JPS63126135A - Arc extinguisher - Google Patents

Arc extinguisher

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JPS63126135A
JPS63126135A JP27223486A JP27223486A JPS63126135A JP S63126135 A JPS63126135 A JP S63126135A JP 27223486 A JP27223486 A JP 27223486A JP 27223486 A JP27223486 A JP 27223486A JP S63126135 A JPS63126135 A JP S63126135A
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arc
insulator
magnetic
magnetic plate
resin
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青山 洋一
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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】 〔技術分野〕 この発明は、回路しゃ断器等に適用される消弧装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an arc extinguishing device applied to a circuit breaker or the like.

〔背景技術〕[Background technology]

第7図に示すように、U字形または■字形の切欠溝50
を有する磁性板51を備えた従来の消弧装置は、アーク
52によって発生する切欠溝50の誘導磁場によりアー
ク52を切欠溝50に誘引し、磁性板51にアーク52
が接触して熱伝導によりアーク52を冷却したり、磁性
板51によるアーク分割によってアーク電圧を高めてい
た。アーク分割の場合、アーク52が磁性板51で分割
されるとき、たとえば鉄板であれば略25Vの陰極点電
圧が発生することによりアーク電圧を高めている。なお
、53は接点部であり、短絡開極等により接点部53の
接点54.55間にアーク52が発生する。
As shown in FIG. 7, a U-shaped or ■-shaped notch groove 50
The conventional arc extinguishing device equipped with a magnetic plate 51 attracts the arc 52 to the notch groove 50 by the induced magnetic field of the notch groove 50 generated by the arc 52, and the arc 52 is drawn to the magnetic plate 51.
The arc 52 is cooled by heat conduction through contact with the magnetic plates 51, and the arc voltage is increased by dividing the arc by the magnetic plate 51. In the case of arc splitting, when the arc 52 is split by the magnetic plate 51, for example, in the case of an iron plate, a cathode point voltage of about 25V is generated, thereby increasing the arc voltage. Note that 53 is a contact portion, and an arc 52 is generated between contacts 54 and 55 of the contact portion 53 due to a short circuit or the like.

しかしながら、この消弧装置は、高いアーク電圧を得る
ために磁性板数を増加する必要があるという欠点があっ
た。このため、消弧装置が大型化し、コスト高になる。
However, this arc extinguishing device had a drawback in that it was necessary to increase the number of magnetic plates in order to obtain a high arc voltage. For this reason, the arc extinguishing device becomes large and the cost increases.

また、アーク52によって磁性板51が損傷し、その熔
融金属が排気ガスに含まれて、開極した接点54.55
間や他の導体間で短絡を生じる原因になるという欠点が
あった。
In addition, the magnetic plate 51 is damaged by the arc 52, and the molten metal is included in the exhaust gas, causing the contacts 54 and 55 to open.
The drawback is that it can cause short circuits between conductors or other conductors.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、磁性板数を増加することなく高いア
ーク電圧を得ることができるとともに、磁性板の損傷を
少なくすることができる消弧装置を提供することである
An object of the present invention is to provide an arc extinguishing device that can obtain a high arc voltage without increasing the number of magnetic plates and can reduce damage to the magnetic plates.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

この発明の消弧装置は、アークを誘引する切欠溝を有す
る磁性板と、この磁性板の表面を被覆するとともに前記
アークの熱により熱分解ガスを発生する絶縁体とを備え
たものである。
The arc extinguishing device of the present invention includes a magnetic plate having a notched groove that attracts an arc, and an insulator that covers the surface of the magnetic plate and generates pyrolysis gas by the heat of the arc.

