(57)【要約】  アークの戻りを抑制し、高いアーク電圧を維持することで、遮断性能を向上させる回路遮断器を提供する。  固定接点を有する固定子と、固定接点に接離する可動接点を有する可動子とを有し、接点間で発生したアークをアークランナーで消弧室に誘導する。消弧室には、グリッド及び支持板が複数枚積層されている。グリッドは、固定接点及び可動接点側の端部にアークを引き込む切欠部が形成され、切欠部の頂部に隣接されて幅方向に伸長された絶縁部を有する。
2019150613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定子と、
前記固定接点に接離する可動接点を有する可動子と、
前記固定接点及び前記可動接点で発生したアークを引き込む切欠部及び前記切欠部の頂部に隣接されて幅方向に伸長された絶縁部を有するグリッドが複数枚積層配置された消弧室と
を備えることを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記グリッドの前記絶縁部は、前記切欠部側から前記切欠部に対向する先端部側に向かう電流及び前記先端部側から前記切欠部側に向かう電流を前記グリッドの幅方向に迂回させるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】
前記絶縁部は、前記グリッドに設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項４】
前記グリッドの前記切欠部と前記絶縁部とが互いに連通されていることを特徴とする請求項３に記載の回路遮断器。
【請求項５】
前記絶縁部は、固形の絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項６】
前記グリッドは、前記切欠部側と前記先端部側とが分割され、間隔をあけて互いに電気的に接続され、前記間隔が前記絶縁部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項７】
前記グリッドは、長さ方向にＵ字状に折り返され、折り返し端部に前記切欠部が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項８】
前記絶縁部は、幅方向にそれぞれ伸長する脚部を連結させたＶ字形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項９】
前記グリッドは、中央に開口部を有する支持板に支持され、前記グリッドの前記絶縁部が前記支持板の前記開口部に重なるように配置されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項１０】
前記グリッドの前記絶縁部の幅は、前記支持板の前記開口部の幅以上であることを特徴とする請求項９に記載の回路遮断器。
【請求項１１】
接点間に発生するアークを少なくとも１つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器であって、
前記グリッドは絶縁部を有し、
前記グリッドは、前記接点間に発生する前記アークが引き込まれ、前記アークが前記グリッドの互いに異なる位置で発弧して前記グリッドを貫流し、
前記絶縁部は、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられ、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を迂回させる回路遮断器。
【請求項１２】
第１及び第２の接点と、
前記第１及び第２の接点間に発生するアークを引き込む切欠部及び貫通孔を有するグリッドが配置された消弧室とを備え、
前記貫通孔は前記グリッドの厚み方向にアークガスが貫通して流れることを特徴とする回路遮断器。
【請求項１３】
接点間に発生するアークを少なくとも１つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器における回路遮断方法であって、
前記接点間に発生する前記アークを、前記グリッドの互いに異なる位置で発弧する前記グリッドを貫流する状態に引き込んで、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられる絶縁部により迂回させ消弧する回路遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリッドが配置された消弧室を備える回路遮断器及び回路遮断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、短絡や地絡等から電力機器を保護するために回路に流れる電流を遮断する回路遮断器が用いられる。回路遮断器では、電流を遮断するために接点を切り離す際、接点間にアークが発生する。事故電流が発生した場合、回路に接続されている電力機器の被害を軽減するには、発生したアークを速やかに消弧し、遮断時間を短縮することが重要である。