WO2001052289A1 - Coupe-circuit - Google Patents

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Hiroshi Okashita
Junichi Kawakami
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/04—Contacts

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker having a plurality of movers arranged side by side on the same pole and flexible conductors respectively connected to the movers.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a conventional circuit breaker described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-118825.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a contact portion of the circuit breaker shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part along a line V I I-V I I in FIG. 6, showing a state where a contact portion of the circuit breaker is in a closed state.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the open state of the contact portion of the circuit breaker as in FIG.
  • 1 is a housing formed of a synthetic resin material
  • 2 is a plurality of fixed conductors arranged side by side on the housing 1
  • 3 is a fixed contact fixed to the fixed conductor 2.
  • Reference numeral 4 denotes a movable contact that separates from and separates from the fixed contact 2.
  • Reference numeral 5 denotes a movable element to which the movable contact 4 is fixed and which is arranged in parallel (as shown in FIG. 7).
  • Reference numeral 6 denotes a contact arm that rotatably holds the mover 5 by the mover pin 7, and 8 denotes a contact arm pin that rotatably supports the contact arm 6 to the housing 1.
  • Reference numeral 9 denotes a conductor forming a terminal
  • 10 denotes a flexible conductor connecting the mover 5 and the conductor 9
  • 11 denotes a contact pressure spring
  • 12 denotes a movable contact 4 connected to the contact arm 6 by a pin 13.
  • An opening / closing mechanism for opening and closing 14 is a trip relay
  • 15 is an arc extinguishing device.
  • the present invention has been made in order to solve such a problem.
  • a circuit breaker capable of smoothly opening and closing without contact being displaced in the lateral direction even when an overcurrent flows for a short time in the circuit breaker is provided.
  • the purpose is to gain. Disclosure of the invention
  • a circuit breaker comprises: a housing; a plurality of fixed contacts provided in the housing; a plurality of movers each having a movable contact that is separated from and connected to the fixed contact;
  • a circuit breaker having a contact arm that rotatably holds, when the mover is in the open position, a predetermined gap is provided between the tip surface of the mover pin and the side wall of the housing, An inclined surface is provided on the side wall of the housing that faces the tip surface of the mover pin so that the gap between the tip surface of the mover pin and the side wall is small when the mover is in the closed position. It is assumed that.
  • a friction reducing member can be provided on the side wall of the housing facing the distal end surface of the mover pin.
  • tip surface of the mover pin may be spherical.
  • the contact arm is rotatably supported by the contact arm pin, and the contact arm pin is provided with a tubular bush for preventing movement in the axial direction. Is also good.
  • the circuit breaker according to the present invention includes a housing, a plurality of fixed contacts provided in the housing, a plurality of movable elements each having a movable contact that is separated from and connected to the fixed contact, and a movable element.
  • a circuit breaker equipped with a contact arm pin that rotatably supports a contact arm that can be held as possible the contact arm and the contact arm pin can be moved with reduced play between them. It is characterized in that a tubular bush for preventing lateral movement of the child is provided.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an open state of a contact portion of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a closed state of a contact portion of the circuit breaker of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a movable contact of the circuit breaker according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing a movable contact of the circuit breaker according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a conventional circuit breaker.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a contact portion of a conventional circuit breaker.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part along line VII-VII in FIG. 6, and is a diagram showing a closed state of the contact part.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an open state of the contact portion similarly to FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 and 2 are enlarged sectional views of a main part of a contact portion of a circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an open state
  • FIG. 2 shows a closed state.
  • reference numerals 1 to 7 are the same as those of the above-mentioned conventional apparatus, and therefore, the description thereof is omitted.
  • Reference numeral 1a denotes a side wall of the housing 1, on which an inclined surface having a draft for molding is formed such that the dimension L2 on the movable element 5 side becomes larger than the dimension 1 on the fixed conductor 2 side.
