JP3117075B2

JP3117075B2 - 回路遮断器

Info

Publication number: JP3117075B2
Application number: JP09072666A
Authority: JP
Inventors: 龍典高橋; 巧藤平; 直司内田; 勝典久保山; 浩明登坂; 健太郎外山; 浩二野村; 永廣　　勇
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 2000-12-11
Anticipated expiration: 2017-03-10
Also published as: JPH10149758A

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、低圧配電路にお
いて電動機制御や配線保護に用いる回路遮断器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機回路などの保護は一般に図
３３に示すように、配線用遮断器１１０と電磁開閉器１
２０との組合せで行われ、配線用遮断器１１０の負荷側
端子と電磁開閉器１２０の電源側端子とは各相別（図は
３相）に導線１３０で接続される。図３４は図３３の内
部結線図である。図３４において、配線用遮断器１１０
は各相通電路に過電流を遮断する接点（以下、断路接点
という）１１１と過電流引外し装置１１２とを持ち、断
路接点１１１は開閉機構１１３の手動操作で開閉される
とともに、過電流発生時には過電流引外し装置１１２か
らの引外し指令で開閉機構１１３により開離される。

【０００３】すなわち、開閉機構１１３はリセット状態
（ラッチが鎖錠された状態）で操作ハンドル１１３ａが
開閉操作されると、図示しないトグルリンクに対する開
閉スプリングの作用が反転して断路接点１１１を開閉す
る。また、開閉機構１１３は過電流引外し装置１１２の
引外し指令によりラッチが解錠されると、開閉スプリン
グに蓄積した勢力を放出して断路接点１１１を開離す
る。過電流引外し装置１１２は時延引外し部１１２ａと
瞬時引外し部１１２ｂとからなり、時延引外し部は過負
荷電流を検出し、その電流値に応じた時間の経過後に引
外し指令を開閉機構１１３に与える。これに対して、瞬
時引外し部１１２ｂは短絡電流などの大電流を検出し、
瞬時に開閉機構１１３に引外し指令を与える。

【０００４】また、図３４において、電磁開閉器１２０
は通電路に負荷電流を開閉する接点（以下、開閉接点と
いう）１２１とサーマルリレー１２２とを持ち、操作電
磁石１２３により開閉接点１２１を開閉する。また、過
負荷電流発生時にはサーマルリレー１２２により操作電
磁石１２３の制御回路を開路し、開閉接点１２１を開離
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術は配
線用遮断器と電磁開閉器とを導線で接続しているため、
両者の間に配線空間を必要とする上、配線作業も煩雑で
あった。また、配線用遮断器１１０と電磁開閉器１２０
とはそれぞれ独立した過電流保護手段を有しているた
め、過負荷保護領域では両者の保護手段が重複し、無駄
が生じていた。この発明の課題は、断路接点と開閉接点
とを接続する配線作業を不要にし、かつ両接点間での過
電流保護手段の重複を回避することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、断路接点と
開閉接点とが直列配置された各相通電路と、リセット操
作により蓄積した勢力を放出して前記断路接点を開く開
閉機構と、制御信号により前記開閉接点を開閉する操作
電磁石と、前記通電路の過電流を検出して前記開閉機構
及び操作電磁石に引外し指令を与える過電流引外し装置
とを同一の絶縁容器内に一体に収容して回路遮断器を構
成するものとする。この回路遮断器は、断路機能と開閉
機能とが同一絶縁容器内に収容され、その間の接続作業
が不要になるとともに、両方の機能がコンパクトに一体
化され、設置空間が縮小される。また、共通の過電流引
外し装置で断路接点と開閉接点とが制御され、過負荷保
護手段の重複が回避される。

【０００７】上記回路遮断器は、過電流引外し装置が過
負荷電流を検出した後、特定時間経過後に開閉接点のみ
を開離し、また短絡電流を検出した後、瞬時に断路接点
及び開閉接点の両方を開離するものとする。短絡電流発
生時には断路接点と開閉接点とを同時に開離することに
より、アーク電圧を断路接点と開閉接点とで分担し、一
接点当たりのアークエネルギーが低減するので接点寿命
が延びる。操作電磁石は過負荷電流発生時には制御回路
の開路により電磁コイルを消磁して開閉接点を開離する
ものとするが、短絡電流発生時には開閉機構と機械的に
連動して開閉接点を開離するものとすることができる。
更に、その場合にも、操作電磁石の制御回路を同時に開
路するようにすれば、開閉接点の開離がより確実になる
とともに引外し動作後の断路状態が確保される。

【０００８】過電流引外し装置が瞬時引外し動作電流以
下の過負荷電流を検出した際にも、特定時間経過後に断
路接点及び開閉接点の両方を開離するようにすることも
できる。そのようにすれば、通常の電動機運転の責務で
ある定格電流の６倍閉路、１倍遮断よりも厳しい条件の
例えば６倍閉路、６倍遮断のような責務において開閉接
点の寿命を延ばすことができる。

【０００９】絶縁容器に外部接続用の中間端子を各相別
に配設し、この中間端子を各相通電路の断路接点と開閉
接点との間にそれぞれ接続すれば、この中間端子を用い
て別途の電磁継電器を接続することにより、１つの断路
機能に対して複数の開閉接点を持たせることが可能にな
る。

