JPH10223117A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路遮断器の本体カバーを開けて作業すると
き、高電圧となる部材が付近に存在することがないよう
にして、使用者の感電の危険性をなくし、安全性に優れ
たものを提供する。 【解決手段】 回路遮断器の主回路ケース２は絶縁物に
より形成し、引外し装置５が有する伝達機構５３は主回
路ケース２の外側で主回路から電気的に絶縁されて設け
られている。引外し装置５は、固定コア５１と可動コア
５２と伝達機構５３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷側に過電流が
流れるときにも回路を遮断することができる回路遮断器
であり、特に筐体内部の部材に高電圧が発生しない回路
遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器は、送配電線や変電所母線・
機器等の短絡故障時にその回路を自動遮断するための開
閉器であるが、平常時は回路の開閉にも用いられてい
る。特に、負荷側に過電流が流れるのは好ましくなく、
回路を確実に遮断することが必要である。

【０００３】従来の回路遮断器は、特開昭６１−１５１
９４５号公報（特公平７−２７７５０号）に記載されて
いるように中央極に設けられた開閉機構が下部レバーを
介して中央極の可動接点台に機械的に接続されていた
（第６０図）。また、過電流引外し装置は、各極に設け
られて各極の導体に固定されていた（第１６図、第２０
図）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、開
閉機構、下部レバーおよび過電流引外し装置は金属で形
成されていた。そのため、開閉機構は中央極の可動接点
台と実質的に同電位に充電され、過電流引外し装置は各
極の導体と実質的に同電位に充電される。したがって、
内部付属装置の追加、交換等で回路遮断器のカバーをや
むなく活線状態であけた場合（本来は電源を切って行
う）に充電部が露出して危険であるという問題があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、感電の危険性をなくし、
安全性に優れた回路遮断器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源側端子に
電気的に接続された電源側固定導体と負荷側端子に電気
的に接続された負荷側固定導体および開閉引外し機構に
機械的に接続されてＯＮ操作時に電源側固定導体と負荷
側固定導体を電気的に接続する可動導体とを有する主回
路と、主回路を収納する主回路ケースと、主回路の電流
が所定値を超えたときに開閉引外し機構に主回路の遮断
動作を行わせる引外し装置とを備え、主回路ケースは絶
縁物により形成され、引外し装置はその動作を開閉引外
し機構に伝達する伝達機構を有し、伝達機構は主回路ケ
ースの外側で主回路から電気的に絶縁されて設けられた
回路遮断器である。

【０００７】また、本発明は、電源側端子に電気的に接
続された電源側固定導体と負荷側端子に電気的に接続さ
れた負荷側固定導体および開閉引外し機構に機械的に接
続されてＯＮ操作時に電源側固定導体と負荷側固定導体
を電気的に接続する可動導体とを有する主回路と、主回
路を収納する主回路ケースと、主回路の電流が所定値を
超えたときに開閉引外し機構に主回路の遮断動作を行わ
せる引外し装置とを備え、主回路ケースは絶縁物により
形成され、引外し装置は上記主回路ケースの内側で上記
電源側固定導体と上記負荷側固定導体のいずれか一方の
近傍に配設された固定コアと、主回路ケースの外側で固
定コアとの間に磁気回路を形成するよう配設された可動
コアと、可動コアの動作を開閉引外し機構に伝達する伝
達機構とを有する回路遮断器である。

【０００８】そして、本発明は、固定コアは略コの字形
に形成され、電源側固定導体または負荷側固定導体の周
りを囲むとともに略コの字形の両先端部が主回路ケース
の外側を向くよう配置された回路遮断器である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を説明
する。本発明の回路遮断器の一実施例を図１〜図４によ
り説明する。図１は回路遮断器の断面図、図２は回路遮
断器の平面図、図３は固定コアと可動コアの配置の説明
図、図４は磁気回路の説明図である。

【００１０】本実施例の回路遮断器は３極の回路遮断器
で、各極は、電源側端子１１Ａに電気的に接続された電
源側固定導体としての電源側固定接点台１１と負荷側端
子１７Ａに電気的に接続された負荷側固定導体としての
負荷側固定接点台１７が、回動自在に保持された可動導
体としての可動接点台１４の回転中心に対して実質的に
点対称位置に設けられ、これらの電源側固定接点台１
１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４で主回
路を形成している。

