專利名稱：直流斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及直流斷路器。
背景技術(shù)：
一直以來，在切斷直流電路的直流斷路器中，主要采用限流式或者振動(dòng)式的直流切斷方式，在其開關(guān)機(jī)構(gòu)中，存在使用機(jī)械接點(diǎn)的開關(guān)機(jī)構(gòu)和使用半導(dǎo)體的無接點(diǎn)開關(guān)的開關(guān)機(jī)構(gòu)(例如，日本國(guó)專利申請(qǐng)公開編號(hào)2006-32077)。在直流斷路器的開關(guān)機(jī)構(gòu)使用半導(dǎo)體的無接點(diǎn)開關(guān)的情況下，雖然能夠不產(chǎn)生電弧地進(jìn)行切斷，但為了抑制基于切斷現(xiàn)象的浪涌電壓的產(chǎn)生，需要緩沖電路等換向機(jī)構(gòu)。此夕卜，為了實(shí)現(xiàn)可靠的通電和斷路，需要機(jī)械式接點(diǎn)的情況較多(例如，日本國(guó)專利申請(qǐng)公開編號(hào) 2004-22525)。近年來，在電動(dòng)汽車的直流電路、屋內(nèi)的直流配電系統(tǒng)的直流電路中使用直流斷路器，要求(1)對(duì)于直流的高分?jǐn)嗳萘俊?2)小型化、(3)安全性的提高、(4)接點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的靜音化、(5)高接觸可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目在于供給一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于直流的高分?jǐn)嗳萘?、小型化、安全性的提高、靜音化、高接觸可靠性的直流斷路器。本發(fā)明的直流斷路器具備設(shè)置有固定接點(diǎn)的固定端子；可動(dòng)接觸件，該可動(dòng)接觸件設(shè)置有與固定接點(diǎn)接通、斷開的可動(dòng)接點(diǎn)，并且沿可動(dòng)接點(diǎn)相對(duì)于固定接點(diǎn)接通、斷開的方向貫通設(shè)置有軸插入孔；軸，該軸具有被插入可動(dòng)接觸件的軸插入孔的主體部、以及形成為不能插通軸插入孔的外形且與主體部的一端連結(jié)，對(duì)可動(dòng)接觸件沿可動(dòng)接點(diǎn)朝向固定接點(diǎn)的方向的移動(dòng)進(jìn)行限制的止脫部；密封容器，其以固定接點(diǎn)在內(nèi)側(cè)露出的方式保持固定端子并且以密封狀態(tài)收納可動(dòng)接觸件和軸；接觸壓力彈簧，其由配置于密封容器內(nèi)的螺旋彈簧構(gòu)成，軸的主體部被插入該接觸壓力彈簧，該接觸壓力彈簧的一端與可動(dòng)接觸件彈性連接，對(duì)可動(dòng)接觸件向靠近固定接點(diǎn)的方向施力，賦予可動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)之間的接觸壓；復(fù)位彈簧，其由配置于密封容器內(nèi)的螺旋彈簧構(gòu)成，該復(fù)位彈簧的一端與軸的止脫部彈性連接，對(duì)軸向離開固定接點(diǎn)的方向施力；操作手柄；按壓機(jī)構(gòu)，其根據(jù)操作手柄的操作而按壓軸的主體部的另一端，使軸的止脫部靠近固定接點(diǎn)；解扣機(jī)構(gòu)，其在異常電流流過連通的可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)的情況下，通過從軸的主體部的另一端拉開按壓機(jī)構(gòu)，使可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)斷開。根據(jù)本發(fā)明，由于在氣密結(jié)構(gòu)的密封容器內(nèi)配置有接點(diǎn)部，因此，能夠提供可實(shí)現(xiàn)對(duì)于直流的高分?jǐn)嗳萘?、小型化、安全性的提高、靜音化、高接觸可靠性的直流斷路器。并且，如果對(duì)操作手柄進(jìn)行手動(dòng)操作，則能夠手動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)部，此外，如果代替不可二次使用的熔斷器，使用直流斷路器作為直流設(shè)備的保護(hù)機(jī)構(gòu)，則能夠提高用戶的便利性。在一個(gè)實(shí)施方式中，向密封容器內(nèi)封入包含氫的混合氣體。
