JP7384180B2

JP7384180B2 - circuit breaker

Info

Publication number: JP7384180B2
Application number: JP2021018520A
Authority: JP
Inventors: 祥太郎中山
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2041-02-08
Also published as: JP2022121258A

Description

本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などの回路遮断器に関し、可動接点の移動経路の両側に一対の消弧壁が配置され、これら一対の消弧壁が複数のグリッドを固定しているものに関する。 The present invention relates to circuit breakers such as molded circuit breakers and earth leakage circuit breakers, in which a pair of arc-extinguishing walls are arranged on both sides of a moving path of a movable contact, and these pairs of arc-extinguishing walls fix a plurality of grids. Concerning what exists.

回路遮断器は、固定接触子に対して可動接触子が接触動作、或いは離間動作を行なって主回路の開閉を行なう装置であり、短絡電流の遮断時に固定接触子の固定接点及び可動接触子の可動接点の間でアークが発生すると、消弧装置によりアークが消弧される（例えば、特許文献１）。 A circuit breaker is a device in which a movable contact makes contact with or separates from a fixed contact to open and close the main circuit, and when a short-circuit current is interrupted, the fixed contact of the fixed contact and the movable contact When an arc occurs between the movable contacts, the arc is extinguished by an arc extinguishing device (for example, Patent Document 1).

消弧装置は、可動接触子の開極移動経路の両側に配置した高分子材料からなる一対の消弧壁と、一対の消弧壁に固定され、開極移動経路に沿って層状に配置された複数のグリッドと、を備えている。 The arc-extinguishing device includes a pair of arc-extinguishing walls made of a polymer material placed on both sides of the opening movement path of the movable contact, and fixed to the pair of arc-extinguishing walls and arranged in layers along the opening movement path. It is equipped with multiple grids.

過大電流の通電時には、一対の消弧壁の細隙効果（消弧壁の溶融により発生するアブレーションガスによるアークの冷却効果）によって固定接点及び可動接点の間に発生したアークは、アーク電圧が急速に高められて電流ピークが抑制される。そして、固定接点及び可動接点の間でさらに伸長したアークは、一対の消弧壁から複数のグリッド側へ移行していき、複数のグリッドとの接触による分断、冷却作用を受けて消弧されていく。 When an excessive current is applied, an arc generated between a fixed contact and a movable contact due to the slit effect between a pair of arc-extinguishing walls (the cooling effect of the ablation gas generated by the melting of the arc-extinguishing walls) causes the arc voltage to rapidly increase. is increased to suppress current peaks. Then, the arc that further extends between the fixed contact and the movable contact moves from the pair of arc-extinguishing walls to the multiple grids, is divided by contact with the multiple grids, and is extinguished by the cooling effect. go.

特開２０１２－２１６３７８号公報の図５から図７Figures 5 to 7 of Japanese Patent Application Publication No. 2012-216378

近年、回路遮断器の遮断容量の要求仕様が高くなっており、特許文献１の消弧装置の一対の消弧壁を、アブレーションガスの発生量を増大させた高分子材料とすることで、アークの冷却効果を高めて遮断性能を向上させることができる。 In recent years, the required specifications for the breaking capacity of circuit breakers have become higher, and by using a pair of arc extinguishing walls in the arc extinguishing device of Patent Document 1 with a polymer material that increases the amount of ablation gas generated, arc It is possible to enhance the cooling effect and improve the interrupting performance.

しかし、アブレーションガスを大量に発生する高分子材料は、耐トラッキング性、耐熱性が低いので、一対の消弧壁として使用すると、短絡時のアーク発生時に変形や熱的損傷のおそれがある。このため、アブレーションガスを大量に発生する高分子材料からなる一対の消弧壁は、一対の複数のグリッドの固定機能が損なわれるおそれがある。 However, polymer materials that generate a large amount of ablation gas have low tracking resistance and low heat resistance, so when used as a pair of arc-extinguishing walls, there is a risk of deformation and thermal damage when an arc occurs during a short circuit. For this reason, the pair of arc-extinguishing walls made of a polymeric material that generates a large amount of ablation gas may lose its ability to fix the plurality of grids.

