(57)【要約】【課題】短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器を提供する。【解決手段】固定接点３を有する固定接触子４と、固定接点と接離する可動接点２を有する可動接触子１と、可動接点の開離時に固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板１１に入射させ分断して消弧する消弧装置２０と、上記アークを上記接点対から消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材１０，１０１，１３とを備え、消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板１１ａにおける接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成した。【選択図】        図１
2004273235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記一対のアーク誘導部材のうち、一方のアーク誘導部材の少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であり、他方のアーク誘導部材の上記凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面であり、上記一方のアーク誘導部材近傍の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したことを特徴とする回路遮断器。
【請求項３】
可動接触子側アーク誘導部材は、アークを接触子対から消弧装置まで誘導する可動接触子側アークランナを備え、上記可動接触子側アークランナに、固定接点側へ張り出し、且つ可動接点の開離時に可動接触子の一部が通過するスリットを有する張り出し部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過負荷電流あるいは短絡電流等の過電流が発生したときに回路を遮断する回路遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回路遮断器においては、電源側端子と負荷側端子との間に接点部を挿入した主電路を形成し、接点部の閉極時に主電路に過大な電流が通過すると接点部を強制的に開極させる回路遮断器において、接点部を構成する各接点にそれぞれ電気的に接続され接点部の周囲の磁界との相互作用でアークに作用する電磁力の向きに延長されていて互いに対向するように配置された一対のアーク走行板を設け、両アーク走行板を収納した空間の側壁を互いの距離がアークに作用する電磁力の向きに向かって広がるように形成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の別の回路遮断器においては、ベースとカバーよりなる絶縁筺体の内部に、固定接触子に対向して接離自在に配置された可動接触子と、この可動接触子を支持するアームと、上記可動接触子を駆動する開閉機構と、過電流に応動して上記開閉機構を作動させ上記可動接触子を開離させる過電流引き外し装置と、上記可動接触子の開離時に発生するアークが充満するアーク発生室と、このアーク発生室内の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、上記可動接触子の開路位置の位置決めとなる係止部を上記アーク発生室から離れた位置に配置している（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２２６１４５号公報（第２−７頁、第５−８図）
【特許文献２】
特開平１０−１７２４０９号公報（第２−４頁、第１２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような回路遮断器においては、特に短絡電流遮断時に、接点対間で発生したアークのアークスポットが消弧装置まで連続的に走行できない構成（アーク走行路が連続的でなく転流が必要な構成）や、接点対間から消弧装置までの間においてアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面である構成を有する側のアーク端部の移行が、他方のアーク端部の移行に比べて相対的に遅れ、さらに途中で停滞することもあり、アーク全体を迅速に消弧装置に導入できないという欠点があった。このように、アーク全体を迅速に消弧装置に導入できないため、高い遮断性能が得られないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものであり、短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回路遮断器は、固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したものである。
【０００８】
また、固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記一対のアーク誘導部材のうち、一方のアーク誘導部材の少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であり、他方のアーク誘導部材の上記凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面であり、上記一方のアーク誘導部材近傍の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
