JP2007052942A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】アーク熱により飛散する溶融物から開閉機構部分を遮蔽する。
【解決手段】モールドケースに固定された固定接触子２と絶縁物のホルダ１１を介してモールドケースに回動可能に支持された可動接触子３とからなる開閉部と、開閉スプリングの死点超えにより反転するトグルリンク２４により可動接触子３を開閉駆動する開閉機構とを備えるとともに、開閉機構を開閉部から遮蔽する隔壁３９がモールドケースに形成され、トグルリンク２４の第２リンク２３は隔壁３９の通し穴４０を挿通してホルダ１１に連結される回路遮断器において、ホルダ１１と連結される第２リンク２３の端部に、固定・可動接触子２，３の接点３２，３３側に膨出する突部４１を形成し、トリップ動作時に突部４１を通し穴４０に嵌入させて、この通し穴４０の接点３２，３３側に生じる隙間を塞ぐようにする。
【選択図】 図３

Description

この発明は、低圧電路に用いられる配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関する。

この種の回路遮断器として、モールドケースに固定された固定接触子とモールドケースに絶縁物のホルダを介して回動可能に支持された可動接触子とからなる開閉部と、開閉スプリングの死点超えにより反転するトグルリンクにより可動接触子を開閉駆動する開閉機構とを備えるものが知られている。トグルリンクは第１及び第２の２つのリンクからなり、第１リンクは引外し機構により鎖錠されたラッチに連結され、第２リンクは可動接触子を保持するホルダに連結されている。第１リンクと第２リンクとを連結する中央ピンとハンドルレバーとの間には開閉スプリングが掛け渡され、トリップ動作時に引外し機構の作動によりラッチの鎖錠が解かれると、予め蓄勢された開閉スプリングの死点超えによりトグルリンクが反転して可動接触子が開極駆動される。このような回路遮断器については、例えば特許文献１に記載されている。

ところで、上記した回路遮断器において、短絡電流などの大電流を遮断すると、アーク熱により溶融した金属材や絶縁材の溶融物を含むアークガスが周辺に拡散し、含まれる溶融物が開閉機構や引外し機構に付着して相間絶縁や可動部の機能を損なうことがある。そのため、開閉機構部を開閉部から遮蔽する隔壁をモールドケースに形成し、開閉機構部の保護を図ったものがあり、そのような回路遮断器については、例えば特許文献２に記載されている。その場合、トグルリンクの第２リンクは、上記隔壁を通過して可動接触子のホルダに連結されるため、隔壁にはトグルリンクの第２リンクを通過させるための通し穴が設けられる。

上記隔壁の通し穴は第２リンクの運動に必要な最小限の大きさで開けられるが、第２リンクの前後には動作スペースとしての隙間が生じざるを得ない。そのため、開閉部と開閉機構部との間に隔壁を設けた場合においても、この隙間を通して開閉機構部にある程度のアークガスが侵入することは避けられない。そこで、特許文献３に記載された回路遮断器においては、この隙間を覆うように、可動接触子ホルダに先端をＬ字形に折り曲げた板状の突出部を形成し、トリップ動作時にこの突出部で通し穴の隙間を覆うようにしている。この突出部は金属（板金）製のホルダと一体に形成され、絶縁コーティングされたもので、可動接点側のアークが消弧板に移行する際、通し穴の隙間を通して開閉機構側とアークタッチし、相間短絡が生じるのを防止しようとするものである。
特開平５−２１１０２４号公報 特開２０００−３５３４６４号公報 特開平６−５１６３号公報

特許文献３に記載された可動接触子ホルダの突出部は両側面が開放し、この開放面は隔壁通し穴の隙間に通じている。従って、この突出部は可動接触子から開閉機構部分へのアークの移行を阻止する上では有効であるかもしれないが、アークガスの通過に対しては充分な閉塞作用を有しているとはいえない。そのため、アークガスが突出部の側面から隔壁通し穴の隙間を通り抜け、開閉機構部に達する可能性がある。

そこで、この発明の課題は、アーク熱により飛散する溶融物から相間絶縁部分や開閉機構部分などを確実に遮蔽することにある。

上記課題を解決するために、この発明は、モールドケースに固定された固定接触子と絶縁物のホルダを介して前記モールドケースに回動可能に支持された可動接触子とからなる開閉部と、開閉スプリングの死点超えにより反転するトグルリンクにより前記可動接触子を開閉駆動する開閉機構とを備えるとともに、この開閉機構を前記開閉部から遮蔽する隔壁が前記モールドケースに形成され、前記トグルリンクの第２リンクは前記隔壁に設けられた通し穴を挿通して前記ホルダに連結される回路遮断器において、前記ホルダと連結される前記第２リンクの端部に、前記固定・可動接触子の接点側に膨出する突部を形成し、前記開閉機構のトリップ動作時に前記突部を前記通し穴の前記接点側の隙間に嵌入させて、この隙間を塞ぐようにするものである。