そこで、本発明は、アブレーションガスの発生量を増大させることでアークの冷却効果を高め、耐熱性及び耐トラッキング性を高めることで複数のグリッドの固定機能を維持してアークとグリッドの接触による分断、冷却作用を確実に行うことができる回路遮断器を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention improves the cooling effect of the arc by increasing the amount of ablation gas generated, and maintains the fixing function of multiple grids by increasing the heat resistance and tracking resistance. , it is an object of the present invention to provide a circuit breaker that can reliably perform a cooling action.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器は、固定接点を設けた固定接触子と、固定接点に接触可能な可動接点を設けた可動接触子と、固定接点と前記可動接点の間に発生したアークを消弧する消弧装置と、を備えた回路遮断器において、消弧装置は、可動接点の移動経路に沿い、移動経路の両側に対向して配置された一対の消弧壁と、一対の消弧壁に支持される層状に配置された複数のグリッドと、を備えている。そして、一対の消弧壁は、固定接点を挟むように固定接触子の上部に配置され、アーク発生時の溶融によりアブレーションガスが発生する高分子材料からなる一対の前半消弧壁と、一対の前半消弧壁の上部に連結されて互いの壁間で前記複数のグリッドを支持し、アーク発生時のアブレーションガスの発生量が一対の前半消弧壁より少ない高分子材料からなる一対の後半消弧壁と、を備えているとともに、前半消弧壁及び後半消弧壁の連結部は、前半消弧壁及び後半消弧壁の一方に形成されたリブと、他方に形成された前記リブが嵌まり込むリブ係合凹部からなる。 In order to achieve the above object, a circuit breaker according to one aspect of the present invention includes: a fixed contact provided with a fixed contact; a movable contact provided with a movable contact capable of contacting the fixed contact; In a circuit breaker equipped with an arc extinguishing device that extinguishes an arc generated between movable contacts, the arc extinguishing device includes a pair of arc extinguishers arranged oppositely on both sides of the moving path along the moving path of the movable contacts. and a plurality of grids arranged in layers and supported by the pair of arc-extinguishing walls. The pair of arc-extinguishing walls are arranged above the fixed contact so as to sandwich the fixed contact, and the pair of first-half arc-extinguishing walls are made of a polymeric material that generates ablation gas by melting when an arc occurs. A pair of second half arc extinguishing walls are connected to the upper part of the first half arc extinguishing walls to support the plurality of grids between the walls, and are made of a polymeric material and generate less ablation gas when an arc occurs than the pair of first half arc extinguishing walls. The connecting portion of the first half arc-extinguishing wall and the second half arc-extinguishing wall includes a rib formed on one of the first half arc-extinguishing wall and the second half arc-extinguishing wall, and the rib formed on the other side. It consists of a rib-engaging recess into which it fits .

本発明に係る回路遮断器によれば、アブレーションガスの発生量を増大させることでアークの冷却効果を高め、耐トラッキング性及び耐熱性を高めることで複数のグリッドの固定機能を維持してアークとグリッドの接触による分断、冷却作用を確実に行い、遮断性能を向上させることができる。 According to the circuit breaker according to the present invention, by increasing the amount of ablation gas generated, the arc cooling effect is enhanced, and by increasing the tracking resistance and heat resistance, the fixing function of the plurality of grids is maintained, and the arc is prevented. It is possible to reliably perform the separation and cooling effect by contacting the grid and improve the interrupting performance.

本発明に係る回路遮断器の構成を示す断面図である。1 is a sectional view showing the configuration of a circuit breaker according to the present invention. 回路遮断器の消弧装置を示す図である。It is a figure showing an arc extinguishing device of a circuit breaker. 固定接触子に配置した一対の前半消弧壁の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a pair of front half arc-extinguishing walls arrange|positioned at a fixed contact. 固定接触子と一対の前半消弧壁の連結構造と、一対の前半消弧壁と一対の後半消弧壁の連結構造を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a connection structure between a fixed contact and a pair of first-half arc-extinguishing walls, and a connection structure between a pair of first-half arc-extinguishing walls and a pair of second-half arc-extinguishing walls. 一対の前半消弧壁に、一対の後半消弧壁を連結する構造を示す図である。It is a figure showing the structure which connects a pair of rear half arc-extinguishing walls to a pair of front half arc-extinguishing walls. 可動接点の移動経路に沿って配置した消弧壁を示す図である。It is a figure which shows the arc-extinguishing wall arrange|positioned along the movement path of a movable contact.

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar symbols. However, it should be noted that the drawings are schematic and the relationship between thickness and planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, etc. are different from reality. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined with reference to the following explanation. Furthermore, it goes without saying that the drawings include portions with different dimensional relationships and ratios.

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 In addition, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention. etc. are not specified as those listed below. The technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope defined by the claims.

なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「左」、「右」、「底」、「前」、「後」、「長尺方向」、「短尺方向」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。 In addition, "top", "bottom", "left", "right", "bottom", "front", "back", "long direction", "short direction", etc. described in the following explanations Directional terms are used with reference to the orientation of the accompanying drawings.

図１は、回路遮断器の一実施形態を示すものである。 FIG. 1 shows one embodiment of a circuit breaker.

