WO2012160732A1 - 回路遮断器 - Google Patents

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浜田　佳伸
芳幸 君島
和哲 米満
恩地　俊行
芳准 山内
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富士電機機器制御株式会社
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    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36—Metal parts

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker optimal for a high voltage DC circuit.
  • Circuit breakers such as circuit breakers for wiring and earth leakage circuit breakers are used in order to cut off the short-circuit current flowing in the load circuit or the overcurrent of the overload current.
  • the circuit breaker is generated between the fixed contact of the fixed contact and the movable contact of the movable contact when the movable contact contacts or separates the fixed contact to open and close the main circuit. The arc is extinguished with an arc extinguishing device.
  • the arc extinguishing device includes a plurality of grids formed in a U-shape or a V-shape, and a pair of side plates that support the plurality of grids arranged in a stacked state with a gap therebetween, and surrounds the moving locus of the movable contact.
  • a plurality of grids formed in a U-shape or a V-shape
  • a pair of side plates that support the plurality of grids arranged in a stacked state with a gap therebetween, and surrounds the moving locus of the movable contact.
  • the conventional circuit breaker connected to the DC circuit increases the arc voltage by increasing the gap between the fixed and movable contacts at the time of opening, and the voltage between the contacts is higher than the power supply voltage of the DC circuit. In this way, the current is attenuated and interrupted (hereinafter referred to as a first conventional DC circuit breaker).
  • Patent Documents 1 to 3 there is also known a device equipped with a permanent magnet that applies a driving force to the arc so that the arc generated between the fixed contact and the movable contact is directed to the arc extinguishing device.
  • a second conventional DC circuit breaker As shown in Patent Documents 4 and 5, a device in which an arc extinguishing device in which a plurality of grids are arranged in a stacked state and a permanent magnet are combined.
  • a third conventional DC circuit breaker As shown in Patent Documents 1 to 3, for example, there is also known a device equipped with a permanent magnet that applies a driving force to the arc so that the arc generated between the fixed contact and the movable contact is directed to the arc extinguishing device.
  • JP 11-339605 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-154458 JP-A-10-154448 CN10146495A CN20109749Y
  • the first conventional DC circuit breaker may become a large circuit breaker if the gap between the fixed and movable contacts is increased in order to increase the arc voltage generated between the contacts above the power supply voltage. There is.
  • the circuit breaker is made as large as a device used in a conventional AC circuit without increasing the gap between the fixed and movable contacts, sufficient breaking performance will be obtained when used in a DC circuit. May not be obtained.
  • the second and third conventional DC circuit breakers require a space for disposing the arc extinguishing device and a space for disposing the permanent magnet in the main body case, respectively. There is a risk. Furthermore, since the third conventional DC circuit breaker has a structure in which a permanent magnet is disposed outside the movable contactor, it must be manufactured separately from the AC circuit breaker from the beginning of assembly. Since there are few assembly processes in common with AC circuit breakers, there is a problem that productivity deteriorates.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has sufficient interruption performance for a high-voltage DC circuit while reducing the size of the apparatus, and is the same assembly process as an AC circuit breaker. It aims at providing the circuit breaker which can improve productivity by having.
  • a circuit breaker includes a movable contact provided with a fixed contact provided with a fixed contact and a movable contact capable of contacting the fixed contact in a main body case.
  • a contact and an arc extinguishing device are housed, and the arc extinguishing device is formed in a U-shape or a V-shape, and a plurality of magnetic grids in which a pair of grid legs extend in parallel from the grid base are layered.
  • a magnetic flux is generated between the leg portions in a direction perpendicular to the arc generated between the fixed contact and the movable contact, and an electromagnetic force is applied so that the arc moves to the grid base side.
  • the permanent magnet holds, and arranging the permanent magnet holding member surrounding the movement trajectory of the movable contact.
  • the circuit breaker since the electromagnetic force acts on the arc by the magnetic flux generated by the permanent magnet, the arc moves to the grid base side and contacts the magnetic grid of the arc extinguishing device.
  • the broken arc is divided and cooled, and is extinguished at an early stage, so that the interruption performance can be improved even when used in a high voltage DC circuit.
