(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接離可能に構成された一対の接点を有する開閉機構と、
前記開閉機構を駆動する駆動機構と、
前記一対の接点の各々と電気的に接続される導体と、
前記導体を囲むように配置され、前記導体を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測するフラックスゲート磁気センサと、
前記フラックスゲート磁気センサに対する前記導体の位置を定める位置決め機構とを備え、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記駆動機構によって前記開閉機構が駆動されて前記一対の接点が開極し、
前記位置決め機構は、前記導体が挿通される少なくとも１つの位置決め用貫通孔を有し、
前記開閉機構は、
両端部の各々に可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接点に１対１で対応するように前記可動接点と相対する位置に固定接点が設けられた１対の固定接触子と、
前記可動接点が前記固定接点に接触する方向に前記可動接触子を付勢する第１弾性体と、
固定鉄心と、
前記固定鉄心に対向するように配置され、前記固定鉄心に対して接離可能構成された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向に付勢する第２弾性体と、
絶縁物で構成されており、前記可動鉄心に取り付けられた第１軸部、および、該第１軸部に対して接離可能に設けられつつ前記可動接触子に取り付けられた第２軸部を含む、絶縁軸と、
前記第１軸部から前記第２軸部を離間させる開極レバーと、
前記開極レバーを作動させるレバー作動機構とを含み、
前記駆動機構は、
前記固定鉄心の周囲に設置され、前記第２弾性体の付勢力に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心に吸引する電磁力を発生する第１コイルと、
前記レバー作動機構を駆動する過電流引き外し装置と、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記レバー作動機構を駆動する漏電引き外しリレーとを含む、漏電遮断器。
【請求項２】
前記フラックスゲート磁気センサは、周方向に延在する環状の形状を有し、かつ、前記周方向の一部に端子接続部を有し、
前記導体は、互いに並行に位置する２本の導線で構成されており、
前記位置決め機構は、前記少なくとも１つの位置決め用貫通孔として、前記２本の導線が１対１で挿通される２つの位置決め用貫通孔を有し、
前記周方向における前記端子接続部の中央部、および、前記２つの位置決め用貫通孔の中間位置を結ぶ対象線の、前記２つの位置決め用貫通孔の各々の中心を通る直線に直交する基準線に対する前記周方向における変位角度が、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である、請求項１に記載の漏電遮断器。
【請求項３】
互いに接離可能に構成された一対の接点を有する開閉機構と、
前記開閉機構を駆動する駆動機構と、
前記一対の接点の各々と電気的に接続される導体と、
前記導体を囲むように配置され、前記導体を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測するフラックスゲート磁気センサと、
前記フラックスゲート磁気センサに対する前記導体の位置を定める位置決め機構とを備え、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記駆動機構によって前記開閉機構が駆動されて前記一対の接点が開極し、
前記位置決め機構は、前記導体が挿通される少なくとも１つの位置決め用貫通孔を有し、
前記フラックスゲート磁気センサは、周方向に延在する環状の形状を有し、かつ、前記周方向の一部に端子接続部を有し、
前記導体は、互いに並行に位置する２本の導線で構成されており、
前記位置決め機構は、前記少なくとも１つの位置決め用貫通孔として、前記２本の導線が１対１で挿通される２つの位置決め用貫通孔を有し、
前記周方向における前記端子接続部の中央部、および、前記２つの位置決め用貫通孔の中間位置を結ぶ対象線の、前記２つの位置決め用貫通孔の各々の中心を通る直線に直交する基準線に対する前記周方向における変位角度が固定されており、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記駆動機構によって前記開閉機構が駆動されて前記一対の接点が開極する、漏電遮断器。
【請求項４】
前記変位角度は、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である、請求項３に記載の漏電遮断器。
【請求項５】
前記開閉機構は、
両端部の各々に可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接点に１対１で対応するように前記可動接点と相対する位置に固定接点が設けられた１対の固定接触子と、
前記可動接点が前記固定接点に接触する方向に前記可動接触子を付勢する第１弾性体と、
固定鉄心と、
前記固定鉄心に対向するように配置され、前記固定鉄心に対して接離可能構成された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向に付勢する第２弾性体と、
絶縁物で構成されており、前記可動鉄心に取り付けられた第１軸部、および、該第１軸部に対して接離可能に設けられつつ前記可動接触子に取り付けられた第２軸部を含む、絶縁軸と、
前記第１軸部から前記第２軸部を離間させる開極レバーと、
前記開極レバーを作動させるレバー作動機構とを含み、
前記駆動機構は、
前記固定鉄心の周囲に設置され、前記第２弾性体の付勢力に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心に吸引する電磁力を発生する第１コイルと、
前記レバー作動機構を駆動する過電流引き外し装置と、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記レバー作動機構を駆動する漏電引き外しリレーとを含む、請求項３または請求項４に記載の漏電遮断器。
【請求項６】
前記過電流引き外し装置は、第２コイルを含み、
前記第１コイルおよび前記第２コイルの各々の巻軸方向は、前記少なくとも１つの位置決め用貫通孔の貫通方向に対して交差している、請求項１、請求項２または請求項５に記載の漏電遮断器。
【請求項７】
前記第１コイルおよび前記第２コイルの各々の前記巻軸方向は、前記少なくとも１つの位置決め用貫通孔の貫通方向に対して直交している、請求項６に記載の漏電遮断器。
【請求項８】
前記フラックスゲート磁気センサは、前記第１コイルと共通の電源に接続されており、
前記フラックスゲート磁気センサおよび前記第１コイルの各々は、共通のスイッチによって前記電源との接続が接離される、請求項１、請求項２または請求項５に記載の漏電遮断器。
【請求項９】
前記フラックスゲート磁気センサは、前記導体を流れる電流と共通の電源に接続されており、
前記フラックスゲート磁気センサは、前記導体において前記フラックスゲート磁気センサを挿通している部分より前記電流の下流側の部分に接続されている、請求項８に記載の漏電遮断器。
【請求項１０】
互いに接離可能に構成された一対の接点を有する開閉機構と、
前記開閉機構を駆動する駆動機構と、
前記一対の接点の各々と電気的に接続される導体と、
前記導体を囲むように配置され、前記導体を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測するフラックスゲート磁気センサと、
前記フラックスゲート磁気センサに対する前記導体の位置を定める位置決め機構とを備え、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記駆動機構によって前記開閉機構が駆動されて前記一対の接点が開極し、
前記導体は、互いに間隔をあけて位置する２本のブスバーで構成されており、
前記位置決め機構は、前記２本のブスバーの各々の間に位置しつつ前記２本のブスバーを１つずつ収容する２つの収容部を有する絶縁性樹脂部材を含み、
前記フラックスゲート磁気センサは、周方向に延在する環状の形状を有し、かつ、前記周方向の一部に端子接続部を有し、