本実施形態の回路遮断器は、ケース１とカバー２とからなる絶縁容器内に、消弧装置３と、過電流引外し装置４と、固定接触子５と、可動接触子６と、可動接触子６を回動自在に保持するホルダ７と、可動接触子６を、ホルダ７を介して開閉動作させる開閉機構１５とが配置されている。 The circuit breaker of this embodiment includes an arc extinguishing device 3, an overcurrent tripping device 4, a fixed contact 5, a movable contact 6, and a movable contact in an insulating container consisting of a case 1 and a cover 2. A holder 7 that rotatably holds the child 6 and an opening/closing mechanism 15 that opens and closes the movable contact 6 via the holder 7 are arranged.

固定接触子５は、一端側に電源側端子５ａが形成され、他端側に固定接点５ｂが形成されている。可動接触子６は、固定接触子５の固定接点５ｂに接触する可動接点６ａが形成されている。 The fixed contact 5 has a power supply terminal 5a formed at one end, and a fixed contact 5b formed at the other end. The movable contact 6 is formed with a movable contact 6a that contacts the fixed contact 5b of the fixed contact 5.

また、カバー２は、ミドルカバー２ａとトップカバー２ｂとで構成されている。 Further, the cover 2 is composed of a middle cover 2a and a top cover 2b.

可動接触子６の基端には可撓性のリード線８の一端が接続され、リード線８の他端は、電線接続板１０を介して中継導体９の一端に接続されている。 One end of a flexible lead wire 8 is connected to the base end of the movable contact 6, and the other end of the lead wire 8 is connected to one end of a relay conductor 9 via a wire connection plate 10.

中継導体９は、電線接続板１０に接続する下部平板部９ｂと、下部平板部９ｂの端部から立ち上がる立上がり板部９ｃと、この立上がり板部９ｃの上端から折り曲げられ、下部平板部９ｂに対して平行に、且つ下部平板部９ｂから離間する方向に延在する上部平板部９ｄと、上部平板部９ｄの他端側に形成した負荷側端子９ａとを備えている。なお、中継導体９の立上がり板部９ｃがヒータとなっている（以下、ヒータ９ｃと称する）。 The relay conductor 9 has a lower flat plate part 9b connected to the wire connection plate 10, a rising plate part 9c rising from the end of the lower flat plate part 9b, and a rising plate part 9c that is bent from the upper end of the rising plate part 9c. The upper flat plate part 9d extends parallel to the lower flat plate part 9b in a direction away from the lower flat plate part 9b, and the load side terminal 9a is formed on the other end side of the upper flat plate part 9d. Note that the rising plate portion 9c of the relay conductor 9 serves as a heater (hereinafter referred to as heater 9c).

開閉機構１５は、開閉操作を行うハンドル１６と、ハンドル１６と連動して動作するハンドルレバー１７と、上トグル１８及び下トグル１９からなるトグルリンク機構２１と、ラッチ２０と、ラッチ２０と係合するラッチ受け２２と、中間ラッチ２３と、中間ラッチ２３を回動させてラッチ２０及びラッチ受け２２の係合を外すトリップバー２４とを備えている。上トグル１８及び下トグル１９は、トグルピン２５を介して互いに連結され、上トグル１８の上端はラッチ２０に回動自由に連結されるとともに、下トグル１９はホルダ７に連結されている。また、トグルピン２５には、スプリング（不図示）の下端フック部が引っ掛けられ、スプリングの上端フック部はハンドルレバー１７の上端に引っ掛けられている。 The opening/closing mechanism 15 includes a handle 16 that performs an opening/closing operation, a handle lever 17 that operates in conjunction with the handle 16, a toggle link mechanism 21 consisting of an upper toggle 18 and a lower toggle 19, a latch 20, and a latch 20 that engages with the handle 16. The latch receiver 22 includes a latch receiver 22, an intermediate latch 23, and a trip bar 24 that rotates the intermediate latch 23 to disengage the latch 20 and the latch receiver 22. The upper toggle 18 and the lower toggle 19 are connected to each other via a toggle pin 25, the upper end of the upper toggle 18 is rotatably connected to a latch 20, and the lower toggle 19 is connected to the holder 7. Further, a lower end hook portion of a spring (not shown) is hooked on the toggle pin 25 , and an upper end hook portion of the spring is hooked on the upper end of the handle lever 17 .

過電流引外し装置４は、中継導体９のヒータ９ｃに下部が固定されたバイメタル２６と、このバイメタル２６の上部の自由端に固定され、トリップバー２４の近傍まで延在する延長板２７と、延長板２７の上部の自由端に係合し、トリップバー２４との間に所定のギャップを設けるように進退可能とした調整ネジ２８と、バイメタル２６の下部にかしめ固定したヒータ９ｃと、電源側端子５ａ及び負荷側端子９ａの間に短絡電流などの大電流が流れると先端部でトリップバー２４を叩き、ラッチ２０とラッチ受け２２の係合を外すアーマチュア３０及び固定マグネット２９とを備えている。 The overcurrent tripping device 4 includes a bimetal 26 whose lower part is fixed to the heater 9c of the relay conductor 9, an extension plate 27 which is fixed to the free end of the upper part of the bimetal 26 and extends to the vicinity of the trip bar 24. An adjustment screw 28 that engages with the free end of the upper part of the extension plate 27 and can move forward and backward so as to provide a predetermined gap between it and the trip bar 24, a heater 9c caulked and fixed to the lower part of the bimetal 26, and a power supply side. When a large current such as a short-circuit current flows between the terminal 5a and the load side terminal 9a, the armature 30 and the fixed magnet 29 are provided. .

