JP2592002B2 - 回路遮断器の過電流検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この発明は、回路に流れる過負荷電流あるいは短絡電
流を検出し、光ファイバの透過光を遮断して回路遮断器
の引外し装置に引外し指令を送出する回路遮断器の過電
流検出装置に関する。

【従来の技術】

第10図及び第11図は従来のこの種の過電流検出装置１
を示すもので、第10図は縦断面図、第11図はそのＡ−Ａ
線に沿う断面図である。 図において、２は角柱状の本体ケース、３及び４は本
体ケース１内で先端が隙間５を介して対向する一対の光
ファイバ、６は隙間５に出入りする板状の遮光部材、７
は遮光部材６に結合された操作軸、８は操作軸７に連結
され周辺が本体ケース１に支持された反転ばねからなる
操作板、９は操作板８を図示状態に保持する戻しばね、
10は温度上昇すると復元して伸長するが常温では図示圧
縮状態にある形状記憶合金からなる駆動ばね、11は駆動
ばね10に近接するように本体ケース２の底部に配置さ
れ、図示しない回路遮断器の通電路に通じるヒータ導
体、12はヒータ導体11と接続されたコイル、13はコイル
12が巻かれたコ字形のコア、14はコア13と組み合わされ
ロッド15を介して操作軸７に対向するプランジャ、16は
プランジャ14と図示状態に保持する復帰ばねである。 このような構成において、ヒータ導体11に過負荷電流
が流れると、ヒータ導体11に接する駆動ばね10は加熱さ
れ温度が次第に上昇する。この温度がやがて形状記憶合
金の復元温度に達すると、駆動ばね10は伸長して戻しば
ね９の力に抗して操作板８を反転させる。その結果、操
作板８に連結された操作軸７は上方に駆動され、遮光部
材６は隙間５に進入して光ファイバ3,4間の光を遮断す
る。その状態を第10図に２点鎖線で示す。 一方、ヒータ導体11に短絡電流が流れると、コイル12
に生じる電磁力によりプランジャ14は復帰ばね16に抗し
て瞬時にコア13に吸引され、同様に操作軸７を駆動して
光ファイバ3,4間の光を遮断する。 第12図はR,S,Tの各相に上記過電流検出装置１を内蔵
した回路遮断器17の内部系統図を示すもので、いずれか
の相で光ファイバ3,4間の光が遮断されると、この信号
は光遮断検出回路18で電気信号に変換され、OR回路19、
増幅回路20を経て引外し装置21に伝えられる。その結
果、回路遮断器17の図示しないラッチ機構が解放され、
可動接触子22が図示の通り開離する。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記従来装置においては操作軸７と操作板
８とは完全に固着されており、短絡電流が流れてプラン
ジャ14で操作軸７を駆動する場合にも、同時に戻しばね
９に抗して操作板８を反転させる必要がある。 そこで、この発明は操作板や戻しばねに関わりなくプ
ランジャで操作軸を駆動できるようにしてプランジャの
機械的負荷を小さくし、コイル巻数の低減、及びコアや
プランジャの小型化を図った回路遮断器の過電流検出装
置を提供することを目的とするものである。 また、従来装置においては、遮光部材６を平板状とし
ているため、これを光ファイバ2,3の光軸に対して直角
に保持するため、第11図に示すように本体ケース２に廻
り止め2aが必要であった。 そこで、この発明は遮光部材の廻り止めを不要として
構成を簡単にした回路遮断器の過電流検出装置を提供す
ることを目的とするものである。 更に、従来装置においては、ヒータ導体11とコイル12
とが縦列接続され、これに伴って過電流を検出する部分
と短絡電流を検出する部分とが直線的に配置されている
ため、装置が図示の通り全体として縦に長くなり、小型
化が困難であるという問題があった。 そこで、この発明は長さ寸法を縮小して小型化を図っ
た回路遮断器の過電流検出装置を提供することを目的と
するものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この発明は、先端が隙間
を介して対向する一対の光ファイバと、前記隙間に出入
りする遮光部材と、この遮光部材に結合された操作軸
と、この操作軸に連結され戻しばねの力を受ける操作板
と、温度上昇により復元して前記戻しはねに抗して前記
操作板を駆動する形状記憶合金からなる駆動ばねと、こ
の駆動ばねに近接して配置され回路遮断器の通電路とな
るヒータ導体と、このヒータ導体と接続されたコイルで
巻かれたコアと、このコアと組み合わされ前記操作軸に
対向するプランジャとからなり、前記ヒータ導体に過負
荷電流が流れるとこのヒータ導体で加熱された前記駆動
ばねにより前記操作板を介して前記操作軸を駆動し、ま
た前記ヒータ導体に短絡電流が流れると前記こコアに吸
引された前記プランジャにより前記操作軸を駆動して前
記遮光部材を移動させ、回路遮断器の引外し装置に引外
し指令を送出する回路遮断器の過電流検出装置におい
て、操作軸と操作板とを互いに自由に動き得るように交
差させ、前記操作板を挟んで前記操作軸の駆動ばねと反
対の側に前記操作板と当接する係合片を設けるものとす
る。 上記装置において、遮光部材の形状を円筒状とするこ
とにより、遮光部材の廻り止めを不要とすることができ
る。 更に、上記装置において、ヒータ導体でコイルを構成
し、このコイルと駆動ばねとを同心的に配置することに
より、装置の長さ寸法を縮小することができる。