根據(jù)該實(shí)施方式，利用封入氣密結(jié)構(gòu)的密封容器內(nèi)的包含氫的混合氣體冷卻在可動(dòng)接點(diǎn)離開固定接點(diǎn)、亦即斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧，從而產(chǎn)生高電弧電壓，由此，能夠迅速地對(duì)導(dǎo)通電流進(jìn)行限流，能夠可靠地進(jìn)行切斷。在一個(gè)實(shí)施方式中，具備用于檢測(cè)設(shè)置有由可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)構(gòu)成的接點(diǎn)部的直流電路的漏電的漏電檢測(cè)機(jī)構(gòu)，解扣機(jī)構(gòu)在漏電檢測(cè)時(shí)從軸的主體部的另一端拉開按壓機(jī)構(gòu)，由此使可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)斷開。根據(jù)該實(shí)施方式，能夠確保漏電時(shí)的安全性。對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明。借助以下詳細(xì)說明以及附圖更好地理解本發(fā)明的其他特征以及優(yōu)點(diǎn)。


圖1是示出本發(fā)明中的直流斷路器的接點(diǎn)連通時(shí)的側(cè)視剖面的圖。圖2是示出該直流斷路器的外觀的圖。圖3是示出使用該直流斷路器的直流配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式)本實(shí)施方式中的直流斷路器A為二極直流斷路器，如圖2A、圖2B所示，利用由合成樹脂成型品構(gòu)成的主體All以及罩A12構(gòu)成機(jī)身Al。在機(jī)身Al的長(zhǎng)度方向的一端，與直流電源連接的一對(duì)端子部(以下稱作電源側(cè)端子部)2、2沿機(jī)身Al的短邊方向并列設(shè)置。 在機(jī)身Al的長(zhǎng)度方向的另一端，與負(fù)載連接的一對(duì)的端子部(以下稱作負(fù)載側(cè)端子部)3、 3沿機(jī)身Al的短邊方向并列設(shè)置。在機(jī)身Al內(nèi)，在電源側(cè)端子部2、2與負(fù)載側(cè)端子部3、3 之間的直流電路中設(shè)置有接點(diǎn)部，能夠?qū)υ摻狱c(diǎn)部進(jìn)行開關(guān)操作的操作手柄1設(shè)置于機(jī)身 Al的長(zhǎng)度方向的中央部的前面?zhèn)?。如圖1所示，在機(jī)身Al內(nèi)收納有接點(diǎn)模塊4，該接點(diǎn)模塊4具有被設(shè)置在電源側(cè)端子部2、2與負(fù)載側(cè)端子部3、3之間的電路中的接點(diǎn)；連接模塊5，該連接模塊5由將操作手柄1的轉(zhuǎn)動(dòng)操作傳遞至接點(diǎn)模塊4的多個(gè)連接片構(gòu)成；電磁解扣模塊6，該電磁解扣模塊 6在產(chǎn)生過載電流時(shí)以及產(chǎn)生短路電流時(shí)強(qiáng)制地?cái)嚅_接點(diǎn)。以下，上下左右以圖1為基準(zhǔn)進(jìn)行說明。此外，在圖1中僅記載了與一個(gè)極對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)模塊4、電磁解扣模塊6。但是，由于本實(shí)施方式中的直流斷路器A是二極直流斷路器，接點(diǎn)模塊4、電磁解扣模塊6與各個(gè)極對(duì)應(yīng)，沿圖1的前后方向并列設(shè)置有兩個(gè)。電源側(cè)端子部2具備端子螺釘加和端子板2b。端子板2b形成為在沿著機(jī)身Al 的底面的后端向上方延伸的近似L字狀，通過電磁解扣模塊6而與沿著機(jī)身Al的底面配置且與相對(duì)于端子板2b獨(dú)立的端子板2c連接。并且，負(fù)載側(cè)端子部3具備端子螺釘3a和端子板北，端子板北沿著機(jī)身Al的底面延伸。接點(diǎn)模塊4具備密封部件41，密封部件41由陶瓷那樣的耐熱性材料構(gòu)成，形成為上表面開口的立方體形狀。在密封部件41的底面沿左右并列設(shè)置有兩個(gè)貫通孔41a。在各個(gè)貫通孔41a分別插入有固定端子42。固定端子42由例如包含銅的金屬材料構(gòu)成，具有圓筒形狀的主體部42a、從主體部42a的大致中央沿徑向突出設(shè)置、且位于端子板2c、3b的上表面的凸緣部42b，在主體部42a的上端固定有固定接點(diǎn)43。此外，固定接點(diǎn)43也可以設(shè)置為與固定端子42形成為一體。固定端子42在凸緣部42b附近利用釬焊等與密封部件 41氣密接合。此外，在固定端子42的下方刻有螺紋槽，通過螺母N從下端螺紋嵌合來將固定端子42安裝于端子板2c、3b?？蓜?dòng)接觸件44利用例如包含銅的金屬材料形成為扁平形狀，以厚度方向朝向上下方向的方式收納于密封部件41內(nèi)。進(jìn)而，在可動(dòng)接觸件44的下表面的左右端部，固定有一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)45，該一對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)45與固定接點(diǎn)43對(duì)置。