JPS6072134A

JPS6072134A - Switch

Info

Publication number: JPS6072134A
Application number: JP18185483A
Authority: JP
Inventors: 一吉安; 久常　文之; 伸示山県; 村田　士郎; 洋藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-09-28
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1985-04-24

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】［発明の技術分野］この発明は、電路のしゃ断性能を向上した回路しゃ断器
などの開閉器に関するものである６［従来技術］第１図〜第３図は従来の回路しゃ断器を示す断面図で、
それぞれ異なった動作状態を示して（＼る。図において
、（１）はカバー、（２）はペースで、カバ−（１）と
ペース（２）とによって筐体（３）を構成する。（４）
は固定接触子で、固定導体（５）を有し、その」端に固
定接点（６）を有し、他端は外部導体（図示せず）に接
続されるように端子部になっている。（７）は可動接触
子で、可動導体（８）を有し、その一端に固定接点（６
）に対向した可動接点（９）を４１している。（１０）
は可動接触子装置、（１１）は町動接゛触子腕で、クロ
スバ−（１２）に固定され各極間時に開閉されるように
なされている。（１３）は消弧室で、消弧板（１４）が
側板（１５）により保持されている。（１６）はトグル
リンク機構で、上リンク（１７）と下リンク（１８）よ
り構成されている。上リンク（１７）の一端はフレトル
（１９）に、また他端は下リンク（１８）の一端にそれ
ぞれ軸（２０）、（２１）により連結されている。なお
、下リンク（１８）の他端は」−記ｏｆ動接触子装置（
１０）の可動子腕（１１）に連結されている。（２２）
は起倒形操作ハンドル、（２３）は作動ばねで、トグル
リンク機構（１６）の軸（２１）と上記操作ハンドル（
２２）との間に架張されている。（２４）、（２５）は
、それぞれ熱動および電磁引きはずし機構で、作動時に
は、それぞれバイメタル（２６）および可動鉄心（２７
）によりトリップパ−（２８）を反時計方向に回動させ
るようになっている。（２９）は一端が上記トリップパ
ー（２８）に係止され、他端はフレドル（１９）と係止
しているラッチである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a switch such as a circuit breaker with improved circuit breaking performance.6 [Prior Art] Figs. A cross-sectional view showing a circuit breaker.
In the figure, (1) is the cover, (2) is the pace, and the cover (1) and the pace (2) constitute the casing (3). 4)
is a fixed contact, which has a fixed conductor (5), has a fixed contact (6) at its end, and the other end is a terminal part to be connected to an external conductor (not shown). . (7) is a movable contact, which has a movable conductor (8) and a fixed contact (6) at one end.
) is provided with a movable contact (9) 41 opposite to the movable contact (9). (10)
1 is a movable contact device, and (11) is a movable contact arm, which is fixed to a crossbar (12) and is opened and closed when each pole is moved. (13) is an arc extinguishing chamber, and an arc extinguishing plate (14) is held by a side plate (15). (16) is a toggle link mechanism, which is composed of an upper link (17) and a lower link (18). One end of the upper link (17) is connected to the flettle (19), and the other end is connected to one end of the lower link (18) by shafts (20) and (21), respectively. The other end of the lower link (18) is the moving contact device (
10) is connected to the movable arm (11). (22)
(23) is an operating spring, which connects the shaft (21) of the toggle link mechanism (16) with the operating handle (23).
22). (24) and (25) are thermal and electromagnetic trip mechanisms, respectively, and when activated, bimetal (26) and movable iron core (27) are activated.
) to rotate the tripper (28) counterclockwise. (29) is a latch whose one end is locked to the tripper (28) and the other end is locked to the fredle (19).

フレドル（１９）がラッチ（２９）に係止した状ｙ１．
で操作ハンドル（２２）を閉路位置に倒せば、トグルリ
ンク機構（１６）が伸長して軸（２１）かフレドル（１
９）に係止され、可動接点（９）は固定接点（６）に接
合される。この状態か第１図である。The state in which the fredle (19) is latched to the latch (29) y1.
When the operating handle (22) is tilted to the closed position, the toggle link mechanism (16) will extend and either the shaft (21) or the fredle (1)
9), and the movable contact (9) is joined to the fixed contact (6). This state is shown in Figure 1.

つぎに、操作ハンドル（２２）を開路位置に倒せば、ト
グルリンク機構（１６）は屈曲して可動接点（９）が固
定接点（６）より開離され、ｉｉｌ動子腕（１１）がフ
レドル軸（３０）に検電される。この状態が第２図であ
る。Next, when the operating handle (22) is tilted to the open position, the toggle link mechanism (16) is bent, the movable contact (9) is separated from the fixed contact (6), and the IIL movable arm (11) is moved to the fredle position. Electricity is detected on the shaft (30). This state is shown in FIG.

