CN102034624A

CN102034624A - 消弧用绝缘成型物及使用其的断路器

Info

Publication number: CN102034624A
Application number: CN2010101327027A
Authority: CN
Inventors: 久保一树; 滨野浩司; 小仓健太郎; 牧田阳
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-03-15
Also published as: CN102034624B; JP5286537B2; JP2011071048A

Abstract

本发明的目的为提供消弧用绝缘成型物和具有高断流性能的断路器，该消弧用绝缘成型物在过电流断流时也能将电弧迅速冷却，同时将全部电弧迅速导入到消弧装置，本发明涉及的第1消弧用绝缘成型物是配置在断路器的触头对周边的消弧用绝缘成型物，其特征在于，含有选自嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、嘌呤衍生物、四唑和四唑衍生物中的1种以上的化合物。

Description

消弧用绝缘成型物及使用其的断路器

技术领域

本发明为涉及消弧用绝缘成型物以及使用其的配线用断流器和漏电断流器等断路器的技术。

背景技术

配线用断流器和漏电断流器是用于通过在因过负荷、短路等主要原因在二次侧回路(负荷、电路)流过异常电流时将电路开放，将来自一次侧的电源供给断流，从而使负荷回路和电线避免损害的装置。

在这样的配线用断流器和漏电断流器中，在过电流或额定电流的通电时，使活动触头的接点和固定触头的接点离开时，在两者之间产生电弧。将断流时产生电弧附近的活动触头和固定触头示意地表示在图1(a)和图1(b)中。图1(b)为沿着图1(a)中的Ib-Ib的截面，是图1(a)中所示的消弧装置的侧视图。电弧成为对断路器的构成部件的热的和电磁力的负担，因此有必要迅速地进行消弧。为了迅速地进行电弧的消弧，如图1(a)和图1(b)所示，在活动触头1的活动接点2和固定触头3的固定接点4的周边部配置有助于电弧的消弧的消弧用绝缘成型物5。如图1(a)所示，例如，从两肋夹持活动触头1和固定触头3来配置消弧用绝缘成型物5。消弧用绝缘成型物暴露于电弧时，构成该成型物的材料自身分解而产生气体，通过产生的气体导致的电弧的冷却和产生的气体的喷射导致的电弧的延伸等，有助于电弧的消弧。

此外，消弧用绝缘成型物，如图2所示，还发挥将在活动接点和固定接点之间产生的电弧拉伸，将其推入具有消弧板的消弧装置中的作用。图2中所示的消弧装置将由磁性体金属制成的多个消弧板6(格栅)彼此介由空隙地层叠排列，在各消弧板6中具有切口部7。将消弧用绝缘成型物以夹持活动接点2和固定接点4的方式配置(参照图1)，发挥将在该接点间产生的电弧8引入并截断，通过电极下降电压的产生和电弧的冷却等将限流即过电流抑制得更低的作用。

消弧用绝缘成型物的材料，例如，特开昭64-77811号公报中公开了聚甲基戊烯和蜜胺树脂等绝缘材料等作为因绝缘体的热分解而产生氢气的材料。另外，特开2001-176372号公报中公开了使用以脂肪族酮树脂为主成分的树脂，特开2007-149486号公报中公开了使用尼龙、特氟隆(注册商标)等材料作为消弧用绝缘成型物。

发明内容

由于低压配线用设备的大容量化、省空间化，配线用断流器和漏电断流器等的小型化变得必要。由于这些断路器的小型化，断流时的电弧产生的对构成部件的热的、电磁力的负担增加，要求将断流时的过电流抑制得更低。作为结果，要求消弧用绝缘成型物产生的电弧的冷却和该成型物的消弧性能的进一步改善。

上述文献中所示的以往的消弧用绝缘成型物，未能得到对应小型化的足够的限流性能。本发明为了解决该问题，以提供即使过电流断流时也能将电弧迅速冷却，同时将全部电弧迅速导入消弧装置，具有高断流性能的断路器为目的。

本发明涉及的第1消弧用绝缘成型物，是配置在断路器的触头对周边的消弧用绝缘成型物，其特征在于，含有选自嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、嘌呤衍生物、四唑和四唑衍生物中的1种以上的化合物。

本发明涉及的第2消弧用绝缘成型物，其特征在于，上述消弧用绝缘成型物中所含的嘧啶衍生物为选自尿嘧啶、尿嘧啶衍生物、胸腺嘧啶、胸脲嘧啶衍生物、胞嘧啶和胞嘧啶衍生物中的任1种或者它们中2种以上的混合物。

