JP3571479B2 - Circuit breaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷側に過電流が流れるときにも回路を遮断することができる回路遮断器であり、特に筐体内部の部材に高電圧が発生しない回路遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】
回路遮断器は、送配電線や変電所母線・機器等の短絡故障時にその回路を自動遮断するための開閉器であるが、平常時は回路の開閉にも用いられている。特に、負荷側に過電流が流れるのは好ましくなく、回路を確実に遮断することが必要である。
【0003】
従来の回路遮断器は、特開昭61−151945号公報(特公平7−27750号)に記載されているように中央極に設けられた開閉機構が下部レバーを介して中央極の可動接点台に機械的に接続されていた(第60図)。また、過電流引外し装置は、各極に設けられて各極の導体に固定されていた(第16図、第20図)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、開閉機構、下部レバーおよび過電流引外し装置は金属で形成されていた。そのため、開閉機構は中央極の可動接点台と実質的に同電位に充電され、過電流引外し装置は各極の導体と実質的に同電位に充電される。したがって、内部付属装置の追加、交換等で回路遮断器のカバーをやむなく活線状態であけた場合(本来は電源を切って行う)に充電部が露出して危険であるという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、感電の危険性をなくし、安全性に優れた回路遮断器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電源側端子に電気的に接続された電源側固定導体と負荷側端子に電気的に接続された負荷側固定導体および開閉引外し機構に機械的に接続されてON操作時に前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体を電気的に接続する可動導体とを有する主回路と、この主回路を収納する主回路ケースと、前記主回路の電流が所定値を超えたときに前記開閉引外し機構に前記主回路の遮断動作を行わせる引外し装置とを備え、前記主回路ケースは絶縁物により形成され、前記引外し装置は前記主回路ケースの内側で、かつ、前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体のいずれか一方の近傍に配設された固定コアと、前記主回路ケースの外側で、かつ、前記固定コアとの間に磁気回路とを形成するよう設置された可動コアと、該可動コアの動作を前記開閉引外し機構に伝達する伝達機構とを有し、前記固定コアは、略コの字形に形成され、前記電源側固定導体または前記負荷側固定導体の周りを囲むとともに略コの字形の両先端部が前記主回路ケースの外側を向くよう配置された回路遮断器である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施の形態を説明する。
本発明の回路遮断器の一実施例を図1〜図4により説明する。
図1は回路遮断器の断面図、図2は回路遮断器の平面図、図3は固定コアと可動コアの配置の説明図、図4は磁気回路の説明図である。
【0010】
本実施例の回路遮断器は3極の回路遮断器で、各極は、電源側端子11Aに電気的に接続された電源側固定導体としての電源側固定接点台11と負荷側端子17Aに電気的に接続された負荷側固定導体としての負荷側固定接点台17が、回動自在に保持された可動導体としての可動接点台14の回転中心に対して実質的に点対称位置に設けられ、これらの電源側固定接点台11、負荷側固定接点台17および可動接点台14で主回路を形成している。
【0011】
電源側固定接点台11は、電源側可動接点13と対向する位置に電源側固定接点12を有し、負荷側固定接点台17は、負荷側可動接点15と対向する位置に負荷側固定接点16を有している。
【0012】
可動接点台14は、その回転中心に対して点対称位置にそれぞれ電源側可動接点13、負荷側可動接点15を有している。
【0013】
可動接点台14は、開閉引外し機構としての開閉引外し機構部3に機械的に接続され、開閉引外し機構部3がON操作されると電源側固定接点台11と負荷側固定接点台17とを電気的に接続する位置まで回転する。
【0014】
この主回路は絶縁物により形成された主回路ケース2に収納される。主回路が主回路ケース2に収納された状態では電源側固定接点台11の電源側端子11A部分と負荷側固定接点台17の負荷側端子17A部分とが主回路ケース2から突出するが、他の部分は主回路ケース2内に位置して外部と電気的に絶縁される。
【0015】
