JPH02144811A - 消弧体および回路しゃ断器 - Google Patents
消弧体および回路しゃ断器Info
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- JPH02144811A JPH02144811A JP29880188A JP29880188A JPH02144811A JP H02144811 A JPH02144811 A JP H02144811A JP 29880188 A JP29880188 A JP 29880188A JP 29880188 A JP29880188 A JP 29880188A JP H02144811 A JPH02144811 A JP H02144811A
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- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 claims abstract description 18
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- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 12
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/302—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、アークを消弧する消弧体および回路しゃ断
器に関するものである。
器に関するものである。
第３図ないし第５図に従来例を示す。すなわち、第３図
の回路しゃ断器の消弧装置は、切欠部５０を有する磁性
体のグリッド板５１を複数枚間隔をおいて積層するよう
に支持板５８に支持させたものである。５２は可動接触
子、５３は固定接触子、５４はトリップ開閉機構部、５
５はケース、５６は可動接点、５７は固定接点である。
の回路しゃ断器の消弧装置は、切欠部５０を有する磁性
体のグリッド板５１を複数枚間隔をおいて積層するよう
に支持板５８に支持させたものである。５２は可動接触
子、５３は固定接触子、５４はトリップ開閉機構部、５
５はケース、５６は可動接点、５７は固定接点である。
この回路しゃ断器の消弧装置は、回路しゃ断時に固定接
触子５３と可動接触子５２の各々に配設された固定接点
５７と可動接点５６との間にアークが発生し、そのアー
クに流れる電流によって発生する磁束がグリッド板５１
に流れて切欠部５０を通過しアークに鎖交する。そのと
きアークに磁気駆動力が作用しアークはグリッド板５１
に引き込まれ、グリッド板５１によって分割され、冷却
作用を受は消弧となる。
触子５３と可動接触子５２の各々に配設された固定接点
５７と可動接点５６との間にアークが発生し、そのアー
クに流れる電流によって発生する磁束がグリッド板５１
に流れて切欠部５０を通過しアークに鎖交する。そのと
きアークに磁気駆動力が作用しアークはグリッド板５１
に引き込まれ、グリッド板５１によって分割され、冷却
作用を受は消弧となる。
また、第４図および第５図に示す回路しゃ断器の消弧装
置（たとえば特願昭６１−１２０７０１号）は、内面を
成形材料で形成した消弧体６３で被覆した逆Ｕ字形の磁
性体６０で可動接触子６１と固定接触子６２を覆うよう
に配設したものである。Ｘはアークである。接点６４．
６５間に発生したアークは磁性体６０による磁気駆動力
によって十分に引き伸ばされるため、アーク電圧は上昇
する。さらにアークＸの熱により消弧体６３から熱分解
ガスが発生し、熱分解ガスのアーク冷却作用によってア
ークＸは冷却される。すると熱的ピンチ効果でアークの
径が収縮し断面積が減少するので、アーク抵抗が増加し
、その結果アーク電圧はさらに上昇することになる。消
弧体６３の材料としては、熱分解ガスを発生しやすい点
から熱可塑性樹脂ではポリメチルメタクリレート樹脂、
ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン
樹脂などが用いられ、また熱硬化性樹脂ではユリア樹脂
、メラミン樹脂などが用いられている。
置（たとえば特願昭６１−１２０７０１号）は、内面を
