JPH0586010B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0586010B2
JPH0586010B2 JP63326536A JP32653688A JPH0586010B2 JP H0586010 B2 JPH0586010 B2 JP H0586010B2 JP 63326536 A JP63326536 A JP 63326536A JP 32653688 A JP32653688 A JP 32653688A JP H0586010 B2 JPH0586010 B2 JP H0586010B2
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JP
Japan
Prior art keywords
arc
load
circuit
short
movable contact
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63326536A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0249322A (ja
Inventor
Junichi Matsuda
Yoichi Aoyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP63326536A priority Critical patent/JPH0249322A/ja
Publication of JPH0249322A publication Critical patent/JPH0249322A/ja
Publication of JPH0586010B2 publication Critical patent/JPH0586010B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回路しや断器に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
回路しや断器は、一般にアーク電圧を高めるこ
とにより短絡電流を抑えてしや断するものである
が、開極動作後のアーク発生からしや断完了まで
に数msを要するため、たとえばサイリスタで負
荷を制御するようにしたもの等、過電流耐量の小
さな負荷に対して十分な保護ができないという問
題がある。
このため従来、第9図に示すように異常電流検
出手段65により異常を検出し、引外し手段66
により強制開極するとともに、接点68間に発生
したアークを通して流れる短絡電流をシヤントす
るシヤント回路60を設けて、半導体素子61を
保護する回路しや断器があつた(たとえば特開昭
59−66030号)。これは回路しや断器と半導体素子
61を一体化して形成したハイブリツド型の回路
保護しや断器として有効である。62は負荷端
子、63は電源端子、64は消弧グリツド、67
は半導体素子61の制御手段である。
また、第11図に示すように、電源側70に固
定接点69および消弧グリツド64を設け、負荷
側71に可動接点72および異常電流検出手段6
5を設け、前記消弧グリツド64の固定接点69
と反対側の走行板64aを抵抗72を介して他極
に接続して、短絡電流を負荷側71から切り離す
ようにしたものがあつた(たとえば米国特許第
2924752号)。
さらに、一対の単極の回路しや断器の負荷端子
間に半導体スイツチを接続して異常電流時に半導
体スイツチをオンにする回路しや断器があつた
(たとえば特開昭60−148027号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
特開昭59−66030号は、使用者が使用する半導
体素子61を保護するとき、半導体素子61のシ
ヤント回路60を形成するバイパス路60aをそ
の半導体素子61の負荷側の接続点60bまで延
長するため、きわめて面倒な結線作業をする必要
があつた。また半導体素子61はシヤント回路6
0aによつて迅速に短絡されて保護されるが、半
導体素子61以外の電線、電路機器その他の負荷
は全く保護されない。さらに、たとえば複数個の
半導体素子61を用いる場合たとえば第10図に
示すようなモータのインバータ回路に適用する
場合は多数個の回路しや断器が必要になるという
欠点があつた。
また米国特許第2924752号は、可動接点72か
ら消弧グリツド64の走行板64aへアークが転
流する時間が長いため保護性能が低いという欠点
があつた。すなわち、一般に磁気駆動型の回路し
や断器では、接点開離後のアークが固定接点に停
留している膠着時間は極めて短時間であり、した
がつて走行はきわめて速やかに達成される。しか
し、可動接点72から走行板64aへの走行は固
定接点69の場合に比べて転流するために担当の
時間を要する。すなわち転流はしや断に必要な消
弧グリツド64の担当のグリツド数(この場合4
枚)によつて発生するアーク電圧に打ち勝ち、か
つ走行板64aにアークが接近するに十分な可動
接触子の開極距離が確保されるまでの開極時間を
経てなされるからである。これに対して、転流時
間を短縮するため、消弧グリツド64のグリツド
数を減少させた例として第12図に示すものがあ
る。しかし、消弧性能が低下し、電源側の全短絡
を確実にしや断することはきわめて困難になる欠
点がある。通常たとえば電源電圧が400V級の場
合、図示のようなしや断器においてはグリツド数
は少なくとも10枚は必要なことは周知の事実であ
る。
さらに特開昭60−148027号は、負荷の保護は優
れているが、半導体スイツチ自体が本来過電流耐
量が小さいため保護可能な範囲が限定されるとい
う欠点があつた。
したがつて、この発明の目的は、アークを通じ
て異常電流が半導体素子を含む負荷に流れる時間
が短く、保護範囲が制限されることなくまた補足
