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漏电断路器的制作方法

2021-11-09 17:45:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种漏电断路器。


背景技术:

2.作为公开了漏电断路器的漏电电流检测装置的结构的现有技术文献,存在日本特开2015-95323号公报(专利文献1)。在专利文献1中记载的漏电断路器的漏电电流检测装置,具有磁通门型直流变流器及其信号处理电路。
3.专利文献1:日本特开2015-95323号公报


技术实现要素:

4.在为了对漏电电流进行检测而使用磁通门磁传感器的情况下,根据磁通门磁传感器和测定对象的电流流动的导体的位置关系,磁通门磁传感器的检测精度变化,因此无法稳定地提高漏电断路器的可靠性。
5.本发明就是鉴于上述的问题而提出的,其目的在于,提供能够稳定地提高可靠性的漏电断路器。
6.基于本发明的漏电断路器具有开闭机构、驱动机构、导体、磁通门磁传感器和定位机构。开闭机构具有构成为能够彼此接触或分离的一对触点。驱动机构对开闭机构进行驱动。导体与一对触点各自电连接。磁通门磁传感器配置为将导体包围,对由流过导体的电流产生的磁场的大小进行测量。定位机构确定导体相对于磁通门磁传感器的位置。在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,由驱动机构对开闭机构进行驱动,使一对触点分开。
7.发明的效果
8.根据本发明,确定磁通门磁传感器和导体的位置关系,由此能够使磁通门磁传感器的检测精度稳定,稳定地提高漏电断路器的可靠性。
附图说明
9.图1是表示实施方式1所涉及的漏电断路器的结构的局部剖视图。
10.图2是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中手柄处于断开状态的位置且1对触点分开的状态的图。
11.图3是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器单元及导体的位置关系的图。
12.图4是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器及导体的位置关系的图。
13.图5是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器的内部构造的图。
14.图6是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为0
°
的状态的图。
15.图7是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为90
°
的状态的图。
16.图8是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为180
°
的状态的图。
17.图9是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为270
°
的状态的图。
18.图10是表示位移角度和磁通门磁传感器的检测误差的大小的关系的图形。
19.图11是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的定位机构的结构的图。
20.图12是表示图2所示的状态时的漏电断路器的电路的一部分的图。
21.图13是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中手柄处于就绪状态的位置且1对触点分开的状态的图。
22.图14是表示在图13的状态下从外部电源向操作线圈供给电流而1对触点闭合的状态的图。
23.图15是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过过电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。
24.图16是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过过电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点的自动分开完成的状态的图。
25.图17是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过漏电电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。
26.图18是表示实施方式2所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。
27.图19是表示在实施方式3所涉及的漏电断路器中,流过漏电电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。
28.图20是表示实施方式3所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。
29.图21是表示实施方式4所涉及的漏电断路器中的磁通门磁传感器单元的周边结构的斜视图。
30.图22是表示从图21所示的磁通门磁传感器单元的周边结构将下壳体等拆下后的状态的斜视图。
31.图23是从箭头xxiii方向观察图21的剖面a的剖视图。
32.图24是表示实施方式4的变形例所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。
33.图25是表示在实施方式5所涉及的漏电断路器中安装于磁通门磁传感器单元的第1导体位置调整板的形状的俯视图。
