JP3354722B2 - 漏電遮断器 - Google Patents

漏電遮断器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は漏電遮断器に係り、さら
にに詳しくは、過負荷保護ないしは短絡保護機能を兼備
する漏電遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】漏電遮断器を接続した電気機器に漏電が
発生すると、地絡電流を検出した漏電遮断器の零相変流
器内を貫流する電流にアンバランスが生じ、零相変流器
の二次コイルに出力が発生する。この出力を増幅して電
圧引き外し機構を付勢し、回路遮断機構を動作させるこ
とにより、前記電気機器を含む回路を遮断するように構
成されている。漏電遮断器の小型化に関しては、特公平
3−233824号公報に開示された技術がある。この
漏電遮断器は、漏電保護機能を除く機構部分を配線用遮
断器と同一寸法になるように形成することにより、漏電
遮断器相互間で構造上の互換性を確保し、漏電検出部の
組込み作業の容易化を図ったものである。
【0003】零相変流器への一次導体の組付け作業は、
3極用の場合、先ず左右2極用の導体を零相変流器に貫
通させ、次に中央極用の導体を貫通させるが、通常、漏
電遮断器の本体ケースに取付けるべき形状を保ったまま
で組付けられる。このとき、外形寸法が制約されている
零相変流器に対し、一次導体もまた、曲げ加工を含んだ
複雑な形状をしているから、極めて厳しい制約条件のも
とで設計を行なわなければならない。さらに形状の制約
は、漏電遮断器としての性能にも影響を及ぼして電流通
電時における温度上昇を招き、本体ケースおよびカバー
等の絶縁物の劣化をひきおこす要因となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】漏電遮断器は、漏電検
出部、漏電増幅部、漏電引外し部から構成されおり、通
常これらは、回路遮断器の下流側に設けられ、長手方向
の寸法が増加の要因となっていた。上記従来技術は、配
線用回路遮断器と同一寸法に収めるために、漏電増幅部
と漏電引外し部を接点開閉機構と並列に配置し、漏電保
護機能を除いた配線用遮断器と同程度に小型化すること
により遮断器本体の共通化は図られたが、零相変流器の
一次導体への取付作業性、一次導体の形状設計の簡易化
と、漏電遮断器の温度上昇対策としては十分ではなく問
題点が残されていた。本発明は、零相変流器に一次導体
を貫通して漏電検出部を組付けるに際し、零相変流器の
形状と寸法制約の影響を受けることなく形状の自由度を
増加した構造とし、小型の漏電遮断器を低原価で提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】記の目的は、過電流を
検知して電路を開放する回路遮断機構部と、回路遮断
器と負荷側端子との間に配設され、一次導体が零相変流
器を貫通する構造を備えた漏電検出部と、前記零相変流
器に発生する二次電流を増幅する漏電増幅部と、漏電
増幅部の出力により作動し前記回路遮断機構部を動作さ
せる漏電遮断器において、3極の一次導体のうち左右極
一次導体の負荷側端子側のコ字状の折り曲げ部の折り曲
げ角度を90°より大きくし、前記左右極一次導体を負
荷側端子側から前記零相変流器に貫通させ、前記左右極
一次導体の前記折り曲げ角度90°より大きい折り曲げ
部を概ね90°に折り曲げ、前記一次導体をケースに固
定したことを特徴とする漏電遮断器によって達成され
る。
【0006】
【作用】上記の構成により、一次導体は、零相変流器に
貫通容易な任意の形状のまま、零相変流器との組付けを
実施し、貫通後に左右両極用の一次導体を所定の角度、
すなわち、概ね90°になるように、曲げ加工を実施す
ることが容易である。これにより、一次導体の形状は零
相変流器の内径寸法の制約を受けることなく、小形で高
い通電容量を持つ漏電検出部を構成することが可能とな
り、増幅に最適な出力電流を得ることができ、また、一
次導体の容積不足による異常な温度上昇をもたらすこと
もない。
【0007】
【実施例】本発明の漏電遮断器を図1〜図9に示す実施
例により説明する。 〈第1実施例〉図1は、本発明の第1実施例の3極用漏
電遮断器内部を示す平面図、図2は同じく第1実施例の
漏電引外し部を含む側断面図、図3は同じく第1実施例
の中央極部分の回路遮断機構部を含む側断面図である。
図1、図2、図3に示すように本実施例の漏電遮断器3
0の要部はケース1内に収容され、一次導体9と零相変
流器20を有する漏電検出部31、漏電増幅部32、漏
電引外し機構11と電磁石装置12とを有する漏電引外
し部33、固定接触子3と可動接触子4を有する回路遮
