JP3972960B2 - 高アンペア定格遮断器の電子式引外しアセンブリ - Google Patents

Description

発明の背景
「改良作動機構を有する遮断器（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」という名称の米国特許第４，００１，７４２号には、数百ボルトの電位の数千アンペアの回路電流を遮断可能な遮断器が記載されている。該特許に記載されているように、作動機構は、ラッチシステムにより遮断器の接点が分離されないように一対の強力な作動ばねを拘束する形態になっている。作動機構を動作させて接点を分離した後、接点を担持している可動接点アームに十分な原動力を供給するために作動ばねを再びチャージすることが必要である。
「遮断器および保護継電器ユニット（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｒｅｌａｙ Ｕｎｉｔ）」という名称の米国特許第４，６７２，５０１号には、ＲＯＭおよびＲＡＭメモリ素子と組み合わせてマイクロプロセッサを採用して、配電系統に対して保護機能だけでなく中継機能も提供するディジタル遮断器の使用が記載されている。
この遮断器および保護継電器ユニットは、オペレータの要求に応じて種々のアンペア定格遮断器に使用することができる。この発明は、正しい引外しユニットだけを対応する遮断器アセンブリ内に取り付けできるようにする引外しユニット拒絶方式を提供している。
「取り外し可能な表示装置およびキーパッドを有する遮断器（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ ｗｉｔｈ Ｒｅｍｏｖａｂｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ Ｋｅｙｐａｄ）」という名称の米国特許第４，８７０，５３１号には、遮断器引外し設定点を選択し且つこの設定点を見ることができるようするために使用されるディジタル表示装置およびキーパッドが記載されている。
この発明は、遮断器から遠く離れた表示装置およびキーパッドアセンブリを使用して、引外しの原因の情報とともに遮断器引外し設定点を表示できるようにしている。
「多重アクセサリ機能を有するディジタル遮断器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓｏｒｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）」という名称の米国特許出願（出願人整理番号４１ＰＲ７１７０）には、自動過電流保護機能とともに複数のアクセサリ機能を有していて、様々な組合せで種々のアクセサリ機能を選択できる集積化遮断器が記載されている。アクセサリ機能の組合せを工場および現場で選択できるように別々のスイッチが遮断器に設けられている。
このようなスイッチが配電系統内においてオペレータによって設定された場合、ベルアラームのような選択されたアクセサリが常に動作状態に留まるようにスイッチが変更されないことが重要である。
「バッテリバックアップ機能を有するディジタル遮断器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｂａｃｋ−ｕｐ Ｆａｃｉｌｉｔｙ）」という名称の１９９４年２月２２日に出願の米国特許出願第０８／２００，０４８号には、過電流状態の大きさおよび原因の両方をオペレータが測定し得るように過電流引外しの発生後に引外しユニットに電力を供給するとともに表示装置に電力を供給する為にバッテリを含む、動作電力用の変流器を利用したディジタル遮断器が記載されている。
この発明の目的は、試験および取替えのために引外しユニットカバーに設けられたバッテリ用凹部内に使用されているバッテリへのアクセス手段を提供することにある。
発明の概要
アクセサリユニット選択スイッチが、アクセサリ設定点へのアクセスを防止するために遮断器カバー内の電子式引外しユニットの背面カバー上に設けられる。引外しユニットの背面の拒絶ピンが、引外しユニットと遮断器定格との間の正しい相互関係を保証する。引外しユニットの上に補助カバーが設けられて、該カバーは、引外しユニットの入力キーへのアクセスを防止するとともに、引外しユニットの表示装置への可視的なアクセスができるように開口が形成されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による電子式引外しユニットアセンブリを有する高アンペア定格遮断器の斜視図である。
図２は、引外しユニットアセンブリを取り出して示した図１の遮断器の斜視図である。
図３は、引外しユニットのバッテリアクセスカバーを取り出して示した図１の遮断器の斜視図である。
図４は、図３に示す引外しユニットアセンブリの背面図である。
好適実施例の説明
