JP2012059585A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小さい電流領域でも可動接点側のアークをアーク転流板に転流させることができる回路遮断器を提供する。
【解決手段】第１の固定接触子１及び第２の固定接触子２と、これらを橋絡する可動接触子３と、接点間に発生したアークを消弧する消弧室５と、前記接点間に発生したアークを転流させるアーク転流板７とを備えた回路遮断器において、前記アーク転流板７の中央部に、前記可動接触子３を通すための開口部７ｃを設け、電流遮断時に前記可動接触子７を前記アーク転流板７の開口部７ｃを通過させて、該アーク転流板７よりも下方まで開極させるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに対向する一対の固定接触子とこれらの間を橋絡する可動接触子とからなる電流遮断部を各相ごとに備える回路遮断器に関する。

この種の回路遮断器として、特許文献１に開示された構成が知られている。図６は、従来例を示す回路遮断器の電流遮断部の側面図である。
図において、回路遮断器の電流遮断部は、第1の固定接点１ａを有するＵ字状からなる第１の固定接触子１と、第２の固定接点２ａを有するＬ字状からなる第２の固定接触子２と、固定接点１ａ、２ａと接触する可動接点３ａ、３aを両端に有する可動接触子３と、Ｕ字状の磁性体からなる複数枚のグリッド４を有する消弧室５からなり、可動接触子３は接触スプリング６により第１及び第２の固定接触子１、２に押圧されている。

また、消弧室５、５の間にはアーク転流板１７が両消弧室５、５間に跨がるように配置されており、このアーク転流板１７は接触スプリング６の受板にもなっている。さらに、可動接触子３の反固定接触子１，２側には前後一対のコ字状の磁性体８が配置され、該コ字状の磁性体８の両脚部の先端は閉極状態の可動接触子３を両側から隙間を介して挟んでいる。

上述した構成において、電流は、図示しない電源側端子から第一の固定接触子１、可動接触子３、第二の固定接触子２、図示しない過電流引外し装置を経て図示しない負荷側端子に流れる。

このような回路遮断器において、通電経路に短絡電流などの大電流が流れると、固定接触子１、２と可動接触子３の平行導体間に働く電磁反発力により、可動接触子３は接触スプリング６に抗して開離し、このとき接点１ａ、３ａ間と２ａ、３ａ間にアークが発生する。このアークは、アーク自身を流れる電流による電磁力や、グリッド４の働きにより消弧室５側に引き伸ばされる。その際、アークの可動接触子３側の足はアーク転流板１７に転流した後、消弧室５の方向へ駆動される。そして、アークはグリッド４により分断されて消弧される。

また、可動接点３ａの近傍にはコ字状の磁性体８が設けられており、大電流が流れた際に、可動接触子３を流れる電流の磁束をコ字状の磁性体８に集束させることにより、可動接触子３の開極速度を高めて遮断性能を向上させることができる。

さらに、特許文献２には、可動接点を有する可動接触子と、一端部に固定接点を有し、この一端部から接続導体部を介してその他端部を端子部とした固定接触子とを備えた開閉器において、前記固定接触子の接続導体部に切り溝を設けることにより、遮断性能を向上させるようにした開閉器が開示されている。

特許第２９６５０２５号公報 特開平７−２８２７１０号公報

ところで、特許文献１に記載の回路遮断器は、アーク転流板構造を用いた２点切り方式の回路遮断器に関するものであり、特許文献２に記載の開閉器は、１点切りの回路遮断器に関するものである。
従来の回路遮断器において、遮断性能を向上させるには、２点切り方式の回路遮断器を採用し、接点間に発生したアークをより速く消弧室側へ駆動することが必要である。従来の２点切り方式の回路遮断器では、アーク自身による電磁力を利用し、可動接点側のアークをアーク転流板に転流させることにより、アークを消弧室側へ駆動するようにしている。

しかしながら、通電電流が小さい領域（例えば１００Ａ以下）では、アークに加わる磁気駆動力が十分に得られないために、可動接点側のアークをアーク転流板に転流させることが困難であった。

そこで、本発明の課題は、比較的小さい電流領域でも可動接点側のアークをアーク転流板に転流させることができる回路遮断器を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明によれば、第１の固定接点を有する第１の固定接触子と、第２の固定接点を有する第２の固定接触子と、前記第１および第２の固定接点にそれぞれ接触する可動接点を両端に有する可動接触子と、前記可動接触子の両端に配置され、前記第１および第２の固定接点と可動接点との間に発生したアークを消弧する消弧室と、前記消弧室間に跨るように配設され、前記接点間に発生したアークを転流させるアーク転流板とを備えた回路遮断器において、前記アーク転流板の中央部に、前記可動接触子を通すための開口部を設け、電流遮断時に前記可動接触子が前記アーク転流板の開口部を通過するようにする。

