JPH0992123A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数の増加がなく、コストアップの要因と
もならない消弧性能の向上を計った回路遮断器を提供す
る。 【解決手段】可動接点４２を備え回転軸を中心に回転可
能の可動接触子４１と、固定接点３２を備えケース１に
固定された固定接触子３１とが、可動接点４２と固定接
点３２とが接触状態にあって電流が流れる「閉」の状態
から可動接点４２が移動して固定接点３２から離れて電
流が遮断されて「開」の状態になる回路遮断器におい
て、可動接点４２の「開」の位置を含んで可動接点４２
の可動範囲の少なくとも一部を覆って可動接点４２を挟
む２枚の遮蔽板２１Ａをカバー２Ａから突出してカバー
２Ａと一体に成形して設けることによって、遮断動作時
に固定接触子３１と可動接触子４１との間に発生したア
ークは２枚の遮蔽板２１Ａによってその広がりが制限さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、短絡事故などの
異常が発生して配電系統などの主回路に過大な電流が流
れたときに、この過電流を検出して回路を遮断して事故
の波及を抑制して主回路を保護するために設けられる配
線用遮断器などの回路遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器はその中に過電流を検出する
ための引き外し装置が内蔵されていて、短絡電流、すな
わちの定格電流に対する倍率が非常に大きい場合には瞬
時に回路遮断し、定格電流よりも大きいが瞬時遮断電流
よりも小さいときにはその値に応じた時間その過電流が
継続して始めて回路を遮断するというような機能を持っ
ている。

【０００３】相間短絡電流のように定格電流に対する倍
率が特に大きな過電流を遮断することのできる性能は特
に回路遮断器にとって重要な性能であり、この大電流遮
断性能の確保に種々の工夫が凝らされる。図６は従来の
回路遮断器のこの発明に関係する主要部材だけを示す断
面図である。この図において、ケース１に被せられたカ
バー２とで回路遮断器の容器が形成され、ケース１には
固定接触子３１が固定ボルト３３で固定されており、固
定接触子３１の右側の先端部には固定接点３２が取付け
られている。固定接触子３１の左側は図示しない外部電
線と接続するための接続金具が設けられている。ケース
１やカバー２はモールド樹脂を金型に流し込んで加熱硬
化させて製作される。

【０００４】可動接触子４１は符号を付けない回転軸で
ホルダに回転可能に軸支されていて、図の実線で示す可
動接触子４１はその先端部に取付けられている可動接点
４２と固定接点３２とが接触していて回路遮断器として
は「閉」の状態になっており、二点鎖線で示す位置に可
動接触子４１があるとき「開」の状態にある。可動接触
子４１には図示しないフレキシブルリードを介して外部
電線と接続されるリードが接続されている。

【０００５】回路遮断器が「閉」の状態になっていて主
回路に電流が流れている状態で遮断指令が発せられると
図の実線の位置から二点鎖線の位置に向かって可動接触
子４１が駆動される。そして、固定接点３２と可動接点
４２が開き初めたときから両接点はアークで電気的に接
続された状態が維持されアークが消滅する、いわゆる消
弧まで持続する。

【０００６】図７は図６のこの発明に関係する部材だけ
を図示したＣ−Ｃ断面図であり、可動接触子４１が図６
の二点鎖線の位置の近くまで駆動された状態でしかもま
だアークが消えていない消弧されていない状態を示して
いる。なお、Ｃ−Ｃ断面図では二点鎖線位置の可動接触
子４１は斜めの断面図になるが図７ではこの点を正確に
表しているものではない。

【０００７】図７に示すようにアーク１０は固定接点３
２、可動接点４２の対向表面だけではなく固定接触子３
１及び可動接触子４１の両面からも発している。それ
は、アーク１０の中を通る電流は全て同じ方向なので電
磁力によって広がろうとする力が働くからである。そし
て、その結果としてアーク１０中の電流密度が低下して
アーク内の降下電圧が小さくなり消弧されにくい状態に
なる。

【０００８】図８はこのようなアーク１０の広がりを抑
制するための従来の技術の例を示す固定接触子と可動接
触子の断面図であり、図７との基本的な違いは可動接触
子４１の両面に絶縁物４３が設けられている点である。
絶縁物４３を設けることによって、可動接触子４１の両
面がアークの始発点になることはなく、そのため図７の
可動接点４２に比べて始発点となる面積が縮小してアー
ク１０の広がりが制限され、更に、絶縁物４３を有機絶
縁材のような適切な材質のもの選定すると、アーク１０
によって絶縁物４３が加熱されるとアーク１０に比べれ
ばはるかに低温のガスがアーク１０の周囲に噴出してア
ーク１０を冷却するとともに広がりを抑制する働きもす
ることによって、消弧機能が図７のそれに比べて改善さ
れる（例えば、特公平２−７１３５号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、可動接触子
４１に絶縁物４３を取付ける構成には次のような問題が
ある。すなわち、 絶縁物４３の損耗が大きいので部品交換の頻度が高く
なる。 絶縁物４３の分だけ部品点数が増加するとともに可動
接触子４１への取付け工数が加わって回路遮断器のコス
トアップの要因になる。

