專利名稱:斷路器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種直流用斷路器，不必限定漏電電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的連接方向。該斷路器具有基座(11)、靜觸頭(27)、動(dòng)觸頭(23)滅弧裝置(50)和一對(duì)永磁鐵(54a、54b)。其中，靜觸頭設(shè)置在基座上，具有靜觸點(diǎn)(21)；動(dòng)觸頭具有動(dòng)觸點(diǎn)(22)，動(dòng)觸點(diǎn)(22)能夠接觸以及離開(kāi)靜觸點(diǎn)；滅弧裝置(50)由多片柵片(51)構(gòu)成，柵片具有形成于靠動(dòng)觸頭一側(cè)的切口部(51a)以及側(cè)腳部(51b)，切口部(51a)呈U字形，側(cè)腳部(51b)位于切口部的兩側(cè)，包圍兩個(gè)觸點(diǎn)以及靜觸頭配置于切口部(51a)內(nèi)側(cè)；一對(duì)永磁鐵配置在靜觸點(diǎn)的兩側(cè)，且以同極相對(duì)的方式相對(duì)配置。
【專利說(shuō)明】斷路器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用永磁鐵來(lái)提高對(duì)電弧的驅(qū)動(dòng)力(ark driving force)的斷路器(Circuit Breaker)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于直流電流沒(méi)有零電位，因而例如采用如下方式來(lái)切斷該直流電流，S卩，使電弧接觸配置在觸點(diǎn)附近的絕緣材料時(shí)產(chǎn)生的壓力梯度(壓力差)來(lái)驅(qū)動(dòng)電弧，使電弧被引導(dǎo)至柵(grid)片并被割斷，從而切斷該直流電流。另外，在電壓較高時(shí)，可通過(guò)增加?xùn)牌钠瑪?shù)來(lái)升高電弧電壓，或者可通過(guò)降低柵片側(cè)的磁阻來(lái)提高磁動(dòng)力(由磁場(chǎng)提供的驅(qū)動(dòng)力)。但是，采用這些方式的必要條件是，所要切斷的電流較大(例如100A以上)，足以使電弧能夠到達(dá)柵片，而對(duì)于在此之下的電流區(qū)域中，則一般采用如下方式驅(qū)動(dòng)電弧，即，在兩觸點(diǎn)的兩側(cè)附近，以異極相對(duì)的方式配置永磁鐵，在切斷電流時(shí)，依照弗萊明定則(Fleming' srule)使電磁鐵所產(chǎn)生的磁力的方向朝向滅弧裝置的柵片側(cè)，從而由該磁力驅(qū)使電弧向滅弧裝置的柵片側(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0003]另外，為了防止永磁鐵受到電弧高溫的影響，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般用樹(shù)脂來(lái)覆蓋永磁鐵(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]【專利文獻(xiàn)I】日本發(fā)明專利公報(bào)特開(kāi)2011-129385號(hào)
[0005]在上述的現(xiàn)有技術(shù)中的斷路器中，通常，是對(duì)電流方向?yàn)閺臄嗦菲鞯碾娫匆粋?cè)朝向負(fù)載一側(cè)的一個(gè)方向的電弧進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使其向柵片一側(cè)運(yùn)動(dòng)，然而，對(duì)于電流方向?yàn)閺呢?fù)載一側(cè)朝向電源一側(cè)的反方向的電弧，永磁鐵產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力則變?yōu)轵?qū)使電弧向與柵片相反的方向運(yùn)動(dòng)的作用力。為了切斷高電壓，必須驅(qū)使電弧向柵片一側(cè)運(yùn)動(dòng)，因而在連接斷路器時(shí)必須確定電流的流向，即，有必要確定制品的極性。
