JPS61121231A - 遮断器 - Google Patents

遮断器

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JPS61121231A
JPS61121231A JP60251820A JP25182085A JPS61121231A JP S61121231 A JPS61121231 A JP S61121231A JP 60251820 A JP60251820 A JP 60251820A JP 25182085 A JP25182085 A JP 25182085A JP S61121231 A JPS61121231 A JP S61121231A
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JP
Japan
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contact member
circuit breaker
plunger
independently movable
actuator
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Pending
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JP60251820A
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English (en)
Inventor
カール・ジヨン・ヘイン
ニコラス・アルバート・トマシツク
ジン・リヤン・ウ
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/36Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism having electromagnetic release and no other automatic release
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/0253Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch two co-operating contacts actuated independently
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/20Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H77/00Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • H01H77/02Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
    • H01H77/10Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H89/06Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
    • H01H89/08Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
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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】 本発明は一般的には遮断器に関し、更に詳細にはエネル
ギー管理のための遠隔制御、プロセス制御、モータおよ
び照明制御等に用いるのに適当でスイッチとして作動可
能な遮断器に関する。
近年における電力コストの増加率は、省エネルギーへの
大きな経済的誘因となる程のものである。同時に、エレ
クトロニクス、特にミニコンピユータ技術の最近の進歩
により省エネルギー化に利用できるよう高度なモニタお
よび制御装置が開発されている。電気エネルギーを節約
する一つの方法は、所定時間中に特定の電気的負荷を切
り離すことである。
この省エネルギー法の極めて簡単な例は、勤務時間を除
き遮断器パネルでオフィスの照明を切ることである。こ
の方法は広く使用されるが、成る特有な問題がある。第
1に、パネルでの遮断器の手動操作はコストが高くつき
、比較的柔軟性に欠けることである。さらに、普通の遮
断器は接点の開離を手動で行なうための取手を具備する
が、普通のオンオフスイッチとして用いるようには設計
