JPS5840727A - Circuit breaker - Google Patents

Circuit breaker

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Publication number
JPS5840727A
JPS5840727A JP13990381A JP13990381A JPS5840727A JP S5840727 A JPS5840727 A JP S5840727A JP 13990381 A JP13990381 A JP 13990381A JP 13990381 A JP13990381 A JP 13990381A JP S5840727 A JPS5840727 A JP S5840727A
Authority
JP
Japan
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arc
contact
pressure
conductor
reflector
Prior art date
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Pending
Application number
JP13990381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
阪本 芳昭
一 吉安
久常 文之
伸示 山県
寺地 淳一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS5840727A publication Critical patent/JPS5840727A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は囲路し中断器に関するものであり、特に、電
流し中断時にかける限流性能を向上させ九回路しゃ断器
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an enclosed circuit breaker, and more particularly to a nine-circuit breaker that improves current limiting performance during interruption of current flow.

一般的な回路し中断器を第1図←)、(ロ)K従って説
明する。
A general circuit interrupter will be explained in Fig. 1 (←), (b)K.

第1図(&)は平断面図、同図(ロ)は同図←)の線■
−IKおける儒断藺図である。第1II←)、(至)に
おいて、回路し中断器の外枠を形成する包囲体a)は排
出口α01)を備えておシ、固定接触子(りは、包囲体
(1)に固定された固定導体(201)とその一端部に
固着された固定接点QOノとから構成される。
Figure 1 (&) is a plan cross-sectional view, and the same figure (b) is the same figure ←) line ■
-This is a diagram of Confucianism in IK. 1II←), (to), the enclosure a) which circuits and forms the outer frame of the interrupter is equipped with a discharge port α01), and the fixed contact (i) is fixed to the enclosure (1). It consists of a fixed conductor (201) and a fixed contact QO fixed to one end thereof.

また、可動接触子(荀は、固定導体G!01) K対し
て開閉動作をする可動導体Cl0I)とその一端部に固
着された可動接点(302)とから構成されている。
Furthermore, it is composed of a movable contact (hereinafter referred to as a fixed conductor G!01), a movable conductor (Cl0I) that opens and closes with respect to K, and a movable contact (302) fixed to one end thereof.

そして可動導体(301)は操作機構部(4)に−よっ
て開閉される。固定接点(202)と可動接点(302
)との間のアーク空間には消弧板(5)が設けられ、こ
の消弧板(5)は、上記接点G!02)  、  01
02)側に開放された切欠溝C01)を有する。いま、
可動接点(30)と固定接点Q02)とが閉成している
場合を考えるζ、電流は、固定導体(201)→固定接
点Q02)→可動接点C02)→可動導体(301)の
経路で流れる。
The movable conductor (301) is opened and closed by the operating mechanism section (4). A fixed contact (202) and a movable contact (302)
) is provided with an arc extinguishing plate (5) in the arc space between the contacts G! 02), 01
02) has a cutout groove C01) open to the side. now,
Considering the case where the movable contact (30) and fixed contact Q02) are closed, the current flows in the path of fixed conductor (201) → fixed contact Q02) → movable contact C02) → movable conductor (301). .

この経路に短絡電流等の大電流が流れると、操作機構部
(4)が作動して可動接点(302)を固定接点(20
2)から開離させる。この時、固定接点(202)と可
動接点00ノとの間にはアークムとともに、アーク電圧
が発生すゐ、このアーク電圧は、固定接点G?02)か
らの可動接点0102)の開離距離が増大するに従って
上昇する。tた、同時にアークムが消弧板(5)の方向
へ磁気力によって引き付けられ伸長する丸めに、アーク
電圧はさらに上昇する。
When a large current such as a short-circuit current flows through this path, the operating mechanism section (4) operates to connect the movable contact (302) to the fixed contact (202).
2) Separate from. At this time, an arc voltage is generated between the fixed contact (202) and the movable contact G? It increases as the separation distance of the movable contact 0102) from 02) increases. At the same time, the arc voltage is further increased as the arc is drawn toward the arc extinguishing plate (5) by magnetic force and extends.

このようにして、アーク電流は電流零点を迎えてアーク
ムが消弧し、し中断が完結する。このようなし中断動作
中にシいて、可動接点C02)と固定接点G?023と
の間には、アークムによって短時間、すなわち数ミリ秒
の内に大量のエネルギーが発生する。そのために、包囲
体(1)内の気体の温度は上昇し、かつ圧力も急激に上
昇する。この高温高圧の気体は排出口α01)から大気
中に放出される。
In this way, the arc current reaches a current zero point, the arc is extinguished, and the interruption is completed. During such an interrupted operation, the movable contact C02) and the fixed contact G? 023, a large amount of energy is generated by Arkum in a short period of time, ie, within a few milliseconds. Therefore, the temperature of the gas within the enclosure (1) rises, and the pressure also rises rapidly. This high-temperature, high-pressure gas is released into the atmosphere from the outlet α01).

回路し中断器およびその内部構成部品は、そのし中断に
際して上記のような動作をするが、次に固定接点(20
2)と可動接点C02)との動作について、特に説明す
る。
The circuit interrupter and its internal components operate as described above upon interruption, but then the fixed contacts (20
The operations of 2) and movable contact C02) will be particularly explained.

一般にアーク抵抗Rは次のような式で与えられる。Generally, arc resistance R is given by the following formula.

