JP2014238934A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関する。 The present invention relates to a circuit breaker such as a circuit breaker for wiring or an earth leakage breaker.
負荷電路に流れる短絡電流、又は過負荷電流の過電流を遮断するために、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器が用いられている。この種の回路遮断器においては、特許文献1に開示されているように、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを消弧装置で消弧するものが知られている。
図9乃至図11は、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを消弧装置で消弧する従来の回路遮断器の電流遮断部の一例を示す図であり、図9は要部断面図、図10は電流遮断部を抽出して示す斜視図、図11は電流遮断部を抽出して示す側面図である。
Circuit breakers such as circuit breakers for wiring and earth leakage circuit breakers are used in order to cut off the short-circuit current flowing in the load circuit or the overcurrent of the overload current. In this type of circuit breaker, as disclosed in Patent Document 1, an arc generated between the stationary contact of the stationary contact and the movable contact of the movable contact during the opening operation is extinguished by the arc extinguishing device. What is arcing is known.
9 to 11 show an example of a current breaker of a conventional circuit breaker that extinguishes an arc generated between the fixed contact of the fixed contact and the movable contact of the movable contact during the opening operation by the arc extinguishing device. FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part, FIG. 10 is a perspective view showing an extracted current interrupting part, and FIG. 11 is a side view showing an extracted current interrupting part.
従来の回路遮断器60は、図9に示すように、ケース61及びカバー62からなる一つの絶縁容器に、過電流を検知する過電流検知機構(図示せず)、それにより可動接触子を開極させる可動接触子開極機構(図示せず)、及び、短絡回路に流れる電流を急速に限流させて電流を遮断する電流遮断部50などを収めた構成になっている。
電流遮断部50は、図9乃至図11に示すように、固定接点51が設けられた固定接触子52と、固定接点51に接触可能な可動接点53が設けられた可動接触子54と、開極動作時に固定接触子52の固定接点51と可動接触子54の可動接点53との間に生じたアーク55(図10及び図11参照)を一方向に所定の間隔をおいて層状に配列された複数の磁性グリッド56で消弧する消弧装置57とを有している。
As shown in FIG. 9, a
As shown in FIGS. 9 to 11, the
従来の回路遮断器60において、負荷電流通電時には、固定接触子52と可動接触子54は閉じており、固定接点51及び可動接点53が接触し、導通状態が保たれている。OFF操作時には固定接点51と可動接点53は互いに離れるため、両者の間にはアーク55が発生する。
固定接点51と可動接点53との間に発生したアーク55は、やがて固定接触子52及び可動接触子54に流れる電流、アーク55、及び磁性グリッド56により作用する電磁力を受け、図10及び図11に示すように、磁性グリッド56の方向へ移動及び湾曲を始める。
In the
The
アーク55は磁性グリッド56に到達すると、各磁性グリッド56で分断され、これによって固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧が一気に高まり、短絡回路に流れる電流は急速に限流され、電流が遮断される。
ここで、固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧は、電流値、アーク55の径及び磁性グリッド56の枚数などから影響を受ける。磁性グリッド56の1区間当たりの電圧はおおよそ25V程度であり、例えば図11で示すように8枚の磁性グリッド56を一方向に配列した場合、固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧はおおよそ225V程度となる。固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧は電源電圧に対して逆起電力である。
When the
Here, the voltage generated between the
したがって、従来の回路遮断器60は、固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧が高いほど短絡回路に流れる電流を素早く限流させることができ、事故電流の発生から遮断完了までを短くすることができる。
また、従来の回路遮断器60は、磁性グリッド56の枚数を増やすことにより、固定接触子52及び可動接触子54間に発生する電圧を高めることができる。
Therefore, the
Further, the
しかしながら、従来の回路遮断器60は、前述したように、過電流検知機構、可動接触子開極機構、及び、電流遮断部50などを1つの絶縁容器に収めたものであり、各要素が密に配置された構造をとっている。このため、従来の回路遮断器60は、絶縁容器内で電流遮断部50を収めることのできる高さに制約があり、一方向に配列できる磁性グリッド56の枚数に限りがあるため、小型で高い限流性能を持たせることは困難であった。
そこで、本発明者は磁性グリッドの配列に着目し、本発明をなした。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、小型で高遮断性能の回路遮断器を提供することを目的とする。
However, as described above, the
Therefore, the present inventor made the present invention paying attention to the arrangement of the magnetic grid.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a small circuit breaker having a high breaking performance.
上記目的を達成するため、一の実施形態に係る回路遮断器は、固定接点が設けられた固定接触子と、前記固定接点に接触可能な可動接点が設けられた可動接触子と、開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じたアークを複数のアークに分割するアーク分割手段と、各々が一方向に所定の間隔を置いて配列された複数の磁性グリッドを有し、前記アーク分割手段により分割された後のアークを個々に消弧する複数の消弧装置とを備えている。 In order to achieve the above object, a circuit breaker according to one embodiment includes a fixed contact provided with a fixed contact, a movable contact provided with a movable contact capable of contacting the fixed contact, and an opening operation. Arc dividing means for dividing an arc generated between the fixed contact and the movable contact into a plurality of arcs, and a plurality of magnetic grids each arranged at a predetermined interval in one direction, And a plurality of arc extinguishing devices that individually extinguish the arcs divided by the arc dividing means.
