JPH03133019A - 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】 本発明は、遮断器のトリップ電流を調整する機構を備え
た回路遮断器に関し、さらに詳細には、取り付け体から
取り外す前に遮断器を確実にトリップさせる機構を備え
たかかる回路遮断器に関する。

回路遮断器は保護ハウジング内で単相または多相導体の
回路を開放する機構を提供し、典型的には、高電流遮断
時発生するアークを抑制する手段を備えている。回路遮
断器のなかには、挿入される導体と係合する早外し型端
子を備えたものがある。回路遮断器が保護する導体との
係合関係から離脱する前にトリップすると、その離脱す
る点で大きな抑制のないアークが生じることがある。こ
れは遮断器を取り外す者にとって危険であり、また回路
遮断器および導体端子にかなりの損傷を与えることがあ
る。

従って、遮断器の接点が閉じたままでは保護する導体か
らの遮断器の離脱ができない回路遮断器に対する要望が
ある。

さらに詳細には、挿入された導体との係合関係から離脱
する際自動的にトリップされる回路遮断器に対する要望
がある。

また、導体から離脱する前にトリップされる回路遮断器
に対する要望がある。

はとんどの回路遮断器は、トリップが生じる異常電流条
件を調整する機構を備えている。これらの機構により、
保護される導体から離脱させる際回路遮断器をトリップ
するインターロック手段の組み込みが困難になる場合が
ある。従って、かかる調整機構を備えた回路遮断器であ
って、接点が閉じた状態で取り外そうとすると端子が離
脱する前にトリップされる回路遮断器に対する要望があ
る。

また、容易且つ安価に製造でき、または既存の遮断器を
容易且つ安価に改造でき、しかも信頼性の高い回路遮断
器に対する要望がある。

上述および他の要望は、保護される導体を流れる電流と
は無関係にトリップを行うためハウジングの外側からア
クセス可能な手動トリップ機構を備えた回路遮断器に関
する本発明により満足される。引き出しインターロック
機構は、引っ込み位置と伸張位置との間で移動自在のイ
ンターロック部材と、インターロック部材を伸張位置へ
付勢する付勢手段と、インターロック部材を手動トリッ
プ機構と結合する結合手段とを有する。インターロック
部材は、伸張位置へ移動すると手動トリップ機構を作動
位置へ移動させて回路遮断器をトリップさせ、しかしな
がら手動トリップ機構はインターロック部材が引っ込み
位置にあるままで回路遮断器を自由にトリップできるよ
うに手動トリップ機構に結合されている。

インターロック部材は回路遮断器を貫通しまた取り付け
部材と結合して引っ込み位置に保持されている。インタ
ーロック部材は１回路遮断器を取り付け部材から取り外
す時付勢手段により伸張位置へ移動され、遮断器の着脱
自在端子が導体から離脱する前に手動トリップ機構の作
動により回路遮断器をトリップする。

かくして、導体を流れる電流の遮断は、アーク抑制装置
を備えた回路遮断器の中で起こり、端子では起こらない
。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき詳細に
説明する。

第１図は９本発明による引出しインターロック機構を備
えた成形ケース型回路遮断器１を示す。

この回路遮断器１は３相または３極型であるが。

本発明の原理は単相または単極型の回路遮断器。

あるいは交流および直流式野遮断器のいづれにも等しく
適用可能である。

回路遮断器１は、頂部カバー５が締め具９により成形、
電気絶縁性底部カバー７に固定された成形、電気絶縁性
ハウジング３を有する。各相には一組の第１バネクリツ
プ端子または線端子１１が設けられている。同様に２回
路遮断器の底部カバー７のもう一方の端部には一組の第
２バネクリツプ端子または負荷端子１３が設けられてい
る。