! R=p − ただし、R:アーク抵抗(Ω) P:アーク抵抗率(Ω・画) j:アーク長さく1) 一:アーク断爾積(d) しかるに、一般に数Xム以上の大電流でかつアーク長さ
lが50鱈以下の短いアークムにおいては、アーク空間
は、その表面にアークの足が存在する導体の金属粒子に
よって占められてしtht。
! R=p − However, R: Arc resistance (Ω) P: Arc resistivity (Ω・cm) J: Arc length 1) 1: Arc cross section (d) However, generally, at large currents of several X μm or more, In a short arc with an arc length l of 50 mm or less, the arc space is occupied by the metal particles of the conductor on whose surface the legs of the arc are present.

かも、この金属粒子の放出が、導体表面に直角方向に起
こる。tた、放出され大金属粒子は、放出時においては
導体金属の沸点近くの温度を有し、さらにアーク空間に
注入されるや否中電気的エネルギーの注入を受けて高温
、高圧化されると共に導電性を帯び、アーク空間の圧力
分布に従つ九方向に膨張しながら高速度で導体から遠ざ
かる方向に流れ去る。そして、アーク空間におけるアー
ク抵抗率pおよびアーク断面積−は、この金属粒子の発
生量とその放出方向によって定まる。シ九がって、アー
ク電圧も、このような金属粒子の挙動によって決定され
る。
However, this emission of metal particles occurs in a direction perpendicular to the conductor surface. Furthermore, the ejected large metal particles have a temperature close to the boiling point of the conductive metal at the time of ejection, and as soon as they are injected into the arc space, they are heated to high temperature and high pressure due to the injection of electrical energy. It becomes conductive and flows away from the conductor at high speed while expanding in nine directions according to the pressure distribution in the arc space. The arc resistivity p and the arc cross-sectional area - in the arc space are determined by the amount of metal particles generated and the direction in which they are released. Consequently, the arc voltage is also determined by the behavior of such metal particles.

次に、このような金属粒子の挙動を第2図を用いて説明
する。
Next, the behavior of such metal particles will be explained using FIG. 2.

第2図において、接点(202)  、  (302)
の夫々の1面は接点(20の、 (302)が接触する
場合の対向面であり、接点(2oz)  、 (3G紛
O夫々O!面は、1面以外の接点表面及び導体表面の一
部を示す。
In Fig. 2, contact points (202), (302)
One surface of each of the contacts (20 and (302)) is the opposing surface when they come into contact, and the contact (2oz) and (3G powder O! surfaces are the contact surfaces other than the first surface and one of the conductor surfaces). Show part.

を九図中一点鎖線で示す輪かくzは接点(202)  
The circle z shown by the dashed-dotted line in Figure 9 is the contact point (202)
.

(302)間に発生するアークムの外かくを示し、さら
に金属粒子a及び金属粒子すは、接点Gi!02)  
(302) shows the outer shell of arcum generated between the metal particles a and metal particle S, and the contact point Gi! 02)
.

(302)のX面及びY面から蒸発等により発したそれ
ぞれの金属粒子を模式的に示したものでその放出方向は
、それぞれ矢印mおよび矢印nによって示された各流線
の方向である。
This figure schematically shows metal particles emitted from the X-plane and Y-plane of (302) by evaporation, etc., and the emission direction is the direction of each streamline indicated by arrow m and arrow n, respectively.

このような接点(202)  、  (302)から放
出された金属粒子1.1は、アーク空間のエネルギーに
よって導体金属の沸点温度である約s、 ooo℃程度
から、導電性を帯びる温度、すなわちs、ooo℃以上
、またはさらに高温のzo、 ooo℃程度にまで昇温
され、その外温の過程でアーク空間からエネルギーを奪
い去り、アーク空間の温度を下げ、その結果アーク抵抗
Rを増大させる。なお、アーク空間から金属粒子1.′
bが奪い去るエネルギー量は、金属粒子の昇温の程度が
大きい椙大きく、その昇温の程度は、接点(202) 
 、 (302)から発した金属粒子1.111のアー
ク空間における位置及び放出経路によつて定まる。しか
るに、第2wJに示す従来の回路しゃ断器においては、
X面の中心付近から発する金属粒子aはアーク空間よシ
大量のエネルギーを奪い去るが、しかし、接点表面及び
導体表面の一部であるY面から発する金属粒子すは、金
属粒子aに比べてアーク空間から奪い去るエネルギー量
が少ない。
The metal particles 1.1 released from such contacts (202) and (302) rise from the boiling point temperature of a conductive metal, which is about s, ooo degrees Celsius, to the temperature at which it becomes conductive, that is, s. , ooo°C or higher, or even higher to about zo, ooo°C, and in the process of external heating, energy is removed from the arc space, lowering the temperature of the arc space, and as a result increasing the arc resistance R. Note that metal particles 1. ′
The amount of energy removed by b is large as the degree of temperature rise of the metal particles is large;
, (302) is determined by the position in the arc space and the emission path of the metal particles 1.111. However, in the conventional circuit breaker shown in the second wJ,
Metal particles a emitted from near the center of the X-plane take away a large amount of energy from the arc space, but metal particles emitted from the Y-plane, which is a part of the contact surface and conductor surface, have a larger amount of energy than metal particles a. The amount of energy taken away from the arc space is small.