消弧装置３は、図２に示すように、固定接点５ｂを挟んで固定接触子５の上部に互いに対向配置された一対の第１消弧壁３１を有する第１消弧部材３２と、一対の第１消弧壁３１の上部に連結する一対の第２消弧壁３３を有する第２消弧部材３４と、一対の第２消弧壁３３に連結して互いに対向配置され、層状に配置した複数のグリッド３５を支持する一対の第３消弧壁３６を有する第３消弧部材３７と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the arc-extinguishing device 3 includes a first arc-extinguishing member 32 having a pair of first arc-extinguishing walls 31 disposed opposite to each other above the fixed contact 5 with a fixed contact 5b in between; a second arc-extinguishing member 34 having a pair of second arc-extinguishing walls 33 connected to the upper part of the first arc-extinguishing wall 31; and a third arc-extinguishing member 37 having a pair of third arc-extinguishing walls 36 that support a plurality of grids 35.

固定接触子５、第１消弧部材３２、第２消弧部材３４及び第３消弧部材３７の構造について図３から図５を参照して説明する。 The structures of the fixed contact 5, the first arc-extinguishing member 32, the second arc-extinguishing member 34, and the third arc-extinguishing member 37 will be explained with reference to FIGS. 3 to 5.

固定接触子５は、図３に示すように、他端側の板部に略Ｕ字形状に延在する周溝５ｃが形成され、この周溝５ｃの内側に舌形状の接点基部５ｄが形成されており、接点基部５ｄ上に固定接点５ｂが設けられている。図３の符号３８で示す磁気ヨークは、コ字形状に折曲された磁性金属であり、基板３８ａの幅方向端部から平行に延在する一対の平行板３８ｂが、固定接触子５の下側から周溝５ｃに挿入され、固定接点５ｂを挟み込むように固定接触子５の上部に突出している。 As shown in FIG. 3, the fixed contact 5 has a circumferential groove 5c extending in a substantially U-shape formed in the plate portion on the other end side, and a tongue-shaped contact base 5d formed inside the circumferential groove 5c. A fixed contact 5b is provided on the contact base 5d. The magnetic yoke indicated by the reference numeral 38 in FIG. It is inserted into the circumferential groove 5c from the side and protrudes above the fixed contact 5 so as to sandwich the fixed contact 5b.

第１消弧部材３２は、図３に示すように、一対の第１消弧壁３１と、一対の第１消弧壁３１同士を連結し、開口部３９ａを設けた連結部３９と、を備えている。一対の消弧壁３１には、図４に示すように、下端で開口する挿入スリット３１ａが形成されているとともに、上端にリブ３１ｂが形成されている。そして、磁気ヨーク３８の一対の平行板３８ｂを一対の消弧壁３１の挿入スリット３１ａに挿入し、開口部３９ａから固定接点５ｂを露出させた状態で、固定接触子５の他端側上部に第１消弧部材３２が装着されている。 As shown in FIG. 3, the first arc-extinguishing member 32 includes a pair of first arc-extinguishing walls 31 and a connecting portion 39 that connects the pair of first arc-extinguishing walls 31 and has an opening 39a. We are prepared. As shown in FIG. 4, the pair of arc-extinguishing walls 31 have an insertion slit 31a that opens at the lower end, and a rib 31b at the upper end. Then, the pair of parallel plates 38b of the magnetic yoke 38 are inserted into the insertion slits 31a of the pair of arc-extinguishing walls 31, and with the fixed contact 5b exposed from the opening 39a, the other end side upper part of the fixed contact 5 is inserted. A first arc extinguishing member 32 is attached.

第２消弧部材３４は、図５に示すように、一対の第２消弧壁３３と、一対の第２消弧壁３３同士を連結する連結部４０と、を備えている。そして、図４に示すように、一対の第２消弧壁３３の下部にはリブ係合凹部３３ａが形成されており、一対の第２消弧壁３３が一対の第１消弧壁３１の上部に連結する際に、一対の第１消弧壁３１のリブ３１ｂがリブ係合凹部３３ａに嵌まり込む。 As shown in FIG. 5, the second arc-extinguishing member 34 includes a pair of second arc-extinguishing walls 33 and a connecting portion 40 that connects the pair of second arc-extinguishing walls 33 to each other. As shown in FIG. 4, a rib engaging recess 33a is formed in the lower part of the pair of second arc-extinguishing walls 33, and the pair of second arc-extinguishing walls 33 is connected to the pair of first arc-extinguishing walls 31. When connecting to the upper part, the ribs 31b of the pair of first arc-extinguishing walls 31 fit into the rib engagement recesses 33a.