これらの端子は２回路遮断器１をナイフ端子１７゜１９
を介して導体１５　ａ、　１５　ｂ、　１５　ｃを含む
三相電気回路に電気的に直列接続するために用いられる
。

回路遮断器１はさらに、回路遮断器１を閉位置（第２図
）または開位置（第３図）ヘセットするため、頂部カバ
ー５の開口２３を貫通ずる電気絶縁性、剛性で把持可能
な取手２１を有する。回路遮断器１はまた。トリップ位
置（第４図）を有する。回路遮断器１は開位置（第３図
）を過ぎて取手２１を移動させることによりさらに別の
保護動作のためトリップ位置から閉位置ヘリセットする
ことができる。取手２１は、後で詳細に説明する操作機
構２５により手動でまたは自動的に移動可能である。取
手２１と共に移動可能な電気絶縁性ストリップ２７が開
口２３の底部を覆うが、これを回路遮断器１の内部と外
部との間の電気的隔壁として作用させるのが好ましい。

回路遮断器１は、その重要な内部構成要素として、各相
に設けた１組の電気接点２９と、操作機構２５と、トリ
ップ機構３１とを有する。各組の電気接点は固定接点３
３と可動接点３５とよりなる。各組の電気接点２９には
アークシュート３７とスロットモータ３９とが設けられ
、これらは共に公知である。簡単に説明すると、アーク
シュート３７は故障状態の発生と共に開離する接点３３
と３５との間に生じた１つのアークを一連のアークに分
割して全アーク電圧を増加させることにより故障電流の
大きさを制限する。電気絶縁材料内に包囲された一連の
ほぼＵ字形の鋼製層状体或いはほぼＵ字形の電気絶縁性
、中実鋼製バーよりなるスロットモータ３９は、接点３
３．３５の周りに配置されて高レベル短絡或いは故障電
流状態の発生と共に生じる磁界を集中させて開離する電
気接点３３と３５との間の磁気反発力を大幅に増加させ
接点の開離動作を急激に加速させる。電気接点３３と３
５との開離が加速されると、アーク抵抗が総体的に高く
なり故障電流の大きさが制限される。アークシュート３
７およびスロットモータ３９のさらに詳細な説明につい
ては、米国特許第３．８１５，０５９号を参照されたい
。

固定接点３３は、上部電気接点と物理的且つ電気的に接
触する接点４３を備えたＵ字形固定部材４１を有する。

その部材４１の端部は基部７の外側に延び、バネクリッ
プ線端子１１の取付け手段として働く。

可動接点３５は、回転自在接点アーム４５と、下部接点
３３と物理的且つ電気的に接触する接点４７とよりなる
。

操作機構２５は、オーバーセンタートグル機構４９、一
体的で弔一部材である成形クロスパー５１、一対の、離
隔した。剛性の金属側部プレート５３、剛性の枢動自在
な金属製取手ヨーク５５、剛性のストップピン５７、一
対の張力バネ５９、およびラッチ機構６１よりなる。

オーバーセンタートグル機構４９は、側部プレート５３
に支承された揺動支持ピン６５の中心縦方向軸を中心と
して回転可能な剛性で金属製の揺動片６３を有する。

トグル機構４９はさらに、一対の上部トグルリンク６７
、一対の下部トグルリンク、トグルバネピン７１および
上部トグルリンク従動ピン７３を有する。下部トグルリ
ンク６９は、トグル接触ピン７５により可動接点３５の
回転自在な接点アーム４５の両側に固定されている。ピ
ン７５の端部は成形クロスパー５１に受容されそれによ
り保持される。かくして、可動接点３５の移動およびそ
れに応じたクロスパー５１の移動は、下部トグルリンク
６９の移動により生じる。このようにして、回路遮断器
１の中央極または相の操作機構２６により可動接点３５
が移動すると、剛性クロスパー５１により同時に回路遮
断器１の他の極または相の接点３５が同様に移動する。

上部トグルリンク６７および下部トグルリンク６９は、
トグルバネビン７１により枢動自在に連結されている。

張力バネ５９はトルグバネピン７１と取手ヨーク５１と
の間において、バネ５９が張力状態を保ちこれによりオ
ーバーセンタートグル機構４９の動作が取手２１の外部
からの運動によりそれに応答して制御可能なように張管
されている。

