專利名稱：斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
為了在斷路器的短路電流發(fā)生時使接點間的通電能力提高而進行了各種提案。例如日本專利公開特開平6-89650號公報所示的斷路器構(gòu)成如下，包括具備固定接點的固定元件、具有活動接點的活動元件、以及在該活動元件與端子間延伸的由分流(shunt)導(dǎo)體組成的導(dǎo)電部，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而引起的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣發(fā)揮作用，在上述磁通的磁路中配置高導(dǎo)磁率構(gòu)件并使通過該導(dǎo)磁率構(gòu)件的磁通與上述電流進行交鏈。由此，磁通集中于高導(dǎo)磁率構(gòu)件，短路電流與集中于該高導(dǎo)磁率構(gòu)件的磁通進行交鏈，所以聯(lián)鏈磁通量增加，按壓諸接點的力增大，通電能力提高。
但是，根據(jù)上述以往的構(gòu)成，雖然具有外加于接點間的電磁力增大，將按壓活動及固定兩接點間的力增強而使通電能力提高的效果，但還有在零部件個數(shù)增加的同時，因高導(dǎo)磁率構(gòu)件的設(shè)置而需要某種程度的空間之類的難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述難點而完成的，其目的是不增加零部件個數(shù)又不需要空間、以小型原封不動地將按壓活動及固定兩接點間的力增強，謀求短路電流發(fā)生時的斷路器的短時間通電功率的提高。
為了達成上述目的，與本發(fā)明有關(guān)的斷路器，構(gòu)成為包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜的、具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而引起的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，在該斷路器中，使上述活動元件的上述后端側(cè)的長度為上述軸與上述活動接點間的水平方向的距離的2倍以上，使上述分流導(dǎo)體的一端相接固定到上述活動元件的后端側(cè)。
另外，一種斷路器，構(gòu)成為各極包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜、并列設(shè)置3個以上具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而引起的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，在該斷路器中，使鄰接于他極一側(cè)的活動元件的從平面方向觀看的寬度比除此以外的活動元件的寬度還狹窄。
另外，一種斷路器，構(gòu)成為各極包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜、并列設(shè)置3個以上具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而引起的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，在該斷路器中，使與他極鄰接一側(cè)的活動元件，相對于與該活動元件的活動接點對應(yīng)的固定接點在活動元件組的中心方向上偏移來進行設(shè)置。
由于使活動接點按壓固定接點的力增強，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型且短時間通電功率大的斷路器。


圖1是表示與本發(fā)明有關(guān)的斷路器的側(cè)面圖。
圖2是表示與本發(fā)明實施方式1有關(guān)的斷路器的固定元件和活動元件部分的概念圖。
圖3是擴大表示與本發(fā)明實施方式1有關(guān)的斷路器的固定元件和活動元件部分的要部的圖。
圖4是用于說明實施方式1的動作的曲線圖。
圖5是表示與本發(fā)明實施方式2有關(guān)的斷路器的固定元件和活動元件部分的概念圖。
圖6是擴大表示與本發(fā)明實施方式2有關(guān)的斷路器的固定元件和活動元件部分的要部的圖。
圖7是表示與本發(fā)明實施方式3有關(guān)的斷路器的固定元件部分的平面圖(a)以及側(cè)面圖(b)。
圖8是用于說明實施方式3的動作的曲線圖。
圖9是表示與本發(fā)明實施方式4有關(guān)的斷路器的活動元件部分的平面圖(a)、以及側(cè)面圖(b)。
具體實施例方式
實施方式1.
