DE102007055644B4 - Arc quenching resin molding and use of an arc extinguishing resin molding in a circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Lichtbogenlösch-Harzformkörper umfassend eine Harzzusammensetzung, wobei die Harzzusammensetzung enthält: – ein Polyolefinharz (A), wobei bei dem Polyolefinharz (A) ein Teil der Wasserstoffatome in einer Methylenkette durch Hydroxylgruppen ersetzt ist und die Hydroxylgruppen in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 0,7 Mol, bezogen auf 1 Mol der Methylengruppen, enthalten sind; – ein Polyacetalharz (B) in einer Menge im Bereich von 5 bis 90 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Polyolefinharzes (A), bei dem das Polyacetalharz (B) Struktureinheiten, die von Oxymethylen abgeleitet sind, in einem Anteil im Bereich von 75 bis 100 Mol-% enthält; und – ein Strahlungsvernetzungsmittel (C) ausgewählt aus den Strahlungsvernetzungsmitteln Triallylisocyanurat, Trimethallylisocyanurat, ein durch radikalische Oligomerisation dieser Isocyanurate erhaltenes Oligomeres, Triallyltrimellitat, Trimethallyltrimellitat, Tetraallylpyromellitat, Tetramethallylpyromellitat, N,N,N',N',N'',N''-Hexaallylmelamin und N,N,N',N',N'',N''-Hexamethallylmelamin; wobei die Harzzusammensetzung nach einem Formgebungsvorgang in den Harzformkörper einer Bestrahlung durch α-Strahlung, γ-Strahlung, Röntgenstrahlung oder UV-Strahlung zur Vernetzung mittels des Strahlungsvernetzungsmittels (C) ausgesetzt wurde.An arc extinguishing resin molded article comprising a resin composition, the resin composition containing: a polyolefin resin (A), wherein in the polyolefin resin (A), a part of hydrogen atoms in a methylene chain is replaced with hydroxyl groups and the hydroxyl groups are in an amount ranging from 0.5 to 0.7 mol, based on 1 mol of the methylene groups, are included; A polyacetal resin (B) in an amount in the range of 5 to 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin (A), in which the polyacetal resin (B) structural units derived from oxymethylene in a Contains proportion in the range of 75 to 100 mol%; and a radiation crosslinking agent (C) selected from the radiation crosslinking agents triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, an oligomer obtained by free-radical oligomerization of these isocyanurates, triallyl trimellitate, trimethallyl trimellitate, tetraallyl pyromellitate, tetramethallyl pyromellitate, N, N, N ', N', N ", N" - Hexaallylmelamine and N, N, N ', N', N ", N" -hexamethallylmelamine; wherein the resin composition was subjected to irradiation by α-ray, γ-ray, X-ray or UV radiation after crosslinking by means of the radiation crosslinking agent (C) after molding into the resin molded body.
Description
Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtbogenlösch-Harzformkörper, der zum Auslöschen eines elektrischen Lichtbogens, der ausgehend von Kontaktteilen bei Stromunterbrechung in einem Trennschalter oder dergl. entsteht, verwendet wird, sowie eine Verwendung eines Lichtbogenlösch-Harzformkörpers in einem Trennschalter gemäß den Patentansprüchen.The present invention relates to an arc-extinguishing resin molded article used for extinguishing an electric arc generated from contact parts upon power interruption in a circuit breaker or the like, and to using an arc extinguishing resin molded article in a circuit breaker according to the claims.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein elektrischer Lichtbogen entsteht zwischen einem Kontaktstück eines beweglichen Kontaktabschnitts und einem Kontaktstück eines fixierten Kontaktabschnitts eines Trennschalters, wenn die Kontaktstücke mit hindurchfließendem Überstrom oder Nennstrom geöffnet werden. Um den Lichtbogen auszulöschen, wird im allgemeinen ein Trennschalter mit einem Lichtbogenlösch-Bauelement vorgesehen, das eine Lichtbogenlösch-Kammer aufweist, die aus einem Lichtbogenlösch-Element rings um den Lichtbogenerzeugungsort besteht. Das Lichtbogenlösch-Element wird thermisch durch den Lichtbogen zersetzt und das durch die thermische Zersetzung aus dem Lichtbogenlösch-Element erzeugte Gas löscht den Lichtbogen aus.An electric arc occurs between a contact piece of a movable contact portion and a contact piece of a fixed contact portion of a circuit breaker when the contacts are opened with flowing overcurrent or rated current. In order to extinguish the arc, there is generally provided a circuit breaker having an arc-extinguishing member having an arc-extinguishing chamber composed of an arc-extinguishing member around the arc-generating site. The arc-extinguishing element is thermally decomposed by the arc, and the gas generated by the thermal decomposition of the arc-extinguishing element extinguishes the arc.
Vorwiegend verwendete Matrixharze des Lichtbogenlösch-Elements umfassen hitzehärtende Harze, wie ungesättigte Polyesterharze (Patentdokument 1) und Melaminharze (Patentdokument 2) und thermoplastische Harze, wie Polyolefinharze, Polyamidharze und Polyacetalharze (Patentdokument 3).Mainly used matrix resins of the arc-extinguishing element include thermosetting resins such as unsaturated polyester resins (Patent Document 1) and melamine resins (Patent Document 2) and thermoplastic resins such as polyolefin resins, polyamide resins and polyacetal resins (Patent Document 3).
Hitzehärtende Harze sind jedoch insofern mit einem Problem behaftet, als ihre Formgebungseigenschaften schlechter als die von thermoplastischen Harzen sind, da das hitzehärtende Harz beim Formgebungsverfahren zur Bildung eines Grats (mold flash) neigt. Beim Lichtbogen-Auslöschungsvorgang erhöht das durch thermische Zersetzung aus dem Lichtbogenlösch-Element erzeugte Gas den Druck im Lichtbogenlösch-Bauelement. Das hitzehärtende Harz, das eine geringe Druckfestigkeit aufweist und leicht bricht, während es eine relativ hohe Härte besitzt, eignet sich kaum zur Miniaturisierung des Lichtbogenlösch-Bauelements.However, thermosetting resins have a problem in that their molding properties are inferior to those of thermoplastic resins because the thermosetting resin tends to form flash in the molding process. In the arc extinguishing process, the gas generated by thermal decomposition from the arc extinguishing element increases the pressure in the arc extinguishing device. The thermosetting resin, which has a low compressive strength and easily breaks while having a relatively high hardness, is hardly suitable for miniaturizing the arc extinguishing device.
Andererseits weisen thermoplastische Harze, bei denen es kaum zur Gratbildung kommt, eine geringere Festigkeit, eine geringere Druckbeständigkeit und eine geringere Wärmebeständigkeit auf, so dass das Lichtbogenlösch-Element im Laufe der Zeit zur Verformung oder Zersetzung neigt. Ein thermoplastisches Harz, das zahlreiche aromatische Ringe enthält, wie ein aromatisches Polyamidharz, weist eine relativ hohe Festigkeit, hohe Druckbeständigkeit und hohe Wärmebeständigkeit auf, gibt jedoch bei der Verbrennung leicht freien Kohlenstoff ab. Infolgedessen kann das Lichtbogenlösch-Bauelement durch Kohlenstoff verunreinigt und in Bezug auf die elektrische Isolierung beeinträchtigt werden.On the other hand, thermoplastic resins, which are hardly burred, have lower strength, lower pressure resistance, and lower heat resistance, so that the arc extinguishing element tends to be deformed or decomposed over time. A thermoplastic resin containing numerous aromatic rings, such as an aromatic polyamide resin, has relatively high strength, high pressure resistance, and high heat resistance, but readily gives off free carbon upon combustion. As a result, the arc extinguishing component can be contaminated by carbon and impaired in electrical insulation.
Zur Verbesserung der Festigkeit, der Druckbeständigkeit und der Wärmebeständigkeit der thermoplastischen Harze und der hitzehärtenden Harze wurden einige Versuche unternommen (Patentdokumente 1 bis 4), wobei im Harz ein anorganisches Füllstoffmaterial, wie verstärkende Fasern, enthalten sind. Durch Erhöhung des Anteils an anorganischen Füllstoffen nimmt jedoch die Menge des durch thermische Zersetzung erzeugten Gases ab, woraus die Schwierigkeit entsteht, dass das Lichtbogen-Auslöschungsverhalten beeinträchtigt wird.For improving the strength, pressure resistance and heat resistance of the thermoplastic resins and the thermosetting resins, some attempts have been made (
Das Patentdokument 5 beschreibt einen Trennschalter unter Verwendung eines Harzformkörpers, der durch Elektronenbestrahlung von thermoplastischen Harzen, wie Polyestern und Polyamiden, erhalten wird.
