JP4839772B2 - 耐電圧テスト用スイッチおよび漏電遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、低電圧配電系統に適用する過電流保護および地絡保護機能を備えた漏電遮断器に適用し、漏電遮断器の絶縁・耐電圧試験を行う際に漏電検出回路を主回路から切り離して漏電検出回路を保護する耐電圧テスト用スイッチ、およびその耐電圧テスト用スイッチを搭載装備した漏電遮断器の組立構造に関する。

低電圧配電系統の保護機器として配線用遮断器，漏電遮断器があり、現在国内の市場に展開している漏電遮断器は過電流保護の機能と地絡保護機能を備えたものが一般的である。また、最近の漏電遮断器は、需要家サイドでの使い勝手性を高めるために、同じフレームの配線用遮断器，漏電遮断器の本体ケースを同じ外形サイズとした上で、その主要部品をできるだけ共用化するようにした単体構造の漏電遮断器が主流となっている。
この漏電遮断器における漏電保護手段としては、主回路を一次導体として不平衡電流を検出する零相変流器、および零相変流器の二次出力レベルから地絡事故発生を検知する漏電検出回路（ＩＣを含む電子回路）を搭載し、漏電検出回路の出力信号を受けて遮断器をトリップ動作させるようにしている。また、前記漏電検出回路の制御電源として漏電遮断器の主回路と漏電検出回路との間に電源線を内部配線し、主回路の相間電圧を整流して漏電検出回路に給電するようにしている。

一方、漏電遮断器の製品は本体ケースに搭載した各相の主回路に対して所定の相間絶縁耐力を備えていることが規格で規定されており、そのために製品ごとに絶縁・耐電圧試験（メガテスト）を行って所定の絶縁強度が確保されているか否かを確認するようにしている。この絶縁・耐電圧試験は、主回路接点を開極した漏電遮断器ＯＦＦの状態で、主回路端子の相間に試験電圧を印加して行うようにしており、その試験電圧は漏電遮断器の定格電圧ごとに規定されていて、例えば定格電圧４００〜６００Ｖの漏電遮断器での試験電圧は２５００Ｖである。
ところで、前記の絶縁・耐電圧試験を実施する際に、漏電検出回路を主回路に接続したまま試験を行うと、電子回路である漏電検出回路に高い試験電圧が印加して検出回路が破壊されてしまう。そこで、漏電遮断器を設置したロケーション先で絶縁・耐電圧試験が簡単に行えるようにするために、漏電遮断器に耐電圧テスト用スイッチ（メガテストスイッチ）を追加装備し、絶縁・耐電圧試験に際して前記耐電圧テスト用スイッチをＯＦＦ操作して漏電検出回路を主回路から断路するようにした漏電遮断器が先に提案されて公知であり（例えば、特許文献１参照）、その漏電遮断器の回路図を図４に示す。

図４において、１はＲ，Ｓ，Ｔ相の三相主回路、２は遮断器の主回路接点、３は主回路接点２の開閉機構部、４は開閉操作ハンドル、５は過負荷電流，短絡電流を検出して開閉機構部３をトリップ動作させる過電流引外し装置である。また、配電路の地絡発生を検出して遮断器をトリップ動作させる漏電引外し装置は、Ｒ，Ｓ，Ｔ相の主回路１を一次導体として主回路の不平衡電流を検出する零相変流器６と、零相変流器６の二次出力レベルから地絡発生を検知する漏電検出回路（ＩＣを含む電子回路）７と、漏電検出回路７からの出力を受けて作動するトリップコイルユニット８からなる。
ここで、漏電検出回路７はその制御電源として、主回路導体１との間に配線した電源線９，整流回路１０を介して主回路１の相間電圧を給電するようにし、この給電回路には耐電圧テスト用スイッチ１１（特許文献１参照）が介挿接続されており、漏電遮断器の絶縁・耐電圧試験を実施する際には、試験に先立ち耐電圧テスト用スイッチ１１をＯＦＦ操作して漏電検出回路７を主回路から切り離すようにしている。なお、図示例では主回路のＲ，Ｔ相の相間電圧を直流に変換して漏電検出回路７に給電し、これに対応して給電回路には耐電圧テスト用スイッチ１１として２極スイッチを採用しているが、Ｒ，Ｓ，Ｔ相の各相電圧を漏電検出回路７に給電し、これに合わせて３極の耐電圧テスト用スイッチを用いる場合もある。
特開２００５−２６１０５号公報

