JP3347740B2 - 配電システムのタップオフボックスの接点分離装置 - Google Patents

配電システムのタップオフボックスの接点分離装置

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JP3347740B2 JP51619897A JP51619897A JP3347740B2 JP 3347740 B2 JP3347740 B2 JP 3347740B2 JP 51619897 A JP51619897 A JP 51619897A JP 51619897 A JP51619897 A JP 51619897A JP 3347740 B2 JP3347740 B2 JP 3347740B2
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クレックナー メラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10Adaptation for built-in fuses
    • H01H9/104Adaptation for built-in fuses with interlocking mechanism between switch and fuse
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/08Connection boxes therefor

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Trip Switchboards (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接点分離装置と、配電システムの母線ダク
トに取付け可能なベースエレメントとが設けられてい
て、該ベースエレメントがこのベースエレメントに旋回
可能に取り付けられた蓋によって閉鎖可能である形式の
配電システムのタップオフボックス、ならびに前記蓋の
開閉時に配電システムの母線とタップオフボックスとの
電気的接続を形成し、かつ、遮断するための方法に関す
る。
配電システムは主として、工場、研究所、展示室、病
院または温室等において使用され、これらの場所では消
費電力が一般家庭の消費電力を上回る。ゆえに、ここで
述べる配電システムは、40A以上の電流用に規定されて
いる。
配電システムの内部では、電流が、母線ダクト内に配
置されたいわゆる母線で送電される。公知の配電システ
ムでは各母線ダクト内に4つの母線が設けられており、
この場合、各母線は電力を異なる位相において送電する
ので、母線ダクトは導線1、導線2、導線3(L1、L2、
L3)の3相とN導線(N−Leiter)とを有している。
電流を取り出すために、これらの母線ダクトに、一定
の間隔を置いて複数のタップオフ箇所が設けられてお
り、これらのタップオフ箇所にいわゆるタップオフボッ
クスを固定することができる。これらのタップオフボッ
クスは、使用目的に応じて、スイッチまたは防護装置、
溶融式ヒューズ、マグネット式ヒューズもしくは市販さ
れている特殊安全接触ソケットを有している。これらの
タップオフボックスは別個に取外し可能であり、与えら
れた状態に応じてそれぞれ所望のタップオフ箇所に取り
付けられる。
配電システムにおいて配電すべき電流は、いわゆる供
給ボックスを介して母線に供給される。この際、これら
の供給ボックスもタップオフボックスも母線ダクトに個
々に取り付けることができ、または再び取り外すことも
できるので、これらのボックスを後で置き換えることも
可能である。
公知のタップオフボックスは、タップオフボックスを
母線に固定するベースエレメントと、このベースエレメ
ントに旋回運動可能に取り付けられた蓋とから構成され
ており、この蓋によって前記ベースエレメントが閉鎖さ
れる。ベースエレメントも蓋もプラスチック製である。
ドイツ連邦共和国特許第1109758号明細書およびフラ
ンス国特許第1247444号明細書により公知の、冒頭に述
べた形式のタップオフボックスは、さらに接点分離装置
を有している。この接点分離装置は、タップオフボック
スにおいて保守作業、修理作業または組立て作業を実施
できるようにするために、母線ダクト内の母線とケーブ
