JP4360013B2 - Circuit breaker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、短絡電流により平行導体間に発生する電磁力を利用して接触子を開離させる回路遮断器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図14は例えば特公昭62−2423号公報に示された従来の回路遮断器を示す部分断面図であり、図において、1は可動接点2が一端に固着された可動接触子、5は可動接点2と接点対をなす固定接点6を有する固定接触子であり、端子部15aにて電源回路と接続される。閉路状態では、上記可動接触子1と固定接触子5は、上下にわずかな間隔で重合し互いに平行に保持されている。13は消弧側板14にて保持された複数の消弧板、25は可動接触子1を開閉動作させる機構部、29は機構部25を手動にて操作するためのハンドルである。これらの構成部品は、カバー28とベース27からなる筐体にて収納される。
【0003】
次に動作について説明する。通常通電時の開閉では、ハンドル29の操作にて機構部25が動作し、可動接触子1が回動して開閉される。一方、閉路状態で短絡電流等の大電流が流れた場合、可動接触子と固定接触子に流れる逆方向電流による電磁反発力によって上記機構部に無関係に接触子が開離し、続いて過電流に応答して引外し機構(図示せず)の作動により、機構部25を遮断状態に駆動する。従って、事故発生直後の早い時期に、接点2、6間にアークを発生させ、このアークを急速に引き延ばすことができ、接点間のアーク電圧は素早く立ち上がる。このアーク電圧により事故電流が限流される。続いて、電流瞬時値が低下すると、アークは鉄製の消弧板13に引き込まれて分断、冷却され、消弧されるので、電流が遮断される。
【0004】
このような図14に示す回路遮断器においては、固定接触子5は、閉路状態において可動接触子1と対向し平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部7aを確保するために略U状に折り曲げられ、可動接触子と対向する先端部に固定接点6が固着されている。このような固定接触子においては、可動接触子1に電磁吸引力を発生させる逆平行導体部7bを流れる電流の影響を小さくするため、また折曲げ加工時の金型の制約から垂直導体部7eの高さを小さくできず回路遮断器の高さ方向の小形化が難しく、さらには固定接触子の導体が長くなり部品コスト高になるという欠点もあった。
【0005】
そこで、上記公報に開示された別の従来の回路遮断器では、図15に示す固定接触子構造にて回路遮断器の高さ方向の小形化を図っている。図15において、固定接触子5は可動接触子1(図示しない)と対向する部分に、その先端側5bから基端側5aに向かって延びる舌片を形成するようにコ字形の抜穴36が設けられている。上記舌片は、閉路状態の可動接触子と平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部7aとその一端部に固着された固定接点6にて形成されており、閉路状態の可動接触子と平行且つ同方向電流が流れる逆平行導体部7bが上記平行導体部7aと同一高さに配置され、図14の垂直導体部7eのように、上下方向に延びる導体は存在しない。従って、回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくでき、ユーザの使い勝手が良くなる。また、固定接触子の製造に曲げ加工を用いる必要が無くなり、加工性が向上する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回路遮断器では、閉路状態の可動接触子と平行且つ逆方向電流が流れて電磁反発力を発生させる平行導体部とそれ以外の固定接触子を形成する電路とが同一高さに配置されることにより、高さ寸法を小さくすることができたが、閉路状態の可動接触子と平行且つ同方向電流が流れて可動接触子に対して電磁吸引力を発生させる逆平行導体部が存在するので、短絡事故時の可動接触子の開極速度を十分に上げることができない。特に、回路遮断器の幅方向(可動接触子が延びる方向に垂直な方向)の寸法に制限がある場合、逆平行導体部を平行導体部と同一高さに配置することにより、逆平行導体部を流れる電流により発生する可動接触子を電磁吸引する力が、図14に示した略U字状の固定接触子を用いた場合より大きくなることがあり、可動接触子の開極速度が低下して十分な限流性能が得られないと言う問題点があった。
【0007】
また、逆平行導体部を流れる電流が発生する磁界成分は、平行導体部を流れる電流が発生するアークを消弧板へと引き延ばす磁界成分を打ち消し、接点間に発生したアークが消弧板にて分断、冷却され難くなる。これにより、遮断時間が長くなって消弧室構成部品の損耗が増大したり、最悪の場合は、遮断不能となると言う問題点があった。
【0008】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくした遮断器においても、限流性能に優れた回路遮断器を得ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る回路遮断器においては、固定接触子が、固定接点を一端部に有して閉成状態の可動接触子と略平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部と、一端部にて上記平行導体と接続され且つ上記平行導体部の左右両側に配置されて閉成状態の上記可動接触子と略平行且つ同方向電流が流れる逆平行導体部とを有するようにし、上記逆平行導体部の上記可動接触子側に上記可動接触子の可動接点側の一端部を左右より挟み込むように一対の磁性体板を配置し、上記一対の磁性体板を構成する各磁性体板間の間隔より、上記各磁性体板と上記可動接触子の一端部に対向して設けられた磁性体の消弧板との夫々の間隔が小さくなるようにしたものである。
【0010】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、この接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成する一対の導体部に一対の磁性体板が各々対向するようにしたものである。
【0011】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、この接続導体部の固定接点側の前面に磁性体の遮蔽板を配置したものである。
【0012】
また、接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成する一対の導体部の固定接点側の前面に磁性体の一対の遮蔽板を各々配置したものである。
【0013】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、このアークランナの先端部は、一対の磁性体板に囲まれる空間外にあり、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、上記アークランナの先端部の上部空間に磁性体の消弧板が配置されたものである。
【0014】
また、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、複数の磁性体の消弧板の内の一部の消弧板が上記接続導体垂直部と一対の磁性体板の間に配置されたものである。
