JP4816241B2

JP4816241B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP4816241B2
Application number: JP2006136740A
Authority: JP
Inventors: 山縣　　秀人; 三弘満重
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-05-16
Also published as: JP2007311071A; CN101075513B; KR100885334B1; KR20070111341A; CN101075513A

Description

本発明は回路遮断器に関し、特に、回路遮断器の可動接触子を固定導体と接続する可とうリード線の構造に適用して好適なものである。

大電力を扱う電機機器では、負荷に流れる短絡電流または負荷電流を遮断するために、回路遮断器が用いられている。
図４は、従来の回路遮断器の概略構成を示す断面図である。
図４において、回路遮断器には、可動接触子１０４および固定接触子１０１が設けられ、可動接触子１０４の先端には可動接点１０３が設けられるとともに、固定接触子１０１には固定接点１０２が設けられている。また、回路遮断器には、可動接触子１０４を支持する可動接触子ホルダ１０５が設けられている。そして、可動接触子１０４は、可動接点１０４が固定接点１０２に接触したり、固定接点１０２から離間したりできるように可動子軸ピン１０８を中心として回動可能に構成されるとともに、接圧バネ１０６にて固定接点１０２の方向に付勢されている。また、可動接触子１０４の後端には可とう性のリード線１０７が接続され、可動接触子１０４はリード線１０７を介して接続板１０９に接続されている。さらに、回路遮断器には、可動接触子ホルダ１０５に接続された開閉機構部１１１が設けられている。そして、開閉機構部１１１は、ハンドル１１２の操作または電流検出部１１０の電流検出結果に基づいて、釈放動作時に可動接触子ホルダ１０５を回動運動させることができる。

ここで、定格電流が２５０Ａを超える回路遮断器では、リード線１０７が可動接触子ホルダ１０５の下方に直線的に配置され、可動接触子ホルダ１０５の回動軸はリード線１０７の上方に離間させて配置することが一般的に行われている。そして、リード線１０７には、最低でも数千回の屈曲に耐える柔軟性を付与しつつ、定格電流を流すのに十分な断面積を確保するために、極細の銅線を多数撚り合わせて一本のロープ状にした撚り銅線か、極細線を編み上げた編銅線が使用される。

また、例えば、特許文献１には、ケースに固定された固定接触子に対して開閉運動する可動接触子と前記ケースに固定された接続板とが可とうリード線で接続された回路遮断器において、接続板のリード線接続部を可動接触子の側方に配置し、リード線をＵ字状に曲げることにより、このリード線接続部と可動接触子とを接続する方法が開示されている。
特許第２５８３７９９号公報

しかしながら、リード線１０７を可動接触子ホルダ１０５の下方に直線的に配置する方法では、リード線１０７と可動接触子１０４との接合部の角度変化は小さいものの、可動接触子１０４の動きによって長さ方向の変位がリード線１０７に与えられる。そして、直線的に伸びたリード線１０７を長さ方向に押し縮めようとすると、リード線１０７が何箇所かで局部的に折れ曲るため、可動接触子１０４の回転運動の角度を大きくすることができなくなる。そして、可動接触子１０４に十分な回転角を与えられないと、遮断時に必要な接点ギャップを確保するために、可動接触子１０４の長さを長くする必要があり、回路遮断器の大型化を招くという問題があった。また、リード線１０７が直線的に伸びるため、リード線１０７のレイアウトに必要なスペースが増大し、回路遮断器のさらなる大型化を招くという問題があった。

また、リード線１０７の局部的な屈曲の繰り返しに耐えるようにするためには、リード線１０７を構成する素線をより細くする必要があることから、腐食などの影響を受け易くなり、価格も高くなるという問題があった。
また、特許文献１に開示された方法では、接続板のリード線接続部を可動接触子の側方に配置する必要があり、多極遮断器では、接続板のレイアウトが困難になるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、リード線の局部的な屈曲を防止しつつ、リード線に接続された可動接触子の回転運動の角度を大きくするとともに、リード線周りのコンパクト化を図ることが可能な回路遮断器を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の回路遮断器によれば、固定接点が設けられた固定接触子と、前記固定接点と開閉可能な可動接点が設けられた可動接触子と、前記可動接触子と接続板とを接続する可とう性のリード線と、前記可動接触子が回転軸の周りを回動可能なように前記可動接触子を保持する可動接触子ホルダとを備え、前記リード線は前記可動接触子の回転軸に巻き付くように配線され、前記可動接触子の回動に伴う前記リード線の変位が前記リード線の曲げ半径の変化で吸収されるように、前記リード線と前記可動接触子との接合部の位置が設定されていることを特徴とする。