具体的な実施の形態について説明する前に、本発明に至った経緯について説明する。
従来の回路遮断器では、比較的小さな過負荷電流遮断の場合には接点開極にともない発生したアークを全消弧板にて分断して高いアーク電圧を発生できるが、短絡電流などの大電流を遮断する場合、設置した消弧板枚数から期待される値までアーク電圧が即座に上昇せず、遮断時間が長くなり、最悪の場合遮断不能となることがあった。本発明の発明者らが、このときの消弧板を観察したところ、アーク端部の移行が相対的に遅い構成（例えば、アーク走行路が連続的でなく転流が必要な構成や、アーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面である構成）を有する側の消弧板にアーク痕が無い、もしくは、アーク端部の移行が相対的に早い構成を有する側の消弧板に比べて極端にアーク痕が小さいことが確認された。このことより、移行が相対的に遅い方のアーク端部が途中で停滞することが、アーク全体を消弧装置に導入できない要因だと推定できる。
なお、アーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面である場合には、平面あるいは凹面である場合に比べて、アークの熱を次の移動部の加熱に効率的に利用することができないため、加熱に時間がかかることなどにより、移行速度が遅くなるものと考えられる。
【００１０】
また、一般的に、一対の走行片（アーク誘導部材）を走行するアークは、アーク柱部分に比べてアークスポットが遅れて駆動すると言われており、消弧装置にはアーク柱部分が先行して到達すると考えられる。
本発明の発明者らが、透明な筐体を用いて、従来の回路遮断器の短絡電流遮断時などの大電流遮断時のアークの移行状態を高速度ビデオカメラにて観測したところ、接点対から消弧板前面まで高速で移行してきたアークが、消弧板前面で一時停滞すること、この消弧板前面で一時停滞したアークを全消弧板にて分断状態にするには、両アークスポットをアーク柱部分に先行して駆動させる必要があること、および、両アークスポットの移行差が顕著に大きい場合、移行が早い側のアーク端部が先に消弧板にて分断され、アーク全体は消弧板に対して斜めの状態で安定し、移行が遅い側のアークスポットが停滞することが新たに分かった。
【００１１】
上記消弧板前面でのアーク柱の停滞は、消弧板がアークの移行に必要なホットガス流の障壁となり流れを阻害することに起因するアークの移行速度の低下、および、消弧板に大電流アークの比較的大きなアークスポットを形成するために消弧板を加熱する時間が必要であることによるものと推定され、消弧板の枚数や配置密度が大きいほど、また、アーク電流が大きいほど停滞作用が大きくなると考えられる。
【００１２】
そこで、本発明者らは、アーク端部の移行が相対的に遅れる構成を有する側に位置する消弧板、すなわち、消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板、における接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成することにより、アーク柱が消弧板の前面で一時停滞している間に移行が遅れていたアークスポットを先行させて、まず、その他の消弧板による分断アークを形成し、続いて即座に、アーク端部の移行が相対的に遅い側の消弧板による分断アークを形成して、全消弧板によるアーク分断状態を速やかに生じさせるように構成した。
【００１３】
なお、本明細書においては、可動接触子１、固定接触子４、アーク誘導部材、消弧板１１等のアーク走行面部分のアークをアークスポット、アークスポット近傍部分のアークをアーク端部とそれぞれ記載している。また、アークの走行と転流とを含めてアークの移行と記載している。
【００１４】
実施の形態１．
図１〜図４は本発明の実施の形態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、図１は一部切り欠いて内部を示す正面図、図２は可動接触子側アークランナを拡大して示す斜視図、図３は遮断動作時のアークの挙動を模式的に表すための主要部の部分断面図、図４は消弧板を可動接触子側アークランナ側から見た平面図である。
【００１５】
図１に示すように、一般にこの種の回路遮断器には、絶縁物からなる筐体２０２内に、外部電路とつながる端子対２００、２０１（２０１は図示せず）と、固定接点３を有する固定接触子４と、固定接点３と接離する可動接点２を有して固定接触子４と接触子対を形成する可動接触子１と、この可動接触子１を駆動する開閉機構５と、過電流に応動して上記開閉機構５を動作させ上記可動接触子１を開離させる電磁釈放装置（プランジャ１０３）と、上記可動接触子１（可動接点２）の開離時に固定接点３と可動接点２とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板１１に入射させ分断して消弧する消弧装置２０と、上記アークを接触子１、４対から消弧装置２０まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アークランナ１０，１３と、アーク発生に伴って生じる高温ガスを排気する排気口２０３と、上記開閉機構５を手動操作するためのハンドル７とを備えている。
【００１６】
