JP5531894B2 - Earth leakage breaker - Google Patents
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Description
この発明は、交流電路に漏電や地絡が発生したときに交流電路を遮断する漏電遮断器に関するものである。 The present invention relates to a circuit breaker that interrupts an AC circuit when a leakage or ground fault occurs in the AC circuit.
従来の漏電遮断器は、絶縁体で構成される筐体と、主回路電路が接続される電源側主回路端子及び負荷側主回路端子と、両主回路端子を介して主回路電路の電流が流れるように筐体内に配設された主回路通電部と、この主回路通電部が貫通され主回路電路の零相電流を検出する零相変流器と、この零相変流器の出力信号により主回路電路の漏電を判別する漏電検出回路を構成するプリント回路板と、このプリント回路板を固定すると共に、遮断時に発生する溶融物からプリント回路板を保護するケースを有する回路ユニットと、漏電検出回路の出力信号により作動し主回路電路を遮断する遮断機構とで構成されており、漏電検出回路は主回路通電部から電線とコネクタからなるワイヤーハーネスで制御電源が供給されている（例えば、特許文献１参照）。 A conventional earth leakage circuit breaker includes a casing made of an insulator, a power-side main circuit terminal to which a main circuit circuit is connected, a load-side main circuit terminal, and a current in the main circuit circuit via both main circuit terminals. A main circuit energization section disposed in the housing to flow, a zero-phase current transformer that passes through the main circuit energization section to detect a zero-phase current in the main circuit circuit, and an output signal of the zero-phase current transformer A printed circuit board constituting a leakage detection circuit for determining leakage of the main circuit circuit by means of a circuit unit having a case for fixing the printed circuit board and protecting the printed circuit board from a melt generated at the time of interruption; The leakage detection circuit is operated by the output signal of the detection circuit and cuts off the main circuit circuit, and the leakage detection circuit is supplied with control power from the main circuit energization section with a wire harness composed of an electric wire and a connector (for example, Patent text Reference 1).
又、別の従来の漏電遮断器では、主回路通電部である一次導体の平面部に平行にプリント回路板を配置し、一次導体の平面部に設けた穴と、プリント回路板の制御電源入力端に設けたランド穴をねじ及びプリント回路板を収納するケースに取り付けたナットにより螺着することにより、一次導体からプリント回路板に制御電源が供給されるよう構成されている（例えば、特許文献２参照）。 In another conventional earth leakage circuit breaker, a printed circuit board is arranged in parallel to the flat portion of the primary conductor, which is the main circuit energizing section, and a hole provided in the flat portion of the primary conductor and a control power input to the printed circuit board are provided. The land hole provided at the end is screwed with a screw and a nut attached to a case that accommodates the printed circuit board, so that control power is supplied from the primary conductor to the printed circuit board (for example, Patent Documents). 2).
しかし、特許文献１に示された従来の漏電遮断器は、内部配線の全てを複数のワイヤーハーネスとコネクタにより行っている。そのため、これらのワイヤーハーネスとコネクタの収納スペースが必要となる。さらに、ワイヤーハーネスが可撓性を有するために、組立時にコネクタの嵌合作業に加えてワイヤーハーネスの整形作業が必要になり組立作業に時間を要するという課題があった。
However, the conventional earth leakage circuit breaker disclosed in
又、特許文献２に記載された従来の漏電遮断器の場合、一次導体とプリント回路板上の制御電源入力端のランドを螺着させることで、制御電源接続のワイヤーハーネスとコネクタが廃止できるので、特許文献１に示された従来の漏電遮断器と比べてワイヤーハーネスとコネクタの収納スペースが縮小され、組立時間も短縮することができる。しかし、一次導体とプリント回路板上の制御電源入力端のランドのねじ締めが横方向となるために、ねじ締め作業がやり難いという課題があった。
Also, in the case of the conventional earth leakage breaker described in
この発明は、前述のような従来の漏電遮断器の課題を解決するためになされたもので、プリント回路板を収納した回路ユニットを漏電遮断器の所定組込み位置に差し込むだけで制御電源の接続を完了することができ、組立作業を簡略化することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional earth leakage breaker as described above, and the control power supply can be connected simply by inserting the circuit unit containing the printed circuit board into a predetermined installation position of the earth leakage breaker. It can be completed and aims to simplify the assembly work.
この発明に係る漏電遮断器においては、回路ユニットに収納されたプリント回路板の制御電源入力端に集電子を装着し、この集電子と主回路充電部の間にコイルばねを配置して、ばね力（弾性力）によって、このコイルばねの一端で集電子を、他端で主回路充電部を押圧することで、制御電源を接続するように構成した。 In the earth leakage circuit breaker according to the present invention, a current collector is mounted on the control power supply input end of the printed circuit board housed in the circuit unit, and a coil spring is disposed between the current collector and the main circuit charging unit, and the spring The control power supply is connected by pressing the current collector at one end of the coil spring and the main circuit charging unit at the other end by force (elastic force).