回路遮断器は、消弧室に複数枚配置されたグリッドでアークを分断することで、回路の電源電圧よりも高いアーク電圧を発生させ、電流を限流遮断している。高い遮断性能を得るには、アークがグリッドで分断された状態を留め、上昇したアーク電圧を維持することが必要である。特許文献１では、グリッドのアーク進入部に切り込み部を設け、偏倚磁束の作用によりアークをグリッドに引き込む電磁力を発生させる回路遮断器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アークが板状のグリッドの板面に達し、板厚方向に貫流した状態になると、偏倚磁束による電磁力が生じなくなるため、グリッドで分断されていたアークが再び連なり、遮断性能が低下するという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アークが接点側へ戻ることを抑制し、高いアーク電圧を維持することで、遮断性能を向上させる回路遮断器及び回路遮断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回路遮断器は、固定接点を有する固定子と、固定接点に接離する可動接点を有する可動子と、固定接点及び可動接点で発生したアークを引き込む切欠部及び切欠部の頂部に隣接されて幅方向に伸長された絶縁部を有するグリッドが複数枚積層配置された消弧室とを備える。【０００７】
本発明に係る回路遮断方法は、接点間に発生するアークを少なくとも１つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器における回路遮断方法であって、接点間に発生するアークを、グリッドの互いに異なる位置で発弧するグリッドを貫流する状態に引き込んで、それら発弧間にグリッドを流れる電流を、グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられる絶縁部により迂回させ消弧する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の回路遮断器によれば、切欠部に隣接させて幅方向に伸長させた絶縁部を有するグリッドが消弧室に複数枚積層配置されることで、アークが接点側へ戻ることを抑制し、遮断性能を向上させることが可能となる。また、本発明の回路遮断方法によれば、グリッドの互いに異なる位置に発弧したアークの間に流れる電流を絶縁部により迂回させることにより、アークが接点側へ戻ることを抑制し、遮断性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッド及び支持板を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のアークを示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のアークの作用を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のアークの作用を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドの作用を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のアークガスの流れを示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドの他の例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態９に係る回路遮断器のグリッド及び支持板を示す概略構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態１０に係る回路遮断器を示す概略構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態１０に係る回路遮断器の消弧室を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器を示す概略構成図である。図１に示すように、回路遮断器１００は、固定接点１ａを有する固定子１と、可動接点２ａを有する可動子２と、固定子１に電気的に接続された固定子側アークランナー３と、可動子２に電気的に接続された可動子側アークランナー４と、アーク１０を分断するグリッド５及びグリッド５を支持する支持板６が複数枚配置された消弧室７とを備える。
【００１１】
回路遮断器１００は、消弧室７の下方に上部導体１１と下部導体１２とが配置される。上部導体１１は固定子１に、下部導体１２は可動子２に、それぞれ電気的に接続される。固定接点１ａと可動接点２ａとを接離させることで、上部導体１１と下部導体１２との間に電流を通電及び遮断させる。
【００１２】
電流遮断時には、下部導体１２に接続された過電流検出器１３が過電流を検出し、通電時において可動子２を保持していたラッチ１４を解除することで、可動子２が固定子１から離れる方向に回転し、固定接点１ａと可動接点２ａとを開極させる。また、開極された状態から図１に示す通電時の状態にする際には、可動子２に連結されたアクチュエーター1５が、固定接点１ａと可動接点２ａとが接触する位置まで可動子２を駆動する。