Patentdokument 1
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Japanisches Patent 3098042 US-Patent 6 046 258 DE-Patent 69717433 EP-Patent 0 897 955 Japanese Patent 3098042 U.S. Patent 6,046,258 DE patent 69717433 European Patent 0 897 955
Patentdokument 2
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Japanische Offenlegungsschrift H02-256110 Japanese Laid-Open Patent H02-256110
Patentdokument 3Patent Document 3
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Japanische Offenlegungsschrift H07-302535 US-Patent 5 841 088 EP-A-0 694 940 CN-1 124 402 Japanese Laid-Open Patent H07-302535 U.S. Patent 5,841,088 EP-A-0 694 940 CN-1 124 402
Patentdokument 4 Patent Document 4
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Japanische Offenlegungsschrift H08-171847 US-Patent 6 361 848 DE-Patent 69532063 EP-Patent 0 718 356 CN-Patent 1 169 866 Japanese Laid-Open Patent H08-171847 U.S. Patent 6,361,848 DE patent 69532063 European Patent 0 718 356 CN patent 1 169 866
Patentdokument 5
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Die internationale Patentanmeldung
WO-2003-044818 EP-A-1 475 817 CN-Patent 1 255 839 WO-2003-044818 EP-A-1 475 817 CN Patent 1 255 839
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Durch die Erfindung zu lösende AufgabenProblems to be solved by the invention
Durch Vernetzungsbehandlung eines thermoplastischen Harzes wird zwar eine gewisse Verbesserung in Bezug auf Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Druckbeständigkeit festgestellt, jedoch verbessert sich das Lichtbogen-Auslöschungsverhalten nicht. Ferner wird der Druckanstieg im Lichtbogenlösch-Bauelement aufgrund des durch thermische Zersetzung erzeugten Gases beim Auslöschungsvorgang kaum unterdrückt und das Lichtbogenlösch-Bauelement geht aufgrund des Druckanstiegs beim Lichtbogen-Auslöschungsvorgang leicht zu Bruch.Although crosslinking treatment of a thermoplastic resin shows some improvement in strength, heat resistance and pressure resistance, arc extinguishing performance does not improve. Further, the pressure increase in the arc-extinguishing member is hardly suppressed in the extinguishing operation due to the gas generated by thermal decomposition, and the arc-extinguishing member is easily broken due to the pressure increase in the arc extinguishing operation.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Lichtbogenlösch-Harzformkörpers mit einer Harzzusammensetzung, die ein thermisches Zersetzungsgas bei einem geringen Druckanstieg und mit hohem Wirkungsgrad beim Auslöschen eines elektrischen Lichtbogens, der beim Ausschalten entsteht, erzeugt, wobei der Formkörper gegen den beim Ausschaltvorgang auftretenden Temperaturanstieg und Druckanstieg beständig ist. Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Verwendung eines Lichtbogenlösch-Harzformkörpers in einem Trennschalter.It is therefore an object of the present invention to provide an arc extinguishing resin molded article having a resin composition which generates a thermal decomposition gas at a small pressure rise and high extinction efficiency of an electric arc generated at the time of turn-off Temperature rise and pressure rise is stable. Another object is to provide use of an arc quench resin molding in a circuit breaker.
Lösung der AufgabenSolution of the tasks
Zur Lösung der vorstehenden Aufgaben wird ein Lichtbogenlösch-Harzformkörper gemäß Anspruch 1 und eine Verwendung eines Lichtbogenlösch-Harzformkörpers in einem Trennschalter gemäß Anspruch 8 vorgeschlagen. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.In order to achieve the above objects, an arc extinguishing resin molded article according to
Ein erfindungsgemäßer Lichtbogenlösch-Harzformkörper weist eine Harzzusammensetzung, die ein Polyolefinharz (A) umfasst, bei dem ein Teil der Wasserstoffatome in einer Methylenkette durch Hydroxylgruppen ersetzt ist und die Hydroxylgruppen in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 0,7 Mol, bezogen auf 1 Mol Methylengruppen, enthalten sind. Weiterhin umfasst die Harzzusammensetzung ein Polyacetalharz (B) in einer Menge im Bereich von 5 bis 90 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Polyolefinharzes (A), bei dem das Polyacetalharz (B) Struktureinheiten, die von Oxymethylen abgeleitet sind, in einem Anteil im Bereich von 75 bis 100 Mol-% enthält; und ein Strahlungsvernetzungsmittel (C) ausgewählt aus den Strahlungsvernetzungsmitteln Triallylisocyanurat, Trimethallylisocyanurat, ein durch radikalische Oligomerisation dieser Isocyanurate erhaltenes Oligomeres, Triallyltrimellitat, Trimethallyltrimellitat, Tetraallylpyromellitat, Tetramethallylpyromellitat, N,N,N',N',N'',N''-Hexaallylmelamin und N,N,N',N',N'',N''-Hexamethallylmelamin. Die Harzzusammensetzung wurde nach einem Formgebungsvorgang in den erfindungsgemäßen Harzformkörper einer Bestrahlung durch α-Strahlung, γ-Strahlung, Röntgenstrahlung oder UV-Strahlung zur Vernetzung mittels des Strahlungsvernetzungsmittels (C) ausgesetzt.An arc extinguishing resin molded article according to the present invention comprises a resin composition comprising a polyolefin resin (A) in which a part of hydrogen atoms in a methylene chain is replaced by hydroxyl groups and hydroxyl groups in an amount ranging from 0.5 to 0.7
Eine Harzzusammensetzung für einen Lichtbogenlösch-Harzformkörper, bei der das Polyolefinharz (A) einer Vernetzungsbehandlung unterworfen wird, zeigt eine Verbesserung in Bezug auf Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Druckbeständigkeit. Das Polyolefinharz (A), das eine Seitenketten-OH-Gruppe aufweist, die einer Dissoziation durch Pyrolyse zugänglich ist, erzeugt ein thermisches Zersetzungsgas, das Wasserstoffgas, H2O, O2 und O in hoher Konzentration enthält und somit den Lichtbogen sofort auslöscht. Das Polyolefinharz (A), das Komponenten, wie Teer, die wenig zur Lichtbogen-Auslöschungsfunktion beitragen, in geringer Konzentration enthält, steuert den Druckanstieg im Lichtbogenlösch-Bauelement. Ferner kommt es beim Vorgang der Lichtbogenauslöschung kaum zu einem Verkleben der Komponenten im Lichtbogenlösch-Bauelement. Daher wird die elektrische Isolierung im Lichtbogenlösch-Bauelement gewährleistet.A resin composition for an arc extinguishing resin molded article in which the polyolefin resin (A) is subjected to a crosslinking treatment shows an improvement in strength, heat resistance and pressure resistance. The polyolefin resin (A) having a side chain OH group which is susceptible to dissociation by pyrolysis generates a thermal decomposition gas containing hydrogen gas, H 2 O, O 2 and O in a high concentration, thus extinguishing the arc immediately. The polyolefin resin (A) containing components such as tar, which contribute little to the arc extinguishing function, in contains low concentration, controls the pressure increase in the arc extinguishing component. Furthermore, it hardly comes in the process of arc extinction to stick the components in the arc extinguishing component. Therefore, the electrical insulation in the arc extinguishing component is ensured.
Obgleich ein Polyacetalharz im allgemeinen ein thermisches Zersetzungsgas erzeugt, das in Bezug auf die Lichtbogenauslöschung sehr wirkungsvoll ist, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Formgebung durch Schmelzkneten, d. h. es weist ein schlechtes Formgebungsverhalten auf. Da ein Polyacetalharz reichliche Mengen an thermischem Zersetzungsgas erzeugt, was einen relativ großen Beitrag zum Druckanstieg ergibt, besteht die Tendenz, dass der Druck im Lichtbogenlösch-Bauelement ansteigt. Bei diesem Aspekt der Erfindung wird jedoch das Polyolefinharz (A) in Kombination mit einem Polyacetalharz (B) verwendet, so dass das Lichtbogen-Auslöschungsverhalten verbessert wird, ohne dass die Formgebungseigenschaften der Harzzusammensetzung beeinträchtigt werden.Although a polyacetal resin generally generates a thermal decomposition gas which is very effective in terms of arc extinction, there are difficulties in forming by melt-kneading, that is, molding. H. it has a poor shaping behavior. Since a polyacetal resin generates ample amounts of thermal decomposition gas, which gives a relatively large contribution to the pressure increase, the pressure in the arc extinguishing device tends to increase. However, in this aspect of the invention, the polyolefin resin (A) is used in combination with a polyacetal resin (B) so that the arc extinguishing performance is improved without impairing the molding properties of the resin composition.
Wie bereits vorstehend beschrieben enthält die Harzzusammensetzung ein Strahlungsvernetzungsmittel (C) in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird die Vernetzungsreaktion des Polyolefinharzes (A) in homogener Weise durchgeführt und die Vernetzungsdichte steigt an, so dass die Wärmebeständigkeit, die Druckbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften, wie die Festigkeit, verbessert werden.As already described above, the resin composition contains a radiation crosslinking agent (C) in an amount ranging from 0.5 to 20% by weight. According to this aspect of the invention, the crosslinking reaction of the polyolefin resin (A) is conducted in a homogeneous manner, and the crosslinking density increases, so that heat resistance, pressure resistance and mechanical properties such as strength are improved.