[0006]然而，在一般與太陽(yáng)能發(fā)電的供電箱相連接的直流斷路器中，在太陽(yáng)能發(fā)電板一側(cè)發(fā)生短路的情況下，電流會(huì)由其他供電箱一側(cè)回流，產(chǎn)生相反方向的電流。因此，在限定了電源一側(cè)和負(fù)載一側(cè)的連接方向的斷路器中，即在兩觸點(diǎn)的兩側(cè)附近以異極相對(duì)的方式配置永磁鐵的斷路器中，由于該回流的電流的流向與預(yù)定的電流流向相反，因而電弧被向與滅弧板相反的方向驅(qū)動(dòng)，從而有可能導(dǎo)致無(wú)法切斷電流。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]鑒于上述情況，本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流斷路器，在該直流斷路器中，并不限定電源一側(cè)和負(fù)載一側(cè)的連接方向(并不區(qū)分電源一側(cè)的連接和負(fù)載一側(cè)的連接)。
[0008]本實(shí)用新型所涉及的斷路器具有基座、靜觸頭、動(dòng)觸頭、滅弧裝置和一對(duì)永磁鐵。其中，靜觸頭設(shè)置在基座上，具有靜觸點(diǎn)；動(dòng)觸頭具有動(dòng)觸點(diǎn)，動(dòng)觸點(diǎn)能夠接觸以及離開(kāi)靜觸點(diǎn)；滅弧裝置由多片柵片構(gòu)成，柵片具有形成于靠動(dòng)觸頭一側(cè)的切口部以及側(cè)腳部，切口部呈U字形，側(cè)腳部位于切口部的兩側(cè)，且兩觸點(diǎn)以及靜觸頭位于切口部?jī)?nèi)側(cè)；一對(duì)永磁鐵配置在靜觸點(diǎn)兩側(cè)，且以同極相對(duì)的方式相對(duì)配置。
[0009]上述斷路器還可以具有第I絕緣部件，第I絕緣部件覆蓋永磁鐵，且具有用于插入永磁鐵的開(kāi)口部，該開(kāi)口部設(shè)置于基座一側(cè)。
[0010]另外，第I絕緣部件可以由熱硬化樹(shù)脂制成。
[0011]上述斷路器還可以具有覆蓋靜觸頭的第2絕緣部件，上述開(kāi)口部被第2絕緣部件覆蓋。
[0012]采用本實(shí)用新型，將磁鐵配置為，位于靜觸點(diǎn)左右兩側(cè)的2個(gè)磁鐵的靠靜觸電側(cè)的極性相同，從而能夠獲得不需限定電源一側(cè)和負(fù)載一側(cè)的連接方向(不區(qū)分電源一側(cè)的連接與負(fù)載一側(cè)的連接)的直流用的斷路器。

【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的斷路器的俯視圖。
[0014]圖2是沿圖1中X-X線剖切而成的剖視圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的斷路器的滅弧裝置的立體圖。
[0016]圖4是用于說(shuō)明正向連接時(shí)圖3所示滅弧裝置中的磁力線的說(shuō)明圖。
[0017]圖5是圖3所示滅弧裝置的俯視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭剛離開(kāi)后的電弧的說(shuō)明圖。
[0018]圖6是從橫臂一側(cè)觀看時(shí)圖3所示滅弧裝置的主視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。
[0019]圖7是圖6所示滅弧裝置的俯視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。
[0020]圖8是沿圖7中Y-Y線剖切而成的剖視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。
[0021]圖9是自橫臂一側(cè)觀看時(shí)圖3所示滅弧裝置的主視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0022]圖10是圖9所示滅弧裝置的俯視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0023]圖11是沿圖10中Zl-Zl線剖切而成的剖視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0024]圖12是用于說(shuō)明反向連接時(shí)圖3所示滅弧裝置中的磁力線的說(shuō)明圖。
[0025]圖13是自橫臂一側(cè)觀看時(shí)圖3所示滅弧裝置的主視圖，是表示反向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0026]圖14是圖9所示滅弧裝置的主視圖，是表示反向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0027]圖15是沿圖14中Z2-Z2線剖切而成的剖視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0028]【附圖標(biāo)記說(shuō)明】