34.图26是表示在实施方式5所涉及的漏电断路器中与第1导体位置调整板组合的第2导体位置调整板的形状的俯视图。
具体实施方式
35.下面,参照附图对各实施方式所涉及的漏电断路器进行说明。在下面的实施方式的说明中,对与图中相同或者相当的部分标注同一标号而不重复其说明。
36.实施方式1.
37.图1是表示实施方式1所涉及的漏电断路器的结构的局部剖视图。如图1所示,在实施方式1所涉及的漏电断路器100中,电源侧端子1通过螺钉2与未图示的外部配线连接。电源侧固定接触件3与电源侧端子1电连接。
38.电源侧固定触点4设置于电源侧固定接触件3。电源侧可动触点5配置为与电源侧
固定触点4相对,在1对触点的闭合时与电源侧固定触点4接触。电源侧可动触点5与负载侧可动触点7一起设置于可动接触件6。可动接触件6在两端部各自设置有可动触点。具体地说,在可动接触件6的一个端部设置有电源侧可动触点5,在可动接触件6的另一个端部设置有负载侧可动触点7。可动接触件6由第1弹性体即按压弹簧56将可动触点向与固定触点接触的方向施力。由可动触点和固定触点构成的1对触点构成为能够彼此接触或分离。
39.负载侧可动触点7配置为与负载侧固定触点8相对,在1对触点的闭合时与负载侧固定触点8接触。负载侧固定触点8设置于负载侧固定接触件9。如上所述,在由电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9构成的1对固定接触件,以与可动触点1对1地对应的方式,在与可动触点相对的位置设置有固定触点。
40.在负载侧固定接触件9连接有导体505。导体505经过磁通门磁传感器单元500的内侧,与第2线圈即跳闸线圈60电连接。
41.跳闸线圈60与负载侧端子11连接。负载侧端子11由磁体构成,形成磁路。负载侧端子11通过螺钉2与未图示的外部配线连接。
42.在由绝缘物形成的上壳体18,将硅钢板层叠而形成的固定铁心51经由固定铁心按压部件59而固定。以与固定铁心51相对的方式,配置有将硅钢板层叠而形成的可动铁心52。可动铁心52构成为能够相对于固定铁心51接触或分离。可动铁心52由第2弹性体即跳闸弹簧55向从固定铁心51分离的方向施力。
43.在固定铁心51的周围设置有第1线圈即操作线圈50。操作线圈50从外部电源被供给电流而励磁,产生对抗跳闸弹簧55的预紧力而将可动铁心52向固定铁心51吸引的电磁力。
44.在可动铁心52安装有由绝缘物构成的绝缘轴即横杆53。横杆53对可动接触件6进行保持,将可动铁心52的往复动作传递至可动接触件6。
45.横杆53包含安装于可动铁心52的第1轴部53a及相对于第1轴部53a能够接触或分离地设置且安装于可动接触件6的第2轴部53b。第1轴部53a具有凸缘部及从凸缘部的下表面向下方延伸的延伸部。第2轴部53b具有柱状的形状。第1轴部53a的延伸部的横截面积小于第2轴部53b的横截面积。具体地说,图1的纸面的进深方向上的第1轴部53a的延伸部的宽度比第2轴部53b的宽度窄,由此第1轴部53a的延伸部的横截面积小于第2轴部53b的横截面积。第2轴部53b与可动接触件6连接。
46.第1轴部53a由跳闸弹簧55向下方按压。第2轴部53b由按压弹簧56向上方按压。其结果,第1轴部53a和第2轴部53b彼此接触。按压弹簧56的预紧力弱于跳闸弹簧55的预紧力,因此在操作线圈50去磁时,1对触点分开。
47.为了对电弧进行消弧,设置有由磁体构成的电源侧栅格21及负载侧栅格22。电源侧栅格21固定于由绝缘材料构成的电源侧栅格固定材料24。负载侧栅格22固定于由绝缘材料构成的负载侧栅格固定材料26。
48.在电源侧栅格固定材料24设置有气体脱出用的窗25。在负载侧栅格固定材料26设置有气体脱出用的窗27。在由绝缘树脂构成的下壳体15设置有由导电性材料构成的电弧滚环23。电弧滚环23优选由磁体构成。在下壳体15设置有高温气体排出用的窗28及窗29。为了与高温气体或者电弧绝缘,设置有第1绝缘分隔部16及第2绝缘分隔部17。第2绝缘分隔部17具有作为第1轴部53a向下方的移动的止动器的功能。
49.电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9各自为了促进电弧的磁驱动而形成为u字状。在电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9各自的u字形状的内侧配置有第1绝缘分隔部16。在电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9分别配置有第2绝缘分隔部17。
50.第2绝缘分隔部17具有沿第1轴部53a及第2轴部53b分别在上下方向延伸的直立设置部。在操作线圈50去磁时,在通过跳闸弹簧55的预紧力使第1轴部53a及可动铁心52向下侧移动时,第1轴部53a的凸缘部与第2绝缘分隔部17的直立设置部接触,由此第1轴部53a及可动铁心52停止。
51.在跳闸线圈60的内侧配置有绝缘管65。在绝缘管65内在绝缘管65的内周能够滑动地插入柱塞61。柱塞61的前端部成为两股构造。在柱塞61的前端部钩挂有连杆棒63。连杆棒63与柱塞61的动作相应地能够以旋转轴64为中心进行旋转。在连杆棒63的前端安装有柱塞弹簧62,连杆棒63顺时针地被施力。
52.如果流过过电流而跳闸线圈60所产生的电磁力变大,对抗柱塞弹簧62的预紧力而柱塞61被负载侧端子11拉拽,则连杆棒63逆时针地旋转。
53.设置有从第1轴部53a使第2轴部53b分离的分开杆82。构成了使分开杆82工作的杆工作机构80。杆工作机构80包含有手动地将位置在断开状态和就绪状态进行切换的手柄81。
54.杆工作机构80还由包含跳闸线圈60在内的过电流跳闸装置进行驱动。在由于过电流而自动分开时,手柄81切换至跳闸状态的位置。在过电流为大于或等于阈值的电流的情况下,由分开杆82将第2轴部53b按下,由此将1对触点分开。
