JP2519599B2

JP2519599B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP2519599B2
Application number: JP2338541A
Authority: JP
Inventors: 俊英紙野; 武司由良
Original assignee: Terasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Terasaki Electric Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPH0475227A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、回路遮断器に関し、特に回路遮断器能と電
磁開閉機能とを併せ持つ回路遮断器に関するものであ
る。

［従来の技術］一般に、回路遮断器は、過負荷電流あるいは短絡電流
に対して電路および系統機器を保護することを目的とす
るものである。負荷の開閉頻度の多い場合には、回路遮
断器と直列に接続された電磁開閉器を設け、開閉耐久性
能の長い電磁開閉器によって負荷の開閉が行なわれてい
る。

この回路遮断器と電磁開閉器の機能を一体化するよう
にした先行技術として従来より以下の３つのタイプのも
のがある。

第１のタイプは、たとえば特開昭52−132382号公報に
開示されるものである。このタイプは、回路遮断器の機
能と電磁開閉器の機能とを一体的に組合せたものであ
り、接触子は短絡遮断用と負荷開閉器用が各々別々に設
けられている。このタイプのものは性能に優れるが装置
が大型化し経済的でない。

また、第２のタイプとしてたとえば特公昭39−5573号
公報に開示されるものがある。このタイプは、操作用電
磁石と接触子とを機構的に連結して負荷開閉を行ない、
過電流発生に際しては、この機能の連絡を断切る構造の
ものである。すなわち、この連結機構はトリップフリー
方式になっており過電流引外し装置が動作したときに操
作用電磁石が開極するとともに連結が断たれる。したが
って、高速遮断を行なうことが可能である。しかしなが
ら、このトリップフリー方式は機構が複雑となり、また
開閉操作時に同時にトリップフリー機構が動作させられ
ることになるため開閉耐久性能のよいものが得られな
い。

さらに、第３のタイプとしてたとえば特公昭63−3609
7号公報に開示されるものがある。このタイプは、操作
用電磁石と短絡保護用電磁石および過電流引外し装置を
持ち、操作用電磁石と短絡保護用電磁石とはともに接触
子装置の連接手段に直接的に作用するものである。この
方式のものは開閉耐久性能に優れる。また、大電流の遮
断に際しては、短絡保護用電磁石が直接的に接点を開放
すると同時に過電流引外し装置が動作して操作用電磁石
の励磁電流を遮断し、消勢するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ところが、第３のタイプの回路遮断器においては、大
電流の遮断に際して、まず短絡用電磁石の動作によって
接点が開放され、一旦電流が遮断される。

電流が遮断されると、短絡時保護用電磁石は消勢し、
再通電状態になろうとする。ところが、この再通電を防
止するためのラッチ機構が設けられており、再通電の防
止が図られている。しかしながら、本例によるラッチ機
構は自動的なリセット機構を備えておらず、回路の再投
入のためには人為的にラッチ機構のリセット動作を行な
うことが必要であった。

したがって、この発明の目的は、主電流経路に短絡電
流のような過大電流が発生した場合に、即座に回路の遮
断を行なうことができ、かつ、回路の遮断直後に回路が
閉じてしまうのを防止するために回路の遮断状態を継続
して維持することができ、なおかつ、回路の再投入動作
を行ない得る状態に自動的に復帰することのできる回路
遮断器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明の構成要素と、図示した実施例の要素との対応
関係を容易に理解できるようにするために、図面中の参
照番号を括弧書きで付す。参照番号を付すのは単に理解
を容易にするためだけの目的であり、図示した実施例に
限定することを意図するものではない。

この発明に従った回路遮断器は、固定接点（10）と、
可動接触子手段（９）と、第１連接手段（17）と、第１
ばね手段（11）と、電流動作型電磁石（30）と、伝達手
段（18）と、開離状態維持手段（110,112,113）と、付
勢力カットオフ手段とを備える。

固定接点（10）は、電源側回路端子（16）と負荷側回
路端子（43）との間を結ぶ主電流経路の途中に設けられ
る。可動接触子手段（９）は、固定接点に接触・開離す
ることによって主電流経路の開閉動作を行なう。第１連
接手段（17）は、可動接触子手段に接続されて変位可能
になっている。第１ばね手段（11）は、可動接触子手段
を固定接点に接触させるように付勢する。

電流動作型電磁石（30）は、主電流経路における所定
値以上の過大電流の発生に応じて励磁されて動作する。
伝達手段（18）は、電流動作型電磁石の動きを第１連接
手段に伝達し、それによって可動接触子手段を第１ばね
手段の付勢力に逆らって固定接点から離す。

開離状態維持手段（110,112,113）は、伝達手段に作
用する第１ばね手段の付勢力と、これに相反する方向に
作用する付勢力とを釣り合わすことによって伝達手段の
位置を固定し可動接触子手段と固定接点との開離状態を
維持する。

付勢力カットオフ手段は、過大電流の発生に伴なっ
て、伝達手段による可動接触子手段への力の伝達の後に
可動接触子手段を第１ばね手段の付勢力に逆らって移動
させ、それによって開離状態維持手段に作用する第１ば
ね手段の付勢力をカットオフする。

１つの実施例において、電流動作型電磁石はプランジ
ャ型である。伝達手段は、回動可能に設けられ、その一
端が電流動作型電磁石のプランジャ（31）に当接する第
１レバー（110）と、回動可能に設けられ、その一端が
第１連接手段（17）に当接する第２レバー（113）と、
第１レバーの他端と第２レバーの他端とを連結するリン
ク材（112）とを備える。