【００１３】
固定子１及び可動子２の上部には、固定接点１ａ及び可動接点２ａ（以下、両接点１ａ、２ａという）の間で発生したアーク１０を消弧室７に誘導するための固定子側アークランナー３及び可動子側アークランナー４が設けられる。固定子側アークランナー３及び可動子側アークランナー４は、それぞれ一端が両接点１ａ、２ａに隣接して配置され、他端が互いに離れるように延伸して設けられる。
【００１４】
消弧室７は、導電性の板状の金属で形成されたグリッド５と、グリッド５を支持する絶縁性の支持板６とを有する。グリッド５及び支持板６は、固定子側アークランナー３及び可動子側アークランナー４の上部に所定の間隔で複数枚積層されて配置される。支持板６は、グリッド５の底面に配置され、グリッド５を支持するとともに、アーク１０が両接点１ａ、２ａ側に飛び出して橋絡することを防止する。グリッド５の最上段には天面板８が配置される。天面板８は、アーク１０の熱により発生したアークガス２０が消弧室７の上方に漏れることを防止する。消弧室７の両側には、アークガス２０を回路遮断器１００の外へと排気するための排気口１６（図示せず）が設けられる。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。図２に示すように、グリッド５は、一方の端部に形成された切欠部５１と、切欠部５１の頂部５１ａに隣接させて幅方向に伸長させた絶縁部５２とを有する。ここで、切欠部５１とこれに対向する先端部５３に向かう方向を長さ方向、長さ方向に垂直な方向を幅方向という。絶縁部５２は、例えばスリット状の貫通孔である。ここで、切欠部５１の形状は、Ｖ字形状、Ｕ字形状、長方形等である。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッド及び支持板を示す概略構成図である。図３に示すように、２枚のグリッド５が支持板６上に、互いに切欠部５１が対向するようにそれぞれ配置される。支持板６は中央に開口部６１が形成されており、グリッド５の絶縁部５２が支持板６の開口部６１に重なるように配置される。支持板６は、図１の上側からみて開口部６１の中心が両接点１ａ、２ａに位置するように設けられる。すなわち、グリッド５は、切欠部５１が両接点１ａ、２ａ側に向けて配置される。
【００１７】
支持板６及び天面板８は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂で形成される。その他、アルミナ、ジルコニア等のセラミックで形成されてもよい。
【００１８】
次に、本発明に係る回路遮断器１００の電流遮断時における動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のアークを示す模式図である。
【００１９】
回路遮断器１００は、可動子２を固定子１から離して接点を開極し、固定接点１ａと可動接点２ａとの間にアーク１０を発生させる。発生したアーク１０は、両接点１ａ、２ａの上部に配置された固定子側アークランナー３又は可動子側アークランナー４へ転流される。転流されたアーク１０は、固定子側アークランナー３又は可動子側アークランナー４（以下、両アークランナー３、４という）に流れる電流で生じる磁束によって働く電磁力により、消弧室７へと誘導される。
【００２０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器の消弧室におけるアークの作用を示す模式図である。図５（ａ）はグリッドの上面図、図５（ｂ）はグリッドの斜視図である。図５に示すように、消弧室７ではグリッド５を通る偏倚磁束φにより、アーク１０に電磁力Ｆが働き、グリッド５の切欠部５１に引き込まれる。アーク１０はグリッド５の切欠部５１に向かって駆動され、グリッド５に接触する。そしてアーク１０はグリッド５の板厚方向に貫流し、積層配置された複数枚のグリッド５で分断される。
【００２１】
図６は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドにおけるアークの作用を示す模式図である。図６（ａ）はグリッドの斜視図、図６（ｂ）はグリッドのＡＡ’断面図である。グリッド５の板厚方向に貫流するアーク１０は、両接点１ａ、２ａで発生してからグリッド５の板面に達するまでの時間やグリッド５でのアーク放電の発生箇所等の違いにより、グリッド５の板面の異なる位置に発弧する。図６（ａ）に示すように、グリッド５の絶縁部５２を挟んで発生した切欠部５１側のアーク１０ａ及び先端部５３側のアーク１０ｂは、グリッド５の板面に沿って流れる電流であるアーク１０ｃを形成する。アーク１０ｃは、先端部５３側のアーク１０ｂから絶縁部５２を迂回して切欠部５１側のアーク１０ａへ流れる電流経路をとる。
【００２２】
