JPS61107631A - 回路しや断器 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は過負荷及び短絡保冷か可能でかつ遠隔操作が可
能な回路しゃ断器に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来のいわゆる機械的駆動形回路しヤ）断器には、常時
負荷電流を通すようにバイメタルを設け、過負荷時にバ
イメタルが変形する機械的変位によって主接点を開路す
る構成のもの、或いはΩｖｉ電流が主接点開路操作用の
電磁ソレノイドを常１１１通過するようになし過負荷時
に吸引力が予定１直範囲を超えることによって主接点を
開路ケる（ｊ１１成のもの等がある。しかしながらこの
ような殿緘的駆１）＋形回路しゃ断器は定格電流が一義
的に定められているので負荷の変更に伴いその定格電流
に一致したものと交換されねばならず、不経済である。

これに対して静止形回路しゃ断器は主回路電流の大きさ
を変流器及び電子回路によって検出し判定基準と照合し
て引外しコイルにより主接点を開路させるものであるか
ら、負荷変更に対しては変流器の交換或いは選択のみで
よく経済的である。

しかしながらこの静止形のものは電気的構成部品数が多
いので機械的駆動形のものに比べ大形になり易いと共に
組立及び交換の作業性に劣る欠点がある。

［発明の目的］ 本発明は上記の欠点を除去すべくなされたものであり、
その目的はリモートコントロール咀能を有しかつ過負荷
及び短絡保護機能を有する静止形でありながら大形化す
ることを回避でき、かつ保護回路装置の組立及び交換が
容易になる回路しゃ断器を提ｔｉｔケることにある。

［発明の概要］ 本発明による回路しゃ断器はリモート操作ン］−「１一
ル機能を得るための双安定有極電磁石１石と静止形引外
し機能を得るための回路装置とを有りる構成にすると共
に保護回路装置を検出ユニットと判定ユニットとに夫々
ユニット化しこれらを４１！ｆ２自杓な配置としかつ電
気的にはコネクタ接続方式として成り、全体的な大形化
の同寸と回路装置の組立及び交換の容易性を図ったもの
である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。まず第１５図によってこの回路しゃ断器の電気的構成
について説明する。

主回路１は主回路導体２の一端を主接点３をｆＦして電
源側端子４に接続し他端を負前側端子５に接続してなる
。この回路じゃ１ｇｉ器はまた外部回路と接続ｊる信号
授受用外部接続端子５１”□６＋２を有する。前記主接
点３をリモート操作するための双安定有極電磁石７は端
子６ａ　、６５を介して外部から操作電流が与えられる
ようになり（あり、□操作電流゛が端子６．から流入し
、主接点３に連動する切換形の第１の補助スイッチ８及
びダイオード９を介して端子６４から流出する方向の場
合は主接点３を強制的に閉路させ、これとは逆に端子６
４から流入し、ダイオード１０及び第１の補助スイッチ
８を通る方向の場合は主接点３を強制的に回路させる。

第２の補助スイッチ１１も前記主接点３に連動して切換
わるもので、これは端子６１〜６３に接続されて外部の
動作表示灯に信号を与え開閉状況を表示させる。三本の
主回路導体２には変流器１２１，１２２．１２３が設け
られ、その出力は第１の電源部１３に与えられる。この
第１の電源部１３は整流、平滑機能を有しその出力は最
大電流検出回路１４に与えられその検出出力が判定回路
１５に与えられる。この判定回路１５は短絡、過負荷、
欠相の何れかを判定し短絡時には短絡出力部１６を、過
負荷時には過負荷出力部１７を、また欠相時には欠相出
力部１８を夫々選択する。前記主接点３を自動回路させ
るために引外しコイル１９を備えている。そして前記短
絡出力部１６．過負荷出力部１７及び欠相出力部１８は
その出力によって引外しコイル１９をｂ１１磁して主接
点３を自動開路させると」１、に、端ｒ６８゜６ｓ　＋
　６１ｏに信号を与えてこれら端子に接続されたＬＥＤ
からなる図示しない短絡、過９夕ｉ、欠相表示灯を点灯
させるようになっている。２０は第２の電源部であり、
前記主回路導体２から入力を得て整流、平滑をする機能
を右する。一方、前記主回路導体２にはまた漏電検出器
としＣ零相変流器２１が設けられ、この零相変流器２１
の出力はサージ吸収回路２２及び増幅部２３を介して判
定回路２４に与えられる。この判定回路２４に１５いて
漏電事故として判定された場合は漏電出力部２５が引外
しコイル１９を励磁すると共に端子６１１に信号を与え
これに接続された図示しない漏電表示灯を点灯させる。