上部リンク６７はまた、ピン７３を受容し保持するため
の凹部または溝７７を有する。ピン７３は揺動片６３の
回転軸から所定の距離離隔した所で揺動片６３を貫通す
る。バネ５９によるバネ張力によりピン７３が上部トグ
ルリンク６７と係合した状態に保持される。かくして、
揺動片６３を回転させるとリンク６７の下部がそれに応
じて移動または変位する。

揺動片６３は平坦なラッチ表面を画定するスロットまた
は溝７９を有し、この溝はほぼ平坦な中間ラッチプレー
ト８３の細長いスロットまたは開口８１の上端部に形成
された平坦な揺動片ラッチ表面と係合するように形成さ
れている。揺動片６３はまたほぼ平坦な取手ヨーク接触
表面８５を有し、この表面は取手ヨーク５５の上端部に
形成された垂下した細長い表面８７と接触するような形
状を有する。トリップ動作時動作バネ５９が取手２１を
移動させ、表面８５．８７が取手２１をその閉位置（第
２図）と開位置（第３図）の間のトリップ位置（第４図
）に位置決めし、それにより回路遮断器１がトリップ状
態にあることを示す。

さらに、表面８５と８７が係合しているため、揺動片６
３をバネ５１の付勢力に抗して時計方向にそのトリップ
位置（第４図）から開位置（第３図）の方へまたその位
置を過ぎるように動かすことにより、トリップ動作に続
いて操作機構２５をリセットし、溝７９上および開口８
１内のラッチ表面を再びラッチすることができる。

操作機構およびその関連の成形クロスパー４９について
のさらに詳細な説明は、米国特許第４゜６３０．０１９
号に開示された同様な操作機構についての説明を援用し
たい。

トリップ機構２３は、中間ラッチプレート８３、成形単
一片トリップパー８９、揺動片ラッチプレート９１、ね
じりバネ支持ピン９３、複動ねじリバネ９５、磁気トリ
ップ組立体９３、バイメタルよりなる熱動トリップ手段
９９、手動トリップ機構１０１よりなる。

成形単一片トリップパー８９は、第５図に示すように、
回路遮断器の３つの極を分離する成形ケース回路遮断器
１の基部７の垂直隔壁１０３に支承されている。トリッ
プパー８９は半径方向下方に延びる作動レバー１０５を
多極に備えている（第２．３および４図を参照）。トリ
ップパーから外方に延びるトリップレバー１０７は揺動
片ラッチプレート９１と係合する。揺動片ラッチプレー
ト９１はトリップバーと平行な軸を中心として回転でき
るように取り付けられている。複動ねじリバネ９５の一
方のアームは、揺動片ラッチプレート９１を中間ラッチ
プレート８３に抑圧するように付勢する。ねじりバネ９
５のもう一方のアームはトリップパー８９の垂直突出部
１″０９に対して押圧され、トリップパーを第２図で見
て反時計方向に付勢する。

回路遮断器が第２図に示すような閉位置にある場合、張
力バネ５９は揺動片６３を反時計方向に回転させようと
する。しかしながら、この運動はトリップパー８９上の
トリップレバー１０７により定位置に保持され中間ラッ
チプレート８３を介して作用する揺動片ラッチプレート
９１の抵抗を受ける。

磁気トリップ組立体９７は、固定磁気構造１１１、アー
マチャー１１３、磁気トリップを調整する手段１１５を
有する。

アーマチャーはピン１１７により回転自在に枢着され、
バネ１１９がアーマチャーを固定磁気構造１１１から遠
ざかる方向に付勢する。調整手段１１５は磁気トリップ
組立体９７が作動する電流値を調整するように働く。