【0015】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横より平行導体部の他端部側にかけての部位に突起部を設け、上記突起部に囲まれる空間が、上記アークランナ側に広がるラッパ状となるようにしたものである。
【0016】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横から平行導体部の他端部側にかけての部位を、その他の部位よりアークの熱により多量の蒸気を発生する物質にて形成したものである。
【0017】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、このアークランナ、可動接触子、固定接触子、一対の磁性体板および磁性体の消弧板は筐体にて収納され、この筐体内面と上記一対の磁性体板の反可動接触子側の面との間に、上記アークランナの先端部近傍の空間より連通する流路が形成されるようにしたものである。
【0018】
また、複数の極を有し、各極ごとに一対の磁性体板を形成する磁性体片の内、極間側の磁性体片を隣り合う他極の磁性体片と一体にしたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による回路遮断器を説明するための図であり、より具体的には開成状態の消弧ユニット部分の部分断面斜視図である。また、図2は、この消弧ユニット内に配置される主要部の部品展開図である。図3は、図1に示した消弧ユニットを用いて構成される回路遮断器の構成を示す展開図である。
【0020】
図1において、1は一端部に可動接点2(図示せず)が固着された可動接触子、5は上記可動接触子1と接触子対を形成する固定接触子である。10は略L字状の一対の磁性体板であり、上記可動接触子1を左右から挟み込むように配置されており、可動接触子1側の面を絶縁カバー12により覆われている。13は消弧側板14に保持された磁性体からなる複数の馬蹄形の消弧板である。17は可動接触子1に接触圧を発生させるバネであり、一端部をバネ掛け18にて保持されている。16は端子部15cと可動接触子1とを電気的に接続する摺動接触子、19は機構部25(図示せず)の動きをクロスバ24(図示せず)を介して可動接触子1へ伝えるロータであり、このロータの内部構造が分かるように断面をとっている。これらの消弧ユニットを形成する部品は、消弧ユニット筐体本体21と消弧ユニット筐体蓋22にて収納される。
【0021】
図2において、上記消弧ユニット内部の主要部品構成をさらに詳細に説明すると、固定接触子5は、固定接点6が固着された舌片を有しており、この舌片は閉路状態の可動接触子1と略平行且つ逆方向の電流が流れる平行導体部7aと固定接点6から反ロータ19側へと延びるアークランナ9を有している。平行導体部7aはロータ19側で逆平行導体部7bの一端部と接続され、逆平行導体部7bは平行導体部7aの左右に略同一高さで配置されており、逆平行導体部7bの他端部は、上下方向に延びる接続導体垂直部7cと前後方向に延びる接続導体平行部7dを介して端子部15aに接続される。接続導体垂直部7cと接続導体平行部7dには、可動接触子1の回動の軌跡を含む面に沿ったスリット8が設けられている。固定接触子5の逆平行導体部7bの上部には絶縁シート11にて固定接触子と電気的に絶縁された状態の一対の磁性体板10が可動接触子1の可動接点2側端部を挟み込むように配置され、接点間に発生するアークに暴露される上記一対の磁性体板10の内面とロータ側端面と消弧板13側端面とが絶縁カバー12にて覆われている。
【0022】
上記一対の磁性体板は可動接触子1の左右にて上下方向に延びる第1の磁性体板の部位10aと逆平行導体部7bに沿って延び、一端面が接続導体垂直部7cと対向している第2の磁性体板の部位10bにて、各々略L字状となっている。上記絶縁カバー12は、上記一対の磁性体板を覆う第1の絶縁カバーの部位12aと、平行導体部7aの上面を覆う第2の絶縁カバーの部位12bと、接続導体7c、7dを覆う第3の絶縁カバーの部位12cにて一体に形成されている。この絶縁カバーの上に、消弧側板14にて保持された複数の磁性体消弧板13が配置される。上記消弧板の形状は可動接触子1側に切欠き部を有する馬蹄形である。また、可動接触子1は、可動子回転軸4にて回動自在に保持されており、機構部25(図示せず)の動きをロータ19を介して伝えられる構成となっている。このロータ19には、クロスバー24(図示せず)連通用の貫通穴が設けられている。このような消弧室ユニット23を、図3に示すように、複数個クロスバー24にてロータ連通し、このクロスバーと機構部25を係合させ、これらと回路の異常を検知して上記機構部を駆動するリレー部26とハンドル29とを、カバー28とベース27とからなる筐体にて収納すれば、回路遮断器が構成される。
【0023】
次に動作について説明する。通常通電時の開閉では、ハンドル29の操作にて機構部25が動作し、可動接触子1が回動して開閉される。一方、閉路状態で短絡電流等の大電流が流れた場合、可動接触子と固定接触子に流れる逆方向電流による電磁反発力によって上記機構部に無関係に接触子が開離し、続いて過電流に応答してリレー部26の作動により、機構部25を遮断状態に駆動する。従って、事故発生直後の早い時期に、接点2、6間にアークを発生させ、このアークを急速に引き延ばすことができ、接点間のアーク電圧は素早く立ち上がる。このアーク電圧により事故電流が限流される。続いて、電流瞬時値が低下すると、アークは鉄製の消弧板13に引き込まれて分断、冷却され、消弧されるので、電流が遮断される。これらの遮断動作は基本的に上記従来の回路遮断器と同様である。また、閉路状態の可動接触子と平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部7aと、閉路状態の可動接触子と平行且つ同方向電流が流れる逆平行導体部7bが上記電路7aと同一高さに配置されることにより、回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくでき、ユーザの使い勝手が良くなること、および、固定接触子の製造に曲げ加工を用いる必要が無くなり加工性が向上することも上記別の従来の回路遮断器と同様である。
【0024】
しかしながら本実施の形態では、上記別の従来の回路遮断器と異なり、逆平行導体部7b上部に略L字状の一対の磁性体板10を配置しており、この一対の磁性体板と磁性体消弧板13にて磁気回路を形成し、逆平行導体部7bの電流が発生する磁界成分が可動接触子1および接点間に発生したアークに作用するのを防止するとともに、上記可動接触子およびアークの駆動を促進している。
【0025】
図4および図5は、本実施の形態での可動接触子1、固定接触子5、一対の磁性体板10および消弧板13の位置関係を模式的に示す説明図である。図4は閉路状態を、図5は遮断動作途中の可動接触子が最大開極した状態を夫々示している。図5(a)は、図5(b)を上方より見た図である。また、図4および図5(b)中には、白抜き矢印にて電流の流れを夫々示している。図5(a)に示す様に、逆平行導体部7bの上部に設けられた一対の磁性体板10の間隔Wは、一対の磁性体板10と消弧板13との間隙d1より大きく配置されている。
【0026】
このような構成とすると、図4に示した閉路状態において、逆平行導体部7bを流れる電流が発生する磁束(可動接触子1の開極を妨げる磁界成分)は、一対の磁性体板10および消弧板13がつくる磁気回路を通るため、可動接触子1には作用しなくなる(可動接触子1は逆平行導体部7bを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽される)。さらに、閉路状態の可動接触子1は、一対の磁性体板10と消弧板13にて形成される略U字状の磁性体に囲まれる空間内に位置しているので、上記磁性体による吸引力が働き、開極速度が向上する(言い換えれば、限流性能が向上する)。