また、上記第１図に示す開路状態で、回路に過電流が流
れると、熱動引きはずし機構（２４）あるいは電磁引き
はずし機構（２５）が作動してフレドル（１９）とラッ
チ（２９）の係合が解除され、フレドル（１９）がフレ
ドル軸（３０）を中・Ｄに時計方向へ回転し、ストッパ
軸（３１）に係止される。このとき、フレドル（１９）
と−１ニリンク（１７）の連結点が上記作動ばね（２３
）の作用線を越えるため、作動ばね（２３）のばね力に
よってトグルリンク機構（１６）が屈曲し、クロス八−
（１２）により各極連動して自動しゃ断を行なう。この
状態が第３図である。In addition, if an overcurrent flows through the circuit in the open state shown in Fig. 1 above, the thermal tripping mechanism (24) or the electromagnetic tripping mechanism (25) will operate, causing the fredle (19) and latch (29) to close. The engagement is released, and the fredle (19) rotates the fredle shaft (30) clockwise in the middle direction D, and is locked to the stopper shaft (31). At this time, Fredl (19)
The connection point between the and -1 link (17) is the operating spring (23).
), the toggle link mechanism (16) is bent by the spring force of the operating spring (23), and the cross eight-
According to (12), automatic shutoff is performed in conjunction with each pole. This state is shown in FIG.

つぎに、回路しゃ断器が電流しゃ断時に発生するアーク
の振舞について説明する。Next, the behavior of the arc that occurs when the circuit breaker cuts off the current will be explained.

いま、可動接点（９）と固定接点（６）とが接触してい
る場合においては、その電力は電源側より固定導体（５
）、固定接点（６）、可動接点（９）および可動導体（
８）を順次経由して負荷側へ供給される。この状態にお
いて、短絡電流などの大電流がこの回路に流れると、上
記したように可動接点（９）が固定接点（６）から開離
される。この際、上記固定および可動接点（９）間には
アーク（３２）が発生し、固定および可動接点（６）、
（９）間にはアーク電圧が発生する。このアーク電圧は
、固定接点（６）からの可動接点（９）の開離距離が増
大するのにともなって上昇し、また、同時にアーク（３
２）が消弧板（１４）の方向へ磁気力によって引きイ：
１けられて伸長するために、さらに上昇する。このよう
にして、アーク電流は電流零点を迎えてアークを消弧し
、しゃ断が完結する。Now, when the movable contact (9) and the fixed contact (6) are in contact, the power is transferred from the power source side to the fixed conductor (5).
), fixed contact (6), movable contact (9) and movable conductor (
8) and is sequentially supplied to the load side. In this state, when a large current such as a short circuit current flows through this circuit, the movable contact (9) is separated from the fixed contact (6) as described above. At this time, an arc (32) is generated between the fixed and movable contacts (9), and the fixed and movable contacts (6),
(9) An arc voltage is generated between the two. This arc voltage increases as the separation distance of the movable contact (9) from the fixed contact (6) increases, and at the same time the arc voltage (3
2) is pulled in the direction of the arc extinguishing plate (14) by magnetic force:
It rises further because it is digitized by 1 and expands. In this way, the arc current reaches a current zero point, the arc is extinguished, and the interruption is completed.

しかしながら、従来はこのしゃ断動作において、アーク
（３２）が接点（６）、（９）より容易に移動せず、常
に接点（６）、（９）上にアーク（３２）の足が存在し
ていたために、接点（６）、（９）の消耗が著しいばか
りでなく、アーク（３２）が消弧板（１４）に接触しに
くいので冷却も受けに＜＜、電流零点における十分な消
弧能力が得られなかった。However, conventionally, in this breaking operation, the arc (32) does not move easily beyond the contacts (6) and (9), and the legs of the arc (32) always exist above the contacts (6) and (9). As a result, not only the contacts (6) and (9) are significantly worn out, but also the arc (32) has difficulty in contacting the arc extinguishing plate (14), which makes cooling difficult. was not obtained.

第４図は、従来の開閉器における消弧室を示している。FIG. 4 shows an arc extinguishing chamber in a conventional switch.

すなわち、従来のものでは同形の消弧板（１４）が複数
枚重ねられて消弧室が形成されている。That is, in the conventional type, the arc extinguishing chamber is formed by stacking a plurality of arc extinguishing plates (14) of the same shape.

