JPS6219015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気装置に関し、特に電気回路しや断
器用の可調節引外し装置に関するものである。

回路しや断器は、過電流時に配電回路および用
いられる機器が損傷せぬように保護するために広
く用いられている。複雑な配電系統に於ては、通
常、回路しや断器を開路即ち引外すべき故障箇所
に最も近く設置して電力供給のしや断をできるだ
け小区域に限るのが望ましい。従つて、多くの系
統回路しや断器には、しや断器を引外させる過電
流値および引外し動作開始前に過電流状態に回路
しや断器が耐える時間遅れの両方について可調節
な引外し装置が設けられている。

回路しや断器および関連部品に対する主な要求
は信頼性である。回路しや断器が作動する必要の
生ずる比較的稀な場合に、しや断器が系統設計者
の意図した電流値および時間遅れで正確に引外し
動作を開始することが絶対に必要である。

次に重要な問題はコストである。競争の非常に
激しい回路しや断器の市場では、低価格で要求通
りの性能を有する製品を生産できる製造業者は市
場で非常に有利な立場に立てる。回路しや断器設
計の他の問題、例えば保守および調整が短時間に
容易にできねばならぬことも又重要である。

このような要求を満たす可調節引外し装置を有
する回路しや断器は、1974年７月30日付発行の米
国特許第3826951号明細書に記載されている。可
調節引外し装置を有する他の従来型回路しや断器
は標準型ののワイパー接触子型の開閉器を用いて
いた。更に別の可調節引外し装置は回路盤に取付
られた複数のねじスタツドを用い、スタツド上の
ナツトを締めることにより、ナツトがスタツドと
回路盤上の近接した導体とを電気的に接触させて
いた。

回路しや断器引外し装置の可調節機構の信頼性
が高くなければならぬが、普通の開閉器と同じ回
数作動する必要はない。例えば、予測される作動
回数は、多くの開閉器に要求される如き数十万回
あるいは数百万回ではなく、通常数百回程度であ
る。しかしながら、回路しや断器の動作する環境
は極めて厳しいことが多い。塵、衝撃および振動
はいずれも不適当な設計の引外し装置調節機構を
故障させる原因となる。従つて、改良された調節
装置を有する引外し装置を備えた回路しや断器を
提供するのが望ましい。その回路しや断器は、汚
染、振動および衝撃に充分耐え、同時に従来の可
調節引外し装置はしや断器よりも低価格で製造で
きるものであるべきである。

本発明は、回路しや断器構造と、この回路しや
断器を流れる電流を検知する装置と分岐引外し装
置とを備える回路しや断器用の可調節引外し装置
に関するものである。可調節引外し装置は、回路
しや断器の検知装置と分岐引外し装置との間に接
続されているか接続できるようにされており、検
知装置で検出された回路しや断器内の電流を解析
し、所定の時間遅れ後に回路しや断器の分岐引外
し装置に引外し信号を供給する電子回路を備えて
いる。引外し装置は又、引外しの必要が生ずる電
流値を調節し、かつ引外し信号発生の遅延特性を
決定するための装置をも備えている。

調節装置は、引外し装置のハウジングに取付ら
れた対応するソケツトに挿入され、電子回路の素
子に接続された複数の接続ピンを有する短絡栓を
備えている。短絡栓の接続ピンのうち少なくとも
２つは互いに直接電気的に接続されている。短絡
栓は種々の位置のいずれかに挿入されて引外し電
流値および遅延特性を設定する。各短絡栓の接続
ピンのうち一つが他のピンよりも長く、短絡栓を
部分的に引抜いて長いピン回りに回動させて所望
の位置に挿入し直すことができるようにしてあ
る。長いピンの先端の絶縁ボタンが短絡栓を完全
に引抜かれるのを防ぐ。各短絡栓は多角形の基台
を有し、この基台は引外し装置のパネルに形成さ
れた対応形状の凹部と共働する。従つて短絡栓
は、基台が引外し装置パネルの凹部の対応する表
面に合致する所定の不連続位置にだけ挿入するこ
とができる。各短絡栓は又ソケツトの全位置を覆
うフランジを有し、塵等による汚染を防ぐように
してある。