可動接触子１には、可動接点２が固着され、可動接点２より先端側（図中、下方側）はアークホーン１０１となっている。この可動接触子１は、可とう導体１０２を介してプランジャ１０３と可動接触子側アークランナ１３とに電気的に接続されている。この可動接触子側アークランナ１３は、図２に示すように、閉成状態の可動接触子１の可動接点２配置側端部側（言い換えれば、閉成状態の接点２，３対側、または固定接点３側）へ張り出し、可動接触子１の開閉動作の軌跡に沿い可動接点２の開離時に可動接触子１の一部（例えば少なくとも可動接点２配置側端部）が通過するスリット１０４を有する張出し部１３ａを備えており、少なくとも遮断動作中の最大開極位置の可動接触子１の一部が上記スリット１０４内に移行するように配置している。
【００１７】
固定接触子４には、可動接点２が接離する固定接点３が固着されており、この固定接触子４に連続して消弧装置２０へと伸びるアーク走行片（固定接触子側アークランナ１０）が設けられている。
なお、可動接点２もしくは固定接点３は、可動接触子１もしくは固定接触子４を構成する導電部材にて代用されてもよい。
本実施の形態では、アークを接点２，３対から消弧装置２０まで誘導する一対の可動接触子側および固定接触子側アーク誘導部材は、それぞれ可動接触子側アークランナ１３とアークホーン１０１、および、固定接触子側アークランナ１０で構成している。
【００１８】
消弧装置２０は、複数の平板状の消弧板１１とこれらを一定の間隙を持って保持する消弧側板２１にて構成されており、可動接触子側アークランナ１３と固定接触子側アークランナ１０の一端部（より正確には、可動接触子側アークランナ１３と固定接触子側アークランナ１０の各接点２，３配置側と反対側の端部）に、上下方向から挟まれるように配置されている。複数の消弧板１１の内、可動接触子側アークランナ１３側に位置する消弧板１１ａの接点２，３対側端面の位置（より正確には、後に図４を用いて詳細に説明するが、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置）と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向（図３に向かって左右方向）の成分が、その他の消弧板１１ｂの接点２，３対側端面の位置（より正確には、後に図４を用いて詳細に説明するが、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置）と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成している。言い換えれば、図３において、消弧板１１ａにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置より左側にある。
また、排気口２０３は、消弧装置２０の背面側（言い換えれば、消弧装置２０の接触子対設置側とは反対の側）に配置されている。
【００１９】
次に、図３を用いて本実施の形態による回路遮断器の動作について説明する。上記のような回路遮断器で過電流を遮断する場合、プランジャ１０３が過電流に応動して開閉機構５を動作させ、接点２，３対が開極する。これに伴い、接点２、３対間でアークが発生する（このアークの状態を、図３中のＡ１に示す）。この接点２、３対間のアークは、まず固定接触子４より連続して伸びる固定接触子側アークランナ１０と可動接触子先端のアークホーン１０１の間を走行する（このアークの状態を、図３中のＡ２に示す）。続いて、アークホーン１０１先端に到達したアークスポットは、可動接触子側アークランナ１３に転流する。この転流動作が迅速に進むように、可動接触子側アークランナ１３には固定接点３側へ張り出し、且つ可動接点２の開離時に可動接触子１の少なくとも可動接点２配置側端部が通過するスリット１０４を有する張り出し部１３ａを設けている。これにより、上記転流に費やす時間を短縮できる。
【００２０】
この可動接触子１側アークスポットの転流時間の短縮により、単純なレール状の走行片を移動する固定接触子４側アークスポットとの移行差が低減されるので、アークは平板状の消弧板１１の板面に対して略垂直な状態で消弧板１１の前面に到達する。
もし、両アークスポットの移行差が顕著に大きいと、可動接触子側アークスポットが消弧板１１に到達していない状態で固定接触子側アークスポットが先行して固定接触子側アークランナ１０の固定接点３と反対側の端部まで移行し、アークが消弧板１１に対して斜めの状態で安定し、可動接触子側アークスポットの移行が停滞する。この状態では、全消弧板１１にてアークを分断できないので、十分なアーク電圧を発生できず遮断時間が長くなり、消弧室２０の損耗が大幅に増え、最悪の場合は遮断不能となることがある。
【００２１】
上記のように、本実施の形態では、可動接触子側アークランナ１３に張り出し部１３ａを設けて可動接触子１側アークスポットの転流時間を短縮することにより、可動接触子１側アークスポットが固定接触子４側アークスポットより遅れて消弧板１１に到達する際の遅れを低減している。しかしながら、可動接触子１側アークスポットは、転流の必要があり、しかも張り出し部１３ａはそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であるため、単純なレール状であり、しかも張り出し部１３ａの凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面である走行片（固定接触子側アークランナ１０）を移動する固定接触子４側アークスポットに比べて、やはり、消弧装置２０への到達が遅れる。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、アーク端部の移行が相対的に遅れる構成有する側に位置する消弧板１１ａ、すなわち、消弧装置２０へのアークの到達が遅れる側のアーク誘導部材（可動接触子側アークランナ１３）近傍の消弧板１１ａ、における接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成している。これにより、それまでアークスポットより先行して駆動されていたアーク柱がその他の消弧板１１ｂの前面で停滞している間に、移行が遅れていたアークスポットを先行させて（このアークの状態を、図３中のＡ３に示す。）、まず、その他の消弧板１１ｂによる分断アークを形成し（このアークの状態を、図３中のＡ４に示す。）、続いて即座に、アーク端部の移行が相対的に遅い構成有する側の消弧板１１ａによる分断アークを形成して、全消弧板１１によるアーク分断状態（このアークの状態を、図３中のＡ５に示す。）を速やかに生じさせるようにした。