  • the inclined surface there is a predetermined gap G1 between the end face 7a and the side wall 1a of the housing 1, and when the mover 5 moves to the closed position as shown in FIG. 2, the mover pin tip end face 7a and the side wall
  • the gap between 1a is formed to be G2.
  • the gap G1 is desirably 2 mm or more
  • the gap G2 is desirably 0.05 to 0.5 mm.
  • Reference numeral 16 denotes a sliding piece as a friction reducing member, which is formed of, for example, a phosphor bronze plate, a stainless steel plate, a carbon steel plate subjected to wear resistance, etc.
  • the movable member pin 7 is provided by bonding, fitting, or the like to the side wall 1 a of the portion opposed to the distal end surface 7 a.
  • tip end surface 7a of the mover pin 7 is formed in a spherical shape in order to reduce the contact friction force with the sliding piece 16.
  • a predetermined gap G1 is provided between the tip end surface 7a of the mover pin 7 and the side wall 1a of the housing 1.
  • the gap G2 between the tip surface 7a of the mover pin 7 and the side wall 1a becomes a small gap so that the gap G2 becomes small.
  • the spherical tip surfaces 7 a provided on both end surfaces of the mover pin 7 perform the insertion operation while contacting the sliding piece 16.
  • the contact friction force is small, smooth operation is possible.
  • the gap G2 between the tip surface 7a of the mover pin 7 and the sliding piece 16 becomes a small gap that allows the mover 5 to open and close. Even if the electromagnetic force between the different poles interacts with each other, the mover 5 and the movable contact 4 are displaced only by this small gap, so that the arc between the contacts is eliminated and the short-time current-carrying performance is improved.
  • the contact pressure which is the most load during the closing operation, can be reduced, and the open / close durability is improved.
  • FIG. 3 and 4 show a movable contact portion of another embodiment of the circuit breaker of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view and FIG. 4 is a front view.
  • reference numerals 4 to 13 are the same as those of the above-described conventional device, and therefore, the description thereof is omitted.
  • Numeral 17 denotes a tubular bush, which is provided on a contact pin 8 which forms a rotation center so that the mover 5 and the flexible conductor 10 can rotate.
  • the bush 17 is in close contact with the contact pin 8 on the inner peripheral surface, and both end surfaces are in contact with the shunt holder 18 and the side plate 6 a of the contact arm 6.
  • the bush 17 is almost in contact with the shunt holder 18 and the contact arm 6 for fixing and positioning the entire mover section to the housing 1, the mover 5 and the flexible In the direction in which the conductor 10 rotates about the contact arm pin 8, the conductor 10 can rotate without any resistance, but there is no parallel movement or rotational movement in the axial direction of the contact arm pin 8, that is, the arrow Y direction. . Therefore, the movement of the mover 5 and the movable contact 4 in the lateral direction is suppressed.
  • this embodiment prevents lateral displacement at the position of the contact arm pin 8, which is the center of rotation of the mover 5 and the flexible conductor 10. By doing so, it is possible to prevent lateral displacement due to mutual electromagnetic force between different poles, which is the same function as in the first embodiment, eliminates arcing between contacts, and improves short-time conduction performance .
  • a bush is provided between the contact arm pin 8 and the contact arm 6 shown in FIGS. 3 and 4, and between the side wall of the housing 1 and the mover pin 7 shown in FIGS. It can be used in combination with the embodiment in which the gap is reduced, or can be used alone.
  • the circuit breaker is provided with an inclined surface on the side wall of the housing facing the distal end surface of the mover pin so that the clearance between the distal end surface of the mover pin and the side wall is a small gap. Therefore, even when an excessive current such as an accident current flows, the mover does not displace in the horizontal direction, so that the contact is stable and the circuit breaker ignites between the contacts before the short-time cutoff operation. Disappears. In addition, since the contact friction force is small, smooth operation is possible.