[0029]10:箱體；11:基座；12:罩部；21:靜觸點(diǎn)；22:動(dòng)觸點(diǎn)；23:動(dòng)觸頭;24:電源側(cè)端子；25:負(fù)載側(cè)端子；27:靜觸頭；40:保護(hù)裝置；50:滅弧裝置；51:柵片；54:永磁鐵；55:磁鐵支架；56:絕緣部件；101:斷路器。

【具體實(shí)施方式】
[0030]【實(shí)施方式I】
[0031]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的斷路器的俯視圖。圖2是沿圖1中X-X線剖切而成的剖視圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的斷路器的滅弧裝置的立體圖。圖4是用于說(shuō)明正向連接時(shí)圖3所示滅弧裝置中的磁力線的說(shuō)明圖。圖5是圖3所示滅弧裝置的俯視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭剛離開(kāi)后的電弧的說(shuō)明圖。圖6是從橫臂(cross bar，動(dòng)觸頭支承臂)一側(cè)觀看時(shí)圖3所示滅弧裝置的主視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。圖7是圖6所示滅弧裝置的俯視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。圖8是沿圖7中Y-Y線剖切而成的剖視圖，是用于說(shuō)明正向連接時(shí)動(dòng)觸頭離開(kāi)中途的電弧的說(shuō)明圖。圖9是自橫臂一側(cè)觀看時(shí)圖3所示滅弧裝置的主視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。圖10是圖9所示滅弧裝置的俯視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。圖11是沿圖10中Zl-Zl線剖切而成的剖視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0032]如圖1、圖2所示，斷路器101具有箱體10，箱體10由絕緣材料形成，具有基座(base) 11和罩部(cover) 12。在基座11上配置有斷路單元(unit) 20，該斷路單元20的個(gè)數(shù)與端子的極數(shù)相同，在斷路單元20的上部配置有公知的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30，該開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30具有切換連桿(toggle rink)機(jī)構(gòu)。罩部12覆蓋基座11上的各斷路單元20和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30的操作手柄(handle) 31從罩部12的手柄窗口 12a伸出。
[0033]各極的斷路單元20分別具有相同的結(jié)構(gòu)，在基座11上配置著橫臂32，橫臂32為各斷路單元20共用，并與各斷路單元20垂直。由開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30使該橫臂32以其軸心為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，橫臂32上分別安裝有各斷路單元20的動(dòng)觸頭23。在橫臂32以其軸心為中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各斷路單元20的各動(dòng)觸頭23同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，該動(dòng)觸頭23的轉(zhuǎn)動(dòng)使動(dòng)觸點(diǎn)22接觸或者離開(kāi)靜觸點(diǎn)21。開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30由公知的切換連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，具有被保護(hù)裝置40驅(qū)動(dòng)的公知的脫扣器(trip bar) 33。
