JPWO2013108291A1 - 回路遮断器 - Google Patents
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Abstract
Description
通電電流が大電流領域(例えば、定格電流が100Aを超えるもの)については、消弧板の枚数増加によるアーク電圧向上と磁気抵抗の低減による磁気駆動力のアップと、消弧性のガスを発生する絶縁部材をアーク周辺に配設しそのガスの圧力勾配により消弧板側へアークを駆動するガス駆動力により、永久磁石がなくても直流の定格電圧を上げ高電圧化を図ることができる。
しかし、通電電流が小電流領域(例えば、定格電流が100A以下)では、電流が小さく前述の消弧版による磁気駆動力およびガスの圧力勾配によるガス駆動力が小さいので、永久磁石を両接点の近傍の両側に配置し、フレミングの法則を利用した永久磁石の磁力により遮断時のアークを消弧装置のグリッド側へ駆動することが一般的である。
また、永久磁石がアークによる高温に曝されるのを防ぐため、永久磁石を樹脂により覆うことも知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図1は本発明の実施の形態1における回路遮断器の全体構成を示す縦断面図、図3は図1の消弧装置を示す斜視拡大図、図3は図1の消弧装置を示す側面拡大図、図4は図1の消弧装置を通る磁力線を示す図、図5は実施の形態1における2極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の外部配線を示す図である。
所定値以上の電流が遮断ユニット20に流れると引き外し装置40が回動しトリップバー33を押すことにより、開閉機構部30が駆動され可動接触子23を回動させる。可動接触子23の回動により固定接点21から可動接点22が開離する。可動接点22が開離した際、流れる電流によるアークは固定接点21と可動接点22間の最短距離で維持しようとする。
永久磁石54は、固定接触子27のアークランナ27aの近傍かつ、消弧装置50の電源側端子24側に絶縁部材55により保持され、その磁極が電源側端子24および消弧装置50の側になるように配置されている。すなわち、図4に示すように、永久磁石54のN極から出た磁力線54aは、一旦、永久磁石54から電源側端子24の方に出て、消弧板51の左右の足51bを通り、さらに消弧板51のU字形の切り欠き51aを通って永久磁石54のS極に戻るルートを通ることとなる。
図6は本発明の実施の形態2における3極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の外部配線を示す図である。
実施の形態1は、2極の回路遮断器の例であったが、本実施の形態は、実施の形態1と同じ回路遮断ユニット20を3個用いて、3極の回路遮断器102を構成したものである。なお、回路遮断ユニット20については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
なお、3線式の交流電路に用いる場合には、各電源側端子24a、24b、24cに電源を、各負荷側端子25a、25b、25cに負荷を接続すればよい。
図7は本発明の実施の形態3における4極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の配線を示す図である。
実施の形態1は2極、実施の形態2は3極の回路遮断器の例であったが、本実施の形態は、実施の形態1と同じ回路遮断ユニット20を4個用いて、4極の回路遮断器103を構成したものである。なお、回路遮断ユニット20については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
また、3相4線式の交流電路に用いる場合には、各電源側端子24に電源を、各負荷側端子25に負荷をそれぞれ接続する。
図8は本発明の実施の形態4における消弧装置50の磁力線を示す図、図9は実施の形態4における2極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の配線を示す図である。
本実施の形態では、直流電路用に特化しアーク長をさらに伸張させ、さらに高電圧化を図ることを目指したものである。
図9に示すように、電源側端子24aに直流電路60の正側を、電源側端子24bに直流電路60の負側をそれぞれ接続し、負荷側端子25aに負荷61の正側を、負荷側端子25bに負荷61の負側をそれぞれ接続する。
その他の構成については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
図10は実施の形態5における3極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の配線を示す図である。
実施の形態4は、2極の回路遮断器の例であったが、本実施の形態は、実施の形態4と同じ回路遮断ユニット20を3個用いて、3極の回路遮断器105を構成したものである。
図10に示すように、電源側端子24aに直流電路60の正側を、電源側端子24cに直流電路60の負側をそれぞれ接続し、さらに、負荷側端子25aと電源側端子24bを接続する。負荷61は、負荷側端子25bに正側を、負荷側端子25aに負側を接続する。
なお、その他の構成については、実施の形態4と同様であるので、説明を省略する。
図11は実施の形態6における4極の回路遮断器および該回路遮断器を直流電路に用いた場合の配線を示す図である。
実施の形態4は2極、実施の形態5は3極の回路遮断器の例であったが、本実施の形態は、実施の形態4と同じ回路遮断ユニット20を4個用いて、4極の回路遮断器106を構成したものである。
図11に示すように、電源側端子24aに直流電路60の正側を、電源側端子24dに直流電路60の負側をそれぞれ接続し、さらに、負荷側端子25aと電源側端子24bを接続し、負荷側端子25dと電源側端子24cを接続する。負荷61は、負荷側端子25bに正側を、負荷側端子25cに負側を接続する。
なお、その他の構成については、実施の形態4と同様であるので、説明を省略する。
図12は実施の形態7における消弧装置を示す縦断面の拡大図、図13は図12の消弧装置を示す斜視図である。
実施の形態1〜実施の形態6に示した回路遮断器では、永久磁石54は、消弧装置50の下部に設けられていたので、グリッド板51の上部及び最上段の消弧版52の方は磁力が弱い。したがって、アークの上部はグリッド板51の方に駆動されにくいという課題があった。
本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態6の消弧装置50において、図12、図13に示すように、アークが凸形状に転流しやすい性質を利用し、最上段の消弧板52の折り曲げ部52aに可動接触子23の方向に突出する凸部52a1を設けたものである。
その他の構成については、実施の形態1〜実施の形態6と同様であるので、説明を省略する。
21 固定接点、22 可動接点、23 可動接触子、
24 電源側端子、25 負荷側端子、27 固定接触子、
40 引き外し装置、50 消弧装置、51 消弧板、52 最上段の消弧板、
54 永久磁石、55 絶縁部材、
101 回路遮断器。
Claims (5)
- ベースと、このベース上に間隔をおいて配列される外部端子と、この外部端子に接続され、固定接点を有する固定接触子と、該固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、前記両接点および固定接触子の近傍に設けられ、前記両接点間に発生したアークを消弧する消弧装置と、この消弧装置の前記外部端子側に設けられた永久磁石と、を備えたことを特徴とする回路遮断器。
- 永久磁石は、外部端子および消弧装置の側に磁極を有することを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。
- 永久磁石は外部端子の配列方向に磁極を有し、該磁極はN極とS極がアークを消弧装置の方向に駆動するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。
- 消弧装置を構成する最上段の消弧板は、可動接触子の方向に突出する凸部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の回路遮断器。
- 永久磁石は、回路遮断器の遮断時に発生するアークに触れると消弧性のガスを発生する材料で保持されていることを特徴とする請求項4に記載の回路遮断器。
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