【００１１】電源側固定接点台１１は、電源側可動接点
１３と対向する位置に電源側固定接点１２を有し、負荷
側固定接点台１７は、負荷側可動接点１５と対向する位
置に負荷側固定接点１６を有している。

【００１２】可動接点台１４は、その回転中心に対して
点対称位置にそれぞれ電源側可動接点１３、負荷側可動
接点１５を有している。

【００１３】可動接点台１４は、開閉引外し機構として
の開閉引外し機構部３に機械的に接続され、開閉引外し
機構部３がＯＮ操作されると電源側固定接点台１１と負
荷側固定接点台１７とを電気的に接続する位置まで回転
する。

【００１４】この主回路は絶縁物により形成された主回
路ケース２に収納される。主回路が主回路ケース２に収
納された状態では電源側固定接点台１１の電源側端子１
１Ａ部分と負荷側固定接点台１７の負荷側端子１７Ａ部
分とが主回路ケース２から突出するが、他の部分は主回
路ケース２内に位置して外部と電気的に絶縁される。

【００１５】主回路ケース２内で可動接点台１４を回動
自在に保持する保持部材も絶縁材で形成され、主回路に
電圧が印加されたときに露出する充電部は電源側端子１
１Ａ部分と負荷側端子１７Ａ部分との２カ所となる。

【００１６】本実施例では主回路ケース２および保持部
材はポリエステル樹脂等の強度を有する熱硬化性樹脂で
形成される。主回路ケース２内では遮断時に高温、高圧
のアークガスが電源側及び負荷側の固定接点・可動接点
間に発生する。そのため、主回路ケース２および保持部
材はこの高温、高圧のアークガスに耐えることが要求さ
れ、かつ製品のコスト面も考慮してポリエステル樹脂が
用いられる。なお、高温、高圧のアークガスに耐える絶
縁材料であれば他の樹脂、あるいはセラミック等であっ
てもよい。

【００１７】主回路ケース２中の電源側固定接点台１
１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４の接点
近傍には遮断時に発生するアークを吸引して冷却するア
ークシュート（消弧装置）が設けられる。さらに本実施
例では冷却されたアークガスを排出するアーク排出口が
主回路ケース２に設けられている。

【００１８】主回路ケース２は３極分並行して配置さ
れ、各極の可動接点台１４が実質的に同時に開閉できる
よう、保持部材が連結される。開閉引外し機構部３は本
実施例では中央極の主回路ケース２の外側上部に載置さ
れ、保持部材の回転軸に同軸に接続された絶縁物の回動
アームに接続される。これにより、開閉引外し機構部３
は主回路ケースの外側２に設けられて可動接点台１４に
絶縁物を介して接続されるので、主回路に電圧が印加さ
れていても開閉引外し機構部３には電圧は印加されな
い。

【００１９】回路遮断器の内部に組み込まれて、回路遮
断器の状態を外部に出力する警報開閉器、補助開閉器、
外部からの信号により引外しを行う電圧引外し装置、不
足電圧引外し装置等の内部付属装置を装着する場合は、
本実施例では中央極の両脇の極で開閉引外し機構部３に
隣接して装着される。

【００２０】開閉引外し機構部３は、操作ハンドル４１
により手動で主回路のＯＮ・ＯＦＦ操作が行われるとと
もに、主回路の電流が所定値を超えたときに引外し装置
５により主回路の遮断動作が行われる。

【００２１】引外し装置５は、主回路ケース２の内側で
負荷側固定接点台１７の近傍に配設された固定コア５１
と、主回路ケース２の外側で固定コア５１との間に磁気
回路を形成するよう配設された可動コア５２と、この可
動コア５２の動作を開閉引外し機構部３に伝達する伝達
機構としての伝達レバー５３を有している。

【００２２】固定コア５１は、図２に示すように略コの
字形に形成され、負荷側固定接点台１７の導体１７１の
周りを囲むとともにコ字の両先端部が主回路ケース２の
外側（図１、図２では上側）を向くよう配置される。

【００２３】本実施例では開閉引外し機構部３のラッチ
部３ａと近い位置に引外し装置５を配置できるよう固定
コア５１が負荷側固定接点台１７に設けられているが、
可動コア５２、伝達レバー５３の形状を変えて電源側固
定接点台１１の近傍に設けてもよい。