各ソケツトは、挿入された接続ピンを掴み複数
の表面で電気的接触をする複数の板ばね部材を備
えている。

短絡栓を有する調節装置は従来技術に対して非
常に低いコストでより高い信頼性を得ることがで
きる。

次に添附図面に示す本発明の実施例に沿つて本
発明を説明する。

第１図および第２図に単に例示のために本発明
を適用して示した蓄勢型モールドケース回路しや
断器１０は、カバー１３、取付基台１４、側壁１
６および枠構造１８を備えるハウジング１２を備
えている。一対の剛体導体２０および２２がハウ
ジング１２内に設けられており、例えば導体２２
は電力線（図示してない）に接続され、導体２０
は負荷（図示してない）に接続される。２つの導
体２０および２２は長手方向に離間して間隙を形
成しており、この間隙は可動主接点２６（一つだ
け示されている）、可動アーク接点２８、接点腕
３０および接点ホルダ６４を備えた可動接点構造
２４により橋絡される。可動主接点２６およびア
ーク接点２８は導体２０に枢着され、導体２２上
の固定接点およびアーク接点に対して開位置およ
び閉位置に可動である。本願明細書を通して可動
接点構造２４の位置に関して用いられる「開」お
よび「閉」は、夫々可動接点２６および２８が導
体２２上の固定接点に対して開離および接触して
いることを意味する。可動接点２６および２８は
接点腕３０および接点ホルダーに取付けられて支
持されている。

回路しや断器１０は更に操作機構３２と、トグ
ル装置３４と、接点開離時に可動接点および固定
接点間に発生するアークを消弧するアークシユー
ト３６を備えている。第１図はカバー１３の前面
を示し、また操作ハンドル１１０、制御パネル１
１２および引外し装置１１４の相対位置関係を示
している。操作ハンドル１１０は、可動接点構造
を開位置および閉位置間で動かす貯えられたエネ
ルギーを供給する強力な操作ばね（図示してな
い）を附勢する手動操作に用いられる。この運動
は押ボタン１１６，１１８，１２０および表示片
１２２および１２４を有する制御パネル１１２に
より制御される。押ボタン１２０は、自動的にで
はあるが操作ハンドル１１０と同じ作用、即ち操
作ばねを附勢する作用のできる電動機（図示して
ない）を附勢するのに用いられる。操作ばねの附
勢状態は表示片１２４により表示される。押ボタ
ン１１６あるいは１１８を手動で操作すると、操
作ばねのエネルギーを解放させ、可動接点構造が
夫々表示片１２２で示される如く開位置あるいは
閉位置に動かされる。この操作により通常状態で
の開閉動作が行なわれる。

回路しや断器の用いられている回路に過負荷電
流状態が発生すると、可動接点構造２４は自動的
に閉位置から開位置に動かされる。この引外し動
作は、導体２０の電流を監視する変流器３８（第
２図）からの信号を処理する電子回路を有する引
外し装置１１４によつて制御される。電子回路
は、米国特許第4104691号明細書に記載されてい
るもので良く、従来型の分岐引外し装置（図示し
てない）の引外しコイルに接続される。引外し動
作を開始させる呼び電流値、即ち回路しや断器の
引外し電流定格は、引外し装置１１４内の電子回
路と共働して引外し電流定格を設定する抵抗装置
を備えた着脱式プラグイン型定格調節器１２８に
より設定される。引外し装置の他の特性は後によ
り詳細に説明する短絡栓１３０を用いて調節でき
る。

定格調節器１２８の構成は第６図および第７図
に明確に示されている。成形絶縁材料のハウジン
グ１３１がプラグイン式接続ピン１３４に支持さ
れた一対の抵抗器１３２を収容している。ねじ即
ちねじ棒１３６がハウジング１３１を通つて延び
てハウジング１３１の基台に可動に取付られてい
る。

