TW517258B - Circuit breaker - Google Patents

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517258 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 1 Α7 Β7 五、發明說明（J ) [技術領域] 本發明係有關過電流發生時將電路斷電之斷路器，特 別是具有阻燃性、耐衝擊性、強度優越之熱塑性樹脂外殼 之斷路器。 [以往技術] 近年來’因可作微細部份之成形，已揭示有使用熱塑 性樹脂之成形品的斷路器。例如，曰本專利特開平8· 1 71 83 1 號公報揭示以尼龍6及尼龍66為主要樹脂之成形品，例如 含35至39重量％之尼龍6，8至12重量％之尼龍66，1 至3重量％之尼龍MX D6，7至9重量❹/〇之乙烯/α -烯烴共 聚物，40至45重量％之增強材料者。該成形品，係以特 定配合比率配合彈性體等，特別適用於能耐斷電時於外殼 内部產生急遽壓力上升之高斷電容量之斷路器之頂蓋。 然而，近年來對斷路器之安全性的要求已見提高，有 例如IEC 60947、UL 746C所規定之阻燃性的較高阻燃性 之要求，而上述之習知斷路器之成形品，尤其是用作底座 時，其阻燃性不足。 為此’本發明人等，於上述之習知斷路器的材料中配 合以約20重量％(由鹵素系阻燃劑與銻系阻燃劑所組成）阻 燃劑並成形後，獲得阻燃性更優越之成形品。但是，該成 形品卻因名化而外殼表面斑駁，外殼之外觀嚴重受損。為 防白化，雖也考慮增加尼龍MXD6之配合比率，然此時尼 龍MXD6需為數十重量％，再者，其他配合材料之配合比 例改變其耐衝擊性及強度特性變差，此外具芳香環之尼龍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312938 ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517258 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----------- ---------- B7 五、發明說明（2 ) MXD6其配合比提高，則斷電後之絕緣特性有惡化之虞。 在此，白化係指玻纖等增強材料或豳素系阻燃劑、銻 系阻燃劑、或彈性體因浮出成形品之表面而看起來發白。 如黑色之深色成形品其外觀尤易受損，若為如白色之淺色 成形品則外觀並無太大影響。 又，構成斷路器外殼之底座、頂蓋其厚度薄，且設有 螺栓插孔、肋材、間壁等則成形時，尤其是當樹脂從薄壁 處流往厚壁部之際，樹脂之流動從層流變為幾近於亂流之 狀態，樹脂所含之增強材料、阻燃劑、彈性體等之分佈變 得不均勻，相較於僅有平坦壁面之殼體，更易產生白化。 本發明係為解決如上之問題而完成者，其目的在提供 耐衝擊性優越，適用於高斷電容量，同時阻燃性、強度等 特性優越，而且少有斑驳狀白化之外殼的斷路器。 [解決問題之方法] 本發明有關之斷路器係具備，包括具有與固定側接點 反向設置之可動側接點的可動接觸器，將該可動接觸器開 閉之開閉機構部，及容納這些可動接觸器、開閉機構部之 外殼1當檢測出過電流或漏電電流時，使開閉機構部動作 以使上述接點間脫開之斷路器中，上述外殼之一部份係含 有結晶性聚酿胺樹脂、非晶性聚醯胺樹脂、彈性體、增強 材料、阻燃劑以及著色成黑色之著色劑的材料之成形品。 又’成形品之較佳者係含15至3 5重量％之結晶性聚 醯胺樹脂，2至12重量％之非晶性聚醢胺樹脂，3至10重 量0/❹之彈性體，30至55重量％之增強材料，1〇至20重量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 312938 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