  • the permanent magnet holding member holds the permanent magnet, and the permanent magnet holding member is arranged between a pair of grid legs of the plurality of magnetic grids of the arc extinguishing device. Since only a space for disposing the arc extinguishing device needs to be secured, a small circuit breaker is obtained.
  • the permanent magnet holding member holding the permanent magnet is removable from the pair of grid legs of the plurality of magnetic grids.
  • the DC circuit breaker uses an arc extinguishing device incorporating a permanent magnet holding member, and the AC circuit breaker has the permanent magnet holding member removed. Since an arc extinguishing device may be used, even an AC circuit breaker or a DC circuit breaker has a common assembly process, and the productivity of the circuit breaker is improved.
  • the circuit breaker according to one embodiment of the present invention includes a pair of side insulating walls in which the permanent magnet holding members are arranged to be spaced apart from each other in parallel to surround the movement locus of the movable contact, and the pair of side insulating walls.
  • a bottom insulating wall connecting the lower portions of the side insulating walls, the pair of side insulating walls holding the permanent magnet, and the bottom insulating walls are opposed to the movable contacts other than the fixed contacts.
  • the stationary contact is covered. According to the circuit breaker according to this one embodiment, it is possible to prevent an arc from being generated between the abdomen of the movable contact and the fixed contact.
  • the circuit breaker according to one embodiment of the present invention is configured such that the vicinity of the tip of the movable contact during the opening operation is placed on the upper part of the pair of side insulating walls of the permanent magnet holding member.
  • a partition wall is provided so as to protrude from the magnetic grid.
  • the arc generated in the vicinity of the tip of the movable contact is ignited on the magnetic grid so that the partition wall provided on the upper part of the pair of side insulating walls of the permanent magnet holding member. Prevent.
  • the permanent magnet holding member is formed of a polymer material that generates pyrolysis gas by pyrolysis. According to the circuit breaker according to this one embodiment, the permanent magnet holding member generates pyrolysis gas by pyrolysis due to the arc generated between the fixed contact and the movable contact, and the flow of the pyrolysis gas causes the arc to flow. Since it is moved in a direction in contact with the magnetic grid, it is possible to speed up the division and cooling by the contact with the magnetic grid.
  • the circuit breaker according to the present invention since the electromagnetic force acts on the arc by the magnetic flux generated by the permanent magnet, the arc moves to the grid base side, and the arc in contact with the magnetic grid of the arc extinguishing device is Even when used in a high-voltage DC circuit, it is possible to improve the interruption performance.
  • the permanent magnet holding member holds the permanent magnet, and the permanent magnet holding member is arranged between a pair of grid legs of the plurality of magnetic grids of the arc extinguishing device. Since only a space for disposing the arc extinguishing device needs to be ensured, a small circuit breaker can be obtained.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a circuit breaker according to the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the circuit breaker which concerns on this invention. It is a perspective view which shows the arc-extinguishing apparatus and permanent magnet holding member which concern on this invention. It is the perspective view which integrated the arc-extinguishing apparatus and permanent magnet holding member which concern on this invention. It is a top view which shows the state which has arrange
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing components of a three-pole circuit breaker (hereinafter referred to as a circuit breaker) 1 according to the present invention, and FIG.
  • the circuit breaker 1 according to the present embodiment is movable in an insulating container composed of a case 2 and a cover 3, and is opened and closed by a fixed contact 4 fixed to the case 2 and an opening / closing mechanism 5.
  • a blocking portion including the contact 6 is provided.
  • the fixed contact 4 has a fixed contact 7 at one end, and a power-side terminal 9 is integrally formed at the other end.
  • the movable contact 6 has a movable contact 8 that contacts the fixed contact 7 at one end, and the other end is rotatably connected to an insulating movable contact holder 10 that is rotatably supported by the case 2.
  • the contact spring (not shown) is biased toward the fixed contact 4.
  • an arc extinguishing device 11 is disposed in the case 2 at a position surrounding the movement locus of the movable contact 8 of the movable contact 6.
  • the arc extinguishing device 11 includes a pair of side support plates 12a and 12b arranged in parallel to each other and a pair of grid legs parallel to the grid base 13a by providing a notch groove on one end side.