この一の実施形態に係る回路遮断器によれば、限られた高さ寸法内に配置できる磁性グリッドの枚数を増やすことができるとともに、限られた高さ寸法内で、開極動作時に固定接触子及び可動接触子間に発生する電圧を高めることができるので、限られた高さ寸法内でより高い遮断性能を得ることができる。この結果、小型で高遮断性能(高限流性能)の回路遮断器を得ることができる。 According to the circuit breaker according to this embodiment, the number of magnetic grids that can be arranged within a limited height dimension can be increased, and fixed contact can be made during opening operation within the limited height dimension. Since the voltage generated between the child and the movable contact can be increased, higher blocking performance can be obtained within a limited height dimension. As a result, a circuit breaker having a small size and a high breaking performance (high current limiting performance) can be obtained.
また、一の実施形態に係る回路遮断器において、前記アーク分割手段は、開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じた前記アークが移動することにより前記複数のアークに分割するアーク分割部分、前記アーク分割部分から前記複数の消弧装置のうちの第1の消弧装置に向かって延在する第1の分岐部分、及び、前記アーク分割部分から前記複数の消弧装置のうちの前記第1の消弧装置と隣り合う第2の消弧装置に向かって延在する第2の分岐部分を有する中間電極と、開極動作後における前記可動接触子の先端側から前記第1の消弧装置に向かって延在し、かつ前記可動接触子と同電位に接続された第1のアークランナーと、前記固定接触子の固定接点が設けられた部分から前記第2の消弧装置に向かって延在する第2のアークランナーとを含み、前記第1のアークランナーの前記第1の消弧装置側の先端と、前記第1の分岐部分の前記第1の消弧装置側の先端とが、前記第1の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間し、前記第2の分岐部分の前記第2の消弧装置側の先端と、前記第2のアークランナーの前記第2の消弧装置側の先端とが、前記第2の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間している。 Further, in the circuit breaker according to one embodiment, the arc dividing means divides the arc into a plurality of arcs by moving the arc generated between the fixed contact and the movable contact during the opening operation. An arc dividing portion, a first branch portion extending from the arc dividing portion toward a first arc extinguishing device of the plurality of arc extinguishing devices, and a plurality of arc extinguishing devices from the arc dividing portion. An intermediate electrode having a second branch portion extending toward the second arc extinguishing device adjacent to the first arc extinguishing device, and the first electrode from the tip side of the movable contact after the opening operation. The second arc extinguishing from a portion of the first arc runner extending toward the arc extinguishing device 1 and connected to the same potential as the movable contact and the fixed contact of the fixed contact A second arm extending towards the device A tip of the first arc runner on the first arc extinguishing device side and a tip of the first branch portion on the first arc extinguishing device side are the first arc extinguishing. A plurality of magnetic grids of the device spaced apart from each other in the arrangement direction, the second branch portion of the second arc extinguishing device side tip, and the second arc runner of the second arc extinguishing device side The tips are separated from each other in the arrangement direction of the plurality of magnetic grids of the second arc extinguishing device.
この一の実施形態に係る回路遮断器によれば、中間電極のアーク分割部分で分割された後のアークのうち、可動接点側のアークを、第1のアークランナー及び第1の分岐部分により、中間電極のアーク分割部分から第1の消弧装置に容易に導くことができるともとに、中間電極のアーク分割部分で分割された後のアークのうち、固定接点側のアークを、第2の分岐部分及び第2のアークランナーにより中間電極のアーク分割部分から第2の消弧装置に容易に導くことができる。 According to the circuit breaker according to this one embodiment, among the arcs divided by the arc division part of the intermediate electrode, the arc on the movable contact side is divided by the first arc runner and the first branch part. The arc of the intermediate electrode can be easily guided to the first arc extinguishing device, and the arc on the fixed contact side among the arcs divided by the arc division of the intermediate electrode is changed to the second arc. The branch portion and the second arc runner can easily lead the arc split portion of the intermediate electrode to the second arc extinguishing device.
