JPH0143974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 配電変圧器は従来一次巻線に設けられた負荷感
知ヒユーズにより障害電流から保護されてきた。
温度感知ワツクスモータと組合された外側作動１
次スイツチが米国特許第4053938号明細書に開示
されている。この米国特許明細書においては、ワ
ツクスモータが絶縁流体の温度を感知し、溶融温
度に達すると、１次スイツチを開く。ワツクスモ
ータは一定時間以上続く過負荷のみを感知し、負
荷型電流のみを遮断することができ、障害電流を
遮断することはできなかつた。負荷感知ヒユーズ
は溶融後、これを取換えなければ変圧器を再使用
することができない。

本発明は、外側作動リセツト可能のサーキツト
ブレーカーを提供する。本発明のサーキツトブレ
ーカーは一次回路に設けられて障害電流及び過負
荷の両方の状態に感応することができ且つこれら
の状態が矯正された時リセツトすることができ
る。本発明のサーキツトブレーカーは１次巻線中
の障害電流による温度上昇はもちろん、負荷又は
初期の故障による電気絶縁油の温度上昇にも反応
する温度感知装置により作動させられる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を説
明する。

図示の１次サーキツトブレーカー１０はフレー
ム１２、アーク消去組立体１４、温度感応組立体
１６及びラツチ機構１８を有している。ラツチ機
構１８は変圧器の外側からサーキツトブレーカー
を手動で開閉するように使用できる。即ちラツチ
機構１８は変圧器のタンクの外部に位置した作動
ハンドル２１を有するクランクシヤフト２０によ
り作動される。

サーキツトブレーカー１０は変圧器のタンク中
の絶縁流体に浸漬され、変圧器の１次回路２２に
直列に接続されている。サーキツトブレーカーを
通る電気回路は、アーク消去組立体１４を通り、
ライン２４を経て温度感応組立体１６を通り、さ
らにライン２６を経て変圧器に至る。従つて温度
感応組立体１６はライン２４と２６を通る障害電
流に感応し、且つ絶縁流体の温度にも感応して、
サーキツトブレーカーを開放する。

アーク消去組立体１４はフレーム１２上に設け
られ、ガラス補強エポキシのスリーブ３０内に入
れられたポリエステルのようなアーク消去材料で
形成された中央コア２８を含む。コア２８は孔３
２を有し、下部に円形ベース３４を、上部に同じ
直径の円形キヤツプ３６を有している。ベース３
４とキヤツプ３６はコア２８の一体部材として形
成される。ベース３４とキヤツプ３６の間の空間
はコア２８の開口３８を介して孔３２に開口する
アーク室３５を形成し、接点の開放の際、アーク
の熱により生じたガスがアーク室３５へ膨脹でき
るようになつている。膨脹するガスはスリーブ３
０によつてアーク室３５に閉じ込められる。解放
口４０がキヤツプ３６の外周囲に設けられ、接点
開放の際アーク室から油及び／又はガスの制限さ
れた排出を可能にし、またサーキツトブレーカー
が変圧器の絶縁流体に浸漬された時、アーク室へ
の絶縁流体の進入を可能にする。膨脹ガスの軸方
向力は全てベース３４とキヤツプ３６の間の空間
に封じ込められる。従つてスリーブ３０はスリー
ブの内面に作用する径方向力にのみ抵抗するよう
に構成される。これは径方向及び軸方向の両方に
抵抗する事ができなければならない特殊なキヤツ
プ又はカバーを必要とする中空筒状管の内側に形
成される従来型のアーク室と異なるものである。

孔３２の上端はキヤツプ３６の上部に設けられ
た導電接点４２により閉塞される。接点４２はね
じ４４により１次回路２２に接続されている。１
次回路２２は孔３２に往復運動自在に設けられた
導電性ロツド５４により開閉される。

第３、第４、第６及び第７図を参照し、サーキ
ツトブレーカー１０はラツチ機構１８によりロツ
ド５４を動かし接点４２との接触を断、接するこ
とにより開閉される。この点に関し、ラツチ機構
１８は第１レバー腕５０、第２レバー腕６０及び
トリツプ組立体５１を含む。第１レバー腕５０
は、通常第２レバー腕６０にラツチ即ち固定され
てサーキツトブレーカーを手動で開閉するが、障
害電流下ではトリツプ組立体５１により第２レバ
ー腕６０から解放されてサーキツトブレーカーを
開く。第１レバー腕５０はフレーム１２に設けら
れた枢動ピン５２に一端が枢着されている。ロツ
ド５４を第１レバー腕５０に連結する手段が腕５
０の他端に設けられている。この手段は開口５５
の形態のものである。第１レバー腕５０の枢動に
よりロツド５４が孔３２内を軸方向に移動し、接
点４２との接触が断、接される。第１レバー腕５
０は開口４９、スロツト５３及びフランジ６６を
有している。