前記周方向における前記端子接続部の中央部、および、前記２本のブスバーの各々の横断面の中心間の中間位置を結ぶ対象線の、前記２本のブスバーの各々の横断面の中心を通る直線に直交する基準線に対する前記周方向における変位角度が固定されており、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記駆動機構によって前記開閉機構が駆動されて前記一対の接点が開極する、漏電遮断器。
【請求項１１】
前記変位角度は、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である、請求項１０に記載の漏電遮断器。
【請求項１２】
前記開閉機構は、
両端部の各々に可動接点が設けられた可動接触子と、
前記可動接点に１対１で対応するように前記可動接点と相対する位置に固定接点が設けられた１対の固定接触子と、
前記可動接点が前記固定接点に接触する方向に前記可動接触子を付勢する第１弾性体と、
固定鉄心と、
前記固定鉄心に対向するように配置され、前記固定鉄心に対して接離可能構成された可動鉄心と、
前記可動鉄心を前記固定鉄心から離間する方向に付勢する第２弾性体と、
絶縁物で構成されており、前記可動鉄心に取り付けられた第１軸部、および、該第１軸部に対して接離可能に設けられつつ前記可動接触子に取り付けられた第２軸部を含む、絶縁軸と、
前記第１軸部から前記第２軸部を離間させる開極レバーと、
前記開極レバーを作動させるレバー作動機構とを含み、
前記駆動機構は、
前記固定鉄心の周囲に設置され、前記第２弾性体の付勢力に抗して前記可動鉄心を前記固定鉄心に吸引する電磁力を発生する第１コイルと、
前記レバー作動機構を駆動する過電流引き外し装置と、
前記フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、前記レバー作動機構を駆動する漏電引き外しリレーとを含む、請求項１０または請求項１１に記載の漏電遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、漏電遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
漏電遮断器の漏電電流検出装置の構成を開示した先行文献として、特開２０１５−９５３２３号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された漏電遮断器の漏電電流検出装置は、フラックスゲート型直流変流器およびその信号処理回路を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９５３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
漏電電流を検出するためにフラックスゲート磁気センサを用いる場合、フラックスゲート磁気センサと測定対象の電流が流れる導体との位置関係によって、フラックスゲート磁気センサの検出精度が変化するため、漏電遮断器の信頼性を安定して高めることができない。【０００５】
本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、信頼性を安定して高めることができる漏電遮断器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に基づく漏電遮断器は、開閉機構と、駆動機構と、導体と、フラックスゲート磁気センサと、位置決め機構とを備える。開閉機構は、互いに接離可能に構成された一対の接点を有する。駆動機構は、開閉機構を駆動する。導体は、一対の接点の各々と電気的に接続される。フラックスゲート磁気センサは、導体を囲むように配置され、導体を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測する。位置決め機構は、フラックスゲート磁気センサに対する導体の位置を定める。フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、駆動機構によって開閉機構が駆動されて一対の接点が開極する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、フラックスゲート磁気センサと導体との位置関係を定めることにより、フラックスゲート磁気センサの検出精度を安定させて、漏電遮断器の信頼性を安定して高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る漏電遮断器の構成を示す部分断面図である。
【図２】実施の形態１に係る漏電遮断器においてハンドルがオフ状態の位置にありつつ１対の接点が開極した状態を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサユニットおよび導体の位置関係を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサおよび導体の位置関係を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサの内部構造を示す図である。
【図６】対象線の基準線に対する周方向の変位角度が０°の状態を示す図である。
【図７】対象線の基準線に対する周方向の変位角度が９０°の状態を示す図である。
【図８】対象線の基準線に対する周方向の変位角度が１８０°の状態を示す図である。
【図９】対象線の基準線に対する周方向の変位角度が２７０°の状態を示す図である。
【図１０】変位角度とフラックスゲート磁気センサの検出誤差の大きさとの関係を示すグラフである。
【図１１】実施の形態１に係る漏電遮断器が備える位置決め機構の構成を示す図である。
【図１２】図２に示す状態のときの漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る漏電遮断器においてハンドルがレディ状態の位置にありつつ１対の接点が開極した状態を示す図である。
【図１４】図１３の状態において外部電源から操作コイルに電流を供給して１対の接点が閉極した状態を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る漏電遮断器において、過電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る漏電遮断器において、過電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点の自動開極が完了した状態を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る漏電遮断器において、漏電電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。
【図１８】実施の形態２に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【図１９】実施の形態３に係る漏電遮断器において、漏電電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。
【図２０】実施の形態３に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【図２１】実施の形態４に係る漏電遮断器におけるフラックスゲート磁気センサユニットの周辺の構成を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示すフラックスゲート磁気センサユニットの周辺の構成から下ケースなどを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２３】図２１の断面Ａを矢印ＸＸＩＩＩ方向から見た断面図である。
【図２４】実施の形態４の変形例に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【図２５】実施の形態５に係る漏電遮断器においてフラックスゲート磁気センサユニットに取り付けられた第１導体位置調整板の形状を示す平面図である。
【図２６】実施の形態５に係る漏電遮断器において第１導体位置調整板と組み合わされる第２導体位置調整板の形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施の形態に係る漏電遮断器について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る漏電遮断器の構成を示す部分断面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る漏電遮断器１００においては、電源側端子１は、ねじ２によって図示しない外部配線と接続されている。電源側固定接触子３は、電源側端子１と電気的に接続されている。
【００１１】