１つの実施例において、付勢力カットオフ手段は、電
圧動作型電磁石（60）と、第２連接手段（74）とを備え
る。電圧動作型電磁石（60）は、固定部（61）と、主電
流経路の開閉指令に応じて移動する可動部（62）と、可
動部を固定部が遠ざけるように付勢するばね（64）とを
有する。第２連接手段（74）は、ばねに付勢された可動
部（62）の動きを第１連接手段（17）に伝達し、それに
よって可動接触子手段を第１ばね手段の付勢力に逆らっ
て移動させる。

１つの実施例において、付勢力カットオフ手段は、過
電流を検知して応動する過電流応動手段（46,50,54,10
2,103）と、過電流応動手段の動きを第１連接手段（1
7）に伝達し、それによって可動接触子手段を第１ばね
手段の付勢力に逆らって移動させる手段（87,90,91,92,
93,97,99）とを備える。

１つの実施例において、回路遮断器は、さらに、伝達
手段（18）を元の位置に復帰させるように付勢する第２
ばね手段（115）を備える。

［作用］電流動作型電磁石（30）は、主電流経路における所定
値以上の過大電流の発生に応じて励磁されて動作する。
１つの実施例では、電流動作型電磁石はプランジャ型で
あり、この場合過大電流の発生に応じて励磁されてプラ
ンジャ（31）を所定方向に動かす。伝達手段（18）は、
プランジャ（31）の動きを第１連接手段（17）に伝達
し、第１連接手段（17）を下方へ移動させる。第１連接
手段（17）は可動接触子手段（９）に接続されているの
で、第１連接手段（17）の下方への移動に伴って、可動
接触子手段（９）は固定接点（10）から離れる。こうし
て、主電流経路に過大電流が発生したとき、回路は即座
に遮断される。第１ばね手段（11）は、可動接触子手段
（９）を固定接点（10）に接触させるように付勢してい
る。１つの実施例で採用される第２ばね手段（115）
は、伝達手段（18）を元の位置に復帰させるように付勢
している。

回路の遮断に伴い電流動作型電磁石への励磁が解かれ
るので、プランジャ（31）は、ばね（34）の付勢力によ
って上方に移動する。このとき、もしも伝達手段（18）
が第２ばね手段（115）の付勢力によって元の位置に復
帰したならば、伝達手段（18）と第１連接手段（17）と
の係合状態が解除されるので、可動接触子手段（９）は
第１ばね手段（11）の付勢力によって上方に移動し、固
定接点（10）に当接してしまう。そのような回路遮断直
後の通電を防止するために、本発明の回路遮断器は、伝
達手段（18）に作用する第１ばね手段（11）の付勢力と
これに相反する方向に作用する付勢力とを釣り合わすこ
とによって、伝達手段（18）の位置を固定し可動接触子
手段（９）と固定接点（10）との開離状態を維持する開
離状態維持手段を備えている。

第13B図に図示された実施例に基づいて、より具体的
に説明する。第13B図は、回路遮断直後の状態を示して
いる。第１レバー（110）は、ばね（115）の付勢力によ
って反時計方向に回動しようとする。言い換えれば、第
１レバー（110）とリンク材（112）との連結軸は、軸
（111）を中心として反時計方向に回転しようとする。
そのような反時計方向の回転は、図から明らかなよう
に、リンク材（112）と第２レバー（113）との連結軸が
軸（114）を中心として反時計方向に移動したときに初
めて可能になるものである。ところが、第２レバー（11
3）の一端は、第１ばね手段（11）によって付勢された
第１連接手段（17）によって押し上げられて時計方向に
回動しようとしている。言い換えれば、第１ばね手段
（11）は、リンク材（112）と第２レバー（113）との連
結軸を軸（114）を中心とて時計方向に回転させようと
している。リンク材（112）と第２レバー（113）との連
結軸を時計方向に回動させようとする第１ばね手段（1
1）の付勢力と、同じ連結軸を反時計方向に回動させよ
うとする第２ばね手段（115）の付勢力またはフレーム
から第１レバー（110）に作用する反力とが釣り合い、
その結果伝達手段（18）の位置が固定される。こうし
て、可動接触子手段（９）と固定接点（10）との開離状
態は維持される。

本発明の回路遮断器は、過大電流の発生に伴って、伝
達手段（18）による可動接触子手段（９）への力の伝達
の後に可動接触子手段を第１ばね手段（11）の付勢力に
逆らって移動させ、それによって伝達手段（18）に作用
する第１ばね手段（11）の付勢力をカットオフする付勢
力カットオフ手段を備えている。付勢力カットオフ手段
の一例は第２図に図示され、他の例は第５図および第６
図に図示されている。

第２図を参照して付勢力カットオフ手段の一例を説明
する。電圧動作型電磁石（60）は、固定部（61）と、主
電流経路の開閉指令に応じて移動する可動部（62）と、
可動部（62）を固定部（61）から遠ざけるように付勢す
るばね（64）とを有している。回路が遮断されると、電
圧動作型電磁石（60）が無励磁状態になるので、可動部
（62）は固定部（61）から遠ざかるように移動し、第２
連接手段（74）を図において時計方向に回動させる。第
13B図を参照する。第２連接手段（74）は第１ばね手段
（11）の付勢力に逆らって第１連接手段（17）を下方へ
押し下げる。その結果、開離状態維持手段（110,112,11
3）に作用する第１ばね手段（11）の付勢力がカットオ
フされるので、伝達手段（18）は、第２図に示す元の位
置に復帰する。

付勢力カットオフ手段の他の例を示す第５図および第
６図を参照する。過電流応動手段は、主電流経路に過大
電流が流れたとき、部材（102）を時計方向に回動させ
る。その結果、部材（102）は第６図に示されている部
材（99）を時計方向へ回動させ、最終的には部材（87）
を時計方向に回動させる。部材（87）は、第２連接手段
（74）を下方へ移動させる。その結果、第１連接手段
（17）は、下方へ移動し、開離状態維持手段に作用する
第１ばね手段（11）の付勢力はカットオフされる。