前記回路遮断器において、前記アーク転流板の中央部を両端部よりも固定接触子側に近接させるように湾曲させることが好ましい。また、前記開口部の両端に固定接触子側に突出する突出部を設けるようにしてもよい。さらに、前記アーク転流板を磁性体で構成するようにしてもよい。

本発明によれば、電流遮断時に可動接触子がアーク転流板に設けた開口部を通過するので、比較的小さい電流領域でも可動接点側のアークをアーク転流板に確実に転流させることができる。

本発明の実施形態を示す回路遮断器のオン状態から接点間にアークが発生した状態を表す要部断面図 回路遮断器のオフ状態を示す要部断面図 図１に示す回路遮断器の要部斜視図 電流遮断部のオン状態を示す斜視図 電流遮断部のオフ状態を示す斜視図 従来例を示す回路遮断器の電流遮断部の側面図

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態を示す回路遮断器のオン状態から接点間にアークが発生した状態を表す要部断面図、図２は、回路遮断器のオフ状態を示す要部断面図、図３は、図１に示す回路遮断器の要部斜視図、図４は、図１の電流遮断部のオン状態を示す斜視図、図５は、電流遮断部のオフ状態を示す斜視図である。なお、実施例の図中で図６に対応する部材には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図において、本実施形態の回路遮断器の電流遮断部は、第1の固定接点１ａを有するＵ字状からなる第１の固定接触子１と、第２の固定接点２ａを有するＵ字状からなる第２の固定接触子２と、固定接点１ａ、２ａと接触する可動接点３ａ、３ａを両端に有する可動接触子３と、接点間に発生したアークを消弧する消弧室５等から構成されている。
前記電流遮断部は、図３に示すように、ケース１０と図示しないカバーからなる本体ケース内に各相ごとに収納されている。

第１の固定接触子１と第２の固定接触子２は前後に対向して配置されており、可動接触子３は、両端がへ字状に屈曲された短冊状からなり、閉極状態で図示しない接触スプリングにより第1および第２の固定接触子１、２に押圧され、それらの間を橋絡している。開極時には可動接触子３は図示しないホルダ等を介して開閉機構部により接触スプリングに抗して押し下げられる。

また、第１の固定接触子１の第１の固定接点１ａの先端と第２の固定接触子２の第２の固定接点２ａの先端には銅からなるアークランナ１ｂ、２ｂが形成されており、接点間に発生した固定接点１ａ、２ａ側のアークの足を固定接点１ａ、２ａからアークランナ１ｂ、２ｂに移動させることにより、大電流による固定接点１ａ、２ａの損傷を防止する。

そして、第１の固定接触子１は図示しない電源側端子に接続され、第２の固定接触子２は図示しない過電流引外し装置を経て図示しない負荷側端子に接続されている。
消弧室５は、図４に示すように、可動接触子３の両端にそれぞれ配置されており、Ｕ字状の磁性体からなる複数枚のグリッド４と、該グリッド４を支持するコ字状の絶縁物からなる支持体５ａとから構成されている。

また、消弧室５、５の間には、本実施形態におけるアーク転流板７が設けられている。アーク転流板７は、銅からなり、両消弧室５，５間に跨がるように配置されており、接点間に発生した可動接点３ａ側のアークの足をアーク転流板７に転流させることにより、大電流による可動接触子３や可動接点３ａの損傷を防止することができる。

さらに、図４に示すように、アーク転流板７の中央部７ａには、開極した可動接触子３を通過させることができるように、該可動接触子３の外形よりもやや大きな内径を有する開口部７ｃが形成されている。

本実施形態では、図４に示すように、開口部７ｃをアーク転流板７の中央部７ａの真ん中に形成し、該開口部７ｃの両側に転流した電流が流れる部分を設けるようにしたが、開口部７ｃをアーク転流板７の中央部の一端側に寄せて形成し、該開口部７ｃの他端側だけに転流した電流が流れる部分を設けるようにしてもよい。

また、開口部７ｃの両端には、固定接触子１、２側に突出する突出部７ｄが形成されている。突出部７ｄは開口部７ｃの端部を切り起こすことにより一体に形成することができる。

さらに、アーク転流板７の下方には、図２に示すように、開極した可動接触子３の収容スペースが設けられている。このように、アーク転流板７は、ケース１０の底面との間に前記収納スペースが設けられるようにケース１０内に配設されている。これにより、開極した可動接触子３がアーク転流板７の下方に移動することができる。

また、アーク転流板７は、開口部７ｃが設けられた中央部７ａをアーク転流板７の両端部７ｂよりも固定接触子１、２側に近接させるように湾曲させた形状となっている。
なお、アーク転流板７は、ケース１０内にねじ止め等により固定するようにしてもよい。これにより、電流遮断時に、可動接触子３がアーク転流板７の開口部７ｃにぶつかることを防止でき、可動接触子３を確実に開口部７ｃに貫通させることができる。

