JP2000299929A - 配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】プラグやコードの短絡事故電流における遮断性
能を向上させた配線用遮断器を得ることを課題とする。 【解決手段】定格電流を超える電流値では、長限時引き
外し手段１として、バイメタルが通電による発熱で湾曲
し、係合を引き外し、接点開閉機構に連動する接点１２
を開とし、定格電流の約３倍以上の電流値では、短限時
引き外し手段として、電圧発生部１の両端の電圧が、ト
リガ電圧を超えたとき、第１のサイリスタ５がＯＮ動作
し、閉じた時間だけコンデンサ８に充電を行い，また，
前記コンデンサ８の充電電圧がトリガ電圧を超えたと
き、第２のサイリスタ９がＯＮ動作し、ダイオード１１
より電源の供給を受けたトリップコイル１０の吸引動作
により係合を引き外し、接点開閉機構に連動する接点１
２を開とし、定格電流の１０倍以上の電流値では、瞬時
引き外し手段１３として、電磁コイルが働いて、係合を
引き外し、開閉機構に連動する接点１２を開とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本件の発明は配線用遮断器に
係り、特にプラグやコードからの出火の防止を目的とし
た配線用遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来このような配線用遮断器には過電流
や短絡の検出、遮断にバイメタルを使用していた（以下
熱動型とする）。図１は、その配線用遮断器の遮断特性
（電流−遮断時間特性）の一例である。

【０００３】また、前述の過電流や短絡電流の検出にバ
イメタルと電磁コイルを併用したものがある（以下熱動
電磁型とする）。これは電磁コイルにより、バイメタル
による電流検出では大電流短絡時の応答時間が長いとい
う欠点を補おうというものであり、図２にその遮断特性
（電流−遮断時間特性）を示す。図２のＡの部分の特性
はバイメタル、Ｂの部分の特性は電磁コイルにより得ら
れており電磁コイルの動作領域（Ｂの特性の部分）で
は、バイメタルに比べ、遮断動作時間が格段に短くなる
ことが分かる。

【０００４】しかしながら、上述の熱動電磁型配線用遮
断器は図３のような、白熱電灯点灯時の越流電流やその
他負荷機器での突入電流での誤動作を避けるため、電磁
コイルでの引き外し動作電流を、越流電流値や突入電流
値（定格電流の約１０倍）よりも小さくすることができ
なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】熱動型配線用遮断器
は、図４のような正弦波波形の短絡電流では、その配線
用遮断器の遮断特性（電流−遮断時間特性）どおりに動
作するが、短絡事故点がコンセントより負荷側の場合、
コンセントに接続されるコードの通電許容エネルギー
（電流時間積）は、先の配線用遮断器の遮断特性の電流
時間積より小さく、コードの被覆の温度が上がり出火す
ることがあった。

【０００６】また、コードの被覆の絶縁劣化や、過熱に
よる被覆の溶融による絶縁物を介した短絡の場合は、図
５のような非連続で間欠的な放電状の短絡電流（以下短
絡放電とする）となり、バイメタルを動作させるだけの
電流エネルギー（電流時間積）が足りず、熱動型配線用
遮断器を動作させることができなかったり、遮断までに
時間がかかったりしていたため、短絡部分から出火、火
災に至ることがあった。

【０００７】一方熱動電磁型配線用遮断器は、通常定格
電流の１０倍以上の電流値では、電磁コイルにより電流
を検知し、コードの通電許容エネルギー以下で瞬時に遮
断することができる。しかし、電磁コイルが検出しない
先のコンセントより負荷側での短絡のような小電流域の
短絡では、熱動型配線用遮断器と同様の遮断状況とな
り、プラグやコードから出火し、火災に至る可能性があ
った。

【０００８】通常、コンセントを分岐に持つような配線
用遮断器は、定格電流が２０Ａであり、熱動電磁型配線
用遮断器の電磁コイルでの引き外し電流は２００Ａ程度
に選定される。しかしながら、コンセントより負荷側で
の短絡では、その状況に応 じ、２００Ａ以下でしか電
流が流れない場合が多々あり、その場合では前述のよう
に、熱動電磁型配線用遮断器でもプラグやコードからの
出火を保護できない場合があった。

【０００９】そこで本件の発明の目的とするところは、
コンセントを分岐に持つような配線用遮断器の通常の過
電流等、定格電流を超える電流値で、遮断動作時間をそ
れほど速くしなくてよい電流領域では、長限時引き外し
手段であるバイメタルで電流を検知、遮断し、定格電流
の約３倍以上の電流値では、後述する短限時引き外し手
段で電流を検知し、白熱電灯点灯時の越流電流やその他
負荷機器での突入電流で誤動作することなく、且つ、バ
イメタルによる長限時引き外し手段より速く、ある時延
を持って遮断し、定格電流の１０倍以上の電流値では、
瞬時引き外し手段として、電磁コイルにより電流を検知
し、瞬時に遮断することができる配線用遮断器を提供し
ようとするものである。

【００１０】且つ、コストの安い短限時引き外し手段を
持った配線用遮断器を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本件発明では、第１に請求項１では、手動開閉が可能
であり、係合を引き外すことで手動閉状態でも開閉機構
に連動する接点を開とすることができる２０Ａ定格の２
極配線用遮断器において、定格電流を超える電流値で
は、長限時引き外し手段として、バイメタルが通電によ
る発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、開閉機構に連動
する接点を開とし、約６０Ａ以上の電流値では、短限時
引き外し手段が２〜５サイクル程度の時延で前記係合を
引き外して、開閉機構に連動する接点を開とし、２００
Ａ以上の電流値では、瞬時引き外し手段として、電磁コ
イルが働いて、係合を引き外し、開閉機構に連動する接
点を開とするようにしたものである。

【００１２】第２に請求項２では、手動開閉が可能であ
り、係合を引き外すことで手動閉状態でも開閉機構に連
動する接点を開とすることができる２極配線用遮断器に
おいて、定格電流を超える電流値では、長限時引き外し
手段として、バイメタルが通電による発熱で湾曲し、前
記係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開と
し、定格電流の約３倍以上の電流値では、短限時引き外
し手段として、２極遮断器の一方の主導体に設けた、通
電電流に比例する電圧発生部１の電源端子側に第１のサ
イリスタ５のカソードを、前記電圧発生部１の負荷端子
側に第１のサイリスタ５のゲートを接続し、第１のサイ
リスタ５のアノードと遮断器の他方の主導体の間には、
ダイオード１１とトリップコイル１０と第２のサイリス
タ９のアノードとカソードを直列的に、且つ、第１のサ
イリスタ５のアノード−カソード間の順方向電流を阻止
しない方向に接続し、第２のサイリスタ９のゲート−カ
ソード間には、コンデンサ８と第１のサイリスタ５がＯ
Ｎ動作した時にコンデンサ８に充電する充電回路を設
け、第１のサイリスタ５がＯＮ動作した時間だけコンデ
ンサ８に充電を行い、前記コンデンサ８の充電電圧が第
２のサイリスタ９のトリガ電圧を超えたとき、第２のサ
イリスタ９がＯＮ動作し、ダイオード１１から電源の供
給を受けたトリップコイル１０を吸引させて係合を引き
外し、開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の１
０倍以上の電流値では、瞬時引き外し手段として、電磁
コイルが働いて、係合を引き外し、開閉機構に連動する
接点を開とするようにしたものである。

