JP2016033890A - DC breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば過電流等の電路異常が発生すると電路を遮断する直流遮断器に関し、特に遮断動作する接点部を配置した消弧室に消弧装置を設けた直流遮断器に関するものである。 The present invention relates to a DC circuit breaker that interrupts an electric circuit when an electric circuit abnormality such as an overcurrent occurs, and more particularly to a DC circuit breaker in which an arc extinguishing device is provided in an arc extinguishing chamber in which a contact portion that performs an interruption operation is arranged.
従来より直流遮断器では、電路に過電流等の異常電流が流れると電路を遮断するようになっているが、この遮断時に接点間にアーク放電が発生する。このアーク放電は周囲に悪影響を及ぼすため、遮断動作する接点部を消弧室で囲むとともに消弧室内に消弧装置を設けることで、アーク放電を短時間で消弧するように構成している。 Conventionally, in a DC circuit breaker, when an abnormal current such as an overcurrent flows in an electric circuit, the electric circuit is interrupted. At the time of this interruption, arc discharge occurs between the contacts. Since this arc discharge has an adverse effect on the surroundings, it is configured so that the arc discharge can be extinguished in a short time by surrounding the contact portion that performs the interruption operation with an arc extinguishing chamber and providing an arc extinguishing device in the arc extinguishing chamber. .
そして、上記消弧装置としては、消弧板に複数のグリッドを重ねて取り付けたものや、接点部の近傍に磁石を配置したものが広く採用されている。たとえば特許文献1に記載の発明では、その両方の構成を採用しており、接点部の前方において上下方向へ重なるように配設された複数のグリッドと、固定接点を左右両側から挟むようにU字状に折り曲げられた磁石とを備えた消弧装置を設置している。そして、発生するアークをグリッド側へ引っ張り、グリッドに接触させることにより、速やかな消弧を可能としている。 And as said arc-extinguishing apparatus, what attached the several arc grid to the arc-extinguishing board and arrange | positioned the magnet in the vicinity of the contact part are employ | adopted widely. For example, in the invention described in Patent Document 1, both of the configurations are adopted, and a plurality of grids arranged so as to overlap in the vertical direction in front of the contact portion and a fixed contact between the left and right sides of the U An arc extinguishing device having a magnet bent in a letter shape is installed. And the arc which generate | occur | produces is pulled to the grid side, and rapid arc extinction is enabled by making it contact with a grid.
しかしながら、上記特許文献1に記載の発明では、複数のグリッド、可動接点を有する可動金具、固定接点を有する固定金具、及び磁石等を夫々別個に設置しなければならないため、全ての部材を適切な位置関係で設置することができず、グリッドと磁石とを有する消弧装置を設けているにも拘わらず、好適に消弧できない場合があるという問題があった。 However, in the invention described in Patent Document 1, a plurality of grids, a movable metal fitting having a movable contact, a fixed metal fitting having a fixed contact, a magnet, and the like must be separately installed. There was a problem that the arc could not be suitably extinguished even though the arc extinguishing device having a grid and a magnet could not be installed due to the positional relationship.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、グリッド、接点部、及び磁石等を容易に好適な位置関係で取り付けることができ、消弧作用にすぐれた消弧装置を備えた直流遮断器を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and includes a arc extinguishing device that can easily attach a grid, a contact portion, a magnet, and the like in a suitable positional relationship and has an excellent arc extinguishing action. A DC breaker is to be provided.
