JP3291813B2

JP3291813B2 - 低圧遮断器

Info

Publication number: JP3291813B2
Application number: JP03379293A
Authority: JP
Inventors: 克己渡辺; 賢次郎美麗
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 2002-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JPH06251686A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、負荷が短絡状態であ
る場合には開閉接点部の投入を阻止するようにする機能
を備えた低圧遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】過負荷状態，地絡状態から低圧交流電路
を保護する低圧遮断器として、過電流を検出した際に電
路を開路する配電用遮断器、あるいは、過電流の保護に
加えて地絡電流を検出した際に電路を開路する機能も備
える漏電遮断器が広く使用されている。図４は、従来例
の低圧遮断器の要部の、（ａ）は開路状態の側面図、
（ｂ）は閉路状態の側面図である。また、図５は、図４
に示した低圧遮断器の，漏電遮断器として構成された場
合の回路図である。

【０００３】図４において、１は、ケース１１、ハンド
ル２、開閉接点部３、リンク機構４、負荷側端子板５を
備えた低圧遮断器である。ハンドル２は、ハンドルの基
部をなすハンドル基部２１と、ハンドル基部２１と一体
に形成されて，低圧遮断器１の開閉操作をおこなう際
に，操作員が直接操作を行う操作レバー部２２と、ハン
ドル基部２１の両側面に形成されて，ハンドル２をケー
ス１１により回動自在に支持するための支持部２３と、
ハンドル基部２１と一体に形成されて，リンク機構４と
連結される腕部２４とで構成されている。

【０００４】開閉接点部３は、電源側端子板を兼ねる固
定接触子３１と、可動接触子３２とで構成され、その固
定接触子３１は、ケース１１に装着される電源側端子板
３１１と、電源側端子板３１１に保持された固定接点３
１２で構成されている。可動接触子３２は、アーム３２
１と、アーム３２１に保持された可動接点３２２とで構
成されている。アーム３２１には、リンク機構４が連結
されるとともに、その両側面にアーム３２１をケース１
１により回動自在に支持するための支持部３２１ｂが形
成されており、ハンドル２の回動がリンク機構４を介し
てアーム３２１に伝達される。リンク機構４は、その両
端部のそれぞれを、ハンドル２が備える腕部２４と、可
動接触子３２が備えるアーム３２１とに回動自在に連結
され、ハンドル２の回動を、腕部２４，リンク機構４を
介してアーム３２１に伝達する。また、負荷側端子板５
は、電源側端子板３１１の装着される位置に対して反対
側となる位置でケース１１に装着される。

【０００５】低圧遮断器１は、図５に示す如く、電源側
端子板３１１と，負荷側端子板５との間に、開閉接点部
３，過電流検出部６１，零相変流器６２が接続され、ま
た、漏電検出部６３および引外し機構６４を備えてい
る。過電流検出部６１は、図示しない負荷に供給する電
流が過大である際にこれを検出して引外し機構６４に過
電流信号を出力するものであり、零相変流器６２は、負
荷に供給する電流中に含まれる地絡電流成分に対応する
信号を漏電検出部６３に出力するものであり、漏電検出
部６３は地絡電流成分が過大である際にこれを検出して
引外し機構６４に過大地絡電流信号を出力するものであ
る。引外し機構６４は、過電流信号あるいは過大地絡電
流信号が入力されると、開閉接点部３の備えるアーム３
２１を開路側に強制的に回動し、開閉接点部３を釈放す
る動作を行うものである。なお、図５は漏電遮断器とし
て構成された場合を示しており、配電用遮断器の場合に
は、零相変流器６２と漏電検出部６３を備えないように
すればよいものである。

【０００６】従来例の低圧遮断器１は、前記の構成を備
えているので、低圧交流電路に電源を投入する場合に
は、ハンドル２の操作レバー部２２を図中左方向に操作
する。これにより、ハンドル２のハンドル基部２１は支
持部２３を中心として図中反時計方向に回動して、その
腕部２４でリンク機構４を下方向に移動させる。これに
より、リンク機構４がアーム３２１を支持部３２１ｂを
中心として図中反時計方向に回動させて、可動接点３２
２を固定接点３１２に接触させる。かくして、開閉接点
部３が閉路され、負荷に低圧交流が供給されることにな
る。以降、低圧遮断器１は、この閉路状態を維持する。
なお、負荷への低圧交流の供給を停止する場合には、前
記した電源投入時と逆の操作により行われる。