第３消弧部材３７は、図５に示すように、一対の第３消弧壁３６と、一対の第３消弧壁３６同士を連結する連結部４１と、を備えており、一対の第３消弧壁３６は、層状に配置された複数のグリッド３５を支持している。グリッド３５は、磁性金属で形成されている。 As shown in FIG. 5, the third arc-extinguishing member 37 includes a pair of third arc-extinguishing walls 36 and a connecting portion 41 that connects the pair of third arc-extinguishing walls 36. The third arc-extinguishing wall 36 supports a plurality of grids 35 arranged in layers. The grid 35 is made of magnetic metal.

次に、第１消弧部材３２、第２消弧部材３４及び第３消弧部材３７の材料について説明する。 Next, the materials of the first arc-extinguishing member 32, the second arc-extinguishing member 34, and the third arc-extinguishing member 37 will be explained.

第１消弧部材３２は、アーク発生により溶融すると大量の水素が発生する高分子材料で形成されており、例えばＰＡ（ポリアミド樹脂）、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン樹脂）などの材料により形成されている。 The first arc extinguishing member 32 is made of a polymeric material that generates a large amount of hydrogen when melted by arc generation, and is made of a polymeric material such as PA (polyamide resin), POM (polyacetal resin), PMP (polymethylpentene resin), etc. It is made of material.

また、第２消弧部材３４及び第３消弧部材３７は、アークが発生しても第１消弧部材３２と比較して水素発生量が少なく、耐熱性を有し、耐トラッキング性を有する高分子材料で形成されており、例えばＢＭＣ（不飽和ポリエステル樹脂）、ＭＦ（メラミン樹脂）、ＥＰ（エポキシ樹脂）などの材料により形成されている。 Further, even if an arc occurs, the second arc extinguishing member 34 and the third arc extinguishing member 37 generate less hydrogen than the first arc extinguishing member 32, have heat resistance, and have tracking resistance. It is made of a polymeric material, such as BMC (unsaturated polyester resin), MF (melamine resin), or EP (epoxy resin).

次に、本実施形態の回路遮断器の動作及び作用について、図１及び図６を参照して説明する。 Next, the operation and effect of the circuit breaker of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 6.

本実施形態の回路遮断器は、図１に示すように、固定接触子５と可動接触子６とが閉じた閉極状態では、電源側端子５ａ、固定接触子５、可動接触子６、リード線８、電線接続板１０、ヒータ９ｃ及び中継導体９、負荷側端子９ａの電流経路で電流が流れる。 As shown in FIG. 1, in the circuit breaker of this embodiment, in the closed state where the fixed contact 5 and the movable contact 6 are closed, the power supply side terminal 5a, the fixed contact 5, the movable contact 6, the lead A current flows through the current path of the wire 8, the wire connection plate 10, the heater 9c, the relay conductor 9, and the load side terminal 9a.

電流経路を流れる電流が過負荷状態になると、ヒータ９ｃから発生する熱によってバイメタル２６が反時計方向に湾曲し、同時にバイメタル２６に固定された延長板２７も反時計方向に回動して調整ネジ２８の先端がトリップバー２４に接触し、トリップバー２４は支軸２４ａ回りに反時計方向に回動する。このトリップバー２４の回動により中間ラッチ２３が回動し、ラッチ２０及びラッチ受け２２の係合が外れてトグルリンク機構２１が動作し、下トグル１９に連結されたホルダ７が回動し、可動接触子６が固定接触子５から開離して開極状態となる。 When the current flowing through the current path becomes overloaded, the bimetal 26 bends counterclockwise due to the heat generated from the heater 9c, and at the same time, the extension plate 27 fixed to the bimetal 26 also rotates counterclockwise, causing the adjustment screw to rotate. The tip of 28 contacts the trip bar 24, and the trip bar 24 rotates counterclockwise around the support shaft 24a. The rotation of the trip bar 24 causes the intermediate latch 23 to rotate, the latch 20 and the latch receiver 22 are disengaged, the toggle link mechanism 21 operates, and the holder 7 connected to the lower toggle 19 rotates. The movable contact 6 separates from the fixed contact 5 to be in an open state.