すなわち、金属粒子aの流れる範囲においては、この金
属粒子1が大量のエネルギーを奪ってアーク空間の温度
を下げ、アーク抵抗率−を増大させるが、金属粒子すの
流れる範囲においては、この金属粒子すが大量のエネル
ギーを奪わないためにアーク空間の温度の低下も少なく
、シたがって、アーク抵抗率Pの増大も図れず、しかも
、1面及びX面からアークが発生するために、アーク断
面積が増大し、アーク抵抗が低下する。
That is, in the range where the metal particles a flow, the metal particles 1 absorb a large amount of energy, lowering the temperature of the arc space and increasing the arc resistivity. However, because it does not take away a large amount of energy, the temperature in the arc space decreases little, and therefore the arc resistivity P cannot be increased.Moreover, since the arc is generated from the 1st and The area increases and the arc resistance decreases.

このような金属粒子によるアーク空間からのエネルギー
の流出は、電気的注入エネルギーとつシ合っているので
あるから、もし、接点間に発生する金属粒子のアーク空
間への注入量を増大させれば、当然にアーク空間の温度
を大きく低下させ、その結果、アーク抵抗率を大きくし
てアーク電圧を大きく上昇させることが可能であること
がわかる。
Since the outflow of energy from the arc space due to such metal particles is balanced with the electrical injection energy, if we increase the amount of metal particles generated between the contacts injected into the arc space, It turns out that it is possible to greatly reduce the temperature of the arc space, and as a result, increase the arc resistivity and greatly increase the arc voltage.

また、従来の接点導体の大きな欠点は、Y面へのアーク
の足の拡大の丸めに一般にこのY面に設けられることの
多い導体との接合部に直接アークの足が拡大しやすく、
この熱によって融点の低い接合部材が溶融し、接点脱落
を起す危険性が6つ要点である。
In addition, a major drawback of conventional contact conductors is that the arc leg tends to expand directly to the junction with the conductor, which is often provided on the Y plane, due to the rounding of the arc leg expansion to the Y plane.
There are six important points to consider: this heat melts the joining member with a low melting point, and there is a risk that the contact will fall off.

この発明の目的は、高いアーク電圧を有し且つし中断時
の限流性能がよく、シかも接点の脱落のおそれのない回
路し中断器を得ることにある。すなわち、この発明は、
高温アークに接して水蒸気以外の分解ガスを発生する無
機質複合絶縁物にて構成された圧力反射体によって接点
外周の導体表面を覆い、アーク発生時に、金属粒子を強
制的にアーク空間に注入させるとともに、上記分解ガス
をアークの冷却効果および絞シ込み効果などに寄与させ
て限流性能を向上させようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a circuit interrupter which has a high arc voltage, has good current-limiting performance during interruption, and is free from the risk of contacts falling off. That is, this invention:
The conductor surface around the contact point is covered with a pressure reflector made of an inorganic composite insulator that generates decomposition gases other than water vapor when in contact with the high-temperature arc, and when an arc occurs, metal particles are forcibly injected into the arc space. , the decomposed gas contributes to the arc cooling effect, the squeezing effect, etc., thereby improving the current limiting performance.

つぎに、この発明の実施例を第3図および第4図にし九
がって説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

93図(a)は一部を切欠した回路し中断器の全体平断
面図、同図(1))は同図(a)の線1−1における全
体側断面図、第4図は圧力反射体の作用を示す説明図で
ある。
Figure 93 (a) is an overall plan sectional view of the circuit interrupter with a part cut away, Figure 93 (1)) is an overall side sectional view taken along line 1-1 in Figure 93 (a), and Figure 4 is a pressure reflection It is an explanatory diagram showing the action of the body.

(1)は絶縁体からなる包囲体であり、回路し中断器の
外枠を形成し、かつこれには気体の排出口α01)が設
けられる。固定接触子(2)は固定導体(201)とそ
の一端部Kl1着され九固定接点(20りとから構成さ
れ、を九可動接触子(3)は可動導体(i401)とそ
の一端部に固着された可動接点eOノとから構成されて
いる。可動接触子(3)は、操作機構部(4)の作動に
より、固定接触子(2)に対して開閉動作を行なう、固
定接触子(幻と可動接触子(3)との間のアーク空間を
取囲むように消弧板(6)が設けられる。
(1) is an enclosure made of an insulator, which forms the outer frame of the circuit interrupter, and is provided with a gas outlet α01). The fixed contact (2) consists of a fixed conductor (201) and one end thereof Kl1, and consists of nine fixed contacts (20), and the nine movable contact (3) is fixed to the movable conductor (i401) and one end thereof. The movable contact (3) is composed of a fixed contact (illustrated An arc extinguishing plate (6) is provided to surround the arc space between the movable contactor (3) and the movable contactor (3).

この消弧[(5)は、その一端が上記接点C2Oa  
This arc extinction [(5) is such that one end thereof is the contact point C2Oa
.

0102)側に開放され九切欠11Iφ01)を有する
。tた固定接触子(2)及び可動接触子(3)には、そ
れぞれ圧力反射体(6) 、 (7)が取付けられる。
0102) side and has nine notches 11Iφ01). Pressure reflectors (6) and (7) are attached to the fixed contact (2) and the movable contact (3), respectively.

これらの圧力反射体(6) 、 (7)は、それぞれ貫
通孔(601)  、 (701)を有し、その貫通孔
(601)  、  (701)に上記固定接点(20
2)  、 (302)が貫挿される。圧力反射体(6
)。
These pressure reflectors (6), (7) have through holes (601), (701), respectively, and the fixed contacts (20) are inserted into the through holes (601), (701).
2) , (302) is penetrated. Pressure reflector (6
).