成形材料で形成した消弧体６３で被覆した逆Ｕ字形の磁
性体６０で可動接触子６１と固定接触子６２を覆うよう
に配設したものである。Ｘはアークである。接点６４．
６５間に発生したアークは磁性体６０による磁気駆動力
によって十分に引き伸ばされるため、アーク電圧は上昇
する。さらにアークＸの熱により消弧体６３から熱分解
ガスが発生し、熱分解ガスのアーク冷却作用によってア
ークＸは冷却される。すると熱的ピンチ効果でアークの
径が収縮し断面積が減少するので、アーク抵抗が増加し
、その結果アーク電圧はさらに上昇することになる。消
弧体６３の材料としては、熱分解ガスを発生しやすい点
から熱可塑性樹脂ではポリメチルメタクリレート樹脂、
ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン
樹脂などが用いられ、また熱硬化性樹脂ではユリア樹脂
、メラミン樹脂などが用いられている。
第３図の消弧装置は、グリッド板５１によるアークの引
き伸ばし効果が不十分であり、また消弧装置自体が大き
くなり、コスト高になるという欠点があった。
き伸ばし効果が不十分であり、また消弧装置自体が大き
くなり、コスト高になるという欠点があった。
一方、第４図および第５図の消弧装置は、第３図のグリ
ッド板５１と比較して、より簡単な構造でしかも優れた
アーク消弧性能を有している。
ッド板５１と比較して、より簡単な構造でしかも優れた
アーク消弧性能を有している。
ところが、この消弧装置は、消弧体６３の成形材料が炭
化水素よりなる高分子材料であるため、アークの熱によ
って熱分解ガスとともにカーボンが生成され、それが回
路しゃ断器のケースの表面に付着して絶縁耐圧の劣化を
招くという欠点があった。
化水素よりなる高分子材料であるため、アークの熱によ
って熱分解ガスとともにカーボンが生成され、それが回
路しゃ断器のケースの表面に付着して絶縁耐圧の劣化を
招くという欠点があった。
したがって、この発明の目的は、カーボンの生成を防止
するとともにさらに熱分解ガスの発生を促進することが
できる消弧体および回路しゃ断器を提供することである
。
するとともにさらに熱分解ガスの発生を促進することが
できる消弧体および回路しゃ断器を提供することである
。
請求項（１）の消弧体は、ｅ−カプロラクタムおよび水
酸化アルミニウムを含有したメラミン樹脂により形成さ
れたことを特徴とするものである。
酸化アルミニウムを含有したメラミン樹脂により形成さ
れたことを特徴とするものである。
添加量について、ε−カプロラクタムは０．５〜１５重
量％、水酸化アルミニウムは１〜３０重量％が好ましい
、ここで、この添加量の重量％はあくまで例として挙げ
たものであって、この発明を制限するものではない。
量％、水酸化アルミニウムは１〜３０重量％が好ましい
、ここで、この添加量の重量％はあくまで例として挙げ
たものであって、この発明を制限するものではない。
請求項（２）の消弧体は、請求項ｉｌｌの消弧体にさら
に末端アミン型イミド化合物を含有したものである。そ
の含有量は１〜２０重量％が好ましい。
に末端アミン型イミド化合物を含有したものである。そ
の含有量は１〜２０重量％が好ましい。
請求項（３）の回路しゃ断器は、請求項（１）または請
求項（２）の消弧体を有するものである。
求項（２）の消弧体を有するものである。
請求項［１１の消弧体によれば、メラミン樹脂にεカプ
ロラクタムを含有しているが、このε−カプロラクタム
は、 の構造式であられされ、従来可塑剤として樹脂の成形性
を良くする目的で用いられていたが、メラミン樹脂より
も揮発しやすいという性質に着眼した。すなわち、この
ε−カプロラクタムをメラミン樹脂に含有させた場合、
熱分解ガスが従来より多量に発生するため、とくにその
成分中のＨ２によってアーク冷却効果が促進され、アー
ク電圧が上昇し限流効果が増すので消弧性能を向上でき
る。
ロラクタムを含有しているが、このε−カプロラクタム
は、 の構造式であられされ、従来可塑剤として樹脂の成形性
を良くする目的で用いられていたが、メラミン樹脂より
も揮発しやすいという性質に着眼した。すなわち、この
ε−カプロラクタムをメラミン樹脂に含有させた場合、
熱分解ガスが従来より多量に発生するため、とくにその
成分中のＨ２によってアーク冷却効果が促進され、アー