上記目的を達成するために、本発明は、遮断器ケースの前側に電源側端子が、後側に負荷側端子が夫々設けられているとともに、前記電源側端子と前記負荷側端子との間に配設された電路上に、固定接点及び可動接点からなる接点部が設けられ、さらに前記接点部が配置される消弧室に消弧装置が設置されており、前記電路に異常電流が流れると前記接点部を開操作して電路を遮断する直流遮断器であって、前記固定接点は金属板状の固定接点部の表面に設けられているとともに、前記固定接点部に、発生するアークを前記消弧装置側へ伸張するためのアーク走行部が切り起こし状に形成されている一方、前記消弧装置は、前記接点部を左右から挟むように取り付けられる一対の消弧板と、前記消弧板間に積層される複数のグリッドと、前記固定接点の左右両側に取り付けられる一組の永久磁石とを有し、さらに、前記永久磁石を保持する磁石保持部と、前記固定接点部を差し込み可能な接点保持部とを一体的に備えた保持部材を設けるとともに、前記消弧板に前記保持部材に係合する係合部を、前記保持部材に前記係合部が係合する被係合部を夫々設けており、前記磁石保持部に前記永久磁石を、前記接点保持部に前記固定接点部を夫々保持させるとともに、前記グリッドが取り付けられた前記消弧板と前記保持部材とを係合させることにより、前記消弧板、前記グリッド、前記永久磁石、前記アーク走行部、及び前記固定接点が位置決めされることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a power supply side terminal is provided on the front side of the circuit breaker case, and a load side terminal is provided on the rear side. When a contact part composed of a fixed contact and a movable contact is provided on the arranged electric circuit, and an arc extinguishing device is installed in an arc extinguishing chamber in which the contact part is arranged, and an abnormal current flows in the electric circuit A DC circuit breaker that opens the contact portion to cut off the electric circuit, wherein the fixed contact is provided on the surface of the metal plate-like fixed contact portion, and the generated arc is generated in the fixed contact portion. An arc traveling portion for extending toward the arc extinguishing device is formed in a cut-and-raised shape, while the arc extinguishing device includes a pair of arc extinguishing plates attached so as to sandwich the contact portion from the left and right sides, A plurality of grids stacked between the plates; A pair of permanent magnets attached to the left and right sides of the constant contact, and a holding unit integrally including a magnet holding part for holding the permanent magnet and a contact holding part into which the fixed contact part can be inserted. And an engaging portion that engages with the holding member on the arc extinguishing plate, and an engaged portion that engages with the engaging portion on the holding member, respectively. The permanent magnets are held by the contact holding portions, respectively, and the arc extinguishing plate to which the grid is attached and the holding member are engaged, whereby the arc extinguishing plate, the grid, The permanent magnet, the arc travel part, and the fixed contact are positioned.
本発明によれば、永久磁石を保持する磁石保持部と、固定接点部を差し込み可能な接点保持部とを一体的に備えた保持部材を設けるとともに、消弧板に保持部材に係合する係合部を、保持部材に係合部が係合する被係合部を夫々設けており、磁石保持部に永久磁石を、接点保持部に固定接点部を夫々保持させるとともに、グリッドが取り付けられた消弧板と保持部材とを係合させることにより、消弧板、グリッド、永久磁石、アーク走行部、及び固定接点が位置決めされるようになっている。したがって、速やかな消弧に必要な構成要素を容易且つ確実に好適な位置関係で配置させることができ、消弧作用の向上を図ることができる。 According to the present invention, the holding member that integrally includes the magnet holding portion that holds the permanent magnet and the contact holding portion into which the fixed contact portion can be inserted is provided, and the arc extinguishing plate is engaged with the holding member. The engaging portion is provided with the engaging portion that engages the engaging member with the holding member, the permanent magnet is held by the magnet holding portion, the fixed contact portion is held by the contact holding portion, and the grid is attached. By engaging the arc extinguishing plate and the holding member, the arc extinguishing plate, the grid, the permanent magnet, the arc traveling portion, and the fixed contact are positioned. Therefore, components necessary for quick arc extinguishing can be easily and surely arranged in a suitable positional relationship, and the arc extinguishing action can be improved.
以下、本発明の一実施形態となる直流遮断器について、図面にもとづき詳細に説明する。 Hereinafter, a DC circuit breaker according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、直流遮断器1を上面側から示した説明図である。図2は、図1中のA−A線断面を示した説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing the DC circuit breaker 1 from the upper surface side. FIG. 2 is an explanatory view showing a cross section taken along line AA in FIG.