【００２３】
このように、その他の消弧板１１ｂの前面でアーク柱が一時停滞している間に可動接触子１側アークスポットの移行遅れを取り戻し、アークを消弧板１１の板面に対して略垂直な状態で消弧装置２０に導入するようにすれば、アークが消弧板１１に対して斜めに導入されることがなくなり、アークが消弧板１１に対して斜めの状態で安定することがなくなる。
また、アークの消弧板１１による分断を、その他の消弧板１１ｂによる分断と、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａによる分断の２回に分けることができるので、１回あたりの分断点数が減り、分断アークへの移行がより確実に行える効果がある。
これらの結果、アーク全体を迅速に消弧装置２０に導入することができ、高い遮断性能が得られる。
【００２４】
ところで、図３では、アークを模式的に線にて表したが、実際には、アークはある断面を有しており、このアークの断面積は、アーク電流が大きいほど大きくなる。また、消弧板１１は、アークの駆動を促進するため磁性体（一般に鉄）にて馬蹄形または楔形の切り欠きを有する板状に構成されている。因って、本実施の形態における消弧板１１と消弧板１１の前面に一時停滞するアーク柱との関係は、図４のように表せる。図４より、消弧板１１における接点２，３対側端面のアーク入射位置は、最も接点２，３対に近い端面ではなく、接点２，３対から消弧板前面へ移行してきたアーク柱Ａが最初に触れる消弧板１１の部位（図中、破線Ｌｂにて示す。）であることが分かる。
【００２５】
本実施の形態では、図４に示すように、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａは、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端部の一部を切断することにより、接点２，３対側端面のアーク入射位置（図中、実線Ｌａにて示すように、本実施の形態の場合は消弧板１１ｂの接点２，３対に最も近い位置にある接点２，３対側端面と一致する。）を後退させている（すなわち、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成している。）。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、図１および図３に示すように、消弧装置２０へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板に相当する、アーク走行方向に沿った断面が凸面であるアーク走行面を有する可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａを２枚とし、その他の消弧板１１ｂを６枚としたが、これに限るものではなく、消弧板１１ａは１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
また、図１、図３および図４に示すように、２枚の消弧板１１ａは、それぞれの接点２，３対側端面のアーク入射位置（図４に破線Ｌａで示す。）が同じである、言い換えれば、それぞれの接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が同じ大きさであるが、これに限るものではなく、可動接触子側アークランナ１３の凸面に沿って階段状に上記アーク入射位置をずらせてもよい。
これらは、以下の各実施の形態においても特に断らないが同様である。
【００２７】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２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、消弧板を可動接触子側アークランナ側から見た平面図である。
本実施の形態による回路遮断器は、実施の形態１による回路遮断器と比べて、消弧装置２０へのアークの到達が遅れる側のアーク誘導部材近傍の消弧板１１ａにおける接点２，３対側端部の形状が異なり、他の構成は実施の形態１と同様である。よって、以下では主に実施の形態１と異なる点について説明する。
【００２８】
本実施の形態では、図５に示すように、その他の消弧板１１ｂは実施の形態１の場合と同様に楔形の切り欠きを有する板状に構成されており、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａは、その他の消弧板１１ｂの切り欠きより大きな幅（アークＡの駆動方向と直交する方向の長さ）で切り欠かれた馬蹄形の切り欠きを有する板状に構成されている。
このように構成されたものにおいて、消弧板１１ａにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置は図５に破線Ｌａで示すように、図５に破線Ｌｂで示す消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置よりも後退させることができる（すなわち、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成することができる。）。
