JPH02284329A - 回路遮断器用サーマル・トリップ・ユニットの可調式停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の分野］ 本発明は回路遮断器の可調式の温度に基く引外し装置（
以下、「サーマルリドリップΦユニット」ともいう）に
関し、より詳細には、トリップ・ユニットの低アンペア
数における引外し設定値を高アンペア数における引外し
設定値とは無関係に調節できる可調式サーマル自トリッ
プ・ユニットに関する。

【従来技術１ 回路遮断器は周知であり、直列に接続された電気回路中
の電流の流れを制御するために長年に亘り用いられてい
る０通常、電気回路中の電流の流れを制御する操作モー
ドとして１手動操作モードと自動操作モードの二種類が
ある。 手動操作モードでは、操作レバーを、回路遮断器内に設
けられている開離可能な接点を閉成するオン位置と、接
点を開離するオフ位置との間で移動させる。これにより
、電流が回路遮断器中、かくして直列に接続された電気
回路内中を流れたり遮断されるようになる。 自動操作モードでは、まず最初に操作レバーをオン位置
にし、それにより電流を回路遮断器中に流す、所定の過
電流状態が生じると、回路遮断器は自動的に開離可能な
接点を開離させ、それにより電気回路への電流の流れを
遮断する。 回路遮断器は、操作レバーと開離可能な接点の両方に機
械的に接続されていて、開離可能な接点を操作レバーの
移動状態に応じて開離位置と閉成位置との間で移動させ
、あるいは上述の過電流状態では自動信号に応答して回
路遮断器の接点を開離する操作機構を有している。自動
トリップ舎ユニットは操作機構に機械的に連結されてい
て、所定の過電流状態が生じると、かかる自動信号を発
生し、それにより回路遮断器中の電流の流れを遮断する
よう用いられる。これを、「回路遮断器を引き外す」　
という。 自動トリップ・ユニットでは一般に、過電流状態の際に
回路遮断器を引き外す２つの異なる装置が用いられてい
る。かかる装置のうち一方は、回路遮断器内の電流路に
接続された電磁石を用いている。電磁石は固定部材およ
び可動部材を含みこれら部材の間には回路遮断器中を流
れるＴＬ流の大きさに関連して種々の密度の磁束が生じ
る。 磁束は可動部材に力を及ぼしてこれを、電気回路中を流
れる電流の大きさによって定まる程度まで回転させる。 可動部材はトリップ・ユニットのト回路遮断器には、引
外しを生じないで回路遮断器中を流れることができる電
流の最大連続量である「定格」という呼称値が与えられ
ている。電磁石は、電気回路中を流れる電流が回路遮断
器の定格の約５０ｏｚ即ち約５倍を越えると回路遮断器
を即座に引き外すよう設計されている。 自動トリップ・ユニー／　トに用いられていて、回路遮
断器の定格の５００ｚ未満の過電流状態に応答する第２
の装置が、温度に基〈引外し装置又はサーマル・トリッ
プ・ユニットである。サーマル・トリップ・ユニットは
典型的にはバイメタルリストリップを用いており、この
バイメタル・ストリ・ンプは、全体的に扁平な２つの異
種金属片を互いに機械的に接合したものであり、バイメ
タル・ストリップの温度が回路遮断器を取巻く周囲温度
に等しい場合は全体的に平らな表面を備える。各バイメ
タル・ストリップを構成する異種金属は、それらの温度
が周囲温度よりも高くなるといつでも異なる長さに延び
るような互いに異なる熱膨張率を有する。 バイメタル・ストリップは電気回路に直列接続されたヒ
ータにａ械的に連結されており、このヒータは、発熱量
がヒータ中を流れる電流の特定の大きさに相関するよう
な既知の発熱電気抵抗性を有している。ヒータは発生し
た熱の何割かをバイメタル・ストリップに伝え、それに
よりバイメタル・ストリップを構成する両方のストリッ
プの温度を等しく上昇させる。バイメタル・ストリップ
はこのようにして加熱されると、その平らな形状から曲
がる。というのは、バイメタル・ストリンブを形成する
２つの別個の金属ストリップ片はかかる均一な温度上昇
状態では伸び代が異なるからである。 バイメタル・ストリップは、電流が回路遮断器中を流れ
ていない場合にはトリップ・ユニー／　トのトリップ・
バーから間隔を置いた位置にある。 しかしながら、電流が回路遮断器中を流れると、バイメ