55.图2是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中手柄处于断开状态的位置且1对触点分开的状态的图。在图2中,仅图示出漏电断路器100的一部分的结构。
56.如图1及图2所示,连杆棒63的后端部与磁棒83的前端部能够接触或分离地卡合。磁棒83能够以旋转轴84为中心进行旋转。在通过柱塞61使连杆棒63逆时针地旋转时,磁棒83以旋转轴84为中心顺时针地旋转。
57.磁棒83与弹键85卡合。磁棒83顺时针地旋转,由此弹键85逆时针地旋转。弹键85与连接杆86的前端能够接触或分离地卡合。弹键85在手柄81处于断开状态及就绪状态的任意位置时与连接杆86的前端卡合,在手柄81处于跳闸状态的位置时从连接杆86的前端脱离。
58.此外,在手柄81处于断开状态的位置时,1对触点始终分开。在手柄81处于就绪状态的位置时,1对触点存在分开的情况和闭合的情况这两者。在手柄81处于跳闸状态的位置时,流过过电流,由此1对触点自动分开。
59.在手柄81经由旋转轴而连接有上连杆88的上部。上连杆88的下部经由u轴87的一端的旋转轴而与下连杆89的上部连接。u轴87的另一端的旋转轴与连接杆86连接。下连杆89的下部经由旋转轴与臂90连接。
60.臂90的前端经由旋转轴92与分开杆82连接。分开杆82以旋转轴93为中心能够旋转地被支撑。为了确保分开杆82的可动空间,使第1轴部53a的延伸部的横截面积小于凸缘部的横截面积。分开杆82配置为将第1轴部53a的延伸部夹着。
61.臂90的后端部即操作线圈开关杆95处于能够与操作线圈开关94接触或分离的位置。操作线圈开关94对电流从外部电源向操作线圈50的供给进行控制。臂90以旋转轴91为中心能够旋转地被支撑。通过臂90的旋转,操作线圈开关杆95对操作线圈开关94进行通断
控制。
62.分开杆82通过臂90的旋转轴91而与位于第2轴部53b侧的旋转轴92连接,且操作线圈开关杆95通过旋转轴91而设置于与第2轴部53b侧的相反侧,由此臂90以旋转轴91为中心进行旋转,因此分开杆82和操作线圈开关94联动地动作。将分开杆82配置于第2轴部53b侧,由此能够缩短分开杆82的长度,能够减小分开杆82的可动空间。
63.在磁棒83经由旋转轴554而连接有漏电杆552。在漏电杆552的前端嵌合有漏电跳闸继电器551的柱塞553。漏电跳闸继电器551在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,对杆工作机构80进行驱动。
64.漏电跳闸继电器551的柱塞553向右方移动,由此漏电杆552以旋转轴555为中心顺时针地旋转。由此,磁棒83以旋转轴84为中心顺时针地旋转。
65.如上述所示,漏电断路器100具有开闭机构、驱动机构、导体505和磁通门磁传感器单元500。开闭机构具有构成为能够彼此接触或分离的一对触点。开闭机构包含可动接触件6、1对固定接触件即电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9、第1弹性体即按压弹簧56、固定铁心51、可动铁心52、第2弹性体即跳闸弹簧55、绝缘轴即横杆53、分开杆82和杆工作机构80。
66.驱动机构对开闭机构进行驱动。驱动机构包含第1线圈即操作线圈50、过电流跳闸装置和漏电跳闸继电器。导体505与负载侧固定接触件9连接,由此与一对触点分别电连接。在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,由驱动机构对开闭机构进行驱动,使一对触点分开。
67.图3是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器单元及导体的位置关系的图。图4是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器及导体的位置关系的图。图5是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的磁通门磁传感器的内部构造的图。
68.如图3~图5所示,磁通门磁传感器单元500包含磁通门磁传感器及定位机构即壳体508。磁通门磁传感器包含铁芯501、初级线圈503、次级线圈502、端子连接部504、内侧屏蔽部506及外侧屏蔽部507。
69.初级线圈503流过高频励磁电流而对铁芯501进行励磁。次级线圈502卷绕于铁芯501。端子连接部504是初级线圈503及次级线圈502各自的端子部。初级线圈503及次级线圈502各自无法在端子连接部504所处的部分的铁芯501进行卷绕。根据这些结构,磁通门磁传感器具有在周向延伸的环状的形状,且在上述周向的一部分具有端子连接部504。磁通门磁传感器配置为将导体505包围,对由流过导体505的电流产生的磁场的大小进行测量。
70.在本实施方式中,导体505由彼此平行地设置的2根导线构成。具体地说,导体505由第1导线505a及第2导线505b构成。例如,电流在第1导线505a从电源侧流向负载侧,电流在第2导线505b从负载侧流向电源侧。或者,电流在第1导线505a从负载侧流向电源侧,电流在第2导线505b从电源侧流向负载侧。
71.在这里,对基于磁通门磁传感器和导体505的位置关系的磁通门磁传感器的检测精度的变化的推移进行说明。
72.图6是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为0
°
的状态的图。图7是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为90
°
的状态的图。图8是表示相对于对象线的基
