JPH10149751A - Ｐｔｃ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器 - Google Patents
Ｐｔｃ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器Info
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- JPH10149751A JPH10149751A JP30967196A JP30967196A JPH10149751A JP H10149751 A JPH10149751 A JP H10149751A JP 30967196 A JP30967196 A JP 30967196A JP 30967196 A JP30967196 A JP 30967196A JP H10149751 A JPH10149751 A JP H10149751A
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正の抵抗温度係数を有するＰＴＣ素子を消弧
装置として用いて、小型で即応性に優れた限流機能を有
する回路遮断器を得る。 【解決手段】 回路遮断器１００は、その一端が交流
電源側に接続され、その他端に固定接点１１６を備えた
固定接触子１１０と、その一端が負荷側に接続され、そ
の他端に可動接点１２２を備えた可動接触子１２０と、
固定接点１１６と可動接点１２２が開離する際に生じた
アークを消弧する消弧装置１３０から構成している。消
弧装置１３０はＰＴＣ素子を略馬蹄形状に形成した複数
枚のＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１
３５，１３６と、これらの各ＰＴＣ素子板１３１〜１３
６を交互にその前部で電気的に接続する連結体１３７，
１３８と、その後部で電気的に接続する導電体１３９，
１４０，１４１と、連結体１３７，１３８の後部に充填
される絶縁体１４２，１４３とから構成している。
装置として用いて、小型で即応性に優れた限流機能を有
する回路遮断器を得る。 【解決手段】 回路遮断器１００は、その一端が交流
電源側に接続され、その他端に固定接点１１６を備えた
固定接触子１１０と、その一端が負荷側に接続され、そ
の他端に可動接点１２２を備えた可動接触子１２０と、
固定接点１１６と可動接点１２２が開離する際に生じた
アークを消弧する消弧装置１３０から構成している。消
弧装置１３０はＰＴＣ素子を略馬蹄形状に形成した複数
枚のＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１
３５，１３６と、これらの各ＰＴＣ素子板１３１〜１３
６を交互にその前部で電気的に接続する連結体１３７，
１３８と、その後部で電気的に接続する導電体１３９，
１４０，１４１と、連結体１３７，１３８の後部に充填
される絶縁体１４２，１４３とから構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送配電系統等の電
路に流れる短絡電流のような過電流から送配電系統ある
いは送配電系統等の電路に配設した電力機器を保護する
ための回路遮断器に係わり、特にＰＴＣ素子を用いた限
流機能を有する回路遮断器に関する。
路に流れる短絡電流のような過電流から送配電系統ある
いは送配電系統等の電路に配設した電力機器を保護する
ための回路遮断器に係わり、特にＰＴＣ素子を用いた限
流機能を有する回路遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、送配電系統に流れる短絡電流のよ
うな過電流から送配電系統あるいは送配電系統等の電路
に配設した電力機器を保護するために、短絡事故等によ
り電路に流れる電流が過電流になると、常時は付勢され
て接触する可動接点と固定接点との間に電磁力が作用し
て、可動接点が固定接点より開離してアークを発生さ
せ、このアークを消弧グリッド側へ駆動してアーク電圧
を高めて限流動作させる回路遮断器が、例えば、特開平
３−１０２７２４号公報において提案されている。
うな過電流から送配電系統あるいは送配電系統等の電路
に配設した電力機器を保護するために、短絡事故等によ
り電路に流れる電流が過電流になると、常時は付勢され
て接触する可動接点と固定接点との間に電磁力が作用し
て、可動接点が固定接点より開離してアークを発生さ
せ、このアークを消弧グリッド側へ駆動してアーク電圧
を高めて限流動作させる回路遮断器が、例えば、特開平
３−１０２７２４号公報において提案されている。
【０００３】図７は上記特開平３−１０２７２４号公報
において提案された回路遮断器の構成を示している。図
７において、固定導体２４の一端に固着された固定接点
２６を備えるとともにこの固定接点２６を有する導体部
２４ｂは端子２８と接続導体２７とを結ぶ導体部２４ａ
に対してほぼ直角に立てられている。接続導体２７は図
示しない回路遮断器の端子３に重ねられて固定できるよ
うになっている。可動接触子３１の一端には固定接点２
６に相対する可動接点３２を備えており、可動接触子３
１の他端にはシャント３３が固着されて端子２８に接続
されている。可動接触子３１の下部には可動接触子３１
を軸支するピン３６が貫挿されており、このピン３６に
圧接ばね４０が装着されて、可動接触子３１を固定導体
２４側へ付勢している。これらの両接点２６，３２の上
部にはアークを消弧する消弧グリッド４７が配設されて
いる。
において提案された回路遮断器の構成を示している。図
７において、固定導体２４の一端に固着された固定接点
２６を備えるとともにこの固定接点２６を有する導体部
２４ｂは端子２８と接続導体２７とを結ぶ導体部２４ａ
に対してほぼ直角に立てられている。接続導体２７は図
示しない回路遮断器の端子３に重ねられて固定できるよ
うになっている。可動接触子３１の一端には固定接点２
６に相対する可動接点３２を備えており、可動接触子３
１の他端にはシャント３３が固着されて端子２８に接続
されている。可動接触子３１の下部には可動接触子３１
を軸支するピン３６が貫挿されており、このピン３６に
圧接ばね４０が装着されて、可動接触子３１を固定導体
２４側へ付勢している。これらの両接点２６，３２の上
部にはアークを消弧する消弧グリッド４７が配設されて
いる。
【０００４】このように構成された回路遮断器に短絡事
故などにより過電流が流れると、可動接点３２と固定接
点２６との間もしくは可動接触子３１と固定導体２４と
の間に働く電磁反発力が圧接ばね４０の付勢力に抗して
反発し、可動接点３２と固定接点２６とが開離し、両接
点３２，２６間にアークＡが発生する。このとき、固定
導体２４の底面導体部２４ａに流れる電流Ｉ1とアーク
Ａとは互いに異方向電流のため、アークＡは消弧グリッ
ド４７側に駆動される。このように、アークＡを消弧グ
リッド４７側へ駆動させると、アーク長は長くなり、ま
た、消弧グリッド４７によりアークＡは冷却されるので
アーク電圧も高くなる。この結果、得られた高いアーク
電圧は電路において高抵抗を挿入したのと同じ効果とな
り、過電流は制限されて抑制、即ち、限流される。
故などにより過電流が流れると、可動接点３２と固定接
点２６との間もしくは可動接触子３１と固定導体２４と
の間に働く電磁反発力が圧接ばね４０の付勢力に抗して
反発し、可動接点３２と固定接点２６とが開離し、両接
点３２，２６間にアークＡが発生する。このとき、固定