在可動(dòng)接觸件44、且是在左右方向的中央部，穿設(shè)有軸插入孔44a，由絕緣材料構(gòu)成的軸46被插入軸插入孔44a。軸46具有主體部46a和止脫部46b。主體部46a形成為以軸向朝向上下方向地插入軸插入孔4 的圓柱形狀。止脫部46b與主體部46a的上端連結(jié)，相對(duì)于主體部46a向徑向突出，形成為直徑比軸插入孔44a的內(nèi)徑大的圓盤形狀。并且，在密封部件41的上表面開口，氣密接合有由陶瓷那樣的耐熱性材料構(gòu)成的密封蓋47，利用密封部件41和密封蓋47構(gòu)成密封容器40。進(jìn)而，在密封蓋47的大致中央沿上下貫通設(shè)置有供軸46的主體部46a插入的插入孔47a。并且，供軸46的主體部46a沿上下方向插入、且利用金屬構(gòu)成的作為分隔體的蓋子48與密封蓋47的下表面接合。此外， 在由鎳等構(gòu)成的蛇腹?fàn)畹牟y管49，沿上下方向插入有軸46的主體部46a，該波紋管49與密封蓋47的上表面接合。此外，軸46的主體部46a插入由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的接觸壓力彈簧410。接觸壓力彈簧410的下端與可動(dòng)接觸件44的上表面彈性連接，上端與密封蓋47的下表面彈性連接，以壓縮狀態(tài)配置。進(jìn)而，在軸46向下方充分移動(dòng)的狀態(tài)下，可動(dòng)接觸件44的左右兩端部的可動(dòng)接點(diǎn)45基于接觸壓力彈簧410的彈簧力而分別被按壓于固定接點(diǎn)43。并且，密封蓋47的插入孔47a利用與密封蓋47的下表面接合的蓋子48和與上表面接合的波紋管49封閉。在此，通過將固定端子42、密封蓋47、蓋子48、波紋管49設(shè)置于密封部件41，由此構(gòu)成密封的密封容器40。在該密封容器40封入有約為兩個(gè)氣壓的例如以氫作為主體的混合氣體。此外，在軸46的止脫部46b的下表面與密封容器40的底面之間，夾裝有由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的復(fù)位彈簧411。即，可動(dòng)接觸件44基于復(fù)位彈簧411的彈簧力而向上方被施力。此外，在止脫部46b的外周，向下方突出設(shè)置有圓形框46c，由于復(fù)位彈簧411的上端部嵌入該圓形框46c內(nèi)的凹部，因此防止了復(fù)位彈簧411的位置偏移。接下來，連接模塊5構(gòu)成為，利用金屬制的框架51支承連動(dòng)用桿52、閂鎖連桿53、 搖架54(另外，操作手柄1也支承于框架51)，并且經(jīng)由中間部能夠彎曲地被樞軸支承的連接件陽使軸按壓片56與搖架M結(jié)合，此外，經(jīng)由手柄復(fù)位彈簧57使操作手柄1與連接件 55的中間部結(jié)合。設(shè)置于軸按壓片56的前端的按壓部56a構(gòu)成為能夠與軸46的主體部 46a的上端接觸、分離。并且，連動(dòng)用桿52以沿圖1的前后方向跨過機(jī)身Al內(nèi)的方式與各個(gè)極對(duì)應(yīng)形成有兩個(gè)，在與各個(gè)極對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電磁解扣模塊6中的后述任意一個(gè)電樞63被吸引至鐵芯62時(shí)，連動(dòng)用桿52因電樞63的前端部與撞片5 碰撞而旋轉(zhuǎn)。接下來，電磁解扣模塊6具備插入直流電路的各個(gè)極的線圈61、和在線圈61通過大電流、亦即異常電流時(shí)，被吸引至卷繞有線圈61的鐵芯62的電樞63。線圈61的一端部與端子板2b連接，另一端部與端子板2c連接。電樞63樞軸支承于一端部與鐵芯62的一端部結(jié)合的軛部65的另一端部，利用復(fù)位彈簧66向離開鐵芯62的另一端部的方向施力。 并且，在鐵芯62的內(nèi)部收納有由經(jīng)過油阻尼處理(才O夕·· > Λ t )的磁性體構(gòu)成的可動(dòng)件(未圖示)，該可動(dòng)件能夠沿鐵芯62的軸向自由移動(dòng)，并且以向離開電樞63的方向被施力的狀態(tài)收納。由此，在過載電流長(zhǎng)時(shí)間在線圈61流動(dòng)時(shí)，通過鐵芯62的磁束因可動(dòng)件的移動(dòng)而增加，電樞63克服復(fù)位彈簧66的彈簧力而被吸引。并且，在短路電流流過線圈 61時(shí)，電樞63不隨可動(dòng)件移動(dòng)地被吸引。接下來，對(duì)上述直流斷路器A的動(dòng)作進(jìn)行說明。在操作手柄1位于切斷位置(向右端側(cè)傾倒時(shí))的狀態(tài)下，軸按壓片56的按壓部56a離開軸46的主體部46a的上端。在該狀態(tài)下，軸46的止脫部46b基于復(fù)位彈簧411的彈簧力而向上方被施力，止脫部46b按壓可動(dòng)接觸件44的下表面。由此，與接觸壓力彈簧410的彈簧力無關(guān)，可動(dòng)接觸件44向下方的移動(dòng)被限制，并與軸46共同向上方移動(dòng)，可動(dòng)接點(diǎn)45與固定接點(diǎn)43不接觸而斷開。