JPH09213196A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】主回路の電源側が、例え欠相していても漏電時
に開閉接点が開成するようにする。 【解決手段】主回路に介装される開閉接点と、開閉接点
を投入状態に維持する開閉機構と、主回路の負荷側が漏
電したときに二次電流を出力する零相変流器１と、この
二次電流を受けて信号を出力する漏電検出部２と、常時
はトリップコイル３を通電し、漏電検出部２の出力信号
を受けたときにトリップコイル３への通電を停止する駆
動回路と、トリップコイル３の電磁力によって蓄勢さ
れ、その電磁力が消滅したときに蓄勢エネルギーを放出
し開閉機構の掛合いを外す引外しばねとにより構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電源側が欠相し
ていても動作可能な漏電遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、漏電遮断器の構成を示す側面図
である。手前側の側面壁を除去し、内部を見た図であ
る。このような漏電遮断器のケース内に、電磁石装置１
９を搭載したベース２０およびこのベース２０にスライ
ド可能に取り付けられるスライダ１７等の部品を収納し
たものが実開平３−７４４５１号公報に記載され、よく
知られている。端子２１Ａ，２１Ｂが、図示されていな
い主回路の電源側、負荷側にそれぞれ接続される。漏電
遮断器の内部では、主回路導体４１が、電源側の端子２
１Ａから、開閉接点４０を介して零相変流器１を貫通
し、負荷側の端子２１Ｂへ通されている。ケース４２に
固定されたベース２０に電磁石装置１９が支持され、電
磁石装置１９から押し棒２３（図５参照）が出ている。
この押し棒２３の上部先端にスライダ１７の当接部が当
接している。引っ張り形の引外しばね１８が、スライダ
１７のスプリング掛けとベース２０のスプリング掛けと
の間に掛けられている。スライダ１７が、上下方向にス
ライド可能であるとともに、凸部３５を備えている。こ
の凸部３５に対向して、トリップクロスバー１６が配さ
れている。

【０００３】図４は、開閉接点４０が投入状態の図であ
り、引外しばね１８が、引っ張られ蓄勢された状態にあ
る。後述するように、電磁石装置１９が、自己の発生す
る磁力によって押し棒２３を上方へ押し出すので、スラ
イダ１７も上方へ押され、引外しばね１８が蓄勢されて
いる。主回路の負荷側に漏電が発生すると、零相変流器
１に２次電流が流れる。この２次電流が流れると電磁石
装置１９が押し棒２３を下方へ押しやるので、引外しば
ね１８が、スライダ１７を下方へ引っ張る。これによっ
て、スライダ１７の凸部３５が、トリップクロスバー１
６に当たり、トリップクロスバー１６を反時計方向に回
動させる。開閉接点４０は、図示されていない開閉機構
の掛合いによって投入状態に維持されている。トリップ
クロスバー１６の反時計方向の回動によって、開閉機構
の掛合いの係合が外れ開閉接点４０が開成するようにな
っている。

【０００４】図５は、従来の漏電遮断器の電磁石装置の
構成を示す断面図である。電磁石装置１９が、シリンダ
３１の外周のコイルボビン２５に巻回されたトリップコ
イル３を備えている。シリンダ３１の下部外周には、磁
性板２９を介して永久磁石２８が周回している。トリッ
プコイル３と永久磁石２８との外側には、継鉄２４が嵌
められている。一方、永久磁石２８の下面側も、スペー
サ３０を介して磁性板３２が嵌められている。シリンダ
３１の内部には、その軸方向にプランジャ２７と固定鉄
心２６とが並べられてあり、上側の固定鉄心２６を貫通
する押し棒２３がプランジャ２７に突設されている。継
鉄２４と押し棒２３との間には圧縮性のばね２２が介装
され、プランジャ２７はばね２２を介して上方へ付勢さ
れている。この押し棒２３の上端に、図示されていない
スライダ１７の当接部が当接している。

