(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側端子に電気的に接続された電源側固定導体と負荷側端子に電気的に接続された負荷側固定導体および開閉引外し機構に機械的に接続されてＯＮ操作時に前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体を電気的に接続する可動導体とを有する主回路と、この主回路を収納する主回路ケースと、前記主回路の電流が所定値を超えたときに前記開閉引外し機構に前記主回路の遮断動作を行わせる引外し装置とを備え、
前記主回路ケースは絶縁物により形成され、前記引外し装置は前記主回路ケースの内側で、かつ、前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体のいずれか一方の近傍に配設された固定コアと、前記主回路ケースの外側で、かつ、前記固定コアとの間に磁気回路を形成するよう配設された可動コアと、該可動コアの動作を前記開閉引外し機構に伝達する伝達機構とを有し、
前記固定コアは、略コの字形に形成され、前記電源側固定導体または前記負荷側固定導体の周りを囲むとともに略コの字形の両先端部が前記主回路ケースの外側を向くよう配置されたことを特徴とする回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷側に過電流が流れるときにも回路を遮断することができる回路遮断器であり、特に筐体内部の部材に高電圧が発生しない回路遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路遮断器は、送配電線や変電所母線・機器等の短絡故障時にその回路を自動遮断するための開閉器であるが、平常時は回路の開閉にも用いられている。特に、負荷側に過電流が流れるのは好ましくなく、回路を確実に遮断することが必要である。
【０００３】
従来の回路遮断器は、特開昭６１−１５１９４５号公報（特公平７−２７７５０号）に記載されているように中央極に設けられた開閉機構が下部レバーを介して中央極の可動接点台に機械的に接続されていた（第６０図）。また、過電流引外し装置は、各極に設けられて各極の導体に固定されていた（第１６図、第２０図）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、開閉機構、下部レバーおよび過電流引外し装置は金属で形成されていた。そのため、開閉機構は中央極の可動接点台と実質的に同電位に充電され、過電流引外し装置は各極の導体と実質的に同電位に充電される。したがって、内部付属装置の追加、交換等で回路遮断器のカバーをやむなく活線状態であけた場合（本来は電源を切って行う）に充電部が露出して危険であるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、感電の危険性をなくし、安全性に優れた回路遮断器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電源側端子に電気的に接続された電源側固定導体と負荷側端子に電気的に接続された負荷側固定導体および開閉引外し機構に機械的に接続されてＯＮ操作時に前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体を電気的に接続する可動導体とを有する主回路と、この主回路を収納する主回路ケースと、前記主回路の電流が所定値を超えたときに前記開閉引外し機構に前記主回路の遮断動作を行わせる引外し装置とを備え、前記主回路ケースは絶縁物により形成され、前記引外し装置は前記主回路ケースの内側で、かつ、前記電源側固定導体と前記負荷側固定導体のいずれか一方の近傍に配設された固定コアと、前記主回路ケースの外側で、かつ、前記固定コアとの間に磁気回路とを形成するよう設置された可動コアと、該可動コアの動作を前記開閉引外し機構に伝達する伝達機構とを有し、前記固定コアは、略コの字形に形成され、前記電源側固定導体または前記負荷側固定導体の周りを囲むとともに略コの字形の両先端部が前記主回路ケースの外側を向くよう配置された回路遮断器である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施の形態を説明する。
本発明の回路遮断器の一実施例を図１〜図４により説明する。
図１は回路遮断器の断面図、図２は回路遮断器の平面図、図３は固定コアと可動コアの配置の説明図、図４は磁気回路の説明図である。
【００１０】
本実施例の回路遮断器は３極の回路遮断器で、各極は、電源側端子１１Ａに電気的に接続された電源側固定導体としての電源側固定接点台１１と負荷側端子１７Ａに電気的に接続された負荷側固定導体としての負荷側固定接点台１７が、回動自在に保持された可動導体としての可動接点台１４の回転中心に対して実質的に点対称位置に設けられ、これらの電源側固定接点台１１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４で主回路を形成している。
【００１１】
電源側固定接点台１１は、電源側可動接点１３と対向する位置に電源側固定接点１２を有し、負荷側固定接点台１７は、負荷側可動接点１５と対向する位置に負荷側固定接点１６を有している。