端子６１２はｌ１７Ｉ記り、υ絡出力部１６．過負荷出
力部１７．欠相出力部１８及び′ｇｉ電出力部２５の何
れかが動作状態になったとき信号を受けて端子６１２に
事故表示細目を・妥【）て事故表示灯を点灯させる。以
」−において、第ニーの電源部２０は増幅部２３、判定
部２４及び引外しコイル１９川の制御電源として機能す
る。またこの回路しゃ断器はテストスイッチ２６を有し
て主回路導体２の適宜の二相間に抵抗２７を介して接続
してあり、テストスイッチ２６を手動で閉成すると漏電
事故と同一状態を主回路１に与えることができ、これに
よって動作をチェックする。また端子６６．６７を用い
て遠方からチェックすることができるようになっている
。

次にこの回路しゃ断器の機械的構成について説明する。

主として第１図において、２８は本体ケース、２９はカ
バー、３０．３１は左右に対向配置した一対の支持板（
後者は第４図参照）である。

３２は固定接点板で、上端に固定接点３ａが固着され下
端に端子導体部３３の一端がろう付けにより接続され、
そしてこの端子導体部３３の他端は前記電源側端子４と
している。前記固定接点板３２の上下端間は絶縁チュー
ブ３４により被覆されている。前記固定接点３ａとで前
記主接点３を構成する可動接点３ｂは可動接触子３５の
上端に固着され、この可動接触子３５の下端は本体ケー
ス２８側にビン３６により回動自在に支持している。

前記可動接触子３５を回動さＵるための作動ロッド３７
は前記支持板３０に突設された〜ヌ・１の案内突起３８
．３８間にて図中左右方向に移動可（（’ａに配設され
、その先端がビン３７ａを介して可動接触子３５の中間
部に連結されていると共に、常には作動ロッド３７の引
掛片３９と支持板３０に一体の引掛片４０との間に設け
られた引張ばね４１により矢印４２方向に付勢されてい
る。４３は操作レバーで、前記支持８ｉ３０にビン４４
を介して回動自在に支持され、これには第７図にも承り
ようにカバー２９から突出する摘み４５が一体に形成さ
れている。またこの操作レバー４３において摘み４５と
反対側には膨出状の抑圧突出部／Ｉ（５が形成され、前
記電源側端子４方向側面には中心方向に窪む係合溝４７
が形成され、一方の軸方向端面中の押圧突出部４６近傍
にはスイッチ作ｖＪ突子４８が一体的に突設され、また
他方の軸り向端面　　　　−中摘み４５の根元近傍には
リセット相即）、１部４９が一体的に突設されている。

この操作レバー４３をリモート操作によって回動操作す
る前記双安定有極電磁石７は第９図及び第１０図に示す
ようにプランジャ５０を有する。このプランジャ５０の
先端は一端がビン５１を介してビン受部材５２に回動自
在に支持された連動杆５３の中間にビン５４により連結
され、また連動杆５３の他端には前記操作レバー４３の
係合溝４７に常時係合される係合突起５５を有している
。この双安定有極電磁石７は原理的には特開昭５９−１
０１７３６号に記載のものと同様のものであり、無励磁
の状態でプランジャ５０を押し込むとその位置（後退位
置）に、また引き上げるとその引き上げ位置く突出位置
ンに夫々永久磁石の作用によって保持される。