（以　下　余　白） 各相に設けたバイメタル式熱動トリップ手段は、導電部
材１２１を介して対応の付加端子１３に接続されている
。バイメタル９９の下端部にはフィンガー１２３が設け
られ、このフィンガーはトリップバー８９の作動アーム
１０５の下端の斜面１２５から離隔されている。この斜
面１２５は第２図で見て左の端縁が右の端縁よりも近い
平面を画定する。フィンガー１２３と表面１２５との間
の空間の調整は２つの手段により行うことができる。ビ
ン１２９により枢着されたレバーアーム１２７（第５図
）は頂部カバー５を介してアクセス可能なカム手段１３
１によりトリップバーを軸方向に枢動させるように回転
でき、これにより、フィンガー１２３と斜面１２５との
間の空間を調節できる。バイメタル９９の校正は、ねじ
１３３を回転して工場で行うことができる。

バイメタル９９の下端部と可動接点３５との間の電流経
路は、例えばろうづけのような任意適当な方法によりバ
イメタル９９の下端部およびクロスパー５１内の可動接
点３５に接続された可撓性の銅シャントにより得られる
。このようにして、回路遮断器の端子１１と１３との間
の各相の電流経路は、固定接点３３、可動接点３５、可
撓性シャント１３５、バイメタル９９および導電部材１
２１を介して得られる。バイメタル９９は固定磁気構造
１１１に囲まれているため、バイメタルを流れる電流に
よりこの固定磁気構造内にアーマチャー１１３を誘引す
る磁界が発生する。

手動トリップ機構１０１は細長いブラケット１３７を有
し、このブラケットは上端から水平に延びる作動アーム
１３９と下部１４３が水平にオフセットした垂直部分１
４１とを有する。ブラケット１３７は基部７の直交する
垂直溝１４６．１４８内をそれぞれ摺動する案内部材１
４５．１４７により垂直方向に直線的に変位できるよう
に取り付けられている。ブラケット１３７の下端部から
横方向に延びるトリップアーム１４９は、トリップパー
８９上の作動レバー１５１と係合してそのトリップバー
を回転させ、ブラケットの下方移動と共に回路遮断器を
トリップさせる。ブラケット１３７は１作動アーム１３
９から延びるフランジ１５５と部材１２１の頂部とに押
圧される圧縮バネ１５３により上方に付勢される。フラ
ンジ１５５上のボス１５７はバネ１５３を定位置に保持
する。作動アーム１３９上の絶縁ボタン１５９は。

回路遮断器を手動でトリップするためアクセス可能なカ
バー５の開口１６０を介して突出する。

動作について説明すると、回路遮断器１は第２図に示す
ように閉位置にセットされている。電流が磁気トリップ
の設定点を越えると、固定磁気構造１１１内にアーマチ
ャー１１３を第２図で見て時計方向にその構造の方へ引
き寄せる磁界が発生する。アーマチャーの下端部がトリ
ップバー８９を時計方向に、揺動ラッチプレート９１が
摺動してトリップレバー１０７から外れるまで回転させ
る。このため揺動片６３のラッチが解除され、張力バネ
５１が揺動片６３を第２図でみて反時計方向に回転でき
るようになり、かくしてトグル機構４９が第４図の位置
へブレークオーバーして１組の接点２９を開離させる。

その結果、上述したように、クロスパー５１が回転して
回路遮断器１の６極の接点２９を開離させる。同様に、
一定レベルの電流が持続した場合、バイメタル９９が屈
曲してフィンガー１２３をトリップパー８９上の作動し
／＜−１０５のカム表面１２５と接触させ、それにより
トリップパー８９を回転させ且つ磁気トリップで述べた
と同じような態様で回路遮断器をトリップさせる。

回路遮断器１を手動でトリップさせたい場合には、ボタ
ン１５９を押してブラケット１３７をバネ１５３の力に
抗して下方に移動させ、作動トリップパー上の作動レバ
ー１５１を回転させて前述したように回路遮断器をトリ
ップさせる。