517258 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 A7 五、發明說明（ ό %之阻燃劑者。 又’較佳者為，結晶性聚醯胺樹脂係尼龍66、尼龍6 之至少一種或其共聚物材料，非晶性聚醯胺樹脂係尼龍 6Τ、尼龍61之至少一種或其共聚物材料，增強材料係玻 纖’阻燃劑係由鹵素系阻燃劑與銻系阻燃劑混合而成者。 又’結晶性聚醯胺樹脂係尼龍66。 又’外殼之一部份係構成該外殼之底座。 [發明之實施形態] 以下詳細說明本發明之實施形態。 f施形鋲1 第1圖係示有關本發明之實施形態1之斷路器的外觀 概略圖。第2圖係從第〗圖之斷路器移除其頂蓋的概略圖。 第1圖、第2圖中，2係頂蓋j所罩蓋之底座，頂蓋1係 藉未圖示之固定螺栓一體固定於底座2而形成外殼。外殼 之構造說明於後。3係可迴旋地保持於絕緣樹脂成形品橫 才干4之可動接觸器，於其一端在與未圖示之固定側接點反 向叹置有可動側接點。5係經橫桿4將可動接觸器3從頂 蓋1之外部作開閉操作之把柄，例如特開平9_丨6〗64〗號公 報所圮載之習知具有觸發連結“〇ggle Hnk)機構之開閉機 構部6 ’係設在第2圖中之上端。7係當檢測出過電流時， 使跳動;^干-9於第2圖中之順時針方向迴旋脫離過電流之裝 置（雙金屬裝置及電磁線圈裝置）。丨丨係消除電弧之習知去 離子栅極（de-i〇ning grid)裝置。 其次說明有關過電流斷電時之動作。 本紙i尺度1¾用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇χ297公髮----- 312938 n n n ϋ n t— n n n an 9 · n n n n n n TJ · in ( n ϋ 1__1 n n I /£^,4 言 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517258 A7 _______B7_____ 五、發明酬（4 ) '~ " 通電時右發生-疋值以上之過電流，則過電流脫離裝 7動作，使跳動桿9於第2圖中之順時針方向迴旋。由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於跳動桿9之迴旋’跳動桿9與開閉機構部6之間的鎖閂 4 口脫開，而開閉機構部6作動，使可動接觸器3往可使 動側接點從固定側接點脫開之方向移動（該動作一般稱為 跳動動作）。該跳動動作發生時，隨過電流之大小，可動 側接點與固定側接點之間可能產生電弧。由於該電弧，兩 接點周圍&外殼内部之成开》品分解產生氣冑，外殼内部之 壓力急遽上升。該壓力對構成外殼之頂蓋丨、底座2造成 衝擊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著說明構成外殼之頂蓋1及底座2之構造9 外喊係含結晶性聚醯胺樹脂，非晶性聚醯胺樹脂，彈 性體’增強材料，阻燃劑，以及著色成黑色之著色劑等的 成形品。較佳者為含，15至35重量％之結晶性聚醯胺樹 脂尼龍66、尼龍6、尼龍46之至少一種，其混摻物或其共 聚物，2至12重量％之非晶性聚醢胺樹脂尼龍6T及/或尼 龍61或其共聚物，3至1〇重量％之彈性體乙烯/α -烯烴共 聚物或聚烯烴共聚物之離子體，30至55重量％之增強材 料玻纖或陶瓷纖維，12至20重量％之阻燃劑鹵素系阻燃 劑（聚溴化苯乙晞等）及銻系阻燃劑（三氧化銻、五氧化 銻、銻酸鈉等），〇·1至10重量％，更佳—者為0.2至0.5重 量％的黑色著色劑碳黑的成形品。 該成形品係電弧消除時之耐衝擊性與習知例中所記載 之成形品同樣優秀，同時，加工精度高且成形精度佳，阻 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 4 312938

