JP5287629B2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は、消弧室を備えた配線用遮断器および漏電遮断器などの回路遮断器に関する。

従来の配線用遮断器では、ケースに放電ガスの排出口を設け、アークが発生する接点と上記排出口との間に、隔壁によりケース内側に区画形成された排気通路を形成し、上記排気通路の途中に消弧室を設置し、上記消弧室の出口には放電ガスを上記排出口に案内するための上記隔壁の一部である傾斜部が設けられている。さらに、放電ガスが上記傾斜部に当たりその一部が上記消弧室内に逆流することを防ぐために、放電ガスの排出効率を高めるリブが、上記消弧室の出口に、上記傾斜部に沿うように斜めに設けられている。このような構成により放電ガスの排出効率を高めて、良好な消弧作用を得ている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３５２６９２号公報

従来の回路遮断器では、消弧室の出口に傾斜部とリブを設けて放電ガスの排出効率を高めているが、回路遮断器の外形寸法の小形化に伴い消弧室の出口付近に十分な空間を設けることが困難な場合、放電ガスを排気口へ案内するのに十分な傾斜をもった傾斜部およびリブを設置できず、消弧室の直近で放電ガスが排出される出口部位において、排気口から遠い側の出口部位の排気効率が、近い側に比べて著しく低下するという問題があった。また、この排気効率の低下により消弧室を構成する複数の消弧板の一部しかアーク電圧の発生に利用できず、これに伴い消弧板の枚数から期待される限流性能が得られないという問題があった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、小形で限流性能に優れた回路遮断器を得ることを目的とする。

この発明に係る回路遮断器においては、固定接触子と接触子対を構成する可動接触子と、
上記可動接触子の開極により発生するアークを、間隙をもって積層された複数の消弧板にて分断して消弧する消弧室と、上記アークを上記接触子対から上記消弧室まで誘導する一対の第１および第２アークランナと、上記消弧室の上記接触子対と反対側に設けられて、上記アークによる放電ガスを、排気路を通じて上記筐体外部に排気する排気口とを備えている。上記第１および第２アークランナは、それぞれの端部が上記板面方向から上記消弧室を挟み込むように延伸されており、上記排気路は、上記第１および第２アークランナの端部のいずれか一方の端部の近傍から上記排気口へとのびる第１排気路と、他方の端部の近傍から上記消弧室の上記排気口の側の面に沿ってのびて上記第１排気路へと通じる上記第１排気路の排気路断面より小さい排気路断面をもつ第２排気路とを有しており、上記いずれか一方の端部とこれと対向する上記消弧板との間の上記第１排気路の側の開口部は、絶縁部材にて塞がれ、上記他方の端部とこれと対向する上記消弧板との間の上記第２排気路の側の開口部は塞がれていない。

この発明は、消弧室を構成する複数の消弧板を高いアーク電圧の発生に有効に利用でき、小形で限流性能に優れた回路遮断器を得ることができる。

この発明の実施の形態１による回路遮断器を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態１による回路遮断器の要部を示す斜視図である。 回路遮断器内の熱流体解析の計算対象の構成を説明するための図である。 回路遮断器内の熱流体解析にて入力した電流および電圧波形を説明するための図である。 回路遮断器内の熱流体解析の計算結果の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２による回路遮断器の要部を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態２による消弧室と排気流路間の絶縁性隔壁板を示す斜視図である。 この発明の実施の形態３による回路遮断機の要部を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態４による回路遮断機の要部を示す部分断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回路遮断器を示す部分断面図である。図１において、固定接触子１には固定接点２が固着されており、可動接点３が一端部に固着された可動接触子４と接触子対を形成している。固定接触子１は、一端部がＵ字状に延伸され、他端部が第１アークランナ５と電気的に接続されている。また、固定接触子１の他端部は、瞬時引き外し部６、例えばプランジャを介して、異常電流検出部７、例えば過負荷電流を検出するバイメタルに電気的に接続されている。この異常電流検出部７は、第１端子部８に接続されている。一方、可動接触子４の他端部には、可動接触子４を回動可能に保持する回転軸（図示せず）および上記接触子対を開閉させる機構部（図示せず）が設けられている。また、可動接触子４の他端部には可とう導体もしくは摺動接触子が設けられ、第２端子部９と電気的に接続されている。第２端子部９には、第２アークランナ１０が電気的に接続されている。この回路遮断器を電力線に接続した場合、回路遮断器内の主回路の電流は、第２端子部９、可動接触子４、固定接触子１、瞬時引き外し部６、異常電流検出部７、第１端子部８の経路で流れる。