本发明涉及的第3消弧用绝缘成型物，其特征在于，上述消弧用绝缘成型物中所含的嘌呤衍生物为选自黄嘌呤、黄嘌呤衍生物、可可碱、可可碱衍生物、鸟嘌呤、鸟嘌呤衍生物、腺嘌呤和腺嘌呤衍生物中的任1种或者它们中2种以上的混合物。

本发明涉及的第4消弧用绝缘成型物，其特征在于，上述消弧用绝缘成型物中所含的四唑衍生物是联四唑二铵。

本发明涉及的第5消弧用绝缘成型物，其特征在于，上述消弧用绝缘成型物中所含主要的基体树脂为聚酰胺。

本发明涉及的断路器，其具有：设置有固定接点的固定触头、设置有活动接点的活动触头、使活动触头动作的开闭机构部、将固定接点和活动接点离开时产生的电弧消弧的消弧装置、和在由上述固定触头和上述活动触头构成的触头对周边的消弧用绝缘成型物，其特征在于，使用上述任一方式的消弧用绝缘成型物。

作为本发明涉及的断路器的其它方式，上述断路器具有：绝缘容器，具有固定于该绝缘容器的固定触头和通过开闭机构部进行开闭动作的活动触头的断流部，和使所述固定接点和所述活动接点之间产生的电弧转移到多段重叠的消弧板的移动导体，在由所述固定触头和所述活动触头构成的触头对周边具有消弧用绝缘成型物，其特征在于，使用上述任一方式的消弧用绝缘成型物。

根据本发明，在接点附近配置的消弧用绝缘成型物中，含有选自嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、嘌呤衍生物、四唑和四唑衍生物中的至少1种的化合物或者2种以上的混合物，因此消弧用绝缘成型物因暴露于电弧而引起的分解产生的气体量变多。因此，通过电弧的冷却、气体喷射产生的电弧的延伸等促进电弧的消弧，能将大电流流过时的断流时的过电流抑制得低，能得到断流性能优异的断路器。

另外，根据本发明，通过在接点附近设置的消弧用绝缘成型物因电弧产生的分解气体的贡献，能够提高限流性能，因此在事故发生等的过电流断流时，由于注入断路器自身的能量的降低，对断路器的构造物的负担减轻，断路器的小型化成为可能。

根据此发明，能提供即使在大电流断流时也能将电弧冷却，同时将全部电弧迅速地导入消弧装置，具有高断流性能的断路器。

附图说明

图1(a)为示意地表示本发明的消弧装置断流时的样子的截面图，图1(b)为示意地表示沿图1(a)的Ib-Ib的消弧装置断流时的样子的侧视图。

图2为表示本发明的消弧装置的断开状态的侧视说明图。

图3为表示本发明的断路器的一例的接触时(接通状态)的截面图。

图4为图3中所示本发明的断路器的一例的部分截面图，是表示断路器断流时(断开状态)的图。

图5(a)为示意地表示固定触头和消弧用绝缘成型物的配置关系的一例的侧视图，图5(b)为图5(a)的俯视图。

图6为表示本发明的断路器的另一例的断流时(断开状态)的部分截面图。

图7(a)为表示用于消弧用绝缘成型物的绝缘性评价的装置的正视图，图7(b)为图7(a)的侧视图。

具体实施方式

以下对本发明进一步详细说明。应予说明，在以下的实施方式的说明中，使用附图进行说明，本申请的附图中标记相同附图标记的表示同一部分或者相当部分。

以下根据图1～图6说明本发明涉及的断路器的实施方式。

图1(a)为示意地表示本发明涉及的断路器中消弧装置断流时的样子的截面图，图1(b)为示意地表示沿图1(a)的Ib-Ib的消弧装置断流时的样子的侧视图。图1(a)和图1(b)中，在活动触头1的开动侧设置活动接点2，在固定触头3的一端并且与活动接点2对应的位置设置固定接点4，以将活动接点2和固定接点4的周围夹持的方式设置消弧用绝缘成型物5。本发明涉及的断路器，其特征在于，在图1(a)和图1(b)中，在暴露于在活动接点2和固定接点4之间产生的电弧的部分设置含有特定化合物的消弧用绝缘成型物5。

