JP4058967B2 - 回路しゃ断器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートブレーカなどを対象とした回路しゃ断器に関し、詳しくはその電流しゃ断部の組立構造に係わる。
【0002】
【従来の技術】
まず、オートブレーカを例に、配線用回路しゃ断器の構成概要を図3に示す。図において、1はしゃ断器の本体ケース(樹脂ケース)、2は開閉操作ハンドル、3はハンドル2に連繋したトグル式の開閉機構部、4は過負荷引外し装置、5は主回路の各相に対応する固定接触子,可動接触子および消弧室を内装して前記開閉機構部に連繋させたユニット構造になる電流しゃ断部である。かかる回路しゃ断器の開閉動作は周知の通りであり、ハンドル2のON/OFF操作により開閉機構部3を介して電流しゃ断器部5の可動接触子が開閉動作する。また、主回路の通電中に過電流が通流して過負荷引外し装置4が作動すると、開閉機構部3のラッチが外れてトリップ動作し、電流しゃ断部5の可動接触子が開極して主回路電流をしゃ断する。
【0003】
前記の電流しゃ断部5として、回動式の橋絡可動接触子を使用した2点切り方式のものが特開平6−028964号公報,特開平6−52777号公報などで公知である。また、本発明と同一出願人より特願2001−158049号として出願した従来例の組立構造(1相分)を図4(a),(b) に示す。図において、6は電流しゃ断部5の絶縁ケース(二つ割りの箱形樹脂ケース)、7は絶縁ケース5の内部でその天井および底面側に左右から内装して上下の対角上に配置した電源側および負荷側の固定接触子、7aは固定接触子7の先端部に設けた固定接点、8は固定接触子7の間を橋絡する可動接触子、9は可動接触子8を保持した回転ドラム形の接触子ホルダ、10は消弧装置(消弧グリッド)であり、可動接触子8は接触子ホルダ9に形成した直径方向の貫通穴9aに遊嵌し、接圧ばね11を介して定位置に付勢保持されている。
【0004】
ここで、前記の固定接触子7は、先端側部をU字状に折り曲げてここに固定接点7aを設け、主回路に短絡電流などの過電流が流れた際に固定接触子7の先端部分と可動接触子8との間に働く電磁反発力を利用して過負荷引外し装置4(図3参照)が作動する以前に可動接触子8をいち早く開極方向に駆動するようにしており、さらに固定接触子7の折り返し部分には接点部の左右および背面の三方を包囲するように磁性ヨーク12を配備し、接触子に流れる電流の磁界を強めて過電流が流れた際に固定/可動接触子間に働く電磁反発力を高めるとともに、同時に固定/可動接点間に発生したアークを消弧装置10に向けて伸長させるアーク駆動力も高めるようにしている。
【0005】
なお、固定接触子7について、絶縁ケース6の底部側に敷設した電源側の固定接触子は絶縁ケース6の左端面から引き出した接触子導体を図示のように屈曲して端子部7bを形成し、しゃ断器本体の端子部に臨ませている。一方、絶縁ケース6の天井側に布設した負荷側の固定接触子は、その端子部7bを絶縁ケース7の上面切欠部に臨ませて図3に示した過負荷引外し装置と接続するようにしている。
【0006】
また、回路しゃ断器の電流しゃ断部として、図5に示すように絶縁ケース6に左右から内装してケースの天井,および底面側に敷設した電源側,負荷側の固定接触子7の接触子導体を直線状に延長し、この固定接触子7と橋絡可動接触子8とでZ字状の通電路を形成するようした構成のものが本発明と同一出願人より特願2001−158054号として先に提案されている。この構成により、図4に示したU字形の固定接触子と同様に、主回路に過電流が流れた際には固定接触子7と可動接触子8との間に働く電磁反発力を利用して可動接触子8をいち早く開極駆動させることができるとともに、固定接触子7の先端部をU字形に折り返さずに直線状としたことで、絶縁ケース6の高さを縮小して電流しゃ断部5を小形化できる。
【0007】
また、図5の構成においては、固定接触子7の先端からその前方に位置する消弧装置10に向けて延在するアークランナー13を備え、電流しゃ断時に固定/可動接点間に生じたアーク15を磁気駆動により固定接触子7からアークランナー13に移して消弧装置10のグリッドへ導くようにしている。なお、図示例では、固定接触子7の接触子導体には可動接触子8を挟んで対峙する他方の固定接触子7の接点7aとの対向面域を磁気シールド14で覆い、この部分を通流する電流の磁界が可動接触子8の開極動作,アーク駆動を妨げるのを抑制するようにしている。また、12は固定接触子7の先端部の裏側に配置した磁気ヨークである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記した回路しゃ断器の電流しゃ断部は、電流しゃ断性能を高めるために、固定/可動接点間に発生したアーク15をできるだけ速く消弧装置10に駆動すること、また消弧装置10として広い消弧室空間を確保できることが望ましく、一方では回路しゃ断器を小形化するには、しゃ断器の本体ケースに内蔵する電流しゃ断部5をできるだけコンパクトに構成することが望ましい。