第１アークランナ５は、固定接触子１が接続される一端部から、湾曲部を経て、アークを分断してアーク電圧を上昇させる消弧板１１側へと延伸されている。一方、第２アークランナ１０は、第２端子部９が接続されている一端部から、一旦、固定接触子１側へと湾曲し、再び筐体底面側（図１において下方側）へ向かって斜めにのびて、他端部が消弧板１１の下部へ配置されている。つまり、複数の消弧板１１は、第１アークランナ５と第２アークランナ１０との消弧板１１の側の端部により上下方向から囲まれるように配置されている。この複数の消弧板１１は、適切な間隙を持って消弧側板１２により紙面に垂直な方向から挟み込むように保持されており、第２アークランナ１０と対向する最下部の消弧板１１ａと、第１アークランナ５と対向する最上部の消弧板１１ｂを有しており、複数の消弧板１１の枚数は、所定の限流性能を得るのに必要な枚数が確保されている。消弧側板１２は、第１アークランナ５と第２アークランナ１０とに上下方向から挟み込まれて保持されており、消弧側板１２に保持された複数の消弧板１１全体が、振動などにより上下方向に位置ずれすることを防止している。消弧室１３は、複数の消弧板１１および消弧側板１２で構成されており、第１アークランナ５と第２アークランナ１０とにより上下方向が、消弧板１１を前後から挟み込む消弧側板１２によって前後方向が、消弧板１１の第１端子部８側端面と第２端子部９側端面との両端面によって左右方向が、それぞれ規定された空間となる。

消弧室１３の第１端子部８側には、放電ガスを外部に排気する排気口１４へ連通する排気路１５が設けられている。この排気路１５は、排気口１４に直接つながり、比較的流路断面が大きな水平方向の第１排気路１５ａと、消弧室１３の排気口１４側の面に近接し、比較的流路断面が小さく消弧室１３の排気口１４側の面に沿って垂直方向に伸びる第２排気路１５ｂとによって構成されている。また、第１排気路１５ａは、第２アークランナ１０の排気口１４側端部の近傍から排気口１４へと伸びている。

また、消弧室１３の上記接触子対の側には、可動接触子４の開極動作に伴い固定接点２と可動接点３間にて発生したアークを消弧室１３に走行させるアーク走行空間１６が設けられている。このアーク走行空間１６は、可動接触子４と第２端子部９との間に設けられた隔壁１７と、第２アークランナ１０と、消弧室１３と、固定接触子１のＵ字状端部と、可動接触子４の可動接点３が固着された端部と、これらを挟み込むように配置されている筐体壁とで囲まれる空間にて規定される。

これらの回路遮断器の構成部品は、筐体を構成するベース１８とカバー１９にて収納されている。また、上記機構部を手動操作するためのハンドル２０がカバー１９より突出して設けられている。

図２は、図１に示す破線で囲まれた部位を切り出して斜視図で示した図である。第２アークランナ１０の排気口１４の側の端部と、第２アークランナ１０と対向する最下部の消弧板１１ａとの間の排気口１４の側の開口部を、ベース１８に固着された絶縁部材であるリブ２１、例えば樹脂製部品にて塞いでいる。このリブ２１は、最下部の消弧板１１ａの排気口１４の側の端面に接触しており、この接触により消弧板１１ａを含む複数の消弧板１１の位置決めの役割を担っている。また、消弧側板１２は、ベース１８に設けた窪み部１８ａに係合しており、上記リブ２１と共に、振動により消弧側板１２で保持された複数の消弧板１１全体が左右方向に位置がずれることを防止している。なお、図２では、手前側の消弧側板１２とそれに係合する窪み部１８ａを省略している。

