JPH0589767A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体の小形化を、保護機能を損なうこと
なく実現する。 【構成】 負荷電流検出用の第１の変流器１１は、ギャ
ップを備えた「コ」字状の鉄心１２を備えて成り、その
ギャップ内に可動コンタクトアーム４が位置するような
状態で配置される。同じく負荷電流検出用の第２の変流
器１５は、ハンドル１０を備えた図示しない開閉機構と
電源側端子２との間の空きスペースに配置され、その出
力は制御回路２１の電源に供される。地絡電流検出用の
零相変流器２０は、開閉機構と負荷側端子３との間の空
きスペースに配置される。零相変流器２０側の空きスペ
ースには、第１の変流器１１の検出出力に基づいて過電
流引き外し信号を出力すると共に零相変流器２０の検出
出力に基づいて漏電引き外し信号を出力する前記制御回
路２１と、上記過電流引き外し信号及び漏電引き外し信
号を受けて主接点９を開放する引き外し装置２２とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷給電路に介在され
た主接点を、地絡電流及び過負荷電流に応動して開放さ
せるようにした過負荷保護兼用形の漏電遮断器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】漏電遮断器にあっては、本来の地絡保護
機能の他に過負荷保護機能も付加されるのが通常であ
る。このため、従来より、地絡電流検出用の零相変流器
及び過負荷電流検出用の変流器を夫々設けると共に、そ
れらの検出出力に基づいて漏電引き外し信号及び過電流
引き外し信号を出力する制御回路を設け、上記過電流引
き外し信号或は漏電引き外し信号が出力されたときに、
負荷給電路に介在された主接点を引き外し装置により開
放する構成とした漏電遮断器が供されている。この場
合、斯かる漏電遮断器にあっては、前記零相変流器、変
流器、制御回路及び引き外し装置を、主接点を開閉操作
するための開閉機構より負荷側に位置した部位に配置す
る構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の漏電遮断器
においては、過負荷電流の検出動作を各相の負荷通電路
毎に行う必要があるため、各相負荷通電路を夫々一次導
体とする複数の変流器を設けている。これに対して、地
絡電流検出用の零相変流器は、各相の負荷通電路を一括
して一次導体とするように配置される。ところが、この
ように各相の負荷通電路を一括して一次導体とする場合
には、その一次導体が挿入される零相変流器の配置のた
めに比較的大きなスペースを必要とするものであり、従
来のように、斯かる零相変流器を、変流器、制御回路及
び引き外し装置と共に開閉機構より負荷側に位置した部
位に配置する構成としていたのでは、それらを配置する
のに大スペースが必要となり、これが装置全体を小形化
する上で大きな障害となっていた。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、装置全体の小形化を、地絡保護機能
及び過負荷保護機能を損なうことなく実現できる漏電遮
断器を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電源側端子及び負荷側端子間の負荷給電路
に介在された主接点を可動コンタクトアームにより開閉
する開閉機構、前記負荷給電路に流れる負荷電流を検出
する電流検出手段、前記負荷給電路に流れる地絡電流を
検出する零相変流器、前記電流検出手段の検出出力に基
づいて過電流引き外し信号を出力すると共に前記零相変
流器の検出出力に基づいて漏電引き外し信号を出力する
制御回路、前記過電流引き外し信号及び漏電引き外し信
号を受けて前記主接点を開放する引き外し装置を備え、
前記制御回路の電源を前記電流検出手段の出力により得
るようにした漏電遮断器において、前記電流検出手段
を、第１の変流器及び第２の変流器により構成した上
で、それら変流器の少なくとも第１の変流器を鉄心間に
ギャップを備えた形状に形成して前記可動コンタクトア
ームを一次導体とする位置に配置し、前記第２の変流器
を前記開閉機構及び電源側端子間に配置すると共に、前
記零相変流器を前記開閉機構及び負荷側端子間に配置す
る構成としたものである。