主回路ケース2内で可動接点台14を回動自在に保持する保持部材も絶縁材で形成され、主回路に電圧が印加されたときに露出する充電部は電源側端子11A部分と負荷側端子17A部分との2カ所となる。
【0016】
本実施例では主回路ケース2および保持部材はポリエステル樹脂等の強度を有する熱硬化性樹脂で形成される。主回路ケース2内では遮断時に高温、高圧のアークガスが電源側及び負荷側の固定接点・可動接点間に発生する。そのため、主回路ケース2および保持部材はこの高温、高圧のアークガスに耐えることが要求され、かつ製品のコスト面も考慮してポリエステル樹脂が用いられる。なお、高温、高圧のアークガスに耐える絶縁材料であれば他の樹脂、あるいはセラミック等であってもよい。
【0017】
主回路ケース2中の電源側固定接点台11、負荷側固定接点台17および可動接点台14の接点近傍には遮断時に発生するアークを吸引して冷却するアークシュート(消弧装置)が設けられる。さらに本実施例では冷却されたアークガスを排出するアーク排出口が主回路ケース2に設けられている。
【0018】
主回路ケース2は3極分並行して配置され、各極の可動接点台14が実質的に同時に開閉できるよう、保持部材が連結される。開閉引外し機構部3は本実施例では中央極の主回路ケース2の外側上部に載置され、保持部材の回転軸に同軸に接続された絶縁物の回動アームに接続される。これにより、開閉引外し機構部3は主回路ケースの外側2に設けられて可動接点台14に絶縁物を介して接続されるので、主回路に電圧が印加されていても開閉引外し機構部3には電圧は印加されない。
【0019】
回路遮断器の内部に組み込まれて、回路遮断器の状態を外部に出力する警報開閉器、補助開閉器、外部からの信号により引外しを行う電圧引外し装置、不足電圧引外し装置等の内部付属装置を装着する場合は、本実施例では中央極の両脇の極で開閉引外し機構部3に隣接して装着される。
【0020】
開閉引外し機構部3は、操作ハンドル41により手動で主回路のON・OFF操作が行われるとともに、主回路の電流が所定値を超えたときに引外し装置5により主回路の遮断動作が行われる。
【0021】
引外し装置5は、主回路ケース2の内側で負荷側固定接点台17の近傍に配設された固定コア51と、主回路ケース2の外側で固定コア51との間に磁気回路を形成するよう配設された可動コア52と、この可動コア52の動作を開閉引外し機構部3に伝達する伝達機構としての伝達レバー53を有している。
【0022】
固定コア51は、図2に示すように略コの字形に形成され、負荷側固定接点台17の導体171の周りを囲むとともにコ字の両先端部が主回路ケース2の外側(図1、図2では上側)を向くよう配置される。
【0023】
本実施例では開閉引外し機構部3のラッチ部3aと近い位置に引外し装置5を配置できるよう固定コア51が負荷側固定接点台17に設けられているが、可動コア52、伝達レバー53の形状を変えて電源側固定接点台11の近傍に設けてもよい。
【0024】
一方、可動コア52は、一端が回動自在に保持されて、主回路ケース2の絶縁物層を介して固定コア51と対向する位置で固定コア51とともに実質的に閉じた磁気回路を形成できるよう配置される。
【0025】
可動コア52は、ばねにより付勢されて通常は固定コア51から所定のギャップを介して保持される。主回路の電流が増大して設定された所定値(定格電流の約10倍〜約20倍)を超えると負荷側固定接点台17の導体171の周囲に発生する磁束が増大し、この導体171を囲むように配置された固定コア51と可動コア52を流れる磁束も増大する。
【0026】
この磁束による磁力が可動コア52を付勢しているばねの力に打ち勝つと可動コア52は固定コア51に吸引されて移動し、最終的には主回路ケース2の絶縁物層を介して固定コア51に当接して閉じられた磁気回路を形成する。可動コア52はコの字形またはIの字形等固定コア51とともに磁気回路を形成できる形状を有している。
【0027】
可動コア52の他端には伝達レバー53が形成され、可動コア52が吸引されて移動すると(図1、図3では反時計方向)ラッチ部3aに当接してラッチ部3aを回転(図1、図4では時計方向)させ、開閉引外し機構部3の引外し動作により主回路を開路する。これにより開路は遮断されて負荷側に大きな過電流が流れるのを防止できる。
【0028】
本実施例では可動コア52は絶縁性の主回路ケース2の外側に設けられているので、主回路の通電時でも可動コア52には電圧は印加されない。これにより、引外し装置5の可動コア52および伝達レバー53は主回路ケース2の外側で主回路から電気的に絶縁されて設けられて非充電部になる。
【0029】
従って、本実施例では開閉引外し機構部3および引外し装置5が主回路から絶縁されて非充電部となる。そのため、内部付属装置の追加、交換等で回路遮断器のカバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電部が露出することがなく、安全性に優れた回路遮断器が得られる。