ル収容部との間の電流を遮断する。
これら2つの明細書により公知のタップオフボックス
は、母線ダクト内の母線に被せて締め付けられる複数の
母線端子を有しており、これらの母線端子は接触端子に
接続されており、この接触端子はベースエレメントの上
側において、露出してアクセス可能である。タップオフ
ボックスのベースエレメントの内部には、別のクランプ
端子が、前記接触端子から所定の間隔を保って絶縁して
設けられており、このクランプ端子は溶融式ヒューズを
介してケーブル収容部に接続している。
タップオフボックスの蓋が開かれている限り、ヒュー
ズもケーブル収容部も電流にさらされない。なぜなら
ば、接触端子とクランプ端子との間の電流が遮断されて
いるからである。蓋の内側には、各位相のために、蓋か
ら鉛直方向に突出した2つの接点フィンガを備えた接点
片が配置されている。蓋の閉鎖後に、これらの接点フィ
ンガは一方では接触端子に係合し、他方ではクランプ端
子に係合するので、ケーブル収容部は溶融式ヒューズを
介して母線に電気的に接続されている。
蓋の開放後には、前記接点片がクランプ端子もしくは
接触端子がら引き離されているので、導線は確かに遮断
されてはいるものの、露出してアクセス可能な前記接触
端子は依然として電流にさらされている。タップオフボ
ックスの作業に従事している機械整備士が、露出してア
クセス可能なこのような接触端子に誤って触れてしまう
と、この整備士はひどく負傷してしまう恐れがある。さ
らに、導電性の金属製工具または導線等が不幸にも2つ
の接触端子に誤って落下してしまうと、配電システムに
短絡が生じてしまう。
これらの接触端子は、有効な規定に応じて、指に対し
て安全に構成されてはいるが、しかし、満足できるほど
良好なそれぞれの防護を行うことができない。
このような欠点を克服するために、ドイツ連邦共和国
特許出願公告第1131769号明細書においては、蓋を開く
ことによって接点分離装置全体が母線から解離されるよ
うなタップオフボックスが提案されている。これによ
り、タップオフボックス内に設けられた装置またはケー
ブルのどれ1つとして、蓋が開かれた後では、電流にさ
らされなくなったがものの、前記明細書において用いら
れる構造体は、このような構造体が経済的に製造不可能
なほど複雑であり、かつ、コストがかかる。
従って、本発明の課題は、蓋を開くことによって母線
端子が母線から解離され、ならびに安価に製造できる、
配電システムのタップオフボックスを提供することであ
る。
このような課題の技術的な解決策として、本発明によ
れば、冒頭で述べた形式のタップオフボックスを改良し
て、接点分離装置が、ベースエレメントに固定されたタ
ップユニットと、蓋に固定されたロックユニットとを有
しており、前記タップユニットが、母線端子とケーブル
収容部とを備えたスライド可能に支承された分離スライ
ダを有しており、しかもこれらの母線端子は、蓋が閉じ
られている状態では、対応する母線を取り囲んで係合
し、蓋が開かれてい状態では、これらの母線から所定の
間隔を保っているような、タップオフボックスが提案さ
れている。
このような技術的構成に従って形成された、配電シス
テムのタップオフボックスは、少ない単個部材から構成
されているにもかかわらず、蓋が開かれていても、タッ
プオフボックスの構成部材のどれ1つとして電流にさら
されない、という利点を有している。
本発明の有利な構成では、ロックユニットに係合ヨー
クが旋回可能に支承されており、この係合ヨークは、分
離スライダを母線へ向かってスライドさせるために、蓋
の閉鎖時に、分離スライダに一体成形されたピンを取り
囲んで係合する。蓋が開かれると、ピンに係止された係
合ヨークは同様の形式で、分離スライダを母線から引き
離す。
本発明の特に有利な構成では、係合ヨークはロックユ
ニットに対して10゜〜45゜、有利には30゜だけ傾斜させ
られている。この際、係合ヨークはばねによってこのよ
うな傾斜位置にプレロードもしくは予荷重をかけられ
る。
タップオフボックスの蓋の短辺側がベースエレメント
に旋回運動可能に取り付けられている。このことによ
り、蓋の、ヒンジとは反対の側が円弧軌道を描く。この
側には、ロックエレメントが取り付けられている。従っ
て、ロックエレメントから突出するようにこのロックエ
レメントに取り付けられた係合ヨークは、蓋が閉じられ