直流遮断器1は、合成樹脂製の遮断器ケース2の前部に電源側端子3を、後部に負荷側端子4を夫々備えてなるものであって、遮断器ケース2内には電源側端子3と負荷側端子4とを電気的に接続すべく、前後方向へ延びる2つの電路が左右に並べて配設されている。そして、各電路は、後端に第1固定接点5を有し、電源側端子3側へと延びて前側電路を構成する第1固定金具6と、前端に第2固定接点7を有し、負荷側端子4側へと延びて後側電路を構成する第2固定金具8と、前端に第1可動接点9を、後端に第2可動接点10を夫々有し、左右方向を軸とした回転動作によって両可動接点9、10を両固定接点5、7に対して接触/離隔させることにより、前側電路と後側電路とを電気的に接続/遮断させる可動接点部材11とを備えている。また、各電路毎に、可動接点部材11を両可動接点9、10が両固定接点5、7に対して離隔する方向へ回転動作させるための従来周知の遮断機構部(図示せず)、電路に短絡電流等の過電流が流れると遮断機構部を動作させるべく作動する電磁引き外し装置12、及び電磁引き外し装置12の作動をうけて遮断機構部を直接動作させる操作部材(図示せず)等も設けられている。さらに、各電路には、固定接点5、7と可動接点9、10とからなる接点部を囲むように消弧室22、22が形成されているとともに、各消弧室22内には、遮断動作をうけて両可動接点9、10が両固定接点5、7から離隔した際に生じるアークを速やかに消弧するための消弧装置21が設置されている。なお、13は、電路をオン/オフ操作するための操作レバーである。
The DC circuit breaker 1 is provided with a power
ここで、本発明の要部となる消弧装置21について、図3〜図7にもとづき詳細に説明する。
図3は、分解状態にある消弧装置21と第1固定金具6とを後側から示した斜視説明図である。図4は、分解状態にある消弧装置21と第1固定金具6とを前側から示した斜視説明図である。図5は、組み付け状態にある消弧装置21、第1固定接点5、及び第1可動接点9の位置関係を示した断面説明図である。図6は、組み付け状態にある消弧装置21、第1固定接点5、及び第1可動接点9の位置関係を上方から示した説明図である。図7は、永久磁石25によりアークが引っ張られる様子を示した説明図である。なお、図5及び図6では、保持部材26を省略している。
Here, the arc-
FIG. 3 is a perspective explanatory view showing the
消弧装置21は、接点部を左右から挟むように取り付けられる一対の消弧板23、23と、消弧板23、23間に上下方向へ重なるように架設される複数のグリッド24、24・・と、第1固定接点5の左右両側に所定の向きで取り付けられる一組の永久磁石25、25と、永久磁石25、25を保持する保持部材26とを備えてなる。消弧板23は、絶縁性及び耐アーク性に優れた合成樹脂(たとえば充填剤としてガラス繊維が約30%添加された6ナイロン等)により成形された板状体であって、消弧室22の左壁面若しくは右壁面を覆うように配置される。また、消弧板23の下辺には、保持部材26の磁石保持部29を嵌入可能な前後方向へ所定の幅を有する切り欠き27が設けられている。
The arc
各グリッド24は、平行に延びる一対の脚部と、脚部の一端同士を繋ぐ連結部とを有する上面視略U字状に成形された金属板である。そして、グリッド24、24・・は、連結部が前方を向くような姿勢で消弧板23、23間を上下方向へ所定の間隔毎に複数枚積層された状態となっている。なお、各グリッド24は、グリッド24の左右両側部に夫々外方へ突設された係合片24a、24aを、各消弧板23に開設された係合孔へ差し込むことによってグリッド23、23間に架設される。
Each
保持部材26は、消弧板23同様、絶縁性及び耐アーク性に優れた合成樹脂により成形されたものであって、第1固定金具6の固定接点部17を保持する接点保持部28と、接点保持部28から上方へ立設される一対の磁石保持部29、29とを備えてなる。接点保持部28は、方形状のブロック体の上面に上方と前方とに開口する凹部28aを設けてなるもので、該凹部28aは第1固定金具6の固定接点部17の上下方向での厚みと略同じ上下方向深さを有しており、凹部28a内へ固定接点部17を差し込み可能となっている。また、凹部28aよりも後側における接点保持部28の上面部28bは、固定接点部17を差し込んだ際に固定接点部17の後端面が当接するストッパとして機能するとともに、保持部材26と消弧板23とを組み付けた際に消弧板23の下辺部が当接するストッパとしても機能する。一方、各磁石保持部29は、夫々左右外側に開口する箱状に形成され、その開口から内部へ収納される永久磁石25を保持可能となっている。また、磁石保持部29の前後方向での長さは、消弧板23の下辺部に設けられた切り欠き27の前後方向長さと同じになっている。さらに、磁石保持部29の左右方向での内側部は、凹部28a上へ突出しており、その下面が凹部28aへ差し込まれた固定接点部17の上面に当接しするようになっており、固定接点部17を保持する機構としても作用するようになっている。
Like the
なお、第1固定金具6についても説明すると、第1固定金具6は、後方へ略水平に延びる板状の固定接点部17を有しており、該固定接点部17の先端(後端)上面に第1固定接点5が設けられている。また、固定接点部17における第1固定接点5の前側には、発生したアークの伸張を助長するためのアーク走行部18が切り起こし状に設けられている。
The
上記構成要素からなる消弧装置21と第1固定金具6とは、以下のようにして組み立てられる。
