JPH03103022A - 回路遮断器 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は，過電流が生じると自動的に回路遮断動作を
行なう回路遮断器に関するものである。

［従来の技術］ 第１３図は従来の熱動電磁型回路遮断器の一例を示す構
成図であり、図において、１は電源側端子、２は固定接
触子で、この固定接触子２の一端が電源側端子１に接続
される一方，その他端の上面（第１３図における上面）
に固定接点３が固着されている。４は負荷側端子，５は
負荷側導体で、この負荷側導体５の一端が負荷側端子４
に接続される一方、その他端は可撓性導体６を介して可
動接触子７の一端に接続され，この可動接触子７の他端
の下面に可動接点８が固定接点３と対応して固着されて
いる。また、これらの固定接点３および可動接点８の周
囲は絶縁物で覆われている。

１０は固定接点３と可動接点８とを接離するために設け
られた開閉装置（リンク部），ｌ１はこの開閉装置１２
のための操作レバー　１２は過電流引外しのために過電
流通流時にリンク部１０に力を伝達するラッチ機構部で
，このラッチ機構部１２は、負荷側導体５に接続された
ヒータｌ３と、このヒータｌ３の過電流による温度上昇
で変形するバイメタル１４と、このバイメタル１４の右
方向への変形によって押されこれにより引外し軸１５を
回動させる引外しバーｌ６と、バイメタル１４，引外し
バー１６の間隔を調整する調整ねじ１７とから構成され
ている。なお、ｌ８は接点開離時に生じるアークを消弧
する消弧室である。

第ｌ４図は従来の熱動電磁型回路遮断器を一部ブロック
図で示す簡単な回路図であり、第１５図は従来の熱動電
磁型回路遮断器の過電流引外し特性を示す曲線図である
。

次に動作について説明する。操作レパー１１を回動し可
動接触子７を動かし、その可動接点８を固定接点３に当
接させることにより遮断器を投入する。第１３図はこの
投入状態を示し，このとき電流は電源（図示せず）から
電源側端子１，固定接触子２，固定接点３，可動接点８
，可動接触し７，可撓性導体６，負荷側導体５および負
荷側端子４を通って負荷（図示せず）に流れる。そして
，このように形成された主回路に過電流が継続して流れ
ると，負荷側導体５に接続されたヒータｌ３にも過電流
が流れるので、ヒータ１３は発熱して温度上昇し、この
上昇温度のためにバイメタルｌ４は湾曲する．そして、
第１５図の過電流引外し特性曲線で示されるように、過
電流の大きさによって所定の動作時間後にバイメタル１
４が所定の変位置に達すると、調整ねじ１７は引外しバ
ー１６を押して引外し軸１５を回動させ、リンク部１０
を作動させて可動接触子７を回動させ、これにより可動
接点８を固定接点３から開離して主回路を遮断する。

一方、大きい過電流すなわち短絡電流では、バイメタル
ｌ４の湾曲を待つことなく電磁引外し装置により瞬時に
遮断器の引外しを行なう。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の回路遮断器は以上のように構成されているので、
過電流引外しを開始する電流は、ヒータ１３とバイメタ
ル１４との特性によって決まり、引外し開始電流の調整
を行なえず，回路遮断器を用いて各テナントの負荷電流
の管理を行なうには、各テナントとの契約負荷電流の値
により適切な定格電流の回路遮断器に交換しなければな
らなかった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、電線の過電流保護と負荷電流の監視とを１台で
行なえるようにして、配電盤を安価に構或できる回路遮
断器を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段コ この発明に係る回路遮断器（請求項１）は，負荷電流を
検出する電流センサと、該電流センサからの検出信号を
受け負荷電流が定格電流以下の設定値を超えたことを検
出する事前検出回路と、第１の引外し装置とは別個の第
２の引外し装置とをそなえ、前記第２の引外し装置を前
記事前検出回路からの検出出力を受けて動作させ、過電
流引外し特性とは別個の事前引外し特性をもつものであ
る。