先記した単体構造の漏電遮断器に対して、その本体ケース内部の限られたスペースに耐電圧テスト用スイッチを追加装備するには、該スイッチの設置スペースのほか、スイッチの小形コンパクト化、および絶縁，操作性を含めた信頼性確保が重要な課題となる。
すなわち、同じフレームの配線用回路遮断器と外形サイズを統一した漏電遮断器は、配線用回路遮断器と比べて搭載する零相変流器，漏電検出回路などの機能部品が多く、その本体ケース内には各種の主要機能部品が殆ど隙間を残すことなくびっしりと組み込まれていて、新たに耐電圧テスト用スイッチを追加装備するのに十分なスペースを確保することが困難であることから、耐電圧テスト用スイッチはできるだけ小形，コンパクトな構成であることが求められる。かかる観点から検討すると、特許文献１に開示されている漏電遮断器の耐電圧テスト用スイッチ（スライドスイッチ）は開／閉操作のストロークが大きく、スイッチの外形サイズを小形に抑えてコンパクトに構成することが中々難しい。また、仕様（２極，３極）の異なるスイッチを製作する場合に部品の共用化が簡単に対応できないといった製作上の問題もある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記した耐電圧テスト用スイッチの構造を見直してスイッチの小形コンパクト化，操作性，絶縁強度を高めるとともに部品の共用化を図り、遮断器の本体ケース内部に搭載した主要機能部品のレイアウトを変更せずに耐電圧テスト用スイッチを追加装備できるようにその組立構造を改良した耐電圧テスト用スイッチ、およびこの耐電圧テスト用スイッチを搭載して遮断器の絶縁・耐電圧試験時には手動操作で漏電検出回路を主回路から簡単に切り離しできるようにした漏電遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、漏電遮断器の漏電検出回路と主回路との間に配線した給電回路に接続配備し、遮断器の絶縁・耐電圧試験時にスイッチをＯＦＦ操作して漏電検出回路を主回路から切り離すようにした耐電圧テスト用スイッチにおいて、
前記耐電圧テスト用スイッチを、各極ごとに内部が仕切られた絶縁物製のスイッチケースと、２片の固定電極を組としてスイッチケースの底部側に配した各極の固定電極と、各極ごとに前記固定電極の上方に対向配置した橋絡形可動接触子と、各極の可動接触子を一括保持してスイッチケースの内部に上下スライド可能に収容した可動接触子ホルダと、該接触子ホルダに連ねてスイッチケースから上方に引き出した操作部との組立体で構成するとともに、前記橋絡形可動接触子を、両端を接点部とした逆Ｖ字形のバネ片で構成し、そのバネ片の中央部を可動接触子ホルダの下端に結合するものとする。
また、前記固定電極を各極ごとにカートリッジ形の固定電極ホルダに保持した上で、該固定電極ホルダをスイッチケースの内部にカセット式に装着することができる。

一方、本体ケースの内部に、主回路接点とその開閉機構、過電流引外し装置、零相変流器と漏電検出回路を含む漏電引外し装置に加えて、前記漏電検出回路と主回路との間に内部配線した給電回路を入り，切りする手動操作式の耐電圧テスト用スイッチを搭載装備し、遮断器の絶縁・耐電圧試験時に前記耐電圧テスト用スイッチをＯＦＦ操作して漏電検出回路を主回路から切り離すようにした漏電遮断器において、
前記の構成になる耐電圧テスト用スイッチを零相変流器の側方に並置して本体ケースの内部に収容配置する（請求項３）。
また、この漏電遮断器において、本体ケースの外部から前記電圧テスト用スイッチを手動でＯＮ／ＯＦＦ操作できるようにするために、該耐電圧テスト用スイッチのスイッチケースから上方に引き出した操作部の先端に対応して本体ケースのカバーにスイッチ操作窓を開口し（請求項４）、さらに耐電圧テスト用スイッチの簡便な操作性を確保するために、前記操作部の先端には手動による引き上げ，押し込み操作でスイッチをＯＮ／ＯＦＦ位置に駆動する摘まみを形成する（請求項５）。

上記構成の耐電圧テスト用スイッチは、従来構造のスイッチ（特許文献１参照）に比べて小形コンパクトに構成でき、これにより漏電遮断器の本体ケース、および該本体ケース内部に標準装備した各種機能部品のレイアウトを変更することなしに、耐電圧テスト用スイッチを追加して本体ケース内部に装備することができる。
また、耐電圧テスト用スイッチのスイッチケースから上方に引き出した操作部の先端摘まみを遮断器本体ケースのカバーに開口したスイッチ操作窓に臨ませて配置したことにより、ロケーション先で漏電遮断器の絶縁・耐圧試験を実施する場合に、漏電遮断器を据付けたままの状態で、外部から手動操作で耐電圧テスト用スイッチを簡単にＯＮ／ＯＦＦ位置に駆動することができて作業上の利便性が向上する。
ここで、耐電圧テスト用スイッチの橋絡形可動接触子を逆Ｖ字形に成形したバネ片で構成し、その中央部を可動接触子ホルダの下端に結合支持して固定電極の上方に対向させたことにより、従来のスライド式スイッチ構造と比べてスイッチの開閉ストロークを縮小してスイッチの外形高さを低く構成できる。