まず、グリッド24、24・・を消弧板23、23間に架設し、グリッド24、24・・と消弧板23、23とを一体化する。一方、第1固定接点5を上方へ向けた姿勢で第1固定金具6の固定接点部17を接点保持部28の凹部28a内へ差し込み、第1固定金具6と保持部材26とを一体化する。また、各磁石保持部29に永久磁石25を保持させ、永久磁石25、25と保持部材26とを一体化する。このとき、電流の流れる方向を参酌し、一方の永久磁石25はN極が、他方の永久磁石25はS極が夫々左右方向で内側を向くような姿勢で磁石保持部29、29に保持させる。たとえば図7(a)に示すように、紙面の裏から表へ向かって(第1固定接点5から第1可動接点9へ向かって)電流が流れるのであれば、磁界の向きが左から右となるように永久磁石25、25を配置する。すると、両接点間に発生したアークに対し前側へ力がかかることになり、図7(b)に示すように、アークは前側、すなわちアーク走行部18及びグリッド24、24・・側へ伸張することになる。最後に、グリッド24、24・・と一体化された消弧板23、23の切り欠き27、27内に、第1固定金具6及び永久磁石25、25と一体化された保持部材26の磁石保持部29、29を嵌め込み、両者を一体化することにより、消弧板23、23、グリッド24、24・・、永久磁石25、25、及び固定接点部17が後述の如き位置に位置決めされた状態で、消弧装置21及び第1固定金具6が組み立てられる。
The
First, the
そして、組み立てられた消弧装置21及び第1固定金具6では、永久磁石25、25が、第1固定接点5の後端からアーク走行部18の中程(すなわち、アーク走行部18の前端を越えない位置)にわたって側面視で重なるように位置している。また、図5に示すように、全てのグリッド24、24・・の脚部が永久磁石25、25の前端よりも後側まで突出するとともに、全てのグリッド24、24・・の連結部の前端が永久磁石25、25の前端よりも前側に位置した状態となっている。つまり、第1固定接点5と、永久磁石25、25と、グリッド24、24・・とが好適な位置に位置決めされた状態となる。したがって、後は消弧装置21及び第1固定金具6を、消弧装置21が消弧室22内に位置するように設置するとともに、第1可動接点9がグリッド24、24・・の脚部間を移動しながら第1固定接点5に接触/離隔するように可動接点部材11を設置すれば、直流遮断器1における接点部及び消弧装置21の設置は完了となる。なお、第2固定接点7及び第2可動接点10側の消弧装置としては、上記消弧装置21を上下及び前後逆さにしたものを使用すればよい。
In the assembled arc-extinguishing
以上のような構成を有する直流遮断器1によれば、永久磁石25、25を保持する保持部材26に、第1固定金具6の固定接点部17を差し込んで一体化可能とした接点保持部28を設けるとともに、消弧板23、23に保持部材26の磁石保持部29、29を嵌め込んで一体化可能とした切り欠き27、27を設けている。そして、磁石保持部29、29に永久磁石25、25を、接点保持部28に固定接点部17を夫々保持させるとともに、グリッド24、24・・が取り付けられた消弧板23と保持部材26とを係合させて一体化させることにより、消弧板23、23、グリッド24、24・・、永久磁石25、25、アーク走行部18、及び第1固定接点5(ひいては接点部)が位置決めされるようになっている。したがって、速やかな消弧に必要な構成要素を容易且つ確実に好適な位置関係で配置させることができ、消弧作用の向上を図ることができる。
According to the DC circuit breaker 1 having the above-described configuration, the
また、磁石保持部29、29を消弧板23との係合に利用しているため、保持部材26の構成の合理化を図ることができ、保持部材26の構造を簡素化することができる等の効果がある。
さらに、永久磁石25、25が、第1固定接点5の後端からアーク走行部18の中程にわたって側面視で重なるように位置している一方、全てのグリッド24、24・・の脚部が永久磁石25、25の前端よりも後側まで突出するとともに、全てのグリッド24、24・・の連結部の前端が永久磁石25、25の前端よりも前側に位置した状態となっている。したがって、消弧作用に極めて優れた直流遮断器1とすることができる。
Further, since the
Further, the
なお、本発明に係る直流遮断器は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、直流遮断器の全体的な構成は勿論、消弧装置等の構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。 The DC circuit breaker according to the present invention is not limited to the aspect of the above embodiment, and the gist of the present invention is not limited to the overall structure of the DC circuit breaker but also the structure of the arc extinguishing device and the like. As long as it does not deviate, it can change suitably as needed.