【０００７】負荷への低圧交流の供給時に、負荷に過負
荷，短絡あるいは地絡が発生した場合には、過電流検出
部６１あるいは漏電検出部６３がこれを検出して信号を
発信するので、この信号を入力した引外し機構６４が、
アーム３２１を開路側に強制的に回動させて、開閉接点
部３を釈放し、負荷を過負荷，短絡あるいは地絡から保
護する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る低圧遮断器においては、負荷への電源の供給や停止、
あるいは、過負荷，短絡あるいは地絡からの負荷の保護
を支障なく遂行するのであるが、次のような問題が有
る。すなわち負荷が短絡状態であるが、このことに気がついていな
い操作員が低圧遮断器１の電源投入操作を行った場合に
は、低圧遮断器１は直ちにこれを検出して、開閉接点部
３を釈放するのであるが、開閉接点部３は、負荷短絡の
極めて大きい値の電流を遮断することとなるために、開
閉接点部３から大きなアークが発生する。この大きなア
ークにより、操作員が危険に晒されることになる。ま
た、開閉接点部３は、短絡電流を遮断する能力を備えては
いるが、短絡電流の遮断により開閉接点部３に損耗が生
じる。さらに、遮断する迄の間通流する短絡電流により、電源電圧の
変動を生ずる。

【０００９】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、負荷短絡状態時の
電源投入を阻止することが可能な低圧遮断器を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、１）開閉接点部と、この開閉接点部を手動により開閉操
作するハンドルと、過電流の通流時に開閉接点部を強制
的に開路させるための過電流検出部を備える低圧遮断器
において、低圧遮断器は、ハンドルロック手段を備え、
このハンドルロック手段は、低圧遮断器の閉路動作時
に，負荷側のインピーダンスを検出し，負荷側が短絡状
態である場合には，前記のハンドルが回動するのをロッ
クするものである構成とすること、また２）前記１項記載の手段において、ハンドルロック手段
は、補助開閉手段と、負荷インピーダンス測定回路と、
投入ロック機構を備え、前記補助開閉手段は、開閉接点
部が閉路される前にハンドルにより導通状態にされる開
閉機構を有するものであり、前記負荷インピーダンス測
定回路は、補助開閉手段が有する開閉機構が導通状態に
されると動作を開始し、負荷側が短絡状態である場合に
は、投入ロック機構を作動させる信号を出力するもので
あり、前記投入ロック機構は、負荷インピーダンス測定
回路の出力する信号を入力し、この信号が入力される
と，開閉接点部が閉路状態となる以前の位置でハンドル
の回動をロックするものである構成とすること、により
達成される。

【００１１】

【作用】この発明においては、低圧遮断器は、ハンドルロック手段を備え、このハン
ドルロック手段は、低圧遮断器の閉路動作時に，負荷側
のインピーダンスを検出し，負荷側が短絡状態である場
合には，前記のハンドルが回動するのをロックするもの
である構成とすることにより、負荷側が短絡状態である
場合には、ハンドルの回動がまずロックされ、それによ
り、開閉接点部が閉路されることが阻止されることによ
り、負荷に電源が供給されないようになる。またハンドルロック手段は、補助開閉手段と、負荷インピ
ーダンス測定回路と、投入ロック機構を備え、前記補助
開閉手段は、開閉接点部が閉路される前にハンドルによ
り導通状態にされる開閉機構を有するものであり、前記
負荷インピーダンス測定回路は、補助開閉手段が有する
開閉機構が導通状態にされると動作を開始し，負荷側が
短絡状態である場合には，投入ロック機構を作動させる
信号を出力するものであり、前記投入ロック機構は、負
荷インピーダンス測定回路の出力する信号を入力し，こ
の信号が入力されると，開閉接点部が閉路状態となる以
前の位置でハンドルの回動をロックするものである構成
とすることにより、まず、ハンドルの操作により開閉接
点部の閉路される前に開閉機構が導通状態にされる。開
閉機構が導通状態にされると、負荷インピーダンス測定
回路に電源が供給されること等により負荷インピーダン
ス測定回路が動作を開始して、負荷側のインピーダンス
を測定する。測定の結果、負荷インピーダンスが低く，
負荷側が短絡状態である場合には、負荷インピーダンス
測定回路は投入ロック機構に信号を出力する。この信号
が入力された投入ロック機構は、開閉接点部が閉路状態
となる以前の位置でハンドルが回動しようとするのをロ
ックする。それにより、開閉接点部が閉路されることが
阻止されることにより、負荷に電源が供給されないよう
になる。

【００１２】

【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、この発明の一実施例による低圧遮
断器の要部の、ハンドルロック状態における側面図であ
る。図２は、図１に示した低圧遮断器の要部の、（ａ）
は開路状態の側面図、（ｂ）は閉路状態の側面図であ
る。また、図３は、図１に示した低圧遮断器の，漏電遮
断器として構成された場合の回路図である。図１，〜図
３において、図４，図５に示した従来例による低圧遮断
器と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。なお、図１，図２中には、図４で付した符号につい
ては、代表的な符号のみを記した。

