CN101083187A - 电路断路器 - Google Patents
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Abstract
确保可动触点和固定触点之间的耐电压性能而进一步提高限流性能。一种电路断路器，其具有：固定接触件；可动接触件，其与固定接触件断开/闭合；以及成对的磁性体，其配置在开闭空间的两侧，可以沿相对接近的方向移动，在该开闭空间内，内置有所述固定接触件和所述可动接触件，并且容许所述可动接触件进行开闭动作，如果所述可动接触件进行断开动作的断路电流大于或等于规定值，则利用作用于所述2个磁性体之间的电磁吸引力，使所述2个磁性体沿相对接近的方向移动，使所述开闭空间在容许所述可动接触件进行开闭动作的范围内变窄，如果通过限流动作使所述断路电流减小，所述电磁吸引力减小，则所述2个磁性体恢复原位。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有限流性能的电路断路器。
背景技术
现有的电路断路器，为了具有切断如短路电流等大电流的功能，而构成固定接触件和可动接触件，以形成使可动接触件回跳的电路，在可动接触件的可动触点和固定接触件的固定触点的附近侧面上，配置由绝缘罩覆盖的磁性体，使可动接触件的断路电磁力和向电弧电极方向的电弧驱动力增大。(例如，参照专利文献1)
专利文献1：特开2002-8508号公报(图1及其说明)
发明内容
在现有的电路断路器中，绝缘罩的设置目的为，保护磁性体不受电弧影响，同时生成分解气体而使触点附近的压力升高，从而提高限流性能，但考虑触点断开时的可动触点和固定触点之间的耐电压性能，相对于连结可动触点和固定触点的直线，即相对于断开时产生的电弧而隔着规定距离配置该绝缘罩。在这种电路断路器中，优选确保可动触点和固定触点之间的耐电压性能，实现进一步提高限流性能。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，确保可动触点和固定触点之间的耐电压性能，实现进一步提高限流性能。
本发明所涉及的电路断路器，其具有：固定接触件；以及可动接触件，其与固定接触件断开/闭合，还具有成对的磁性体，其配置在开闭空间的两侧，可以沿相对接近的方向移动，在该开闭空间内，内置有所述固定接触件和所述可动接触件，并且容许所述可动接触件的开闭动作，在所述可动接触件进行断开动作的断路电流大于或等于规定值的情况下，利用作用于所述2个磁性体之间的电磁吸引力，使所述2个磁性体沿相对接近的方向移动，以使所述开闭空间在容许所述可动接触件的开闭动作的范围内变窄，在通过限流动作使所述断路电流减小，所述电磁吸引力减小的情况下，所述2个磁性体恢复至原来的位置。
发明的效果
由于该发明具有：固定接触件；以及可动接触件，其与固定接触件断开/闭合，还具有成对的磁性体，其以可以沿相对接近的方向移动的方式，配置在内置有所述固定接触件和所述可动接触件而容许所述可动接触件的开闭动作的开闭空间的两侧，在所述可动接触件进行断开动作的断路电流大于或等于规定值的情况下，利用作用于所述2个磁性体之间的电磁吸引力，使所述2个磁性体沿相对接近的方向移动，以使所述开闭空间在容许所述可动接触件的开闭动作的范围内变窄，在通过限流动作使所述断路电流减小，所述电磁吸引力减小的情况下，所述2个磁性体恢复至原来的位置，因此，可以确保可动接触件的可动触点和固定接触件的固定触点之间的耐电压性能，以进一步提高限流性能。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的图，是表示电路断路器的整体结构的一个例子的斜视图。
图2是表示本发明的实施方式1的图，是表示电路断路器的消弧单元的要部结构的一个例子的斜视图。
图3是表示本发明的实施方式1的图，是沿箭头方向观察图1的沿A-A线的要部剖面的横剖平面图，是表示电流较小的区域的情况下的状态的图。
图4是表示本发明的实施方式1的图，是沿箭头方向观察图1的沿A-A线的要部剖面的横剖平面图，是表示电流较大的区域的情况下的状态的图。