【0030】
本実施例では主回路の負荷側固定接点台17の主回路ケース2から負荷側端子17Aに至る部分には主回路を流れる電流を検出する変流器が設けられ、この変流器の出力は変流器上方に設けられた過電流検出回路に供給される。
【0031】
過電流検出回路は、定格電流の約1.1倍〜約20倍の範囲で所定の限時特性に基づいて出力を発生する。過電流検出回路の出力は、永久磁石に吸引された可動コアを逆励磁により釈放する磁気引外し装置(図示せず)に供給される。このような磁気引外し装置として例えば特願平8−62449号に記載されたようなものを用いることができる。
【0032】
磁気引外し装置の可動コアは釈放されるとラッチ部3aに当接してラッチ部3aを回転(図1、図4では時計方向)させ、開閉引外し機構部3の引外し動作により主回路を開路する。これにより開路は遮断されて負荷側に過電流が流れるのを防止できる。
【0033】
これらの主回路ケース2、開閉引外し機構部3、引外し装置5、変流器、過電流検出回路、磁気引外し装置は、本体ケース61、本体カバー62を有する筺体6内に収納され、開閉引外し機構部3に装着された操作ハンドル41のつまみ部分と電源側端子11Aと負荷側端子17Aとが筺体6外に露出する。
【0034】
本実施例では主回路の可動接点、固定接点が高温、高圧のアークガスに耐える絶縁材料で形成された主回路ケース2内に収納されているので、筺体6は必要最小限の強度を有していればよく、安価な熱可塑性樹脂を用いてもよい。このような熱可塑性樹脂としてはナイロン等を用いることができる。
【0035】
本実施例では筺体6の表面側(操作ハンドル41が設けられた側)の操作ハンドル41の両脇の部分に開閉自在なカバーが設けられ、このカバーを開けることにより内部付属装置の取り付け、交換等の保守を行うことができるよう構成されている。本実施例ではこのカバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電部が露出することがなく安全に内部付属装置の保守作業ができる。
【0036】
本実施例は3極の回路遮断器について説明したが、これに限ることはなく、単極、2極、4極の回路遮断器あるいは必要に応じては5極以上の回路遮断器に本発明を適用してもよい。
【0037】
また、本実施例では電源側固定接点台11、負荷側固定接点台17および可動接点台14で主回路を形成しているが、従来技術で用いられたような電源側固定接点台と、負荷側に接続された可動接点台で形成された主回路を絶縁性の主回路ケースに収納して開閉引外し機構部および引外し装置とを主回路から絶縁してもよい。
【0038】
なお、固定コア51を一の字形、可動コア52をコの字形とし、又は、固定コア51及び可動コア52ともコの字形としてもよく、そして、磁気回路は、主回路ケース2に形成した開口部に設けてもよい。
【0039】
固定コア51と可動コア52とからなる磁気回路を使用していて、主回路ケース2の内部と外部とは電気的に分離されているので、回路遮断器の本体カバー62を開けて作業するとき、付近に高電圧となる部材はなく、使用者の危険を減らすことが可能である。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、固定コアと可動コアとを使用しているので、回路遮断器を操作するとき等、使用者が本体カバーを開けて作業する場合でも、筐体内部の部材に高電圧を発生することはなく、使用者の危険を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路遮断器の一実施例の断面図。
【図2】本発明の回路遮断器の一実施例の平面図。
【図3】本発明の回路遮断器における固定コアと可動コアの配置の一例の説明図。
【図4】本発明の回路遮断器における磁気回路の一例の説明図。
【符号の説明】
11 電源側固定接点台
11A 電源側端子
12 電源側固定接点
13 電源側可動接点
14 可動接点台
15 負荷側可動接点
16 負荷側固定接点
17 負荷側固定接点台
17A 負荷側端子
171 導体
2 主回路ケース
3 開閉引外し機構
3a ラッチ部
41 操作ハンドル
5 引外し装置
51 固定コア
52 可動コア
53 伝達レバー
6 筐体
61 本体ケース
62 本体カバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker capable of breaking a circuit even when an overcurrent flows to a load side, and particularly to a circuit breaker in which a high voltage is not generated in a member inside a housing.