第５図は上記消弧室におけるアーク（３２）と消弧板、
（１４）との相対関係を示している。しゃ断動作におい
て、アーク（３２）は可動導体（８）が開極してその長
さが延びると、消弧板（１４）により吸引力を受けるが
、大電流時には消弧板（１４）の面」二にはスポットを
形成せず、アーク電圧もさほど上昇しない。そのため、
第６図に示すように、アーク電圧Ｖは電流Ｉとともに上
昇はするが、電流Ｉの減少とともに低下する。Figure 5 shows the arc (32) and arc extinguishing plate in the arc extinguishing chamber,
It shows the relative relationship with (14). In the breaking operation, when the movable conductor (8) opens and its length increases, the arc (32) receives an attractive force from the arc extinguishing plate (14), but when the current is large, the surface of the arc extinguishing plate (14) ``Secondly, no spots are formed and the arc voltage does not increase much. Therefore,
As shown in FIG. 6, the arc voltage V increases with the current I, but decreases as the current I decreases.

これは、アーク（３２）の長さが十分でなく、アーク（
３２）が消弧板（１４）で分断されることもないからで
ある。このように、従来の開閉器では電流零点における
アーク電圧が低く、十分なしゃ断性能が得られないとい
う欠点があった。This is because the arc (32) is not long enough and the arc (32) is not long enough.
32) is not divided by the arc-extinguishing plate (14). As described above, conventional switches have a drawback in that the arc voltage at the zero current point is low and sufficient breaking performance cannot be obtained.

［発明の概要］この発明は上記のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、接点消耗が少なく、かつしゃ断性能の優
れた開閉器を提供することを目的とする。[Summary of the Invention] The present invention has been made to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide a switch with low contact wear and excellent breaking performance.

［発明の実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。[Embodiments of the invention] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明における消弧板（１４
）の実施例を示し、従来と異なる点は、一定の面積をも
ったアーク転移部（１４１）を消弧板（１４）と一体に
形成したことにある。このアーク転移部（１４１）は可
動接触子の先端面側へ山型に突出しており、上方傾斜片
（１４２）と下方傾斜片（１４３）とを有している。FIGS. 7(a) and 7(b) show the arc-extinguishing plate (14) in this invention.
), which is different from the conventional one in that the arc transition part (141) with a certain area is formed integrally with the arc extinguishing plate (14). This arc transition portion (141) projects in a mountain shape toward the tip end face of the movable contact, and has an upwardly inclined piece (142) and a downwardly inclined piece (143).

第８図は可動導体（８）の先端面から出るアークによる
高温蒸気（３２ａ）の噴出状態を示している。実験的観
測によれば、この高温蒸気は可動導体（８）の先端−面
に立てた法線ｎに対し、約３０°の角度をなす直線Ｅが
作る空間にとくに強く放出される。この高温蒸気は、一
般にアークコアと呼ばれるアーク電流の主な経路を構成
する。第８図では、消弧板（１４）のアーク転移部（１
４１）の下方傾斜片（１４３）はこの高温蒸気の噴流！
７）＠凹円に配置されており、このような状況下にあっ
ては、アーク（３２）の足はアーク転移部（１４１）の
下方傾斜片（１４３）にスポットを形成しやすい。第９
図は実際にスポットを形成したときの様子を示している
。FIG. 8 shows the state in which high-temperature steam (32a) is ejected by the arc emitted from the tip end face of the movable conductor (8). According to experimental observations, this high-temperature steam is emitted particularly strongly into the space created by the straight line E, which forms an angle of approximately 30° with respect to the normal n to the tip-plane of the movable conductor (8). This high temperature steam constitutes the main path of the arc current, generally called the arc core. In Figure 8, the arc transition part (1) of the arc extinguishing plate (14) is shown.
The downwardly inclined piece (143) of 41) is a jet of this high-temperature steam!
7) It is arranged in a concave circle, and under such a situation, the foot of the arc (32) tends to form a spot on the downwardly inclined piece (143) of the arc transition part (141). 9th
The figure shows what happens when a spot is actually formed.

実験によると、第９図におけるＯｌすなわち可動導体（
８）の先端面とアーク転移部（１４１）の下方傾斜片（
１４３）とが対向する角度は、００≦０≦４５°の範囲
にあるときに、アーク（３２）は゛下方傾斜片（１４３
）に確実に転移する。According to experiments, Ol in Fig. 9, that is, the movable conductor (
8) and the downwardly inclined piece of the arc transition part (141) (
143) is in the range of 00≦0≦45°, the arc (32)
) will definitely metastasize.