【００１０】断路接点及び開閉接点の可動接触子を絶縁
物のホルダにそれぞれ保持させる場合に、双方の前記ホ
ルダの回動中心を共通にして絶縁容器に回動可能に支承
させるのがよく、それにより回動中心を別個にした場合
にその間に生じるスペースが不要になり回路遮断器のコ
ンパクト化が図れる。断路接点及び開閉接点の各々の消
弧室は消弧空間を互いに連通させるのがよく、これによ
り相互に消弧空間が拡大して消弧性能が向上する。ま
た、その場合、双方の消弧室に跨がる転流板を設けれ
ば、瞬時引外し動作時にアーク電流を本来の通電路から
転流板に転流させ、通電路の導電部品を過大な電流の通
流による損傷から保護することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態を示
す３相回路遮断器１の内部結線図である。図１におい
て、電源側端子２から負荷側端子３に至る各相通電路に
は、熱動−電磁形の過電流引外し装置４を挟んで、断路
接点５と開閉接点６とが直列に配置され、これらは開閉
機構７や操作電磁石８とともに同一の絶縁容器９内に一
体に収容されている。断路接点５は開閉機構７のリセッ
ト状態で、操作ハンドル７ａの手動操作で開閉される。
また、開閉接点６は操作電磁石８が外部から印加される
制御信号で励磁されて閉成し、制御信号が消失すると開
離する。

【００１２】通電路を過負荷電流が流れると、過電流引
外し装置４の時延引外し部４ａの動作で操作電磁石８の
制御回路に挿入された常閉接点からなる制御接点１１が
開離され、制御信号が消失して開閉接点６の開離が行わ
れる。一方、通電路に短絡電流が流れると、過電流引外
し装置４の瞬時引外し部４ｂの動作で開閉機構７の図示
しないラッチが解錠され、開閉スプリングに蓄積した勢
力が放出されて断路接点５と開閉接点６とが同時に開離
される。その場合、後述するように開閉機構７は、操作
電磁石８にその開閉動作を妨げない構造で機械的に連結
されており、瞬時引外し指令により開閉機構７が開離動
作をすると、それに連動して操作電磁石８が開閉接点６
を開離する。

【００１３】また、図１において、絶縁容器９には外部
接続用の中間端子１２が各相別に配設され、これら中間
端子１２は各相通電路の過電流引外し装置４と開閉接点
６との間、つまり断路接点５と開閉接点６との間にそれ
ぞれ接続されている。この中間端子１２は差込み接続式
に構成され、回路遮断器１の裏面（取付面）に配置され
ている。

【００１４】図２は電子式の過電流引外し装置を備えた
回路遮断器１の実施の形態を示す内部結線図である。過
電流引外し装置１３は変流器１４により通電電流を検出
し、通電路を過負荷電流が流れると引外しリレー１５を
動作させて操作電磁石８の制御回路に挿入されたリレー
接点１６を開離する。これにより、制御信号が消失して
開閉接点６が開離される。また、通電路を短絡電流が流
れると、過電流引外し装置１３は引外し電磁石１７を動
作させる。これにより、開閉機構７のラッチが解錠さ
れ、図１の場合と同様に断路接点５と開閉接点６とが同
時に開離される。

【００１５】図３は図１の回路遮断器１の具体的な構成
を示す縦断面図である。図３において、回路遮断器はケ
ース１８とカバー１９とからなる絶縁容器９内に一体構
成され、ケース１８の底板１８ａは着脱式になってい
る。また、カバー１９は過電流引外し装置４のユニット
ケースを兼ねるカバー１９ａと操作電磁石８のカバーを
兼ねるカバー１９ｂとに分割構成されている。各相通電
路には断路接点５と開閉接点６とが直列に設けられ、断
路接点５は固定接点を備えた固定接触子２０と可動接点
を備えた可動接触子２１とからなり、また開閉接点６は
固定接点を備えた固定接触子２２と可動接点を備えた可
動接触子２３とからなっている。固定接触子２０及び２
２にはそれぞれ電源側端子２及び負荷側端子３が一体形
成され、いずれもケース１８に嵌め込みにより固定され
ている。

【００１６】可動接触子２１及び２３は、絶縁物からな
る略扇形断面のホルダ２４及び２５にそれぞれピン２６
及び２７を介して回動可能に支持され、図示しない接触
スプリングによりそれぞれ固定接触子２０及び２２に向
かって、つまり可動接触子２１は図３の時計方向に、ま
た可動接触子２３は反時計方向に付勢されている。ホル
ダ２４及び２５は相互に対称に形成され、扇形断面の開
閉軸２８及び２９によりそれぞれ相間で一体結合されて
いる。開閉軸２８及び２９の扇形の要部分に相当する箇
所には、後に詳述するように一方に突部が、他方にこれ
と嵌合する凹部がそれぞれ一体形成されている。そこ
で、ホルダ２４と２５とは上記突部と凹部とが図示の通
り互いに突き合わされ、開閉軸２８及び２９の外周面を
介してケース１８の図示しない半円形の軸受溝に回動中
心を同心として回動自在に支持されている。

【００１７】図１０は断路接点５の可動接触子２１から
過電流引外し装置４を経て開閉接点６の可動接触子２３
に至る通電経路を示す斜視図である。図３及び図１０に
おいて、ホルダ２４及び２５に支持された可動接触子２
１及び２３は、ケース１８に固定された接続板３０及び
３１にそれぞれ摺動接触して電気的に接続されている。
図１０に示す通り、接続板３０及び３１は二股状に形成
されており、可動接触子２１及び２３の支持端部を左右
から弾性的に挟み付けるとともに、ホルダ２４と２５と
の間に挿入された図示しない圧縮ばねにより可動接触子
２１及び２３に圧接されている。また、可動接触子２１
及び２３との接触部にはホルダ２４及び２５の回動に伴
うピン２６及び２７の移動軌跡を逃げるように円弧状の
長穴３０ａ及び３１ａ（図１０）がそれぞれあけられて
いる。図３において、ケース１８の底部には、外部に臨
むように中間端子１２が配設されている。中間端子１２
は図１０に示すように、開閉接点６側の接続板３１と一
体にクリップ状に形成され、外部接続端子と差込み接続
により接続される。

