JP2002008508A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくできる
固定接触子構成を用いた場合においても、十分な開極速
度とアークを消弧板へと引き延ばす力とを発生すること
ができる回路遮断器を提供する。 【解決手段】 固定接触子５は、固定接点６を一端部に
有して閉成状態の可動接触子１と略平行且つ逆方向電流
が流れる平行導体部７ａと、一端部にて上記平行導体と
接続され且つ上記平行導体部の左右両側に配置されて閉
成状態の上記可動接触子と略平行且つ同方向電流が流れ
る逆平行導体部７ｂとを有し、上記逆平行導体部の上記
可動接触側に上記可動接触子の可動接点２側の一端部を
左右より挟み込むように一対の磁性体板１０を配置し、
上記一対の磁性体板を構成する各磁性体板間の間隔よ
り、上記各磁性体板と上記可動接触子の一端部に対向し
て設けられた磁性体の消弧板１３との夫々の間隔が小さ
くなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、短絡電流により
平行導体間に発生する電磁力を利用して接触子を開離さ
せる回路遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は例えば特公昭６２−２４２３号
公報に示された従来の回路遮断器を示す部分断面図であ
り、図において、１は可動接点２が一端に固着された可
動接触子、５は可動接点２と接点対をなす固定接点６を
有する固定接触子であり、端子部１５ａにて電源回路と
接続される。閉路状態では、上記可動接触子１と固定接
触子５は、上下にわずかな間隔で重合し互いに平行に保
持されている。１３は消弧側板１４にて保持された複数
の消弧板、２５は可動接触子１を開閉動作させる機構
部、２９は機構部２５を手動にて操作するためのハンド
ルである。これらの構成部品は、カバー２８とベース２
７からなる筐体にて収納される。

【０００３】次に動作について説明する。通常通電時の
開閉では、ハンドル２９の操作にて機構部２５が動作
し、可動接触子１が回動して開閉される。一方、閉路状
態で短絡電流等の大電流が流れた場合、可動接触子と固
定接触子に流れる逆方向電流による電磁反発力によって
上記機構部に無関係に接触子が開離し、続いて過電流に
応答して引外し機構（図示せず）の作動により、機構部
２５を遮断状態に駆動する。従って、事故発生直後の早
い時期に、接点２、６間にアークを発生させ、このアー
クを急速に引き延ばすことができ、接点間のアーク電圧
は素早く立ち上がる。このアーク電圧により事故電流が
限流される。続いて、電流瞬時値が低下すると、アーク
は鉄製の消弧板１３に引き込まれて分断、冷却され、消
弧されるので、電流が遮断される。

【０００４】このような図１４に示す回路遮断器におい
ては、固定接触子５は、閉路状態において可動接触子１
と対向し平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部７ａを
確保するために略Ｕ状に折り曲げられ、可動接触子と対
向する先端部に固定接点６が固着されている。このよう
な固定接触子においては、可動接触子１に電磁吸引力を
発生させる逆平行導体部７ｂを流れる電流の影響を小さ
くするため、また折曲げ加工時の金型の制約から垂直導
体部７ｅの高さを小さくできず回路遮断器の高さ方向の
小形化が難しく、さらには固定接触子の導体が長くなり
部品コスト高になるという欠点もあった。

【０００５】そこで、上記公報に開示された別の従来の
回路遮断器では、図１５に示す固定接触子構造にて回路
遮断器の高さ方向の小形化を図っている。図１５におい
て、固定接触子５は可動接触子１（図示しない）と対向
する部分に、その先端側５ｂから基端側５ａに向かって
延びる舌片を形成するようにコ字形の抜穴３６が設けら
れている。上記舌片は、閉路状態の可動接触子と平行且
つ逆方向電流が流れる平行導体部７ａとその一端部に固
着された固定接点６にて形成されており、閉路状態の可
動接触子と平行且つ同方向電流が流れる逆平行導体部７
ｂが上記平行導体部７ａと同一高さに配置され、図１４
の垂直導体部７ｅのように、上下方向に延びる導体は存
在しない。従って、回路遮断器の高さ方向の寸法を小さ
くでき、ユーザの使い勝手が良くなる。また、固定接触
子の製造に曲げ加工を用いる必要が無くなり、加工性が
向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の回路遮断器で
は、閉路状態の可動接触子と平行且つ逆方向電流が流れ
て電磁反発力を発生させる平行導体部とそれ以外の固定
接触子を形成する電路とが同一高さに配置されることに
より、高さ寸法を小さくすることができたが、閉路状態
の可動接触子と平行且つ同方向電流が流れて可動接触子
に対して電磁吸引力を発生させる逆平行導体部が存在す
るので、短絡事故時の可動接触子の開極速度を十分に上
げることができない。特に、回路遮断器の幅方向（可動
接触子が延びる方向に垂直な方向）の寸法に制限がある
場合、逆平行導体部を平行導体部と同一高さに配置する
ことにより、逆平行導体部を流れる電流により発生する
可動接触子を電磁吸引する力が、図１４に示した略Ｕ字
状の固定接触子を用いた場合より大きくなることがあ
り、可動接触子の開極速度が低下して十分な限流性能が
得られないと言う問題点があった。

