JP2007234250A

JP2007234250A - 遮断機の引外し装置

Info

Publication number: JP2007234250A
Application number: JP2006051055A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kudo; 高裕工藤; Yasuhiro Takahashi; 康弘高橋
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-13
Also published as: CN101030508A; FR2897979A1; KR100904469B1; CN100561631C; KR20070089091A

Abstract

【課題】釈放形電磁装置の可動接極子と固定接極子の接極面に異物が侵入することを抑制する。
【解決手段】過負荷電流や漏洩電流が主回路に流れた時に電磁石を動作させ、トリップ機構に引外し動作を行わせる遮断機の引外し装置において、可動接極子６の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材１２を引外しばね８が覆われるように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は遮断機の引外し装置に関し、特に、過負荷電流や漏洩電流が主回路に流れた時に電磁石を動作させ、トリップ機構に引外し動作を行わせる釈放形電磁装置に適用して好適なものである。

従来から回路遮断器や漏洩遮断器には遮断機の引外し装置が設けられている。この遮断機の引外し装置は、主回路に流れた過負荷電流や漏洩電流などの異常電流を検知し、その時の検知信号に基づいて本体機構部を引外すことにより主回路を開路させることができる。そして、近年では、遮断機の引外し装置として、釈放形の電磁石が設けられた釈放形電磁装置を用いることが増えている。

図３は、従来の遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。
図３において、筐体２０２にはコイル部２０１が収容され、コイル部２０１には、係止部２０６ａが先端に設けられた可動接極子２０６が突出自在に挿通されている。そして、係止部２０６ａにて可動接極子２０６の突出方向に係止されたスライダ２０３が可動接極子２０６の突出方向にスライド自在に配置され、スライダ２０３は、固定リング２０７にて可動接極子２０６に固定されている。そして、コイル部２０１とスライダ２０３との間には、可動接極子２０６の突出方向にスライダ２０３を付勢する引外しばね２０５が介在されている。

図４は、従来の釈放形電磁装置の概略構成を示す断面図である。
図４において、コイル用ボビン１０１にはコイル１０２が巻き回され、断面がコ字状に形成された継鉄１０３内に収容されている。そして、継鉄１０３上には、継鉄１０３の両脚に橋絡された継鉄片１０４が配置され、継鉄１０３の底には、厚さ方向に磁化された永久磁石１０５が配置されている。そして、永久磁石１０５上には、磁性材料からなる固定接極子１０７が設けられるとともに、コイル用ボビン１０１に挿通され、継鉄片１０４上に突出自在に構成された可動接極子１０６が固定接極子１０７と対向配置されている。ここで、可動接極子１０６とコイル用ボビン１０１との間には可動接極子１０６を突出自在に保持するガイド１１０が設けられている。また、可動接極子１０６の先端には、スライダを可動接極子１０６に係止させる係止部１０９が設けられ、継鉄片１０４と係止部１０９との間には、可動接極子１０６の突出方向Ａ２に可動接極子１０６を付勢する引外しばね１０８が介在されている。

ここで、永久磁石１０５は、可動接極子１０６の突出方向Ａ２と反対方向に吸引することで、引外しばね１０８のばね力に対抗して、突出方向Ａ２と反対方向に可動接極子１０６を引き戻そうとする。そして、可動接極子１０６の突出方向Ａ２と反対方向への永久磁石１０５の吸引力Ｆ１は、可動接極子１０６の突出方向Ａ２への引外しばね１０８のばね力Ｆ２より大きくなるように設定される。このため、主回路が閉路されている場合、コイル１０２への通電が遮断され、可動接極子１０６は固定接極子１０７と接極された状態に維持される。この場合、可動接極子１０６には（Ｆ１−Ｆ２）の保持余力がある。

そして、過負荷電流や漏洩電流などの異常電流が主回路に流れると、その異常電流が検知回路にて検知され、コイル１０２が通電される。そして、コイル１０２が通電されると、永久磁石１０５が発生する磁界に対して反磁界が形成され、永久磁石１０５の吸引力Ｆ１が小さくなって、引外しばね１０８のばね力Ｆ２が吸引力Ｆ１に打ち勝つようになるため、可動接極子１０６が突出方向Ａ２へ突出する。