图5是表示本发明的实施方式1的图，是以分解图表示消弧室内部的部件结构的一个例子的斜视图。
图6是表示本发明的实施方式2的图，是表示断开时的电流和电弧附近压力的波形例的图。
图7是表示本发明的实施方式3的图，是表示电路断路器的跳闸特性的图。
具体实施方式
实施方式1
以下通过图1～图5对本发明的实施方式1进行说明。图1是表示电路断路器的整体结构的一个例子的斜视图，图2是表示电路断路器的消弧单元的要部结构的一个例子的斜视图。图3是沿箭头方向观察图1的沿A-A线的要部剖面的横剖平面图，是表示电流较小的区域的情况下的状态的图。图4是沿箭头方向观察图1的沿A-A线的要部剖面的横剖平面图，是表示电流较大的区域的情况下的状态的图。图5是以分解图表示消弧室内部的部件结构的一个例子的斜视图。此外，在各个图中，相同标号表示相同的部分。
电路断路器的整体结构如图1所示，多个消弧单元23由横跨该消弧单元23而延伸的横杆27连结，构成为，利用底座30和可拆装地安装在该底座30上的外壳28，收容如下部分：机构部25，其经由所述横杆27使后述触点断开/闭合；继电器部26，其具有与负载侧连接的连接端子26a，检测异常电流而使所述机构部25动作；手柄29，其用于以手动使所述机构部25动作；以及所述多个消弧单元23。
在具有排气孔23b的各个消弧单元23的内部，配置形成有连接端子5a的固定接触件5。
在该固定接触件5上，如专利文献1中所记载，形成平行导体7，其用于在大电流通电时利用电磁力使可动接触件3回跳而断路。
在该平行导体7的末端形成固定触点6。在可动接触件3的与所述固定触点6相对的表面上，配置可动触点2。
所述可动接触件3，由与所述横杆27联动的转子19保持，构成为可以通过使所述可动触点2以该转子19的旋转轴19a为中心转动，使所述可动触点2与所述固定触点6接触/分离。
此外，在所述固定接触件5的上表面上，为了保护其不受电弧热影响而配置绝缘物11，此外在其上部，设置利用1对消弧侧板15而保持在2个消弧侧板15之间的多个磁性体消弧板16。此外，由所述1对消弧侧板15和所述多个磁性体消弧板16构成消弧板单元156。
1对磁性体10配置在所述消弧单元23内的触点附近。该磁性体10在产生大电流时，对下述电磁力进行加强，即，为了使所述可动触点2与所述固定触点6断开而使所述可动接触件3回跳的电磁力、以及将具有固定触点6和引弧片9的所述固定接触件5与所述可动接触件3之间的电弧向所述磁性体消弧板16方向引导的电磁力。
所述磁性体10由保护所述磁性体10不受所述电弧影响的绝缘材料即绝缘罩13覆盖。该绝缘材料即绝缘罩13，利用电弧热而产生分解气体，提高触点附近压力而提高限流性能。所述绝缘罩13构成为，在所述绝缘罩13的弹簧支承部13a和消弧单元23的弹簧支承部23a之间，设置向远离触点的方向预紧的弹簧14，以在所述可动触点2和所述固定触点6断开时，保持大于或等于不会在所述可动触点2和所述固定触点6之间发生绝缘破坏的距离。
在上述结构中，在比较小的电流区域的情况下，所述弹簧14的力Fb比由电流作用于1对所述磁性体10之间的电磁吸引力Fa大。
因此，如图3所示，处于利用所述弹簧14的力Fb而使所述绝缘罩13向远离所述固定接触件5的方向移动的状态，所述绝缘罩13的内侧宽度B保持大于或等于在所述断开时不会在所述可动触点2和所述固定触点6之间发生绝缘破坏的距离。
由于所述绝缘罩13的内侧宽度维持为内侧宽度B，因此与后述内侧宽度C(在这里，C＜B)的情况相比，处于容许所述可动接触件3相对于所述固定接触件5进行开闭动作的开闭空间53ps较大的状态。
如果由于大电流，作用于所述磁性体10的电磁吸引力Fa变大，作用于所述磁性体10的电磁吸引力Fa大于所述弹簧弹力Fb，则如图4所示，利用电磁吸引力Fa使所述磁性体10和所述绝缘罩13向接近所述固定接触件5的方向移动，所述绝缘罩13的内侧宽度成为比所述内侧宽度B的距离小的内侧宽度C。即，容许所述可动接触件3相对于所述固定接触件5进行开闭动作的开闭空间53ps，处于所述绝缘罩13的内侧宽度比保持为内侧宽度B状态下的内侧宽度(参照图3)窄的状态。