また、一の実施形態に係る回路遮断器は、さらに、前記第1の消弧装置と前記第2の消弧装置とを隔てる隔壁を備え、前記隔壁は、前記第1の消弧装置と前記第2の消弧装置との間に設けられた第1の隔壁部分と、前記複数の磁性グリッドの配列方向において前記中間電極のアーク分割部分よりも前記第1のアークランナー側に位置し、前記第1の隔壁部分から前記中間電極の第2の分岐部分及び前記第2の消弧装置を囲むように設けられた第2の隔壁部分と、前記複数の磁性グリッドの配列方向において前記中間電極のアーク分割部分よりも前記固定接点側に位置し、前記第1の隔壁部分から前記中間電極の第1の分岐部分及び前記第1の消弧装置を囲むようにして設けられた第3の隔壁部分とを有している。 The circuit breaker according to one embodiment further includes a partition that separates the first arc-extinguishing device and the second arc-extinguishing device, and the partition includes the first arc-extinguishing device and the first arc-extinguishing device. A first partition portion provided between the second arc-extinguishing device and the arc dividing portion of the intermediate electrode in the arrangement direction of the plurality of magnetic grids, located on the first arc runner side, A second partition wall portion provided so as to surround the second branch portion of the intermediate electrode and the second arc extinguishing device from the first partition wall portion; and the intermediate electrode in the arrangement direction of the plurality of magnetic grids. A third partition wall portion located on the fixed contact side of the arc dividing portion and provided so as to surround the first branch portion of the intermediate electrode and the first arc extinguishing device from the first partition wall portion. Have.
この一の実施形態に係る回路遮断器によれば、開極動作時に中間電極のアーク分割部分よりも第1のアークランナー側で発生した導電性ガスは第1の消弧装置側に移動するので、中間電極のアーク分割部分で分割された後のアークのうち、可動接点側のアークを、第1のアークランナー及び中間電極の第1の分岐部分を含む電極形状と、第2の隔壁部分との作用により、より効果的に第1の消弧装置に導くことができる。 According to the circuit breaker according to this one embodiment, the conductive gas generated on the first arc runner side with respect to the arc division portion of the intermediate electrode during the opening operation moves to the first arc extinguishing device side. The arc on the movable contact side among the arcs divided by the arc division part of the intermediate electrode, the electrode shape including the first arc runner and the first branch part of the intermediate electrode, and the second partition wall part By this action, it is possible to lead to the first arc extinguishing device more effectively.
また、開極動作時に中間電極のアーク分割部分よりも固定接点側で発生した導電性ガスは第2の消弧装置側に移動するので、中間電極のアーク分割部分で分割された後のアークのうち、固定接点側のアークを、中間電極の第2の分岐部分及び第2のアークランナーを含む電極形状と、第3の隔壁部分との作用により、より効果的に第2の消弧装置に導くことができる。 In addition, since the conductive gas generated on the stationary contact side of the arc division portion of the intermediate electrode during the opening operation moves to the second arc extinguishing device side, the arc of the arc after being divided at the arc division portion of the intermediate electrode Among them, the arc on the fixed contact side is more effectively converted into the second arc extinguishing device by the action of the electrode shape including the second branch portion of the intermediate electrode and the second arc runner and the third partition wall portion. Can lead.
本発明によれば、小型で高遮断性能(高限流性能)の回路遮断器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a small circuit breaker having a high breaking performance (high current limiting performance).
以下、本発明の一実施形態に係る回路遮断器について、図1乃至図8を参照して説明する。なお、図4、図5、図7及び図8に示す矢印Sは、後述するアークの移動方向を示すものである。