【0009】
かかる観点から図4,図5に示した従来構造の電流しゃ断部を検討すると、次記のような問題点がある。すなわち、図5の構成では、絶縁ケース6の内壁面に沿って直線状に敷設した固定接触子7に対して、磁気ヨーク12を接触子の先端部の裏側に配置していることから、磁気ヨーク12の厚みだけ絶縁ケース6の高さ寸法が大きくなる。
【0011】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記の各課題を解決して、電流しゃ断部のコンパクト化と併せて、しゃ断性能の向上化が図れるように組立構造を改良した回路しゃ断器を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁ケースと、上下平行に対峙させて絶縁ケースに内装した電源側,負荷側の固定接触子と、しゃ断器の開閉機構部に連繋した回転式接触子ホルダに保持して前記固定接触子の接点間に配した橋絡可動接触子と、左右に振り分けて絶縁ケースに内蔵した消弧装置との組立体からなる電流しゃ断部を装備した回路しゃ断器であり、前記電源側および負荷側の固定接触子の各接触子導体をほぼ直線状とし、かつ固定接触子の先端部に固定接点が設けられ、固定接触子の後端を前記絶縁ケースの電源側及び負荷側端面からそれぞれ引き出すとともに、該固定接触子の先端部周域に接触子に流れる電流の磁界を強める磁気ヨークを配備したものにおいて、
前記固定接触子の固定接点が設けられた先端部を可動接触子側に向けて突き出すよう階段状に屈曲した上で、該先端部の背面と絶縁ケースの壁面との間のスペースを利用してここに磁気ヨークを介挿するようにする。
【0013】
これにより、磁気ヨークが絶縁ケースの高さ方向に突き出すことがなくなるので、その分だけ絶縁ケースの高さを縮減してコンパクトに構成できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1,図2に示す実施例に基づいて説明する。各実施例の図中で図4,図5に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例1〕
図1(a) 〜(c) は図5に示した2点切り式電流しゃ断部に対応する本発明の実施例を示すものであり、図1(a) は回路しゃ断器のON状態,(b) はトリップ動作による電流しゃ断時の状態、(c) はアークランナー取付部の拡大図を表している。
【0017】
この実施例の電流しゃ断部5は、その基本的な構造が図5と同様であるが、特に固定接触子7,磁気ヨーク12,およびアークランナー13についての組立構造が次記のようになる。すなわち、絶縁ケース6に左右から内装してケースの天井および底面側に敷設した電源側,負荷側の固定接触子7は、固定接点7aを設けた先端部を図示のように可動接触子8の方に向けて突き出すよう階段状に屈曲した上で、該先端部の背面と絶縁ケース6の天井,底壁面との間に残る間隙を利用してここに磁気ヨーク12を介挿配置する。これにより、絶縁ケース6の内壁面に沿って磁気ヨーク12と固定接触子7の接触子導体とが同じレベルに並ぶことになり、図5の従来構造と比べて絶縁ケース6の高さ寸法を縮減して電流しゃ断部5をコンパクトに構成できる。
【0018】
また、固定接触子7の先端から消弧装置(消弧グリッド)10の端面に向けて延在するアークランナー13は、銅製の固定接触子7とは別個に鉄などの磁性体で作られており、その基部から背後に張り出した平角状の取付フランジ13aを形成するとともに、基部とランナーの先端部との中間部を固定接点7aと反対方向に傾斜延在する屈曲部13bを曲げ加工した構造になる。
【0019】
そして、このアークランナー13を固定接触子7に取付けるには、あらかじめ固定接触子7の先端部裏面側に凹段部を形成しておき、この凹段部にアークランナー13の取付フランジ13aを重ね合わせて溶接,あるいは硬ろう付けして接合する。