第３Ａ図に於て、引外し装置１１４がハウジン
グ１２の凹部内に置かれて鋼製取付板１４０に垂
つていることが判かる。引外し装置１１４内の板
２１４上に取付けられた電子回路は、挿込接続器
１３９および１４１を介して検知用変流器３８
（第２図）、導体２２（信号および電力を回路に供
給する）および分岐引外し装置に接続されてい
る。引外し装置１１４は取付板１４０上の上方に
延びる拒絶ピン１４２によりハウジングの凹部内
で位置決めされる。引外し装置のハウジングの底
には対応する穴１４４（第５図）が形成されてい
る。ピン１４２および穴１４４は、ピンが穴に入
るように同一の配列にしてある。異なる電気的特
性、例えば地絡検出性能、より高いしや断定格
等々を有する回路しや断器は、拒絶ピン１４２の
配列が異なつている。同様に、回路しや断器に対
応した電気的特性を有する異なる引外し装置１１
４は穴１４４の配列が異なつている。いずれの場
合でもピンおよび穴の配列は共存性のある回路し
や断器および引外し装置について同じであつて、
特定の回路しや断器と共存性のある回路を有する
引外し装置だけが回路しや断器ハウジングに適正
に挿入できる。共存性のない不適正な引外し装置
を挿入しようとすると、ピン１４２と穴１４４は
整列せず、引外し装置をハウジングに設置するこ
とができない。従つて、全ての回路しや断器ハウ
ジングおよび引外し装置ハウジングに共通の成形
型を用い、しかも共存性のない引外し装置と回路
しや断器とが組合せられるのを防ぐ拒絶能力をそ
のままにしておくことができる。

第３Ａ図から明らかな如く、六角形のねじ付管
１４６が取付板１４０の六角穴を通つて延びてい
る。ねじ付管１４６は穴の辺により上下に自由に
可動である。ねじ付管１４６周囲には圧縮ばね１
５２が設けてある。ねじ付管１４６は取付板１４
０に枢軸１５６で枢着されたレバー１５４の一端
に乗つている。レバー１５４の他端は、回路しや
断器機構３２の引外し腕１６２に固着されたレバ
ー１６０を押す押棒１５８に接続され、引外し腕
１６２は時計回り（第３Ａ図で見て）に揺動した
ときトグル機構３４を釈放して接点２６および２
８を開離させる。

定格調節器１２８が引外し装置１１４のハウジ
ングの凹部に完全に挿入されたときには、ねじ１
３６を回動させてそのねじ部１４７をねじ付管１
４６に係合させ、ねじ付管１４６をばね１５２の
偏倚力に抗して引張ることができる。するとレバ
ー１５４は持上げられ、引外し腕１６２から偏倚
力を解除して回路しや断器が普通に開閉できるよ
うになる。第３Ｂ図に示す如く、定格調節器１２
８が引外し装置１１４のハウジングの凹部に完全
に挿入されてないと、あるいは不適性な定格調節
器が挿入されると、圧縮ばね１５２がレバー１５
４を下方に偏倚して、押棒１５８が持上げられ接
点２６および２８の閉成が不可能となる回路しや
断器のトリツプフリー状態に対応するトグル機構
釈放位置に引外し腕１６２を保持する。ねじ付管
１４６内のねじの位置およびねじ１３６の長さ
は、互いに関連させて、定格調節器、引外し装置
および回路しや断器が共存性のある場合だけ、ね
じ１３６のねじ部１４７がねじ付管１４６に係合
して回路しや断器がトリツプフリー状態から外れ
るようにしてある。

第９図には、引外し装置の回路の電気的特性を
調節するに用いられる短絡栓１３０が斜視図で示
されている。短絡栓１３０は六角形基部３０２と
円形フランジ３０４とを有する成形絶縁本体３０
０を備えている。六角形基部の反対側のフランジ
３０４の一側には、表示および掴み部材３０６が
形成されている。鋼、燐青銅等の適当な導電材料
の一対の接続ピン３０８および３１０が基部３０
２に植込まれている。渡し板３１２が基部３０２
のスロツト内に置かれてピン３０８と３１０とを
電気的に接続している。図示の如く、ピン３０８
は基部３０２の中央に在つて基部の外縁に在るピ
ン３１０よりもずつと長い。

第８図に於て、引外し装置１１４の前面パネル
は六角形凹部３１４を有し、この中に中心穴３１
５および等間隔で周方向に配列された複数の穴３
１６が設けてある。穴３１５および３１６は全て
パネルを貫通して、プリント回路板２０６に鋲止
めされて回路板の導電路にハンダ付けされた複数
の雌接続ソケツト３１８（第３Ａ図、第１１図お
よび第１２図）に達している。第３Ａ図および第
９図から明らかな如く、短絡栓１３０の挿入後
に、接続中心ピン３０８の先端に抑束ボタン３２
０が固着され、短絡栓１３０が完全に取外される
のを防ぎ、同時にピン３１０を夫々の接続ソケツ
ト１１８および穴２１６から引抜けるように充分
に部分的に引抜けるようにし、短絡栓１３０を回
転して所望の他の位置に挿入し直すことができる
ようにしてある。