【０００５】図５において、トリップコイル３は、常時
は通電されていないが、永久磁石２８の磁束３３が生じ
ているで、プランジャ２７が固定鉄心２６に吸着し、押
し棒２３を上方に付勢している。この付勢力によって、
図４の引外しばね１８が蓄勢されている。主回路に漏電
が発生すると、トリップコイル３が通電されるようにな
っているので、永久磁石２８の磁束３３を弱める方向に
トリップコイル３の磁束３８が生ずる。これによって、
プランジャ２７が下方に移動するので、押し棒２３も下
方に駆動され、図４の引外しばね１８がスライダ１７を
下方へ動かす。それに伴って、トリップクロスバー１６
が反時計方向に回動し、開閉機構の掛合いが引き外され
て開閉接点４０が開成する。

【０００６】ここで、引外しばね１８の引っ張り力Ｆ
と、永久磁石２８の磁力Ｍと、トリップコイル３の電磁
力Ｅとの大きさの関係は、次のようになっている。

【０００７】

【数１】Ｆ ＜ Ｍ

【０００８】

【数２】Ｆ ＞ Ｍ − Ｅ すなわち、常時は、数１式の関係にあり、引外しばね１
８が引外し待ちの状態になっている。一方、漏電時は、
数２式の関係になるので、引外しばね１８が働き、開閉
機構の掛合いが引き外される。

【０００９】図６は、従来の漏電遮断器の駆動回路の接
続図である。零相変流器１の二次巻線１Ａが、漏電検出
部２に入力されている。漏電検出部２は、零相変流器１
の二次電流を受けたときに信号を出力するものである。
ここで言う駆動回路とは、零相変流器１と漏電検出部２
とトリップコイル３とを除いた回路を指している。すな
わち、駆動回路は、主回路の負荷側のＲ相，Ｔ相から電
源が取られ、抵抗７を介して整流ダイオード６Ａよりな
る整流装置６に入力される。整流装置６の出力電圧は、
定電圧ダイオード５を介してトリップコイル３とサイリ
スタ４との直列回路に印加される。サイリスタ４のゲー
トに漏電検出部２の出力信号が入力されるようになって
いる。なお、８は抵抗であり、９，１０，１１は、コン
デンサである。また、整流装置６の出力電圧は、漏電検
出部２の電源にもなっている。

【００１０】図６において、常時は零相変流器１からの
二次電流が出力されないので、漏電検出部２からは、何
の信号も出力されない。したがって、サイリスタ４がＯ
ＦＦ状態になり、トリップコイル３は通電されない。一
方、漏電が発生すると、零相変流器１から二次電流が出
力され、漏電検出部２から信号が出力され、サイリスタ
４のゲートに信号が入力される。それに伴い、サイリス
タ４がＯＮ状態になり、トリップコイル３が通電される
ようになる。これによって、前述されたように、引外し
ばねが引っ張られ、開閉接点が開成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、主回路の電源側が欠相すると、
負荷側で漏電が発生しても開閉接点が開成しないという
問題があった。すなわち、主回路の電源側が欠相する
と、例え負荷側で漏電が発生しても、トリップコイルに
通電する電圧が供給されない。そのために、引外しばね
が動作しなくなり、開閉接点が開成しなくなる。主回路
は、例え欠相状態であろうとも残りの相の電圧が大地に
印加されているので、漏電の起きる可能性がある。主回
路が欠相状態にあっても、漏電を検出し、主回路を全相
遮断した方が安全上から好ましい。