的な結線作業を必要とすることなく負荷を十分に
保護することができ、しかも消弧性能が低下しな
い回路しや断器を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の回路しや断器は、負荷端子および電
源端子と、前記負荷端子に接続された固定接点
と、この固定接点に接離する可動接点をもち前記
電源端子に接続される可動接触子と、前記電源端
子側に接続されたアークホーンと前記固定接点に
近接配置されたアーク飛び移り部を有するアーク
ランナとの間に設けられて前記固定接点と前記可
動接点との間に発生したアークを消弧する消弧装
置とを備えた複数極の回路しや断器であつて、各
極の前記アークランナ間を接続する接続体を設け
たことを特徴とするものである。
〔作用〕
この発明の構成によれば、異常電流が流れて可
動接点と固定接点との間にアークが発生するとア
ークはアークホーンとアークランナを走行して消
弧装置により消弧される。アークがアークランナ
に移行したとき、アークを通して流れる電流は接
続体に転流するので負荷側に電流が流れなくな
る。アークがアークランナに移行する時間はアー
クが発生してから極めて短時間であり、負荷には
アークを通した電流がほとんど流れないため、過
電流耐量の小さい負荷に対しても優れた保護性能
を発揮でき、保護範囲が制限されることなく負荷
を十分に保護することができる。したがつて、ア
ークを通じて異常電流が半導体素子を含む負荷に
流れる時間が短く、保護範囲が制限されることな
くまた補足的な結線作業を必要とすることなく負
荷を十分に保護することができ、しかも消弧性能
が低下しない。
〔実施例〕
この発明の第1の実施例を第1図ないし第4図
に基づいて説明する。すなわち、この回路しや断
器は、負荷端子2a,2bおよび電源端子12,
13と、負荷端子2a,2bに接続された固定接
点3,4と、この固定接点3,4に接離する可動
接点5,6をもち電源端子12,13に接続され
る可動接触子7,8と、電源端子12,13側に
接続されたアークホーン14と固定接点3,4に
近接配置されたアーク飛び移り部15を有するア
ークランナ16との間に設けられて固定接点3,
4と可動接点5,6との間に発生したアークを消
弧する消弧装置17とを備えた複数極の回路しや
断器であつて、各極のアークランナ16間を接続
する接続体18を設けている。
機構部11は、ハンドル9で可動接触子7,8
をオンまたはオフに操作可能にするとともにオン
時に異常電流検出手段10の動作で可動接触子
7,8を強制開極させる。具体的には、異常電流
検出手段10の動作に応動して引外しされる引外
し手段(図示せず)と、引外し手段にラツチされ
釈放されることによりトリツプ動作して可動接触
子7を強制開極させるラツチリンク(図示せず)
と、ラツチ状態のラツチリンクに支持されて可動
接触子7をオンまたはオフに操作するハンドル9
とを有するものであり、このような構成は公知で
あるので詳細は省略する。
異常電流検出手段10は、過電流検出用のバイ
メタル10aと、短絡検出用の電磁石装置10b
からなる。
消弧装置17は、アーク吸引用切欠を形成した
グリツド板を複数枚所定間隔をおいて積層してな
る消弧グリツドを実施例としている。
接続体18は導電板で形成されるが、短絡電流
が流れるためこれに耐える材料または形状を有す
るものである。接続体18はアークランナ16間
を短絡するように相互にねじ22で連結してい
る。
1は負荷、19は電源、20は器台、21はカ
バーである。
この回路しや断器は、ハンドル9をオンにする
と可動接点5,6が固定接点3,4に接触するこ
とにより電源端子12,13と負荷端子2a,2
bとが導通し、負荷1に電源19が接続されるこ
ととなる。
負荷1に過電流が流れると過電流検出用のバイ
メタル10aが動作して機構部11が強制開極動
作し、アークが発生しない場合には負荷1はただ
ちにしや断される。
負荷1に過電流よりも大きい短絡電流が流れる
と短絡検出用の電磁石装置10bが動作し機構部
11が強制開極動作し、アークが発生した場合に
はアークを通じて負荷1に電流が流れようとする
が、可動接点5,6の高速開極動作および可動接
触子7,8と固定接点3,4側の固定接触子とか
らなる電路が平行に相対向することによりアーク
Xが消弧装置17側に駆動されて第3図に示すよ
うに、数百μsの短時間でアークXがアークランナ
16のアーク飛び移り部15に移行し、これによ
り短絡電流は接続体18に転流し、負荷1に短絡
電流が流れなくなる。
アークXの発生から1ms前後でアークXの可動
接点5,6側もアークホーン14へ飛び移り、ア
ークXがアークホーン14とアークランナ16の
間を走行して第4図に示すように消弧装置17に
吸引され分割され冷却されて消弧に至る。
第5図はこの実施例の試験結果の一例である。
電源電圧は単相460V、推定短絡電流6KAである。
i1は電源端子12,13および転流後接続体18
を流れる全短絡電流であり、全しや断時間は略
7msかかつており、これは通常このクラスの磁気
駆動型の回路しや断器のごく普通のしや断時間で
ある。i2は負荷に流れる事故電流を示ししや断時
間は略1.6msである。この場合の接点の開離時間
は1.2ms(図示せず)であるので転流時間は略
0.4msときわめて短い。また事故のダメージを示
す通過エネルギは、40A級の一般用サイリスタや
トライアツクの許容値がI2T=2.6×103〜2.7×
103(A2S)であるのに対して、 ∫i1 2dt=2.3×104(A2S)>>I2T ∫i2 2dt=4.6×102(A2S)<I2T となり、従来のしや断器では半導体が保護できな
かつたものがこの実施例において保護可能なこと
を示している。また他の従来例でもこのような特
性を得ることは困難である。
この実施例によれば、異常電流が流れて可動接