【０００７】また、逆平行導体部を流れる電流が発生す
る磁界成分は、平行導体部を流れる電流が発生するアー
クを消弧板へと引き延ばす磁界成分を打ち消し、接点間
に発生したアークが消弧板にて分断、冷却され難くな
る。これにより、遮断時間が長くなって消弧室構成部品
の損耗が増大したり、最悪の場合は、遮断不能となると
言う問題点があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、回路遮断器の高さ方向の
寸法を小さくした遮断器においても、限流性能に優れた
回路遮断器を得ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る回路遮断
器においては、固定接触子が、固定接点を一端部に有し
て閉成状態の可動接触子と略平行且つ逆方向電流が流れ
る平行導体部と、一端部にて上記平行導体と接続され且
つ上記平行導体部の左右両側に配置されて閉成状態の上
記可動接触子と略平行且つ同方向電流が流れる逆平行導
体部とを有するようにし、上記逆平行導体部の上記可動
接触子側に上記可動接触子の可動接点側の一端部を左右
より挟み込むように一対の磁性体板を配置し、上記一対
の磁性体板を構成する各磁性体板間の間隔より、上記各
磁性体板と上記可動接触子の一端部に対向して設けられ
た磁性体の消弧板との夫々の間隔が小さくなるようにし
たものである。

【００１０】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を
上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部
から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部
を有し、この接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動
作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられ
ており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成す
る一対の導体部に一対の磁性体板が各々対向するように
したものである。

【００１１】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を
上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部
から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部
を有し、この接続導体部の固定接点側の前面に磁性体の
遮蔽板を配置したものである。

【００１２】また、接続導体垂直部には、可動接触子の
開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設
けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部を
構成する一対の導体部の固定接点側の前面に磁性体の一
対の遮蔽板を各々配置したものである。

【００１３】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、このアークランナの先端部は、一対の磁
性体板に囲まれる空間外にあり、可動接点が固定接点か
ら開離する方向を上方としたとき、上記アークランナの
先端部の上部空間に磁性体の消弧板が配置されたもので
ある。

【００１４】また、固定接触子は、逆平行導体部の他端
部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直
部を有し、複数の磁性体の消弧板の内の一部の消弧板が
上記接続導体垂直部と一対の磁性体板の間に配置された
ものである。

【００１５】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横よ
り平行導体部の他端部側にかけての部位に突起部を設
け、上記突起部に囲まれる空間が、上記アークランナ側
に広がるラッパ状となるようにしたものである。

【００１６】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横か
ら平行導体部の他端部側にかけての部位を、その他の部
位よりアークの熱により多量の蒸気を発生する物質にて
形成したものである。

【００１７】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、このアークランナ、可動接触子、固定接
触子、一対の磁性体板および磁性体の消弧板は筐体にて
収納され、この筐体内面と上記一対の磁性体板の反可動
接触子側の面との間に、上記アークランナの先端部近傍
の空間より連通する流路が形成されるようにしたもので
ある。

【００１８】また、複数の極を有し、各極ごとに一対の
磁性体板を形成する磁性体片の内、極間側の磁性体片を
隣り合う他極の磁性体片と一体にしたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
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、より具体的には開成状態の消弧ユニット部分の部
分断面斜視図である。また、図２は、この消弧ユニット
内に配置される主要部の部品展開図である。図３は、図
１に示した消弧ユニットを用いて構成される回路遮断器
の構成を示す展開図である。

【００２０】図１において、１は一端部に可動接点２
（図示せず）が固着された可動接触子、５は上記可動接
触子１と接触子対を形成する固定接触子である。１０は
略Ｌ字状の一対の磁性体板であり、上記可動接触子１を
左右から挟み込むように配置されており、可動接触子１
側の面を絶縁カバー１２により覆われている。１３は消
弧側板１４に保持された磁性体からなる複数の馬蹄形の
消弧板である。１７は可動接触子１に接触圧を発生させ
るバネであり、一端部をバネ掛け１８にて保持されてい
る。１６は端子部１５ｃと可動接触子１とを電気的に接
続する摺動接触子、１９は機構部２５（図示せず）の動
きをクロスバ２４（図示せず）を介して可動接触子１へ
伝えるロータであり、このロータの内部構造が分かるよ
うに断面をとっている。これらの消弧ユニットを形成す
る部品は、消弧ユニット筐体本体２１と消弧ユニット筐
体蓋２２にて収納される。

【００２１】図２において、上記消弧ユニット内部の主
要部品構成をさらに詳細に説明すると、固定接触子５
は、固定接点６が固着された舌片を有しており、この舌
片は閉路状態の可動接触子１と略平行且つ逆方向の電流
が流れる平行導体部７ａと固定接点６から反ロータ１９
側へと延びるアークランナ９を有している。平行導体部
７ａはロータ１９側で逆平行導体部７ｂの一端部と接続
され、逆平行導体部７ｂは平行導体部７ａの左右に略同
一高さで配置されており、逆平行導体部７ｂの他端部
は、上下方向に延びる接続導体垂直部７ｃと前後方向に
延びる接続導体平行部７ｄを介して端子部１５ａに接続
される。接続導体垂直部７ｃと接続導体平行部７ｄに
は、可動接触子１の回動の軌跡を含む面に沿ったスリッ
ト８が設けられている。固定接触子５の逆平行導体部７
ｂの上部には絶縁シート１１にて固定接触子と電気的に
絶縁された状態の一対の磁性体板１０が可動接触子１の
可動接点２側端部を挟み込むように配置され、接点間に
発生するアークに暴露される上記一対の磁性体板１０の
内面とロータ側端面と消弧板１３側端面とが絶縁カバー
１２にて覆われている。