【００２９】
上記実施の形態１では、アーク入射位置を変化させるために、可動接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａは、その他の消弧板１１ｂに比べて接点２，３対に最も近い位置にある接点２，３対側端面の位置を後退させていた。これに対して、本実施の形態では、それぞれの消弧板１１ａと１１ｂにおいて、接点２，３対に最も近い位置にある接点２，３対側端面の位置は同じままで、切り欠きの形状を違えることでアーク入射位置を変化させている。
【００３０】
短絡電流などの大電流遮断時には、アークの熱に起因する圧力勾配が発生し、この圧力差による力が大きな駆動力として働くと共に、磁性体である消弧板１１は磁気飽和しており、消弧板１１の形状の違いによるアークを駆動する電磁力の違いは殆ど影響しない。しかし、比較的小さな電流遮断時には、圧力差によるアークを駆動する力は小さく、アークは主に電磁力にて駆動される。さらに、この電磁力は、主に消弧板１１などの磁性体の作用にて発生される。したがって、消弧板１１ａの接点２，３対に最も近い位置にある接点２，３対側端面の位置を、消弧板１１ｂにおける同端面の位置に比べて後退させた実施の形態１に比べて、後退させない本実施の形態においては、消弧板１１ａを構成する磁性体の電流吸引効果が増加する分、アークを駆動する電磁力が増大する。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態では、上記実施の形態１の場合と同様の効果が得られるのに加えて、実施の形態１に比べて、定格電流遮断や比較的小さな過負荷遮断時のアークを駆動する電磁力が大きくなり、遮断時間を短縮することができるという効果も得られる。
【００３２】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３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、主要部の部分断面である。
本実施の形態による回路遮断器は、実施の形態１による回路遮断器と比べて、可動接触子側アーク誘導部材の構成が異なり、他の構成は実施の形態１と同様である。よって、以下では主に実施の形態１と異なる点について説明する。
【００３３】
実施の形態１では、可動接触子１側のアークスポットのアークホーン１０１から可動接触子側アークランナ１３への転流に費やす時間を短縮するのに、可動接触子側アークランナ１３に、固定接点３側へ張り出し、且つ可動接点２の開離時に可動接触子１の一部が通過するスリット１０４を有する張り出し部１３ａを設けたが、本実施の形態では、アークホーン１０１を可動接触子側アークランナ１３側へ屈曲させている。
【００３４】
このように構成されたものにおいては、可動接点２の開離時におけるアークホーン１０１の先端部を可動接触子側アークランナ１３に近づけるように配置することができるので、実施の形態１の場合と同様に、アークホーン１０１先端に到達したアークスポットが、可動接触子側アークランナ１３に転流するのに費やす時間を短縮することができ、この可動接触子１側アークスポットの転流時間の短縮により、単純なレール状の走行片を移動する固定接触子４側アークスポットとの移行差が低減される。
【００３５】
このように、本実施の形態では、アークホーン１０１を可動接触子１側アークランナ１３側へ屈曲させて可動接触子１側アークスポットの転流時間を短縮することにより、可動接触子１側アークスポットが固定接触子４側アークスポットより遅れて消弧板１１に到達する際の遅れを低減している。しかしながら、可動接触子１側アークスポットは、転流の必要があり、しかもアークホーン１０１の屈曲部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であるため、単純なレール状であり、しかも張り出し部１３ａの凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面である走行片（固定接触子側アークランナ１０）を移動する固定接触子４側アークスポットに比べて、やはり、消弧装置２０への到達が遅れる。
【００３６】
そこで、本実施の形態においても、実施の形態１の場合と同様に、アーク端部の移行が相対的に遅れる構成有する側の消弧板１１ａ、すなわち、消弧装置２０へのアークの到達が遅れる側のアーク誘導部材（可動接触子側アークランナ１３）近傍の消弧板１１ａ、における接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成することにより、それまでアークスポットより先行して駆動されていたアーク柱が消弧板１１の前面で停滞している間に、移行が遅れていたアークスポットを先行させて、まず、その他の消弧板１１ｂによる分断アークを形成し、続いて即座に、アーク端部の移行が相対的に遅い構成有する側の消弧板１１ａによる分断アークを形成して、全消弧板１１によるアーク分断状態を速やかに生じさせるようにしている。
【００３７】
本実施の形態においても、実施の形態１の場合と同様に、短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器が得られる。
【００３８】
実施の形態４．
図７および図８は本発明の実施の形態４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、図７は部分断面図、図８は参考として本発明を適用しなかった場合のアークの挙動を説明するための部分断面図である。固定接触子側アークランナの別の構成を示す正面図である。