これにより、リード線を直線的に伸ばして配置する必要がなくなるとともに、リード線全体の外径を変化させながら可動接触子を回動させることができ、リード線を長さ方向に押し縮めることなく、可動接触子の回動に伴うリード線の変位をリード線に吸収させることができる。このため、リード線のレイアウトに必要なスペースを減らすことが可能となるとともに、可動接触子の回転運動の角度を大きくすることができ、可動接触子の長さを長くすることなく、遮断時に必要な接点ギャップを確保することが可能となることから、回路遮断器のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、可動接触子の回動に伴うリード線の変位をリード線全体に分散させることが可能となることから、リード線の屈曲が特定の箇所に集中して発生するのを防止することができる。このため、素線のより太いリード線を使用することが可能となり、腐食などの影響を受け難くすることが可能となるとともに、価格も低く抑えることができる。

また、請求項２記載の回路遮断器によれば、前記可動接触子ホルダの回転軸と前記可動接触子の回転軸とは同軸になるように配置され、前記リード線は、前記可動接触子の回転軸に１／２回転以上巻き付けられるとともに、前記リード線と前記可動接触子との接合部の回転軌道に対してほぼ接線方向に引き出されるように配線されていることを特徴とする。
これにより、可動接触子の回動に伴うリード線の変位をリード線の曲げ半径の変化で吸収させることが可能となり、リード線の局部的な屈曲を防止することが可能となるとともに、リード線を直線的に伸ばして配置する必要がなくなり、回路遮断器のコンパクト化、低価格化および高性能化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、リード線のレイアウトに必要なスペースを減らすことが可能となるとともに、リード線の屈曲が特定の箇所に集中して発生するのを防止することができ、回路遮断器のコンパクト化、低価格化および高性能化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態に係る回路遮断器について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る回路遮断器の概略構成を示す断面図、図２は、図１の回路遮断器の可とうリード線の周囲の概略構成を示す斜視図、図３は、図１の回路遮断器の開放状態を示す断面図である。
図１において、回路遮断器には、可動接触子４および固定接触子１が設けられ、可動接触子４の先端には可動接点３が設けられるとともに、固定接触子１には固定接点２が設けられている。また、回路遮断器には、可動接触子４を支持する可動接触子ホルダ５が設けられている。そして、可動接触子４は、可動接点４が固定接点１に接触したり、固定接点１から離間したりできるように可動子軸ピン８を中心として回動可能に構成されるとともに、接圧バネ６にて固定接点１の方向に付勢されている。ここで、可動子軸ピン８は、樹脂製の可動接触子ホルダ５に保持され、可動接点４は接圧バネ６にて固定接点１に押し付けられている。さらに、可動接触子ホルダ５の回転軸は可動子軸ピン８と同軸になるように配置されている。

また、可動接触子４の後端には可とう性のリード線７が接続され、可動接触子４はリード線７を介して接続板９に接続されている。さらに、回路遮断器には、可動接触子ホルダ５に接続された開閉機構部１１が設けられている。そして、開閉機構部１１は、ハンドル１２の操作または電流検出部１０の電流検出結果に基づいて、釈放動作時に可動接触子ホルダ５を回動運動させることができる。

なお、一つの筐体には、複数極の開閉回路を組み込み、一極の開閉回路は一対の接点によって開閉することができる。そして、各相の可動接触子ホルダ５は、回動運動可能に支持された１個の可動接触子ホルダ５にて各相独立に回動可能に支持される
ここで、リード線７は可動子軸ピン８に巻き付くように配線し、可動接触子４の回動に伴うリード線７の変位がリード線７の曲げ半径の変化で吸収されるように、リード線７と可動接触子４との接合部の位置を設定することができる。例えば、リード線７は、可動子軸ピン８に１／２回転以上巻き付けられるとともに、リード線７と可動接触子４との接合部の回転軌道に対してほぼ接線方向に引き出されるように配線することができる。