また、前記耐電圧テスト用スイッチの固定電極を各極ごとにカートリッジ形の固定電極ホルダに保持し、該固定電極ホルダを共用部品としてスイッチケースにカセット式に装着することでスイッチの組立が簡単に行えるほか、仕様（２極，３極）の異なる耐電圧テスト用スイッチの製品に対しても容易に部品の共用化が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、図示実施例において、図４に対応する同一部材には同じ符号を付している。
まず、本発明による耐電圧テスト用スイッチを搭載装備した漏電遮断器の全体構成を図３に示す。図３において、１２は下部ケース１２ａと上部カバー１２ｂとの分割構造になる漏電遮断器の本体ケースであり、該本体ケース１２には図４で述べた主回路接点２の開閉機構３，操作ハンドル４，過電流引外し装置５，零相変流器６，漏電検出回路（プリント板）７の機能部品に加えて、詳細構造を後述する耐電圧テスト用スイッチ１１が零相変流器６の側方に並べて零相変流器を貫通する屈曲形状の主回路導体（零相変流器の一次導体）と本体ケース１２の外壁とで周囲が囲まれたスペースに搭載されている。
また、耐電圧テスト用スイッチ１１の操作部（構造については後記する）に位置を合わせて遮断器本体ケース１２の上部カバー１２ｂにはスイッチ操作窓１２ｃを開口し、外部からの手動操作（押し込み，引き上げ）で耐電圧テスト用スイッチ１１をＯＮ／ＯＦＦ操作できるようにしている。

次に、前記耐電圧テスト用スイッチ１１（２極スイッチ）の詳細構造を図２（ａ），（ｂ）で説明する。すなわち、耐電圧テスト用スイッチ１１は、絶縁物製（樹脂製）のスイッチケース１３と、各極ごとに２片の固定電極１４を組として組み付けた独立部品になるカートリッジ構造の固定電極ホルダ（樹脂製）１５と、各極ごとに前記固定電極１４の上方に対向配置した橋絡形可動接触子１６を一括保持してスイッチケースに上下スライド可能に収容した可動接触子ホルダ（樹脂製）１７と、該接触子ホルダ１７の頂部に連ねてスイッチケース１３のカバー１３ａから上方に引き出した操作部１７ａとの組立体からなり、前記操作部１７ａの先端に形成した鉤形の摘まみを遮断器の本体ケースに開口したスイッチ操作窓１２ｃ（図３参照）に臨ませて本体ケース１２の内部に収納される。なお、図３で１８は耐電圧テスト用スイッチ１１の取付ホルダである。

ここで、スイッチケース１３はその内部が隔壁１３ａで２極分に仕切られており、ここに各極の固定電極ホルダ１５をケースの下方側からカセット式に嵌入し、固定電極ホルダ１５の側面に形成した係合爪１５ａをスイッチケース１３の側面に開口した係合穴１３ｂに係合してスナップフィット結合するようにしている。また、橋絡形可動接触子１６はリン青銅などのバネ性を有する導体片を逆Ｖ字形に成形してその中央部を可動接触子ホルダ１７に結合し、両端の接点部を固定電極１４に対峙させるようにしている。
上記の構成で、図１（ａ）のように耐電圧テスト用スイッチ１１の操作部１７ａを押し込むと各極の固定電極１４が橋絡形可動接触子１６に当接してスイッチＯＮとなる。また、図１（ｂ）のように操作部１７ａを上方に引き上げると、橋絡形可動接触子１６が固定電極１４から離間してスイッチＯＦＦとなる。

そして、この耐電圧テスト用スイッチ１１は、図３のように遮断器本体ケース１２に搭載した状態で、図４の回路図で述べたように耐電圧テスト用スイッチ１１の各極ごとに前記固定電極１４の一方を主回路１に、他方を整流回路１０を介して漏電検出回路７に内部配線するものとする。
上記の耐電圧テスト用スイッチ１１については、可動接触子１６をバネ片で作られた橋絡形接触子として固定電極１４の上方に配置したことにより、接点の開閉ストロークを従来のスライドスイッチよりも小さくでき、これにより耐電圧テスト用スイッチ１１の高さを小形化できる。また、各極ごとに固定電極１４をカートリッジ形のホルダ１５に組み付けてスイッチケース１３へカセット式に装着したことで、仕様の異なる耐電圧テスト用スイッチ（２極，３極スイッチ）の製品に対しても、部品を共用して組み立てることができる。また、スイッチケース１３の内部を隔壁１３ａで仕切ることで、各極の極間に十分な絶縁距離を確保でき、さらに各極の可動接触子１４を接触子ホルダ１７の下端に結合したことで、操作部１７ａの先端に設けた摘まみの押し込み，引き上げ操作で各極を一括してＯＮ／ＯＦＦ操作できる。