されておらず、もしそのようなスイッチとして使用する
と耐用寿命が著しく短縮される。その理由は、使用する
ばね式の作動機構では取手により手動でオンオフ作動す
るたびに1サイクルの動作が起こるからである。
この問題を小さくするために、複数の遮断器を結合して
電磁接触器と直列に接続し、各結合体の遮断器を過電流
保護用に、また接触器をオンオフ・スイッチング用に用
いることが普通に行なわれてきた。しかしながら、この
方法の欠点は、回路保護とスイッチング両方の能力を付
与するために2つの別体の部品、すなわち、遮断器及び
接触器と言う比較的高価な部品が必要となり、しかもこ
れらの部品はその取付けにそれぞれ別の方法が必要とな
るだけでなくケーブルの回設が複雑になり、全体として
構成が複雑になり製造コストが増加することである。
従って、さらに進んだ解決法が求められており、かかる
要求を満たすことが本発明の目的である。
本発明は、少なくとも一対の協働する接点部材と、前記
対の一方の接点部材に作動的に接続されその接点部材を
開位置と閉位置の間で移動させることが可能な作動機構
と、所定の過電流状態に応答して前記作動機構をして前
記一方の接点部材をその開位置へ8勅せしめる引外し手
段とより成る遮断器であって、前記対の他方の接点部材
は前記作動機構とは独立に移動自由であると共に作動部
分を含み、前記独立に移動自由な接点部材にはアクチュ
エータが作動的に関連せしめられ、そのアクチュエータ
は前記作動部分に作動的に係合可能であると共に前記一
方の接点部材が閉位置にあるとき前記独立に移動自由な
接点部材を前記一方の接点部材へ保合させるかまたはそ
の接点部材との係合関係から離脱するように移動させる
ことができることを特徴とする遮断器を提供する。
本発明の遮断器は、その作動機構がサイクルしない、従
って摩耗が加速度的に生じないオンオフ・スイッチとし
て作動できる。2つの接点部材間の接点の接触は作動機
構に作動的に接続された接点部材が接点開放位置にある
時に限り可能であるので、モニターされている回路に故
障電流状態が存在するときはその引外し手段が接点の係
合とほとんど同時にその故障電流に応答して作動機構を
してそれに接続された接点部材をその接点開放位置に移
動せしめ、それを独立に移動自在な接点部材から引離す
ため、遮断器をアクチュエータにより実際に閉じること
ができない。
独立に移動自在な接点部材のためのアクチュエータは電
磁装置であって、2つの付陵状態、すなわち接点の係合
を引起す状態及び独立に移動自在な接点部材を接点から
切離す状態の間で切換え可能なコイルまたは巻線を具備
する。この構成は、たとえばコンピュータから信号を加
えることによりオンとオフの間で作動可能なスイッチを
介してコイルまたは巻線に適当な電源から給電するなど
して遠隔制御によりスイッチングを行なうのに適してい
る。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は、遮断器15と接触器17がライン端子11と
例えばパネル盤の一部であるような負荷端子13との間
で直列に接続された従来の構成を示す。
遮断器15は、その一部を構成する作動機構21に接続
されそれにより作動可能な接点アーム19を含み、その
主要機能は負荷、故障電流、短絡電流のような所定の過
電流状態からの回路の保護にあり、接触器17の機能で
ある回路の開閉を行なうだけのオンオフ・スイッチとし
て用いるように設計されていない。勿論、接触器17そ
れ自体は回路を過電流状態から保護する能力を付与され
ていない。換言すれば、従来形構成の遮断器15及び接
触器17は各々が特定の機能を遂行するよう設計された
別個のユニットであり、これらが共に協力しあって所望
の全機能を果たすようになっている。この型の構成は前
述したような成る特定の欠点を持つ。
第・2図を参照して、本発明の構成には、同じく、ばね
負荷作動機構27に接続されそれにより作動可能な遮断
器23が含まれるが、この構成は回路保護に加えてスイ
ッチングを行なうために、第1図に示した従来型構成の
接触器17を必要としないし、またそれを用いることも
ない。遮断器23は、過電流保護を行なう回路保護装置
としてだけでなく、作動機構27とは独立に自由に運動
できる遮断器の接点部・材29に作動的に結合されたア
クチュエータ33により遠隔制御で作動可能なスイッチ
ング装置として使用するように設計されている。
遮断器23は、第3図に詳細に示すように、上方接点ア
ーム25、作動機構27、及び下方接点アーム29から
成る。本明細書では遮断器23を単相用遮断器として説
明したが、本明細書に開示する本発明の原理は三相また
他の多相遮断器に、またAC用遮断器のみならずDC用