【0027】
同様に、図5(b)に示すように、接点間に発生したアークにも上記逆平行導体部7bを流れる電流が発生する磁界は作用しなくなり、アークは平行導体部7aの電流がつくる磁界によりアークランナ9へと押しだされる。さらに、アークは、一対の磁性体板10と消弧板13にて形成される略U字状の磁性体に囲まれる空間内に位置しており、疑似的に馬蹄形消弧板の足の部分(消弧板の切欠き部左右の部分)が可動接触子1側へと延びた構成と等価となるので、アークに働く消弧板13への吸引力が向上する。この吸引力の向上により、アークが消弧板にて分断、冷却される時点が早くなるので、遮断時間の短縮が図れ、消弧室の損耗低減につながる。また、アーク時間が長くなることによりホットガスが充満して遮断不能となることを防げる。
【0028】
ところで、回路遮断器の端子部は電線との接続ネジ等の関係から取付面より高い位置に設けられるのが一般的である。一方、固定接点6は、筐体内部空間を最大限利用して回路遮断器の高さ方向を小さくするため、できるだけ底面側(上記取付面側)に設けられる。そのため、図5(b)に示すように、端子部15aと固定接点6を結ぶ導体には、上下方向に延びる接続導体垂直部位7cが必須となる。この接続導体垂直部7cを流れる電流は、アークを流れる電流と略平行且つ逆方向となるので、アークランナ9に押しだされて消弧板13側へと駆動してきたアークを固定接点6側へと押し戻す電磁力を発生する。このアークを押し戻す電磁力を低減するために、接続導体垂直部位7cにはスリット8を設け、アークの走行方向から左右にずれた位置に接続導体垂直部位7cを配置している。さらに、略L字状の一対の磁性体板10の第2の磁性体板の部位10bの端子部15a側端面が、上記左右にずれた位置に配置された接続導体垂直部位7cと対向するように配置されており、接続導体垂直部7cの電流がつくる磁界は、逆平行導体部7bの場合と同様に、一対の磁性体板10と消弧板13とで構成される磁気回路にて遮蔽されてアークには作用し難くなっているので、消弧板側へと駆動されたアークが、逆駆動方向の電磁力にて再び接点側へと押し戻されることがなく、再点弧による遮断失敗が起こり難い回路遮断器が得られる。
【0029】
また、本実施の形態では、コアを一対の略L字状の磁性体板10にて構成しているので、一般的な、左右の磁性体板を上部でつないだコ字状のコアに比べて、加工性、組立性に優れている。
【0030】
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2による回路遮断器の主要部を説明するための図である。図6において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0031】
図6において、1は可動接点2を有する可動接触子、5は固定接点6を有する固定接触子、15aは端子部、10は前後方向に長い長方形の一対の磁性体板、13は上記10一対の磁性体板の上部に設けられた複数の磁性体消弧板である。同図(a)は、同図(b)の左側面図であり、複数の消弧板の内、最下部の消弧板13a以外の消弧板は省略している。上記最下部の消弧板13aと一対の磁性体板10との距離d2は、一対の磁性体板10の各磁性体板間隔Wより小さくなるように配置されている。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0032】
本実施の形態では、逆平行導体部7bに沿って一対の磁性体板10を設け、この一対の磁性体板と消弧板とにて磁気回路を形成して、可動接触子1を逆平行導体部7bを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽すること、閉路状態の可動接触子1に磁性体による吸引力が働き開極速度が向上すること、接続導体垂直部7cを流れる電流がつくるアークを接点間に押し戻す磁界成分を上記磁気回路にて遮蔽することは実施の形態1と同様である。しかし、本実施の形態では、上記磁気回路は、主に、一対の磁性体板10と最下部消弧板13aにて形成されるので、最下部消弧板13aが磁気飽和しないように板厚を厚くする必要がある。
【0033】
また、本実施の形態では、一対の磁性体板10に囲まれる空間を固定接触子側に限定しているので、一対の磁性体板上部空間に容積の大きな消弧板を配置することができ、消弧板の熱容量が増加して、短絡遮断時のアークの熱による消弧板の損耗を低減できる。
【0034】
さらに、実施の形態1で示した略L字状の一対の磁性体板に比べて、一対の磁性体板10と開成状態の可動接触子先端部の距離を大きくできるので、磁性体板10の絶縁が不十分で、可動接触子1、磁性体板10、固定接触子5の経路で電流が流れて遮断不能となることを防げる。また、磁性体板形状が単純化されるので、一対の磁性体板を切り出す板材の利用率が向上する。
【0035】
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3による回路遮断器の主要部を説明するための図である。図7において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0036】
図7において、1は可動接点2を有する可動接触子、5は固定接点6を有する固定接触子、15aは端子部、10は上下方向に長い長方形の一対の磁性体板、13は上記一対の磁性体板の上部に設けられた複数の磁性体の消弧板である。同図(a)は、同図(b)の上面図であり、消弧板13と一対の磁性体板10との距離d3より、一対の磁性体板10の間隔Wの方が大きくなるように配置されている。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0037】
本実施の形態では、逆平行導体部7b上部に一対の磁性体板10を設け、この一対の磁性体板と消弧板とにて磁気回路を形成して、可動接触子1を逆平行導体部7bを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽すること、閉路状態の可動接触子1に磁性体による吸引力が働き開極速度が向上すること、一対の磁性体板10により、疑似的に馬蹄形消弧板の足の部分(消弧板切欠き部左右の部分)が可動接触子1側へと延びた構成と等価となり、アークに働く消弧板13への吸引力が向上することは実施の形態1と同様である。しかし、本実施の形態では、接続導体垂直部7cと対向する位置に一対の磁性体板10が配置されないので、接続導体垂直部7cを流れる電流がつくるアークを接点間に押し戻す磁界成分を一対の磁性体板10にて遮蔽することない。代りに、この磁界成分は、一対の磁性体板10と接続導体垂直部7cの間に配置される複数の磁性体消弧板13の一部13bにて、アークに対して遮蔽される。
【0038】
また、本実施の形態では、一対の磁性体板10に囲まれる空間を接点対側に限定しているので、アークランナ9上部に設けられる消弧板の枚数を多くすることができ、消弧板によるアーク分断、冷却作用が向上する。これにより、同作用が遮断性能に大きな影響を及ぼす過負荷以下の電流領域での遮断性能や直流遮断性能が向上するとともに、上記アーク冷却作用の向上により短絡遮断時の筐体内圧の上昇が押えられる。また、磁性体板形状が単純化されるので、一対の磁性体板を切り出す板材の利用率が向上する。
【0039】
実施の形態4.