点5,6と固定接点3,4との間にアークが発生
するとアークはアークホーン14とアークランナ
16を走行して消弧装置17により消弧される。
アークがアークランナ16に移行したとき、アー
クを通して流れる電流は接続体18に転流するの
で負荷側に電流が流れなくなる。アークがアーク
ランナ16に移行する時間はアークが発生してか
ら極めて短時間であり、負荷にはアークを通した
電流がほとんど流れないため、過電流耐量の小さ
い負荷に対しても優れた保護性能を発揮でき、保
護範囲が制限されることなく負荷を十分に保護す
ることができる。したがつて、アークを通じて異
常電流が半導体素子を含む負荷に流れる時間が短
く、保護範囲が制限されることなくまた補足的な
結線作業を必要とすることなく負荷を十分に保護
することができ、しかも消弧性能が低下しない。
この発明の第2の実施例を第6図および第7図
に示す。すなわち、この回路しや断器は、3極構
造であり、各アークランナ16を接続する接続体
18が器台19の裏面の凹部23に挿入され、内
部のアークランナ16とねじ22により接続され
る。
この発明の第3の実施例を第8図に示す。すな
わち、この回路しや断器は、第2の実施例におい
て接続体18を鉄等を用いた限流線を実施例とす
るものである。この実施例によれば、短絡電流を
接続体18により限流することができるのでより
迅速にアークを消弧できる。
なお、この回路しや断器の極数は2以上であれ
ばよい。また機構部11は各極ごとに設けられて
相互に連動する構成でもよいが1個の機構部で共
用してもよい。また異常電流検出手段10は可動
接触子7,8と電源端子12,13との間に接続
されているが、負荷端子2a,2bと固定接点
3,4との間に接続されてもよい。
〔発明の効果〕
この発明の回路しや断器によれば、異常電流が
流れて可動接点と固定接点との間にアークが発生
するとアークはアークホーンとアークランナを走
行して消弧装置により消弧される。アークがアー
クランナに移行したとき、アークを通して流れる
電流は接続体に転流するので負荷側に電流が流れ
なくなる。アークがアークランナに移行する時間
はアークが発生してから極めて短時間であり、負
荷にはアークを通した電流がほとんど流れないた
め、過電流耐量の小さい負荷に対しても優れた保
護性能を発揮でき、保護範囲が制限されることな
く負荷を十分に保護することができる。したがつ
て、アークを通じて異常電流が半導体素子を含む
負荷に流れる時間が短く、保護範囲が制限される
ことなくまた補足的な結線作業を必要とすること
なく負荷を十分に保護することができ、しかも消
弧性能が低下しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例の説明図、第
2図は回路しや断器の破断側面図、第3図はアー
クがアークランナに移行した状態の説明図、第4
図はアークが消弧装置で分割された状態の説明
図、第5図は短絡時の時間対電流の特性図、第6
図は第2の実施例の裏面からみた分解斜視図、第
7図は接続体とアークランナとの接続状態の斜視
図、第8図は第3の実施例の裏面からみた分解斜
視図、第9図は従来例の説明図、第10図はイン
バータ回路図、第11図は他の従来例の説明図、
第12図はさらに他の従来例の説明図である。 2a,2b……負荷端子、3,4……固定接
点、5,6……可動接点、7,8……可動接触
子、9……ハンドル、10……異常電流検出手
段、11……機構部、12,13……電源端子、
14……アークホーン、15……アーク飛び移り
部、16……アークランナ、17……消弧装置、
18……接続体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 負荷端子および電源端子と、前記負荷端子に
    接続された固定接点と、この固定接点に接離する
    可動接点をもち前記電源端子に接続される可動接
    触子と、前記電源端子側に接続されたアークホー
    ンと前記固定接点に近接配置されたアーク飛び移
    り部を有するアークランナとの間に設けられて前
    記固定接点と前記可動接点との間に発生したアー
    クを消弧する消弧装置とを備えた複数極の回路し
    や断器であつて、各極の前記アークランナ間を接
    続する接続体を設けたことを特徴とする回路しや
    断器。
JP63326536A 1988-05-20 1988-12-23 回路しゃ断器 Granted JPH0249322A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63326536A JPH0249322A (ja) 1988-05-20 1988-12-23 回路しゃ断器

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63-124769 1988-05-20
JP12476988 1988-05-20
JP63326536A JPH0249322A (ja) 1988-05-20 1988-12-23 回路しゃ断器

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Publication Number Publication Date
JPH0249322A JPH0249322A (ja) 1990-02-19
JPH0586010B2 true JPH0586010B2 (ja) 1993-12-09

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JP63326536A Granted JPH0249322A (ja) 1988-05-20 1988-12-23 回路しゃ断器

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