遮断器にも等しく適用できるものである。
更に詳細に説明すると、遮断器23はハウジングすなわ
ちケース39を含み、その前面からは遮断器をオン位置
とオフ位置の間で手動切換えするための取手41が突き
出ている。接点35.37は第3図で、は閉じた状態に
あり、ライン端子11から導体43、可撓性の導体また
はシャント45、下方接点アーム29、接点37.35
、上方接点アーム25、可撓性の導体またはシャント4
7、バイメタル49及び導体51を介して負荷端子13
に電流路が延びている。
ばね負荷機構すなわち解放自在な機構27は米国特許第
4,030,080号に開示されているような従来型構
成の同様な機構に類似しているので、詳細には説明しな
い。この機構は一般にオーバセンタ・トグル装置であり
、このトグル装置は金属ヨーク53、クレイドルまたは
解放自在部材55.61にて共に枢着されたトグルリン
ク57.59より成るトグル・リンケージ、枢着ピン6
1とヨーク53の上部の間に接続したオーバセンタばね
(図示せず)から成る。
下方トグルリンク59は上方接点アーム25に枢着され
、停止ピン63は、取手41がオン位置まで移動してい
るときにヨーク53の反時計方向の運動を阻止する。
引外し装置65は、バイメタル49、アーム67を含む
枢支された引外しバー69、及びラッチ71より成る。
引外し装置はまた磁石73とアーマチャ75を含む。ア
ーマチャとバイメタル49は、アーム67と協働して引
外しバー69を回転させラッチ71を解放自在部材55
に関するラッチ位置から解放できる。上方接点アーム2
5は、部材55が解放されるかまたは取手41を手動で
破線の位置へ移動すると開位置25aへ8勅する。接点
アーム25は、閉位置から開位置へ牙多勅する時、アー
クシュート77を通過して開離中の接点35.37間に
生じる電気アークを消す。
下方接点アーム29は、ハウシング39の後壁81に配
設されたコイルばね79により上方接点アーム29の接
点35と接点係合するように偏倚されている。
また、所定値以上の過電流が生じると、接点アームを迅
速に開離させて遮断器を損傷から保護するような逆方向
の磁界が生じるように、アーム25.29は公知の電流
制限態様で互いに実質的に平行に延びている。
本発明によれば、枢着ピン31のまわりで回転自在な下
方接点アーム29は、ベルクランクのようなレバーであ
って、後壁81の開口85を貫通するアーム部分83を
有する。このようにして、下方接点アームは電磁アクチ
ュエータ33により開位置と閉位置の間で移動できるよ
うな所定位置にある。
アクチュエータ33はハウジング91内に収容された案
内クレイドル87とキャリッジ89から成り、ハウジン
グ91はそのフランジ93の孔部を貫通する適当な締め
付は手段によりハウジング39の後壁に取付けられてい
る。案内クレイドル87は、上方に曲げられた脚93.
95、を有するチャンネル状部材であり、一対の案内レ
ール97を支持している。案内クレイドル87は、コア
103、コイル巻線105およびプランジャ107から
成る電磁装置すなわちソレノイ’ ト101を支持する
。プランジャ +07の外方端は一対の離間した耳部材を含み、これら
耳部材の間にピン109が延びて、キャリッジ89の一
対の耳111(第4図)への取付けが可能となる。
キャリッジ89は、第3図および第4図に示すように、
下方接点アーム29を開位置と閉位置の間で移動させる
アーム部分83を留めるすなわち係合する手段を支持す
る。この係合手段は、好ましくは電気絶縁性材料から形
成された本体113を含み、この本体はキャリッジ89
の上面に固定されている。この本体113はキャビティ
115を含み、このキャビティ内でコイルばね119の
端部にプランジャ117が摺動自在に配置され、このば
ね119はプランジャ117をアーム部分83に対して
押圧する。プランジャとは反対側のばね119の端部は
係IEピン127により所定位置に保持されている。
動作について説明すると、例えば遠隔地から巻線105
を付勢すると、プランジャ107はキャリッジ89を第
3図および第4図で見て左方へ移動させ、プランジャ1
17をアーム部分83に押圧して、接点35.37を閉
じる。巻線105が除勢されると、各案内レール97上
のコイルばね123はキャリッジを右方へ8勅させ、下
方接点アーム29を接点開放位置へ移動させる。
キャリッジ89が左方に移動して、プランジャ117が
下方アーム部分83を押圧すると、適当に小さな抵抗力
が得られるような力が接点に加わる。コイルばね119
により、ソレノイドプランジャ107を完全に巻線10
5内に引き込むのを可能にする弾性結合が得られる。こ
のはね119はまた、故障電流状態で接点アーム25.