図8は、この発明の実施の形態4による回路遮断器の主要部を説明するための図である。図8において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0040】
図8において、5は固定接点6を有する固定接触子、15aは端子部、10は略L字状の一対の磁性体板(図では、手前側磁性体板を省略している)、30は接続導体7cのアークランナ9側に設けられた磁性体の遮蔽板である。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0041】
本実施の形態では、実施の形態1とは異なり、接続導体垂直部7cの電流がつくるアークを接点対側へと押し戻す磁場成分を遮蔽するため、一対の磁性体板10とは別に遮蔽板30を設けており、これにより上記遮蔽効果をより向上させている。
【0042】
しかし、このように遮蔽板30をアークランナ9先端と接続導体垂直部7cとの間に設けると、アーク柱が伸張する空間が小さくなり、アークの伸張に起因した遮断直前の急激なアーク電圧の上昇が生じなくなる。筐体寸法等の制限から、消弧板枚数を十分設けることができない場合、このアーク伸張にともなうアーク電圧の上昇が生じないと遮断性能が著しく低下する。特に、自然に電流零点が生じない直流遮断で、その傾向が大きい。
【0043】
実施の形態5.
図9は、この発明の実施の形態5による回路遮断器の主要部を説明するための図である。図9において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0044】
図9において、5は固定接点6を有する固定接触子、15aは端子部、10は略L字状の一対の磁性体板(図では、手前側磁性体板を省略している)、31は接続導体7cのアークランナ9側に設けられた磁性体の一対の遮蔽板である。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0045】
本実施の形態では、実施の形態4で示した遮蔽板30に相当する部品が、一対の略L字状の遮蔽板31であり、同遮蔽板31にて接続導体垂直部7cの固定接点6側の面とスリット8側の面とを覆うようにして、接続導体垂直部7cの電流が発生するアークを接点間に押し戻す磁界成分をアークに対して遮蔽している。さらに、遮蔽板31は、接続導体垂直部7cに設けられたスリット8を塞がないので、アークが伸張する空間を確保することができ、前述の遮断性能の低下が生じることがない。
【0046】
実施の形態6.
図10は、この発明の実施の形態6による回路遮断器の主要部を説明するための上面図である。図10において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0047】
図10において、5は固定接点6を有する固定接触子、9は上記固定接点から端子部15a側へと延びるアークランナ、10は絶縁カバー12により接点対側の面を覆われた略L字状の一対の磁性体板、13は消弧板である。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0048】
本実施の形態では、絶縁カバー12の固定接点6の左右直ぐ横から可動接触子回転中心4(図示せず)側の部位に突起部12dを設けて、上記突起に囲まれる空間をアークランナ9側にひらいたラッパ状となるようにしている。これにより、接点間に発生したアークは、前述の平行導体部7aを流れる電流の磁気駆動力や磁性体の吸引力以外に、同図中に白抜き矢印で示すように、上記ラッパ状の壁面でのアークの圧力反射による力やアーク熱によるラッパ状の壁面からの蒸気流の力が、アークをアークランナ9側へと押しだすように働くので、より早い時間でアークが固定接点6を離れ、アークランナ9先端部へと移動する。これにより、固定接点6の消耗が低減するとともに、アークが消弧板13に触れる時刻が早くなり、遮断時間が低減するので、消弧ユニットの損耗が減り、繰り返し遮断動作が行える遮断の信頼性が高い回路遮断器が得られる。
【0049】
ところで、上記突起部12dを設けると、固定接点6より可動接触子回転中心4(図示せず)側の絶縁カバー12の内幅W'(可動接触子が移動する空間の幅)が狭くなり、可動接触子1(図示せず)の左右のブレにより、可動接触子と絶縁カバー内壁が接触して、開極速度低下による限流性能が悪化や、遮断動作時の絶縁カバー12の沿面を介した絶縁破壊による遮断失敗の原因となることがある。そのため、可動接触子の左右のブレが大きい場合、上記ラッパ状の部位12dを設けることはできない。
【0050】
実施の形態7.
前述の実施の形態6のように絶縁カバーに突起部を設け難い場合においても、アーク熱による壁面からの蒸気によりアークを押しだす力が発生できるようにしたのが、本実施の形態である。
【0051】
図11は、この発明の実施の形態7による回路遮断器の主要部を説明するための上面図である。 図11において、図10と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0052】
本実施の形態では、図10の突起部12dの代りに、絶縁カバーの一部12eを、それ以外の絶縁カバーの部位よりアークの熱により大量の蒸気を発生する材料にて構成しており、この絶縁カバーの一部12eから発生する大量の蒸気により接点間に発生したアークの前後に圧力差が生じるので、アークがアークランナ9側へと駆動される。従って、前述の電磁力によるアークを駆動する力とともに、アークの熱による絶縁カバー蒸気を利用したアークを駆動する力が得られ、且つ、前述の可動接触子1(図示せず)が絶縁カバー壁に触れることによる限流性能悪化および遮断失敗を防止できる。
【0053】
一般に、絶縁カバー12は成形性の良い樹脂材にてつくられる場合が多いが、この絶縁カバーには、電流遮断時にアークの圧力や高熱を受けるので、機械強度や耐熱性を上げるため、ガラス繊維やセラミック粒子などを強化材を充填する。このような強化樹脂材を絶縁カバーの主な構成材として用いた場合、絶縁カバーの一部12eに非強化樹脂もしくは強化材を減らした樹脂を用いることにより、相対的に絶縁カバーの一部12eの蒸気発生量をその他の部位より多くすることができる。
【0054】
実施の形態8.