【００１８】図４は開閉機構７及び操作電磁石８のＯＮ
状態の要部斜視図、図５はそのトリップクロスバー部分
を示す斜視図である。図３、図４及び図５において、断
路接点５の可動接触子２１は開閉機構７の手動操作によ
り開閉駆動され、開閉接点６の可動接触子２３は操作電
磁石８の遠隔制御により開閉駆動される。まず、開閉機
構７の構成、動作について説明すると以下の通りであ
る。開閉機構７はケース１８に固定された左右２枚の側
板（図４及び図５では片側のみ示してある）からなるフ
レーム３２に搭載され、ピン３３によりフレーム３２に
回動可能に支持されたへ字形のラッチ３４、ピン３５で
フレーム３２に回動可能に支持され、ラッチ３４の先端
部を係止するＬ字形のラッチ受け３６、過電流引外し装
置４に回動可能に支持され、ラッチ受け３６の先端部３
６ａを爪３７ａで係止するトリップクロスバー３７（図
３，図５）、ピン３８で互いに連結された第１リンク３
９ａと第２リンク３９ｂとからなり、第１リンク３９ａ
はピン４０でラッチ３４に連結され、第２リンク３９ｂ
はピン４１で可動接触子２１のホルダ２４に連結された
トグルリンク３９、ピン４２によりフレーム３２に回動
可能に支持され、頭部に操作ハンドル７ａ（図３）が装
着されたハンドルレバー４３、一端がハンドルレバー４
３の先端のピン６３に掛けられ、他端がトグルリンク３
９のピン３８に掛けられた引張ばねからなる開閉スプリ
ング４４（図３）などからなっている。なお、ラッチ３
４、第１リンク３９ａ、第２リンク３９ｂ及びハンドル
レバー４３は図４に示すように、いずれも左右一対の腕
を持つ二股状（ハンドルレバー４３は図４においても中
央から切断して半分のみを示す）に構成されている。

【００１９】図６〜図９は回路遮断器１の開閉動作を説
明する要部の透視側面図で、図６はＯＮ状態、図７は断
路接点ＯＮ，開閉接点ＯＦＦ状態、図８は瞬時引外し状
態、図９はＯＦＦ／リセット状態を示している。図３，
図４，図６のＯＮ状態において、開閉スプリング４４は
勢力を蓄積した状態、つまり引張状態にあり、ハンドル
レバー４３はピン４２を支点に反時計方向に回転力を受
けて図示ＯＮ位置に保持されている。トグルリンク３９
の第１リンク３９ａはピン４０を支点に時計方向に回転
力を受け、第２リンク３９ｂを介してホルダ２４に時計
方向の回転力を与え、可動接触子２１を固定接触子２０
に押圧している。一方、第１リンク３９ａを介して開閉
スプリング４４の力を受けるラッチ３４はピン３３を支
点に反時計方向に回転力を受けているが、先端がラッチ
受け３６に係止されて回動を阻止されている。ラッチ３
４により背面の図示しない係止斜面を押されたラッチ受
け３６はピン３５を支点に時計方向に回転力を受ける
が、先端部３６ａがトリップクロスバー３７の爪３７ａ
（図３）に係止されて回動を阻止されている。

【００２０】図６のＯＮ状態から操作ハンドル７ａを右
に倒し、ハンドルレバー４３をピン４２を支点に時計方
向に回動させると、開閉スプリング４４の中心線が第１
リンク３９ａの中心線を図の右から左に通過する点を死
点として、開閉スプリング４４の第１リンク３９ａに対
する作用が反転する。そのため、第１リンク３９ａはピ
ン４０を支点に反時計方向に回動し、同時に第２リンク
３９ｂを介してホルダ２４を反時計方向に回動させる。
これにより、可動接触子２１は固定接触子２２から開離
する（ＯＦＦ操作）。図９はこのＯＦＦ状態を示し、こ
の状態から操作ハンドル７ａを左に倒すと、上記ＯＦＦ
操作と逆の動作で再び図６に示す状態となる（ＯＮ操
作）。

【００２１】図１１は操作電磁石８の斜視図、図１２は
操作電磁石８のアーマチュアに後述する操作リンクを連
結した状態を示す斜視図、図１３は図１２を反対側から
見た図、図１４は図１２の操作リンクを開閉接点６のホ
ルダ２５に連結した図である。図３、図４、図１１〜図
１４、特に図４において、操作電磁石８は単安定型有極
電磁石からなり、上下一対のヨーク４５の間にアーマチ
ュア４６がその両端に嵌め込まれた回転板４６ａを介し
て回路遮断器本体のケース１８に回動自在に支持され、
アーマチュア４６の回動軸を囲んで電磁コイル４７が配
置されている。ヨーク４５の外側には、永久磁石６４が
密接配置されている。

【００２２】アーマチュア４６の一端両側にはＵ形溝４
８ａ（図１１）を有する左右一対のフック４８が固定さ
れ、Ｕ形溝４８ａには左右一対の操作リンク４９の上端
に固定されたピン５０が嵌合し、操作リンク４９の下端
はピン２７により可動接触子２３を保持するホルダ２５
に連結されている。そして、操作リンク４９の上端のば
ね掛け片６５と操作電磁石８に固定されたばね掛け片６
６（図１３）との間に、引張ばねからなる復帰スプリン
グ５１（図３）が掛け渡され、ピン５０はＵ形溝４８ａ
内に保持され、またアーマチュア４６は図３の反時計方
向に回転力を受けている。操作リンク４９の上端の一部
４９ａ（図４）は開閉機構７側に向かって膨出し、この
部分４９ａに固定されたピン５２に引外しリンク５３
（図３，図１４）の一端が長穴５３ａ（図１４）を介し
て掛けられ、引外しリンク５３の他端はピン４０により
第１リンク３９ａと一緒にラッチ３４に連結されてい
る。