【００１３】第３に請求項３では、手動開閉が可能であ
り、係合を引き外すことで手動閉状態でも開閉機構に連
動する接点を開とすることができる２極配線用遮断器に
おいて、定格電流を超える電流値では、長限時引き外し
手段として、バイメタルが通電による発熱で湾曲し、前
記係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開と
し、定格電流の約３倍以上の電流値では、短限時引き外
し手段として、２極遮断器の２つの主導体の各々には電
流に比例する電圧発生部１４、２５を設け、電圧発生部
１４、２５の各々の電源端子部側には、アノード同士を
接続した第１、第２のサイリスタ１８、２９のそれぞれ
のカソードを接続し、電圧発生部１４、２５の各々の負
荷端子部側には、電圧発生部１４、２５の各々の電源端
子部側にカソードを接続した第１または第２のサイリス
タ１８、２９の各々のゲートを接続し、２つの主導体の
間には、カソード同士を接続した第１、第２のダイオー
ド３０、２４の各々のアノードを接続し、第１、第２の
ダイオード３０、２４の接続点と、第１、第２のサイリ
スタ１８、２９の接続点の間には、トリップコイル２３
と第３のサイリスタ２２のアノード−カソード間の直列
回路を、第３のサイリスタ２２のアノードからカソード
への順方向が、第１、第２のダイオード３０、２４の接
続点から、第１、第２のサイリスタ１８、２９の接続点
に向かう向きに接続し、第３のサイリスタ２２のゲート
−カソード間にはコンデンサ２１を設 け、第１、第２
のサイリスタ１８、２９のいずれか一方がＯＮ動作した
時、前記コンデンサ２１に充電する充電回路を設け、第
１または第２のサイリスタ１８、２９がＯＮ動作した時
間だけコンデンサ２１に充電を行い、前記コンデンサ２
１の充電電圧が第３のサイリスタ２２のトリガ電圧を超
えたとき、第３のサイリスタ２２がＯＮ動作し、電源の
供給を受けたトリップコイル２３を吸引させて係合を引
き外し、開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の
１０倍以上の電流値では、瞬時引き外し手段として、電
磁コイルが働いて、係合を引き外し、開閉機構に連動す
る接点を開とするようにしたものである。

【００１４】第４に請求項４では、手動開閉が可能であ
り、係合を引き外すことで手動閉状態でも開閉機構に連
動する接点を開とすることができる２極配線用遮断器に
おいて、定格電流を超える電流値では、長限時引き外し
手段として、バイメタルが通電による発熱で湾曲し、前
記係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開と
し、定格電流の約３倍以上の電流値では、短限時引き外
し手段として、２極遮断器の一方の極の主導体には通電
電流に比例する電圧発生部３２を設け、該電圧発生部３
２の両端には、第１のサイリスタ３６と第２のサイリス
タ４６のそれぞれのゲート、カソードを互い違いに接続
するとともに、該第１、第２のサイリスタ３６、４６の
アノード同士の接続点と、他方の極の主導体の間には、
ダイオード４２とトリップコイル４１と第３のサイリス
タ４０のアノードとカソードを直列的に、且つ、第１、
第２のサイリスタ３６、４６のアノード−カソード間の
順方向電流を阻止しない方向に接続し、第３のサイリス
タ４０のゲート−カソード間には、コンデンサ３９と第
１または第２のサイリスタ３６、４６がＯＮ動作した時
に、コンデンサ３９に充電する充電回路を設け、第１ま
たは第２のサイリスタ３６、４６がＯＮ動作した時間だ
けコンデンサ３９に充電を行い、前記コンデンサ３９の
充電電圧が第３のサイリスタ４０のトリガ電圧を超えた
とき、第３のサイリスタ４０がＯＮ動作し、ダイオード
４２から電源の供給を受けたトリップコイル４１を吸引
させて係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開と
し、定格電流の１０倍以上の電流値では、瞬時引き外し
手段として、電磁コイルが働い て、係合を引き外し、
開閉機構に連動する接点を開とするようにしたものであ
る。

【００１５】第５に請求項５では、手動開閉が可能であ
り、係合を引き外すことで手動閉状態でも開閉機構に連
動する接点を開とすることができる２極配線用遮断器に
おいて、定格電流を超える電流値では、長限時引き外し
手段として、バイメタルが通電による発熱で湾曲し、前
記係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開と
し、定格電流の約３倍以上の電流値では、短限時引き外
し手段として、２極遮断器の２つの主導体に各々通電電
流に比例する電圧発生部１４、２５を設け、該各々の電
圧発生部１４、２５の両端には、各々の電圧発生部１
４、２５毎にサイリスタ１８、４６または２９、５１の
ゲート、カソードを互い違いに接続し、４つのサイリス
タ１８、４６、２９、５１のアノード同士を接続すると
ともに、２極遮断器の２つの主導体の間には、カソード
同士を接続した２つのダイオード３ ０、２４の各々の
アノードを接続し、４つのサイリスタ１８、４６、２
９、５１のアノード同士の接続点と２つのダイオード３
０、２４のカソードの接続点の間に は、トリップコイ
ル２３と第５のサイリスタ２２のアノード−カソード間
の直列回路を、第５のサイリスタ２２のアノードからカ
ソードへの順方向が、２つのダイオード３０、２４の接
続点から、４つのサイリスタ１８、４６、２９、５１の
接続点に向かう向きに接続し、第５のサイリスタ２２の
ゲート−カソード間にはコンデンサ２１を設け、４つの
サイリスタ１８、４６、２９、５１のいずれかがＯＮ動
作した時、前記コンデンサ２１に充電する充電回路を設
け、４つのサイリスタ１８、４６、２９、５１のいずれ
かがＯＮ動作した時間だけコンデンサ２１に充電を行
い、前記コンデンサ２１の充電電圧が第５のサイリスタ
２２のトリガ電圧を超えたとき、第５のサイリスタ２２
がＯＮ動作し、電源の供給を受けたトリップコイル２３
を吸引させて係合を引き外し、開閉機構に連動する接点
を開とし、定格電流の１０倍以上の電流値では、瞬時引
き外し手段として、電磁コイルが働いて、係合を引き外
し、開閉機構に連動する接点を開とするようにしたもの
である。

【００１６】第６に請求項６では、請求項２または３ま
たは４または５の配線用遮断器の、前記電圧発生部に、
バイメタルのインピーダンスを用いたものである。

【００１７】第７に請求項７では、請求項２または３ま
たは４または５または６の配線用遮断器において、前記
定格電流は２０Ａであり、最後にトリップコイルに係合
引き外しを行わせるサイリスタの、ゲート−カソード間
に接続されたコンデンサを充電する充電回路と、コンデ
ンサの充電の時定数を、短絡電流が定格電流の約３倍以
上のとき、商用周波数の２〜５サイクル程度の時間で、
該コンデンサの充電電圧が前記サイリスタのトリガ電圧
を超えるように設定したものである。

【００１８】

【作用】請求項１の発明によれば、６０Ａ以上で、２〜
５サイクル程度の時延で動作する短限時引き外し手段を
備えたので、短絡電流が２００Ａ以下であるような、コ
ンセント以後の負荷側で発生した短絡事故でも、回路を
遮断し、プラグやコードの部分的過熱による火災の発生
を極力防止することができる配線用遮断器を得られる。

【００１９】請求項２の発明によれば、通常の過電流
等、定格電流を超える電流値で、動作時間をそれほど速
くしなくてよい電流領域では、長限時引き外し手段であ
るバイメタルで電流を検知、遮断し、定格電流の約３倍
以上の電流値では、短限時引き外し手段で電流を検知
し、白熱電灯点灯時の越流電流やその他負荷機器での突
入電流で誤動作することのないように、時延を持って遮
断し、定格電流の１０倍以上の電流値では、瞬時引き外
し手段として、電磁コイルにより電流を検知し、瞬時に
遮断することができ、且つ、短限時引き外し手段を、サ
イリスタやダイオード等を用いて簡単な回路構成で、最
もコストを安くできるような配線用遮断器を得られる。