ると、同様に円弧軌道を描く前記係合ヨークが分離スラ
イダを正確にとらえるように、傾斜させられて取り付け
られている。
本発明の別の有利な構成では、タップユニットが、可
動に支承された少なくとも1つの固定エレメントを有し
ており、この固定エレメントは分離スライダを、母線か
ら所定の間隔を保つ位置に固定する。このことによって
保証されるように、分離スライダの母線端子は、蓋が開
かれた状態では、母線に二度と被せ嵌められない。
本発明の特に有利な別の構成では、分離スライダに少
なくとも1つの固定ウェブが設けられており、この固定
ウェブは、蓋が閉じられた状態では、保持体の保持薄板
に係合している。このような保持体によって、ベースエ
レメント、ひいてはタップオフボックスが配電システム
の母線ダクトに固定されている。母線端子が母線に電気
的に接続されているあいだは、タップオフボックス全体
が母線ダクトから引き離されてしまうのを阻止するため
に、保持体の保持薄板は、蓋が閉じられると、固定ウェ
ブによって固定される。このような状態では、タップオ
フボックスを母線ダクトから引き離すことは、タップオ
フボックスを破壊しない限り不可能である。
本発明によるタップオフボックスの蓋の閉鎖時には、
係合ヨークが、分離スライダに一体成形されたピンを取
り囲んで係合する。この蓋をさらに旋回させた場合に
は、係合ヨークが固定エレメントを移動させるので、分
離スライダは解除される。次いで分離スライダは、蓋の
閉鎖によって、母線端子が母線に被せ嵌められ電気的な
接点接触が形成されるように、移動させられる。
同時に、分離スライダに取り付けられた固定ウェブ
は、保持体の保持薄板内へ導入されるので、この保持体
は、蓋が閉鎖された状態で、固定されている。これによ
って、母線ダクトに固定されたタップオフボックスは、
蓋が閉鎖されているあいだは、外れてしまう恐れがな
い。
蓋の開放によって電気的接続を遮断するために、係合
ヨークがピンに当接するようになっていて、蓋をさらに
開くことによって係合ヨークは分離スライダを、母線端
子が母線から解離されるまで、母線から引き離す。次い
で、蓋をさらにもっと開いた場合には、係合ヨークはピ
ンから解離され、タップオフボックスは完全に開かれ
る。
係合ヨークが固定エレメントともはや接触しなくなる
と直ちに、固定エレメントはその出発位置にばねによっ
て戻し案内され、かつ、分離スライダを下方から把持
し、固定する。この分離スライダはその間、母線端子が
母線から所定の間隔を保った位置を占めている。
つまり本発明によるタップオフボックスでは、少ない
構成部材で、確実に作動する接点分離装置が得られ、こ
の接点分離装置では、蓋が開くことによって、分離スラ
イダに取り付けられた母線端子が母線から解離されるの
で、開かれたタップオフボックスの構成部材のどれ1つ
として電流にさらされない。従って本発明によるタップ
オフボックスは、要求される安全規定を十分に満たして
おり、ならびに、安価に製造できる構成部材と、使用さ
れるべき構成部材が少数であることとに基づき経済的に
製造することができる。
本発明による装置および方法のさらに有利な点が、、
実施例の説明および図面から得られる。前記特徴とさら
に記載の特徴とは、本発明に基づき、それぞれ単独で実
施されるか、または互いに任意に組み合わせて実施され
てもよい。詳述される実施例は、最終的な実施例として
ではなく、むしろ一例として示されるものである。以下
に、本発明の実施例を第1図〜第6a図につき詳しく説明
する。
第1図は、母線ダクトに固定された本発明によるタッ
プオフボックスの斜視図であり、 第2図は、第1図に基づくタップオフボックスの分解
斜視図であり、 第3図は、開かれた状態の接点分離装置の正面図であ
り、 第3a図は、第3図に示した接点分離装置の、線III a
−III aに沿って断面された側面図であり、 第4図は、部分的に開かれた状態の接点分離装置の正
面図であり、 第4a図は、第4図に示した接点分離装置の、線IV a−
IV aに沿って断面された側面図であり、 第5図は、部分的に閉じられた状態の接点分離装置の
正面図であり、 第5a図は、第5図に示した接点分離装置の、線V a−V
aに沿って断面された側面図であり、 第6図は、閉じられた状態の接点分離装置の正面図で