[0034]各斷路單元20具有電源側(cè)端子24、靜觸頭27、動(dòng)觸點(diǎn)22、動(dòng)觸頭23、保護(hù)裝置40、負(fù)載側(cè)端子25和滅弧裝置50。其中，電源側(cè)端子24設(shè)置在基座11上；靜觸頭27設(shè)置為由電源側(cè)端子24延伸出來(lái)，且具有靜觸點(diǎn)21 ;動(dòng)觸點(diǎn)22能夠接觸以及離開(kāi)靜觸點(diǎn)21 ;動(dòng)觸頭23被橫臂32保持且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，在其一端設(shè)有動(dòng)觸點(diǎn)22 ;保護(hù)裝置40通過(guò)動(dòng)觸頭支架26與動(dòng)觸頭23連接；負(fù)載側(cè)端子25設(shè)置為由保護(hù)裝置40延伸出來(lái)；滅弧裝置50由多個(gè)柵片51層疊而成，柵片51具有切口部51a以及側(cè)腳部51bl、51b2，切口部51a呈U字形，開(kāi)口朝向動(dòng)觸頭23 —側(cè)，側(cè)腳部51bl、51b2形成在切口部51a的兩側(cè)，兩個(gè)觸點(diǎn)21、22以及靜觸頭27配置于切口部51a內(nèi)側(cè)。
[0035]由靜觸頭21和動(dòng)觸頭22構(gòu)成用于開(kāi)閉電路的開(kāi)閉觸點(diǎn)。在動(dòng)觸點(diǎn)22接觸靜觸點(diǎn)21時(shí)，兩個(gè)端子24、25之間的電路閉合，另外，在動(dòng)觸點(diǎn)22離開(kāi)靜觸點(diǎn)21時(shí)，兩個(gè)端子24,25之間的電路斷開(kāi)。此時(shí)在動(dòng)觸點(diǎn)22和靜觸點(diǎn)21之間產(chǎn)生的電弧被滅弧裝置50熄滅。
[0036]如圖2、圖3所示，滅弧裝置50由多個(gè)柵片51構(gòu)成，該柵片51由磁性鋼板構(gòu)成，其呈如下形狀:在四邊形的鋼板的一邊上設(shè)有大致呈U字形的切口部51a。用由絕緣材料構(gòu)成的支承板(隔弧板)53a、53b夾持多個(gè)柵片51，且多個(gè)柵片51之間具有規(guī)定間隔，從而構(gòu)成滅弧裝置50。該滅弧裝置50采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，柵片51的呈U字形的切口部51a朝向靜觸點(diǎn)21與動(dòng)觸點(diǎn)22的方向而設(shè)置，動(dòng)觸頭23能夠在該U字形切口部51a所形成的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037]在靜觸點(diǎn)21的兩側(cè)設(shè)有一對(duì)磁鐵支架(holder) 55，這一對(duì)磁鐵支架55由絕緣材料構(gòu)成，其將一對(duì)永磁鐵54保持在內(nèi)部。一對(duì)磁鐵支架55中，磁鐵支架55a被保持在支承板53a上，磁鐵支架55b被保持在支承板53b上。另外，一對(duì)磁鐵支架55a、55b分別設(shè)置在支承板53a、53b的最靠基座11的一側(cè)。此外，在磁鐵支架55a的靠基座11 一側(cè)設(shè)有開(kāi)口部55al，該開(kāi)口部55al用于插入永磁鐵54a，在磁鐵支架55b的靠基座11 一側(cè)設(shè)有開(kāi)口部55b I，該開(kāi)口部55b I用于插入永磁鐵54b。
[0038]另外，一對(duì)永磁鐵54a、54b以同極相對(duì)的方式配置。如圖3所示，在本實(shí)施方式中，靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的為N極，當(dāng)然靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的也可以是S極。
[0039]另外，磁鐵支架55以如下方式被保持，即，磁鐵支架55的靠基座11 一側(cè)的端面與支承板53a、53b的靠基座11 一側(cè)的端面大致位于同一平面內(nèi)。此外，磁鐵支架55的靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的端面比柵片51的側(cè)腳部51bl、51b2的靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的端面更加靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)。再者，磁鐵支架55的材料優(yōu)選耐熱性較強(qiáng)的熱硬化樹(shù)脂。