また、短絡電流などの大電流がヒータ９ｃに流れると、過電流引外し装置４のアーマチュア３０が反時計方向に回動して固定マグネット２９に瞬時に吸着され、その先端部でトリップバー２４を叩く。そして、トリップバー２４が叩かれると、ラッチ２０とラッチ受け２２の係合が外れてトグルリンク機構２１が動作し、下トグル１９に連結されたホルダ７が回動し、可動接触子６が固定接触子５から開離して開極状態となる。 Furthermore, when a large current such as a short-circuit current flows through the heater 9c, the armature 30 of the overcurrent tripping device 4 rotates counterclockwise and is instantly attracted to the fixed magnet 29, and the tip of the armature 30 pulls the trip bar 24. Hit. When the trip bar 24 is struck, the latch 20 and the latch receiver 22 are disengaged, the toggle link mechanism 21 operates, the holder 7 connected to the lower toggle 19 rotates, and the movable contact 6 is fixed. It separates from the contactor 5 and becomes an open state.

固定接点５ｂから離れた可動接点６ａは、図６に示す移動経路Ｒで移動する。可動接点６ａの移動経路Ｒの前半では、可動接点６ａ及び固定接点５ｂの間で発生したアークの熱により一対の第１消弧壁３１の表面が溶融して大量の水素ガスが発生し、アブレーションガスとしてアークに向けて流れる。アブレーションガスが吹き付けられて冷却され、一対の第１消弧壁３１にも接触して冷却されるアークは、アーク電圧が高められて電流ピークが抑制されていく。 The movable contact 6a separated from the fixed contact 5b moves along a moving path R shown in FIG. In the first half of the moving path R of the movable contact 6a, the surfaces of the pair of first arc-extinguishing walls 31 are melted by the heat of the arc generated between the movable contact 6a and the fixed contact 5b, and a large amount of hydrogen gas is generated, resulting in ablation. It flows towards the arc as a gas. The arc that is cooled by being sprayed with the ablation gas and also comes into contact with the pair of first arc-extinguishing walls 31 has an increased arc voltage and a current peak that is suppressed.

そして、可動接点６ａの移動経路Ｒの後半では、さらにアークが伸長していく。この伸長したアークは、一対の第２消弧壁３３及び一対の第３消弧壁３６を加熱するとともに、アブレーションガスの吹き付けにより層状に配置されている複数のグリッド３５側へ移行していく。アークに加熱された一対の第２消弧壁３３は、水素ガスを発生するが耐熱性及び耐トラッキング性を有して機械的強度が高い。 Then, in the latter half of the moving path R of the movable contact 6a, the arc further extends. This elongated arc heats the pair of second arc-extinguishing walls 33 and the pair of third arc-extinguishing walls 36, and moves toward the plurality of grids 35 arranged in layers by spraying the ablation gas. The pair of second arc-extinguishing walls 33 heated by the arc generate hydrogen gas, have heat resistance and tracking resistance, and have high mechanical strength.

また、アークに加熱された一対の第３消弧壁３６も耐熱性及び耐トラッキング性を有して機械的強度が高いので、複数のグリッド３５を確実に支持し、アークはグリッド３５に接触することで分断、冷却作用を受けて消弧されていく。 In addition, the pair of third arc-extinguishing walls 36 heated by the arc also have heat resistance and tracking resistance, and have high mechanical strength, so they reliably support the plurality of grids 35, and the arc contacts the grids 35. As a result, the arc is divided, cooled, and extinguished.

次に、本実施形態の回路遮断器の効果について説明する。 Next, the effects of the circuit breaker of this embodiment will be explained.

本実施形態の回路遮断器は、短絡電流などの大電流が電流経路を流れ、可動接触子６が固定接触子５から開離して可動接点６ａ及び固定接点５ｂの間にアークが発生すると、可動接点６ａの移動経路Ｒの前半では、一対の第１消弧壁３１の表面が溶融して大量の水素ガスが発生し、アブレーションガスとしてアークに向けて流れるので、アークはアーク電圧が高められて電流ピークが抑制されていく。そして、可動接点６ａの移動経路Ｒの後半では、伸長したアークに加熱されても一対の第３消弧壁３６が変形せず、複数のグリッド３５を確実に支持しているので、複数のグリッド３５側へ移行したアークはグリッド３５に接触することで分断、冷却作用により消弧されていく。したがって、本実施形態の回路遮断器は遮断性能を向上させることができる。 In the circuit breaker of this embodiment, when a large current such as a short-circuit current flows through the current path and the movable contact 6 is separated from the fixed contact 5 and an arc is generated between the movable contact 6a and the fixed contact 5b, the In the first half of the movement path R of the contact point 6a, the surfaces of the pair of first arc-extinguishing walls 31 are melted and a large amount of hydrogen gas is generated, which flows toward the arc as ablation gas, so that the arc voltage is increased. The current peak is suppressed. In the latter half of the moving path R of the movable contact 6a, the pair of third arc-extinguishing walls 36 do not deform even when heated by the extended arc and reliably support the plurality of grids 35. The arc that has moved to the grid 35 is divided by contact with the grid 35, and is extinguished by the cooling action. Therefore, the circuit breaker of this embodiment can improve the breaking performance.