【００２０】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の作用に加え、図５ａ、ｂ、どちらの極性の過電流もし
くは短絡電流についても検出可能となり、ａから始まる
波形の電流であっても、ｂから始まる波形の短絡電流で
あっても、充電用コンデンサの充電時定数を任意に設定
することで、短絡の発生時点から、時定数で定められた
時間で確実に遮断することができ、且つ、短限時引き外
し手段を、サイリスタやダイオード等を用いて簡単な回
路構成で、コストを安くできる配線用遮断器を得られ
る。

【００２１】請求項４の発明によれば、請求項２の発明
の作用に加え、回路への接続の際に電源、負荷側の区別
なく接続でき、且つ、短限時引き外し手段を、サイリス
タやダイオード等を用いて簡単な回路構成で、コストを
安くできる配線用遮断器を得られる。

【００２２】請求項５の発明によれば、請求項２、３、
４の発明の作用を合わせ持ち、且 つ、短限時引き外し
手段を、サイリスタやダイオード等を用いて簡単な回路
構成で、コストを安くできる配線用遮断器を得られる。

【００２３】請求項６の発明によれば、電圧発生部には
配線用遮断器の過電流および短絡電流検出素子であるバ
イメタルを利用でき、前記電圧発生部に、別途に抵抗等
を用いることなく構成を単純化することができ、製造コ
ストの低減につながる請求項２、３、４、５の配線用遮
断器を得られる。

【００２４】請求項７の発明によれば、６０Ａ以上の短
絡電流で、２〜５サイクル程度で回路を遮断可能な短限
時引き外し手段を有する、請求項２、３、４、５、６の
発明の配線用遮断器を得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本件発明を図面を用いて詳
細に説明する。

【００２６】図８は、本件発明の請求項１の遮断器の構
成例の図である。長限時引き外し手段と短限時引き外し
手段および瞬時引き外し手段により、係合を引き外し、
開閉機構に連動する図示しない接点を開とする。また図
９は、本件発明の配線用遮断器の遮断特性（電流−遮断
時間特性）である。

【００２７】図８、図９において、長限時引き外し手段
と長限時引き外し特性、および、瞬時引き外し手段と瞬
時引き外し特性は、従来の熱動電磁型２０Ａ定格の配線
用遮断器と同一である。短限時引き外し特性は、定格電
流２０Ａの約３倍の６０Ａ以上で、商用周波数の２〜５
サイクル程度の時間で係合を引き外す。したがって、従
来の熱動電磁型配線用遮断器の瞬時引き外し手段で動作
しない２００Ａ以下 の、例えば、コンセント以後の負
荷側で起こった短絡事故の場合でも長限時引き外し手段
の引き外し特性より速く遮断を完了し、プラグやコード
からの出火の危険性を小さくすることができる。

【００２８】図１０は、本件発明の請求項２の実施例の
図である。

【００２９】図１０中１は、電圧発生部であり、より簡
単には、遮断器導電部の内部インピーダンスで通電電流
に比例した電圧を発生する。

【００３０】図１０中２は、サイリスタ５のトリガ電圧
に対する電圧発生部１の電圧の配分を調整するための抵
抗であり、例えば炭素皮膜抵抗を２本用い、ゲート−カ
ソード間の抵抗の両端に目的の電圧を発生する。３はサ
イリスタ５のゲート−カソード間の過電圧保護用のダイ
オードである。

【００３１】なお、図１０中４は一般的なノイズ除去コ
ンデンサである。

【００３２】図１０中６は分圧抵抗で、遮断器の両端の
電圧をサイリスタ９のゲート−カソード間に分圧するた
めの抵抗であり、例えば炭素皮膜抵抗を２本用い、ゲー
ト−カソード間の抵抗の両端に目的の電圧を発生する。

【００３３】図１０中７は定電圧回路であり、コンデン
サ８に一定電圧で充電を行う。例えば、ツェナーダイオ
ードまたは定電流素子等の組み合わせにより構成する。
な お、６、７、８はそれぞれの素子の定数を定めるこ
とにより、コンデンサ８の充電時定数を定めることがで
きる。

【００３４】図１０中５はサイリスタで、電圧発生部１
の両端に発生した通電による遮断器の内部インピーダン
スに比例した電圧を、第１のサイリスタ５のゲート−カ
ソード間に印加し、その電圧が第１のサイリスタ５のト
リガ電圧を超えた場合、アノード−カソード間をショー
トし、第１のサイリスタ５がＯＮ動作し、コンデンサ８
に定電圧回路７により、第１のサイリスタ５がＯＮ動作
した時間だけ充電を行う。コンデンサ８の両端の電圧が
前述の充電時定数に定められた充電により、第２のサイ
リスタ９のトリガ電圧を超えた時点で、アノード−カソ
ード間をショートし、第２のサイリスタ９がＯＮ動作
し、トリップコイル１０の両端に、ダイオード１１によ
って整流された遮断器の両端の電圧が印加され、トリッ
プコイル１０の吸引動作により図示しない接点開閉機構
により接点１２を開とする。なお、ダイオード１１とサ
イリスタ９のアノード−カソード間の方向は、サイリス
タ５と同一となる方向に接続されている。

【００３５】よって、コンデンサ８の両端の電圧が、サ
イリスタ９のトリガ電圧に達する時間を、抵抗６と定電
圧回路７とコンデンサ８の容量による充電時定数を調整
することで、遮断器を流れる電流が定格電流の３倍の電
流値の時に、商用周波数で２〜５サイクル程度かかるよ
うに設定することができる。

【００３６】上述の方法で、請求項２の短限時引き外し
手段が得られ、従来から存在するバイメタルによる電流
検出遮断方法と電磁コイルによる瞬時遮断方法とを組み
合わせることにより、本件発明の配線用遮断器となる。

【００３７】なお、電流検出部１のインピーダンスは従
来の配線用遮断器の熱動引外し素子であるバイメタルの
インピーダンスを用いることができる。例えば、通常２
０Ａ定格の熱動型配線用遮断器の熱動引き外し素子に用
いられるバイメタルの通電部のインピーダンスは、約５
ｍΩ内外であり、このインピーダンスに、約６０Ａ以上
の実効値の過電流もしくは短絡電流が流れた場合、バイ
メタルの通電部のインピーダンスの両端にはピーク値で
０．４Ｖ以上の電圧が発生するので、第１のサイリスタ
５のゲート−カソード間に印加したとき分圧抵抗２の比
の調整により、第１のサイリスタ５はＯＮ動作が可能と
なって、第１のサイリスタ５のＯＮ動作により、コンデ
ンサ８に定電圧回路７から充電を行う。この動作を２〜
５サイクル程度行えば、コンデンサ８の両端の電圧が第
２のサイリスタ９のトリガ電圧を超え、第２のサイリス
タ９がＯＮ動作し、トリップコイル１０の両端に、ダイ
オード１１によって整流された遮断器の両端の電圧が印
加され、トリップコイル１０の吸引動作により図示しな
い接点開閉機構により接点１２を開とすることが可能と
なる。

【００３８】また、図１０中１３は瞬時引き外し手段で
あり、電源および電流の極性に関係なく、電流が一定値
を超えると働き、係合を引き外し、図示しない接点開閉
機構により接点１２を開とする。