この発明による漏電遮断器においては、組立作業が簡略化される。 In the earth leakage circuit breaker according to the present invention, the assembling work is simplified.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の本体カバー３０を取外した状態での正面図であり、図２はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器を示す側断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の組立順を示す斜視図である。図１及び図２において、電源側主回路電路が接続される電源側主回路端子１と、負荷側主回路電路が接続される負荷側主回路端子２は、外ベース３ａと中ベース３ｂとで構成される本体ベース３に設置されている。
1 is a front view of a ground fault circuit breaker according to
図３に示すように、この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器は、大きく分けて、本体ベース３、漏電引き外しユニット３３、回路ユニット２９、本体カバー３０で構成され、本体ベース３と本体カバー３０とで漏電引き外しユニット３３及び回路ユニット２９を挟み込むことで組み立てられる。本体ベース３及び本体カバー３０は絶縁体で形成されており、漏電遮断器の筐体を構成している。また、回路ユニット２９の一部が筐体の外部に露出し、本体ベース３及び本体カバー３０とともに漏電遮断器の外郭をなしている。
As shown in FIG. 3, the earth leakage breaker according to
図２に示すように、電源側主回路端子１には電源側可撓銅撚線４を介して可動子５が接続され、漏電遮断器がオン状態の時には、可動子５に取り付けられた可動接点６と固定接点７が閉じられ、主回路電流は固定接点７が取り付けられている固定子８から、瞬時引き外し装置９を励磁させるコイル９ａ、バイメタル端子１０からバイメタル１１、負荷側可撓銅撚線１２を経由して負荷側主回路端子２と流れる。
As shown in FIG. 2, a movable element 5 is connected to the power supply side
この漏電遮断器において、過負荷や短絡事故により過大な主回路電流が流れた場合の過電流引き外しの動作について説明する。まず、過負荷等の過電流が流れた場合、バイメタル１１にこの過電流が流れることで、バイメタル１１にジュール熱が発生し、バイメタル１１自体が湾曲を始め、時間遅れをもってバイメタル１１の先端部に取り付けられた調整ねじ１３がトリップバー１４を押し込み、機構部（不図示）のラッチを外すことで、可動子５を連結しているクロスバー１５を作動させて、電流を遮断する。
In this earth leakage circuit breaker, the overcurrent tripping operation when an excessive main circuit current flows due to an overload or a short circuit accident will be described. First, when an overcurrent such as an overload flows, the overcurrent flows through the
また、短絡事故時には、瞬時引き外し装置９が瞬時にトリップバー１４を作動させて短絡電流を遮断する。また、可動接点６と固定接点７が開極する際にはアークが発生するが、このアークはアークランナー１６により消弧室１７へ導かれることで消滅し、冷却されたガスとなって排気口１８から遮断器外部へ排出される。
In the event of a short circuit accident, the
次に、主回路電路に漏電事故が発生した時の動作について説明する。主回路電路に漏電が発生した場合、負荷側可撓銅撚線１２が貫通している零相変流器１９の二次巻線に出力が発生し、この零相変流器１９の二次巻線の出力信号は漏電判別回路２０に入力される。漏電判別回路２０は零相変流器１９の二次巻線の出力信号に含まれるサージやノイズを除去して漏電とサージとを判別するもので、漏電判別回路２０が漏電と判断した場合は、電磁引き外し装置２１を駆動して、過電流引き外しと同様にトリップバー１４を作動させて電路を遮断する。
Next, the operation when a leakage accident occurs in the main circuit circuit will be described. When a leakage occurs in the main circuit circuit, an output is generated in the secondary winding of the zero-
ここで、漏電判別回路２０及び電磁引き外し装置２１の駆動エネルギーは主回路電路から制御電源として供給されており、制御電源の電流は主回路電路の負荷側主回路端子２からコイルばね２２、集電子２３を経由して、第１のプリント回路板２４に構成された制御電源回路２５へと流れる。尚、制御電源回路２５で降圧、安定化された内部制御電源はフラットケーブル２６を介して漏電判別回路２０に供給される。
Here, the drive energy of the
絶縁体で形成されたユニットベース２７とユニットカバー２８は、回路ユニット２９のケースを構成している。その回路ユニット２９には、コイルばね２２、集電子２３、及び第１のプリント回路板２４が収納されている。本体カバー３０の取り付けによって回路ユニット２９は負荷側主回路端子２の方向に押し下げられて、コイルばね２２が圧縮し、コイルばね２２自体のばね力によってコイルばね２２の両端に配置されている負荷側主回路端子２と集電子２３に接圧が生じて負荷側主回路端子２から制御電源回路２５の制御電源の電気的接続が行われる。
The
また、漏電判別回路２０は、使用者が漏電機能をテストする際に擬似漏電電流を発生させるテスト回路３１と共に第２のプリント回路板３２に搭載されており、この第２のプリント回路板３２は電磁引き外し装置２１とともに漏電引き外しユニット３３に収納される。
The
尚、この発明の実施の形態１では、第１のプリント回路板２４には制御電源回路２５のみを搭載し、漏電判別回路２０及びテスト回路３１は第２のプリント回路板３２に搭載し、プリント回路板を２つに分割している。これは限られた遮断器内の空間を有効に活用するためであり、各回路はどちらのプリント回路板に搭載してもよいし、ひとつのプリント回路板に全ての回路を搭載してもよい。例えば、制御電源回路２５、漏電判別回路２０、及びテスト回路３１を第１のプリント回路板２４に搭載してもよい。
In the first embodiment of the present invention, only the control
次に、第１のプリント回路板２４とコイルばね２２及び集電子２３の構造の詳細について説明する。図４はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の回路ユニット２９の分解斜視図であり、図５はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の回路ユニット２９内部と負荷側主回路端子２及び零相変流器１９の位置関係を示す負荷側から見た平面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の部分側断面図である。また図７は図６のコイルばね２２及び集電子２３の部分を拡大した拡大図である。
Next, the details of the structure of the first printed
図７に示すように、第１のプリント回路板２４、コイルばね２２、及び集電子２３はユニットベース２７とユニットカバー２８とに挟まれて固定される。断面がＵ字形状の集電子２３は、ユニットベース２７に仮止めされた状態で第１のプリント回路板２４が取り付けられる。図４に示すように、集電子２３のコイルばね２２が当接する反対側の端が、第１のプリント回路板２４の制御電源入力端のランド２４ａに半田付けされる。