また、アーク発生時に大量の水素ガスが発生する一対の第１消弧壁３１は脆くなるが、内部の挿入スリット３１ａに挿入した磁気ヨーク３８の平行板３８ｂが心材として機能するので、一対の第１消弧壁３１の変形や熱的損傷を確実に防止することができる Furthermore, although the pair of first arc-extinguishing walls 31, which generate a large amount of hydrogen gas when an arc occurs, become brittle, the parallel plate 38b of the magnetic yoke 38 inserted into the internal insertion slit 31a functions as a core material. 1 Deformation and thermal damage to the arc-extinguishing wall 31 can be reliably prevented.

また、アークに加熱される一対の第２消弧壁３３は、水素ガスを発生するが耐熱性及び耐トラッキング性を有して機械的強度が高く、この第２消弧壁３３のリブ係合凹部３３ａに一対の第１消弧壁３１のリブ３１ｂが嵌まり込んで連結することで、一対の第１消弧壁３１に対する補強構造となる。 Further, the pair of second arc-extinguishing walls 33 heated by the arc generate hydrogen gas, but have heat resistance and tracking resistance, and have high mechanical strength. By fitting the ribs 31b of the pair of first arc-extinguishing walls 31 into the recesses 33a and connecting them, a reinforcing structure for the pair of first arc-extinguishing walls 31 is provided.

また、第２消弧部材３４は、一対の第２消弧壁３３の一部を連結する連結部４０を備えた門型形状の部材なので、一対の第２消弧壁３３の剛性が高められて、一対の第１消弧壁３１に対する補強をさらに高めることができる。 Further, since the second arc-extinguishing member 34 is a gate-shaped member that includes a connecting portion 40 that connects a part of the pair of second arc-extinguishing walls 33, the rigidity of the pair of second arc-extinguishing walls 33 is increased. Thus, the pair of first arc-extinguishing walls 31 can be further reinforced.

さらに、第３消弧部材３７も、一対の第３消弧壁３６の一部を連結する連結部４１を備えた門型形状の部材なので、剛性を有する一対の第３消弧壁３６は、複数のグリッド３５を確実に支持することができる。 Further, since the third arc-extinguishing member 37 is also a gate-shaped member having a connecting portion 41 that connects a part of the pair of third arc-extinguishing walls 36, the pair of third arc-extinguishing walls 36 having rigidity are A plurality of grids 35 can be supported reliably.

ここで、本発明に記載されている一対の前半消弧壁が一対の第１消弧壁３１に対応し、本発明に記載されている一対の後半消弧壁が一対の第２消弧壁３３及び一対の第３消弧壁３６に対応している。また、本発明に記載されている心材が磁気ヨーク３８の平行板３８ｂに対応し、本発明に記載されている壁連結部が、連結部４０，４１に対応している。 Here, the pair of first half arc-extinguishing walls described in the present invention correspond to the pair of first arc-extinguishing walls 31, and the pair of rear half arc-extinguishing walls described in the present invention correspond to the pair of second arc-extinguishing walls. 33 and a pair of third arc-extinguishing walls 36. Further, the core material described in the present invention corresponds to the parallel plate 38b of the magnetic yoke 38, and the wall connecting portion described in the present invention corresponds to the connecting portions 40 and 41.

１ケース
２カバー
２ａミドルカバー
２ｂトップカバー
３消弧装置
４過電流引外し装置
５固定接触子
５ａ電源側端子
５ｂ固定接点
５ｃ周溝
５ｄ接点基部
６可動接触子
６ａ可動接点
７ホルダ
８リード線
９中継導体
９ａ負荷側端子
９ｂ下部平板部
９ｃヒータ
９ｄ上部平板部
１０電線接続板
１５開閉機構
１６ハンドル
１７ハンドルレバー
１８上トグル
１９下トグル
２０ラッチ
２１トグルリンク機構
２２ラッチ受け
２３中間ラッチ
２４トリップバー
２５トグルピン
２６バイメタル
２７延長板
２８調整ネジ
２９固定マグネット
３０アーマチュア
３１第１消弧壁
３１ａ挿入スリット
３１ｂリブ
３２第１消弧部材
３３第２消弧壁
３３ａリブ係合凹部
３４第２消弧部材
３５グリッド
３６第３消弧壁
３７第３消弧部材
３８磁気ヨーク
３８ａ基板
３８ｂ平行板
３９連結部
３９ａ開口部
４０，４１連結部
Ｒ可動接点の移動経路 1 Case 2 Cover 2a Middle cover 2b Top cover 3 Arc extinguishing device 4 Overcurrent tripping device 5 Fixed contact 5a Power side terminal 5b Fixed contact 5c Circumferential groove 5d Contact base 6 Movable contact 6a Movable contact 7 Holder 8 Lead wire 9 Relay conductor 9a Load side terminal 9b Lower flat plate part 9c Heater 9d Upper flat plate part 10 Wire connection plate 15 Opening/closing mechanism 16 Handle 17 Handle lever 18 Upper toggle 19 Lower toggle 20 Latch 21 Toggle link mechanism 22 Latch receiver 23 Intermediate latch 24 Trip bar 25 Toggle pin 26 Bimetal 27 Extension plate 28 Adjustment screw 29 Fixed magnet 30 Armature 31 First arc-extinguishing wall 31a Insertion slit 31b Rib 32 First arc-extinguishing member 33 Second arc-extinguishing wall 33a Rib engagement recess 34 Second arc-extinguishing member 35 Grid 36 Third arc-extinguishing wall 37 Third arc-extinguishing member 38 Magnetic yoke 38a Substrate 38b Parallel plate 39 Connecting portion 39a Openings 40, 41 Connecting portion R Movement path of movable contact