  • 13b and 13b are U-shaped or V-shaped members, and a plurality of grid legs 13b and 13b are fixed in layers between the pair of side support plates 12a and 12b in the same direction. It is comprised with the grid 13 and the back surface support plate 12c currently fixed between a pair of side surface support plates 12a and 12b so that the some grid 13 of the side which does not face a pair of grid leg parts 13b and 13b may be obstruct
  • the pair of side support plates 12a and 12b and the back support plate 12c are made of an electrically insulating material, and the plurality of grids 13 are made of a magnetic material.
  • a plurality of gas exhaust ports 12c1 are formed in the back support plate 12c, and the gas generated in the arc extinguishing device 11 is discharged to the outside.
  • a pair of permanent magnets 14 a and 14 b and a pair of permanent magnets 14 a and 14 b are provided between a pair of grid legs 13 b and 13 b of the plurality of grids 13 constituting the arc extinguishing device 11.
  • a permanent magnet holding member 15 to be held is disposed.
  • the permanent magnet holding member 15 is formed of a polymer material made of a resin such as polyamide, polyacetal, or polyester that generates a pyrolysis gas by pyrolysis, and a pair of them facing each other in parallel as shown in FIG.
  • the pair of permanent magnets 14a and 14b are inserted into the pair of permanent magnet engaging holes 15f and 15g, and are mounted inside the pair of side insulating walls 15a and 15b by enclosing a resin or an adhesive.
  • maintained a pair of permanent magnets 14a and 14b inside a pair of side surface insulating walls 15a and 15b is a some grid arrange
  • the pair of side insulating walls 15 a and 15 b has a pair of grids of the grid 13 of the arc extinguishing device 11 around the tip of the movable contact 6 at the open position protruding from the upper surface thereof.
  • Partition walls 15a1 and 15b1 that shield from the leg portions 13b and 13b are integrally formed.
  • the permanent magnet holding member 15 holds a pair of permanent magnets 14 a and 14 b, and the permanent magnet holding member 15 is interposed between the pair of grid legs 13 b and 13 b of the plurality of grids 13.
  • the arc extinguishing device 11 disposed in the case 2 can be attached to a position surrounding the movement locus of the movable contact 8 of the movable contact 6 in the case 2 and can be detached from the case 2.
  • the main body case of the present invention corresponds to the case 2
  • the magnetic grid of the present invention corresponds to the grid 13.
  • the permanent magnet holding member 15 made of a polymer material generates pyrolysis gas by pyrolysis by the arc 16a generated between the fixed and movable contacts 7, 8, and this pyrolysis gas is the gas of the back support plate 12c. It flows to the outside from the exhaust port 12c1. Thereby, since the flow of the pyrolysis gas moves the arc 16a in a direction in contact with the grid 13 of the arc extinguishing device 11, the contact with the grid 13 can divide and accelerate the cooling.
  • the arc 16 c may be displaced to the tip of the opened movable contact 6, but the permanent magnet holding member 15 of the present embodiment is an upper surface of the pair of side insulating walls 15 a and 15 b. Since the partition walls 15a1 and 15b1 formed in the above shield the arc 16c at the tip of the movable contact 6 from the pair of grid legs 13b of the grid 13, the arc 16c is prevented from firing on the grid 13. Can do.
  • the permanent magnet holding member 15 of the present embodiment has a function of supporting the pair of permanent magnets 14a and 14b, and as shown in FIG. 6, the pair of side insulating walls 15a of the permanent magnet holding member 15. , 15b connecting the lower surface of the bottom contact wall 15c covers the position of the fixed contact 4 facing the movable contact 6, and therefore, between the abdomen of the movable contact 6 and the fixed contact 4. It is possible to prevent the occurrence of an arc (symbol A indicated by a two-dot chain line in FIG. 6).