(7)は、後述する無機質複合絶縁物からなυ、各接触
子(2) 、 (3)への取付けの態様は種々のものが
所望に応じて適宜選定される。
(7) is made of an inorganic composite insulator (described later), and various methods of attachment to the contacts (2) and (3) may be selected as desired.

第3図および第4図には、圧力反射体(6) 、 (7
)を平板状の圧力反射板として接点(202)  、 
 e102)の周囲の導体表面だけを被覆したものが示
される。
In Figures 3 and 4, pressure reflectors (6) and (7) are shown.
) as a flat pressure reflecting plate and the contact point (202),
e102) in which only the surrounding conductor surface is coated is shown.

このようなものにおいて、各接点(202) 、 (3
02)相互間における金属粒子は、次のような挙動をす
る。
In such a thing, each contact point (202), (3
02) Metal particles between each other behave as follows.

すなわち、接点G?02)  、  (302)周囲の
空間qにおける圧力値は、アーク断面積の空間の圧力値
以上にはなシ得ないが、しかし少くとも、圧力反射体(
6) 、 (ηが設けられていない場合に比べて圧倒的
に高い値を示す、し九がって、圧力反射体(6) 、 
(7)によって生じ九相alK高い圧力をもつ周辺空間
qは、アークムの空間の拡が9を抑制する力を与え、ア
ークムを狭い空間にしぼり込むことになる。これはすな
わち、対向面である1面よシ発し丸金属粒子fL、e等
の流am、Oをアーク空間にしぼシ込み閉じ込めること
になる。よって、1面よシ発し九金属粒子a、cは、有
効にアーク空間に注入されることになり、その結果、有
効に注入され九大量の金属粒子a、aが、アーク空間か
ら従来装置とは比較にならない大量のエネルギーを奪い
去るため、アーク空間を著しく冷却する。したがって、
抵抗率Pすなわちアーク抵抗Rを著しく上昇させてアー
ク電圧をきわめて大きく上昇させる。
In other words, contact G? 02), (302) The pressure value in the surrounding space q cannot be greater than the pressure value in the space of the arc cross section, but at least the pressure reflector (
6) , (The pressure reflector (6) shows an overwhelmingly higher value than the case where η is not provided.
The surrounding space q, which is generated by (7) and has a nine-phase alK high pressure, exerts a force that suppresses the expansion of the space of the arcum 9, thereby squeezing the arcum into a narrow space. In other words, the flows am, O of round metal particles fL, e, etc. emitted from one surface, which is the opposing surface, are squeezed into the arc space and confined therein. Therefore, the metal particles a and c emitted from one surface are effectively injected into the arc space, and as a result, a large amount of effectively injected metal particles a and a are removed from the arc space compared to the conventional device. , which takes away an incomparably large amount of energy, significantly cools the arc space. therefore,
The resistivity P, that is, the arc resistance R is significantly increased, and the arc voltage is significantly increased.

また圧力反射体(6) 、 (7)によシ、アークムの
足はY面へ拡大しにくくなり、一般にこのY面に設けら
れている接点(202)  −(302)と導体(20
1)  。
In addition, the pressure reflectors (6) and (7) make it difficult for the legs of the arcum to expand to the Y plane, and generally the contacts (202) - (302) and the conductor (20
1).

(301)の接合部に直接アーク0足が触れにくくなる
。その結果接点脱落を起すこともなくなる利点を有して
いる。
It becomes difficult for the arc 0 foot to directly touch the joint of (301). As a result, there is an advantage that contact dropout does not occur.

また第3図において、可動接点G(02)と固定接点(
202)とが閉成していると、電流は固定導体(gel
)→固定接点(202)→可動接点(302)→可動導
体(301)へと、電源側から負荷側に流れる。この状
態において、短絡電流等の大電流がこの回路に流れると
、操作機構部(4)が作動して、可動接点002)を固
定接点(202)から開離させる。この時、固定接点G
?02)と可動接点G1102)間にアークムが発生す
る。このアークムにおいては第4図において示すように
、圧力反射体(6) 、 (7)によって金属粒子が反
肘され、アーク空間が高圧となり、上記のように、アー
ク空間から大量のエネルギーが奪い去られ、その結果ア
ークが効果的に冷却され消弧される。
In addition, in Fig. 3, the movable contact G (02) and the fixed contact (
202) are closed, the current flows through the fixed conductor (gel
)→fixed contact (202)→movable contact (302)→movable conductor (301), from the power supply side to the load side. In this state, when a large current such as a short-circuit current flows through this circuit, the operating mechanism section (4) is actuated to separate the movable contact 002) from the fixed contact (202). At this time, fixed contact G
? 02) and the movable contact G1102). In this arc, as shown in Figure 4, the metal particles are reflected by the pressure reflectors (6) and (7), creating a high pressure in the arc space, and as mentioned above, a large amount of energy is taken away from the arc space. As a result, the arc is effectively cooled and extinguished.