電源側固定接点４は、電源側固定接触子３に設けられている。電源側可動接点５は、電源側固定接点４と対向するように配置され、１対の接点の閉極時に電源側固定接点４と接触する。電源側可動接点５は、負荷側可動接点７とともに可動接触子６に設けられている。可動接触子６は、両端部の各々に可動接点が設けられている。具体的には、可動接触子６の一方の端部に電源側可動接点５が設けられており、可動接触子６の他方の端部に負荷側可動接点７が設けられている。可動接触子６は、第１弾性体である押しばね５６によって可動接点が固定接点に接触する方向に付勢されている。可動接点と固定接点とからなる１対の接点は、互いに接離可能に構成されている。
【００１２】
負荷側可動接点７は、負荷側固定接点８と対向するように配置され、１対の接点の閉極時に負荷側固定接点８と接触する。負荷側固定接点８は、負荷側固定接触子９に設けられている。このように、電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９からなる１対の固定接触子には、可動接点に１対１で対応するように可動接点と相対する位置に固定接点が設けられている。
【００１３】
負荷側固定接触子９に導体５０５が接続されている。導体５０５は、フラックスゲート磁気センサユニット５００の内側を通過して、第２コイルであるトリップコイル６０に電気的に接続されている。
【００１４】
トリップコイル６０は、負荷側端子１１に接続されている。負荷側端子１１は、磁性体で構成され、磁気回路を形成する。負荷側端子１１は、ねじ２によって図示しない外部配線と接続されている。
【００１５】
絶縁物で形成された上ケース１８に、ケイ素鋼板を積層して形成された固定鉄心５１が、固定鉄心押さえ部材５９を介して固定されている。固定鉄心５１と対向するように、ケイ素鋼板を積層して形成された可動鉄心５２が配置されている。可動鉄心５２は、固定鉄心５１に対して接離可能構成されている。可動鉄心５２は、第２弾性体である引き外しばね５５によって固定鉄心５１から離間する方向に付勢されている。
【００１６】
固定鉄心５１の周囲に第１コイルである操作コイル５０が設置されている。操作コイル５０は、外部電源から電流が供給されて励磁され、引き外しばね５５の付勢力に抗して可動鉄心５２を固定鉄心５１に吸引する電磁力を発生する。
【００１７】
可動鉄心５２には、絶縁物で構成された絶縁軸であるクロスバー５３が取り付けられている。クロスバー５３は、可動接触子６を保持し、可動鉄心５２の往復動を可動接触子６に伝達する。
【００１８】
クロスバー５３は、可動鉄心５２に取り付けられた第１軸部５３ａ、および、第１軸部５３ａに対して接離可能に設けられつつ可動接触子６に取り付けられた第２軸部５３ｂを含む。第１軸部５３ａは、フランジ部およびフランジ部の下面から下方に延在する延在部を有する。第２軸部５３ｂは、柱状の形状を有している。第１軸部５３ａの延在部の横断面積は、第２軸部５３ｂの横断面積より小さい。具体的には、図１の紙面の奥行き方向における第１軸部５３ａの延在部の幅が第２軸部５３ｂの幅より狭いことにより、第１軸部５３ａの延在部の横断面積は、第２軸部５３ｂの横断面積より小さい。第２軸部５３ｂは、可動接触子６と接続されている。
【００１９】
第１軸部５３ａは、引き外しばね５５によって下方へ押される。第２軸部５３ｂは、押しばね５６によって上方へ押される。その結果、第１軸部５３ａと第２軸部５３ｂとは互いに接触する。押しばね５６の付勢力は、引き外しばね５５の付勢力より弱いため、操作コイル５０が消磁されているときは、１対の接点が開極する。
【００２０】
アークを消弧するために、磁性体で構成された、電源側グリッド２１および負荷側グリッド２２が設けられている。電源側グリッド２１は、絶縁材からなる電源側グリッド固定材２４に固定されている。負荷側グリッド２２は、絶縁材からなる負荷側グリッド固定材２６に固定されている。
【００２１】
電源側グリッド固定材２４には、ガス抜き用の窓２５が設けられている。負荷側グリッド固定材２６には、ガス抜き用の窓２７が設けられている。絶縁樹脂から構成される下ケース１５に、導電性材料で構成されたアークランナー２３が設置されている。アークランナー２３は、磁性体で構成されていることが好ましい。下ケース１５には、高温ガス排出用の、窓２８および窓２９が設けられている。高温ガスまたはアークからの絶縁のため、第１絶縁仕切１６および第２絶縁仕切１７が設けられている。第２絶縁仕切１７は、第１軸部５３ａの下方への移動のストッパとしての機能を有している。
【００２２】
電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９の各々は、アークの磁気駆動を促進するために、Ｕ字状に形成されている。電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９の各々のＵ字形状の内側に、第１絶縁仕切１６が配置されている。電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９の各々の上に、第２絶縁仕切１７が配置されている。
【００２３】
第２絶縁仕切１７は、第１軸部５３ａおよび第２軸部５３ｂの各々に沿って上下方向に延在する立設部を有している。操作コイル５０が消磁時、引き外しばね５５の付勢力によって第１軸部５３ａおよび可動鉄心５２が下側に移動した際、第１軸部５３ａのフランジ部が第２絶縁仕切１７の立設部と接触することにより、第１軸部５３ａおよび可動鉄心５２は停止する。
【００２４】
トリップコイル６０の内側に、絶縁パイプ６５が配置されている。絶縁パイプ６５内に、絶縁パイプ６５の内周と摺動可能にプランジャ６１が挿入されている。プランジャ６１の先端部は、二股構造になっている。プランジャ６１の先端部に、リンク棒６３が引っ掛けられている。リンク棒６３は、プランジャ６１の動きに応じて回転軸６４を中心に回転することができる。リンク棒６３の先端にプランジャばね６２が取り付けられており、リンク棒６３は時計回りに付勢されている。
【００２５】
過電流が流れてトリップコイル６０の発生する電磁力が大きくなり、プランジャばね６２の付勢力に抗してプランジャ６１が負荷側端子１１に引き寄せられると、リンク棒６３が反時計回りに回転する。
【００２６】
第１軸部５３ａから第２軸部５３ｂを離間させる開極レバー８２が設けられている。開極レバー８２を作動させるレバー作動機構８０が構成されている。レバー作動機構８０は、手動でオフ状態とレディ状態とに位置が切り替えられるハンドル８１を含んでいる。
【００２７】
レバー作動機構８０は、トリップコイル６０を含む過電流引き外し装置によっても駆動される。過電流で自動開極したときは、ハンドル８１はトリップ状態の位置に切り替わる。過電流が閾値以上の電流であった場合、開極レバー８２で第２軸部５３ｂを押し下げることにより、１対の接点を開極する。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係る漏電遮断器においてハンドルがオフ状態の位置にありつつ１対の接点が開極した状態を示す図である。図２においては、漏電遮断器１００の一部の構成のみ図示している。
【００２９】
図１および図２に示すように、リンク棒６３の後端部は、マグバー８３の先端部と接離可能に係合している。マグバー８３は、回転軸８４を中心に回転することができる。プランジャ６１によりリンク棒６３が反時計回りに回転したとき、マグバー８３は回転軸８４を中心に時計回りに回転する。
【００３０】
マグバー８３は、ラッチ８５と係合している。マグバー８３が時計回りに回転することにより、ラッチ８５が反時計回りに回転する。ラッチ８５は、接続レバー８６の先端と接離可能に係合している。ラッチ８５は、ハンドル８１がオフ状態およびレディ状態のいずれかの位置にあるときは接続レバー８６の先端と係合し、ハンドル８１がトリップ状態の位置にあるときは接続レバー８６の先端から外れる。
【００３１】
なお、ハンドル８１がオフ状態の位置にあるときは、１対の接点は常に開極している。ハンドル８１がレディ状態の位置にあるときは、１対の接点は、開極している場合と閉極している場合との両方がある。ハンドル８１がトリップ状態の位置にあるときは、過電流が流れたことにより１対の接点が自動開極している。
【００３２】
ハンドル８１には、上リンク８８の上部が回転軸を介して接続されている。上リンク８８の下部は、Ｕ軸８７の一端の回転軸を介して下リンク８９の上部と接続されている。Ｕ軸８７の他端の回転軸は、接続レバー８６と接続されている。下リンク８９の下部は、アーム９０に回転軸を介して接続されている。
【００３３】