如果所述磁性体10和所述绝缘罩13向接近所述固定接触件5的方向移动，而使所述绝缘罩13的内侧宽度成为内侧宽度C，则由于所述绝缘罩13与在所述触点间产生的电弧的距离变小，因此在所述开闭空间53ps比所述内侧宽度B情况下的开闭空间小的基础上，因所述电弧向所述绝缘罩13暴露而产生的分解气体产生得更多，其结果，触点附近压力急剧上升而灭弧，从而可以大幅提高限流性能。
如果电流切断完成，则利用所述弹簧弹力Fb使所述磁性体10和所述绝缘罩13恢复至所述距离B的位置。
此外，在大电流流过期间，如果弹簧弹力Fb与由触点附近压力形成的推压力Fc之和大于所述电磁力Fa，即，成为Fa＜Fb+Fc，则所述磁性体10和所述绝缘罩13沿从所述距离C向所述距离B的方向移动。在该情况下，由于可以期待利用分解气体的产生而抑制过量的压力产生的效果，因此可以降低消弧单元23的材料强度，使用廉价的材料。
对于所述实施方式1的电路断路器，换言之，其具有：固定接触件；可动接触件，其与固定接触件断开/闭合；以及成对的磁性体，其以可以沿相对接近的方向移动的方式，配置在内置有所述固定接触件和所述可动接触件的、容许所述可动接触件进行开闭动作的开闭空间的两侧，如果所述可动接触件进行断开动作的断路电流大于或等于规定值，则利用作用于所述2个磁性体之间的电磁吸引力，使所述2个磁性体沿相对接近的方向移动，使所述开闭空间在容许所述可动接触件进行开闭动作的范围内变窄，如果通过限流动作使所述断路电流减小，所述电磁吸引力减小，则所述2个磁性体恢复原位。
此外，在所述各个磁性体10和所述开闭空间53ps之间，隔有利用电弧热而产生分解气体的所述绝缘材料13。
此外，可以说是所述固定接触件5、所述可动接触件3以及所述开闭空间53ps内置在消弧单元23中，所述磁性体10配置在所述消弧单元23的两侧壁上。
此外，所述磁性体10装入所述消弧单元23的两侧壁的磁性体装入孔23sr内，以使其不从两侧壁面23ss向外部露出。
此外，故障电流大于或等于所述规定值，过载电流小于所述规定值。即，所述各个磁性体10和所述绝缘材料13，在2个接触件3、5之间流过故障电流的情况下，进行所述移动而有效地进行限流，在流过过载电流的情况下，不进行所述移动而维持充分的耐电压性能。
本发明的实施方式1如前所述，由于在大电流切断时使触点附近的压力急剧上升，因此可以实现具有优良的限流性能的电路断路器。
此外，本发明的实施方式1如前所述，仅在电路断路器对较大电流进行切断的情况下，使绝缘罩向接近电弧的方向移动，可以大幅提高限流性能。
此外，在本发明的实施方式1中，如前所述，覆盖磁性体的绝缘罩构成为，以可以使磁性体和绝缘罩一体地移动的方式安装在消弧单元中，在对大电流进行切断时，利用磁性体产生的电磁吸引力而使绝缘罩向电弧接近，使触点附近的压力急剧升高，以可以获得良好的限流性能，同时，在电流较小的区域，可以利用弹簧弹力，确保绝缘罩和电弧之间必要的距离。
此外，覆盖电路断路器的磁性体的绝缘罩13，由于在大电流切断时可以向电弧接近，因此可以大幅提高限流性能，在其它的情况下，由于可以确保绝缘罩13和电弧之间的距离，因此可以充分地满足耐电压性能。
实施方式2
图6是断开时的电流和电弧附近压力的波形的例子，表示在时刻T0开始流过大电流，在时刻T1利用由所述电弧使所述绝缘罩13产生的分解气体，使电弧附近的压力开始上升。如果上述磁性体10和绝缘罩13开始动作的时刻超过时刻T1，则存在以下情况，即，由于由触点附近压力形成的推压力Fc急剧上升，因而使所述磁性体10和所述绝缘罩13的动作推迟，或无法移动。因此，如果对弹簧弹力Fb和电磁吸引力Fa进行设计，以使所述磁性体10和所述绝缘罩13，在时刻T0至时刻T1期间，向内侧宽度C移动，即，在T0至T1期间使Fb＜Fa，则可以可靠地进行上述动作。
实施方式3
图7是电路断路器的跳闸特性，横轴是电流，纵轴是跳闸动作时间。将所述磁性体10、所述绝缘罩13向远离触点的方向预紧的所述弹簧14，需要设定为适当的强度，以不会由于断开时咬入熔融物等而丧失其功能。此外，限流性能至少在如图7中示出的超过电路断路器瞬时跳闸的区域，受电弧附近压力影响。因此，如果对弹簧弹力Fb和电磁吸引力Fa进行设计，以使所述磁性体10和所述绝缘罩13在小于或等于瞬间跳闸区域时不动作，即，直至超出瞬时跳闸区域，由于电流变大而使Fb＜Fa，则由于可以成为用于抵抗大电流的、弹簧弹力较大的弹簧，因而可以获得动作可靠性高的结构。