ここで、永久磁石１０５が吸引力Ｆ１を発生させる場合、磁束は永久磁石１０５→固定接極子１０７→可動接極子１０６→継鉄片１０４→継鉄１０３を通り、ルートＲＢ４を通過する。このため、永久磁石１０５が発生させる磁界に対しては、空隙Ｂ４１が磁束の通過の妨げとなる。また、コイル１０２が発生させる反磁界もルートＲＢ４を通過する。このため、コイル１０２が発生させる反磁界に対しては、空隙Ｂ４２が磁束の通過の妨げとなり、コイル１０２から見た磁気抵抗を増大させる。なお、図４の釈放形電磁装置は可動接極子１０６を中心として対象構造となっているため、片側のルートＲＢ４のみを示した。

また、例えば、特許文献１には、プランジャの傾きによる永久磁石の保持力の変化を防止して安定したプランジャの吸引状態が得られるようにするために、プランジャと固定鉄芯の接極面との間に非磁性体からなる接極スペーサを設ける方法が開示されている。
特開２００５−２６８０３１号公報

しかしながら、従来の遮断機の引外し装置では、可動接極子１０６が突出方向Ａ２に突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙Ｂ４１を介して内部に流入することがあった。このため、従来の遮断機の引外し装置では、可動接極子１０６と固定接極子１０７の接極面に異物が侵入し、永久磁石１０５による吸引力Ｆ１を低下させたり、振動や衝撃によって可動接極子１０６が誤って突出したりするという問題があった。
そこで、本発明の目的は、可動接極子と固定接極子の接極面に異物が侵入することを抑制することが可能な遮断機の引外し装置を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の遮断機の引外し装置によれば、所定方向に突出自在に保持された可動接極子と、前記可動接極子に対向配置された固定接極子と、前記可動接極子の先端に係止されたスライダと、前記可動接極子の突出方向に前記スライダを付勢する引外しばねと、前記引外しばねを蓄勢状態に保持する永久磁石と、前記可動接極子および前記固定接極子を通して前記永久磁石からの磁束の磁気経路を構成する継鉄と、異常電流の検知結果に基づいて、前記永久磁石による磁界に対する反磁界を形成する電磁石と、前記引外しばねを覆うように構成され、前記可動接極子の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材とを備えることを特徴とする。

これにより、可動接極子の突出動作に影響を与えることなく、可動接極子の周囲を伸縮部材にて保護することができる。このため、可動接極子が突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙を介して内部に流入することを防止することができ、永久磁石による吸引力の低下を防止することが可能となるとともに、振動や衝撃によって可動接極子が誤って突出することを防止することができ、引外し装置の信頼性を向上させることができる。

また、請求項２記載の遮断機の引外し装置によれば、所定方向に突出自在に保持された可動接極子と、前記可動接極子に対向配置された固定接極子と、前記可動接極子の先端に係止されたスライダと、前記スライダ下の可動接極子の突出部分を覆うように構成され、前記可動接極子の突出方向に前記スライダを付勢するとともに、前記可動接極子の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材と、前記伸縮部材を蓄勢状態に保持する永久磁石と、前記可動接極子および前記固定接極子を通して前記永久磁石からの磁束の磁気経路を構成する継鉄と、異常電流の検知結果に基づいて、前記永久磁石による磁界に対する反磁界を形成する電磁石とを備えることを特徴とする。