まず、回路遮断器の構成について説明する。
本実施形態に係る回路遮断器は、図9に示す従来の回路遮断器60と同様に、ケース及びカバーからなる一つの絶縁容器に、過電流を検知する過電流検知機構、それにより可動接触子を開極させる可動接触子開極機構、及び、短絡回路に流れる電流を急速に限流させて電流を遮断する電流遮断部1(図1及び図2参照)などを収めた構成になっている。
Hereinafter, a circuit breaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. The arrows S shown in FIGS. 4, 5, 7 and 8 indicate the direction of arc movement to be described later.
First, the configuration of the circuit breaker will be described.
The circuit breaker according to the present embodiment is similar to the
電流遮断部1は、図1乃至図8に示すように、固定接点11が設けられた固定接触子12と、固定接点11に接触可能な可動接点13が設けられた可動接触子14とを備えている。
また、電流遮断部1は、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20をその長手方向の中央部分において2つのアーク21,22に分割するアーク分割手段15と、このアーク分割手段15により分割された後の2つのアーク21,22を個々に消弧する第1の消弧装置16A及び第2の消弧装置16Bとを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 8, the current interrupting unit 1 includes a fixed
In addition, the current interrupting unit 1 is configured so that the
また、電流遮断部1は、第1の消弧装置16Aと第2の消弧装置16Bとを隔てる隔壁24を備えている。
本実施形態の回路遮断器は、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20をアーク分割手段15で一旦2つのアーク21,22に分割し、アーク分割手段15で分割された2つのアーク21,22を2つの消弧装置16A,16Bで個々に消弧するように構成されている。
In addition, the current interrupting unit 1 includes a
The circuit breaker according to the present embodiment is configured such that the
第1及び第2の消弧装置16A,16Bの各々は、一方向に所定の間隔を置いて層状に配列された複数の磁性グリッド17を有し、この複数の磁性グリッド17により開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20を分断して消弧するように構成されている。ここで、複数の磁性グリッド17が配列された方向を磁性グリッド配列方向GLと呼ぶ。
各磁性グリッド17は磁性材料で形成されている。各磁性グリッド17は、図示していないが絶縁性の部材により所定の間隔を置いて固定配置されている。各磁性グリッド17は、詳細に図示していないが、グリッド基部から平行に一対のグリッド脚部が延在するU字形状又はV字形状で形成されている。
Each of the first and second
Each
第1及び第2の消弧装置16A,16Bの各々は、磁性グリッド配列方向GLに沿う方向から平面視したとき、互いに隣接して並列に配置されている。
固定接触子12は、導電性の材料で形成されている。固定接触子12は、固定接点11が設けられた第1の部分12aと、この第1の部分12aから第2の消弧装置16Bの複数の磁性グリッド17のうちの終段(図5において最下段)に位置する磁性グリッド17に向かって延在する第2の部分12bとを有している。第1の部分12aと第2の部分12bは一体に形成され、互いに電気的にかつ機械的に接続されている。固定接触子12は、前述のケースに固定され、図示していないが電源側端子と一体に形成、もしくは他の導電部材を介して電源側端子と電気的に接続されている。
Each of the first and second
The
ここで、固定接触子12の第2の部分12bは、本発明に係る第2のアークランナーに対応する。
可動接触子14は、一端側に固定接点11と接触する可動接点13を有し、図示していないが、他端側が前述のケースに回動可能に支持された絶縁物の可動接触子ホルダに回動自在に連結されており、接触スプリングにより固定接触子12に向かって付勢されている。図1乃至図8では、可動接触子14が開極した状態を示している。
アーク分割手段15は、中間電極18と、アークランナー19と、固定接触子12の第2の部分12bとを含む構成になっている。
Here, the
The
The arc dividing means 15 includes an
中間電極18は、導電性の材料で形成されている。中間電極18は、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20が移動することによりアーク20を2つのアーク21,22に分割するアーク分割部分18aを有している。このアーク分割部分18aは、開極動作後の固定接点11と可動接点13とを結ぶ方向において、固定接点11よりも可動接点13側に位置し、可動接点13よりも固定接点11側に位置している(図4及び図6参照)。また、中間電極18は、アーク分割部分18aから第1の消弧装置16Aの複数の磁性グリッド17のうちの終段(図4において最下段)に位置する磁性グリッド17に向かって延在する第1の分岐部分18bを有している。また、中間電極18は、アーク分割部分18aから第2の消弧装置16Bの複数の磁性グリッド17のうちの初段(図5において最上段)に位置する磁性グリッド17に向かって延在する第2の分岐部分18cを有している。これらのアーク分割部分18a、第1の分岐部分18b及び第2の分岐部分18cは一体に形成され、互いに電気的にかつ機械的に接続されている。
The
本実施形態において、第1の分岐部分18bは、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLに沿う方向から平面視したとき、その先端が第1の消弧装置16Aの終段に位置する磁性グリッド17と重畳している(図4参照)。また、第2の分岐部分18cは、第2の消弧装置16Bの磁性グリッド配列方向GLにおいて、その先端が第2の消弧装置16Bの初段に位置する磁性グリッド17よりも外側に位置している(図5参照)。
In the present embodiment, the