【００２２】上記一対の磁性体板は可動接触子１の左右
にて上下方向に延びる第１の磁性体板の部位１０ａと逆
平行導体部７ｂに沿って延び、一端面が接続導体垂直部
７ｃと対向している第２の磁性体板の部位１０ｂにて、
各々略Ｌ字状となっている。上記絶縁カバー１２は、上
記一対の磁性体板を覆う第１の絶縁カバーの部位１２ａ
と、平行導体部７ａの上面を覆う第２の絶縁カバーの部
位１２ｂと、接続導体７ｃ、７ｄを覆う第３の絶縁カバ
ーの部位１２ｃにて一体に形成されている。この絶縁カ
バーの上に、消弧側板１４にて保持された複数の磁性体
消弧板１３が配置される。上記消弧板の形状は可動接触
子１側に切欠き部を有する馬蹄形である。また、可動接
触子１は、可動子回転軸４にて回動自在に保持されてお
り、機構部２５（図示せず）の動きをロータ１９を介し
て伝えられる構成となっている。このロータ１９には、
クロスバー２４（図示せず）連通用の貫通穴が設けられ
ている。このような消弧室ユニット２３を、図３に示す
ように、複数個クロスバー２４にてロータ連通し、この
クロスバーと機構部２５を係合させ、これらと回路の異
常を検知して上記機構部を駆動するリレー部２６とハン
ドル２９とを、カバー２８とベース２７とからなる筐体
にて収納すれば、回路遮断器が構成される。

【００２３】次に動作について説明する。通常通電時の
開閉では、ハンドル２９の操作にて機構部２５が動作
し、可動接触子１が回動して開閉される。一方、閉路状
態で短絡電流等の大電流が流れた場合、可動接触子と固
定接触子に流れる逆方向電流による電磁反発力によって
上記機構部に無関係に接触子が開離し、続いて過電流に
応答してリレー部２６の作動により、機構部２５を遮断
状態に駆動する。従って、事故発生直後の早い時期に、
接点２、６間にアークを発生させ、このアークを急速に
引き延ばすことができ、接点間のアーク電圧は素早く立
ち上がる。このアーク電圧により事故電流が限流され
る。続いて、電流瞬時値が低下すると、アークは鉄製の
消弧板１３に引き込まれて分断、冷却され、消弧される
ので、電流が遮断される。これらの遮断動作は基本的に
上記従来の回路遮断器と同様である。また、閉路状態の
可動接触子と平行且つ逆方向電流が流れる平行導体部７
ａと、閉路状態の可動接触子と平行且つ同方向電流が流
れる逆平行導体部７ｂが上記電路７ａと同一高さに配置
されることにより、回路遮断器の高さ方向の寸法を小さ
くでき、ユーザの使い勝手が良くなること、および、固
定接触子の製造に曲げ加工を用いる必要が無くなり加工
性が向上することも上記別の従来の回路遮断器と同様で
ある。

【００２４】しかしながら本実施の形態では、上記別の
従来の回路遮断器と異なり、逆平行導体部７ｂ上部に略
Ｌ字状の一対の磁性体板１０を配置しており、この一対
の磁性体板と磁性体消弧板１３にて磁気回路を形成し、
逆平行導体部７ｂの電流が発生する磁界成分が可動接触
子１および接点間に発生したアークに作用するのを防止
するとともに、上記可動接触子およびアークの駆動を促
進している。

【００２５】図４および図５は、本実施の形態での可動
接触子１、固定接触子５、一対の磁性体板１０および消
弧板１３の位置関係を模式的に示す説明図である。図４
は閉路状態を、図５は遮断動作途中の可動接触子が最大
開極した状態を夫々示している。図５（ａ）は、図５
（ｂ）を上方より見た図である。また、図４および図５
（ｂ）中には、白抜き矢印にて電流の流れを夫々示して
いる。図５（ａ）に示す様に、逆平行導体部７ｂの上部
に設けられた一対の磁性体板１０の間隔Ｗは、一対の磁
性体板１０と消弧板１３との間隙ｄ１より大きく配置さ
れている。

【００２６】このような構成とすると、図４に示した閉
路状態において、逆平行導体部７ｂを流れる電流が発生
する磁束（可動接触子１の開極を妨げる磁界成分）は、
一対の磁性体板１０および消弧板１３がつくる磁気回路
を通るため、可動接触子１には作用しなくなる（可動接
触子１は逆平行導体部７ｂを流れる電流がつくる磁界成
分から遮蔽される）。さらに、閉路状態の可動接触子１
は、一対の磁性体板１０と消弧板１３にて形成される略
Ｕ字状の磁性体に囲まれる空間内に位置しているので、
上記磁性体による吸引力が働き、開極速度が向上する
（言い換えれば、限流性能が向上する）。

【００２７】同様に、図５（ｂ）に示すように、接点間
に発生したアークにも上記逆平行導体部７ｂを流れる電
流が発生する磁界は作用しなくなり、アークは平行導体
部７ａの電流がつくる磁界によりアークランナ９へと押
しだされる。さらに、アークは、一対の磁性体板１０と
消弧板１３にて形成される略Ｕ字状の磁性体に囲まれる
空間内に位置しており、疑似的に馬蹄形消弧板の足の部
分（消弧板の切欠き部左右の部分）が可動接触子１側へ
と延びた構成と等価となるので、アークに働く消弧板１
３への吸引力が向上する。この吸引力の向上により、ア
ークが消弧板にて分断、冷却される時点が早くなるの
で、遮断時間の短縮が図れ、消弧室の損耗低減につなが
る。また、アーク時間が長くなることによりホットガス
が充満して遮断不能となることを防げる。

【００２８】ところで、回路遮断器の端子部は電線との
接続ネジ等の関係から取付面より高い位置に設けられる
のが一般的である。一方、固定接点６は、筐体内部空間
を最大限利用して回路遮断器の高さ方向を小さくするた
め、できるだけ底面側（上記取付面側）に設けられる。
そのため、図５（ｂ）に示すように、端子部１５ａと固
定接点６を結ぶ導体には、上下方向に延びる接続導体垂
直部位７ｃが必須となる。この接続導体垂直部７ｃを流
れる電流は、アークを流れる電流と略平行且つ逆方向と
なるので、アークランナ９に押しだされて消弧板１３側
へと駆動してきたアークを固定接点６側へと押し戻す電
磁力を発生する。このアークを押し戻す電磁力を低減す
るために、接続導体垂直部位７ｃにはスリット８を設
け、アークの走行方向から左右にずれた位置に接続導体
垂直部位７ｃを配置している。さらに、略Ｌ字状の一対
の磁性体板１０の第２の磁性体板の部位１０ｂの端子部
１５ａ側端面が、上記左右にずれた位置に配置された接
続導体垂直部位７ｃと対向するように配置されており、
接続導体垂直部７ｃの電流がつくる磁界は、逆平行導体
部７ｂの場合と同様に、一対の磁性体板１０と消弧板１
３とで構成される磁気回路にて遮蔽されてアークには作
用し難くなっているので、消弧板側へと駆動されたアー
クが、逆駆動方向の電磁力にて再び接点側へと押し戻さ
れることがなく、再点弧による遮断失敗が起こり難い回
路遮断器が得られる。