As shown in FIG. 7, the first printed
尚、集電子２３の半田付けされる端部は、コイルばね２２が接触する側に対し幅が狭くなっている。このように、集電子２３が、コイルばね２２との接触面の断面より小さい断面をもつ接続部を有し、この接続部をプリント回路板２４に半田付けすることで、コイルばね２２からの応力が半田付け部に伝わり難くして半田付け信頼性を向上させることができる。同時に、半田付けの熱容量も低減されるので半田付け性も向上される。
The end of the
図５に示すように、ユニットベース２７には、コイルばね２２の直径より僅かに大きい幅と深さのＵ字溝２７ａが設けられている。このＵ字溝２７ａにコイルばね２２をはめ込み、集電子２３及び第１のプリント回路板２４とともにユニットカバー２８で蓋をするように挟み込むことで、コイルばね２２の全周はユニットベース２７とユニットカバー２８で囲まれ、コイルばね２２を圧縮した場合の座屈を防止している。
As shown in FIG. 5, the
零相変流器1９は、スペースの有効活用のため、その一部が、ユニットベース２７に設けられた２つのＵ字溝２７ａの外郭部の間、つまり、隣接する２つのコイルばね２２の間に挟まれるように設置されている。
A part of the zero-phase
コイルばね２２の一端は所定の長さの直線形状となっており、このコイルばね２２の直線部２２ａを集電子２３のコイルばね２２が接触する面とユニットベース２７の間に設けた隙間２７ｂにコイルばね２２の直線部２２ａを挟み込むことで、コイルばね２２を集電子２３や第１のプリント回路板２４に半田付けすることなく、コイルばね２２の集電子２３側の一端を固定することができ、回路ユニット２９からのコイルばね２２の脱落を防止している。
One end of the
また、図７に示すように、ユニットカバー２８の、集電子２３のコイルばね２２が接触する面の裏面側には、集電子２３を受け止める受け部２８ｂが設けられている。集電子２３のコイルばね２２が接触する面の裏面がこの受け部２８ｂに当接することで、コイルばね２２の押圧力による集電子２３の変形が抑制される。更に、集電子２３の材料を、ユニットカバー２８やプリント回路板２４やユニットベース２７の材料と比較して相対的に軟らかい材料にすることで、集電子２３とランド２４ａの半田付け部分への応力を低減できる。このようにすることで、接触信頼性を高めるためにコイルばね２２の荷重を高く設定することも可能となる。
As shown in FIG. 7, a receiving
特に、本発明の実施の形態１に係る漏電遮断器では、第１のプリント回路板２４にコイルばね２２を直接半田付けしないので、高い荷重が得られるものの半田付が困難な材料、例えばステンレス材などをコイルばね２２に使用することも可能となり、コイルばね２２を小形化することができる。
In particular, in the earth leakage circuit breaker according to the first embodiment of the present invention, the
尚、一般的にステンレス材は導電性が低いことから通電材としては使用されないが、本発明のコイルばね２２として使用する場合は、印加電圧が最低でも定格電圧１００Ｖの商用電源であり、流れる電流も数百μＡから最大でも数十ｍＡであり、コイルばね２２の材料にステンレス材を用いても問題は生じない。
In general, stainless steel is not used as a current-carrying material because of its low electrical conductivity. However, when used as the
負荷側主回路端子２とコイルばね２２の接触信頼性を高めるためには、コイルばね２２の荷重を高くすると同時に、負荷側主回路端子２とコイルばね２２の接触面を安定化する必要がある。図７に示すように、負荷側主回路端子２の主回路電路が接続される面を筐体内側方向に延長した延長面２ａにコイルばね２２を当接させている。延長面２ａは、負荷側主回路端子２の接続面は本体ベース３及び本体カバー３０の合わせ面と平行である。これにより、安定した接触面を得ることができる。なお、負荷側主回路端子２ではなく電源側回路端子１にコイルばね２２を当接させる場合でも同様で、延長面を設けて、その延長面にコイルばね２２を当接させることができる。
In order to increase the contact reliability between the load-side
また、負荷側主回路端子２の接続面を延長した延長面２ａにコイルばね２２が当接する位置に回路ユニット２９を配置し、本体カバー３０の取り付けによってコイルばね２２が負荷側主回路端子２の延長面２ａに押付けられるようにすることで、回路ユニット２９を確実かつ簡単に組み付けることができるようになっている。
In addition, the
コイルばね２２を負荷側主回路端子２の接続面を延長した延長面２ａに当接する位置に回路ユニット２９を配置すると、回路ユニット２９は負荷側主回路端子２に近接した位置となり、ユニットカバー２８は漏電遮断器の外郭と殆ど同じ位置に配置されるようになる。このとき、従来の漏電遮断器のように、回路ユニット２９を本体ベース３及び本体カバー３０で覆うようにした場合、負荷側主回路端子２に接した筐体側面において、本体カバー３０または本体ベース３の壁とユニットカバー２８の壁の二重構造となり、遮断器の内部スペースのロスが大きくなる。また、これにより放熱性も悪化する。
When the
この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器では、図６に示すように、ユニットカバー２８の一部の面である露出面２８ａを、遮断器の外郭の一部となるように遮断器の外部に露出させている。それと同時に、露出面２８ａの内側に第１のプリント回路板２４に搭載された部品を近づけることで、遮断器外部との熱抵抗を下げて第１のプリント回路板２４に搭載された部品の放熱性を高めることができる。
In the earth leakage circuit breaker according to
漏電遮断器の小形化を進める場合、過電流引き外し素子等の発熱源とプリント回路板の距離が小さくなる傾向あり、これによりプリント回路板に搭載された電子部品の温度が高くなり信頼性が低下するといった問題があった。この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器においては、第１のプリント回路板２４を収納した回路ユニット２９の露出面２８ａが漏電遮断器の外郭として筐体から露出しているので、ユニットカバー２８が外気に触れ、ユニットカバー２８の温度が下がることで、回路ユニット２９内部の温度も下げることが可能となっている。したがって、漏電遮断器の小形化が容易になっている。
When the size of the earth leakage circuit breaker is reduced, the distance between the heat source such as the overcurrent tripping element and the printed circuit board tends to decrease, which increases the temperature of the electronic components mounted on the printed circuit board and increases the reliability. There was a problem of a drop. In the earth leakage breaker according to the first embodiment of the present invention, the exposed
また、従来の本体カバー３０または本体ベース３の肉厚分だけ漏電遮断器の電源負荷方向に内部の空間が広がるので、過電流引き外し素子等の発熱源と第１のプリント回路板２４の距離が拡げることができ、過電流引き外し素子等の発熱源からの影響も低減される。