また、前記アーク転流板７の中央部には、開口部７ｃを設けるようにしたので、接触スプリングとして、従来のように、可動接触子とケース底面との間に設けた圧縮ばね以外にも、可動接触子と図示しない開閉機構部との間に設けた引っ張りばねを用いることもできる。

次に本発明の作用について説明する。
回路遮断器のオン状態において、通電経路に短絡電流などの大電流が流れると、第１および第２の固定接触子１、２と可動接触子３との間に電磁反発力が発生し、図１に示すように、第１の固定接点１ａと可動接点３ａの間と、第２の固定接点２ａと可動接点３ａの間にアーク１１が発生する。

ここで、固定接点１ａ、２ａ側のアークは、固定接点１ａ、２ａからアークランナ１ｂ、２ｂに移動する。また、可動接触子３は、オン状態からオフ状態まで図示しない接触スプリングに抗して開極するが、可動接触子３はオン状態からオフ状態に移動する途中で、アーク転流板７に設けた開口部７ｃを通過する。そして、可動接触子３がアーク転流板７の開口部７ｃを完全に通過すると、可動接点３ａ側のアーク１１は、可動接点３ａから可動接触子３の先端部を経由して、図２に示すように、アーク転流板７の突出部７ｄの先端に転流する。

すなわち、可動接触子３がアーク転流板７の開口部７ｃを完全に通過した後は、第１および第２の固定接点１ａ、２ａと可動接点３ａとの距離よりも、第１および第２の固定接点１ａ、２ａとアーク転流板７との距離の方が近くなる。アーク放電はより短いギャップにて発生するため、可動接点３ａ側のアークは、図２に示すように、アーク転流板７の突出部７ｄに転流するようになる。
アーク転流板７の突出部７ｄに転流した可動接点３ａ側のアークは、アーク転流板７の両端部７ｂを経由して消弧室５側に駆動されるとともに、固定接点側のアークはアークランナ１ｂ、２ｂを経由して消弧室５側に駆動される。そして、消弧室５側に駆動されたアーク１１は、グリッド４により分断されて消弧される。
また、アーク転流板７の開口部７ｃを通過した可動接触子３は、図２に示すように、アーク転流板７の下方の位置まで開極する。

このように、本実施形態によれば、アーク転流板７の中央部７ａに、開極した可動接触子３を通すための開口部７ｃを設け、電流遮断時に可動接触子３をアーク転流板７の開口部７ｃを通過させて、該アーク転流板７よりも下方まで開極させるようにしたので、可動接点側のアークを速やかにアーク転流板７に転流させることができ、通電電流が小さい領域（例えば１００Ａ以下）においても、可動接点３ａ側のアークをアーク転流板７に確実に転流させることができ、限流性能の高い回路遮断器を得ることができる。

なお、本実施形態において、開口部７ｃの両端に設けた突出部７ｄは、必ずしも設けなくてもよいが、突出部７ｄを設けることにより、アークをより確実にアーク転流板７に転流させることができるとともに、アーク転流板７と固定接点１ａ、２ａとの距離が短くなるので、より短い時間で可動接点側のアークをアーク転流板７に導くことができる。
また、アーク転流板７は、開口部７ｃが設けられた中央部７ａをアーク転流板７の両端部７ｂよりも固定接触子１、２側に近接するように湾曲させた形状としているので、可動接触子３がアーク転流板７の開口部７ｃを通過する時間が短くなるので、可動接点側のアークをより早くアーク転流板７に導くことができる。

さらに、前記アーク転流板７を磁性体、例えば鉄で構成するようにしてもよい。これにより、前記アーク転流板７により可動接点側のアークに作用する電磁力を高めることができるので、より短い時間で可動接点側のアークをアーク転流板７に導くことができる。

１ 第１の固定接触子
１ａ 第1の固定接点
２ 第２の固定接触子
２ａ 第２の固定接点
３ 可動接触子
３ａ 可動接点
５ 消弧室
７ アーク転流板
７ａ 中央部
７ｃ 開口部
７ｄ 突出部
１１ アーク

Claims (4)

1. 第１の固定接点を有する第１の固定接触子と、第２の固定接点を有する第２の固定接触子と、前記第１および第２の固定接点にそれぞれ接触する可動接点を両端に有する可動接触子と、前記可動接触子の両端に配置され、前記第１および第２の固定接点と可動接点との間に発生したアークを消弧する消弧室と、前記消弧室間に跨るように配設され、前記接点間に発生したアークを転流させるアーク転流板とを備えた回路遮断器において、
   前記アーク転流板の中央部に、前記可動接触子を通すための開口部を設け、電流遮断時に前記可動接触子が前記アーク転流板の開口部を通過するようにしたことを特徴とする回路遮断器。
2. 前記アーク転流板の中央部を両端部よりも固定接触子側に近接させるように湾曲させたことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
3. 前記開口部の両端に固定接触子側に突出する突出部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
4. 前記アーク転流板を磁性体で構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回路遮断器。