具体的には、図２に示すように、リード線７は、可動子軸ピン８に巻き付くように可動接触子４の両側に配置し、可動子軸ピン８から離れている部分も含めて可動子軸ピン８の周りを約３／４周させることができる。
そして、接続板９を介して負荷に電流を流す場合、図１に示すように、可動接触子４を固定接点２側の方向に回転させ、可動接点３を固定接点２に接触させることにより、可動接点３と固定接点２とを閉じる。そして、可動接点３と固定接点２とが閉じられると、固定接触子１→固定接点２→可動接点３→可動接触子４→リード線７→接続板９という経路で負荷に電流が流れる。

一方、短絡電流または負荷電流を遮断する場合、図３に示すように、開閉機構部１１は、ハンドル１２の操作または電流検出部１０の電流検出結果に基づいて可動接触子ホルダ５を回動運動させることにより、可動接触子４を固定接点２側と反対の方向に回転させ、可動接点３を固定接点２から引き離すことにより、負荷に流れる電流を遮断する。

ここで、可動子軸ピン８に１／２回転以上巻き付けながら、リード線７と可動接触子４との接合部の回転軌道に対してほぼ接線方向に引き出されるようにリード線７を配線することにより、可動接触子ホルダ５の下方にリード線７を直線的に伸ばして配置する必要がなくなるとともに、リード線７全体の外径を変化させながら可動接触子４を回動させることができ、リード線７を長さ方向に押し縮めることなく、可動接触子４の回動に伴うリード線７の変位をリード線７に吸収させることができる。このため、リード線７のレイアウトに必要なスペースを減らすことが可能となるとともに、可動接触子４の回転運動の角度を大きくすることができ、可動接触子４の長さを長くすることなく、遮断時に必要な接点ギャップを確保することが可能となることから、回路遮断器のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、可動接触子４の回動に伴うリード線７の変位をリード線７全体に分散させることが可能となることから、リード線７の屈曲が特定の箇所に集中して発生するのを防止することができる。このため、素線のより太いリード線７を使用することが可能となり、腐食などの影響を受け難くすることが可能となるとともに、価格も低く抑えることができる。

例えば、図４の従来例では、可とう性の長さ３９ｍｍのリード線１０７を使って、可動接触子１０４の開閉時の回転角度は約１３度しか確保できなかったものが、図１の本実施形態では、長さ３６ｍｍのリード線７を使って、開閉時の可動接触子４、４´の回転角度は２６度以上を確保することができ、２倍の動作角度を達成することができる。このため、リード線７のスペースおよび可動接触子４の長さをともに短縮することができ、回路遮断器のコンパクト化を図ることが可能となった。
また、図４の従来例では、素線径０．０５ｍｍの極細線でリード線１０７が構成されていたものが、図１の本実施形態では、素線径０．１ｍｍでリード線７の動きを無理なく吸収させることができ、リード線７の価格を低く抑えることができた。

本発明の一実施形態に係る回路遮断器の概略構成を示す断面図である。図１の回路遮断器の可とうリード線の周囲の概略構成を示す斜視図である。図１の回路遮断器の開放状態を示す断面図である。従来の回路遮断器の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１固定接触子
２固定接点
３可動接点
４、４´ 可動接触子
５可動接触子ホルダ
６接圧バネ
７リード線
８可動子軸ピン
９接続板
１０電流検出部
１１開閉機構部
１２ハンドル

Claims

固定接点が設けられた固定接触子と、
前記固定接点と開閉可能な可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接触子と接続板とを接続する可とう性のリード線と、
前記可動接触子が回転軸の周りを回動可能なように前記可動接触子を保持する可動接触子ホルダとを備え、
前記リード線は前記可動接触子の回転軸に巻き付くように配線され、前記可動接触子の回動に伴う前記リード線の変位が前記リード線の曲げ半径の変化で吸収されるように、前記リード線と前記可動接触子との接合部の位置が設定されていることを特徴とする回路遮断器。
前記可動接触子ホルダの回転軸と前記可動接触子の回転軸とは同軸になるように配置され、前記リード線は、前記可動接触子の回転軸に１／２回転以上巻き付けられるとともに、前記リード線と前記可動接触子との接合部の回転軌道に対してほぼ接線方向に引き出されるように配線されていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。