  • a friction reducing member is provided on the side wall of the housing facing the tip surface of the mover pin, or since the tip surface of the mover pin is spherical, the opening / closing operation of the mover is not affected. Furthermore, since a tubular bush is provided between the contact arm and the contact arm pin to reduce the play between the contact arm and the lateral movement of the mover, the bush is the center of rotation of the mover and the flexible conductor. The lateral displacement at the position of the contact arm pin can be prevented, the lateral displacement due to the mutual electromagnetic force between the different poles can be prevented, the arc between the contacts is eliminated, and the short-time conduction performance is improved.
  • the circuit breaker according to the present invention has a stable contact, does not ignite between the contacts before the circuit breaker performs the short-time cutoff operation, has a smooth operation, improves the short-time energizing performance, and opens and closes. It has improved durability and can be used as a circuit breaker for receiving and distributing power.

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Description

明 細 書 回路遮断器 技術分野
この発明は、 同一極に複数並設された可動子及びこの可動子にそれぞれ接続さ れた可撓導体を有する回路遮断器に関するものである。
-背景技術
図 5は、 例えば特開平 4 _ 1 1 8 8 2 5号公報に記載された従来の回路遮断器 を示す概略図である。 図 6は図 5に示す回路遮断器の接触子部を示す断面図であ る。 図 7は図 6の線 V I I — V I Iに沿った要部拡大断面図であり、 回路遮断器 の接触子部が閉路状態にあるときを示す図である。 図 8は図 7と同様に回路遮断 器の接触子部の開路状態を示す断面図である。
これらの図に於いて、 1は合成樹脂材料で形成された筐体、 2は筐体 1に複数 個並設された固定導体、 3は固定導体 2に固着された固定接点である。 4は固定 接点 2に対抗して離接する可動接点、 5は可動接点 4が固着され、 複数個並設 （ 図 7に示す） された可動子である。 6は可動子 5を可動子ピン 7により回動可能 に保持するコンタク卜アーム、 8はコンタク 卜アーム 6を筐体 1に回動可能に支 持するコンタクトアームピンである。 9は端子を形成する導体、 1 0は可動子 5 と導体 9とを接続する可撓導体、 1 1は接圧ばね、 1 2はコンタク トアーム 6に ピン 1 3により連繋されて可動接点 4を開閉させる開閉機構部、 1 4は引き外し リレー部、 1 5は消弧装置である。