タル・ストリップはトリップ・バーに向かって撓曲する
０回路遮断器中を流れる電流が所定の時間間隔の間、所
定限度を越えると、バイメタル拳ストリ・ンプはトリッ
プ拳バ一番と保合してこれを回転させ、それにより回路
遮断器を引き外すほど曲がることになる。 一般的には、トリップ・ユニットを校正できるようにす
る調節ネジがバイメタル会ストリップとトリップ・バー
との間に介在している。調節ネジはその回転により調節
可能な距離だけノくイメタル・ストリップ又はトリップ
・バーの表面から突き出（＝ｌ−にる。調節ネジをこの
ような態様で調節すれば、バイメタル・ストリップがト
リップ・）（−を回転させて回路遮断器を引き外す前の
バイメタル・ストリップの必要撓曲距離を調節できる。 バイメタル・ストリップの撓曲距離は回路遮断器中を流
れる電流の大きさの関数であり、即ち流れる電流が大き
いとそれだけ一層撓曲距離が大きくなるので１回路遮断
器を特定の電流の大きさの状態で引き外すために調節ネ
ジを調節してトリップ・ユニットを校正できる。 トリップ・バーの中には、バイメタル・ストリップから
突出している調節ネジに接触する傾斜面又はランプ面を
有するものがある。トリップ・バーは、外部制御装置の
動作状態に応答してその長さ方向軸線に沿って摺動でき
るような態様でトリップ・ユニット内に収納されている
。 ランプ面は、トリップ会バーがその長さ方向軸線に沿っ
て移動するにつれ調節ネジとランプとの間の距離が変化
するような態様でトリップ・パー上に配設されている。 したがって、バイメタル・ストリップがトリップ会バー
に接触してこれを回転させる前にバイメタル・ストリッ
プが撓曲しなければならない距離を調節するには、トリ
ップ・バーをその長さ方向軸線に沿って摺動させるか或
いはバイメタル・ストリップからの調節ネジの突出距離
を変えればよい。 トリップ・バーに調節可能なランプを設けるのが望まし
い、というのは、回路遮断器の定格を迅速且つ容易に変
えることができることが有利な場合が多いからである。 これは、調節可能なランプ接触面を用いると、以下のよ
うな態様で達成できる。 当初、トリップ・バーをその長さ方向軸線に沿って可能
な限り遠くに摺動させ、バイメタル・ストリップに設け
られた調節ネジとランプとの間の離隔距離を最大にする
。これはトリップ・バーの移動のハイエンドである０次
に、バイメタル会ストリップから突出している調節ネジ
を回転させて、引外しを生じないで最大定格電流が回路
遮断器中を流れることができるような、調節ネジとラン
プ面との間の距離が得られるようにする０次にトリップ
・バーをローエンドに向って、即ちハイエンドから見て
反対方向へ摺動させると、ａｇｌｆ！ｉネジとランプ面
との間の距離は短くなる。従って、バイメタル・ストリ
ップは回路遮断器の最大定格以下でトリップ・バーを回
転させて回路遮断器を引き外すことになる。 成る特定の用途では、最大定格から最大定格よりも小さ
な特定の定格まで調節可能なトリップφユニットを提供
することが望ましい。例えば、成る特定の用途では、回
路遮断器の定格を最大定格の１００％〜８０％の間で調
節することが望ましい。 かかる状況では、ランプを注意深く設計すると共に調節
ネジを注意深く調節して１回路遮断器の定格が、トリッ
プ・バーが移動のハイエンドに位置している場合には最
大値となり、トリップ令パーが移動のローエンドに位置
している場合には最大定格の丁度８０％に等しい値にな
るようにしなければならない、これには幾つかの問題が
ある。 第１に、トリップ・バー、ランプ面、及びトリップ・バ
ーを移動させる外部調節コントロールは。 トリップ・バーがローエンドまで移動するとトリツブ・
ユニットの定格が最大定格の丁度８０％まで小さくなる
ような公差の下で設計及び製造を行なわなければならな
いという問題がある。 トリップ・ユニットの調節部品は大抵の場合プラスチッ
ク材料で作られるので、正しい動作状態を得るためには
、かかる調節部品の製造にあたり、細心の注意を払って
設計された型を用いる必要がある。更に、トリップ拳ユ
ニットはその設計対象である特定の回路遮断器から取り
外して異なる回路遮断器に用いた場合、トリップ拳バー
をハイエンドまで移動させた状態で最大定格に合せて調
節ネジを正しく調節した後であっても１回路遮断器の定
格はトリップ・バーをローエンドに位置させた状態では