これにより、可動接極子の突出動作に影響を与えることなく、可動接極子の周囲を伸縮部材にて保護することが可能となるとともに、可動接極子の突出方向にスライダを伸縮部材にて付勢することができ、伸縮部材にて引外しばねを兼用することができる。このため、可動接極子の突出方向にスライダを付勢する引外しばねを不要として、コストアップを抑制することが可能となるとともに、可動接極子が突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙を介して内部に流入することを防止することができ、引外し装置の信頼性を向上させることができる。
また、請求項３記載の遮断機の引外し装置によれば、前記伸縮部材は成型品であることを特徴とする。
これにより、伸縮部材のコストアップを抑制しつつ、信頼性の高い伸縮部材を形成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、可動接極子が突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙を介して内部に流入することを防止することができ、永久磁石による吸引力の低下を防止することが可能となるとともに、振動や衝撃によって可動接極子が誤って突出することを防止することができ、引外し装置の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態に係る遮断機の引外し装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。
図１において、コイル用ボビン１にはコイル２が巻き回され、断面がコ字状に形成された継鉄３内に収容されている。そして、継鉄３上には、継鉄３の両脚に橋絡された継鉄片４が配置され、継鉄３の底には、磁性材料からなる固定接極子１０が設けられている。なお、固定接極子１０は、かしめなどの方法にて継鉄３の底に固定することができる。また、コイル用ボビン１に挿通され、継鉄片４上に突出自在に構成された可動接極子６が固定接極子１０と対向配置されている。また、コイル用ボビン１下には、軸線方向に磁化された中空円筒形の永久磁石５が、固定接極子１０および可動接極子６の周囲に配置されている。ここで、コイル用ボビン１および永久磁石５と、可動接極子６との間には可動接極子６を突出自在に保持する中空円筒形のシリンダ７が設けられ、可動接極子６はシリンダ７を介して、コイル用ボビン１および永久磁石５に挿通されている。また、可動接極子６の先端には、スライダ９を可動接極子６に係止させる係止部６ａが設けられ、継鉄片４とスライダ９との間には、可動接極子６の突出方向Ａ１に可動接極子６を付勢する引外しばね８が介在されるとともに、スライダ９を押し戻すためのリセットばね１１が介在されている。さらに、引外しばね８の周囲には、可動接極子６の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材１２が引外しばね８を覆うように配置されている。なお、伸縮部材１２は成型品にて構成することができる。

ここで、永久磁石５は、可動接極子６の突出方向Ａ１と反対方向に吸引することで、引外しばね８のばね力に対抗して、突出方向Ａ１と反対方向に可動接極子６を引き戻そうとする。そして、可動接極子６の突出方向Ａ１と反対方向への永久磁石５の吸引力Ｆ１は、可動接極子６の突出方向Ａ１への引外しばね８のばね力Ｆ２より大きくなるように設定される。このため、主回路が閉路されている場合、コイル２への通電が遮断され、可動接極子６は固定接極子１０と接極された状態に維持される。この場合、可動接極子６には（Ｆ１−Ｆ２）の保持余力がある。

そして、過負荷電流や漏洩電流などの異常電流が主回路に流れると、その異常電流が検知回路にて検知され、コイル２が通電される。そして、コイル２が通電されると、永久磁石５が発生する磁界に対して反磁界が形成され、永久磁石５の吸引力Ｆ１が小さくなって、引外しばね８のばね力Ｆ２が吸引力Ｆ１に打ち勝つようになるため、可動接極子６が突出方向Ａ１へ突出する。

ここで、引外しばね８の周囲に伸縮部材１２を設けることにより、可動接極子６の突出動作に影響を与えることなく、可動接極子６の周囲を伸縮部材１２にて保護することができる。このため、可動接極子６が突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙Ｃ１１を介して内部に流入することを防止することができ、永久磁石５による吸引力の低下を防止することが可能となるとともに、振動や衝撃によって可動接極子６が誤って突出することを防止することができ、引外し装置の信頼性を向上させることができる。

なお、永久磁石５が吸引力Ｆ１を発生させる場合、磁束は永久磁石５→継鉄３→固定接極子１０→可動接極子６を通り、ルートＲＢ１を通過する。このため、永久磁石５が発生させる磁界に対しては、空隙Ｂ１１が磁束の通過の妨げとなる。一方、コイル２が発生させる反磁界は、固定接極子１０７→可動接極子１０６→継鉄片１０４→継鉄１０３を通り、ルートＲＣ１を通過する。このため、コイル２が発生させる反磁界に対しては、空隙Ｃ１１が磁束の通過の妨げとなる。なお、図１の釈放形電磁装置は可動接極子６を中心として対象構造となっているため、片側のルートＲＢ１、ＲＣ１のみを示した。