図１に示す高アンペア定格遮断器１０は、過熱することなく、数百ボルトの電位の数千アンペアの静止回路電流を伝達することができる。この遮断器は、電気的に絶縁された基部１１を有し、該基部１１には同様に絶縁材からなる中間カバー１３が取り付けられ、その上にまた電気絶縁材からなる上部カバー１５が取り付けられている。引外しユニットカバー５０（図２）がアクセスし得る部品を詳細に示すために外されている。内部電流導通部品との電気的接続は、基部の一方の側から延出している負荷端子ストラップ１２およびその反対側から延出している線路端子ストラップ（図示せず）により行われる。内部部品は、上部カバー１５の上面の凹部２０Ａ内に配置されている電子式引外しユニット２０によって制御される。引外しユニットは上述した米国特許第４，５８１，１８１号に記載されているものと同様のものであり、隣接の凹部１８Ａ内に配置されているアクセサリ１８と更に相互作用する。このようなアクセサリの１つは、その上部から延出しているインジケータ兼リセットボタン１９を有する「高電流遮断器のベルアラームおよびロックアウトアクセサリ（Ｂｅｌｌ Ａｌａｒｍ ａｎｄ Ｌｏｃｋ−ｏｕｔ Ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒｓ）」という名称の米国特許出願（出願人整理番号４１ＰＲ７１７９）に記載されているベルアラームおよびロックアウトアクセサリである。引外しユニットは、引外しの発生の特質および時刻とともに記憶された引外しパラメータを表示する表示装置２１を有している。キーパッド２２により遮断器のメモリ素子に対して引外しパラメータをアクセスすることができる。定格プラグ２３により米国特許第４，７２８，９１４号に記載されているように遮断器のアンペア定格を設定することができる。バッテリ区画室カバー２４（図２）が、「バッテリバックアップ機能を有するディジタル遮断器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｂａｃｋ−ｕｐ Ｆａｃｉｌｉｔｙ）」という名称の１９９４年２月２２日に出願された上述した米国特許出願第０８／２００，０４８号に記載されている補助電力バッテリ３１（図３）へのアクセスを可能にする。操作ハンドル１４が、遮断後に遮断器作動機構を手動でリセットするとともに、遮断器接点を開放位置と閉成位置のいずれかに動かす手段を構成している。ボタン１６Ａ，１６Ｂによりオペレータが遮断器作動機構を開閉することができる。
図２を参照すると良くわかるように、遮断器１０は、上部カバー１５に蝶番で取り付けられた引外しユニットドア５０を有する。上部カバーは、ベルアラームおよびロックアウトアクセサリならびに引外しユニット２０の周囲に延在する周辺リム４７を有し、無許可のアクセスを防止するためにロック用掛け金４８が周辺リム４７から延出している。ドア５０内のスロット４８Ａが掛け金を受け入れ、そこで掛け金に南京錠をかけることによりドアを閉成位置に固定するすることができる。インジケータ兼リセットボタン１９は可視的アクセスおよび手動アクセスの両方ができるようにするためにドアの開口部１９Ａを通過する。引外しユニット２０が引外しユニット用凹部２０Ａ内に挿入されると、カバー５０に形成された矩形の表示スロット２１Ａを通して表示装置２１を見ることができるとともに、符号２２Ａで示されている「入力」キーを除いてキーパッド２２にもアクセスすることができる。これにより、設定点を表示装置上で見ることができるとともに、設定点に対する無許可の変更が防止される。表示スロット２１Ａの縁部に設けた段部２１Ｂが、本発明の重要な特徴である。
引外しユニット２０の遠隔操作を可能とするために、想像線で示すように、リボンケーブル２５Ａを受け入れる端子プラグコネクタ２５が一方の側に設けられる。ケーブルの反対端部は遠隔表示モジュール５６に取り付けられる。図４に示すように、端子コネクタ４３が引外しユニットケース３６の背面４１に設けられ、引外しユニットが引外しユニット用凹部２０Ａ内に挿入された時、端子レセプタクル２９（図２）に接続される。更に、図２および図４を参照すると、引外しユニット２０の背面から延出しているテーパー付きのラグ４２が、引外しユニット用凹部２０Ａの底部に設けられた対応する連動開口部２７内に受け入れられて、引外しユニットを遮断器にしっかりと保持するようになっている。引外しユニットはその背面から延出している八角形のスタッド４４によって遮断器アンペア定格が定められている。八角形のスタッドは引外しユニット用凹部２０Ａの底部に設けられた対応する八角形の開口部４４内に受け入れられる。スタッドおよび開口部の大きさ、数または形状により、どの引外しユニットが対応する定格の遮断器に一致するか決定される。アクセサリを選択するためのディップスイッチ（ｄｉｐ ｓｗｉｔｃｈ）４６を有するディップスイッチ列４５を引外しユニットケースの背面上に配置したことが、本発明の別の特徴であり、これにより、引外しユニットが引外しユニット用凹部内に配置されているときにディップスイッチへのアクセスが防止され、従ってアクセサリの選択を変更するようなディップスイッチへの無許可のアクセスが防止される。
