JPH08250006A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短絡電流に対する遮断性能がよく、経済的な
回路遮断器を提供する。 【構成】 固定接点５を有する固定接触子４と可動接点
７を有する可動接触子８とは、接触・開離可能なように
支持されている。固定接触子４には、固定接触子４と接
点台６との周囲を覆うように、外周が柱状の絶縁カバー
１６が取付けられている。また可動接触子８には、錐台
状の絶縁部材からなる中空部材１７が取付けられてい
る。この中空部材１７は、その側面１７ａが、固定接点
５と可動接点７との接触部分よりさらに固定接触子４側
に延在し、可動接点７、固定接点５および接点台６の周
囲を取囲んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回路遮断器の短絡遮
断性能の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路遮断器では、短絡電流を遮断すると
き開閉接触部において発生する高温のアークによって、
周辺金属が気化し開閉接触部付近に多量のガスが発生す
る。この多量のガスによるガス圧力を利用して短絡遮断
性能を向上させる技術が、特開昭６０−１１２２２２号
公報に開示されている。

【０００３】具体的には、この従来技術は、成形絶縁物
からなるケースに開閉接触部が収納される配線用遮断器
に関するもので、この配線用遮断器は１対の接触子を含
んでいる。この１対の接触子は、互いに開離することに
よって電流を遮断するように対向して配置されている。
また、この接触子にはガス受圧板が設けられ、ガス圧力
によって接触子の開離速度が高められ、遮断性能が向上
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の技術による
回路遮断器においては、このガス受圧板が平板状である
ため、発生するアークガスは、絶縁成形物のケースの内
側に形成される消弧室内に拡散する。このため、そのガ
ス圧力を効率よく利用できず、遮断性能の向上には改善
の余地があった。またアークガスの圧力に耐えるに十分
な強度を有するケースを必要とし、高価な絶縁材料と強
度的に十分な構造のものとする必要があり、経済上の問
題点もあった。

【０００５】したがって、この発明の目的は、短絡電流
に対する遮断性能がよく、経済的な回路遮断器を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の回路遮
断器は、１対の接触子と、中空の絶縁部材とを備えてい
る。１対の接触子は、接触・開離可能である。中空の絶
縁部材は、１対の接触子のいずれか一方の接触子側に開
口部を有し、かつ１対の接触子が接触した状態で側壁が
その接触部分の周囲を取囲むように他方の接触子側に配
置されている。

【０００７】請求項２に記載の回路遮断器では、絶縁部
材の中空空間を規定する側壁の内寸は、他方の接触子側
よりも開口部のほうが大きいか、もしくは等しい。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の回路遮断器では、接触子が開
離するとき初期のアークが中空の絶縁部材の中で発生
し、同時に発生するガスによってこの絶縁部材の内部圧
力が瞬時に高圧となる。このため、その開口部から一方
の接触子方向に向けてガスが集中的に噴射される。これ
により１対の接触子が開離するようにガス圧が効率的に
作用して接触子が高速開離する。しかも、この作用は開
離初期ほど有効であるため、極めて遮断性能がよくな
る。

【０００９】請求項２に記載の回路遮断器では、アーク
ガスの噴射の流れが気体流体力学的にスムースとなる。
このため、絶縁部材の強度を適正なものにできる他、ガ
ス圧を効率的に利用することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明による回路遮断器の一実施例を
図１ないし図３によって説明する。

【００１１】図１、図２および図３は、本発明の一実施
例における回路遮断器の閉路状態、接点が開離初期の状
態、および遮断終期の状態における要部側面断面図であ
る。

【００１２】図１を参照して、この実施例における回路
遮断器は、多極型回路遮断器である。またこの回路遮断
器は、成形絶縁物のベースおよびカバーよりなるケース
１の中に収納される導電部と、消弧装置３と、開閉機構
部と、ハンドル２と、引外し機構部とを有している。導
電部および消弧装置３は各極ごとに設けられ、導電部は
開閉接触部を含んでいる。また開閉機構部、ハンドル２
および引外し機構部は各極共通に設けられ、開閉機構部
は開閉接触部を開閉し、ハンドル２は開閉機構部を手動
で操作し、引外し機構部はいずれかの極に過電流が流れ
たとき開閉機構部を介して開閉接触部を開離する。