この発明の構成によれば、アークが切欠溝に誘引されて
磁性体を被覆する絶縁体に接近することにより絶縁体が
加熱され、絶縁体より熱分解ガスが発生する。この熱分
解ガスによりアークを冷却し消弧する。またアークが絶
縁体に接触することによりアークの熱を放熱して冷却す
る。このため、6杢性仮数を増加することなく高いアー
ク電圧を得ることができるとともに、MI磁性板損傷を
少なくすることができる。
According to the configuration of the present invention, the arc is attracted to the notched groove and approaches the insulator covering the magnetic material, thereby heating the insulator and generating pyrolysis gas from the insulator. This pyrolysis gas cools and extinguishes the arc. Also, when the arc comes into contact with the insulator, the heat of the arc is radiated and cooled. Therefore, a high arc voltage can be obtained without increasing the hexagonal mantissa, and damage to the MI magnetic plate can be reduced.

実施例 この発明の第1の実施例を第1図ないし第4図に基づい
て説明する。すなわち、この消弧装置は、アーク1を誘
引する切欠溝2を有する磁性板3と、この磁性板3の表
面を被覆するとともにアーク1の熱により熱分解ガスを
発生する絶縁体4とを備えている。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. That is, this arc extinguishing device includes a magnetic plate 3 having a notched groove 2 that attracts the arc 1, and an insulator 4 that covers the surface of the magnetic plate 3 and generates pyrolysis gas by the heat of the arc 1. ing.

前記磁性体3は鉄板を実施例としている。The magnetic body 3 is an iron plate as an example.

前記切欠溝2に対向して接点部6が配置されている。接
点部6は固定接点7を存する固定接触子8と、可動接点
9ををする可動接触子10とを有し、可動接触子10が
固定接触子8に対して開閉する。また短絡事故の発生時
等に可動接触子10が瞬時に開極すると可動接点9と固
定接点7との間にアーク1が発生する。このアーク1は
可動接触子10と固定接触子8とで構成されるU字の電
流形態によりアーク1を切欠溝2側に磁気駆動する。切
欠溝2に接近したアーク1は、アーク1によりアーク1
のまわりに発生する磁束が磁性板3に集中し、その一部
が切欠溝2の開口部にアーク1に鎖交するように流れる
。この(1束がアーク1に鎖交することによりアークl
を切欠溝2内に誘引し、絶縁体4の表面にアーク1が接
近する。
A contact portion 6 is arranged opposite the notch groove 2 . The contact portion 6 has a fixed contact 8 having a fixed contact 7 and a movable contact 10 having a movable contact 9, and the movable contact 10 opens and closes with respect to the fixed contact 8. Further, when the movable contact 10 is instantaneously opened when a short circuit accident occurs, an arc 1 is generated between the movable contact 9 and the fixed contact 7. This arc 1 is magnetically driven toward the notch groove 2 by a U-shaped current formed by a movable contact 10 and a fixed contact 8. The arc 1 that approaches the notch groove 2 is caused by the arc 1
The magnetic flux generated around the magnetic plate 3 is concentrated on the magnetic plate 3, and a part of the magnetic flux flows into the opening of the notched groove 2 so as to interlink with the arc 1. This (1 bundle interlinks with arc 1 causes arc l
is attracted into the notched groove 2, and the arc 1 approaches the surface of the insulator 4.

前記絶縁体4は成形されたものをかしめや嵌合等の機械
的手段で磁性板3の内面に固定したり、また絶縁材料を
コーティングや莫着する等の熱。
The insulator 4 is formed by fixing it to the inner surface of the magnetic plate 3 by mechanical means such as caulking or fitting, or by applying heat such as coating or bonding an insulating material.

電気、化学的手段で磁性板3に一体化している。It is integrated into the magnetic plate 3 by electrical or chemical means.

絶縁体4にアーク1が接近してアーク1により絶縁体4
が加熱されると絶縁体4は熱分解ガスを発生し、熱分解
ガスによりアークlを冷却し消弧させる。これにより急
峻な立上りのアーク電圧が発生し、このアーク電圧が電
源の電圧に打ち勝って優れた限流遮断効果を発揮させる
The arc 1 approaches the insulator 4, and the arc 1 causes the insulator 4 to
When heated, the insulator 4 generates pyrolysis gas, which cools the arc l and extinguishes it. This generates an arc voltage with a steep rise, which overcomes the voltage of the power supply and exhibits an excellent current limiting and breaking effect.