図12は、この発明の実施の形態8による回路遮断器の主要部を説明するための部分断面図である。 図12において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0055】
図12において、32は接続導体垂直部7c(図示せず)を覆うセラミック、33は略L字状の一対の磁性体板10の外側の面を覆う絶縁物、34はアークランナ9先端部より一対の磁性体板10と消弧ユニット筐体本体21もしくは消弧ユニット筐体蓋22との間隙にて形成される流路である。上記絶縁物33と絶縁カバー12は一体に成形されており、これら絶縁物により上記一対の磁性体板10は、固定接触子5と対向する端面を除き、全周面覆われている。同図(a)は、同図(b)のC1-C1断面であり、同図(b)は同図(a)のC2-C2断面であり、同図(a)では、可動接触子1とロータ19を省略している。また、同図には本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、基本的に実施の形態1と同様である。
【0056】
前述のように、接点間に発生したアークはアークランナ9先端へと駆動され消弧板13にて分断、冷却される。アークランナ先端部に達したアークには、接続導体垂直部7cを流れる電流に起因する逆駆動力(アークランナ9先端部から固定接点6側へアークを押し戻す駆動力)の他に、アークランナ先端部へアークが駆動された結果、上記接続導体垂直部7cを覆う絶縁物とアークが近接し、アークの熱により前記絶縁物から発生する蒸気圧によるもう一つの逆駆動力が生じる。このもう一つの逆駆動力を低減する為、本実施の形態では、接続導体垂直部7cを覆う絶縁物として、比較的アークの熱により蒸気を発生し難いセラミック32を用いている。
【0057】
また、アークの固定接点6からアークランナ9先端への走行にともない、アーク前面の気体が押されてアーク前面の圧力が高まってアーク走行速度が低下したり、アークランナ9先端に達したアークから発生する金属蒸気が接点間にもどり、接点間にて再点弧することがある。これらは、遮断時間を長くして消弧ユニットの損耗を増やすのみならず、遮断失敗の原因となることもある。そこで、本実施の形態では、走行アーク前面の圧力上昇や金属蒸気の接点間への逆流を防止するため、アークランナ先端部から一対の磁性体板10の背面側へとつながる流路34を設けて、図12中の白抜き矢印で示す気流を発生させている。
【0058】
実施の形態9.
図13は、この発明の実施の形態9による回路遮断器の主要部を説明するための多極回路遮断器の部分断面図である。 図13において、図1、及び図2と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
【0059】
図13において、12fは回路遮断器の左右端部に配置される磁性体片10aもしくは10fを絶縁する端極絶縁カバー、12gは各極間に配置される磁性体片10b、10cもしくは10d、10eの対を絶縁する極間絶縁カバー、35は各極間の可動接触子1の動きを連動させ、且つ、可動接触子回転軸4(図示せず)を介して可動接触子1の保持を行うクロスバーである。また、消弧装置を収納する消弧ユニット筐体は有しておらず、ベース27(図示せず)とカバー28とにて消弧装置等を直接収納している。また、磁性体の消弧板13は省略されているが、各極において、逆平行導体部7b(図示せず)に沿って一対の磁性体板を設け、この一対の磁性体板と消弧板とにて磁気回路を形成して、可動接触子1を逆平行導体部7bを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽すること、閉路状態の可動接触子1に磁性体による吸引力が働き開極速度が向上すること、接続導体垂直部7c(図示せず)を流れる電流がつくるアークを接点間に押し戻す磁界成分を一対の磁性体板にて遮蔽すること等は実施の形態1と同様である。
【0060】
本実施の形態では、各極の極間で隣り合う磁性体片10bと10cおよび10dと10eを一括して極間絶カバー12gにて絶縁し、且つ、同極間絶縁カバーにて各極間の絶縁も兼ねている。また、図13では、隣り合う磁性体片10bと10cおよび磁性体片10dと10eを各々設けたが、磁性体片10bと10cおよび磁性体片10dと10eを各々一体化してもよい。このように、各極の極間側に位置する部品を隣合う極で一体化することにより部品点数が減り、回路遮断器がより安価となる。
【0061】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、固定接点を一端部に有して閉成状態の可動接触子と略平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部と、一端部にて上記平行導体と接続され且つ上記平行導体部の左右両側に配置されて閉成状態の上記可動接触子と略平行且つ同方向電流が流れる逆平行導体部とを有する固定接触子を用い、上記逆平行導体部の上記可動接触子側に上記可動接触子の可動接点側の一端部を左右より挟み込むように一対の磁性体板を配置し、上記一対の磁性体板を構成する各磁性体板間の間隔より、上記各磁性体板と上記可動接触子の一端部に対向して設けられた磁性体の消弧板との夫々の間隔が小さくなるようにしたしたので、上記のような回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくできる固定接触子構成を用いた場合においても、逆平行導体部の電流がつくる磁界の影響を遮蔽することができ、短絡電流遮断時の開極速度が向上して優れた限流性能が得られ、また、アークを消弧板へと駆動する電磁力が強化されて遮断時間が短縮するので、遮断時の消弧室の損耗が低減されるものが得られる効果がある。
【0062】
また、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、この接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成する一対の導体部に一対の磁性体板が各々対向するようにしたので、接続導体垂直部を流れる電流によるアークを接点間に押し戻す磁界成分をアークに対して遮蔽することができ、再点弧による遮断失敗が起こり難いものが得られる効果がある。
【0063】
さらに、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、この接続導体部の固定接点側の前面に磁性体の遮蔽板を配置したので、接続導体垂直部を流れる電流によるアークを接点間に押し戻す磁界成分をアークに対してより確実に遮蔽することができ、再点弧による遮断失敗が起こり難いものが得られる効果がある。
【0064】
さらに、接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成する一対の導体部の固定接点側の前面に磁性体の一対の遮蔽板を各々配置したので、接続導体垂直部を流れる電流によるアークを接点間に押し戻す磁界成分をアークに対して遮蔽し、且つ、アークランナ先端部のアークが伸張する空間を確保することができ、アーク伸張不足による遮断性能の低下が生じ難いものが得られる効果がある。
【0065】
さらに、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、このアークランナの先端部は、一対の磁性体板に囲まれる空間外にあり、可動接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、上記アークランナの先端部の上部空間に磁性体の消弧板を配置したので、設置できる消弧板枚数を多くすることができ、消弧板によるアーク分断、冷却作用が向上し、過負荷電流遮断性能や直流遮断性能を向上させることができ、また、短絡遮断時の筐体内圧の上昇を低減できるものが得られる効果がある。
【0066】
さらに、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有し、複数の磁性体の消弧板の内の一部の消弧板を上記接続導体垂直部と一対の磁性体板の間に配置したので、上記接続導体垂直部を流れる電流が発生するアークを接点間に押し戻す磁界成分を上記一部の消弧板にてアークに対して遮蔽することができ、再点弧による遮断失敗の生じ難いものが得られる効果がある。
【0067】
さらに、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横より平行導体部の他端部側にかけての部位に突起部を設け、上記突起部に囲まれる空間が、上記アークランナ側に広がるラッパ状となるようにしたので、上記ラッパ状の絶縁物壁によるアーク圧力反射および上記絶縁壁の蒸気圧にてより早い時間でアークを固定接点からアークランナへと押しだすことができ、固定接点の消耗が低減するとともに遮断時間が短縮され、繰り返し遮断動作ができる信頼性の高いものが得られる効果がある。
【0068】
さらに、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横から平行導体部の他端部側にかけての部位を、その他の部位よりアークの熱により多量の蒸気を発生する物質にて形成したので、接点間に発生したアークを絶縁物蒸気に起因する圧力差による駆動力にて固定接点からアークランナに押しだすことができ、また、絶縁カバーに可動接触子が触れ難くなり、絶縁カバーの沿面を介した絶縁破壊に起因する遮断失敗が生じ難いものが得られる効果がある。
【0069】
さらに、平行導体部の一端部にはアークランナが延設され、このアークランナ、可動接触子、固定接触子、一対の磁性体板および磁性体の消弧板が筐体にて収納され、この筐体内面と上記一対の磁性体板の反可動接触子側の面との間に、上記アークランナの先端部近傍の空間より連通する流路が形成されるようにしたので、アークランナを走行するアーク前面の圧力上昇が押えられ、アーク走行速度を向上させることができ、また、アークから発生する金属蒸気が接点間にもどることに起因する遮断失敗が生じ難いものが得られる効果がある。
【0070】
さらに、複数の極を有し、各極ごとに一対の磁性体板を形成する磁性体片の内、極間側の磁性体片を隣り合う他極の磁性体片と一体にしたので、部品点数を減らすことができ、安価なものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の回路遮断器の消弧ユニットを説明するための図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の消弧ユニット内の主要構成部品を説明するための図である。