また、この発明に係る回路遮断器（請求項２）は、前記
第２の引外し装置が動作したことを表示する表示手段を
そなえたものである。

［作　　　用］ この発明における回路遮断器（請求項１）では、第１の
引外し装置による定格電流が固定の過電流引外し特性と
、第２の引外し装置にて定格電流以下の任意の設定値で
動作する事前引外し特性とが得られ、過電流引外し特性
により電線の保護が行なわれる一方、事前引外し特性に
より負荷電流の使用状態の監視が行なわれる。

また、この発明における回路遮断器（請求項２）では、
回路遮断器が引き外された際に、どちらの引外し特性に
より動作したかが，表示手段により明確に表示される。

［発明の実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１〜８図はこの発明の第１実施例を示すもので、第１
図において、１９は外部の制御電源、２０は外部の警報
ランプ、２１は負荷側導体５を流れる負荷電流を検出す
るように配置された変流器（電流センサ）、２２は変流
器２１の２次電流により動作する事前検出回路で、この
事前検出回路２２は、負荷電流が予め設定された電流（
定格電流以下の設定値）を所定の時間だけ超えて流れて
いる状態を変流器２１により検出すると出力を出すもの
である．２３は事前検出回路２２の制御電源入力部，２
４は過電流引外し以外の目的で引き外したい時（本実施
例では事前検出回路２２からの出力による）に励磁する
第２の引外し装置で，バイメタル（第１３図の符号１４
参照）による第１の引外し装置とは別個にそなえられて
いる。また、２５は事前検出回路２２の出力で引外し装
置２４が動作するのを任意に防止するための引外し禁止
装置、２６は事前検出回路２２の出力で動作する警報出
力回路，２７は警報出力回路２６出力の導出部である。

第２図において，２８は変流器２ｌに接続された整流回
路、２９は各相の負荷電流のうちの最大相を選択する最
大相選択回路，３０はこの最人相選択回路２９からの出
力を受ける実効値変換回路，３ｌはこの実効値変換回路
３０の直流出力電圧を入力とし負荷側導体を流れる負荷
電流が所定値を超え所定時間流れ続けると出力を出す時
限回路、３２はこの時限回路３１の出力を受けて開状態
から閉状態になる開閉回路，３３は制御電源入力部２３
を通して制御電源１９からの制御電圧を得て事前検出回
１２２の各部に電源を供給する電源回路である． なお、引外し装置２４は、例えば電磁引外しコイルで構
成され、電圧を印加することにより回路遮断器を引き外
すものである。また、引外し禁止装置２５は例えばスイ
ッチで構或され、警報出力回路２６は例えば電磁リレー
で構成される．第３図は本実施例の回路遮断器の動作特
性曲線を示し、この第３図に示すように、本実施例では
、事前検出回路２２により動作する引外し装置２５をそ
なえることにより、過電流引外し特性とは別個の事前引
外し特性が得られる． 第４図は時限回路３１の構成を詳細に示すもので、この
第４図において，３５は実効値変換回路３０の出力に接
続された第ｌの比較器，３６はこの第１の比較器３５の
基準電圧を設定する可変抵抗器、３７は第１の比較器３
５の出力に接続された抵抗、３８はこの抵抗３７に直列
に接続されたコンデンサ、３９はこのコンデンサ３８の
電圧Ｖｃを入力電圧とする第２の比較器である。この時
限回路３工の動作は第５図により後述する．次に、上述
のごとく構威された第１実施例の動作について説明する
。本実施例においても過電流引外し特性の動作は従来と
全く同じであるので、その説明は省略する。