艮口， 電源側(cè)端子部2與負(fù)載側(cè)端子部3形成切斷狀態(tài)。進(jìn)而，如圖1所示，在操作手柄1處于接通位置(向左端側(cè)傾倒時(shí))的狀態(tài)下，閂鎖連桿53與連動(dòng)用桿52卡合，搖架M的旋轉(zhuǎn)因搖架M與閂鎖連桿53卡合而被阻止。進(jìn)而，手柄復(fù)位彈簧57的彈簧力向拉伸連接件55的方向作用，保持向下方按壓軸按壓片56 的狀態(tài)。在此，直流斷路器A是二極直流斷路器，利用以能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的方式樞軸支承于機(jī)身Al的橫臂58保持沿著該橫臂58的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向并列設(shè)置的兩個(gè)軸按壓片56 (在圖1中， 僅圖示與一個(gè)極對(duì)應(yīng)的軸按壓片56)，兩個(gè)軸按壓片56形成向下方被按壓的狀態(tài)。進(jìn)而，各個(gè)軸按壓片56基于設(shè)置于各個(gè)軸按壓片56與橫臂58之間的接觸壓彈簧59向?qū)⒃O(shè)置于其前端的向按壓部56a按壓軸46的主體部46a的上端按壓的方向被施力。當(dāng)軸按壓片53的按壓部53a向下方按壓軸46時(shí)，軸46克服復(fù)位彈簧411的彈簧力向下方移動(dòng)。進(jìn)而，向下方的移動(dòng)被軸46的止脫部46b限制的可動(dòng)接觸件44也基于接觸壓力彈簧410的彈簧力向下方移動(dòng)。當(dāng)軸46向下方充分移動(dòng)時(shí)，可動(dòng)接觸件44的可動(dòng)接點(diǎn)45分別與固定接點(diǎn)43接觸并導(dǎo)通，在此，固定端子42彼此經(jīng)由可動(dòng)接觸件44而電氣連接。即，電源側(cè)端子部2與負(fù)載側(cè)端子部3形成導(dǎo)通狀態(tài)。之后，在對(duì)操作手柄1進(jìn)行切斷操作之前，利用接觸壓力彈簧410的彈簧力確?？蓜?dòng)接點(diǎn)45與固定接點(diǎn)43之間的接觸壓。如此，通過使用接觸壓力彈簧410對(duì)可動(dòng)接觸件44向固定接點(diǎn)43側(cè)施力，由此以規(guī)定的接壓使可動(dòng)接點(diǎn)45與固定接點(diǎn)43接觸。利用該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了接觸可靠性的提高。并且， 如果利用手動(dòng)將操作手柄1切換到接通位置或切斷位置，則能夠進(jìn)行手動(dòng)開關(guān)。另一方面，在分別設(shè)置于各個(gè)極的電磁解扣模塊6檢測(cè)到過載電流或者短路電流的情況下，電樞63的前端部與連動(dòng)用桿52的撞片5 碰撞，連動(dòng)用桿52旋轉(zhuǎn)，從而解除上述電磁解扣模塊6與閂鎖連接件53的卡合狀態(tài)。此時(shí)，由于搖架M能夠自由旋轉(zhuǎn)，因此， 利用手柄復(fù)位彈簧57的彈簧力使連接件55彎曲，向上方提起軸按壓片56。此外，此類連接件機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是公知結(jié)構(gòu)，不限定于圖1的結(jié)構(gòu)，也可以采用其他連接件機(jī)構(gòu)。在軸按壓片56向上方被提拉，按壓部56a離開軸46的上端的狀態(tài)下，軸46的止脫部46b基于復(fù)位彈簧411的彈簧力被向上方施力，止脫部46b與可動(dòng)接觸件44的下表面抵接。由此，與接觸壓力彈簧410的彈簧力無關(guān)，可動(dòng)接觸件44向下方的移動(dòng)被限制，并與軸46共同向上方移動(dòng)，可動(dòng)接點(diǎn)45離開固定接點(diǎn)43而斷開。即，在產(chǎn)生過載電流或者短路電流時(shí)的跳閘時(shí)，電源側(cè)端子部2與負(fù)載側(cè)端子部3形成切斷狀態(tài)。
在此，一對(duì)軸按壓片56經(jīng)由橫臂58而相互連結(jié)。由此，如果任意一方的軸按壓片 56向使固定接點(diǎn)43以及可動(dòng)接點(diǎn)45斷開的方向移動(dòng)，則另一方的軸按壓片56也因橫臂 58旋轉(zhuǎn)而向使固定接點(diǎn)43以及可動(dòng)接點(diǎn)45斷開的方向移動(dòng)。并且，此時(shí)，操作手柄1位于移動(dòng)范圍的中間位置附近。為了從該狀態(tài)使固定接點(diǎn)43以及可動(dòng)接點(diǎn)45連通，只要暫時(shí)將操作手柄1向切斷位置(右端側(cè))放倒，之后向接通位置(左端側(cè))放倒即可。并且，在本實(shí)施方式中，通過組合上述接點(diǎn)模塊4和連接模塊5，能夠?qū)崿F(xiàn)速入速斷機(jī)構(gòu)。