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517258 五、發明說明（5 ) 燃性、強度之特性優越，且與表面具光澤之熱固性樹脂為 主要成分之成形品相較其光澤少，雖整體略呈白色調但斑 驳狀之白化少而不會予人不良品之印象，用作為斷路器 之外殼。X ’使用該成形品於斷路器之外殼的頂蓋】及底 座2時，因可獲得其内侧部加工精度高之微細成形品而甚 佳〇 又，因尼龍6、尼龍66、尼龍46不具芳族環，斷電後 之絕緣特性優良。 又，結晶性聚醢胺樹脂係尼龍6、尼龍66之組合時， 與僅只尼龍66時相比較’更以僅只尼龍6時與尼龍6與尼 龍66之組合相比較樹脂之結晶化速度減慢，較少發生白化 而較佳。特別是，對於外觀給觀察者強烈印象之頂蓋i尤 佳。另一方面，結晶性聚醯胺樹脂係用尼龍66 '尼龍46 時，因溶點較高瞬間耐熱性優越，因而用於底座2亦佳。 上述成形品之配合比率係依據下列理由。 當尼龍66及尼龍6合計量不足15重量％時，材料之 混練、成形困難，另一方面，超過3 5重量％時，相對的阻 燃劑、增強材料、彈性體之配合比率低下，阻燃性、強度 或耐衝擊性差。又，尼龍66占18至22重量％時，阻燃性、 耐熱性及強度優越。 又’尼龍6T及尼龍61之合計量不足2重量％時，白 化明顯’另一方面，超過12重量％時，相對的阻燃劑、增 強材料、彈性體之配合比率低下，阻燃性、強度或耐衝擊 性差。 本...氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） 312938 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517258 A7 ---__B7 _ 五、發明說明（^ 1 2 3 6 ) 乙烯/ 烯烴共聚物或聚烯烴共聚物之離子體不足3 重量％時耐衝擊性差，另-方面，10重量％以上時，相 --------------裝鴣I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對的阻燃劑、增強材料之配合比率低，強度或阻燃性差。 〇玻纖不足30重量％時強度差，另-方面，超過55重量 %時易產生白化，材料之混練、成形困難，且相對的阻 燃劑、增強材料、彈性體之配合比率低，阻燃性或 性差。 革 鹵素系ρ且燃劑及錄系阻燃劑合計量不足12重量％ 時’阻燃性不足，另-方面，超過20重量%時，易產生白 化，且相對的增強材料、彈性體之配合比率低，強度或耐 衝擊性差。 實施例1 •線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 6 312938 1 發明人等由以下試驗發現合適之斷路器之外殼組成。 1 ·配合材料 使用下列材料依表1所示之比率配合。 2 聚醯胺樹脂 結晶性聚醯胺樹脂係用尼龍66、尼龍6，非晶性聚醢 胺樹脂係用尼龍6Τ、尼龍61。 3 彈性體 彈性體係用乙烯/α ·烯烴共聚物。 517258 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 合於成形品’無部份脆弱部之形成’耐衝 纖本身係耐埶性袪夕妊哲 .〇 佳’又因玻 杜犯 材質’成形品之絕緣構造物耐埶μ 佳，對於電弧之爆炸性氣壓、熱甚為牢固广亦 璃製成之纖維狀物，玻璃材質有£玻璃 纖=玻 Τ玻璃及…等。玻纖製品有長纖、短纖及玻璃棉破;。、 尼龍系列之增強材料係以短纖為佳。破纖之直徑在6至13 微米’長徑比1G以上者從龍強度之觀點為較佳。又 纖經石夕院偶合劑等處理劑加工者，從耐愿強度之觀點為較 佳。 (4) 阻燃劑 阻燃劑可力_素系阻燃劑聚漠化苯乙#中混合錄系阻 燃劑三氧化銻使用。 ' (5) 黑色之著色劑 黑色之著色劑係用碳黑。 而，碳黑之配合比率係〇 3重量％之少量，為求方便 該比率係以尼龍66中所含者表示。 樣本01至03之配合 樣本01係含20重量％之尼龍66，9重量％之尼龍6， 4重量％之尼龍6T，42重量％之玻纖，13重量％之聚溴化 笨乙稀，4重量％之三氧化錄，8重量％之乙稀/ α -稀烴共 聚物者。 樣本02係含20重量％之尼龍66,8重量％之尼龍6Τ， 2重量°/❹之尼龍61，42重量％之玻纖，16重量％之聚溴化 苯乙烯，4重量％之三氧化銻，8重量〇/0之乙烯/α -烯烴共