断接点部34、2節リンクなど開閉機構5を含む回路遮
断機構部35、ヒータ6a、バイメタル6cなどを含む
過電流検出部36から構成されている。すなわち、漏電
遮断器30はケース1、カバー2の内部に、電源側端子
板3aと一体の固定接触子3、固定接触子3との間で接
離動作を行なう可動接触子4、可動接触子4を開閉動作
させる開閉機構5、過負荷電流および短絡電流を検出し
て動作する過電流引外し機構6、可動接触子4と過電流
引外し機構6のヒータ6aの一端とを接続するリード線
7、一端がヒータ6aの他端に接続され、他端に端子板
8が一体形成された一次導体9、一次導体9が貫通する
零相変流器20、及び、零相変流器20の二次出力を受
けて動作する漏電引外し機構11、電磁石装置12など
を収容している。
【0008】入力した電流は端子板3aから固定接触子
3、可動接触子4、リード線7、ヒータ6a、一次導体
9を通過して端子板8に流れる。過電流が流れるとヒー
タ6aが発熱し、これによりバイメタル6cが加熱され
て固定端を支点として湾曲することにより、過電流引外
し機構6が動作し、開閉機構5の2節リンク機構の作用
により可動接端子4が開極する。図2に示すように、漏
電引外し機構11は、開閉機構5に隣接して配置されて
おり、電磁石装置12、動作表示棒13、電磁石装置1
2の負荷となる戻しバネ14、動作表示棒13に係合す
るAレバー21と、Aレバー21に係合するBレバー2
2などから構成されている。電磁石装置12はヨーク1
2a、永久磁石12b、固定鉄心12c、可動コア12
d、トリップコイル12eなどから構成されており、可
動コア12dは、ヨーク12aを通って作用する永久磁
石12bの磁束により常時は可動コア12dは固定鉄心
12cに吸着されている。この吸着力により、戻しバネ
13の付勢力に対抗しAレバー21は図示の状態に支持
されている。漏電遮断器30を接続した電気機器に漏電
が発生し、トリップコイル12eが励磁されると、その
磁束によって永久磁石12bの磁束が打ち消されること
により、前記した可動コア12dの吸着が解除され、戻
しバネ14の付勢力により、Aレバー21は、回動軸2
1aを中心として図2における反時計方向に回動し、さ
らにBレバー22もAレバー21の回動に連動し、回動
軸22aを中心に時計方向に回動し、過電流引外し機構
6を動作させることにより、固定接触子3と可動接触子
4の間は開離される。
【0009】図1に示す漏電遮断器30の実機寸法(単
位mm)を示すと、例えば、225A定格の漏電遮断器
30において、L=165,W=105,A=50,B
=20,C=84,D=30である。また、特性上最も
好ましいとされる真円筒形状の零相変流器20は、同容
量の回路遮断器との見あいで外径寸法には上限があり、
このため、一次導体9のうち、中央極9aは別として、
9b、9cはコ字形に成形する必要があり、しかも、コ
字形の外形と寸法比も大幅な制約が生じている。すなわ
ち、一次導体9b、9cのコ字形の寸法比は、2:1:
2とすることが好ましく、従って、一次導体9b、9c
は、零相変流器20内に貫通してからコ字形に曲げ成形
することにより、はじめて組立が可能となる。図4は、
第1実施例の一次導体9の負荷側端子板8の部分を示し
た斜視図である。図4に示すように、左右極用の一次導
体9b、9cは、その曲がり部15の幅方向の両側に、
U字形の切欠き16を設け一次導体9b、9cの幅寸法
を局部的に縮小し、後述する零相変流器20への挿入
後、曲げ加工時に発生する応力集中原理を利用すること
により、曲げ作業の加工性を高めるようにしている。図
5〜図7は、本実施例の組立手順を示す斜視図である。
まず図5に示すように、一次導体9a、9b、9cのう
ち左右極用一次導体9b、9cは、曲がり部15の曲げ
角度θ1は、θ1>θ2=90°となるように正規角度9
0°でなく鈍角に形成しておき、次に図6に示すように
零相変流器20を貫通させてから、一次導体9a、9
b、9cが零相変流器20に組込まれた状態で、図7に
示すように左右極用一次導体9b、9cを直角に曲げる
作業を行なう。曲げ作業を行なう場合は、一次導体9
b、9cは容易に精度よく曲げることが可能となり、零
相変流器20に対して無理な外力が加わることない。こ
のとき、一次導体9b、9cは、切欠き16の位置に応
力が集中して曲げらるから、曲がり部15位置を予め想
定して切欠き16の位置を決定する必要がある。曲がり
部15の作業性と、一次導体9の断面積の減少による漏
電遮断器30内部の温度上昇とを考慮して最適の断面積
が決定される。本実施例では、切欠き16はプレス作業
による打抜きにより形成することが可能であるから、部
品原価の低減にも有用である。
【0010】〈第2実施例〉第2実施例を図8を用いて
