JP4325749B2 - 異なるフレーム・サイズ用のモジュラ接触システムを備えた回路遮断器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個々遮断モジュールの簡単な並列接続により多様なサイズの複数の遮断モジュールを有することが可能であり、任意の単独のモジュールが占める空間の合計よりも少ない空間を占める、モジュラ接触システムを備えた電気回路遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】
ファスナによって単独の回路遮断器を複数がともに接続されたモジュラ・アレイを含む複合回路遮断器が、住居用として周知である。「Handle Connector for Multi−Pole Circuit Breaker」という名称の米国特許第5,172,087号は、分離ハンドルを1つの有効な動作ハンドルに統合するための改良型動作ハンドルを組み込んだ複合回路遮断器について述べている。複合回路遮断器の全幅は、個々の回路遮断器の幅の合計である。
【0003】
参照により本明細書に組み込まれる、「Rotary Contact Assembly for High Ampere−Rated CircuitBreakers」という名称の1997年7月2日出願のイタリア特許出願No.MI97A0015648(米国特許事件整理番号75IT0100、De Vizzi他)は、複合回路遮断器を形成するために一組にまとめられた単独の回転接触アセンブリについて述べている。動作機構を備える接触アーム・アセンブリの相互接続は長く延びたピンによって達成され、それによって、1つの機構ですべての単独の回転接触アーム・アセンブリを作動させることが可能になる。接触アームの回転配置は、短絡による中断の間に2つのアークを直列に発生させ、短絡電流を急速かつ効果的に消滅させて保護された回路を遮断する。
【0004】
高静止時(quiescrnt)アンペア定格を必要とする回路遮断器の適用例の場合、回路遮断器の大きさに比例したより大型の単独構成要素を備えるより大型の回路遮断器の使用が周知であり、これは「Operating Mechanism for High Ampere−Rated Circuit Breakers」という名称の米国特許第5,424,701号に記載されている。単独構成要素のサイズを増大させることなく高静止時アンペア定格の利用例を提供する他の方法は、2つの標準サイズの回路遮断器を隣接させ、隣接した個々の遮断器を並列に接続することによるものである。このような対をなす配置が、「High Rating Multi−Pole Circuit Breaker Formed by Two Adjoined Molded Cases」という名称の米国特許第4,884,047号に記載されている。対をなす複合回路遮断器の全幅は、個々の回路遮断器の幅の合計である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一目的は、高静止時アンペア定格に使用する回路遮断器モジュールを形成するための、複数の回転接触アーム・アセンブリの並列配置を提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、高静止時アンペア定格用の複合回転回路遮断器を形成するための、回転接触アセンブリの複数の単独モジュールを一組にまとめることである。
【0007】
本発明のさらに他の目的は、短絡条件下で急速かつ効果的に高アンペア定格の保護された回路を遮断するための、経済的手段を提供することである。
【0008】
本発明のさらに別の目的は、ともに一組にまとめられた個々の単独回路遮断器の幅の合計よりも少ない全幅を有する、コンパクトで高アンペア定格の複合回路遮断器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
低静止時アンペア定格の複数の回転接触アセンブリが並列に接続され、その個々の構成要素の定格よりも高い高静止時アンペア定格を有する単独の回路遮断器モジュールを形成する。標準の部品およびモジュラ・アセンブリを含むこれらの回路遮断器モジュールをともに一組にまとめることによって、高静止時アンペア定格の経済的でコンパクトな複合回路遮断器が形成される。
【0010】
本発明は、回転接触アーム・アセンブリおよびモジュラ構造の両方の利点を提供する。2つのアークを直列に発生させる回転接触アームの構成は、短絡電流を急速に抑制しかつ消滅させる有効な手段を提供し、また低アンペア接触アームに並列に接続した単独モジュールは、高アンペア定格を達成する経済的でコンパクトな手段を提供する。
【0011】
本発明によれば、回路遮断器ハウジング、第1電流経路ハウジング、および第2電流経路ハウジングを含む回路遮断器は、
第1電流経路ハウジング内に配置され、保護された回路に接続された第1電流経路と、
第1電流経路に電気的に並列に接続された第2電流経路ハウジング内に配置され、保護された回路に接続された第2電流経路と、
保護された回路に過電流が発生したとき、保護された回路を遮断するために配置された、回路遮断器ハウジング内の動作機構と、
過電流が発生したとき、保護された回路を遮断するための動作機構を関連付ける、回路遮断器ハウジング内の引外しユニット