次に、この実施の形態の回路遮断器の動作について説明する。回路遮断器が接続された電力線に過電流が発生すると、異常電流検出部７が過電流を検出し、異常電流検出部７の指令にて上記機構部が開極動作を開始する。異常電流が短絡電流などの大電流の場合、上記異常電流検出部７の過電流検出を待たずに、瞬時引き外し部６が動作して高速で可動接触子４を開極させる。この開極に伴い固定接点２と可動接点３の間にアークが発生する。アークは電磁力とアーク前後の圧力勾配により、消弧室１３方向へと駆動される。可動接触子４側のアークスポットは、可動接触子４の先端部から第２アークランナ１０の対向する位置へと転流し、消弧室１３側へと移動する。これに合わせて、固定接触子１側のアークスポットは、Ｕ字状に延伸された一端部側へと移動し、第１アークランナ５へと転流し、消弧室１３側へと移動する。消弧室１３へと移動したアークは、消弧室１３内で消弧板１１により分断、冷却されて高いアーク電圧が発生する。このアーク電圧により過電流が限流され消弧に至る。

配電系統の回路毎に設けられる回路遮断器は、配電盤などに一括収納されることから小形化されることが好ましい。この小形化に伴い、回路遮断器内に設けることができる排気路の断面が制限されることがある。図１では、第２アークランナ１０の排気口１４の側の端部の近傍から水平方向へと伸びる第１排気路１５ａの排気路断面に比べ、第１アークランナ５の排気口１４の側の端部の近傍から下方向へと伸びる第２排気路１５ｂの排気路断面が小さくなっている。

この実施の形態は、上述の様な排気路構成の場合においても、リブ２１を設けることで、消弧室１３内へと移動したアークを消弧室１３内で維持して高いアーク電圧を発生させるものであるが、その効果を説明するため、まずリブ２１を設けない場合のアークの挙動について説明する。

接点間で発生したアークが消弧室１３内へと移動することは上述と同じなので省略する。リブ２１を設けない場合の上記排気路構成では、第１アークランナ５に近い方の放電ガスの排気効率が悪く、排気が十分になされないので、第１アークランナ５近傍のアーク部位の排気口１４側空間の圧力が上昇する。これにより排気口１４側から固定接点２側へと流れる逆方向の放電ガスの流れが発生し、第１アークランナ５近傍のアーク部位が、消弧室１３からアーク走行空間１６へと逆駆動される。このとき、複数の消弧板１１の内、第２アークランナ１０側に位置する消弧板ではアークの分断、冷却状態が維持されるが、第１アークランナ５側に位置する消弧板ではアークの分断、冷却状態を維持できない。従って、設置された消弧板１１の枚数から期待される高いアーク電圧を発生、維持できず、十分に過電流を限流できなくなる。この限流性能の不足は、消弧室１３、固定接触子１、および可動接触４などの損耗を増大させると共に、遮断動作時の筐体内圧の上昇を招くので筐体の破損が生じ易くなる。そのため、回路遮断器の最大遮断容量は、筐体が破損しない容量で制限され、繰り返し遮断の回数は損耗量により制限される。

図３は、熱流体解析の対象とした回路遮断器の構成、および計算入力として与えたアークの位置を示している。消弧板１１の枚数は１１枚とした。また、図４は、計算入力として与えたアークの電流、電圧波形を示している。同図中、電圧波形とアークの位置関係を一点鎖線にて示している。