【００１３】図１，〜図３において、１Ａは、図４，図
５に示した従来例による低圧遮断器１に対して、補助開
閉手段としてのマイクロスイッチ７と、負荷インピーダ
ンス測定回路８と、投入ロック機構９とから構成された
ハンドルロック手段１０を追加して備えた低圧遮断器で
ある。マイクロスイッチ７は、アクチュエータ７１と、
開閉機構である接点機構７２を備えており、ケース１１
に保持されている。このマイクロスイッチ７は、電源投
入時にハンドル２が操作されて腕部２４が回動された際
に、腕部２４の先端部２４ａによりアクチュエータ７１
が押圧されることで、接点機構７２が閉路される動作を
行う。

【００１４】負荷インピーダンス測定回路８は、入力端
子８１と、電源用変圧器８２と、定電圧整流回路８３
と、固定抵抗器８４，８５と、サイリスタ８６と、出力
端子８７とで構成されている。入力端子８１にマイクロ
スイッチ７を介して低圧交流電路からの電源が入力され
ると、電源用変圧器８２を経て定電圧整流回路８３から
定電圧を持つ直流電圧；Ｖ0 が出力される。この直流電
圧Ｖ0 が固定抵抗器８４→負荷（負荷側端子板５，５の
間に接続されている。）→固定抵抗器８５から構成され
る回路に印加される。したがって、負荷の持つインピー
ダンス（この実施例の場合では、負荷インピーダンスと
しては主として抵抗成分が検出される。）値が小さいほ
ど、固定抵抗器８５に加わる電圧値；ＶG は高くなる。
この電圧ＶG は、サイリスタ８６のゲートとカソードと
の間に印加されているので、電圧ＶG 値が、サイリスタ
８６がトリガされる電圧値よりも高くなると、サイリス
タ８６がオンされる。サイリスタ８６がオンされると、
定電圧整流回路８３が出力する直流電圧Ｖ0 とほぼ等し
い値を持つ直流電圧；Ｖ1 が、投入ロック機構９を作動
させる信号として出力端子８７から出力される。

【００１５】投入ロック機構９は、鉄心９１，ヨーク９
２，アーマチュア９３とでなる磁気回路と、この磁気回
路に磁束を発生させるコイル９４とで構成されており、
ケース１１に保持されている。投入ロック機構９のコイ
ル９４には、負荷インピーダンス測定回路８から直流電
圧Ｖ1 が供給されると、それにより電流が通流する。コ
イル９４に電流が通流されておらず，したがって，磁気
回路に磁束が通流していない場合には、アーマチュア９
３は図示しないばねによりヨーク９２の上端部９２ａを
支点として、図面上，反時計方向に回動されて、アーマ
チュア９３の先端部９３ａは、ヨーク９２の外側面部に
位置している。しかし、コイル９４に負荷インピーダン
ス測定回路８から直流電圧Ｖ1 が供給されると、コイル
９４に電流が通流されることで，磁気回路に磁束が通流
される。この場合には、アーマチュア９３は、通流する
磁束により鉄心９１に吸引される磁気力が作用するため
に、ヨーク９２の上端部９２ａを支点として、ばね力に
抗して、図面上，時計方向に回動される。このために、
アーマチュア９３の先端部９３ａは、ヨーク９２の外側
面部から、アーム３２１の回動を阻止する位置へと移動
することとなる。

【００１６】この発明では前述の構成としたので、低圧
交流電路に電源を投入する場合には、従来例の低圧遮断
器１の場合と同様に、まず、ハンドル２の操作レバー部
２２を図２（ａ）に示した開路状態の位置から、図中左
方向に移動させるよう操作する。しかし、操作レバー部
２２が、図２（ｂ）に示した閉路状態の位置となる前の
位置において、マイクロスイッチ７のアクチュエータ７
１が、ハンドル２の腕部２４の先端部２４ａで押圧され
るので、その接点機構７２が閉路される。接点機構７２
が閉路されると、負荷インピーダンス測定回路８の入力
端子８１に電源が入力されて、負荷インピーダンス測定
回路８から直流電圧；Ｖ0 が出力される。

【００１７】ところで、その際に負荷インピーダンスの
値が小さいと、サイリスタ８６がオン状態にされて、直
流電圧；Ｖ1 が出力端子８７から出力されることとな
る。これにより、投入ロック機構９が動作し、そのアー
マチュア９３の先端部９３ａが、アーム３２１の先端部
３２１ａを拘束するので、アーム３２１のそれ以降の回
動は阻止される。（図１はこの状態を示している。）し
たがって、開閉接点部３の閉路は行われず、短絡状態あ
るいは過大な過負荷状態の負荷への電源の供給が防止さ
れる。