【００１２】この発明の目的は、主回路の電源側が欠相
すれば、開閉接点が開成するようにすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、主回路に介装される開閉接点
と、開閉接点を投入状態に維持する開閉機構と、主回路
の負荷側が漏電したときに二次電流を出力する零相変流
器と、この二次電流を受けて信号を出力する漏電検出部
と、主回路からとられ、前記漏電検出部とトリップコイ
ルを駆動する電源と、常時はトリップコイルに通電し、
漏電検出部の出力信号を受けたときにトリップコイルへ
の通電を停止する駆動回路と、トリップコイルの電磁力
によって蓄勢され、その電磁力が消滅したときに蓄勢エ
ネルギーを放出し前記開閉機構の掛合いを引き外す引外
しばねとから構成され、前記主回路の電源側が欠相した
とき、トリップコイルの電磁力が消滅して引外しばねの
蓄勢エネルギーが放出され前記開閉機構の掛合いが引外
されるものとするとよい。それによって、常時は、トリ
ップコイルが通電され、主回路が漏電したときに、トリ
ップコイルへの通電が停止される。主回路の電源側が欠
相していても、開閉接点が開成する。

【００１４】かかる構成において、トリップコイルの電
磁力に永久磁石による磁力が重畳されてなるものとする
とよい。それによって、トリップコイル単独の場合と比
べて、トリップコイルの電磁力が少なくて済む。したが
って、トリップコイルの常時必要とするエネルギーが減
り、エネルギー消費が少なくなる。また、かかる構成に
おいて、駆動回路が、主回路電圧が設定電圧以下になっ
たときにトリップコイルへの通電を停止するものとして
もよい。それによって、主回路電圧低下したときも、開
閉接点が開成するようになる。したがって、不足電圧引
き外し装置の役目も兼ねることができる。

【００１５】また、かかる構成において、漏電遮断器本
体のケ−ス側面に補助ケ−スが取り付けられ、この補助
ケ−スに駆動回路が収納されるとともに電源供給端子が
取り付けられてなるなるものとしてもよい。それによっ
て、小容量の漏電遮断器に不足電圧引き外し装置の付加
が要求された場合、本体側のケースが小さくても対応す
ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例に基づい
て説明する。図１は、この発明の実施例にかかる漏電遮
断器の駆動回路の接続図である。トリップコイル３と直
列にトランジスタ１３が接続され、このトランジスタ１
３のゲートには、抵抗１４Ａと１４Ｂとで分圧された整
流装置６の出力電圧が印加されるとともに、もう一つの
トランジスタ１２のコレクタが接続されている。トラン
ジスタ１２のゲートには、抵抗１５Ａと１５Ｂとで分圧
された漏電検出部２の出力信号が入力され、トランジス
タ１２のエミッタは、整流装置６の出力端の一方側に接
続されている。その他は、図６の従来の構成と同じであ
る。従来と同じ部分には同一参照符号を付け、詳細な説
明は省略する。

【００１７】図１において、常時は零相変流器１から二
次電流が出力されないので、漏電検出部２からは、何の
信号も出力されない。したがって、トランジスタ１２
は、ゲートに信号が入らないので、ＯＦＦしている。一
方、トランジスタ１３は、ゲートに整流装置６からの出
力電圧が入るので、ＯＮしている。そのために、トリッ
プコイル３は、常時、整流装置６からの出力電圧によっ
て通電されている。漏電が発生すると、零相変流器１か
ら二次電流が出力され、漏電検出部２から信号がトラン
ジスタ１２のゲートに入るので、トランジスタ１２が、
ＯＮする。それに伴い、抵抗１４Ｂが短絡されるので、
トランジスタ１３のゲート電圧がなくなり、トランジス
タ１３が、ＯＦＦになる。これによって、トリップコイ
ル３への通電が停止される。

【００１８】図２は、図１の装置に用いられる電磁石装
置の構成を示す断面図である。電磁石装置４３は、図５
の従来の構成と同じであるが、トリップコイル３によっ
て発生する磁束３４が、従来の図５の場合とは逆方向に
なっている。すなわち、トリップコイル３による電磁力
の方向が、永久磁石２８の磁力のそれと同じなるよう
に、トリップコイル３がコイルボビン２５に巻回されて
いる。

