(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路を流れる過電流を検出して引き外し動作により前記電路を遮断する電子式回路遮断器において、
前記電路に流れる電流を２次電流に変換して出力する変流器と、
該変流器より出力される２次電流の値を閾値と比較し、該２次電流の値が閾値を超えた場合引き外し信号を発生する引き外し制御回路と、
該引き外し信号を受けると開閉装置を動作させ前記電路を遮断させる引き外し装置とを備え、
前記変流器は過電流検出ユニットに、前記引き外し制御回路と前記引き外し装置は引き外し制御ユニットに、それぞれユニット化して構成し、
前記電路を遮断するときの過電流の値を変更する場合、前記引き外し制御回路に設定した閾値をそのまま維持し、前記変流器内の２次コイルの巻数を変更することで、前記変流器から出力される２次電流には変更を伴わないようにし、
前記過電流検出ユニットと前記引き外し制御ユニットはそれぞれ弾性材料のケースに収納して構成し、該各ユニットを該各ケースに設けた開口部と引掛け部を係合させて一体化したことを特徴とする電子式回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電流から電路を保護する電子式回路遮断器に係り、その構成部品をユニット化した構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路遮断器では、過電流から電流通路（電路）を保護するため、機械式と電子式の過電流引き外し方式がある。機械式引き外し方式は、過電流発生時にバイメタルが湾曲し、トリップ機構を作動させて電路を遮断するものである。電子式引き外し方式は、導体を流れる過電流を変流器で検出し、引き外し制御回路にて引き外し装置を作動させ、トリップ動作を行うものである。電子式の場合、変流器で電流を検出し、検出電流が所定値をこえたときに遮断動作を行うので、機械式に比べ遮断動作電流（定格電流）の設定や引き外し特性の調整が容易といえる。
【０００３】
図３は、従来の電子式回路遮断器の一例を示す構造図である。回路遮断器は、電路２，４，６を遮断する開閉接点３，５を有している。開閉接点３，５は、ハンドル９の操作により開閉されるとともに、引き外し装置１３の動作で遮断される。引き外し機構において、変流器１１は、遮断器内の通電電流を検出して、引き外し制御回路１２は検出電流が所定値（定格電流）を超えた場合、引き外し装置１３を駆動して開閉接点３，５を遮断するものである。
【０００４】
この構成では、変流器１１、引き外し制御回路１２、引き外し装置１３とも、それぞれ筐体１０内に一体的に組み込まれ、カバーで閉塞された構造となっている。そのため、構成部品の劣化により一部の部品を交換したい場合でも、対象部品のみを交換することが困難であった。
【０００５】
これに関し特許文献１には、電子回路部分をユニット化してカバーと着脱自在とすることで、故障の際には回路部分のみを取り外して交換できるようにした構造が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１１２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
回路遮断器は、その用途により多種の定格電流の仕様が存在しこれに対応する必要がある。従来の回路遮断器においては、各構成部品が筐体内に一体的に組み込まれた構造であり、また構成部品は各定格電流で専用部品となっているものが多かった。このため、部品の交換が容易に行えないとともに、異なる定格電流への部品の展開が困難であった。その結果、部品の在庫・品質管理の面で工数が多くかかり、部品コストが高価になる要因となっていた。
【０００８】
特許文献１に開示される技術では、電子回路部分をユニット化して着脱自在とすることで、故障の際には回路部分のみを取り外して交換できることになる。しかしながら、定格電流の仕様を変更する場合の部品の交換については考慮されていない。仮に、特許文献１の手法に従って、定格電流を変更するために電子回路を交換することが想定されるとしても、次の課題が挙げられる。１つは、変流器の変換特性が非線形であるために同一の変流器を全ての定格電流に対して共用することができないこと、もう１つは、電子回路は他の構成部品と比較して高価であることである。