Further, since the internal space in the direction of the power supply load of the earth leakage breaker is increased by the thickness of the conventional
以上のように、この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器においては、回路ユニット２９の一部が漏電遮断器の外郭となるため、回路ユニット２９は確実に取り付けられ、固定される必要がある。図８はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器の負荷側から見た断面図である。図８に示すように、回路ユニット２９のユニットベース２７は、コイルばね２２のばね力によって図中上側に押し上げられる一方で、本体カバー３０に設けられた相間バリア３０ａの一部により押しとどめられて、固定される。
As described above, in the earth leakage breaker according to
本体カバー３０を取り付けていない状態でも、回路ユニット２９がコイルばね２２のばね力で本体ベース３から浮き上がらないようにするために、ユニットベース２７の両側面にフック形状の凸部２７ｄと本体ベース３で凸部２７ｄに対向する部分に凸部３ｃを設け、凸部２７ｄと凸部３ｃが係合し、回路ユニット２９を押しとどめるようにしてある。これにより、組立作業が容易になる。
In order to prevent the
また、図６に示すように、ユニットベース２７には相間バリア３０ａの延長上に相間バリア２７ｃが設けられ、バイメタル１１等の主回路充電部の相間の絶縁距離を拡大している。これにより相間バリア３０ａの深さを浅くすることができ、成型品である本体カバー３０の成型性が改善されるだけでなく、本体カバー３０の取り付け性が改善されている。
As shown in FIG. 6, the
また、前記の隣接する２極の中心位置に零相変流器１９を配置し、主回路負荷側端子２を前記中心位置に対して対称形状としているので、２極漏電遮断器を製作する際の部品の共用が容易となっている。
Further, since the zero-phase
以上、この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器は、回路ユニット２９に収納されたプリント回路板の制御電源入力端２に集電子２３を装着し、この集電子２３と負荷側主回路端子２の間にコイルばね２２を配置して、このコイルばね２２の一端が集電子２３に、他端が負荷側主回路端子２に接触してばね力によって押圧するように構成しているので、回路ユニット２９を負荷側主回路端子２側に押込み固定することで、接続作業を行わなくとも漏電判別回路２０に制御電源を供給する制御電源の接続が形成され、組立作業が簡略化される。なお、コイルばね２２が接触して押圧するのは、負荷側主回路端子２ではなく、電源側主回路端子１、あるいは筐体内に配設された主回路通電部の主回路充電部でもよい。
As described above, the earth leakage circuit breaker according to
また、第１のプリント回路板２４の制御電源入力端に直接コイルばね２２を取り付けず、集電子２３を介してコイルばね２２と接触させることで、コイルばね２２から発生する応力が第１のプリント回路板２４に伝わらず、外部応力によって生じる第１のプリント回路板２４上の半田割れや部品の破損を防止することが可能となる。
In addition, the
また、第１のプリント回路板２４を収納する回路ユニット２９のケースをユニットベース２７とユニットカバー２８とで構成し、ユニットベース２７とユニットカバー２８の何れか一方に設けたＵ字形状の溝に沿ってコイルばね２２を収納して、プリント回路板と共にユニットベース２７とユニットカバー２８とで挟み込む形態とし、さらにコイルばね２２の集電子２３に接触する側の先端を所定の長さの直線形状として、この直線形状部分２２ａをユニットベース２７と集電子２３の間に設けられた隙間に挟み込むようにすることで、コイルばね２２の圧縮時の座屈が防止でき、また圧縮していない状態でも回路ユニット２９からコイルばね２２の脱落を防止することが可能となる。
In addition, the case of the
また、集電子２３を第１のプリント回路板２４に半田付けで取り付ける場合、集電子２３の半田付けする側の断面をコイルばね２２が接触する部分の断面より小さくするとともに、コイルばね２２の圧縮時に集電子２３が変位する側にユニットベース２７もしくはユニットカバー２８で集電子２３の受けとなる受け部２８ｂを設けているので、コイルばね２２の押圧力はこの受け部２８ｂが受けることとなり、第１のプリント回路板２４への応力を大幅に軽減することが可能となる。
When the
また、集電子２３を設けてコイルばね２２を第１のプリント回路板２４に直接半田付けしないことから、コイルばね２２に半田付けに不向きな材料を用いることも可能となる。コイルばね２２に印加される電圧は最低定格電圧１００Ｖ程度の商用電源で、かつ流れる電流が最大でも数十ｍＡ程度であることより、一般的に抵抗値が高く通電材料としては不向きとされるステンレス材を用いることも可能で、コイルばね２２にステンレス材を用いることで、一般的に用いられるりん青銅のコイルばねより大幅に小形化が可能となる。また耐食性も優れていることより、りん青銅のコイルばねの様にめっきを施す必要がない。
Further, since the
また、負荷側主回路端子２で電線や圧着端子が接続される接続面から筐体の内部側に延長した部分にコイルばね２２が押圧して制御電源が供給される様に構成して、回路ユニット２９を負荷側主回路端子２に隣接した位置に配置し、回路ユニット２９のケースを構成するユニットベース２７もしくはユニットカバー２８の一部を筐体から露出させて漏電遮断器の外郭とすることで、一般的に筐体を構成する本体ベース３もしくは本体カバー３０の肉厚分が不要となり、この肉厚分だけ遮断器の小形化もしくは遮断器の構成部品の収納スペースを拡大することが可能となる。
Further, the load-side
また、回路ユニット２９の一部を漏電遮断器の筐体から露出させると、熱に弱い電子部品が実装されている第１のプリント回路板２４と漏電遮断器の外郭との距離が近づくことでプリント回路板から外気への放熱効果が高まると同時に、遮断器内部の主回路通電部との距離が逆に遠ざかることで主回路通電部が発生する熱からの影響を小さくすることが可能となり、結果的に第１のプリント回路板２４の温度を低くすることができ、電子部品等の信頼性向上が期待できる。
Further, if a part of the
また、本体カバー３０を取り付ける方向で回路ユニット２９をコイルばね２２が接触する負荷側主回路端子２方向に押し込むことで、本体カバー３０を取り付けると同時に、制御電源の接続が形成された状態で回路ユニット２９を固定することができる。
In addition, the
また、回路ユニット２９にフック形状の凸部２７ｄを、本体ベース３に凸部３ｃを設け、コイルばね２２が半圧縮状態の時に、これらが係合するようにしたことで、回路ユニット２９が仮固定状態となり本体カバー３０が取り付けやすくなり、また制御電源の接続も形成された状態となるので、本体カバー３０を取り付ける前に漏電動作等の試験を行うことが可能となる。
Further, the
また、遮断器内部の相間の絶縁距離を確保するために、本体ベース及び本体カバーに相間の隔壁を設けるか相間バリアを挿入することが一般的であるが、本体カバーに設けられた相間の隔壁は、遮断器内部が目視できない状態で本体カバーを取り付けるようになるため、遮断器内部の構成部品で取り付けに遊びがあるような場合、これらの部品と相間の隔壁が干渉しやすく、本体カバーの取り付けに時間がかかることがあったが、この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器においては、回路ユニット２９にこの相間の隔壁と同等の相間バリアを一体化することで、本体カバー３０の取り付け作業性を改善することができる。