アーク（３２）が下方傾斜片（１４３）に転移すると、
下方傾斜片（１４３）上にあるアーク（３２）の足は、
消弧板（１４）および傾！１片（１４３）を流れる電流
Ｉによって第９図中矢印Ｆで示す方向の電磁力を受ける
ので、アーク転移部（１４１）上を上方へ移動し、第１
０図に示すように上方傾斜片（１４２）へ移動する。When the arc (32) is transferred to the downwardly inclined piece (143),
The legs of the arc (32) on the downwardly inclined piece (143) are
Arc-extinguishing plate (14) and tilt! Since the electric current I flowing through one piece (143) receives an electromagnetic force in the direction shown by arrow F in FIG. 9, it moves upward on the arc transition part (141) and
0, move to the upwardly inclined piece (142).

アーク（３２）の足が上方傾斜片（１４２）に転移する
と、アーク（３２）はさらに電流ＩＯによって可動導体
（８）の先端面から遠ざかる方向へ力を受ける。When the foot of the arc (32) is transferred to the upwardly inclined piece (142), the arc (32) is further subjected to a force directed away from the tip surface of the movable conductor (8) by the current IO.

第９図および第１０図から明らかなように、アーク転移
部（１４１）におけるこのような、アーク（３２）の転
移はアーク（３２）の長さをますます伸ばすことになる
。As is clear from FIGS. 9 and 10, such a transition of the arc (32) at the arc transition portion (141) causes the length of the arc (32) to increase further.

第１１図は、この発明の実施例における消弧室の滑視図
であり、第１２図はその正面図を示している。図はアー
ク（３２）が下方傾斜片（１４３）から上方傾斜片（１
４２）へ移動する途中を示している。アーク転移部（１
４１）にスポットか形成されると、複数の消弧板（１４
）間に直列にアークスポットが形成されることになり、
上記したアークの長さが伸びることと相まって、アーク
電圧は大幅に上昇する。FIG. 11 is a perspective view of the arc extinguishing chamber in an embodiment of the invention, and FIG. 12 is a front view thereof. The figure shows the arc (32) moving from the downwardly inclined piece (143) to the upwardly inclined piece (1).
42). Arc transition part (1
41), a plurality of arc extinguishing plates (14
) arc spots are formed in series between
Coupled with the aforementioned lengthening of the arc, the arc voltage increases significantly.

したかつて、このときのアーク電圧Ｖは、第１３図に示
すように、アーク特開Ｔａの後半分においても従来のよ
うに低下することがなく、電流零点において高い電圧■
０を維持しうるものである。その結果、高い電圧によっ
て後半分の電流が著しく制限され、かつ電流零点でのし
ゃ断性能も犬きく向上する。However, as shown in Fig. 13, the arc voltage V at this time did not decrease as in the conventional case even in the latter half of the arc JP-A Ta, and the high voltage V at the current zero point
0 can be maintained. As a result, the current in the second half is significantly limited by the high voltage, and the breaking performance at the current zero point is also significantly improved.

なお、上記実施例におけるアーク転移部（１４１）はそ
の本来の目的からして、可動接触子（７）が最終開離位
置まで移動する間に、少なくとも可動接触子（７）の先
端面と一度は対向することができる位置になければなら
ないのは当然である。Note that, in view of its original purpose, the arc transition part (141) in the above embodiment contacts the tip surface of the movable contact (7) at least once while the movable contact (7) moves to the final opening position. Of course, they must be in a position where they can face each other.

第１４図はこの発明の他の実施例を・示し、可動接点（
９）の接触子先端面（８１）側を除く周囲に絶縁物（４
０）を配設したものである。このような構造にすると、
アーク（３２）の足の拡大場所が先端面（８１）以外に
はないので、上記したアーク転移部（１４１）と併用す
れば、アーク（３２）の足は迅速に先端面（８１）に移
動し、かつ転移ｍ　（１４１）に転移することができる
ので、さ゛らに効果的である。FIG. 14 shows another embodiment of the invention, in which the movable contact (
9) around the contact tip surface (81) side except for the insulating material (4).
0) is installed. With a structure like this,
Since there is no place for the legs of the arc (32) to expand other than the tip surface (81), if used in conjunction with the above-mentioned arc transition part (141), the legs of the arc (32) will quickly move to the tip surface (81). It is even more effective because it can also be transferred to the transition m (141).

第１５図はこの発明の他の実施例を示すのもで、アーク
転移部（１４１）は平面とし、ｉ＋７動導体（８）の先
端面（８１）をアーク転移部（１４１）側へ山型に突出
させたものである。FIG. 15 shows another embodiment of the present invention, in which the arc transition part (141) is flat, and the tip surface (81) of the i+7 dynamic conductor (8) is shaped like a mountain toward the arc transition part (141). This is what makes it stand out.

