JP4343180B2 - Ptc限流素子を用いた順次トリップ遮断器 - Google Patents
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Description
図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図4乃至図6は、本発明の第2の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図7乃至図9は、本発明の第3の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図10乃至図12は、本発明の第4の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
図13乃至図15は,本発明の第5の実施の形態による遮断器の詳細な構成と共に、遮断器の投入状態、第1スイッチのトリップ状態、及び第1/第2スイッチのトリップ状態を各々示している。
44 PTC限流素子
46 第1固定接点
48 第1固定アーム導体部
50 可動アーム
52 第2固定接点
54 第2固定アーム導体部
57 屈曲部
58 第1可動接点
60 第2可動接点
64 トーションスプリング
66 圧縮スプリング
70 ガイドハウジング
72 第1固定アーム
74 第2固定アーム
76 可動アーム
Claims (15)
- PTC限流素子を用いた順次トリップ遮断器において、
当該順次トリップ遮断器が、固定アームと、この固定アームに接触可能に回動する可動アームとを有し、
当該可動アームは、この可動アームの長手方向に沿って並んで配置される第1可動接点と第2可動接点とを備え、
当該固定アームは、第1固定アーム導体部と、当該第1固定アーム導体部に並列に配置する第2固定アーム導体部と、当該第2固定アーム導体部に連設するPTC限流素子を含むものであり、
当該第1固定アーム導体部は、一端側に、当該可動アームの第1可動接点と接続し第1スイッチを構成する第1固定接点を備え、
当該第2固定アーム導体部は、一端側に、弾性変形可能な構成を備え、且つ、当該可動アームの第2可動接点と接続し第2スイッチを構成する第2固定接点を備え、他端側を当該PTC限流素子に連設するものであり、
当該第1固定アーム導体部及び当該第2固定アーム導体部は、当該第1スイッチと当該第2スイッチ各々の接点を流れる電流の流路が、当該可動接点側と当該固定接点側とで反対方向となるようにして、それぞれのスイッチ部で電流流路の作り出す磁場により電磁気的反発力を発生可能な配置とし、
正常時に導通している当該第1スイッチに過電流が流れたとき、第1スイッチを構成する第1可動接点と第1固定接点との間に電磁気的反発力を発生させ当該可動アームを回動させ、第2スイッチでの導通が得られるようにするために、
スイッチ解離状態にしたときの、当該可動アームの支点と第1固定接点を結ぶ線と当該支点と第1可動接点を結ぶ線とのなす角をθ 1 とし、当該支点と第2固定接点を結ぶ線と当該支点と第2可動接点を結ぶ線とのなす角をθ 2 としたとき、θ 1 >θ 2 の関係を備えるようにし、過電流となった電流がPTC限流素子を介して当該第2スイッチを流れるようにし、
当該第2スイッチに過電流が流れ続ける場合に、第2スイッチを構成する第2可動接点と第2固定接点との間に電磁気的反発力を発生させ当該可動アームを、更に回動させ、第1スイッチ及び第2スイッチ共に、電流を遮断することを特徴とする順次トリップ手段を備える遮断器。 - 上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例して第2スイッチを弾性付勢させる第2固定アーム導体部の幾何学的構造を含む請求項1に記載の遮断器。
- 上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、トーションスプリングが、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例して第2固定接点が備えられた第2固定アーム導体部の一部を、上記支持部である回転軸を中心とした上記可動アームの回動により、第2スイッチを弾性付勢させる請求項1に記載の遮断器。
- 上記可動アームには圧縮スプリングを実装したガイドハウジングが備えられ、
上記第2可動接点はその一側面が当該圧縮スプリングに当接し、他側面は外部に露出して第2固定接点と対向するように当該ガイドハウジングに収納され、
上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、当該圧縮スプリングが、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例した第2可動接点の解離力により、第2スイッチを弾性付勢させる請求項1に記載の遮断器。 - 上記可動アームには弾性変形が可能な屈曲部が備えられ、
上記第2可動接点は当該屈曲部に備えられ、
上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、当該屈曲部が、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例して弾性変形し、第2スイッチを弾性付勢させる請求項1に記載の遮断器。 - 上記屈曲部は、「⊂」字形状を有する請求項5に記載の遮断器。