前記絶縁体4は、消弧性能を向上するために好ましい実
施例として、下表に示す絶縁材料が選択される。
For the insulator 4, insulating materials shown in the table below are selected as preferred embodiments to improve arc extinguishing performance.

(以下余白) この表中、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブチレン樹脂
およびポリメチルメタクリレート樹脂が本発明に通用さ
れるものであり、ポリブチレンテレフタレート樹脂およ
びポリカーボネート樹脂は従来消弧室材料として用いら
れているもので比較の意味で示したものである。
(Left below) In this table, polymethylpentene resin, polybutylene resin, and polymethyl methacrylate resin are applicable to the present invention, and polybutylene terephthalate resin and polycarbonate resin are conventionally used as arc-extinguishing chamber materials. This is shown for comparison purposes.

この表において、ポリメチルペンテン樹脂は、で特徴づ
けられる構造式(Rはフルキル基でC,Hzn+++ 
 n−1,2,3・”)中のn−3の樹脂を指し、ポリ
ブチレン樹脂は前記構造式のn”1すなわち で特徴づけられる構造式の樹脂を指し、ポリメチルメタ
クリレート樹脂は、 で特徴づけられる構造式の樹脂を指し、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂は、 ボネート樹脂は、 で特徴づけられる構造式の樹脂を指している。
In this table, polymethylpentene resin is characterized by the structural formula (R is a furkyl group and C, Hzn+++
Polybutylene resin refers to a resin with a structural formula characterized by n''1 in the above structural formula, i.e., polymethyl methacrylate resin is characterized by Polybutylene terephthalate resin refers to a resin with a structural formula characterized by . Bonate resin refers to a resin with a structural formula characterized by .

ここで、△Hcpdは化合物を構成するすべての結合の
エネルギーの総和、ΔHcは化合物の熱分解反応におい
てカーボンを生成する結合のエネルギーの和、△Hvo
lは揮発物(熱分解ガス)を生成する結合のエネルギー
の和、ΔHc−gは熱分解ガスとして水素を生成するC
−H結合のエネルギーの和である。また△Hvo l 
/ΔHcpdは、1i発物の生成のし易さを示し、ΔH
e−H/△Hcpdは水素ガスの発生のし易さを示すも
のである。この表に見られるように、本発明で用いると
ころのポリメチルペンテン樹脂、ポリブチレン樹脂およ
びポリメチルメタクリレート樹脂は従来の絶縁材料に比
べて熱分解反応時に熱分解生成物としてガス特に水素ガ
スを発生しやすいことが分かる。
Here, △Hcpd is the sum of the energies of all the bonds constituting the compound, ΔHc is the sum of the energies of the bonds that produce carbon in the thermal decomposition reaction of the compound, △Hvo
l is the sum of energy of bonds that produce volatiles (pyrolysis gas), ΔHc-g is C that produces hydrogen as pyrolysis gas
- It is the sum of the energies of H bonds. Also △Hvol
/ΔHcpd indicates the ease of generation of 1i product, and ΔH
e-H/ΔHcpd indicates the ease with which hydrogen gas is generated. As seen in this table, the polymethylpentene resin, polybutylene resin, and polymethyl methacrylate resin used in the present invention generate gases, especially hydrogen gas, as thermal decomposition products during thermal decomposition reactions, compared to conventional insulating materials. It turns out it's easy.