これに対して励磁した場合は第１２図によって述べたよ
うにその電流方向に応じて突出または後退方向に移動し
て以後その位置に断電後も保持される。従って、上記構
成では連動杆５３の係合突起５５が操作レバー４３の係
合溝４７に常時係合しているので、双安定有極電磁石７
を電流がダイオード９を通る方向に励磁されるとプラン
ジャ５０が後退方向に移動されるので係合突起３５Ｆ）
がｆｆｉ　１０図及び第１図中下方に移動され従って操
作レバー４３はビン４４を中心に反時計方向に回動され
、逆にダイオード１０を通る方向に励磁されるとプラン
ジャ５０が突出方向に移動されるので係合突起５５が上
方に移動され、従って操ｒ［レバー４３は時計方向に回
動される。これが双安定有極電磁石７による操作レバー
４３のリモート操作である。

再びＭ１図において、５６は開閉用リンク機構で、これ
は揺動板５７と前記作動ロッド３７とから成る。この揺
動板５７は略三角形をなし、一つの頂点近傍にビン５８
が固着してあり、ぞしにのビン５８を支持板３０に形成
した長孔５９Ｎ’５に第３図参照）に摺動自在に係合Ｕ
しめてＪ５す、常にはこのビン５８と支持板３０に一体
の突片３０ａとの間に設けた引張ばね６０により矢印６
１方向に移動付勢されでいる。このような１１６動仮５
７の一方の傾斜辺には前記ｆ’ＩＴｓロッド３７に一体
的に設けた摺動片３７ｂが層動自在に当＋＞；ｇれ、他
方の傾斜片には操作レバー４３が第１図に示す如くオン
操作位置にあるときにその押圧突出部４６が当接する関
係になってし）る。６２は自動しゃ断ＲｆＭ、即ら自動
中外しのためのトリップ機構であり、以下これについて
主に第１図及び第８図を参照して述べる。このトリップ
機構６２は略し字状をなしたキせツチレバ−６３を有す
る。この主１１ツチレバ−６３はその屈曲部分にてピン
６４により支持板３０に回動自在に支持され一方のアー
ム部の途中には前記揺動板５７のピン５８と係脱可能な
係合部６５が形成され、また他方のアーム部の先端は前
記引外しコイル１９のプランジャ６６にビン６６ａを介
して連結されている。このプランジャ６６は引外しコイ
ル１９が励磁されると突出する形のものであり、この突
出変位によってキャッチレバー６３がビン６４を中心に
第１図中時計方向に回動されビン５８と係合部６５との
係合を解除ケる。換言すれば、揺動板５７のビン５ｉ　
　　　　８は主接点３のオン状態では常時キャッチレバ
ー６３の係合部６５に係合している。６７はトリップリ
セット機構で、第８図に示すように、適宜の静止部材に
固着されたピン６８を中心に回動するリセット操作部材
６９が設けられこのリセット操作部材６９の一方のアー
ム部の先端にｋｌ操竹レバー４３を第１図中時計方向で
ある開路方向に回ｖノさせたときにリセット用押圧部４
９が当接φる受部７０が形成され、また他方のアーム部
の先端には前記引外しコイル１９のプランジ１１６６の
先端に対向する押圧部７１が形成されている。従って操
作レバー４３を第８図中矢印７２１′ｉ向く第１図中時
計方向に一致）に回＃操作するとリセット操作部材６９
はその受部７０がリセッｉ・用押圧部４９によって押圧
されることにより矢印７３方向に回動され、押圧部７１
がプランジャ６６を押し、これによりキャッチレバー６
３が第１図反時５１方向に、即ち係合部６５が揺動板５
７のピン５８に係合する方向に回動する。

第４図乃至第６図において、７４は内部に前記第１の補
助スイッチ８及び第２の補助スイッチ１　　　１を配置
したマイクロスイッチであり、これは前記支持板３１に
取付けられていてこれら補助スイッチ８．１１を切換え
開閉させるアクチュエータ７５が前記操作レバー４３の
スイッチ作動突子４８によって押圧操作される関係にな
っている。即ち、第４図に示すようにアクチュエータ７
５は操作レバー４３がン位置にあるときはスイッチ作動
突子４８により押圧され、また第５図に示すように開路
位置にあるとぎはスイッチ作動突子４８による押圧から
解除されるもので、このようにしてマイクロスイッチ７
４、即ち第１の補助スイッチ８及び第２の補助スイッチ
１］は主接点３の開閉に連動される。７６は固定接点３
ａ及び可動接点３ｂ間のアークを消弧するための消弧装
置であり、これは周知のように絶縁材製の支持板７７と
磁性材製のグリッド７８とから成り、前記可動接触子３
５の回動領域の上方に配置されている。