本實(shí)施方式中的直流斷路器A利用封入氣密結(jié)構(gòu)的密封容器40內(nèi)的以氫作為主體的混合氣體冷卻在可動(dòng)接點(diǎn)45離開固定接點(diǎn)43、亦即斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧，從而產(chǎn)生高電弧電壓。由此，即使是供給例如約150 300V的高直流電壓的直流電路，也能夠迅速對(duì)導(dǎo)通電流進(jìn)行限流，可靠地切斷該導(dǎo)通電流。即，在直流電路所使用的直流斷路器中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跳閘、高分?jǐn)嗳萘?，此外，也能夠?qū)崿F(xiàn)高閉路容量、高開關(guān)壽命。此外，在接點(diǎn)部(固定接點(diǎn)43、可動(dòng)接點(diǎn)45)的附近設(shè)置未圖示的永久磁石，利用該永久磁石的磁場(chǎng)拉伸切斷時(shí)的電弧，在電弧電壓上升的同時(shí)限制導(dǎo)通電流。并且，由于接點(diǎn)部被密封在以氫作為主體的混合氣體中，因此，與周圍的環(huán)境無關(guān)，接觸電阻保持穩(wěn)定，提高了接觸可靠性。并且，由于在氣密結(jié)構(gòu)的密封容器40內(nèi)收納有接點(diǎn)部，因此，在斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧不向密封容器40的外部釋放，由于不需要電弧空間而能夠?qū)崿F(xiàn)小型、輕型化，也提高了安全性。并且，接點(diǎn)的動(dòng)作音也不易向密封容器40外泄漏，也能夠?qū)崿F(xiàn)靜音化。S卩，本實(shí)施方式中的直流斷路器A可靠地實(shí)現(xiàn)了 (1)對(duì)于直流的高分?jǐn)嗳萘俊?2) 小型化、(3)安全性的提高、(4)接點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的靜音化、(5)高接觸可靠性。并且，在過載電流、短路電流流過接點(diǎn)部的情況下，能夠向上方提拉軸按壓片56， 強(qiáng)制進(jìn)行斷開的跳閘動(dòng)作。由此確保產(chǎn)生異常電流時(shí)的安全性。此外，發(fā)生跳閘后，通過操作操作手柄1使接點(diǎn)連通，能夠再次接通。由此，如果代替不能二次使用的熔斷器，使用本發(fā)明中的直流斷路器作為直流設(shè)備的保護(hù)機(jī)構(gòu)，則提高了用戶的便利性。并且，將低頻信號(hào)輸入直流電路，通過利用變流器71檢測(cè)該低頻信號(hào)而檢測(cè)作為異常電流的漏電電流。變流器71與安裝于基板的漏電檢測(cè)電路72連接，在利用漏電檢測(cè)電路72檢測(cè)出漏電時(shí)，驅(qū)動(dòng)未圖示的螺線管碰撞設(shè)置于上述連動(dòng)用桿52的撞片52a。由此，與產(chǎn)生上述過載電流或者短路電流時(shí)的跳閘時(shí)相同，電源側(cè)端子部2與負(fù)載側(cè)端子部3 形成切斷狀態(tài)。此外，在該螺線管被驅(qū)動(dòng)時(shí)，復(fù)位按鈕73(參照?qǐng)D1)從機(jī)身AlO突出，報(bào)告因漏電而形成切斷狀態(tài)的情況。此外，漏電檢測(cè)電路72構(gòu)成為能夠使疑似漏電電流在通過變流器71的直流電路中流動(dòng)，只要按壓試驗(yàn)開關(guān)74(參照?qǐng)D1)，就能夠進(jìn)行針對(duì)漏電電流的動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)。并且，也可以設(shè)置利用來自外部的信號(hào)使接點(diǎn)部斷開的外部切斷功能、輸出接點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)的輔助開關(guān)、在發(fā)生跳閘時(shí)輸出信號(hào)的警報(bào)開關(guān)。在將本實(shí)施方式中的直流斷路器A使用于建筑物、電動(dòng)汽車的直流配電系統(tǒng)的情況下，由于設(shè)置于系統(tǒng)的控制器監(jiān)視并控制直流斷路器A，因此能夠進(jìn)行基于系統(tǒng)異常等的直流斷路器A的跳閘動(dòng)作、基于直流斷路器A的狀態(tài)監(jiān)視的系統(tǒng)控制等。