なお、結合エネルギーの値(単位 Kcal 10+o
l)は、C−C: 83、C−C:147、C−H:9
9、C−N : 70、C=N:213、C−0: 8
4、C=O:111、C−F:105、C−(1!ニア
8、C−3i:69、N−H: 93、〇−Hello
、G  ニア27である。
In addition, the value of binding energy (unit: Kcal 10+o
l) is C-C: 83, C-C: 147, C-H: 9
9, C-N: 70, C=N: 213, C-0: 8
4, C=O: 111, C-F: 105, C-(1! Near 8, C-3i: 69, N-H: 93, 〇-Hello
, G near 27.

また第4図は各種の絶縁材料を用い、短4烙試験を行っ
た場合のアーク電圧を示す。なお、短絡試験はコンデン
サの放電により行った。すなわち、充電したコンデンサ
の両端を限/1tlffl抗を介して回路しゃ断器で短
絡し、しゃ断時の接点間のアーク電圧を測定した。この
場合、短絡S流のピーク値をIKA、接点材料をAg−
W(W40Z)、接点開離速度を3m/秒とした0図に
おいて、Ql はポリメチルペンテン、Q2はポリメチ
ルメタクリレート、Q3はポリブチレンテレフタレート
、Q4はセラミックである。この図からQl 、Q、の
アーク電圧が高くしゃ断性能が優れていることがわかる
Moreover, FIG. 4 shows the arc voltage when a short 4-fire test was conducted using various insulating materials. Note that the short circuit test was performed by discharging the capacitor. That is, both ends of the charged capacitor were short-circuited with a circuit breaker via a limiter/1tlffl resistor, and the arc voltage between the contacts at the time of disconnection was measured. In this case, the peak value of the short circuit S current is IKA, and the contact material is Ag-
In the diagram with W (W40Z) and a contact opening speed of 3 m/sec, Ql is polymethylpentene, Q2 is polymethyl methacrylate, Q3 is polybutylene terephthalate, and Q4 is ceramic. From this figure, it can be seen that the arc voltage of Ql and Q is high and the breaking performance is excellent.

また、前記絶縁材料にガラス繊維を重量比で5〜35重
量%充填すると、接点部の開閉により熱ヒートサイクル
を受けて熱劣化により絶縁体にクランクが発生するのを
防止する補強効果が得られる。なお、ガラス繊維を5〜
35重量%に限定したのは、5重量%以下ではガラス繊
維による補強効果がなくなるためであり、また35重冊
%以上は絶縁体の熱分解の効果が少なくなるとともにガ
ラス繊維の成形性が悪くなり金型の損傷が激しくなるた
めである。
Furthermore, when the insulating material is filled with 5 to 35% by weight of glass fiber, a reinforcing effect can be obtained that prevents the insulator from cracking due to thermal deterioration due to thermal heat cycles caused by opening and closing of the contact portions. . In addition, the glass fiber is
The reason for limiting the amount to 35% by weight is that if it is less than 5% by weight, the reinforcing effect of the glass fiber will be lost, and if it is more than 35% by weight, the effect of thermal decomposition of the insulator will be reduced and the moldability of the glass fiber will be poor. This is because the damage to the mold becomes severe.

(以下余白) この実施例によれば、アーク1が切欠溝2に誘引されて
磁性体3を被覆する絶縁体4に接近することにより絶縁
体4が加熱され、絶縁体4より熱分解ガスが発生する。
(Left below) According to this embodiment, the arc 1 is attracted to the notch groove 2 and approaches the insulator 4 covering the magnetic material 3, thereby heating the insulator 4, and pyrolysis gas is released from the insulator 4. Occur.

この熱分解ガスによりアークlを冷却し消弧する。また
アーク1が絶縁体4に接触することによりアーク1の熱
を放熱して冷却する。このため、磁性板数を増加するこ
となく高いアーク電圧を得ることができるとともに、磁
性板3の1員傷を少なくすることができる。
The arc l is cooled and extinguished by this pyrolysis gas. Further, when the arc 1 comes into contact with the insulator 4, the heat of the arc 1 is radiated and cooled. Therefore, a high arc voltage can be obtained without increasing the number of magnetic plates, and the number of single-member scratches on the magnetic plate 3 can be reduced.