従来の回路遮断器の電路に事故電流等の過大な電流が流れて、 回路遮断器が瞬 時遮断動作する場合は、 開閉機構部 1 2が動作してコンタク卜アーム 6がコンタ ク卜アームピン 8を中心に回動するとともに、 可動子 5が可動子ピン 7を中心に 回動し、 可動接点 4が固定接点 3から開離する。 その際に発生するアークは、 消 弧装置 1 5で消弧される。
また、 電路に事故電流等の過大な電流が流れても、 選択協調性確保のため瞬時 遮断させずに短限時遮断させる場合は、 上記瞬時遮断動作を規定保証時間 （最大
0 . 5秒保持） の後に動作させるものである。 従って、 規定短時間以内では事故 電流が流れても、 回路遮断器は閉路状態を保持し、 また、 両接点 3、 4が事故電 流により溶融または溶着してはならない。
上述のような従来の回路遮断器では、 回路遮断器が閉路状態に於いて、 複数個 並設された可動子 5を保持する可動子ピン 7の先端面 7 aと筐体 1の側壁 1 aと の間には所定の隙間 G 1があるため、 この状態で短限時遮断動作を行う以前に、 3相通電電流による異極間の相互電磁力により、 可動子 5および可動子ピン 7が この隙間分だけ図 7上で横方向へ変位する。 これにより、 可動子 5に設けられた 可動接点 4が固定接点 3と接触した状態で横方向に変位する。 その結果、 接触が 不安定となり回路遮断器が短限時遮断動作する前に、 可動接点 4と固定接点 3間 で発弧するという問題があった。
この発明はかかる問題点を解消するためになされたもので、 回路遮断器に短時 間過電流が流れても、 接点が横方向に変位することなく円滑に開閉動作可能な回 路遮断器を得ることを目的とする。 発明の開示
この発明に係る回路遮断器は、 筐体と、 筐体内に設けられた複数個の固定接点 と、 それぞれ固定接点に離接する可動接点を有する複数個の可動子と、 可動子を 可動子ピンにより回動可能に保持するコンタク卜アームとを備えた回路遮断器に 於いて、 可動子が開路位置にあるときは可動子ピンの先端面と筐体の側壁間には 所定の隙間を有し、 可動子が閉路位置にあるときには可動子ピンの先端面と側壁 間の隙間が微少な隙間となるように、 可動子ピンの先端面に対向する筐体の側壁 に傾斜面を設けたことを特徴とするものである。
また、 可動子ピンの先端面に対向する筐体の側壁に摩擦軽減部材を設けること もできる。
また、 可動子ピンの先端面が球面であっても良い。
また、 コンタク卜アームがコンタク 卜アームピンにより回動可能に支持されて おり、 コンタク卜アームピンに軸方向の移動を阻止する管状のブッシュを設けて もよい。
更に、 この発明の回路遮断器は、 筐体と、 筐体内に設けられた複数個の固定接 点と、 それぞれ固定接点に離接する可動接点を有する複数個の可動子と、 可動子 を回動可能に保持するコンタクトァ一厶を回動可能に支持するコンタクトァ一厶 ピンとを備えた回路遮断器に於いて、 コンタク卜アームとコンタク卜アームピン との間に、 その間の遊びを小さくして可動子の横方向移動を阻止する管状のブッ シュを設けたことを特徴とするものである。 図面の簡単な説明
図 1はこの発明の第 1の実施形態の回路遮断器の接触子部の開路状態を示す断 面図である。
図 2は図 1の回路遮断器の接触子部の閉路状態を示す断面図である。
図 3はこの発明の第 2の実施形態の回路遮断器の可動接触子を示す平面図であ o
図 4はこの発明の第 2の実施形態の回路遮断器の可動接触子を示す正面図であ o
図 5は従来の回路遮断器を示す概略図である。
図 6は従来の回路遮断器の接触子部を示す断面図である。
図 7は図 6の線 V I I— V I Iに沿った要部拡大断面図であり、 接触子部の閉 路状態を示す図である。
図 8は図 7と同様に接触子部の開路状態を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1及び図 2はこの発明の一実施形態を示す回路遮断器の接触子部の要部拡大 断面図であり、 図 1は開路状態、 図 2は閉路状態を示す。 これらの図に於いて符 号 1〜7は上記従来装置と同様のものであるので、 その説明を省略する。