次に、本発明の作用について絶縁部５２を有さないグリッド５と比較して説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係るグリッドの作用を説明するための模式図である。図７（ａ）はグリッドの斜視図、図７（ｂ）はグリッドのＢＢ’断面図である。図７に示すように、絶縁部５２を有さないグリッド５の場合、グリッド５の板面に沿って先端部５３側から切欠部５１側に向かって直進して流れるアーク１０ｃと、グリッド５の板厚方向に貫流するアーク１０ａ、１０ｂとの間に電磁反発力Ｐが作用する。この電磁反発力Ｐにより、切欠部５１側のアーク１０ａは、両接点１ａ、２ａ側に引き戻される。
【００２３】
これに対し、図６に示す本発明に係る幅方向に伸長した絶縁部５２を有するグリッド５では、電流は長さ方向に直進せずに、絶縁部５２を迂回して流れるため、切欠部５１側のアーク１０ａに作用する電磁反発力Ｐを抑制することができる。これにより、グリッド５の長さ方向に直進して流れる電流を小さくでき、アーク１０ａの両接点１ａ、２ａ側への戻りを抑えることが可能となる。
【００２４】
図８は、本発明の実施の形態１に係るアークガスの流れを示す模式図である。両接点１ａ、２ａで発生したアークガス２０は、支持板６の開口部６１から、積層配置されたグリッド５の互いの間隙５ｄへと流入し、消弧室７の両側に配置された排気口１６から回路遮断器１００の外へ排気される。またグリッド５の絶縁部５２を貫通孔とした場合、両アークランナー３、４で発生したアークガス２０は、絶縁部５２を介してグリッド５の厚み方向に貫通して流れる。そして絶縁部５２からグリッド５の間隙５ｄへと流入し、排気口１６から回路遮断器１００外へ排気される。グリッド５で分断されたアーク１０は、アークガス２０のガス流により両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３側に駆動される。
【００２５】
このように、グリッド５の絶縁部５２を貫通孔とすることで、両接点１ａ、２ａ間で発生したアークガス２０に加え、両アークランナー３、４で発生したアークガス２０を効率よくグリッド５の間隙５ｄに送ることができる。これにより、アーク１０を両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３側に駆動させることができ、遮断性能を向上させることができる。
【００２６】
上述のとおり、本実施の形態に係る回路遮断器１００は、幅方向に伸長した絶縁部５２を有するグリッド５が複数枚積層配置された消弧室７を備えることで、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０の両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができる。これにより、アーク１０がグリッド５で分断され、アーク電圧が上昇した状態を維持でき、遮断性能を向上させることが可能となる。また、絶縁部５２を貫通孔とすることで、アークガス２０を効率よくグリッド５の間隙５ｄへ送り、アーク１０を両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３側に駆動させることができ、遮断性能を向上させることが可能となる。
【００２７】
なお、グリッド５の絶縁部５２の形状、位置は適宜変更できる。図９は、本発明の実施の形態１に係る回路遮断器のグリッドの他の例である。絶縁部５２の幅Ｗ５２は、グリッド５の幅Ｗ５に近づけることが好ましい。これにより、グリッド５の板面に沿って流れる電流がグリッド５の長さ方向に直進せずに絶縁部５２を迂回する距離を長くすることができる。
【００２８】
また、グリッド５の長さ方向の絶縁部５２の辺の長さＬ５２は、グリッド５の板厚方向に貫流するアーク１０が絶縁部５２を挟んで先端部５３側へ駆動されることができる範囲で長くすると好ましい。グリッド５の絶縁部５２を貫通孔とした場合、絶縁部５２の辺の長さＬ５２を長くし、絶縁部５２のグリッド５の面における面積を大きくすることで、アークガス２０の流入面積を増やすことができ、ガス流を利用してアーク１０の両接点１ａ、２ａ側と逆方向への駆動を促進できる。
【００２９】
また、グリッド５の絶縁部５２の位置は、切欠部５１の頂部５１ａに隣接して設けられることが好ましい。絶縁部５２は、例えば、切欠部５１の頂部５１ａとこれに対向する先端部５３とをつなぐ線分の中点よりも切欠部５１側に設けられる。これにより、切欠部５１の頂部５１ａ近傍で留まるアーク１０の戻りをより抑制することができる。
【００３０】
実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５の絶縁部５２は、長さ方向に所定の間隔を開けて２個形成されている。グリッド５の絶縁部５２の個数は、例えば３個、４個とさらに増やしてもよい。絶縁部５２の個数を増やすことにより、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０の両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、絶縁部５２を貫通孔とした場合、アークガス２０の流入面積を増やすことができ、ガス流を利用してアーク１０の両接点１ａ、２ａ側と逆方向への駆動を促進できる。