Vorzugsweise enthält die Harzzusammensetzung im Lichtbogenlösch-Harzformkörper einen oder mehrere Typen eines anorganischen Füllstoffes (D), der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus verstärkenden Fasern, Bariumtitanat-Whiskers, feinen Kieselgelteilchen, Boehmit, Talcum, Magnesiumcarbonat und einem Metallhydroxid besteht, und zwar in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-%. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung werden die Festigkeit und die Druckbeständigkeit des Harzformkörpers erhöht.Preferably, the resin composition in the arc extinguishing resin molded body contains one or more types of inorganic filler (D) selected from the group consisting of reinforcing fibers, barium titanate whiskers, silica fine particles, boehmite, talc, magnesium carbonate and a metal hydroxide in an amount of 1 to 70% by weight. According to this aspect of the invention, the strength and the pressure resistance of the resin molded article are increased.
Vorzugsweise weist das Polyolefinharz (A) im Lichtbogenlösch-Harzformkörper eine latente Zersetzungswärme von mindestens 30 cal/g (125,6 J/g) auf.Preferably, the polyolefin resin (A) in the arc-quench resin molded body has a latent decomposition heat of at least 30 cal / g (125.6 J / g).
Vorzugsweise handelt es sich beim Polyolefinharz (A) um ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeres.Preferably, the polyolefin resin (A) is an ethylene-vinyl alcohol copolymer.
Vorzugsweise handelt es sich beim Polyacetalharz (B) um ein Oxymethylen-Oxyethylen-Copolymeres oder um ein Oxymethylen-Polymeres.Preferably, the polyacetal resin (B) is an oxymethylene-oxyethylene copolymer or an oxymethylene polymer.
Gemäß diesen Aspekten der Erfindung wird ein thermisches Zersetzungsgas mit hervorragendem Lichtbogen-Auslöschungsvermögen erzeugt, so dass der Lichtbogen sofort ausgelöscht wird. Daher wird die Lichtbogenspannung aufrechterhalten.According to these aspects of the invention, a thermal decomposition gas excellent in arc extinguishing ability is generated so that the arc is extinguished immediately. Therefore, the arc voltage is maintained.
Vorzugsweise ist das Polyacetalharz (B) im Polyolefinharz (A) unter Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur dispergiert. Gemäß diesem bevorzugten Aspekt der Erfindung unterliegt das Polyacetalharz (B) bereitwillig einer Pyrolyse und emittiert ein thermisches Zersetzungsgas, das beim Vorgang der thermischen Zersetzung des lichtbogenlöschenden Harzformkörpers ein hochwertiges Lichtbogenlöschungsverhalten zeigt. Daher wird der Lichtbogen sofort ausgelöscht.Preferably, the polyacetal resin (B) is dispersed in the polyolefin resin (A) to form a microphase separation structure. According to this preferred aspect of the invention, the polyacetal resin (B) readily undergoes pyrolysis and emits a thermal decomposition gas exhibiting high-quality arc extinguishing performance in the thermal decomposition process of the arc extinguishing resin molded body. Therefore, the arc is extinguished immediately.
Ein Trennschalter für die erfindungsgemäße Verwendung des Lichtbogenlösch-Harzformkörpers in dem Trennschalter umfasst einen fixierten Kontaktabschnitt mit einem fixierten Kontaktstück, einen beweglichen Kontaktabschnitt mit einem beweglichen Kontaktstück zur Kontaktbildung mit dem fixierten Kontaktabschnitt und zur Durchführung von Schließ- und Öffnungsvorgängen mit dem fixierten Kontaktabschnitt sowie ein Lichtbogenlösch-Bauelement, das einen Lichtbogen auslöscht, der bei den Öffnungs- und Schließvorgängen zwischen dem fixierten Kontaktabschnitt und dem beweglichen Kontaktabschnitt entsteht, wobei das Lichtbogenlösch-Bauelement einen Lichtbogenlösch-Harzformkörper gemäß den vorstehenden Ausführungen umfasst. Im Trennschalter lässt sich in wirksamer Weise der zwischen den Kontaktstücken beim Stromunterbrechungsvorgang entwickelte Lichtbogen auslöschen und der Druckanstieg im Lichtbogenlösch-Bauelement kontrollieren. Daher weist der Trennschalter geringe Abmessungen auf und zeigt ein hervorragendes Verhalten beim Stromunterbrechungsvorgang, einschließlich einer Überlastunterbrechung und einer Kurzschlussunterbrechung.A circuit breaker for using the arc extinguishing resin molded article in the circuit breaker according to the invention comprises a fixed contact portion having a fixed contact piece, a movable contact portion having a movable contact piece for making contact with the fixed contact portion and performing closing and opening operations with the fixed contact portion, and an arc extinguishing Device which extinguishes an arc generated in the opening and closing operations between the fixed contact portion and the movable contact portion, wherein the arc-extinguishing component comprises an arc-extinguishing resin molded body according to the above embodiments. In the circuit breaker, the arc developed between the contact pieces in the current interruption operation can be effectively canceled, and the pressure rise in the arc extinguishing device can be controlled. Therefore, the circuit breaker is small in size and exhibits excellent current interrupting performance including an overload interruption and a short-circuit interruption.
Wirkungen der ErfindungEffects of the invention
Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Lichtbogenlösch-Harzformkörpers weist der Lichtbogenlösch-Harzformkörper eine zufriedenstellende Beschaffenheit in Bezug auf Festigkeit, Druckbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Formgebungseigenschaften auf. Außerdem emittiert der Harzformkörper ein thermisches Zersetzungsgas, das ein hohes Lichtbogen-Auslöschungsvermögen aufweist. Infolgedessen wird der Lichtbogen, der zwischen den Kontaktstücken beim Stromunterbrechungsvorgang entsteht, in wirksamer Weise ausgelöscht und der Druck in der Lichtbogen-Auslöschungsvorrichtung wird auf einen geringen Wert kontrolliert. Ein Trennschalter, in dem ein lichtbogenlöschender Harzformkörper erfindungsgemäß verwendet wird, ist der Miniaturisierung zugänglich und weist ein hervorragendes Verhalten bei der Stromunterbrechung, einschließlich einer Überlastunterbrechung und einer Kurzschlussunterbrechung, auf.When using an arc-quench resin molded article of the present invention, the arc-quench resin molded article has a satisfactory strength, pressure resistance, Heat resistance and molding properties. In addition, the resin molded article emits a thermal decomposition gas having a high arc extinguishing ability. As a result, the arc generated between the contact pieces in the current interruption operation is effectively extinguished, and the pressure in the arc extinguishing device is controlled to a small value. A circuit breaker in which an arc-extinguishing resin molded body is used in the present invention is amenable to miniaturization and has an excellent current interruption performance including an overload interruption and a short-circuit interruption.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beste Ausführungsform der ErfindungBest embodiment of the invention
Eine Harzzusammensetzung für einen erfindungsgemäßen Lichtbogenlösch-Harzformkörper umfasst ein Polyolefinharz (A), bei dem ein Teil der Wasserstoffatome in einer Methylenkette durch Hydroxylgruppen (-OH) ersetzt ist und die Hydroxylgruppen in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 0,7 Mol, bezogen auf 1 Mol der Methylengruppen (-CH2-), enthalten sind. Weiterhin umfasst die Harzzusammensetzung ein Polyacetalharz (B) in einer Menge im Bereich von 5 bis 90 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Polyolefinharzes (A), bei dem das Polyacetalharz (B) Struktureinheiten, die von Oxymethylen abgeleitet sind, in einem Anteil im Bereich von 75 bis 100 Mol-% enthält; und ein Strahlungsvernetzungsmittel (C) ausgewählt aus den Strahlungsvernetzungsmitteln Triallylisocyanurat, Trimethallylisocyanurat, ein durch radikalische Oligomerisation dieser Isocyanurate erhaltenes Oligomeres, Triallyltrimellitat, Trimethallyltrimellitat, Tetraallylpyromellitat, Tetramethallylpyromellitat, N,N,N',N',N'',N''-Hexaallylmelamin und N,N,N',N',N'',N''-Hexamethallylmelamin. Die Harzzusammensetzung wurde nach einem Formgebungsvorgang in den Harzformkörper einer Bestrahlung durch α-Strahlung, γ-Strahlung, Röntgenstrahlung oder UV-Strahlung zur Vernetzung mittels des Strahlungsvernetzungsmittels (C) ausgesetzt.A resin composition for an arc extinguishing resin molded article of the present invention comprises a polyolefin resin (A) in which a part of hydrogen atoms in a methylene chain is replaced by hydroxyl groups (-OH) and hydroxyl groups in an amount ranging from 0.5 to 0.7 mol, based on 1 mol of the methylene groups (-CH 2 -), are included. Further, the resin composition comprises a polyacetal resin (B) in an amount in the range of 5 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin (A) in which the polyacetal resin (B) has structural units derived from oxymethylene , in a proportion ranging from 75 to 100 mol%; and a radiation crosslinking agent (C) selected from the radiation crosslinking agents triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, an oligomer obtained by radical oligomerization of these isocyanurates, triallyl trimellitate, trimethallyl trimellitate, tetraallyl pyromellitate, tetramethallyl pyromellitate, N, N, N ', N ", N" -hexaallylmelamine and N, N, N ', N', N ", N" -hexamethallylmelamine. The resin composition was subjected to irradiation by α-ray, γ-ray, X-ray or UV radiation after crosslinking by means of the radiation crosslinking agent (C) after molding into the resin molded body.