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297TF 312938 I t---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517258 A7 B7 _ 五、發明說明（8 ) 聚物者。 (請先閱讀背面之注音)事項再填寫本頁) 樣本03係含18重之尼龍66，6重量％之尼龍6 ’ 5重量％之尼龍6T，55重量％之玻纖，10重量％之聚溴化 苯乙烯，3重量％之三氧化銻，3重量％之乙烯/ α -烯烴共 聚物者。 比較例1至4之配合材料 比較例1係依上述習知例特開平8-1 7 1 83 1號公報所示 之成形品而組成，含尼龍66、尼龍6、尼龍MXD6、玻纖、 彈性體。 比較例2係依據特開平6-299068號公報所示之成形品 組成，含尼龍66、尼龍6、尼龍6Τ、玻纖、無機礦物黏土。 比較例3係依據特開平6_299068號公報所示之成形品 組成，含尼龍66、尼龍6、尼龍6Τ、玻纖。 比較例4除不含非晶性尼龍外係依據本發明而組成， 含尼龍66、玻纖、彈性體、阻燃劑。 而，特開平6-299068號公報並未曾揭示或提示黑色著 色劑之使用，唯為與實施例1之樣本01、〇2、03之白化作 經濟部智慧財產局-i工消費合作社印製 比較，添加與樣本〇 1、02同樣之少量碳黑。 又，引用於說明比較例2、3之特開平6-299068號，例 示僅以聚醯胺（尼龍）66與聚醯胺（尼龍）6Τ配合之組成，— 全未提及白化’且因大多含南嶺土耐衝擊性氏，.χ - …、法Γ用作 斷路器之外殼。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 312938 8 517258 A7 B7 五、發明說明（ 表1 尼龍 66 尼龍 6 尼龍 MXD6

尼龍 6T 尼龍 61 玻纖 鹵素 銻 彈性體 黏土 比較例 比較例2 比較例3 比較例4 01 02 03 37 29 30 30 20 20 18 10 15 16 0 9 6 2 0 15 16

0 T 42 15 38 42 0 9 26 4 2 42 42 16 13 16

4 T 4 8 5 0 55 10 0 m 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作_ 社 印 製. 2·成形程序及試片 試片及外殼之底座2係以250噸成形機，於280。(：將 混練樹脂注入7 0 °C之模具，以8 0秒之冷卻時間成形。 3 ·評估方法 (1)阻燃性 試驗係依IEC 60695-2-1/2進行。 試片係使用長70毫米x寬7〇毫米χ厚i毫米者，用 輝光絲（glow wire)燃燒性試驗機（斯葛（Sga)試驗機股份有 限公司製），以輝光絲末端溫度為96〇c>c，以下均滿足者篇 合格，而有任一不滿足者即不合格。 條件1 :將輝光絲末端持於試片上3〇秒，將輝光絲彩 離後，試片之火焰或紅熱在3〇秒以内消失者。 條件2·放在試片下方之包裳用薄藥紙不著火時。 (2)耐衝擊性 使用1 00安培幅之斷路 一 一 斷路25底座2(寬90毫米、長130 毫米、高35毫米）組裝斷路 ^ ^ ^俗器進行交流電460伏特， 千女培之短路斷電試驗-今 一 锹一-人後，以該底座2無裂痕發生者 為合格。 本紙張尺¥適时關i^(CNS)A4 9 312938 — — — — — — — — — —— — — · - - I I I - - I - - - - - - - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517258

(3)外觀白化 定量外觀之色差以評估斷路器之底座2。 試樣係用100安培幅之斷路器底座2。 各於底座2之電源側之側面（未圖示），負荷側之側面 (參照第2圖）之二處’共六處以s&M Color Computer SM-4(斯葛試驗機股份有限公司製），於二光路，遮罩 之條件下測定。 標準樣本係使用以熱固性樹脂為主要成分之組成物 (不飽和聚酯25重量。/❶，氫氧化鋁56重量％，玻纖18 7重 量％，碳黑0.3重量％)，以100安培幅用之底座2的模具 成形之標準樣本，與試驗樣本同樣，各於電源側之側面1 負荷側之側面2b各三處，合計六處作測定。該標準樣本係 以熱固性樹脂為主要成分，為表面有光澤且白化極少之’、 物0 標準樣本之六處測定值的平均值與試驗樣本之 定值的平均值’其色差在8 5以下者為合袼，反之 8·5者為不合格。 呢過 該標準係相當於，以目視觀察斷路器之底座、 :標:驳狀之白化部份大約在全體面積5%以下者為合格 4·試驗結果 上述評估方法之試驗結果示於表2。 樣本01、〇2、〇3之阻燃性、耐衝擊性、強产 •性優越，適用於作為斷路器之外殼。又，搂十ΑΓ 特 本紙張尺㈣时_雜準_ 之耐熱性 10 {請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 312938 517258 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（n ) 傾向優於樣本01，為適於作為底座2者。另一 (Π之白化特性傾向優於樣本。3,適於作為頂：：面樣：本 ^潛變性優’適於作為承受高溫、高應力之斷路器底座 比較例1阻燃性差，比較例2、3阻燃性及耐衝擊性差， 比較例4表面之大半部份可見有白化斑几， 规白化特性 差，用作斷路器之外殼時遜於樣本〇1、〇2、们。 表2