上記のような構造を有する回路しゃ断器は従来の回路し
中断器に比較して著しく優れた限流性能を有するが、そ
の特性は圧力反射体(6) 、 (7)を構成する材料
の特性に大きく支配されるので材料の選択は本発嘴にと
って重要な問題である。
The circuit breaker with the structure described above has significantly superior current limiting performance compared to conventional circuit breakers, but its characteristics depend on the characteristics of the materials constituting the pressure reflectors (6) and (7). The selection of materials is an important issue for this beak, as it is largely influenced by

すなわち、圧力反射体(6) 、 (7)に望まれる条
件は多岐にわたるが、それらのうちでも、アーク発生時
に、各接点(202)  、  (302)相互間のア
ーク空間の圧力を上昇させてアークの紋り込みとアーク
の冷却を効果的に行なわせること、多回数の反復作動に
対して材料自体の消耗、損耗が才なく耐寿命性が良好で
あること、および機械的・熱的衝撃強度に優れ、破損し
ないこと、および高温アークと接触しても、その表面が
分解または溶融して表面抵抗を低下させないこと、等が
重要である。これ4  らのうちの−条件でも欠如する
と、アーク空間での圧力上昇が得られなかったシ、アー
クの足が拡大して限流性能の低下を招く。
In other words, there are a wide variety of conditions required for the pressure reflectors (6) and (7), but among them, the pressure in the arc space between the contacts (202) and (302) should be increased when an arc occurs. Effective arc embedding and arc cooling; The material itself does not wear out or wear out even after repeated operations, and has good lifespan; and mechanical and thermal shock resistance. It is important that it has excellent strength and does not break, and that its surface does not decompose or melt and reduce its surface resistance even when it comes into contact with a high-temperature arc. If even one of these four conditions is lacking, the pressure in the arc space cannot be increased, and the legs of the arc expand, resulting in a decrease in current limiting performance.

そこで、圧力反射体(6) 、 (7)の適正材料を選
定するにあたっては種々の考察がなされたが、つぎにこ
れを順を追って説明する。
Therefore, various considerations were made in selecting appropriate materials for the pressure reflectors (6) and (7), which will now be explained step by step.

まず、アーク発生時にアーク空間の圧力を上昇させてア
ークの絞り込みとアークの冷却を行なわせ、これによっ
て限流性能を向上させることを試みた。上記絞シ込みお
よび冷却の両件用を行なわせるためには、高温アークと
の接触で多くの分解ガスを発生する有機質系の材料が適
尚であると考えられた。
First, we attempted to improve the current limiting performance by increasing the pressure in the arc space when an arc occurs to narrow the arc and cool the arc. In order to carry out both the above-mentioned squeezing and cooling, it was thought that an organic material that generates a large amount of decomposed gas upon contact with a high-temperature arc would be suitable.

現実に圧力反射体を有機質材料のみで構成したものは優
れた特性が得られた。しかし大電流し中断や直重なるし
ゃ断において高温のアークにさらされると、組成にもよ
るが、材料自体が100%ガス化することが可能である
丸め、圧力反射体そのものが消耗、消失することがあシ
、耐寿命性に欠点があること、あるいは分解ガスを発生
した後に分解生成物の炭素質が析出し、材料表面の抵抗
が低下するなどの問題があつ九。
In reality, pressure reflectors made only of organic materials had excellent characteristics. However, when exposed to high-temperature arcs during interruptions or direct interruptions with large currents, the material itself can be 100% gasified, depending on the composition. The pressure reflector itself can wear out and disappear. There are problems such as shortcomings in terms of durability, lifespan, and carbonaceous decomposition products that precipitate after generating decomposition gas, reducing the resistance of the material surface.

そこで、限流性能面を、有機質材料の多量のガス発生能
力に依存しながら耐寿命性を保持ししかも分解して析出
する炭素質を減少させる目的で、無機質材料、たとえば
アスベストウール、ガラスファイバー、マイカシート基
材と、有機質材料、たとえば樹脂結合材とからなる複合
材料を検討した。
Therefore, in order to maintain the lifespan while relying on the ability of organic materials to generate a large amount of gas in terms of current limiting performance, and to reduce the amount of carbon that decomposes and precipitates, inorganic materials such as asbestos wool, glass fiber, etc. A composite material consisting of a mica sheet base material and an organic material such as a resin binder was investigated.

しかし、この複合材料によると、しゃ断容量の小さい領
域では、限流性能は良好で、炭素質の析出も有機質材料
単独のものに比して大幅に減少し、特性が良好であった
が、大容量域では、損耗量が大きく耐寿命性に問題があ
った。
However, this composite material showed good current limiting performance in the region of small breaking capacity, and the carbonaceous precipitation was significantly reduced compared to the organic material alone, indicating good properties. In the capacity range, there was a large amount of wear and tear, and there were problems with longevity.

したがって、圧力反射体を構成する材料として、有機質
材料に依存したものは総合的な特性面で目的を達せられ
ないという結論を得、つぎに無機質材料の熱分解による
ガス発生に焦点をしぼり、材質選定を実施した。
Therefore, we concluded that materials that rely on organic materials as materials for pressure reflectors would not be able to achieve the objective in terms of overall properties. The selection was carried out.

無機質材料の熱分解によるガス発生材料として、炭酸ガ
ス、弗素ガス、硝酸ガスなどを直接発生する材料、たと
えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩、
弗化アルミニウム、弗化カルシウムなどの弗化物、硝酸
マグネシウムなどの硝酸塩がある。
Materials that directly generate carbon dioxide gas, fluorine gas, nitric acid gas, etc. as gas generating materials through thermal decomposition of inorganic materials, such as carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate;
There are fluorides such as aluminum fluoride and calcium fluoride, and nitrates such as magnesium nitrate.