導体２４の底面導体部２４ａに流れる電流Ｉ1とアーク
Ａとは互いに異方向電流のため、アークＡは消弧グリッ
ド４７側に駆動される。このように、アークＡを消弧グ
リッド４７側へ駆動させると、アーク長は長くなり、ま
た、消弧グリッド４７によりアークＡは冷却されるので
アーク電圧も高くなる。この結果、得られた高いアーク
電圧は電路において高抵抗を挿入したのと同じ効果とな
り、過電流は制限されて抑制、即ち、限流される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回路遮断器においては、両接点３２，２６間に発生し
たアークＡを消弧グリッド４７側に駆動してアーク長を
長くするとともに、消弧グリッド４７によりアークを冷
却してアーク電圧を高くするため、消弧グリッド４７を
大きく形成しなければならく、消弧グリッド４７が大型
になって、この種の回路遮断器が大型になるという問題
が生じる。また、絶縁耐力を早期に回復させるためにＳ
Ｆ6ガスを用いると、アークの移動速度が遅くなり、限
流動作の即応性が低下するという問題も生じる。
た回路遮断器においては、両接点３２，２６間に発生し
たアークＡを消弧グリッド４７側に駆動してアーク長を
長くするとともに、消弧グリッド４７によりアークを冷
却してアーク電圧を高くするため、消弧グリッド４７を
大きく形成しなければならく、消弧グリッド４７が大型
になって、この種の回路遮断器が大型になるという問題
が生じる。また、絶縁耐力を早期に回復させるためにＳ
Ｆ6ガスを用いると、アークの移動速度が遅くなり、限
流動作の即応性が低下するという問題も生じる。
【０００６】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るために、温度が上昇することにより抵抗値が増大する
正の抵抗温度係数を有する素子（ＰＴＣ（Positive Tem
perature Coefficient）サーミスタ、以下ＰＴＣ素子と
いう）を消弧グリッドの代わりに用いて、小型で即応性
に優れた限流機能を有する回路遮断器を得ることにあ
る。
るために、温度が上昇することにより抵抗値が増大する
正の抵抗温度係数を有する素子（ＰＴＣ（Positive Tem
perature Coefficient）サーミスタ、以下ＰＴＣ素子と
いう）を消弧グリッドの代わりに用いて、小型で即応性
に優れた限流機能を有する回路遮断器を得ることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電路に異常な
過電流が流れることにより、同電路に配設した開閉器の
可動接触子が固定接触子より開離される際に同可動接触
子の可動接点と同固定接触子の固定接点との間に発生す
るアークを所定の温度になると急激にその抵抗値が増大
する正の抵抗温度係数を有するＰＴＣ素子を備えた消弧
装置に駆動して電路に流れる過電流を抑制して遮断する
ＰＴＣ素子を用いた異常電流抑制流装置であって、上記
課題を解決するために、請求項１に記載の発明において
は、上述の消弧装置にその一端部を導電体により接続し
た少なくとも一対ＰＴＣ素子を配設するとともに、同一
対のＰＴＣ素子の他端部を上述の固定接触子の固定接点
と可動接触子の可動接点の近傍に向けて配設し、電路に
異常な過電流が流れると可動接触子の可動接点と固定接
触子の固定接点との接触面における電磁反発力により両
接点を開離させ、この開離に伴い発生するアークを少な
くとも一対のＰＴＣ素子の他端部間に駆動させて電路に
流れる異常な過電流を抑制して遮断するようにしてい
る。
過電流が流れることにより、同電路に配設した開閉器の
可動接触子が固定接触子より開離される際に同可動接触
子の可動接点と同固定接触子の固定接点との間に発生す
るアークを所定の温度になると急激にその抵抗値が増大
する正の抵抗温度係数を有するＰＴＣ素子を備えた消弧
装置に駆動して電路に流れる過電流を抑制して遮断する
ＰＴＣ素子を用いた異常電流抑制流装置であって、上記
課題を解決するために、請求項１に記載の発明において
は、上述の消弧装置にその一端部を導電体により接続し
た少なくとも一対ＰＴＣ素子を配設するとともに、同一
対のＰＴＣ素子の他端部を上述の固定接触子の固定接点
と可動接触子の可動接点の近傍に向けて配設し、電路に
異常な過電流が流れると可動接触子の可動接点と固定接
触子の固定接点との接触面における電磁反発力により両
接点を開離させ、この開離に伴い発生するアークを少な
くとも一対のＰＴＣ素子の他端部間に駆動させて電路に
流れる異常な過電流を抑制して遮断するようにしてい
る。
【０００８】このように構成することにより、短絡等の
事故により定格電流以上の異常な過電流が電路に流れる
と、可動接触子は固定接触子より開離し、この開離に伴
い発生するアークを少なくとも一対のＰＴＣ素子間に駆
動して駆動させる。一対のＰＴＣ素子間にアークが駆動
されると、駆動された部位のＰＴＣ素子の温度が上昇し
て、その抵抗値が急激に増大し、電路に流れる過電流が
所定値まで抑制（限流）されるようになる。
事故により定格電流以上の異常な過電流が電路に流れる
と、可動接触子は固定接触子より開離し、この開離に伴
い発生するアークを少なくとも一対のＰＴＣ素子間に駆
動して駆動させる。一対のＰＴＣ素子間にアークが駆動
されると、駆動された部位のＰＴＣ素子の温度が上昇し
て、その抵抗値が急激に増大し、電路に流れる過電流が
所定値まで抑制（限流）されるようになる。
【０００９】請求項２に記載の発明においては、上述の
消弧装置は一対のＰＴＣ素子の複数組を備え、同一対の
ＰＴＣ素子の一方と別の一対のＰＴＣ素子の他方の上述
した他端部間をＰＴＣ素子で連結する連結部を備えると
ともに、同連結部間に配設される一方のＰＴＣ素子と他
方のＰＴＣ素子の間に絶縁体を充填したことにある。こ
のようにＰＴＣ素子を連結することにより、各ＰＴＣ素
子は直列に接続されることとなるので、ＰＴＣ素子自体
の抵抗増加に加えてアーク長が長くなることにより一層
限流効果が向上し、電路に流れる過電流が所定値まで短
時間で抑制（限流）されるようになる。また、隣接する
組のＰＴＣ素子間には絶縁体が充填されているので、隣
接する組のＰＴＣ素子間にアークが生じることが防止で
きるようになる。
消弧装置は一対のＰＴＣ素子の複数組を備え、同一対の
ＰＴＣ素子の一方と別の一対のＰＴＣ素子の他方の上述
した他端部間をＰＴＣ素子で連結する連結部を備えると
ともに、同連結部間に配設される一方のＰＴＣ素子と他
方のＰＴＣ素子の間に絶縁体を充填したことにある。こ
のようにＰＴＣ素子を連結することにより、各ＰＴＣ素
子は直列に接続されることとなるので、ＰＴＣ素子自体
の抵抗増加に加えてアーク長が長くなることにより一層
限流効果が向上し、電路に流れる過電流が所定値まで短
時間で抑制（限流）されるようになる。また、隣接する
組のＰＴＣ素子間には絶縁体が充填されているので、隣
接する組のＰＴＣ素子間にアークが生じることが防止で
きるようになる。
【００１０】請求項３に記載の発明においては、上述の
固定接触子は、その一端が電源側に接続される基底部
と、同基底部より垂直に立ち上がる立ち上がり部と、同
立ち上がり部より水平に屈曲する上辺部と、同上辺部よ
り立ち上がり部に平行に立ち下がる立ち下がり部と、同
立ち下がり部より水平に屈曲してその先端部に固定接点
を設けた底辺部とから構成してなり、上述の可動接触子
は、回動可能に組み付けられるアーム部と、同アーム部