アーム９０の先端は、回転軸９２を介して開極レバー８２と接続されている。開極レバー８２は、回転軸９３を中心に回転可能に支持されている。開極レバー８２の可動スペースを確保するために、第１軸部５３ａの延在部の横断面積をフランジ部の横断面積より小さくしている。開極レバー８２は、第１軸部５３ａの延在部を挟むように配置されている。
【００３４】
アーム９０の後端部である操作コイルスイッチレバー９５は、操作コイルスイッチ９４と接離可能に位置している。操作コイルスイッチ９４は、外部電源から操作コイル５０への電流の供給を制御する。アーム９０は、回転軸９１を中心に回転可能に支持されている。アーム９０の回転により操作コイルスイッチレバー９５が、操作コイルスイッチ９４をオンオフ制御する。
【００３５】
開極レバー８２がアーム９０の回転軸９１より第２軸部５３ｂ側に位置する回転軸９２に接続されており、かつ、操作コイルスイッチレバー９５が回転軸９１より第２軸部５３ｂ側とは反対側に設けられていることにより、アーム９０が回転軸９１を中心に回転することによって、開極レバー８２と操作コイルスイッチ９４とが連動して動作する。開極レバー８２を第２軸部５３ｂ側に配置することにより、開極レバー８２の長さを短縮することができ、開極レバー８２の可動スペースを縮小することができる。
【００３６】
マグバー８３には、回転軸５５４を介して漏電レバー５５２が接続されている。漏電レバー５５２の先端には、漏電引き外しリレー５５１のプランジャ５５３が嵌められている。漏電引き外しリレー５５１は、フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、レバー作動機構８０を駆動する。
【００３７】
漏電引き外しリレー５５１のプランジャ５５３が右方に移動することにより、漏電レバー５５２は、回転軸５５５を中心に時計回りに回転する。これにより、マグバー８３が回転軸８４を中心に時計回りに回転する。
【００３８】
上記のように、漏電遮断器１００は、開閉機構と、駆動機構と、導体５０５と、フラックスゲート磁気センサユニット５００とを備える。開閉機構は、互いに接離可能に構成された一対の接点を有する。開閉機構は、可動接触子６と、１対の固定接触子である電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９と、第１弾性体である押しばね５６と、固定鉄心５１と、可動鉄心５２と、第２弾性体である引き外しばね５５と、絶縁軸であるクロスバー５３と、開極レバー８２と、レバー作動機構８０とを含む。
【００３９】
駆動機構は、開閉機構を駆動する。駆動機構は、第１コイルである操作コイル５０と、過電流引き外し装置と、漏電引き外しリレーとを含む。導体５０５は、負荷側固定接触子９に接続されていることにより、一対の接点の各々と電気的に接続される。フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、駆動機構によって開閉機構が駆動されて一対の接点が開極する。
【００４０】
図３は、実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサユニットおよび導体の位置関係を示す図である。図４は、実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサおよび導体の位置関係を示す図である。図５は、実施の形態１に係る漏電遮断器が備えるフラックスゲート磁気センサの内部構造を示す図である。
【００４１】
図３〜図５に示すように、フラックスゲート磁気センサユニット５００は、フラックスゲート磁気センサおよび位置決め機構であるケース５０８を含む。フラックスゲート磁気センサは、コア５０１、１次コイル５０３、２次コイル５０２、端子接続部５０４、内側シールド５０６および外側シールド５０７を含む。
【００４２】
１次コイル５０３は、高周波励磁電流を流してコア５０１を励磁する。２次コイル５０２は、コア５０１に巻き回されている。端子接続部５０４は、１次コイル５０３および２次コイル５０２の各々の端子部である。１次コイル５０３および２次コイル５０２の各々は、端子接続部５０４が位置している部分のコア５０１には巻き回すことができない。これらの構成により、フラックスゲート磁気センサは、周方向に延在する環状の形状を有し、かつ、上記周方向の一部に端子接続部５０４を有している。フラックスゲート磁気センサは、導体５０５を囲むように配置され、導体５０５を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測する。
【００４３】
本実施の形態においては、導体５０５は、互いに並行に位置する２本の導線で構成されている。具体的には、導体５０５は、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂで構成されている。たとえば、第１導線５０５ａを電源側から負荷側に電流が流れ、第２導線５０５ｂを負荷側から電源側に電流が流れる。または、第１導線５０５ａを負荷側から電源側に電流が流れ、第２導線５０５ｂを電源側から負荷側に電流が流れる。
【００４４】
ここで、フラックスゲート磁気センサと導体５０５との位置関係によるフラックスゲート磁気センサの検出精度の変化の推移について説明する。
【００４５】
図６は、対象線の基準線に対する周方向の変位角度が０°の状態を示す図である。図７は、対象線の基準線に対する周方向の変位角度が９０°の状態を示す図である。図８は、対象線の基準線に対する周方向の変位角度が１８０°の状態を示す図である。図９は、対象線の基準線に対する周方向の変位角度が２７０°の状態を示す図である。
【００４６】
図６〜図９に示すように、対象線Ｌは、上記周方向における端子接続部５０４の中央部と、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの中間位置とを結ぶ線である。基準線Ｃは、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの各々の中心を通る直線に直交する線である。
【００４７】
図６〜図９に示すように、端子接続部５０４が反時計回りに変位することにより、対象線Ｌの基準線Ｃに対する変位角度αが０°から大きくなる。
【００４８】
図１０は、変位角度とフラックスゲート磁気センサの検出誤差の大きさとの関係を示すグラフである。図１０においては、縦軸に磁気センサの検出誤差の大きさ、横軸に変位角度(°)を示している。フラックスゲート磁気センサの検出誤差の大きさは、最大値が１となるように規格化している。
【００４９】
図１０に示すように、フラックスゲート磁気センサの検出誤差の大きさは、対象線Ｌの基準線Ｃに対する変位角度αの推移にともなって増減する。本実施の形態においては、変位角度αが、１００°以上１５０°以下の範囲、および、２８０°以上３３０°以下の範囲の各々において、フラックスゲート磁気センサの検出誤差が小さくなっていた。
【００５０】
そこで、本実施の形態に係る漏電遮断器１００が備えるフラックスゲート磁気センサユニット５００は、フラックスゲート磁気センサに対する導体５０５の位置を定める位置決め機構であるケース５０８を含んでいる。
【００５１】
図１１は、実施の形態１に係る漏電遮断器が備える位置決め機構の構成を示す図である。図１１においては、ケース５０８に含まれない端子接続部５０４を点線で示している。ケース５０８は、端子接続部５０４が点線で示す位置に位置するように、フラックスゲート磁気センサと固定されている。
【００５２】
図１１に示すように、ケース５０８は、導体５０５が挿通される少なくとも１つの位置決め用貫通孔を有する。本実施の形態においては、ケース５０８は、少なくとも１つの位置決め用貫通孔として、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂが１対１で挿通される第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂを有する。
【００５３】
図３に示すように、本実施の形態においては、第１位置決め用貫通孔５０９ａに第１導線５０５ａが挿通され、第２位置決め用貫通孔５０９ｂに第２導線５０５ｂが挿通されている。なお、第１位置決め用貫通孔５０９ａに第２導線５０５ｂが挿通され、第２位置決め用貫通孔５０９ｂに第１導線５０５ａが挿通されていてもよい。
【００５４】
第１位置決め用貫通孔５０９ａの中心は第１導線５０５ａの中心に対応し、第２位置決め用貫通孔５０９ｂの中心は第２導線５０５ｂの中心に対応する。したがって、図１１に示すように、対象線Ｌは、上記周方向における端子接続部５０４の中央部と、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの中間位置とを結ぶ線である。基準線Ｃは、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの各々の中心を通る直線に直交する線である。
