JP6160106B2 - 回路遮断器 - Google Patents
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Description
回路遮断器は、固定接触子に対して可動接触子が接触動作、或いは離間動作を行なって主回路の開閉を行なう際に、固定接触子の固定接点及び可動接触子の可動接点の間で生じるアークが消弧装置で消弧される。
また、本発明の一態様に係る回路遮断器は、前記アーク移動部が、前記傾斜延長部の排気口側の端部側に前記一方の側部と平行な平行延長部を連接している。
また、本発明の一態様に係る回路遮断器は、前記上下に隣接するグリッドは、一方のグリッドの他方のグリッドとの対向面に形成されたアーク移動部と、他方のグリッドの一方のグリッドとの対向面に形成されたアーク移動部とが上面視で前記可動接触子の回動面を挟んで対称となるように配置されている。
また、本発明の一態様に係る回路遮断器は、前記複数のグリッドが、表面及び裏面にそれぞれ前記アーク移動部を形成し、表面側のアーク移動部と裏面側のアーク移動部とを上面視で重なるように形成し、上下に隣接するグリッドは一方のグリッドに対して他方のグリッドが表裏反転されて配置されている。
また、本発明の一態様に係る回路遮断器は、前記導体板が磁性材料で形成されている。
また、本発明の一態様に係る回路遮断器は、前記絶縁被覆部が高分子絶縁材料で形成されている。
図1は本発明に係る3極回路遮断器(以下、回路遮断器と称する)100の要部縦断面図である。
本実施形態の回路遮断器100は、図1に示すように、本体ケース1及びカバー2からなる絶縁容器内に、本体ケース1に固定された固定接触子3と、開閉機構(図示せず)により開閉駆動される可動接触子4とからなる遮断部が設けられている。
また、アークランナー11は、下面及び両側面が上面を開放したコ字状断面を有する磁性体12で囲まれている。
可動接触子4は、図1に示すように、一端の下面側に固定接点3aと接触する可動接点4aを有し、他端が本体ケース1に配設された支持軸13に回動可能に支持されている。
消弧室15は、図2に示すように、複数例えば13枚(図2では7枚として描いている)のグリッド17が排気口16に向かって前上がりに傾斜した状態で、図4(d)及び(e)に示す消弧室15を形成する側面支持板18a及び18bに上下方向に所定間隔を保って層状に平行配置されている。
導体板19は、排気口16側の平板状のグリッド基部22と、このグリッド基部22の可動接触子4側に連接するグリッド脚部23とで構成されている。
今、図1に示すように、可動接触子4の可動接点4aが固定接触子3の固定接点3aに接触しており、電源側端子3bから入力される直流電力が固定接点3a及び可動接点4aを経て可動接触子4から負荷側接続端子(図示せず)に流れている閉極状態にあるものとする。
可動接触子4が開極状態となって、最上段のグリッド17の上方まで回動すると、その 初期段階では、アークランナー11と可動接点4aとの間に発生したアーク30は、図7(a)に示すように、グリッド17の切欠部24における円形開口部24c内で略直線状に延長している。このアーク30は、磁性体の導体板19で構成されたグリッド17との間に作用する電磁誘導によって円形開口部24c内から導体板19が露出しているアーク移動部20P及び20Bに沿って排気口16方向へ移動する。
なお、電流を遮断する際に発生したアークガスはグリッド17の傾斜面に沿って上昇し、消弧室15の左端側の排気口16から外部へ放出される。
また、アーク移動部20P及び20B間の間隔はアークが排気口16側に移動するに応じて順次長くなるので、アークの伸長を円滑に行うことができる。
さらに、上記第1の実施形態では、同一形状の1種類のグリッド17を使用して偶数段位置において長手方向中心線で表裏反転して配置することにより、上段側のグリッド17のアーク移動部20P(又は20B)と下段側のグリッド17のアーク移動部20P(又は20B)とを上面視で可動接触子4の回動面を挟んで対称に配置することができ、部品点数を最小限とすることができるとともに、グリッド17の生産性の向上を図ることができる。
しかしながら、上記第1の実施形態によると、アークの伸長長さを従来例に比較して長くすることができるとともに、アークをグリッド17で分断して電極降下電圧を有効利用することができ、アーク電圧をより高くすることができ、遮断性能をより向上させることができる。
この第2の実施形態では、グリッドに形成するアーク移動部の配置を表裏で対称的配置するようにしたものである。
すなわち、裏面側のアーク移動部20Bについては、傾斜延長部27aが表面側のアーク移動部20Pとは逆に前側の側面支持板18a側に傾斜しており、その先端に連接する平行延長部27bも前側の側面支持板18aに沿って延長している。