【００３９】なお、図１０の実施例により、トリップコ
イル１０を動作させることのできる電源および電流極性
は、図１０のＡ側が電源側で、且つ、図１０のアの方向
に電流が流れたときのみであって、Ａ側が電源側で、矢
印アとは逆方向（イの方向）に電流が流れた場合は、電
圧発生部１のＡ側がプラス、Ｂ側がマイナスとなっ
て、第１のサイリスタ５のゲートがカソードに対して順
電圧（トリガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作
しない。

【００４０】より簡単に説明すれば、図５に示す短絡電
流のａの波形が、図１０のアの方向の短絡電流である場
合、ａの波形で短絡を検知し、第１のサイリスタ５はＯ
Ｎ動作し、コンデンサ８に充電を開始するが、ｂの波形
ではアの方向の短絡電流方向とは逆となるので、第１の
サイリスタ５はＯＮ動作せず、コンデンサ８に充電は開
始されない。言い換えると短絡電流が、ｂ方向の波形で
始まる短絡では、電流方向が次のａ方向に変わるまで待
たなければコンデンサ８の充電を開始せず、接点１２が
開になるまで約半波分の時間遅れが生じることになる。

【００４１】また、Ａ側とは逆側（Ｂ側）が電源側で、
図１０のアの方向に電流が流れた場合は、図１０の＊１
の極がプラス極で、＊２の極がマイナス極であるので、
第１のサイリスタ５は、アノードがカソードに対して電
源電圧が順電圧（アノード電圧が高い状態）にならない
ためＯＮ動作しない。また、Ａ側とは逆側（Ｂ側）が電
源側で、図１０のイの方向に電流が流れた場合は、電圧
発生部１のＡ側がプラスで、Ｂ側がマイナスとなって、
第１のサイリスタ５のゲートがカソードに対して順電圧
（トリガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しな
い。より簡単に説明すれば、図１０のＡ側が電源の場
合、図１０のアの方向に流れた過電流もしくは短絡電流
を検知し、接点１２は開動作するが、Ｂ側が電源の場
合、短限時引き外し手段は接点１２を開動作できない。

【００４２】図１１は、本件発明の請求項３の実施例の
図である。１４の電圧発生部は図１０の１と、１５のト
リガ電圧調整用抵抗は図１０の２と、１６の過電圧保護
用ダイオードは図１０の３と、１７のノイズ除去コンデ
ンサは図１０の４と、１８のサイリスタは図１０の５
と、１９の分圧抵抗は図１０の６と、２０の定電圧回路
は図１０の７と、２１の充電用コンデンサは図１０の８
と、２２のサイリスタは図１０の９と、２３のトリップ
コイルは図１０の１０と、２４の整流用ダイオードは図
１０の１１と、それぞれ同等のものである。そして新た
に電圧発生部２ ５、トリガ電圧調整用抵抗２６、過電
圧保護用ダイオード２７、ノイズ除去コンデンサ２８、
サイリスタ２９、整流用ダイオード３０を図のように付
加したものであり、電圧発生部１４、２５の各々の電源
端子部側には、アノード同士を接続した第１、第２のサ
イリスタ１８、２９のそれぞれのカソードを接続し、電
圧発生部１４、２５の各々の負荷端子部側には、電圧発
生部１４、２５の各々の電源端子部側にカソードを接続
した第１または第２のサイリスタ１８、２９の各々のゲ
ートを接続し、２つの主導体の間には、カソード同士を
接続した第１、第２のダイオード３０、２４の各々のア
ノードを接続し、第１、第２のダイオード３ ０、２４
の接続点と、第１、第２のサイリスタ１８、２９の接続
点の間には、トリップコイル２３と第３のサイリスタ２
２のアノード−カソード間の直列回路 を、第３のサイ
リスタ２２のアノードからカソードへの順方向が、第
１、第２のダイオード３０、２４の接続点から、第１、
第２のサイリスタ１８、２９の接続点に向かう向きに接
続し、第３のサイリスタ２２のゲート−カソード間には
コンデンサ２１を設け、第１、第２のサイリスタ１８、
２９のいずれか一方がＯＮ動作した時、前記コンデンサ
２１に充電する充電回路を設け、第１または第２のサイ
リスタ１８、２９がＯＮ動作した時間だけコンデンサ２
１に充電を行い、前記コンデンサ２１の充電電圧が第３
のサイリスタ２２のトリガ電圧を超えたとき、第３のサ
イリスタ２２がＯＮ動作し、電源の供給を受けたトリッ
プコイル２３を吸引させて係合を引き外すようにしたも
のである。

【００４３】図１１のＣ側が電源側で、遮断器に図１１
のアの方向の電流が流れた場合は、電圧発生部１４の両
端の電圧が第１のサイリスタ１８のトリガ電圧を超える
と、図１０と同様に、第１のサイリスタ１８のアノード
−カソード間をショートし、第１のサイリスタ１８がＯ
Ｎ動作し、コンデンサ２１に定電圧回路２０により、第
１のサイリスタ１８がＯＮ動作した時間だけ充電を行
う。コンデンサ２１の両端の電圧が第３のサイリスタ２
２のトリガ電圧を超えた時点で、アノード−カソード間
をショートし、第３のサイリスタ２２がＯＮ動作し、ト
リップコイル２３の両端に、ダイオード２４によって整
流された遮断器の両端の電圧が印加され、トリップコイ
ル２３の吸引動作により図示しない接点開閉機構により
接点３１を開とする。この際、第２のサイリスタ２９
は、電圧検出部２５のＣ側がプラス、Ｄ側がマイナスと
なるので、ゲートがカソードに対して順電圧（トリガ電
圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しない。

【００４４】図１１のＣ側が電源側で、図１１のイの方
向に電流が流れた場合は、電圧発生部１４のＣ側がプラ
ス、Ｄ側がマイナスとなり、第１のサイリスタ１８は、
ゲートがカソードに対して順電圧（トリガ電圧が高い状
態）にならないためＯＮ動作しない。しかし、図１１中
の電圧発生部２５、トリガ電圧調整用抵抗２６、過電圧
保護用ダイオード２７、ノイズ除去コンデンサ２８、サ
イリスタ２９、整流用ダイオード３０により、図１１の
イの方向の電流が流れた場合は、電圧発生部２５の両端
の電圧が第２のサイリスタ２９のトリガ電圧を超える
と、第２のサイリスタ２９のアノード−カソード間をシ
ョートし、第２のサイリスタ２９がＯＮ動作し、コンデ
ンサ２１に定電圧回路２０により、第２のサイリスタ２
９がＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コンデンサ２１
の両端の電圧が第３のサイリスタ２２のトリガ電圧を超
えた時点で、アノード−カソード間をショートし、第３
のサイリスタ２２がＯＮ動作し、トリップコイル２３の
両端に、ダイオード３０によって整流された遮断器の両
端の電圧が印加され、トリップコイル２３の吸引動作に
より図示しない接点開閉機構により接点３１を開とす
る。

【００４５】しかし、図１０の実施例と同様に、Ｃ側と
は逆側（Ｄ側）が電源側で、図１１のアの方向に電流が
流れた場合は、図１１の＊３の極がプラス極で、＊４の
極がマイナス極となるので、第１のサイリスタ１８は、
アノードがカソードに対して順電圧（アノード電圧が高
い状態）にならないためＯＮ動作しない。第２のサイリ
スタ２９もまた、電圧発生部２５のＣ側がプラス、Ｄ側
がマイナスとなるの で、ゲートがカソードに対して順
電圧（トリガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作
しない。