【００５５】
図３に示すように、第１位置決め用貫通孔５０９ａに第１導線５０５ａを挿通し、第２位置決め用貫通孔５０９ｂに第２導線５０５ｂを挿通させることにより、対象線Ｌの基準線Ｃに対する変位角度αが、上記のフラックスゲート磁気センサの検出誤差が小さくなる範囲となるように、フラックスゲート磁気センサに対して第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの位置を定めることができる。
【００５６】
なお、図３においては、理解しやすいように、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの各々の直径を第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの各々の直径より比較的大きく記載しているが、導体５０５の位置決め精度を高くするためには、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの各々の直径は、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの各々の直径よりわずかに大きいことが好ましい。
【００５７】
本実施の形態においては、第１位置決め用貫通孔５０９ａに第１導線５０５ａを挿通し、第２位置決め用貫通孔５０９ｂに第２導線５０５ｂを挿通させることにより、フラックスゲート磁気センサに対して第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂを位置決めしているが、他の構成によりフラックスゲート磁気センサに対して導体５０５を位置決めしてもよい。
【００５８】
図１に示すように、本実施の形態においては、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々の巻軸方向は、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの各々の貫通方向に対して交差している。具体的には、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々の巻軸方向は、第１位置決め用貫通孔５０９ａおよび第２位置決め用貫通孔５０９ｂの各々の貫通方向に対して直交している。
【００５９】
以下、上記の構成を有する漏電遮断器１００の通常時の開閉動作について説明する。
図２に示す状態のときは、開極レバー８２が第２軸部５３ｂを押しばね５６の付勢力に抗して押し下げることで、電源側可動接点５と電源側固定接点４とが開極状態にあり、負荷側可動接点７と負荷側固定接点８とが開極状態にある。この状態においては、アーム９０が回転軸９１を中心に時計回りに回転しており、操作コイルスイッチレバー９５は操作コイルスイッチ９４から離れており、操作コイルスイッチ９４はオフ状態になっている。
【００６０】
図１２は、図２に示す状態のときの漏電遮断器の回路の一部を示す図である。図１２に示すように、第１操作コイル端子５７および第２操作コイル端子５８には、図示しない外部電源が接続される。操作コイルスイッチ９４がオフ状態のため、操作コイル５０は励磁されない。操作コイル５０が電磁力を発生していないため、可動鉄心５２は、引き外しばね５５の付勢力によって固定鉄心５１から引き離されて下方に移動し、第２絶縁仕切１７と接触して止まる。第２軸部５３ｂは、開極レバー８２によって下方に押し下げられる。
【００６１】
本実施の形態においては、フラックスゲート磁気センサは、操作コイル５０と共通の電源に接続されている。フラックスゲート磁気センサおよび操作コイル５０の各々は、共通のスイッチである操作コイルスイッチ９４によって外部電源との接続が接離される。
【００６２】
図１３は、実施の形態１に係る漏電遮断器においてハンドルがレディ状態の位置にありつつ１対の接点が開極した状態を示す図である。図１３においては、漏電遮断器１００の一部の構成のみ図示している。
【００６３】
図１３に示すように、ハンドル８１を反時計回りに回転させたことにより、上リンク８８が時計回りに回転しつつ下方に移動し、それに伴って下リンク８９も下方に移動する。このため、アーム９０は、回転軸９１を中心に反時計回りに回転する。これにより、回転軸９２が反時計回りに回転するため、開極レバー８２は回転軸９３を中心として時計回りに回転し、第２軸部５３ｂから離れる。
【００６４】
押しばね５６の付勢力によって第２軸部５３ｂおよび可動接触子６は上方に移動し、第２軸部５３ｂと第１軸部５３ａとは互いに接触する。押しばね５６の付勢力は引き外しばね５５の付勢力より弱いため、第１軸部５３ａは第２絶縁仕切１７と接触した状態で維持される。アーム９０が反時計回りに回転したことにより、操作コイルスイッチレバー９５が操作コイルスイッチ９４をオン状態にする。この状態において、外部電源から第１操作コイル端子５７および第２操作コイル端子５８を経由して操作コイル５０に電流が供給されると、１対の接点が閉極状態になる。
【００６５】
図１４は、図１３の状態において外部電源から操作コイルに電流を供給して１対の接点が閉極した状態を示す図である。図１４に示すように、操作コイルスイッチ９４がオン状態のときに外部電源から操作コイル５０に電流が供給されると、可動鉄心５２および可動鉄心５２に接続された第１軸部５３ａが引き外しばね５５の付勢力に抗して上方に移動し、可動鉄心５２は固定鉄心５１と接触して止まる。
【００６６】
引き外しばね５５の付勢力と操作コイル５０の電磁力とが打ち消しあったため、押しばね５６の付勢力によって第２軸部５３ｂおよび可動接触子６は上方に移動し、電源側固定接点４と電源側可動接点５とが接触し、負荷側固定接点８と負荷側可動接点７とが接触することにより、１対の接点が閉極する。
【００６７】
これにより、外部配線から流入した電流は、電源側端子１、電源側固定接触子３、電源側固定接点４、電源側可動接点５、可動接触子６、負荷側可動接点７、負荷側固定接点８、負荷側固定接触子９、導体５０５、トリップコイル６０および負荷側端子１１をこの順に流れて外部配線へ流出する。
【００６８】
外部電源から操作コイル５０に電流が供給されなくなると、可動鉄心５２は固定鉄心５１から離れ、引き外しばね５５の付勢力によって第１軸部５３ａが第２絶縁仕切１７と接触するまで移動する。第２軸部５３ｂが第１軸部５３ａによって押し下げられることによって１対の接点が開極する。
【００６９】
１対の接点が閉極しているときに手動でハンドル８１をオフ状態にした場合、図２に示す状態になる。すなわち、開極レバー８２が第２軸部５３ｂを押し下げ、１対の接点が開極する。また、操作コイルスイッチ９４がオフ状態となるため、第１軸部５３ａは第２絶縁仕切１７と接触するまで下方に移動する。
【００７０】
次に、漏電遮断器１００に過電流が流れ、１対の接点が自動開極するときの開閉動作について説明する。
【００７１】
図１５は、実施の形態１に係る漏電遮断器において、過電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。通電電流は、トリップコイル６０を流れる。通常時の通電電流によってもプランジャ６１にトリップコイル６０によって発生した電磁力が作用しているが、プランジャばね６２の付勢力の方が電磁力より強いため、プランジャ６１が動くことはない。
【００７２】
しかし、通電電流の値が閾値以上になると、トリップコイル６０が発生する磁場と、磁性体で形成された負荷側端子１１およびプランジャ６１自身によって形成される磁路とにより、プランジャ６１はプランジャばね６２の付勢力に抗して絶縁パイプ６５内を上方に摺動する。この閾値は、たとえば、通常時の通電電流の１０倍から２０倍であり、漏電遮断器１００の用途によって適宜設定される。
【００７３】
プランジャ６１が上方に移動したことにより、リンク棒６３が回転軸６４を中心に反時計回りに回転し、これによりマグバー８３が回転軸８４を中心に時計回りに回転する。その結果、ラッチ８５が反時計回りに回転し、接続レバー８６の先端がラッチ８５から外れる。ハンドル８１が時計回りに回転することにより、接続レバー８６が反時計周りに回転する。このとき、ハンドル８１はトリップ状態の位置にある。
【００７４】