図３および４において、発熱源であるアークが、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃへと移動していく条件にて熱伝導方程式を解いた結果の一例を図５に示す。同図は、アークが位置Ｃにあるときに、両アークランナ５、１０および各消弧板１１のそれぞれの間で且つアークより排気口１４側の位置の流量を示している。横軸は位置を示しており、１１枚の消弧板に第２アークランナ１０側から１〜１１の番号を与え、例えば、表記「第２アークランナ-消弧板番号１」は、第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの間を表している。白塗り丸でリブ２１を設けない場合、黒塗り四角でリブ２１を設けた場合をそれぞれプロットしている。

この熱流体解析の結果より、リブ２１を設けない場合は、第１アークランナ５に比較的近い「消弧板番号９―１０」、「消弧板番号８―９」および「消弧板番号７―８」で負の流量となっており、これらの位置では排気口１４側から固定接点２側へと逆方向の放電ガスの流れが発生しており、これらの消弧板で分断されているアーク部位が固定接点２側へと押し戻されることが分かる。

また、「第２アークランナ-消弧板番号１」では、他の位置に比べて非常に大きな正の流量となっており、これが第２アークランナ１０側のアークスポットが第２アークランナ１０の排気口１４側の先端部に集中する原因となる。このアークスポットの集中は、第２アークランナ１０の上記先端部と最下部の消弧板１１ａの排気口側１４の側の端部とを消耗させる。この消耗により繰り返しの過電流遮断性能を確保できないことがある。また、上記アークスポットの集中は、消弧板１１の排気口１４の側の端部でアークの短絡発生要因となり、この短絡発生によりアーク電圧が低下するので限流性能が悪化することもある。そのため、高い限流性能を実現するには、第２アークランナ１０側のアークスポットの位置を適切な位置に制御することが必要となる。

続いて、リブ２１を設けた場合について説明する。図５より、リブ２１を設けることにより、「消弧板番号８―９」、「消弧板番号７―８」の流量が負から正に改善していることが分かる。つまり、リブ２１を設けることにより、第１アークランナ５近傍のアーク部位が消弧室１３からアーク走行空間１６へと逆駆動されることを防止し、複数の消弧板１１を有効に利用して高いアーク電圧を発生できる。

また、「第２アークランナ-消弧板番号１」では、リブ２１を設けることにより、上記他の空間に比べて非常に大きな正の流量が比較的小さな負の流量となる。この排気口１４側から可動接点３側への流れにより第２アークランナ１０のアークスポット近傍のアーク部位は、可動接点３側へと押し戻す力を受けるので、アークスポットが第２アークランナ１０の排気口１４側の先端部に集中することを防止できる。また第２アークランナ１０のアークスポットの位置は、上記押し戻す力と、主に第２アークランナ１０を流れる電流によりアークスポット近傍のアーク部位を排気口１４側へ駆動する電磁力との釣合いによって決定される。上記アークスポットがリブ２１側に移動すると上記押し戻す力は増大し、可動接点３側に移動するとリブ２１と上記アーク部位の距離が遠くなるため上記押し戻す力は減少する。従って、リブ２１の形状および材質、アークの周りの放電ガスが流れる空間の配置などにより上記押し戻す力を調整し、第２アークランナ１０形状などにより電磁力を調整することで、消弧室１３内の適切な位置に第２アークランナ１０側のアークスポットを維持することができる。

また、図５において最大流量と最小流量の差に注目すると、リブ２１を設けた場合の最大流量と最小流量の差はリブが無い場合の４４％に低下している。つまりリブ２１を設けることでアーク柱の各部位の放電ガス流れに起因する力が均一化されるので、アークの形態が消弧室１３内で安定する。

以上、リブ２１を設けることで、アークランナ５、１０と消弧板１１間、および対向する各消弧板１１間の流量およびその方向を制御することができ、高い限流性能が得られることを示した。このように流れの制御を確実に行うには、流路を適切な寸法で設けることが重要となる。しかし、小形の回路遮断器、例えば定格電流が５０Ａ程度の製品の場合、消弧室１３を構成する消弧板１１の板厚は１ｍｍ程度であり、消弧板間の間隔も１ｍｍ程度となるので、わずかな消弧板１１の位置ずれにより流路状態は大幅に変化する。仮に、振動などで複数の消弧板１１の全体が上方向に０．５ｍｍ程度ずれた場合、第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの距離は５０％増加し、リブ２１にて塞がれていた第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの間の排気口１４の側の開口部が開くことがある。また、振動などで複数の消弧板１１全体が接点対２、３側にずれた場合も、リブ２１にて塞がれていた第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの間の排気口側開口部が開くことがある。