准线的周向的位移角度为180
°
的状态的图。图9是表示相对于对象线的基准线的周向的位移角度为270
°
的状态的图。
73.如图6~图9所示,对象线l是将上述周向上的端子连接部504的中央部和第1导线505a及第2导线505b的中间位置连结的线。基准线c是与穿过第1导线505a及第2导线505b各自的中心的直线正交的线。
74.如图6~图9所示,端子连接部504逆时针地位移,由此相对于对象线l的基准线c的位移角度α从0
°
变大。
75.图10是表示位移角度和磁通门磁传感器的检测误差的大小的关系的图形。在图10中,在纵轴示出磁传感器的检测误差的大小,在横轴示出位移角度(
°
)。磁通门磁传感器的检测误差的大小以最大值成为1的方式进行标准化。
76.如图10所示,磁通门磁传感器的检测误差的大小,伴随相对于对象线l的基准线c的位移角度α的推移而增减。在本实施方式中,分别在位移角度α为大于或等于100
°
而小于或等于150
°
的范围及大于或等于280
°
而小于或等于330
°
的范围中,磁通门磁传感器的检测误差变小。
77.因此,本实施方式所涉及的漏电断路器100所具有的磁通门磁传感器单元500,包含对导体505相对于磁通门磁传感器的位置进行确定的定位机构即壳体508。
78.图11是表示实施方式1所涉及的漏电断路器所具有的定位机构的结构的图。在图11中,将壳体508所不包含的端子连接部504通过虚线表示。壳体508以端子连接部504位于由虚线表示的位置的方式与磁通门磁传感器进行固定。
79.如图11所示,壳体508具有供导体505插入贯穿的至少1个定位用贯通孔。在本实施方式中,壳体508作为至少1个定位用贯通孔而具有供第1导线505a及第2导线505b以1对1的方式插入贯穿的第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b。
80.如图3所示,在本实施方式中,在第1定位用贯通孔509a插入贯穿有第1导线505a,在第2定位用贯通孔509b插入贯穿有第2导线505b。此外,在第1定位用贯通孔509a插入贯穿有第2导线505b,在第2定位用贯通孔509b插入贯穿有第1导线505a。
81.第1定位用贯通孔509a的中心与第1导线505a的中心相对应,第2定位用贯通孔509b的中心与第2导线505b的中心相对应。因此,如图11所示,对象线l是将上述周向上的端子连接部504的中央部和第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b的中间位置连结的线。基准线c是与穿过第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b各自的中心的直线正交的线。
82.如图3所示,使第1导线505a插入贯穿于第1定位用贯通孔509a,使第2导线505b插入贯穿于第2定位用贯通孔509b,由此相对于对象线l的基准线c的位移角度α能够相对于磁通门磁传感器而确定第1导线505a及第2导线505b的位置,以使得处于上述的磁通门磁传感器的检测误差变小的范围。
83.此外,在图3中,为了容易理解,将第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b各自的直径与第1导线505a及第2导线505b各自的直径相比记载得比较大,但为了提高导体505的定位精度,第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b各自的直径优选比第1导线505a及第2导线505b各自的直径稍大。
84.在本实施方式中,使第1导线505a插入贯穿于第1定位用贯通孔509a,使第2导线
505b插入贯穿于第2定位用贯通孔509b,由此相对于磁通门磁传感器将第1导线505a及第2导线505b进行定位,但也可以通过其他结构相对于磁通门磁传感器将导体505进行定位。
85.如图1所示,在本实施方式中,操作线圈50及跳闸线圈60各自的卷轴方向与第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b各自的贯通方向相交叉。具体地说,操作线圈50及跳闸线圈60各自的卷轴方向与第1定位用贯通孔509a及第2定位用贯通孔509b各自的贯通方向正交。
86.下面,对具有上述结构的漏电断路器100的通常时的开闭动作进行说明。
87.在图2所示的状态时,分开杆82对抗按压弹簧56的预紧力将第2轴部53b按下,由此电源侧可动触点5和电源侧固定触点4处于分开状态,负载侧可动触点7和负载侧固定触点8处于分开状态。在该状态下,臂90以旋转轴91为中心顺时针地旋转,操作线圈开关杆95从操作线圈开关94分离,操作线圈开关94成为断开状态。
88.图12是表示图2所示的状态时的漏电断路器的电路的一部分的图。如图12所示,在第1操作线圈端子57及第2操作线圈端子58连接有未图示的外部电源。操作线圈开关94为断开状态,因此操作线圈50没有励磁。操作线圈50没有产生电磁力,因此可动铁心52通过跳闸弹簧55的预紧力从固定铁心51被拉开而向下方移动,与第2绝缘分隔部17接触而停止。第2轴部53b由分开杆82向下方按下。
89.在本实施方式中,磁通门磁传感器连接于与操作线圈50共通的电源。磁通门磁传感器及操作线圈50各自通过共通的开关即操作线圈开关94将与外部电源的连接接触或分离。
90.图13是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,手柄处于就绪状态的位置且1对触点分开的状态的图。在图13中,仅图示出漏电断路器100的一部分的结构。