上記以外の構成については前述した第1の実施形態と同様の構成を有し、第1の実施形態との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第2の実施形態では、グリッド17の表裏に形成されているアーク移動部20P及び20Bが上面視で透過して見たときに、可動接触子4の回動面26を挟んで前後対称に形成されている。このため、開極初期では、図11(a)に示すように、前述した第1の実施形態と同様に、アークランナー11と可動接点4aとの間に発生するアーク30が直線状に延長している。
そして、アーク30がアーク移動部20P及び20Bの平行延長部25bに到達すると、図11(c)に示すように、アーク30の伸長長さが最大となるとともに、導体板19内の通過距離も最大となってアーク電圧も最大となり、電源電圧を超えることにより、アークが消弧される。
しかも、導体板19を通るアーク電流の電流路が長くなり、抵抗値を第1の実施形態に比較して大きくすることができるので、アーク電圧をより高めることができる。ここで、導体板19として電気抵抗の大きな材料を適用することにより、ジュール損失によりさらにアーク電圧を高めることができる。このため、アーク電圧を前記第1の実施形態と略同一値とする場合には、グリッド17の枚数を低減することが可能となり、消弧室15のサイズを減少させて、より小型な回路遮断器を構成することが可能となる。
また、上記第1及び第2の実施形態において、グリッド17を構成するグリッド脚部23の切欠部24の形状はV字状開口部24aに限定されるものではなく、U字開口部を適用することもできる。
Claims (9)
- 本体ケース内に、固定接点を有する固定接触子と、前記固定接点に対して接離可能な可動接点を有する可動接触子と、電流遮断時に発生するアークを消弧する複数のグリッドが所定間隔を保って層状に配置された消弧室と、アークガスを外部に放出する排気口とを備えた回路遮断器であって、
前記複数のグリッドは、前記排気口側のグリッド基部と、前記可動接触子側で当該可動接触子を挿通する切欠部を形成したグリッド脚部とを有する導体板と、該導体板を、前記切欠部の底部に連接し前記グリッド基部を露出させたアーク移動部を残して被覆する絶縁被覆部とを備え、
前記アーク移動部は、前記可動接触子の回動面を挟んで非対称形状に形成されている
ことを特徴とする回路遮断器。 - 前記アーク移動部は、前記グリッド脚部の切欠部の底部から前記排気口側に行くに従い前記グリッド基部の一方の側部に近づく傾斜延長部を有することを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。
- 前記アーク移動部は、前記傾斜延長部の排気口側の端部側に前記一方の側部と平行な平行延長部が連接されていることを特徴とする請求項2に記載の回路遮断器。
- 前記上下に隣接するグリッドは、一方のグリッドの他方のグリッドとの対向面に形成されたアーク移動部と、他方のグリッドの一方のグリッドとの対向面に形成されたアーク移動部とが上面視で前記可動接触子の回動面を挟んで対称となるように配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の回路遮断器。
- 前記複数のグリッドは、表面及び裏面にそれぞれ前記アーク移動部が形成され、表面側のアーク移動部と裏面側のアーク移動部とが上面視で前記可動接触子の回動面を挟んで対称に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の回路遮断器。
- 前記複数のグリッドは、表面及び裏面にそれぞれ前記アーク移動部が形成され、表面側のアーク移動部と裏面側のアーク移動部とが上面視で重なるように形成され、上下に隣接するグリッドは一方のグリッドに対して他方のグリッドが表裏反転されて配置されていることを特徴とする請求項4に記載の回路遮断器。
- 前記アーク移動部の前記排気口側の端部は、前記絶縁被覆部で被覆されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の回路遮断器。
- 前記導体板は磁性材料で形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の回路遮断器。
- 前記絶縁被覆部は高分子絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の回路遮断器。
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