其次，对断路器的动作进行说明。图1(a)和图1(b)中，通过开闭机构部(参照图3和图4)动作，活动触头1转动，成为活动接点2和固定接点4接触或者离开的结构。通过使接点之间接触，从电源向负荷供给电力。为确保通电的可靠性，以规定的接触压力将活动接点2压到固定接点4。

短路事故等发生，大的过电流在回路中流动时，活动接点2和固定接点4之间的接触面的电磁斥力变得非常强。为了克服加在上述活动接点2的接触压力，活动触头1转动，活动接点2和固定接点4离开，进而通过开闭机构部和断开装置的动作，随着固定接点4和活动接点2的离开距离增大，电弧阻抗增大，由此电弧电压上升。

在这样的断流动作中，在活动接点2和固定接点4之间，因电弧而在短时间即数毫秒内产生大量的能量。此时，通过将在消弧装置的侧面设置的消弧用绝缘成型物暴露于电弧而产生分解气体，通过产生的分解气体将电弧冷却并消弧。

另外，图2为以一定间隔层叠了具有U字型、V字型的切口部7的多个消弧板6的断路器的消弧装置部分的侧视图。利用磁力将活动接点2和固定接点4之间产生的电弧8向消弧板20的方向吸引并伸长，因此电弧电压进一步上升。进而，通过拉入作为消弧装置的由多块板构成的金属制消弧板中，使过电流限流，将电弧消弧，将回路断流。

对于上述断路器进行更详细的说明。图3和图4为本发明的断路器的一例的截面示意图，图3表示断路器接触时(接通状态)，图4为图3中所示的断路器的一部分并且表示断路器断流时(断开状态)。图3和图4中，断路器具有由铜等导体构成的活动触头1、在活动触头1的一端固定的活动接点2、与活动接点2接触和分离的固定接点4、固定着固定接点4的由铜等导体构成的固定触头3、和在固定触头3的另一端部构成的电源侧的端子部9，从外部电源连接配线。将消弧装置100部分中的消弧板6彼此介由空隙层叠排列。消弧装置100由将在活动接点2和固定接点4之间产生的电弧冷却和消弧的磁性体金属构成的多块消弧板6(格栅)、在两侧保持格栅的消弧侧板11a(图3和图4中示出消弧侧板的单侧)和消弧用绝缘成型物5构成。消弧用绝缘成型物5和消弧侧板11a由绝缘材料构成，消弧用绝缘成型物5含有后述特定的材料。消弧用绝缘成型物5设置在活动接点2和固定接点4之间，以使固定接点4露出，将暴露于电弧的固定触头3的全面覆盖的方式设置(参照图5(a)和图5(b))。上述断路器中还具有例如转动地开闭驱动活动触头1的开闭机构部110、用于用手动操作该开闭机构部110的把手13、断开装置部120和负荷侧的端子部10等。盖14和基座15容纳和/或固定上述各部件，构成框体19的一部分。将端子部9与框体19内隔离的端板17具有将因电弧产生的热气体排出的排气孔17a，插入安装于设置于基座15的导槽16。还设置有使电弧向消弧板11b的中央移动的电弧流道18。

对于上述消弧用绝缘成型物和触头对(固定触头和活动触头)的配置关系，图5(a)中示出触头对的侧视图和图5(b)中示出图5(a)的平面图。图5(a)和图5(b)中，消弧用绝缘成型物5设置在活动触头1的活动接点2和固定触头3的固定接点4的触头对附近，以使固定接点4露出，将暴露于电弧的固定触头3的全面覆盖的方式设置。

图6为示意地表示断路器的消弧室部的另一例的侧视图。没有图示，但这样的消弧室部在绝缘物构成的容器(绝缘容器)中，一体容纳有检测异常电流并发出断路指令的继电器部和作为同一指令的传达位置的驱动机构部等。如图6中所示，消弧室部100具有：具有固定接点4的固定侧移动导体20，具有与固定接点4接触和离开的活动接点2并与固定侧移动导体20形成触头对的活动触头1，将上述活动触头1离开时固定接点4和活动接点2之间产生的电弧引入并截断的多片重叠的消弧板6构成的消弧装置22，活动触头1上的电弧换流并感应到消弧装置的活动侧移动导体21，和用于将与电弧产生相伴的分解气体排出到断路器外部的排气孔17a。固定侧移动导体20具有与固定于绝缘容器的固定触头一体化的形状。