【００２３】電磁コイル４７は制御回路箱６７（図１
１）内の制御回路に接続され、図３の状態において、制
御回路にはコイル端子５４を介して外部より操作信号
（電圧）が印加されていて、アーマチュア４６は電磁コ
イル４７と永久磁石６４の両方の磁束により、復帰スプ
リング５１に抗して図示の通りヨーク４５に吸着され、
操作リンク４９を介して反時計方向に回転力を与えられ
たホルダ２５は可動接触子２３を固定接触子２２に押圧
している（なお、単安定形有極電磁石の詳細について
は、特開平７−２８４２６２号の明細書を参照された
い）。この状態から操作信号を断つと、復帰スプリング
５１のばね力が永久磁石６４単独の吸引力を上回り、ア
ーマチュア４６は復帰スプリング５１により反時計方向
に駆動される。これにより、ホルダ２５は操作リンク４
９を介して時計方向に回動させられ、図７に示すように
可動接触子２３は固定接触子２２から開離する（ＯＦＦ
操作）。

【００２４】図１５は過電流引外し装置の平面図、図１
６はその側面図、図１７はその右正面図である。図３及
び図１５〜図１７において、過電流引外し装置４は回路
遮断器本体のカバー１９ａに納められてユニット化さ
れ、ケース１８に対して上方から着脱自在に装着される
ようになっている。過電流引外し装置４は、熱動引外し
機構からなる時延引外し部４ａと、電磁引外し機構から
なる瞬時引外し部４ｂとからなり、時延引外し部４ａは
Ｌ形金具からなるバイメタル支え１０３により図１５の
左端で片持ち支持されたバイメタル５７の外側にヒータ
導体５８が巻かれた構成となっている。また、瞬時引外
し部４ｂはコ字形のヨーク１０４内に保持された引外し
コイル５５の内側にヨーク１０４に固定された固定鉄心
１０５（図１６）と対向してプランジャ５６を摺動可能
に備え、プランジャ５６は図示しない復帰スプリングに
付勢されて、固定鉄心１０５から離隔した図示位置に保
持されている。

【００２５】図１０に示すように、引外しコイル５５の
一端はプラグ端子６８と中継導体６９とを介して接続板
３０に接続され、また他端はヒータ導体５８の一端に接
続されている。そして、ヒータ導体５８の他端は、プラ
グ端子７０と中継導体７１とを介して接続板３１に接続
されている。ここで、中継導体６９及び７１はＬ字形に
形成され、図１０において水平な一方の脚部は接続板３
０及び３１に図示しないねじでそれぞれ締め付けられ、
垂直な他方の脚部はＵ字状に折り返されていて、その曲
げ部にプラグ端子６８及び７０を通す穴がそれぞれ設け
られている。これに対して、プラグ端子６８及び７０は
短冊状で上端部が引外しコイル５５及びヒータ導体５８
にそれぞれ溶接され、下端部が挿脱可能に中継導体６９
及び７１の折り返し部にそれぞれ差し込まれて接続され
ている。なお、過電流引外し装置４はケース１８内で右
側（Ｔ相側）に片寄せて構成され、また開閉機構７は図
４に示すように左側（Ｒ相側）に片寄せて構成されてい
て、開閉機構７は過電流引外し装置４に対して図１５に
２点鎖線で示す位置関係に配置される。

【００２６】図３及び図１０において、電流は図３に破
線矢印で示すように、電源側端子２から、固定接触子２
０、可動接触子２１、接続板３０、中継導体６９、プラ
グ端子６８、引外しコイル５５、ヒータ導体５８、プラ
グ端子７０、中継導体７１、接続板３１、可動接触子２
３、固定接触子２２を経て負荷側端子３に流れる。その
過程で過負荷状態が発生すると、ヒータ導体５８を流れ
る電流のジュール熱で加熱されたバイメタル５７の湾曲
により制御接点１１（図１）が操作され、電磁コイル４
７の制御回路が開路されてアーマチュア４６の吸引が解
かれ、復帰スプリング５１のばね力により開閉接点６が
開離される。その際、操作リンク４９は引外しリンク５
３をピン４０を支点として揺動させながら、ピン５２が
引外しリンク５３の長穴５３ａ（図１４）内を自由に移
動するため、操作リンク４９の動作が引外しリンク５３
により妨げられることはない。

【００２７】上記時延引外し動作を更に詳しく説明する
と次の通りである。図１５〜図１７、特に図１７に示す
ように、バイメタル５７の先端付近には上下２枚の差動
シフタ７２及び７３が向かい合わせに配置され、シフタ
支え７４により図１７の左右にスライド可能に支持され
ている。差動シフタ７２及び７３は櫛歯状に突出する接
触部７２ａ及び７３ａがバイメタル５７の先端部を挟ん
でその両側面に接触している。上下の差動シフタ７２及
び７３には、図２４及び図２５（図２５は図２４の分解
図）に示す形状のシフタ作動板７５が上下の突軸７５ａ
及び７５ｂを介して連結されている。シフタ作動板７５
の下端部には操作部７５ｃが設けられ、この操作部７５
ｃには制御接点１１を操作する接点操作機構７６の一端
が一定の隙間を置いて相対している。ここで、図１１に
おいて、制御接点１１は制御回路箱６７内に設けられ、
可動接点１１ａと固定接点１１ｂとからなっている。そ
して、詳細な図示は省略するが、常時は固定接点１１ｂ
と接触する可動接点１１ａは接点操作機構７６に操作さ
れて固定接点１１ｂから開離する。