第１０図は引外し装置の回路の一部を示すが、
より完全な説明は米国特許第4104691号明細書に
記載されている。第１０図に示す如く、直列接続
された複数の抵抗器３２２はその間にソケツト３
１８が接続されている。共通ピン３０８用に穴３
１５の下方の中心ソケツト３１８に関連する共通
端子３２４が設けられており、この共通端子３２
４には短絡栓１３０が挿入されている限り常にピ
ン３０８が電気的に接続される。短絡栓１３０を
引抜き、回転し、再挿入することにより端子３２
４を中心ソケツト３１８を囲んで略々円形に配置
されたどのソケツト３１８にも選択的に接続し
て、短絡栓の角度位置に応じて端子３２４と３２
８との間の抵抗を変えることができる。この抵抗
の変化は、引外し装置１１４の電子回路の電気的
変数を変えて回路しや断器の所望の時間対電流引
外し特性を選択するのに用いられる。容量等の他
の電気的特性も又短絡栓１３０により変え、電子
回路変数を変化させて所望の回路しや断器動作特
性を選択することができる。望ましい実施例に於
ては、短絡栓が引抜かれ、あるいは短絡栓が正し
く接触していない場合には、電子回路がその引外
し装置の特性をその最低の電流値あるいは時間値
に戻すように設計されている。これはフエイルセ
ーフ状態である。

短絡栓１３０の基部３０２および引外し装置ハ
ウジングの前面パネルの凹部３１４は六角形にさ
れているが、これらを他の所望の多角形にするこ
ともできる。穴３１６およびソケツト３１８を、
360度を基部３０２の辺の数で除した角度に等し
い角度だけ等間隔で中心穴３１５回りに配置する
ことにより、短絡栓１３０を容易に確実に挿入す
ることができる。基部３０２、凹部３１４および
フランジ３０４はぴつたりと合うように共働して
ソケツト３１８を塵等の汚染物から保護する。

ワイパー型開閉接触子と異なり、短絡栓１３０
は極めて大きな動作回数を得るように設計する必
要が無く、ワイパー型開閉接触子で磨耗を防ぐた
めに接触圧力を小さくすることは不必要である。
従つて、ソケツト３１８内に設けた多数の板ばね
部材３１９を用いることにより、比較的高い接触
圧力を採用して、接触点を多くし接触圧力を大き
くして信頼性の高い電気的接触を得、振動および
侵食による問題を軽減させることができる。

短絡栓１３０を用いて引外し装置１１４の時間
対電流引外し特性を調節するのに必要な操作は簡
単であるが、保守あるいは設置作業員の能動的行
為を必要とするので、短絡栓を不注意により調節
してしまうようなことは殆んど起り得ない。更
に、短絡栓は引外し装置から完全に引抜くことが
できないので紛失することもない。短絡栓の接続
ピン３０８および３１０上の接触圧力が大きいこ
とならびに基部３０２およびフランジ３０４によ
り使用されぬソケツト３１８が保護されることが
組合わされているので、長期間に亘り極めて信頼
性の高い動作をすることができる。短絡栓は又構
成が簡単であり、通常のワイパー型開閉器よりも
製造原価が低くなる。