そこで、これらの無機質材料を用いてつぎのような成形
品からなる無機質複合絶縁物を得、これを圧力反射体と
した・ ■合成の剥片状の全弗素マイカ60〜100メツシュの
粉末407%(容量比率以下同じ)と、弗化アルミニウ
ムの粉末3(1’%と、PbO0,6モル、烏O10,
6モル、ムlps 0.4モルの組成比率からなる低融
点ガラスの粉度200メツシユ以下の粉末307%との
混合粉末801を原料とし、これを面積1001111
X100調の金型内に充填し、430℃の電気炉中で3
0分間加熱した後、加熱状態でプレスによ!り 1 k
R/dの圧力で20分間加圧保持し丸後、脱型して得た
厚さ1.5 mllの成形品。
Therefore, using these inorganic materials, we obtained an inorganic composite insulator consisting of the following molded product, which was used as a pressure reflector. ■ Synthetic flake-like total fluorine mica 60-100 mesh powder 407% (capacity ratio and below are the same), aluminum fluoride powder 3 (1'%, PbO0.6 mol, KarasuO10,
Mixed powder 801 with 307% powder of 200 mesh or less of low melting point glass having a composition ratio of 6 mol, mlps 0.4 mol is used as a raw material, and this is mixed with an area of 1001111
Filled into a mold of X100 tone and heated in an electric furnace at 430℃ for 3
After heating for 0 minutes, press while heated! ri 1k
A molded product with a thickness of 1.5 ml obtained by holding the mold at a pressure of R/d for 20 minutes and then demolding.

■60〜100メツシュの剥片状の天然金マイカ20f
、100メツシュ以下の炭酸マグネシウムの粉末161
.ホウ酸12f、無水ホウ酸4f、酸化亜鉛8gを混合
原料として、面積100ffX100IIIの金製内に
充填し、熱温を有したプレスにより180℃、150K
g/dの条件で加熱加圧して得た厚さ1.5111の成
形品。
■20f flaky natural gold mica with 60 to 100 meshes
, Magnesium carbonate powder of 100 mesh or less 161
.. A mixed raw material of 12f of boric acid, 4f of boric acid anhydride, and 8g of zinc oxide was filled into a gold chamber with an area of 100ff x 100III, and pressed at a temperature of 180℃ and 150K.
A molded article with a thickness of 1.5111 mm obtained by heating and pressing under the conditions of g/d.

■アスベストウール100重量部、第1リン酸マグネシ
ウムの50%水溶液lOo重量部と、100メツシユ以
下の弗化カルシウムの粉末50重量部組成の混合物を潰
壊機で十分混合したもの50fを原料として面積100
WX100IIIの金型内に充填し熱温を有し九プレス
により 160 ’0.100Kg/dの条件で加熱加
圧成形して得た厚さ1.5 gの成形品。
■A mixture of 100 parts by weight of asbestos wool, 100 parts by weight of a 50% aqueous solution of monobasic magnesium phosphate, and 50 parts by weight of calcium fluoride powder of 100 mesh or less was thoroughly mixed with a crusher. Using 50 f as raw material, the area 100
A molded product with a thickness of 1.5 g obtained by filling a WX100III mold and heating and press-molding it with a hot press at 160' 0.100 kg/d.

以上のような無機質複合絶縁物で構成された圧力反射体
によれば、高温アークと接触して温度上昇し、無機質の
分解ガス、すなわち弗素ガスあるいは炭酸ガスを発散発
生するため、アークがエネルギーを奪われ冷却されるこ
と、を九分解ガスが発生するために、圧力反射体の表面
の圧力が上昇し、アークの紋り込み効果が促進されると
同時に圧力反射体自体に受ける圧力も上昇し、ひいては
可動導体にも圧力が加わシ開極速度を増大するという事
実が確認された。
According to the pressure reflector made of the above-mentioned inorganic composite insulator, the temperature rises when it comes into contact with the high-temperature arc, and the arc releases energy because it emits inorganic decomposition gas, that is, fluorine gas or carbon dioxide gas. As the decomposition gas is generated, the pressure on the surface of the pressure reflector increases, promoting the arc embedding effect, and at the same time increasing the pressure on the pressure reflector itself. It was confirmed that the pressure applied to the movable conductor increases the opening speed.

なお、無機質基材として、上記したマイカ系あるいはア
スベスト系基材の他に、ガラスファイバー系、セラミッ
クファイバー系の基材などを用いても特性的には同等の
ものが得られる。また無機質の結合材としては、上記し
た低融点ガラス系。
Note that, in addition to the above-mentioned mica-based or asbestos-based base materials, glass fiber-based, ceramic fiber-based base materials, etc. may be used as the inorganic base material to obtain the same properties. In addition, as the inorganic binder, the above-mentioned low melting point glass type is used.

ホウ酸系、金属のリン酸塩系基材以外に、低温で硬化可
能なセメント系の結合材を使用しても結着効果が得られ
る。
In addition to boric acid-based and metal phosphate-based base materials, a bonding effect can also be obtained by using a cement-based binder that can be cured at low temperatures.

上記のように高温アークに接した際、熱分解して無機質
の分解ガスを発散9発生する無機質複合絶縁物を用いる
ことにより、限流性能、耐寿命性、絶縁性、熱的および
機械的衝撃性などに優れた特性を示す圧力反射体を得る
ことができる・つぎに、第5図(1)は、他の実施例に
よる圧力反射体(6) 、 (7)を示す側面図、同図
(′b)は同図体)のものの平面図である。すなわち、
Jg3図および第4図に示した圧力反射体(6) 、 
(nは平板状であるが、これに限らず、第5図(&)お
よび(至)に示すように、テーピングあるいはコーティ
ング等によって導体(201)  、  (301)の
全面を被覆するように、圧力反射体(6) 、 (7)
を設けてもよい。
As mentioned above, by using an inorganic composite insulator that thermally decomposes and releases inorganic decomposition gas9 when it comes into contact with a high-temperature arc, current-limiting performance, lifespan, insulation properties, thermal and mechanical shock resistance are improved. 5. Next, FIG. 5 (1) is a side view showing pressure reflectors (6) and (7) according to other embodiments. ('b) is a plan view of the same figure. That is,
Pressure reflector (6) shown in Jg3 and Figure 4,
(n is a flat plate shape, but is not limited to this. As shown in FIGS. Pressure reflector (6), (7)
may be provided.