［実施例］第１図は、この発明の一実施例による３極型の過負荷
短絡保護機能を備えた回路遮断器の外観斜視図である。
回路遮断器のハウジングは、ベース１、操作機構ユニッ
トハウジング３、引外しユニットハウジング４および各
極毎に独立した３つの開閉遮断ユニットハウジング２の
６つの部分から構成されている。また、第15図は、回路
遮断器の概略構成を示す回路構成ブロック図である。第
15図を参照して、回路遮断器は各々独立した３系統の主
電流路を有し、各々の電路の途中には断路接点DS、主接
点Ｓ、短絡時強制開極用電磁石ST、電流検出用変流器CT
および零相変流器ZCTが設けられている。そして、主接
点Ｓの開閉を行なうための接点開閉手段として３つの開
離手段が設けられている。第１の開離手段は、開閉動作
用電磁石60を用いて主接点Ｓを開閉する手段である。第
２の開離手段は、主電流路に設けられた電流検出用変流
器CTあるいは零相変流器ZCTからの検出信号を受けて動
作するばね釈放機構部75bによって主接点Ｓを遮断する
ものである。第３の開離手段は主電流路中に設けられた
短絡時強制開極用電磁石STの動作によって主接点Ｓを遮
断する手段である。このような回路構成および機構を有
する回路遮断器の構造について以下に説明する。

第２図は、第１図に示される回路遮断器の投入状態の
中央側部断面図であり、第３は第２図の切断線Ｘ−Ｘに
沿った方向からの平面図である。両図を参照して、回路
遮断器は成型絶縁物よりなる中空のベース１と、ベース
１の下部より挿入装着される成形絶縁物よりなる各極毎
に独立した開閉遮断ユニットハウジング２と、ベース１
の上部の一方側に形成される絶縁物よりなる操作機構ユ
ニットハウジング３と、ベース１の上部の他方側に形成
される成形絶縁物よりなる引外しユニットハウジング４
とが装着されている。

開閉遮断ユニットハウジング２は細長い形態を有し、
その一端に配置された電源側端子導体16から断路部13を
経て第１固定導電体12、主接点部５および第２固定導電
体14に至る電流路が構成されている。主接点部５の両側
には消弧装置７、７が配置されている。主接点部５は、
第１固定導電体12および第２固定導電体14に設けられた
１対の固定接点10、10と、この固定接点10、10に対接す
る位置に可動を接点８、８を有する橋絡型の可動接触子
９と、この可動接触子９を下面から支持し常時固定接点
に対して可動接点８を圧接する接触子ばね11および鉛直
方向に延び可動接触子９に接続された開閉操作レバー17
とを備える。主接点部５の開閉動作は開閉操作レバー17
を押し下げることにより固定接点10、10と可動接点８、
８との間が開放され、また復帰動作は接触子ばね11の復
元力によって固定接点10と可動接点８とが接触すること
により行なわれる。

一方の固定接点10を有する第１固定導電体12はその一
端が消弧装置７の上部にまで延長されてアークホーンを
形成し、他端は断路部13に延びている。また、他方の固
定接点10を有する第２固定導電体14は、その一端が消弧
装置７の上部にまで延長されてアークホーンを形成し、
他端は折返されてハウジング２の上部に沿って延長さ
れ、ベース１の貫通孔を介して引外しユニットハウジン
グ４の溝部に露出するように設けられている。

また、この開閉遮断ユニットハウジング２内の主接点
５の上部近傍には短絡時強制開極用リンク機構18が設け
られている。これについては後述する。

さらに、開閉遮断ユニットハウジング２の底壁に沿っ
て設けられたアークランナ15は、第１固定導電体12、第
２固定導電体14の固定接点10、10側に延長して形成され
たアークランナ部と対応して消弧装置７、７の下部に設
けられている。

引外しユニットハウジング４の内部には短絡時強制開
極用電磁石30と零相変流器40、電流検出用変流器41およ
び負荷側端子導体43を含み、各々が直列に接続され主電
流路を構成する。

短絡時強制開極用電磁石30は、固定鉄心32と、これに
対応する可動鉄心33と復帰スプリング34ならびに磁性ヨ
ーク35、励磁コイル36とから構成されるプランジャ型電
磁石である。可動鉄心33には突出棒31が一体的に装着さ
れている。突出棒31の先端は引外しユニットハウジング
４、ベース１および開閉遮断ユニットハウジング２に設
けられた貫通孔を貫通して短絡時強制開極用リンク機構
18の第１レバー110に当接している。励磁コイル36の入
力端部は開閉遮断ユニットハウジング２の上部に露出し
た第２固定導電体14にねじ24により接続されており、さ
らに出力導体39は必要に応じて設けられる３極共用の１
つの零相変流器40の貫通孔を貫通して電流検出用変流器
41の鉄心42の一片に１次側コイルとして巻回される。

電流検出用変流器41の１次側コイルの導出端は負荷側
端子導体43の一端に接続される。電流検出用変流器41の
鉄心42の他辺には２次側コイル44が巻回され、２次側コ
イルの導出線はその上部に配置される電子式過電流継電
器45の入力として接続される。