【図3】 この発明の実施の形態1の回路遮断器を説明するための図である。
【図4】 この発明の実施の形態1の主要部品の位置関係と作用を説明するための図である。
【図5】 この発明の実施の形態1の主要部品の位置関係と作用を説明するための図である。
【図6】 この発明の実施の形態2の主要部品の位置関係と作用を説明するための図である。
【図7】 この発明の実施の形態3の主要部品の位置関係と作用を説明するための図である。
【図8】 この発明の実施の形態4の遮蔽板を説明するための図である。
【図9】 この発明の実施の形態5の一対の遮蔽板を説明するための図である。
【図10】 この発明の実施の形態6の絶縁カバーを説明するための図である。
【図11】 この発明の実施の形態7の絶縁カバーを説明するための図である。
【図12】 この発明の実施の形態8の消弧ユニット内部構成を説明するための図である。
【図13】 この発明の実施の形態9の多極回路遮断器を説明するための図である。
【図14】 従来の回路遮断器を説明するための図である。
【図15】 従来の別の回路遮断器の固定接触子構造を説明するための図である。
【符号の説明】
1 可動接触子、 2 可動接点、 5 固定接触子、 6 固定接点、 7a 平行導体部、 7b 逆平行導体部、 7c 接続導体垂直部、 8 スリット、 9 アークランナ、 10 一対の磁性体板、 10a、10b、10c、10d、10e、10f 磁性体片、 12 絶縁カバー、 12d 突起部、 12e 絶縁カバーの一部、 13 消弧板、 13b 一部の消弧板、15a 端子部、 21、22 筐体、 25 機構部、 30 遮蔽板、 31 一対の遮蔽板、 34 流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker that opens a contact using electromagnetic force generated between parallel conductors by a short-circuit current.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is a partial sectional view showing a conventional circuit breaker disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-2423. In the figure, 1 is a movable contact with a
[0003]
Next, the operation will be described. In the opening and closing at the time of normal energization, the
[0004]
In such a circuit breaker shown in FIG. 14, the
[0005]
Therefore, in another conventional circuit breaker disclosed in the above publication, the circuit breaker is miniaturized in the height direction with the fixed contactor structure shown in FIG. In FIG. 15, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional circuit breaker, a parallel conductor portion that generates an electromagnetic repulsive force in parallel with a closed movable contact and an electric circuit that forms other stationary contacts are arranged at the same height. However, the height dimension can be reduced, but there is an anti-parallel conductor part that generates an electromagnetic attractive force to the movable contact by flowing in the same direction and in the same direction as the closed movable contact. Therefore, the opening speed of the movable contact at the time of a short circuit accident cannot be sufficiently increased. In particular, when there is a limit on the width of the circuit breaker (the direction perpendicular to the direction in which the movable contact extends), the antiparallel conductor part is arranged at the same height as the parallel conductor part. The force for electromagnetically attracting the movable contact generated by the current flowing through the coil may be larger than when the substantially U-shaped fixed contact shown in FIG. 14 is used, and the opening speed of the movable contact decreases. Therefore, there was a problem that sufficient current limiting performance could not be obtained.
[0007]
The magnetic field component generated by the current flowing in the antiparallel conductor part cancels the magnetic field component that extends the arc generated by the current flowing in the parallel conductor part to the arc extinguishing plate, and the arc generated between the contacts is It becomes difficult to be divided and cooled. As a result, there is a problem that the interruption time becomes longer and wear of the arc extinguishing chamber components increases or, in the worst case, the interruption becomes impossible.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to obtain a circuit breaker having excellent current-limiting performance even in a circuit breaker having a reduced size in the height direction of the circuit breaker. It is intended.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the circuit breaker according to the present invention, the fixed contact has a fixed contact at one end, a parallel conductor portion that is substantially parallel to the closed movable contact and through which a reverse current flows, and the above-mentioned at one end. An antiparallel conductor portion connected to the parallel conductor and disposed on both left and right sides of the parallel conductor portion and the movable contactor in a closed state and an approximately parallel and unidirectional current flow. A pair of magnetic plates is arranged on the movable contact side so as to sandwich one end portion of the movable contact side of the movable contact from the left and right, and from the interval between the magnetic plates constituting the pair of magnetic plates, The intervals between the magnetic plates and the magnetic arc-extinguishing plates provided to face one end of the movable contact are reduced.
