JPH0432121A

JPH0432121A - 配線用遮断器

Info

Publication number: JPH0432121A
Application number: JP13448390A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tosaka; 登坂　浩明; Akihiko Kobanawa; 小塙　明比古
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1992-02-04
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2727738B2

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】【産業上の利用分野】

この発明は配線用遮断器に関し、特に引外し動作特性の
向上を図った配線用遮断器に関する。

【従来の技術】

配線用遮断器に組み込まれる過電流用外し装置には機械
式と電子式とがある。機械式過電流引外し装置は、比較的小さな過電流が流れ
た場合に所定の遅延時間で引外しを行う長限時用外し特
性を実現するために、電流を熱的に検出するバイメタル
を使用し、短絡電流などの大きな電流が流れた場合に即
座に引外しを行う瞬時用外し特性を実現するために、電
流による磁界を検出して可動鉄片を吸引する電磁石を使
用している。更に、他の過電流保護機器との動作協調を
容易とする短限時用外し特性を実現するために、歯車機
構を介在させた別の可動鉄片を使用している。これに対して、電子式過電流引外し装置は、変流器によ
り検出した電流信号を電子回路で常時監視し、過電流状
態と判断した場合にはその電流の大きさに対応した遅延
時間でトリップコイルに引外し信号を出力するものであ
る。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記機械式過電流引外し装置は動作電流や遅
延時間などの動作特性を調整可能に構成することが技術
的に困難であり、また短限時特性を得るための歯車機構
が大きな容積を必要とするために配線用遮断器の外径寸
法が大型化するという欠点がある。一方、電子式過電流
引外し装置は各種動作特性の可調整機能を容易に実現で
きる反面、機械式に比べて瞬時引外しの動作時間が長く
、また定格遮断容量が小さいという問題がある。更に、
電子式過電流引外し装置は機械式よりも使用部品が多い
ので動作信鯨性が劣るという問題もある。したがって、
機械式あるいは電子式のいずれかの過電流用外し装置を
備えた配線用遮断器は、それぞれの方式に伴う問題点を
ある程度包含せざるを得ない。この発明は、機械式の過電流用外し装置を備えた配線用
遮断器（以下、機械式配線用遮断器という。）に電子式
の過電流用外し装置を組み合わせて、上記問題の解決を
図った配線用遮断器を提供することを目的とするもので
ある。

【課題を解決するための手段】この発明は機械式の過電流用外し装置を備えた配線用遮
断器をベースにして、これにユニット化した電子式の過
電流用外し装置を装着することにより上記目的を達成す
るものである。すなわち、この発明は、過電流検出部と
してバイメタル及び電磁石を有する機械式過電流引外し
装置を備えた配線用遮断器の負荷側端子部に、前記機械
式過電流引外し装置と協調させる電子式過電流引外し装
置の変流器、電子回路及び貫通導体を専用ケースに収納
して装着し、この電子式過電流引外し装置のトリップコ
イル機構を前記機械式過電流引外し装置と共に前記配線
用遮断器の本体内に配置するものとする。

【作　用】

電子式過電流引外し装置のトリップコイル機構を除く部
分、つまり変流器、電子回路及び貫通導体を専用ケース
に収納してユニット化したものを機械式配線用遮断器の
負荷側端子部に装着し、トリップコイル機構は機械式過
電流引外し装置と一緒に遮断器ケース内に配置する。こ
れにより、機械式及び電子式の過電流用外し装置を併用
した配線用遮断器を機械式配線用遮断器を利用して容易
に生産できる。そして、併用式の配線用遮断器では、短限時用外し特性
や動作特性の可調整機能は電子式過電流引外し装置で得
るようにし、瞬時引外し特性については機械式過電流引
外し装置により電子式の場合よりも高い定格遮断容量を
実現する。また、電子式過電流引外し装置よりも動作時
間の長い長限時用外し特性を有するバイメタルを機械式
過電流引外し装置に具備することにより、電子式過電流
引外し装置が故障し動作不能となった場合にも電線保護
を確保できる。