Ｕ軸８７およびハンドル８１の各々に接続された上リンク８８においては、上部が左上方向に移動し、下部が右上方向に移動し、全体として上方に移動する。上リンク８８に接続された下リンク８９も上方に移動し、アーム９０を回転軸９１を中心に時計回りに回転させる。回転軸９２に接続された開極レバー８２は、回転軸９３を中心に反時計回りに回転し、第２軸部５３ｂを押し下げ、電源側可動接点５および負荷側可動接点７を開極させる。
【００７５】
通常時の開極距離は、第１軸部５３ａが下方に移動して第２絶縁仕切１７と接触して止まることにより決まるが、過電流時の開極距離は、開極レバー８２による第２軸部５３ｂの押し下げ量によって調整することができ、通常時の開極距離より大きくすることができるため、過電流を遮断しやすくすることができる。
【００７６】
また、開極レバー８２は、軽い、第２軸部５３ｂ、可動接触子６、電源側可動接点５および負荷側可動接点７のみを動かすため、開極速度を高くすることができる。これによっても、過電流を遮断しやくすることができる。
【００７７】
図１６は、実施の形態１に係る漏電遮断器において、過電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点の自動開極が完了した状態を示す図である。図１６に示すように、アーム９０が時計周りに回転したとき操作コイルスイッチレバー９５も時計回りに回転し、操作コイルスイッチ９４がオフ状態になる。これにより、操作コイル５０への電流供給が止まり、可動鉄心５２は下方に移動して第２絶縁仕切１７と接触して止まる。
【００７８】
開極レバー８２と操作コイルスイッチレバー９５とは連動してほぼ同時に動作するが、可動鉄心５２は重く慣性力が大きいため動作が遅く、図１６に示すように可動鉄心５２が動き出すのは、開極レバー８２で１対の接点が開極した後になる。
【００７９】
電源側可動接点５と電源側固定接点４との間、および、負荷側可動接点７と負荷側固定接点８との間の、各々が開極したことにより、これらの接点間にアークが発生する。電源側固定接触子３および負荷側固定接触子９の各々がＵ字状の形状をしていることから、アークには第２軸部５３ｂとは反対側にローレンツ力が働く。
【００８０】
そのため、電源側のアークは、電源側固定接触子３とアークランナー２３との間を流れ、電源側グリッド固定材２４に固定された電源側グリッド２１に入る。同様に、負荷側のアークは、負荷側固定接触子９とアークランナー２３との間を流れ、負荷側グリッド固定材２６に固定された負荷側グリッド２２に入る。
【００８１】
電源側グリッド２１および負荷側グリッド２２の各々に入ったアークは、陰極降下電圧および冷却の影響によって電圧があがって電流が限流されて遮断される。アークによって加熱された電源側の高温のガスは、窓２５を通過して窓２８から排出される。同様に、負荷側の高温のガスは、窓２７を通過して窓２９から排出される。
【００８２】
再度、１対の接点を閉極するには、ハンドル８１を図２に示すように一旦オフ状態にした後、図１３に示すようにレディ状態にする。ハンドル８１を手動でレディ状態にしなければ操作コイルスイッチ９４がオン状態にならないため、自動的に１対の接点が閉極することはない。
【００８３】
次に、漏電遮断器１００に漏電電流が流れ、１対の接点が自動開極するときの開閉動作について説明する。
【００８４】
図１７は、実施の形態１に係る漏電遮断器において、漏電電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。
【００８５】
図１２に示すように、本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、フラックスゲート磁気センサユニット５００に含まれるフラックスゲート磁気センサには、操作コイル５０と同じ系統の電源が接続される。フラックスゲート磁気センサの内部回路によって高周波化された励磁電流が１次コイル５０３に流される。外部配線から流入した主電流が流れる回路とは別の回路に電源を接続しているため、主電流が流れる回路が地絡したときなどにノイズの影響を受けにくくすることができる。また、操作コイルスイッチ９４がオフ状態になると、フラックスゲート磁気センサへの電流供給が停止するため、無駄な電力消費が生じない。１次コイル５０３の励磁電流により、コア５０１は周期的に飽和される。
【００８６】
漏電が生じたことにより第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂに流れる電流値に差異が生じたとき、コア５０１が飽和する時間にずれが生じる。これにより、２次コイル５０２に電流が流れる。この電流の信号を増幅して得られた出力が、漏電引き外しリレー５５１の基板に伝えられる。なお、漏電引き外しリレー５５１の基板に伝送される信号は、２次コイル５０２の電流が抵抗を通過する際の電圧に変換されてもよい。
【００８７】
フラックスゲート磁気センサの出力値が閾値以上になると、漏電引き外しリレー５５１のプランジャ５５３が右方に移動する。これにより、漏電レバー５５２が回転軸５５５を中心に時計回りに回転する。回転軸５５４を介してマグバー８３が時計回りに回転し、ラッチ８５が反時計回りに回転し、接続レバー８６の先端がラッチ８５から外れる。ハンドル８１が時計回りに回転して、接続レバー８６が反時計周りに回転する。このとき、ハンドル８１は、トリップ状態の位置にある。
【００８８】
Ｕ軸８７およびハンドル８１の各々に接続された上リンク８８においては、上部が左上方向に移動し、下部が右上方向に移動し、全体として上方に移動する。上リンク８８に接続された下リンク８９も上方に移動し、アーム９０を回転軸９１を中心に時計回りに回転させる。回転軸９２に接続された開極レバー８２は、回転軸９３を中心に反時計回りに回転し、第２軸部５３ｂを押し下げ、電源側可動接点５および負荷側可動接点７を開極させる。
【００８９】
図１７に示すように、アーム９０が時計回りに回転したときに操作コイルスイッチレバー９５も時計回りに回転し、操作コイルスイッチ９４がオフ状態になる。操作コイル５０への電流供給が止まり、可動鉄心５２は下方に移動して第２絶縁仕切１７と接触して止まる。
【００９０】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、位置決め機構が、フラックスゲート磁気センサに対する導体５０５の位置を定める。フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、駆動機構によって開閉機構が駆動されて一対の接点が開極する。これにより、フラックスゲート磁気センサと導体５０５との位置関係を定めることにより、フラックスゲート磁気センサの検出精度を安定させて、漏電遮断器１００の信頼性を安定して高めることができる。
【００９１】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、位置決め機構は、導体５０５が挿通される少なくとも１つの位置決め用貫通孔を有する。これにより、簡易な構成でフラックスゲート磁気センサと導体５０５との位置関係を定めることができる。
【００９２】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、上記周方向における端子接続部５０４の中央部、および、２つの位置決め用貫通孔の中間位置を結ぶ対象線Ｌの、２つの位置決め用貫通孔の各々の中心を通る直線に直交する基準線Ｃに対する上記周方向における変位角度αが、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である。これにより、フラックスゲート磁気センサの検出誤差を低減して、漏電遮断器１００の信頼性を高めることができる。
【００９３】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、レバー作動機構８０を駆動する漏電引き外しリレー５５１を含む。これにより、漏電遮断器１００の信頼性を安定して高めることができる。
【００９４】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々の巻軸方向は、少なくとも１つの位置決め用貫通孔の貫通方向に対して交差している。これにより、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々で発生した磁場によってフラックスゲート磁気センサの検出精度が低下することを抑制できる。
【００９５】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々の巻軸方向は、少なくとも１つの位置決め用貫通孔の貫通方向に対して直交している。これにより、操作コイル５０およびトリップコイル６０の各々で発生した磁場によってフラックスゲート磁気センサの検出精度が低下することを抑制できる。
【００９６】