图6中，固定着固定接点4的固定触头3与固定侧移动导体20连接，该固定侧移动导体20向消弧装置22侧延伸。将活动接点2固定于活动触头1，此外，用导体将活动触头1与活动侧移动导体21连接，处于电气连接状态。再者，固定接点4或活动接点2可以由构成固定侧移动导体20或活动触头1的导电构件代用。固定着固定接点4的固定侧移动导体20和活动侧移动导体21向消弧装置22延伸，成为从消弧装置22的两侧夹持的结构。

消弧用绝缘成型物5，在图6中，以夹持固定接点4和活动接点2之间与固定侧移动导体20之间形成的空间的形式配置。如果是板状构件则配置成对状，例如如果是コ字状构件则以包围的方式配置。

排气孔17a由绝缘构件构成，如图所示，配置在消弧装置22的背面侧。

上述消弧室部100中，过电流在断路器中流动时，图中没有示出的与活动触头1连接的开闭机构部动作，活动触头1断路，在固定接点4和活动接点2之间产生电弧(图中电弧I)。电弧产生的同时，从消弧用绝缘成型物5产生分解气体，消弧室部100内的压力上升。周围的压力梯度产生的向排气孔17a方向的分解气体流和来自在活动侧移动导体21中流动的过电流的电磁力等作用于该固定接点4和活动接点2的接点对间的电弧I，首先固定侧部的电弧端在从固定接点4连续延伸的固定侧移动导体20中向消弧装置100方向移动。接着，另一电弧端在活动侧移动导体21中换流(图中电弧II)。通过该换流，电弧以相对于消弧装置100中具有的消弧板6大致垂直的状态到达，被消弧板6截断(图中电弧III)。其结果，电极下降电压产生，电弧电压变高，限流性能得到提高。上述固定触头和通过开闭机构部进行开闭动作的活动触头合在一起也称为断流部。

本发明的消弧用绝缘成型物(以下有时称为成型物)中，作为具有产生气体能力的添加剂，含有选自嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、嘌呤衍生物、四唑和四唑衍生物中的至少1种以上的化合物。嘧啶衍生物是由化学式(1)表示的嘧啶的衍生物。嘌呤衍生物是由化学式(2)表示的嘌呤的衍生物，四唑衍生物是由化学式(3)表示的四唑的衍生物。另外，衍生物是指对于上述嘧啶、嘌呤或四唑，分别具有嘧啶骨架、嘌呤骨架或四唑骨架的化合物，并且具有产生气体的能力(消弧能力)。这样的衍生物中包括嘧啶、嘌呤或四唑的各自的取代或加成化合物等。将这些材料多种混合使用的情形下，其混合比例并无特别限定。通过在消弧用绝缘成型物中含有选自嘧啶或其衍生物、嘌呤或其衍生物、四唑或其衍生物中的至少1种以上的化合物，暴露于电弧的结果，由消弧用绝缘成型物的分解产生的气体量多，因此通过电弧的冷却和因喷射导致的电弧延伸等，能促进电弧的消弧，将大电流断流时的过电流抑制得低，能得到断流性能优异的消弧用绝缘成型物。其结果，通过在断路器的接点附近配置消弧用绝缘成型物，能得到小型并且断流性能优异的断路器。

【化1】

【化2】

【化3】

上述嘧啶的衍生物，特别优选为尿嘧啶(化学式(4))等尿嘧啶或其衍生物，或者胸腺嘧啶(化学式(5))等胸腺嘧啶或其衍生物，胞嘧啶(化学式(6))等胞嘧啶或其衍生物，或者它们中2种以上的混合物。在上述成型物中含有这样的嘧啶衍生物的情形下，暴露于电弧的结果，利用通过消弧用绝缘成型物的分解产生的大量的气体，能够通过电弧的冷却和因喷射导致的电弧的延伸等来促进电弧的消弧，将大电流断流时的过电流抑制得低，结果通过在断路器的接点附近配置消弧用绝缘成型物，能得到小型并且断流性能优异的断路器。作为嘧啶的衍生物，不限于上述例示的化合物，也包含例如巴比土酸(化学式(7))或其衍生物等，发挥与上述同样的效果。