たとえば、上記実施形態では、1つの電路に固定接点と可動接点とを夫々2つずつ設けているが、本発明に係る消弧装置は、1つの電路に固定接点と可動接点とが夫々1つずつしか設けられていないタイプの直流遮断器に対しても好適に採用することができる。
また、上記実施形態では、磁石保持部を被係合部としているが、消弧板に係合部としての係合突起を、保持部材に被係合部としての係合孔を設ける等してもよく、消弧板と保持部材とをどのように係合させるかについては適宜設計変更可能である。
さらに、消弧板、グリッド、永久磁石、アーク走行部、及び接点部の位置決めについて、上記実施形態の位置は好適な位置の一例にすぎず、各要素をどのような位置に配置させるかについても設計変更可能である。
For example, in the above embodiment, two fixed contacts and two movable contacts are provided in one electric circuit, but the arc extinguishing apparatus according to the present invention has one fixed contact and one movable contact in one electric circuit. The present invention can also be suitably applied to a type of DC breaker that is provided only one by one.
Moreover, in the said embodiment, although the magnet holding | maintenance part is made into the to-be-engaged part, the engagement protrusion as an engaging part is provided in an arc-extinguishing board, the engagement hole as an to-be-engaged part is provided in a holding member, etc. The design of the arc extinguishing plate and the holding member can be appropriately changed.
Furthermore, regarding the positioning of the arc extinguishing plate, the grid, the permanent magnet, the arc running part, and the contact part, the position of the above embodiment is only an example of a suitable position, and the position at which each element is arranged. The design can be changed.
1・・直流遮断器、2・・遮断器ケース、3・・電源側端子、4・・負荷側端子、5・・第1固定接点(固定接点、接点部)、6・・第1固定金具、9・・第1可動接点(可動接点、接点部)、11・・可動接点部材、17・・固定接点部、18・・アーク走行部、21・・消弧装置、22・・消弧室、23・・消弧板、24・・グリッド、25・・永久磁石、26・・保持部材、27・・切り欠き(係合部)、28・・接点保持部、29・・磁石保持部(被係合部)。
1 ....
Claims (1)
前記固定接点は金属板状の固定接点部の表面に設けられているとともに、前記固定接点部に、発生するアークを前記消弧装置側へ伸張するためのアーク走行部が切り起こし状に形成されている一方、
前記消弧装置は、前記接点部を左右から挟むように取り付けられる一対の消弧板と、前記消弧板間に積層される複数のグリッドと、前記固定接点の左右両側に取り付けられる一組の永久磁石とを有し、
さらに、前記永久磁石を保持する磁石保持部と、前記固定接点部を差し込み可能な接点保持部とを一体的に備えた保持部材を設けるとともに、前記消弧板に前記保持部材に係合する係合部を、前記保持部材に前記係合部が係合する被係合部を夫々設けており、
前記磁石保持部に前記永久磁石を、前記接点保持部に前記固定接点部を夫々保持させるとともに、前記グリッドが取り付けられた前記消弧板と前記保持部材とを係合させることにより、前記消弧板、前記グリッド、前記永久磁石、前記アーク走行部、及び前記固定接点が位置決めされることを特徴とする直流遮断器。 A power supply side terminal is provided on the front side of the circuit breaker case, and a load side terminal is provided on the rear side. A fixed contact and a movable contact are provided on the electric circuit disposed between the power supply side terminal and the load side terminal. An arc extinguishing device is installed in an arc extinguishing chamber where the contact part is arranged, and when the abnormal current flows through the electric circuit, the contact part is opened to interrupt the electric circuit. A DC circuit breaker,
The fixed contact is provided on the surface of a metal plate-like fixed contact portion, and an arc running portion for extending the generated arc to the arc extinguishing device side is formed in a cut and raised shape on the fixed contact portion. While
The arc extinguishing device includes a pair of arc extinguishing plates that are attached so as to sandwich the contact portion from right and left, a plurality of grids that are stacked between the arc extinguishing plates, and a set that is attached to the left and right sides of the fixed contact. A permanent magnet,
In addition, a holding member that integrally includes a magnet holding portion that holds the permanent magnet and a contact holding portion into which the fixed contact portion can be inserted is provided, and a member that engages the holding member with the arc extinguishing plate. The engaging portions are respectively provided with engaged portions with which the engaging portions are engaged with the holding member,
By holding the permanent magnet on the magnet holding part and the fixed contact part on the contact holding part, and engaging the arc extinguishing plate to which the grid is attached and the holding member, The board, the grid, the permanent magnet, the arc travel part, and the fixed contact are positioned.
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