【００２９】また、本実施の形態では、コアを一対の略
Ｌ字状の磁性体板１０にて構成しているので、一般的
な、左右の磁性体板を上部でつないだコ字状のコアに比
べて、加工性、組立性に優れている。

【００３０】実施の形態２．図６は、この発明の実施の
形態２による回路遮断器の主要部を説明するための図で
ある。図６において、図１、及び図２と同一の符号を付
したものは、同一またはこれに相当するものである。

【００３１】図６において、１は可動接点２を有する可
動接触子、５は固定接点６を有する固定接触子、１５ａ
は端子部、１０は前後方向に長い長方形の一対の磁性体
板、１３は上記１０一対の磁性体板の上部に設けられた
複数の磁性体消弧板である。同図（ａ）は、同図（ｂ）
の左側面図であり、複数の消弧板の内、最下部の消弧板
１３ａ以外の消弧板は省略している。上記最下部の消弧
板１３ａと一対の磁性体板１０との距離ｄ２は、一対の
磁性体板１０の各磁性体板間隔Ｗより小さくなるように
配置されている。また、同図には本実施の形態の主要部
のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品
は、基本的に実施の形態１と同様である。

【００３２】本実施の形態では、逆平行導体部７ｂに沿
って一対の磁性体板１０を設け、この一対の磁性体板と
消弧板とにて磁気回路を形成して、可動接触子１を逆平
行導体部７ｂを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽す
ること、閉路状態の可動接触子１に磁性体による吸引力
が働き開極速度が向上すること、接続導体垂直部７ｃを
流れる電流がつくるアークを接点間に押し戻す磁界成分
を上記磁気回路にて遮蔽することは実施の形態１と同様
である。しかし、本実施の形態では、上記磁気回路は、
主に、一対の磁性体板１０と最下部消弧板１３ａにて形
成されるので、最下部消弧板１３ａが磁気飽和しないよ
うに板厚を厚くする必要がある。

【００３３】また、本実施の形態では、一対の磁性体板
１０に囲まれる空間を固定接触子側に限定しているの
で、一対の磁性体板上部空間に容積の大きな消弧板を配
置することができ、消弧板の熱容量が増加して、短絡遮
断時のアークの熱による消弧板の損耗を低減できる。

【００３４】さらに、実施の形態１で示した略Ｌ字状の
一対の磁性体板に比べて、一対の磁性体板１０と開成状
態の可動接触子先端部の距離を大きくできるので、磁性
体板１０の絶縁が不十分で、可動接触子１、磁性体板１
０、固定接触子５の経路で電流が流れて遮断不能となる
ことを防げる。また、磁性体板形状が単純化されるの
で、一対の磁性体板を切り出す板材の利用率が向上す
る。

【００３５】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３による回路遮断器の主要部を説明するための図で
ある。図７において、図１、及び図２と同一の符号を付
したものは、同一またはこれに相当するものである。

【００３６】図７において、１は可動接点２を有する可
動接触子、５は固定接点６を有する固定接触子、１５ａ
は端子部、１０は上下方向に長い長方形の一対の磁性体
板、１３は上記一対の磁性体板の上部に設けられた複数
の磁性体の消弧板である。同図（ａ）は、同図（ｂ）の
上面図であり、消弧板１３と一対の磁性体板１０との距
離ｄ３より、一対の磁性体板１０の間隔Ｗの方が大きく
なるように配置されている。また、同図には本実施の形
態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成
する部品は、基本的に実施の形態１と同様である。

【００３７】本実施の形態では、逆平行導体部７ｂ上部
に一対の磁性体板１０を設け、この一対の磁性体板と消
弧板とにて磁気回路を形成して、可動接触子１を逆平行
導体部７ｂを流れる電流がつくる磁界成分から遮蔽する
こと、閉路状態の可動接触子１に磁性体による吸引力が
働き開極速度が向上すること、一対の磁性体板１０によ
り、疑似的に馬蹄形消弧板の足の部分（消弧板切欠き部
左右の部分）が可動接触子１側へと延びた構成と等価と
なり、アークに働く消弧板１３への吸引力が向上するこ
とは実施の形態１と同様である。しかし、本実施の形態
では、接続導体垂直部７ｃと対向する位置に一対の磁性
体板１０が配置されないので、接続導体垂直部７ｃを流
れる電流がつくるアークを接点間に押し戻す磁界成分を
一対の磁性体板１０にて遮蔽することない。代りに、こ
の磁界成分は、一対の磁性体板１０と接続導体垂直部７
ｃの間に配置される複数の磁性体消弧板１３の一部１３
ｂにて、アークに対して遮蔽される。

【００３８】また、本実施の形態では、一対の磁性体板
１０に囲まれる空間を接点対側に限定しているので、ア
ークランナ９上部に設けられる消弧板の枚数を多くする
ことができ、消弧板によるアーク分断、冷却作用が向上
する。これにより、同作用が遮断性能に大きな影響を及
ぼす過負荷以下の電流領域での遮断性能や直流遮断性能
が向上するとともに、上記アーク冷却作用の向上により
短絡遮断時の筐体内圧の上昇が押えられる。また、磁性
体板形状が単純化されるので、一対の磁性体板を切り出
す板材の利用率が向上する。