  • the permanent magnet holding member 15 holds a pair of permanent magnets 14a and 14b, and the permanent magnet holding member 15 is interposed between the pair of grid legs 13b and 13b of the plurality of grids 13 of the arc extinguishing device 11. Since only the space for disposing the arc extinguishing device 11 needs to be ensured in the case 2, a small circuit breaker 1 can be provided. Moreover, the arc-extinguishing apparatus 11 incorporating the permanent magnet holding member 15 is used for the DC circuit breaker, and the arc-extinguishing apparatus 11 with the permanent magnet holding member 15 removed is used as a part for the AC circuit breaker. do it. Therefore, even an AC circuit breaker or a DC circuit breaker has a common assembly process, so that the productivity of the circuit breaker can be improved.
  • the circuit breaker according to the present invention has sufficient breaking performance for a high-voltage DC circuit while reducing the size of the device, and has the same assembly process as the AC circuit breaker. It is useful for improving productivity.

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Abstract

　消弧装置（１１）を構成する複数の磁性グリッド（１３）の一対のグリッド脚部（１３ｂ，１３ｂ）の間に、固定接触子（４）の固定接点（７）及び可動接触子（６）の可動接点（８）との間に生じたアーク（１６ａ）に対して直交する方向に磁束（１７ａ）が発生し、アークがグリッド基部（１３ａ）側に移動するように電磁力（１８）を作用させる永久磁石（１４ａ，１４ｂ）と、これら永久磁石を保持し、可動接点の移動軌跡を囲む永久磁石保持部材（１５）とを配置した。

Description

回路遮断器
　本発明は、高電圧の直流回路に最適な回路遮断器に関する。
　負荷電路に流れる短絡電流、又は過負荷電流の過電流を遮断するために、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器が用いられている。
　回路遮断器は、固定接触子に対して可動接触子が接触動作、或いは離間動作を行なって主回路の開閉を行なう際に、固定接触子の固定接点及び可動接触子の可動接点の間で生じるアークが消弧装置で消弧される。
　消弧装置は、Ｕ字形状又はＶ字形状に形成された複数のグリッドと、隙間を設けて積層状態に配置した複数のグリッドを支持する一対の側板とを備え、可動接点の移動軌跡を囲むように配置されている。また、過電流が流れたときに固定接点及び可動接点の間に反発する方向の電磁反発力（ローレンツ力）を発生させることにより、可動接触子を固定接触子から開離する方向へ動作させて遮断性能を向上させることができる。また、消弧装置のグリッドは、固定接点及び可動接点の間に生じたアークを吸引する電磁力を発生する。
　このような回路遮断器を直流回路に接続する際には、一定周期ごとに電流零点がおとずれる交流回路とは異なり、直流回路を遮断する際に発生するアークが継続するので、遮断が困難になる。
　そこで、直流回路に接続する従来の回路遮断器は、開極時の固定・可動接点の間の接点間ギャップを大きくすることでアーク電圧を高め、接点間電圧を直流回路の電源電圧よりも高めることで電流を減衰させ、遮断を行っていた（以下、第１の従来の直流用回路遮断器と称する）。