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を鑑み、構成部品の組立・交換が容易であると共に、定格電流の仕様変更が容易である電子式回路遮断器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の電子式回路遮断器は、電路に流れる電流を２次電流に変換して出力する変流器と、変流器より出力される２次電流の値を閾値と比較し、２次電流の値が閾値を超えた場合引き外し信号を発生する引き外し制御回路と、引き外し信号を受けると開閉装置を動作させ電路を遮断させる引き外し装置とを備え、変流器は過電流検出ユニットに、引き外し制御回路と引き外し装置は引き外し制御ユニットに、それぞれユニット化して構成し、電路を遮断するときの過電流の値を変更する場合、引き外し制御回路に設定した閾値をそのまま維持し、変流器内の２次コイルの巻数を変更することで、変流器から出力される２次電流には変更を伴わないようにし、過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットはそれぞれ弾性材料のケースに収納して構成し、各ユニットを各ケースに設けた開口部と引掛け部を係合させて一体化した構成した。
【００１１】
ここに、電路を遮断するときの過電流の値を変更する場合、前記引き外し制御回路に設定した閾値をそのまま維持し、前記変流器内の２次コイルの巻数を変更することで、前記変流器から出力される２次電流には変更を伴わないようにした。
【００１２】
また、前記過電流検出ユニットと前記引き外し制御ユニットはそれぞれ弾性材料のケースに収納して構成し、該各ユニットを該各ケースに設けた開口部と引掛け部を係合させて一体化した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、構成部品をユニット化することで構成部品の組立・交換が容易であると共に、定格電流の仕様変更が容易である電子式回路遮断器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による電子式回路遮断器の一実施例を示す構造図。
【図２】過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットの組立方法を示す図。
【図３】従来の電子式回路遮断器の一例を示す構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明による電子式回路遮断器の一実施例を示す構造図である。前記図３に示した従来の電子式回路遮断器と同一要素には同一の符号を付している。
【００１６】
回路遮断器は、電源側端子１から負荷側端子７に至る電路（通電導体）２，４，６の途中に、開閉接点３による電流遮断部が挿入されている。開閉接点３は、ハンドル９による開閉装置８の操作により開閉される。またこの開閉接点３は、引き外し装置１３が作動することにより開放される。引き外し装置１３は、トリップコイルを励磁することでプランジャを突出させ、開閉装置８を動作させる。変流器１１は、遮断器内の通電導体６の通電電流を検出して、その大きさに応じた電流信号を引き外し制御回路１２に供給する。制御回路１２は、この通電電流が所定値（定格電流）を超える過電流状態であると判断した場合、引き外し装置１３を駆動して開閉装置８を開離動作させ、開閉接点３を開放させるものである。
【００１７】
本実施例では、上記引き外し機構を、過電流検出ユニット１００と引き外し制御ユニット２００の２つのユニットに分離して筐体１０内に構成した。過電流検出ユニット１００は電源の相数に応じて各極に設置された変流器１１を収納し、通電導体６に流れる負荷電流を微少の２次電流に変換して出力する。変流器１１は、２次コイル１４とヨーク１５からなり、２次電流は２次コイル１４の巻数に逆比例して誘起される。誘起された２次電流は引き外し制御ユニット２００へ出力される。
【００１８】
引き外し制御ユニット２００は、引き外し制御回路１２と引き外し装置１３を収納し、過電流検出ユニット１００より出力される２次電流に応じて引き外し装置１３を作動し、電路（開閉接点３）を遮断させる。その際引き外し制御回路１２は、過電流検出ユニット１００より出力される２次電流の値を所定値（閾値）と比較し、閾値を超えた場合は過電流状態と判断して引き外し装置１３に引き外し制御信号を送る。
【００１９】
過電流検出ユニット１００の２次コイル１４の巻数をＮとすると、引き外し動作を行うときの通電電流（定格電流）Ｉｃと引き外し制御回路１２の閾値Ｉｔｈの関係は、次式（１）で与えられる。