【００１９】図２における電磁石装置は、図１で説明さ
れたように、常時は、トリップコイル３が通電され、そ
の電磁力でプランジャ２７が上方へ付勢されている。漏
電が発生すると、トリップコイル３への通電が停止さ
れ、プランジャ２７が下へ移動し、図４の引外しばね１
８によりスライダ１７が移動してトリップクロスバーを
介して開閉機構の掛け合いが引外されて開閉接点４０が
開成するようになる。

【００２０】この装置についての引外しばね１８の引っ
張り力Ｆと、永久磁石２８の磁力Ｍと、トリップコイル
３の電磁力Ｅとの大きさの関係は、次のようになってい
る。

【００２１】

【数３】Ｆ ＜ Ｍ ＋ Ｅ

【００２２】

【数４】Ｆ ＞ Ｍ すなわち、常時は、数３式の関係にあり、引外しばね１
８が、引外し待ちの状態になっている。一方、漏電時
は、数４式の関係になるので、引外しばね１８が働き、
開閉機構の掛合いが引き外される。

【００２３】ここで、永久磁石２８は、必ずしもなくて
もよい。すなわち、常時は、トリップコイル３の電磁力
Ｅだけで、引外しばね１８を引外し待ちの状態にし、漏
電時は、引外しばね１８だけの力で、開閉機構の掛合い
を引き外すようにすることもできる。永久磁石２８を設
けたことにより、磁力Ｍがトリップコイル３の電磁力Ｅ
に加わり、トリップコイル３単独の場合と比べて、トリ
ップコイル３の発生させる電磁力が少なくて済む。した
がって、トリップコイル３の常時必要とするエネルギー
が減り、エネルギー消費が少なくなる。

【００２４】図１に戻り、この駆動回路は、主回路電圧
が設定電圧以下になったときにトリップコイルへの通電
を停止させるようにすることもできる。抵抗１４Ａと１
４Ｂとの分圧比、または、抵抗７の値を調整しておき、
主回路電圧が不足したときに、トランジスタ１３のゲー
トに入る電圧の低下によって、トランジスタ１３がＯＦ
Ｆするようにすることができる。これによって、トリッ
プコイル３への通電が停止される。すなわち、この駆動
回路に不足電圧引き外し装置の役目を兼ねさせることが
でき、主回路のＲ相，Ｔ相間の電圧低下を検知して主回
路を遮断させる。漏電遮断器に不足電圧引き外し装置の
付加が要求された場合、従来は、そのための電磁石装置
やスライダ、引外しばね、駆動回路など漏電遮断器と同
様な装置がもう一組必要であった。そのために、小容量
の漏電遮断器では、漏電遮断器の本体のケ−ス４２（図
４）ではスペース的に制約があり、対応出来ないと言う
問題があった。図１の駆動回路によって、電磁石装置や
スライダ、引外しばねは不要になり、不足電圧引き外し
装置付の漏電遮断器を縮小化することができる。

【００２５】図３は、この発明の異なる実施例にかかる
漏電遮断器の構成を示す斜視図である。漏電遮断器本体
側のケ−ス４２の側面に補助ケ−ス３６が取り付けら
れ、この補助ケ−ス３６に駆動回路が収納されるととも
に電源供給端子３７が取り付けられている。この漏電遮
断器は、不足電圧引き外し装置付のものであって、三相
の主回路のうち、不足電圧を監視する相が電源供給端子
３７に接続される。この電源供給端子３７は、補助ケ−
ス３６内の駆動回路の電源となる。図１の駆動回路によ
って、不足電圧引き外し装置付の漏電遮断器を縮小化さ
せることができるが、トリップコイル３が常時通電され
ているので、抵抗７としては容量の大きいものが用いら
れている。そのために、容量の極めて小さい漏電遮断器
では、図１の駆動回路を本体のケ−ス４２内に全て収容
出来ない場合も出て来る。補助ケ−ス３６を設けること
によって、どんなに小さい漏電遮断器であっても、不足
電圧引き外し装置を付加することができる。なお、補助
ケ−ス３６内には、駆動回路の他、漏電検出部も収納し
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】この発明は前述のように、常時はトリッ
プコイルに通電し、漏電検出部の出力信号を受けたとき
にトリップコイルへの通電を停止する駆動回路を備え、
引外しばねが、トリップコイルの電磁力によって蓄勢さ
れ、その電磁力が消滅したときに蓄勢エネルギーを放出
し前記開閉機構の掛合いを外すように構成された。これ
によって、主回路の電源側が欠相すれば、開閉接点が開
成する安全性の高い漏電遮断器を提供することができ
る。