本実施例の事前検出回路２２を動作させるには，まず制
御電源ｌ９を入力部２３に印加する．これにより、電源
回路３３は各部に電源を供給する。

回路遮断器の負荷側導体５を流れる負荷電流が、変流器
２１によりこの負荷電流に比例する２次電流に変換され
、整流回路２８にて整流される。そして、最大相選択回
路２９により、整流回路２８からの各相の整流信号のう
ち最大相のものが選択されて出力される．このように選
択された最大相の整流信号は、実効値変換回路３０によ
りその実効値に比例する直流信号に変換され、時限回路
３ｌへ入力される．この時限回路３ｌにおいては、実効
値変換回路３０からの出力信号が予め設定された所定値
よりも大きいか否か比較され、所定値よりも大きければ
実効値変換回路３０の出力信号の大きさに応じて所定の
時間遅れの後、開閉回路３２に出力を出す。開閉回Ｉｌ
ｔ３２は、時限回路３１からの出力により開状態から閉
状態に切り換えられ、引外し装置２４および警報出力回
路２６を動作させる。

なお、引外し禁止装置２５は，開閉回路３２がたとえ閉
状態になっても，回路遮断器を引き外させないようにす
ることができるもので、本実施例のように電源回路３３
と引外し装置２４の間にスイッチを介装することで，使
用者にどちらにでも設定できるようにしている． 開閉回路３２が閉状態になると、警報出力回路２６が励
磁されこの警報出力回路２６の出力間が閉じて外部の警
報ランプ２０が点灯して電気管理者等に回路遮断器の負
荷電流が設定値を超えたことを知らせる。

ここで、第４，５図により時限回路３１の動作を詳細に
説明する。実効値変換回路３０の出力信号Ｖｉｎは、回
路遮断器の負荷電流に比例し，第１の比較器３５の正入
力端子へ入力される。一方、第１の比較器３５の基準電
圧Ｖ　ｒｅｆ１は，負入力端子に入力され，可変抵抗器
３６により任意に調整できるようになっている。この可
変抵抗器３６を調整することにより事前検出回路２２の
設定電流を電気管理者が変えることができる。第１の比
較器３５は入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ　ｒｅｆエより
も大きくなると、出力電圧Ｖ　ｏｕｔ．を抵抗３７，コ
ンデンサ３８のＣＲタイマ回路に出力し、コンデンサ３
８の電圧Ｖｃが徐々に上昇する。電圧ｖｃはだい２の比
較器３９の正入力端子へ印加されているため、電圧Ｖｃ
が第２の基準電圧Ｖ　ｒｅｆ２を超えると、第２の比較
器３９が出力ｖｏｕｔ，を出し、開閉回路３２を開状態
から閉状態に制御する．第１の比較器３５が出力Ｖ　ｏ
ｕｔエを出してから第２の比較器３９が出力Ｖ　ｏｕｔ
２を出すまでには所定の時間遅れＴｄを生じるように抵
抗３７，コンデンサ３８の定数を定めてある。

なお、上記第１実施例では、事前検出回路２２の制御電
源を回路遮断器の外部から得たが、第６図に示すように
回路遮断器の内部から得てもよい。

また、上記第１実施例では，引外し禁止装置２５を引外
し装置２４と事前検出回路２２との間に設けたが，引き
外し禁止装置２５Ａを、第７図に示すように引外し装置
２４とラッチ機構部１２との間に設け、引外し装置２４
の機械的出力をラッチ機構部１２に伝えなくするように
構威してもよい。

さらに、上記第１実施例では、事前検出回路２２と引外
し装置２４とを回路遮断器内部で接続しているが、第８
図に示すように、引外し装置２４の入力部４０を回路遮
断器外部に設け、警報出力回路２５の出力接点で引外し
装置２４を励磁し回路遮断器を引き外すことも可能であ
る。このように構成すれば、外部の接続により回路遮断
器を事前検出回路２２の出力で引き外したり，引き外さ
なかったり自由に選択することができる．このように、
この発明の第１実施例によれば、従来からの定格電流が
固定の過電流引外し特性と、引外し装置２４にて定格電
流以下の任意の設定値で動作する事前引外し特性とが得
られ、過電流引外し特性による電線の保護と、事前引外
し特性による負荷電流の使用状態の監視とが１台で行な
え，配電盤が極めて安価に構威される。