回路遮断器１を接点２９が閉じており且つ導体１５　ａ
、　１５　ｂ、　１５　Ｃを電流が流れている状態のま
ま取り付け構造１６１から取り外す場合、端子１１およ
び／または１３の所にアークが生じる。

これは２回路遮断器を導体１５から切り離す時点で回路
遮断器の接点２９が確実に開離されているようにする本
発明により回避できる。この機能は。

引き出しインターロック機構１６３により得られる。

引き出しインターロック機構１６３は、回路遮断器１の
基部７のスロット１６７に挿入された細長いインターロ
ック部材１６５を有する。このインターロック部材は手
動トリップブラケット１３７から横方向に延びる突出部
１７１を有する結合手段１６９により手動トリップブラ
ケット１３７に結合されている。インターロック部材１
６５に形成したノツチ１７５は、突出部１７１上を摺動
してそれと係合する肩部１７７を画定する。

インターロック部材１６５は、その下端部が基部７の後
部壁１７９の外表面と同一表面を形成する第５．６およ
び８図に示した引っ込み位置と、インターロック部材が
ハウジングの基部７を実質的に越えて延びる第７図に示
した伸張位置との間で可動である。インターロック部材
１６５は、その横方向端縁１８３に押圧され棚部１８３
から延びるフィンガー１８５により定位置に保持される
垂直な圧縮バネ１８１により伸張位置に付勢されている
。このバネ１８３はまたハウジングの基部７のスロット
１６７の横方向表面１８７に押圧されている。回路遮断
器が取り付け構造１６１上の定位置にある場合、インタ
ーロック部材１６５は第８図に示すように構造１６１の
表面１８９に押圧され、その表面により引っ込み位置に
保持される。インターロック部材１６５のノツチ１７５
は、第８図に示したように回路遮断器が取り付け構造１
６１上に取り付けられたままで手動トリップ機構を作動
して回路遮断器をトリップできるような寸法に形成され
ている。回路遮断器１を取り付け構造から取り外そうと
すると、バネ１８１がインターロック部材を第７図に示
す伸張位置の方へ付勢する。その結果、インターロック
部材１６５上の肩部１７７が突出部１７１と係合してブ
ラケット１３７をそれと共に引きおろそうとする。この
ためブラケット１３７の下端部のトリップアーム１４９
が作動レバー１５１と係合してトリップパーを回転させ
１回路遮断器をトリップさせる。

これらの寸法関係は、回路遮断器が端子１１と１３がバ
ネクリップ端子１７．１９のそれぞれから離脱して導体
１５を流れる電流が回路遮断器の接点２９により遮断さ
れるように決められている。