Moreover, in order to ensure the insulation distance between the phases inside the circuit breaker, it is common to provide a partition between phases or insert a barrier between phases in the main body base and the main body cover. Since the main body cover is attached when the inside of the circuit breaker is not visible, if there is play in the installation of components inside the circuit breaker, the partition between these parts and the phase can easily interfere, Although it took time to install, in the earth leakage breaker according to
また、この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器は、制御電源の接続にコイルばね２２を用いることが特徴の１つであるが、同様に導電性を有するばねであれば、板ばね等の他形状のばねでも同様の効果が期待できるのは言うまでもない。ただし、制御電源の接続にコイルばね２２を用いた場合には、コイルばね２２は電気的にみればインダクタンスを持った空芯コイルであり、非常に高い周波数成分に対してはチョークコイルとして機能することから、非常に高い周波数成分の信号が主回路電路から漏電判別回路２０に流入することが抑制されるので、電波等が原因の誤動作を防止するといった効果も期待できる。なお、このコイルばね２２の内側もしくは近傍に座屈を防止する様にフェライト等の磁性材を配置すれば、座屈防止と共にチョークコイルとしての効果を高めることができる。
In addition, the earth leakage circuit breaker according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the
実施の形態２．
実施の形態１に係る漏電遮断器においては、本体カバー３０に一体で設けられた相間バリア３０ａにて、コイルばね２２と負荷側主回路端子２が確実に接触する状態で回路ユニット２９を拘束している。常に負荷側主回路端子２からコイルばね２２を介して制御電源回路２５に制御電源が供給される状態となっている。したがって、使用者が主回路電路の絶縁抵抗測定や耐圧試験を行う場合は、制御電源回路２５に試験電圧が印加されないように、負荷側主回路端子２に接続された主回路電路の電線をその都度外す必要がある。もし主回路の電線を接続した状態のまま絶縁抵抗測定や耐圧試験を行った場合には、誤った測定・試験結果となるだけでなく、高電圧の試験電圧によって、漏電遮断器内の制御電源回路２５や漏電判別回路２０が焼損するといった不具合が生じる可能性がある。
In the earth leakage circuit breaker according to the first embodiment, the
この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器においては、主回路電路の絶縁抵抗測定や耐圧試験時の主回路電路の電線の取り外しが不要となるように、使用者が筐体の外部から容易に主回路電路と制御電源との接続が解除できるようにした。具体的には、筐体の外部から操作可能なつまみ３４を操作することで、回路ユニット２９が押しばね３５に押し出されて、回路ユニット２９側に取り付けられたコイルばね２２と負荷側主回路端子２とが乖離し、主回路電路と制御電源との接続が解除されるようにした。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。
In the earth leakage circuit breaker according to the second embodiment of the present invention, the user can easily perform the measurement from the outside of the housing so that it is not necessary to measure the insulation resistance of the main circuit circuit or to remove the wires of the main circuit circuit during the withstand voltage test. In addition, the connection between the main circuit circuit and the control power supply can be released. Specifically, by operating the
図９はこの発明の実施の形態２に係る漏電遮断器の負荷側から見た部分断面図であり、図１０はこの発明の実施の形態２に係る漏電遮断器の回路ユニット２９と負荷側主回路端子２の位置関係を示す斜視図、図１１はこの発明の実施の形態２に係る漏電遮断器の回路ユニット２９と負荷側主回路端子２とつまみ３４とトリップバー１４の位置関係を示す部分断面図である。なお、図９から図１１において、夫々、（ａ）はコイルばね２２が負荷側主回路端子２と接触した状態、つまり、主回路電路と制御電源が接続された状態を示しており、また（ｂ）はコイルばね２２が負荷側主回路端子２と乖離した状態、つまり、主回路電路と制御電源が接続されていない状態を示している。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view as viewed from the load side of the leakage breaker according to
図９（ａ）において、本体カバー４０は筐体の一部を構成し、漏電遮断器の表面を覆っている。回路ユニット２９は、本体カバー４０に係合しているつまみ３４により図９上方向から押さえつけられ、圧縮されたコイルばね２２が負荷側主回路端子２と接触した状態で、固定されている。また、コイルばね２２の伸縮方向と同一方向に伸縮する２つの押しばね３５が本体ベース３に設けられた２つのばね受部３ｄと対向して回路ユニット２９の間に配置されている。押しばね３５は圧縮された状態でばね力により回路ユニット２９を図９上方向に押圧しているが、回路ユニット２９がつまみ３４により図９上方向からから押さえつけられているため、回路ユニット２９は動かない。この状態では負荷側主回路端子２から制御電源回路２５への制御電源の供給が行われる。
In Fig.9 (a), the
一方、図９（ｂ）は、本体カバー４０とつまみ３４の係合が解かれた状態である。後に詳しく説明するように、つまみ３４を９０度回転すると、つまみ３４の本体カバー４０との係合が外れ、つまみ３４及びつまみ３４に押さえつけられていた回路ユニット２９は図９上方向に可動となる。可動となった回路ユニット２９は押しばね３５のばね力によって、コイルばね２２と負荷側主回路端子２とが乖離する方向（図９上方向）に押し上げられる。なお、このときの押しばね３５が伸長する長さは、コイルばね２２と負荷側主回路端子２とが乖離した状態となるように、コイルばね２２が伸長する長さより長くなっている。
On the other hand, FIG. 9B shows a state in which the
回路ユニット２９と漏電引き外しユニット３３との接続には図１０に示すように、フラットケーブル２６を使用している。回路ユニット２９が移動した場合、筐体内で固定されている漏電引き外しユニット３３との位置関係が変るため、フラットケーブル２６が嵌合するコネクタ（図示せず）に対してフラットケーブル２６の嵌合部にゆがみが生じる可能性があるが、図１０に示すように、フラットケーブル２６をＬ字形状に折り曲げておくことで、折り曲げた部分がこのゆがみを吸収し上記嵌合部への影響を低減する。
As shown in FIG. 10, a