Das Polyolefinharz (A) enthält Hydroxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 0,7 Mol und vorzugsweise von 0,5 bis 0,65 Mol, bezogen auf 1 Mol der Methylengruppen. Wenn der Anteil der Hydroxylgruppen weniger als 0,2 beträgt, ist es schwierig, ein thermisches Zersetzungsgas zu erzeugen, das ein gutes Lichtbogen-Auslöschungsverhalten beim thermischen Zersetzungsvorgang aufweist, so dass der Lichtbogen nicht sofort ausgelöscht werden kann. Ferner besteht die Tendenz, dass der Druck im Lichtbogenlösch-Bauelement beim Lichtbogen-Auslöschungsvorgang ansteigt. Zugleich wird das Lichtbogenlösch-Bauelement durch eine erhöhte Menge freien Kohlenstoffs verschmutzt, was die elektrische Isoliervermögen des Bauelements beeinträchtigt. Wenn der Anteil der Hydroxylgruppen im Polyolefinharz (A) 0,7 Mol übersteigt, ist die Stärke der Wasserstoffbindungen zwischen den Molekülen starker als im Fall von 0,7 Mol oder weniger. Wenn die Wasserstoffbindungen stärker sind, kommt der Schmelzpunkt des Polyolefinharz näher an die Zersetzungstemperatur heran. Dadurch wird der Formgebungsprozess infolge einer thermischen Zersetzung beim Kneten schwierig.The polyolefin resin (A) contains hydroxyl groups in an amount of 0.5 to 0.7 mol, and preferably 0.5 to 0.65 mol, based on 1 mol of the methylene groups. When the content of the hydroxyl groups is less than 0.2, it is difficult to produce a thermal decomposition gas having good arc extinguishing performance in the thermal decomposition process, so that the arc can not be extinguished immediately. Further, the pressure in the arc-extinguishing member tends to increase in the arc extinguishing process. At the same time, the arc extinguishing component is polluted by an increased amount of free carbon, which impairs the electrical insulating capacity of the device. When the proportion of the hydroxyl groups in the polyolefin resin (A) exceeds 0.7 mol, the strength of the hydrogen bonds between the molecules is stronger than in the case of 0.7 mol or less. As the hydrogen bonds become stronger, the melting point of the polyolefin resin comes closer to the decomposition temperature. Thereby, the molding process becomes difficult due to thermal decomposition in kneading.
Das Polyolefinharz (A) weist eine latente Zersetzungswärme von vorzugsweise mindestens 30 cal/g (125,6 J/g) und insbesondere von mindestens 40 cal/g (167,5 J/g) auf. Die latente Zersetzungswärme des Polyolefinharzes (A) lässt sich durch Erhöhen des Anteils der Hydroxylgruppen im Harz steigern. Die latente Zersetzungswärme des Polyolefinharzes, bei dem ein Teil der Wasserstoffatome in einer Methylenkette durch Hydroxylgruppen ersetzt ist und das die Hydroxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 0,7 Mol, bezogen auf 1 Mol der Methylengruppen, enthält, liegt im Bereich von 30 bis 50 cal/g (125,6 bis 209,3 J/g). Die latente Zersetzungswärme eines Harzes lässt sich durch Erwärmen messen, um das Probenharz in einer Inertgasatmosphäre zu zersetzen.The polyolefin resin (A) has a latent heat of decomposition of preferably at least 30 cal / g (125.6 J / g) and more preferably at least 40 cal / g (167.5 J / g). The latent decomposition heat of the polyolefin resin (A) can be increased by increasing the proportion of hydroxyl groups in the resin. The latent heat of decomposition of the polyolefin resin in which a part of the hydrogen atoms in a methylene chain is replaced by hydroxyl groups and which contains the hydroxyl groups in an amount of 0.5 to 0.7 mole relative to 1 mole of the methylene groups is in the range of 30 to 50 cal / g (125.6 to 209.3 J / g). The latent heat of decomposition of a resin can be measured by heating to decompose the sample resin in an inert gas atmosphere.
Bei einem bevorzugten Polyolefinharz handelt es sich um ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeres, das aufgrund seiner hervorragenden Lichtbogen-Auslöschungseigenschaften sich besonders günstig verhält. Während Polyethylen ein geringes Lichtbogen-Auslöschungsverhalten zeigt, kann Poly-(vinylalkohol) nur begrenzt in einem Formgebungsverfahren zugesetzt werden.A preferred polyolefin resin is an ethylene-vinyl alcohol copolymer which is particularly favorable because of its excellent arc extinguishing properties. While polyethylene exhibits low arc extinction behavior, poly (vinyl alcohol) can be added only to a limited extent in a molding process.
Obgleich ein Polyacetalharz im allgemeinen ein thermisches Zersetzungsgas erzeugt, das zum Auslöschen eines Lichtbogens sehr wirksam ist, bereitet es Schwierigkeiten bei der Formgebung durch Schmelzkneten, d. h. es weist eine schlechte Verformbarkeit auf. Da ein Polyacetalharz eine reichliche Menge an thermischem Zersetzungsgas erzeugt, das einen relativ hohen Beitrag zum Druckanstieg liefert, nimmt der Druck in einem Lichtbogenlösch-Bauelement tendenziell zu. Durch Verwendung des Polyacetalharzes in Kombination mit dem Polyolefinharz (A) wird das Lichtbogen-Auslöschungsverhalten verbessert, ohne dass die Verformbarkeit der Harzzusammensetzung beeinträchtigt wird. Außerdem wird auch der Druckanstieg in einem Lichtbogenlösch-Bauelement beim Lichtbogen-Auslöschungsvorgang unterdrückt. Although a polyacetal resin generally generates a thermal decomposition gas which is very effective for extinguishing an arc, it presents difficulty in shaping by melt-kneading, that is, it has poor moldability. Since a polyacetal resin generates an abundant amount of thermal decomposition gas that provides a relatively high contribution to the pressure increase, the pressure in an arc extinguishing device tends to increase. By using the polyacetal resin in combination with the polyolefin resin (A), the arc extinguishing performance is improved without impairing the ductility of the resin composition. In addition, the pressure increase in an arc-extinguishing component in the arc extinguishing process is also suppressed.
Das Polyacetalharz (B) enthält Struktureinheiten, die sich von Oxymethylen ableiten, in einem Anteil von vorzugsweise 75 bis 100 Mol-% und insbesondere im Bereich von 80 bis 100 Mol-%. Wenn der Anteil der Struktureinheiten weniger als 75 Mol-% beträgt, so ergibt sich ein schlechtes Lichtbogen-Auslöschungsverhalten und ein rascher Auslöschungsvorgang lässt sich nicht durchführen.The polyacetal resin (B) contains structural units derived from oxymethylene in a proportion of preferably 75 to 100 mol%, and more preferably in the range of 80 to 100 mol%. If the proportion of the structural units is less than 75 mol%, poor arc extinguishing performance results and a rapid extinguishing operation can not be performed.
Bei einem bevorzugten Polyacetalharz handelt es sich um ein Oxymethylen-Oxyethylen-Copolymeres oder um ein Oxymethylen-Polymeres, das aufgrund seiner hervorragenden Lichtbogen-Auslöschungseigenschaften besonders bevorzugt ist. Dagegen zeigt Polyoxyethylen ein schlechtes Lichtbogen-Auslöschungsverhalten.A preferred polyacetal resin is an oxymethylene-oxyethylene copolymer or an oxymethylene polymer, which is particularly preferred because of its excellent arc extinguishing properties. In contrast, polyoxyethylene exhibits poor arc extinction behavior.
Das Polyacetalharz (B) ist in einer Menge im Bereich von 5 bis 90 Gew.-teilen und insbesondere im Bereich von 7 bis 88 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Polyolefinharzes (A), enthalten. Wenn der Anteil des Polyacetalharzes (B) weniger als 5 Gew.-teile gemäß dem vorstehend definierten Verhältnis beträgt, lässt sich nur eine geringe Wirkung durch das Polyacetalharz (B) erwarten und das Lichtbogen-Auslöschungsverhalten lässt sich kaum verbessern. Wenn der Anteil 90 Gew.-teile übersteigt, nimmt die Menge des thermischen Zersetzungsgases zu, wodurch der Druck im Lichtbogenlösch-Bauelement steigt.The polyacetal resin (B) is contained in an amount in the range of 5 to 90 parts by weight, and more preferably in the range of 7 to 88 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin (A). If the proportion of the polyacetal resin (B) is less than 5 parts by weight in accordance with the ratio defined above, only a small effect by the polyacetal resin (B) can be expected, and the arc extinguishing performance is hardly improved. When the proportion exceeds 90 parts by weight, the amount of the thermal decomposition gas increases, whereby the pressure in the arc extinguishing component increases.