- 上記順次トリップ手段は、所定レベル以上の事故電流を感知し予め定められた時間内に上記第2スイッチをトリップするための回転力を可動アームに提供する可動アーム回動手段をさらに含み、
上記第1スイッチは第1固定接点と第1可動接点との間で発生される電磁気的反発力によって、当該第2スイッチは第2固定接点と第2可動接点との間で発生される電磁気的反発力と上記可動アーム回動手段に提供する回転力とによって、トリップ方向に駆動する請求項1〜請求項6のいずれかに記載の遮断器。 - 上記第2スイッチは上記可動アームの上記支持部である回転軸を中心として上記第1スイッチより外側に配置される請求項7に記載の遮断器。
- 上記順次トリップ遮断器において、上記PTC限流素子は、高分子樹脂と電導性物質との混合物を含み、25℃での比抵抗が1Ωcm以下であり、事故電流発生のとき、比抵抗が10Ωcm以上に増加する非線形的な抵抗特性を有する請求項1〜請求項6のいずれかに記載の遮断器。
- PTC限流素子を用いた順次トリップ遮断器において、
当該順次トリップ遮断器が、固定アームと、この固定アームに接触可能に回動する可動アームとを有し、
当該固定アームは、当該可動アームに対し略対向して配置される、一端側に第1固定接点を備える第1固定アームと、一端側に弾性変形可能な構成を備え且つ第2固定接点を備え第2固定アームとを含むものであり、
当該可動アームは、その端部がそれぞれ当該第1固定接点と当該第2固定接点とに接触可能となるように位置する回転軸を支点として回動し、当該可動アームの一端側に当該第1固定接点と接続し第1スイッチを構成する第1可動接点と、当該可動アームの他端側に当該第2固定接点と接続し第2スイッチを構成する第2可動接点とを備え、
当該第1固定アームと当該可動アームとが、当該第1スイッチと並列に配列されるPTC限流素子を介して接続され、
当該第1固定アーム導体部及び当該第2固定アーム導体部は、当該第1スイッチと当該第2スイッチ各々の接点を流れる電流の流路が、当該可動接点側と当該固定接点側とで反対方向となるようにして、それぞれのスイッチ部で電流流路の作り出す磁場により電磁気的反発力を発生可能な配置とし、
正常時に導通している当該第1スイッチに過電流が流れたとき、第1スイッチを構成する第1可動接点と第1固定接点との間に電磁気的反発力を発生させ当該可動アームを回動させ、第2スイッチでの導通が得られるようにするために、
スイッチ解離状態にしたときの、当該可動アームの支点と第1固定接点を結ぶ線と当該支点と第1可動接点を結ぶ線とのなす角をθ 1 とし、当該支点と第2固定接点を結ぶ線と当該支点と第2可動接点を結ぶ線とのなす角をθ 2 としたとき、θ 1 >θ 2 の関係を備えるようにし、過電流となった電流がPTC限流素子を介して当該第2スイッチを流れるようにし、
当該第2スイッチに過電流が流れ続ける場合に、第2スイッチを構成する第2可動接点と第2固定接点との間に電磁気的反発力を発生させ当該可動アームを、更に回動させ、第1スイッチ及び第2スイッチ共に、電流を遮断することを特徴とする順次トリップ手段を備える遮断器。 - 上記第2固定アームには弾性変形が可能な屈曲部が備えられ、
上記第2固定接点は当該屈曲部に備えられ、
上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、当該屈曲部が、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例して弾性変形し、第2スイッチを弾性付勢させる請求項10に記載の遮断器。 - 上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、トーションスプリングが上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例して収縮し、第2スイッチを弾性付勢させる請求項10に記載の遮断器。
- 上記可動アームには圧縮スプリングを実装したガイドハウジングが備えられ、
上記第2可動接点はその一側面が当該圧縮スプリングに当接し、他側面は外部に露出して第2固定接点と対向するように当該ガイドハウジングに収納され、
上記順次トリップ手段は、第1スイッチ及び第2スイッチが投入されたとき、当該圧縮スプリングが、上記角θ 1 とθ 2 との角度差に比例した第2可動接点の解離力により、第2スイッチを弾性付勢させる請求項10に記載の遮断器。 - 上記順次トリップ手段は、所定レベル以上の事故電流を感知し予め定められた時間内に上記第2スイッチをトリップするための回転力を可動アームに提供する可動アーム回動手段をさらに含み、
当該可動アーム回動手段は、上記第1固定接点と上記第1可動接点間で発生される電磁気的反発力と当該可動アーム回動手段に提供される回転力とによって、トリップ方向に駆動する請求項10〜請求項13のいずれかに記載の遮断器。 - 上記順次トリップ遮断器において、上記PTC限流素子は、高分子樹脂と電導性物質との混合物を含んで構成され、25℃での比抵抗が1Ωcm以下であり、事故電流発生のとき、比抵抗が10Ωcm以上に増加する非線形的な抵抗特性を有する請求項10〜請求項13のいずれかに記載の遮断器。
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