[0010]
In addition, an arc runner is provided at one end of the parallel conductor, and the fixed contact extends upward from the other end of the antiparallel conductor when the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. The connecting conductor vertical portion is connected to the terminal portion, and the connecting conductor vertical portion is provided with a slit at a portion that intersects the surface including the locus during the opening / closing operation of the movable contact. A pair of magnetic plates are respectively opposed to a pair of conductor portions constituting the connecting conductor vertical portion.
[0011]
In addition, an arc runner is provided at one end of the parallel conductor, and the fixed contact extends upward from the other end of the antiparallel conductor when the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. The connecting conductor vertical portion is connected to the terminal portion, and a magnetic shielding plate is disposed on the front surface of the connecting conductor portion on the fixed contact side.
[0012]
The connecting conductor vertical part is provided with a slit at a portion intersecting with the surface including the locus during the opening / closing operation of the movable contact, and the pair of conductor parts constituting the right and left connecting conductor vertical parts of the slit are fixed. A pair of shielding plates made of a magnetic material are respectively arranged on the front surface on the contact side.
[0013]
In addition, an arc runner is extended at one end of the parallel conductor, and the tip of the arc runner is outside the space surrounded by the pair of magnetic plates, and the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. At this time, an arc extinguishing plate made of a magnetic material is disposed in the upper space at the tip of the arc runner.
[0014]
The fixed contact has a connecting conductor vertical portion extending upward from the other end of the antiparallel conductor portion and connected to the terminal portion, and a part of the plurality of magnetic arc extinguishing plates is extinguished. An arc plate is disposed between the connecting conductor vertical portion and the pair of magnetic plates.
[0015]
In addition, an arc runner is provided at one end of the parallel conductor portion, and a protrusion is provided at a portion from the side next to the fixed contact of the insulating cover to the other end of the parallel conductor portion, and is surrounded by the protrusion. The space is formed in a trumpet shape extending toward the arc runner side.
[0016]
In addition, an arc runner is extended at one end of the parallel conductor portion, and a part from the side next to the fixed contact of the insulating cover to the other end side of the parallel conductor part is larger than the other part by the heat of the arc. It is made of a material that generates steam.
[0017]
An arc runner extends from one end of the parallel conductor, and the arc runner, the movable contact, the fixed contact, the pair of magnetic plates, and the magnetic arc extinguishing plate are housed in a housing. A flow path communicating from the space near the tip of the arc runner is formed between the surface and the surface of the pair of magnetic plates on the side opposite to the movable contact.
[0018]
In addition, among magnetic pieces having a plurality of poles and forming a pair of magnetic plates for each pole, the magnetic pieces on the interpolar side are integrated with adjacent magnetic pieces. .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram for explaining a circuit breaker according to
[0020]
In FIG. 1,
[0021]
In FIG. 2, the main component configuration inside the arc-extinguishing unit will be described in more detail. The fixed
[0022]
The pair of magnetic plates extend along the portion 10a of the first magnetic plate extending in the vertical direction on the left and right of the
[0023]
Next, the operation will be described. In the opening and closing at the time of normal energization, the
[0024]
However, in the present embodiment, unlike the other conventional circuit breaker described above, a pair of substantially L-shaped
[0025]
4 and 5 are explanatory views schematically showing the positional relationship among the
[0026]
With such a configuration, in the closed state shown in FIG. 4, the magnetic flux generated by the current flowing through the
[0027]
Similarly, as shown in FIG. 5B, the magnetic field generated by the current flowing through the
[0028]
By the way, the terminal part of the circuit breaker is generally provided at a position higher than the mounting surface because of the connection screw and the like with the electric wire. On the other hand, the fixed
[0029]
In the present embodiment, the core is composed of a pair of substantially L-shaped
[0030]
FIG. 6 is a diagram for explaining a main part of a circuit breaker according to
[0031]
In FIG. 6, 1 is a movable contact having a
[0032]
In the present embodiment, a pair of
[0033]
In the present embodiment, since the space surrounded by the pair of
[0034]
Furthermore, since the distance between the pair of
[0035]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining a main part of a circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are the same or equivalent.
[0036]
In FIG. 7, 1 is a movable contact having a
[0037]
In the present embodiment, a pair of
[0038]
In the present embodiment, the space surrounded by the pair of
[0039]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining a main part of a circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are the same or equivalent.
[0040]
In FIG. 8, 5 is a fixed contact having a fixed
[0041]
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the shielding
[0042]
However, when the shielding
[0043]
FIG. 9 is a diagram for explaining a main part of a circuit breaker according to
[0044]
In FIG. 9, 5 is a fixed contact having a fixed
[0045]
In the present embodiment, the parts corresponding to the shielding
[0046]
FIG. 10 is a top view for explaining a main part of a circuit breaker according to
[0047]
In FIG. 10, 5 is a stationary contact having a
[0048]
In the present embodiment, a protrusion 12d is provided at a position on the movable contact rotating center 4 (not shown) side from the right and left of the fixed
[0049]
By the way, when the protrusion 12d is provided, the inner width W ′ (the width of the space in which the movable contact moves) of the insulating
[0050]
In the present embodiment, even when it is difficult to provide a protrusion on the insulating cover as in the sixth embodiment described above, the force that pushes the arc by the steam from the wall surface caused by the arc heat can be generated.
[0051]
FIG. 11 is a top view for explaining a main part of a circuit breaker according to
[0052]
In the present embodiment, instead of the protrusion 12d in FIG. 10, a
[0053]
In general, the insulating
[0054]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 is a partial cross-sectional view for explaining a main part of a circuit breaker according to Embodiment 8 of the present invention. In FIG. 12, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are the same or equivalent.