Ｉｃ／Ｎ＝Ｉｔｈ，すなわちＩｃ＝Ｎ・Ｉｔｈ        （１）
【００２０】
本実施例では、引き外し制御回路１２の閾値Ｉｔｈを一定値とし、引き外しの定格電流Ｉｃは、変流器１１の２次コイル１４の巻数Ｎにて設定する。すなわち、定格電流Ｉｃを変更する場合には、引き外し制御回路１２の定数Ｉｔｈはそのまま維持し、変流器１１の２次コイル１４の巻数Ｎを（１）式に従って変更することで、２次コイル１４から出力される２次電流には変更を伴わないようにした。そのとき、変流器１１の変換特性が変更後の定格電流Ｉｃにおいて線形性を保持できるよう、ヨーク１５の形状（磁路断面積など）についても必要に応じて変更するようにした。
【００２１】
従って、前記特許文献１のように電子回路（引き外し制御回路１２に相当）を交換し変流器をそのまま用いる方法と比較し、変流器の線形性が保持され、定格電流の変更により遮断特性の精度が悪化することがない。また、電子回路よりも安価な変流器を交換することになり、部品コストの面でも有利となる。
【００２２】
また本実施例では、過電流検出ユニット１００と引き外し制御ユニット２００を、それぞれ別のケースに収納してユニット化している。以下、ユニット化の構造について説明する。
【００２３】
図２は、過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットの組立方法を示す図である。
過電流検出ユニット１００と引き外し制御ユニット２００は弾性材料のケースに各部品を収納して構成する。３相電源の場合、過電流検出ユニット１００には３個の変流器１１ａ，１１ｂ，１１ｃと３個の負荷側端子７ａ，７ｂ，７ｃが、引き外し制御ユニット２００には、引き外し制御回路１２と引き外し装置１３が収納される。３個の変流器１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの各出力は引き外し制御回路１２に供給され、いずれかの出力が過電流状態となったとき引き外し装置１３が作動する。
【００２４】
過電流検出ユニット１００のケースには引掛け部２１を、引き外し制御ユニット２００のケースには開口部２２を設け、引掛け部２１を開口部２２に係合させることで、２つのユニット１００，２００を結合し一体化する。なお、引掛け部２１と開口部２２は逆の構成としてもよい。
【００２５】
変流器１１は過電流検出ユニット１００に、引き外し制御回路１２は引き外し制御ユニット２００に収納されているので、定格電流Ｉｃを変更する場合には、引き外し制御ユニット２００はそのままで過電流検出ユニット１００を他の仕様のものと交換すればよい。よって、ユニット単位での交換となり作業が容易となる。もちろん、引き外し制御回路１２を交換するときには、過電流検出ユニット１００はそのままで引き外し制御ユニット２００を他のものと交換すればよい。
【００２６】
以上のように本実施例の電子式回路遮断器によれば、構成部品を過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットにユニット化することで、構成部品の組立・交換が容易となる。また、定格電流の仕様変更に対して、過電流検出ユニットを交換することで容易に対応し、精度の高い電子式回路遮断器を提供できる。
【００２７】
また、以上述べた本実施例の構成は、機械式回路遮断器へも適用できる。すなわち、機械式回路遮断器に対し上記した過電流検出ユニットと引き外し制御ユニットを取り付けるようにすれば、本実施例の電子式回路遮断器に組み替えて実現できる。その場合、２つのユニットを組み込むだけであり組立作業が容易になるだけでなく、機械式回路遮断器の構成部品の多くを共有化できるので、部品の管理工数の削減と部品価格の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…電源側端子、
２，４，６…電路（通電導体）、
３…開閉接点、
７，７ａ，７ｂ，７ｃ…負荷側端子、
８…開閉装置、
９…ハンドル、
１０…筐体、
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…変流器、
１２…引き外し制御回路、
１３…引き外し装置、
１４…２次コイル、
１５…ヨーク、
２１…引掛け部、
２２…開口部、
１００…過電流検出ユニット、
２００…引き外し制御ユニット。
【図１】
0005439198.tif 000002
【図２】
0005439198.tif 000003
【図３】
0005439198.tif 000004