【００１０】この発明の目的はこのような問題を解決
し、部品点数の増加がなく、コストアップの要因ともな
らない消弧性能の向上を計った回路遮断器を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、先端部に可動接点を備え他端部の
回転軸を中心に回動可能の可動接触子、先端部に固定接
点を備えケースに固定された固定接触子が、ケース及び
このケースの上部をふたするカバーからなる容器に収納
されてなり、可動接点と固定接点とが接触状態にあって
電流が流れる「閉」の状態から可動接点が移動して固定
接点から離れて電流が遮断されて「開」の状態になる回
路遮断器において、前記固定接触子から離れた可動接触
子の「開」状態の可動接点の位置を含んで可動範囲の少
なくとも一部を覆って可動接点を挟む２枚の遮蔽板をカ
バーから突出してカバーと一体に成形して設けたことに
よって、固定接触子と可動接触子との間に発生したアー
クは２枚の遮蔽板によってその広がりが制限される。

【００１２】また、遮蔽板を可動接点の移動軌跡上を覆
うように「閉」の状態の位置の近くまで突出させること
によって、アーク発生の初期からアークの広がりを制限
するのでより効果的である。また、遮蔽板と可動接点と
の間の間隙長さを製作上許容の範囲で小さく設定する
と、アークの広がりを更に制限することになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

【００１４】

【実施例１】以下この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の第１の実施例を示す回路遮断器の
断面図、図２はこの図のＡ−Ａ断面図であり、図６、図
７と同じ部材には同じ符号を付け、類似の部材には添字
Ａを付けて重複する説明を省く。これらの図の図６、図
７との違いはカバー２Ａから下に向かい可動接点４２が
取付けられている可動接触子４１の先端部を挟んで突出
した２枚の遮蔽板２１Ａが設けられている点である。

【００１５】図２に明らかなように、可動接触子４１の
先端部が始点（アークの足とも呼ばれる）となるアーク
１０は遮蔽板２１Ａによって狭められて広がることがで
きず、したがって、アーク１０の始点は可動接点４２に
集まりアーク１０の電流密度が高くなってアーク電圧が
上昇して消弧性能が向上する。この実施例では可動接触
子４１が固定接触子３１から最も離れたときの可動接触
子４１のアーク１０の広がりを制限することを主眼にし
て遮蔽板２１Ａを設けたものである。過電流倍率の高い
過電流の場合、多くは可動接触子４１が最大に開いた後
の電流が零になる時点で消弧されるので、この実施例の
ように遮蔽板２１Ａの突出寸法を余り大きくしなくても
消弧性能を向上させる効果が得られる。なお、遮蔽板２
１Ａは可動接触子４１の先端部を覆うだけでよい。それ
は、アーク１０は自身に流れる電流に働く電磁力によっ
て常にそれぞれの接触子の先端部、即ち接点が取付けら
れている部分の近傍にアークの始点が制限されるからで
ある。したがって、遮蔽板２１Ａが覆う範囲は可動接点
４２の位置を基に決定することができる。

【００１６】遮蔽板２１Ａはカバー２Ａと一体に成形す
るものなので、金型のコストが従来のカバー２のそれに
比べてコストアップするが、回路遮断器は大量生産され
るのでこの金型のコストアップの回路遮断器のコストに
与える影響は僅かである。

【００１７】

【実施例２】図３はこの発明の第２の実施例を示す回路
遮断器の断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図であり、図
４の（ａ）は図３の実線で示す可動接触子４１の位置、
すなわち遮断動作開始直後、（ｂ）は図３の二点鎖線で
示す可動接触子４１の位置、すなわち遮断動作終了直前
における断面図である。これらの図において、遮蔽板２
１Ｂは固定接触子３１の近くまで長く突出して設けた点
が実施例１とは異なる。遮蔽板２１Ｂの長さを実施例１
の遮蔽板２１Ａに比べて長くしたのでアーク１０全体の
広がりを制限することになり実施例１よりも消弧性能を
向上させることができる。その代わり、遮蔽板２１Ｂの
突出寸法が大きいためにカバー２１Ｂの金型が幾分なり
ともコストアップすること、回路遮断器を構成する図示
しない他の部材の配置に制限を与えることなどの欠点も
あるので遮蔽板の突出寸法の選定にはこれら種々の要因
を考慮の上の最適の寸法が選ばれる。