[0040]另外，在靜觸頭27和滅弧裝置50之間設(shè)置有絕緣部件56，該絕緣部件56覆蓋靜觸頭27但露出靜觸點(diǎn)21。該絕緣部件56覆蓋位于磁鐵支架55下部的用于插入永磁鐵54的開(kāi)口部55al、55bl (參照?qǐng)D6)，從而使永磁鐵54不會(huì)直接受到電弧的影響。此外，本實(shí)用新型中所述的“第I絕緣部件”是指上述磁鐵支架55，本實(shí)用新型中所述的“第2絕緣部件”是指上述絕緣部件56。
[0041]接下來(lái)對(duì)斷路器101的斷路動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0042]首先，對(duì)正向連接時(shí)、即直流電源與電源側(cè)端子24連接、負(fù)載與負(fù)載側(cè)端子25連接時(shí)的斷路動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0043]在規(guī)定值以上的電流流過(guò)斷路單元20時(shí)，保護(hù)裝置40轉(zhuǎn)動(dòng)并推動(dòng)脫扣器33，從而驅(qū)動(dòng)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部30，使動(dòng)觸頭23轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)觸頭23的轉(zhuǎn)動(dòng)使得動(dòng)觸點(diǎn)22離開(kāi)靜觸點(diǎn)21。在動(dòng)觸點(diǎn)22離開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧發(fā)生在靜觸點(diǎn)21和動(dòng)觸點(diǎn)22之間的最短距離之間。
[0044]此時(shí)，在通電電流較大(例如，額定電流超過(guò)100A)時(shí)，電弧對(duì)柵片51形成勵(lì)磁，穿過(guò)多個(gè)柵片51的U字形切口部51a的磁力線(磁場(chǎng))，對(duì)電弧形成磁力驅(qū)動(dòng)，使該電弧向由多個(gè)柵片51的U字形切口部51a所形成的空間深處(圖4中的電源側(cè)端子24的方向)運(yùn)動(dòng)。另外，由于電弧的高溫使絕緣材料56產(chǎn)生滅弧氣體，其壓力梯度形成氣動(dòng)力(由氣體提供的驅(qū)動(dòng)力)，該氣動(dòng)力也能夠驅(qū)使電弧向柵片51 —側(cè)運(yùn)動(dòng)。向柵片51 —側(cè)運(yùn)動(dòng)的電弧被多個(gè)柵片51割斷為在柵片51之間的短弧，壓降增加，用于維持電弧的電弧電壓升高。于是，當(dāng)該電弧電壓高于電源電壓時(shí)電弧熄滅。
[0045]另外，在通電電流較小(例如，額定電流在100A以下)時(shí)，因電弧作用而產(chǎn)生的磁動(dòng)力以及滅弧氣體的壓力梯度較弱，因而電弧在兩觸點(diǎn)21、22之間的空間內(nèi)繼續(xù)流動(dòng)。此時(shí)，由設(shè)置在滅弧裝置50附近的永磁鐵來(lái)增加磁動(dòng)力。
[0046]下面，對(duì)通電電流較小時(shí)永磁鐵所產(chǎn)生的磁動(dòng)力進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]如圖3所示，一對(duì)永磁鐵54a、54b被磁鐵支架55保持在靜觸點(diǎn)21兩側(cè)，且位于支承板53a、53b的最靠基座11的一側(cè)的位置。而且，永磁鐵54a、54b的靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的磁極為同極。[!卩，如圖4所示，由永磁鐵54a、54b的N極出發(fā)的磁力線Al、B1、A2、B2的走向分為兩個(gè)路線(route)，一個(gè)路線為由N極出發(fā)后暫時(shí)朝向靜觸點(diǎn)21—側(cè)的方向，之后朝向遠(yuǎn)離電源側(cè)端子24的方向，然后返回永磁鐵54a、54b的S極，磁力線Al、BI的走向?yàn)樵撀肪€；另一個(gè)路線為由N極出發(fā)后暫時(shí)朝向靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的方向，之后通過(guò)電源側(cè)端子24一側(cè)，然后返回永磁鐵54a、54b的S極，磁力線A2、B2的走向?yàn)樵撀肪€。
[0048]在正向連接時(shí)，由于電弧電流從靜觸點(diǎn)21流向動(dòng)觸點(diǎn)22，因而磁力線Al和磁力線B2分別吸引電弧，使電弧垂直于各磁力線地向N極和S極的分界線運(yùn)動(dòng)，磁力線A2和磁力線BI分別排斥電弧，使電弧垂直于各磁力線地向遠(yuǎn)離N極和S極的分界線的方向運(yùn)動(dòng)。