【化4】

【化5】

【化6】

【化7】

上述嘌呤的衍生物优选为黄嘌呤(化学式(8))等黄嘌呤或其衍生物，或者可可碱(化学式(9))等可可碱或其衍生物，或者鸟嘌呤(化学式(10))等鸟嘌呤或其衍生物，或者腺嘌呤(化学式(11))等腺嘌呤或其衍生物，或者它们中的2种以上的混合物，作为实例，可举出黄嘌呤、1，7-二甲基黄嘌呤、次黄嘌呤、可可碱、茶碱、鸟嘌呤、尿酸等。在上述成型物中含有这样的嘌呤衍生物的情形下，暴露于电弧的结果，利用因消弧用绝缘成型物的分解产生的大量的气体，通过电弧的冷却和因喷射导致的电弧的延伸等，能促进电弧的消弧，将大电流断流时的过电流抑制得低，能得到断流性能优异的断路器。作为嘌呤的衍生物，并不限定于上述例示，也包括例如作为黄嘌呤衍生物的咖啡因(化学式(12))、茶碱(化学式(13))、1，7-二甲基黄嘌呤(化学式(14))、次黄嘌呤(化学式(15))，作为腺嘌呤的衍生物的腺苷(化学式(16))、肌苷(化学式(17))、尿苷(化学式(18))和它们的衍生物等，发挥与上述同样的效果。

【化8】

【化9】

【化10】

【化11】

【化12】

【化13】

【化14】

【化15】

【化16】

【化17】

【化18】

上述四唑的衍生物优选为联四唑二铵(化学式(19))。在消弧用绝缘成型物中含有联四唑二铵的情形下，能够特别改善气体产生量，暴露于电弧的结果，利用因消弧用绝缘成型物分解产生的大量气体，通过电弧冷却和因喷射导致的电弧的延伸等能促进电弧的消弧，将大电流断流时的过电流抑制得低，能得到断流性能优异的断路器。作为四唑的衍生物，不限于上述例示，也包括例如5-氨基四唑(化学式(20))、其衍生物等，发挥与上述同样的效果。

【化19】

【化20】

优选在上述消弧用绝缘成型物中含有50重量％以上的基体树脂，作为这些基体树脂，使用聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物共混物、聚缩醛和聚缩醛系聚合物共混物、脂肪族聚酯树脂、纤维素系树脂、聚四氟乙烯等氟系树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂等或它们的混合物。

为了改善消弧性能、耐压强度和耐电弧消耗性，进而缩短成型时间，使用上述基体树脂。

聚烯烃不具有芳香环，抗冲击性优异，因此用于满足消弧性能和耐压强度。作为其具体实例，可举出聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯等。其中，从绝缘材料的轻量化方面考虑，优选聚丙烯、聚甲基戊烯等比重小的聚烯烃，从由于是熔点240℃的结晶性树脂所以能得到高耐热性方面考虑，特别优选聚甲基戊烯。

聚烯烃系共聚物不具有芳香环，故用于满足消弧性能。作为其具体实例，可举出乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等，从实现耐压强度的改善方面考虑，优选乙烯-乙烯醇共聚物等高强度树脂。

将具有酰胺键的高分子化合物称为聚酰胺，本发明中也包含聚酰胺共聚物。聚酰胺为高强度树脂，用于满足耐压强度。作为其具体实例，可举出尼龙6T、尼龙46、尼龙66、尼龙MXD6、尼龙610、尼龙6、尼龙11、尼龙12以及尼龙6与尼龙66的共聚物尼龙等。再有，尼龙是指聚酰胺中线形的合成聚酰胺，尼龙mn是指碳原子数为m的二胺(NH2(CH2)mNH2)和碳原子数为n的二元酸(HOOC(CH2)n-2COOH)的缩聚物，尼龙n是指碳原子数为n的ω-氨基酸(H2N(CH2)n-1COOH)或无规聚合物。

含有聚酰胺作为基体树脂的情形下，通过因暴露于电弧导致的分解而产生的气体，能进一步冷却电弧以及提高电弧电压，将大电流断流时的过电流抑制得低，能得到断流性能、耐环境性、耐热性优异的断路器。

上述聚酰胺的具体实例中，从得到高热变形温度、实现耐热性进一步的改善方面出发，优选作为高熔点的结晶性聚酰胺的尼龙46(熔点为290℃)以及尼龙66(熔点为260℃)。

在以聚酰胺为基体树脂的情形中，从与基体树脂混合时的稳定性的观点考虑，上述具有产生气体能力的添加剂的热分解温度优选270℃以上，此外，从因热分解产生气体的观点考虑，优选为500℃以下。作为具有这样的热分解温度的上述添加剂，尿嘧啶、腺嘌呤、黄嘌呤、可可碱、鸟嘌呤、联四唑二铵等适合。