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并且，在本實(shí)施方式中，通過在機(jī)身Al內(nèi)設(shè)置變流器71以及漏電檢測(cè)電路72來進(jìn)行漏電檢測(cè)。此外，也可以在外部設(shè)置漏電檢測(cè)器，基于該漏電檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行跳閘動(dòng)作。并且，對(duì)直流斷路器A的結(jié)構(gòu)為二極直流斷路器的情況進(jìn)行了說明。此外，即使是三極等多極直流斷路器，通過將軸按壓片56、接點(diǎn)模塊4、電磁解扣模塊6等分別設(shè)置與各個(gè)極，沿著橫臂58的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向并列設(shè)置的多個(gè)軸按壓片56以相同的方式動(dòng)作，由此也能夠進(jìn)行作業(yè)。圖3示出上述直流斷路器A所使用的直流配電系統(tǒng)的構(gòu)成例，本直流配電系統(tǒng)配置于住宅、公共住宅、店鋪等建筑物H。在建筑物H設(shè)置有用于輸出直流電的直流電供給部 140和由直流電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電氣設(shè)備、亦即直流設(shè)備102。進(jìn)而，通過與直流電供給部140 的輸出端部連接的直流供給線路Wdc向直流設(shè)備102供給直流電。此外，在直流電供給部140與直流設(shè)備102之間，設(shè)置有DC配電盤110。DC配電盤110安裝有直流主干斷路器111以及直流分支斷路器112作為內(nèi)部設(shè)備。直流主干斷路器111以及直流分支斷路器112監(jiān)測(cè)在直流供給線路Wdc中流動(dòng)的電流，在檢測(cè)到異常時(shí)， 在直流供電線路Wdc上切斷從直流電供給部140向直流設(shè)備102的供電。直流供給線路Wdc是直流電的供電電路，并且也兼用作通訊電路。進(jìn)而，通過將使用高頻輸送波傳送數(shù)據(jù)的通信信號(hào)重疊于直流電壓，由此能夠進(jìn)行與直流供給線路Wdc連接的設(shè)備之間的通信。該技術(shù)是與在供給交流電的電力線中使通信信號(hào)重疊于交流電壓的電力線載波技術(shù)類似的技術(shù)。直流供給線路Wdc經(jīng)由直流電供給部140與屋內(nèi)服務(wù)器160連接。屋內(nèi)服務(wù)器160 是構(gòu)建屋內(nèi)的通信網(wǎng)(以下稱作“屋內(nèi)網(wǎng)”)的主要裝置，在屋內(nèi)網(wǎng)中與直流設(shè)備102所構(gòu)建的子系統(tǒng)等進(jìn)行通信，進(jìn)行直流設(shè)備102的監(jiān)視和控制。在圖示例中，作為子系統(tǒng)，存在由個(gè)人計(jì)算機(jī)、無線接入點(diǎn)、路由器、IP電話那樣的信息系直流設(shè)備102構(gòu)成的信息設(shè)備系統(tǒng)K101、由照明器具那樣的照明系直流設(shè)備102構(gòu)成的照明系統(tǒng)K102、由空調(diào)、冰箱等家電系直流設(shè)備102構(gòu)成的家電系統(tǒng)K103等。并且，由進(jìn)行來客應(yīng)答、侵入者監(jiān)視等的直流設(shè)備102構(gòu)成的內(nèi)部對(duì)講電話系統(tǒng)、由火災(zāi)感應(yīng)器那樣的警報(bào)系直流設(shè)備102構(gòu)成的住宅報(bào)警器系統(tǒng)等也能夠作為子系統(tǒng)使用。作為信息設(shè)備系統(tǒng)K101，利用作為DC信息板120的內(nèi)部設(shè)備而安裝的路由器、 HUB、ONU (Optical Network Unit)等信息設(shè)備(直流設(shè)備102)、與路由器、HUB、0NU等連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備(無圖示)構(gòu)成。作為照明系統(tǒng)K102，利用預(yù)先配置于建筑物H的照明器具(直流設(shè)備102)、與預(yù)先配置于頂棚的吊頂式掛接插座(引掛〉一 U > - )連接的照明器具(直流設(shè)備102)等構(gòu)成。針對(duì)構(gòu)成照明系統(tǒng)K102的直流設(shè)備102、亦即照明器具的控制的指示(點(diǎn)亮，熄滅， 調(diào)光，閃爍點(diǎn)亮等)除了使用紅外線遙控裝置賦予之外，也能夠從與直流供給線路Wdc連接的開關(guān)103使用通信信號(hào)賦予。即，開關(guān)103與直流設(shè)備102都具有通信功能。作為家電系統(tǒng)K103，在墻壁插座或者地面插座的形式中，利用與預(yù)先配置(在建造建筑物H時(shí)施工)于建筑物H的直流插座104連接的直流設(shè)備102構(gòu)成。屋內(nèi)服務(wù)器160不僅與屋內(nèi)網(wǎng)連接，還具有與構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)的廣域網(wǎng)NT連接的連接口。在屋內(nèi)服務(wù)器160與廣域網(wǎng)NT連接的情況下，能夠利用與廣域網(wǎng)NT連接的計(jì)算機(jī)服務(wù)器、亦即中心服務(wù)器200享受對(duì)直流設(shè)備102的監(jiān)視、控制等服務(wù)。