Die Harzzusammensetzung, die im Lichtbogenlösch-Harzformkörper verwendet wird, kann ferner die vorerwähnten Harze umfassen, wobei beispielsweise ein thermoplastisches Harz für allgemeine Zwecke enthalten sein kann. Der Anteil eines derartigen Harzes liegt vorzugsweise im Bereich von 0 bis 15 Gew.-teilen und insbesondere im Bereich von 0 bis 12 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Polyolefinharzes (A).The resin composition used in the arc extinguishing resin molded article may further include the aforementioned resins, for example, a general purpose thermoplastic resin may be contained. The proportion of such a resin is preferably in the range of 0 to 15 parts by weight, and more preferably in the range of 0 to 12 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin resin (A).
Weiterhin enthält die Harzzusammensetzung, die im Lichtbogenlösch-Harzformkörper verwendet wird, ferner ein Strahlungsvernetzungsmittel (C). Das Vorliegen des Strahlungsvernetzungsmittels erhöht die Vernetzungsdichte im Harz und homogenisiert die Vernetzungsbindungen durch die nachstehend beschriebene Bestrahlung mit radioaktiven Strahlen, wodurch die Wärmebeständigkeit, die Druckbeständigkeit und die Festigkeit verbessert werden.Further, the resin composition used in the arc extinguishing resin molded body further contains a radiation crosslinking agent (C). The presence of the radiation crosslinking agent increases the crosslinking density in the resin and homogenizes the crosslink bonds by the radiation of radioactive rays described below, thereby improving the heat resistance, the pressure resistance and the strength.
Zu geeigneten Strahlungsvernetzungsmitteln gehören Verbindungen, die keinen aromatischen Ring enthalten und bereitwillig Wasserstoffgas erzeugen, wobei es sich um Melaminverbindungen mit einer reaktiven funktionellen Gruppe mit einer bifunktionellen oder höheren Funktionalität handelt, einschließlich Trimethallylacrylat, Triallylacrylat und Isocyanato-tri-(methyl)-acrylat. Hierbei wird das Strahlungsvernetzungsmittel unter folgenden Produkten ausgewählt: Triallylisocyanurat, Trimethallylisocyanurat, ein durch radikalische Oligomerisation dieser Isocyanurate erhaltenes Oligomeres, Triallyltrimellitat, Trimethallyltrimellitat, Tetraallylpyromellitat, Tetramethallylpyromellitat, N,N,N',N',N'',N''-Hexaallylmelamin, und N,N,N',N',N'',N''-Hexamethallylmelamin.Suitable radiation crosslinking agents include compounds that do not contain an aromatic ring and readily generate hydrogen gas, which are melamine compounds having a reactive functional group having a bifunctional or higher functionality, including trimethallyl acrylate, triallyl acrylate, and isocyanato-tri (methyl) acrylate. Here, the radiation crosslinking agent is selected from the following products: triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, an oligomer obtained by radical oligomerization of these isocyanurates, triallyl trimellitate, trimethallyl trimellitate, tetraallyl pyromellitate, tetramethallyl pyromellitate, N, N, N ', N', N ", N" -hexaallylmelamine, and N, N, N ', N', N ", N" -hexamethallylmelamine.
Das Strahlungsvernetzungsmittel (C) ist in der Harzzusammensetzung in einer Menge von vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 12 Gew.-% enthalten. Wenn der Anteil des Strahlungsvernetzungsmittels (C) weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, lässt sich die Vernetzung des Harzverbundstoffes kaum verbessern. Wenn der Anteil 20 Gew.-% übersteigt, kann es zu einem Ausbluten des Strahlungsvernetzungsmittels kommen.The radiation crosslinking agent (C) is contained in the resin composition in an amount of preferably 0.5 to 20% by weight, and more preferably 1 to 12% by weight. When the proportion of the radiation crosslinking agent (C) is less than 0.5% by weight, crosslinking of the resin composite is hardly improved. If the proportion exceeds 20% by weight, the radiation crosslinking agent may bleed out.
Vorteilhafterweise enthält die Harzzusammensetzung, die im Lichtbogenlösch-Harzformkörper verwendet wird, einen oder mehrere Typen eines anorganischen Füllstoffes (D), der aus der Gruppe verstärkende Fasern, Bariumtitanat-Whiskers, feine Kieselgelteilchen, Boehmit, Talcum, Magnesiumcarbonat und ein Metallhydroxid ausgewählt ist. Das Vorliegen des anorganischen Füllstoffes verbessert die Maßhaltigkeit sowie die Intensität, die Druckbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit des lichtbogenlöschenden Harzformkörpers.Advantageously, the resin composition used in the arc extinguishing resin molded body contains one or more types of inorganic filler (D) selected from the group consisting of reinforcing fibers, barium titanate whiskers, fine silica particles, boehmite, talc, magnesium carbonate and a metal hydroxide. The presence of the inorganic filler improves the dimensional stability as well as the intensity, the pressure resistance and the heat resistance of the arc-quenching resin molded body.
Die Verstärkungsfasern können beispielsweise aus Glasfasern, Kohlenstofffasern und Metallfasern ausgewählt werden, wobei Glasfasern aufgrund ihrer Festigkeit und Haftfähigkeit am Harz und am anorganischen Füllstoffmaterial bevorzugt werden. Die Verstärkungsfasern können allein oder in Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Ferner können die Fasern mit einem bekannten Oberflächenbehandlungsmittel, z. B. einem Silan-Haftmittel, behandelt werden. Die Glasfasern werden vorzugsweise einer Oberflächenbehandlung unterzogen und ferner mit einem Harz beschichtet. Diese Maßnahme verbessert die Haftfähigkeit des Harzes in der Harzzusammensetzung.The reinforcing fibers may be selected, for example, from glass fibers, carbon fibers and metal fibers, glass fibers being preferred for their strength and adhesiveness to the resin and the inorganic filler material are preferred. The reinforcing fibers may be used alone or in combination of two or more kinds. Furthermore, the fibers may be treated with a known surface treatment agent, e.g. As a silane coupling agent. The glass fibers are preferably surface-treated and further coated with a resin. This measure improves the adhesiveness of the resin in the resin composition.
Das Metallhydroxid wird aufgrund seiner Fähigkeit zur Unterdrückung des Druckanstiegs vorzugsweise im Polyolefinharz (A) dispergiert. Das Metallhydroxid wird vorzugsweise aus der Gruppe, umfassend Aluminiumhydroxid, Boehmit und Magnesiumhydroxid mit einem Korndurchmesser im Bereich von 1 bis 10 μm ausgewählt.The metal hydroxide is preferably dispersed in the polyolefin resin (A) because of its ability to suppress the pressure increase. The metal hydroxide is preferably selected from the group comprising aluminum hydroxide, boehmite and magnesium hydroxide having a grain diameter in the range of 1 to 10 μm.
Der anorganische Füllstoff (D) ist in der Harzzusammensetzung vorzugsweise in einem Anteil von 1 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 70 Gew.-% enthalten. Wenn der Anteil des anorganischen Füllstoffes (D) weniger als 1 Gew.-% beträgt, lässt sich die Wirkung des anorganischen Füllstoffes kaum erhalten. Wenn der Anteil 70 Gew.-% übersteigt, nimmt die Menge des thermischen Zersetzungsgases ab, was das Lichtbogen-Auslöschungsvermögen beeinträchtigt.The inorganic filler (D) is contained in the resin composition preferably in a proportion of 1 to 70% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight. When the content of the inorganic filler (D) is less than 1% by weight, the effect of the inorganic filler is hardly obtained. When the proportion exceeds 70% by weight, the amount of the thermal decomposition gas decreases, which affects the arc extinguishing ability.
Die Harzzusammensetzung des Lichtbogenlösch-Harzformkörpers kann ferner üblicherweise verwendete Additive, die von den vorerwähnten Substanzen abweichen, enthalten, sofern das Additiv nicht in erheblichem Umfang die erfindungsgemäß angestrebten Eigenschaften beeinträchtigt, d. h. die Wärmebeständigkeit, die Druckbeständigkeit, das Lichtbogen-Auslöschungsvermögen und die Festigkeit. Die Additive umfassen beispielsweise Kristallisationskeime, farbgebende Mittel, Antioxidationsmittel, Formtrennmittel, Weichmacher, Wärmestabilisatoren, Gleitmittel, UV-Absorber und dergl.The resin composition of the arc-quenching resin molded article may further contain commonly used additives other than the above-mentioned substances, unless the additive significantly affects the properties desired by the present invention, that is, the above-described additives. H. the heat resistance, the pressure resistance, the arc extinguishing ability and the strength. The additives include, for example, nuclei, coloring agents, antioxidants, mold release agents, plasticizers, heat stabilizers, lubricants, UV absorbers and the like.
Der Lichtbogenlösch-Harzformkörper wird fertiggestellt, indem man die geformte Harzzusammensetzung nach einem Formgebungsvorgang in den Harzformkörper einer Bestrahlung mit α-Strahlung, γ-Strahlung, Röntgenstrahlung oder UV-Strahlung zur Vernetzung mittels des Strahlungsvernetzungsmittels (C) bestrahlt.The arc-extinguishing resin molded body is completed by irradiating the molded resin composition after irradiation with a molding process into the resin molded body of irradiation with α-ray, γ-ray, X-ray or UV radiation for crosslinking by means of the radiation crosslinking agent (C).