【００２７】かかる構成において、トリップコイルの電
磁力に永久磁石による磁力を重畳さる。それによって、
トリップコイル単独の場合と比べて、トリップコイルの
電磁力が少なくて済み、省エネルギー形の漏電遮断器を
提供することができる。また、かかる構成において、駆
動回路が、主回路電圧が設定電圧以下になったときにト
リップコイルへの通電を停止するものとしてもよい。そ
れによって、主回路電圧低下したときも、開閉接点が開
成するようになる。したがって、不足電圧引き外し装置
付き漏電遮断器を縮小化することができる。さらに、小
容量の漏電遮断器について、不足電圧引き外し装置を付
加させることが可能になった。

【００２８】また、かかる構成において、漏電遮断器本
体のケ−ス側面に補助ケ−スが取り付けられ、この補助
ケ−スに駆動回路が収納されるとともに電源供給端子が
取り付けられてなるものとしてもよい。それによって、
漏電遮断器に不足電圧引き外し装置の付加が要求された
場合、本体側のケースが小さくても対応することがで
き、どんなに小さい漏電遮断器であっても、不足電圧引
き外し装置を付加することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる漏電遮断器の駆動回
路の接続図

【図２】図１の装置に用いられる電磁石装置の構成を示
す断面図

【図３】この発明の異なる実施例にかかる漏電遮断器の
構成を示す斜視図

【図４】漏電遮断器の構成を示す側面図

【図５】従来の漏電遮断器の電磁石装置の構成を示す断
面図

【図６】従来の漏電遮断器の駆動回路の接続図

【符号の説明】

１：零相変流器、２：漏電検出部、３：トリップコイ
ル、１８：引き外しばね、２８：永久磁石、３６：補助
ケース、３７：電源供給端子、４０：開閉接点、４２：
ケース、４３：電磁石装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路に介装される開閉接点と、開閉接点
   を投入状態に維持する開閉機構と、主回路の負荷側が漏
   電したときに二次電流を出力する零相変流器と、この二
   次電流を受けて信号を出力する漏電検出部と、主回路か
   らとられ、前記漏電検出部とトリップコイルを駆動する
   電源と、常時はトリップコイルに通電し、漏電検出部の
   出力信号を受けたときにトリップコイルへの通電を停止
   する駆動回路と、トリップコイルの電磁力によって蓄勢
   され、その電磁力が消滅したときに蓄勢エネルギーを放
   出し前記開閉機構の掛合いを引き外す引外しばねとから
   構成され、前記主回路の電源側が欠相したとき、トリッ
   プコイルの電磁力が消滅して引外しばねの蓄勢エネルギ
   ーが放出され前記開閉機構の掛合いが引外されることを
   特徴とする漏電遮断器。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、トリップ
   コイルの電磁力に永久磁石による磁力が重畳されてなる
   ことを特徴とする漏電遮断器。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のものにおいて、
   駆動回路が、主回路電圧が設定電圧以下になったときに
   トリップコイルへの通電を停止することを特徴とする漏
   電遮断器。
4. 【請求項４】請求項３に記載のものにおいて、漏電遮断
   器本体のケ−ス側面に補助ケ−スが取り付けられ、この
   補助ケ−スに駆動回路が収納されるとともに電源供給端
   子が取り付けられてなることを特徴とする漏電遮断器。