上述のように、この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器は、使用者が筐体の外部から容易に主回路電路と制御電源との接続が解除できるようにした漏電遮断器である。ここで、主回路電路と制御電源との接続を解除した状態のまま使用した場合、漏電遮断器は漏電保護機能を失っているため、本来の機能を発揮できないという問題が生じる。そこで、接続を解除した状態においては漏電遮断器がオンできないようにしておくのが望ましい。
As described above, the leakage breaker according to
この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器では、図１１に示すように、相間バリア２７ｃの延長上に突起２７ｅを設けた。突起２７ｅは、回路ユニット２９が押しばね３５により押し上げられる際に、トリップバー１４を押し込むようになっている。このため、回路ユニット２９が制御電源の接続が解除された図１１（ｂ）の状態においては、突起２７ｅがトリップバー１４を押し込んで遮断機構のラッチが外れ、漏電遮断器が遮断状態となる。これにより漏電遮断器が漏電保護機能を失った状態では通電が行われないようになっている。
In the earth leakage circuit breaker according to
図１２は本体カバー４０とつまみ３４の係合の状態を示した部分断面斜視図である。図１３はこの発明の実施の形態２に係る漏電遮断器の回路ユニット２９と本体カバーとつまみ３４の位置関係を示す部分断面斜視図である。なお、図１２、図１３共に、夫々（ａ）はコイルばね２２が負荷側主回路端子２と接触した状態、つまり、主回路電路と制御電源とが接続された状態を示しており、また（ｂ）はコイルばね２２が負荷側主回路端子２と乖離した状態、つまり、主回路電路と制御電源とが接続されていない状態を示している。
FIG. 12 is a partial cross-sectional perspective view showing a state where the
主回路電路と制御電源とが接続された状態においては、図１２（ａ）に示すように、つまみ３４は本体カバー４０の表面（図中Ａ面）まで沈められた状態となっている。もしくは本体カバー４０の表面より深く沈めるようにしてもよい。一方、主回路電路の絶縁抵抗測定や耐圧試験を行う為に制御電源との接続を解除した状態においては、押しばね３５が回路ユニット２９と共につまみ３４を押し上げるので、図１２（ｂ）に示すように、つまみ３４がＡ面より突出する。これにより、使用者が漏電遮断器の漏電保護機能が失われた状態であることを識別しやすくなる。
In a state where the main circuit circuit and the control power source are connected, the
次に、つまみ３４について説明する。上述のように、この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器では、つまみ３４を本体カバー４０に押し込む、もしくは本体カバー４０から突出させることで、主回路電路と制御電源とを接続、もしくは非接続と切り換えができる。しかし主回路電路と制御電源の接続を切り離すことは、絶縁抵抗測定や耐圧試験時にのみ行われるべきものである。それ以外では主回路電路と制御電源が接続された状態で維持される必要があるので、つまみ３４は主回路電路と制御電源が接続された状態、つまり本体カバー４０に押し込まれた状態で拘束されることが望ましい。
Next, the
図１０に示すように、頭部と軸部からなるボルト形状のつまみ３４は、頭部に設けられたドライバー孔３４ａと、軸部に設けられた凸形状部３４ｃ及び凸形状部３４ｃの先端に設けられたフック形状部３４ｄを有している。凸形状部３４ｃやフック形状部３４ｄは図９や図１０に示すように、互いに１８０度回転した位置の２箇所にそれぞれ設けられている。本体カバー４０にはつまみ３４が取り付けられるつまみ取付穴が設けられている。つまみ取付穴は、つまみ３４の頭部が本体カバー４０の表面（図中Ａ面）の高さ以下になるように、掘りこみがなされている。つまみ取付穴の側周面には、つまみ取付穴の深さ方向に沿った溝である凹形状部が互いに１８０度回転した位置の２箇所にそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 10, a bolt-shaped
主回路電路と制御電源とが接続された状態においては、図１３（ａ）のＢで示した箇所で、凸形状部３４ｃがつまみ取付穴の縁に係合されるため、つまみ３４は本体カバー４０から突出する方向への動きを制限され、本体カバー４０に拘束されている。
In a state where the main circuit circuit and the control power source are connected, the
つまみ３４のドライバー孔３４ａにマイナスドライバーを差し込み、図１３（ａ）の状態からつまみ３４を反時計方向に９０度回転すると、凸形状部３４ｃが凹形状部の真下（負荷側主回路端子２側）の位置に来る。凹形状部は凸形状部３４ｃが通れる大きさに形成されているため、この状態でつまみ３４は本体カバー４０から突出する方向へ可動となる。したがって、つまみ３４は、押しばね３５のばね力により回路ユニット２９と共に押し上げられ、つまみ３４の頭部が本体カバー４０から突出し、図１３（ｂ）の状態になる。
When a flat-blade screwdriver is inserted into the
また、つまみ３４のフック形状３４ｄは、図１３（ｂ）Ｃの箇所でつまみ取付穴３０ｂの前記凹形状に掛かる形状となっており、つまみ３４が突出しすぎて本体カバー４０から脱落しないようにしている。
Further, the
また、つまみ３４が本体カバー４０から突出している状態では、つまみ取付穴３０ｂの前記凹形状部が凸形状部３４ｃの回転を制限し、つまみ３４は回転を抑制されている。つまみ３４を押し込むと、凸形状部３４ｃは凹形状部に対向しなくなり、つまみ３４の回転の抑制が解かれてつまみ３４を回転させることができる。ここで、つまみ３４を時計方向に９０度回転させると、段差３４ｂがつまみ取付穴の図中Ｂの箇所に引っ掛かるので、つまみ３４は押し込まれた状態で本体カバー４０と係合し、図１３（ａ）の状態に戻る。
In the state where the
このように、通常時はつまみ３４を押し込んだ状態で時計方向に廻してつまみ３４を本体カバー４０に係合させることで制御電源を常時接続させておき、絶縁抵抗測定や耐圧試験時にはつまみ３４を反時計方向に回転させて、押しばね３５にばね力によって本体カバー４０から突出させれば制御電源の接続が絶たれた状態とすることができ、電線を外すことなく絶縁抵抗測定や耐圧試験時を行うことが可能となる。
As described above, the control power supply is always connected by rotating the
なお、ここではつまみ３４の操作部として、マイナスドライバーで操作するドライバー孔３４ａを設けているが、プラスドライバー等他のドライバーに対応する形状としてもよい。あるいは、特定の使用者のみが操作できるように、特殊なビット形状のドライバーだけに対応するような形状としてもよい。また、指でつまんで操作できるような突起としてもよい。
In addition, although the
この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器では、つまみ３４の操作によって回路ユニット２９の収納位置を変えられるようにしているが、回路ユニット２９上部に傾斜を設け、つまみ３４の代りに横方向にスライドする操作部を持たせた所謂直進カム構造としても、同様の効果が得られる。
In the earth leakage circuit breaker according to the second embodiment of the present invention, the storage position of the
また、回路ユニット２９に組み込まれたコイルばね２２と負荷側主回路端子２とを乖離するための押しばね３５は、コイルばね２２と同一方向にばね力が作用するばねであれば他の形態のばねであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Further, the