【００３１】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５の絶縁部５２は、切欠部５１に繋がるように形成されている。絶縁部５２を貫通孔とし、切欠部５１と絶縁部５２との間にスリット５１ｂを設けることで切欠部５１と絶縁部５２とを互いに連通することができる。これにより、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０が両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、グリッド５の絶縁部５２の加工が容易となる。
【００３２】
実施の形態４．
図１２は、本発明の実施の形態４に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５は、長さ方向に分割され、電気的に接続されている。例えばグリッド５を先端部５３側の分割グリッド５ａ及び切欠部５１側の分割グリッド５ｂとし、分割グリッド５ａ、５ｂは、接続部５ｃを用いて互いに所定の間隔をあけて電気的に接続させる。接続部５ｃは、例えば電線、接続ピン、リベット等である。また、分割グリッド５ａ、５ｂは溶接により接続させてもよい。分割グリッド５ａと分割グリッド５ｂとの間隔が絶縁部５２として機能し、同様にアーク１０が両接点１ａ、２ａに向かう電磁反発力を抑制することができる。さらに、絶縁部５２の幅W５２及び長さＬ５２を適宜調整できるため、アーク放電の発弧点に応じて分割グリッド５ａ、５ｂの間隔及び接続する位置を容易に変更できる。
【００３３】
実施の形態５．
図１３は、本発明の実施の形態５に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５の絶縁部５２は、Ｔ字形状に形成されている。絶縁部５２は、幅方向に伸長した部分と、その中心位置から先端部５３に向かって伸長した部分とで形成される。絶縁部５２をＴ字形状に形成することにより、グリッド５の板面に沿って流れる電流が長さ方向に直進せずに絶縁部５２を迂回する距離を長くすることができ、両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができる。
【００３４】
実施の形態６．
図１４は、本発明の実施の形態６に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。図１４（ａ）はグリッドの斜視図、図１４（ｂ）は複数のグリッドを積層した側面図である。グリッド５は、長さ方向でＵ字状に折り返した形状である。図１４（ａ）に示すように、Ｕ字状に折り返されたグリッド５は、折り返し端部に切欠部５１が設けられ、切欠部５１の頂部５１ａに隣接させて絶縁部５２が設けられる。また図１４（ｂ）に示すように、グリッド５を板厚方向に貫流するアーク１０は、グリッド５の板面に沿って流れるアーク１０ｃを形成する。アーク１０ｃは、アーク１０の発弧点から折り返し端部を経由して先端部５３側に流れる電流経路をとる。アーク１０ｃは、グリッド５の板厚方向に対して直交する方向に磁束Φを形成する。グリッド５の板厚方向に対して直交する方向に磁束Φにより、板厚方向に貫流するアーク１０には、両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３側に駆動する電磁力Ｆが作用する。
【００３５】
上述のとおり、本実施の形態では、Ｕ字状に折り返したグリッド５に幅方向に伸長された絶縁部５２を設けることで、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０が両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、電磁力Ｆによりアーク１０の両接点１ａ、２ａ側と逆方向への駆動を促進することができる。
【００３６】
実施の形態７．
図１５は、本発明の実施の形態７に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５の絶縁部５２は、切欠部５１に沿ってＶ字形状に形成されている。グリッド５は、切欠部５１の頂部５１ａに隣接して絶縁部５２の頂部５２ａを有し、絶縁部５２は頂部５２ａから切欠部５１と先端部５３とがなす両辺に向かってそれぞれ伸長された脚部５２１、５２２が連結されてＶ字形状を形成する。グリッド５では、板厚方向に貫流するアーク１０ａ、１０ｂにより、グリッド５の板面に沿って流れるアーク１０ｃが生じる。アーク１０ｃは絶縁部５２のＶ字形状に沿って、先端部５３側から切欠部５１側に流れ、迂回して切欠部５１側から先端部５３側に流れる。グリッド５の切欠部５１側から先端部５３側に向かうアーク１０ｃと、絶縁部５２を挟んで切欠部５１側のアーク１０ａとの間に電磁反発力Ｑが作用する。切欠部５１側のアーク１０ａは、電磁反発力Ｑを受けて、両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３に向かって駆動される。
