JP2022165074A - circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、トリップ動作によって電路を遮断する回路遮断器に関する。 FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to a circuit breaker that interrupts an electrical circuit by a tripping action.
回路遮断器では、筐体の内部に電路を遮断する接点を有する開閉部と、接点にトリップ動作を行わせる引き外し装置とが設けられている。筐体の内部は、開閉部と引き外し装置との間にバリアが設けられて、開閉部が収容された消弧空間と、引き外し装置が収容されたリレー空間とに仕切られている。 A circuit breaker is provided with an opening/closing unit having contacts for breaking an electric circuit inside a housing, and a tripping device for causing the contacts to perform a trip operation. The interior of the housing is partitioned into an arc-extinguishing space in which the switch is accommodated and a relay space in which the trip is accommodated by a barrier provided between the switch and the trip.
電路の遮断時には、接点でアークが発生するが、バリアで仕切られた消弧空間がアークの熱によって高圧となり、アークが消弧される。アークを消弧させるために消弧空間を高圧にする必要があるものの、高圧になりすぎると筐体の耐圧強度を上げる必要があり、装置の大型化や製造コストの上昇を招いてしまう。 When the electric circuit is interrupted, an arc is generated at the contact, but the arc extinguishing space partitioned by the barrier becomes high voltage due to the heat of the arc, extinguishing the arc. In order to extinguish the arc, it is necessary to increase the pressure in the arc-extinguishing space.
特許文献1に開示された回路遮断器では、バリアに孔を形成することで、消弧空間の圧力が上昇した際に孔を通じて消弧空間の空気の一部をリレー空間に排出可能にして、圧力の過度の上昇を防いでいる。
In the circuit breaker disclosed in
電路の遮断時には、アークの発生による温度上昇によって周囲の絶縁部材からススおよびグリッドが消弧空間に発生する。また、アークの発生による温度上昇によって接点等が溶融した金属溶融物が消弧空間に発生する。特許文献1に開示された回路遮断器では、バリアに形成された孔を通じてスス、グリッド、および金属溶融物が引き外し装置に吹き付けられて付着してしまう場合がある。スス、グリッド、および金属溶融物が付着することで、その後の引き外し装置の動作不良を招くおそれがある。 When the electric circuit is interrupted, soot and grid are generated in the arc-extinguishing space from the surrounding insulating members due to temperature rise due to arc generation. In addition, a metal melt, which is a melted contact point or the like, is generated in the arc-extinguishing space due to the temperature rise caused by the generation of the arc. In the circuit breaker disclosed in US Pat. No. 5,400,400, soot, grids, and molten metal can be blown and adhered to the tripping device through holes formed in the barrier. Soot, grid and metal melt deposits can lead to subsequent malfunction of the trip device.
本開示には、上記に鑑みてなされたものであって、消弧空間の過度の圧力上昇を抑えつつ、引き外し装置にスス、グリッド、および金属溶融物が付着することを防ぐことができる回路遮断器を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and provides a circuit that can prevent adhesion of soot, grids, and molten metal to the trip device while suppressing excessive pressure rise in the arc extinguishing space. The purpose is to obtain a circuit breaker.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる回路遮断器は、固定接点と、固定接点と接触する位置と固定接点と離れた位置とに移動可能に設けられた可動接点と、を有する開閉部と、固定接点に接触している可動接点を固定接点から離間させるトリップ動作を行わせる引き外し装置と、開閉部および引き外し装置を収容する筐体と、筐体の内部で開閉部と引き外し装置との間に設けられたバリアと、を備える。バリアは、第1のバリアと第1のバリアよりも開閉部側に設けられた第2のバリアとを有し、第1のバリアには、開閉部を向く面と引き外し装置を向く面とを貫通する第1の孔が形成されており、第2のバリアには、開閉部を向く面と引き外し装置を向く面とを貫通する第2の孔が形成されており、第1の孔と第2の孔とは互いにずれた位置に形成されている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the circuit breaker according to the present disclosure includes a fixed contact, and a movable contact provided movably between a position in contact with the fixed contact and a position separated from the fixed contact. and a switching unit having, a tripping device that performs a trip operation to separate the movable contact that is in contact with the fixed contact from the fixed contact, a housing that houses the switching unit and the tripping device, and an interior of the housing and a barrier provided between the opening and closing part and the trip device. The barrier has a first barrier and a second barrier provided closer to the opening/closing part than the first barrier. The first barrier has a surface facing the opening/closing part and a surface facing the tripping device. A first hole is formed through the second barrier, and a second hole is formed through a surface facing the opening/closing part and a surface facing the tripping device in the second barrier, and the first hole and the second hole are formed at mutually shifted positions.