【００４６】また、Ｃ側とは逆側（Ｄ側）が電源側で、
図１１のイの方向に電流が流れた場合は、電圧発生部１
４のＣ側がプラスで、Ｄ側がマイナスとなるので、第１
のサイリスタ１８は、ゲートがカソードに対して順電圧
（トリガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しな
い。第２のサイリスタ２９もまた、図１１の＊３の極が
マイナス極で、＊４の極がプラス極となるので、アノー
ドがカソードに対して順電圧（アノード電圧が高い状
態）にならないためＯＮ動作しない。

【００４７】より簡単に説明すれば、図１１のＣ側が電
源の場合、ア、イどちらの方向に流れた電流でも検知
し、接点１２を開動作できるが、Ｄ側が電源の場合、短
限時引き外し手段は接点１２を開動作できない。

【００４８】なお、電流検出部１４、２５のインピーダ
ンスは図１０の例と同様、従来の熱動引き外し素子とし
てバイメタルのインピーダンスを用いることができる。

【００４９】また、図１１中の１３は図１０と同様、瞬
時引き外し手段である。

【００５０】図１２は、本件発明の請求項４の実施例の
図である。３２の電圧発生部は図１０の１と、３３のト
リガ電圧調整用抵抗は図１０の２と、３４の過電圧保護
用ダイオードは図１０の３と、３５のノイズ除去コンデ
ンサは図１０の４と、３６のサイリスタは図１０の５
と、３７の分圧抵抗は図１０の６と、３８の定電圧回路
は図１０の７と、３９の充電用コンデンサは図１０の８
と、４０のサイリスタは図１０の９と、４１のトリップ
コイルは図１０の１０と、４２の整流用ダイオードは図
１０の１１と、それぞれ同等のものである。そして新た
にトリガ電圧調整用抵抗４３、過電圧保護用ダイオード
４４、ノイズ除去コンデンサ４５、サイリスタ４６の回
路を付加したものであり、電圧発生部３２の両端には、
第１のサイリスタ３６と第２のサイリスタ４６のそれぞ
れのゲート、カソードを互い違いに接続するとともに、
該第１、第２のサイリスタ３６、４６のアノード同士の
接続点と、他方の極の主導体の間には、ダイオード４２
とトリップコイル４１と第３のサイリスタ４０のアノー
ドとカソードを直列的に、且つ、第１、第２のサイリス
タ３６、４６のアノード−カソード間の順方向電流を阻
止しない方向に接続 し、第３のサイリスタ４０のゲー
ト−カソード間には、コンデンサ３９と第１または第２
のサイリスタ３６、４６がＯＮ動作した時に、コンデン
サ３９に充電する充電回路を設け、第１または第２のサ
イリスタ３６、４６がＯＮ動作した時間だけコンデンサ
３９に充電を行い、前記コンデンサ３９の充電電圧が第
３のサイリスタ４０のトリガ電圧を超えたとき、第３の
サイリスタ４０がＯＮ動作するようにしたものである。

【００５１】図１２中の電圧発生部３２では、図１２の
Ｅ側が電源側で（図１０のＡ側）、図１２のアの方向の
電流が流れた場合は、電圧発生部３２のＥ側がマイナス
で、Ｆ側がプラスとなるので、図１０と同様に、電圧発
生部３２の両端の電圧が第１のサイリスタ３６のトリガ
電圧を超えると、第１のサイリスタ３６のアノード−カ
ソード間をショートし、第１のサイリスタ３６がＯＮ動
作し、コンデンサ３９に定電圧回路３８により、第１の
サイリスタ３６がＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コ
ンデンサ３９の両端の電圧が第３のサイリスタ４０のト
リガ電圧を超えた時点で、アノード−カソード間をショ
ートし、第３のサイリスタ４０がＯＮ動作し、トリップ
コイル４１の両端に、ダイオード４２によって整流され
た遮断器の両端の電圧が印加され、トリップコイル４１
の吸引動作により図示しない接点開閉機構により接点４
７を開とする。この際、第２のサイリスタ４６は、ゲー
トがカソードに対して順電圧（トリガ電圧が高い状態）
にならないためＯＮ動作しない。

【００５２】また、図１２のＥ側が電源側で、図１２の
イの方向に電流が流れた場合は、図１２の電圧発生部３
２のＥ側がプラスとなり、Ｆ側がマイナスとなるので、
第１のサイリスタ３６は、ゲートがカソードに対して順
電圧（トリガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作
しない。また、第２のサイリスタ４６は、＊５の極がプ
ラスで、＊６の極がマイナスとなるので、アノードがカ
ソードに対して順電圧（アノード電圧が高い状態）にな
らないためＯＮ動作しない。

【００５３】図１２のＦ側が電源側で、図１２のアの方
向に電流が流れた場合は、図１２の＊５の極がプラス極
で、＊６の極がマイナス極となるので、第１のサイリス
タ３６は、アノードがカソードに対して順電圧（アノー
ド電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しない。第
２のサイリスタ４６もまた、電圧発生部３２のＥ側がマ
イナスで、Ｆ側がプラスなるので、ゲートがカソードに
対して順電圧（トリガ電圧が高い状態）にならないため
ＯＮ動作しない。

【００５４】また、図１２のＦ側が電源側で、図１２の
イの方向に電流が流れた場合は、図１２の電圧発生部３
２のＥ側がプラスで、Ｆ側がマイナスとなり、第１のサ
イリスタ３６は、ゲートがカソードに対して順電圧（ア
ノード電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しな
い。しかし、図１２中のトリガ電圧調整用抵抗４３、過
電圧保護用ダイオード４４、ノイズ除去コンデンサ４
５、サイリスタ４６によ り、図１０と同様に、電圧発
生部３２の電圧が第２のサイリスタ４６のトリガ電圧を
超えると、第２のサイリスタ４６のアノード−カソード
間をショートし、第２のサイリスタ４６がＯＮ動作し、
コンデンサ３９に定電圧回路３８により、第２のサイリ
スタ４６がＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コンデン
サ３９の両端の電圧が第３のサイリスタ４０のトリガ電
圧を超えた時点で、アノード−カソード間をショート
し、第３のサイリスタ４０がＯＮ動作し、トリップコイ
ル４１の両端に、ダイオード４２によって整流された遮
断器の両端の電圧が印加され、トリップコイル４１の吸
引動作により図示しない接点開閉機構により接点４７を
開とする。

【００５５】より簡単に説明すれば、図５に示す短絡電
流のａの波形が、図１２のアの方向の短絡電流である場
合、Ｅ側が電源側のときは、ａの波形で短絡を検知し、
第１のサイリスタ３６がＯＮ動作し、コンデンサ３９に
充電を開始し、トリップコイル４１が動作する。Ｆ側が
電源側のときは、ｂの波形で短絡を検知し、第２のサイ
リスタ４６がＯＮ動作し、コンデンサ３９に充電を開始
し、トリップコイル４１が動作する。言い換えると、Ｅ
側が電源側の場合はａ方向の電流を検知し、Ｆ側が電源
側の時はｂ方向の電流を検知し、接点１２を開とする。