本実施の形態に係る漏電遮断器１００においては、フラックスゲート磁気センサは、操作コイル５０と共通の電源に接続されており、フラックスゲート磁気センサおよび操作コイル５０の各々は、共通の操作コイルスイッチ９４によって電源との接続が接離される。これにより、漏電遮断器１００の電力消費を低減することができる。
【００９７】
実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る漏電遮断器について図面を参照して説明する。実施の形態２に係る漏電遮断器は、フラックスゲート磁気センサの電源との接続経路のみ、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と異なるため、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００９８】
図１８は、実施の形態２に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。図１８に示すように、実施の形態２に係る漏電遮断器２００においては、フラックスゲート磁気センサは、導体５０５を流れる電流と共通の電源に接続されている。フラックスゲート磁気センサは、導体５０５においてフラックスゲート磁気センサを挿通している部分より電流の下流側の部分に接続されている。すなわち、フラックスゲート磁気センサの電源を、負荷側可動接点７および負荷側固定接点８より負荷側からとるものである。これにより、１対の接点が開極している場合は、フラックスゲート磁気センサに電流が供給されないので、無駄な電力消費が生じない。
【００９９】
実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る漏電遮断器について図面を参照して説明する。実施の形態３に係る漏電遮断器は、操作コイルを備えない点が主に、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と異なるため、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【０１００】
図１９は、実施の形態３に係る漏電遮断器において、漏電電流が流れ、ハンドルがトリップ状態の位置にありつつ１対の接点が自動開極した直後の状態を示す図である。図２０は、実施の形態３に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【０１０１】
実施の形態３に係る漏電遮断器３００に漏電電流が流れ、１対の接点が自動開極するときの開閉動作について説明する。
【０１０２】
図１９および図２０に示すように、フラックスゲート磁気センサは、負荷側固定接触子９から電源をとり、フラックスゲート磁気センサの内部回路によって高周波化された励磁電流が１次コイル５０３に流される。フラックスゲート磁気センサの電源を、負荷側可動接点７および負荷側固定接点８より負荷側からとるものである。これにより、１対の接点が開極している場合は、フラックスゲート磁気センサに電流が供給されないので、無駄な電力消費が生じない。１次コイル５０３の励磁電流により、コア５０１は周期的に飽和される。
【０１０３】
漏電が生じたことにより第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂに流れる電流値に差異が生じたとき、コア５０１が飽和する時間にずれが生じる。これにより、２次コイル５０２に電流が流れる。この電流の信号を増幅して得られた出力が、漏電引き外しリレー５５１の基板に伝えられる。なお、漏電引き外しリレー５５１の基板に伝送される信号は、２次コイル５０２の電流が抵抗を通過する際の電圧に変換されてもよい。
【０１０４】
フラックスゲート磁気センサの出力値が閾値以上になると、漏電引き外しリレー５５１のプランジャ５５３が右方に移動する。これにより、漏電レバー５５２が回転軸５５５を中心に時計回りに回転する。回転軸５５４を介してマグバー８３が時計回りに回転し、ラッチ８５が反時計回りに回転し、接続レバー８６の先端がラッチ８５から外れる。ハンドル８１が時計回りに回転して、接続レバー８６が反時計周りに回転する。このとき、ハンドル８１は、トリップ状態の位置にある。
【０１０５】
Ｕ軸８７およびハンドル８１の各々に接続された上リンク８８においては、上部が左上方向に移動し、下部が右上方向に移動し、全体として上方に移動する。上リンク８８に接続された下リンク８９も上方に移動し、アーム９０を回転軸９１を中心に時計回りに回転させる。これにより、絶縁軸３５３を押し下げ、電源側可動接点５および負荷側可動接点７を開極させる。
【０１０６】
本実施の形態に係る漏電遮断器３００においても、位置決め機構が、フラックスゲート磁気センサに対する導体５０５の位置を定める。フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、駆動機構によって開閉機構が駆動されて一対の接点が開極する。これにより、フラックスゲート磁気センサと導体５０５との位置関係を定めることにより、フラックスゲート磁気センサの検出精度を安定させて、漏電遮断器３００の信頼性を安定して高めることができる。
【０１０７】
実施の形態４．
以下、実施の形態４に係わる漏電遮断器について図面を参照して説明する。実施の形態４に係る漏電遮断器は、位置決め機構の構成が主に、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と異なるため、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【０１０８】
図２１は、実施の形態４に係る漏電遮断器におけるフラックスゲート磁気センサユニットの周辺の構成を示す斜視図である。図２２は、図２１に示すフラックスゲート磁気センサユニットの周辺の構成から下ケースなどを取り外した状態を示す斜視図である。図２３は、図２１の断面Ａを矢印ＸＸＩＩＩ方向から見た断面図である。図２１においては、断面Ａにおける一部の構成の断面形状を図示している。
【０１０９】
図２１〜２３に示すように、本実施の形態においては、導体５０５は、互いに間隔をあけて位置する２本のブスバーで構成されている。具体的には、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂで構成されている。第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂの各々は、曲折した棒状の形状を有している。なお、導体５０５は、ブスバーで構成される場合に限られず、導線で構成されていてもよい。本実施の形態に係る漏電遮断器は、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂとは異なる相の電位を有し、フラックスゲート磁気センサユニット５００を貫通していない第３ブスバー６０５ｃをさらに備える。第１ブスバー６０５ａは、第１負荷側固定接触子９ａに接続されている。第２ブスバー６０５ｂは、第２負荷側固定接触子９ｂに接続されている。第３ブスバー６０５ｃは、第３負荷側固定接触子９ｃに接続されている。
【０１１０】
位置決め機構は、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂの各々の間に位置しつつ第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂを１つずつ収容する２つの収容部を有する絶縁性樹脂部材６００ａを含む。具体的には、絶縁性樹脂部材６００ａは、ケース６０８の貫通孔６０９内に挿通されている。絶縁性樹脂部材６００ａは、平板部６０１ａと、第１収容部６０２ａと、第２収容部６０３ａとを含む。平板部６０１ａは、貫通孔６０９の径方向に延在している。平板部６０１ａの両端は、ケース６０８の貫通孔６０９の内面に固定されている。
【０１１１】
第１収容部６０２ａは、平板部６０１ａの一方の面から互いに間隔をあけて上記径方向と直交する方向に立設された１対の壁部を含み第１ブスバー６０５ａを収容する。第２収容部６０３ａは、平板部６０１ａの他方の面から互いに間隔をあけて上記径方向と直交する方向に立設された他の１対の壁部を含み第２ブスバー６０５ｂを収容する。絶縁性樹脂部材６００ａによって、第１ブスバー６０５ａと第２ブスバー６０５ｂとは、互いに電気的に絶縁されている。絶縁性樹脂部材６００ａは、ケース６０８の外側において、第３ブスバー６０５ｃを収容する第３収容部をさらに有している。
【０１１２】