本実施の形態による回路遮断器では、上記各実施の形態による回路遮断器と異なり、可動接触子１と固定接触子４の位置関係が逆転しており、プランジャ１０３が過電流に応動し、図７に向かって左から右へとアクチュエータ部３００を押し出して開閉機構５を始動させ、可動接触子１（可動接点２）を開極させる。
【００３９】
Ｊ字状の固定接触子４の先端にはＪ字状アークランナ（固定接触子側第１アークランナに相当する。）１４が連続して配置されており、固定接触子４とＪ字状アークランナ１４にて略Ｕ字状の形状となっている。Ｊ字状アークランナ１４の反固定接触子側端部（固定接触子側と反対側の端部）と対向する位置には、固定接触子４と導体で接続されており、且つ、一端部が消弧装置２０の上部まで延びる固定接触子側第２アークランナ１５が配置されている。本実施の形態では、固定接触子側第１アークランナ１４と固定接触子側第２アークランナ１５とでアークを接点２，３対から消弧装置２０まで誘導する固定接触子側アーク誘導部材を構成している。
【００４０】
一方、可動接触子１の先端部にはアークホーン１０１が連続して設けられており、このアークホーン１０１の端部と対向する位置に、可動接触子１と導体で接続されており、且つ、一端部が消弧装置２０の下部まで延びる可動接触子側アークランナ１６が配置されている。本実施の形態では、アークホーン１０１と可動接触子側アークランナ１６とでアークを接点２，３対から消弧装置２０まで誘導する可動接触子側アーク誘導部材を構成している。
【００４１】
このように構成されたものにおいて、短絡電流などの過電流を遮断する場合、プランジャ１０３が過電流に応動して開閉機構５を動作させ、接点２、３対が開極する。これに伴い、接点２、３対間でアークが発生する（このアークの状態を、図７中のＡ１に示す）。この接点２、３対間のアークは、まず可動接触子１より連続して伸びるアークホーン１０１とＪ字状アークランナ１４の間を走行する。続いて、アークホーン１０１先端に到達したアークスポットは、アークホーン１０１先端部と対向している可動接触子側アークランナ１６に転流する（このアークの状態を、図７中のＡ２に示す）。因って、アークは、可動接触子側アークランナ１６とＪ字状アークランナ１４の間の走行となる。この時、Ｊ字状アークランナ１４はアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であるので、Ｊ字状アークランナ１４側のアークスポットは、上記Ｊ字状アークランナ１４の凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面である可動接触子側アークランナ１６のアークスポットに比べて、アーク走行が遅れる（このアークの状態を、図７中のＡ３に示す）。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、固定接触子側第１、第２アークランナ１４，１５側に位置する消弧板１１ａ、すなわち、消弧装置２０へのアークの到達が遅れる側のアーク誘導部材（固定接触子側第１、第２アークランナ１４，１５）近傍の消弧板１１ａ、における接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点２，３対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より、大きくなるように構成している。
これにより、それまでアークスポットより先行して駆動されていたアーク柱がその他の消弧板１１ｂの前面で一時停滞している間に、可動接触子側アークランナ１６のアークスポットをアーク柱に対して先行させ、まず、その他の消弧板１１ｂによる分断アークを形成し（このアークの状態を、図７中のＡ４に示す）、続いて即座に、Ｊ字状アークランナ１４側（アーク端部の移行が相対的に遅い構成を有する側）の消弧板１１ａによる分断アークを形成して、全消弧板によるアーク分断状態（このアークの状態を、図７中のＡ５に示す）を速やかに生じさせる。
【００４３】
このように、その他の消弧板１１ｂの前面でアークが一時停滞している間に固定接触子４側アークスポットの移行遅れを取り戻し、アークを消弧板１１の板面に対して略垂直な状態で消弧装置２０に導入するようにすれば、アークが消弧板１１に対して斜めに導入されることがなくなり、図８にＡ３で示すようにアークが消弧板１１に対して斜めの状態で安定することがなくなる。
また、アークの消弧板１１による分断を、その他の消弧板１１ｂによる分断と、固定接触子側アークランナ１３近傍の消弧板１１ａによる分断の２回に分けることができるので、１回あたりの分断点数が減り、分断アークへの移行がより確実に行える効果がある。
これらの結果、アーク全体を迅速に消弧装置２０に導入することができ、高い遮断性能が得られる。
【００４４】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５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、固定接触子側アークランナの構成を示す正面図である。
上記実施の形態４では、図７に示したように、固定接触子側アーク誘導部材をＪ字状アークランナ（固定接触子側第１アークランナに相当する。）１４と、端部が消弧装置２０の上部へと伸びる固定接触子側第２アークランナ１５とで構成したが、図９に示すように、固定接触子４と固定接触子側第１アークランナ１４と固定接触子側第２アークランナ１５とを連続した一体構成としてもよい。
【００４５】