を九、第6図←)は、さらに他の実施例による圧力反射
体(6) 、 (7)を示す側面図であり、同図色)は
同図(1)のものの平面図である。すなわち、圧力反射
体(6) 、 (7)の一部に、接点COの 、  (
30紛の一側面を起点として、これからアークの走行方
向へ向って鷺びる溝(602)  、  (702)を
設け、これらの溝(602)  、  (702)から
導体(201)  、 (301)の表面を露出させた
ものである。これによれば、アーク発生時に、アークの
足が溝<602>  、 (702)を接点(202)
  、  (302)から遠ざかる方向に走行するため
、アークが消弧板(5)に触れやすくな〕、その冷却効
果が増大してしゃ断性能が向上する。
Fig. 6 (←) is a side view showing pressure reflectors (6) and (7) according to still another embodiment, and Fig. 6 (color) is a plan view of the one shown in Fig. (1). In other words, the contact points CO and (
Grooves (602) and (702) are provided starting from one side of the 30-metal wire, extending in the direction of arc travel, and the conductors (201) and (301) are formed from these grooves (602) and (702). The surface is exposed. According to this, when an arc occurs, the foot of the arc connects the groove <602>, (702) to the contact point (202).
, (302), the arc easily comes into contact with the arc-extinguishing plate (5)], thereby increasing its cooling effect and improving the breaking performance.

また、第7図(〜は、さらに他の実施例による圧力反射
体(6) 、 (7)を示す側面図であシ、同図に)は
同図(&)のものの平面図である。すなわち、圧力反射
体(6) 、 (7)の一部に、接点(202)  、
  (302)の−側面を起点として、これからアーク
の走行方向へ向って蔦びる溝(602)  、  (7
02)を設け、これらの溝(602) 、(702)か
ら導体(201) 、  (301) O表面を、この
圧力反射体(6) 、 (7)の表面よりも膨出させ丸
ものである。これによれば、アーク発生時に、この膨出
部(801)  、  (901)を通ってアークの足
が素早以上のように、この発明によれば、従来に比べは
るかに高い限流性能を有し、且つ安全な回路し中断器を
得ることができる。特に、この発明によれば、電気接触
子の接点周VSO導体表面が圧力反射体で覆われ、しか
も、この圧力反射体が、無機質繊維を九は剥片状物質と
高温アークに接して水蒸気以外の分解ガスを発生する無
機質粉末との混合物を基材とし、無機質結合材で成形し
てなる無機質複合絶縁物にて構成されるから、上記接点
より発した金属粒子がアーク発生時に有効にアーク空間
に絞シ込まれてこのアーク空間を著しく冷却するという
圧力反射体単独の効果に加え、アークに接して無機質の
水蒸気以外の分解ガスを発生する無機質複合材料特有の
効果が相剰的に作用する。
Further, FIG. 7 (- is a side view showing pressure reflectors (6) and (7) according to still another embodiment, and is a plan view of the same figure). That is, the pressure reflectors (6), (7) have contacts (202),
Grooves (602), (7
02), and from these grooves (602), (702), the conductor (201), (301) O surface is bulged out from the surface of this pressure reflector (6), (7) and is round. . According to this, when an arc occurs, the legs of the arc pass through the bulges (801) and (901) more than quickly, and the present invention has much higher current limiting performance than the conventional one. and a safe circuit interrupter can be obtained. In particular, according to the present invention, the surface of the VSO conductor around the contact point of the electrical contact is covered with a pressure reflector, and furthermore, this pressure reflector covers the inorganic fibers in contact with the flaky material and the high-temperature arc, and the surface of the VSO conductor around the contact point of the electric contact is covered with a pressure reflector. Since it is composed of an inorganic composite insulator made of a mixture of inorganic powder that generates decomposed gas and an inorganic binder, the metal particles emitted from the contact point can effectively fill the arc space when an arc occurs. In addition to the effect of the pressure reflector alone, which significantly cools the arc space by narrowing down the arc, the unique effect of the inorganic composite material, which generates decomposition gas other than inorganic water vapor when in contact with the arc, acts additively. .

そのためアーク電圧を大きく上昇させ、きわめて優れた
限流性能を得ることができる。
Therefore, it is possible to greatly increase the arc voltage and obtain extremely excellent current limiting performance.

しかも、このような優れた限流効果が奏されることから
、アークエネルギーが小さくなシ、高温アークが圧力反
射体の損傷や消耗に関する影響度合が少なくなる。これ
とともに、圧力反射体を構成する無機質複合材料の無機
質繊維および剥片状物質、さらには無機質基材が熱的あ
るいは機械的衝撃力に対する補強材あるいはバッキング
材として機能し、瞬間的な衝撃を吸収するのに役立つ。
Moreover, since such an excellent current limiting effect is achieved, the arc energy is small and the high temperature arc has less influence on damage and wear of the pressure reflector. At the same time, the inorganic fibers and flakes of the inorganic composite material that make up the pressure reflector, as well as the inorganic base material, function as reinforcing materials or backing materials against thermal or mechanical impact forces, absorbing instantaneous impacts. Helpful.