【００３９】実施の形態４．図８は、この発明の実施の
形態４による回路遮断器の主要部を説明するための図で
ある。図８において、図１、及び図２と同一の符号を付
したものは、同一またはこれに相当するものである。

【００４０】図８において、５は固定接点６を有する固
定接触子、１５ａは端子部、１０は略Ｌ字状の一対の磁
性体板（図では、手前側磁性体板を省略している）、３
０は接続導体７ｃのアークランナ９側に設けられた磁性
体の遮蔽板である。また、同図には本実施の形態の主要
部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品
は、基本的に実施の形態１と同様である。

【００４１】本実施の形態では、実施の形態１とは異な
り、接続導体垂直部７ｃの電流がつくるアークを接点対
側へと押し戻す磁場成分を遮蔽するため、一対の磁性体
板１０とは別に遮蔽板３０を設けており、これにより上
記遮蔽効果をより向上させている。

【００４２】しかし、このように遮蔽板３０をアークラ
ンナ９先端と接続導体垂直部７ｃとの間に設けると、ア
ーク柱が伸張する空間が小さくなり、アークの伸張に起
因した遮断直前の急激なアーク電圧の上昇が生じなくな
る。筐体寸法等の制限から、消弧板枚数を十分設けるこ
とができない場合、このアーク伸張にともなうアーク電
圧の上昇が生じないと遮断性能が著しく低下する。特
に、自然に電流零点が生じない直流遮断で、その傾向が
大きい。

【００４３】実施の形態５．図９は、この発明の実施の
形態５による回路遮断器の主要部を説明するための図で
ある。図９において、図１、及び図２と同一の符号を付
したものは、同一またはこれに相当するものである。

【００４４】図９において、５は固定接点６を有する固
定接触子、１５ａは端子部、１０は略Ｌ字状の一対の磁
性体板（図では、手前側磁性体板を省略している）、３
１は接続導体７ｃのアークランナ９側に設けられた磁性
体の一対の遮蔽板である。また、同図には本実施の形態
の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮断器を構成す
る部品は、基本的に実施の形態１と同様である。

【００４５】本実施の形態では、実施の形態４で示した
遮蔽板３０に相当する部品が、一対の略Ｌ字状の遮蔽板
３１であり、同遮蔽板３１にて接続導体垂直部７ｃの固
定接点６側の面とスリット８側の面とを覆うようにし
て、接続導体垂直部７ｃの電流が発生するアークを接点
間に押し戻す磁界成分をアークに対して遮蔽している。
さらに、遮蔽板３１は、接続導体垂直部７ｃに設けられ
たスリット８を塞がないので、アークが伸張する空間を
確保することができ、前述の遮断性能の低下が生じるこ
とがない。

【００４６】実施の形態６．図１０は、この発明の実施
の形態６による回路遮断器の主要部を説明するための上
面図である。図１０において、図１、及び図２と同一の
符号を付したものは、同一またはこれに相当するもので
ある。

【００４７】図１０において、５は固定接点６を有する
固定接触子、９は上記固定接点から端子部１５ａ側へと
延びるアークランナ、１０は絶縁カバー１２により接点
対側の面を覆われた略Ｌ字状の一対の磁性体板、１３は
消弧板である。また、同図には本実施の形態の主要部の
み示したが、それ以外の回路遮断器を構成する部品は、
基本的に実施の形態１と同様である。

【００４８】本実施の形態では、絶縁カバー１２の固定
接点６の左右直ぐ横から可動接触子回転中心４（図示せ
ず）側の部位に突起部１２ｄを設けて、上記突起に囲ま
れる空間をアークランナ９側にひらいたラッパ状となる
ようにしている。これにより、接点間に発生したアーク
は、前述の平行導体部７ａを流れる電流の磁気駆動力や
磁性体の吸引力以外に、同図中に白抜き矢印で示すよう
に、上記ラッパ状の壁面でのアークの圧力反射による力
やアーク熱によるラッパ状の壁面からの蒸気流の力が、
アークをアークランナ９側へと押しだすように働くの
で、より早い時間でアークが固定接点６を離れ、アーク
ランナ９先端部へと移動する。これにより、固定接点６
の消耗が低減するとともに、アークが消弧板１３に触れ
る時刻が早くなり、遮断時間が低減するので、消弧ユニ
ットの損耗が減り、繰り返し遮断動作が行える遮断の信
頼性が高い回路遮断器が得られる。

【００４９】ところで、上記突起部１２ｄを設けると、
固定接点６より可動接触子回転中心４（図示せず）側の
絶縁カバー１２の内幅Ｗ'（可動接触子が移動する空間
の幅）が狭くなり、可動接触子１（図示せず）の左右の
ブレにより、可動接触子と絶縁カバー内壁が接触して、
開極速度低下による限流性能が悪化や、遮断動作時の絶
縁カバー１２の沿面を介した絶縁破壊による遮断失敗の
原因となることがある。そのため、可動接触子の左右の
ブレが大きい場合、上記ラッパ状の部位１２ｄを設ける
ことはできない。

【００５０】実施の形態７．前述の実施の形態６のよう
に絶縁カバーに突起部を設け難い場合においても、アー
ク熱による壁面からの蒸気によりアークを押しだす力が
発生できるようにしたのが、本実施の形態である。

【００５１】図１１は、この発明の実施の形態７による
回路遮断器の主要部を説明するための上面図である。
図１１において、図１０と同一の符号を付したものは、
同一またはこれに相当するものである。また、同図には
本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮
断器を構成する部品は、基本的に実施の形態１と同様で
ある。