【０００６】

【作用】例えば、第１の変流器を負荷電流検出用に使用
し、第２の変流器を制御回路の電源用に使用する場合、
負荷給電路に電流が流れた状態では、制御回路の電源が
第２の変流器を通じて与えられるようになる。この状態
で、負荷給電路に過負荷電流のような事故電流が流れた
場合には、制御回路が、第１の変流器の検出出力に基づ
いて過電流引き外し信号を出力するようになり、この信
号を受けた引き外し装置が、負荷給電路に介在された主
接点を可動コンタクトアームにより開放するという過電
流引き外し動作を行う。また、負荷給電路に地絡電流が
流れた場合には、制御回路が、零相変流器の検出出力に
基づいて漏電引き外し信号を出力するようになり、この
信号を受けた引き外し装置が主接点を可動コンタクトア
ームにより開放するという漏電引き外し動作を行う。

【０００７】この場合、第１の変流器は、鉄心間にギャ
ップを備えた形状に形成されて可動コンタクトアームを
一次導体とする位置に配置され、第２の変流器及び零相
変流器は、夫々開閉機構を挟んだ異なる位置、つまり開
閉機構及び電源側端子間の位置と開閉機構及び負荷側端
子間の位置とに区分して設けられているから、可動コン
タクトアーム回りのデッドスペース、並びに開閉機構及
び電源側端子間に存するデッドスペースを有効利用でき
ると共に、開閉機構及び負荷側端子間に必要なスペース
を従来に比べて小さくできるようになり、総じて装置全
体の小形化を実現できるようになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を三相の漏電遮断器に適用した
一実施例について図面を参照しながら説明する。

【０００９】図１において、絶縁用のモールドケース１
を構成するベース１ａ及びカバー１ｂは、プラスチック
を一体成形したもので、ベース１ａには、負荷給電路を
構成する導体部２ａを有する電源側端子２及び同じく負
荷給電路を構成する導体部３ａを有する負荷側端子３が
三相分ずつ設けられる。

【００１０】三相分設けられる可動コンタクトアーム４
は、クロスバー５に連結ピン６を介して回動可能に支持
されており、その先端部には、電源側端子２の導体部２
ａに固定された固定コンタクト７に対して接離する可動
コンタクト８が設けられている。また、この可動コンタ
クトアーム４の基端部は、可撓導体４ａを介して負荷側
端子３の導体部３ａに接続されている。

【００１１】ここで、上記固定コンタクト７及び可動コ
ンタクト８により主接点９が構成されるものであり、従
って、この主接点９は、前記導体部２ａ、３ａによって
構成された負荷給電路に介在された状態となり、可動コ
ンタクトアーム４の回動に応じてその負荷給電路を開閉
することになる。

【００１２】前記クロスバー５は、モールドケース１内
の中央部に配置された図示しない開閉機構の一部をなす
もので、この開閉機構は、カバー１ｂ外に突出されたハ
ンドル１０の操作に応じて可動コンタクトアーム４を回
動させる周知の構成となっている。

【００１３】電流検出手段としての第１の変流器１１
は、三相分設けられるもので、図２に示すように、ギャ
ップ１２ａを備えた「コ」字形状の鉄心１２の脚部に対
して、二次巻線１３を巻装したボビン１４を挿入配置す
ることにより構成されており、前記ベース１ａに対し、
そのギャップ１２ａ内に前記可動コンタクトアーム４が
位置するような状態で配置される。これにより、第１の
変流器１１は、一次導体となる可動コンタクトアーム４
を通じて流れる負荷電流の大きさに応じたレベルの検出
電圧を出力するようになる。

【００１４】同じく三相分設けられる電流検出手段とし
ての第２の変流器１５は、前記図示しない開閉機構及び
電源側端子２間の空きスペースに配置されるもので、各
相負荷給電路に流れる負荷電流に応じた出力を発生する
ように構成されている。具体的には、この第２の変流器
１５は、図３に示すように、ギャップ無しタイプの矩形
状の鉄心１６の脚部に対して、二次巻線１７を巻装した
ボビン１８を挿入配置することにより構成されており、
その鉄心１６内に形成された導体貫通用開口部１９に対
し、前記電源側端子２の導体部２ａを貫通させた状態で
配置される。これにより、第２の変流器１５は、一次導
体となる導体部２ａを通じて流れる負荷電流の大きさに
応じたレベルの検出電圧を出力するようになる。

【００１５】零相変流器２０は、図示しない開閉機構及
び負荷側端子３間の空きスペースに配置されるもので、
負荷給電路に流れる地絡電流を検出するように構成され
ている。この零相変流器２０は、前記第２の変流器１５
と類似した形状を備えたもので、負荷側端子３の導体部
３ａを三相分一括して一次導体とするように配置され
る。これにより、零相変流器２０は、一次導体となる三
相分の導体部３ａを通じて流れる地絡電流の大きさに応
じたレベルの検出電圧を出力するようになる。