本開示によれば、消弧空間の過度の圧力上昇を抑えつつ、引き外し装置にスス、グリッド、および金属溶融物が付着することを防ぐことができる回路遮断器を得ることができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a circuit breaker that can prevent adhesion of soot, grids, and molten metal to the trip device while suppressing an excessive pressure rise in the arc-extinguishing space. Play.
以下に、本開示にかかる回路遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。 A circuit breaker according to the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる回路遮断器の上面図である。図2は、実施の形態1にかかる回路遮断器の側面図である。図3は、図1に示すIII-III線に沿った断面図である。
FIG. 1 is a top view of a circuit breaker according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a side view of the circuit breaker according to
回路遮断器100は、筐体30を備える。筐体30は、絶縁材料で形成されたベース4と絶縁材料で形成されたカバー5とを有する。ベース4とカバー5とによって、後述する開閉部等を収容する空間が筐体30の内部に形成される。なお、以下の説明では、ベース4からカバー5に向かう方向を上方とし、カバー5からベース4に向かう方向を下方とする。また、この上下方向は回路遮断器100の設置姿勢を規定するものではない。
ベース4上には、電路に接続された極数に対応した数の回路遮断ユニットが互いに並列に配置されている。例えば、電路に接続された回路が3相であれば、3個の回路遮断ユニットがベース4上に配置される。並列して配置された回路遮断ユニットのうち中央に配置された回路遮断ユニットの上部には、周知のトグルリンク機構(図示しない)を有する開閉機構部が配置されている。
A number of circuit breaking units corresponding to the number of poles connected to the electric line are arranged in parallel on the
カバー5は、ベース4上の回路遮断ユニットと開閉機構部とを覆う。開閉機構部を操作する操作ハンドル9は、カバー5から突出する。
The
各相の回路遮断ユニットは、ベース4に設けられた電源側端子10と、電源側端子10より延設された固定接点2と、固定接点2と接触する位置と固定接点2と離れた位置とに移動可能に設けられた可動接点3と、可動接点3が一端に設けられ回動自由に保持される可動接触子1と、この可動接触子1に可動子ホルダー11を介して接続された引き外し装置12と、引き外し装置12に接続され、ベース4に設けられた負荷側端子13とを有する。
Each phase circuit breaking unit includes a
可動接点3は、回動自由に保持された可動接触子1の一端に設けられることで、可動接触子1の回動とともに移動して、固定接点2と接触する位置と固定接点2と離れた位置との間を移動する。固定接点2と可動接点3とは、電路を開閉する開閉部31となる。可動接点3が固定接点2に接触すれば、電源側端子10と負荷側端子13との間の電気回路がオンとなる。可動接点3が固定接点2から離れれば、電源側端子10と負荷側端子13との間の電気回路がオフとなる。
The movable contact 3 is provided at one end of the
クロスバー6は、ベース4の底部に配置され、図2および図3の紙面と直交するように延伸されている。クロスバー6は、軸心を中心に回動可能とされており、軸心は図2および図3の紙面と直交するように延びている。クロスバー6は、開閉機構部によって軸心を中心として回動される。クロスバー6は各相の可動接触子1に連結されており、自身の回動に伴って各相の可動接触子1を連動して回動させる。すなわち、クロスバー6がその軸心を中心として回動したときに、各相の回路遮断ユニットの各可動接触子1が同時に回動され、この可動接触子1の回動により、電気回路のオンとオフとが切り替えられる。開閉機構部は、引き外し装置12によって駆動されるトリップバー15を備えている。
A