アークランナー19は、導電性の材料からなり、開極動作後における可動接触子14の先端側から第1の消弧装置16Aの複数の磁性グリッド17のうちの初段(図4において最上段)に位置する磁性グリッド17に向かって延在している。本実施形態において,アークランナー19は、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLに沿う方向から平面視したとき、一端側が中間電極18のアーク分割部分18aと重畳し、他端側が初段(最上段)に位置する磁性グリッド17と重畳している(図4及び図6参照)。アークランナー19は、本発明に係る第1のアークランナーに対応する。
The
ここで、アークランナー19は、前述したように、開極動作後における可動接触子14の先端側から第1の消弧装置16Aの初段に位置する磁性グリッド17に向かって延在している。一方、中間電極18の第1の分岐部分18bは、前述したように、アーク分割部分18aから第1の消弧装置16Aの終段に位置する磁性グリッド17に向かって延在している。すなわち、アークランナー19の第1の消弧装置16A側の先端と、中間電極18の第1の分岐部分18bの第1の消弧装置16A側の先端は、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLにおいて互いに離間している(図4参照)。
Here, as described above, the
また、中間電極18の第2の分岐部分18cは、前述したように、アーク分割部分18aから第2の消弧装置16Bの初段に位置する磁性グリッド17に向かって延在している。一方、固定接触子12の第2の部分12bは、前述したように、固定接点11が設けられた第1の部分12aから第2の消弧装置16Bの終段に位置する磁性グリッド17に向かって延在している。すなわち、中間電極18の第2の分岐部分18cの第2の消弧装置16B側の先端と、固定接触子12の第2の部分12bの第2の消弧装置16B側の先端は、第2の消弧装置16Bの磁性グリッド配列方向GLにおいて互いに離間している(図5参照)。
Further, as described above, the
中間電極18において、第1の分岐部分18bは、開極動作時に固定接点11と可動接点13との間に生じたアーク20をアーク分割部分18aで分割した後の2つのアーク21,22のうちのアーク21をアークランナー19とともに第1の消弧装置16Aに導くためのものである。第2の分岐部分18cは、開極動作時に固定接点11と可動接点13との間に生じたアーク20をアーク分割部分18aで分割した後の2つのアーク21,22のうちのアーク22を固定接触子12の第2の部分12b(第2のアークランナー)とともに第2の消弧装置16Bに導くためのものである。すなわち、本実施形態のアーク分割手段15は、開極動作時に固定接点11と可動接点13との間に生じたアーク20を2つのアーク21,22に分割するアーク分割機能(中間電極18のアーク分割部分18a)と、分割した後の2つのアーク21,22を2つの消弧装置16A,16Bにそれぞれ導くアーク導き機能(固定接触子12の第2の部分12b、中間電極18の第1及び第2の分岐部分18b,18c、アークランナー19)とを兼ね備えている。
In the
隔壁24は、第1の消弧装置16Aと第2の消弧装置16Bとの間に設けられた第1の隔壁部分24a(図1、図4、図7及び図8参照)を有している。また、隔壁24は、第2の消弧装置16Bの磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりもアークランナー19側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第2の分岐部分18c及び第2の消弧装置16Bを囲むようにして設けられた第2の隔壁部分24b(図1、図5及び図7参照)を有している。また、隔壁24は、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりも固定接点11側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第1の分岐部分18b及び第1の消弧装置16Aを囲むようにして設けられた第3の隔壁部分24c(図4及び図8参照)を有している。隔壁24は絶縁性の材料で形成され、前述のケースに支持されている。
The
次に、回路遮断器の動作について説明する。
本実施形態の回路遮断器では、図示していない電流検知機構が過電流を検知した際、可動接触子開極機構が働き、可動接触子14が図1及び図4に示す開極方向に開極する。もしくは、短絡電流の通電により接点に作用する電磁反発力により可動接触子14が同様に開極する。その際、固定接点11と可動接点13との間に生じたアーク20は電磁力によって中間電極18のアーク分割部分18aの方向へ湾曲し、その中央部分が中間電極18のアーク分割部分18aに移動する。
中間電極18のアーク分割部分18aに移動したアーク20は、このアーク分割部分18aで2つのアークに分割(分断)、すなわち可動接点13側(アーク分割部分18aよりも上側)のアーク21と固定接点11側(アーク分割部分18aよりも下側)のアーク22に分断される(図1、図2及び図6参照)。
Next, the operation of the circuit breaker will be described.
In the circuit breaker of the present embodiment, when a current detection mechanism (not shown) detects an overcurrent, the movable contact opening mechanism works, and the
The
中間電極18のアーク分割部分18aで分割された2つのアークのうち、可動接点13側のアーク21の上端(可動接点13側の端)21aは、アーク21に作用する電磁力により可動接触子14からアークランナー19に移動し、その後、アークランナー19の表面を第1の消弧装置16Aに向かって走行する(図4参照)。また、アーク21の下端(中間電極18側の端)21bは、同様にアーク21に作用する電磁力により中間電極18のアーク分割部分18aから第1の分岐部分18bに移動し、その後、第1の分岐部分18bの表面を第1の消弧装置16Aに向かって走行する(図4及び図7参照)。
これにより、可動接点13側(上側)のアーク21は、第1の消弧装置16Aまで導かれる(図1及び図4参照)。第1の消弧装置16Aに達したアーク21は、第1の消弧装置16Aの各磁性グリッド17により分断されるので、アークランナー19及び中間電極18間の電圧は急激に高まる。
Of the two arcs divided by the
Thereby, the
一方、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の2つのアークのうち、固定接点11側のアーク22の上端(中間電極18側の端)22aは、アーク22に作用する電磁力により中間電極18のアーク分割部分18aから第2の分岐部分18cに移動し、その後、第2の分岐部分18cの表面を第2の消弧装置16Bに向かって走行する(図5参照)。また、アーク22の下端(固定接点11側)22bは、同様にアーク22に作用する電磁力により固定接触子12の固定接点11から固定接触子12の第2の部分12b(第2のアークランナー)に移動し、その後、この第2の部分12bの表面を第2の消弧装置16Bに向かって走行する(図5及び図8参照)。