このように上記排気口１４の側の開口部が振動などの影響で開くと、上述のリブ２１を設けることによる比較的小さな負の流量を得ることができなくなる。これにともない、第２アークランナ１０の排気口１４側先端部にアークスポットが集中することによる不具合を防ぐことが出来なくなる。また、上述の第１アークランナ５側に比較的近いアーク部位を固定接点２側へ押し戻す力の低減効果が得られなくなることがある。

そこで、この実施の形態１の回路遮断器では、消弧側板１２を第１アークランナ５と第２アークランナ１０とによって上下方向から隙間なく挟み込むように保持することで、消弧側板１２に保持された複数の消弧板１１全体が上下方向に許容値以上に位置ずれすることを防止している。また、リブ２１と最下部の消弧板１１ａの排気口１４の側の面との接触と、消弧側板１２のベース１８に設けた窪み部１８ａへの係合にて、消弧側板１２で保持された複数の消弧板１１全体の左右方向に許容値以上に位置ずれることを防止している。

以上より、この実施の形態１の回路遮断器では、消弧板１１ａと第２アークランナ１０との間の第１排気路１５ａ側の開口部を絶縁部材であるリブ２１にて塞いだので、消弧室を構成する複数の消弧板１１を高いアーク電圧の発生に有効に利用でき、小形で限流性能に優れた回路遮断器を得ることができる。

また、リブ２１に消弧板１１ａの排気口１４側の端面が接するようにしたので、振動などの外力で左右方向に発生する位置ずれを低減でき、安定的な限流性能を有する回路遮断器を得ることができる。

また、消弧側板１２を第１アークランナ５と第２アークランナ１０とで上下方向から挟み込んで保持するようにしたので、振動などの外力で上下方向に位置ずれが発生せず、安定的な限流性能を有する回路遮断器を得ることができる。

なお、リブ２１として樹脂製部品を用いた例を説明したが、リブ２１を構成する絶縁部材としては、セラミックスおよび樹脂とセラミックッスの複合材料など絶縁性を有する部材であれば良い。

また、図１に示した回路遮断器では、リブ２１をベース１８に固着してもうけたが、リブ２１をベース１８に一体に成形しても良い。

実施の形態２．
図６に、この発明の実施の形態２の回路遮断器の要部を示す。この実施の形態では、消弧室１３と排気路１５との間に絶縁性隔壁板２２を設け、この絶縁性隔壁板２２とベース１８にて第２アークランナ１０の排気口１４側の先端部を上方向より押さえ込むように構成している。この絶縁性隔壁板２２には、図７に示すように、複数のスリット孔２３が設けられている。同図中、破線で示す位置は第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの間の排気口１４の側の開口部に面する部分であり、この部分にはスリット孔を設けておらず、上記排気口１４の側の開口部を塞ぐように配置される。スリット孔２３は、複数の消弧板１１の対向する消弧板間の排気口１４の側の開口と連通する位置に設けられている。また、上記破線と反対側の最上部に位置するスリット孔２３ａは、第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂとの間の排気口１４の側の開口と連通する位置に設けられている。つまり、絶縁性隔壁板２２の第２アークランナ１０側の部位が、実施の形態１で示した絶縁部材であるリブ２１の役割を担っている。以上の構成以外は、実施の形態１と同じ構成であるので説明を省略する。

また、過電流を検出して開極し、固定接点２および可動接点３の間で発生したアークを複数の消弧板１１にて分断、冷却することで限流して遮断する動作も実施の形態１と同様であるので、以下に於いては異なる点について説明する。