あり、 第6a図は、第6図に示した接点分離装置の、線VI a−
VI aに沿って断面された側面図である。
図示の各図面は本発明の対象を部分的に極めて概略的
に示しており、様々な縮尺で示している。この際、各図
面に示した本発明の対象は、その構造が一層良好に示さ
れるように、拡大図示されている。
実施例の説明 第1図には配電システムの一部が斜視図で図示されて
いる。このような配電システムを以下に詳しく説明す
る。ある特定の壁部または蓋に固定される母線ダクト2
内に、外方に対してカプセル内で保護された母線が設け
られている。母線ダクト2には、一定の間隔を置いて複
数のタップオフ箇所が設けられており、これらのタップ
オフ箇所に、母線から電流を取り出すための複数のタッ
プオフボックスを取り付けることができる。複数の保持
体6によって母線ダクト2に固定された、第1図に示し
たタップオフボックス4は、開かれた蓋8と一緒に図示
されている。タップオフボックス4のベースエレメント
10に複数のスイッチ12およびヒューズ14が固定されてい
て、これらのスイッチ12およびヒューズ14は導線に一体
的に組み込まれている。
タップオフボックス4の頭部端部には、タップユニッ
ト16とロックユニット18とから構成される接点分離装置
20が設けられている。
ベースエレメント10の端部22に旋回可能に取り付けら
れた、タップオフボックス4の蓋8が開かれると直ち
に、分岐した線路が接点分離装置20により母線から分離
される。
前記端部22には、装置ボックス24が同一平面高さに接
続しており、この装置ボックス24も同様に複数の保持体
6によって母線ダクト2に固定されている。このような
装置ボックス24は、母線ダクト2から分岐した導線を制
御し、かつ、防護するために必要な、例えば防護装置、
溶融式ヒューズ、マグネット式ヒューズ、特殊安全接触
ソケットまたはスイッチのようなさらに別の装置を収容
することができる。
第2図は、タップオフボックス4を分解斜視図で示し
ている。ベースエレメント10は、蓋8と同様に、3つの
構成部材から組み立てられている。ベースエレメント10
は、押出し成形法で製造されたアルミニウム成形体26か
ら成っており、このアルミニウム成形体26の頭部側にタ
ップユニット16がねじ締結され、端部側にはベース端部
22がねじ締結されている。これと同様に蓋8も、同じく
押出し成形法で製造されたアルミニウム成形体30から成
っており、このアルミニウム成形体30の頭部側にロック
ユニット18がねじ締結され、端部側には蓋端部32がねじ
締結されている。ベース端部28と蓋端部32とはヒンジと
して形成されており、このヒンジを中心として蓋8が旋
回させられる。
タップユニット16内に分離スライダ34が挿入されてお
り、この分離スライダ34は、接点分離装置20全体で示さ
れるように、第3図〜第6a図に詳しく図示される。
第3図、第4図、第5図および第6図には、接点分離
装置20の正面図が示されており、しかも各図面は、異な
る実施状態を示している。第3a図、第4a図、第5a図およ
び第6a図は、第3図、第4図、第5図および第6図に対
応する、その都度の接点分離装置20の側面図を示してい
る。
第3図および第3a図では、ロックユニット18はタップ
ユニット16とまだ係合していない。このような状態で
は、すなわち蓋8が開かれていると、分離スライダ34は
2つの固定エレメント36と係合している状態にあり、両
方の固定エレメント36は、分離スライダ34と、この分離
スライダ34に設けられた複数の母線端子38とを、母線40
から所定の間隔を置いた位置に保持している。この際、
分離スライダ34の縁部42が固定エレメント36の突出部44
に当接するように、これらの固定エレメント36は板ばね
54によって分離スライダ34に対して押し付けられる。
このような位置ではまた、分離スライダ34に一体成形
された2つの固定ウェブ46が、保持体6の保持薄板48か
ら引き出されているので、この保持薄板48は固定解除さ
れていて、自由に可動である。保持体6の保持薄板48は
母線ダクト2の相応の溝に係合しており、従ってタップ
オフボックス2を母線ダクト2に確実に緊締保持する。
ロックユニット18に係合ヨーク50が旋回運動可能に支
承されており、分離スライダ34を所望の位置へ導くため
に、蓋8が閉じられると直ちに、前記係合ヨーク50は分