[0049]結(jié)果使得，磁力線BI排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線Al的方向運(yùn)動(dòng)，被磁力線Al吸引的電弧向側(cè)腳部51bl —側(cè)運(yùn)動(dòng)。另外，磁力線A2排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線B2的方向運(yùn)動(dòng)，被磁力線B2吸引的電弧向側(cè)腳部51b2 —側(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0050]另外，如圖5所示，在動(dòng)觸點(diǎn)22離開(kāi)時(shí)的初期，由于動(dòng)觸頭23以橫臂32的轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C為轉(zhuǎn)動(dòng)中心而轉(zhuǎn)動(dòng)，因而靜觸點(diǎn)21與動(dòng)觸點(diǎn)22之間的距離越靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C —側(cè)越短。
[0051]由于電弧發(fā)生在兩個(gè)觸點(diǎn)間的最短距離之間，因而電弧集中于兩個(gè)觸點(diǎn)間的轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C—側(cè)。S卩，在圖5的紙面上，電弧從靜觸點(diǎn)21的右端朝向動(dòng)觸點(diǎn)22，比相對(duì)配置的一對(duì)永磁鐵54a、54b的中間線Cl更靠近與電源側(cè)端子24相反的一側(cè)，從靜觸點(diǎn)21出發(fā)的電弧被驅(qū)動(dòng)而沿著線LI向永磁鐵54a —側(cè)運(yùn)動(dòng)后，沿著線L2到達(dá)動(dòng)觸點(diǎn)22。
[0052]如圖6?8所示，動(dòng)觸點(diǎn)22進(jìn)一步離開(kāi)，在動(dòng)觸點(diǎn)22移動(dòng)至與橫臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)應(yīng)的高度位置時(shí)，由于動(dòng)觸頭23的轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C比靜觸點(diǎn)21更靠罩部12 —側(cè)(圖8的紙面上的上側(cè))，因而動(dòng)觸點(diǎn)22的位置比在兩個(gè)觸點(diǎn)接觸時(shí)的位置更加靠電源側(cè)端子24一側(cè)。結(jié)果使得，如圖7、圖8所示，由于從靜觸點(diǎn)21出發(fā)的電弧比一對(duì)永磁鐵54a、54b的中間線C2更靠電源側(cè)端子24 —側(cè)，因而向動(dòng)觸點(diǎn)22延伸的電弧經(jīng)由以下路徑到達(dá)動(dòng)觸點(diǎn)22:沿著線M朝向轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C —側(cè)出發(fā)，之后被驅(qū)動(dòng)而向永磁鐵54a —側(cè)運(yùn)動(dòng)，在與磁鐵支架55a相撞后，到達(dá)動(dòng)觸點(diǎn)22。
[0053]如圖9?11所示，動(dòng)觸點(diǎn)22進(jìn)一步離開(kāi)，在動(dòng)觸點(diǎn)22完全離開(kāi)時(shí)，由靜觸點(diǎn)21出發(fā)的電弧被永磁鐵54a的磁力驅(qū)動(dòng)而向永磁鐵54a的方向運(yùn)動(dòng)，與磁鐵支架55a相撞。電弧在與磁鐵支架55a相撞后，由永磁鐵54a向電源側(cè)端子24 —側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的磁力線方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，因而驅(qū)使電弧向側(cè)腳部51b2 —側(cè)運(yùn)動(dòng)。在此之后，電弧被永磁鐵54b的磁力線驅(qū)動(dòng)，在與磁鐵支架55b相撞之后到達(dá)動(dòng)觸點(diǎn)23。
[0054]于是，如上述那樣，電弧被拉長(zhǎng)，用于維持電弧的電弧電壓升高，并且，電弧被柵片51的側(cè)腳部51b割斷成短弧，壓降增加，電弧電壓升高，當(dāng)電弧電壓高于電源電壓時(shí)電弧熄滅。