On the other hand, of the two arcs after being divided by the
これにより、固定接点11側(下側)のアーク22は、第2の消弧装置16Bまで導かれる(図2及び図5参照)。第2の消弧装置16Bに達したアーク22は、第2の消弧装置16Bの各磁性グリッド17により分断されるので、中間電極18及び固定接触子12の間の電圧は急激に高まる。
Thereby, the
ここで、隔壁24は、前述したように、第2の消弧装置16Bの磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりもアークランナー19側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第2の分岐部分15c及び第2の消弧装置16Bを囲むようにして設けられた第2の隔壁部分24bを有している(図5及び図7参照)。これにより、開極動作時に中間電極18のアーク分割部分18aよりもアークランナー19側(中間電極18の上方)で発生した導電性ガスは第1の消弧装置16A側に移動する。したがって、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の可動接点13側(上側)のアーク21は、アークランナー19及び中間電極18の第1の分岐部分18bを含む電極形状と、第2の隔壁部分24bとの作用により、より効果的に第1の消弧装置16Aに導かれることとなる。
Here, as described above, the
また、隔壁24は、前述したように、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりも固定接点11側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第1の分岐部分18b及び第1の消弧装置16Aを囲むようにして設けられた第3の隔壁部分24cを有している(図4及び図8参照)。これにより、開極動作時に中間電極18のアーク分割部分18aよりも固定接点11側(中間電極18の下方)で発生した導電性ガスは第2の消弧装置16B側に移動する。したがって、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の固定接点11側(下側)のアーク22は、中間電極18の第2の分岐部分18c及び固定接触子12を含む電極形状と、第3の隔壁部分24cとの作用により、より効果的に第2の消弧装置16Bに導かれることとなる。
Further, as described above, the
このように構成された本実施形態の回路遮断器において、遮断時の電流の通電経路は、例えば可動接触子14から固定接触子12側へ流れる電流を遮断する場合は、アークランナー19、中間電極18、固定接触子12の順となり、固定接触子12及び可動接触子14間の電圧は、第1の消弧装置16Aと第2の消弧装置16Bとで発生した電圧の和となる。
In the circuit breaker of the present embodiment configured as described above, when the current flow path at the time of interruption is, for example, to interrupt the current flowing from the
本実施形態の回路遮断器では、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20を一旦2つのアーク(21,22)に分割し、並列配置された2つの消弧装置(16A,16B)でそれぞれ電圧を発生させている。したがって、本実施形態の回路遮断器では、従来の回路遮断器と同様の電流遮断部の高さ寸法に、約2倍の磁性グリッド17を配置することができるようになり、アーク20の分断により発生する電圧も約2倍とすることができる。
In the circuit breaker of the present embodiment, the
なお、本実施形態の回路遮断器では、磁性グリッド17の総枚数は14枚(磁性グリッド17により分断される区間は16区間)である。一方、図11に示す従来の回路遮断器60では、磁性グリッド56の総枚数は8枚(磁性グリッドにより分断される区間は9区間)である。したがって、本実施形態の回路遮断器は、従来の回路遮断器に対して、同一の電流遮断部1の高さ寸法で、開極動作時に固定接触子12及び可動接触子14間に発生する電圧として約1.8倍の電圧を得ることができる。すなわち、本実施形態の回路遮断器では、電源電圧に対して従来よりも1.8倍の高い起電力を得ることができるため、同一寸法でより高い遮断性能(限流性能)を得ることができる。
In the circuit breaker of this embodiment, the total number of
以上のように、本実施形態の回路遮断器によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の回路遮断器は、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20をアーク分割手段15により2つのアーク21,22に分割し、この2つのアーク21,22を個々に消弧する2つの消弧装置16A,16Bを備えている。したがって、本実施形態の回路遮断器は、限られた高さ寸法内に配置できる磁性グリッド17の枚数を増やすことができるとともに、限られた高さ寸法で、開極動作時に固定接触子12及び可動接触子14間に発生する電圧を高めることができる。この結果、本実施形態の回路遮断器は、限られた電流遮断部1の高さ寸法内でより高い遮断性能を得ることができるので、小型で高遮断性能(高限流性能)を得ることができる。
As described above, according to the circuit breaker of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The circuit breaker of the present embodiment is configured so that the arc dividing means 15 generates two arcs between the fixed
(2)本実施形態の回路遮断器において、アーク分割手段15は中間電極18を含む構成になっている。この中間電極18は、開極動作時に固定接点11と可動接点13との間で生じたアーク20が移動することにより2つのアーク21,22に分割するアーク分割部分18aと、アーク分割部分18aから第1の消弧装置16Aに向かって延在する第1の分岐部分18bと、アーク分割部分18aから第2の消弧装置16Bに向かって延在する第2の分岐部分18cとを有している。
(2) In the circuit breaker according to the present embodiment, the arc dividing means 15 includes the
また、アーク分割手段15は、開極動作後における可動接触子14の先端側から第1の消弧装置16Aに向かって延在し、可動接触子14と同電位に接続されたアークランナー19と、固定接触子12の固定接点11が設けられた第1の部分12aから第2の消弧装置16Bに向かって延在する第2の部分12b(第2のアークランナー)とを含む構成になっている。