離スライダ234に係合する。蓋8に固定されたロックユ
ニット18は、蓋8の旋回運動に基づいて円弧軌道上で移
動するので、係合ヨーク50は30゜まで旋回可能である。
従って、係合ヨーク50は、この係合ヨーク50のために分
離スライダ34内に設けられた開口をとらえることができ
る、ということが保証される。係合ヨーク50がやみくも
に行ったり来たりして揺動しないようにするために、係
合ヨーク50はばね52によってプレロードもしくは予荷重
をかけられている。
係合ヨーク50が分離スライダ34に係合する際、係合ヨ
ーク50は、分離スライダ34に一体成形されたピン53にぶ
つかる。蓋8をさらに押して閉めた場合には、係合ヨー
ク50の2つの歯が、これらの歯に設けられた突起部が前
記ピン53を通過するまで、ピン53によって互いに押し開
かれる。次いで、両方の歯はスナップ状にもとに戻り、
ピン53を取り囲んで係合するので、係合ヨーク50は分離
スライダ34を、ピン53を介して上下に移動させることが
できる。蓋8が強い力で開かれると、両方の歯は再びピ
ン53によって互いに押し開かれ、係合ヨーク50は前記ピ
ン53から引き離される。
第4図および第4a図では、係合ヨーク50は既に分離ス
ライダ34に係合していて、かつ、固定エレメント36を板
ばね54のばね力に抗して、分離スライダ34から離反する
方向へ移動させているので、突出部44は縁部42を、ひい
ては分離スライダ34を解除している。蓋がさらに閉じら
れると、第5図および第5a図に図示したように、分離ス
ライダ34はさらに母線40の方向へ移動させられ、第6図
および第6a図に図示したように蓋8が完全に閉じられる
と、母線端子38が母線40へ押し嵌められ、電気的な接続
が形成される。同時に、固定ウェブ46が、保持薄板48に
設けられた相応の開口内へ係合し、この位置で保持薄板
48を位置固定するので、蓋8が閉鎖された状態では、タ
ップオフボックス4を母線ダクト2から取り外すことが
できない。
蓋8の開放時には、係合ヨーク50がピン53に当接する
ようになっていて、かつ、母線端子38と一緒に分離スラ
イダ34を母線ダクト2から引き離しているので、母線端
子38は母線40から所定の間隔を保たれ、電気的な接続が
遮断される。
同時に固定ウェブ46が保持薄板48ら引き出され、この
保持薄板48を再び自由に移動させることができる。
係合ヨーク50が分離スライダ34を、この分離スライダ
34が所定の間隔を置いた位置を占めるまで、引き出すと
直ちに、固定エレメント36は板ばね54によって、第3図
に基づく固定エレメント36の出発位置に押し戻され、分
離スライダ34を滑動防止固定する。
蓋8をさらに開くことによって、係合ヨーク50はピン
53から引き離され、蓋8が完全に開かれる。従って、タ
ップオフボックス4において、重要な保守作業、修理作
業および/または組換え作業を行うことができる。なぜ
ならば、母線端子38が母線40から所定の間隔を保ってい
ることによって、タップオフボックス4の構成部材は決
して電流にさらされないからである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス メラー ドイツ連邦共和国 ボン カール−デュ イスベルク−シュトラーセ 27 (56)参考文献 米国特許2888529(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02B 1/20

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配電システムのタップオフボックスであっ
    て、接点分離装置(20)と、前記配電システムの母線ダ
    クト(2)に取付け可能なベースエレメント(10)とが
    設けられており、該ベースエレメント(10)が、ベース
    エレメント(10)に旋回可能に取り付けられた蓋(8)
    によって閉鎖可能であり、 接点分離装置(20)が、ベースエレメント(10)に固定
    されたタップユニット(16)と、蓋(8)に固定された
    ロックユニット(18)とを有しており、前記タップユニ
    ット(16)が、母線端子(38)とケーブル収容部とを備
    えたスライド可能に支承された分離スライダ(34)を有