Claims

固定接点を設けた固定接触子と、前記固定接点に接触可能な可動接点を設けた可動接触子と、前記固定接点と前記可動接点の間に発生したアークを消弧する消弧装置と、を備えた回路遮断器において、
前記消弧装置は、
前記可動接点の移動経路に沿い、当該移動経路の両側に対向して配置された一対の消弧壁と、
前記一対の消弧壁に支持される層状に配置された複数のグリッドと、を備え、
前記一対の消弧壁は、前記固定接点を挟むように前記固定接触子の上部に配置され、アーク発生時の溶融によりアブレーションガスが発生する高分子材料からなる一対の前半消弧壁と、
前記一対の前半消弧壁の上部に連結されて互いの壁間で前記複数のグリッドを支持し、アーク発生時のアブレーションガスの発生量が前記一対の前半消弧壁より少ない高分子材料からなる一対の後半消弧壁と、を備えているとともに、
前記前半消弧壁及び前記後半消弧壁の連結部は、前記前半消弧壁及び前記後半消弧壁の一方に形成されたリブと、他方に形成された前記リブが嵌まり込むリブ係合凹部からなることを特徴とする回路遮断器。 A fixed contact provided with a fixed contact, a movable contact provided with a movable contact that can contact the fixed contact, and an arc extinguishing device that extinguishes an arc generated between the fixed contact and the movable contact. In a circuit breaker equipped with
The arc extinguishing device is
a pair of arc-extinguishing walls disposed along the movement path of the movable contact and facing each other on both sides of the movement path;
a plurality of grids arranged in layers supported by the pair of arc-extinguishing walls;
The pair of arc-extinguishing walls are disposed above the fixed contact so as to sandwich the fixed contact, and the pair of first-half arc-extinguishing walls are made of a polymeric material that generates ablation gas by melting when an arc occurs;
The grid is connected to the upper part of the pair of first half arc-extinguishing walls to support the plurality of grids between the walls, and is made of a polymeric material that generates less ablation gas when an arc occurs than the pair of first half arc-extinguishing walls. It is equipped with a pair of rear arc-extinguishing walls, and
The connecting portion between the first half arc-extinguishing wall and the second half arc-extinguishing wall is a rib engagement in which a rib formed on one of the first half arc-extinguishing wall and the second half arc-extinguishing wall fits into the rib formed on the other half. A circuit breaker characterized by comprising a recess .

前記一対の後半消弧壁は、耐熱性、耐トラッキング性を有する高分子材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。 2. The circuit breaker according to claim 1, wherein the pair of rear arc-extinguishing walls are made of a polymeric material having heat resistance and tracking resistance.

前記一対の前半消弧壁は、金属製の心材が挿入されていることを特徴とする請求項1又は２記載の回路遮断器。 3. The circuit breaker according to claim 1, wherein the pair of first half arc-extinguishing walls have a metal core inserted therein.

前記一対の後半消弧壁の一部を連結する壁連結部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の回路遮断器。 The circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein a wall connecting portion that connects a portion of the pair of rear arc-extinguishing walls is integrally formed.

前記前半消弧壁は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂及びポリメチルペンテン樹脂のうち何れか一つの高分子材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の回路遮断器。 The circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the first half arc-extinguishing wall is made of a polymeric material selected from polyamide resin, polyacetal resin, and polymethylpentene resin. circuit breaker.

前記後半消弧壁は、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂のうち何れか一つの高分子材料で形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の回路遮断器。 The circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein the second half arc-extinguishing wall is made of a polymeric material selected from unsaturated polyester resin, melamine resin, and epoxy resin. circuit breaker.