91.如图13所示,使手柄81逆时针地旋转,由此上连杆88顺时针地旋转且向下方移动,与此相伴下连杆89也向下方移动。因此,臂90以旋转轴91为中心逆时针地旋转。由此,旋转轴92逆时针地旋转,因此分开杆82以旋转轴93为中心顺时针地旋转,从第2轴部53b分离。
92.通过按压弹簧56的预紧力而第2轴部53b及可动接触件6向上方移动,第2轴部53b和第1轴部53a彼此接触。按压弹簧56的预紧力弱于跳闸弹簧55的预紧力,因此第1轴部53a以与第2绝缘分隔部17接触的状态被维持。臂90逆时针地旋转,由此操作线圈开关杆95将操作线圈开关94设为接通状态。在该状态下,如果从外部电源经由第1操作线圈端子57及第2操作线圈端子58向操作线圈50供给电流,则1对触点成为闭合状态。
93.图14是表示在图13的状态下从外部电源向操作线圈供给电流而1对触点闭合的状态的图。如图14所示,如果操作线圈开关94在接通状态时从外部电源向操作线圈50供给电流,则可动铁心52及与可动铁心52连接的第1轴部53a对抗跳闸弹簧55的预紧力而向上方移动,可动铁心52与固定铁心51接触而停止。
94.跳闸弹簧55的预紧力和操作线圈50的电磁力相互抵消,因此通过按压弹簧56的预紧力使第2轴部53b及可动接触件6向上方移动,电源侧固定触点4和电源侧可动触点5接触,负载侧固定触点8和负载侧可动触点7接触,由此1对触点闭合。
95.由此,从外部配线流入的电流依次在电源侧端子1、电源侧固定接触件3、电源侧固定触点4、电源侧可动触点5、可动接触件6、负载侧可动触点7、负载侧固定触点8、负载侧固定接触件9、导体505、跳闸线圈60及负载侧端子11流动而向外部配线流出。
96.如果没有从外部电源向操作线圈50供给电流,则可动铁心52从固定铁心51分离,通过跳闸弹簧55的预紧力使第1轴部53a移动而直至与第2绝缘分隔部17接触。第2轴部53b由第1轴部53a按下,由此1对触点分开。
97.在1对触点闭合时手动地将手柄81设为断开状态的情况下,成为图2所示的状态。即,分开杆82将第2轴部53b按下,1对触点分开。另外,操作线圈开关94成为断开状态,因此第1轴部53a向下方移动而直至与第2绝缘分隔部17接触。
98.接下来,对在漏电断路器100流过过电流,1对触点自动分开时的开闭动作进行说明。
99.图15是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过过电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。通电电流流过跳闸线圈60。由于通常时的通电电流,由跳闸线圈60产生的电磁力作用于柱塞61,但柱塞弹簧62的预紧力比电磁力强,因此柱塞61不移动。
100.但是,如果通电电流的值大于或等于阈值,则通过由跳闸线圈60产生的磁场和通过由磁体形成的负载侧端子11及柱塞61自身形成的磁路,柱塞61对抗柱塞弹簧62的预紧力而在绝缘管65内向上方滑动。该阈值例如为通常时的通电电流的10倍至20倍,根据漏电断路器100的用途而适当设定。
101.柱塞61向上方移动,由此连杆棒63以旋转轴64为中心逆时针地旋转,由此磁棒83以旋转轴84为中心顺时针地旋转。其结果,弹键85逆时针地旋转,连接杆86的前端从弹键85脱离。手柄81顺时针地旋转,由此连接杆86逆时针地旋转。此时,手柄81处于跳闸状态的位置。
102.在与u轴87及手柄81各自连接的上连杆88,上部向左上方向移动,下部向右上方向移动,作为整体向上方移动。与上连杆88连接的下连杆89也向上方移动,使臂90以旋转轴91为中心顺时针地旋转。与旋转轴92连接的分开杆82以旋转轴93为中心逆时针地旋转,将第2轴部53b按下,使电源侧可动触点5及负载侧可动触点7分开。
103.通常时的分开距离是第1轴部53a向下方移动与第2绝缘分隔部17接触而停止所决定的,但过电流时的分开距离能够根据由分开杆82产生的第2轴部53b的按下量进行调整,能够大于通常时的分开距离,因此能够容易将过电流断路。
104.另外,分开杆82轻,仅移动第2轴部53b、可动接触件6、电源侧可动触点5及负载侧可动触点7,因此能够提高分开速度。由此,也能够容易将过电流断路。
105.图16是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过过电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点的自动分开完成的状态的图。如图16所示,在臂90顺时针地旋转时操作线圈开关杆95也顺时针地旋转,操作线圈开关94成为断开状态。由此,向操作线圈50的电流供给停止,可动铁心52向下方移动,与第2绝缘分隔部17接触而停止。
106.分开杆82和操作线圈开关杆95联动而大致同时地动作,但可动铁心52重,惯性力大,因此动作慢,如图16所示可动铁心52动作是在通过分开杆82而1对触点分开之后。
107.电源侧可动触点5和电源侧固定触点4之间及负载侧可动触点7和负载侧固定触点8之间各自分开,由此在这些触点间产生电弧。电源侧固定接触件3及负载侧固定接触件9各自形成u字状的形状,因此在与第2轴部53b的相反侧,洛仑兹力作用于电弧。
108.因此,电源侧的电弧在电源侧固定接触件3和电弧滚环23之间流过,进入在电源侧
栅格固定材料24固定的电源侧栅格21。同样地,负载侧的电弧在负载侧固定接触件9和电弧滚环23之间流过,进入在负载侧栅格固定材料26固定的负载侧栅格22。
109.进入各个电源侧栅格21及负载侧栅格22的电弧由于阴极下降电压及冷却的影响而存在电压,电流被限流而断路。由电弧加热的电源侧的高温的气体经过窗25而从窗28排出。同样地,负载侧的高温的气体经过窗27而从窗29排出。
110.为了再次将1对触点闭合,在将手柄81如图2所示暂时设为断开状态后,如图13所示设为就绪状态。如果没有将手柄81手动地设为就绪状态,则操作线圈开关94不成为接通状态,因此1对触点不自动地闭合。