以上の説明から、本発明により、従来技術によ
るよりも低価格で性能および信頼性が高められた
可調節引外し装置を備えた回路しや断器が得られ
たことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した回路しや断器の正面
図、第２図は第１図の線−に沿つた回路しや
断器の側面図、第３Ａ図は第１図および第２図に
示された回路しや断器の引外し装置部分の詳細側
断面図、第３Ｂ図は第３Ａ図と同様であるが部分
的に挿入された定格調節器を示す図、第４図は第
１図の線−に沿つた回路しや断器の断面図、
第５図は第１図と同様の図で定格調節器インター
ロツク機構の詳細を示すように部分的に破断した
図、第６図は第３Ａ図の線−に沿つた着脱式
定格調節器の断面図、第７図は第６図の線−
に沿つた定格調節器の断面図、第８図は短絡栓を
取除き引外し装置パネルの一部を示す詳細正面
図、第９図は第１０図の短絡栓の斜視図、第１０
図は引外し装置の電子回路の一部の概略図、第１
１図は定格調節器の詳細背面図、第１２図は定格
調節器ソケツトの詳細側面図である。 １０……回路しや断器、１２……ハウジング、
２４……可動接点構造、３２……操作機構、３４
……トグル装置、３８……検知装置、１１４……
引外し装置、１２８……定格調節器、３０８，３
１０……第２接続部材、３１８……第１接続部
材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 引外し装置と、保護すべき回路の所定の電気
   的変数値を検出する検知装置とを備えた回路しや
   断器の可調節引外し装置であつて、絶縁性のハウ
   ジングと、上記ハウジング内に設けられ、上記引
   外し装置と上記検知装置との間に接続されて上記
   検知装置の検出する所定の変数値に応答して上記
   引外し装置に引外し信号を供給する電気回路と、
   上記引外し信号を供給させる上記所定の変数値を
   選択する調節装置とを備え、 上記調節装置は、 上記ハウジング内に設けられて上記変数値を決
   定する様々な回路要素に電気的に接続された複数
   の接続ソケツトと、 上記接続ソケツトよりも数の少ない接続栓を有
   し、上記接続ソケツトと係合してその間に電気的
   接触を形成する着脱式で交換可能な短絡栓とを備
   え、 上記接続ソケツトの一つが、他の接続ソケツト
   により少なくとも部分的に円形に囲まれた中心ソ
   ケツトであり、上記接続ソケツトの一つが、上記
   短絡栓がどの位置でも上記中心ソケツトに係合
   し、かつ上記他の接続ソケツトのいづれとも選択
   的に係合し得る他の接続ピンと直接電気的に接続
   されてなる回路しや断器の可調節引外し装置。 ２ 上記ハウジングが、全面パネルとこの全面パ
   ネル上に表示されて各々上記短絡栓の挿入位置の
   一つに関連付けられた選択可能な引外し変数値を
   表す複数の表示とを有し、上記短絡栓が、上記短
   絡栓が上記挿入位置の一つに挿入されたとき上記
   表示の一つに整列して選択された変数値を表示す
   る表示装置を備えた特許請求の範囲第１項記載の
   回路しや断器の可調節引外し装置。 ３ 上記共通ピンが他のピンよりも十分に長く、
   上記共通ピンが上記中心ソケツトにありかつ上記
   他のピンがそれぞれのソケツトから引き抜かれた
   とき上記短絡栓が上記共通ピン上で回動できる特
   許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の回路し
   や断器の可調節引外し装置。 ４ 上記共通ピンが、その先端に上記共通ピンが
   上記中心ソケツトから完全に抜け出るのを防ぐ拘
   束装置を有する特許請求の範囲第３項記載の回路
   しや断器の可調節引外し装置。 ５ 各上記ソケツトが、その中に挿入されたピン
   をつかんで挿入されたピンの表面上の数箇所で同
   時に電気的接触をする複数の接点板ばねを有する
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいづれか記載
   の回路しや断器の可調節引外し装置。 ６ 上記短絡栓が、上記短絡栓が上記引外し装置
   に挿入されたとき、総ての上記ソケツトへの入口
   を覆うフランジを備えた特許請求の範囲第１項乃
   至第５項のいづれか記載の回路しや断器の可調節
   引外し装置。 ７ 上記ソケツトが上記ソケツトの一つを中心と
   する円上に配置され、上記円上のソケツトは所定
   角度の倍数だけ離間して引外し装置の上記ハウジ
   ングの上記全面パネル部分に形成された多角形凹
   部内に置かれ、上記短絡栓は上記凹部内に受け入
   れられる同様の多角形に形成された基台を有し、
   上記多角形の辺の数は360度を上記所定角度で除
   した値に等しい特許請求の範囲第１項乃至第６項
   のいづれか記載の回路しや断器の可調節引外し装
   置。 ８ 上記短絡栓の上記基台及び上記全面パネル部
   分の上記凹部が六角形である特許請求の範囲第７
   項記載の回路しや断器の可調節引外し装置。