最大定格の８０％とは幾分値が異なった状態になる０本
発明はこれらの問題点全てを解決する。 【発明の概要１ 本発明は、第１の位置と第２の位置との間で移動するサ
ーマル・トリップ・アジャスタを有する回路遮断器用サ
ーマル・トリップ拳ユニットのｎｆ調調停停止装置提供
する。可調式停止装置は、サーマル・トリップ・アジャ
スタに解除可能に接触していて、サーマル・トリップ拳
アジャスタの移動を、第１の位置と、第１の位置と第２
の位置の中間の第３の位置との間にのみ制限する複数の
位置のうちの１つに調節される停止手段を有するさらに
、停止手段の位置を調節する停止アジャスタが設けられ
ている。 添付の図面を参照すると、好ましい実施例の以下の詳細
の説明は一層深く理解できると共にその用途も容易に明
らかになろう。 （以　　下　　余　　白　　） 【好ましい実施例の詳細な説明】 第１図〜第７図は、サーマルφトリップ・ユニット２を
示している。トリップ拳ユニット２は分割線８で合致し
てケース７を形成するカバー４及びベース６を有してい
る。カバー４及びベース６は好ましくは、サーマル・ト
リップ・ユニット２の種々の内部構成要素を支持する成
形プラスチック部材である。サーマル・トリップ・ユニ
ー／　ト２は、米国特許第４，２５５，７３２号に開示
されているような典型的な電気回路遮断器の操作機構に
連結されるスライディング・トリガ１０及びローリング
・トリガ１２を有している。なお、かかる米国特許の内
容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。 回路遮断器は１回路遮断器の引外し機構に連結されてい
て、スライディング拳トリガｌＯに接触してこれに力を
及ぼす引外し部材（図示せず）を有している。スライデ
ィング・トリガ１０はピン３５を中心に回転する。スラ
イディング拳トリガｌＯに加えられた矢印１７の方向の
力により、カム面１９はローリング・トリガ１２に機械
的に連結されたピン２１に矢印２３の方向に力を及ぼす
、ローリング・トリガ１２はビン２５を中心に回転する
ので、ローリング争トリガ１２に加えられた力によりロ
ーリング・トリガ１２の突出部２７はトリップ・バー３
２のタブ２９に力を及ぼす。 トリップ・バー３２がバイメタル・トリップ４６により
矢印１３の方向に回転すると、突出部２７はタブ２９か
ら離れた状態になり、ローリング・トリガ１２を矢印１
５の方向へ回転させ、それによりスライディング・トリ
ガｌＯは回路遮断器の引外し機構により及ぼされる力を
受けてビン３５の周りに矢印１５の方向へ枢動し、それ
により回路遮断器の引外し部材はスライディング・トリ
ガｌＯと一緒に移動して回路遮断器を引き外して開路す
る。スライディング・トリガ１０及びローリング・トリ
ガ！２は付勢バネ３１の作用でリセットされる。 カバー４は締結具１４によってベース６に取付けられて
いる０図示のトリップ・ユニット２は三極回路遮断器の
動作を司るよう設計されているので、各種に１つずつ、
したがって全部で３つの互いに独立した過電流センサが
設けられる。各種には同一の過電流センサが設けられる
ので１つについてのみ詳細に説明する。 サーマル・トリップ・ユニット２は、端子１８．２０を
備えたバイメタル／ヒータ１６を有している。端子１８
．２０は、トリップ・ユニットを接続した関連の電気回
路遮断器によって保護状態にある電気回路に直列接続さ
れている。バイメタル／ヒータｌＢは、上述の過電流状
態が生じると関連の回路遮断器を引き外す２つの装置の
うちの一方である電磁石２２の一部を形成している。 電磁石２２は、バネ２Ｂによって第４図に示す位置に保
持された電機子２４を有する。もし関連の回路遮断器の
定格の約５０ｏｚを越える大きさの電流が端子１８．２
０間に流れると、電機子２４を矢印３０の方向へ移動さ
せる磁束が領域２８内に生じる。電機子２４はトリップ
・バー３２と接触してこれを円弧３４の方向へ回転させ
、それにより回路遮断器は上述のように引き外される。 電磁石２２により関連の回路遮断器を引外すに充分な電
流の大きさは制御部材３６の回転により正確に調節でき
る。制御部材３Ｂを回転させるとレバー４２は線３８に
沿って移動し、それによりバネ２６の付勢力が変化する
。これによりトリップ・バー３２を回転させるため磁束