【００１２】
可動接点台１４は、その回転中心に対して点対称位置にそれぞれ電源側可動接点１３、負荷側可動接点１５を有している。
【００１３】
可動接点台１４は、開閉引外し機構としての開閉引外し機構部３に機械的に接続され、開閉引外し機構部３がＯＮ操作されると電源側固定接点台１１と負荷側固定接点台１７とを電気的に接続する位置まで回転する。
【００１４】
この主回路は絶縁物により形成された主回路ケース２に収納される。主回路が主回路ケース２に収納された状態では電源側固定接点台１１の電源側端子１１Ａ部分と負荷側固定接点台１７の負荷側端子１７Ａ部分とが主回路ケース２から突出するが、他の部分は主回路ケース２内に位置して外部と電気的に絶縁される。
【００１５】
主回路ケース２内で可動接点台１４を回動自在に保持する保持部材も絶縁材で形成され、主回路に電圧が印加されたときに露出する充電部は電源側端子１１Ａ部分と負荷側端子１７Ａ部分との２カ所となる。
【００１６】
本実施例では主回路ケース２および保持部材はポリエステル樹脂等の強度を有する熱硬化性樹脂で形成される。主回路ケース２内では遮断時に高温、高圧のアークガスが電源側及び負荷側の固定接点・可動接点間に発生する。そのため、主回路ケース２および保持部材はこの高温、高圧のアークガスに耐えることが要求され、かつ製品のコスト面も考慮してポリエステル樹脂が用いられる。なお、高温、高圧のアークガスに耐える絶縁材料であれば他の樹脂、あるいはセラミック等であってもよい。
【００１７】
主回路ケース２中の電源側固定接点台１１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４の接点近傍には遮断時に発生するアークを吸引して冷却するアークシュート（消弧装置）が設けられる。さらに本実施例では冷却されたアークガスを排出するアーク排出口が主回路ケース２に設けられている。
【００１８】
主回路ケース２は３極分並行して配置され、各極の可動接点台１４が実質的に同時に開閉できるよう、保持部材が連結される。開閉引外し機構部３は本実施例では中央極の主回路ケース２の外側上部に載置され、保持部材の回転軸に同軸に接続された絶縁物の回動アームに接続される。これにより、開閉引外し機構部３は主回路ケースの外側２に設けられて可動接点台１４に絶縁物を介して接続されるので、主回路に電圧が印加されていても開閉引外し機構部３には電圧は印加されない。
【００１９】
回路遮断器の内部に組み込まれて、回路遮断器の状態を外部に出力する警報開閉器、補助開閉器、外部からの信号により引外しを行う電圧引外し装置、不足電圧引外し装置等の内部付属装置を装着する場合は、本実施例では中央極の両脇の極で開閉引外し機構部３に隣接して装着される。
【００２０】
開閉引外し機構部３は、操作ハンドル４１により手動で主回路のＯＮ・ＯＦＦ操作が行われるとともに、主回路の電流が所定値を超えたときに引外し装置５により主回路の遮断動作が行われる。
【００２１】
引外し装置５は、主回路ケース２の内側で負荷側固定接点台１７の近傍に配設された固定コア５１と、主回路ケース２の外側で固定コア５１との間に磁気回路を形成するよう配設された可動コア５２と、この可動コア５２の動作を開閉引外し機構部３に伝達する伝達機構としての伝達レバー５３を有している。
【００２２】
固定コア５１は、図２に示すように略コの字形に形成され、負荷側固定接点台１７の導体１７１の周りを囲むとともにコ字の両先端部が主回路ケース２の外側（図１、図２では上側）を向くよう配置される。
【００２３】
本実施例では開閉引外し機構部３のラッチ部３ａと近い位置に引外し装置５を配置できるよう固定コア５１が負荷側固定接点台１７に設けられているが、可動コア５２、伝達レバー５３の形状を変えて電源側固定接点台１１の近傍に設けてもよい。
【００２４】
一方、可動コア５２は、一端が回動自在に保持されて、主回路ケース２の絶縁物層を介して固定コア５１と対向する位置で固定コア５１とともに実質的に閉じた磁気回路を形成できるよう配置される。
【００２５】
可動コア５２は、ばねにより付勢されて通常は固定コア５１から所定のギャップを介して保持される。主回路の電流が増大して設定された所定値（定格電流の約１０倍〜約２０倍）を超えると負荷側固定接点台１７の導体１７１の周囲に発生する磁束が増大し、この導体１７１を囲むように配置された固定コア５１と可動コア５２を流れる磁束も増大する。
【００２６】
この磁束による磁力が可動コア５２を付勢しているばねの力に打ち勝つと可動コア５２は固定コア５１に吸引されて移動し、最終的には主回路ケース２の絶縁物層を介して固定コア５１に当接して閉じられた磁気回路を形成する。可動コア５２はコの字形またはＩの字形等固定コア５１とともに磁気回路を形成できる形状を有している。
【００２７】
可動コア５２の他端には伝達レバー５３が形成され、可動コア５２が吸引されて移動すると（図１、図３では反時計方向）ラッチ部３ａに当接してラッチ部３ａを回転（図１、図４では時計方向）させ、開閉引外し機構部３の引外し動作により主回路を開路する。これにより開路は遮断されて負荷側に大きな過電流が流れるのを防止できる。