[發明效果] '— 有關本發明之斷路器係具備，包括具有在固定側接點 反向設置之可動側接點的可動接觸器，將該可動接觸器開 閉之開閉機構部，及容納這些可動接觸器、開閉機構部之 外殼，當檢測出過電流或漏電電流時使開閉機構部動作以 使上述接點脫開之斷路器，其上述外殼之一部份係含結晶 性聚醯胺樹脂，非晶性聚醯胺樹脂，彈性體，增強材料， 阻燃劑，以及著色成黑色之著色劑—的材料之成形品，故可 提供耐衝擊性優越適用於高斷電容量，且具有阻燃性、強 度特性優越，而斑驳狀之白化少的外殼之斷路器。 又，因含15至35重量％之結晶性聚醯胺樹脂，2至 -------------裝--------訂. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 312938 12 丨17258 五、發明說明（ 12重量％之非晶性聚醯胺樹脂，3至i 〇重量％之彈性體， 30至55重量。/〇之增強材料，1〇至2〇重量％之阻燃劑，耐 衝擊性優越，同時阻燃性、強度及白化特性均優越。 又，因結晶性聚醯胺樹脂係尼龍66、尼龍6之至少一 種或其共聚物材料，非晶性聚醢銨樹脂係尼龍6T、尼龍61 之至少一種或其共聚物材料，增強材料係玻纖，阻燃劑係 齒素系阻燃劑及銻系阻燃劑之混合物，耐衝擊性優越，同 時阻燃性、強度及白化特性均優。 又’因結晶性聚釀胺樹腊係尼龍66，财熱性優越。 又’因外殼之一部份係構成該外殼的底座之故，可提 供耐衝擊性優越，同時阻燃性、強度及白化特性優越，安 全性亦高之斷路器。 [圖式之簡單說明] 第1圖係示本發明之實施形態1的外觀概略圖。 第2圖係從第1圖移除頂蓋後之概略圖。 [符號說明] 11 頂蓋（外殼） 可動接觸器 把柄 過電流脫離裝置 去離子柵極裝置 底座（外殼） 橫桿 開閉機構部 跳動桿 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------線 . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 12 312938

Claims (1)

1. 517258 、年 \/jY^修正y^：7h^r __________H3__— 一 第90120457號專利申請案 申請專利範圍修正本 (91年9月25曰） 1. 一種斷路器，係具備包括具有與固定側接點反向設置之 可動側接點的可動接觸器，將該可動接觸器開閉之開閉 機構部，及容納這些可動接觸器、開閉機構部之外殼， 當檢測出過電流或漏電電流時，使開閉機構部動作而使 上述接點脫開之斷路器，其特徵為： 上述外殼之一部份係含有結晶性聚醯胺樹脂、非晶性 聚醯胺樹脂、彈性體、增強材料、阻燃劑、以及著色成 黑色之著色劑的材料之成形品，該成形品含15至3 5重 量％之結晶性聚醯胺樹脂、2至12重量％之非晶性聚醯 胺樹脂、3至10重量％之彈性體、30至55重量％之增 強材料、10至20重量％之阻燃劑。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 2. 如申請專利範圍第1項之斷路器，其中結晶性聚醯胺樹 脂係尼龍66、尼龍6之至少一種或其共聚物材料，非 晶性聚醯胺樹脂係尼龍6T、尼龍61之至少一種或其共 聚物材料，增強材料係玻纖，阻燃劑係幽素系阻燃劑及 銻系阻燃劑之混合物。 3·如申請專利範圍第2項之斷路器，其中結晶性聚醯胺樹 脂係尼龍66。 4.如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之斷路器，其 中外殼之一部份係構成該外殼之底座者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（21〇χ 297公釐） 1 312938