111.接下来,对在漏电断路器100流过漏电电流,1对触点自动分开时的开闭动作进行说明。
112.图17是表示在实施方式1所涉及的漏电断路器中,流过漏电电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。
113.如图12所示,在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,在磁通门磁传感器单元500所包含的磁通门磁传感器连接有与操作线圈50相同系统的电源。通过磁通门磁传感器的内部电路而高频化的励磁电流流过初级线圈503。在与从外部配线流入的主电流流动的电路不同的电路连接有电源,因此能够在主电流流动的电路接地时等不易受到噪声的影响。另外,如果操作线圈开关94成为断开状态,则向磁通门磁传感器的电流供给停止,因此不会发生多余的电力消耗。通过初级线圈503的励磁电流,铁芯501周期性地饱和。
114.在发生漏电而在第1导线505a及第2导线505b中流动的电流值产生差异时,在铁芯501饱和的时间产生偏差。由此,在次级线圈502流过电流。将该电流的信号放大而得到的输出传递至漏电跳闸继电器551的基板。此外,向漏电跳闸继电器551的基板传送的信号可以变换为次级线圈502的电流经过电阻时的电压。
115.如果磁通门磁传感器的输出值大于或等于阈值,则漏电跳闸继电器551的柱塞553向右方移动。由此,漏电杆552以旋转轴555为中心顺时针地旋转。经由旋转轴554而磁棒83顺时针地旋转,弹键85逆时针地旋转,连接杆86的前端从弹键85脱离。手柄81顺时针地旋转,连接杆86逆时针地旋转。此时,手柄81处于跳闸状态的位置。
116.在与u轴87及手柄81各自连接的上连杆88,上部向左上方向移动,下部向右上方向移动,作为整体向上方移动。与上连杆88连接的下连杆89也向上方移动,使臂90以旋转轴91为中心顺时针地旋转。与旋转轴92连接的分开杆82以旋转轴93为中心逆时针地旋转,将第2轴部53b按下,使电源侧可动触点5及负载侧可动触点7分开。
117.如图17所示,在臂90顺时针地旋转时操作线圈开关杆95也顺时针地旋转,操作线圈开关94成为断开状态。向操作线圈50的电流供给停止,可动铁心52向下方移动,与第2绝缘分隔部17接触而停止。
118.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,定位机构确定导体505相对于磁通门磁传感器的位置。在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,通过驱动机构对开闭机构进行驱动,使一对触点分开。由此,确定磁通门磁传感器和导体505的位置关系,由此能够使磁通门磁传感器的检测精度稳定,稳定地提高漏电断路器100的可靠性。
119.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,定位机构具有供导体505插入贯穿的至少1个定位用贯通孔。由此,能够通过简易的结构而确定磁通门磁传感器和导体505的位置
关系。
120.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,将上述周向上的端子连接部504的中央部及2个定位用贯通孔的中间位置连结的对象线l的、相对于与穿过2个定位用贯通孔各自的中心的直线正交的基准线c的上述周向上的位移角度α,为大于或等于100
°
而小于或等于150
°
或者大于或等于280
°
而小于或等于330
°
。由此,能够减小磁通门磁传感器的检测误差而提高漏电断路器100的可靠性。
121.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,包含对杆工作机构80进行驱动的漏电跳闸继电器551。由此,能够稳定地提高漏电断路器100的可靠性。
122.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,操作线圈50及跳闸线圈60各自的卷轴方向与至少1个定位用贯通孔的贯通方向相交叉。由此,能够抑制由于在操作线圈50及跳闸线圈60各自产生的磁场而磁通门磁传感器的检测精度降低。
123.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,操作线圈50及跳闸线圈60各自的卷轴方向与至少1个定位用贯通孔的贯通方向正交。由此,能够抑制由于在操作线圈50及跳闸线圈60各自产生的磁场而磁通门磁传感器的检测精度降低。
124.在本实施方式所涉及的漏电断路器100中,磁通门磁传感器连接于与操作线圈50共通的电源,磁通门磁传感器及操作线圈50各自通过共通的操作线圈开关94将与电源的连接接触或分离。由此,能够减少漏电断路器100的电力消耗。
125.实施方式2.
126.下面,参照附图对实施方式2所涉及的漏电断路器进行说明。实施方式2所涉及的漏电断路器仅与磁通门磁传感器的电源的连接路径与实施方式1所涉及的漏电断路器100不同,因此对与实施方式1所涉及的漏电断路器100相同的结构而不重复说明。
127.图18是表示实施方式2所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。如图18所示,在实施方式2所涉及的漏电断路器200中,磁通门磁传感器连接于与流过导体505的电流共通的电源。磁通门磁传感器连接于导体505中与将磁通门磁传感器插入贯穿的部分相比的电流的下游侧的部分。即,与负载侧可动触点7及负载侧固定触点8相比从负载侧取得磁通门磁传感器的电源。由此,在1对触点分开的情况下,不对磁通门磁传感器供给电流,因此不发生多余的电力消耗。
128.实施方式3.