の先端部に配設されて可動接点に接触する可動接点とか
ら構成してなり、固定接触子の立ち上がり部と立ち下が
り部に流れる電流の方向が異方向になるとともに、立ち
下がり部に流れる電流の方向と可動接点と固定接点とが
開離することにより発生するアーク電流の方向が異方向
になることにより発生する電磁反発力により、可動接点
と固定接点とが開離することにより発生するアークをＰ
ＴＣ素子の他端部間に駆動するようにしたことにある。
固定接触子は、その一端が電源側に接続される基底部
と、同基底部より垂直に立ち上がる立ち上がり部と、同
立ち上がり部より水平に屈曲する上辺部と、同上辺部よ
り立ち上がり部に平行に立ち下がる立ち下がり部と、同
立ち下がり部より水平に屈曲してその先端部に固定接点
を設けた底辺部とから構成してなり、上述の可動接触子
は、回動可能に組み付けられるアーム部と、同アーム部
の先端部に配設されて可動接点に接触する可動接点とか
ら構成してなり、固定接触子の立ち上がり部と立ち下が
り部に流れる電流の方向が異方向になるとともに、立ち
下がり部に流れる電流の方向と可動接点と固定接点とが
開離することにより発生するアーク電流の方向が異方向
になることにより発生する電磁反発力により、可動接点
と固定接点とが開離することにより発生するアークをＰ
ＴＣ素子の他端部間に駆動するようにしたことにある。
【００１１】このように固定接触子と可動接触子とを構
成することにより、ＰＴＣ素子間に駆動されたアークは
固定接触子の立ち上がり部と立ち下がり部に流れる電流
の方向が異方向になることにより生じる電磁力（ローレ
ンツ力）と、立ち下がり部に流れる電流の方向とアーク
電流の方向が異方向になることにより生じる電磁力（ロ
ーレンツ力）により、ＰＴＣ素子間の内部の方向の力
（フレミングの左手の法則）が生じ、アークはＰＴＣ素
子間の内部の方向に移動するようになる。
成することにより、ＰＴＣ素子間に駆動されたアークは
固定接触子の立ち上がり部と立ち下がり部に流れる電流
の方向が異方向になることにより生じる電磁力（ローレ
ンツ力）と、立ち下がり部に流れる電流の方向とアーク
電流の方向が異方向になることにより生じる電磁力（ロ
ーレンツ力）により、ＰＴＣ素子間の内部の方向の力
（フレミングの左手の法則）が生じ、アークはＰＴＣ素
子間の内部の方向に移動するようになる。
【００１２】アークがＰＴＣ素子間の内部の方向に移動
するに伴い、ＰＴＣ素子の温度上昇も逐次内部の方向に
移動するようになり、やがてはＰＴＣ素子全体が温度上
昇してその抵抗値を急激に増大させる。その結果、アー
ク電流の経路が長くなって消弧装置全体の抵抗値が最大
におおきくなるため、電路に流れる過電流は大幅に抑制
（限流）されるようになるとともに、やがては遮断され
るようになる。
するに伴い、ＰＴＣ素子の温度上昇も逐次内部の方向に
移動するようになり、やがてはＰＴＣ素子全体が温度上
昇してその抵抗値を急激に増大させる。その結果、アー
ク電流の経路が長くなって消弧装置全体の抵抗値が最大
におおきくなるため、電路に流れる過電流は大幅に抑制
（限流）されるようになるとともに、やがては遮断され
るようになる。
【００１３】請求項４に記載の発明においては、上述の
ＰＴＣ素子として常温抵抗率が小さくかつ常温抵抗率に
対する抵抗上昇が２〜３桁であるＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラ
ミックスを用いるようにしている。このＶ2Ｏ3−Ｃｒ2
Ｏ3セラミックスは常温抵抗率が小さいため、ＰＴＣ素
子間に駆動されたアークの駆動速度が高速になるととも
に、常温抵抗率に対する抵抗上昇が２〜３桁であるの
で、この素子に短絡電流が流れる異常時には、急激にそ
の抵抗値が増大するようになって、短絡電流を抑制（限
流）することができるようになる。
ＰＴＣ素子として常温抵抗率が小さくかつ常温抵抗率に
対する抵抗上昇が２〜３桁であるＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラ
ミックスを用いるようにしている。このＶ2Ｏ3−Ｃｒ2
Ｏ3セラミックスは常温抵抗率が小さいため、ＰＴＣ素
子間に駆動されたアークの駆動速度が高速になるととも
に、常温抵抗率に対する抵抗上昇が２〜３桁であるの
で、この素子に短絡電流が流れる異常時には、急激にそ
の抵抗値が増大するようになって、短絡電流を抑制（限
流）することができるようになる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１に記載の発明においては、可動
接触子の可動接点と固定接触子の固定接点との間に発生
したアークを一対のＰＴＣ素子間に駆動させるだけで過
電流が抑制（限流）されるので、この種の回路遮断器の
遮断容量が増加するとともに信頼性が向上する。また、
ＰＴＣ素子が温度上昇することによりその抵抗値が増大
するようになるので、この種の回路遮断器を小型に構成
することが可能となる。
接触子の可動接点と固定接触子の固定接点との間に発生
したアークを一対のＰＴＣ素子間に駆動させるだけで過
電流が抑制（限流）されるので、この種の回路遮断器の
遮断容量が増加するとともに信頼性が向上する。また、
ＰＴＣ素子が温度上昇することによりその抵抗値が増大
するようになるので、この種の回路遮断器を小型に構成
することが可能となる。
【００１５】請求項２に記載の発明においては、一対の
ＰＴＣ素子の一方と別の一対のＰＴＣ素子の他方の他端
部間をＰＴＣ素子で連結することにより各ＰＴＣ素子は
直列に接続されるようになるので、ＰＴＣ素子自体の抵
抗増加に加えてアーク長が長くなることにより、短時間
で電路に流れる過電流が所定値まで抑制（限流）される
ようになり、限流動作の即応性が向上し、即応性に優れ
遮断容量が増加した回路遮断器を提供することが可能と
なる。
ＰＴＣ素子の一方と別の一対のＰＴＣ素子の他方の他端
部間をＰＴＣ素子で連結することにより各ＰＴＣ素子は
直列に接続されるようになるので、ＰＴＣ素子自体の抵
抗増加に加えてアーク長が長くなることにより、短時間
で電路に流れる過電流が所定値まで抑制（限流）される
ようになり、限流動作の即応性が向上し、即応性に優れ
遮断容量が増加した回路遮断器を提供することが可能と
なる。
【００１６】請求項３に記載の発明においては、ＰＴＣ
素子間に駆動されたアークはＰＴＣ素子間の内部の方向
に移動するようになるので、ＰＴＣ素子の温度上昇も逐
次内部の方向に移動するようになり、やがてはＰＴＣ素
子全体が温度上昇してその抵抗値を急激に増大させる。
そのため、電路に流れる過電流は確実に抑制（限流）さ
れるようになり、この種の回路遮断器の信頼性が一層向
上する。
素子間に駆動されたアークはＰＴＣ素子間の内部の方向
に移動するようになるので、ＰＴＣ素子の温度上昇も逐
次内部の方向に移動するようになり、やがてはＰＴＣ素
子全体が温度上昇してその抵抗値を急激に増大させる。
そのため、電路に流れる過電流は確実に抑制（限流）さ
れるようになり、この種の回路遮断器の信頼性が一層向
上する。
【００１７】請求項４に記載の発明においては、常温抵
抗率が小さいＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスを用いる
と、ＰＴＣ素子間に駆動されたアークの駆動速度は低抵
抗のＰＴＣ素子間を高速で内部の方向に移動することが
可能となる。また、Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスは常