【００５２】本実施の形態では、図１０の突起部１２ｄ
の代りに、絶縁カバーの一部１２ｅを、それ以外の絶縁
カバーの部位よりアークの熱により大量の蒸気を発生す
る材料にて構成しており、この絶縁カバーの一部１２ｅ
から発生する大量の蒸気により接点間に発生したアーク
の前後に圧力差が生じるので、アークがアークランナ９
側へと駆動される。従って、前述の電磁力によるアーク
を駆動する力とともに、アークの熱による絶縁カバー蒸
気を利用したアークを駆動する力が得られ、且つ、前述
の可動接触子１（図示せず）が絶縁カバー壁に触れるこ
とによる限流性能悪化および遮断失敗を防止できる。

【００５３】一般に、絶縁カバー１２は成形性の良い樹
脂材にてつくられる場合が多いが、この絶縁カバーに
は、電流遮断時にアークの圧力や高熱を受けるので、機
械強度や耐熱性を上げるため、ガラス繊維やセラミック
粒子などを強化材を充填する。このような強化樹脂材を
絶縁カバーの主な構成材として用いた場合、絶縁カバー
の一部１２ｅに非強化樹脂もしくは強化材を減らした樹
脂を用いることにより、相対的に絶縁カバーの一部１２
ｅの蒸気発生量をその他の部位より多くすることができ
る。

【００５４】実施の形態８．図１２は、この発明の実施
の形態８による回路遮断器の主要部を説明するための部
分断面図である。 図１２において、図１、及び図２と
同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当する
ものである。

【００５５】図１２において、３２は接続導体垂直部７
ｃ（図示せず）を覆うセラミック、３３は略Ｌ字状の一
対の磁性体板１０の外側の面を覆う絶縁物、３４はアー
クランナ９先端部より一対の磁性体板１０と消弧ユニッ
ト筐体本体２１もしくは消弧ユニット筐体蓋２２との間
隙にて形成される流路である。上記絶縁物３３と絶縁カ
バー１２は一体に成形されており、これら絶縁物により
上記一対の磁性体板１０は、固定接触子５と対向する端
面を除き、全周面覆われている。同図（ａ）は、同図
（ｂ）のＣ１-Ｃ１断面であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＣ２-Ｃ２断面であり、同図（ａ）では、可動
接触子１とロータ１９を省略している。また、同図には
本実施の形態の主要部のみ示したが、それ以外の回路遮
断器を構成する部品は、基本的に実施の形態１と同様で
ある。

【００５６】前述のように、接点間に発生したアークは
アークランナ９先端へと駆動され消弧板１３にて分断、
冷却される。アークランナ先端部に達したアークには、
接続導体垂直部７ｃを流れる電流に起因する逆駆動力
（アークランナ９先端部から固定接点６側へアークを押
し戻す駆動力）の他に、アークランナ先端部へアークが
駆動された結果、上記接続導体垂直部７ｃを覆う絶縁物
とアークが近接し、アークの熱により前記絶縁物から発
生する蒸気圧によるもう一つの逆駆動力が生じる。この
もう一つの逆駆動力を低減する為、本実施の形態では、
接続導体垂直部７ｃを覆う絶縁物として、比較的アーク
の熱により蒸気を発生し難いセラミック３２を用いてい
る。

【００５７】また、アークの固定接点６からアークラン
ナ９先端への走行にともない、アーク前面の気体が押さ
れてアーク前面の圧力が高まってアーク走行速度が低下
したり、アークランナ９先端に達したアークから発生す
る金属蒸気が接点間にもどり、接点間にて再点弧するこ
とがある。これらは、遮断時間を長くして消弧ユニット
の損耗を増やすのみならず、遮断失敗の原因となること
もある。そこで、本実施の形態では、走行アーク前面の
圧力上昇や金属蒸気の接点間への逆流を防止するため、
アークランナ先端部から一対の磁性体板１０の背面側へ
とつながる流路３４を設けて、図１２中の白抜き矢印で
示す気流を発生させている。

【００５８】実施の形態９．図１３は、この発明の実施
の形態９による回路遮断器の主要部を説明するための多
極回路遮断器の部分断面図である。 図１３において、
図１、及び図２と同一の符号を付したものは、同一また
はこれに相当するものである。

【００５９】図１３において、１２ｆは回路遮断器の左
右端部に配置される磁性体片１０ａもしくは１０ｆを絶
縁する端極絶縁カバー、１２ｇは各極間に配置される磁
性体片１０ｂ、１０ｃもしくは１０ｄ、１０ｅの対を絶
縁する極間絶縁カバー、３５は各極間の可動接触子１の
動きを連動させ、且つ、可動接触子回転軸４（図示せ
ず）を介して可動接触子１の保持を行うクロスバーであ
る。また、消弧装置を収納する消弧ユニット筐体は有し
ておらず、ベース２７（図示せず）とカバー２８とにて
消弧装置等を直接収納している。また、磁性体の消弧板
１３は省略されているが、各極において、逆平行導体部
７ｂ（図示せず）に沿って一対の磁性体板を設け、この
一対の磁性体板と消弧板とにて磁気回路を形成して、可
動接触子１を逆平行導体部７ｂを流れる電流がつくる磁
界成分から遮蔽すること、閉路状態の可動接触子１に磁
性体による吸引力が働き開極速度が向上すること、接続
導体垂直部７ｃ（図示せず）を流れる電流がつくるアー
クを接点間に押し戻す磁界成分を一対の磁性体板にて遮
蔽すること等は実施の形態１と同様である。