ク電圧が上昇し限流効果が増すので消弧性能を向上でき
る。
また水酸化アルミニウムをメラミン樹脂に添加した場合
、アークの熱によりつぎの反応が起こる。
、アークの熱によりつぎの反応が起こる。
２Ａｌ （ＯＨ）３−Ａｌｔ２ｏ３＋３Ｈ２０を機基
（ＨＣ）＋Ｈ２Ｏ−４ＣＯ＋ （ＨＣ）すなわち、アー
クの高熱の作用で高分子である成形材料の分子鎖が切れ
て有機基が生じ、また水酸化アルミニウムからはＨ２Ｃ
が発生する。そして、有機基とＨ２Ｃが反応し一酸化炭
素や揮発性の炭化水素を生成する。このため、遊離カー
ボンが発生しにくくなり、カーボンの発生を防止するこ
とができる。′さらに、無機質である水酸化アルミニウ
ムを添加することで、有機物質であるメラミン樹脂のア
ークの熱分解を抑えることができるので、電流しゃ断時
の熱分解ガスによる圧力の上昇も防ぐことができる。な
お、ε−カプロラクタムの添加量を１５重重量以下にし
たのは絶縁耐圧性能が悪くなるからであり、水酸化アル
ミニウムを３０重量％以下にしたのは成形性が悪くなる
からである。
（ＨＣ）＋Ｈ２Ｏ−４ＣＯ＋ （ＨＣ）すなわち、アー
クの高熱の作用で高分子である成形材料の分子鎖が切れ
て有機基が生じ、また水酸化アルミニウムからはＨ２Ｃ
が発生する。そして、有機基とＨ２Ｃが反応し一酸化炭
素や揮発性の炭化水素を生成する。このため、遊離カー
ボンが発生しにくくなり、カーボンの発生を防止するこ
とができる。′さらに、無機質である水酸化アルミニウ
ムを添加することで、有機物質であるメラミン樹脂のア
ークの熱分解を抑えることができるので、電流しゃ断時
の熱分解ガスによる圧力の上昇も防ぐことができる。な
お、ε−カプロラクタムの添加量を１５重重量以下にし
たのは絶縁耐圧性能が悪くなるからであり、水酸化アル
ミニウムを３０重量％以下にしたのは成形性が悪くなる
からである。
請求項（２）の消弧体によれば、請求項（１）の消弧体
に末端アミン型イミド化合物を含有したため、熱による
寸法変化やクランクを防止でき耐熱性および耐衝撃性を
向上できるとともに、請求項（１１と同様な作用効果が
ある。
に末端アミン型イミド化合物を含有したため、熱による
寸法変化やクランクを防止でき耐熱性および耐衝撃性を
向上できるとともに、請求項（１１と同様な作用効果が
ある。
請求項（３）の回路しゃ断器によれば、請求項（１１ま
たは請求項（２）の消弧体を有するため、前記請求項（
１）または請求項（２）と同様な作用効果がある。
たは請求項（２）の消弧体を有するため、前記請求項（
１）または請求項（２）と同様な作用効果がある。
この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。すなわち、この回路しゃ断器の消弧体１は逆Ｕ
字形に成形され、逆Ｕ字形の磁性体２の外面に嵌合され
、これらが電路部３に被さるように設置されている。
明する。すなわち、この回路しゃ断器の消弧体１は逆Ｕ
字形に成形され、逆Ｕ字形の磁性体２の外面に嵌合され
、これらが電路部３に被さるように設置されている。
電路部３は、先端部に可動接点４を有する可動接触子５
と、中央部に固定接触子６を有し両側部にアーク駆動コ
イル７を有する固定電路８とを有し、固定電路８の端部
に端子９が設けられ、固定接触子６のアーク駆動コイル
７の間に同定接点１０を設けている。アーク駆動コイル
７は固定接点１０の両側に分かれるように切欠１１によ
り形成された固定電路８の一部を各々逆Ｕ字形に曲げる
ことにより構成されている。消弧体ｌは略コ字形になっ
ており、アーク駆動コイル７の内側に固定接点１０側を
全て被覆するように構成されている。可動接触子５は、
回路しゃ断器の機構部（図示せず）に連結されている。
と、中央部に固定接触子６を有し両側部にアーク駆動コ
イル７を有する固定電路８とを有し、固定電路８の端部
に端子９が設けられ、固定接触子６のアーク駆動コイル
７の間に同定接点１０を設けている。アーク駆動コイル
７は固定接点１０の両側に分かれるように切欠１１によ
り形成された固定電路８の一部を各々逆Ｕ字形に曲げる
ことにより構成されている。消弧体ｌは略コ字形になっ
ており、アーク駆動コイル７の内側に固定接点１０側を
全て被覆するように構成されている。可動接触子５は、
回路しゃ断器の機構部（図示せず）に連結されている。