【００１８】なおこれに伴い、アーム３２１に連結され
ているリンク機構４を介してハンドル２の腕部２４も拘
束されることで、ハンドル２の操作レバー部２２もそれ
以降の移動を阻止されので、操作員に異常の発生してい
ることを認知させることになる。なお、サイリスタ８６
をオン状態とする負荷インピーダンスの値は、固定抵抗
器８４，８５の抵抗値等を選定することで、適宜に値に
設定することが可能なものである。

【００１９】また、マイクロスイッチ７の接点機構７２
が閉路された際に、負荷インピーダンスの値が大きく、
このために、サイリスタ８６がオン状態にならない場合
においては、投入ロック機構９は動作をせず、したがっ
て、そのアーマチュア９３が、開閉接点部３のアーム３
２１を拘束することがないので、従来例の低圧遮断器１
の場合と同様の動作により低圧交流電路の電源投入操作
が遂行される。

【００２０】実施例における今までの説明では、低圧遮
断器の備える補助開閉手段はマイクロスイッチ７である
としてきたが、これに限定されるものではなく、開閉接
点部が閉路される前にハンドルにより導通状態にされる
開閉機構を有するものであるならば、適宜の手段を採用
することができるものである。また、実施例における今
までの説明では、低圧遮断器の備える負荷インピーダン
ス測定回路は、電源用変圧器，定電圧整流回路，複数の
固定抵抗器，サイリスタ等で構成されたものであるとし
てきたが、これに限定されるものではなく、補助開閉手
段が有する開閉機構が導通状態にされると動作を開始
し，負荷側が短絡状態である場合には，投入ロック機構
を作動させる信号を出力するものであるならば、適宜の
手段を採用することができるものである。

【００２１】さらにまた、実施例における今までの説明
では、低圧遮断器の備える投入ロック機構は、磁気回路
とコイルで構成されたものであるとしてきたが、これに
限定されるものではなく、負荷インピーダンス測定回路
の出力する信号を入力し，この信号が入力されると，開
閉接点部が閉路状態となる以前の位置でハンドルの回動
をロックするものであるならば、適宜の手段を採用する
ことができるものである。

【００２２】

【発明の効果】この発明においては、前述の構成とし
て、短絡状態あるいは過大な過負荷状態の負荷への電源
の供給を防止することが可能となることにより、次記の
効果が有る。短絡状態あるいは過大な過負荷状態の負荷が接続され
た場合の低圧遮断器の電源投入操作時に、アークにより
操作員が危険に晒される問題が解消される。

【００２３】過大な電流による開閉接点部の損耗の発
生が防止される。過大な電流による電源電圧の変動の発生が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による低圧遮断器の要部の
側面図

【図２】図１に示した低圧遮断器の要部の、（ａ）は開
路状態の側面図、（ｂ）は閉路状態の側面図

【図３】図１に示した低圧遮断器の漏電遮断器として構
成された場合の回路図

【図４】従来例の低圧遮断器の要部の、（ａ）は開路状
態の側面図、（ｂ）は閉路状態の側面図

【図５】図４に示した低圧遮断器の漏電遮断器として構
成された場合の回路図

【符号の説明】

１Ａ低圧遮断器２ハンドル２４腕部２４ａ先端部３開閉接点部３２１アーム３２１ａ先端部６１過電流検出部７補助開閉手段（マイクロスイッチ）７１アクチュエータ７２接点機構８負荷インピーダンス測定回路９投入ロック機構９１鉄心９３アーマチュア９３ａ先端部１０ハンドルロック手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 71/62 H01H 71/00 H01H 73/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉接点部と、この開閉接点部を手動によ
り開閉操作するハンドルと、過電流の通流時に開閉接点
部を強制的に開路させるための過電流検出部を備える低
圧遮断器において、低圧遮断器は、ハンドルロック手段を備え、このハンド
ルロック手段は、低圧遮断器の閉路動作時に，負荷側の
インピーダンスを検出し，負荷側が短絡状態である場合
には，前記のハンドルが回動するのをロックするもので
ある、ことを特徴とする低圧遮断器。
【請求項２】請求項１記載の低圧遮断器において、ハンドルロック手段は、補助開閉手段と、負荷インピー
ダンス測定回路と、投入ロック機構を備え、前記補助開閉手段は、開閉接点部が閉路される前にハン
ドルにより導通状態にされる開閉機構を有するものであ
り、前記負荷インピーダンス測定回路は、補助開閉手段が有
する開閉機構が導通状態にされると動作を開始し，負荷
側が短絡状態である場合には，投入ロック機構を作動さ
せる信号を出力するものであり、前記投入ロック機構は、負荷インピーダンス測定回路の
出力する信号を入力し，この信号が入力されると，開閉
接点部が閉路状態となる以前の位置でハンドルの回動を
ロックするものである、ことを特徴とする低圧遮断器。