【実施例】

以下、第１図〜第３図に基づいてこの発明の詳細な説明
する。ここで、第１図（Ａ）は配線用遮断器の要部概略
縦断面図、同（Ｂ）はその平面図、第２図は第１図（Ａ
）におけるトリップコイル機構の拡大縦断面図、第３図
（Ａ）は機械式通電流用外し装置の動作特性図、同（Ｂ
）は電子式過電流引外し装置の動作特性図、同（Ｃ）は
両者を併用した場合の動作特性図である。まず、第１図において、１は単独では機械式配線用遮断
器として使用される遮断器本体で、モールド樹脂のケー
ス２とカバー３とからなる外箱内に各種構成部品が収納
されている。４は一端を負荷側の端子板とする負荷側導
体で、他端は可撓導体を介して図示しない可動接触子に
接続されている。５は機械式過電流引外し装置のバイメ
タル、６は同じく固定マグネットで、これらはリベット
７により導体４に一緒に固定されている。８は固定マグ
ネット６に対向して配置された可動鉄片、９はその復帰
ばねである。１０は電子式過電流引外し装置の磁気保持
形のトリップコイル機構で、開閉機構部１１の一部を構
成するトリップクロスパー１１ａを挟んで、機械式過電
流引外し装置のバイメタル５及び可動鉄片８の反対側に
配置されている。ここで、トリップコイル機構１０について、第２図の縦
断面図により構成を説明する。図において、１２はコ字
形のヨーク、１３はこれに固着された固定鉄心、１４は
シリンダ１５を介して固定鉄心１３の外側に嵌め込まれ
たトリップコイル、１６はシリンダ１５に嵌め込まれた
シャント、１７はシャント１６の外側にトリップコイル
１４と隣接して配置された上下一対の永久磁石、１８は
ヨーク１２の両脚に跨がって結合され、シャント１６及
び永久磁石１７を押さえるヨーク片、１９はシリンダ１
５内に摺動自在に納められた可動鉄心、２０は可動鉄心
１９に固着され先端が固定鉄心１３をゆるく貫通してヨ
ーク１２の外に突出する可動ピン、２１は可動ピン２０
の頭部とヨーク１２との間に装着された復帰ばねである
。ヨーク１２は樹脂成形品の箱状のベース２２に図示の通
り保持され、ヨーク１２から突出した可動ピン２０は、
一端でピン２３を介してベース２２に回動自在に支持さ
れたレバー２４の中腹部２４ａと対向するようになって
いる。レバー２４はビン２３に装着された捩じりばねか
らなる駆動ばね２５により図の時計方向に常時回転力を
受けている。そして、トリップコイル１４が励磁されな
い状態では、可動鉄心１９は永久磁石１７の磁束により
図示の通り固定鉄心１３に吸着され、可動ピン２０は駆
動ばね２５に抗してレバー２４を図示位置に拘束してい
る。このような構成のトリップコイル機構１０は、遮断器本
体１のケース２に設けられた図示しない取付溝とベース
２２に設けられた図示しない取付脚との嵌合により、第
１図（Ａ）に示すように、開閉機構部１１の側方に着脱
自在に装着され、カバー３により上方から押さえられて
固定される。そして、ケース２に装着された状態で、可動ピン２０に
拘束されたレバー２４の先端は、トリップクロスパー１
１ａと所定の間隔を介して対向するようになっている。一方、２６はケース本体２７及びカバー２８からなる電
子式過電流引外し装置の専用ケースで、プリント板２９
に実装された変流器３０、これを貫通する貫通導体３１
、変流器３０を介して貫通導体３１を流れる電流を監視
する電子回路を搭載したプリント板３２及び３３などを
収容している。貫通導体３１はねじ３４でケース本体２７に裏面側から
締め付けられ、一端３１ａは遮断器本体１の負荷側端子
板４ａとの接続端となり、他端３１ｂは新たな負荷側の
端子板となっている。ケース２６の本体２７は、第１図（Ｂ）に示すように、
先端に膨らみを持つ保合突起２７ａがケース２の相間に
形成された同形の溝２ａに嵌め込まれることにより遮断
器本体ｌに装着され、貫通導体３１の接続端３１ａはね
じ３５でケース２の裏面側から端子板４ａに締め付けら
れる。なお、溝２ａは相間バリヤ装着用として標準装備
されたものが利用されている。ケース２６のカバー２８
は、その表面側からねじ３６で、またケース２の裏面側
からねじ３７でそれぞれケース本体２７に締め付けられ
ている。そして、トリップコイル機構１０から引き出さ
れたリード線３８と、ケース２６内の電子回路から引き
出されたリード線３９とは、雌雄一対のコネクタ４０及
び４１により互いに接続されている。ここで、過電流の大きさと動作時間との関係を示す第３
図の動作特性について説明する。第３図（Ａ）は機械式
過電流引外し装置の動作特性で、バイメタル９による長
限時用外し特性と、電磁石（固定マグネット６及び可動
鉄片８）による瞬時引外し特性とからなっている。同（
Ｂ）は電子式過電流引外し装置の動作特性で、長限時用
外し特性、短限時用外し特性及び瞬時引外し特性がらな
り、Ｒ点は定格遮断容量を示している。また、Δ１１は
短限時用外し電流の可調整範囲、ΔＩ２は瞬時引外し電
流の可調整範囲である。同（Ｃ）は機械式と電子式とを
併用した第１図の配線用遮断器の動作特性で、定格遮断
容量以下では電子式過電流引外し装置の引外し特性を利
用し、それ以上では機械式過電流引外し装置の瞬時引外
し特性を利用している。このような動作特性において、導体４及び３１を流れる
電流が過電流状態になると、変流器３゜を介してこれを
検知した電子回路は電流に応じた遅延時間でトリップコ
イル機構１ｏに引外し指令を送出しトリップコイル１４
を励磁する。トリップコイル１４は励磁されると永久磁
石１７と逆方向の磁束を発生するので、可動鉄心１９は
駆動ばね２５の力により固定鉄心１３から離反し、それ
に伴ってレバー２４は時計方向に回動する。このレバー
２４はトリップクロスパー１１ａを図の左方向に引き寄
せて開閉機構部１１の鎖錠機構を突き崩し、図示しない
可動接触子を開離させる。すでに述べたように、定格遮断容量以下では電子式過電
流引外し装置により引外しが行われるが、それを超える
電流領域では機械式過電流引外し装置の可動鉄片８が復
帰ばね９に抗して瞬時に固定マグネット６に吸引され、
トリップクロスパー１１ａを押して開閉機構部１１を開
離動作させる。また、電子式過電流引外し装置が動作不能となった場合
には、ジュール熱による導体４の発熱で加熱されたバイ
メタル５の湾曲によりトリップクロスパー１１ａが押さ
れ、第３図（Ｃ）に破線で示した特性の引外し動作が行
われる。以上の通り、図示構成によれば長限時及び短限時用外し
特性や各動作特性の可調整機能は電子式過電流引外し装
置で、また瞬時用外し特性は機械式過電流引外し装置で
得ることにより、優れた可調整機能を持ちながら遮断容
量の大きい配線用遮断器を構成することができ、また電
子式過電流引外し装置が故障して動作不能となった場合
にも長い動作時間特性を備えたバイメタルでカバーする
ことができる。しかも、両方式の過電流用外し装置を備
えた図示配線用遮断器は特別に生産する必要はなく、機
械式配線用遮断器を遮断器本体１としてケース２にトリ
ップコイル機構１０を嵌め込み、負荷側端子部に専用ケ
ース２６を装着するだけで簡単に構成できる。