作为具有产生气体能力的添加剂的添加量，优选在消弧用绝缘成型物中为1重量％～30重量％，特别优选3重量％～10重量％。如果小于1重量％，则不能充分发挥添加剂的性能，对消弧用绝缘成型物的断流性能的贡献小，在超过30重量％的情形下，消弧用绝缘成型物的冲击强度降低，有时在过电流断流时破损，因此不优选。

另外，为了实现耐电弧消耗性和耐压强度的改善，也可在消弧用绝缘成型物中使用硅酸铝、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化铝晶须等陶瓷纤维、玻璃纤维作为填充剂。

作为该填充剂的添加量，优选在消弧用绝缘成型物中为5重量％～50重量％，特别优选10重量％～30重量％。如果小于5重量％，有时不能充分实现强度改善，在超过50重量％的情形下，相对地，消弧用绝缘成型物的消弧用成分减少，断流性能降低，因此不优选。

消弧用绝缘成型物，根据需要，能配合稳定剂、抗氧化剂、氧化促进剂、紫外线吸收剂、增塑剂、着色剂、填充剂等添加物来成型。

作为消弧用绝缘成型物的制作方法，可采用现有方法进行。可举出例如注射成型、挤出成型、中空成型(吹塑成型)、热成型(真空或压空成型)、压延成型、将2种以上的片材或膜重合或贴合而加工成一体物的层合成型、液体成型、浇铸成型、粉末成型等。

对于消弧用绝缘成型物，也可以进行表面的耐光性改善、耐候性改善等功能性改善的化学药品处理、物理处理等后处理。作为化学药品处理，可举出药品处理、溶剂处理、偶联剂处理、单体-聚合物涂布、表面接枝化等。另外，作为物理处理，可举出紫外线照射处理、等离子体处理、离子束处理等。

根据本发明的断路器，通过在接点附近设置的上述消弧用绝缘成型物因电弧产生的分解气体的贡献，限流性能提高的结果，事故发生等过电流断流时，由于向断路器自身注入的能量降低，对该断路器的构造物的负担减轻，断路器的小型化成为可能。

本发明的断路器中，将上述的消弧用绝缘成型物设置在接点附近，通过消弧用绝缘成型物因电弧产生的分解气体的贡献，提高限流性能的同时，通过在接点间产生的电弧在移动导体中移动，将电弧高速拉伸并改善限流性能。其结果，在事故发生等过电流断流时，由于向断路器自身注入的能量降低，对该断路器的构造物的负担减轻，断路器的小形化成为可能。

实施例

以下对于本发明的消弧用绝缘成型物和本发明的断路器，与附图一起详细说明。记载本实施方式的具体实施例，但本发明并不限于这些。

(实施例1～8、比较例1～4)

表1中示出实施例1～8和比较例1～4中制造的消弧用绝缘成型物的材料组成。用侧加料式树脂混炼机将满足表1中示出的配合量关系的基体树脂和添加剂加热混炼，利用挤出机形成粒料后，通过注射成型制作纵40mm、横60mm、厚1mm的消弧用绝缘成型物。

对于得到的消弧用绝缘成型物，利用图7(a)和图7(b)中示出的评价绝缘性的装置评价电弧电流的断流性能。图7(a)表示上述装置的截面图，图7(b)表示上述装置的侧视图。图7(a)和图7(b)中示出的评价装置由试验容器71、对置电极72、样品73(各实施例或比较例中制造的消弧用绝缘组合物)、样品台74构成。试验在AC 300V、推定短路电流为20kA的过电流流动的电路中进行。在电极接点使用Ag60wt％-WC36wt％-石墨4wt％的组成的材料。该评价装置中，由于过电流在电路中流动时产生的电弧，消弧用绝缘成型物产生分解气体，促进电弧的消弧，以比假定短路电流小的电流将回路断流，以此时回路中流动的最大电流值作为限流峰值电流对断流性能进行评价。限流峰值电流越小，判定为断流性能越高。将各树脂的限流峰值示于表1中。表1中，作为比较例1～4，示出了不使用本发明中添加剂的情形和现有的消弧用成型物的结果。