次に、この発明の第２実施例を第９〜１２図により説明
する。この第２実施例も第ｌ実施例とほとんど同様に構
成されているが、第２実施例では、第９，１０図に示す
ように、引外し装置２４が動作したことを表示する事前
引外し表示装置（表示手段）４１がそなえられている。

この事前引外し表示装置４１は、第１１図に示すように
、回路遮断器本体のハンドル枠１９内において，例えば
機械的に表示ボタンを突出させる構或のもを用いる。

上述の構或により、基本的な動作は第１実施例と全く同
様であるほか、この第２実施例では、引外し装置２４が
動作すると回路遮断器が断路状態となり，これと動じに
事前引外し表示装置４１がその表示ボタンを突出させ、
過電流引外しによる遮断と区別できるようになる。

なお、上記第２実施例では、引外し禁止装置２５，２５
Ａをそなえていない場合を示しているが、第１実施例と
同様に引外し禁止装置２５，２５Ａをそなえてもよい． また，上記第２実施例では，事前検出回路２２の制御電
源を回路遮断器の外部から得たが、第１２図に示すごと
く，第６図に示したものと同様に、回路遮断器の内部か
ら得てもよい。

さらに、事前引外し表示装置４１としては、制御電源１
９を遮断された後も表示し続ける機械的自己保持方式の
ものを用いてもよい。

このように，この発明の第２実施例によれば，第１実施
例と同様の効果が得られるほか、回路遮断器が引き外さ
れた際に、どちらの引外し特性により動作したかが、事
前引外し表示装置４１により明確に表示されるので、回
路遮断器が引き外された時の動作原因が明確になり、信
頼性を高めることができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、第１の引外し装置に
よる定格電流が固定の過電流引外し特性と、第２の引外
し装置にて定格電流以下の任意の設定値で動作する事前
引外し特性とを得るように構成したので、電線の過電流
保護と負荷電流の監視とを工合で行なえ、配電盤を極め
て安価に構或できる効果がある。

また、回路遮断器が引き外された際に，どちらの引外し
特性により動作したかを、表示手段により明確に表示で
きるように構威したので、回路遮断器が引き外された時
の動作原因が明確で、信頼性の高いものが得られる効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図はこの発明の第１実施例を示すもので、第１
図はそのブロック図，第２図はその詳細構或を示すブロ
ック図、第３図はその特性曲線図，第４図はその時限回
路を示す回路図，第５図は該時限回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート，第６〜８図はいずれもその
変形例を示すブロック図であり、第９〜ｌ２図はこの発
明の第２実施例を示すもので，第９図はそのブロック図
、第１０図はその詳細構或を示すブロック図、第１１図
はその斜視図、第１２図はその変形例を示すブロック図
であり、第１３〜ｌＳ図は従来の熱動電磁型回路遮断器
を示すもので、第１３図はその構或図，第１４図はその
一部ブロック図で示す回路図、第１５図はその過電流引
外し特性を示す曲線図である． 図において．２１−変流器（電流センサ）、２２−事前
検出回路．２４−第２の引外し装置，４１一事前引外し
表示装置（表示手段）。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定格電流を超える過電流が生じると自動的に回路
   遮断動作を行なわせるための過電流引外し用の第１の引
   外し装置をそなえた回路遮断器において、負荷電流を検
   出する電流センサと、該電流センサからの検出信号を受
   け負荷電流が前記定格電流以下の設定値を超えたことを
   検出する事前検出回路と、前記第１の引外し装置とは別
   個の第２の引外し装置とがそなえられ、前記第２の引外
   し装置が前記事前検出回路からの検出出力を受けて動作
   し、過電流引外し特性とは別個の事前引外し特性をもつ
   ことを特徴とする回路遮断器。
2. （２）前記第２の引外し装置が動作したことを表示する
   表示手段がそなえられたことを特徴とする請求項１記載
   の回路遮断器。