　また、例えば特許文献１～３に示すように、固定接点及び可動接点の間に生じたアークが消弧装置に向かうように、アークに対して駆動力を作用させる永久磁石を搭載した装置も知られている（以下、第２の従来の直流用回路遮断器と称する）。
　さらに、高電圧の直流回路に公的な従来の回路遮断器として、例えば特許文献４，５に示すように、複数のグリッドを積層状態に配置した消弧装置と、永久磁石とを組み合わせた装置もある（以下、第３の従来の直流用回路遮断器と称する）。
特開平１１－３３９６０５号公報 特開平１０－１５４４５８号公報 特開平１０－１５４４４８号公報 ＣＮ１０１４３６４９５Ａ ＣＮ２０１０６９７４９Ｙ
　しかし、第１の従来の直流用回路遮断器は、接点間に発生するアーク電圧を電源電圧よりも高めるために固定・可動接点間の接点間ギャップを大きくすると、大型の回路遮断器となるおそれがある。逆に、固定・可動接点間の接点間ギャップを大きくせず、回路遮断器を従来の交流回路で使用する装置と同程度の大きさにすると、直流回路に使用した場合に十分な遮断性能が得られないおそれがある。
　また、第２及び第３の従来の直流用回路遮断器は、本体ケース内に消弧装置を配置するスペースと、永久磁石を配置するスペースとをそれぞれ必要とするので、大型の回路遮断器となるおそれがある。
　さらに、第３の従来の直流用回路遮断器は、可動接触子の外側に永久磁石を配置する構造としているので、組立て初期から交流回路用回路遮断器とは区別して製造しなければならず、交流用回路遮断器と共通の組立て工程が少ないので生産性が悪化するという問題がある。
　そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置の小型化を図りながら高電圧の直流回路に対して十分な遮断性能を有するとともに、交流用回路遮断器と同一の組立て工程を有することで生産性を向上させることができる回路遮断器を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明の一の実施形態に係る回路遮断器は、本体ケース内に、固定接点を設けた固定接触子と、前記固定接点に接触可能な可動接点を設けた可動接触子と、消弧装置とを収納し、前記消弧装置は、Ｕ字形状又はＶ字形状に形成されてグリッド基部から平行に一対のグリッド脚部が延在する複数の磁性グリッドを層状に配置し、開極動作時に前記固定接点及び前記可動接点との間に生じたアークを前記磁性グリッドに引き込んで消弧するとともに、前記消弧装置を構成する前記複数の磁性グリッドの前記一対のグリッド脚部の間に、前記固定接点及び前記可動接点との間に生じた前記アークに対して直交する方向に磁束が発生し、前記アークが前記グリッド基部側に移動するように電磁力を作用させる永久磁石と、当該永久磁石を保持し、前記可動接点の移動軌跡を囲む永久磁石保持部材とを配置した。
　この一の実施形態に係る回路遮断器によると、永久磁石が発生する磁束によりアークに対して電磁力が作用するので、アークはグリッド基部側に移動していき、消弧装置の磁性グリッドに接触したアークは分断、冷却されて早期に消弧されていき、高電圧の直流回路に使用しても遮断性能を向上させることができる。そして、永久磁石保持部材が永久磁石を保持しており、この永久磁石保持部材を、消弧装置の複数の磁性グリッドの一対のグリッド脚部の間に配置した構造としており、本体ケース内には消弧装置を配置するスペースだけを確保すればよいので、小型の回路遮断器となる。
　また、本発明の一の実施形態に係る回路遮断器は、前記永久磁石を保持した前記永久磁石保持部材が、前記複数の磁性グリッドの前記一対のグリッド脚部の間から取り外し可能とされている。
　この一の実施形態に係る回路遮断器によると、直流用の回路遮断器は、永久磁石保持部材を組み込んだ消弧装置を使用し、交流用の回路遮断器は、永久磁石保持部材を取り外した消弧装置使用すればよいので、交流回路用、或いは直流回路用の回路遮断器であっても共通の組立て工程を有し、回路遮断器の生産性が向上する。
　また、本発明の一の実施形態に係る回路遮断器は、前記永久磁石保持部材が、互いに平行に離間して配置されて前記可動接点の移動軌跡を囲む一対の側面絶縁壁と、これら一対の側面絶縁壁の下部間を連結する底面絶縁壁とを備え、前記一対の側面絶縁壁は前記永久磁石を保持し、前記底面絶縁壁は、前記固定接点以外の前記可動接触子に対向している前記固定接触子を覆っている。
　この一の実施形態に係る回路遮断器によると、可動接触子の腹部と固定接触子との間にアークが発生するのを防止することができる。
　また、本発明の一の実施形態に係る回路遮断器は、前記永久磁石保持部材の一対の側面絶縁壁の上部に、開極動作時における前記可動接触子の先端近傍を前記消弧装置の前記磁性グリッドから遮蔽する隔壁を突出して設けた。
　この一の実施形態に係る回路遮断器によると、可動接触子の先端近傍で発生したアークが磁性グリッド上で発弧するのを、永久磁石保持部材の一対の側面絶縁壁の上部に設けた隔壁が防止する。