【００３７】
上述のとおり、本実施の形態では、グリッド５の幅方向に伸長された絶縁部５２を設けることで、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０の両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、絶縁部５２をＶ字形状とすることで、アーク１０が絶縁部５２を挟んで切欠部５１側に発生したアーク１０ａに、両接点１ａ、２ａ側と逆方向の先端部５３に向かう電磁反発力Ｑを作用させることができ、遮断性能をさらに向上させることができる。
【００３８】
実施の形態８．
図１６は、本発明の実施の形態８に係る回路遮断器のグリッドの例を示す概略構成図である。グリッド５の絶縁部５２は、固形の絶縁材料で形成されている。絶縁材料としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。その他、アルミナ、ジルコニア等のセラミックで形成されてもよい。グリッド５の絶縁部５２を絶縁材料で形成することにより、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０が両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができるとともに、アーク１０が絶縁部５２を通って橋絡することを防ぐことができる。
【００３９】
実施の形態９．
図１７は、本発明の実施の形態９に係る回路遮断器のグリッド及び支持板の概略構成を示す上面図である。本実施の形態に係る回路遮断器１００では、グリッド５の絶縁部５２の幅Ｗ５２が、支持板６の開口部６１の幅Ｗ６１と同じ又はそれより長くなるように形成されている。
【００４０】
グリッド５の絶縁部５２の幅Ｗ５２が、支持板６の開口部６１の幅Ｗ６１以上になるように形成することで、グリッド５の板面に沿って流れるアーク１０ｃが絶縁部５２を迂回する電流経路を遮断する。すなわち、グリッド５の板面上で先端部５３側から切欠部５１側又は切欠部５１側から先端部５３側に向かって流れる電流経路を遮断し、アーク１０が両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を生じさせない。これにより、アーク１０がグリッド５で分断された状態から両接点１ａ、２ａ側に戻るのを抑制し、遮断性能を向上させることができる。
【００４１】
実施の形態１０．
図１８は、本発明の実施の形態１０に係る回路遮断器の概略構成図である。図１９は、本発明の実施の形態１０に係る回路遮断器の消弧室の概略構成を示す斜視図である。実施の形態１では、グリッド５が消弧室７の上下に積層配置されていたのに対し、本実施の形態では、グリッド５が可動子２の可動方向に沿って並列に配置される。
【００４２】
グリッド５は、一方の端部に形成された切欠部５１と幅方向に伸長した絶縁部５２とを有する。グリッド５は、切欠部５１が固定接点１ａ及び可動接点２ａの両接点１ａ、２ａ側に、切欠部５１に対向する先端部５３が消弧室７の上側に向くように配置される。支持板６は、各グリッド５の板面に設けられ、開口部６１が両接点１ａ、２ａ側に向くように配置される。消弧室７の上方には、アークガス２０を排気するための排気口１６が設けられる。
【００４３】
このように、幅方向に伸長した絶縁部５２を有するグリッド５が、可動子２の可動方向に沿って並列に配置された消弧室７を備えることで、絶縁部５２を挟んで発生するアーク１０が両接点１ａ、２ａ側に向かう電磁反発力を抑制することができる。これにより、アーク１０がグリッド５で分断され、アーク電圧が上昇した状態を維持でき、遮断性能を向上させることが可能となる。また、切欠部５１を両接点１ａ、２ａ側、切欠部５１に対向する先端部５３を排気口１６が設けられた消弧室７の上方に向くようにグリッド５を配置することで、両接点１ａ、２ａ間で発生したアークガス２０を効率よくグリッド５の間隙５ｄに送ることができる。
【００４４】
なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態１から１０に開示されている複数の構成要素の適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  固定子
２  可動子
３  固定子側アークランナー
４  可動子側アークランナー
５  グリッド
５１  切欠部
５２  絶縁部
６  支持板
６１  開口部
７  消弧室
８  天面板
１０  アーク
１１  上部導体
１２  下部導体
１３  過電流検出器
１４  ラッチ
１５  アクチュエーター
１６  排気口
１００  回路遮断器
【図１】
2019150613.tif 000003
【図２】
2019150613.tif 000004
【図３】
2019150613.tif 000005
【図４】
2019150613.tif 000006
【図５】
2019150613.tif 000007
【図６】