温抵抗率に対する抵抗上昇率が２〜３桁であるので、ア
ークが流れることにより温度上昇したＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3
セラミックスの抵抗値は大幅に上昇するため、確実な限
流効果を得ることが可能となって、この種の回路遮断器
の遮断容量が一層増加するとともに信頼性が一層向上す
る。また、ＢａＴｉＯ3系セラミックスと比較して常温
での抵抗が小さいため、断面積を小さくすることが可能
となり、小型のＰＴＣ素子を使用することができて、こ
の種の回路遮断器の一層の小型化が可能となる。
抗率が小さいＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスを用いる
と、ＰＴＣ素子間に駆動されたアークの駆動速度は低抵
抗のＰＴＣ素子間を高速で内部の方向に移動することが
可能となる。また、Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスは常
温抵抗率に対する抵抗上昇率が２〜３桁であるので、ア
ークが流れることにより温度上昇したＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3
セラミックスの抵抗値は大幅に上昇するため、確実な限
流効果を得ることが可能となって、この種の回路遮断器
の遮断容量が一層増加するとともに信頼性が一層向上す
る。また、ＢａＴｉＯ3系セラミックスと比較して常温
での抵抗が小さいため、断面積を小さくすることが可能
となり、小型のＰＴＣ素子を使用することができて、こ
の種の回路遮断器の一層の小型化が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、図に基づいて本発明のＰ
ＴＣ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器の一実施
の形態を説明する。図１は本発明のＰＴＣ素子を用いた
限流機能を有する回路遮断器を送配電系統の電路に直列
に接続して、この電路に流れる過電流を制限（限流）す
るとともに遮断する場合の一例を示す図である。図１に
示すように、この限流機能を有する回路遮断器１００は
交流電源２００と負荷３００からなる電路Ｌの交流電源
２００と負荷３００との間に直列に接続している。
ＴＣ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器の一実施
の形態を説明する。図１は本発明のＰＴＣ素子を用いた
限流機能を有する回路遮断器を送配電系統の電路に直列
に接続して、この電路に流れる過電流を制限（限流）す
るとともに遮断する場合の一例を示す図である。図１に
示すように、この限流機能を有する回路遮断器１００は
交流電源２００と負荷３００からなる電路Ｌの交流電源
２００と負荷３００との間に直列に接続している。
【００１９】図２はＰＴＣ素子を用いた限流機能を有す
る回路遮断器１００の一例を示す概略斜視図であり、図
３はその側面図を示し、図４はその上面図を示し、図５
はその要部拡大図を示す。図２〜図５において、この回
路遮断器１００は、その一端が交流電源２００側に接続
され、その他端に固定接点１１６を備えた固定接触子１
１０と、その一端が負荷３００側に接続され、その他端
に可動接点１２２を備えた可動接触子１２０と、固定接
点１１６と可動接点１２２が開離する際に生じたアーク
を消弧する消弧装置１３０から構成している。
る回路遮断器１００の一例を示す概略斜視図であり、図
３はその側面図を示し、図４はその上面図を示し、図５
はその要部拡大図を示す。図２〜図５において、この回
路遮断器１００は、その一端が交流電源２００側に接続
され、その他端に固定接点１１６を備えた固定接触子１
１０と、その一端が負荷３００側に接続され、その他端
に可動接点１２２を備えた可動接触子１２０と、固定接
点１１６と可動接点１２２が開離する際に生じたアーク
を消弧する消弧装置１３０から構成している。
【００２０】固定接触子１１０は、その一端が交流電源
２００側に接続される基底部１１１と、この基底部１１
１の他端より相対向して垂直に立ち上がる一対の立ち上
がり部１１２，１１２と、立ち上がり部１１２，１１２
より相対向して水平に屈曲する一対の上辺部１１３，１
１３と、この上辺部１１３，１１３より立ち上がり部１
１２，１１２に平行に相対向して立ち下がる一対の立ち
下がり部１１４，１１４と、立ち下がり部１１４，１１
４より水平に屈曲する底辺部１１５と、底辺部１１５の
先端部に設けられた固定接点１１６とから構成される。
なお、立ち上がり部１１２，１１２と、上辺部１１３，
１１３と、立ち下がり部１１４，１１４とのそれぞれ相
対向する内面にはそれぞれ絶縁体１１７，１１７が被着
されている。
２００側に接続される基底部１１１と、この基底部１１
１の他端より相対向して垂直に立ち上がる一対の立ち上
がり部１１２，１１２と、立ち上がり部１１２，１１２
より相対向して水平に屈曲する一対の上辺部１１３，１
１３と、この上辺部１１３，１１３より立ち上がり部１
１２，１１２に平行に相対向して立ち下がる一対の立ち
下がり部１１４，１１４と、立ち下がり部１１４，１１
４より水平に屈曲する底辺部１１５と、底辺部１１５の
先端部に設けられた固定接点１１６とから構成される。
なお、立ち上がり部１１２，１１２と、上辺部１１３，
１１３と、立ち下がり部１１４，１１４とのそれぞれ相
対向する内面にはそれぞれ絶縁体１１７，１１７が被着
されている。
【００２１】可動接触子１２０は、回動可能に組み付け
られるアーム部１２１と、このアーム部１２１の先端部
に設けらて固定接触子１１０に設けられた固定接点１１
６に接触する可動接点１２２と、その一端が負荷側３０
０に接続される図示しない基底部に回動自在に支持され
る回動支点１２３とから構成される。
られるアーム部１２１と、このアーム部１２１の先端部
に設けらて固定接触子１１０に設けられた固定接点１１
６に接触する可動接点１２２と、その一端が負荷側３０
０に接続される図示しない基底部に回動自在に支持され
る回動支点１２３とから構成される。
【００２２】消弧装置１３０は、温度が上昇することに
より抵抗値が増大する正の抵抗温度係数を有する素子
（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミ
スタ、以下、ＰＴＣ素子という）を略馬蹄形状に形成し
た複数枚のＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３
４，１３５，１３６と、これらの各ＰＴＣ素子板１３１
〜１３６を交互にその前部で電気的に接続するＰＴＣ素
子よりなる連結体１３７，１３８と、各ＰＴＣ素子板１
３１〜１３６を交互にその後部で電気的に接続する銅、
アルミニウム、ステンレス等の金属よりなる導電体１３
９，１４０，１４１と、連結体１３７，１３８の後部の
各ＰＴＣ素子板１３２，１３３間および１３４，１３５
間を電気的に絶縁する絶縁体１４２，１４３とから構成
される。
より抵抗値が増大する正の抵抗温度係数を有する素子
（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミ
スタ、以下、ＰＴＣ素子という）を略馬蹄形状に形成し
た複数枚のＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３