【００５６】なお、電流検出部３２のインピーダンスは
図１０の例と同様、従来の熱動引き外し素子としてバイ
メタルのインピーダンスを用いることができる。

【００５７】また、図１２中の１３は図１０と同様、瞬
時引き外し手段である。

【００５８】図１３は、本件発明の請求項５の実施例の
図である。図１３の回路では図１１の回路に新たにトリ
ガ電圧調整用抵抗４３、４８、過電圧保護用ダイオード
４ ４、４９、ノイズ除去コンデンサ４５、５０、サイ
リスタ４６、５１の回路を付加したものであり、電圧発
生部１４、２５の両端には、各々の電圧発生部１４、２
５毎にサイリスタ１８、４６または２９、５１のゲー
ト、カソードを互い違いに接続し、４つのサイリスタ１
８、４６、２９、５１のアノード同士を接続するととも
に、２極遮断器の２つの主導体の間には、カソード同士
を接続した２つのダイオード３０、２４の各々のアノー
ドを接続し、４つのサイリスタ１８、４ ６、２９、５
１のアノード同士の接続点と２つのダイオード３０、２
４のカソードの接続点の間には、トリップコイル２３と
第５のサイリスタ２２のアノード−カソード間の直列回
路を、第５のサイリスタ２２のアノードからカソードへ
の順方向が、２つのダイオード３０、２４の接続点か
ら、４つのサイリスタ１８、４６、２９、５１の接続点
に向かう向きに接続し、第５のサイリスタ２２のゲート
−カソード間にはコンデンサ２１を設け、４つのサイリ
スタ１８、４６、２９、５１のいずれかがＯＮ動作した
時、前記コンデンサ２１に充電する充電回路を設け、４
つのサイリスタ１８、４６、２９、５１のいずれかがＯ
Ｎ動作した時間だけコンデンサ２１に充電を行い、前記
コンデンサ２１の充電電圧が第５のサイリスタ２２のト
リガ電圧を超えたとき、第５のサイリスタ２２がＯＮ動
作し、電源の供給を受けたトリップコイル２３を吸引さ
せて係合を引き外すようにしたものである。

【００５９】図１３のＧ側が電源側で、電流が図１３の
アの方向に流れた場合は、図１０と同様に、電圧発生部
１４の電圧が第１のサイリスタ１８のトリガ電圧を超え
る と、第１のサイリスタ１８のアノード−カソード間
をショートし、第１のサイリスタ１８がＯＮ動作し、コ
ンデンサ２１に定電圧回路２０により、第１のサイリス
タ１８がＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コンデンサ
２１の両端の電圧が、第５のサイリスタ２２のトリガ電
圧を超えた時点で、アノード−カソード間をショート
し、第５のサイリスタ２２がＯＮ動作し、トリップコイ
ル２３の両端に、ダイオード２４によって整流された遮
断器の両端の電圧が印加され、トリップコイル２３の吸
引動作により図示しない接点開閉機構により接点３１を
開とする。この際、第２のサイリスタ２９、第３のサイ
リスタ４６は、ゲートがカソードに対して順電圧（トリ
ガ電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しない。第
４のサイリスタ５１は、アノードがカソードに対して順
電圧（アノード電圧が高い状態）にならないためＯＮ動
作しない。

【００６０】図１３のＧ側が電源側で、電流が図１３の
イの方向に流れた場合は、図１１と同様に、電圧発生部
２５の電圧が第２のサイリスタ２９のトリガ電圧を超え
る と、第２のサイリスタ２９のアノード−カソード間
をショートし、第２のサイリスタ２９がＯＮ動作し、コ
ンデンサ２１に定電圧回路２０により、第２のサイリス
タがＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コンデンサ２１
の両端の電圧が第５のサイリスタ２２のトリガ電圧を超
えた時点で、アノード−カソード間をショートし、第５
のサイリスタ２２がＯＮ動作し、トリップコイル２３の
両端に、ダイオード３０によって整流された遮断器の両
端の電圧が印加され、トリップコイル２３の吸引動作に
より図示しない接点開閉機構により接点３１を開とす
る。この際、第１のサイリスタ１８、第４のサイリスタ
５１は、ゲートがカソードに対して順電圧（トリガ電圧
が高い状態）にならないためＯＮ動作しない。第３のサ
イリスタ４６は、アノードがカソードに対して順電圧
（アノード電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作し
ない。

【００６１】図１３のＨ側が電源側で、電流が図１３の
アの方向に流れた場合は、図１１と同様に、電圧発生部
２５の電圧が第４のサイリスタ５１のトリガ電圧を超え
る と、第４のサイリスタ５１のアノード−カソード間
をショートし、第４のサイリスタ５１がＯＮ動作し、コ
ンデンサ２１に定電圧回路２０により、第４のサイリス
タ５１がＯＮ動作した時間だけ充電を行う。コンデンサ
２１の両端の電圧が第５のサイリスタ２２のトリガ電圧
を超えた時点で、アノード−カソード間をショートし、
第５のサイリスタ２２がＯＮ動作し、トリップコイル２
３の両端に、ダイオード３０によって整流された遮断器
の両端の電圧が印加され、トリップコイル２３の吸引動
作により図示しない接点開閉機構により接点３１を開と
する。この 際、第２のサイリスタ２９、第３のサイリ
スタ４６は、ゲートがカソードに対して順電圧（トリガ
電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作しない。第１
のサイリスタ１８は、アノードがカソードに対して順電
圧（アノード電圧が高い状態）にならないためＯＮ動作
しない。

【００６２】図１３のＨ側が電源側で、電流が図１３の
イの方向に流れた場合は、電圧発生部１４の電圧が第３
のサイリスタ４６のトリガ電圧を超えると、第３のサイ
リスタ４６のアノード−カソード間をショートし、第３
のサイリスタ４６がＯＮ動作 し、コンデンサ２１に定
電圧回路２０により、第３のサイリスタがＯＮ動作した
時間だけ充電を行う。コンデンサ２１の両端の電圧が第
５のサイリスタ２２のトリガ電圧を超えた時点で、アノ
ード−カソード間をショートし、第５のサイリスタ２２
がＯＮ動作し、トリップコイル２３の両端に、ダイオー
ド２４によって整流された遮断器の両端の電圧が印加さ
れ、トリップコイル２３の吸引動作により図示しない接
点開閉機構により接点３１を開とする。この際、第１の
サイリスタ１８、第４のサイリスタ５１は、ゲートがカ
ソードに対して順電圧（トリガ電圧が高い状態）になら
ないためＯＮ動作しない。第２のサイリスタ２９は、ア
ノードがカソードに対して順電圧（アノード電圧が高い
状態）にならないためＯＮ動作しない。

【００６３】例えば、Ｈ側が電源側で正弦波の短絡電流
が流れた場合は、電圧発生部１４、２５で電圧が第３の
サイリスタ４６と第４のサイリスタ５１のトリガ電圧を
超えると、第３のサイリスタ４６と第４のサイリスタ５
１が電流の向きによって交互にＯＮ動作し、コンデンサ
２１に定電圧回路２０により、第３のサイリスタ４６と
第４のサイリスタ５１がＯＮ動作した時間だけ充電を行
う。コンデンサ２１の両端の電圧が第５のサイリスタ２
２のトリガ電圧を超えた時点で、アノード−カソード間
をショートし、第５のサイリスタ２２がＯＮ動作し、ト
リップコイル２３の両端に、ダイオード２４またはダイ
オード３０によって整流された遮断器の両端の電圧が印
加され、トリップコイル２３の吸引動作により図示しな
い接点開閉機構により接点３１を開とする。よって、抵
抗１９と定電圧回路２０と充電用コンデンサ２１の容量
による充電時定数を任意に設定することで、任意の時延
を持って遮断することができる。

【００６４】より簡単に説明すれば、電源側がＧ側、Ｈ
側のどちらであっても、電流極性に関係なく検知し、時
延を持って遮断することができる。

【００６５】なお、電流検出部１４、２５のインピーダ
ンスは図１１、１２の例と同様、従来の熱動引き外し素
子としてバイメタルのインピーダンスを用いることがで
き る。