[0055]另外，磁鐵支架55由熱硬化樹(shù)脂等絕緣材料形成，其雖然具有耐久性，不會(huì)因電弧高溫而輕易蒸發(fā)，但還是會(huì)在接觸電弧時(shí)產(chǎn)生氣體。由于該氣體使電弧冷卻，因而能夠起到使電弧電壓(用于維持電弧的電壓)上升的效果，有利于切斷電流。而且，永磁鐵54a、54b的磁力使得電弧被向永磁鐵54a—側(cè)拉長(zhǎng)，除此之外，由于磁鐵支架55產(chǎn)生的氣體也使得電弧被向轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C—側(cè)拉長(zhǎng)，從而使電弧電壓上升，有利于切斷電流。
[0056]另外，如圖5所示，由于永磁鐵55a、55b的靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的端面55a2、55b2比側(cè)腳部51bl、51b2的靠靜觸點(diǎn)21 —側(cè)的端部更靠靜觸點(diǎn)一側(cè)，因而電弧在接觸側(cè)腳部51bl、51b2之前先接觸磁鐵支架55a、55b，從而因磁鐵支架55a、55b所發(fā)出的氣體而使電弧更容易被冷卻。
[0057]此外，磁鐵支架55的靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C (動(dòng)觸頭23的轉(zhuǎn)軸)一側(cè)的端面比設(shè)置于磁鐵支架55鄰近位置的柵片51的側(cè)腳部51b的靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C —側(cè)的端部更靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心32C—側(cè)，因而在動(dòng)觸點(diǎn)22離開(kāi)時(shí)的初期，電弧在接觸側(cè)腳部51bl、51b2之前先接觸磁鐵支架55a、55b，從而因磁鐵支架55a、55b所發(fā)出的氣體使電弧更容易被冷卻。
[0058]接下來(lái)，對(duì)反向連接時(shí)，即負(fù)載與電源側(cè)端子24連接、直流電源與負(fù)載側(cè)端子25連接時(shí)的斷路動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0059]在通電電流較大(例如，額定電流超過(guò)100A)時(shí)，斷路動(dòng)作與上述正向連接時(shí)相同，因而省略其說(shuō)明。
[0060]圖12是用于說(shuō)明圖3所示滅弧裝置中反向連接時(shí)的磁力線的說(shuō)明圖。圖13是自橫臂一側(cè)觀看時(shí)的圖3所示滅弧裝置的主視圖，是表示反向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。圖14是圖9所示滅弧裝置的主視圖，是表示反向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。圖15是沿圖14中Z2-Z2線剖切而成的剖視圖，是表示正向連接時(shí)動(dòng)觸頭處于離開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電弧的說(shuō)明圖。
[0061]在通電電流較小(例如，額定電流在100A以下)時(shí)，如圖12所示，由永磁鐵54a、54b的N極出發(fā)的磁力線Al、B1、A2、B2的走向分為兩個(gè)路線，一個(gè)路線為由N極出發(fā)后暫時(shí)朝向靜觸點(diǎn)21側(cè)的方向，之后馬上朝向遠(yuǎn)離電源側(cè)端子24的方向，然后返回永磁鐵54a、54b的S極，AUBl的走向?yàn)樵撀肪€，另一個(gè)路線為由N極出發(fā)后朝向靜觸點(diǎn)21側(cè)的方向，之后馬上通過(guò)電源側(cè)端子24 —側(cè)，然后返回永磁鐵54a、54b的S極，A2、B2的走向?yàn)樵撀肪€。
[0062]由于是反向連接，電弧電流從動(dòng)觸點(diǎn)22流向靜觸點(diǎn)21，因而磁力線A2和磁力線BI分別吸引電弧，使電弧垂直于各磁力線地向N極和S極的分界線運(yùn)動(dòng)，磁力線Al和磁力線B2分別排斥電弧，使電弧垂直于各磁力線地向遠(yuǎn)離N極和S極的分界線的方向運(yùn)動(dòng)。