４，１３５，１３６と、これらの各ＰＴＣ素子板１３１
〜１３６を交互にその前部で電気的に接続するＰＴＣ素
子よりなる連結体１３７，１３８と、各ＰＴＣ素子板１
３１〜１３６を交互にその後部で電気的に接続する銅、
アルミニウム、ステンレス等の金属よりなる導電体１３
９，１４０，１４１と、連結体１３７，１３８の後部の
各ＰＴＣ素子板１３２，１３３間および１３４，１３５
間を電気的に絶縁する絶縁体１４２，１４３とから構成
される。
【００２３】ここで、ＰＴＣ素子板１３１〜１３６およ
びＰＴＣ素子よりなる連結体１３７，１３８としては、
その比抵抗が急激に増大する温度（一般的には相転移温
度という）が８０℃〜２００℃程度のもので、常温での
抵抗値が小さくかつ相転移温度になると急激に抵抗値が
増大するものを用いることが好ましい。そこで、ＰＴＣ
素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりなる連結体
１３７，１３８としては、一般的には、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3）系セラミックスを用いることが知ら
れているが、表１に示すように、Ｖ2Ｏ3系セラミックス
はＢａＴｉＯ3系セラミックスより、常温抵抗率、抵抗
上昇、機械的強度等の点でＰＴＣ素子として優れた特性
を有することが明らかとなったので、本発明においては
ＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりなる
連結体１３７，１３８として、Ｖ2Ｏ3系セラミックス、
特にＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスを用いる。
びＰＴＣ素子よりなる連結体１３７，１３８としては、
その比抵抗が急激に増大する温度（一般的には相転移温
度という）が８０℃〜２００℃程度のもので、常温での
抵抗値が小さくかつ相転移温度になると急激に抵抗値が
増大するものを用いることが好ましい。そこで、ＰＴＣ
素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりなる連結体
１３７，１３８としては、一般的には、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉＯ3）系セラミックスを用いることが知ら
れているが、表１に示すように、Ｖ2Ｏ3系セラミックス
はＢａＴｉＯ3系セラミックスより、常温抵抗率、抵抗
上昇、機械的強度等の点でＰＴＣ素子として優れた特性
を有することが明らかとなったので、本発明においては
ＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりなる
連結体１３７，１３８として、Ｖ2Ｏ3系セラミックス、
特にＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスを用いる。
【００２４】
【表１】
【００２５】このＶ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3系セラミックスから
なるＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子より
なる連結体１３７，１３８は、図６の温度−比抵抗特性
に示すように、１３０℃程度で相転移するＰＴＣ素子が
得られる。
なるＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子より
なる連結体１３７，１３８は、図６の温度−比抵抗特性
に示すように、１３０℃程度で相転移するＰＴＣ素子が
得られる。
【００２６】なお、Ｖ2Ｏ3系セラミックスとして上記の
Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスの他、Ａｌ2Ｏ3を固溶し
たＶ2Ｏ3系セラミックスを用いてもよい。また、チタン
酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）セラミックス、チタン酸ビスマス
（ＢｉＴｉＯ3）セラミックスあるいはこれらの固溶体
を用いてもよい。
Ｖ2Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスの他、Ａｌ2Ｏ3を固溶し
たＶ2Ｏ3系セラミックスを用いてもよい。また、チタン
酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）セラミックス、チタン酸ビスマス
（ＢｉＴｉＯ3）セラミックスあるいはこれらの固溶体
を用いてもよい。
【００２７】また、ＰＴＣ素子板１３１〜１３６および
ＰＴＣ素子よりなる連結体１３７，１３８としては、ポ
リエチレン−カーボン系複合材料あるいはポリオレフィ
ン−カーボン系複合材料等からなる合成樹脂により形成
することも可能である。
ＰＴＣ素子よりなる連結体１３７，１３８としては、ポ
リエチレン−カーボン系複合材料あるいはポリオレフィ
ン−カーボン系複合材料等からなる合成樹脂により形成
することも可能である。
【００２８】ついで、上述のように構成した本実施形態
のＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりな
る連結体１３７，１３８を用いた限流機能を有する回路
遮断器の動作を説明する。まず、固定接触部１１０の基
底部１１１の端部を交流電源２００側に接続するととも
に、可動接触子１２０の図示しない基底部の端部を負荷
３００側に接続する。この状態において、図示しない機
構部を操作して、可動接触子１２０の回動支点１２３を
回転中心として可動接触子１２０のアーム部１２１を下
降回動させると、図２（あるいは図３の実線）に示すよ
うに、可動接点１２２が固定接点１１６に接触した状態
となる。このとき、可動接点１２２は固定接点１１６に
所定の押圧力で押さえ付けられるようになされる。これ
により、電力が交流電源２００より負荷３００に供給さ
れるようになる。
のＰＴＣ素子板１３１〜１３６およびＰＴＣ素子よりな
る連結体１３７，１３８を用いた限流機能を有する回路
遮断器の動作を説明する。まず、固定接触部１１０の基
底部１１１の端部を交流電源２００側に接続するととも
に、可動接触子１２０の図示しない基底部の端部を負荷
３００側に接続する。この状態において、図示しない機
構部を操作して、可動接触子１２０の回動支点１２３を
回転中心として可動接触子１２０のアーム部１２１を下
降回動させると、図２（あるいは図３の実線）に示すよ
うに、可動接点１２２が固定接点１１６に接触した状態
となる。このとき、可動接点１２２は固定接点１１６に
所定の押圧力で押さえ付けられるようになされる。これ
により、電力が交流電源２００より負荷３００に供給さ
れるようになる。
【００２９】ここで、この回路遮断器１００より負荷３
００側のＸ地点で短絡事故が起こり、電路Ｌに過大な短
絡電流が流れると、この短絡電流を前記図示しない機構
部内の電流検出部が検出して機構部を動作させる。する
と、可動接触子１２０が可動接点１２２を開離方向に回
動することにより、図３の２点鎖線で示すように、可動
接点１２２が固定接点１１６から開離することとなる。
しかしながら、通常、短絡電流のような大電流が流れる
と、固定接触子１１０の底辺部１１５に流れる電流の方
向と可動接触子１２０のアーム部１２１に流れる電流の