以上の構成により、電源側端子導体16から負荷側端子
導体43に至る主電流路が構成される。

次に、主接点５の３つの開離手段の構成について説明
する。

まず、第１の接点開離手段として開閉操作用電磁石60
を用いる構成について説明する。第２図ないし第４図を
参照して、開閉操作用電磁石60は操作制御機構75ととも
に操作機構ユニットハウジング３内に配置される。開閉
操作用電磁石60は、Ｅ型の固定鉄心61と、これに対応す
る同じくＥ型の可動鉄心62ならびに各鉄心の中央脚部を
巻回しする励磁コイル63および吸引解放用スプリング64
とから構成される。開閉操作用電磁石60の固定鉄心61は
固定鉄心61に設けられた貫通細穴部61aに挿入された板
ばね66によって固定枠65とともに操作機構ユニットハウ
ジングの端蓋3aに固定支持される。可動鉄心62は可動鉄
心62と一体に装着されるスプリング架設板69により吸引
解放用スプリング64を介して固定枠65に対して移動可能
に取付けられている。吸引解放用スプリング64は常時可
動鉄心62を固定鉄心61から遠ざける方向に付勢してい
る。可動鉄心62にはこの可動鉄心62を貫通しかつ可動鉄
心62と一体的に移動する可動鉄心作動ピン73が形成され
ている。さらに、固定枠65の一端にはこの可動鉄心作動
ピン73に係合する電磁石作動レバー71が軸72を中心に回
動可能に取付けられている。電磁石作動レバー71の一端
にはクロスバー74が取付けられている。クロスバー74
は、ベース１の内部に並列に配置された３つの開閉遮断
ユニットハウジング２、２、２から各々突出した開閉操
作レバー17、17、17の頭部に同時に当接する一体成形体
から構成されている。

さらに、第２の接点開離手段について第２図、第３
図、第５図および第６図を参照して説明する。第５図
は、第３図において釈放型電磁石46近傍の要部拡大平面
図である。また、第６図は第２図における切断線Ｙ−方
向から断面構造図である。第２の接点開離手段は電流検
出用変流器41の２次コイル44の一端から電子式過電流継
電器45および釈放型電磁石46を通してさらに操作制御機
構75を介在して３極連動用クロスバー74に至る各装置か
ら構成される。第５図を参照して、釈放型電磁石46は磁
性材料よりなるＵ字形枠47と、Ｕ字形枠内に配置される
永久磁石48と、Ｕ字形枠47の一方端部を巻回しする引外
しコイル49と、アーマチュア50と、アーマチュア50を回
動自在に支承する支持部材51と、引外しスプリング52と
から構成される。釈放型電磁石46は、常時永久磁石48に
より与えられる磁束によって引外しスプリング52の作用
力に抗してＵ字形枠47の脚部にアーマチュア50が吸引保
持される。この状態で引外しコイル49に電子式過電流継
電器45より出力信号が入力されると、永久磁石48の磁束
を打消す方向に磁束が発生してアーマチュア50はＵ字形
枠47の脚部より解離する。アーマチュア50の一端はアー
マチュア50の解離動作を伝達する引外し伝達板54に当接
し、引外し伝達板５しの他端はさらに応動伝達板103の
一端に当接している。また応動伝達板103の他端は過負
荷応動トリップ作動板102の一端に当接している。過負
荷応動トリップ作動板102は軸101を中心に回転移動を行
なう。そして、過負荷応動トリップ作動板102の他端
は、第６図に示される操作制御機構75の二次フック99に
対応している。この第５図に示される伝達機構により主
電流路で発生した過大電流の検知信号が機械的信号に変
換される。

次に、第６図を参照して、操作制御機構75の構造につ
いて説明する。この操作制御機構75は大きく分けて制御
用ハンドル79により動作させるハンドル機構部75aと、
機構的に主接点を開閉させるためのばね釈放機構部75b
に分けられる。ハンドル機構部75aは制御用ハンドル79
と、この制御用ハンドル79に取付けられたカムシャフト
77およびカムシャフト77に連結される偏心カム76および
偏心カム76に連設され、スライド運動を行なうスライド
板84とを含む。制御用ハンドル79は回転自在に支持され
ており、「AUTO」、「TRIP」、「OFF」、「RESET」、
「TEST」、「ISOL」の６つの切換位置を有している。偏
心カム76の下面には第7B図、第9B図および第11B図に示
されるカム溝76aが形成されておりこのカム溝にスライ
ド板摺動ピン83の先端が挿入されている。スライド板摺
動ピン83は固定フレーム80に設けられた直線状のガイド
孔を貫通してスライド板84の一端にかしめ付けられてい
る。スライド板84の一部は逆Ｕ字形に折曲げられた耳部
84aを有している。このような構造によって、制御用ハ
ンドル79を回動させると回転運動が偏心カム76の作用に
よってスライド板84の直線運動に変換される。

ばね釈放機構75bは、各々係合する順に二次フック9
9、１次フック97、釈放自在レバー93、リンク92、リン
ク90およびクロスバー制御レバー87を備えている。二次
フック99の折曲片99aは過負荷応動トリップ作動板102の
一端に対応する位置に設けられ、この過負荷応動トリッ
プ作動板102の回動動作を受けとる。また、クロスバー
制御レバー87の先端は３極連動用クロスバー74の頭部74
aに当接している。

二次フック99は軸100に回転自在に軸支され、一端が
１次フック97の上端部と釈放自在に突合せ係合し、他端
に折曲片99aが設けられている。１次フック97は軸98に
回動自在に軸支され、ばねにより時計方向の回転力が与
えられている。また、１次フック97の中央部には長穴に
沿って移動可能な掛止ピン97aが取付けられている。釈
放自在レバー93は一端が固定フレーム80に固着された軸
96に回動自在に軸支され、他端の爪部93aが１次フック9
7の掛止ピン97aと釈放自在に係合している。釈放自在レ
バー93の上端部には軸94によりその一端が回動可能に接
続されたリンク92が連結されている。リンク92の他端は
トグル軸91を介してリンク90に接続され、さらにリンク
90の一端は軸89を介して軸88に回動自在に軸支されてい
るクロスバー制御レバー87の一端に接続されている。こ
の２つのリンク90、92と、その間のトグル軸91と、この
トグル軸91と開閉制御レバー86の頂部との間に接続され
た拡張ばね95によってトグルリンク機構が構成されてい
る。開閉制御レバー86はその下方端部が固定フレーム80
に固定された固定バー118に係合し、この固定バー118を
中心に回動可能に設けられている。