上記の取付構造によれば、固定接触子7の表面側に設けた固定接点7aに制約されることなしに、裏面側に広い取付面積を確保してアークランナー13を接合できる。しかも、その接合面は接点間に生じたアーク15の熱に直接晒されることがなく、これによりアークランナー13の接合状態を安定維持できる。
【0020】
また、図1(c) で表すように、電流しゃ断時に前記アークランナー13の屈曲部13bに流れる電流と接点間に生じたアーク15の電流との向きが逆となって両者の間には電磁反発力が生じ、この電磁反発力がアーク15を消弧装置10に向けて駆動するアーク駆動力として有効に働く。これによりアーク15を素早く消弧装置10に駆動して消弧できる。しかも、図5に示した直線状のアークランナーと比べて、アークランナー13の先端部側には拡大した消弧室スペースが確保される。
【0021】
さらに、アークランナー13を磁性体で構成することにより、このアークランナー13に接近して固定接触子7の先端部周域に配した磁気ヨーク12への電流磁界の集中が緩和されるので、主回路に過電流が流れた際にも磁気ヨーク12の磁気飽和が起きにくくなり、これにより固定接触子7に流れる電流の磁界を有効に生かして、可動接触子8を開極させる電磁反発力を高めることができる。
【0022】
〔実施例2〕
図2は、図4で述べた電流しゃ断部5に、本発明によるアークランナー13を適用した実施例を示すものである。この実施例においては、接点部をU字形に折り返した固定接触子7について、その接触子先端部に図1で述べたと同様なアークランナー13を追加装備しており、これにより先記実施例と同等な効果を奏してその遮断性能を向上できる。
【0023】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、絶縁ケースと、上下平行に対峙させて絶縁ケースに内装した電源側,負荷側の固定接触子と、しゃ断器の開閉機構部に連繋した回転式接触子ホルダに保持して前記固定接触子の接点間に配した橋絡可動接触子と、左右に振り分けて絶縁ケースに内蔵した消弧装置との組立体からなる電流しゃ断部を装備した回路しゃ断器であり、前記電源側および負荷側の固定接触子の各接触子導体をほぼ直線状とし、かつ固定接触子の先端部に固定接点が設けられ、固定接触子の後端を前記絶縁ケースの電源側及び負荷側端面からそれぞれ引き出すとともに、該固定接触子の先端部周域に接触子に流れる電流の磁界を強める磁気ヨークを配備したものにおいて、前記固定接触子の固定接点が設けられた先端部を可動接触子側に向けて突き出すよう階段状に屈曲した上で、該先端部の背面と絶縁ケースの壁面との間のスペースを利用してここに磁気ヨークを介挿することにより、絶縁ケースの高さを縮減して電流しゃ断部をコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に対応する回路しゃ断器の電流しゃ断器部の構成図であり、(a),(b) はそれぞれ接触子ON,および電流しゃ断時の状態を表した図、(c) はアークランナーの構造拡大図
【図2】本発明の実施例2に対応する電流しゃ断部の構成断面図
【図3】オートブレーカを例示した回路しゃ断器全体の構成概要図
【図4】図2に対する従来の電流しゃ断部の構成図であり、(a),(b) はそれぞれ内部構造を表す平面図,および側面図
【図5】図4と異なる従来例の電流しゃ断部の構成概要図
【符号の説明】
1 しゃ断器の本体ケース
3 開閉機構部
5 電流しゃ断部
6 絶縁ケース
7 固定接触子
7a 固定接点
8 可動接触子
10 消弧装置
12 磁気ヨーク
13 アークランナー
13a 取付フランジ
13b 屈曲部
15 アーク
Claims (1)
- 絶縁ケースと、上下平行に対峙させて絶縁ケースに内装した電源側,負荷側の固定接触子と、しゃ断器の開閉機構部に連繋した回転式接触子ホルダに保持して前記固定接触子の接点間に配した橋絡可動接触子と、左右に振り分けて絶縁ケースに内蔵した消弧装置との組立体からなる電流しゃ断部を装備した回路しゃ断器であり、前記電源側および負荷側の固定接触子の各接触子導体をほぼ直線状とし、かつ固定接触子の先端部に固定接点が設けられ、固定接触子の後端を前記絶縁ケースの電源側及び負荷側端面からそれぞれ引き出すとともに、該固定接触子の先端部周域に接触子に流れる電流の磁界を強める磁気ヨークを配備したものにおいて、
前記固定接触子の固定接点が設けられた先端部を可動接触子側に向けて突き出すよう階段状に屈曲した上で、該先端部の背面と絶縁ケースの壁面との間に磁気ヨークを介挿したことを特徴とする回路しゃ断器。
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