なお、図示実施例の漏電遮断器は、耐電圧テスト用スイッチを他の各機能部品とともに遮断器本体ケースの内部に収納しているが、本発明の応用例として前記構成になる耐電圧テスト用スイッチを独立したユニット（漏電遮断器の外部付属装置（オプション品））で構成し、この耐電圧テスト用スイッチユニットを漏電遮断器の本体ケースに外付け，配線して使用することもできる。

本発明の実施例による耐電圧テスト用スイッチの動作説明図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれスイッチＯＮ，ＯＦＦの状態を表す図 図１の耐電圧テスト用スイッチの構造図で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図 図１の耐電圧テスト用スイッチを搭載した漏電遮断器の全体構造を表す斜視図 耐電圧テスト用スイッチ付き漏電遮断器の回路図

符号の説明

１ 主回路
２ 主回路接点
３ 開閉機構
４ 操作ハンドル
５ 過電流引外し装置
６ 零相変流器
７ 漏電検出回路
８ トリップコイルユニット
１１ 耐電圧テスト用スイッチ
１２ 遮断器の本体ケース
１２ｂ カバー
１２ｃ スイッチ操作窓
１３ 耐電圧テスト用スイッチのスイッチケース
１４ 固定電極
１５ 固定電極ホルダ
１６ 可動接触子
１７ 可動接触子ホルダ
１７ａ 操作部

Claims (5)

1. 漏電遮断器の漏電検出回路と主回路との間に配線した給電回路に接続配備し、遮断器の絶縁・耐電圧試験時にスイッチをＯＦＦ操作して漏電検出回路を主回路から切り離すようにした耐電圧テスト用スイッチにおいて、
   前記耐電圧テスト用スイッチを、各極ごとに内部が仕切られた絶縁物製のスイッチケースと、２片の固定電極を組としてスイッチケースの底部側に配した各極の固定電極と、各極ごとに前記固定電極の上方に対向配置した橋絡形可動接触子と、各極の可動接触子を一括保持してスイッチケースの内部に上下スライド可能に収容した可動接触子ホルダと、該接触子ホルダに連ねてスイッチケースから上方に引き出した操作部との組立体で構成するとともに、前記橋絡形可動接触子を、両端を接点部とした逆Ｖ字形のバネ片で構成し、そのバネ片の中央部を可動接触子ホルダの下端に結合したことを特徴とする耐電圧テスト用スイッチ。
2. 請求項１に記載の耐電圧テスト用スイッチにおいて、各極ごとにその固定電極をカートリッジ形の固定電極ホルダに保持した上で、該固定電極ホルダをスイッチケースの内部にカセット式に装着したことを特徴とする耐電圧テスト用スイッチ。
3. 本体ケースの内部に、主回路接点とその開閉機構、過電流引外し装置、零相変流器と漏電検出回路を含む漏電引外し装置に加えて、前記漏電検出回路と主回路との間に内部配線した給電回路を入り，切りする手動操作式の耐電圧テスト用スイッチを搭載装備し、遮断器の絶縁・耐電圧試験時に前記耐電圧テスト用スイッチをＯＦＦ操作して漏電検出回路を主回路から切り離すようにした漏電遮断器において、
   前記耐電圧テスト用スイッチを、各極ごとに内部が仕切られた絶縁物製のスイッチケースと、２片の固定電極を組としてスイッチケースの底部側に配した各極の固定電極と、各極ごとに前記固定電極の上方に対向配置した橋絡形可動接触子と、各極の可動接触子を一括保持してスイッチケースの内部に上下スライド可能に収容した可動接触子ホルダと、該接触子ホルダに連ねてスイッチケースから上方に引き出した操作部との組立体で構成するとともに、前記橋絡形可動接触子を、両端を接点部とした逆Ｖ字形のバネ片で構成し、そのバネ片の中央部を可動接触子ホルダの下端に結合し、前記耐電圧テスト用スイッチを零相変流器の側方に並置して前記本体ケースの内部に収容配置したことを特徴とする漏電遮断器。
4. 請求項３に記載の漏電遮断器において、耐電圧テスト用スイッチのスイッチケースから上方に引き出した操作部の先端に対応して本体ケースのカバーにスイッチ操作窓を開口し、該窓を通して耐電圧テスト用スイッチを手動操作するようにしたことを特徴とする漏電遮断器。
5. 請求項４に記載の漏電遮断器において、耐電圧テスト用スイッチの操作部先端に、手動による引き上げ，押し込み操作でスイッチをＯＮ／ＯＦＦする摘まみを形成したことを特徴とする漏電遮断器。

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