然而，直流電供給部140基本上像商用電源那樣，利用從屋外供給的交流電源AC 的電力變換生成直流電。在圖示結(jié)構(gòu)中，交流電源AC通過作為內(nèi)部設(shè)備而安裝于AC配電盤130的主干斷路器(未圖示)而輸入至AC/DC轉(zhuǎn)換器141，變換成所希望的直流電壓。從 AC/DC轉(zhuǎn)換器141輸出的直流電通過協(xié)調(diào)控制部142而與DC配電盤110的直流主干斷路器 111連接。在直流電供給部140設(shè)置有在不從交流電源AC供給電力的期間(例如商用電源 AC停電期間)生成直流電的太陽能電池、燃料電池等分散電源143。即，相對(duì)于具備從交流電源AC生成直流電的AC/DC轉(zhuǎn)換器141的主電源，太陽電池、燃料電池是分散電源。從分散電源143輸出的直流電通過直流開關(guān)器144輸入至DC/DC轉(zhuǎn)換器145，變換成所希望的直流電壓。從DC/DC轉(zhuǎn)換器145輸出的直流電通過協(xié)調(diào)控制部142與DC配電盤110的直流主干斷路器111連接。并且，在直流電供給部140設(shè)置有充電電池等電力貯存裝置146、控制電力貯存裝置146的充放電的充放電控制部147。充放電控制部147將電力貯存裝置146的輸出電壓變換成所希望的直流電壓。從充放電控制部147輸出的直流電通過直流開關(guān)器148、協(xié)調(diào)控制部142而與DC配電盤110的直流主干斷路器111連接。此外，從AC/DC轉(zhuǎn)換器141以及 DC/DC轉(zhuǎn)換器145輸出的多余電力從協(xié)調(diào)控制部142通過直流開關(guān)器148，利用充放電控制部147向電力貯存裝置146充電。相對(duì)于主電源，電力貯存裝置146也是分散電源。如此，電力貯存裝置146由主電源、分散電源適時(shí)充電。并且，電力貯存裝置146的放電不僅在不從交流電源AC供電期間進(jìn)行，也可根據(jù)必要而適時(shí)進(jìn)行。電力貯存裝置146 的充放電、主電源與分散電源之間的協(xié)調(diào)由協(xié)調(diào)控制部142進(jìn)行。S卩，協(xié)調(diào)控制部142從作為構(gòu)成直流電供給部140的AC/DC轉(zhuǎn)換器141、分散電源143、電力貯存裝置146向直流設(shè)備102供給的電力配分進(jìn)行控制的直流電控制部而發(fā)揮功能。協(xié)調(diào)控制部142所輸出的直流電通過DC配電盤110的直流主干斷路器111、直流分支斷路器112而供給至各個(gè)直流設(shè)備102。直流設(shè)備102的驅(qū)動(dòng)電壓從與設(shè)備對(duì)應(yīng)的多種電壓中選擇，因此，優(yōu)選在協(xié)調(diào)控制部142設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器，將從主電源以及分散電源獲得的直流電壓變換成所需電壓。在此，協(xié)調(diào)控制部142所輸出的直流電壓為+150V、 +300V中的任意一方，對(duì)于由空調(diào)、冰箱等直流設(shè)備102構(gòu)成的家電系統(tǒng)K103，供給+150V、 +300V中任意一種直流電壓?？照{(diào)、冰箱等直流設(shè)備102構(gòu)成為能夠利用將商用電源100V 或者200V整流后的直流電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，+150V、+300V的直流電壓與對(duì)商用電源100V或者 200V進(jìn)行整流后的電壓大致相等，成為適于空調(diào)、冰箱等直流設(shè)備102工作的電壓。此外， 對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，也可以構(gòu)成為使用三線以上供給多種電壓。例如，在使用三線供給 +150V、-150V、+300V電壓的情況下，直流斷路器A可以是三極直流斷路器。并且，DC/DC轉(zhuǎn)換器150對(duì)協(xié)調(diào)控制部142所輸出的直流電壓進(jìn)行降壓。該降壓后的電壓的直流電通過作為DC信息盤120的內(nèi)部設(shè)備而安裝的直流低壓電路保護(hù)器121向信息設(shè)備系統(tǒng)K101、照明系統(tǒng)K102供給?？紤]到安全性，DC/DC轉(zhuǎn)換器150利用使用了絕緣變壓器的開關(guān)電源構(gòu)成。此外，在DC配電盤110、且是在直流主干斷路器111的二次側(cè)安裝有漏電檢測(cè)器 113。直流主干斷路器111基于漏電檢測(cè)器113的漏電檢測(cè)信號(hào)跳閘而切斷電路。