【発明の効果】

この発明によれば、機械式と電子式の両方の過電流用外
し装置を併用し、それぞれの利点を活かした高機能で高
遮断容量の引外し動作特性を有する信軌性の高い配線用
遮断器を簡単に構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の実施例の要部縦断面図、第１
図（Ｂ）はその平面図、第２図は第１図（Ａ）における
トリップコイル機構の拡大縦断面図、第３図（Ａ）は機
械式過電流引外し装置の動作特性図、第３図（Ｂ）は電
子式過電流引外し装置の動作とうせい図、第３図（Ｃ）
は第１図の配線用遮断器の動作特性図である。１・・・遮断器本体、２・・・ケース、３・・・カバー
　４・・・負荷側導体、５・・・バイメタル、６・・・
固定マグネット、８・・・可動鉄片、１０・・・トリッ
プコイル機構、１１・・・開閉機構部、ｌｌａ・・・ト
リップクロスパー２６・・・専用ケース、３０・・・変
流器、３１・・・貫通導体。

Claims

【特許請求の範囲】

１）過電流検出部としてバイメタル及び電磁石を有する
機械式過電流引外し装置を備えた配線用遮断器の負荷側
端子部に、前記機械式過電流引外し装置と協調させる電
子式過電流引外し装置の変流器、電子回路及び貫通導体
を専用ケースに収納して装着し、この電子式過電流引外
し装置のトリップコイル機構を前記配線用遮断器の本体
内に前記機械式過電流引外し装置と共に配置したたこと
を特徴とする配線用遮断器。