この実施の形態２では、上記のようなスリット孔２３を有する絶縁性隔壁板２２を設けることで、複数の消弧板１１の排気口１４の側の端部で、複数の消弧板１１にて分断されていたアークが短絡し、アーク電圧が低下することを防止できる。また、アークの熱により発生する導電性溶融物が、上記排気口１４の側の端部の近傍に付着して起こる消弧板間の橋絡を防止できる。この橋絡防止により、複数回の過電流遮断を行う場合にも、限流性能の低下を防止できる。

また、絶縁性隔壁板２２が第２アークランナ１０の排気口１４の側の先端部を上方から押さえ込むように配置したので、アーク損耗に起因して第２アークランナ１０が変形し最下部の消弧板１１ａと接触することを防止できる。これにより、複数回の過電流遮断を行う場合にも、限流性能の低下を防止できる。

また、リブ２１の機能を絶縁性隔壁板２２の第２アークランナ１０側の部位が担っているので、実施の形態１と同様な作用および効果が得られる。

なお、図７では、複数のスリット孔２３の形状をすべて同じとしたが、排気口１４側の大きな流量が期待できる部分のスリット孔の面積を小さくして、各スリット孔の排気流量を均一化してもよい。

実施の形態３．
図８に、この発明の実施の形態３の回路遮断器の要部を示す。この実施の形態では、実施の形態１と異なり、放電ガスを外部に排気する排気口１４が第１アークランナ５側に設けられている。これに伴い、排気口１４へ連通する排気路１５の比較的流路断面が大きな第１排気路１５ａが、第１アークランナ５の排気口１４の側の端部の近傍から排気口１４へと水平方向へ伸びるように設けられ、第１排気路１５ａと連通する比較的流路断面が小さな第２排気路１５ｂが、消弧室１３の排気口１４の側の面に沿って第２アークランナ１０側へと垂直方向に伸びるように設けられている。また、絶縁部材であるリブ２１は、第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂとの間の排気口１４の側の開口部を塞ぐように配置されている。以上の構成以外は、実施の形態１と同じ構成であるので説明を省略する。

また、過電流を検出して開極し、固定接点２および可動接点３の間で発生したアークを複数の消弧板１１にて分断、冷却することで限流して遮断する動作も実施の形態１と同様であるので、以下に於いては異なる点について説明する。

上記のように、排気口１４およびそれに連通する排気路１５の位置を、図１と上下方向を反転させた構成をとることで、各消弧板１１間、およびアークランナ１０、５とそれぞれ対応する消弧板１１ａ、１１ｂと間の流量は、定性的には図５の横軸のみを反転させた特性を示す。つまり、リブ２１を設けない場合、第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂ間の流量が、他の空間に比べて非常に大きな正の流量となり、これが第１アークランナ５側のアークスポットが第１アークランナ５の排気口１４側の先端部に集中する原因となる。

そこで、他の位置に比べて非常に大きな正の流量となる第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂ間の排気口１４の側の端部を塞ぐようにリブ２１を設けることで、上記流量を比較的小さな固定接点２へと向かう負の値とすることができる。この排気口１４側から固定接点２側への流れにより第１アークランナ５のアークスポット近傍のアーク部位は、固定接点２側へと押し戻す力を受けるので、アークスポットが第１アークランナ５の排気口１４側の先端部に集中することを防止できる。また第１アークランナ５のアークスポットの位置は、上記押し戻す力と、主に第１アークランナ５を流れる電流によりアークスポット近傍のアーク部位を排気口１４の方へ駆動する電磁力との釣合いによって決定される。上記アークスポットがリブ２１側に移動すると上記押し戻す力は増大し、固定接点２側に移動するとリブ２１と上記アーク部位の距離が遠くなるため上記押し戻す力は減少する。従って、リブ２１の形状および材質、アークの周りの放電ガスが流れる空間の配置などにより上記押し戻す力を調整し、第１アークランナ５形状などにより電磁力を調整することで、消弧室１３内の適切な位置に第１アークランナ５側のアークスポットを維持することができる。