【００１３】なお、開閉機構部と引外し機構部とは、本
発明の主要部ではないため、図面ならびに詳細説明は省
略する。

【００１４】導電部は、電源側端子を兼ねる固定接触子
４と、固定接触子４に設けられた固定接点５が固着した
接点台６と、固定接点５と接離可能な可動接点７を固着
した可動接触子８と、可動接触子８に固着した可とう線
９と、図示されない負荷側端子とを有している。

【００１５】可動接触子８は、可動接触子ホルダ１０の
軸１１を支点として回動可能に保持され、可動接触子８
に備えられた軸と可動接触子ホルダ１０との間に張架さ
れた接圧ばね１２によって図中反時計方向に偏倚してい
る。この接圧ばね１２によって、図１に示す投入状態に
おいて可動接点７と固定接点５との間には接触圧力が発
生している。なお、可動接触子ホルダ１０は固定の軸２
２によって回動可能に軸支され、開閉機構部によって回
動操作される。各極の可動接触子ホルダ１０は、クロス
バー１３によって一体的に連結されている。消弧装置３
は、磁性材からなる複数の消弧グリッド１４が、対向す
る絶縁サポート１５に取り付けられた構成になってい
る。

【００１６】次に、本願の特徴部分である開閉接触部の
構造について説明する。図１を参照して、固定接触子４
には固定接点５と、接点台６と、絶縁カバー１６とが取
付けられている。固定接点５は接点台６を介して固定接
触子４に取り付けられている。絶縁カバー１６は、固定
接点５と可動接点７との間に発生する高温のアークによ
る損傷を防止するため、固定接触子４および接点台６の
周囲を覆い、後述する中空部材１７の開口端部を囲うよ
うに外周が柱状になっている。

【００１７】また可動接触子８の固定接点５と対向する
位置には、凹部８ｂが形成されている。この凹部８ｂ
は、底部（基端部）から開口部に向かうほど開口寸法が
広くなるように、すなわち末広がりとなるように形成さ
れている。また凹部８ｂの底部（基端部）には可動接点
７を固着する接点台８ａが形成されている。可動接触子
８の凹部８ｂの底部（基端部）から開口部への壁面に沿
って錐台状の絶縁部材からなる中空部材１７が取り付け
られている。この中空部材１７は、その側面１７ａが、
固定接点５と可動接点７との接触部分よりさらに固定接
触子４側へ延在し、可動接点７、固定接点５および接点
台６の周囲を取囲んでいる。

【００１８】このように構成される回路遮断器が、図１
の投入状態から、ハンドル２を操作することにより、
または短絡電流が流れることにより、固定接点５と可
動接点７との開離状態へ移行する動作について以下に説
明する。

【００１９】まず、ハンドル２を操作し、接触子５と
７とを開離させる動作については、本願の主要部ではな
いので簡単に説明する。ハンドル２を図中時計方向に回
動させると図示されない開閉機構部が動作して、可動接
触子ホルダ１０が可動接触子８とともに図中時計方向に
回動し、可動接点７が固定接点５から開離する。

【００２０】また、この回路遮断器に短絡電流のよう
な大きな電流が流れたときは、図示されない引外し機構
部が動作して開閉機構部が動作し、固定接点５と可動接
点７とが開離する動作を開始する。このような動作で
は、短絡電流の流れ始めから両接点が開離するまでに機
械的に時間遅れが生じる。しかし、このような機構の動
作と並行して短絡電流が流れると固定接点５と可動接点
７との間には電磁反発力が発生し、両接点が瞬時に開離
する。この状態が図２に示される。

【００２１】図２を参照して、可動接触子ホルダ１０が
回動することなく、電磁反発力によって可動接点７が固
定接点５から開離してそれらの間にアークが発生する。
この温度の高いアークによって固定接点５および可動接
点７の一部などが気化する。これにより、中空部材１７
によって囲まれる小さいスペース内にアークガスが発生
する。したがって、中空部材１７内では、このアークガ
スによって圧力が高くなる。

【００２２】このため、アークガスは、その開口部から
矢印Ａ方向に沿って固定接点５および絶縁カバー１６の
方向に方向性を持って噴射するように排気される。この
噴射状の排気の反動によって可動接触子８が、可動接点
７と固定接点５とが開離する方向に高速で移動する。こ
れにより、アーク抵抗が急速に増加して遮断時間が短く
なり、またアーク電流も制限されアークエネルギも小さ
くなって遮断性能がよくなる。この遮断の最終段階が図
３に示される。