し九がって、これらの相剰作用によって、圧力反射体の
耐寿命性が向上し、その表面抵抗に低下をきたすことも
ない。
Therefore, due to these mutual effects, the life expectancy of the pressure reflector is improved, and its surface resistance does not deteriorate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(&)は一般的な回路し中断器を示す平断面図、
同図(ロ)は第1図(1)の線1−1における側断面図
、第2図は第1図の回路し中断器における金属粒子の挙
動の模式的説明図、第3図(→はこの発明の実施例によ
る回路しゃ断・を示す平断面図、同図(ロ)は同図e)
の線1−1における側断面図、第4図は第3図における
回路しゃ断器の圧力反射体の作用を示す説明図、第5図
(IL)はこの発明の他の実施例による電気接触子の部
分側面図、同図(ロ)は同図(a)に対する部分平面図
、第6図(a)はこの発明のさらに他の実施例による電
気接触子の部分側面図、同図に)は同図e)に対する部
分平面図、第7図←)はこの発明のさらに他の実施例に
よる電気接触子の部分側面図、同図C)は同図←)に対
する部分平面図である。 (2)・・・固定接触子%  (201)・・・固定導
体、(202)・・・固定接点、(3)・・・可動接触
子、(aOX)・・・可動導体、(302)・・・可動
接点、(6) 、 (7)・・・圧力反射体、(602
)、C702)−・・溝、QIOI)  、  (90
1) ””膨出部、A−7−ク なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−(外1名) 第1Q(a) 第1図(b) 第2図 第4図 手続補正書(自発) 1.?許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭 16−13i??of
s 号2、発明の名称 回路し中IIF器 3、補正をする者 6、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 1補正の内容 入、明細書: (1)第6頁第11行目および同頁筒12行0菖r a
、ooooC」とあゐをr 5.000°C」と訂正し
ます。 以上
Figure 1 (&) is a plan sectional view showing a general circuit interrupter;
The same figure (b) is a side sectional view taken along line 1-1 in figure 1 (1), figure 2 is a schematic explanatory diagram of the behavior of metal particles in the circuit interrupter of figure 1, and figure 3 (→ is a plan cross-sectional view showing a circuit breaker according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the action of the pressure reflector of the circuit breaker in FIG. 3, and FIG. 5 (IL) is an electric contact according to another embodiment of the present invention. 6(b) is a partial plan view of FIG. 6(a), FIG. 6(a) is a partial side view of an electric contact according to still another embodiment of the present invention, FIG. 7 ←) is a partial side view of an electric contact according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 C) is a partial plan view corresponding to FIG. 7 ←). (2)...Fixed contact % (201)...Fixed conductor, (202)...Fixed contact, (3)...Movable contact, (aOX)...Movable conductor, (302) ...Movable contact, (6), (7)...Pressure reflector, (602
), C702) - Groove, QIOI), (90
1) "" bulging part, A-7-k Note that in the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Makoto Kuzuno (1 other person) 1Q (a) Figure 1 (b) Figure 2 Figure 4 Procedural amendment (voluntary) 1. ? Mr. Commissioner of the License Agency 1, Indication of the case Patent application 16-13i? ? of
s No. 2, Name of the invention, IIF device 3, Person making the amendment 6, ``Detailed description of the invention'' column of the specification to be amended. 1 amendment included in the specification: (1) Page 6, line 11 and same page cylinder, line 12, 0 irises r a
, oooooC" and Ai are corrected to "r 5.000°C."that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 a)導体とこの導←に固着された接点とからなる一対の
電気接触子に、上記接点の外周を取シ囲むように導体上
に圧力反射体を設けて1にシ、この圧力反射体が、無機
質繊維また社剥片状物質と高温アークに接して水蒸気以
外の分解ガスを発生する無機質粉末との混合物を基材と
し、無機質結合材で成形してなる無機質複合絶縁物にて
構成された回路し中断器。 (2)圧力反射体で導体の全面を覆ってなる特許請求の
範囲111項記載の回路し中断器。 (3)圧力反射体が、接点周囲の導体表面だけを覆う板
状材からなる特許請求の範囲第1項記載の回路し中断器
。 (4)圧力反射体に、接点の一側面を起点としてこれか
らアークの走行方向へ向って蔦びる溝が設けられ、こO
溝から導体表面が露出されている特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれかに記載の回路し中断器。 (5)導体表面が、圧力反射体の溝を通してこの圧力反
射体の表面よIt膨出されている特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれかに記載の回路し中断器。
[Scope of Claims] a) A pair of electrical contacts consisting of a conductor and a contact fixed to the conductor are provided with a pressure reflector on the conductor so as to surround the outer periphery of the contact. This pressure reflector is an inorganic composite insulation made of a mixture of inorganic fibers or flakes and inorganic powder that generates decomposition gases other than water vapor when in contact with a high-temperature arc, and molded with an inorganic binder. A circuit interrupter made of materials. (2) The circuit interrupter according to claim 111, wherein the entire surface of the conductor is covered with a pressure reflector. (3) The circuit interrupter according to claim 1, wherein the pressure reflector is made of a plate-like material that covers only the surface of the conductor around the contact. (4) The pressure reflector is provided with a groove that starts from one side of the contact and extends in the direction of arc travel.
The circuit interrupter according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor surface is exposed from the groove. (5) The circuit interrupter according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor surface is bulged from the surface of the pressure reflector through the groove of the pressure reflector.
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