フラックスゲート磁気センサユニット５００は、絶縁性樹脂で構成された載置台６００ｂ上に載置されている。第１ブスバー６０５ａ、第２ブスバー６０５ｂおよび第３ブスバー６０５ｃは、載置台６００ｂによって互いに電気的に絶縁されている。
【０１１３】
図２３に示すように、対象線Ｌは、端子接続部５０４の中央部と、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂの各々の横断面の中心間の中間位置を結ぶ線である。対象線Ｌは、平板部６０１ａの延在する上記径方向に沿っている。基準線Ｃは、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂの各々の横断面の中心を通る直線に直交する線である。なお、上記の各々の横断面の中心は図心であってもよい。本実施の形態においては、対象線Ｌの基準線Ｃに対する周方向の変位角度は、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である。
【０１１４】
実施の形態４に係わる漏電遮断器は、サーマルリレーになるバイメタル６０１およびヒータ６０２をさらに備える。電流は、導体５０５からヒータ６０２を通過して、トリップコイル６０から負荷側端子１１に流れる。過電流が流れると、ヒータ６０２の熱によりバイメタル６０１が曲がることでリンク棒６３を回転させ、実施の形態1に記載のメカニズムによってトリップさせることができる。
【０１１５】
実施の形態４に係わる漏電遮断器においては、位置決め機構は、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂの各々の間に位置しつつ、第１ブスバー６０５ａおよび第２ブスバー６０５ｂを１つずつ収容する第１収容部６０２ａおよび第２収容部６０３ａを有する絶縁性樹脂部材６００ａを含む。これにより、簡易な構成でフラックスゲート磁気センサユニット５００と導体５０５との位置関係を定めることができる。
【０１１６】
実施の形態４に係わる漏電遮断器においては、対象線Ｌの基準線Ｃに対する周方向の変位角度は、１００°以上１５０°以下、または、２８０°以上３３０°以下である。これにより、フラックスゲート磁気センサユニット５００の検出誤差を小さくすることができる。
【０１１７】
なお、第３ブスバー６０５ｃは設けられていなくてもよい。ここで、第３ブスバー６０５ｃが設けられていない実施の形態４の変形例に係る漏電遮断器について説明する。図２４は、実施の形態４の変形例に係る漏電遮断器の回路の一部を示す図である。
【０１１８】
図２４に示すように、実施の形態４の変形例に係る漏電遮断器においては、第３ブスバー６０５ｃが設けられておらず、図１２に示す回路構成に比較して、漏電遮断器の構成が簡易になっている。
【０１１９】
実施の形態５．
以下、実施の形態５に係わる漏電遮断器について図面を参照して説明する。実施の形態５に係る漏電遮断器は、位置決め機構の構成が主に、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と異なるため、実施の形態１に係る漏電遮断器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【０１２０】
図２５は、実施の形態５に係る漏電遮断器においてフラックスゲート磁気センサユニットに取り付けられた第１導体位置調整板の形状を示す平面図である。図２６は、実施の形態５に係る漏電遮断器において第１導体位置調整板と組み合わされる第２導体位置調整板の形状を示す平面図である。
【０１２１】
実施の形態５に係る漏電遮断器においては、位置決め機構は、ケース５０８と第１導体位置調整板６５０と第２導体位置調整板６５２とを含む。フラックスゲート磁気センサユニット５００に、図２５に示す第１導体位置調整板６５０が取り付けられている。第１導体位置調整板６５０における中央に、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂが貫通する孔部６５０ｈ設けられており、第１導体位置調整板６５０における四隅に、４つの孔部６５１が設けられている。第１導体位置調整板６５０の孔部６５０ｈは、ケース５０８の中央に位置して第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂが貫通する孔部５０８ｈと重なるように配置されている。
【０１２２】
図２６に示すように、第２導体位置調整板６５２は、少なくとも１つの位置決め用貫通孔として、第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂが１対１で挿通される第１位置決め用貫通孔６５４ａおよび第２位置決め用貫通孔６５４ｂを有する。第２導体位置調整板６５２には、４つの孔部６５１に対応する位置に４つの孔部６５３がさらに設けられている。
【０１２３】
第１導体位置調整板６５０と第２導体位置調整板６５２とは、ケース５０８を互いの間に挟んで、孔部６５１および孔部６５３に挿通したボルトおよびナットによって締結される。この状態において、第１位置決め用貫通孔６５４ａに第１導線５０５ａを挿通し、第２位置決め用貫通孔６５４ｂに第２導線５０５ｂを挿通させることにより、フラックスゲート磁気センサの検出誤差が小さくなるように、フラックスゲート磁気センサに対して第１導線５０５ａおよび第２導線５０５ｂの位置を定めることができる。したがって、実施の形態５に係る漏電遮断器においても、実施の形態１に係る漏電遮断器と同様の効果が得られる。
【０１２４】
上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
【０１２５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  電源側端子、２  ねじ、３  電源側固定接触子、４  電源側固定接点、５  電源側可動接点、６  可動接触子、７  負荷側可動接点、８  負荷側固定接点、９  負荷側固定接触子、９ａ  第１負荷側固定接触子、９ｂ  第２負荷側固定接触子、９ｃ  第３負荷側固定接触子、１１  負荷側端子、１５  下ケース、１８  上ケース、  ５０８，６０８  ケース、１６  第１絶縁仕切、１７  第２絶縁仕切、２１  電源側グリッド、２２  負荷側グリッド、２３  アークランナー、２４  電源側グリッド固定材、２５，２７，２８，２９  窓、２６  負荷側グリッド固定材、５０  操作コイル、５１  固定鉄心、５２  可動鉄心、５３  クロスバー、５３ａ  第１軸部、５３ｂ  第２軸部、５５  引き外しばね、５６  押しばね、５７  第１操作コイル端子、５８  第２操作コイル端子、５９  固定鉄心押さえ部材、６０  トリップコイル、６１，５５３  プランジャ、６２  プランジャばね、６３  リンク棒、６４，８４，９１，９２，９３，５５４，５５５  回転軸、６５  絶縁パイプ、８０  レバー作動機構、８１  ハンドル、８２  レバー、８３  マグバー、８５  ラッチ、８６  接続レバー、８７  Ｕ軸、８８  上リンク、８９  下リンク、９０  アーム、９４  操作コイルスイッチ、９５  操作コイルスイッチレバー、１００，２００，３００  漏電遮断器、３５３  絶縁軸、５００  フラックスゲート磁気センサユニット、５０１  コア、５０２  ２次コイル、５０３  １次コイル、５０４  端子接続部、５０５  導体、５０５ａ  第１導線、５０５ｂ  第２導線、５０６  内側シールド、５０７  外側シールド、５０８ｈ，６５０ｈ，６５１，６５３  孔部、５０９ａ，６５４ａ  第１位置決め用貫通孔、５０９ｂ，６５４ｂ  第２位置決め用貫通孔、５５１  リレー、５５２  漏電レバー、６００ａ  絶縁性樹脂部材、６００ｂ  置台、６０１  バイメタル、６０１ａ  平板部、６０２  ヒータ、６０２ａ  第１収容部、６０３ａ  第２収容部、６０５ａ  第１ブスバー、６０５ｂ  第２ブスバー、６０５ｃ  第３ブスバー、６０９  貫通孔、６５０  第１導体位置調整板、６５２  第２導体位置調整板、Ｃ  基準線、Ｌ  対象線。  
【要約】
フラックスゲート磁気センサは、導体(５０５ａ，５０５ｂ)を囲むように配置され、導体(５０５ａ，５０５ｂ)を流れる電流により発生する磁場の大きさを計測する。位置決め機構(５０８)は、フラックスゲート磁気センサに対する導体(５０５ａ，５０５ｂ)の位置を定める。フラックスゲート磁気センサの計測値が閾値以上になった場合に、駆動機構によって開閉機構が駆動されて一対の接点が開極する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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