【００２３】図３を参照して、この状態では、アークは
消弧装置３に誘引されてアーク長が長くなり、かつ消弧
グリッド１４によって冷却されてアーク抵抗がさらに大
きくなり、アークが消滅して遮断が完了する。

【００２４】なお、この動作の間に、前述の引外し機構
部が動作して、開閉機構部を介して可動接触子ホルダ１
０が図中時計方向に回動して、可動接触子８を開離位置
に保持して、図示していないが最終の遮断完了位置にな
る。

【００２５】このように、この実施例の回路遮断器で
は、大電流を遮断するときアークエネルギが小さくな
り、発生するガス量が少なく、ケース１内の圧力も大き
くならないため、その強度を大きくする必要がなくな
る。

【００２６】なお、上記の実施例では、中空部材１７は
錐台状であるが、円錐台状や角錐台状などでもよく、ま
た凹部８ｂの底部（基端部）に位置する一方端部と開口
部をなす他方端部が同じ大きさの柱状であってもよい。

【００２７】上述の実施例では、中空部材を可動接触子
側に設けた例について説明したが、本願発明による回路
遮断器の中空部材は、この実施例に限定されず、たとえ
ば図４の（ａ）〜（ｃ）に示される構成のものでもよ
い。

【００２８】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例
における回路遮断器に用いられる中空部材の変形例を示
す側面図である。

【００２９】まず図４（ａ）を参照して、中空部材２０
ａは、固定接点５を固着した固定接触子１８側に備えら
れてもよい。また図４（ｂ）を参照して、中空部材２０
ｂを固定接触子１８側に設け、さらにこの中空部材２０
ｂの外周壁を取囲む壁面を有する中空部材２１ｂが、可
動接点７を固着する可動接触子１９側に設けられてもよ
い。また図４（ｃ）を参照して、中空部材２０ｃが可動
接触子１９側に設けられ、この中空部材２０ｃの外周壁
を取囲む壁面を有する中空部材２１ｃが固定接触子１８
側に設けられてもよい。

【００３０】図４（ｂ）および（ｃ）に示す例では、二
重の中空部材により固定接点５と可動接点７との接触部
が囲まれている。このため、内側の中空部材２０ｂ、２
０ｃから噴射されたガスが外側の中空部材２１ｂ、２１
ｃによって拡散が制限され、可動接触子１９の開離駆動
力を増加させることができる。

【００３１】なお、この図４（ａ）〜（ｃ）に示される
各中空部材は柱状で示されているが、錐台状のものであ
ってもよい。

【００３２】さらに、いずれの実施例も接触子は一方が
固定接触子、他方が可動接触子の回路遮断器であるが、
電磁反発力によって双方が可動型の接触子を有する回路
遮断器であってもよい。

【００３３】

【発明の効果】この発明によれば、接触子を高速で開離
することができるため、遮断性能がよく、さらにケース
の内部圧力を低く抑えることができるため強度の小さい
ケースでよい経済的な回路遮断器を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における回路遮断器の閉路
状態における要部側面断面図である。

【図２】この発明の一実施例における回路遮断器の接点
が開離初期の状態における要部側面断面図である。

【図３】この発明の一実施例における回路遮断器の遮断
終期の状態における要部側面断面図である。

【図４】この発明の一実施例における回路遮断器に用い
られる中空部材の変形例（ａ）〜（ｃ）を示す図であ
る。

【符号の説明】

４、１８ 固定接触子 ５ 固定接点 ６ 接点台 ７ 可動接点 ８、１９ 可動接触子 １６ 絶縁カバー １７、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ 中空部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触・開離可能な１対の接触子と、 前記１対の接触子のいずれか一方の接触子側に開口部を
   有し、かつ前記１対の接触子が接触した状態で側壁がそ
   の接触部分の周囲を取囲むように他方の接触子側に配置
   された中空の絶縁部材とを備えた、回路遮断器。
2. 【請求項２】 前記絶縁部材の中空空間を規定する前記
   側壁の内寸は、前記他方の接触子側よりも前記開口部の
   ほうが大きいか、もしくは等しいことを特徴とする、請
   求項１に記載の回路遮断器。