により電機子２４に及ぼされなければならない力の大き
さが変る。 所定の過電流状態の際に関連の回路遮断器を引き外すた
めに設けられた第２の装置はバイメタル・トリップφユ
ニット４４である。バイメタル・トリップ・ユニット４
４は、バイメタル／ヒータ１６バイメタルφストリツプ
４Ｂ及び校正ネジ４８を有する。 端子１８．２０間に電流が流れていない場合、バイメタ
ルｅストリップ４Ｂは第２図及び第４図に示すような全
体として扁平な形状になっている。バイメタル／ヒータ
・ユニット１６はカバー４によって画定される開口５０
の中に収納されている。端子２０の肩５２はカバー４の
表面５４に係合する。ベース６はヒータ１Ｂの表面５８
に係合してバイメタル／ヒータ１８をトリップ・ユニッ
トの内部に固定する。 ブラケット５３が一対の７ランジ８０（１つだけ示して
いる）によって端子２０に固定され、フランジ６０は対
応関係にあるスロット８２（１つだけ示す）内に位置決
めされる。ブラケット５３は電機子２４を定位置に固定
する。 校正ネジ４８は第５図〜第７図に示すようにランプ６４
と間隔を置いて位置している。トリップ・バー３２は円
弧６６の方向の回転と、矢印６８の方向におけるその長
さ方向軸線に沿う直線摺動の両方が可能であるようにト
リップ・ユニット２の中に配設されている。 トリップ・バー３２は側壁７２によって画定されたスロ
ット７０を有する。温度による調節ノブ７４がトリップ
・バー３２のスロット７０内に嵌入されるトリップΦバ
ー・スライダ７８を有している。温度による調節ノブ７
４は、停止ネジ８４の端８２に接触したりこれから離れ
ることができるよう回転可能な停止面８０を更に有して
いる。停止ネジ８４及び停止面８０は本発明の要部をな
す。 まず最初に、温度による調節ノブ７４を第Ｓ図に示す位
置まで反時計回りに回転させる。トリップ・バー３２は
それにより、直線的に右方に摺動してハイエンドに至る
。温度による調節ノブ７４はケース７の一部に接触する
ので、ノブ７４はもうそれ以上回転できず、しかもトリ
ップ番バー３２も、もうそれ以上直線的に移動できなく
なる。トリップ番バー３２を第８図に示すように位置さ
せると、バイメタル・ストリップ４Ｂはランプ６４から
可能な限り最も遠距離に位置する０次に、校正ネジ４日
の調節により、その端８６とランプ６４との間の距離ｄ
が回路遮断器の最大定格を越える電流が流れた場合に回
路を保護するに十分な時間で回路遮断器を引き外すため
、ランプ６４に接触してトリップ・バー３２を回転させ
るに必要なバイメタル・ストリップ４６の撓曲距離に一
致するようにする。 他の極についての残りの校正ネジも同様に調節する。停
止ネジ８４を第５図に示すように位置させた状態で、温
度による調節ノブ７４を時計回りに回転させると、トリ
ップ・バー３２は左方へシフトしてローエンドに至る。 トリップ会バー３２が注意深く設計及び製造されていた
ならば、距離Ｓは、最大定格電流の８ｏｚを越える電流
が電気回路中に流れると、トリップ・バー３６を回転さ
せるに必要なバイメタルΦストリップ４６の撓曲量に等
しくなるはずである。しかしながら、実際問題としては
そのようにならず、又、これは、同一サイズの回路遮断
器について異なる定格が設定されている場合、トリップ
・バー３２を種々のトリップ・ユニットに用いようとす
る場合には不可能な場合がある、本発明はこの問題を解
決する。 トリップ・ユニット２を上述のように最大定格に合せて
校正した後、ノブ７４を回転し、停止ネジ８４を調節し
て、校正ネジ４８の端８６とランプ６４との間の距離が
、第７図に示すように、最大定格電流の８０％を越える
電流が回路中に流れた場合１回路を保護するに足る時間
で、ランプ６４に接触してトリップ・バー３２を、回路
遮断器を引外すのに充分な距離回転させるに必要なバイ
メタル・ストリップ４６の撓曲距離に一致するようにす
る。 第２図に詳細に示す停止面８０はノブ７４に設けられた
突出部材の一表面を画定している。停止ネジ８４を回転
させてその端８２を表面８０に接触させると、ノブ７４
はもうそれ以上時計回りに回転できないので回路遮断器
の定格をそれ以上域じることはできない、しかしながら
、ノブハはその状態であっても反時計回りに一杯まで回
転させることができるので、回路遮断器の定格はその最