Die Formgebung der Harzzusammensetzung kann nach einem bekannten Verfahren durchgeführt werden. Beispielsweise kann nach dem Schmelzkneten der Harzzusammensetzung zur Bildung von Pellets die Formgebung nach einem bekannten Verfahren des Spritzgießens, des Extrudierens, der Vakuumformgebung, der Blasformgebung und dergl. durchgeführt werden. Das Schmelzkneten kann unter Verwendung einer üblicherweise verwendeten Schmelzknetmaschine, z. B. eines Einzelschnecken- oder Doppelschneckenextruders, eines Banbury-Mischers, eines Kneters, einer Mischwalze oder dergl., durchgeführt werden. Der Knetvorgang wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 170 bis 230°C durchgeführt. Wenn die Temperatur unter 170°C liegt, lässt sich das Schmelzkneten kaum durchführen. Bei einer Temperatur von über 230°C dissoziiert die Hydroxylgruppe in der Harzzusammensetzung, wodurch das Auslöschungsverhalten verringert wird. Insbesondere erweist sich das nachstehend geschilderte Verfahren als günstig. Eine Harzzusammensetzung, die das Polyolefinharz (A) und das Polyacetalharz (B) enthält, wird unter einer Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 180 bis 220°C geknetet und geformt, wonach sich eine Abkühlung auf eine Temperatur von 40 bis 60°C anschließt. Durch dieses Formgebungsverfahren lässt sich ein Harzformkörper mit einer Mikrophasen-Trennstruktur erhalten, bei dem das Polyacetalharz (B) mit einer Submikrongröße von 0,1 bis 0,9 μm im Polyolefinharz (A) dispergiert ist, und zwar in der Konfiguration eines Sees mit Inseln, eines hexagonalen Zylinders oder von Lamellen. Durch Bildung der Mikrophasen-Trennstruktur lässt sich das Polyacetalharz (B) leicht thermisch zersetzen, wobei es ein thermisches Zersetzungsgas mit starkem Lichtbogen-Auslöschungsvermögen emittiert, wodurch der Lichtbogen rasch ausgelöscht wird. Da die Vernetzung in diesem Stadium noch nicht begonnen hat, können Reste, die beim Formgebungsverfahren anfallen, einem Recycling zugeführt werden.The molding of the resin composition can be carried out by a known method. For example, after melt-kneading the resin composition for forming pellets, molding may be carried out by a known method of injection molding, extrusion, vacuum molding, blow molding and the like. The melt kneading may be carried out by using a commonly used melt kneading machine, e.g. A single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, a mixing roll or the like. The kneading process is preferably carried out at a temperature in the range of 170 to 230 ° C. When the temperature is lower than 170 ° C, the melt-kneading is hardly performed. At a temperature higher than 230 ° C, the hydroxyl group dissociates in the resin composition, thereby decreasing extinction performance. In particular, the method described below proves to be favorable. A resin composition containing the polyolefin resin (A) and the polyacetal resin (B) is kneaded and molded under an inert gas atmosphere at a temperature of 180 to 220 ° C, followed by cooling to a temperature of 40 to 60 ° C. By this molding method, there can be obtained a resin molded article having a microphase separation structure in which the polyacetal resin (B) having a submicron size of 0.1 to 0.9 μm is dispersed in the polyolefin resin (A) in the configuration of a lake with islands , a hexagonal cylinder or slats. By forming the microphase separation structure, the polyacetal resin (B) can be easily thermally decomposed to emit a thermal decomposition gas having a high arc extinguishing ability, whereby the arc is rapidly extinguished. Since the crosslinking has not yet started at this stage, residues resulting from the molding process can be recycled.
Nachdem der Harzformkörper erhalten worden ist, wird eine Bestrahlung mit α-Strahlen, γ-Strahlen, Röntgenstrahlen oder UV-Strahlen durchgeführt, wodurch man den Lichtbogenlösch-Harzformkörper erhält. Die Mikrophasen-Trennstruktur wird durch den Vernetzungsvorgang, der durch die Bestrahlung herbeigeführt wird, fixiert.After the resin molded body is obtained, irradiation with α-rays, γ-rays, X-rays or UV rays is performed to obtain the arc-extinguishing resin molded body. The microphase separation structure is fixed by the crosslinking process caused by the irradiation.
Zur Bestrahlung des Harzformkörpers werden α-Strahlen, γ-Strahlen, Röntgenstrahlen oder UV-Strahlen verwendet, worunter γ-Stahlen bevorzugt werden, da sie ein intensives Eindringverhalten zeigen und eine homogene Bestrahlung zulassen.For irradiation of the resin molded body, α rays, γ rays, X-rays or UV rays are used, of which γ-steels are preferred because they exhibit an intensive penetration behavior and allow homogeneous irradiation.
Die Bestrahlungsdosis beträgt vorzugsweise mindestens 10 kGy und insbesondere 10 bis 45 kGy. Durch Bestrahlung in diesem Bereich lässt sich ein Lichtbogenlösch-Harzformkörper mit den vorerwähnten günstigen Eigenschaften aufgrund der durch die Bestrahlung erzielten Vernetzung erreichen. Wenn die Bestrahlungsdosis unter 10 kGy liegt, ist die dreidimensionale Maschenstruktur, dir durch die Vernetzungsbindungen gebildet wird, inhomogen und nicht-umgesetztes Vernetzungsmittel kann ausbluten. Wenn die Dosis 45 kGy übersteigt, bleiben nach der Bestrahlung innere Spannungen zurück, was auf Oxidationszersetzungsprodukte im Harzformkörper zurückzuführen ist, wodurch es zu Verzerrungen und Kontraktionen kommen kann.The irradiation dose is preferably at least 10 kGy, and more preferably 10 to 45 kGy. By irradiation in this range, an arc extinguishing resin molded article having the above-mentioned achieve favorable properties due to the crosslinking achieved by the irradiation. When the irradiation dose is less than 10 kGy, the three-dimensional mesh structure formed by the crosslink bonds is inhomogeneous, and unreacted crosslinking agent may bleed out. When the dose exceeds 45 kGy, internal stresses remain after irradiation, due to oxidation decomposition products in the resin molded body, which may cause distortion and contractions.
Ein auf diese Weise erhaltener Lichtbogenlösch-Harzformkörper weist eine hervorragende Beschaffenheit in Bezug auf Festigkeit, Druckbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Lichtbogen-Ausloschungsverhalten auf und kann daher vorteilhafterweise in einem Lichtbogenlösch-Bauelement eines Trennschalters verwendet werden.An arc extinguishing resin molded article obtained in this manner has excellent strength, pressure resistance, heat resistance and arc extinguishing characteristics, and thus can be advantageously used in an arc extinguishing device of a circuit breaker.
Nachstehend wird ein Trennschalter beschrieben, in dem ein Lichtbogenlösch-Harzformkörper erfindungsgemäß verwendet wird.Next, a circuit breaker in which an arc extinguishing resin molded body is used in the present invention will be described.
Der Trennschalter umfasst einen fixierten Kontaktabschnitt mit einem fixierten Kontaktstück, einen beweglichen Kontaktabschnitt mit einem beweglichen Kontaktstück, das in Kontakt mit dem fixierten Kontaktabschnitt kommen kann und Öffnungs- und Schließvorgänge zusammen mit dem fixierten Kontaktabschnitt durchführen kann und ein Lichtbogenlösch-Bauelement, das einen bei den Öffnungs- und Schließvorgängen zwischen dem fixierten Kontaktabschnitt und dem beweglichen Kontaktabschnitt erzeugten Lichtbogen auslöscht, wobei das Lichtbogenlösch-Bauelement den vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Lichtbogenlosch-Harzformkörper umfasst.The circuit breaker includes a fixed contact portion with a fixed contact piece, a movable contact portion with a movable contact piece that can come into contact with the fixed contact portion and perform opening and closing operations together with the fixed contact portion and an arc extinguishing component, the one in the Opening and closing operations between the fixed contact portion and the movable contact portion generated arc extinguished, wherein the arc-extinguishing component comprises the above-described, arc-shaped resin molding according to the invention.
Ein spezielles Beispiel für einen derartigen Trennschalter ist in den
Gemäß
Das Lichtbogenlösch-Bauelement besteht aus einem Gitter
Der in
Die Lichtbogen-Auslöschkammer
Beim Stromunterbrechungsvorgang entsteht in der vorstehend beschriebenen Struktur ein Lichtbogen zwischen den beweglichen und fixierten Kontaktstücken
BeispieleExamples
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to some preferred embodiments. However, the invention is not limited to these examples.