この開閉制御レバー86はその両側面上部に設けられた
溝部86aにスライド板84の耳部84aの先端に設けられたピ
ン84bが摺動可能に挿入されている。これによってばね
釈放機構75bとハンドル操作機構75aとが連結されてい
る。この操作制御機構75はクロスバー制御レバー87の上
下動により３極連動用クロスバー74を動作させて主電流
路の主接点を開閉するための機構であり、その動作指令
系統として２つの指令入力系統がある。１つは、ハンド
ル79の操作によりハンドル制御機構75aを介してばね釈
放機構75bが動作される系統である。他の系統としては
電流検出用変流器41によって検知された異常信号を釈放
型電磁石46により機械的信号に変換させた後、過負荷応
動トリップ作動板102を介して２次フック99を動作させ
る系統である。

さらに、第３の接点開離手段について第２図を用いて
説明する。主電流路内に直列に配列された短絡時強制開
極用電磁石30の突出棒31は開閉遮断ユニットハウジング
２の内部に設けられた短絡時強制開極用リンク機構の第
１レバー110に当接している。第１レバー110は回転軸11
1によってその中央部を回動可能に支持されている。第
１レバー110の他端はリンク材112に連結され、リンク材
112の他端には第２レバー113が連結されている。第２レ
バー113はほぼＬ字形状を有しており、その中央部は軸1
14によって回動可能に支持されている。この第１レバー
110、リンク材112および第２レバー113はいわゆるデッ
ドセンタリンク機構を構成している。第１レバー110の
一方端部には、常時短絡時強制開極用電磁石30の突出部
31を押し戻す側に付勢する復帰スプリング115が設けら
れている。また、第２レバー113の先端部は主接点の開
閉操作レバー17の上部に形成された中空部の内部に挿入
されている。そして、短絡時強制開極用電磁石30の動作
は、その突出部31を動作させることにより短絡時強制開
極用リンク機構18を介して開閉操作レバー17を移動さ
せ、固定接点10と可動接点８との間を開放し、主電流路
を遮断する。

次に、この発明による回路遮断器の接点開閉動作につ
いて説明する。

まず、第１の開離手段である開閉操作用電磁石60を用
いた接点開閉動作について第４図を参照して説明する。
開閉操作用電磁石60は回路遮断器の外部に設けられたON
/OFFスイッチなどからの開閉指令に応じて動作する。外
部からの信号を受けて開閉操作用電磁石60の励磁コイル
63の励磁が断たれると、可動鉄心62は吸引解放用スプリ
ング64の復元力により固定鉄心61から開離して移動す
る。これに応じて可動鉄心62に設けられた可動鉄心作動
ピン73が電磁石作動レバー71を軸72を中心に時計方向に
回動させる。すると、クロスバー74が開閉操作レバー17
を下方へ押し下げ、これに伴って可動接触子９の可動接
点８と固定接点10とが開放される。これによって回路が
遮断される。

なお、復帰動作は、励磁コイル63に再び通電されると
可動鉄心62が固定鉄心61に吸引され、これに伴って電磁
石作動レバー71、クスロバー74および開閉操作レバー17
が元の位置に復帰する。

次に、第２の開離手段であるばね釈放機構部の主接点
の遮断動作について第２図、第５図、第7A図、第7B図、
第8A図、第8B図、第9A図、第9B図、第10A図、第10B図、
第11A図、第11B図、第12A図および第12B図を用いて説明
する。ここで、第7A図、第9A図および第11A図は、制御
ハンドルの平面図であり、第7B図、第9B図および第11B
図は偏心カムとスライド板84との位置関係を示す平面構
造図である。また、第8A図、第10A図および第12A図は各
々の動作状態におけるハンドル制御機構部の断面構造図
である。第8B図、第10B図および第12B図は、各々前記の
ハンドル制御機構に対応するばね釈放機構部75bの断面
構造図である。

まず、第7A図ないし第8B図を参照して、回路遮断器の
主電流路が閉状態になる場合は、制御用ハンドル79は
「AUTO」または「TEST」の位置にあり、ばね釈放機構部
75bは釈放自在レバー93の爪部93aが一次フック97の掛止
ピン97aと係合し、一次フック97の上端部と二次フック9
9の一端が係合した状態にある。２つのトグルリンク9
0、92を連結するトグル軸91は開閉制御レバー86の上端
部と拡張ばね95を介して引張られた状態にあり、リンク
92の上部が軸96によって係止している。このため、トグ
ルリンク90、92はほぼ一直線上に伸張されており、クロ
スバー制御レバー87は一体が押し下げられ、３極連動用
クロスバー74に当接する側が押し上げられてクロスバー
74の連動ピン74aから開離した状態にある。

いま、制御用ハンドル79が「AUTO」の位置にあり、主
接点８、10が「入」の状態にあるとき、主電流路に過負
荷電流が流れ、電子式過電流継電器45の出力信号を受け
て釈放型電磁石46が動作すると、アーマチュア50が開極
し、引外し伝達板54および過負荷応動伝達板103を押圧
して摺動させ、さらに過負荷応動トリップ作動板102を
回動させ、二次フック99の端部に形成された折曲片99a
を押圧移動させる。