さて、第１１図乃至第１４図において、７９は検出ユニ
ットであり、これはプリント基板８０に前記変流器１２
１〜１２３及び零相変流器２１を取付けたものを収納ケ
ース８１に収納したユニット構造になっている。前記プ
リント基板８０にはまた、変流器１２１〜１２３及び零
相変流器に付随する出力電流処理素子即ち第１の電源部
１３、第２の電源部２０及びサージ吸収回路２２の構成
部品８２をも組込んでいる。また、この検出ユニット７
９において、前記主回路導体２の一部をなしている３本
のフレキシブル導体８３の一端には前記負荷端子５が接
続されている。

一方、８４は判定ユニットで、これは第１１図（モジュ
ール化前の状態をもって示す）に示すようにプリント基
板８５に前記最大電流検出回路１４、定格電流整定ボリ
ューム１５ａを含む判定回路１５、短絡出力部１６、過
負荷出力部１７、欠相出力ｔｉ５１８、増幅部２３、判
定回路２４及び漏電出力部２５の構成部品８５ａを配置
してこれを収納ケース８６に収納し、最終的にエポキシ
樹脂等モールド材を充填してモジュール化しでなるもの
である。そして第１図及び第１／１図に示づように前記
検出ユニット７９は主接点３次描とは開閉用リンク機構
５６等機械的装買を間に置く反対側に位置するよう本体
ケース２８内に着脱自在に配設し、また判定ユニット８
４は第１４図に示すように本体ケース２８内の使用状態
における幅方向の一側、換言すれば主回路導体２と平行
になる一側（第１４図では下辺）に着脱自在に配設して
いる。この場合において、検出ユニット７９におけるフ
レキシブル導体８３の他端と同じく主回路導体２を構成
するために前記可動接触子３５から導出された他のフレ
キシブル導体８７（第１図参照）の端部とを中継端子８
８により接続し、また、検出ユニット７９と判定ユニッ
ト８４との間を第１のコネクタ８９により接続し、更に
判定ユニット８４と前記信号授受用外部接続端子６１〜
６１２のうちの所望のものとの間を第２及び第３のコネ
クタ９０．９１により接続している。また、本体ケース
２８中、微小電流を扱う判定ユニット８４を配置する部
分には第１４図に示すように２枚の磁性材製例えば鉄板
製のシールド板９２．９３を配置し、もって判定ユニッ
ト８４の主回路導体と平行な両側面をこれらシールド板
９２．９３により覆うようにしている。これらシールド
板９２゜９３は図示を省略しているがアースされる。尚
、第１．４図において、９２は前記テストスイッチ２６
を操作する操作釦、９３は定格電流整定ボリューム１５
ａの操作摘みである。

次に上記構成の作用について説明する。

（Ｉ）手動開閉操作 第１図は主接点３が閉路している通常状態を示す。この
状態において、揺動板５７のビン５８を中心とする時計
方向回動は操作レバー４３の押ハ突出部４６が揺動板５
７の傾斜辺に当接していることにより阻止され、この阻
止力は双安定有極電磁石７におけるプランジャ５０の保
持力によって与えられる。そして引張ばね４１による作
動［１ツド３７の矢印４２方向への移動は摺動片３７ｂ
が揺動板５７に当接することにより阻止されでいる。

こうして、可動接触子３５は主接点３を閉路状態に保持
する。今、この第１図の状態において、操； 作レバー４３を手動により強制的に時計方向に回動操作
したとすると、操作レバー４３の押圧突出部４６が揺動
板５７の傾斜辺から離れるので１ぷ動板５７がビン５８
を中心に時計方向に回動可能になり、従って第２図に示
すように作動ロッド３７が引張ばね４１によって矢印４
２方向に移動する。