引き外し装置12は、回路遮断器100の電気回路に過電流が流れたときに、トリップバー15を駆動させて強制的に可動接点3を固定接点2から離間させる装置である。引き外し装置12は、電磁引き外し装置16と熱動引き外し装置17とを有する。
The
電磁引き外し装置16は、固定鉄心16aとアマチュア7とを備える。固定鉄心16aは、過電流が流れたときに磁力を発生させて磁性体を吸着させる。アマチュア7は、磁性体で形成されており、シャフト16bによって回動可能に軸支されている。アマチュア7の一端部は固定鉄心16aに吸着される被吸着部7aとなる。アマチュア7の他端部は、被吸着部7aが固定鉄心16aに吸着されたときにトリップバー15に接触してトリップバー15を駆動させる作用部7bとなる。また、図示は省略するが、被吸着部7aが固定鉄心16aに吸着された状態から離れた状態へとアマチュア7を復帰させるばねも設けられている。
The
回路遮断器100の電気回路に過電流が流れるとアマチュア7の被吸着部7aが固定鉄心16aに吸着されて、作用部7bがばねの付勢力に抗してトリップバー15を駆動させることで、クロスバー6および可動接触子1が回動して可動接点3が固定接点2から離間されるトリップ動作が行われる。これにより、回路遮断器100が設けられた電路が瞬時に遮断される。
When an overcurrent flows through the electrical circuit of the
熱動引き外し装置17は、ヒータ17aと、ヒータ17aを間に介して固定鉄心16aに固着されるバイメタル17bとを備えている。バイメタル17bは過電流が流れた際に自身の温度が上昇することで変形する。バイメタル17bは変形によってトリップバー15に接触してトリップバー15を駆動させる。トリップバー15の駆動によってクロスバー6および可動接触子1が回動して可動接点3が固定接点2から離間されるトリップ動作が行われる。これにより、回路遮断器100が設けられた電路が瞬時に遮断される。
The thermal tripping
過電流が流れて電路が遮断される際には、固定接点2と可動接点3との間でアークが発生する。固定接点2および可動接点3の近傍には消弧装置14が設けられている。消弧装置14は、消弧用絶縁材料成形体を有している。固定接点2と可動接点3との間でのアーク発生時に、消弧用絶縁材料成形体が分解されてガスを発生し、発生したガスによるアークの冷却、および発生したガスの吹きつけによるアークの延伸などによって、アークの速やかな消弧に寄与する。
An arc is generated between the fixed contact 2 and the movable contact 3 when an overcurrent flows and the electric circuit is interrupted. An arc-extinguishing
図3に示すように、開閉部31と引き外し装置12との間には、バリア8が設けられている。筐体30の内部には、バリア8によって仕切られた消弧空間18とリレー空間19とが形成される。消弧空間18は、開閉部31および消弧装置14が設けられた空間となる。リレー空間19は引き外し装置12が設けられた空間である。
As shown in FIG. 3 , a
バリア8は、第1のバリア8aと第2のバリア8bとを有する。第2のバリア8bは、第1のバリア8aよりも開閉部31側に設けられている。図4は、実施の形態1におけるベースの斜視図である。図5は、実施の形態1におけるベースの斜視図であってバリアを組み付けた状態を示す図である。ベース4にはバリアを差し込み可能な溝4aが形成されている。
The
図6は、実施の形態1における第1のバリアと第2のバリアの斜視図である。第1のバリア8aの上端には2つの突起8fが第2のバリア8bに向けて突出するように形成されている。第1のバリア8aには、側方に向けて突出するリブ8eが形成されている。第1のバリア8aには、開閉部31を向く面と引き外し装置12を向く面とを貫通する第1の孔8cが形成されている。
FIG. 6 is a perspective view of a first barrier and a second barrier according to
第2のバリア8bの上端には、上方に向けて突出する凸部8gが形成されている。第2のバリア8bには、開閉部31を向く面と引き外し装置12を向く面とを貫通する第2の孔8dが形成されている。
A
第1のバリア8aと第2のバリア8bとを組み合わせると、第1のバリア8aの突起8fの間に第2のバリア8bの凸部8gが嵌まる。これにより、ベース4に形成された溝4aによる固定に加えて、突起8fと凸部8gとの係合によっても第1のバリア8aと第2のバリア8bとの位置決めがなされる。
When the
第1のバリア8aと第2のバリア8bとがベース4に組み付けられた状態で、第1の孔8cが形成された面と第2の孔8dが形成された面との間には隙間が設けられる。