[0055]
In FIG. 12, 32 is a ceramic covering the connection conductor
[0056]
As described above, the arc generated between the contacts is driven to the tip of the
[0057]
Further, as the arc travels from the
[0058]
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a multipolar circuit breaker for explaining the main part of a circuit breaker according to
[0059]
In FIG. 13, 12f is an end electrode insulating cover for insulating the
[0060]
In the present embodiment, the adjacent
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a parallel conductor portion having a fixed contact at one end and substantially parallel to the closed movable contact and through which a reverse current flows is connected to the parallel conductor at one end. And a stationary contact that is disposed on both the left and right sides of the parallel conductor portion and has the closed movable contact and an antiparallel conductor portion that is substantially parallel and through which current flows in the same direction. A pair of magnetic plates is arranged on the movable contact side so as to sandwich one end of the movable contact side of the movable contact from the left and right sides, and the distance between the magnetic plates constituting the pair of magnetic plates is Since the distance between each magnetic plate and the magnetic arc extinguishing plate provided opposite to one end of the movable contact is reduced, the height direction of the circuit breaker as described above Even when using a stationary contact configuration that can reduce the size of The effect of the magnetic field generated by the current in the row conductor can be shielded, the opening speed at the time of short-circuit current interruption is improved, excellent current limiting performance is obtained, and the electromagnetic that drives the arc to the arc extinguishing plate Since the force is strengthened and the shut-off time is shortened, there is an effect that an arc extinguishing chamber with reduced wear during shut-off can be obtained.
[0062]
In addition, an arc runner is provided at one end of the parallel conductor, and the fixed contact extends upward from the other end of the antiparallel conductor when the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. The connecting conductor vertical portion is connected to the terminal portion, and the connecting conductor vertical portion is provided with a slit at a portion that intersects the surface including the locus during the opening / closing operation of the movable contact. Since the pair of magnetic plates are opposed to the pair of conductors constituting the connecting conductor vertical part, the magnetic field component that pushes back the arc caused by the current flowing through the connecting conductor vertical part between the contacts is shielded against the arc. This is advantageous in that it is difficult to cause interruption failure due to re-ignition.
[0063]
Furthermore, an arc runner is extended at one end of the parallel conductor, and the fixed contact extends upward from the other end of the antiparallel conductor when the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. Since there is a connecting conductor vertical part connected to the terminal part and a magnetic shielding plate is arranged on the front surface of the connecting conductor part on the fixed contact side, the arc caused by the current flowing through the connecting conductor vertical part is pushed back between the contacts. The magnetic field component can be more reliably shielded against the arc, and there is an effect that it is difficult to cause a failure to shut off due to re-ignition.
[0064]
Furthermore, the connecting conductor vertical part is provided with a slit at a portion that intersects the plane including the locus during the opening / closing operation of the movable contact, and the pair of conductor parts constituting the right and left connecting conductor vertical parts of the slit are fixed. Since a pair of magnetic shielding plates are arranged on the front surface on the contact side, the magnetic field component that pushes back the arc caused by the current flowing through the connecting conductor vertical portion between the contacts is shielded against the arc, and the arc at the tip of the arc runner is There is an effect that a space for expansion can be ensured, and it is possible to obtain a material in which the interruption performance is hardly deteriorated due to insufficient arc expansion.
[0065]
Furthermore, an arc runner is extended to one end of the parallel conductor portion, and the tip of the arc runner is outside the space surrounded by the pair of magnetic plates, and the direction in which the movable contact is separated from the fixed contact is upward. Since the arc extinguishing plate made of a magnetic material is disposed in the upper space of the tip of the arc runner, the number of arc extinguishing plates that can be installed can be increased, and the arc division and cooling action by the arc extinguishing plate can be improved. The current interruption performance and the direct current interruption performance can be improved, and there is an effect that an increase in the internal pressure of the casing at the time of short circuit interruption can be reduced.
[0066]
Further, the fixed contact has a connecting conductor vertical portion extending upward from the other end of the antiparallel conductor portion and connected to the terminal portion, and a part of the plurality of magnetic arc extinguishing plates is extinguished. Since the arc plate is disposed between the connecting conductor vertical portion and the pair of magnetic plates, the magnetic field component that pushes back the arc generated by the current flowing through the connecting conductor vertical portion between the contacts is turned into the arc by the partial arc extinguishing plate. In contrast, it is possible to shield, and it is possible to obtain an object that is difficult to cause a failure of interruption due to re-ignition.
[0067]
Furthermore, an arc runner is extended at one end of the parallel conductor portion, and a protrusion is provided at a portion from the side next to the fixed contact of the insulating cover to the other end of the parallel conductor, and is surrounded by the protrusion. Since the space is in the form of a trumpet spreading toward the arc runner side, the arc is pushed from the fixed contact to the arc runner in an earlier time by the arc pressure reflection by the trumpet-like insulator wall and the vapor pressure of the insulating wall. Thus, there is an effect that the wear of the fixed contact is reduced, the interruption time is shortened, and a highly reliable one that can repeatedly perform the interruption operation is obtained.
[0068]
Furthermore, an arc runner is extended at one end of the parallel conductor portion, and a portion from the side next to the fixed contact of the insulating cover to the other end portion side of the parallel conductor portion is larger than the other portions by the heat of the arc. Since it is made of a material that generates steam, the arc generated between the contacts can be pushed out from the fixed contact to the arc runner by the driving force due to the pressure difference caused by the insulator vapor, and the movable cover is attached to the insulation cover. This is advantageous in that it is difficult to touch, and it is difficult to cause a failure to shut off due to dielectric breakdown through the creeping surface of the insulating cover.
[0069]
Further, an arc runner is extended to one end of the parallel conductor portion, and this arc runner, movable contact, fixed contact, a pair of magnetic plates and a magnetic arc extinguishing plate are accommodated in the case. Since a flow path communicating from the space near the tip of the arc runner is formed between the surface and the surface on the side opposite to the movable contact of the pair of magnetic plates, the front surface of the arc traveling through the arc runner is formed. An increase in pressure is suppressed, the arc traveling speed can be improved, and there is an effect that it is difficult to cause a failure of interruption due to the return of the metal vapor generated from the arc between the contacts.
[0070]
Furthermore, among the magnetic pieces that have a plurality of poles and form a pair of magnetic plates for each pole, the magnetic piece on the interpolar side is integrated with the adjacent magnetic piece of the other pole, so that The number of points can be reduced, and an inexpensive product can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an arc extinguishing unit of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining main components in an arc extinguishing unit according to
FIG. 3 is a diagram for explaining a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the positional relationship and operation of main parts according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship and operation of main parts according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the positional relationship and operation of main components according to
FIG. 7 is a diagram for explaining the positional relationship and operation of main components according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a shielding plate according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining a pair of shielding plates according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining an insulating cover according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view for explaining an insulating cover according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining an internal configuration of an arc extinguishing unit according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining a multipolar circuit breaker according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional circuit breaker.
FIG. 15 is a view for explaining a stationary contact structure of another conventional circuit breaker.
[Explanation of symbols]
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