【００６０】本実施の形態では、各極の極間で隣り合う
磁性体片１０ｂと１０ｃおよび１０ｄと１０ｅを一括し
て極間絶カバー１２ｇにて絶縁し、且つ、同極間絶縁カ
バーにて各極間の絶縁も兼ねている。また、図１３で
は、隣り合う磁性体片１０ｂと１０ｃおよび磁性体片１
０ｄと１０ｅを各々設けたが、磁性体片１０ｂと１０ｃ
および磁性体片１０ｄと１０ｅを各々一体化してもよ
い。このように、各極の極間側に位置する部品を隣合う
極で一体化することにより部品点数が減り、回路遮断器
がより安価となる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、固定
接点を一端部に有して閉成状態の可動接触子と略平行且
つ逆方向電流が流れる平行導体部と、一端部にて上記平
行導体と接続され且つ上記平行導体部の左右両側に配置
されて閉成状態の上記可動接触子と略平行且つ同方向電
流が流れる逆平行導体部とを有する固定接触子を用い、
上記逆平行導体部の上記可動接触子側に上記可動接触子
の可動接点側の一端部を左右より挟み込むように一対の
磁性体板を配置し、上記一対の磁性体板を構成する各磁
性体板間の間隔より、上記各磁性体板と上記可動接触子
の一端部に対向して設けられた磁性体の消弧板との夫々
の間隔が小さくなるようにしたしたので、上記のような
回路遮断器の高さ方向の寸法を小さくできる固定接触子
構成を用いた場合においても、逆平行導体部の電流がつ
くる磁界の影響を遮蔽することができ、短絡電流遮断時
の開極速度が向上して優れた限流性能が得られ、また、
アークを消弧板へと駆動する電磁力が強化されて遮断時
間が短縮するので、遮断時の消弧室の損耗が低減される
ものが得られる効果がある。

【００６２】また、平行導体部の一端部にはアークラン
ナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を
上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部
から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部
を有し、この接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動
作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられ
ており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成す
る一対の導体部に一対の磁性体板が各々対向するように
したので、接続導体垂直部を流れる電流によるアークを
接点間に押し戻す磁界成分をアークに対して遮蔽するこ
とができ、再点弧による遮断失敗が起こり難いものが得
られる効果がある。

【００６３】さらに、平行導体部の一端部にはアークラ
ンナが延設され、可動接点が固定接点から開離する方向
を上方としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端
部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直
部を有し、この接続導体部の固定接点側の前面に磁性体
の遮蔽板を配置したので、接続導体垂直部を流れる電流
によるアークを接点間に押し戻す磁界成分をアークに対
してより確実に遮蔽することができ、再点弧による遮断
失敗が起こり難いものが得られる効果がある。

【００６４】さらに、接続導体垂直部には、可動接触子
の開閉動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが
設けられており、このスリットの左右の接続導体垂直部
を構成する一対の導体部の固定接点側の前面に磁性体の
一対の遮蔽板を各々配置したので、接続導体垂直部を流
れる電流によるアークを接点間に押し戻す磁界成分をア
ークに対して遮蔽し、且つ、アークランナ先端部のアー
クが伸張する空間を確保することができ、アーク伸張不
足による遮断性能の低下が生じ難いものが得られる効果
がある。

【００６５】さらに、平行導体部の一端部にはアークラ
ンナが延設され、このアークランナの先端部は、一対の
磁性体板に囲まれる空間外にあり、可動接点が固定接点
から開離する方向を上方としたとき、上記アークランナ
の先端部の上部空間に磁性体の消弧板を配置したので、
設置できる消弧板枚数を多くすることができ、消弧板に
よるアーク分断、冷却作用が向上し、過負荷電流遮断性
能や直流遮断性能を向上させることができ、また、短絡
遮断時の筐体内圧の上昇を低減できるものが得られる効
果がある。

【００６６】さらに、固定接触子は、逆平行導体部の他
端部から上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂
直部を有し、複数の磁性体の消弧板の内の一部の消弧板
を上記接続導体垂直部と一対の磁性体板の間に配置した
ので、上記接続導体垂直部を流れる電流が発生するアー
クを接点間に押し戻す磁界成分を上記一部の消弧板にて
アークに対して遮蔽することができ、再点弧による遮断
失敗の生じ難いものが得られる効果がある。

【００６７】さらに、平行導体部の一端部にはアークラ
ンナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横
より平行導体部の他端部側にかけての部位に突起部を設
け、上記突起部に囲まれる空間が、上記アークランナ側
に広がるラッパ状となるようにしたので、上記ラッパ状
の絶縁物壁によるアーク圧力反射および上記絶縁壁の蒸
気圧にてより早い時間でアークを固定接点からアークラ
ンナへと押しだすことができ、固定接点の消耗が低減す
るとともに遮断時間が短縮され、繰り返し遮断動作がで
きる信頼性の高いものが得られる効果がある。

【００６８】さらに、平行導体部の一端部にはアークラ
ンナが延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横
から平行導体部の他端部側にかけての部位を、その他の
部位よりアークの熱により多量の蒸気を発生する物質に
て形成したので、接点間に発生したアークを絶縁物蒸気
に起因する圧力差による駆動力にて固定接点からアーク
ランナに押しだすことができ、また、絶縁カバーに可動
接触子が触れ難くなり、絶縁カバーの沿面を介した絶縁
破壊に起因する遮断失敗が生じ難いものが得られる効果
がある。

【００６９】さらに、平行導体部の一端部にはアークラ
ンナが延設され、このアークランナ、可動接触子、固定
接触子、一対の磁性体板および磁性体の消弧板が筐体に
て収納され、この筐体内面と上記一対の磁性体板の反可
動接触子側の面との間に、上記アークランナの先端部近
傍の空間より連通する流路が形成されるようにしたの
で、アークランナを走行するアーク前面の圧力上昇が押
えられ、アーク走行速度を向上させることができ、ま
た、アークから発生する金属蒸気が接点間にもどること
に起因する遮断失敗が生じ難いものが得られる効果があ
る。

