圧が印加されると可動鉄心26が吸引される。

これにより、操作ロッド部26aがアーマチュア12の吸
着部12aを押してアーマチュア12をコア11aの方向に回動
させ、その動きを伝達部12bが引外し機構40に伝達して
遮断器をトリップさせる。

第４図、第５図は、本実施例の変形例を示し、従来よ
り外部より通電することなく遮断器をトリップさせるこ
とを目的として設けられているトリップ釦とSHT52とを
組み合わせトリップ釦付SHT54とした例である。カバー2
3にはトリップ釦28用の穴23b及びトリップ釦のガイドと
なる筒部23Cが設けられている。トリップ釦28のボタン
部28aは可動鉄心を兼ねた磁性体であり、操作ロッド部2
8bは絶縁物となっている。トリップ釦28は戻しバネ27に
より上向きに付勢されるように凹部21にあらかじめ組込
まれている。このカバー23にコイル24及びヨーク25を組
み合わせて凹部21に取付けることによりトリップ釦28は
通常のトリップ釦及びSHT54の可動鉄心として機能し、
手動でも、自動又は遠隔操作でもトリップさせることが
できる。

また、SHT54へのリード線の接続については、コイル2
4にはんだ付等により直接接続してもよいが、第５図に
示すように、カバー23の内部に付属装置用端子台30を一
体に設け、さらにカバー23の一部に開閉扉23dを形成す
れば端子台30への接続および充電部の遮蔽が容易にな
る。

また、カバー２の表面に付属装置のリード線51の引出
し用として凹部21に連なる溝29を設けてもよい。これに
より、付属装置のリード線51を回路遮断器の表面を通す
ことができるので、複数台の回路遮断器を並べて設ける
場合でも、側面を密着させて取付けることができ、取付
スペースを小さくすることができる。

なお、第６図、第７図に示すように、SHTのコイル24
を外して、カバー23の筒部23Cをトリップ釦28が貫通す
るように取付け手動のトリップ釦のみの付属装置56とし
てもよい。

第８図は本実施例の回路遮断器に各種付属装置50を取
付けた例を示す。

本実施例によれば、従来スペースがなく付属装置の取
付ができなかった開閉機構を有する極への付属装置の取
付が可能となるとともに、従来用いられていた可動接点
台上部空間への取付を併用することにより付属装置の取
付可能数を飛躍的に増加させることができる。

本発明の第２実施例を第９図〜第18図により説明す
る。

本実施例は熱動電磁式の回路遮断器に本発明を適用し
た例で第９図はその全体構成を示す。

101,102はそれぞれ成形絶縁材料から成る遮断器ケー
スおよびカバーで筺体を構成し、103は固定導体で１端
に電源側端子103aを有し、他端に固定接点104を有し、
固定接触子として機能している。105は可動接触子とし
ての可動接点台で一端に固定接点104に対向する可動接
点106を有する。107は可動フレームで可動接点106を回
動自在に保持するとともに、絶縁軸108に固定され、開
閉機構として開閉リンク機構109により各極同時に開閉
されるよう形成されている。110は消弧装置である。

111は過電流検出手段としての熱動電磁式の過電流検
出装置で、電磁引外し要素120と熱動引外し要素119とよ
り成る。過電流検出装置111中の負荷側導体144はコイル
およびヒーターとして機能する。負荷側導体144に定格
を少し上回る程度の過電流が流れると熱動引外し要素11
9のバイメタル119aが曲がり共通引外し軸113を回転させ
る。また、負荷側導体144に短絡電流が流れた場合には
電磁引外し要素120の可動コア120aが固定コア120bに吸
引され、この時に共通引外し軸113を回転させる。引外
し機構140は、共通引外し軸113、トリップ金具114、ト
リップレバー115とにより構成される。過電流検出装置1
11の動作により共通引外し軸113が回転すると、共通引
外し軸113に固定されたトリップ金具114が回動しトリッ
プ金具14とトリップレバー115との係合及びトリップレ
バー115と、開閉機構のフック116との係合が外ればね11
7によって付勢されているフック116がフック軸118を中
心に回動して開閉リンク109がくずれ可動接点106が開極
する。

本実施例では付属装置取付部としての凹部121がケー
ス102の外表面で過電流検出装置111および引外し機構14
0に臨むようそれらのほぼ上部に設けられ、その内部に
付属装置50が取付けられる。なお、第９図において、14
2は負荷側端子、139はハンドルである。

第10図は本実施例における回路遮断器に各種付属装置
を取付けた状態を示す。本実施例において付属装置がSH
T52である場合、またはトリップ釦28である場合、それ
ぞれ第11図、第12図に示すように共通引外し軸113に設
けられた係合部113aに操作ロッド部26a,28bが対向して
設けられ、操作ロッド部26a,28bが係合部113aを押して
共通引外し軸113を回動させ、引外し機構140を動作させ
る。これにより、第１実施例と同様に付属装置の操作に
よりトリップ動作を行うことができる。