【００２４】一方、可動コア５２は、一端が回動自在に
保持されて、主回路ケース２の絶縁物層を介して固定コ
ア５１と対向する位置で固定コア５１とともに実質的に
閉じた磁気回路を形成できるよう配置される。

【００２５】可動コア５２は、ばねにより付勢されて通
常は固定コア５１から所定のギャップを介して保持され
る。主回路の電流が増大して設定された所定値（定格電
流の約１０倍〜約２０倍）を超えると負荷側固定接点台
１７の導体１７１の周囲に発生する磁束が増大し、この
導体１７１を囲むように配置された固定コア５１と可動
コア５２を流れる磁束も増大する。

【００２６】この磁束による磁力が可動コア５２を付勢
しているばねの力に打ち勝つと可動コア５２は固定コア
５１に吸引されて移動し、最終的には主回路ケース２の
絶縁物層を介して固定コア５１に当接して閉じられた磁
気回路を形成する。可動コア５２はコの字形またはＩの
字形等固定コア５１とともに磁気回路を形成できる形状
を有している。

【００２７】可動コア５２の他端には伝達レバー５３が
形成され、可動コア５２が吸引されて移動すると（図
１、図３では反時計方向）ラッチ部３ａに当接してラッ
チ部３ａを回転（図１、図４では時計方向）させ、開閉
引外し機構部３の引外し動作により主回路を開路する。
これにより開路は遮断されて負荷側に大きな過電流が流
れるのを防止できる。

【００２８】本実施例では可動コア５２は絶縁性の主回
路ケース２の外側に設けられているので、主回路の通電
時でも可動コア５２には電圧は印加されない。これによ
り、引外し装置５の可動コア５２および伝達レバー５３
は主回路ケース２の外側で主回路から電気的に絶縁され
て設けられて非充電部になる。

【００２９】従って、本実施例では開閉引外し機構部３
および引外し装置５が主回路から絶縁されて非充電部と
なる。そのため、内部付属装置の追加、交換等で回路遮
断器のカバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電
部が露出することがなく、安全性に優れた回路遮断器が
得られる。

【００３０】本実施例では主回路の負荷側固定接点台１
７の主回路ケース２から負荷側端子１７Ａに至る部分に
は主回路を流れる電流を検出する変流器が設けられ、こ
の変流器の出力は変流器上方に設けられた過電流検出回
路に供給される。

【００３１】過電流検出回路は、定格電流の約１．１倍
〜約２０倍の範囲で所定の限時特性に基づいて出力を発
生する。過電流検出回路の出力は、永久磁石に吸引され
た可動コアを逆励磁により釈放する磁気引外し装置（図
示せず）に供給される。このような磁気引外し装置とし
て例えば特願平８−６２４４９号に記載されたようなも
のを用いることができる。

【００３２】磁気引外し装置の可動コアは釈放されると
ラッチ部３ａに当接してラッチ部３ａを回転（図１、図
４では時計方向）させ、開閉引外し機構部３の引外し動
作により主回路を開路する。これにより開路は遮断され
て負荷側に過電流が流れるのを防止できる。

【００３３】これらの主回路ケース２、開閉引外し機構
部３、引外し装置５、変流器、過電流検出回路、磁気引
外し装置は、本体ケース６１、本体カバー６２を有する
筺体６内に収納され、開閉引外し機構部３に装着された
操作ハンドル４１のつまみ部分と電源側端子１１Ａと負
荷側端子１７Ａとが筺体６外に露出する。

【００３４】本実施例では主回路の可動接点、固定接点
が高温、高圧のアークガスに耐える絶縁材料で形成され
た主回路ケース２内に収納されているので、筺体６は必
要最小限の強度を有していればよく、安価な熱可塑性樹
脂を用いてもよい。このような熱可塑性樹脂としてはナ
イロン等を用いることができる。

【００３５】本実施例では筺体６の表面側（操作ハンド
ル４１が設けられた側）の操作ハンドル４１の両脇の部
分に開閉自在なカバーが設けられ、このカバーを開ける
ことにより内部付属装置の取り付け、交換等の保守を行
うことができるよう構成されている。本実施例ではこの
カバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電部が露
出することがなく安全に内部付属装置の保守作業ができ
る。