第10B図を参照して、二次フック99が軸100を支点とし
て時計方向に回動すると、二次フック99との係合が解か
れた一次フック97が軸98を支点として時計方向に回動
し、掛止ピン97aと釈放自在レバー93との係合が解かれ
る。釈放自在レバー93は、軸96を支点として反時計方向
に回動しトグルリンク90、92を屈曲してクロスバー制御
レバー87の一端を引上げる。したがって、クロスバー制
御レバー87は軸88を支点として時計方向に回動しクロス
バー74の連動ピン74aを押し下げる。クロスバー74が押
し下げられると、クロスバー74に当接した各極の操作レ
バー17、17、17が押し下げられ、主接点が開放されて、
「切」の状態となる。この際、開閉制御レバー86の回動
により折曲耳部86aと係合するスライド板84が摺動され
て偏心カム76および制御用ハンドル79を回動させて制御
用ハンドル79は「TRIP」の指示位置に回動される（第9A
図、第9B図および第10A図参照）。

また、第11A図ないし第12B図を参照して、「TRIP」状
態より開閉可能な状態に復帰させるためには、制御用ハ
ンドル79を「RESET」位置まで強制的に回動することに
より開閉制御レバー86が時計方向に回転し、開閉制御レ
バー86の一端に装着されたピン86bによって釈放自在レ
バー93を時計方向に回動させ、釈放自在レバー93の爪部
93aが一次フック97の掛止ピン97aと係合し、さらに一次
フック97と二次フック99とが係合されたリセット状態に
復帰する。そして、この状態で制御ハンドル79から手を
離すと自動的に「OFF」の指示位置に回動し、さらに、
「AUTO」状態に復帰させるにはそのままレバーを強制的
に「AUTO」の位置に戻すことにより第7A図ないし第8B図
に示す状態に復帰する。

次に、第３の開離手段である短絡時強制開極用電磁石
30および短絡時強制開極用リンク機構18を介して行なわ
れる回路遮断動作について第13A図および第13B図を用い
て説明する。第13A図は、短絡時強制開極用リンク機構
の待機状態を示す部分拡大構造図であり、第13B図は動
作状態を示す部分断面拡大図である。

第13B図を参照して、いま、主電流路に短絡時強制開
極用電磁石30の動作電流値よりも過大な電流が生じた場
合、短絡時強制開極用電磁石30が瞬時に動作し、突出棒
31を下方に突出させる。突出棒31の動作に応じて、第１
レバー110は復帰スプリング115を圧縮するように軸111
を中心に時計方向に回動する。この第１レバー110の回
動に応じてリンク材112は上方に押し上げられ、また第
２レバー113は軸114を中心に反時計方向に回動される。
そして、第２レバー113の先端部が開閉操作レバー17を
下方に押し下げる。これによって、固定接点10と可動接
点８とが開離され接点が解放される。主電流路が遮断さ
れると、この主電流路に直列に接続された短絡時強制開
極用電磁石30も励磁が解かれ、突出棒31は上方に復帰す
る。この際、リンク機構は第１レバー110の一端に復帰
スプリング115によって反時計回りの復元力を受け、ま
た第２レバー113の他端には開閉操作レバー17の下部に
設けられた接触子ばね11によって時計方向回りに回動す
る復元力を受ける。そして、リンク材112は両方からの
相反する方向の復元力を受け、これらを相殺することに
より接点の開離状態を維持する。すなわち、この短絡時
強制開極用リンク機構は自己保持型のリンク機構を構成
している。図示した自己保持状態にあるリンク機構の復
帰動作は、過電流を検知した過電流応動装置45,46の動
作によって作動するばね釈放機構75bにより開閉操作レ
バー17をさらに押し下げることによって行なわれる。開
閉操作レバー17がわずかに押し下げられると、第２レバ
ー13は無力状態に解放される。そして、復帰スプリング
115によって第１レバー110が反時計方向に回動され、こ
れに伴いリンク機構は第13A図に示される状態に復帰す
る。

この短絡時強制開極用リンク機構は、短絡時強制開極
用電磁石が動作すると、上記した自己保持型リンク機構
により接点が開離し、その開離状態が保持されるため、
開離後の再接触に対する安全性がより確実となり短絡遮
断性能が向上する。

また、この発明による回路遮断器は制御用ハンドル79
によって選択される「TEST」あるいは「ISOL」のモード
を有しており、いずれも主電流路を遮断した状態とな
る。「TEST」モードは、回路遮断器のモニタ動作を行な
わせるためのモードである。ただし「ISOL」はモニタ動
作を行なうことはできない。これらのモードにおいては
主電流路を遮断するために断路部13を「切」状態にす
る。第14図は、この断路部13の開閉機構を示す断路接点
開閉機構図である。第２図および第14図を参照して、断
路部開閉機構は、その一端が偏心カム76に当接し、軸10
6によって回動可能に支持された１対の第１レバー105
と、この第１レバー105に係合し、軸108によって回動自
在に支持されたＬ型の第２レバー107と、第２レバー107
の先端に係合され絶縁体よりなる３極連動用断路レバー
109とを備える。３極連動用断路レバー109の内部には第
１固定導電体12および電源側端子導体16に接続される導
電体25が装着されている。

動作において、制御用ハンドル79が「TEST」あるいは
「ISOL」の位置に回動されると、偏心カム76も同様に回
動し、これに当接する第１レバー105を反時計回りに回
動させる。第１レバー105の回動に応じて第２レバー107
が時計方向に回動され、この第２レバー107に係合する
３極連動用断路レバー109が上方に持上げられる。これ
によって導電体25が電源側端子導体16および第１固定導
電体12と脱離し主電流路が開離される。また、下記に示
すように、「TEST」モードではリミットスイッチ118が
「入」状態でモニタ動作が可能であり、また「ISOL」モ
ードではリミットスイッチ118が「切」状態であるため
モニタ動作を行なうことができない。