このような構成とすれば、上記実施の形態４の場合と同様の効果が得られるのに加えて、固定接触子側第１アークランナ１４から固定接触子側第２アークランナ１５へのアークスポットの非連続な転移を必要としなくなるので、アーク端部の移行が相対的に遅い構成である固定接触子４側のアークスポットの移行を一層改善できるという効果も得られる。
【００４６】
なお、上記各実施の形態では、一対のアーク誘導部材のうち、一方のアーク誘導部材の少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であり、他方のアーク誘導部材の上記凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面である場合に、上記凸面を有するアーク誘導部材近傍の消弧板１１ａにおける接点対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分が、その他の消弧板１１ｂにおける接点対側端面のアーク入射位置と固定接点３との間の距離の消弧板１１の板面方向の成分より大きくなるように構成した例について説明したが、上記のような凸面が無くても転流があったり、アーク走行路の長さが異なったりする場合にも、一方のアーク端部の移行が他方のアーク端部の移行に比べて相対的に遅れ、消弧装置２０への到達が遅れる場合がある。本発明は、このような場合にも適用でき、消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板における接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における接点対側端面のアーク入射位置と固定接点との間の距離の消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成することにより、上記各実施の形態で説明したのと同様に、短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記消弧装置へのアークの到達が遅れる側に位置する消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したので、短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器を得ることができる。
【００４８】
また、固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記可動接点の開離時に上記固定接点と可動接点とからなる接点対間に発生するアークを複数の消弧板に入射させ分断して消弧する消弧装置と、上記アークを上記接点対から上記消弧装置まで誘導する一対の固定接触子側および可動接触子側アーク誘導部材とを備え、上記一対のアーク誘導部材のうち、一方のアーク誘導部材の少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凸面であり、他方のアーク誘導部材の上記凸面と対向する少なくとも一部はそのアーク走行面のアーク走行方向に沿った断面が凹面であり、上記一方のアーク誘導部材近傍の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分が、その他の消弧板における上記接点対側端面のアーク入射位置と上記固定接点との間の距離の上記消弧板の板面方向の成分より大きくなるように構成したので、短絡電流などの大電流遮断時にもアーク全体を迅速に消弧装置に導入することができ、高い遮断性能を有する回路遮断器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による回路遮断器を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１による回路遮断器を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１による回路遮断器を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１による回路遮断器を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２による回路遮断器を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態３による回路遮断器を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態４による回路遮断器を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態４による回路遮断器を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態５による回路遮断器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、３  固定接点、４  固定接触子、５  開閉機構、１０  固定接触子側アークランナ、１１，１１ａ，１１ｂ  消弧板、１３，１６  可動接触子側アークランナ、１３ａ  張り出し部、１４  固定接触子側第１アークランナ、１５  固定接触子側第２アークランナ、２０  消弧装置、１０１  アークホーン、１０４  スリット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004273235.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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