【００３６】本実施例は３極の回路遮断器について説明
したが、これに限ることはなく、単極、２極、４極の回
路遮断器あるいは必要に応じては５極以上の回路遮断器
に本発明を適用してもよい。

【００３７】また、本実施例では電源側固定接点台１
１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４で主回
路を形成しているが、従来技術で用いられたような電源
側固定接点台と、負荷側に接続された可動接点台で形成
された主回路を絶縁性の主回路ケースに収納して開閉引
外し機構部および引外し装置とを主回路から絶縁しても
よい。

【００３８】なお、固定コア５１を一の字形、可動コア
５２をコの字形とし、又は、固定コア５１及び可動コア
５２ともコの字形としてもよく、そして、磁気回路は、
主回路ケース２に形成した開口部に設けてもよい。

【００３９】固定コア５１と可動コア５２とからなる磁
気回路を使用していて、主回路ケース２の内部と外部と
は電気的に分離されているので、回路遮断器の本体カバ
ー６２を開けて作業するとき、付近に高電圧となる部材
はなく、使用者の危険を減らすことが可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、固定コアと可動コアと
を使用しているので、回路遮断器を操作するとき等、使
用者が本体カバーを開けて作業する場合でも、筐体内部
の部材に高電圧を発生することはなく、使用者の危険を
減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路遮断器の一実施例の断面図。

【図２】本発明の回路遮断器の一実施例の平面図。

【図３】本発明の回路遮断器における固定コアと可動コ
アの配置の一例の説明図。

【図４】本発明の回路遮断器における磁気回路の一例の
説明図。

【符号の説明】

１１ 電源側固定接点台 １１Ａ 電源側端子 １２ 電源側固定接点 １３ 電源側可動接点 １４ 可動接点台 １５ 負荷側可動接点 １６ 負荷側固定接点 １７ 負荷側固定接点台 １７Ａ 負荷側端子 １７１ 導体 ２ 主回路ケース ３ 開閉引外し機構 ３ａ ラッチ部 ４１ 操作ハンドル ５ 引外し装置 ５１ 固定コア ５２ 可動コア ５３ 伝達レバー ６ 筐体 ６１ 本体ケース ６２ 本体カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 明 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源側端子に電気的に接続された電源側
   固定導体と負荷側端子に電気的に接続された負荷側固定
   導体および開閉引外し機構に機械的に接続されてＯＮ操
   作時に上記電源側固定導体と上記負荷側固定導体を電気
   的に接続する可動導体とを有する主回路と、この主回路
   を収納する主回路ケースと、上記主回路の電流が所定値
   を超えたときに上記開閉引外し機構に上記主回路の遮断
   動作を行わせる引外し装置とを備え、上記主回路ケース
   は絶縁物により形成され、上記引外し装置はその動作を
   上記開閉引外し機構に伝達する伝達機構を有し、この伝
   達機構は上記主回路ケースの外側で上記主回路から電気
   的に絶縁されて設けられたことを特徴とする回路遮断
   器。
2. 【請求項２】 電源側端子に電気的に接続された電源側
   固定導体と負荷側端子に電気的に接続された負荷側固定
   導体および開閉引外し機構に機械的に接続されてＯＮ操
   作時に上記電源側固定導体と上記負荷側固定導体を電気
   的に接続する可動導体とを有する主回路と、この主回路
   を収納する主回路ケースと、上記主回路の電流が所定値
   を超えたときに上記開閉引外し機構に上記主回路の遮断
   動作を行わせる引外し装置とを備え、上記主回路ケース
   は絶縁物により形成され、上記引外し装置は上記主回路
   ケースの内側で上記電源側固定導体と上記負荷側固定導
   体のいずれか一方の近傍に配設された固定コアと、上記
   主回路ケースの外側で上記固定コアとの間に磁気回路を
   形成するよう配設された可動コアと、この可動コアの動
   作を上記開閉引外し機構に伝達する伝達機構とを有する
   ことを特徴とする回路遮断器。
3. 【請求項３】 請求項２記載の回路遮断器において、 上記固定コアは略コの字形に形成され、上記電源側固定
   導体または上記負荷側固定導体の周りを囲むとともに略
   コの字形の両先端部が上記主回路ケースの外側を向くよ
   う配置されたことを特徴とする回路遮断器。