この発明によれば、トグルリンクの第２リンクに形成した突部を隔壁通し穴の接点側の隙間に嵌入させることにより、この突部で通し穴の隙間にいわば栓をして、この隙間をアークガスに対して閉塞し、アークガス中の溶融物が開閉機構部分に侵入することを確実に防止することができる。その結果、大電流遮断後の相間絶縁性能や開閉機構の動作機能の信頼性が高まるとともに、各相の絶縁構造を簡素化することによる回路遮断器の小型化が可能になる。

以下、図１〜図５に基づいて、発明の実施の形態を説明する。まず、図１は３極回路遮断器の中央極部分を示す投入状態の縦断面図である。図１において、電流は電源側端子１から、固定接触子２と可動接触子３とからなる開閉部４、リード線５、リード板６、過電流引外し装置７のヒータ導体８、中継導体９を経由して負荷側端子１０に流れる。可動接触子３は絶縁物からなるホルダ１１に軸１２を介して回動可能に保持され、図示しない接触スプリングにより図１の左回りに付勢されている。また、各極のホルダ１１は開閉軸１３により一体に連結されるとともに、開閉軸１３を介してモールドケース１４に回動可能に支持されている。

可動接触子３は公知の開閉機構（例えば、特許文献１参照）１５により開閉駆動され、開閉機構１５は常時は引外し機構１６により鎖錠されている。以下、その構成について簡単に説明する。開閉機構１５は左右に側板を有するフレーム１７上に一体構成され、図１の左右に回動可能に支持されたハンドルレバー１８、その頭部に装着された操作ハンドル１９、一端をピン２０により回動可能に支持されたラッチ２１、第１リンク２２と第２リンク２３とからなり、第１リンク２２はラッチ２１に連結され、第２リンク２３はホルダ１１に連結されたトグルリンク２４、第１リンク２２と第２リンク２３とを連結する中央ピン２５に下端部が連結され、上端部がハンドルレバー１８に連結された開閉スプリング２６等を備えている。

また、引外し機構１６は、ラッチ２１の図１の右端を係止するラッチ受け２７、ラッチ受け２７を係止するとともに、各極の過電流引外し装置７と対向するトリップクロスバー２８等を備え、ラッチ受け２７はピン２９を介してフレーム１７に支持され、トリップクロスバー２８はモールドケース１４に回動可能に支持されている。

次に、開閉機構１５及び引外し機構１６の動作について説明する。図２は図１の開閉機構部分の拡大図で、図２（Ａ）は閉極状態、図２（Ｂ）は開極状態を示している。図１及び図２（Ａ）において、ホルダ１１はトグルリンク２４を介して開閉スプリング２６の力を受け、可動接触子３を固定接触子２に接触させている。この状態から操作ハンドル１９を図１の右方向に開操作すると、開閉スプリング２６の死点越えによりトグルリンク２４が反転し、可動接触子３はホルダ１１を介して右回りに開駆動されて図２（Ｂ）に示すように開極する。開極状態から操作ハンドル１９を逆方向に閉操作すると図２（Ａ）の閉極状態に復帰する。

図１において、回路遮断器を流れる電流が過負荷状態になると、ヒータ導体８の発熱により過電流引外し装置７のバイメタル３０が左方向に湾曲し、トリップクロスバー２８を押す。これにより、トリップクロスバー２８は左回りに回動し、ラッチ受け２７との係合が外れる。そのため、ラッチ受け２７は右回りに回動し、ラッチ２１との係合が外れる。その結果、ラッチ２１は左回りに回動し、開閉スプリング２６の死点越えが生じてトグルリンク２４が反転し、回路遮断器は図３に示すように開極する（トリップ動作）。

一方、図１において、回路遮断器を短絡電流のような大電流が流れると、ヒータ導体８を流れる電流の磁束により、過電流引外し装置７のアーマチュア３１が瞬時に固定コアに吸引され、トリップクロスバー２８を押す。これにより、過負荷状態のときと同様にトグルリンク２４が反転し、回路遮断器が開極する。その場合、固定接点３２と可動接点３３との間にアーク４２が発生し、このアーク４２は消弧装置３４（図１）に引き込まれて消弧されるが、その際、アーク熱により金属材や絶縁材が溶融し、アークガスと一緒に周辺に飛散する。この溶融物が開閉機構１５や引外し機構１６などの可動部に付着すると、それらの機能が損なわれたり相間短絡を生じたりする恐れがある。そこで、次に述べるように、開閉機構部をアーク熱による溶融物の飛散から隔離する手段が講じられている。

まず、図５に示すように、モールドケース１４は、ケース本体３５と、その上面に装着されるミドルカバー３６と、このミドルカバー３６の上面に装着されるトップカバー３７と、このトップカバー３７の上面を覆う補助カバー３８とから構成されている。そして、図１に示した開閉部４、過電流引外し装置７、消弧装置３４はケース本体３５に収納され、フレーム１７上に一体構成された開閉機構１５及び引外し機構１６はミドルカバー３６に搭載されている。