次に、第15図を参照して開閉操作用電磁石60を用いた
開閉器の電器的操作回路について説明する。操作用接続
端子115、116、117は操作機構ユニットハウジング３の
上部端子棚に設置され、一方から電源接続端子115、開
閉操作用電磁石60の励磁コイル、リミットスイッチ118
ならびに開閉操作用電磁石60の自己保持用のマイクロス
イッチ119が直列に接続され、さらにこの開閉器の外部
に設けられる遠隔操作用のOFF用押鋲120を経て他方の電
源接続端子115aに接続される。電源接続端子115、115a
間には電源Ｅが接続される。また、接続端子116、117の
間に外部に設けられた遠隔操作用のON用押鋲121が並列
に接続される。リミットスイッチ118は制御ハンドル79
が「AUTO」、「TEST」の位置で「入」となり、その他の
切換位置では「切」となるように設定される。すなわ
ち、このリミットスイッチ118は操作用制御機構75の固
定フレーム80に装着され、このリミットスイッチの作動
レバーがクロスバー制御レバー87の折曲耳片87aに当接
するように取付けられている。そして、たとえば「AUT
O」の位置すなわちトグルリンク90、92が伸張した状態
でリミットスイッチ118が「入」状態に保持される。

開閉操作用電磁石60の自己保持用のマイクロスイッチ
119は操作機構ユニットハウジング37の固定枠65の外面
に装着され、開閉操作用電磁石60の可動鉄心62に設けら
れた可動鉄心作動ピン73の端部がマイクロスイッチ作動
レバーと対応するように取付けられている。そして、可
動鉄心62が固定鉄心61に吸引されると可動鉄心作動ピン
73が移動してマイクロスイッチの作動レバーを「入」状
態状態に保持するように構成される。制御用ハンドル79
の各切換位置における断路部13と主接点５ならびにリミ
ットスイッチ118との「入」「切」の関連をまとめると
次表の関係になる。

このように、この発明による回路遮断器は、固定接点
10、10と、固定接点10、10と開閉可能に配列された可動
接点８、８を有する可動接触子９とを備え、可動接点
８、８を固定接点10、10に接合するように可動接触子９
に装着された接触子ばね11と可動接触子９を操作するよ
うに各極ごとにそれぞれ係合する開閉操作レバー（第１
の連接手段）17と、この各極の開閉操作レバー17を多極
同時に走査する電磁石作動レバー71およびクロスバー74
よりなる第２の連接手段と、各極共通の開閉操作用電磁
石60、各極共通のばね釈放機構75bおよび各極ごとの短
絡時強制開極用電磁石30からなる３種類の開離手段と、
過電流を検知して応動する過電流応動装置45、46を備え
ている。そして、制御ハンドル79が通常「AUTO」の位置
におかれ、開閉操作用電磁石36が励磁されていれば、接
触子ばね11により可動接点８、８が固定接点10、10と接
触した「入」の状態にある。

そして、開閉操作用電磁石60が消勢されると、第２の
連接手段71、74を動作させて各極の第１の連接手段17を
押し下げ、可動接点８、８を開離し、「切」の状態に保
持する。すなわち、開閉動作用電磁石60により主電流路
の開閉操作が行なわれる。

また上記の「入」の状態で過負荷電流が流れると、電
子式過電流継電器45が過電流を検出して検知信号を出力
し、その出力信号を受けて釈放型電磁石46が動作して伝
達板54、103を介して一次フック97、二次フック99の係
合を解く。そして、ばね釈放機構75bが解放されクロス
バー制御レバー87を回動させて第１の連接手段17を押し
下げる。これによって可動接触子９が下方へ押されて主
電流路が開離される。また、クロスバー制御レバー87の
回動により、リミットスイッチ118が「切」となり、開
閉操作用電磁石60の励磁コイル63が消勢される。そし
て、可動鉄心62が固定鉄心61より開離して既に開離位置
へ動かされた第２の連接手段71、74に追従する。このよ
うに過負荷電流に対しては動作速度の速いばね釈放機構
75bの崩壊により回路を遮断するため、従来の回路遮断
器に比べて過負荷電流の遮断性能を向上することができ
る。

さらに、短絡電流のごとき大電流が発生した場合、瞬
時に短絡時強制開極用電磁石30が付勢されて突出棒31が
短絡時強制開極用リンク機構18を動作させて第１連接手
段17を下方に押し下げて接点を開離する。また、同時に
電子式過電流継電器45が短絡電流を検出し、その出力信
号により釈放型電磁石46およびばね釈放機構75bが動作
して第２の連接手段71、74を動作させて第１連接手段17
を開離位置に拘束する。したがって、短絡時強制開極用
電磁石30が早期に動作して可動接触子９を開離位置へ導
き、その後短絡時強制開極用電磁石30が消勢されて突出
棒31が上方に復帰しても短絡時強制開極用リンク機構は
接点の開離を維持するように動作状態を維持し、ばね釈
放機構が動作すると自動的に待機状態に復帰し、可動接
触子９の開離位置が保持される。したがって、短絡時強
制開極用電磁石30に再閉路防止用の特別のラッチ機構あ
るいはリセット機構を設ける必要がない。なお、短絡時
強制開極用リンク機構18を開閉遮断ハウジングユニット
２内に設けることによって短絡時強制開極用電磁石30を
回路遮断器の定格電流に関連する電流検出用変流器41と
過電流応動装置45、46とからなる過電流応動手段ととも
に引外しユニットハウジング４内に設けることができ
る。そして、引外しユニットハウジング４は短絡時強制
開極用電磁石30の励磁コイル36の入力端子のねじ24を取
外すことにより容易に取外すことができる。この結果、
定格電流に応じた電流容量と動作設定値をもつ短絡時強
制開極用電磁石30と過電流応動手段を対にして取換える
ことができる。