【００２８】
本実施例では可動コア５２は絶縁性の主回路ケース２の外側に設けられているので、主回路の通電時でも可動コア５２には電圧は印加されない。これにより、引外し装置５の可動コア５２および伝達レバー５３は主回路ケース２の外側で主回路から電気的に絶縁されて設けられて非充電部になる。
【００２９】
従って、本実施例では開閉引外し機構部３および引外し装置５が主回路から絶縁されて非充電部となる。そのため、内部付属装置の追加、交換等で回路遮断器のカバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電部が露出することがなく、安全性に優れた回路遮断器が得られる。
【００３０】
本実施例では主回路の負荷側固定接点台１７の主回路ケース２から負荷側端子１７Ａに至る部分には主回路を流れる電流を検出する変流器が設けられ、この変流器の出力は変流器上方に設けられた過電流検出回路に供給される。
【００３１】
過電流検出回路は、定格電流の約１．１倍〜約２０倍の範囲で所定の限時特性に基づいて出力を発生する。過電流検出回路の出力は、永久磁石に吸引された可動コアを逆励磁により釈放する磁気引外し装置（図示せず）に供給される。このような磁気引外し装置として例えば特願平８−６２４４９号に記載されたようなものを用いることができる。
【００３２】
磁気引外し装置の可動コアは釈放されるとラッチ部３ａに当接してラッチ部３ａを回転（図１、図４では時計方向）させ、開閉引外し機構部３の引外し動作により主回路を開路する。これにより開路は遮断されて負荷側に過電流が流れるのを防止できる。
【００３３】
これらの主回路ケース２、開閉引外し機構部３、引外し装置５、変流器、過電流検出回路、磁気引外し装置は、本体ケース６１、本体カバー６２を有する筺体６内に収納され、開閉引外し機構部３に装着された操作ハンドル４１のつまみ部分と電源側端子１１Ａと負荷側端子１７Ａとが筺体６外に露出する。
【００３４】
本実施例では主回路の可動接点、固定接点が高温、高圧のアークガスに耐える絶縁材料で形成された主回路ケース２内に収納されているので、筺体６は必要最小限の強度を有していればよく、安価な熱可塑性樹脂を用いてもよい。このような熱可塑性樹脂としてはナイロン等を用いることができる。
【００３５】
本実施例では筺体６の表面側（操作ハンドル４１が設けられた側）の操作ハンドル４１の両脇の部分に開閉自在なカバーが設けられ、このカバーを開けることにより内部付属装置の取り付け、交換等の保守を行うことができるよう構成されている。本実施例ではこのカバーをやむなく活線状態であけた場合でも充電部が露出することがなく安全に内部付属装置の保守作業ができる。
【００３６】
本実施例は３極の回路遮断器について説明したが、これに限ることはなく、単極、２極、４極の回路遮断器あるいは必要に応じては５極以上の回路遮断器に本発明を適用してもよい。
【００３７】
また、本実施例では電源側固定接点台１１、負荷側固定接点台１７および可動接点台１４で主回路を形成しているが、従来技術で用いられたような電源側固定接点台と、負荷側に接続された可動接点台で形成された主回路を絶縁性の主回路ケースに収納して開閉引外し機構部および引外し装置とを主回路から絶縁してもよい。
【００３８】
なお、固定コア５１を一の字形、可動コア５２をコの字形とし、又は、固定コア５１及び可動コア５２ともコの字形としてもよく、そして、磁気回路は、主回路ケース２に形成した開口部に設けてもよい。
【００３９】
固定コア５１と可動コア５２とからなる磁気回路を使用していて、主回路ケース２の内部と外部とは電気的に分離されているので、回路遮断器の本体カバー６２を開けて作業するとき、付近に高電圧となる部材はなく、使用者の危険を減らすことが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、固定コアと可動コアとを使用しているので、回路遮断器を操作するとき等、使用者が本体カバーを開けて作業する場合でも、筐体内部の部材に高電圧を発生することはなく、使用者の危険を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路遮断器の一実施例の断面図。
【図２】本発明の回路遮断器の一実施例の平面図。
【図３】本発明の回路遮断器における固定コアと可動コアの配置の一例の説明図。
【図４】本発明の回路遮断器における磁気回路の一例の説明図。
【符号の説明】
１１  電源側固定接点台
１１Ａ  電源側端子
１２  電源側固定接点
１３  電源側可動接点
１４  可動接点台
１５  負荷側可動接点
１６  負荷側固定接点
１７  負荷側固定接点台
１７Ａ  負荷側端子
１７１  導体
２  主回路ケース
３  開閉引外し機構
３ａ  ラッチ部
４１  操作ハンドル
５  引外し装置
５１  固定コア
５２  可動コア
５３  伝達レバー
６  筐体
６１  本体ケース
６２  本体カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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