129.下面,参照附图对实施方式3所涉及的漏电断路器进行说明。实施方式3所涉及的漏电断路器主要是不具有操作线圈这一点与实施方式1所涉及的漏电断路器100不同,因此对与实施方式1所涉及的漏电断路器100相同的结构而不重复说明。
130.图19是表示在实施方式3所涉及的漏电断路器中,流过漏电电流,手柄处于跳闸状态的位置且1对触点刚自动分开后的状态的图。图20是表示实施方式3所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。
131.在实施方式3所涉及的漏电断路器300流过漏电电流,对1对触点自动分开时的开闭动作进行说明。
132.如图19及图20所示,磁通门磁传感器从负载侧固定接触件9取得电源,通过磁通门磁传感器的内部电路而高频化的励磁电流流过初级线圈503。与负载侧可动触点7及负载侧
固定触点8相比从负载侧取得磁通门磁传感器的电源。由此,在1对触点分开的情况下,不对磁通门磁传感器供给电流,因此不会发生多余的电力消耗。通过初级线圈503的励磁电流,铁芯501周期性地饱和。
133.在发生漏电而在第1导线505a及第2导线505b中流动的电流值产生差异时,在铁芯501饱和的时间产生偏差。由此,在次级线圈502流过电流。将该电流的信号放大而得到的输出传递至漏电跳闸继电器551的基板。此外,向漏电跳闸继电器551的基板传送的信号可以变换为次级线圈502的电流经过电阻时的电压。
134.如果磁通门磁传感器的输出值大于或等于阈值,则漏电跳闸继电器551的柱塞553向右方移动。由此,漏电杆552以旋转轴555为中心顺时针地旋转。经由旋转轴554而磁棒83顺时针地旋转,弹键85逆时针地旋转,连接杆86的前端从弹键85脱离。手柄81顺时针地旋转,连接杆86逆时针地旋转。此时,手柄81位于跳闸状态的位置。
135.在与u轴87及手柄81各自连接的上连杆88,上部向左上方向移动,下部向右上方向移动,作为整体而向上方移动。与上连杆88连接的下连杆89也向上方移动,使臂90以旋转轴91为中心而顺时针地旋转。由此,将绝缘轴353按下,使电源侧可动触点5及负载侧可动触点7分开。
136.在本实施方式所涉及的漏电断路器300中,定位机构也确定导体505相对于磁通门磁传感器的位置。在磁通门磁传感器的测量值大于或等于阈值的情况下,通过驱动机构对开闭机构进行驱动而使一对触点分开。由此,确定磁通门磁传感器和导体505的位置关系,由此能够使磁通门磁传感器的检测精度稳定,稳定地提高漏电断路器300的可靠性。
137.实施方式4.
138.下面,参照附图对实施方式4所涉及的漏电断路器进行说明。实施方式4所涉及的漏电断路器主要是定位机构的结构与实施方式1所涉及的漏电断路器100不同,因此对与实施方式1所涉及的漏电断路器100相同的结构而不重复说明。
139.图21是表示实施方式4所涉及的漏电断路器中的磁通门磁传感器单元的周边结构的斜视图。图22是表示从图21所示的磁通门磁传感器单元的周边结构将下壳体等拆下后的状态的斜视图。图23是表示从箭头xxiii方向观察图21的剖面a的剖视图。在图21中,图示出剖面a中的一部分的结构的剖面形状。
140.如图21~23所示,在本实施方式中,导体505由彼此隔开间隔而设置的2根母线构成。具体地说,由第1母线605a及第2母线605b构成。第1母线605a及第2母线605b各自具有弯曲的棒状的形状。此外,导体505并不限定于由母线构成的情况,也可以由导线构成。本实施方式所涉及的漏电断路器具有与第1母线605a及第2母线605b不同相的电位,还具有不将磁通门磁传感器单元500贯通的第3母线605c。第1母线605a与第1负载侧固定接触件9a连接。第2母线605b与第2负载侧固定接触件9b连接。第3母线605c与第3负载侧固定接触件9c连接。
141.定位机构包含绝缘性树脂部件600a,其包围位于第1母线605a及第2母线605b各自之间位置且将第1母线605a及第2母线605b各收容1个的2个收容部。具体地说,绝缘性树脂部件600a插入贯穿于壳体608的贯通孔609内。绝缘性树脂部件600a包含平板部601a、第1收容部602a和第2收容部603a。平板部601a在贯通孔609的径向延伸。平板部601a的两端固定于壳体608的贯通孔609的内表面。
142.第1收容部602a包含从平板部601a的一个面彼此隔开间隔在与上述径向正交的方向直立设置的1对壁部,对第1母线605a进行收容。第2收容部603a包含从平板部601a的另一个面彼此隔开间隔在与上述径向正交的方向直立设置的另1对壁部,对第2母线605b进行收容。通过绝缘性树脂部件600a,第1母线605a和第2母线605b彼此电绝缘。绝缘性树脂部件600a在壳体608的外侧,还具有对第3母线605c进行收容的第3收容部。
143.磁通门磁传感器单元500载置于由绝缘性树脂构成的载置台600b上。第1母线605a、第2母线605b及第3母线605c通过载置台600b而彼此电绝缘。
144.如图23所示,对象线l是将端子连接部504的中央部和第1母线605a及第2母线605b各自的横截面的中心间的中间位置连结的线。对象线l沿平板部601a延伸的上述径向。基准线c是与穿过第1母线605a及第2母线605b各自的横截面的中心的直线正交的线。此外,上述各自的横截面的中心也可以是图心。在本实施方式中,相对于对象线l的基准线c的周向的位移角度为大于或等于100
°
而小于或等于150
°
或者大于或等于280
°
而小于或等于330
°

145.实施方式4所涉及的漏电断路器还具有成为热继电器的双金属件601及加热器602。电流从导体505经过加热器602,从跳闸线圈60流过负载侧端子11。如果流过过电流,则由于加热器602的热而双金属件601弯曲,由此使连杆棒63旋转,能够通过实施方式1所记载的机理进行跳闸。
146.在实施方式4所涉及的漏电断路器中,定位机构包含绝缘性树脂部件600a,其具有位于第1母线605a及第2母线605b各自之间且将第1母线605a及第2母线605b各收容1个的第1收容部602a及第2收容部603a。由此,能够通过简易的结构而确定磁通门磁传感器单元500和导体505的位置关系。
147.在实施方式4所涉及的漏电断路器中,相对于对象线l的基准线c的周向的位移角度为大于或等于100
°
而小于或等于150
°
或者大于或等于280
°
而小于或等于330
°
。由此,能够减小磁通门磁传感器单元500的检测误差。
148.此外,第3母线605c也可以不设置。在这里,对没有设置第3母线605c的实施方式4的变形例所涉及的漏电断路器进行说明。图24是表示实施方式4的变形例所涉及的漏电断路器的电路的一部分的图。
149.如图24所示,在实施方式4的变形例所涉及的漏电断路器中,没有设置第3母线605c,与图12所示的电路结构相比较,漏电断路器的结构变得简易。
150.实施方式5.