29の間に生じる反発力の作用下でプランジャ117(
及びばね79)に抗して接点アーム29を開けることも
できる。
結論として、接点がソレノイドにより閉じられるのでな
く、逆に開くようにソレノイド101及びばね123の
作用を反転できることに留意されたい。この場合、ばね
79及び123は、接点を閉位置に移動させるよう作用
する。
最後に、本遮断器は第4図に示すように三相遮断器構造
体に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回路保護とオンオフ・スイッチングを行なう際
に用いる・典型的な従来型回路構成の略図、第2図はこ
れら両機能を提供する本発明の構成を示す略図、第3図
は本発明の遮断器の垂直断面図、第4図は第3図に示し
た遮断器と共に用いる電磁アクチュエータの分解斜視図
である。 23・・・・遮断器 25.27・・接点 27・・・・作動機構 29・・・・接点部材 33・・・・電磁アクチュエータ 】ユ FIG、:3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも一対の協働する接点部材と、前記対の一
    方の接点部材に作動的に接続されその接点部材を開位置
    と閉位置の間で移動させることが可能な作動機構と、所
    定の過電流状態に応答して前記作動機構をして前記一方
    の接点部材をその開位置へ移動せしめる引外し手段とよ
    り成る遮断器であって、前記対の他方の接点部材は前記
    作動機構とは独立に移動自由であると共に作動部分を含
    み、前記独立に移動自由な接点部材にはアクチュエータ
    が作動的に関連せしめられ、そのアクチュエータは前記
    作動部分に作動的に係合可能であると共に前記一方の接
    点部材が閉位置にあるとき前記独立に移動自由な接点部
    材を前記一方の接点部材へ係合させるかまたはその接点
    部材との係合関係から離脱するように移動させることが
    できることを特徴とする遮断器。 2、前記一対の協働接点部材はそれぞれ所定の故障電流
    が流れると接点を開放する力を受けるように構成されて
    おり、前記アクチュエータは前記独立に移動自由な接点
    部材を前記接点開放力の作用下で接点係合状態から離脱
    させるようにその独立に移動自由な接点部材に作動的に
    結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の遮断器。 3、前記アクチュエータは、2つの位置の間で往復運動
    自在なプランジャー、プランジャーに関して磁気誘導関
    係に配設されプランジャーをその2つの位置の一方及び
    他方に移動させるべく2つの付勢状態の間で切換え可能
    な巻線、及びプランジャーと前記独立に移動自由な接点
    部材の間に介在してプランジャーがその一方及び他方の
    位置に移動すると前記独立に移動自由な接点部材を接点
    係合位置へまたはその位置から移動させる力伝達手段よ
    り成ることを特徴とする特許請求の範囲第1または2項
    に記載の遮断器。 4、前記力伝達手段は、プランジャーにそれと共に移動
    するように接続されたキャリッジ、及び前記キャリッジ
    に固着され前記独立に移動自在な接点部材に作動的に係
    合された結合手段より成ることを特徴とする特許請求の
    範囲第3項記載の遮断器。 5、前記結合手段は、前記キャリッジと前記独立に移動
    自在な接点部材との間に弾性結合を形成する手段を含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の遮断器。 6、前記接点部材、作動部材、及びその作動部分は絶縁
    性のハウジング内に置かれ、前記独立に移動自由な接点
    部材の前記作動部分は前記絶縁性ハウジングの壁に形成
    した開口を貫通し、前記アクチュエータはハウジング外
    側の前記壁に取付られ前記作動部分に作動的に係合する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1乃至5項のうち任
    意の項に記載した遮断器
JP60251820A 1984-11-13 1985-11-08 遮断器 Pending JPS61121231A (ja)

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US670792 1984-11-13
US06/670,792 US4598263A (en) 1984-11-13 1984-11-13 Magnetically operated circuit breaker

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JPS61121231A true JPS61121231A (ja) 1986-06-09

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JP (1) JPS61121231A (ja)
KR (1) KR930007090B1 (ja)
CN (1) CN1003824B (ja)
AU (1) AU583862B2 (ja)
BR (1) BR8505837A (ja)
CA (1) CA1245255A (ja)
DE (1) DE3540055C2 (ja)
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GB (1) GB2166906B (ja)
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