Beispiel 1example 1
Zunächst wurden 60 Gew.-teile Polyolefinharz (EVAL-L104B®, Produkt der Fa. Kuraray Co., Ltd.) mit einem Gehalt an 0,58 Mol Hydroxylgruppen, bezogen auf 1 Mol Methylengruppen, und 35 Gew.-teile eines Polyoxymethylen-Oxyethylen-Copolymeren (Tenac-C 4520®, Produkt der Fa. Asahi Kasei Corporation) mit einem Gehalt an 90 Mol-% Struktureinheiten, die sich von Oxymethylen ableiten, geschmolzen und vermischt. Anschließend wurden 5 Gew.-teile TAIC®, Triallylisocyanurat, Produkt der Fa. Nippon Kasei Chemical Co., Ltd., als Vernetzungsmittel zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 220°C unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders vom Seitenstromtyp (Produkt der Fa. Japan Steel Works, Ltd.) zur Bildung von Harzpellets verknetet. Die Harzpellets wurden 7 Stunden bei 80°C getrocknet und sodann bei einer Harztemperatur von 215°C und einer Werkzeugtemperatur von 50°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ α50C® der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Der Querschnitt des Formkörpers wurde durch Rasterelektronenmikroskopie betrachtet. Es wurde die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur bestätigt, wobei sich eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigten.First, 60 parts by weight of polyolefin resin (EVAL-L104B ®, mfd. By Kuraray Co., Ltd.) containing 0.58 mole of hydroxyl groups, based on 1 mole of methyl groups, and 35 parts by weight of a polyoxymethylene oxyethylene copolymers (Tenac-C 4520 ®, mfd. by Asahi Kasei Corporation) with a content of 90 mol% of structural units derived from oxymethylene melted and mixed. Then, 5 parts by weight of TAIC ®, triallyl isocyanurate, mfd. By Nippon Kasei Chemical Co., Ltd., was added as a crosslinking agent. The resulting mixture was kneaded at 220 ° C using a side-flow type twin-screw extruder (product of Japan Steel Works, Ltd.) to form resin pellets. The resin pellets were dried at 80 ° C for 7 hours, and then molded at a resin temperature of 215 ° C and a mold temperature of 50 ° C using an injection molding machine (type α50C ® Fa. FANUC Ltd.). The cross section of the molded article was observed by scanning electron microscopy. The formation of a microphase separation structure was confirmed, showing a spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure.
Anschließend wurde der Formkörper mit γ-Strahlen aus einer Kobalt 60-Quelle mit einer Dosis von 25 kGy bestrahlt. Auf diese Weise wurde der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Beispiel 1 erhalten. Der Querschnitt dieses Lichtbogenlösch-Harzformkörpers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur wurde bestätigt, wobei sich eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigten.Subsequently, the molded body was irradiated with γ-rays from a cobalt 60 source at a dose of 25 kGy. Thus, the arc extinguishing resin molded article of Example 1 was obtained. The cross section of this arc extinguishing resin molded article was observed by a scanning electron microscope. The formation of a microphase separation structure was confirmed, showing a spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure.
Beispiel 2Example 2
Zunächst wurden 50 Gew.-teile eines Polyolefinharzes (EVAL-L104B®, Produkt der Fa. Kuraray Co., Ltd.) mit einem Gehalt an 0,58 Mol Hydroxylgruppen, bezogen auf 1 Mol Methylengruppen, und 15 Gew.-teile eines Polyoxymethylen-Oxyethylen-Copolymeren (Tenac-C 4520®, Produkt der Fa. Asahi Kasei Corporation) mit einem Gehalt an 90 Mol-% Struktureinheiten, die sich von Oxymethylen ableiteten, geschmolzen und vermischt. Anschließend wurden 15 Gew.-teile Boehmit (BMT-10®, Produkt der Fa. Kawai Lime Co., Ltd.) und 15 Gew.-teile mit Silan behandelte Glasfasern (03.JAFT2Ak25®, Produkt der Fa. Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) als anorganische Füllstoffmaterialien und 5 Gew.-teile TAIC®, Triallylisocyanurat, Produkt der Fa. Nippon Kasei Chemical Co., Ltd., als Vernetzungsmittel zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 220°C unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders vom Seitenstromtyp (Produkt der Fa. Japan Steel Works, Ltd.) zur Bildung von Harzpellets verknetet. Die Pellets wurden 7 Stunden bei 80°C getrocknet und sodann bei einer Harztemperatur von 215°C und einer Werkzeugtemperatur von 50°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ a50C®, Produkt der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Der Querschnitt des Formkörpers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Es wurde die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur bestätigt, die eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigte.First, 50 parts by weight of a polyolefin resin (EVAL-L104B ®, mfd. By Kuraray Co., Ltd.) containing 0.58 mole of hydroxyl groups, based on 1 mole of methyl groups, and 15 parts by weight of a polyoxymethylene -Oxyethylen copolymers (Tenac-C 4520 ®, mfd. by Asahi Kasei Corporation) with a content of 90 mol% of structural units were derived from oxymethylene melted and mixed. Then, 15 parts by weight of boehmite (BMT-10 ®, manufactured by. Kawai Lime Co., Ltd.) silane treated glass fibers and 15 parts by weight (03.JAFT2Ak25 ®, manufactured by. Asahi Fiber Glass Co was added., Ltd.) as inorganic filler and 5 parts by weight of TAIC ®, triallyl isocyanurate, product of Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. Fa., as a crosslinking agent. The resulting mixture was kneaded at 220 ° C using a side-flow type twin-screw extruder (product of Japan Steel Works, Ltd.) to form resin pellets. The pellets were dried for 7 hours at 80 ° C and then at a resin temperature of 215 ° C and a mold temperature of 50 ° C using an injection molding machine (Type a50C ®, mfd. By FANUC Ltd.) deformed. The cross section of the molded article was observed with a scanning electron microscope. The formation of a microphase separation structure confirming spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure was confirmed.
Anschließend wurde der Formkörper mit γ-Strahlen aus einer Kobalt 60-Quelle in einer Dosis von 25 kGy bestrahlt. Auf diese Weise wurde der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Beispiel 2 erhalten. Der Querschnitt dieses Lichtbogenlösch-Harzformkörpers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur wurde bestätigt, wobei sich eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigten. Subsequently, the molded body was irradiated with γ-rays from a cobalt 60 source at a dose of 25 kGy. Thus, the arc extinguishing resin molded article of Example 2 was obtained. The cross section of this arc extinguishing resin molded article was observed by a scanning electron microscope. The formation of a microphase separation structure was confirmed, showing a spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure.
Beispiel 3Example 3
Zunächst wurden 60 Gew.-teile eines Polyolefinharzes (EVAL-L104B®, Produkt der Fa. Kuraray Co., Ltd.) mit einem Gehalt an 0,58 Mol Hydroxylgruppen, bezogen auf 1 Mol Methylengruppen, und 15 Gew.-teile eines Polyoxymethylen-Oxyethylen-Copolymeren (Tenac-C 4520®, Produkt der Fa. Asahi Kasei Corporation) mit einem Gehalt an 90 Mol-% Struktureinheiten, die sich von Oxymethylen ableiten, bei 220°C unter einer Stickstoffgasatmosphäre geschmolzen und vermischt. Anschließend wurden 20 Gew.-teile Boehmit (BMT-10®, Produkt der Fa. Kawai Lime Co., Ltd.) als anorganische Füllstoffmaterialien und 5 Gew.-teile TAIC®, Triallylisocyanurat, Produkt der Fa. Nippon Kasei Chemical Co., Ltd., als Vernetzungsmittel zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 220°C unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders vom Seitenstromtyp (Produkt der Fa. Japan Steel Works, Ltd.) unter Stickstoffgas zur Bildung von Harzpellets verknetet. Die Pellets wurden 7 Stunden bei 80°C getrocknet und sodann unter Stickstoffgasatmosphäre bei einer Harztemperatur von 215°C und einer Werkzeugtemperatur von 50°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ α50C®, Produkt der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Der Querschnitt des Formkörpers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Es wurde die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur bestätigt, wobei sich eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigten.First, 60 parts by weight of a polyolefin resin (EVAL-L104B ®, mfd. By Kuraray Co., Ltd.) containing 0.58 mole of hydroxyl groups, based on 1 mole of methyl groups, and 15 parts by weight of a polyoxymethylene -Oxyethylen copolymers (Tenac-C 4520 ®, mfd. by Asahi Kasei Corporation) with a content of 90 mol% of structural units derived from oxymethylene, melted at 220 ° C under a nitrogen gas atmosphere and mixed. Then, 20 parts by weight of boehmite (BMT-10 ®, manufactured by. Kawai Lime Co., Ltd.) as inorganic filler and 5 parts by weight of TAIC ®, triallyl, manufactured by. Nippon Kasei Chemical Co. Ltd., added as a crosslinking agent. The resulting mixture was kneaded at 220 ° C using a side-flow type twin-screw extruder (product of Japan Steel Works, Ltd.) under nitrogen gas to form resin pellets. The pellets were dried for 7 hours at 80 ° C and then molded under a nitrogen gas atmosphere at a resin temperature of 215 ° C and a mold temperature of 50 ° C using an injection molding machine (Type α50C ®, mfd. By FANUC Ltd.). The cross section of the molded article was observed with a scanning electron microscope. The formation of a microphase separation structure was confirmed, showing a spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure.