【００１８】

【実施例３】図５はこの発明の第３の実施例を示す図２
と同じ位置の固定接触子と可動接触子との断面図であ
る。この実施例の図１に相当する断面図は図１と共通で
ある。図５の図２との違いは、図２の２枚の遮蔽板２１
Ａの間隔は可動接触子４１との間にある程度の隙間を持
つよう設定されているのに対して、図５のそれはこの隙
間を可能な限り小さくしたという点である。

【００１９】可動接触子４１と遮蔽板２１Ａ、２１Ｃと
の間の隙間は製作誤差、可動接触子４１の可動接触部の
繰り返し動作を考慮したガタの程度などを考慮して可動
接触子４１が遮蔽板２１Ａ、２１Ｃに接触することがな
い範囲でなるべく小さく設定される。したがって、関連
する部材の製作誤差を従来のものと同じ程度にした場合
の実施例１に対して、関連する部材の製作制度を一段と
高めて誤差を小さくすることによって実施例３のように
遮蔽板２１Ｃと可動接触子４１との間の隙間を小さくす
ることが可能になる。

【００２０】遮蔽板２１Ｃと可動接触子４１との間の隙
間を小さくして２枚の遮蔽板２１Ｃの間隔を小さくする
とアーク１０の広がりの制限は更に厳しくなってアーク
密度の上昇に伴うアーク電圧の上昇、そして消弧性能が
更に向上する。ただ、部材の製作制度を高めて誤差を小
さくするためには個々の部材の加工コストが上昇する。
したがって、この場合も消弧性能の向上の程度とコスト
アップの程度とを勘案して最適の条件を採用することに
なる。なお、２枚の遮蔽板２１Ｃの間隔を狭めることは
図３，図４の実施例２の遮蔽板２１Ｂに適用しても同じ
ような効果を上げることができる。

【００２１】

【発明の効果】この発明は前述のように、可動接点を挟
んで２枚の遮蔽板をカバーから突出してカバーと一体に
成形して設けることによって、固定接点と可動接点との
間に発生したアークは２枚の遮蔽板によってその広がり
が制限されるために、電流密度が上昇してアーク電圧が
高くなって消弧性能が向上するという効果が得られる。

【００２２】また、遮蔽板を可動接点の「閉」の状態の
位置の近くまで突出させることによって、アーク発生の
初期からアークの広がりを制限するので消弧性能の改善
により効果的である。また、遮蔽板と可動接点との間の
間隙長さを製作上許容の範囲で小さく設定すると、アー
クの広がりを更に制限することができることから、更に
消弧性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す回路遮断器の断
面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】この発明の第２の実施例を示す回路遮断器の断
面図

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図で、（ａ）は可動接触子の
駆動直後、（ｂ）は駆動最後の図

【図５】この発明の第３の実施例を示す図２と同じ位置
の断面図

【図６】従来の回路遮断器の断面図

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図

【図８】図６とは異なる従来の回路遮断器の図７と同じ
位置での断面図

【符号の説明】

１…ケース、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…カバー、３１…固
定接触子、３２…固定接点、４１…可動接触子、４２…
可動接点、１０…アーク、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…遮
蔽板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に可動接点を備え他端部の回転軸を
   中心に回動可能の可動接触子、先端部に固定接点を備え
   ケースに固定された固定接触子が、ケース及びこのケー
   スの上部をふたするカバーからなる容器に収納されてな
   り、可動接点と固定接点とが接触状態にあって電流が流
   れる「閉」の状態から可動接点が移動して固定接点から
   離れて電流が遮断されて回閉」の状態になる回路遮断器
   において、前記固定接触子から離れた可動接触子の
   「開」状態の可動接点の位置を含んで可動範囲の少なく
   とも一部を覆って可動接点を挟む２枚の遮蔽板がカバー
   から突出してカバーと一体に成形されてなることを特徴
   とする回路遮断器。
2. 【請求項２】遮蔽板が可動接点の移動軌跡上を覆うよう
   に「閉」の状態の位置の近くまで突出してなることを特
   徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】遮蔽板と可動接触子との間の間隙長さが製
   作上許容される範囲で小さく設定されてなることを特徴
   とする請求項１又は２記載の回路遮断器。