また、定格電流が小さい場合には短絡時強制開極用電
磁石30の励磁コイル36の電流容量を小さくしてコイル巻
数を増加させ抵抗値を増大し、通過短絡電流を極端に低
減させることができる。短絡時強制開極用リンク機構18
が動作した後待機状態へ復帰するのは前述のばね釈放機
構75bの動作による他開閉操作用電磁石が無励磁となっ
て開閉操作レバー17をさらに押し下げることによっても
可能である。したがって、本発明による短絡時強制開極
用リンク機構18はばね釈放機構75bの開閉操作用電磁石6
0の少なくとも一方を含む回路遮断器に適用可能であ
る。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、短絡遮断時の再投
入事故を確実に防止でき、回路遮断時の人為的な復帰動
作を省略することにより回路の自動的な遮断復帰動作を
行なうことができる回路遮断器を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例による回路遮断器の外観斜
視図である。第２図は、回路遮断器の断面構造図であ
り、第３図は、第２図中の切断線Ｘ−Ｘに沿う方向から
の平面構造図である。第４図は、回路遮断器の第１の接
点開離手段を示す部分構造図である。第５図は、釈放型
電磁石46およびこれに連なる伝達機構を説明するための
平面構造図である。第６図は、操作制御機構を示す断面
構造図である。第7A図、第9A図および第11A図は、各々
の切換位置における制御ハンドル79の平面構造図であ
る。第7B図、第9B図および第11B図は第7A図ないし第11A
図に対応する偏心カム76およびスライド板84の平面構造
図である。第8A図、第10A図および第12A図は、各々第7A
図ないし第11A図に対応するハンドル制御機構部の断面
構造図である。第8B図、第10B図および第12B図は各々第
8A図ないし第12A図に対応するばね釈放機構の断面構造
図である。第13A図および第13B図は短絡時強制開極用リ
ンク機構を示す部分断面構造図であり、第13A図はリン
ク機構の待機状態を示し、第13B図は接点開離状態を示
している。第14図は、断路接点の開閉機構を示す断路接
点開閉機構図である。第15図は、回路遮断器の回路ブロ
ック図である。図において、１はベース、２は開閉遮断ユニットハウジ
ング、３は操作機構ユニットハウジング、４は引外しユ
ニットハウジング、８は可動接点、９は可動接触子、10
は固定接点、12は第１固定導電体、13は断路部、14は第
２固定導電体、18は短絡時強制開極用リンク機構、30は
短絡時強制開極用電磁石、40は零相変流器、41は電流検
出用変流器、45は電子式過電流継電器、46は釈放型電磁
石、60は開閉操作用電磁石、71は電磁石作動レバー、74
は３極連動用クロスバー、75は操作制御機構、75aはハ
ンドル制御機構部、75bはばね釈放機構部、76は偏心カ
ム、87はクロスバー制御レバーを示している。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電源側回路端子（16）と、負荷側回路端子
（43）との間を結ぶ主電流経路の途中に設けられた固定
接点（10）と、前記固定接点に接触・開離することによって主電流経路
の開閉動作を行なう可動接触子手段（９）と、前記可動接触子手段に接続された変位可能な第１連接手
段（17）と、前記可動接触子手段を前記固定接点に接触させるように
付勢する第１ばね手段（11）と、前記主電流経路における所定値以上の過大電流の発生に
応じて励磁されて動作する電流動作型電磁石（30）と、前記電流動作型電磁石の動きを前記第１連接手段に伝達
し、それによって前記可動接触子手段を前記第１ばね手
段の付勢力に逆らって前記固定接点から離す伝達手段
（18）と、前記伝達手段に作用する前記第１ばね手段の付勢力と、
これに相反する方向に作用する付勢力とを釣り合わすこ
とによって前記伝達手段の位置を固定し前記可動接触子
手段と前記固定接点との開離状態を維持する開離状態維
持手段（110,112,113）と、前記過大電流の発生に伴なって、前記伝達手段による前
記可動接触子手段への力の伝達の後に前記可動接触子手
段を前記第１ばね手段の付勢力に逆らって移動させ、そ
れによって前記開離状態維持手段に作用する前記第１ば
ね手段の付勢力をカットオフする付勢力カットオフ手段
と、を備える、回路遮断器。
【請求項２】前記電流動作型電磁石はプランジャ型であ
り、前記伝達手段は、回動可能に設けられ、その一端が前記電流動作型電磁石
のプランジャ（31）に当接する第１レバー（110）と、回動可能に設けられ、その一端が前記第１連接手段（1
7）に当接する第２レバー（113）と、前記第１レバーの他端と前記第２レバーの他端とを連結
するリンク材（112）と、を備える、請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】前記伝達手段（18）を元の位置に復帰させ
るように付勢する第２ばね手段（115）をさらに備え
る、請求項１または２に記載の回路遮断器。
【請求項４】前記付勢力カットオフ手段は、固定部（61）と、前記主電流経路の開閉指令に応じて移
動する可動部（62）と、前記可動部を前記固定部から遠
ざけるように付勢するばね（64）とを有する電圧動作型
電磁石（60）と、前記ばねに付勢された前記可動部（62）の動きを前記第
１連接手段（17）に伝達し、それによって前記可動接触
子手段を前記第１ばね手段の付勢力に逆らって移動させ
る第２連接手段（74）と、を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の回路遮断
器。
【請求項５】前記付勢力カットオフ手段は、過電流を検知して応動する過電流応動手段（45,46,50,5
4,102,103）と、前記過電流応動手段の動きを前記第１連接手段（17）に
伝達し、それによって前記可動接触子手段を前記第１ば
ね手段の付勢力に逆らって移動させる手段（87,90,91,9
2,93,97,99）と、を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の回路遮断
器。