大値まで増大する。しかる後、ノブ７４を回転させれば
、定格を最大定格の１０ｏｚから最大定格の８ｏｚの間
で迅速容易に変えることができる。 回路遮断器の定格の８０駕〜１００％の間の中間値を得
るには、ノブ７４を時計回り一杯の位置と反時計回り一
杯の位置との中間の位置まで回転させればよい、かくし
て、ランプ６４を異なる角度に再機械加工又は再成形し
なくても、停止ネジ８４を用いることよりトリップ番ユ
ニットのローエンドをハイエンドとは無関係に校正でき
る。 ローエンドの定格を最大定格の８０％となるような態様
を例示的に上述した。しかしながら、８０２を越える他
の値及び８０％よりも小さな他の値が停止ネジ８４の正
しい調節により得られることは理解されよう。 従って、本発明が、トリップ・ユニットを、回路遮断器
の定格の１００％と１０ｏｚよりも小さな成る割合との
間だけに調節できるよう回路遮断器用サーマル・トリッ
プ・ユニットを校正する簡単ではあるが正確な装置を提
供していることは理解されよう０本発明の装置は、数種
の異なる回路遮断器モデルの間でトリップ・ユニットを
交換したい場合に最適である。というのは再校正が正確
且つ容易に得られるからである。 本発明の特定の実施例を例示的に説明したが当業者であ
れば特許請求の範囲に係る本発明から逸脱しないで細部
の多くの変形を想到できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の装置を用いるサーマルΦトリップ舎
ユニットの斜視図である。 第２図は、第１図の装置の内部の展開斜視図である。 第３図は、３−３線における第１図の装置の側部立面断
面図である。 第４図は、４−４線における第１図の装置の側部立面断
面図である。 第５図は、回路遮断器をその最小定格に調節した第１図
の装置の前部立面断面図である。 第６図は１回路遮断器をその最大定格に調節した第１図
の装置の前部立面断面図である。 第７図は、回路遮断器を最大定格と最小定格の間の定格
に調節した第１図の装置の前部立面断面図である。 ［主要な参照符号の説明］ ２　・・台サーマル・トリップ・ユニット４　・・・カ
バー ６・・・ベース ｌＯ・・・スライディングφトリガ １２−・・ローリング・トリガ １６・・Φバイメタル／ヒータ ２２φ・番電磁石 ２４　・ ３２・ ４４・ ４６　・ ４８・ ７４・ ８４・ ・電機子 、　　ト　　リ　　ッ　　プ　、　　バ　−・バイメタ
ル・トリップ・ユニット ・バイメタル・ストリップ ・校正ネジ ０名度による調節ノブ ・停止面 ・停止ネジ 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーション

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１位置と第２位置との間を移動するサーマル・
   トリップ・アジャスタを有する回路遮断器用サーマル・
   トリップ・ユニットの可調式停止装置において、サーマ
   ル・トリップ・アジャスタに解除可能に接触していて、
   サーマル・トリップ・アジャスタの移動を第１位置と、
   第１、第２位置の間の第３位置との間にだけ制限する、
   複数の位置のうちの一つに調節される停止手段と、該停
   止手段の位置を調節する停止アジャスタとを有すること
   を特徴とする可調式停止装置。
2. （２）サーマル・トリップ・アジャスタは表面を有し、
   停止手段は、サーマル・トリップ・アジャスタが第３位
   置に移動すると前記表面に係合することを特徴とする請
   求項第（１）項記載の可調式停止装置。
3. （３）第１位置は、回路遮断器の定格の１００％に対応
   することを特徴とする請求項第（２）項記載の可調式停
   止装置。
4. （４）停止アジャスタはネジ部が設けられていることを
   特徴とする請求項第（３）項記載の可調式停止装置。
5. （５）停止アジャスタはネジであることを特徴とする請
   求項第（４）項記載の可調式停止装置。
6. （６）第３位置は、回路遮断器の定格の８０％に対応す
   ることを特徴とする請求項第（５）項記載の可調式停止
   装置。
7. （７）第２位置は、回路遮断器の定格の８０％未満に対
   応することを特徴とする請求項第（５）項記載の可調式
   停止装置。