方向とが異方向となるため、可動接点１２２と固定接点
１１６の接触面における電磁反発力が非常に強くなっ
て、可動接点１２２に加わる押圧力に打ち勝つために、
可動接触子１２０は上述した機構部の動作を待たずに接
点の開離方向に回動する。
００側のＸ地点で短絡事故が起こり、電路Ｌに過大な短
絡電流が流れると、この短絡電流を前記図示しない機構
部内の電流検出部が検出して機構部を動作させる。する
と、可動接触子１２０が可動接点１２２を開離方向に回
動することにより、図３の２点鎖線で示すように、可動
接点１２２が固定接点１１６から開離することとなる。
しかしながら、通常、短絡電流のような大電流が流れる
と、固定接触子１１０の底辺部１１５に流れる電流の方
向と可動接触子１２０のアーム部１２１に流れる電流の
方向とが異方向となるため、可動接点１２２と固定接点
１１６の接触面における電磁反発力が非常に強くなっ
て、可動接点１２２に加わる押圧力に打ち勝つために、
可動接触子１２０は上述した機構部の動作を待たずに接
点の開離方向に回動する。
【００３０】したがって、回路遮断器１００より負荷３
００側のＸ地点で短絡事故が起こり、電路Ｌに過大な短
絡電流が流れると、可動接点１２２と固定接点１１６と
の接触面における電磁反発力により、図３の２点鎖線で
示すように、可動接点１２２と固定接点１１６とが開離
してこれらの両接点１２２，１１６間にアークが発生す
る。ここで、可動接点１２２と固定接点１１６との間に
アークが発生すると、固定接触子１１０の立ち下がり部
１１４に流れる電流の方向とアーク電流の方向とが異方
向となるため、立ち下がり部１１４とアークの間に電磁
反発力（ローレンツ力）を生じる。
００側のＸ地点で短絡事故が起こり、電路Ｌに過大な短
絡電流が流れると、可動接点１２２と固定接点１１６と
の接触面における電磁反発力により、図３の２点鎖線で
示すように、可動接点１２２と固定接点１１６とが開離
してこれらの両接点１２２，１１６間にアークが発生す
る。ここで、可動接点１２２と固定接点１１６との間に
アークが発生すると、固定接触子１１０の立ち下がり部
１１４に流れる電流の方向とアーク電流の方向とが異方
向となるため、立ち下がり部１１４とアークの間に電磁
反発力（ローレンツ力）を生じる。
【００３１】この結果、可動接点１２２と固定接点１１
６との間に発生したアークはフレミングの左手の法則に
基づく力を受けて消弧装置１３０の方向に駆動され、可
動接点１２２とＰＴＣ素子板１３１の先端部との間、Ｐ
ＴＣ素子板１３１の先端部とＰＴＣ素子板１３２の先端
部との間（図５のアークＡ1参照）、ＰＴＣ素子板１３
３の先端部とＰＴＣ素子板１３４の先端部との間（図５
のアークＢ1参照）、ＰＴＣ素子板１３５の先端部とＰ
ＴＣ素子板１３６の先端部との間（図５のアークＣ1参
照）およびＰＴＣ素子板１３６の先端部と固定接点１１
６との間に駆動される。これにより、アーク電流は、固
定接点１１６→ＰＴＣ素子板１３６の先端部→アークＣ
1→接続体１３８→アークＢ1→接続体１３７→アークＡ
1→ＰＴＣ素子板１３１の先端部→可動接点１２２の経
路で流れるようになる。
６との間に発生したアークはフレミングの左手の法則に
基づく力を受けて消弧装置１３０の方向に駆動され、可
動接点１２２とＰＴＣ素子板１３１の先端部との間、Ｐ
ＴＣ素子板１３１の先端部とＰＴＣ素子板１３２の先端
部との間（図５のアークＡ1参照）、ＰＴＣ素子板１３
３の先端部とＰＴＣ素子板１３４の先端部との間（図５
のアークＢ1参照）、ＰＴＣ素子板１３５の先端部とＰ
ＴＣ素子板１３６の先端部との間（図５のアークＣ1参
照）およびＰＴＣ素子板１３６の先端部と固定接点１１
６との間に駆動される。これにより、アーク電流は、固
定接点１１６→ＰＴＣ素子板１３６の先端部→アークＣ
1→接続体１３８→アークＢ1→接続体１３７→アークＡ
1→ＰＴＣ素子板１３１の先端部→可動接点１２２の経
路で流れるようになる。
【００３２】この場合、立ち下がり部１１４とアークの
間の電磁反発力（ローレンツ力）により、フレミングの
左手の法則に基づく力を受けて各アークＡ1、Ｂ1および
Ｃ1は逐次交流電源２００側（ＰＴＣ素子板１３１，１
３２間の内部、ＰＴＣ素子板１３３，１３４間の内部、
ＰＴＣ素子１３５，１３６間の内部、即ち、図５におい
ては右側）の方向に駆動されるようになる。この場合、
各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３
５，１３６の常温での抵抗率は上述の表１に示すように
小さいため、各アークＡ1、Ｂ1およびＣ1の移動速度は
高速となる。その結果、アークＡ1はＡ2，Ａ3・・・に
移動し、アークＢ1はＢ2，Ｂ3・・・に移動し、アーク
Ｃ1はＣ2，Ｃ3・・・に移動する。このように、各アー
クＡ1、Ｂ1およびＣ1が移動することにより、そのアー
ク電流の経路は逐次長くなり、最終的には各アーク
Ａ1、Ｂ1およびＣ1は各導電体１３９，１４０および１
４１に到達してそのアーク電流の経路は最大値となる。
間の電磁反発力（ローレンツ力）により、フレミングの
左手の法則に基づく力を受けて各アークＡ1、Ｂ1および
Ｃ1は逐次交流電源２００側（ＰＴＣ素子板１３１，１
３２間の内部、ＰＴＣ素子板１３３，１３４間の内部、
ＰＴＣ素子１３５，１３６間の内部、即ち、図５におい
ては右側）の方向に駆動されるようになる。この場合、
各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３
５，１３６の常温での抵抗率は上述の表１に示すように
小さいため、各アークＡ1、Ｂ1およびＣ1の移動速度は
高速となる。その結果、アークＡ1はＡ2，Ａ3・・・に
移動し、アークＢ1はＢ2，Ｂ3・・・に移動し、アーク
Ｃ1はＣ2，Ｃ3・・・に移動する。このように、各アー
クＡ1、Ｂ1およびＣ1が移動することにより、そのアー
ク電流の経路は逐次長くなり、最終的には各アーク
Ａ1、Ｂ1およびＣ1は各導電体１３９，１４０および１
４１に到達してそのアーク電流の経路は最大値となる。
【００３３】各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，
１３４，１３５および１３６にアーク電流が流れること
により、アーク電流が流れた部分にジュール熱が発生
し、アーク電流が流れた部分の各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５および１３６は温度が
上昇して、その温度が１３０℃を超すと、各ＰＴＣ素子
板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および１３
６は上述の表１に示すように、常温抵抗率に対する抵抗
上昇が２〜３桁であるので、急激にその比抵抗が増大
し、その抵抗値が急激に増大して即応的に限流動作を行
う。
１３４，１３５および１３６にアーク電流が流れること
により、アーク電流が流れた部分にジュール熱が発生
し、アーク電流が流れた部分の各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５および１３６は温度が
上昇して、その温度が１３０℃を超すと、各ＰＴＣ素子
板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および１３
６は上述の表１に示すように、常温抵抗率に対する抵抗
上昇が２〜３桁であるので、急激にその比抵抗が増大