【００２８】いま、ヒータ導体５８を含む回路遮断器の
通電路に電流が流れると、ヒータ導体５８により加熱さ
れたバイメタル５７は先端が図１７の右方向に湾曲す
る。これにより、差動シフタ７３は右方向に押され、そ
れに応じてシフタ作動板７５及び差動シフタ７２も右方
向に図示の姿勢のまま移動する。その場合、シフタ作動
板７５は通電電流が定格電流以下であれば操作部７５ｃ
が接点操作機構７６に接触する前に移動を停止するが、
定格電流以上になると電流値に応じた遅延時間の経過後
に接点操作機構７６を図１７の右方向に押す。その結
果、制御接点１１が開離操作され、すでに述べたように
開閉接点６の開離が行われる。なお、差動シフタ７２は
回路に欠相が生じた場合に、３相過負荷の場合よりも短
い時間で制御接点１１を開離するために設けられてい
る。すなわち、いずれかの相が欠相すると、その相のバ
イメタル５７は湾曲しないため、差動シフタ７３が右に
移動した際にも差動シフタ７２は欠相した相のバイメタ
ル５７により移動を妨げられる結果、シフタ作動板７５
は突軸７５ａを支点に図１７の反時計方向に回動し、突
軸７５ａ，７５ｂ間の腕の長さと突軸７５ａから操作部
７５ｃまでの腕の長さとの比により差動シフタ７５の変
位が拡大されて、通常の過負荷発生時よりも短い時間で
制御接点１１を開離操作する。

【００２９】一方、図３において、上記通電路を短絡電
流のような大電流が流れると、瞬時引外し部４ｂは瞬時
にプランジャ５６を図３の左方向に吸引し、リンク機構
を介してトリップクロスバー３７を時計方向に回動させ
る。これにより、爪３７ａによるラッチ受け３６の係止
が外れ、ラッチ受け３６が時計方向に回動し、ラッチ受
け３６によるラッチ３４の係止が外れて、ラッチ３４は
開閉スプリング４４のばね力で反時計方向に回動する。
それに伴い、トグルリンク３９は下方に移動し、ホルダ
２４が反時計方向に回動して断路接点５が開離する。ま
た、ラッチ３４の回動の際に操作リンク４９は引外しリ
ンク５３を介して反時計方向に引き寄せられ、ピン５０
がフック４８のＵ形溝４８ａから抜け出す。そのため、
操作リンク４９は復帰スプリング５１のばね力で下方に
移動し、図８に示すようにホルダ２５が時計方向に回動
して開閉接点６も開離する（瞬時引外し動作）。なお、
ハンドルレバー４３はトグルリンク３９の下降に伴って
ピン４２を支点に時計方向に回動し、操作ハンドル７ａ
がＯＮ位置とＯＦＦ位置の中間位置に移動してトリップ
表示をする。

【００３０】上記瞬時引外し動作を更に詳しく説明する
と次の通りである。ここで、図１８〜図２２は分かりや
すくするために時延引外し部４ａを省いた過電流引外し
装置４を示すもので、図１８は瞬時引外し動作前の平面
図、図１９はその側面図、また図２０は瞬時引外し動作
後の平面図、図２１はその側面図、図２２はその右正面
図である。さて、各相のプランジャ５６の先端にはフラ
ンジ５６ａが形成され、このフランジ５６ａは図２３に
示す形状のインスタントクロスバー７７の各相別の腕部
７７ａの先端にそれぞれ係合している。中央相の腕部７
７ａには後述するインスタント連動板を連結する連結部
７８が設けられている。インスタントクロスバー７７の
一端にはフック７７ｂが設けられ、また軸部７７ｃの軸
端延長部はトリップボタンクロスバー７９の中空穴７９
ｃに回動可能に挿入されるようになっている（図１８参
照）。トリップボタンクロスバー７９には腕部７９ａと
フック７９ｂとが設けられ、フック７９ｂはインスタン
トクロスバー７７がトリップボタンクロスバー７９の中
空穴７９ｃに挿入された状態で図１８に示すようにフッ
ク７７ｂと隣接するようになっている。インスタントク
ロスバー７７は過電流引外し装置４内に回動自在に支持
され、トリップボタンクロスバー７９はインスタントク
ロスバー７７の軸端に回動自在に支持される。

【００３１】図２１に示すように、インスタントクロス
バー７７及びトリップボタンクロスバー７９とトリップ
クロスバー３７との間を連係させるために、サブクロス
バー８０が支軸８０ａを支点にして回動自在に設けられ
ている。サブクロスバー８０は図２２に示すように方形
の板状で上端部がフック７７ｂ及び７９ｂに対面し、下
端部がトリップクロスバー３７の操作片３７ｂに対面し
ている。図１８及び図１９において、シフタ作動板７５
の下端操作部７５ｃの近傍には、図２４及び図２５に示
す形状の回転連動板８１が軸部８１ａを支点に水平面内
で回動可能に設けられており、その一部分から延びる腕
部８１ｂは操作部７５ｃの下面段部に対面している。そ
して、回転連動板８１とインスタントクロスバー７７と
の間にはインスタント連動板８２が設けられ、その一端
は突部８２ａを介して回転連動板８１のスリット８１ｃ
に嵌合し、他端はピン８３を介してインスタントクロス
バー７７における連結部７８の穴７８ａ（図２３）に嵌
合している。また、図１９に示すように、カバー１９ａ
の上面にはトリップボタン８４が図示しない戻しばねと
一緒に押し込み自在に設けられ、その下端面にトリップ
ボタンクロスバー７９の腕部７９ａが対面している。

