JP2009295293A

JP2009295293A - 回路遮断器

Info

Publication number: JP2009295293A
Application number: JP2008144666A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Eko; 憲一江古; Masahiro Fushimi; 征浩伏見; Kenichi Nishina; 健一仁科
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-17
Also published as: CN101599397A

Abstract

【課題】コストを低減すると共に高い遮断容量を達成する回路遮断器を得る。
【解決手段】ベースとカバーからなる合成樹脂製絶縁筐体と、この絶縁筐体の内部に装着され、一端部に固定接点４ａを有する固定接触子４と、固定接点４ａと接離する可動接点７ａを有する可動接触子７と、絶縁筐体の内部に装着され、可動接触子７が固定接触子４から開離されるときに発生するアークを消弧する消弧装置９とを備える回路遮断器において、ベースに一体成形されベースの内底から突出させた合成樹脂製アークガード１３を接点の近傍で接点の両側に設けた。
【選択図】図４

Description

この発明は、消弧装置を備えた回路遮断器に関し、特に短絡遮断時の限流性能を高めるものに係る。

例えば、特許文献１においては、筐体内部に消弧装置を備え、短絡遮断時のアーク電流を消弧する機能を有する。特許文献１では、消弧装置の消弧鉄板を保持する支持板を弾性体で支えることにより、消弧装置に伝わる振動が緩和され、消弧鉄板と支持板のガタつきによる摩擦を低減する構成にしている。同種の従来装置としては、特許文献２もある。

実開平５−９０７８５号公報特開２００４−２７３２３５号公報

従来の回路遮断器において、消弧装置の消弧鉄板は両側を支持板で保持されており、この消弧装置は筐体内部に配置されている。遮断容量の低い回路遮断器では、コスト低減を図るため、消弧装置の支持板材料には、例えばファイバー板を選定している。短絡遮断時にアーク電流が発生した際、消弧鉄板がアーク電流の影響を受けて高温に加熱される。消弧鉄板の温度上昇により、消弧鉄板と支持板の接触部が加熱され、かしめ強度が低下する。その結果、消弧鉄板が支持板から分離して、可動接触子の回転動作を妨げる要因となってしまう。また、ファイバー板は、湿気を吸収し縮む性質をもっている。支持板が湿気を吸収し縮むことで、消弧鉄板の位置が不安定となり、可動接触子の回転動作を妨げたり、ときには遮断不能を引き起こす。前記した支持板の問題点を解決するため、特許文献１では、消弧装置の下部に弾性体を設け、消弧装置の挙動を緩和する構成としている。しかし、この場合、弾性体という別部品が必要となりコストが上がってしまう。

一方、限流性能を高めるモールド成形品（例えば、モールド成形された細隙構造）を備えていない遮断容量の低い回路遮断器では、高い短絡電流が回路遮断器へ流れた場合、短絡遮断時のアーク電流を消弧することが困難である。特許文献１の弾性体は、ガタつきを防止する部品であり、限流性能を高めるモールド成形品とは異質のものであるため、アーク電流の消弧作用に全く寄与しない。

この発明は、前記のような問題点を解消するためになされたもので、コストを低減すると共に高い遮断容量を達成する回路遮断器を得ることを目的とする。

この発明に係わる回路遮断器は、ベースとカバーからなる合成樹脂製絶縁筐体と、この絶縁筐体の内部に装着され、一端部に固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、前記絶縁筐体の内部に装着され、前記可動接触子が前記固定接触子から開離されるときに発生するアークを消弧する消弧装置とを備える回路遮断器において、前記ベースに一体成形され前記ベースの内底から突出させた合成樹脂製アークガードを前記接点の近傍で前記接点の両側に設けたものである。

この発明の回路遮断器によれば、ベースに一体成形され前記ベースの内底から突出させた合成樹脂製アークガードを接点の近傍で前記接点の両側に設けたので、アークガードのベースとの一体成形により、コストを低減することができ、アークガードの限流性能により高い遮断容量を達成することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回路遮断器を示す正面断面図で、開極状態を示している。図２は紙面の上半部が図１の上面図、紙面の下半部が図１のカバーを取り払った上面図である。図３は実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す上面図である。図４は実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を消弧装置の一部を除いて示す側面図である。図５は実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。回路遮断器のベース１とカバー２はいずれも合成樹脂材料で成形されている。合成樹脂材料は、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）の有機高分子材料である。

ハンドル３も同様の材料で成形されている。ベース１とカバー２で覆われた合成樹脂製絶縁筐体内部には、固定接点４ａを有する固定接触子４、ハンドル３を操作することで動作する開閉機構部５を備えている。開閉機構部５が動作すると、クロスバー６を介して連繋された、可動接点７ａを有する可動接触子７が、開閉機構部５の動作に合わせて回転することは周知のとおりである。引き外し装置８は、回路遮断器に過電流が流れた場合、開閉機構部５を動作させて、回路遮断器をトリップさせる機能を有する。

回路遮断器は通常使用時、固定接触子４の一端部の固定接点４ａと可動接触子７の可動接点７ａが接している。回路遮断器に過電流が流れてトリップする際、電磁反発力の影響を受けてクロスバー６で支持されている可動接触子７が反時計回りに回転し、可動接点７ａは固定接点４ａから離れる。その過程で、接点間に発生したアークは、可動接触子７の回転経路に沿うように配置された、消弧装置９によって消弧される。消弧装置９は消弧鉄板１０と支持板１１で構成される。鉄板（アークランナー）１２は、短絡遮断時に発生するアークを消弧装置９の消弧鉄板１０へ導くように助勢する効果をもつ。