このとき揺動板５７は摺動片３７１）との摺動によりビ
ン５８を中心に時計方向に回動される。このような作動
ロッド３７の矢印４２方向の移動により可動接触子３５
が反時計方向にビン３６を中心に回動して主接点３を開
路する。このような第２図に示す手動オフ操作状態から
逆に操作レバー４３を反時計方向に強制回動操作すると
、先ず操作レバー４３の押圧突出部４６が揺動板５７に
当接してこれを押し反時計方向に回動させる。この揺動
板５７が回動するとその傾斜辺に摺動片３７ｂが当接さ
れている作動０ツド３７は揺動板５７によって反矢印４
２方向に引張ばね４１のスプリング力に抗して引き戻さ
れ可動接触子３５がビン３６を中心に時計方向に回動し
て主接点３を閉路し、各部は第１図の状態になる。

（ＩＩ）リモート開閉操作 再び第１図に示す通常状態において、端子６４゜６５間
にダイオード１０を通る方向の操作信号を与えて双安定
有極電磁石７を励磁したとするとプランジャ５０が突出
方向に移動され、連１ＩＩＩＪ＋１５３の係合突起５５
が第１図中上方に移１ＩＩＩＪするので操作レバー４３
が時計方向に回動され、各部が（Ｉ）項で述べた同様に
第２図に示す状態になつＣｉ接点３が開路される。

この第２図の状態から、今度は端子６ａ、ｆ５５間にダ
イオード９を通る方向の操作信８を与えると、プランジ
ャ５０が後退方向に移動して係合突起５５が第２図中下
方に移動するのぐ操作レバー４３は反時計方向に回動さ
れ、各部が第１図に小す状態になり、主接点３が閉路さ
れる。

（ｆｉｌ＞自動トリップ動作とりセラ１〜第１図に示す
状態において、事故検出に基づいて引外しコイル１９が
励磁されるとそのプランジャ６６が突出方向に移動する
ので第３図に示づようにキャッチレバー６３がビン６４
を中心に時計方向に回動してその係合部６５が揺ｒＦ）
Ｊ板５５７のビン５８との係合を開放する。この結果引
張ばね１１により常時移動力を受けている作動ロッド３
７は摺動片３７ｂにより揺動板５７を伴いながら矢印４
２方向に移動し可動接触子３５が主接点３を開路する。

このとき揺動板５７はビン５８が長孔５９に沿い移動０
■能であることにより反矢印６１方向に移動される。

このような第３図に示す自動トリップ後の状態において
、主接点３を再投入づべく、双安定有極電磁６７を用い
、或いは手動により操作レバー４３を時計方向に回動さ
せると、第８図において説明したように操作レバー４３
のリセット用押圧部４つがリセット操作部材６９を押圧
によって矢印７３方向に回動させ、そしてこのリセット
操作部材６９の回動によってキャッチレバー６３が第３
図中反時計方向に回動される。するとキャッチレバー６
３の係合部６５に隣接した傾斜面６３ａが揺動数５７の
ビン５８に圧接してこれに反矢印６コ １方向の分力を付与する。これによって揺動板５７仝体
が矢印６１方向に引き寄せられビン５８がキャッチレバ
ー６３の係合部６５に係合して第２図の状態になる。こ
うしてトリップＩｎ　ｈ’＋ｉ　６２はリセットされる
。この第２図の状態になった（りは操作レバー４３を反
時計方向に回動操ｆｌ”Ｊれば主接点３が閉路された第
１図の状態になる、。

上記構成の回路しヤ）断器は主接１ζ、蒐３の開閉操作
を操作レバー４３のみならず双安定有極電磁６７によっ
ても遠方から行なうことが可能なりモートコントロール
憬能を有し、また変流器１２＋”１２コ及び零相変流器
２１によりｌ“回路１の電流状態を検出し、その検出に
基いて過負荷、短絡、欠相及びＳ霧状態の判定を行って
引外しコイルを励磁するいわゆる静止形のものである。