【作 用】

操作軸と操作板とを互いに自由に動き得るように交差
させ、操作板を挟んで操作軸の駆動ばねと反対の側に操
作板と当接する係合片を設けることにより、操作板と操
作軸との連結は一方向のみとなり、プランジャで操作軸
を駆動する際、操作板を取り残したまま操作軸だけを移
動させることができる。 また、遮光部材の形状を円筒状とすることにより、遮
光部材の向きに関わらず常に一定の遮光幅が得られるの
で、遮光部材の廻り止めが不要となる。 更に、ヒータ導体でコイルを構成して両者を兼用化
し、コイルと駆動ばねとを同心的に配置してコイルで駆
動ばねを加熱するようにすることにより、過負荷電流検
出部分と短絡電流検出部分とを重ねた配置とすることが
可能となる。

【実施例】

第１図〜第４図はこの発明の第１の実施例を示し、第
１図は過電流検出待機時の縦断面図、第２図はそのII−
II線に沿う断面図、第３図は過負荷電流検出動作時の縦
断面図、第４図は短絡電流検出動作時の縦断面図であ
る。なお、従来例と同一部分には同一の符号を付け説明
を省略する。 第１図において、操作軸23は反転ばねからなる操作板
24の中心の貫通孔24aに遊びを介して挿通されており、
操作軸23と操作板24とは互いに自由に動き得るように交
差している。また、操作板24を挟んで操作軸23の駆動ば
ね10と反対の側には円筒ピンからなる係合片25が直交す
るように圧入により固定され、この係合片25は操作板24
の上面に当接している。また、第２図に示すように、遮
光部材26は中実円筒状で、後述するように光ファイバ3,
4間の隙間５に進入した際は光を遮断するのに十分な直
径を有している。 このような構成において、ヒータ導体11に過負荷電流
が流れると、これに接する駆動ばね10は熱伝達により加
熱され、その温度が一定値に達すると元の形状に復元し
て伸長し、操作板24を反転させる。この操作板24は係合
片25を介して、第３図に示すように操作軸23を上方に駆
動し、遮光部材26を光ファイバ3,4間の隙間５に進入さ
せる。その結果、光ファイバ3,4を透過する光が遮断さ
れ、上に述べたように引外し装置21に引外し指令が与え
られる。 一方、コイル12に短絡電流が流れると、プランジャ14
は瞬時にコア13に吸引されて操作軸23に衝突し、第４図
に示すようにこれを上方に駆動する。それにより、同様
に引外し装置21に引外し指令が与えられる。その際、操
作板24に緩く挿通された操作軸23は操作板24に関係なく
単独で上昇できるので、プランジャ14には操作板24や戻
しばね９を変形させるための余分の負荷がかからない。 また、第２図に示すように、遮光部材26は円筒状であ
るため中心軸廻り回転しても光ファイバ3,4に対する遮
光幅は変わらず、したがって廻り止めが不要となってい
る。 次に、第５図〜８図はこの発明の第２の実施例を示す
もので、第５図の過電流検出待機時の縦断面図、第６図
は過負荷電流検出動作時の縦断面図、第７図は短絡電流
検出動作時の縦断面図、第８図は操作板の斜視図であ
る。なお、従来例と同一部分には同一の符号を付け説明
を省略しまた第１の実施例と対応する部分には同一の符
号を用いるものとする。 第５図において、コア13は下部が開口した底付中空円
筒状の本体13aとこれを下から閉じる円板状の蓋板13bと
で構成され、蓋板13bの中心には復帰ばね16を挟んでプ
ランジャ14が摺動自在に挿入されている。また、本体13
aの上部底板の中心にはプランジャ14と対向するように
円筒状の突起13cが一体形成されている。これに対し
て、コイル12は第１の実施例のヒータ導体11を兼ねて二
重らせん状に巻かれ、突起13c及びプランジャ14を囲む
ようにしてコア13の内側に収容されている。コイル12の
接続導体12a及び12bは側壁にあけられた穴を通してコア
13の外に引き出されている。 一方、形状記憶合金からなる駆動ばね10はコイル13の
外側にコイル12と同心的に配置され、コア13の下部側面
に嵌め込まれた環状のばね受け27により支持されてい
る。また、駆動ばね10の駆動力を操作軸23に伝える円形
の操作板24は、第８図に示すように四方に腕24bを有
し、この腕24bが本体ケース２の側壁の案内溝2aに案内
されて、本体ケース２内で上下に滑動するようになって
いる。遮光部材26に結合された操作軸23は操作板24の中
心の穴24aを貫通し、更にコア13の突起13cの中心を貫通
して先端がプランジャ14と対向している。 このような構成において、回路遮断器に過負荷電流が
流れるとヒータ導体を兼ねたコイル12が発熱し、コア13
を介して駆動ばね10を加熱する。加熱された駆動ばね10
はやがて復元温度に達して第６図に示すように伸長し、
操作板24を介して操作軸23を駆動する。その結果、すで
に述べたように引外し装置21に引外し指令を送出され
る。また、短絡電流が流れると、第７図に示すようにプ
ランジャ14が瞬時に突起13cに吸引され、操作軸23を駆
動する。これにより同様に引外し指令が送出される。 第２の実施例においては、駆動ばね10を加熱するヒー
タ導体はコイル12で兼用され、駆動ばね10とコイル12と
は同心的に配置されているので、過負荷電流検出部分と
短絡電流検出部分とが重なった構成となり、装置の長さ
寸法が縮小されている。 最後に、第９図のこの発明の第３の実施例を示す。こ
の実施例では、駆動ばね10及び操作板24がコア13の内部
に納められ、操作板24の上下運動もコア13の溝13dで案
内されるようになっている。このような構成によれば、
駆動ばね10がコイル12に接近し加熱効率が良くなる。そ
の他の構成、動作は第２の実施例と実質的に同じなので
説明を省略する。