によって特徴付けられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、回路遮断器ハウジング16内に収容された機構14と連動する動作ハンドル12を備える、複合回路遮断器10を表す。過電流状態の間、引外しユニット18で作動する機構14は、単独モジュール22a、22b内で接触アーム20(図3に示す)と関連付けられる。単独モジュール22a、22bは、図3および図5に最も良く見られるように、第1および第2電流経路を収容する外側電流経路ハウジング24a、24bと、内側電流経路ハウジング24cを含む。
【0013】
図2は、「Rotary Contact Assembly for High Ampere−Rated Circuit Breakers」という名称のイタリア特許出願No.MI97A001564(米国整理番号75IT0100)に含まれる教示に従って作動する、従来技術の単独モジュール22a’を表す。外側電流経路ハウジング24aは、前述のイタリア国特許出願に記載される方法によって作動する動作機構14を支持し、保護された回路を分離するために接触アーム20を開放位置および閉鎖位置間で関連付ける。接触アーム20上の可動接点26、28は、ラインストラップ34および負荷ストラップ36の静止接点30、32にそれぞれ接触する。静止時動作条件下で、電流は、ラインストラップ34、静止接点30、可動接点26、接触アーム20、可動接点28、静止接点32、および負荷ストラップ36を通過する。ラインストラップ34は、外部電源と回路遮断器の内部構成要素との間に電気的接続を行う。負荷端子(図示せず)は、保護された回路を負荷ストラップ36に電気的に接続するための手段である。短絡回路の過電流状態中の接触アーム20の関連付けが、前述のイタリア国特許出願に記載されており、その動作により電気アーク(図示せず)が発生し、そのアークはアーク・シュート38、40の方向に向かい、最終的には排出孔42、44を通って消滅する。接触アーム20および接触スプリング(図示せず)は、ロータ・アセンブリ46に組み込まれている。
【0014】
図3に、高定格の単独モジュール22aを示す。ただし図1および図2と対応する部品は同じ参照番号で示す。図2に示す単独が形成されたケース回路遮断器の2組の内部構成要素は、そのいずれもが、
ラインストラップ34、静止接点30、可動接点26、回転接触アーム20、可動接点28、静止接点32、負荷ストラップ36、アーク・シュート38、40、およびロータ・アセンブリ46を含み、
相互に配置され、外側電流経路ハウジング24a(明瞭に示すため24bは除去した)および内側電流経路ハウジング24cに組み込まれている。この配置は、次の図4および図5を参照することにより最も良く理解される。
【0015】
図4は、従来技術の単独モジュール22a’を表し、低静止時電流を流すことが可能であって外側電流経路ハウジング24a、24bに組み込まれた1個のロータ・アセンブリ46を示す。
【0016】
図5は、高定格の単独モジュール22aを表し、外側電流経路ハウジング24a、24bおよび図4のアセンブリよりも高い静止時電流を流すことが可能な内側電流経路ハウジング24cに組み込まれている2個のロータ・アセンブリ46を示す。外側電流経路ハウジング24a、24bおよび内側電流経路ハウジング24cは、ファスナ(図示せず)によって結合されている。前述の隣接した内部構成要素への並列電気接続は、ラインストラップ34および負荷ストラップ36の外部接続点48、50で形成される。内側および外側電流経路ハウジングの合計幅(24a+24b+24c)は、(24a+24b)の2倍よりも狭くなるよう配置され、それによって、寸法「B」は寸法「A」の2倍よりも小さくなる。
【0017】
図6に示すように、従来技術の単独モジュール22a’は、ただ1つの回転接触アーム20の代わりに2つの回転接触アーム20を備えた二重のロータ・アセンブリ46とされている。
【0018】
図7は本発明による単独モジュール22aの代替の実施形態を表し、二重のロータ・アセンブリ46内に含められた3個の電流経路ハウジング24a、24b、および24cを含んでいずれも2個の回転接触アーム20を備えており、このアームは当然ながら、図6に示す従来技術の単独モジュール22a’よりも高い静止時電流が得られるように並列に接続される。
【0019】
図8は、本発明による単独モジュール22aのさらに別の代替実施形態であり、2個の三重ロータ・アセンブリ46内に含められた3個の電流経路ハウジング24a、24b、および24cを含んでいずれも3個の回転接触アーム20を備えており、このアームは当然ながら、図6に示す従来技術の単独モジュール22a’で得られるよりも高い静止時電流が得られるように並列に接続されるが、図7の実施形態よりも、アームが加熱される機会が少ない。
【0020】
これらの2つのケースでも、内部および外部電流経路ハウジングの合計幅(24a+24b+24c)は、(24a+24b)の2倍よりも狭くなり、それによって、寸法「B」は寸法「A」の2倍よりも小さくなる。
【0021】
上記述べてきたものは本発明のいくつかの実施形態を表すにすぎず、その範囲を限定するものとみなすべきではない。また、当業者が上述の説明を読むことによって考え出すことのできる、類似のおよび同等のアプローチのすべては、本発明の説明を結論付ける請求の範囲によってカバーされると考えられる。
【0022】
例えば、高静止時電流が望まれる場合、並列接続されたラインストラップ34および負荷ストラップ36に従来技術のモジュールがいくつ存在するかに基づき、モジュールの寸法「B」を寸法「A」の合計よりも小さく維持しながら、外部接続点48および50に並列に接続されたラインストラップ34および負荷ストラップ36の数を3個以上にすることができる。これは、3個のモジュールの場合、B<3Aになることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による高アンペア定格の複合回路遮断器を示す斜視図である。