The arc dividing means 15 extends from the distal end side of the
また、アーク分割手段15は、アークランナー19の第1の消弧装置16A側の先端と、第1の分岐部分18bの第1の消弧装置16A側の先端とが、第1の消弧装置16Aの磁性グリッド配列方向GLにおいて互いに離間し、第2の分岐部分18cの第2の消弧装置16B側の先端と、固定接触子12の第2の部分12bの第2の消弧装置16B側の先端とが、第2の消弧装置16Bの磁性グリッド配列方向GLにおいて互いに離間している。
The arc splitting means 15 includes a first arc extinguishing device in which the tip of the
したがって、このように構成された本実施形態の回路遮断器では、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の2つのアーク21,22のうち、可動接点13側のアーク21を、アークランナー19(第1のアークランナー)及び中間電極18の第1の分岐部分18bにより中間電極18のアーク分割部分18aから第1の消弧装置16Aに容易に導くことができるとともに、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の2つのアーク21,22のうち、固定接点11側のアーク22を、中間電極18の第2の分岐部分18c及び固定接触子12の第2の部分12b(第2のアークランナー)により中間電極18のアーク分割部分18aから第2の消弧装置16Bに容易に導くことができる。
Therefore, in the circuit breaker of the present embodiment configured as described above, the
(3)本実施形態の回路遮断器は、中間電極18が、開極動作時に固定接点11と可動接点13との間に生じたアーク20を2つのアーク21,22に分割するアーク分割機能(アーク分割部分18a)と、分割した後の2つのアーク21,22を2つの消弧装置16A,16Bにそれぞれ導くアーク導き機能(第1及び第2の分岐部分18b,18c)とを兼ね備えた構成になっているので、アーク分割機能とアーク導き機能とをそれぞれ別々に構成した場合と比べて、電流遮断部1をコンパクトにすることができる。
(3) The circuit breaker of the present embodiment has an arc dividing function in which the
(4)本実施形態の回路遮断器は、隔壁24が、磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりもアークランナー19側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第2の分岐部分18c及び第2の消弧装置16Bを囲むように設けられた第2の隔壁部分24bを有しているので、開極動作時に中間電極18のアーク分割部分18aよりもアークランナー19側(中間電極18の上方)で発生した導電性ガスは第1の消弧装置16A側に移動する。したがって、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の2つのアーク21,22のうち、可動接点13側(上側)のアーク21を、アークランナー19及び中間電極18の第1の分岐部分18bを含む電極形状と、第2の隔壁部分24bとの作用により、より効果的に第1の消弧装置16Aに導くことができる。
(4) In the circuit breaker of the present embodiment, the
また、本実施形態の回路遮断器は、隔壁24が、磁性グリッド配列方向GLにおいて中間電極18のアーク分割部分18aよりも固定接点11側に位置し、第1の隔壁部分24aから中間電極18の第1の分岐部分18b及び第1の消弧装置16Aを囲むようにして設けられた第3の隔壁部分24cを有しているので、開極動作時に中間電極18のアーク分割部分18aよりも固定接点11側(中間電極18の下方)で発生した導電性ガスは第2の消弧装置16B側に移動する。したがって、中間電極18のアーク分割部分18aで分割された後の2つのアーク21,22のうち、固定接点11側(下側)のアーク22を、中間電極18の第2の分岐部分18c及び固定接触子12の第2の部分12b(第2のアークランナー)を含む電極形状と、第3の隔壁部分24cとの作用により、より効果的に第2の消弧装置16Bに導くことができる。
Further, in the circuit breaker of the present embodiment, the
前述の実施形態では、開極動作時に固定接触子12の固定接点11と可動接触子14の可動接点13との間に生じたアーク20を一旦2つのアーク21,22に分割し、この分割した後の2つのアーク21,22を2つの消弧装置16A,16Bで個々に消弧する回路遮断器について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、開極動作時に固定接触子の固定接点と可動接触子の可動接点との間に生じたアークを一旦3つ以上のアークに分割し、この分割した3つ以上のアークを3つ以上の消弧装置で個々に消弧するようにしてもよい。アークを3つ以上に分割する手法としては、例えば2つに分割したアークをさらに分割するように多段で分割する方法がある。この場合においても、複数の消弧装置を並列に配置することにより、前述の実施形態と同様に、小型で高遮断性能(高限流性能)の回路遮断器を得ることができる。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、アーク分割機能とアーク導き機能とを兼ね備えた中間電極18を例に説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、アーク分割機能とアーク導き機能とをそれぞれ別の部材で構成してもよい。この場合においても、複数の消弧装置を並列に配置することにより、前述の実施形態と同様に、小型で高遮断性能(高限流性能)の回路遮断器を得ることができる。
以上説明したように、本発明に係る回路遮断器は、小型で高遮断性を得ることができるという効果を有し、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に有用である。
In the above-described embodiment, the
As described above, the circuit breaker according to the present invention has an effect of being small and capable of obtaining a high breaker, and is useful for a circuit breaker such as a circuit breaker for wiring or a circuit breaker.