[0063]結(jié)果使得，磁力線Al排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線BI的方向運(yùn)動(dòng)，被磁力線BI吸引的電弧向側(cè)腳部51b2 —側(cè)運(yùn)動(dòng)。另外，磁力線B2排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線A2的方向運(yùn)動(dòng)，被磁力線A2吸引的電弧向側(cè)腳部51bl —側(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0064]在反向連接時(shí)，磁力線對(duì)電弧施加的驅(qū)動(dòng)力的方向與正向連接時(shí)的方向以圖13、圖14所示的面C3為對(duì)稱面而呈面對(duì)稱。
[0065]即，由靜觸點(diǎn)21出發(fā)的電弧，受到永磁鐵54b的磁力的驅(qū)動(dòng)而沿著線Q向永磁體54b的方向運(yùn)動(dòng)，從而與磁鐵支架55b相撞。電弧在與磁鐵支架55b相撞后，由永磁鐵54b向電源側(cè)端子24 —側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁力線的方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，因而驅(qū)使電弧向側(cè)腳部51bl —側(cè)運(yùn)動(dòng)。而且，在此之后電弧被永磁鐵54a的磁力線驅(qū)動(dòng)，在與磁鐵支架55a相撞之后到達(dá)動(dòng)觸點(diǎn)23。
[0066]采用本實(shí)施方式，直流用斷路器具有滅弧裝置50和同極相對(duì)的一對(duì)永磁鐵，滅弧裝置50由多個(gè)柵片51層疊而成，柵片51具有切口部51a以及側(cè)腳部51bl、51b2，切口部51a形成在靠動(dòng)觸頭23的一側(cè)，呈U字形，側(cè)腳部51bl、51b2形成在切口部51a的兩側(cè)，并且，兩觸點(diǎn)21、22以及靜觸頭27配置于切口部51a內(nèi)側(cè)，因而，不限定電源側(cè)和負(fù)載側(cè)所連接的電流流向也能夠切斷電弧。
[0067]另外，在覆蓋永磁鐵54的磁鐵支架55上設(shè)有用于插入永磁鐵的開(kāi)口部55a，該開(kāi)口部55a設(shè)置在基座11 一側(cè)，因而開(kāi)口部55a以及永磁鐵54直接受到電弧影響的可能性較小。
[0068]此外，覆蓋靜觸頭27的絕緣部件56設(shè)置于靜觸頭27和滅弧裝置50之間，由于磁鐵支架55的開(kāi)口部55a被絕緣部件覆蓋，因而能夠防止開(kāi)口部55a以及永磁鐵54直接受到電弧的影響。
[0069]另外，磁鐵支架55采用熱硬化樹(shù)脂，即使電路開(kāi)閉次數(shù)較多，磁鐵支架55也不會(huì)因電弧而蒸發(fā)，因而永磁鐵54不會(huì)直接受到電弧的影響，從而能夠提高永磁鐵的耐久性。
[0070]再者，由于永磁鐵54以同極相對(duì)的方式配置，因而作為采用永磁鐵的斷路器，其不僅可以在直流電路中使用，還可以在交流電路中使用。
【權(quán)利要求】
1.一種斷路器，其特征在于，具有: 基座； 靜觸頭，其設(shè)置在基座上，具有靜觸點(diǎn)； 動(dòng)觸頭，其具有動(dòng)觸點(diǎn)，所述動(dòng)觸點(diǎn)能夠接觸以及離開(kāi)所述靜觸點(diǎn)； 滅弧裝置，其由多片柵片構(gòu)成，所述柵片具有形成于靠所述動(dòng)觸頭一側(cè)的切口部以及側(cè)腳部，所述切口部呈U字形，所述側(cè)腳部位于所述切口部的兩側(cè)，且所述兩個(gè)觸點(diǎn)以及所述靜觸頭配置于所述切口部?jī)?nèi)側(cè)； 一對(duì)永磁鐵，其設(shè)置在所述靜觸點(diǎn)的兩側(cè)，且以同極相對(duì)的方式配置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于， 還具有第I絕緣部件，所述第I絕緣部件覆蓋所述永磁鐵，具有用于插入所述永磁鐵的開(kāi)口部，所述開(kāi)口部設(shè)置于所述基座一側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其特征在于， 所述第I絕緣部件由熱硬化樹(shù)脂制成。4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的斷路器，其特征在于， 還具有覆蓋所述靜觸頭的第2絕緣部件，所述開(kāi)口部被所述第2絕緣部件覆蓋。
【文檔編號(hào)】H01H9-36GK204271019SQ201420759092
【發(fā)明者】三好伸郎 [申請(qǐng)人]三菱電機(jī)株式會(huì)社