付属装置として警報スイッチ（以下AL）57、補助スイ
ッチ（以下AUX）58を設けた例をそれぞれ第13図、第14
図に示す。また、それらの詳細をそれぞれ第15図、第16
図に示す。31はAL,AUXスイッチとして機能するマイクロ
スイッチ、32,33は各々AL,AUXの操作ロッドであり、カ
バーを兼ねた絶縁フレーム34に操作バネ36ととみ組込ま
れている。35はマイクロスイッチ固定用の押え枠であ
る。AL57は遮断器トリップ時のみ動作するトリップレバ
ー15により、操作ロッド33を介してマイクロスイッチ31
を開閉し、AUX58は、遮断器接点開閉に伴い動作する可
動フレーム107の動きを操作ロッド33を介してマイクロ
スイッチ31に伝達し、マイクロスイッチ31を開閉するも
のである。

次に、付属装置として不足電圧引外し装置（以下UV
T）59について説明する。

第17図はUVT59の１例である。コイル24、ヨーク25、
可動鉄心26′、操作バネ37保持バネ38が一体に構成さ
れ、開閉機構109が取付けられている極に設けた凹部121
に取付けられる。コイル24は回路の電圧を検出し得るよ
う接続されて励磁され、常時、可動鉄心26′は操作バネ
37に抗して吸引されており、回路の電圧が低下すると吸
引力に操作バネ力が打ち勝ち操作ロッド部26aが共通引
外し軸113を回動させて引外し機構140を動作させトリッ
プ状態とする。可動鉄心26′をリセットするには、遮断
器ハンドル139のリセット操作を行い、保持バネ38で可
動鉄心26′を押し上げることにより行なう。このためUV
T59は可動鉄心26′吸引のための大きな力は必要とせず
装置が小形で良く、凹部121は極めて小さなもので済
む。

付属装置の取付個数を多くしたい場合には、本実施例
による付属装置取付部121に加え、従来例において用い
られている付属装置取付部を併用してもよい。その例を
第18図に示す。第18図は本実施例の付属装置取付部121
の他に、従来例において付属装置が取付けられている位
置にも付属装置取付部191を設け、これらにいずれもAUX
58を取付けたものである。

この場合には付属装置の取付数が増加するというメリ
ットの他に新たな効果として、例えば従来の取付部191
のAUX58で可動接点台105の動きを検出し、本実施例の取
付位置121で可動フレーム107の動きを検出して信号とし
て取り出せば接点の溶着検出なども可能となる。

本発明の第３実施例を第19図により説明する。本実施
例は単極の回路遮断器に本発明を適用した例である。内
部の構成は、第１実施例または第２実施例における回路
遮断器の開閉機構が設けられた極、１極部分であり、こ
れをケース201、カバー202から成る筺体内に格納したも
のである。本実施例においては、カバー202に凹部221が
設けられ、凹部内に付属装置50が取付けられる。カバー
202には凹部に連なるリード線51の引出溝229が設けられ
る。

なお、第19図において239はハンドルである。本実施
例によれば、従来、付属装置を取付けることができなか
った単極の回路遮断器にも付属装置を取付けることがで
き機能を向上させることができる。

以上の実施例においては、付属装置が付属装置取付部
として形成された凹部の中に格納される構成であるが，
これに限ることなく、付属装置が凹部に完全に格納され
ずに一部突出するような構成であってもよく、さらには
付属装置取付部が筺体の外表面と同一面に設けられ、付
属装置が完全に露出するような構成であってもよい。

また、付属装置も上述のものに限ることなく、過電流
検出装置の電気的、磁気的或は熱的変化を利用し、過負
荷状態を表示する過負荷警報装置、トリップ回数表示装
置等であってもよい。

以上の実施例によれば、小形かつ簡素化された付属装
置を簡単に着脱ができ、付属装置の取扱性の向上を図る
ことができる。

さらに、従来の付属装置取付部を併用することにより
付属装置取付可能数は倍増し、遮断器が用いられる回路
構成の自由度が大きくなる。また全極に同じ付属装置を
取付けることも可能となるので各極からの信号の組み合
わせにより欠相検出など新しい機能への展開が可能とな
る。