第２レバー腕６０はピン５２に枢着され、Ｕ形
に屈曲してスロツト６２を備え、第１レバー腕５
０にまたがつている。第１レバー腕５０は該レバ
ー腕に設けられたフランジ６６に係合するように
運動可能なロツド６４によりスロツト６２内に保
持される。第２レバー腕６０は直角に屈曲して延
長部６８を形成し、更に直角に屈強して停止腕７
０を形成している（第３図）。停止腕７０の端部
７２は更に直角に屈曲して、第２レバー腕６０の
下降運動に対する制限停止体を形成する。延長部
６８はロツド６４のためのガイドスロツト７６、
ばね８６のためのスロツト７８、一対のノツチ８
０及びばね６１のための開口８２を有している
（第６図）。

トリツプ組立体５１はピン５２に枢動自在に設
けられたトリツプレバー６３とロツド６４を含
む。第８及び第９図に見る如く、トリツプレバー
６３は一端に開口６５を、他端に第１カム６７と
第２カム６９を有する。ロツド６４は一端が屈曲
して、トリツプレバー６３の開口６５（第８図）
に入つている。ロツド６４の他端はスロツト７６
を貫通して腕５０のフランジ６６に係合する位置
まで延在している。ロツド６４はばね８６により
フランジ６６へ押圧される。この点に関し、ばね
８６の端部８８が折曲げられ、スロツト７８を貫
通してノツチ８０に重なつている（第６図）。ロ
ツド６４はトリツプレバー６３の時計方向回転の
際フランジ６６から引出され、トリツプレバー６
３の反時計方向回転の際フランジ６６へ押圧され
る。

第１レバー５０と第２レバー６０は通常、ばね
５６の形式の第１手段により互に反対方向に偏倚
されている。ばね５６は第１レバー腕５０の開口
４９と、第２レバー腕６０の開口５８に連結され
ている。第１レバー腕５０のスロツト５３は開口
５８に連結されたばね５６の端部のための空間を
提供する。第１、第２レバー腕５０，６０はロツ
ド６４がフランジ６６に係合する位置にある時、
一体的に移動する。フランジ６６からロツド６４
が外れると、第１レバー腕５０は第２レバー腕６
０から外れるように回転し、ロツド５４を接点４
２から引離す（第４図）。

サーキツトブレーカーが第４図に示した開位置
にトリツプされると、トリツプ機構をリセツトす
るために、第２レバー腕６０を時計方向に回転し
て第１レバー腕５０に整合させなければならな
い。これはクランクシヤフト２０により、第４図
に示した上方位置と第５図に示した下方位置の間
を移動するオーバーセンターばね６１の形態をと
る第２手段により達成される。

第２図から第５図までを参照して、オーバーセ
ンターばね６１は一端９２が第２レバー腕６０の
延長部６８の開口８２に連結され、他端９４をヨ
ーク９８の開口９６に連結されている。ヨーク９
８は作動ハンドル２１により手動で回転されるク
ランクシヤフト２０上に設けられている。ヨーク
９８は、第５図に示したサーキツトブレーカー開
位置と第４図に示したサーキツトブレーカー閉位
置との間で回転可能である。ばね６１がピン５２
の枢軸を越えて回転すると、第２レバー腕６０に
対するばね６１の回転力は逆になる。ばね６１が
ピン５２の枢軸を越えると、第２レバー腕６０は
上方又は下方にスナツプ移動する。

第２レバー腕６０が下方位置にスナツプ移動し
た時、フランジ６６に対するロツド６４の係合を
確かにする手段が設けられている。この手段はク
ランクシヤフト２０の偏心部分１０２の形態のも
のである。偏心部分１０２はトリツプレバー６３
に設けられたカム６７の方へ手動で回転される
（第４図）。偏心部分１０２はトリツプレバー６３
のカム６７に係合し、トリツプレバー６３をピン
５２を枢軸として反時計方向に回転させる。トリ
ツプレバー６３の運動によりロツド６４がフラン
ジ６６に押圧される。