With the
並列して配置された回路遮断ユニットのうち中央に配置された回路遮断ユニットおよびそれに接続される回路遮断器100の電気回路をC極と呼ぶ。また、C極の一方側に配置された回路遮断ユニットおよびそれに接続される回路遮断器100の電気回路をR極と呼ぶ。また、C極の一方側に配置された回路遮断ユニットおよびそれに接続される回路遮断器100の電気回路をL極と呼ぶ。
The electrical circuit of the circuit breaker unit arranged in the center among the circuit breaker units arranged in parallel and the
カバー5のL極、R極に対応する位置には、補助スイッチ、警報スイッチなどの内部付属装置を収納するため、内部付属収納室5aがそれぞれ設けられている。第1のバリア8aおよび第2のバリア8bは、内部付属収納室5aの底面に近接または当接するように設けられる。内部付属収納室5aの底面は、消弧空間18およびリレー空間19を囲む壁面の一部となる。また、R極、L極、C極の各相間に設けられる相間隔壁も消弧空間18およびリレー空間19を囲む壁面の一部となる。
At positions corresponding to the L pole and R pole of the
なお、上記は回路遮断器の場合で説明したが、漏電遮断器の場合には、L極もしくはR
極のいずれか一方の内部付属収納室5aの替わりに漏電検出部が配設される。
In addition, although the above was explained in the case of a circuit breaker, in the case of an earth leakage breaker, the L pole or R
An earth leakage detector is arranged in place of the internal
図7は、実施の形態1におけるL極用のバリアの正面図である。図8は、図7に示すバリアの斜視図である。図9は、実施の形態1におけるR極用のバリアの正面図である。図10は、図9に示すバリアの斜視図である。図11は、実施の形態1におけるベースにバリアを組み付けた状態を示す上面図である。図12は、図11に示すC部分の部分拡大図である。図13は、図11に示すXIII-XIII線に沿った断面図である。図14は、図13に示すD部分の部分拡大図である。
7 is a front view of the barrier for the L pole in
図7から図10に示すように、正面視において第1のバリア8aの第1の孔8cと、第2のバリア8bの第2の孔8dとは、互いに重ならないずれた位置に形成されている。これは第1の孔8cが形成された面に垂直な方向に沿って見た場合に、第1のバリア8aの第1の孔8cと、第2のバリア8bの第2の孔8dとが互いに重ならないずれた位置に形成されているとも換言できる。なお、本実施の形態1では、第1の孔8cと第2の孔8dとが完全に重ならない位置に形成されているが、その一部が重なる位置に形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 7 to 10, when viewed from the front, the
図1、図2、図12および図14等に示すように、ベース4のうちリレー空間19を囲む壁面には排気口21が形成されている。第2の孔8dに対して第1の孔8cがずれる方向は、排気口21に向かう方向となっている。
As shown in FIGS. 1, 2, 12, 14, etc., an
上述したように、回路遮断器100の電気回路に過電流が流れた際のトリップ動作によってアークが発生することで、消弧空間18の圧力が上昇する。バリア8によって消弧空間18と隔離されたリレー空間19は高圧に維持されるため、アークの消弧性能を向上することができる。
As described above, an arc is generated by a trip operation when an overcurrent flows through the electrical circuit of the
ここで、バリア8に第1の孔8cおよび第2の孔8dが形成されているので、消弧空間18の空気の一部が第1の孔8cおよび第2の孔8dを通じてリレー空間19に噴出する。これにより、トリップ動作時の消弧空間18の過度の圧力上昇を防ぐことができる。したがって、筐体30に要求される強度を抑えて、回路遮断器100の小型化および製造コストの抑制を図ることができる。
Here, since the