[0002]
[Prior art]
A circuit breaker is a switch for automatically shutting off a circuit when a short circuit fault occurs in a transmission / distribution line, a substation bus or equipment, etc., and is also used for opening and closing the circuit in normal times. In particular, it is not preferable that an overcurrent flows to the load side, and it is necessary to surely shut off the circuit.
[0003]
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-151945 (JP-B-7-27750), a conventional circuit breaker has a movable contact block of a central pole provided with a switching mechanism provided at a central pole via a lower lever. (See FIG. 60). Further, the overcurrent trip device is provided for each pole and fixed to the conductor of each pole (FIGS. 16 and 20).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the opening / closing mechanism, the lower lever, and the overcurrent trip device were formed of metal. Therefore, the switching mechanism is charged to substantially the same potential as the movable contact block of the central pole, and the overcurrent trip device is charged to substantially the same potential as the conductor of each pole. Therefore, when the cover of the circuit breaker is unavoidably opened by adding or replacing an internal accessory device (original power is turned off), there is a problem that the charged portion is exposed and is dangerous.
[0005]
An object of the present invention is to provide a circuit breaker that eliminates the risk of electric shock and is excellent in safety.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, the power source electrically connected to the power supply side stationary conductor and the load side electrically connected to the load side stationary conductor and closing trip mechanism to the terminal on the power source side terminal are mechanically connected during ON operation a main circuit having a movable conductor which electrically connects the load side stationary conductor and the side stationary conductor, and the main circuit case for accommodating the main circuit, the on-off when the current of the main circuit exceeds a predetermined value tripping a tripping device to perform the interruption operation of the main circuit of mechanism the main circuit case is formed of an insulating material, the trip unit on the inside of the main circuit case, and said power supply side stationary A movable core disposed to form a magnetic circuit between the fixed core disposed near one of the conductor and the load-side fixed conductor and the fixed core outside the main circuit case; Operation of the core and the movable core A transmission mechanism for transmitting to the opening / closing trip mechanism, wherein the fixed core is formed in a substantially U shape, and surrounds the power-side fixed conductor or the load-side fixed conductor and has a substantially U shape. The circuit breaker is arranged such that a front end portion faces the outside of the main circuit case .
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described.
One embodiment of the circuit breaker of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a cross-sectional view of a circuit breaker, FIG. 2 is a plan view of the circuit breaker, FIG. 3 is an explanatory diagram of an arrangement of a fixed core and a movable core, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a magnetic circuit.