1 aは筐体 1の側壁であり、 固定導体 2側の寸法し 1に対して、 可動子 5側の 寸法 L 2が大きくなる成形用の抜き勾配を有する傾斜面が形成されている。 この 傾斜面は、 図 1に示すように、 可動子 5が開路位置にあるときは、 可動子ピン先 端面 7 aと筐体 1の側壁 1 a間には所定の隙間 G 1を有し、 図 2に示すように可 動子 5が閉路位置に移動したときには、 可動子ピン先端面 7 aと側壁 1 a間の隙 間が G 2となるように形成されている。例えば、 6 3 0アンペアフレーム乃至 6 3 0 0アンペアフレームの気中遮断器の場合、 隙間 G 1は 2ミリメートル以上、 隙間 G 2は 0 . 0 5〜0 . 5ミリメートルが望ましい。
1 6は摩擦軽減部材としての滑り片であり、 例えばりん青銅板、 ステンレス鋼 板、 耐摩耗処理を施した炭素鋼板等で形成され、 可動子 5の開閉動作により可動 子ピン 7が回動するとき、 可動子ピン 7の先端面 7 aが対抗する部分の側壁 1 a に、 接着、 嵌め込み等により設けられている。
また、 可動子ピン 7の先端面 7 aは、 滑り片 1 6との接触摩擦力を小さくする ために、 球面に形成されている。
このように構成された回路遮断器では、 可動子 5が開路位置にあるときは、 可 動子ピン 7の先端面 7 aと筐体 1の側壁 1 a間には所定の隙間 G 1を有し、 可動 子 5が閉路位置に移動したときには、 可動子ピン 7の先端面 7 aと側壁 1 a間の 隙間 G 2が微少な隙間となるように、 可動子ピン 7の先端面 7 aに対向する筐体 1の側壁 1 aに傾斜面を設けることにより、 閉路状態に於いて電路に事故電流等 の過大な電流が流れたときに、 可動子が横方向に変位しなくなるので、 接触が安 定し、 回路遮断器が短限時遮断動作する前に、 可動接点 4と固定接点 3間で発弧 することがなくなる。
また、 可動子 5および可動子ピン 7が開閉操作で閉路状態になるとき、 可動子 ピン 7の両端面に設けられた球状の先端面 7 aが、 滑り片 1 6と接触しながら投 入操作されるが、 接触摩擦力が小さいため円滑な操作が可能となる。 可動子 5が 閉路状態になつたとき可動子ピン 7の先端面 7 aと滑り片 1 6との隙間 G 2が、 可動子 5が開閉動作可能な微少な隙間となるため、 短時間通電電流による異極間 の電磁力が相互に作用しても、 可動子 5及び可動接点 4はこの微少な隙間しか変 位しないため、 接点間の発弧がなくなり、 短時間通電性能が向上する。
また、 上記構成により連続給電が要求される近年においては、 選択遮断性能に は欠かせない短時間通電容量の向上が図れる。
また、 異極間の相互電磁力作用による可動接点 4の横方向変位が防止できるた め、 接触圧力増大による横方向変位の防止に期待しなくても接点間の電磁反発力 を押え込むだけの必要最小限の接触圧力があればよい。 このことは、 開閉機構部
1 2にとつては投入操作時に最も負荷となる接触圧力を低〈できることになり、 開閉耐久性能が向上する。
図 3及び図 4にはこの発明の回路遮断器の別の実施の形態の可動接触子部を示 し、 図 3は平面図、 図 4は正面図である。 図に於いて、 符号 4〜1 3は上記従来 装置の同様なものであるので、 その説明を省略する。 1 7は管状のブッシュであ り、 可動子 5及び可撓導体 1 0を回転可能に回転中心を形成するコンタク卜ァ一 厶ピン 8に設けられている。 ブッシュ 1 7は、 内周面でコンタク 卜ァ一厶ピン 8 に密着し、 その両端面がシャン卜ホルダ一 1 8と、 コンタクトァ一厶 6のサイ ド プレート 6 aとに当接している。 このようにブッシュ 1 7は、 可動子部全体を筐 体 1へ固定し位置決めするシャン卜ホルダ一 1 8及びコンタク 卜アーム 6に殆ど ガ夕無しで接触しているため、 可動子 5及び可撓導体 1 0がコンタク卜アームピ ン 8を中心に回動する方向には、 何ら抵抗無く回動可能であるが、 コンタクトァ —ムピン 8の軸方向すなわち矢印 Y方向には平行移動も回転運動もしない。 従つ て、 可動子 5および可動接点 4が横方向に移動することが抑制される。