し、その抵抗値が急激に増大して即応的に限流動作を行
う。
【００３４】そして、アークの移動とともに各ＰＴＣ素
子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および１
３６の温度上昇の範囲が増大するようになるので、その
抵抗値も益々増大してアーク電圧が一層高くなる。そし
て、各アークＡ1、Ｂ1およびＣ1が各導電体１３９，１
４０および１４１に到達することにより、それらの抵抗
値も最大値となりアーク電圧も最大値となる。そのた
め、各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，
１３５および１３６の温度上昇が抑制されて、各ＰＴＣ
素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および
１３６は負の抵抗温度係数（ＮＴＣ（Negative Tempera
ture Coefficient））領域に至るまでに温度上昇するこ
とがなくなり、短絡電流により各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５および１３６が破壊さ
れることがなくなる。
子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および１
３６の温度上昇の範囲が増大するようになるので、その
抵抗値も益々増大してアーク電圧が一層高くなる。そし
て、各アークＡ1、Ｂ1およびＣ1が各導電体１３９，１
４０および１４１に到達することにより、それらの抵抗
値も最大値となりアーク電圧も最大値となる。そのた
め、各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，
１３５および１３６の温度上昇が抑制されて、各ＰＴＣ
素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５および
１３６は負の抵抗温度係数（ＮＴＣ（Negative Tempera
ture Coefficient））領域に至るまでに温度上昇するこ
とがなくなり、短絡電流により各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５および１３６が破壊さ
れることがなくなる。
【００３５】上述したように、本実施の形態において
は、ＰＴＣ素子板１３１，１３２の間、１３３，１３４
の間および１３５，１３６の間に駆動されたアーク
Ａ1、Ｂ1およびＣ1がそれらの内部の方向（図５におい
ては右側）に移動するに伴い、各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５，１３６の温度上昇も
逐次その内部の方向に移動するようになり、やがてはＰ
ＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，
１３６の全体が温度上昇してその抵抗値を急激に増大さ
せる。その結果、アーク電流の経路が長くなって消弧装
置１３０全体の抵抗値が最大に大きくなるため、電路Ｌ
に流れる短絡電流は大幅に抑制（限流）されるようにな
るとともに、やがては回路遮断器が動作して短絡電流は
遮断されるようになる。そのため、電路Ｌに流れる短絡
電流は確実に抑制（限流）されるようになるので、この
種の回路遮断器１００の遮断容量が増大するとともにそ
の信頼性が一層向上する。
は、ＰＴＣ素子板１３１，１３２の間、１３３，１３４
の間および１３５，１３６の間に駆動されたアーク
Ａ1、Ｂ1およびＣ1がそれらの内部の方向（図５におい
ては右側）に移動するに伴い、各ＰＴＣ素子板１３１，
１３２，１３３，１３４，１３５，１３６の温度上昇も
逐次その内部の方向に移動するようになり、やがてはＰ
ＴＣ素子板１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，
１３６の全体が温度上昇してその抵抗値を急激に増大さ
せる。その結果、アーク電流の経路が長くなって消弧装
置１３０全体の抵抗値が最大に大きくなるため、電路Ｌ
に流れる短絡電流は大幅に抑制（限流）されるようにな
るとともに、やがては回路遮断器が動作して短絡電流は
遮断されるようになる。そのため、電路Ｌに流れる短絡
電流は確実に抑制（限流）されるようになるので、この
種の回路遮断器１００の遮断容量が増大するとともにそ
の信頼性が一層向上する。
【００３６】また、ＰＴＣ素子板１３１と１３２の後部
は導電体１３９で接続され、ＰＴＣ素子板１３２と１３
３の前部は連結体１３７で接続され、ＰＴＣ素子板１３
３と１３４の後部は導電体１４０で接続され、ＰＴＣ素
子板１３４と１３５の前部は連結体１３７で接続され、
ＰＴＣ素子板１３５と１３６の後部は導電体１４１で接
続されているため、各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１
３３，１３４，１３５，１３６および連結体１３７，１
３８は直列に接続されることとなって、各ＰＴＣ素子板
１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およ
び連結体１３７，１３８自体の抵抗増加に加えてアーク
長が長くなることにより、短時間で電路Ｌに流れる短絡
電流が所定値まで抑制（限流）されるようになり、限流
動作の即応性が向上し、即応性に優れた回路遮断器１０
０を提供することが可能となる。
は導電体１３９で接続され、ＰＴＣ素子板１３２と１３
３の前部は連結体１３７で接続され、ＰＴＣ素子板１３
３と１３４の後部は導電体１４０で接続され、ＰＴＣ素
子板１３４と１３５の前部は連結体１３７で接続され、
ＰＴＣ素子板１３５と１３６の後部は導電体１４１で接
続されているため、各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１
３３，１３４，１３５，１３６および連結体１３７，１
３８は直列に接続されることとなって、各ＰＴＣ素子板
１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およ
び連結体１３７，１３８自体の抵抗増加に加えてアーク
長が長くなることにより、短時間で電路Ｌに流れる短絡
電流が所定値まで抑制（限流）されるようになり、限流
動作の即応性が向上し、即応性に優れた回路遮断器１０
０を提供することが可能となる。
【００３７】なお、上述の実施の形態においては、略馬
蹄形状に形成した各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３
３，１３４，１３５，１３６を導電体１３９，１４０，
１４１および連結体１３７，１３８を介して積層して消
弧装置１３０とする例について説明したが、本発明の回
路遮断器は上述した消弧装置１３０に限定されるもので
はなく、種々の構造の消弧装置を適用できる。例えば、
ＰＴＣ素子を円筒状に形成し、この円筒の内面にアーク
を駆動させるようにしたり、あるいはＰＴＣ素子板を渦
巻状に形成して、この渦巻の内面にアークを駆動させる
等の構造としても本発明を適用することができる。
蹄形状に形成した各ＰＴＣ素子板１３１，１３２，１３
３，１３４，１３５，１３６を導電体１３９，１４０，
１４１および連結体１３７，１３８を介して積層して消
弧装置１３０とする例について説明したが、本発明の回
路遮断器は上述した消弧装置１３０に限定されるもので