第５図を見ると、第２レバー腕６０は第１レバ
ー腕５０の上に重なつて下方にスナツプ移動して
いる。偏心部分１０２の引続く回転により、ロツ
ド６４の端部がフランジ６６の下の位置に移動す
る。第２レバー腕６０がばね６１により下方にス
ナツプされる時、ロツド６４の先端がフランジ６
６の下に確実に移動するように、クランクシヤフ
ト２０は偏心部分１０２を第２レバー腕６０に押
しつけて回転する。ロツド６４はばね８６により
フランジ６６の方へ押圧される。偏心部分１０２
が第２レバー腕６０に押しつけられて回転する
時、ロツド６４はフランジ６６の下に移動し、ば
ね８６がロツド６４を第２レバー腕６０の側面に
押圧するのを可能にする。

サーキツトブレーカーをリセツトする場合に
は、クランクシヤフト２０を時計方向に回転させ
る（第２図）。クランクシヤフト２０が時計方向
に回転すると、ヨーク９８は第２図に示した位置
に戻り、第２レバー腕６０に対するばね６１の回
転力が逆転し、第２レバー腕６０を反時計方向に
回転する。ロツド６４の先端がフランジ６６に係
合しているので、第１レバー腕５０は第２レバー
腕６０の上方運動に追従する。第１レバー腕５０
の運動によりロツド５４がコア２８の孔３２内を
上方に移動し、接点４２に係合して回路を閉じ
る。

本発明の実施例において、サーキツトブレーカ
ーのトリツプは温度感応組立体１６により制御さ
れる。これはマグネツト１０４の磁力により、達
成される。この点に関し、材料のキユリー温度に
近づくにつれて、材料の磁性が減少しマグネツト
に対する引力の減少を生じる事が知られている。
本発明の金属素子１０５は変圧器の絶縁流体に浸
漬され、且つ、変圧器の１次回路の障害電流の熱
も感知する。従つて金属部材１０５は絶縁流体の
温度と変圧器の一次側の障害電流による温度との
両方に反応する。

第２、第４及び第５図を参照して、温度感応組
立体１６はフレーム１２のピン１１２に枢着され
たベルクランク１１０を含む。マグネツト１０４
はベルクランクの一端に、金属素子１０５と係合
する位置に設けられている。金属素子１０５（第
１０図）は屈曲して折りたたみコイル１０７を形
成し、折り目の間に電気絶縁体を有している。金
属素子１０５は１次ライン２４，２６に直列に接
続されている。

通常の負荷では、折りたたみコイル１０７の抵
抗による素子１０５の温度上昇は僅かである。障
害電流下では、即座の温度上昇が折りたたみコイ
ル１０７に生ずる。ベルクランク１１０には作動
端１１６とラツチ部材１１７とが設けられてい
る。ベルクランク１１０はばね１１４により反時
計方向に偏倚されている。ベルクランク１１０の
回転運動によりそのラツチ部材１１７はトリツプ
レバー６３のカム６９から外れ、該ベルクランク
の端部１１６がカム６９に係合する。ベルクラン
ク１１０の引続く回転により、トリツプレバー６
３が時計方向に回転させられ、ロツド６４を第１
レバー腕５０から促進させる。

ベルクランク１１０はマグネツト１０４によ
り、ばね１１４の偏倚力による回転が阻止されて
いる。マグネツトの磁力によりマグネツト１０４
が素子１０５に当接した状態に保持される。変圧
器の１次回路に障害電流が生じると、障害電流に
関係して折りたたみコイル１０７の温度が素子１
０５の温度を上昇させる。折りたたみコイルの電
気抵抗により素子１０５の温度は直ちに上昇を生
ずる。素子１０５の温度がキユリー温度に近づく
と、マグネツト１０４の保持磁気力は減少し、そ
れよつてマグネツト１０４が素子１０５に作用す
る磁力が減少し、ベルクランクがばね１１４の偏
倚力により回転できるようになる。又、絶縁流体
の温度が素子１０５のキユリー温度に到達すれ
ば、同じ状態が生じることも明らかである。

第４図及び第５図に見る如く、温度感応組立体
１６はクランクシヤフト２０の反時計方向の回転
によりリセツトされる。クランクシヤフトの偏心
部分１０２はカム６７に係合し、トリツプレバー
６３を反時計方向に回転する。トリツプレバー６
３のカム６９はベルクランク１１０の端部１１６
に係合し、ベルクランク１１０を時計方向に回転
する。マグネツト１０４が素子１０５の間近かま
で移動すると、マグネツト１０４の磁力により温
度感応組立体１６をリセツトする最終運動が与え
られる。