【００３２】このような構成において、プランジャ５６
が吸引されると、図２１に示すように、フランジ５６ａ
は腕部７７ａを介してインスタントクロスバー７７を時
計方向に回動させ、インスタントクロスバー７７はフッ
ク７７ｂを介してサブクロスバー８０を反時計方向に回
動させる。これにより、サブクロスバー８０は操作突起
３７ｂを介してトリップクロスバー３７を時計方向に回
動させ、その爪３７ａとラッチ受け３６との係合を外
す。その結果、すでに述べたように断路接点５及びそれ
に連動する開閉接点６の開離が行われる。また、その
際、インスタントクロスバー７７は図２０に示すよう
に、インスタント連動板８２を介して回転連動板８１を
反時計方向に回動させ、回転連動板８１は腕部８１ｂを
介して図２２に示すように、シフタ連動板７５を突軸７
５ａを支点に反時計方向に回動させる。これにより、接
点操作機構７６が押され、制御接点１１が開離操作され
て制御回路が開路する。開閉接点６は断路接点５と連動
して開離するが、その際、同時に操作電磁石８の制御回
路も開路することにより開閉接点６の開離と引外し動作
後の断路状態が保持が確実となる。

【００３３】図８において、上記瞬時引外し動作をした
開閉機構７をリセットするには、操作ハンドル７ａを引
外し位置からＯＦＦ位置に向かって右に移動させる。こ
れにより、ラッチ３４がハンドルレバー４３の先端のピ
ン６３で持ち上げられ、時計方向に回動して先端が再び
ラッチ受け３６に係合する。その際、操作リンク４９は
ラッチ３４によりピン５２を介して右に押され、またア
ーマチュア４６は開閉機構７側に突出する突起４６ｂ
（図１１）がハンドルレバー４３の張出部４３ａ（図
４）で押されて反時計方向に回動するため、ピン５０が
アーマチュア４６のフック４８のＵ形溝４８ａ内に進入
して図９のＯＦＦ状態（リセット状態）に復帰する。そ
の後、操作ハンドル７ａをＯＮ位置に向かって左に移動
させれば、開閉スプリング４４が引き伸ばされて勢力が
蓄積され、断路接点５は再び図７のＯＮ状態となる。な
お、図示しないが、ラッチ受け３６及びトリップクロス
バー３７には、常時反時計方向に付勢する復帰スプリン
グがそれぞれ設けられており上記リセット動作に共働す
る。

【００３４】図３において、断路接点５及び開閉接点６
にはそれぞれＵ字状の磁性板からなる消弧グリッド５９
及び６０が積層された消弧室が設けられているが、消弧
グリッド５９，６０は両接点５，６間に一体に渡る左右
一対の絶縁物の側壁６１に左右両端がかしめ加工により
結合されて支持され、消弧グリッド５９，６０間の空間
は連通している。これにより、左右の側板６１の内側に
形成される消弧室は断路接点５と開閉接点６との間で消
弧空間が相互に共有され、それぞれに独立した消弧室が
設けられる構成に比して各接点５，６の消弧空間が実質
的に拡大し、それだけ消弧性能が向上している。また、
消弧室内には消弧グリッド５９，６０間に跨がるよう
に、図示形状に屈曲された帯状導体からなる転流板６２
が設けられている。転流板６２は大電流遮断時に可動・
固定接点間に発生したアークの可動接点側の足を転流さ
せるためのもので、それ以後は電流は転流板６２をバイ
パスして流れ、大電流が回路遮断器の本来の通電路を流
れることによる例えば過電流引外し装置４の損傷が防止
される。

【００３５】上述実施の形態によれば、回路遮断器１は
断路接点５と開閉接点６とを同一絶縁容器内に持つた
め、その間の接続作業及び配線空間が不要である。ま
た、短絡時には断路接点５と開閉接点６の両方が同時に
開離するため、大きな短絡電流の遮断が可能である。更
に、断路接点５と開閉接点６との間にそれぞれ接続され
た外部接続用の中間端子１２を有するため、中間端子１
２に電磁接触器を接続することで、同一の断路接点に複
数の開閉接点を接続することができる。

【００３６】次に、図２６〜図２９により、回動中心を
同心にしたホルダについて詳細に説明する。図２６は可
動接触子部の平面図、図２７は同じく斜視図、図２８は
相間隔壁に支承される開閉軸を部分的に示す分解斜視図
で、これらの図において、ホルダ２４及び２５を相間で
一体結合する開閉軸２８及び２９はそれぞれ回動中心を
要部分とする扇形に形成されている。そして、一方の開
閉軸２８の回動中心には円弧面からなる凹部２８ａと円
柱状の突部２８ｂが形成されるとともに、他方の開閉軸
２９の回動中心には突部２８ｂが嵌合する円弧面の凹部
２９ａと凹部２８ａに嵌合する円柱状の突部２９ｂとが
形成されている。また、開閉軸２８及び２９の軸方向中
間には１８０度よりやや大きい中心角を持つ半円状の絶
縁板８６及び８７がそれぞれ一体形成されている。

【００３７】左右のホルダ２４及び２５は互いに対向す
る凹部２８ａ及び２９ａと突部２８ｂ及び２８ｂとがそ
れぞれ相互に突き合わされて共通の回動中心８５を形成
し、図２６に示すように開閉軸２８及び２９を介してケ
ース１８の相間隔壁１８ａに回動自在に支承される。ケ
ース１８の相間隔壁１８ａと図示しないカバーの相間隔
壁との合わせ面には上下一対となる半円形の軸受溝８８
がそれぞれ形成されているが、図２６の相間各壁１８ａ
及び軸受溝８８はケース１８側のみを示している。