引外しユニット２０のカバー３７内に形成されているバッテリ区画室３０を覆うためのスナップ嵌合式のバッテリ区画室ドア３２が図３に示されている。区画室ドア３２は、バッテリ区画室の一端の対応する矩形スロット３３Ａ内に捕捉される一体的なオフセットヒンジタブ３３、および区画室の他端の対応する矩形スロット３５Ａ内への挿入および取り外しの際のアクセスのためにドアの上方に延在している端部３５を持つＵ字形ロックタブ３４を有する。上述した米国特許出願第０８／２００，２４８号に完全に記載されているように、バッテリ区画室３０内のバッテリ３１は太陽電池式のものでも可能である。バッテリ充電のために周囲の光を受けられるように、区画室ドア３２は透明なプラスチック材で作成することができる。引外しユニットケース３６から引外しユニットカバー３７が外れることを防止するために、平坦な端部のねじ付きスタッド３８が凹部３９内に埋め込まれ、図４に示すように、背面４１を通って延出しているねじ付き端部３８Ａにロック用ナット４０を係合させることにより引外しユニットケース３６の背面４１に締め付けられている。
以上、引外しユニットだけでなく、遮断器部品へのアクセスを本質的に防止する手段を有する引外しユニットの構成について説明した。また、引外しユニットの状態の遠隔指示も、引外しユニットと遠隔キーパッドおよび表示装置との間のリボンケーブルの接続により行われる。

Claims (19)

1. 絶縁基部（１１）上に配置された絶縁遮断器カバー（１５）と、
   前記遮断器カバーに設けられている引外しユニット用凹部（２０Ａ）内に配置されて、過電流状態の発生時に回路電流を遮断する電子式引外しユニット（２０）であって、過電流設定点を入力し表示するためのキーパッド（２２）および表示装置（２１）を有するとともに、更に引外しユニットケース（３６）に取り付けられた引外しユニットカバー（３７）を有し、前記キーパッドおよび表示装置が前記引外しユニットカバーの下に配置されている当該電子式引外しユニット（２０）と、
   前記遮断器カバーに蝶番式に取り付けられた追加の引外しユニットカバー（５０）であって、前記キーパッドおよび表示装置の上に、前記追加の引外しユニットカバー（５０）が閉位置に固定されたときに入力キー（２２Ａ）を除く前記キーパッドキーへのアクセスを可能にするアクセススロット（２１Ａ）を有し、該アクセススロットが前記キーパッド上の前記入力キー（２２Ａ）へのアクセスを防止する手段を有している当該追加の引外しカバー（５０）と
   をそなえていることを特徴とする高レベル過電流保護用の工業定格遮断器。
2. 前記遮断器カバー内に設けられたアクセサリ凹部（１８Ａ）を有し、前記アクセサリ凹部内に配置されたアクセサリ（１８）を有している請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
3. 前記引外しユニットカバーが、前記アクセサリから延出しているアクセス手段用の開口部（１９Ａ）を有している請求の範囲２記載の工業定格遮断器。
4. 前記手段がリセットボタン（１９）で構成されている請求の範囲３記載の工業定格遮断器。
5. 前記引外しユニットカバー内に設けられた定格プラグを更に有し、前記引外しユニットカバーは該定格プラグにアクセスするための開口部を有している請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
6. 前記引外しユニットケースの背面（４１）上に設けられた背面端子コネクタ（４３）を有するとともに、前記引外しユニット用凹部内に設けられた背面端子レセプタクル（２９）を有し、前記背面端子コネクタが前記遮断器カバー内の電気部品との電気的接続を行うために前記背面端子レセプタクル内に受け入れられている請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
7. 前記引外しユニットカバー内に設けられたバッテリ区画室（３０）を有するとともに、前記区画室内に配置されたバッテリ（３１）を有し、更に前記区画室に取外し自在に取り付けられる区画室カバー（３２）を有している請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
8. 前記区画室カバーは、前記区画室に合致する矩形形状を有していて、一端にオフセットヒンジタブ（３３）および他端にＵ字形ロック用タブ（３４）を有し、前記ヒンジタブは前記一端において対応するヒンジスロット（３３Ａ）内に受け入れられ、前記ロック用タブは前記他端において対応するロック用スロット（３５Ａ）内に受け入れられている請求の範囲７記載の工業定格遮断器。
