JP6516078B1 - 回路遮断器及び回路遮断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る回路遮断器を示す概略構成図である。図1に示すように、回路遮断器100は、固定接点1aを有する固定子1と、可動接点2aを有する可動子2と、固定子1に電気的に接続された固定子側アークランナー3と、可動子2に電気的に接続された可動子側アークランナー4と、アーク10を分断するグリッド5及びグリッド5を支持する支持板6が複数枚配置された消弧室7とを備える。
図10は、本発明の実施の形態2に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5の絶縁部52は、長さ方向に所定の間隔を開けて2個形成されている。グリッド5の絶縁部52の個数は、例えば3個、4個とさらに増やしてもよい。絶縁部52の個数を増やすことにより、絶縁部52を挟んで発生するアーク10の両接点1a、2a側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、絶縁部52を貫通孔とした場合、アークガス20の流入面積を増やすことができ、ガス流を利用してアーク10の両接点1a、2a側と逆方向への駆動を促進できる。
図11は、本発明の実施の形態3に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5の絶縁部52は、切欠部51に繋がるように形成されている。絶縁部52を貫通孔とし、切欠部51と絶縁部52との間にスリット51bを設けることで切欠部51と絶縁部52とを互いに連通することができる。これにより、絶縁部52を挟んで発生するアーク10が両接点1a、2a側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、グリッド5の絶縁部52の加工が容易となる。
図12は、本発明の実施の形態4に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5は、長さ方向に分割され、電気的に接続されている。例えばグリッド5を先端部53側の分割グリッド5a及び切欠部51側の分割グリッド5bとし、分割グリッド5a、5bは、接続部5cを用いて互いに所定の間隔をあけて電気的に接続させる。接続部5cは、例えば電線、接続ピン、リベット等である。また、分割グリッド5a、5bは溶接により接続させてもよい。分割グリッド5aと分割グリッド5bとの間隔が絶縁部52として機能し、同様にアーク10が両接点1a、2aに向かう電磁反発力を抑制することができる。さらに、絶縁部52の幅W52及び長さL52を適宜調整できるため、アーク放電の発弧点に応じて分割グリッド5a、5bの間隔及び接続する位置を容易に変更できる。
図13は、本発明の実施の形態5に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5の絶縁部52は、T字形状に形成されている。絶縁部52は、幅方向に伸長した部分と、その中心位置から先端部53に向かって伸長した部分とで形成される。絶縁部52をT字形状に形成することにより、グリッド5の板面に沿って流れる電流が長さ方向に直進せずに絶縁部52を迂回する距離を長くすることができ、両接点1a、2a側に向かう電磁反発力を抑制することができる。
図14は、本発明の実施の形態6に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。図14(a)はグリッドの斜視図、図14(b)は複数のグリッドを積層した側面図である。グリッド5は、長さ方向でU字状に折り返した形状である。図14(a)に示すように、U字状に折り返されたグリッド5は、折り返し端部に切欠部51が設けられ、切欠部51の頂部51aに隣接させて絶縁部52が設けられる。また図14(b)に示すように、グリッド5を板厚方向に貫流するアーク10は、グリッド5の板面に沿って流れるアーク10cを形成する。アーク10cは、アーク10の発弧点から折り返し端部を経由して先端部53側に流れる電流経路をとる。アーク10cは、グリッド5の板厚方向に対して直交する方向に磁束Φを形成する。グリッド5の板厚方向に対して直交する方向に磁束Φにより、板厚方向に貫流するアーク10には、両接点1a、2a側と逆方向の先端部53側に駆動する電磁力Fが作用する。
図15は、本発明の実施の形態7に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5の絶縁部52は、切欠部51に沿ってV字形状に形成されている。グリッド5は、切欠部51の頂部51aに隣接して絶縁部52の頂部52aを有し、絶縁部52は頂部52aから切欠部51と先端部53とがなす両辺に向かってそれぞれ伸長された脚部521、522が連結されてV字形状を形成する。グリッド5では、板厚方向に貫流するアーク10a、10bにより、グリッド5の板面に沿って流れるアーク10cが生じる。アーク10cは絶縁部52のV字形状に沿って、先端部53側から切欠部51側に流れ、迂回して切欠部51側から先端部53側に流れる。グリッド5の切欠部51側から先端部53側に向かうアーク10cと、絶縁部52を挟んで切欠部51側のアーク10aとの間に電磁反発力Qが作用する。切欠部51側のアーク10aは、電磁反発力Qを受けて、両接点1a、2a側と逆方向の先端部53に向かって駆動される。