短絡事故時に可動接触子５が開橿し、可動接点４と固定
接点１０との間にアークが発生した場合、アークはアー
ク駆動コイル７を流れる電流により発生する磁場の中で
磁気駆動力を受けて引き伸ばされ、アーク電圧が上昇す
る。そして、可動接点４を囲むように配置しである消弧
体１に引き伸ばされたアークが接近し、アークの熱によ
って消弧体１が加熱されると相当量の熱分解ガスが発生
し、この熱分解ガスによってアークは急冷され消弧に至
る。
接点１０との間にアークが発生した場合、アークはアー
ク駆動コイル７を流れる電流により発生する磁場の中で
磁気駆動力を受けて引き伸ばされ、アーク電圧が上昇す
る。そして、可動接点４を囲むように配置しである消弧
体１に引き伸ばされたアークが接近し、アークの熱によ
って消弧体１が加熱されると相当量の熱分解ガスが発生
し、この熱分解ガスによってアークは急冷され消弧に至
る。
メラミン樹脂に８−カプロラクタムを添加した数種類の
成形材料を用いて電流しゃ断試験を行ったところ、メラ
ミン樹脂へのε−カプロラクタムの添加量とアーク消弧
性能とに関係があることが分かった。その結果を次表に
示す。
成形材料を用いて電流しゃ断試験を行ったところ、メラ
ミン樹脂へのε−カプロラクタムの添加量とアーク消弧
性能とに関係があることが分かった。その結果を次表に
示す。
（以下余白）
電流しゃ断試験はこの実施例の装置で２６５ＫＶ／２２
ＫＡの単種しゃ断試験を行い、異なる添加量（重量％）
の実施例Ａ１〜Ａ４について、比較例とともに各々の場
合の通過エネルギＥ （Ｘ１０’Ａ” ｓｅｅ ）と電
流ピーク値１ （ｋＡ）を測定した。ここで、通過エ
ネルギ、ｔｆＬピーク値はアーク消弧性能すなわち回路
しゃ断器の電流しゃ断性能を示すもので、これらの数値
が小さい程アーク消弧性能が優れている。
ＫＡの単種しゃ断試験を行い、異なる添加量（重量％）
の実施例Ａ１〜Ａ４について、比較例とともに各々の場
合の通過エネルギＥ （Ｘ１０’Ａ” ｓｅｅ ）と電
流ピーク値１ （ｋＡ）を測定した。ここで、通過エ
ネルギ、ｔｆＬピーク値はアーク消弧性能すなわち回路
しゃ断器の電流しゃ断性能を示すもので、これらの数値
が小さい程アーク消弧性能が優れている。
この表から明らかなように、メラミン樹脂へのε−カプ
ロラクタムの添加量が多くなるにつれて、通過エネルギ
Ｅおよび電流ピーク値！ともに減少し、アーク消弧性能
が改良されており、メラミン樹脂にε−カプロラクタム
を添加することによって、アーク消弧性能を向上できる
ことがわかる。
ロラクタムの添加量が多くなるにつれて、通過エネルギ
Ｅおよび電流ピーク値！ともに減少し、アーク消弧性能
が改良されており、メラミン樹脂にε−カプロラクタム
を添加することによって、アーク消弧性能を向上できる
ことがわかる。
また、このような消弧体１を用いることにより、消弧装
置の構造が簡単になり消弧性能を確保でき、また回路し
ゃ断器の内部構造が簡単になり、低コスト化することが
できる。
置の構造が簡単になり消弧性能を確保でき、また回路し
ゃ断器の内部構造が簡単になり、低コスト化することが
できる。
また、消弧体１にさらに末端アミン型イミド化合物を加
えた場合、消弧体１に熱によるクラックが入ることを防
ぐことができるとともに寸法変化が抑えられ、耐熱性お
よび耐衝撃性が向上する。
えた場合、消弧体１に熱によるクラックが入ることを防
ぐことができるとともに寸法変化が抑えられ、耐熱性お
よび耐衝撃性が向上する。
このため、アーク発生時にアークの熱の影響により消弧
体１が受ける熱的ストレスや、発生ガスの圧力によって
受ける衝撃力に対して消弧体（の抵抗力を増し損傷を防
止することができる。
体１が受ける熱的ストレスや、発生ガスの圧力によって
受ける衝撃力に対して消弧体（の抵抗力を増し損傷を防
止することができる。
なお、前記実施例は磁性体２の内面にこの発明の材料で
形成した消弧体１を設けたが、回路しゃ断器の消弧室内
に消弧体を単独で配設してもよく、またこの発明の消弧
体はアークに曝される部位に配設されるものであれば、
形状を問わない。
形成した消弧体１を設けたが、回路しゃ断器の消弧室内
に消弧体を単独で配設してもよく、またこの発明の消弧
体はアークに曝される部位に配設されるものであれば、
形状を問わない。
請求項（１）の消弧体は、メラミン樹脂にε−カプロラ