【００１６】上記零相変流器２０が配置される開閉機構
及び負荷側端子３間の空きスペースには、後述する構成
の制御回路２１及び可動コンタクトアーム４を開放方向
へ回動させるための引き外し装置２２が配置されてい
る。

【００１７】しかして、以下においては、電気的構成の
概略について図４を参照しながら説明する。

【００１８】図４において、前記引き外し装置２２は、
トリップコイル２２ａを備えて成り、これに通電された
ときには、可動コンタクトアーム４を図示しない開閉機
構を通じて開放方向へ回動させ、以て主接点９を開放さ
せるようになっている。

【００１９】また、制御回路２１は次のような構成とな
っている。即ち、第１の整流回路２３は、各相用の第１
の変流器１１からの検出電圧を整流し、その整流出力を
負担回路を構成する抵抗２４に与える。これにより、抵
抗２４の両端からは負荷電流の大きさに応じたレベルの
電圧信号Ｖｆが出力される。第２の整流回路２５は、各
相用の第２の変流器１５からの検出電圧を整流し、その
整流出力を電源回路２６に与える。補助電源回路２７は
負荷側端子３の二相間からの出力を整流する構成となっ
ている。

【００２０】電源回路２６から給電される過電流引き外
し回路２８は、抵抗２４からの電圧信号Ｖｆにより示さ
れる負荷電流のレベルが所定の限時動作レベル以上ある
状態が設定動作時間以上継続したときに、過電流引き外
し信号Ｓａを出力する構成となっている。この過電流引
き外し信号Ｓａが出力されたときには、サイリスタ２９
がターンオンし、これに応じて前記トリップコイル２２
ａに対し前記第２の整流回路２５及び補助電源回路２７
からダイオード２５ａ及び２７ａを介して通電される構
成となっている。

【００２１】補助電源回路２７から給電される漏電引き
外し回路３０は、零相変流器２０の二次側から出力され
る検出電圧により示される地絡電流のレベルが予め設定
された感度電流レベル以上となったときに、漏電引き外
し信号Ｓｂを出力する構成となっている。そして、この
ように漏電引き外し信号Ｓｂが出力されたときには、サ
イリスタ３１がターンオンし、これに応じてトリップコ
イル２２ａに対し第２の整流回路２５及び補助電源回路
２７からダイオード２５ａ及び２７ａを介して通電され
る構成となっている。

【００２２】上記のような構成によれば、導体２ａ、３
ａ、可動コンタクトアーム４により構成される負荷通電
路を通じて負荷電流が流れた状態では、第１の変流器１
１及び第２の変流器１５の二次側から、上記負荷電流に
応じたレベルの検出電圧が出力されるものである。

【００２３】このような状態で、上記負荷通電路を通じ
て過負荷電流或は短絡電流のような事故電流が流れた場
合には、その事故電流が第１の変流器１１により検出さ
れ、斯かる検出電流のレベルが所定の限時動作レベル以
上ある状態が設定動作時間以上継続したときには、過電
流引き外し回路２８が過電流引き外し信号Ｓａを出力す
るようになる。すると、サイリスタ２９のターンオンに
よりトリップコイル２２ａに通電されるため、事故電流
により主接点９が可動コンタクトアーム４により開放さ
れるという過電流引き外し動作が行われる。

【００２４】負荷通電路に地絡電流が流れた場合には、
その地絡電流が零相変流器２０により検出され、漏電引
き外し回路３０は、斯かる検出電流のレベルが感度電流
レベル以上であった場合に漏電引き外し信号Ｓｂを出力
する。すると、サイリスタ３１のターンオンによりトリ
ップコイル２２ａに通電されるため、地絡電流により主
接点９が開放されるという漏電引き外し動作が行われ
る。