实施方式4
此外，在上述实施方式中，没有记载使多个弹簧14的弹簧弹力不同的结构，但例如如果使连接端子5a侧的弹簧弹力比转子旋转轴19a侧的弹簧弹力大，则与内侧宽度E侧相比，内侧宽度D侧的绝缘罩13可以由更小的电流动作，因而成为内侧宽度D＜内侧宽度E，难以减弱向排气孔23b侧的排气效率，因而可以降低消弧单元的强度。此外，相反地，如果使转子旋转轴19a侧的弹簧弹力比连接端子5a侧的弹簧弹力大，则与内侧宽度D侧相比，内侧宽度E侧的绝缘罩13可以由更小的电流动作。由此，成为内侧宽度D＞内侧宽度E，由于可以维持触点附近压力高的状态，因而可以实现高的限流性能。
Claims (12)
1.一种电路断路器，其具有：固定接触件；以及可动接触件，其与固定接触件断开/闭合，其特征在于，
还具有成对的磁性体，其配置在开闭空间的两侧，可以沿相对接近的方向移动，在该开闭空间内，内置有所述固定接触件和所述可动接触件，并且容许所述可动接触件的开闭动作，
在所述可动接触件进行断开动作的断路电流大于或等于规定值的情况下，利用作用于所述2个磁性体之间的电磁吸引力，使所述2个磁性体沿相对接近的方向移动，以使所述开闭空间在容许所述可动接触件的开闭动作的范围内变窄，在通过限流动作使所述断路电流减小，所述电磁吸引力减小的情况下，所述2个磁性体恢复至原来的位置。
2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，
在所述固定接触件和所述可动接触件之间产生电弧之前，所述2个磁性体进行沿相对接近方向的移动。
3.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，
在跨过所述固定接触件和所述可动接触件之间而流动的电流超过电路断路器瞬时跳闸区域的情况下，所述2个磁性体进行沿相对接近方向的所述移动。
4.根据权利要求2所述的电路断路器，其特征在于，
在跨过所述固定接触件和所述可动接触件之间而流动的电流超过电路断路器瞬时跳闸区域的情况下，所述2个磁性体进行沿相对接近方向的所述移动。
5.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，
所述2个磁性体的所述相对移动的移动量，在电弧的起点侧和电弧的延伸侧不同。
6.根据权利要求4所述的电路断路器，其特征在于，
所述2个磁性体的所述相对移动的移动量，在电弧的起点侧和电弧的延伸侧不同。
7.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，
在所述各个磁性体与所述开闭空间之间，隔有利用电弧热产生分解气体的绝缘材料。
8.根据权利要求6所述的电路断路器，其特征在于，
在所述各个磁性体与所述开闭空间之间，隔有利用电弧热产生分解气体的绝缘材料。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的电路断路器，其特征在于，
所述固定接触件、所述可动接触件、所述开闭空间内置于消弧单元内，所述磁性体配置在所述消弧单元的两侧壁上。
10.根据权利要求9所述的电路断路器，其特征在于，
所述磁性体装入所述消弧单元的两侧壁的磁性体装入孔内，以使其不从两侧壁面向外部露出。
11.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，
故障电流大于或等于所述规定值，过载电流小于所述规定值。
12.根据权利要求10所述的电路断路器，其特征在于，
故障电流大于或等于所述规定值，过载电流小于所述规定值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120104 Termination date: 20130601 |