クタムおよび水酸化アルミニウムを含有したため、熱分
解ガスの発生を促進することができるとともに遊離カー
ボンの発生を防止することができるという効果がある。
クタムおよび水酸化アルミニウムを含有したため、熱分
解ガスの発生を促進することができるとともに遊離カー
ボンの発生を防止することができるという効果がある。
請求項（２）の消弧体は、請求項（１）の消弧体にさら
に末端アミン型イミド化合物を含有したため、消弧体の
耐熱性および耐衝撃性を向上することができるという効
果がある。
に末端アミン型イミド化合物を含有したため、消弧体の
耐熱性および耐衝撃性を向上することができるという効
果がある。
請求項（３）の回路しゃ断器は、請求項（１）または請
求項（２）の消弧体を有するため、これらと同様な作用
効果がある。
求項（２）の消弧体を有するため、これらと同様な作用
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図はその縮
小断面図、第３図は従来例の断面図、第４図は他の従来
例の斜視図、第５図はその断面図である。
小断面図、第３図は従来例の断面図、第４図は他の従来
例の斜視図、第５図はその断面図である。
Claims (3)
- （１）ε−カプロラクタムおよび水酸化アルミニウムを
含有したメラミン樹脂により形成されたことを特徴とす
る消弧体。 - （２）ε−カプロラクタム、水酸化アルミニウムおよび
末端アミン型イミド化合物を含有したメラミン樹脂によ
り形成された消弧体。 - （３）請求項（１）または請求項（２）記載の消弧体を
有する回路しゃ断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29880188A JPH02144811A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 消弧体および回路しゃ断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29880188A JPH02144811A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 消弧体および回路しゃ断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144811A true JPH02144811A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17864398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29880188A Pending JPH02144811A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 消弧体および回路しゃ断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144811A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0671754A2 (en) * | 1994-03-10 | 1995-09-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Switch and arc extinguishing material for use therein |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29880188A patent/JPH02144811A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0671754A2 (en) * | 1994-03-10 | 1995-09-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Switch and arc extinguishing material for use therein |
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