図16は、本発明の実施の形態8に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド5の絶縁部52は、固形の絶縁材料で形成されている。絶縁材料としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。その他、アルミナ、ジルコニア等のセラミックで形成されてもよい。グリッド5の絶縁部52を絶縁材料で形成することにより、絶縁部52を挟んで発生するアーク10が両接点1a、2a側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、アーク10が絶縁部52を通って橋絡することを防ぐことができる。
図17は、本発明の実施の形態9に係る回路遮断器のグリッド及び支持板の概略構成を示す上面図である。本実施の形態に係る回路遮断器100では、グリッド5の絶縁部52の幅W52が、支持板6の開口部61の幅W61と同じ又はそれより長くなるように形成されている。
図18は、本発明の実施の形態10に係る回路遮断器の概略構成図である。図19は、本発明の実施の形態10に係る回路遮断器の消弧室の概略構成を示す斜視図である。実施の形態1では、グリッド5が消弧室7の上下に積層配置されていたのに対し、本実施の形態では、グリッド5が可動子2の可動方向に沿って並列に配置される。
2 可動子
3 固定子側アークランナー
4 可動子側アークランナー
5 グリッド
51 切欠部
52 絶縁部
6 支持板
61 開口部
7 消弧室
8 天面板
10 アーク
11 上部導体
12 下部導体
13 過電流検出器
14 ラッチ
15 アクチュエーター
16 排気口
100 回路遮断器
Claims (13)
- 固定接点を有する固定子と、
前記固定接点に接離する可動接点を有する可動子と、
前記固定接点及び前記可動接点で発生したアークを引き込む切欠部及び前記切欠部の頂部に隣接されて幅方向に伸長された絶縁部を有するグリッドが複数枚積層配置された消弧室と
を備えることを特徴とする回路遮断器。 - 前記グリッドの前記絶縁部は、前記切欠部側から前記切欠部に対向する先端部側に向かう電流及び前記先端部側から前記切欠部側に向かう電流を前記グリッドの幅方向に迂回させるように設けられることを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。
- 接点間に発生するアークを少なくとも1つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器であって、
前記グリッドは絶縁部を有し、
前記グリッドは、前記接点間に発生する前記アークが引き込まれ、前記アークが前記グリッドの互いに異なる位置で発弧して前記グリッドを貫流し、
前記絶縁部は、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられ、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を迂回させる回路遮断器。 - 前記絶縁部は、前記グリッドに設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の回路遮断器。
- 前記絶縁部は、前記グリッドに設けられた貫通孔であり、前記グリッドの前記切欠部と前記絶縁部とが互いに連通されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の回路遮断器。
- 前記絶縁部は、固形の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3のいずれか一項に記載の回路遮断器。
- 前記グリッドは、前記切欠部側と前記先端部側とが分割され、間隔をあけて互いに電気的に接続され、前記間隔が前記絶縁部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の回路遮断器。
- 前記グリッドは、長さ方向にU字状に折り返され、折り返し端部に前記切欠部が設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の回路遮断器。
- 前記絶縁部は、幅方向にそれぞれ伸長する脚部を連結させたV字形状であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の回路遮断器。
- 前記グリッドは、中央に開口部を有する支持板に支持され、前記グリッドの前記絶縁部が前記支持板の前記開口部に重なるように配置されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の回路遮断器。
- 前記グリッドの前記絶縁部の幅は、前記支持板の前記開口部の幅以上であることを特徴とする請求項10に記載の回路遮断器。
- 前記貫通孔は前記グリッドの厚み方向にアークガスが貫通して流れることを特徴とする請求項4又は5に記載の回路遮断器。
- 接点間に発生するアークを少なくとも1つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器における回路遮断方法であって、
前記接点間に発生する前記アークを、前記グリッドの互いに異なる位置で発弧する前記グリッドを貫流する状態に引き込んで、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられる絶縁部により迂回させ消弧する回路遮断方法。
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