また、正面視において第1のバリア8aの第1の孔8cと、第2のバリア8bの第2の孔8dとは、互いに重ならないずれた位置に形成されているので、第1の孔8cおよび第2の孔8dを通じて噴出する空気が引き外し装置12に直接吹き付けられることを防ぐことができる。トリップ動作時には、アークの発生による温度上昇によって消弧装置14からのススおよびグリッドが発生する。また、開閉部31が溶融した金属溶融物も発生する。これらスス等は、第1の孔8cおよび第2の孔8dを通じて噴出する空気に混じってリレー空間19に噴出されるが、噴出される空気は引き外し装置12に直接吹き付けられないため、スス等が引き外し装置12に付着することを防ぐことができる。したがって、引き外し装置12へのスス等の付着に起因する動作不良を防ぐことができる。
In addition, since the
また、第2の孔8dに対して第1の孔8cがずれる方向は、排気口21に向かう方向となっているため、第1の孔8cおよび第2の孔8dを通じて噴出する空気は、図12で示したガス流路20に沿って、排気口21から排出される。したがって、第1の孔8cおよび第2の孔8dを通じて噴出する空気に混じったスス等が、リレー空間19に浮遊することも抑制することができる。これにより、スス等が引き外し装置12に付着することをより確実に防ぐことができる。なお、排気口21はカバー5に形成されていてもよいし、ベース4とカバー5とに跨って形成されていてもよい。
Further, since the direction in which the
なお、回路遮断器100においては、異なる定格電流、異なる遮断容量のものが同じ筐体30を用いて構成されることがある。その場合、定格電流、遮断容量の違いにより、第1の孔8cおよび第2の孔8dの大きさを変更することで、大電流発生時の消弧空間18の圧力上昇の最適化を行い、遮断性能を確保することができる。
Note that
なお、第1の孔8cおよび第2の孔8dの形状は、丸形状を例示したが、四角形形状または三角形形状など、他の形状であってもかまわない。また、L極およびR極の間のC極については、通常、開閉機構部が配設されており、開閉機構部の構成部品がバリア8の機能を果たすので、C極にはバリア8を設けなくてもよい。
Although the shape of the
また、電源側端子10、負荷側端子13、引き外し装置12、バリア8などの構成部品をすべてベース4に対し一方向から挿入して組み立てできるので、回路遮断器100の組み立ての自動化を容易に行うことができる。
In addition, since all components such as the
また、バリア8はベース4とは別体で形成されているため、定格電流または遮断容量の違いに応じて、バリア8を交換すれば第1の孔8cおよび第2の孔8dの大きさを容易に変更できるので、大電流発生時の消弧空間18の圧力上昇を最適化し、遮断性能を向上することができる。
Further, since the
なお、ベース4に排気口21が形成されていない場合であっても、第1の孔8cと第2の孔8dとがずれた位置に形成されていれば、消弧空間18からリレー空間19への空気の噴出方向を、引き外し装置12を避けた方向にすることができるので、引き外し装置12へのスス等の付着を抑えることができる。
Even if the
また、第1の孔8cが形成される位置が、第2の孔8dと引き外し装置12とを結んだ領域から外れた位置であれば、消弧空間18からリレー空間19への空気の噴出方向を、より確実に引き外し装置12を避けた方向にすることができ、より確実に引き外し装置12へのスス等の付着を防ぐことができる。
Further, if the position where the
また、R極とL極とではバリア8に対して排気口21が形成される方向が異なるので、図7から図10に示すようにR極用のバリア8とL極用のバリア8とでは、第2の孔8dに対して第1の孔8cがずれる方向が異なっている。
Further, since the direction in which the
以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。 The configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present disclosure. The configuration of the embodiment can be combined with another known technique. Configurations of the embodiments may be combined as appropriate. A part of the configuration of the embodiment can be omitted or changed without departing from the gist of the present disclosure.