9. 前記引外しユニットケースの一端に設けられて、前記引外しユニットを遠隔キーパッドおよび表示装置（２９）に遠隔接続するための端部端子コネクタ（２５）を有している請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
10. 前記引外しユニットが前記引外しユニット用凹部内に配置されているときに前記引外しユニットケースが前記引外しユニットカバーから外れることを防止するために、前記引外しユニットケースが、引外しユニットカバーの凹部（３９）内に入れた平坦な端部および前記引外しユニットケースの前記背面に固定されたねじ付き端部（３８Ａ）を有するスタッド（３８）によって、前記引外しユニットカバーに固定されている請求の範囲６記載の工業定格遮断器。
11. 前記引外しユニットケースの前記背面から延出している所定の形状の突出部（４４）を有し、該突出部が前記遮断器カバー内の対応する形状の開口部（２８）内に受け入れられて、所定の定格の引外しユニットが同様な定格の遮断器に接続されることを保証している請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
12. 前記引外しユニットケースの前記背面から延出しているコネクタスタッド（４２）を有し、該コネクタスタッドは、前記引外しユニットを前記遮断器カバーに機械的に取り付けるために、前記遮断器カバーに設けられているコネクタ開口部（２７）内に受け入れられている請求の範囲１記載の工業定格遮断器。
13. 高レベル過電流保護用の工業定格遮断器において、
    前記工業定格遮断器を通る過電流状態の発生時に回路電流を遮断するための電子式引外しユニット（２０）であって、
    過電流設定点を入力し表示するためのキーパッド（２２）および表示装置（２１）であって、引外しユニットケース（３６）に取り付けられた引外しユニットカバー（３７）の下に部分的に配置されている当該キーパッド（２２）および表示装置（２１）と、
    前記引外しユニットカバー内に配置された定格プラグであって、前記引外しユニットカバーに設けられた開口部を介してアクセスすることができる当該定格プラグと、
    前記引外しユニットケースの背面（４１）上に設けられた背面端子コネクタ（４３）であって、前記遮断器の上部に形成された凹部内の背面端子レセプタクル内に受け入れられる当該背面端子コネクタ（４３）と
    を備える前記電子式引外しユニット（２０）と、
    前記遮断器カバーに蝶番式に取り付けられた追加の引外しユニットカバー（５０）であって、前記キーパッドおよび表示装置の上に、前記追加の引外しユニットカバー（５０）が閉位置に固定されたときに入力キー（２２Ａ）を除く前記キーパッドキーへのアクセスを可能にするアクセススロット（２１Ａ）を有し、該アクセススロットが前記キーパッド上の入力キー（２２Ａ）へのアクセスを防止する手段を有している当該追加の引外しカバー（５０）と
    を有していることを特徴とする工業定格遮断器。
14. 前記引外しユニットカバー内に設けられたバッテリ区画室（３０）、および該区画室内に配置されたバッテリ（３１）を有し、前記区画室には区画室カバー（３２）が取外し自在に取り付けられている請求の範囲１３記載の工業定格遮断器。
15. 前記区画室カバーは、前記区画室に合致する矩形形状を有しているとともに、一端にオフセットヒンジタブ（３３）および他端にＵ字形ロック用タブ（３４）を有しており、前記ヒンジタブは前記一端において対応するヒンジスロット（３３Ａ）内に受け入れられ、前記ロック用タブは前記他端において対応するロック用スロット（３５Ａ）内に受け入れられる請求の範囲１４記載の工業定格遮断器。
16. 前記引外しユニットケースの一端に設けられ、前記引外しユニットを前記端子レセプタクルに遠隔的に接続するように構成された端部端子コネクタ（２５）を有する請求の範囲１３記載の工業定格遮断器。
17. 前記引外しユニットが前記引外しユニット用凹部内に配置されているときに前記引外しユニットケースが前記引外しユニットカバーから外れるのを防止するために、前記引外しユニットケースは、前記引外しユニットカバーの凹部（３９）内に平坦な端部を有し且つ前記引外しユニットケースの前記背面に固定されたねじ付き端部（３８Ａ）を有するスタッド（３８）よって、前記引外しユニットカバーに固定されている請求の範囲１３記載の工業定格遮断器。
18. 前記遮断器カバー内の対応する形状の開口部（２８）内に受け入れられるように前記引外しユニットケースの前記背面から延出している所定の形状の突出部（４４）を有していて、これにより所定の定格の引外しユニットが異なる定格の遮断器に接続されるのを防止している請求の範囲１３記載の工業定格遮断器。
19. 前記引外しユニットを前記遮断器カバーに機械的に取り付けるために、前記遮断器カバー内のコネクタ開口部（２７）内に受け入れられるように前記引外しユニットケースの前記背面から延出しているコネクタスタッド（４２）を有している請求の範囲１３記載の工業定格遮断器。

Images