なお、固定接触子（４）は、通電電流による電磁反発力
を受けて可動接触子（７）から開離する、いわゆる反発
接触子であってもよい。また上記の実施例では開閉器を
例にとって説明したが、この発明の開閉器以外に、筺体
内でアークを発生する電磁開閉器や限流器などにも適用
することが可能である。Note that the fixed contact (4) may be a so-called repulsive contact that separates from the movable contact (7) in response to an electromagnetic repulsion force caused by an energized current. Furthermore, although the above embodiments have been explained using a switch as an example, the present invention can be applied to an electromagnetic switch, a current limiter, etc. that generates an arc within a housing, in addition to the switch of the present invention.

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、消弧板にアー
ク転移部を形成し、このアーク転移部と可動接触子の先
端面のいずれか一方を他方側へ山型に突出させたので、
アニクの転移が容易であり、接点の消耗を低減できると
ともに、転移後はアークの長さを伸ばしてアーク電圧を
高くすることにより、しゃ断性能の向上を図ることがで
きる開閉器を提供しうる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, an arc transition portion is formed in the arc extinguishing plate, and either the arc transition portion or the tip surface of the movable contact is shaped like a chevron toward the other side. Because I made it stand out,
It is possible to provide a switch in which the transition of the animate is easy, the wear of the contacts can be reduced, and the length of the arc can be increased to increase the arc voltage after the transition, thereby improving the breaking performance.

[Brief explanation of the drawing]

第１図ないし第３図は従来の回路しゃ断器のそれぞれ異
なった動作状態を示す断面図、第４図は従来の消弧室を
示す斜視図、第５図はその止面図、第６図はアーク電圧
とアーク電流の時間的変化を示す図、第７図（ａ）はこ
の発明の実施例における消弧板の斜視図、第７図（ｂ）
はその正面図、第８図はアークによる高温蒸気の噴出状
態を示す図、＄９図は下方傾斜片にアークスポットが形
成されたときの様子を示す図、第１０図は上方傾斜片に
アークスポットが移動したきの様子を示す図、第１１図
はこの発明の実施例における消弧室の斜視図、第１２図
はその正面図、第１３図はアーク電圧とアーク電流の時
間的変化を示す図、第１４図（ａ）はこの発明の他の実
施例を示す正面図、第１４図（ｂ）はその平面図、第１
５図はこの発明の他の実施例を示す正面図である。（３）・・・筐体、（４）・・・丙′定接触子、（６）
・Φ・固定接点、（７）・・・可動接触子、（９）・・
・可動接点、（１４）・・・消弧板、（３２）・・・ア
ーク、（８１）・・・先端面、（１４１）拳・・アーク
転移部。なお１図中、同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　大岩増雄Figures 1 to 3 are sectional views showing different operating states of a conventional circuit breaker, Figure 4 is a perspective view of a conventional arc extinguishing chamber, Figure 5 is a stop view thereof, and Figure 6. is a diagram showing temporal changes in arc voltage and arc current, FIG. 7(a) is a perspective view of an arc extinguishing plate in an embodiment of the present invention, and FIG. 7(b) is a diagram showing temporal changes in arc voltage and arc current.
is its front view, Figure 8 is a diagram showing how high temperature steam is ejected by the arc, Figure 9 is a diagram showing the state when an arc spot is formed on the downwardly sloping piece, and Figure 10 is a diagram showing the arc spot on the upwardly sloping piece. FIG. 11 is a perspective view of the arc extinguishing chamber in an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a front view thereof, and FIG. 13 is a diagram showing temporal changes in arc voltage and arc current. FIG. 14(a) is a front view showing another embodiment of the present invention, FIG. 14(b) is a plan view thereof, and FIG.
FIG. 5 is a front view showing another embodiment of the present invention. (3)...Housing, (4)...Hei' constant contact, (6)
・Φ・Fixed contact, (7)...Movable contact, (9)...
- Movable contact, (14)... arc extinguishing plate, (32)... arc, (81)... tip surface, (141) fist... arc transition part. In addition, in FIG. 1, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa

Claims

[Claims]

(1) A fixed contact having a fixed contact, a movable contact having a movable contact that comes into contact with and separates from the fixed contact, and an arc extinguishing plate for extinguishing the arc generated between both the above contacts in a housing. In the switch housed in the switch, an arc transition portion is formed in the arc extinguishing plate, and either the arc transition portion or the tip surface of the movable contact protrudes toward the other side in a chevron shape. switch.

(2) 'l) The switch according to claim 1, wherein an insulating material is arranged around the T-moving contact except for the tip end side of the movable contact.