図２は、本発明の第２実施形態に係る遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。
図２において、コイル用ボビン２１にはコイル２２が巻き回され、断面がコ字状に形成された継鉄内に収容されている。そして、継鉄２３上には、継鉄２３の両脚に橋絡された継鉄片２４が配置され、継鉄２３の底には、磁性材料からなる固定接極子３０が設けられている。なお、固定接極子３０は、かしめなどの方法にて継鉄２３の底に固定することができる。また、コイル用ボビン２１に挿通され、継鉄片２４上に突出自在に構成された可動接極子２６が固定接極子３０と対向配置されている。また、コイル用ボビン２１下には、軸線方向に磁化された中空円筒形の永久磁石２５が、固定接極子３０および可動接極子２６の周囲に配置されている。ここで、可動接極子２６とコイル用ボビン２１および永久磁石２５との間には、可動接極子２６を突出自在に保持する中空円筒形のシリンダ２７が設けられ、可動接極子２６はシリンダ２７を介して、コイル用ボビン２１および永久磁石２５に挿通されている。また、可動接極子２６の先端には、スライダ２９を可動接極子２６に係止させる係止部２６ａが設けられ、継鉄片２４とスライダ２９との間には、スライダ２９を押し戻すためのリセットばね３１が介在されている。さらに、継鉄片２４とスライダ２９との間には、スライダ２９下の可動接極子２６の突出部分を覆うように構成され、可動接極子２６の突出方向にスライダ２９を付勢するとともに、可動接極子２６の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材３２が設けられている。なお、伸縮部材３２は成型品にて構成することができる。

これにより、可動接極子２６の突出動作に影響を与えることなく、可動接極子２６の周囲を伸縮部材３２にて保護することが可能となるとともに、可動接極子２６の突出方向にスライダ２９を伸縮部材３２にて付勢することができ、伸縮部材３２にて引外しばねを兼用することができる。このため、可動接極子２６の突出方向にスライダ２９を付勢するための引外しばねを不要として、コストアップを抑制することが可能となるとともに、可動接極子２６が突出した際に、遮断時に発生した煤や粉塵などが空隙を介して内部に流入することを防止することができ、引外し装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。従来の遮断機の引外し装置の概略構成を示す断面図である。従来の釈放形電磁装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１、２１コイル用ボビン
２、２２コイル
３、２３継鉄
４、２４継鉄片
５、２５永久磁石
６、２６可動接極子
６ａ、２６ａ係止部
７、２７シリンダ
８引外しばね
９、２９スライダ
１０、３０固定接極子
１１、３１リセットばね
１２、３２伸縮部材

Claims

所定方向に突出自在に保持された可動接極子と、
前記可動接極子に対向配置された固定接極子と、
前記可動接極子の先端に係止されたスライダと、
前記可動接極子の突出方向に前記スライダを付勢する引外しばねと、
前記引外しばねを蓄勢状態に保持する永久磁石と、
前記可動接極子および前記固定接極子を通して前記永久磁石からの磁束の磁気経路を構成する継鉄と、
異常電流の検知結果に基づいて、前記永久磁石による磁界に対する反磁界を形成する電磁石と、
前記引外しばねを覆うように構成され、前記可動接極子の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材とを備えることを特徴とする遮断機の引外し装置。
所定方向に突出自在に保持された可動接極子と、
前記可動接極子に対向配置された固定接極子と、
前記可動接極子の先端に係止されたスライダと、
前記スライダ下の可動接極子の突出部分を覆うように構成され、前記可動接極子の突出方向に前記スライダを付勢するとともに、前記可動接極子の突出動作に応じて伸縮可能な伸縮部材と、
前記伸縮部材を蓄勢状態に保持する永久磁石と、
前記可動接極子および前記固定接極子を通して前記永久磁石からの磁束の磁気経路を構成する継鉄と、
異常電流の検知結果に基づいて、前記永久磁石による磁界に対する反磁界を形成する電磁石とを備えることを特徴とする遮断機の引外し装置。
前記伸縮部材は成型品であることを特徴とする請求項１または２記載の遮断機の引外し装置。