【００３８】図２８において、互いに勝手違いに構成さ
れた左右の開閉軸２８，２９は軸受溝８８に挿入され、
その扇形外周円と軸受溝８８の内周面との摺動接触によ
り２つの開閉軸２８，２９は回動中心８５を共通にして
互いに独立に回動支持される。また、絶縁板８６，８７
は凹部８９に収容されるが、左右の絶縁板８６，８７は
互いに軸方向位置がずれており、左右の開閉軸２８，２
９が突き合わされた状態で図２６に示すように互いに重
なり合い、開閉軸２８，２９の回動に伴い摺動する。

【００３９】図２９は左右の絶縁板１０の重なり状況を
示したもので、（Ａ）は両方の接点５，６が閉、（Ｂ）
は両方の接点５，６が開、（Ｃ）は断路接点５が閉、開
閉接点６が開の状態をそれぞれ示し、斜線を施した部分
で左右の絶縁板８６と８７とが互いに重なっている。図
示の通り、いずれの状態でも左右の絶縁板８６，８７は
重なり、完全な円形を形成している。これにより、隣接
相間で大きな沿面距離９０（図２６）が得られる。以上
示したように、断路接点５と開閉接点６のホルダ２４，
２５の回動中心８５を同心とすることにより、それぞれ
の回動中心が間隔を置いて別個に位置する場合に比べて
回路遮断器の長手方向寸法が縮小する。

【００４０】図３０〜図３２は変流器により過電流を検
出して引外し信号を出力する電子式過電流引外し装置を
示すもので、図３０は開閉接点側（負荷側）から見た斜
視図、図３１は図３０のＡ−Ａ線に沿う断面図で不動作
状態を示し、図３２は同じく動作状態を示している。電
子式過電流引外し装置１３は各相の変流器１４、主回路
導体９１、電子回路を搭載したプリント板９２、引外し
電磁石１７などからなり、これらはユニットケース９３
により一体化されている。各相の主回路導体９１は変流
器１４の前後、つまり電源側と負荷側に位置し、変流器
１４を左右から挟んでいる２枚の平板な接続導体９４及
び９５と、変流器１４を貫通して接続導体９４，９５間
に渡る丸棒からなる貫通導体９６とからなり、接続導体
９４及び９５の端部には、断路接点５及び開閉接点６の
接続板３０及び３１に締め付けられる端子部９４ａ及び
９５ａがそれぞれ形成されている。

【００４１】図３１及び図３２において、引外し電磁石
１７は磁気保持形として構成されており、可動鉄心９７
は常時は永久磁石９８の磁束により、トリップスプリン
グ９９を圧縮した状態で固定鉄心１００に吸着されてい
る。そして、引外しコイル１０１に引外し信号が入力さ
れ、その磁束により永久磁石９８の磁束が弱められる
と、トリップスプリング９９のばね力が吸着力を上回っ
て可動鉄心９７が下方に駆動され、頭部に取り付けられ
たトリップ板１０２を介してトリップクロスバー３７の
腕部３７ｃを押し、トリップクロスバー３７を時計方向
に回動させて、爪３７ａとラッチ受け３６（図３）との
係合を外す。これにより、熱動−電磁形の過電流引外し
装置４の場合と同様に断路接点５及び開閉接点６が開離
する。ここで、トリップクロスバー３７は熱動−電磁形
の過電流引外し装置４と電子式の過電流引外し装置１３
とに共用されているが、過電流引外し装置１３のトリッ
プ板１０２が作用する腕部３７ｃは図５に示すように、
引外し動作時に時計方向に回動するラッチ受け３６が当
たらないように二股状に形成され、それに応じてトリッ
プ板１０２も門形に形成されていて、その両脚部先端で
左右の腕部３７ｃを押すようになっている。

【００４２】上記電子式過電流引外し装置１３は、図３
において熱動−電磁形過電流引外し装置４に代えて用い
られ、端子部９４ａ及び９５ａを介して接続板３０及び
３１にそれぞれねじで締め付けられる。なお、熱動−電
磁形過電流引外し装置４は回路遮断器本体のカバー１９
ａに組み込まれ、中継導体６９，７１に差し込まれて装
着されたが、電子式過電流引外し装置１３は上述の通り
ねじで締め付けられ、その上から図示しない別途の本体
カバーが取り付けられる。変流器１４は通電路の一部を
構成する貫通導体９６の通電電流を電流信号として検出
し、プリント板９２上の電子回路に出力する。電子回路
はこの電流信号から通電電流が過電流状態であると判断
すると、その電流値に応じた時間が経過した後に引外し
信号を出力する。

【００４３】その場合、通電電流が過負荷状態となった
ときには、引外し信号は引外しリレー１５（図２）に入
力され、操作電磁石８の制御回路に挿入されたリレー接
点１６を開いて開閉接点６を開離させる。また、短絡電
流などの大電流が流れたときは引外し信号は引外し電磁
石１７に入力され、上述したように断路接点５及び開閉
接点６を開離する。なお、過電流状態においても、電流
値が一定レベルを越えたら引外し電磁石１７を作動さ
せ、断路接点５及び開閉接点６の両方を開離することも
可能である。

【発明の効果】以上の通り、この発明は以下の効果を有
するものである。 (1) 断路機能と開閉機能とを同一絶縁容器内に収容した
ので両機能がコンパクトに一体化され、その間の接続作
業が不要となるとともに設置空間が縮小される。 (2) 短絡発生時には断路接点と開閉接点の両方が同時に
開くため、アーク電圧が直列に発生し、限流効果が増し
て大きな短絡電流の遮断が可能になる。 (3) 各相通電路の断路接点と開閉接点との間に接続した
外部接続用の中間端子を設けたので、この中間端子に分
岐系統の電磁接触器を接続することで、同一の断路機能
に複数の開閉機能を容易に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回路遮断器の内部
結線図である。