    しており、前記母線端子(38)が、蓋(8)の閉鎖時
    に、対応する母線(40)を取り囲んで係合し、蓋(8)
    の開放時に、母線(40)から所定の間隔を保っている形
    式のものにおいて、 ロックユニット(18)に係合ヨーク(50)が取り付けら
    れており、該係合ヨーク(50)が、分離スライダ(34)
    に一体成形されたピン(53)と協働するようになってお
    り、 分離スライダ(34)をスライドさせるために、係合ヨー
    ク(50)がピン(53)を取り囲んで係合しており、 係合ヨーク(50)が、ロックユニット(18)に旋回運動
    可能に支承されていることを特徴とする、配電システム
    のタップオフボックスの接点分離装置。
  2. 【請求項2】係合ヨーク(50)がばね(52)によって、
    ロックユニット(18)に対して10゜〜45゜、有利には30
    ゜傾斜させられている、請求項1記載のタップオフボッ
    クスユニット。
  3. 【請求項3】タップユニット(16)が、可動に支承され
    た少なくとも1つの固定エレメント(36)を有してお
    り、該固定エレメント(36)が分離スライダ(34)を、
    蓋(8)の開放時に、母線端子(38)が母線(40)から
    所定の間隔を保つ位置に固定する、請求項1または2項
    記載のタップオフボックス。
  4. 【請求項4】固定エレメント(36)が突出部(44)を有
    しており、該突出部(44)に分離スライダ(34)の縁部
    (42)が当接するようになっている、請求項3記載のタ
    ップオフボックス。
  5. 【請求項5】固定エレメント(36)がばね負荷されてい
    る、請求項3または4記載のタップオフボックス。
  6. 【請求項6】分離スライダ(34)に少なくとも1つの固
    定ウェブ(46)が設けられており、蓋(8)の閉鎖時に
    前記固定ウェブ(46)が保持体(6)の保持薄板(48)
    に、前記保持体(6)を固定するために係合する、請求
    項1から5までのいずれか1項記載のタップオフボック
    ス。
  7. 【請求項7】蓋の閉鎖時に、請求項1から6までの少な
    くともいずれか1項記載のタップオフボックスと、配電
    システムの母線との電気的接続を形成するための方法に
    おいて、蓋(8)を閉鎖することによって、係合ヨーク
    (50)をピン(53)を取り囲むようにこのピン(53)に
    係合させ、次いで固定エレメント(34)を、分離スライ
    ダ(34)が解除されるように移動させ、その後、母線端
    子(38)を母線(40)に被せ嵌めるように前記分離スラ
    イダ(34)をスライドさせることを特徴とする、タップ
    オフボックスと母線との電気的接続を形成するための方
    法。
  8. 【請求項8】電気的接続を形成する際に、分離スライダ
    (34)に取り付けられた固定ウェブ(46)を、電気的接
    続を確実に行うために、保持薄板(48)に係合させる、
    請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】蓋の開放時に、請求項1から6までの少な
    くともいずれか1項記載のタップオフボックスと、配電
    システムの母線との電気的接続を遮断するための方法に
    おいて、蓋(8)を開放することによって、係合ヨーク
    (50)をピン(53)に当接させるようにし、前記係合ヨ
    ーク(50)により分離スライダ(34)を、母線端子(3
    8)が母線(40)から解離されるまで連行し、次いで前
    記係合ヨーク(50)をピン(53)から解離させることを
    特徴とする、タップオフボックスと母線との電気的接続
    を形成するための方法。
  10. 【請求項10】母線端子(38)が母線(40)から所定の
    間隔を保つ位置に分離スライダ(34)が達すると直ち
    に、固定エレメント(36)が前記分離スライダ(34)を
    下方から把持し、かつ、固定する、請求項9記載の方
    法。
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