従つＣ主回路定格電流の相違に対してはしゃ断器全体の
変更は不要であり、変流器１２１〜１２３．２１の変更
をもって対応できるから経済的である１、特にこの場合
、保護回路装置を変流器１２１〜１２３及び２１を主体
とする検出用回路素子を集中配置して検出ユニット７９
とし、増幅回路２３、最大電流検出回路１４等検出信号
により判定動作を行なう電子回路素子を集中配置して判
定ユニット８４とづることにより回路素子を狭い空間に
効率よく収納できるようになして全体的な大形化が回避
されている。また、このようなユニット化によりこれら
検出ユニット７９及び判定ユニット８４は夫々独立の工
程にて組立られかつ本体ケース２８に対しては極めて容
易に組込み及び取出しを行なうことができるので組立及
び交換を容易に行ない得る。更に微小電流を扱う判定ユ
ニット８４はフレキシブル導体８７即ち主回路導体との
間に介在されたシールド板９２によりサージ等外来ノイ
ズに対してｍ　ｆ＆されているので、狭いスペースへの
配置ひありながら耐ノイズ性が向上する。もう一方のシ
ールド板９２は隣接配置される回路しゃ断器からのノイ
ズに対して有効になる。

尚、本発明は上記実施例のみに限定されるものではない
ことは勿論であり、特に欠相及び漏電保ＩＩ能は必要に
応じて与えればよい。

［発明の効果］ 本冗明によれば以上述べたように、リモートコントロー
ル機能及び過負荷、短絡保護機能を有する静止形であり
ながら大形化づることを回避′ｃさ、かつ保護回路装置
の組立及び交換が容易になる回路しゃ断器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例に関するしので、第１図は閉路
状態をもって示す主要部の縦断側面図、第２図及び第３
図は夫々開路状態をもって及び自動しゃ断状態をもって
示す第１図相当図、第４図乃至第６図はマイクロスイッ
チの動作を説明するための夫々異なる作用状態をもって
示す要部の縦断面図、第７図は操作レバーの斜視図、第
８図はトリップリセット機構の斜視図、第９図及び第１
０図は双安定有極電磁石７の平面図及びｉ［面図、第１
１図は判定ユニット近傍の縦断側面図、第１２図及び第
１３図は夫々検出ユニットの側面図及び正面図、第１４
図は第１図とは縮尺度を寮にして示すカバーの平面図、
第１５図は内部回路を示すブロック図である。 図中、３は主接点、７は双安定有極電磁イ１．６１〜６
１２は信号授受用外部接続端ｒ、１２１〜１２３は変流
器、１９は引外しコイル、３２は固定接点板、３ａは固
定接点、３ｂは可動接点、３５は可動接触子、３７は作
動ロッド、４３は操作レバー、４６は押圧突出部、４７
は係合溝、４８はスイッチ作動突子、４９はリセット用
押圧部、５０はプランジ１１５６は開閉用リンク機構、
５７は揺動板、６２はトリップ８！構、６３はキャッチ
レバー、６７はトリップリセット機構、６９はリセット
操作部材、７９は検出ユニット、８４は判定ユニット、
９２．９３はシールド板である。 出願人　　株式会社　　東　　芝 第　２　図 第３図 ？！４　　図 第　６　口 Ｍ９　　口 第　１０　図 第　１１　　口 ２８　１５ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｅｌ
！：Ｉ第　１２　　図 ？！１３　図 Ｑ 第　１４　　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主回路に介在された可動接点と固定接点とを開閉す
   る可動接触子と、この可動接触子を回動操作する開閉用
   リンク機構と、この開閉用リンク機構に操作変位を与え
   る手動操作可能な操作レバーと、操作電流が与えられて
   前記操作レバーを操作する双安定有極電磁石と、主回路
   導体に介挿された変流器及びこれに付随する整流素子等
   の回路素子を集中配置して過負荷及び短絡事故を検出す
   る検出ユニットと、この検出ユニットから検出信号を受
   けて事故を判定するための電子回路素子を集中配置した
   判定ユニットと、この判定ユニットからの指令により励
   磁される引外しコイルを含みこの引外しコイルの励磁に
   よって前記可動接触子を接点開離方向に作動させるべく
   前記開閉用リンク機構を解放するトリップ機構とから成
   り、前記検出ユニット及び判定ユニットとを夫々着脱自
   在な配置構成にすると共にこれら両ユニット間を第１の
   コネクタにより接続し、前記判定ユニットへと信号授受
   用外部接続端子との間を第２のコネクタにより接続した
   ことを特徴とする回路しゃ断器。 ２、判定ユニットと主回路導体との間に磁性材製シール
   ド板を介在したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の回路しゃ断器。