【００６６】また、図１３中の１３は図１０と同様、瞬
時引き外し手段である。なお、図１０、１１、１２、１
３のいずれも、定格電流２０Ａの配線用遮断器で、分圧
抵抗やコンデンサ、定電圧回路等の調整により、遮断器
の通電電流が６０Ａのとき、商用周波数の２〜５サイク
ルでトリップコイルを吸引させることは容易に行え
る。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、６０Ａ以上で、２〜５サイクル程度の時延で動作す
る短限時引き外し手段を備えたので、短絡電流が２００
Ａ以下であるような、コンセント以後の負荷側で発生し
た短絡事故でも、回路を遮断し、プラグやコードの部分
的過熱による火災の発生を極力防止することができる配
線用遮断器を得られる効果がある。

【００６８】請求項２の発明によれば、通常の過電流
等、定格電流を超える電流値で、動作時間をそれほど速
くしなくてよい電流領域では、長限時引き外し手段であ
るバイメタルで電流を検知、遮断し、定格電流の約３倍
以上の電流値では、短限時引き外し手段で電流を検知
し、白熱電灯点灯時の越流電流やその他負荷機器での突
入電流で誤動作することのないように、時延を持って遮
断し、定格電流の１０倍以上の電流値では、瞬時引き外
し手段として、電磁コイルにより電流を検知し、瞬時に
遮断することができ、且つ、短限時引き外し手段を、サ
イリスタやダイオード等を用いて簡単な回路構成で、最
もコストを安くできるような配線用遮断器を得られる効
果がある。

【００６９】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の作用に加え、図５ａ、ｂ、どちらの極性の過電流もし
くは短絡電流についても検出可能となり、ａから始まる
波形の電流であっても、ｂから始まる波形の短絡電流で
あっても、充電用コンデンサの充電時定数を任意に設定
することで、短絡の発生時点から、時定数で定められた
時間で確実に遮断することができ、且つ、短限時引き外
し手段を、サイリスタやダイオード等を用いて簡単な回
路構成で、コストを安くできる配線用遮断器を得られる
効果がある。

【００７０】請求項４の発明によれば、請求項２の発明
の作用に加え、回路への接続の際に電源、負荷側の区別
なく接続でき、且つ、短限時引き外し手段を、サイリス
タやダイオード等を用いて簡単な回路構成で、コストを
安くできる配線用遮断器を得られる効果がある。

【００７１】請求項５の発明によれば、請求項２、３、
４の発明の作用を合わせ持ち、且つ、短限時引き外し手
段を、サイリスタやダイオード等を用いて簡単な回路構
成で、コストを安くできる配線用遮断器を得られる効果
がある。

【００７２】請求項６の発明によれば、電圧発生部には
配線用遮断器の過電流および短絡電流検出素子であるバ
イメタルを利用でき、前記電圧発生部に、別途に抵抗等
を用いることなく構成を単純化することができ、製造コ
ストの低減につながる請求項２、３、４、５の配線用遮
断器を得られる効果がある。

【００７３】請求項７の発明によれば、６０Ａ以上の短
絡電流で、２〜５サイクル程度で回路を遮断可能な短限
時引き外し手段を有する、請求項２、３、４、５、６の
発明の配線用遮断器を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 過電流や短絡電流の検出にバイメタルを使用
したものの遮断特性例（電流−遮断時間特性）

【図２】 過電流や短絡電流の検出にバイメタルと電磁
コイルを使用したものの遮断特性例（電流−遮断時間特
性）

【図３】 越流や突入電流波形の例

【図４】 正弦波の短絡電流波形の例

【図５】 非連続で間欠的な短絡電流波形の例

【図６】 半波整流された形の過電流もしくは短絡電流
の例

【図７】 半波整流された形の過電流もしくは短絡電流
の例

【図８】 本件発明の請求項１の遮断器の構成例の図

【図９】 本件発明の配線用遮断器の動作特性例（電流
−遮断時間特性）

【図１０】 本件発明の請求項２の実施例の図

【図１１】 本件発明の請求項３の実施例の図

【図１２】 本件発明の請求項４の実施例の図

【図１３】 本件発明の請求項５の実施例の図

【符号の説明】

１ 電圧発生部 ２ トリガ電圧調整用抵抗 ３ 過電圧保護用ダイオード ４ ノイズ除去コンデンサ ５ サイリスタ ６ 分圧抵抗 ７ 定電圧回路 ８ 充電用コンデンサ ９ サイリスタ １０ トリップコイル １１ 整流用ダイオード １２ 接点 １３ 瞬時引き外し手段 １４ 電圧発生部 １５ トリガ電圧調整用抵抗 １６ 過電圧保護用ダイオード １７ ノイズ除去コンデンサ １８ サイリスタ １９ 分圧抵抗 ２０ 定電圧回路 ２１ 充電用コンデンサ ２２ サイリスタ ２３ トリップコイル ２４ 整流用ダイオード ２５ 電圧発生部 ２６ トリガ電圧調整用抵抗 ２７ 過電圧保護用ダイオード ２８ ノイズ除去コンデンサ ２９ サイリスタ ３０ 整流用ダイオード ３１ 接点 ３２ 電圧発生部 ３３ トリガ電圧調整用抵抗 ３４ 過電圧保護用ダイオード ３５ ノイズ除去コンデンサ ３６ サイリスタ ３７ 分圧抵抗 ３８ 定電圧回路 ３９ 充電用コンデンサ ４０ サイリスタ ４１ トリップコイル ４２ 整流用ダイオード ４３ トリガ電圧調整用抵抗 ４４ 過電圧保護用ダイオード ４５ ノイズ除去コンデンサ ４６ サイリスタ ４７ 接点 ４８ トリガ電圧調整用抵抗 ４９ 過電圧保護用ダイオード ５０ ノイズ除去コンデンサ ５１ サイリスタ