回路遮断器は、特に図３〜図５に示すように、固定接点４ａの近傍に、ベース１内部底面から突出した合成樹脂製アークガード１３を設けている。アークガード１３はベース１に一体成形され、ベース１の内底から突出し前記接点の近傍で接点の両側に設けられている。アークガード１３は実施の形態１では、ベース１の内底から固定接点４ａ表面まで伸びている。図３から分かるように、アークガード１３は可動接触子７や固定接触子４の長手方向に沿うように固定接点４ａの近傍に設けられている。このように構成すると、過電流又は短絡電流が流れてトリップする際には、可動接触子７の開離により、両接点間にアークが発生するが、このアークが固定接点４ａの両側に配設された合成樹脂製アークガード１３に触れ、このアークガード１３が熱せられることで発生するガスが、発生するアークのアーク柱を絞り、さらにアーク発生部と消弧装置９の圧力差により生じるガスの流れが、アークの消弧装置９側への転流を助ける。これにより限流性能が向上する。

接点近傍の両側にアークガード１３を設けた領域は、アークガード１３を設けていない領域よりも、空間が狭くなる。アークガード１３を設けていない領域には、消弧装置９が備えてある。短絡トリップの際、アークガード１３からガスが発生すると、この領域間の体積差により、アークは消弧装置９側の広い空間の方向へ移動するため、接点からアークを素早く移動できるので、接点消耗を低減できる。

また、図３に示すように、アークガード１３とベース１側壁の隙間に消弧装置９の支持板１１を挿入して支持板１１を保持させることにより、さらなる部品の追加が無く消弧装置９のガタつきを効率的に簡単に防止できる。

実施の形態２．
図６は実施の形態２における両接触子と消弧装置の構成を消弧装置の一部を除いて示す側面図である。図７は実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。実施の形態２は、ベース１内部の底面から突出させたアークガード１３における他の例を示す。図６，図７では、アークガード１３は、消弧装置９の最下部に位置する消弧鉄板１０まで伸ばしている。換言すれば、ベース１に一体成形されベース１の内底から消弧装置９の最下部の消弧鉄板１０まで突出させたアークガードを、閉極した状態の両接点の近傍で両接点の両側に設けている。実施の形態２によれば、図４で示したアークガード１３よりも長さが長いので、トリップの際、より多くのガスが発生するため、限流性能をさらに向上させることができる。

実施の形態３．
図８は実施の形態３における両接触子と消弧装置の構成を示す上面図である。図９は実施の形態３における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。図８，図９に示すように、アークガード１３は固定接点４ａ近傍を取り囲むように、コの字状に設け、開放側を消弧装置９側に対向させている。コの字状のアークガード１３は、可動接触子７の回転経路を塞がないように、消弧装置９と反対側に切欠き１４を形成している。実施の形態３によれば、短絡トリップの際、実施の形態１および２よりも多くのガスを発生させることができる。接点近傍を取り囲むようにアークガード１３を設けた領域は、アークガード１３を設けていない消弧装置９側領域よりも、空間が狭くなる。短絡トリップの際、アークガード１３からガスが発生すると、この領域間の体積差により、アークは消弧装置９側の広い空間の方向へ移動するため、接点からアークを素早く移動できるので、接点消耗を低減できると共に、限流性能をさらに向上させることができる。また、実施の形態１および２よりも、固定接点４ａ近傍のガスにより上昇した圧力を密閉することができるので、大きな圧力勾配を構成することができる。その結果、アークを早く消弧装置９側へ移動させることができるので限流性能がさらに向上する。

この発明の実施の形態１における回路遮断器を示す正面断面図である。紙面の上半部が図１の上面図、紙面の下半部が図１のカバーを取り払った上面図である。実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す上面図である。実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を消弧装置の一部を除いて示す側面図である。実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。実施の形態２における両接触子と消弧装置の構成を消弧装置の一部を除いて示す側面図である。実施の形態１における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。実施の形態３における両接触子と消弧装置の構成を示す上面図である。実施の形態３における両接触子と消弧装置の構成を示す側面図である。

符号の説明

１ベース２カバー
３ハンドル４固定接触子
４ａ固定接点５開閉機構部
６クロスバー７可動接触子
７ａ可動接点８引き外し装置
９消弧装置１０消弧鉄板
１１支持板１２鉄板、
１３アークガード。１４切欠き

Claims

ベースとカバーからなる合成樹脂製絶縁筐体と、
この絶縁筐体の内部に装着され、一端部に固定接点を有する固定接触子と、
前記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、
前記絶縁筐体の内部に装着され、前記可動接触子が前記固定接触子から開離されるときに発生するアークを消弧する消弧装置とを備える回路遮断器において、
前記ベースに一体成形され前記ベースの内底から突出させた合成樹脂製アークガードを前記接点の近傍で前記接点の両側に設けたことを特徴とする回路遮断器。
前記ベースに一体成形され前記ベースの内底から前記消弧装置の最下部の消弧鉄板まで突出させたアークガードを閉極した状態の前記両接点の近傍で前記両接点の両側に設けたことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
前記ベースに一体成形され前記ベースの内底から突出させたアークガードを前記接点の近傍で前記接点をその両側を含めて取り囲み、開放側が前記消弧装置に対向するように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路遮断器。
前記消弧装置の消弧鉄板を保持する支持板を前記アークガードと前記ベースの側壁との間に挿着させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路遮断器。