1 可動接触子、2 固定接点、3 可動接点、4 ベース、4a 溝、5 カバー、5a 内部付属収納室、6 クロスバー、7 アマチュア、7a 被吸着部、7b 作用部、8 バリア、8a 第1のバリア、8b 第2のバリア、8c 第1の孔、8d 第2の孔、8e リブ、8f 突起、8g 凸部、9 操作ハンドル、10 電源側端子、11 可動子ホルダー、12 引き外し装置、13 負荷側端子、14 消弧装置、15 トリップバー、16 電磁引き外し装置、16a 固定鉄心、16b シャフト、17 熱動引き外し装置、17a ヒータ、17b バイメタル、18 消弧空間、19 リレー空間、20 ガス流路、21 排気口、30 筐体、31 開閉部、100 回路遮断器。
1 Movable Contact 2 Fixed Contact 3
Claims (3)
前記固定接点に接触している前記可動接点を前記固定接点から離間させるトリップ動作を行わせる引き外し装置と、
前記開閉部および前記引き外し装置を収容する筐体と、
前記筐体の内部で前記開閉部と前記引き外し装置との間に設けられたバリアと、を備え、
前記バリアは、第1のバリアと前記第1のバリアよりも前記開閉部側に設けられた第2のバリアとを有し、
前記第1のバリアには、前記開閉部を向く面と前記引き外し装置を向く面とを貫通する第1の孔が形成されており、
前記第2のバリアには、前記開閉部を向く面と前記引き外し装置を向く面とを貫通する第2の孔が形成されており、
前記第1の孔と前記第2の孔とは互いにずれた位置に形成されていることを特徴とする回路遮断器。 an opening/closing unit having a fixed contact; and a movable contact provided movably between a position in contact with the fixed contact and a position separated from the fixed contact;
a tripping device for performing a trip operation to separate the movable contact that is in contact with the fixed contact from the fixed contact;
a housing that houses the opening/closing unit and the tripping device;
a barrier provided between the opening/closing unit and the tripping device inside the housing,
The barrier has a first barrier and a second barrier provided closer to the opening/closing part than the first barrier,
The first barrier is formed with a first hole passing through a surface facing the opening/closing portion and a surface facing the tripping device,
The second barrier is formed with a second hole penetrating a surface facing the opening/closing part and a surface facing the tripping device,
A circuit breaker, wherein said first hole and said second hole are formed at positions shifted from each other.
前記筐体のうち前記リレー空間を囲む壁面には排気口が形成されており、
前記第2の孔に対して前記第1の孔がずれる方向は、前記排気口に向かう方向となっていることを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。 The interior of the housing is partitioned by the barrier into an arc-extinguishing space in which the opening/closing unit is accommodated and a relay space in which the tripping device is accommodated,
An exhaust port is formed in a wall surface of the housing surrounding the relay space,
2. The circuit breaker according to claim 1, wherein a direction in which said first hole is shifted with respect to said second hole is a direction toward said exhaust port.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231027 |