本発明を特定の実施例につき詳細に説明したが、当業者
にとっては本明細書の全記載から種々の変形例および設
計変更が想到可能であることが理解されるであろう。従
って、説明に目的で用いた特定の実施例は例示の目的を
持つだけであって本発明の範囲を限定するものではなく
、本発明の範囲は頭書の特許請求の範囲および任意のそ
して全ての均等物の範囲であるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の機構を組み込んだ回路遮断器の平面
図である。 第２図は、第１図の回路遮断器の垂直断面図であり１回
路遮断器が閉状態にある場合を示す。 第３図は、第２図と同様な部分垂直断面図であり０回路
遮断器が開状態にある場合を示す。 第４図は、第３図と同様な図であって１回路遮断器がト
リップ位置にある状態を示す。 第５図は第２図の右方から見た第１図の回路遮断器の一
部の部品の断面図である。 第６図は、第５図の右方から見た第５図の機構を部分断
面図で示す立面図である。 第７図は、回路遮断器がその取り付け構造から取り外さ
れた状態の第６図と同様な図であって、インターロック
部材が回路遮断器をトリップさせる伸張位置にある場合
を示す。 第８図は、第６図と同様な図であって１回路遮断器の手
動トリップ機構が作動されインターロック部材が引っ込
み位置にある状態を示す図である。 　７５ ７７ ８１ ８３ ８５ ８７ ・ノツチ ・肩部 ・圧縮バネ ・棚部 拳フィンガー ・横方向表面 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 代　理　人：加藤　紘一部（他１名） 　３７ ６１ ６３ ６５ ６７ ６９ １７　ド ブラケット ・取り付け構造 ・引きだしインターロック機構 ・インターロック部材 ・スロット ・結合手段 ・突出部 ＦＩＧ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）異常電流に対して保護される導体と直列接続関係
   に取り付け部材上に着脱自在に取り付け可能な回路遮断
   器であって、前記導体を介する電気回路が完成する閉位
   置と導体を介する回路が遮断される開位置との間で操作
   可能な電気接点と、ラッチ解放時電気接点を開位置に作
   動するよう操作可能なラッチ自在操作機構と、付勢位置
   からトリップ位置へ回転して前記操作機構のラッチを解
   放するよう動作可能なトリップバーと、前記導体を流れ
   る異常電流に応答してトリップバーをトリップ位置に回
   転させる自動トリップ組立体と、電気接点、ラッチ自在
   操作機構、トリップバーおよび自動トリップ組立体を収
   容する電気絶縁性ハウジングと、電気絶縁性ハウジング
   内で前記電気接点と接続されハウジングを貫通する前記
   導体と着脱自在に係合可能な電気端子とよりなる回路遮
   断器であって、電気絶縁性ハウジングを介してアクセス
   可能であり且つ前記ハウジングの外部より非作動位置か
   ら作動位置へ移動させてトリップバーをトリップ位置に
   回転移動できる手動トリップ機構と、引込み位置と伸張
   位置との間で移動自在なインターロック部材、インター
   ロック部材をその伸張位置へ付勢する付勢手段、インタ
   ーロック部材を手動トリップ機構に結合して、インター
   ロック部材の引込み位置から伸張位置への移動とともに
   手動トリップ機構を作動位置へ移動できるが、インター
   ロック部材が引込み位置に保持されたままで手動トリッ
   プ機構を作動位置に移動できるようにした結合手段によ
   り構成される引き出しインターロック機構とをさらに具
   備し、前記インターロック部材は、回路遮断器が取り付
   け部材上に取り付けられて前記電気端子が前記導体と係
   合しているときはハウジングを介して取り付け部材と係
   合することにより引込み位置に保持されるが、回路遮断
   器を取り付け部材から取り外そうとすると付勢手段によ
   り伸張位置へ移動されて電気端子が前記導体との係合関
   係から離脱する前に手動トリップ機構を作動し回路遮断
   器をトリップすることを特徴とする回路遮断器。
2. （２）前記インターロック部材は引込み位置にあるとき
   はハウジングの内部に実質的に引込んでおりまた伸張位
   置ではハウジングから突出し、前記取り付け部材はイン
   ターロック部材を引込み位置に保持するようインターロ
   ック部材を押圧する取り付け表面を有することを特徴と
   する請求項第１項に記載の回路遮断器。
3. （３）前記手動トリップ機構は作動位置と非作動位置と
   の間で直線的に移動可能なブラケット部材を有し、前記
   結合手段は前記ブラケット部材とインターロック部材の
   うちの一方により画定される肩部ともう一方の部材によ
   り画定される突出部とより成り、前記突出部は前記肩部
   と係合してインターロック部材をブラケット部材と結合
   しインターロック部材が引込み位置から伸張位置へ移動
   するにつれてブラケット部材を作動位置に移動させるこ
   とを特徴とする請求項第２項に記載の回路遮断器。
4. （４）前記電気絶縁性ハウジングは、手動トリップ機構
   へのアクセスを可能にする前部カバーと、回路遮断器が
   取り付け部材上に取り付けられているときその取り付け
   表面と当接する後部壁とを有し、ブラケット部材の前記
   直線移動はほぼ前記後部壁の方へまたそれから遠ざかる
   方向であり、前記インターロック部材は前記後部壁をそ
   れとほぼ垂直に貫通することを特徴とする請求項第３項
   に記載の回路遮断器。