以下基于附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖1是與本發(fā)明有關(guān)的斷路器的側(cè)截面圖、圖2是概念性地表示其固定元件和活動元件部分的圖，圖3是進一步擴大表示圖2的要部的圖。與本發(fā)明有關(guān)的斷路器具有殼體1。在殼體1內(nèi)具備具有固定接點2的固定元件(導(dǎo)體)3、具有與固定接點2接觸分離的活動接點4的活動元件5、由軸8所支撐的接觸臂6、支承活動元件5的活動軸7、端子9、將端子9與活動軸7進行電連接的分流導(dǎo)體10、架設(shè)于活動元件5與殼體1之間、對活動元件5外加朝向接點閉合方向的擠壓力的壓接用彈簧11，開閉機構(gòu)部12、軸13、切斷繼電器部14、消弧室15。
圖2拆卸掉固定元件3和活動元件5部分概念性地進行表示，圖3擴大表示圖2的要部。這些圖表示活動接點4與固定接點2相接的狀態(tài)。連接端子9與活動元件5的分流導(dǎo)體10是將許多薄銅板進行了疊層的撓性導(dǎo)體。分流導(dǎo)體10的一端借助于螺釘?shù)缺还潭ǖ蕉俗?，另一端用固定部A固定到活動元件5。該固定部A如后述那樣，通常使用固定螺釘20。活動元件5是以軸7為支點可傾斜的大致棒狀的構(gòu)件，自軸7起在前端側(cè)(在圖2中右側(cè))設(shè)置固定接點4，自軸7起后端側(cè)(在圖2中左側(cè))被連接固定到分流導(dǎo)體10。
就分流導(dǎo)體10與活動元件5的連接·固定部分詳細進行說明。由疊層導(dǎo)體組成的分流導(dǎo)體10的前端部分，通過沿活動元件5的后端側(cè)下面也就是設(shè)置有活動接點4一側(cè)的面進行壓接，使壓板16從下側(cè)進行抵壓將螺釘20擰入活動元件5來進行固定。分流導(dǎo)體10的前端部分在壓板16與自活動元件5的軸7起后端側(cè)之間牢牢地固定，另外，在電氣上也保持與活動元件5的緊密接觸。壓板16的長度大致等于分流導(dǎo)體10的前端部與活動元件5接觸的長度。
實施方式1中說明的本發(fā)明的特征是，在上述構(gòu)成中，使活動元件5的后端與軸7間的距離大于軸7與活動接點4間的距離來進行設(shè)定。具體而言就是，在設(shè)軸7的中心與活動接點4的水平方向的距離為D1、軸7的中心與活動元件5的后端的距離為D2時，將D2設(shè)為D1的2倍以上。
若短路電流從端子9通過分流導(dǎo)體10、活動元件5、活動接點4、固定接點2流到固定元件3，則因該電流而引起磁通，由于該磁通與上述電流而在分流導(dǎo)體10與端子9之間發(fā)生電磁推斥力，該電磁推斥力以軸7為旋轉(zhuǎn)中心使活動接點4按壓到固定接點2這樣作用于活動元件5。另一方面，在活動接點4與固定接點2之間作用借助于電磁力的推斥力(以下，為了區(qū)別于在端子9與分流導(dǎo)體10之間作用的電磁推斥力而稱之為接點推斥力)，施加減弱活動接點4與固定接點2的壓接的力。但是，通過將D2設(shè)定成D1的2倍以上，使利用D2的軸7的周圍的轉(zhuǎn)矩大大超過利用D1的軸7的周圍的轉(zhuǎn)矩，由此使活動接點4與固定接點2的壓接力大大超過接點推斥力，使短時間通電功率提高。
用實驗結(jié)果所得到的曲線圖來說明此狀況。圖4(a)表示短路電流發(fā)生時的、3相斷路器的A相、B相這2相的電流波形的代表例。圖4表示取橫軸為時間、取縱軸為電流值，設(shè)A相的電流為S、B極的電流為T，短路電流起始的半波長部分。此時，在接點部發(fā)生的活動元件的浮動力R(借助于上述接點推斥力的)與壓緊力P(利用上述電磁推斥力以及壓接彈簧力等)，通過借助于有限要素法等的電磁力分析，而成為圖4(b)(c)(取橫軸為時間，縱軸為力)。在D2未達到D1的2倍的現(xiàn)有構(gòu)成中，如(b)所示，產(chǎn)生浮動力與壓緊力均衡的地方，由此就存在未完全壓緊諸接點、無法滿足短時間通電性能的情況。相對于此，在設(shè)活動元件5的尺寸D2為D1的2倍的情況下，如圖4(c)所示那樣壓緊力P超過浮動力R，使壓緊力提高。
實施方式2.
圖5、圖6是表示與本發(fā)明實施方式2有關(guān)的斷路器的活動元件與固定元件部分。在該實施方式中，其特征在于圖中，在活動元件5的后端附近設(shè)置將沿活動元件5的后端側(cè)壓接的分流導(dǎo)體10的端部固定到活動元件5的固定部A。固定部A是與實施方式1同樣的構(gòu)造，通常是用壓板16夾著抵接到活動元件5的后端側(cè)的分流導(dǎo)體10的端部，將固定螺釘20擰入活動元件5來進行固定。在此情況下，設(shè)軸7與活動接點4的水平方向的距離為D1、軸7與固定螺釘20的距離為D3時，就使D3為D1的1.3倍以上。其他構(gòu)成與實施方式1相同。
如在上述實施方式1中所說明那樣，如果使活動元件5的后端與軸7的距離D2為活動接點4與軸7的距離D1的2倍以上，則由于分流導(dǎo)體10與端子9之間發(fā)生的電磁推斥力的作用，以軸7為旋轉(zhuǎn)中心將活動接點4按壓到固定接點2的力就得以強化。但是，在活動元件5與分流導(dǎo)體10的借助于固定螺釘20的固定位置靠近軸7、D3為D1的1.2以下的情況下，作用到活動元件5的電磁推斥力的合力就存在起因于分流導(dǎo)體10的彈性等的游隙或因傳達的時間滯后而被削弱的情況。于是，如本實施方式那樣，如果使分流導(dǎo)體10的端部沿著活動元件5的后端側(cè)，然后利用固定螺釘20在固定元件5的后端附近、將D3固定于D1的1.3倍以上的位置，分流導(dǎo)體10與固定元件5的游隙幅度就得以抑制，朝向活動接點4的固定接點2側(cè)起作用的力就沒有時間滯后或游隙幅度地發(fā)生，就取得短時間通電功率提高的結(jié)果。
實施方式3.