　また、本発明の一の実施形態に係る回路遮断器は、前記永久磁石保持部材が、熱分解により熱分解ガスが発生する高分子材料で形成されている。
　この一の実施形態に係る回路遮断器によると、永久磁石保持部材が、固定接点及び可動接点間で発生したアークにより熱分解によって熱分解ガスが発生し、この熱分解ガスの流れが、アークを磁性グリッドに接触する方向に移動させるので、磁性グリッドへの接触により分断、冷却を早めることができる。
　本発明に係る回路遮断器によると、永久磁石が発生する磁束によりアークに対して電磁力が作用するので、アークはグリッド基部側に移動していき、消弧装置の磁性グリッドに接触したアークは分断、冷却されて早期に消弧されていき、高電圧の直流回路に使用しても遮断性能を向上させることができる。また、永久磁石保持部材が永久磁石を保持しており、この永久磁石保持部材を、消弧装置の複数の磁性グリッドの一対のグリッド脚部の間に配置した構造としており、本体ケース内には消弧装置を配置するスペースだけを確保すればよいので、小型の回路遮断器とすることができる。
本発明に係る回路遮断器を示す分解斜視図である。 本発明に係る回路遮断器を示す要部断面図である。 本発明に係る消弧装置及び永久磁石保持部材を示す斜視図である。 本発明に係る消弧装置及び永久磁石保持部材を一体化した斜視図である。 本発明に係る永久磁石保持部材に可動接触子を配置した状態を示す平面図である。 固定接点及び可動接点の間にアークが発生した初期の状態を示す図である。 図６における状態の永久磁石の磁束及びアークに作用する電磁力を示す図である。 固定接点及び可動接点の間に発生したアークが消弧装置側に移動する状態を示す図である。 図８における状態の永久磁石の磁束及びアークに作用する電磁力を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は本発明に係る３極回路遮断器（以下、回路遮断器と称する）１の構成部材を示す分解斜視図であり、図２は、回路遮断器１の要部縦断面図である。
　本実施形態の回路遮断器１は、図１に示すように、ケース２及びカバー３からなる絶縁容器内に、ケース２に固定された固定接触子４と、開閉機構５により開閉駆動される可動接触子６とからなる遮断部が設けられている。
　固定接触子４は、図２に示すように、一端に固定接点７を有し、他端に電源側端子９が一体形成されている。
　可動接触子６は、一端に固定接点７と接触する可動接点８を有し、他端がケース２に回動可能に支持された絶縁物の可動接触子ホルダ１０に回動自在に連結されおり、接触スプリング（不図示）により固定接触子４に向かって付勢されている。
　図１に示すように、ケース２内には可動接触子６の可動接点８の移動軌跡を囲む位置に消弧装置１１が配置されている。
　消弧装置１１は、図３に示すように、互いに平行に配置された一対の側面支持板１２ａ，１２ｂと、一端側に切欠き溝を設けることでグリッド基部１３ａから平行に一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂが延在するＵ字形状或いはＶ字形状の部材であり、一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂを同一方向に向けて一対の側面支持板１２ａ，１２ｂの間に層状に固定した複数のグリッド１３と、一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂに対面しない側の複数のグリッド１３を閉塞するように一対の側面支持板１２ａ，１２ｂの間に固定されている背面支持板１２ｃとで構成されており、一対の側面支持板１２ａ，１２ｂ及び背面支持板１２ｃは電気絶縁材料で形成され、複数のグリッド１３は磁性材料で形成されている。また、背面支持板１２ｃには、複数のガス排気口１２ｃ１が形成されており、消弧装置１１内で発生したガスが外部に排出されるようになっている。
　図３に示すように、消弧装置１１を構成する複数のグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂの間には、一対の永久磁石１４ａ，１４ｂと、これら一対の永久磁石１４ａ，１４ｂを保持する永久磁石保持部材１５と、が配置される。
　永久磁石保持部材１５は、熱分解により熱分解ガスが発生するポリアミド、ポリアセタール、ポリエステルなどの樹脂からなる高分子材料で形成されており、図３に示すように、互いに平行に対向している一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂと、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂの下部間を連結している底面絶縁壁１５ｃと、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂの側方縁部からそれぞれ外方に突出している一対の鍔部１５ｄ，１５ｅと、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５の内部に形成され、一対の鍔部１５ｄ，１５ｅで開口している一対の永久磁石係合穴１５ｆ，１５ｇとを備えている。