Anschließend wurde der Formkörper mit γ-Strahlen aus einer Kobalt 60-Quelle in einer Dosis von 25 kGy bestrahlt. Auf diese Weise wurde der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Beispiel 3 erhalten. Der Querschnitt dieses Lichtbogenlösch-Harzformkörpers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Es wurde die Bildung einer Mikrophasen-Trennstruktur bestätigt, wobei sich eine Spherulit-Struktur mit einer Lamellenkonfiguration und eine homogene See-Insel-Struktur zeigten.Subsequently, the molded body was irradiated with γ-rays from a cobalt 60 source at a dose of 25 kGy. Thus, the arc extinguishing resin molded article of Example 3 was obtained. The cross section of this arc extinguishing resin molded article was observed by a scanning electron microscope. The formation of a microphase separation structure was confirmed, showing a spherulite structure with a lamellar configuration and a homogeneous sea-island structure.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Die Harzpellets von Vergleichsbeispiel 1 wurden durch Verkneten unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass kein Vernetzungsmittel zugemischt wurde. Die erhaltenen Pellets wurden 7 Stunden bei 80°C getrocknet und sodann bei einer Harztemperatur von 215°C und einer Werkzeugtemperatur von 50°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ α50C®, Produkt der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Auf diese Weise wurde der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Vergleichsbeispiel 1 erhalten.The resin pellets of Comparative Example 1 were obtained by kneading under the same conditions as in Example 1, except that no crosslinking agent was mixed. The obtained pellets were dried for 7 hours at 80 ° C and then at a resin temperature of 215 ° C and a mold temperature of 50 ° C using an injection molding machine (Type α50C ®, mfd. By FANUC Ltd.) deformed. Thus, the arc extinguishing resin molded body of Comparative Example 1 was obtained.
Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2
Die Harzpellets von Vergleichsbeispiel 2 wurden durch Verkneten unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass kein Vernetzungsmittel zugemischt wurde. Die erhaltenen Pellets wurden 7 Stunden bei 80°C getrocknet und sodann bei einer Harztemperatur von 215°C und einer Werkzeugtemperatur von 50°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ α50C®, Produkt der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Auf diese Weise wurde der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Vergleichsbeispiel 2 erhalten.The resin pellets of Comparative Example 2 were obtained by kneading under the same conditions as in Example 2, except that no crosslinking agent was mixed. The obtained pellets were dried for 7 hours at 80 ° C and then at a resin temperature of 215 ° C and a mold temperature of 50 ° C using an injection molding machine (Type α50C ®, mfd. By FANUC Ltd.) deformed. In this way, the arc extinguishing resin molded article of Comparative Example 2 was obtained.
Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3
Der Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Vergleichsbeispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polyolefinharz (EVAL-L104B®, Produkt der Fa. Kuraray Co., Ltd.) mit einem Gehalt an 0,58 Mol Hydroxylgruppen, bezogen auf 1 Mol Methylengruppen, das in Beispiel 2 verwendet worden war, durch ein Polyethylenharz (HJ362®, Produkt der Fa. Nippon Polyethylene Corporation) ersetzt wurde.The arc extinguishing resin molded article of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 2, except that the polyolefin resin (EVAL-L104B ®, product Kuraray Co., Ltd. of Fa.) With a content of 0.58 mol Hydroxyl groups, based on 1 mole of methylene groups used in Example 2, by a polyethylene resin (HJ362 ® , product of Messrs. Nippon Polyethylene Corporation) was replaced.
Vergleichsbeispiel 4Comparative Example 4
Zunächst wurden 30 Gew.-teile eines ungesättigten Polyesterharzes (7525®, Produkt der Fa. Japan U-PiCA Co., Ltd.), 30 Gew.-teile Al(OH)3, 5 Gew.-teile eines Styrol-Vinylacetat-Copolymeren, 0,3 Gew.-teile des Polymerisationsinitiators tert.-Butylperoxid-Z und 4,7 Gew.-teile eines Mittels zur Einstellung der Viskosität unter Verwendung eines Kneters verknetet. Beim Knetvorgang wurden 30 Gew.-teile eines anorganischen Füllstoffes in Form von mit Silan behandelten Glasfasern (03.JAFT2Ak25®, Produkt der Fa. Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) zugesetzt und dispergiert. Man erhielt eine Formmasse. Die Formmasse wurde bei einer Temperatur im Bereich von 140 bis 150°C verformt und polymerisiert. Auf diese Weise erhielt man den Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Vergleichsbeispiel 4.First, 30 parts by weight of an unsaturated polyester resin (7525 ® , product of Japan U-PiCA Co., Ltd.), 30 parts by weight of Al (OH) 3 , 5 parts by weight of a styrene-vinyl acetate Copolymers, 0.3 parts by weight of the polymerization initiator, tert-butyl peroxide-Z and 4.7 parts by weight of a viscosity adjusting agent kneaded using a kneader. In the kneading process, 30 parts by weight of an inorganic filler in the form of silane-treated glass fibers (03.JAFT2Ak25 ® , product of Fa. Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) was added and dispersed. A molding material was obtained. The molding compound was molded and polymerized at a temperature in the range of 140 to 150 ° C. Thus, the arc extinguishing resin molded body of Comparative Example 4 was obtained.
Vergleichsbeispiel 5Comparative Example 5
Harzpellets wurden durch Verkneten von 99,8 Gew.-teilen Nylon 6-Harz (UBE-Nylon 1015B®, Produkt der Fa. UBE Industries, Ltd.) und 0,2 Gew.-teilen eines Antioxidationsmittels (IRGANOX 1010®, Produkt der Fa. Nihon Ciba-Geigy K. K) erhalten. Die Harzpellets wurden 4 Stunden bei 105°C getrocknet und sodann bei einer Harztemperatur von 260°C und einer Werkzeugtemperatur von 85°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine (Typ α50C®, Produkt der Fa. FANUC Ltd.) verformt. Auf diese Weise erhielt man den Lichtbogenlösch-Harzformkörper von Vergleichsbeispiel 5.Resin pellets were prepared by kneading 99.8 parts by weight of
Die Formgebungseigenschaften der Lichtbogenlösch-Harzformkörper der Beispiele 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden bewertet. Die Lichtbogenlösch-Harzformkörper wurden Kurzschlusstests und Wärmebeständigkeitstests unterworfen, wobei die Formkörper für die Lichtbogen-Auslöschkammer
Beim Kurzschlusstest wurde ein elektrischer Strom von 3-Phasen 440 V/50 kA durch die Kontaktstücke im geschlossenen Zustand geleitet. Anschließend wurde der bewegliche Kontaktabschnitt geöffnet, um einen Lichtbogenstrom zu erzeugen. Die Prüfung umfasste die Unterbrechungseigenschaften des Lichtbogenstroms (Lichtbogen-Auslöschverhalten), den Bruch und die Beschädigung des Lichtbogen-Auslöschbauelements (Druckbeständigkeit) und die Oberflächenbedingungen (Wärmebeständigkeit).In the short-circuit test, an electric current of 3-phase 440 V / 50 kA was passed through the contact pieces in the closed state. Subsequently, the movable contact portion was opened to generate an arc current. The test included the interruption characteristics of the arc current (arc extinguishing behavior), the breakage and the damage of the arc extinguishing component (pressure resistance) and the surface conditions (heat resistance).
Die Stromunterbrechungseigenschaften wurden als ”akzeptabel” bezeichnet, wenn der Kurzschlussstrom in erfolgreicher Weise unterbrochen wurde.The current interruption characteristics were said to be "acceptable" when the short circuit current was successfully interrupted.
Die Formgebungseigenschaften wurden als ”akzeptabel” bezeichnet, wenn bei visueller Betrachtung keine Erzeugung von Bläschen oder ”drooling” erfolgten.Shaping properties were termed "acceptable" if no visualization of bubbles or "drooling" occurred on visual inspection.
Die Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Tests sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1
Aus den Ergebnissen von Tabelle 1 geht hervor, dass die Lichtbogenlösch-Harzformkörper der Beispiele 1 bis 3 eine gute Beschaffenheit in Bezug auf Wärmebeständigkeit und Formgebungseigenschaften aufwiesen. Die Trennschalter unter Verwendung der Lichtbogenlösch-Bauelemente aus diesen Formkörpern aus den Lichtbogen-auslöschenden Harzen führen in wirksamer Weise zu einer Auslöschung des zwischen den Kontaktstücken beim Strom unterbrechungsvorgang entwickelten Lichtbogens. Es wurde keine Beschädigung der Lichtbogen-Auslöschkammer aufgrund des Lichtbogen-Auslöschvorgangs festgestellt.From the results of Table 1, it can be seen that the arc extinguishing resin moldings of Examples 1 to 3 were good in heat resistance and molding properties. The circuit breakers using the arc-extinguishing components of these moldings from the arc-extinguishing resins effectively lead to an extinction of the arc between the contact pieces during the current interruption process developed. There was no damage to the arc extinguishing chamber due to the arc extinguishing process.
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