2019150613.tif 000008
【図７】
2019150613.tif 000009
【図８】
2019150613.tif 000010
【図９】
2019150613.tif 000011
【図１０】
2019150613.tif 000012
【図１１】
2019150613.tif 000013
【図１２】
2019150613.tif 000014
【図１３】
2019150613.tif 000015
【図１４】
2019150613.tif 000016
【図１５】
2019150613.tif 000017
【図１６】
2019150613.tif 000018
【図１７】
2019150613.tif 000019
【図１８】
2019150613.tif 000020
【図１９】
2019150613.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月25日(2018.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定子と、
前記固定接点に接離する可動接点を有する可動子と、
前記固定接点及び前記可動接点で発生したアークを引き込む切欠部及び前記切欠部の頂部に隣接されて幅方向に伸長された絶縁部を有するグリッドが複数枚積層配置された消弧室と
を備えることを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
前記グリッドの前記絶縁部は、前記切欠部側から前記切欠部に対向する先端部側に向かう電流及び前記先端部側から前記切欠部側に向かう電流を前記グリッドの幅方向に迂回させるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】
接点間に発生するアークを少なくとも１つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器であって、
前記グリッドは絶縁部を有し、
前記グリッドは、前記接点間に発生する前記アークが引き込まれ、前記アークが前記グリッドの互いに異なる位置で発弧して前記グリッドを貫流し、
前記絶縁部は、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられ、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を迂回させる回路遮断器。
【請求項４】
前記絶縁部は、前記グリッドに設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項５】
前記絶縁部は、前記グリッドに設けられた貫通孔であり、前記グリッドの前記切欠部と前記絶縁部とが互いに連通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項６】
前記絶縁部は、固形の絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項７】
前記グリッドは、前記切欠部側と前記先端部側とが分割され、間隔をあけて互いに電気的に接続され、前記間隔が前記絶縁部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項８】
前記グリッドは、長さ方向にＵ字状に折り返され、折り返し端部に前記切欠部が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路遮断器。
【請求項９】
前記絶縁部は、幅方向にそれぞれ伸長する脚部を連結させたＶ字形状であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項１０】
前記グリッドは、中央に開口部を有する支持板に支持され、前記グリッドの前記絶縁部が前記支持板の前記開口部に重なるように配置されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の回路遮断器。
【請求項１１】
前記グリッドの前記絶縁部の幅は、前記支持板の前記開口部の幅以上であることを特徴とする請求項１０に記載の回路遮断器。
【請求項１２】
前記貫通孔は前記グリッドの厚み方向にアークガスが貫通して流れることを特徴とする請求項４又は５に記載の回路遮断器。
【請求項１３】
接点間に発生するアークを少なくとも１つのグリッドで分断して消弧する回路遮断器における回路遮断方法であって、
前記接点間に発生する前記アークを、前記グリッドの互いに異なる位置で発弧する前記グリッドを貫流する状態に引き込んで、それら発弧間に前記グリッドを流れる電流を、前記グリッドのそれら互いに異なる位置の間に設けられる絶縁部により迂回させ消弧する回路遮断方法。
【国際調査報告】
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2019150613.tif 000024
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