図５において、ミドルカバー３６の底部には各極に跨る隔壁３９が形成されており、図１に示した開閉機構１５は、隔壁３９上の中央極部分に取り付けられる。隔壁３９には左右一対のスリット状の通し穴４０が設けられており、トグルリンク２４の第２リンク２３は、通し穴４０を挿通して下方に引き出される。開閉機構１５が取り付けられたミドルカバー３６は、ケース本体３５に上方から装着され、第２リンク２３がホルダ１１に連結される。なお、ケース本体３５に収納されるホルダ１１は、開閉軸１３が本体ケース３５の半円状の溝３５ａとミドルカバー３６の半円状の溝３６ａとの間に嵌め込み保持され、ミドルカバー３６に搭載されるトリップクロスバー２８はミドルカバー３６の半円状の溝３６ｂとトップカバー３７の半円状の溝３７ａとの間に嵌め込み保持される。

図４は、図３のIV−IV線に沿う要部断面図である。トグルリンク２４の第２リンク２３は鋼板製で左右２枚からなり、隔壁３９の通し穴４０は２枚の第２リンク２３をそれぞれ挿通させる左右一対のスリット状の長穴からなっている。ここで図６は、従来構成における開閉機構部分のトリップ状態を示すものである。通し穴４０の幅は第２リンク２３の板厚になるべく近く、通し穴の長さは第２リンク２３の動作範囲を満たしながらなるべく短く形成されているが、第２リンク２３の前後幅（図６の左右幅）は、当然ながら第２リンク２３の運動範囲に渡る通し穴４０の長さより小さく、その前後に隙間４０ａ,４０ｂを生じる。その結果、すでに述べたように通し穴４０からアークガスの侵入が生じる。

そこで、図示実施の形態においては、図２（Ａ）に示すように、ホルダ１１と連結される第２リンク２３の端部に、固定・可動接触子２,３の接点３２,３３（図１）側に膨出する突部４１が形成されている。突部４１は隔壁３９と向き合う輪郭面が円弧状に形成された三角形状で、この突部４１が膨出する側の通し穴４０の端縁４０ｃには、突部４１の円弧面に沿う傾斜面が形成されている。

図３及び図４のトリップ時において、突部４１は図示の通り通し穴４０の接点３２,３３側に生じる隙間４０ａ（図６参照）に嵌入し、この隙間４０ａを塞ぐように作用する。これにより、短絡電流などの遮断時に溶融物を含むアークガスが隙間４０ａを挿通して、開閉機構１５等に吹き付けられることが防止される。その場合、突部４１は通し穴４０に入り込んで、隙間４０ａにいわば栓をする形になるため、単にカバーで覆う場合に比べて閉塞作用が大きい。なお、トリップ時において通し穴４０には反接点側に隙間４０ｂが残るが、この隙間４０ｂはアーク４２が生じる接点３２,３３側からは、可動接触子３、ホルダ１１、第２リンク２３等の陰になるため、アークガスの通り抜けは少なく実用上の問題にならない。図２（Ｂ）に示すように、突部４１は開極時においても隙間４０ａに嵌入する。

この発明の実施の形態を示す回路遮断器の閉極状態の縦断面図である。 図１の回路遮断器における開閉機構部分の拡大図で、（Ａ）は閉極状態（Ｂ）は開極状態を示す。 図２の開閉機構部分のトリップ状態を示す図である。 図３のIV−IV線に沿う要部断面図である。 図１の回路遮断器におけるモールドケースの分解縦断面図である。 従来の回路遮断器における開閉機構部分のトリップ状態を示す図である。

符号の説明

２ 固定接触子
３ 可動接触子
４ 開閉部
７ 過電流引外し装置
１１ ホルダ
１４ モールドケース
１５ 開閉機構
１６ 引外し機構
２１ ラッチ
２２ 第１リンク
２３ 第２リンク
２４ トグルリンク
２６ 開閉スプリング
３４ 消弧装置
３８ 隔壁
４０ 貫通孔
４０ａ 隙間
４１ 突部
４２ アーク

Claims (1)

1. モールドケースに固定された固定接触子と前記モールドケースに絶縁物のホルダを介して回動可能に支持された可動接触子とからなる開閉部と、開閉スプリングの死点超えにより反転するトグルリンクにより前記可動接触子を開閉駆動する開閉機構とを備えるとともに、この開閉機構を前記開閉部から遮蔽する隔壁が前記モールドケースに形成され、前記トグルリンクの第２リンクは前記隔壁に設けられた通し穴を挿通して前記ホルダに連結される回路遮断器において、
   前記ホルダと連結される前記第２リンクの端部に、前記固定・可動接触子の接点側に膨出する突部を形成し、前記開閉機構のトリップ動作時に前記突部を前記通し穴の前記接点側に生じる隙間に嵌入させて、この隙間を塞ぐようにしたことを特徴とする回路遮断器。
   
   

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