【発明の効果】

この発明によれば、短絡検出時に操作軸を駆動する
際、操作板や戻しばねを駆動させる必要がなく、プラン
ジャにかかる機械的負荷が小さくなるので、その分コイ
ル巻数を減らし、またコアやプランジャを小型化するこ
とができる。また、遮光部材の形状を円筒状とすること
により遮光部材の廻り止めが不要となる。更に、ヒータ
導体とコイルとを兼用化することにより、装置を一層小
型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の過電流検出待機時の
縦断面図、第２図はII−II線に沿う断面図、第３図は第
１図の装置の過負荷電流検出動作時の縦断面図、第４図
は同じく短絡電流検出動作時の縦断面図、第５図はこの
発明の第２の実施例の過電流検出待機時の縦断面図、第
６図は第５図の装置の過負荷電流検出動作時の縦断面
図、第７図は同じく短絡電流検出動作時の縦断面図、第
８図は第５図における操作板の斜視図、第９図はこの発
明の第３の実施例の過電流検出待機時の縦断面図、第10
図は従来例の縦断面図、第11図そのＡ−Ａ線に沿う断面
図、第12図は過電流検出装置を内蔵した回路遮断器の内
部系統図である。 3,4……光ファイバ、５……隙間、９……戻しばね、10
……駆動ばね、11……ヒータ導体、12……コイル、13…
…コア、16……復帰ばね、23……操作軸、24……操作
板、25……係合片、26……遮光部材。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端が隙間を介して対向する一対の光ファ
   イバと、前記隙間に出入りする遮光部材と、この遮光部
   材に結合された操作軸と、この操作軸に連結され戻しば
   ねの力を受ける操作板と、温度上昇により復元して前記
   戻しばねに抗して前記操作板を駆動する形状記憶合金か
   らなる駆動ばねと、この駆動ばねに近接して配置され回
   路遮断器の通電路となるヒータ導体と、このヒータ導体
   と接続されたコイルが巻かれたコアと、このコアと組み
   合わされ前記操作軸に対向するプランジャとからなり、
   前記ヒータ導体に過負荷電流が流れるとこのヒータ導体
   で加熱された前記駆動ばねにより前記操作板を介して前
   記操作軸を駆動し、また前記ヒータ導体に短絡電流が流
   れると前記コアに吸引された前記プランジャにより前記
   操作軸を駆動して前記遮光部材を移動させ、回路遮断器
   の引外し装置に引外し指令を送出する回路遮断器の過電
   流検出装置において、操作軸と操作板とを互いに自由に
   動き得るように交差させ、前記操作板を挟んで前記操作
   軸の駆動ばねと反対の側に前記操作板と当接する係合片
   を設けたことを特徴とする回路遮断器の過電流検出装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、遮光部材の
   形状を円筒状としたことを特徴とする回路遮断器の過電
   流検出装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の装置におい
   て、ヒータ導体でコイルを構成し、このコイルと駆動ば
   ねとを同心的に配置したことを特徴とする回路遮断器の
   過電流検出装置。