【００７０】さらに、複数の極を有し、各極ごとに一対
の磁性体板を形成する磁性体片の内、極間側の磁性体片
を隣り合う他極の磁性体片と一体にしたので、部品点数
を減らすことができ、安価なものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の回路遮断器の消弧
ユニットを説明するための図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の消弧ユニット内の
主要構成部品を説明するための図である。

【図３】 この発明の実施の形態１の回路遮断器を説明
するための図である。

【図４】 この発明の実施の形態１の主要部品の位置関
係と作用を説明するための図である。

【図５】 この発明の実施の形態１の主要部品の位置関
係と作用を説明するための図である。

【図６】 この発明の実施の形態２の主要部品の位置関
係と作用を説明するための図である。

【図７】 この発明の実施の形態３の主要部品の位置関
係と作用を説明するための図である。

【図８】 この発明の実施の形態４の遮蔽板を説明する
ための図である。

【図９】 この発明の実施の形態５の一対の遮蔽板を説
明するための図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６の絶縁カバーを説
明するための図である。

【図１１】 この発明の実施の形態７の絶縁カバーを説
明するための図である。

【図１２】 この発明の実施の形態８の消弧ユニット内
部構成を説明するための図である。

【図１３】 この発明の実施の形態９の多極回路遮断器
を説明するための図である。

【図１４】 従来の回路遮断器を説明するための図であ
る。

【図１５】 従来の別の回路遮断器の固定接触子構造を
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、 ５ 固定接触子、
６ 固定接点、 ７ａ 平行導体部、 ７ｂ 逆平行
導体部、 ７ｃ 接続導体垂直部、 ８ スリット、
９ アークランナ、 １０ 一対の磁性体板、 １０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ 磁性体
片、 １２ 絶縁カバー、 １２ｄ 突起部、 １２ｅ
絶縁カバーの一部、 １３ 消弧板、 １３ｂ 一部
の消弧板、１５ａ 端子部、 ２１、２２ 筐体、 ２
５ 機構部、 ３０ 遮蔽板、３１ 一対の遮蔽板、
３４ 流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伏見 征浩 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G027 AA03 BB07 BB09 BC07 BC14 5G030 AA08 DA01 DD01 DE02 FB13 XX00 YY07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に可動接点を有する可動接触子、
   上記可動接点と接点対を成す固定接点を一端部に有して
   閉成状態の上記可動接触子と略平行且つ逆方向電流が流
   れる平行導体部と、一端部にて上記平行導体と接続され
   且つ上記平行導体部の左右両側に配置され閉成状態の上
   記可動接触子と略平行且つ同方向電流が流れる逆平行導
   体部とを有する固定接触子、上記逆平行導体部の上記可
   動接触子側に上記可動接触子の一端部を左右より挟み込
   むように配置される一対の磁性体板、この磁性体板の可
   動接触子側の面を覆う絶縁カバー、上記可動接触子の一
   端部に対向して設けられる磁性体の消弧板、上記可動接
   触子を上記固定接触子から閉成あるいは開離させる機構
   部を備え、上記一対の磁性体板を構成する各磁性体板間
   の間隔より、上記消弧板と上記各磁性体板との夫々の間
   隔が小さいことを特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方
   としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から
   上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有
   し、この接続導体垂直部には、可動接触子の開閉動作時
   の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けられてお
   り、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成する一
   対の導体部に一対の磁性体板が各々対向することを特徴
   とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 【請求項３】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、可動接点が固定接点から開離する方向を上方
   としたとき、固定接触子は、逆平行導体部の他端部から
   上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を有
   し、この接続導体部の固定接点側の前面に磁性体の遮蔽
   板を配置したことを特徴とする請求項１記載の回路遮断
   器。
4. 【請求項４】 接続導体垂直部には、可動接触子の開閉
   動作時の軌跡を含む面と交わる部位にスリットが設けら
   れており、このスリットの左右の接続導体垂直部を構成
   する一対の導体部の固定接点側の前面に磁性体の一対の
   遮蔽板を各々配置したとを特徴とする請求項３記載の回
   路遮断器。
5. 【請求項５】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、このアークランナの先端部は、一対の磁性体
   板に囲まれる空間外にあり、可動接点が固定接点から開
   離する方向を上方としたとき、上記アークランナの先端
   部の上部空間には磁性体の消弧板が配置されることを特
   徴とする請求項１記載の回路遮断器。
6. 【請求項６】 固定接触子は、逆平行導体部の他端部か
   ら上方向に延びて端子部と接続される接続導体垂直部を
   有し、複数の磁性体の消弧板の内の一部の消弧板が上記
   接続導体垂直部と一対の磁性体板の間に配置されること
   を特徴とする請求項５記載の回路遮断器。
7. 【請求項７】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横より平
   行導体部の他端部側にかけての部位に突起部を設け、上
   記突起部に囲まれる空間が、上記アークランナ側に広が
   るラッパ状となるようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の回路遮断器。
8. 【請求項８】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、且つ、絶縁カバーの固定接点の直ぐ横から平
   行導体部の他端部側にかけての部位を、その他の部位よ
   りアークの熱により多量の蒸気を発生する物質にて形成
   したことを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
9. 【請求項９】 平行導体部の一端部にはアークランナが
   延設され、このアークランナ、可動接触子、固定接触
   子、一対の磁性体板および磁性体の消弧板は筐体にて収
   納され、この筐体内面と上記一対の磁性体板の反可動接
   触子側の面との間に、上記アークランナの先端部近傍の
   空間より連通する流路が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。
10. 【請求項１０】 複数の極を有し、各極ごとに一対の磁
    性体板を形成する磁性体片の内、極間側の磁性体片を隣
    り合う他極の磁性体片と一体にしたことを特徴とする請
    求項１記載の回路遮断器。