在此類直流配電系統(tǒng)中，通過在設(shè)置有分散電源144的直流電路的開關(guān)器144、設(shè)置有電力貯存裝置146的直流電路的開關(guān)器148、DC配電盤110內(nèi)的直流主干斷路器111 以及直流分支斷路器112、DC信息盤120內(nèi)的直流低壓電路保護(hù)器121中使用本發(fā)明的直流斷路器A，由此提高了系統(tǒng)整體可靠性、安全性。并且，在來自電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)用電池的直流電供給路線中使用本發(fā)明的直流斷路器A的情況下，也能夠得到上述同樣的效果。雖然利用幾個(gè)最佳實(shí)施方式記述本發(fā)明，但在本發(fā)明原本的精神以及范圍內(nèi)、即不脫離權(quán)利要求范圍，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行各種修正以及變形。
權(quán)利要求
1.一種直流斷路器，其特征在于， 具備設(shè)置有固定接點(diǎn)的固定端子；可動(dòng)接觸件，其設(shè)置有與所述固定接點(diǎn)接通、斷開的可動(dòng)接點(diǎn)，并且沿所述可動(dòng)接點(diǎn)相對(duì)于所述固定接點(diǎn)接通、斷開的方向貫通設(shè)置有軸插入孔；軸，其具有主體部，該主體部被插入到該可動(dòng)接觸件的軸插入孔中；以及止脫部，該止脫部形成為不能插入所述軸插入孔的外形且與所述主體部的一端連結(jié)，限制所述可動(dòng)接觸件在所述可動(dòng)接點(diǎn)朝向所述固定接點(diǎn)的方向上的移動(dòng)；密封容器，其以所述固定接點(diǎn)在內(nèi)側(cè)露出的方式保持所述固定端子并且以密封狀態(tài)收納所述可動(dòng)接觸件和所述軸；接觸壓力彈簧，其由配置于該密封容器內(nèi)的螺旋彈簧構(gòu)成，所述軸的主體部被插入該接觸壓力彈簧，該接觸壓力彈簧的一端與所述可動(dòng)接觸件彈性連接，對(duì)所述可動(dòng)接觸件向靠近所述固定接點(diǎn)的方向施力，賦予所述可動(dòng)接點(diǎn)與所述固定接點(diǎn)之間的接觸壓；復(fù)位彈簧，其由配置于所述密封容器內(nèi)的螺旋彈簧構(gòu)成，該復(fù)位彈簧的一端與所述軸的止脫部彈性連接，對(duì)所述軸向離開所述固定接點(diǎn)的方向施力； 操作手柄；按壓機(jī)構(gòu)，其根據(jù)該操作手柄的操作而按壓所述軸的主體部的另一端，使所述軸的止脫部靠近所述固定接點(diǎn)；以及解扣機(jī)構(gòu)，其在異常電流流過連通的所述可動(dòng)接點(diǎn)以及所述固定接點(diǎn)的情況下，從所述軸的主體部的另一端拉開所述按壓機(jī)構(gòu)，由此使所述可動(dòng)接點(diǎn)以及所述固定接點(diǎn)斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于， 在所述密封容器內(nèi)封入包含氫的混合氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的直流斷路器，其特征在于，具備用于檢測(cè)設(shè)置有由所述可動(dòng)接點(diǎn)以及所述固定接點(diǎn)構(gòu)成的接點(diǎn)部的直流電路的漏電的漏電檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述解扣機(jī)構(gòu)在漏電檢測(cè)時(shí)從所述軸的主體部的另一端拉開所述按壓機(jī)構(gòu)，由此使所述可動(dòng)接點(diǎn)以及所述固定接點(diǎn)斷開。
全文摘要
一種直流斷路器，具備設(shè)置有固定接點(diǎn)(42a)的固定端子(42)；設(shè)置有可動(dòng)接點(diǎn)(45)的可動(dòng)接觸件(44)；插入可動(dòng)接觸件的軸(46)，；密封容器(40)，其保持固定端子且以密封狀態(tài)收納可動(dòng)接觸件和軸；接觸壓力彈簧(410)，其賦予可動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)之間的接觸壓；對(duì)軸向離開固定接點(diǎn)的方向施力的復(fù)位彈簧(411)；操作手柄(1)；根據(jù)操作手柄的操作而按壓軸的主體部的另一端來使軸靠近固定接點(diǎn)的軸按壓片(56)；電磁解扣模塊(6)，其在異常電流流過連通的可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)的情況下，從軸的主體部的另一端拉開按壓機(jī)構(gòu)，由此使可動(dòng)接點(diǎn)以及固定接點(diǎn)斷開。
文檔編號(hào)H01H1/66GK102484022SQ20108002965
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者忠澤孝明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社