説明する。本実施例は、図8のように一次導体9の曲が
り部15の幅方向の中心位置に、円形穴17を設けるこ
とにより、第1実施例と同様に曲げ加工時の応力集中を
図ったものであるが、本実施例の一次導体9の断面積の
決定にあたっては、第1実施例の切欠きタイプと比較し
て、本実施例の円形穴17の近傍の断面積は、局部的に
概ね20%縮小しても、所定の漏電検出機能を維持する
ことができるから、それだけ、一次導体9の形状の安定
性の確保し、曲げ加工の容易性を向上できるという効果
がある。なお、本実施例は、プレス抜き型のピンを交換
することにより、円形穴17の穴径の変更を実施するこ
とは容易である。
【0011】〈第3実施例〉次に第3実施例を図9によ
り説明する。本実施例は図示するように、一次導体9の
曲がり部15に板厚方向にV溝18を設けることによ
り、第1実施例と同様に曲げ応力の集中を図っている。
本実施例は、プレスの抜き加工では、板厚方向の成形作
業、いわゆる、つぶし加工を実施する過程でV溝18を
成形することは容易であり、さらに、一次導体9を零相
変流器20内へ挿入後の曲げの加工段階では、曲がり部
15は肉薄になっているため、作業性は極めて良好な形
状であり、一次導体9a、9b、9cの断面形状を同一
にすることも可能である。
【0012】
【発明の効果】零相変流器の貫通する一次導体の曲がり
部に、曲げ成形作業を向上させる目的で、応力集中部を
設け、零相変流器に一次導体を貫通後、一次導体の正規
曲げ作業をすることにより、零相変流器の内側の穴形状
に制約を受けず、一次導体の形状を形成でき、小形で高
い通電容量を持つ一次導体が実現でき、これにより、漏
電遮断器の小形化と原価の低減化を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る漏電遮断器の第1実施例の内部構
造を示す上面図である。
【図2】本発明に係る漏電遮断器の第1実施例の内部構
造を示す側断面図である。
【図3】本発明に係る漏電遮断器の第1実施例の他の側
断面を示す図である。
【図4】本発明の漏電遮断器の第1実施例の斜視図であ
る。
【図5】第1実施例の組立工程を示す図である。
【図6】第1実施例の組立工程を示す図である。
【図7】第1実施例の組立工程を示す図である。
【図8】第2実施例の一次導体を示す斜視図である。
【図9】第3の実施例の一次導体を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…ケース 2…カバー 3…固定接触子 4…可動接触子 5…開閉機構 6…過電流引外し
機構 6a…ヒータ 6c…バイメタル 7…リード線 8…端子板 9、9a、9b、9c…一次導体 11…漏電引外し機構 12…電磁石装置 12a…ヨーク 12b…永久磁石 12c…固定鉄心 12d…可動コア 12e…トリップコイル 15…曲がり部 16…切欠き 17…円形穴 18…V溝 20…零相変流器 21…Aレバー 21a…回動軸 22…Bレバー 22a…回動軸 30…漏電遮断器 31…漏電検出部 32…漏電増幅部 33…漏電引外し部 34…回路遮断接点部 35…回路遮断機構
部 36…過電流検出部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−81995(JP,A) 特開 昭53−10873(JP,A) 特開 昭49−43171(JP,A) 特開 平5−82006(JP,A) 特開 平1−162357(JP,A) 特開 昭53−50045(JP,A) 実開 平4−128016(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 83/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】過電流を検知して電路を開放する回路遮断
    機構部と、回路遮断器と負荷側端子との間に配設さ
    れ、一次導体が零相変流器を貫通する構造を備えた漏電
    検出部と、前記零相変流器に発生する二次電流を増幅す
    る漏電増幅部と、漏電増幅部の出力により作動し前記
    回路遮断機構部を動作させる漏電遮断器において、3極の一次導体のうち左右極一次導体の負荷側端子側の
    コ字状の折り曲げ部の折り曲げ角度を90°より大きく
    し、 前記左右極一次導体を負荷側端子側から前記零相変流器
    に貫通させ、 前記左右極一次導体の前記折り曲げ角度90°より大き
    い折り曲げ部を、概ね90°に折り曲げ、前記一次導体
    をケースに固定した ことを特徴とする漏電遮断器。
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