すなわち、 この実施形態は、 図 1及び図 2に示す第 1の実施の形態とは異なり 、 可動子 5および可撓導体 1 0の回転中心であるコンタク卜アームピン 8の位置 における横方向変位を防止することにより、 第 1の実施の形態と同じ機能である 異極間の相互電磁力による横方向変位を防止することができ、 接点間の発弧がな くなり、 短時間通電性能が向上する。
また、 図 3および図 4に示すコンタク卜アームピン 8とコンタクトアーム 6と の間にブッシュを設けるこの実施形態と、 図 1および図 2に示す筐体 1の側壁と 可動子ピン 7との間の隙間を小さくする実施形態とは組み合わせて用いることも できるし、 それぞれ単独で用いることもできる。
以上の説明から明らかな通り、 この発明によれば可動子が開路位置にあるとき は可動子ピンの先端面と筐体の側壁間には所定の隙間を有し、 可動子が閉路位置 にあるときには可動子ピンの先端面と側壁間の隙間が微少な隙間となるように、 可動子ピンの先端面に対向する筐体の側壁に傾斜面を設けた回路遮断器である。 従って、 事故電流等の過大な電流が流れたときにも可動子が横方向に変位しな くなるので、 接触が安定し、 回路遮断器が短限時遮断動作する前に接点間で発弧 することがなくなる。 また、 接触摩擦力が小さいため円滑な操作が可能となる。 また、 短時間通電電流による異極間の電磁力が相互に作用しても、 可動子及び可 動接点はこの微少な隙間しか変位しないため、 接点間の発弧がなくなり、 短時間 通電性能が向上する。 また、 接点間の電磁反発力を押え込むだけの必要最小限の 小さな接触圧力があればよく、 開閉耐久性能が向上する。
可動子ピンの先端面に対向する筐体の側壁に摩擦軽減部材を設ける、 あるいは 可動子ピンの先端面が球面であるので、 可動子の開閉動作は影響を受けない。 更に、 コンタク卜アームとコンタク卜アームピンとの間に、 その間の遊びを小 さくして可動子の横方向移動を阻止する管状のブッシュを設けたので、 可動子お よび可撓導体の回転中心であるコンタク卜アームピンの位置における横方向変位 を防止することができ、 異極間の相互電磁力による横方向変位を防止することが でき、 接点間の発弧がなくなり、 短時間通電性能が向上する。 産業上の利用可能性
本発明にかかる回路遮断器は、 接触が安定し、 回路遮断器が短限時遮断動作す る前に接点間で発弧することがなく、 操作が円滑で、 短時間通電性能が向上し、 開閉耐久性能が改善されており、 電力の受配電用の回路遮断器として用いること ができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 筐体と、 上記筐体内に設けられた複数個の固定接点と、 それぞれ上 記固定接点に離接する可動接点を有する複数個の可動子と、 上記可動子を可動子 ピンにより回動可能に保持するコンタク卜アームとを備えた回路遮断器に於いて 、 上記可動子が開路位置にあるときは上記可動子ピンの先端面と上記筐体の側壁 間には所定の隙間を有し、 上記可動子が閉路位置にあるときには上記可動子ピン の先端面と上記側壁間の隙間が微少な隙間となるように、 上記可動子ピンの先端 面に対向する上記筐体の側壁に傾斜面を設けたことを特徴とする回路遮断器。
2 . 上記可動子ピンの先端面に対向する上記筐体の側壁に摩擦軽減部材 を設けたことを特徴とする請求項 1記載の回路遮断器。
3 . 上記可動子ピンの先端面が球面であることを特徴とする請求項 1 ま たは 2記載の回路遮断器。
4 . 上記コンタク卜アームがコンタクトアームピンにより回動可能に支 持されており、 上記コンタク卜アームと上記コンタク卜アームピンとの間に、 そ の間の遊びを小さくして上記可動子の横方向移動を阻止する管状のブッシュを設 けたことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか記載の回路遮断器。
5 . 筐体と、 上記筐体内に設けられた複数個の固定接点と、 それぞれ上 記固定接点に離接する可動接点を有する複数個の可動子と、 上記可動子を回動可 能に保持するコンタク 卜アームを回動可能に支持するコンタク卜ァ一厶ピンとを 備えた回路遮断器に於いて、
上記コンタク 卜アームピンに軸方向の移動を阻止する管状のブッシュを 設けたことを特徴とする回路遮断器。
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