はなく、種々の構造の消弧装置を適用できる。例えば、
ＰＴＣ素子を円筒状に形成し、この円筒の内面にアーク
を駆動させるようにしたり、あるいはＰＴＣ素子板を渦
巻状に形成して、この渦巻の内面にアークを駆動させる
等の構造としても本発明を適用することができる。
【図１】 本発明のＰＴＣ素子を用いた限流機能を有す
る回路遮断器を送配電系統の電路に直接接続する一例を
示す図である。
る回路遮断器を送配電系統の電路に直接接続する一例を
示す図である。
【図２】 本発明のＰＴＣ素子を用いた限流機能を有す
る回路遮断器の一例を示す概略斜視図である。
る回路遮断器の一例を示す概略斜視図である。
【図３】 図２の側面図である。
【図４】 図２の上面図である。
【図５】 図２の要部拡大側面図である。
【図６】 本発明に用いるＰＴＣ素子板の温度−比抵抗
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図７】 従来例の回路遮断器の一例を示す図である。
１００…回路遮断器、１１０…固定接触子、１１１…基
底部、１１２…立ち上がり部、１１３…上辺部、１１４
…立ち下がり部、１１５…底辺部、１１６…固定接点、
１１７…絶縁体、１２０…可動接触子、１２１…アーム
部、１２２…可動接点、１２３…回動支点、１３０…消
弧装置、１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１
３６…ＰＴＣ素子板、１３７，１３８…連結体、１３
９，１４０，１４１…導電体、１４２，１４３…絶縁
体、２００…交流電源、３００…負荷
底部、１１２…立ち上がり部、１１３…上辺部、１１４
…立ち下がり部、１１５…底辺部、１１６…固定接点、
１１７…絶縁体、１２０…可動接触子、１２１…アーム
部、１２２…可動接点、１２３…回動支点、１３０…消
弧装置、１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１
３６…ＰＴＣ素子板、１３７，１３８…連結体、１３
９，１４０，１４１…導電体、１４２，１４３…絶縁
体、２００…交流電源、３００…負荷
Claims (4)
- 【請求項１】 電路に異常な過電流が流れることによ
り、同電路に配設した可動接触子が固定接触子より開離
される際に同可動接触子の可動接点と同固定接触子の固
定接点との間に発生するアークを所定の温度になると急
激にその抵抗値が増大する正の抵抗温度係数を有するＰ
ＴＣ素子を備えた消弧装置に駆動して前記電路に流れる
過電流を抑制して遮断するＰＴＣ素子を用いた限流機能
を有する回路遮断器であって、 前記消弧装置にその一端部を導電体により接続した少な
くとも一対のＰＴＣ素子を配設するとともに、同一対の
ＰＴＣ素子の他端部を前記固定接触子の固定接点と前記
可動接触子の可動接点の近傍に向けて配設し、 前記電路に異常な過電流が流れると前記可動接触子の可
動接点と前記固定接触子の固定接点との接触面における
電磁反発力により両接点を開離させ、この開離に伴い発
生するアークを前記少なくとも一対のＰＴＣ素子の前記
他端部間に駆動させて前記電路に流れる異常な過電流を
抑制して遮断するようにしたことを特徴とするＰＴＣ素
子を用いた限流機能を有する回路遮断器。 - 【請求項２】 前記消弧装置は前記一対のＰＴＣ素子の
複数組を備え、同一対のＰＴＣ素子の一方と別の一対の
ＰＴＣ素子の他方の前記他端部間をＰＴＣ素子で連結す
る連結部を備えるとともに、同連結部間に配設される前
記一方のＰＴＣ素子と前記他方のＰＴＣ素子の間に絶縁
体を充填したことを特徴とする請求項１に記載のＰＴＣ
素子を用いた限流機能を有する回路遮断器。 - 【請求項３】 前記固定接触子は、その一端が電源側に
接続される基底部と、同基底部より垂直に立ち上がる立
ち上がり部と、同立ち上がり部より水平に屈曲する上辺
部と、同上辺部より前記立ち上がり部に平行に立ち下が
る立ち下がり部と、同立ち下がり部より水平に屈曲して
その先端部に前記固定接点を設けた底辺部とから構成し
てなり、 前記可動接触子は、回動可能に組み付けられるアーム部
と、同アーム部の先端部に配設されて前記可動接点に接
触する可動接点とから構成してなり、 前記立ち上がり部と前記立ち下がり部に流れる電流の方
向が異方向になるとともに、前記立ち下がり部に流れる
電流の方向と前記可動接点と前記固定接点とが開離する
ことにより発生するアーク電流の方向が異方向になるこ
とにより発生する電磁反発力により、前記可動接点と前
記固定接点とが開離することにより発生するアークを前
記ＰＴＣ素子の前記他端部間に駆動するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載のＰＴＣ素子を用いた限流
機能を有する回路遮断器。 - 【請求項４】 前記ＰＴＣ素子は常温抵抗率が小さくか
つ常温抵抗率に対する抵抗上昇率が２〜３桁であるＶ2
Ｏ3−Ｃｒ2Ｏ3セラミックスであることを特徴とする請
求項１から請求項３のいずれかに記載のＰＴＣ素子を用
いた限流機能を有する回路遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30967196A JPH10149751A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Ｐｔｃ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30967196A JPH10149751A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Ｐｔｃ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10149751A true JPH10149751A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17995879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30967196A Pending JPH10149751A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Ｐｔｃ素子を用いた限流機能を有する回路遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10149751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112530735A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-19 | 西安高压电器研究院有限责任公司 | 一种双回路触头结构及真空灭弧室 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30967196A patent/JPH10149751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112530735A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-19 | 西安高压电器研究院有限责任公司 | 一种双回路触头结构及真空灭弧室 |
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