　一対の永久磁石１４ａ，１４ｂは、一対の永久磁石係合穴１５ｆ，１５ｇに挿入され、樹脂、或いは接着剤を封入することで、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂ内部に装着されている。
　そして、図４に示すように、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂ内部に一対の永久磁石１４ａ，１４ｂを保持した永久磁石保持部材１５は、消弧装置１１の層状に配置されている複数のグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂの間に配置され、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂ及び底面絶縁壁１５ｃが、可動接触子６の可動接点８の移動軌跡を囲んでいる（図５参照）。
　また、図３に示すように、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂには、それらの上面から突出する開極位置の可動接触子６の先端近傍を、消弧装置１１のグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂから遮蔽する隔壁１５ａ１、１５ｂ１が一体に形成されている。
　そして、図１に示すように、永久磁石保持部材１５が一対の永久磁石１４ａ，１４ｂを保持しており、この永久磁石保持部材１５を複数のグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂの間に配置した消弧装置１１は、ケース２内の可動接触子６の可動接点８の移動軌跡を囲む位置に装着可能とされているとともに、ケース２から取り外しが可能とされている。
　なお、本発明の本体ケースがケース２に対応し、本発明の磁性グリッドがグリッド１３に対応している。
　次に本実施形態の作用効果について、図６から図９を参照して説明する。
　上記構成の回路遮断器１に短絡電流、又は過負荷電流の過電流が流れると、図６に示すように、固定接点７と可動接点８との間に集中電流による電磁反発力が働き、可動接触子６は接触スプリング（不図示）の付勢力に逆らって開極する。そして、可動接触子６が開極すると同時に、固定・可動接点７，８間にアーク１６ａが発生する。
　固定・可動接点７，８間にアーク１６ａが発生すると、図７に示すように、アーク１６ａに対して直交して配置した一対の永久磁石１４ａ，１４ｂの間の空間Ｓ１に磁束１７ａが発生し、フレミングの左手の法則によって電磁力１８がアーク１６ａに作用する。このため、電磁力１８が作用したアーク１６ａは、消弧装置１１の背面支持板１２ｃ側に移動していき（アーク１６ｃと称する）、アーク１６ｃは消弧装置１１のグリッド１３に接触して分断、冷却され、早期に消弧されるようになり、結果的に、高電圧の直流回路に使用しても遮断性能を向上させることができる。
　また、図８及び図９に示すように、一対の永久磁石１４ａ，１４ｂの間の空間Ｓ１から離れた背面支持板１２ｃ側の空間Ｓ２にアーク１６ｂが移動しても、一対の永久磁石１４ａ，１４ｂからグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂに発生する磁束１７ｂと、背面支持板１２ｃ側で発生する磁束１７ｃによって電磁力１９がアーク１６ｂに作用する。このため、電磁力１９が作用したアーク１６ｂは、すぐに消弧装置１１の背面支持板１２ｃ側のアーク１６ｃとして移動していき、効率よくアーク１６ｃを消弧することができる。
　また、一対の永久磁石１４ａ，１４ｂが磁束１７を発生する領域に対して外側にグリッド１３のグリッド脚部１３ｂが配置されているので、永久磁石１４ａ，１４ｂの磁束漏れによる外部への磁気干渉を防止することができる。
　また、高分子材料からなる永久磁石保持部材１５は、固定・可動接点７，８間で発生したアーク１６ａにより熱分解によって熱分解ガスが発生し、この熱分解ガスが、背面支持板１２ｃのガス排気口１２ｃ１から外部に流れる。これにより、熱分解ガスの流れが、アーク１６ａを消弧装置１１のグリッド１３に接触する方向に移動させるので、グリッド１３への接触により分断、冷却を早めることができる。