【００２５】しかして、上記した本実施例によれば、第
１の変流器１１を、鉄心間にギャップを備えた形状に形
成して可動コンタクトアーム４を一次導体とする位置に
配置し、第２の変流器１５を図示しない開閉機構及び電
源側端子２間の位置に配置する構成、つまり、上記両変
流器１１及び１５を、比較的大きなスペースが必要とな
る零相変流器１６の配置部位（図示しない開閉機構及び
負荷側端子３間の空きスペース）とは別の部位に配置す
る構成としたから、可動コンタクトアーム４回りのデッ
ドスペース、並びに開閉機構及び電源側端子２間に存す
るデッドスペースを有効利用できると共に、開閉機構及
び負荷側端子３間に必要なスペースを従来に比べて小さ
くできるようになり、総じて装置全体の小形化を実現で
きるようになる。

【００２６】また、第１の変流器１１及び第２の変流器
１５の各検出電圧は、図５に示すような状態となる。こ
の場合、第１の変流器１１は、その鉄心１２にギャップ
１２ａが存する関係上、鉄心１２の体積が小さくても大
負荷電流まで飽和しにくい特性を示す。従って、第１の
変流器１１を小形化した場合でも、その検出電圧の直線
性を広範囲に渡って良好に維持できる。また、ギャップ
無しの第２の変流器１５の出力は比較的小さい負荷電流
で飽和するが、その出力は、電源回路２６を通じて過電
流引き外し回路２８の電源として利用されるだけである
から、機能上の問題点を生ずることがなく、鉄心１６を
小形化できるようになる。つまり、第１の変流器１１及
び第２の変流器１５を小形化しても何等支障がないもの
であり、この面からも装置全体の小形化に寄与できるよ
うになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば以上説明したように、過
負荷電流検出用の電流検出手段を、第１の変流器及び第
２の変流器により構成した上で、それら変流器の少なく
とも第１の変流器を鉄心間にギャップを備えた形状に形
成して可動コンタクトアームを一次導体とする位置に配
置し、第２の変流器及び零相変流器を、夫々開閉機構を
挟んだ異なる位置である開閉機構及び電源側端子間の位
置と開閉機構及び負荷側端子間の位置とに区分して配置
する構成としたから、可動コンタクトアーム回りのデッ
ドスペース、並びに開閉機構及び電源側端子間に存する
デッドスペースを有効利用できると共に、前記開閉機構
及び負荷側端子間に必要なスペースを小さくできるよう
になり、総じて装置全体の小形化を実現できるものであ
り、しかも、このような小形化を図った場合でも地絡保
護機能及び過負荷保護機能を損なう虞がないという優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部破断側面図

【図２】第１の変流器の正面図

【図３】第２の変流器の正面図

【図４】電気的構成を概略的に示す結線図

【図５】第１及び第２の変流器の出力電圧特性図

【符号の説明】

図中、１はモールドケース、２は電源側端子、２ａは導
体部（負荷給電路）、３は負荷側端子、３ａは導体部
（負荷給電路）、４は可動コンタクトアーム、７は固定
コンタクト、８は可動コンタクト、９は主接点、１１は
第１の変流器（電流検出手段）、１２は鉄心、１２ａは
ギャップ、１５は第２の変流器（電流検出手段）、１６
は鉄心、２０は零相変流器、２１は制御回路、２２は引
き外し装置、２３は第１の整流回路、２５は第２の整流
回路、２６は電源回路、２８過電流引き外し回路、３０
は漏電引き外し回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源側端子及び負荷側端子間の負荷給電
   路に介在された主接点を可動コンタクトアームにより開
   閉するための開閉機構と、前記負荷給電路に流れる負荷
   電流を検出するための電流検出手段と、前記負荷給電路
   に流れる地絡電流を検出するための零相変流器と、前記
   電流検出手段の検出出力に基づいて過電流引き外し信号
   を出力すると共に前記零相変流器の検出出力に基づいて
   漏電引き外し信号を出力する制御回路と、前記過電流引
   き外し信号及び漏電引き外し信号を受けて前記主接点を
   開放する引き外し装置とを含んで成り、前記制御回路の
   電源を前記電流検出手段の出力により得るようにした漏
   電遮断器において、前記電流検出手段を、第１の変流器
   及び第２の変流器により構成した上で、それら変流器の
   少なくとも第１の変流器を鉄心間にギャップを備えた形
   状に形成して前記可動コンタクトアームを一次導体とす
   る位置に配置し、前記第２の変流器を前記開閉機構及び
   電源側端子間に配置すると共に、前記零相変流器を前記
   開閉機構及び負荷側端子間に配置したことを特徴とする
   漏電遮断器。