また、つまみ３４は回路ユニット２９と共に押しばね３５のばね力によって突出している為、押しばね３５のばね力以上の操作力でつまみ３４を押せば、回路ユニット２９が制御電源の接続される位置に戻され、漏電保護機能が復帰すると共に遮断器のオン操作が可能な状態となる。
Further, since the
一般的に漏電遮断器を収納する盤においては、不用意に配線部に触れられないように内扉が設けられている。また、通常この内扉は前記Ａ面に接する位置に配置されている。これらのことから、つまみ３４が突出した状態で内扉を閉めても、内扉がつまみ３４を押し込み漏電保護機能が復帰し、遮断器のオン操作も可能となるが、内扉を開けるとつまみ３４が突出状態に戻ることで、漏電遮断器を遮断状態とすることが可能であり、不用意に内扉を開けた場合に通電を自動停止させる所謂インターロック機能として使用することができる。
Generally, in a panel for storing an earth leakage breaker, an inner door is provided so as not to touch the wiring part carelessly. Moreover, this inner door is normally arrange | positioned in the position which touches the said A surface. For these reasons, even if the inner door is closed with the
なお、コイルばね２２が接触して押圧するのは、負荷側主回路端子２ではなく、電源側主回路端子１、あるいは筐体内に配設された主回路通電部の主回路充電部でもよい。
The
以上、この発明の実施の形態２に係る漏電遮断器は、筐体の外部から操作可能なつまみを操作することで、使用者が筐体の外部から容易に主回路電路と制御電源との接続が解除できる。
As described above, the earth leakage circuit breaker according to
また、主回路電路と制御電源とが接続された状態においてつまみ３４は本体カバー４０の表面まで又は本体カバー４０より深く押し込まれた状態となるため、使用者が漏電遮断器の漏電保護機能が失われた状態であることを識別しやすい。
In addition, since the
また、相間バリア２７ｃの延長上に備えられた突起２７ｅが、回路ユニット２９が押しばね３５により押し上げられる際に、トリップバー１４を押し込んで遮断機構のラッチが外すため、漏電遮断器が漏電保護機能を失った状態での通電を防止できる。
Further, since the
１ 電源側主回路端子
２ 負荷側主回路端子
２ａ 負荷側主回路端子の接続面の延長面
３ 本体ベース
３ａ 外ベース
３ｂ 中ベース
３ｃ 凸部
３ｄ ばね受部
４ 電源側可撓銅撚線
５ 可動子
６ 可動接点
７ 固定接点
８ 固定子
９ 瞬時引き外し装置
９ａ コイル
１０ バイメタル端子
１１ バイメタル
１２ 負荷側可撓銅撚線
１３ 調整ねじ
１４ トリップバー
１５ クロスバー
１６ アークランナー
１７ 消弧室
１８ 排気口
１９ 零相変流器
２０ 漏電判別回路
２１ 電磁引き外し装置
２２ コイルばね
２２ａ コイルばねの直線部
２３ 集電子
２４ 第１のプリント回路板
２４ａ ランド
２５ 制御電源回路
２６ フラットケーブル
２７ ユニットベース
２７ａ Ｕ字溝
２７ｂ 隙間
２７ｃ 相間バリア
２７ｄ 凸部
２７ｅ 突起
２８ ユニットカバー
２８ａ 露出面
２８ｂ 受け部
２９ 回路ユニット
３０ 本体カバー
３０ａ 相間バリア
３１ テスト回路
３２ 第２のプリント回路板
３３ 漏電引き外しユニット
３４ つまみ
３４ａ ドライバー孔
３４ｂ 段差
３４ｃ 凸形状部
３４ｄ フック形状部
３５ 押しばね
４０ 本体カバー
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記筐体の一側に設置され主回路電路の負荷側が接続される負荷側主回路端子と、
前記筐体の他側に設置され前記主回路電路の電源側が接続される電源側主回路端子と、
前記負荷側主回路端子及び前記電源側主回路端子を介して前記主回路電路の電流が流れるように前記筐体内に配設された主回路通電部と、
前記主回路通電部が貫通し前記主回路電路の零相電流を検出する零相変流器と、
前記零相変流器の出力信号により前記主回路電路の漏電を判別する漏電判別回路と、
前記主回路電路からの電源を制御し前記漏電判別回路へ供給する制御電源回路を搭載するプリント回路板と、
前記プリント回路板の全部又は一部を収容するケースを有する回路ユニットと、
前記漏電判別回路の出力信号により作動し前記主回路電路を遮断する遮断機構と、
を備えた漏電遮断器において、
前記プリント回路板の制御電源入力端に配置される導電性金属からなる集電子と、
一端が前記集電子に、他端が前記電源側主回路端子、前記負荷側主回路端子、及び前記主回路通電部の主回路充電部のいずれかに接触する、電気的接続を行うためのコイルばねとが前記回路ユニットに収納されている漏電遮断器。 A housing formed of an insulator;
A load-side main circuit terminal that is installed on one side of the housing and to which a load side of the main circuit circuit is connected;
A power supply side main circuit terminal connected to the power supply side of the main circuit circuit, installed on the other side of the housing;
A main circuit energization section disposed in the housing so that a current of the main circuit circuit flows through the load side main circuit terminal and the power source side main circuit terminal;
A zero-phase current transformer through which the main circuit energization section passes and detects a zero-phase current of the main circuit circuit;
A leakage determining circuit for determining a leakage of the main circuit circuit according to an output signal of the zero-phase current transformer;
A printed circuit board equipped with a control power supply circuit for controlling the power supply from the main circuit circuit and supplying the leakage detection circuit;
A circuit unit having a case for accommodating all or part of the printed circuit board;
A shut-off mechanism that is actuated by an output signal of the leakage detection circuit and shuts off the main circuit circuit;
In the earth leakage circuit breaker with
A current collector made of a conductive metal disposed at a control power input end of the printed circuit board;