熱感応手段として、マグネツトと低キユリー温
度素子をここに記載したが、トリツプレバー６３
を回転させるためにバイメタル又は熱膨脹素子の
ような他の熱感応手段を使用することも本発明の
思想の中にある。正確な機械運動を与えるいかな
る熱感応手段も温度感応組立体を解放する手段と
して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーキツトブレーカーの
斜視図、第２図は回路閉位置におけるラツチ機構
を示す縦断面図、第３図は第２図の３−３線に沿
う断面図、第４図は磁気トリツプ位置でのラツチ
機構を示す第２図と同様の断面図、第５図は手動
トリツプ位置におけるラツチ機構を示すサーキツ
トブレーカーの断面図、第６図はラツチ機構の一
部の斜視図、第７図は第２図の一部の拡大図、第
８図は第４図の後側から見たトリツプ組立体の一
部の断面図、第９図は第８図の上面図、第１０図
は第２図の１０−１０線に沿う断面図で金属板の
折りたたみコイルを示す図である。 １０……サーキツトブレーカー、１２……フレ
ーム、１４……アーク消去組立体、１６……温度
感応組立体、１８……ラツチ機構、２２……１次
巻線、４２……第１接点、５０……第１レバー
腕、５４……ロツド（第２接点）、５６……第１
偏倚手段、６０……第２レバー腕、６１……第２
偏倚手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体充填電気装置において障害電流及び過負
   荷状態に感応する流体浸漬１次サーキツトブレー
   カーにおいて、上記電気装置中の流体内に設けら
   れるフレームと、該フレームに設けられた第１接
   点と、該第１接点との接続を断、接するように移
   動自在に設けられた第２接点と、該第２接点を上
   記第１接点から離れる方向に偏倚する第１偏倚手
   段と、上記第２接点を、上記第１接点に接触する
   方向に偏倚する第１位置と、上記第２接点を上記
   第１接点から離れる方向に偏倚する第２位置との
   間で手動可能な第２偏倚手段と、上記第２接点が
   上記第２偏倚手段の位置に応答するように上記第
   ２偏倚手段を上記第１偏倚手段に作動的に連結す
   る連結手段と、障害電流又は過負荷状態に応答し
   て上記連結手段を上記第１偏倚手段から解放し、
   該第１偏倚手段が上記第２接点を上記第１接点か
   ら離すようにする温度感応トリツプ手段とを含む
   ブレーカー。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のサーキツトブレ
   ーカーにおいて、上記温度感応トリツプ手段がマ
   グネツトと所定のキユリー温度を有する金属素子
   とを含むブレーカー。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のサーキツトブレ
   ーカにおいて、上記温度感応トリツプ手段がバイ
   メタルを含んでいるブレーカー。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記
   載のサーキツトブレーカーにおいて、上記フレー
   ムに設けられたアーク消去組立体を含み、上記第
   ２接点が上記第１接点から離れる際に生ずるアー
   クを消去するようにしたブレーカー。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のブレーカーにお
   いて、上記第１偏倚手段が一端を上記フレームに
   枢着し、他端を上記第２接点に作動的に連結した
   第１レバー腕を含み、該第１レバー腕の他端にフ
   ランジ段を備え、上記第２偏倚手段は一端を上記
   フレームに上記第１レバー腕と同じ枢動軸に枢着
   した第２レバー腕を含み、上記連結手段は上記フ
   レームの上記第１及び第２レバー腕と同じ枢軸に
   枢着したトリツプレバーと該第２レバー腕に設け
   られたロツド部材とを含み、該ロツド部材の一端
   は上記トリツプレバーに連結されて、該トリツプ
   レバーの回転運動により上記ロツド部材が上記第
   ２レバー腕上を長手方向に移動して、上記フラン
   ジとの係合に出入するようにし、上記温度感応ト
   リツプ手段は上記トリツプレバーと係合し該トリ
   ツプレバーを上記フランジから離す方向に偏倚さ
   れたクランク部材を含むブレーカー。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のブレーカーにお
   いて、上記温度感応トリツプ手段が上記クランク
   部材に設けられ、該クランク部材が回転して上記
   トリツプレバーに係合するのを阻止するためのマ
   グネツトを含むブレーカー。 ７ 特許請求の範囲第５項又は第６項記載のブレ
   ーカーにおいて、上記フレームに設けられたアー
   ク消去組立体を含み、上記第２接点が上記第１接
   点から離れる際に生じたアークを消去するように
   したブレーカー。