この発明の第2の実施例を第5図および第6図に示す。A second embodiment of the invention is shown in FIGS. 5 and 6.

すなわち、この消弧装置は、第1の実施例において、切
欠a2の一部に絶縁体4がら露出する露出部5を形成し
たものである。この実施例によれば、切欠溝2の露出部
5でアーク1が分割されるため、分割数に応した陰極点
電圧が加算され、より一層高いアーク電圧が得られる。
That is, in this arc extinguishing device, in the first embodiment, an exposed portion 5 that is exposed from the insulator 4 is formed in a part of the notch a2. According to this embodiment, since the arc 1 is divided at the exposed portion 5 of the notch groove 2, a cathode point voltage corresponding to the number of divisions is added, and an even higher arc voltage can be obtained.

なお、露出部5がアークlによりt員傷するが、その程
度は従来例と比較して少なく、しかも得られるアーク電
圧に比べて溶融金属の噴出が少ない。
Although the exposed portion 5 is damaged by the arc 1, the degree of damage is small compared to the conventional example, and the amount of molten metal ejected is small compared to the arc voltage obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の消弧装置によれば、アークが切欠溝に誘引さ
れて磁性体を被覆する絶縁体に接近することにより絶縁
体が加熱され、絶縁体より熱分解ガスが発生する。この
熱分解ガスによりアークを冷却し消弧する。またアーク
が絶縁体に接触することによりアークの熱を放熱して冷
却する。このため、磁性板数を増加することなく高いア
ーク電圧を得ることができるとともに、磁性板の損イ8
を少なくすることができるという効果がある。
According to the arc extinguishing device of the present invention, the arc is attracted to the notched groove and approaches the insulator covering the magnetic material, thereby heating the insulator and generating pyrolysis gas from the insulator. This pyrolysis gas cools and extinguishes the arc. Also, when the arc comes into contact with the insulator, the heat of the arc is radiated and cooled. Therefore, it is possible to obtain a high arc voltage without increasing the number of magnetic plates, and the loss of the magnetic plates is reduced.
This has the effect of reducing the amount of

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

第1図はこの発明の第1の実施例の断面図、第2図はそ
の一部の斜視図、第3図はその平面図、第4図は各種絶
縁体のアーク電圧特性図、第5図は第2の実施例の断面
図、第6図はその一部の平面図、第7図は従来例の斜視
図林である。 ■・・・アーク、2・・・切欠溝、3・・・磁性板、4
・・・絶縁体 第2図 1′/ 第3図 第4図 第5図 第6図
Fig. 1 is a sectional view of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of a part thereof, Fig. 3 is a plan view thereof, Fig. 4 is a diagram of arc voltage characteristics of various insulators, and Fig. 5 is a diagram of arc voltage characteristics of various insulators. The figure is a sectional view of the second embodiment, FIG. 6 is a plan view of a portion thereof, and FIG. 7 is a perspective view of the conventional example. ■...Arc, 2...Notch groove, 3...Magnetic plate, 4
...Insulator Fig. 2 1'/ Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アークを誘引する切欠溝を有する磁性板と、この
磁性板の表面を被覆するとともに前記アークの熱により
熱分解ガスを発生する絶縁体とを備えた消弧装置。
(1) An arc extinguishing device comprising a magnetic plate having a notched groove that attracts an arc, and an insulator that covers the surface of the magnetic plate and generates pyrolysis gas by the heat of the arc.
(2)前記切欠溝の一部は前記絶縁体から露出している
特許請求の範囲第(1)項記載の消弧装置。
(2) The arc extinguishing device according to claim (1), wherein a part of the notched groove is exposed from the insulator.
JP27223486A 1986-11-14 1986-11-14 Arc extinguisher Granted JPS63126135A (en)

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JPH0445926B2 JPH0445926B2 (en) 1992-07-28

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