　また、図６に示すように、開極した可動接触子６の先端にアーク１６ｃが転位する場合があるが、本実施形態の永久磁石保持部材１５は、一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂの上面に形成した隔壁１５ａ１、１５ｂ１が、可動接触子６の先端のアーク１６ｃをグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂから遮蔽しているので、アーク１６ｃがグリッド１３上で発弧するのを防止することができる。
　また、本実施形態の永久磁石保持部材１５は、一対の永久磁石１４ａ，１４ｂを支持する機能を有しているとともに、図６に示すように、永久磁石保持部材１５の一対の側面絶縁壁１５ａ，１５ｂの下部間を連結している底面絶縁壁１５ｃは、固定接触子４の可動接触子６に対向する位置を覆っているので、可動接触子６の腹部と固定接触子４との間にアーク（図６の二点鎖線で示す符号Ａ）が発生するのを防止することができる。
　また、永久磁石保持部材１５が一対の永久磁石１４ａ，１４ｂを保持しており、この永久磁石保持部材１５を、消弧装置１１の複数のグリッド１３の一対のグリッド脚部１３ｂ，１３ｂの間に配置した構造としており、ケース２内には消弧装置１１を配置するスペースだけを確保すればよいので、小型の回路遮断器１を提供することができる。
　また、直流用回路遮断器には、永久磁石保持部材１５を組み込んだ消弧装置１１を使用し、交流用回路遮断器には、永久磁石保持部材１５を取り外した消弧装置１１を部品として使用すればよい。したがって、交流回路用、或いは直流回路用の回路遮断器であっても共通の組立て工程を有しているので、回路遮断器の生産性を向上させることができる。
　以上のように、本発明に係る回路遮断器は、装置の小型化を図りながら高電圧の直流回路に対して十分な遮断性能を有するとともに、交流用回路遮断器と同一の組立て工程を有することで生産性を向上させるのに有用である。
　１…回路遮断器、２…ケース、３…カバー、４…固定接触子、５…開閉機構、６…可動接触子、７…固定接点、８…可動接点、９…電源側端子、１０…可動接触子ホルダ、１１…消弧装置、１２ａ，１２ｂ…側面支持板、１２ｃ…背面支持板、１２ｃ１…ガス排出口、１３…グリッド、１３ａ…グリッド基部、１３ｂ…グリッド脚部、１４ａ，１４ｂ…永久磁石、１５…永久磁石保持部材、１５ａ，１５ｂ…側面絶縁壁、１５ａ１，１５ｂ１…隔壁、１５ｃ…底面絶縁壁、１５ｄ，１５ｅ…鍔部、１５ｆ，１５ｇ…永久磁石係合穴、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…アーク、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…磁束、１８，１９…電磁力

Claims (5)

  1. 　本体ケース内に、固定接点を設けた固定接触子と、前記固定接点に接触可能な可動接点を設けた可動接触子と、消弧装置とを収納し、
    　前記消弧装置は、Ｕ字形状又はＶ字形状に形成されてグリッド基部から平行に一対のグリッド脚部が延在する複数の磁性グリッドを層状に配置し、開極動作時に前記固定接点及び前記可動接点との間に生じたアークを前記磁性グリッドに引き込んで消弧するとともに、
    　前記消弧装置を構成する前記複数の磁性グリッドの前記一対のグリッド脚部の間に、前記固定接点及び前記可動接点との間に生じた前記アークに対して直交する方向に磁束が発生し、前記アークが前記グリッド基部側に移動するように電磁力を作用させる永久磁石と、当該永久磁石を保持し、前記可動接点の移動軌跡を囲む永久磁石保持部材と、を配置したことを特徴とする回路遮断器。
  2. 　前記永久磁石を保持した前記永久磁石保持部材は、前記複数の磁性グリッドの前記一対のグリッド脚部の間から取り外し可能とされていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
  3. 　前記永久磁石保持部材は、互いに平行に離間して配置されて前記可動接点の移動軌跡を囲む一対の側面絶縁壁と、これら一対の側面絶縁壁の下部間を連結する底面絶縁壁とを備え、
    　前記一対の側面絶縁壁は前記永久磁石を保持し、前記底面絶縁壁は、前記固定接点以外の前記可動接触子に対向している前記固定接触子を覆っていることを特徴とする請求項１又は２記載の回路遮断器。
  4. 　前記永久磁石保持部材の一対の側面絶縁壁の上部に、開極動作時における前記可動接触子の先端近傍を前記消弧装置の前記磁性グリッドから遮蔽する隔壁を突出して設けたことを特徴とする請求項３記載の回路遮断器。
  5. 　前記永久磁石保持部材は、熱分解により熱分解ガスが発生する高分子材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
     
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