【図２】この発明の異なる実施の形態を示す回路遮断器
の内部結線図である。

【図３】図１の回路遮断器の内部構成を示す縦断面図で
ある。

【図４】図３の回路遮断器における開閉機構と操作電磁
石を示す斜視図である。

【図５】図３の回路遮断器におけるトリップクロスバー
を示す斜視図である。

【図６】図３の回路遮断器の動作を説明するＯＮ状態の
透視側面図である。

【図７】図３の回路遮断器の動作を説明する開閉接点Ｏ
ＦＦ状態の透視側面図である。

【図８】図３の回路遮断器の動作を説明する瞬時引外し
状態の透視側面図である。

【図９】図３の回路遮断器の動作を説明するリセット状
態の透視側面図である。

【図10】図３の回路遮断器における過電流引外し装置の
通電経路を示す斜視図である。

【図11】図３の回路遮断器における操作電磁石を示す斜
視図である。

【図12】図１１の操作電磁石に操作リンクを連結した状
態の斜視図である。

【図13】図１２を反対側から示した斜視図である。

【図14】図１３の操作リンクを開閉接点の可動接触子ホ
ルダに連結した状態を示す斜視図である。

【図15】図３の回路遮断器における過電流引外し装置に
平面図である。

【図16】図１５の側面図である。

【図17】図１６の右正面図である。

【図18】図１５の過電流引外し装置からバイメタルを省
いて示した平面図である。

【図19】図１８の側面図である。

【図20】図１８の過電流引外し装置が動作した状態を示
す平面図である。

【図21】図２０の側面図である。

【図22】図２１の右正面図である。

【図23】図１８におけるインスタントクロスバーと引外
しボタンクロスバーの分解斜視図である。

【図24】図１８におけるシフタ動作板とインスタント連
動板の斜視図である。

【図25】図２４の分解図である。

【図26】図３の回路遮断器における可動接触子部分の平
面図である。

【図27】図２６の分解斜視図である。

【図28】図２７の開閉軸部分の斜視図である。

【図29】図２６の可動接触子部分の絶縁板の重なり状況
を示す側面図で、（Ａ）は断路接点と開閉接点の両方が
開、（Ｂ）は同じく両方が閉、（Ｃ）は断路接点が閉、
開閉接点が開の状態を示す。

【図30】電子式過電流引外し装置の斜視図である。

【図31】図３０のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図32】図３１の引外しコイルユニットが動作したとき
の図である。

【図33】従来例を示す回路遮断器と電磁開閉器１２０の
正面図である。

【図34】図３３の内部結線図である。

【符号の説明】

４過電流引外し装置４ａ時延引外し部４ｂ瞬時引外し部５断路接点６開閉接点７開閉機構７ａ操作ハンドル８操作電磁石９絶縁容器１２中間端子１３過電流引外し装置１４変流器１７引外し電磁石２０固定接触子２１可動接触子２２可動接触子２３開閉機構２４ホルダ２５ホルダ３４ラッチ３６ラッチ受け３９トグルリンク４３ハンドルレバー４５ヨーク４６アーマチュア４７電磁コイル４９操作リンク５１復帰スプリング５３トリップリンク６２転流板

フロントページの続き (72)発明者久保山勝典神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者登坂浩明神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者外山健太郎神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者野村浩二神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者永廣勇神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (56)参考文献特開平４−75227（ＪＰ，Ａ) 特開平４−163823（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−141218（ＪＰ，Ａ) 特開平８−148067（ＪＰ，Ａ) 実開平１−172247（ＪＰ，Ｕ) 実公昭48−38379（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 73/36 H01H 9/02 H01H 33/59

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】断路接点と開閉接点とが直列配置された各
相通電路と、リセット操作により蓄積した勢力を放出し
て前記断路接点を開く開閉機構と、制御信号により前記
開閉接点を開閉する操作電磁石と、前記通電路の過電流
を検出して前記開閉機構及び操作電磁石に引外し指令を
与える過電流引外し装置とを同一の絶縁容器内に一体に
収容したことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】過電流引外し装置が過負荷電流を検出した
後、特定時間経過後に開閉接点のみを開離することを特
徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項３】過電流引外し装置が短絡電流を検出した
後、瞬時に断路接点及び開閉接点の両方を開離すること
を特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項４】操作電磁石は制御回路の開路により開閉接
点を開離することを特徴とする請求項２記載の回路遮断
器。
【請求項５】操作電磁石は開閉機構と機械的に連動して
開閉接点を開離することを特徴とする請求項２記載の回
路遮断器。
【請求項６】過電流引外し装置が過負荷電流を検出した
後、特定時間経過後に断路接点及び開閉接点の両方を開
離することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項７】絶縁容器に外部接続用の中間端子を各相別
に配設し、この中間端子を各相通電路の断路接点と開閉
接点との間にそれぞれ接続したことを特徴とする請求項
１記載の回路遮断器。
【請求項８】断路接点及び開閉接点の可動接触子を絶縁
物のホルダにそれぞれ保持させるとともに、双方の前記
ホルダの回動中心を共通にして絶縁容器に回動可能に支
承させたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項９】断路接点及び開閉接点の消弧室の消弧空間
を互いに連通させるとともに、この消弧空間に双方の前
記消弧室に跨がる転流板を設けたことを特徴とする請求
項１記載の回路遮断器。