[0010]
The circuit breaker of the present embodiment is a three-pole circuit breaker. Each pole is electrically connected to the power-supply-side fixed
[0011]
The power supply side fixed
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
This main circuit is housed in a
[0015]
A holding member for rotatably holding the
[0016]
In this embodiment, the
[0017]
An arc chute (arc extinguishing device) is provided in the
[0018]
The
[0019]
Inside of a circuit breaker, such as an alarm switch, an auxiliary switch that outputs the status of the circuit breaker to the outside, a voltage trip device that trips according to an external signal, and an undervoltage trip device In this embodiment, when the attachment device is attached, the attachment device is attached adjacent to the opening /
[0020]
The opening / closing
[0021]
The
[0022]
The fixed
[0023]
In this embodiment, the fixed
[0024]
On the other hand, the
[0025]
The
[0026]
When the magnetic force due to this magnetic flux overcomes the force of the spring urging the
[0027]
At the other end of the
[0028]
In this embodiment, since the
[0029]
Therefore, in the present embodiment, the opening /
[0030]
In this embodiment, a current transformer for detecting a current flowing through the main circuit is provided at a portion of the load-side fixed contact stand 17 of the main circuit from the
[0031]
The overcurrent detection circuit generates an output based on a predetermined time limit characteristic in a range of about 1.1 times to about 20 times the rated current. The output of the overcurrent detection circuit is supplied to a magnetic trip device (not shown) that releases the movable core attracted by the permanent magnet by reverse excitation. As such a magnetic trip device, for example, one described in Japanese Patent Application No. 8-62449 can be used.
[0032]
When the movable core of the magnetic trip device is released, it comes into contact with the
[0033]
The
[0034]
In the present embodiment, the movable contact and the fixed contact of the main circuit are housed in the
[0035]
In this embodiment, openable and closable covers are provided on both sides of the operation handle 41 on the front side of the housing 6 (on the side where the operation handle 41 is provided). And so on. In this embodiment, even when the cover is forced to be opened in a live state, the maintenance work of the internal accessory device can be performed safely without exposing the charged portion.
[0036]
Although the present embodiment describes a three-pole circuit breaker, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a single-pole, two-pole, four-pole circuit breaker or, if necessary, five or more-pole circuit breakers. May be applied.
[0037]
Further, in the present embodiment, the main circuit is formed by the power-supply-side fixed
[0038]
In addition, the fixed
[0039]
Since the magnetic circuit composed of the fixed
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the fixed core and the movable core are used, even when the user opens the main body cover and works when the circuit breaker is operated, a high voltage is applied to the members inside the housing. It does not occur and the danger to the user can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a circuit breaker according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of one embodiment of the circuit breaker of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an arrangement of a fixed core and a movable core in the circuit breaker of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a magnetic circuit in the circuit breaker of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記主回路ケースは絶縁物により形成され、前記引外し装置は前記主回路ケースの内側で、かつ、前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体のいずれか一方の近傍に配設された固定コアと、前記主回路ケースの外側で、かつ、前記固定コアとの間に磁気回路を形成するよう配設された可動コアと、該可動コアの動作を前記開閉引外し機構に伝達する伝達機構とを有し、
前記固定コアは、略コの字形に形成され、前記電源側固定導体または前記負荷側固定導体の周りを囲むとともに略コの字形の両先端部が前記主回路ケースの外側を向くよう配置されたことを特徴とする回路遮断器。 Wherein the power supply side stationary conductor at power-side terminal electrically connected to the power supply side stationary conductor mechanically connected to ON operation electrically connected to a load side stationary conductor and closing trip mechanism to the load terminal a main circuit having a movable conductor which electrically connects the load side stationary conductor, and the main circuit case for accommodating the main circuit, the opening and closing trip mechanism when the current of the main circuit exceeds a predetermined value tripping causes the shutoff operation of the main circuit and a device,
The main circuit case is formed of an insulating material, and the trip device is a fixed core disposed inside the main circuit case and near one of the power-side fixed conductor and the load-side fixed conductor. A movable core disposed outside the main circuit case and forming a magnetic circuit between the fixed core and the movable core, and a transmission mechanism for transmitting an operation of the movable core to the opening / closing trip mechanism. Has,
The fixed core is formed in a substantially U-shape, and is disposed so as to surround the power-supply-side fixed conductor or the load-side fixed conductor and to have both ends of the substantially U-shape facing the outside of the main circuit case. A circuit breaker characterized by that:
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