【図2】 「オン」状態にある回路遮断器の構成要素を表すためにカバーを除去した状態の、従来技術の低アンペア定格回転接触アーム単独モジュールの斜視側面図である。
【図3】 「オン」状態にある回路遮断器の構成要素を表すためにカバーを除去した状態の、本発明による高アンペア定格の接触アーム単独モジュールの斜視側面図である。
【図4】 ただ1つの回転接触アーム・アセンブリを示す、従来技術の低アンペア定格単独モジュールの上面図である。
【図5】 本発明により並列接続するよう配置された2つの接触アーム・アセンブリを示す、高アンペア定格の単独モジュールの上面図である。
【図6】 2つの接触アームを並列に含む以外は図4のモジュールに類似する、従来技術の低アンペア定格単独モジュールの上面図である。
【図7】 本発明により並列接続するよう配置された2つの接触アーム・アセンブリの2組を含む以外は図5のモジュールに類似する、高アンペア定格単独モジュールの上面図である。
【図8】 本発明により並列接続するよう配置された3つの接触アーム・アセンブリの2組を含む以外は図5のモジュールに類似する、高アンペア定格の単独モジュールの上面図である。
【符号の説明】
10 ケース回路遮断器
12 動作ハンドル
14 動作機構
16 回路遮断器ハウジング
18 引外しユニット
20 接触アーム
22a、22b 単独モジュール
24a、24b 外側電流経路ハウジング
24c 内側殿流路ハウジング
26 可動接点
28 可動接点
30 静止接点
32 静止接点
34 ラインストラップ
36 負荷ストラップ
38 アーク・シュート
40 アーク・シュート
42 排出孔
44 排出孔

Claims (3)

  1. 回路遮断器ハウジング(16)、第1外側電流経路ハウジング(24a)、及び第2外側電流経路ハウジング(24b)及び内側電流経路ハウジング(24c)を含む回路遮断器であって、
    第1外側電流経路ハウジング(24a)及び内側電流経路ハウジング(24c)内に配置され、保護された回路に接続された第1電流経路を備え、
    該第1電流経路は、前記回路遮断器ハウジング(16)内の内の少なくとも2対の分離可能な接点(26、30:28、32)を持ち、保護された回路と接続するように配置され、
    前記分離可能な接点(26、30:28、32)は、第1電流経路の接触アーム(20)の両端部に配置され、
    前記回路遮断器は更に、
    前記第2外側電流経路ハウジング(24b)及び内側電流経路ハウジング(24c)内に配置され、第1電流経路に電気的に並列に接続され、かつ保護された回路に接続された第2電流経路を備え、
    該第2電流経路は、前記保護された回路と接続するように配置された、前記回路遮断器ハウジング(16)内の少なくとも2対の分離可能な接点(26、30:28、32)を持ち、該第2電流経路の分離可能な接点(26、30:28、32)が該第2電流経路の接触アーム(20)の両端部に配置され、
    前記回路遮断器は更に、
    保護された回路に過電流が発生したとき、前記接触アームを動作させて保護された回路を遮断するために配置された、回路遮断器ハウジング(16)内の動作機構(14)と、
    過電流が発生したとき、保護された回路を遮断するために動作機構(14)を関連付けるための、回路遮断器ハウジング(16)内の引外しユニット(18)と
    前記第1電流経路の接触アーム(20)を動作機構(14)に接続する第1ロータ(46)と、
    少なくとも2つの分離可能な接点(26、30)を持つ前記第1電流経路の第1の静止接点(30)を備え、前記第1電流経路の接触アーム(20)の一端部に整列させられた第1ラインストラップ(34)と、
    少なくとも2つの分離可能な接点(28、32)を持つ前記第1電流経路の第2の静止接点(32)を備え、前記第1電流経路の接触アーム(20)の他端部に整列させられた第1負荷ストラップ(36)と、
    第2電流経路の接触アーム(20)を動作機構(14)に接続する第2ロータ(46)と、
    少なくとも2つの分離可能な接点を持つ第3の静止接点(30)を備え、前記第2電流経路の接触アーム(20)の一端部に整列させられた第2ラインストラップ(34)と、
    少なくとも2つの分離可能な接点を持つ第4の静止接点(32)を備え、前記第2電流経路の接触アーム(20)の他端部に整列させられた第2負荷ストラップ(36)と
    を備え
    前記第1及び第2外側電流経路ハウジング(24a、24b)及び内側電流経路ハウジング(24c)は、前記回路遮断器ハウジング(16)内に配置され、
    第1及び第2外側電流経路ハウジング(24a、24b)及び内側電流経路ハウジング(24c)の結合幅が、第1及び第2外側電流経路ハウジング(24a、24b)の結合幅の2倍よりも狭くなる、
    ことを特徴とする、回路遮断器。
  2. 第1及び第2のロータ(46)の少なくとも1つが2個の接触アーム(20)を備え、すべてが第1および第2可動接点(26、28)を持つことを特徴とする請求項に記載の回路遮断器。
  3. 第1及び第2のロータ(46)の少なくとも1つが3個の接触アーム(20)を備え、すべてが第1および第2可動接点(26、28)を持つことを特徴とする請求項に記載の回路遮断器。
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