また、リブ２１を設けない場合、第２アークランナ１０に比較的近い消弧板間の流量が負の値となり、これらの位置では排気口１４側から可動接点３側へと逆方向の放電ガスの流れが発生する。この逆方向の流れにより、第２アークランナ１０側の消弧板で分断されているアーク部位が固定接点２側へと押し戻される。

そこで、第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂ間の排気口１４の側の端部を塞ぐようにリブ２１を設けることにより、第２アークランナ１０近傍のアーク部位が消弧室１３からアーク走行空間１６へと逆駆動されることを防止し、複数の消弧板１１を有効に利用して高いアーク電圧を発生できるようにしている。

以上より、この実施の形態３の回路遮断器では、消弧板１１ｂと第１アークランナ５との間の排気口１４の側の開口部を絶縁部材であるリブ２１にて塞いだので、消弧室を構成する複数の消弧板１１を高いアーク電圧の発生に有効に利用でき、小形で限流性能に優れた回路遮断器を得ることができる。

実施の形態４．
図９に、この発明の実施の形態４の回路遮断器の要部を示す。この実施の形態では、消弧室１３と排気路１５との間に絶縁性隔壁板２２を設け、この絶縁性隔壁板２２を上下方向から第１アークランナ５および第２アークランナ１０のそれぞれの排気口１４の側の先端部にて挟み込むように構成している。この絶縁性隔壁板２２には、図７に示すように、複数のスリット孔２３が設けられている。同図中、破線で示す位置は第１アークランナ５と最上部の消弧板１１ｂとの間の排気口１４の側の開口部に面する部分になるように設置される。この破線の部分にはスリット孔を設けておらず、上記排気口１４の側の開口部を塞ぐように配置される。スリット孔２３は、複数の消弧板１１の対向する消弧板間の排気口１４の側の開口と連通する位置に設けられている。また、上記破線と反対側の最下部に位置するスリット孔２３ａは、第２アークランナ１０と最下部の消弧板１１ａとの間の排気口１４の側の開口と連通する位置に設けられている。つまり、絶縁性隔壁板２２の第１アークランナ５側の部位が、実施の形態３で示したリブ２１の役割を担っている。以上の構成以外は、実施の形態３と同じ構成であるので説明を省略する。

また、過電流を検出して開極し、固定接点２および可動接点３の間で発生したアークを複数の消弧板１１にて分断、冷却することで限流して遮断する動作も実施の形態３と同様であるので、以下に於いては異なる点について説明する。

この実施の形態４では、上記のようなスリット孔２３を有する絶縁性隔壁板２２を設けることで、複数の消弧板１１の排気口１４の側の端部で、複数の消弧板１１にて分断されていたアークが短絡し、アーク電圧が低下することを防止できる。また、アークの熱により発生する導電性溶融物が、上記排気口１４側の端部の近傍に付着して起こる消弧板間の橋絡を防止できる。この橋絡防止により、複数回の過電流遮断を行う場合にも、限流性能の低下を防止できる。

また、絶縁性隔壁板２２が第２アークランナ１０の排気口１４側の先端部を上方から押さえ込むように配置したので、アーク損耗に起因して第２アークランナ１０が変形し最下部の消弧板１１ａと接触することを防止できる。これにより、複数回の過電流遮断を行う場合にも、限流性能の低下を防止できる。

また、絶縁性隔壁板２２が第１アークランナ５の排気口１４側先端部を下方から押さえ込むように配置したので、アーク損耗に起因して第１アークランナが変形し最上部の消弧板１１ｂと接触することを防止できる。これにより、複数回の過電流遮断を行う場合にも、限流性能の低下を防止できる。

また、リブ２１の機能を絶縁性隔壁板２２の第１アークランナ５側の部位が担っているので、実施の形態３と同様な作用および効果が得られる。

なお、この実施の形態においては、複数のスリット孔２３の形状をすべて同じとしたが、排気口１４側の大きな流量が期待できる部分のスリット孔２３の面積を小さくして、各スリット孔の排気流量を均一化してもよい。