1…電流遮断部、11…固定接点、12…固定接触子、12a…第1の部分、12b…第2の部分(第2のアークランナー)、13…可動接点、14…可動接触子、15…アーク分割手段、16A…第1の消弧装置、16B…第2の消弧装置、17…磁性グリッド、18…中間電極、18a…アーク分割部分、18b…第1の分岐部分、18c…第2の分岐部分、19…アークランナー(第1のアークランナー)、20,21,22…アーク、24…隔壁、24a…第1の隔壁部分、24b…第2の隔壁部分、24c…第3の隔壁部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Current interruption part, 11 ... Fixed contact, 12 ... Fixed contact, 12a ... 1st part, 12b ... 2nd part (2nd arc runner), 13 ... Movable contact, 14 ... Movable contact, 15 ... Arc splitting means, 16A ... first arc extinguishing device, 16B ... second arc extinguishing device, 17 ... magnetic grid, 18 ... intermediate electrode, 18a ... arc splitting portion, 18b ... first branching portion, 18c ... first 2 branch portions, 19 ... arc runner (first arc runner), 20, 21, 22 ... arc, 24 ... partition wall, 24a ... first partition wall portion, 24b ... second partition wall portion, 24c ... third Bulkhead part
Claims (4)
前記固定接点に接触可能な可動接点が設けられた可動接触子と、
開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じたアークを複数のアークに分割するアーク分割手段と、
各々が一方向に所定の間隔を置いて配列された複数の磁性グリッドを有し、前記アーク分割手段により分割された後のアークを個々に消弧する複数の消弧装置とを備えていることを特徴とする回路遮断器。 A fixed contact provided with a fixed contact;
A movable contact provided with a movable contact capable of contacting the fixed contact;
Arc dividing means for dividing an arc generated between the fixed contact and the movable contact at the time of opening operation into a plurality of arcs;
A plurality of arc-extinguishing devices each having a plurality of magnetic grids arranged at a predetermined interval in one direction and individually extinguishing arcs divided by the arc dividing means; Circuit breaker characterized by.
開極動作時に前記固定接点と前記可動接点との間で生じた前記アークが移動することにより前記複数のアークに分割するアーク分割部分、前記アーク分割部分から前記複数の消弧装置のうちの第1の消弧装置に向かって延在する第1の分岐部分、及び、前記アーク分割部分から前記複数の消弧装置のうちの前記第1の消弧装置と隣り合う第2の消弧装置に向かって延在する第2の分岐部分を有する中間電極と、
開極動作後における前記可動接触子の先端側から前記第1の消弧装置に向かって延在し、かつ前記可動接触子と同電位に接続された第1のアークランナーと、
前記固定接触子の固定接点が設けられた部分から前記第2の消弧装置に向かって延在する第2のアークランナーとを含み、
前記第1のアークランナーの前記第1の消弧装置側の先端と、前記第1の分岐部分の前記第1の消弧装置側の先端とは、前記第1の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間し、
前記第2の分岐部分の前記第2の消弧装置側の先端と、前記第2のアークランナーの前記第2の消弧装置側の先端とは、前記第2の消弧装置の前記複数の磁性グリッドの配列方向において互いに離間していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回路遮断器。 The arc dividing means includes
An arc division part that divides into a plurality of arcs by the movement of the arc generated between the fixed contact and the movable contact at the time of the opening operation, a first of the plurality of arc extinguishing devices from the arc division part A first branch portion extending toward one arc-extinguishing device, and a second arc-extinguishing device adjacent to the first arc-extinguishing device among the plurality of arc-extinguishing devices from the arc division portion An intermediate electrode having a second branch portion extending towards;
A first arc runner extending from the distal end side of the movable contact after the opening operation toward the first arc extinguishing device and connected to the same potential as the movable contact;
A second arc runner extending from the portion of the fixed contact provided with the fixed contact toward the second arc extinguishing device,
The tip of the first arc runner on the first arc extinguishing device side and the tip of the first branch portion on the first arc extinguishing device side are the plurality of the first arc extinguishing device. Spaced apart from each other in the magnetic grid array direction,
The second arc extinguishing device side tip of the second branch portion and the second arc extinguishing device side tip of the second arc runner are the plurality of the second arc extinguishing device. The circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the circuit breakers are spaced apart from each other in the arrangement direction of the magnetic grids.
前記隔壁は、前記第1の消弧装置と前記第2の消弧装置との間に設けられた第1の隔壁部分と、前記複数の磁性グリッドの配列方向において前記中間電極のアーク分割部分よりも前記第1のアークランナー側に位置し、前記第1の隔壁部分から前記中間電極の第2の分岐部分及び前記第2の消弧装置を囲むように設けられた第2の隔壁部分と、前記複数の磁性グリッドの配列方向において前記中間電極のアーク分割部分よりも前記固定接点側に位置し、前記第1の隔壁部分から前記中間電極の第1の分岐部分及び前記第1の消弧装置を囲むようにして設けられた第3の隔壁部分とを有していることを特徴とする請求項3に記載の回路遮断器。 And a partition wall separating the first arc extinguishing device and the second arc extinguishing device,
The partition includes a first partition portion provided between the first arc extinguishing device and the second arc extinguishing device, and an arc dividing portion of the intermediate electrode in the arrangement direction of the plurality of magnetic grids. Is also located on the first arc runner side, the second partition part provided so as to surround the second branch part of the intermediate electrode and the second arc extinguishing device from the first partition part, The first branch portion of the intermediate electrode and the first arc extinguishing device are located on the fixed contact side of the arc dividing portion of the intermediate electrode in the arrangement direction of the plurality of magnetic grids. The circuit breaker according to claim 3, further comprising a third partition wall portion provided so as to surround.
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