表1

表1和下述表2中，BHT-2NH3表示联四唑二铵。

从表1的试验结果可知，实施例1～8与比较例1～4相比，限流峰值电流降低，确认本发明的消弧用绝缘成型物产生的电弧断流性能的改善。

(实施例9～11、比较例5)

使用满足表2中所示配合量关系的基体树脂和添加剂，与实施例1同样地制作本发明的消弧用绝缘成型物。使用实施例9～10和比较例5中制造的消弧用绝缘成型物，制作图3和图4中例示的断路器，实施例11中，制作图6所示的包含消弧室部的断路器，进行断流试验、短路试验。断流试验、短路试验如下所示。

<过负荷断流试验>

试验为：在包含上述构成的消弧装置(或消弧室部)的断路器中在闭合状态下通以额定电流的6倍的电流(例如100A用断路器情形下为600A)，以接点离开距离L(活动接点2和固定接点4的距离)15～25mm使活动接点2和固定接点4离开，产生电弧电流，具备以规定次数使电弧电流的断流成功为合格。

<短路试验>

试验为：在闭合状态下通入10～100kA的过电流，使活动触头离开，产生电弧电流，具备该电弧电流的断流成功和没有破损为合格。

将上述实施例9～11和比较例5中使用的消弧用绝缘成型物的构成和试验结果示于表2。

表2

实施例9～11中，过负荷试验达到12次的规定断流次数，短路试验也达到3次断流的规定断流次数，也没有消弧用绝缘成型物的破损。与其对比，比较例5中，过负荷试验、短路试验均没能达到规定次数。认为这是因为不能产生仅使电弧电流消减的热分解气体而不能断流。

此外，在上述实施例中，使用聚酰胺作为消弧用绝缘成型物中含有的基体树脂，但不限于该树脂，成型物中含有本发明的添加剂的情形下得到本发明的效果，如在发明的详细说明中所述。

由以上结果可知，本发明的消弧用绝缘成型物，含有选自嘧啶或其衍生物、嘌呤或其衍生物、四唑或其衍生物中的1种以上的材料作为添加剂，与现有的消弧用绝缘成型物相比，消弧性能优异。此外，使用了本发明的消弧用绝缘成型物的断路器的断路性能优异。

如上对本发明的实施方式和实施例进行了说明，但将上述各实施方式和实施例的构成适当组合也是最初所预想的。

应当理解，此次公开的实施方式和实施例在所有方面均是例示而不是限制性的。本发明的范围并非上述的说明而是由专利权利要求所示，旨在包含与专利权利要求等同的意义和范围内的所有的改变。

Claims

1.消弧用绝缘成型物，是配置在断路器的触头周边的消弧用绝缘成型物，其特征在于，含有选自嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、嘌呤衍生物、四唑和四唑衍生物中的1种以上的化合物。

2.权利要求1所述的消弧用绝缘成型物，其中所述嘧啶衍生物包含选自尿嘧啶、尿嘧啶衍生物、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶衍生物、胞嘧啶和胞嘧啶衍生物中的1种以上的化合物。

3.权利要求1所述的消弧用绝缘成型物，其中所述嘌呤衍生物包含选自黄嘌呤、黄嘌呤衍生物、可可碱、可可碱衍生物、鸟嘌呤、鸟嘌呤衍生物、腺嘌呤和腺嘌呤衍生物中的1种以上的化合物。

4.权利要求1所述的消弧用绝缘成型物，其中所述四唑衍生物是联四唑二铵。

5.权利要求1～4任一项所述的消弧用绝缘成型物，其中上述消弧用绝缘成型物含有50重量％以上的基体树脂，该基体树脂为聚酰胺。

6.断路器，是具有权利要求1所述的消弧用绝缘成型物的断路器，其具有：设置有固定接点的固定触头、设置有活动接点的活动触头、使所述活动触头动作的开闭机构部、将通过开闭机构部将所述固定接点和所述活动接点离开时产生的电弧消弧的消弧装置、和在由所述固定触头和所述活动触头构成的触头对周边的所述消弧用绝缘成型物。

7.断路器，是具有权利要求1所述的消弧用绝缘成型物的断路器，其具有：绝缘容器，具有固定于该绝缘容器的固定触头和通过开闭机构部进行开闭动作的活动触头的断流部，和使所述固定触头和所述活动触头之间产生的电弧转移到多段重叠的消弧板的移动导体；在由所述固定触头和所述活动触头构成的触头对周边具有所述消弧用绝缘成型物。