以上の実施の形態１乃至４では、消弧側板１２を第１アークランナ５と第２アークランナ１０とによって上下方向から挟み込むように保持したが、第１アークランナ５と、第２アークランナ１０を保持しているベース１８とによって上下方向から挟み込むように保持しても、振動などの外力で上下方向に位置ずれの発生を防止でき、安定的な限流性能を有する回路遮断器を得ることができる。

また、ベース１８が、第２アークランナ１０を保持する第１ベース（図示せず）と第１アークランナ５を保持する第２ベース（図示せず）にて構成されている場合、消弧側板１２を、第２アークランナ１０と、第２ベースとによって上下方向から隙間なく挟み込むように保持しても、振動などの外力で上下方向に位置ずれの発生を防止でき、安定的な限流性能を有する回路遮断器を得ることができる。

また、上記第１ベースと上記第２ベースとによって上下方向から挟み込むように保持しても、同様である。

１ 固定接触子、２ 固定接点、３ 可動接点、４ 可動接触子、５ 第１アークランナ、６ 瞬時引き外し部、７ 異常電流検出部、８ 第１端子部、９ 第２端子部、１０ 第２アークランナ、１１ 消弧板、１１ａ 最下部の消弧板、１１ｂ 最上部の消弧板、１２ 消弧側板、１３ 消弧室、１４ 排気口、１５ 排気路、１５ａ 第１排気路、１５ｂ 第２排気路、１６ アーク走行空間、１７ 隔壁、１８ ベース、１８ａ 窪み部、１９ カバー、２０ ハンドル、２１ リブ、２２ 絶縁性隔壁板、２３ スリット孔、２３ａ 最上部のスリット孔

Claims (7)

1. 固定接触子と接触子対を構成する可動接触子と、
   上記可動接触子の開極により発生するアークを、間隙をもって積層された複数の消弧板にて分断して消弧する消弧室と、
   上記消弧板の板面に垂直な方向から上記消弧室を挟み込むように、それぞれの端部が延伸されて、上記アークを上記接触子対から上記消弧室まで誘導する一対の第１および第２アークランナと、
   上記消弧室の上記接触子対と反対側に設けられて、上記アークによる放電ガスを、排気路を通じて上記筐体外部に排気する排気口とを備え、
   上記排気路は、上記第１および第２アークランナの端部のいずれか一方の端部の近傍から上記排気口へとのびる第１排気路と、他方の端部の近傍から上記消弧室の上記排気口の側の面に沿ってのびて上記第１排気路へと通じる上記第１排気路の排気路断面より小さい排気路断面をもつ第２排気路とを有し、
   上記一方の端部とこれと対向する上記消弧板との間の上記第１排気路の側の開口部は、絶縁部材にて塞がれ、上記他方の端部とこれと対向する上記消弧板との間の上記第２排気路の側の開口部は塞がれていないことを特徴とする回路遮断器。
2. 第１あるいは第２アークランナの端部と対向する消弧板の排気口の側の端面は、第１排気路の側の開口部の絶縁部材に接していることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 第１排気路の側の開口部は、消弧室と排気路との間に設けられて放電ガスを通過させるスリット孔を有する絶縁性隔壁板にて塞がれることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
4. 第１あるいは第２アークランナの端部は、絶縁性隔壁板と筐体とによって挟み込まれて保持されることを特徴とする請求項３記載の回路遮断器。
5. 間隙をもって複数の消弧板を保持する消弧側板は、第１および第２アークランナによって挟み込まれて保持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路遮断器。
6. 間隙をもって複数の消弧板を保持する消弧側板は、第１、第２アークランナの内いずれか一方のアークランナと、他方のアークランナを保持する筐体部品とによって挟み込まれて保持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路遮断器。
7. 間隙をもって複数の消弧板を保持する消弧側板は、第１および第２アークランナをそれぞれ保持する部材によって挟み込まれて保持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路遮断器。

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