また、付属装置への配線を回路遮断器の筺体の外部で
行えるので結線作業が容易になる。

また、補助スイッチAUXおよび警報スイッチALは過電
流検出手段の動きを検出するものであってもよい。この
場合、機械的に動きを検出するのであれば動きの軽いも
のが望ましく、理想的には光等を用いて非接触で検出す
るのが望ましい。光を用いる場合の１例を第20図に示
す。過電流検出手段の可動部分、例えばアーマチュア12
にその動きに応じて反射率が変化する反射部12Cを設
け、付属装置のケース80内に受光素子82と発光素子84お
よびそれらに必要な電子回路86等を組込み、受光素子82
および発光素子84にそれぞれ光ファイバ87,88を接続し
て、それらの先端をカバー23より突出させ、かつ操作ロ
ッド26aとほぼ同一形状となるように形成する。これに
より、過電流検出手段の動きを妨げることなく、その動
きを検出できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、全ての極に付属装置を取り付けるこ
とが可能で機能の向上を図れるとともに、アークの影響
をより少なくして付属装置の信頼性向上を図れ、さらに
複数の回路遮断器を並べて取り付ける場合の省スペース
化および密着取付時における付属装置と隣接する他の回
路遮断器の側面との干渉を防止して付属装置着脱の容易
化を図れる回路遮断器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における回路遮断器の構成
を示す側断面図、第２図は本実施例の主要部の構成を示
す斜視図、第３図は本実施例における付属装置の取付状
態を示す主要部の側断面図、第４図、第５図はそれぞれ
本実施例の変形例を示す付属装置取付部の斜視図、第６
図、第７図は付属装置を手動トリップ釦とした場合の付
属装置取付部のそれぞれ斜視図および側断面図、第８図
は本実施例の回路遮断器に各種の付属装置を取付けた状
態を示す斜視図、第９図は本発明の第２実施例における
回路遮断器の構成を示す側断面図、第10図は本実施例の
回路遮断器に各種の付属装置を取付けた状態を示す斜視
図、第11図、第12図は本実施例において付属装置として
それぞれ電圧引外し装置および手動トリップ釦を取付け
た状態の主要部の側断面図、第13図、第14図は付属装置
としてそれぞれ警報スイッチおよび補助スイッチを取付
けた状態の主要部の側断面図、第15図、第16図はそれぞ
れ警報スイッチおよび補助スイッチを構成を示す斜視
図、第17図は付属装置として不足電圧引外し装置を取付
けた状態を示す主要部の側断面図、第18図は本実施例の
付属装置取付部に加え、従来の付属装置取付部も用いて
それぞれに付属装置を取付けた状態を示す主要部の側断
面図、第19図は本発明の第３実施例における回路遮断器
の主要部を示す斜視図、第20図は警報スイッチまた補助
スイッチを非接触形とした場合の要部を示す側断面図で
ある。 1,2,101,102,201,202:筺体、9,109:開閉機構、11,111:
過電流検出手段、21,121,221:付属装置取付部、40,140:
引外し機構、50,52,54,56,57,58,59:付属装置。

フロントページの続き (72)発明者 塩田 勤一 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所中条工場内 (72)発明者 嶋野 輝美 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所中条工場内 (56)参考文献 特開 昭59−101735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−233921（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−124847（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−86638（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に電源側端子を有し他端に負荷側端子
   を有する筺体内に前記電源側端子から前記負荷側端子に
   向かう電路を備え、該電路は前記電源側端子側から順に
   固定接触子、可動接触子および負荷電流を検出する過電
   流検出手段で構成され、前記筺体内の略中央部には前記
   筺体外から操作可能に設けられたハンドルを有して前記
   可動接触子を前記固定接触子と接離させる開閉機構が配
   設され、前記筺体内の該開閉機構と前記負荷側端子との
   間には前記過電流検出手段の動きを前記開閉機構に伝達
   して過電流時に前記開閉機構の引外しを行う引外し機構
   が配設された回路遮断器において、前記筺体は実質的に
   直方体状に形成されて前記電源側端子を有する第１の端
   面とこの第１の端面に対向して設けられ前記負荷側端子
   を有する第２の端面と前記第１の端面に隣接して設けら
   れ前記ハンドルを有する外表面とこの外表面および前記
   第１の端面のいずれにも隣接して設けられた１対の側面
   を備え、前記筺体の外表面の前記ハンドルと前記第２の
   端面の間の前記側面から離間した位置で前記引外し機構
   および前記過電流検出手段の少なくともいずれか一方に
   臨む位置に配設されて前記引外し機構および前記過電流
   検出手段の少なくともいずれか一方に外部からの引外し
   信号を伝達する付属装置または前記引外し機構および前
   記過電流検出手段のいずれか一方の動きを検出して外部
   へ伝達する付属装置のいずれかを装着しうるよう構成さ
   れた付属装置取付部と、前記筺体の外表面で前記付属装
   置取付部から前記第２の端面に向かう方向に溝状に形成
   された前記付属装置のリード線の引出し部を備えたこと
   を特徴とする回路遮断器。