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Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動開閉が可能であり、係合を引き外す
   ことで手動閉状態でも開閉機構に連動する接点を開とす
   ることができる２極配線用遮断器において、定格電流を
   超える電流値では、長限時引き外し手段として、バイメ
   タルが通電による発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、
   開閉機構に連動する接点を開とし、約６０Ａ以上の電流
   値では、短限時引き外し手段が２〜５サイクル程度の時
   延で前記係合を引き外して、開閉機構に連動する接点を
   開とし、２００Ａ以上の電流値では、瞬時引き外し手段
   として、電磁コイルが働いて、係合を引き外し、開閉機
   構に連動する接点を開とすることを特徴とする２０Ａ定
   格の配線用遮断器。
2. 【請求項２】 手動開閉が可能であり、係合を引き外す
   ことで手動閉状態でも開閉機構に連動する接点を開とす
   ることができる２極配線用遮断器において、定格電流を
   超える電流値では、長限時引き外し手段として、バイメ
   タルが通電による発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、
   開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の約３倍以
   上の電流値では、短限時引き外し手段として、２極遮断
   器の一方の主導体に設けた、通電電流に比例する電圧発
   生部１の電源端子側に第１のサイリスタ５のカソード
   を、前記電圧発生部１の負荷端子側に第１のサイリスタ
   ５のゲートを接続し、第１のサイリスタ５のアノードと
   遮断器の他方の主導体の間には、ダイオード１１とトリ
   ップコイル１０と第２のサイリスタ９のアノードとカソ
   ードを直列的に、且つ、第１のサイリスタ５のアノード
   −カソード間の順方向電流を阻止しない方向に接続し、
   第２のサイリスタ９のゲート−カソード間には、コンデ
   ンサ８と第１のサイリスタ５がＯＮ動作した時にコンデ
   ンサ８に充電する充電回路を設け、第１のサイリスタ５
   がＯＮ動作した時間だけコンデンサ８に充電を行い、前
   記コンデンサ８の充電電圧が第２のサイリスタ９のトリ
   ガ電圧を超えたとき、第２のサイリスタ９がＯＮ動作
   し、ダイオード１１から電源の供給を受けたトリップコ
   イル１０を吸引させて係合を引き外し、開閉機構に連動
   する接点を開とし、定格電流の１０倍以上の電流値で
   は、瞬時引き外し手段として、電磁コイルが働いて、係
   合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開とすること
   を特徴とする配線用遮断器。
3. 【請求項３】 手動開閉が可能であり、係合を引き外す
   ことで手動閉状態でも開閉機構に連動する接点を開とす
   ることができる２極配線用遮断器において、定格電流を
   超える電流値では、長限時引き外し手段として、バイメ
   タルが通電による発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、
   開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の約３倍以
   上の電流値では、短限時引き外し手段として、２極遮断
   器の２つの主導体の各々には電流に比例する電圧発生部
   １４、２５を設け、電圧発生部１４、２５の各々の電源
   端子部側には、アノード同士を接続した第１、第２のサ
   イリスタ１８、２９のそれぞれのカソードを接続し、電
   圧発生部１４、２５の各々の負荷端子部側には、前記電
   圧発生部１４、２５の各々の電源端子部側にカソードを
   接続した第１または第２のサイリスタ１８、２９の各々
   のゲートを接続し、２つの主導体の間には、カソード同
   士を接続した第１、第２のダイオード３０、２４の各々
   のアノードを接続し、第１、第２のダイオード３０、２
   ４の接続点と、第１、第２のサイリスタ１８、２９の接
   続点の間には、トリップコイル２３と第３のサイリスタ
   ２２のアノード−カソード間の直列回路を、第３のサイ
   リスタ２２のアノードからカソードへの順方向が、第
   １、第２のダイオード３０、２４の接続点から、第１、
   第２のサイリスタ１８、２９の接続点に向かう向きに接
   続 し、第３のサイリスタ２２のゲート−カソード間に
   はコンデンサ２１を設け、第１、第２のサイリスタ１
   ８、２９のいずれか一方がＯＮ動作した時、前記コンデ
   ンサ２１に充電する充電回路を設け、第１または第２の
   サイリスタ１８、２９がＯＮ動作した時間だけコンデン
   サ２１に充電を行い、前記コンデンサ２１の充電電圧が
   第３のサイリスタ２２のトリガ電圧を超えたとき、第３
   のサイリスタ２２がＯＮ動作し、電源の供給を受けたト
   リップコイル２３を吸引させて係合を引き外し、開閉機
   構に連動する接点を開とし、定格電流の１０倍以上の電
   流値では、瞬時引き外し手段として、電磁コイルが働い
   て、係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開とす
   ることを特徴とする配線用遮断器。
4. 【請求項４】 手動開閉が可能であり、係合を引き外す
   ことで手動閉状態でも開閉機構に連動する接点を開とす
   ることができる２極配線用遮断器において、定格電流を
   超える電流値では、長限時引き外し手段として、バイメ
   タルが通電による発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、
   開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の約３倍以
   上の電流値では、短限時引き外し手段として、２極遮断
   器の一方の極の主導体には通電電流に比例する電圧発生
   部３２を設け、該電圧発生部３２の両端には、第１のサ
   イリスタ３６と第２のサイリスタ４６のそれぞれのゲー
   ト、カソードを互い違いに接続するとともに、該第１、
   第２のサイリスタ３６、４６のアノード同士の接続点
   と、他方の極の主導体の間には、ダイオード４２とトリ
   ップコイル４１と第３のサイリスタ４０のアノードとカ
   ソードを直列的に、且つ、第１、第２のサイリスタ３
   ６、４６のアノード−カソード間の順方向電流を阻止し
   ない方向に接続し、第３のサイリスタ４０のゲート−カ
   ソード間には、コンデンサ３９と第１または第２のサイ
   リスタ３６、４６がＯＮ動作した時に、コンデンサ３９
   に充電する充電回路を設け、第１または第２のサイリス
   タ３６、４６がＯＮ動作した時間だけコンデンサ３９に
   充電を行い、前記コンデンサ３９の充電電圧が第３のサ
   イリスタ４０のトリガ電圧を超えたとき、第３のサイリ
   スタ４０がＯＮ動作し、ダイオード４２から電源の供給
   を受けたトリップコイル４１を吸引させて係合を引き外
   し、開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の１０
   倍以上の電流値では、瞬時引き外し手段として、電磁コ
   イルが働いて、係合を引き外し、開閉機構に連動する接
   点を開とすることを特徴とする配線用遮断器。
5. 【請求項５】 手動開閉が可能であり、係合を引き外す
   ことで手動閉状態でも開閉機構に連動する接点を開とす
   ることができる２極配線用遮断器において、定格電流を
   超える電流値では、長限時引き外し手段として、バイメ
   タルが通電による発熱で湾曲し、前記係合を引き外し、
   開閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の約３倍以
   上の電流値では、短限時引き外し手段として、２極遮断
   器の２つの主導体に各々通電電流に比例する電圧発生部
   １４、２５を設け、該各々の電圧発生部１４、２５の両
   端には、各々の電圧発生部１４、２５毎にサイリスタ１
   ８、４６または２９、５１のゲート、カソードを互い違
   いに接続し、４つのサイリスタ１８、４６、２９、５１
   のアノード同士を接続するとともに、２極遮断器の２つ
   の主導体の間には、カソード同士を接続した２つのダイ
   オード３０、２４の各々のアノードを接続し、４つのサ
   イリスタ１８、４６、２９、５１のアノード同士の接続
   点と２つのダイオード３０、２４のカソードの接続点の
   間には、トリップコイル２３と第５のサイリスタ２２の
   アノード−カソード間の直列回路を、第５のサイリスタ
   ２２のアノードからカソードへの順方向が、２つのダイ
   オード３０、２４の接続点から、４つのサイリスタ１
   ８、４６、２９、５１の接続点に向かう向きに接続し、
   第５のサイリスタ２２のゲート−カソード間にはコンデ
   ンサ２１を設け、４つのサイリスタ１８、４６、２９、
   ５１のいずれかがＯＮ動作した時、前記コンデンサ２１
   に充電する充電回路を設け、４つのサイリスタ１８、４
   ６、２９、５１のいずれかがＯＮ動作した時間だけコン
   デンサ２１に充電を行い、前記コンデンサ２１の充電電
   圧が第５のサイリスタ２２のトリガ電圧を超えたとき、
   第５のサイリスタ２２がＯＮ動作し、電源の供給を受け
   たトリップコイル２３を吸引させて係合を引き外し、開
   閉機構に連動する接点を開とし、定格電流の１０倍以上
   の電流値では、瞬時引き外し手段として、電磁コイルが
   働いて、係合を引き外し、開閉機構に連動する接点を開
   とすることを特徴とする配線用遮断器。
6. 【請求項６】 前記電圧発生部が、遮断器の構成部品の
   １つで、従来の過電流および短絡電流検出素子である、
   バイメタルであることを特徴とする請求項２または３ま
   たは４または５の配線用遮断器。
7. 【請求項７】 前記定格電流は２０Ａであり、最後にト
   リップコイルに係合引き外しを行わせるサイリスタの、
   ゲート−カソード間に接続されたコンデンサを充電する
   充電回路と、コンデンサの充電の時定数は、短絡電流が
   定格電流の約３倍以上のとき、商用周波数の２〜５サイ
   クル程度の時間で、該コンデンサの充電電圧が前記サイ
   リスタのトリガ電圧を超えるように設定されたことを特
   徴とする、請求項２または３または４または５または６
   の配線用遮断器。