A coil for making an electrical connection, one end of which is in contact with the current collector and the other end of which is in contact with any one of the main circuit terminal of the power supply side, the main circuit terminal of the load side, and the main circuit energization unit. An earth leakage circuit breaker in which a spring is housed in the circuit unit .
前記回路ユニットは、前記集電子の前記コイルばねとの接触面の裏面に当接する受け部を有することを特徴とする請求項３に記載の漏電遮断器。 The collector connection portion is disposed on the back side of the contact surface of the collector with the coil spring;
The earth leakage breaker according to claim 3, wherein the circuit unit has a receiving portion that abuts against a back surface of a contact surface of the current collector with the coil spring.
前記零相変流器が、前記ユニットベースに設けられた溝のうち２つの溝の外郭部の間に
挟まれることを特徴とする請求項２に記載の漏電遮断器。 Having a plurality of grooves provided in the unit base;
The earth leakage circuit breaker according to claim 2, wherein the zero-phase current transformer is sandwiched between outer portions of two of the grooves provided in the unit base.
前記本体ベースは、前記コイルばねが圧縮される状態で前記回路ユニットの凸部に係合される第２の凸部を備えた請求項９に記載の漏電遮断器。 The housing includes a main body base and a main body cover, and the circuit unit includes a first convex portion on a surface in contact with the main body base,
The ground fault circuit breaker according to claim 9, wherein the main body base includes a second convex portion that is engaged with the convex portion of the circuit unit in a state where the coil spring is compressed.
前記筺体に設けられた取付穴に挿入され、前記筐体と係合して前記押しばねの押圧方向への動きを制限されるとともに、一端が前記回路ユニットに接して前記回路ユニットの前記押しばねの押圧方向への動きを制限し、他端が前記筐体外部に露出して使用者が操作可能な操作部となっているつまみと、
を備え、
前記つまみの操作部を操作することによって前記筐体と前記つまみとの係合が外れ、前記押しばねのばね力によって前記回路ユニット及び前記つまみが押され、前記コイルばねと、前記コイルばねが接触していた前記電源側主回路端子、前記負荷側主回路端子、及び前記主回路通電部の主回路充電部のいずれかとが乖離することを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器。 A pressing spring that presses the circuit unit with a spring force;
The push spring of the circuit unit is inserted into a mounting hole provided in the housing and engaged with the housing to restrict movement of the push spring in the pushing direction, and one end of the push spring is in contact with the circuit unit. A knob that restricts the movement in the pressing direction, the other end is exposed to the outside of the housing and is an operation unit that can be operated by the user,
With
By operating the operation part of the knob, the housing and the knob are disengaged, and the circuit unit and the knob are pushed by the spring force of the push spring, and the coil spring and the coil spring are in contact with each other. 2. The earth leakage circuit breaker according to claim 1, wherein any one of the power-side main circuit terminal, the load-side main circuit terminal, and the main circuit charging unit of the main circuit energizing unit is separated.
前記コイルばねと、前記コイルばねが接触していた前記電源側主回路端子、前記負荷側主回路端子、及び前記主回路通電部の主回路充電部のいずれかとが乖離した状態においては、前記つまみの頭部が前記筐体から突出することを特徴とする請求項１１に記載の漏電遮断器。 In the state where the head of the knob is in contact with the coil spring and any of the power supply side main circuit terminal, the load side main circuit terminal, and the main circuit charging unit of the main circuit energization unit, Less than the height of the surface,
In a state where the coil spring and any one of the power-side main circuit terminal, the load-side main circuit terminal, and the main circuit charging unit of the main circuit energizing unit that are in contact with the coil spring are separated from each other, the knob The earth-leakage circuit breaker according to claim 11, wherein a head portion of the earth protrudes from the housing.
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