151.下面,参照附图对实施方式5所涉及的漏电断路器进行说明。实施方式5所涉及的漏电断路器主要是定位机构的结构与实施方式1所涉及的漏电断路器100不同,因此对与实施方式1所涉及的漏电断路器100相同的结构而不重复说明。
152.图25是表示在实施方式5所涉及的漏电断路器中安装于磁通门磁传感器单元的第1导体位置调整板的形状的俯视图。图26是表示在实施方式5所涉及的漏电断路器中与第1导体位置调整板组合的第2导体位置调整板的形状的俯视图。
153.在实施方式5所涉及的漏电断路器中,定位机构包含壳体508、第1导体位置调整板650和第2导体位置调整板652。在磁通门磁传感器单元500安装有图25所示的第1导体位置调整板650。在第1导体位置调整板650的中央设置有供第1导线505a及第2导线505b贯通的孔部650h,在第1导体位置调整板650的四角设置有4个孔部651。第1导体位置调整板650的
孔部650h配置为位于壳体508的中央而与供第1导线505a及第2导线505b贯通的孔部508h重合。
154.如图26所示,第2导体位置调整板652至少作为1个定位用贯通孔而具有第1导线505a及第2导线505b以1对1的方式插入贯穿的第1定位用贯通孔654a及第2定位用贯通孔654b。在第2导体位置调整板652,在与4个孔部651相对应的位置还设置有4个孔部653。
155.第1导体位置调整板650和第2导体位置调整板652将壳体508夹在彼此之间,通过插入贯穿于孔部651及孔部653的螺栓及螺母而紧固。在该状态下,使第1导线505a插入贯穿于第1定位用贯通孔654a,使第2导线505b插入贯穿于第2定位用贯通孔654b,由此能够相对于磁通门磁传感器而确定第1导线505a及第2导线505b的位置,以使得磁通门磁传感器的检测误差变小。因此,在实施方式5所涉及的漏电断路器中,也得到与实施方式1所涉及的漏电断路器相同的效果。
156.在上述实施方式的说明中,可以将能够组合的结构彼此组合。
157.此外,本次公开的上述实施方式在全部方面为例示,且并不成为限定性的解释的根据。因此,本发明的技术范围并不仅由上述的实施方式解释。另外,包含与权利要求书等同的内容及范围内的全部变更。
158.标号的说明
159.1电源侧端子,2螺钉,3电源侧固定接触件,4电源侧固定触点,5电源侧可动触点,6可动接触件,7负载侧可动触点,8负载侧固定触点,9负载侧固定接触件,9a第1负载侧固定接触件,9b第2负载侧固定接触件,9c第3负载侧固定接触件,11负载侧端子,15下壳体,18上壳体,508、608壳体,16第1绝缘分隔部,17第2绝缘分隔部,21电源侧栅格,22负载侧栅格,23电弧滚环,24电源侧栅格固定材料,25、27、28、29窗,26负载侧栅格固定材料,50操作线圈,51固定铁心,52可动铁心,53横杆,53a第1轴部,53b第2轴部,55跳闸弹簧,56按压弹簧,57第1操作线圈端子,58第2操作线圈端子,59固定铁心按压部件,60跳闸线圈,61、553柱塞,62柱塞弹簧,63连杆棒,64、84、91、92、93、554、555旋转轴,65绝缘管,80杆工作机构,81手柄,82杆,83磁棒,85弹键,86连接杆,87u轴,88上连杆,89下连杆,90臂,94操作线圈开关,95操作线圈开关杆,100、200、300漏电断路器,353绝缘轴,500磁通门磁传感器单元,501铁芯,502次级线圈,503初级线圈,504端子连接部,505导体,505a第1导线,505b第2导线,506内侧屏蔽部,507外侧屏蔽部,508h、650h、651、653孔部,509a、654a第1定位用贯通孔,509b、654b第2定位用贯通孔,551继电器,552漏电杆,600a绝缘性树脂部件,600b载置台,601双金属件,601a平板部,602加热器,602a第1收容部,603a第2收容部,605a第1母线,605b第2母线,605c第3母线,609贯通孔,650第1导体位置调整板,652第2导体位置调整板,c基准线,l对象线。
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