圖7是表示與本發(fā)明實施方式3有關(guān)的斷路器的活動元件組的平面圖(a)以及側(cè)面圖(b)，圖中表示例如用并列的6個活動元件構(gòu)成3相的一極的例子。活動元件的個數(shù)根據(jù)斷路器的功率等進行增減，并不限于6個?；顒釉?1～56分別支承于軸7，用固定螺釘20固定到分流導(dǎo)體10。在各活動元件51～56上分別設(shè)置活動接點4。另一方面，與活動接點4接觸的固定接點是鄰接的3個活動元件51～53的活動接點4共通對向著橫長的固定接點2a，其他的3個活動元件54～56的活動接點4共通對向著橫長的固定接點2b。固定接點的形態(tài)并不限于此例，也可以是相對于一個活動接點一個固定接點對向，或相對于6個活動接點共通的一個固定接點對向。在此情況下，作為一例相對于固定接點寬度1.5設(shè)定成活動接點寬度1.0左右。
本實施方式3的特征與并列設(shè)置的同一形狀、同一尺寸的各活動元件51～56的鄰接間隔有關(guān)(圖7是表示夾著3相的A極和C極配置的B極)，在設(shè)與其他極鄰接的活動元件51與56和鄰接于它們的活動元件52與55的間隔為n2，其他活動元件52與53、53與54、54與55的間隔為n1時，使間隔n2小于間隔n1。亦即，相對于固定接點2的位置假定全部活動元件等間隔地進行設(shè)置的情況來進行設(shè)置，兩側(cè)的活動元件51與56被配置在靠活動元件組的中心。在固定接點(幅寬1.5)相對于活動接點4(幅寬1.0)逐一獨立設(shè)置的情況下，相對于活動元件52～55的活動接點4與固定接點在中心對向進行設(shè)置，活動元件51與56的活動接點4使中心線自固定接點的中心線每0.5朝活動元件組的中心方向偏移這樣來配置活動元件51與56。
圖8是表示例如由A極、B極、C極組成的3相的B極中的第1～第6活動元件的表面電流分布的曲線圖。如圖8那樣，在位于兩端的第1活動元件與第6活動元件上集中較大的表面電流。這是由于相鄰的活動元件或因相鄰極的影響而引起的渦流。從而，利用上述電流在各極的活動元件組上作用于與他極鄰接的活動元件的接點推斥力以及向他極方向(外側(cè)橫方向)的電磁力與其他的相比變得顯著。在各活動元件上依照在其上流過的電流的大小作用各種各樣的電磁力，但特別是，在與他極相鄰一側(cè)的活動元件上施加朝向外側(cè)的橫方向的電磁力和作為固定接點與活動接點間的推斥力的接點推斥力的合力，而引起活動接點在與固定接點本來的接觸面上不接觸的、所謂的踩空(踏み外し)，使短時間通電功率降低。于是如本實施方式那樣，通過使鄰接于他極一側(cè)的活動元件51與56的位置從間隔n1向n2靠內(nèi)進行配置，就可確保直到引起踩空的、活動接點4能夠在固定接點2上移動的容限(マ一ジン)，并可防止踩空以確保充分的短時間通電功率。
實施方式4.
圖9是表示與本發(fā)明實施方式4有關(guān)的斷路器的活動元件的平面圖，圖中表示例如用并列的6個活動元件構(gòu)成3相的一極的例子?；顒釉膫€數(shù)根據(jù)斷路器的功率等進行增減，并不限于6個。各活動元件51～56被支承于軸7、用固定螺釘20固定到分流導(dǎo)體10。固定接點的構(gòu)造與實施方式3的相同。
本實施方式4的特征是使活動元件組51～56中的各活動元件之內(nèi)、與他極鄰接的活動元件51與56從平面方向觀看的寬度比其他活動元件52～55的寬度狹窄。在圖9中，在設(shè)活動元件52～55的活動元件的寬度為t1時，將與他極鄰接的活動元件51與56的寬度設(shè)為比t1小的t2，以減小此部分的電流通路截面積增大阻抗。雖然在圖9中基于加工上的理由，將活動元件51與56的、從與分流導(dǎo)體10的連接部到前端的寬度設(shè)成比t1小的t2，但在原理上只要使從與分流導(dǎo)體10的連接部至少到活動接點4的寬度狹窄即可。
使活動元件51～56的寬度全部相同的情況下的各活動元件的電流分布如圖8所示那樣。起因于該電流分布、如在實施方式3中所說明那樣，有在鄰接于他極的活動元件上流過較大的表面電流而作用較大的電磁力的傾向，利用電磁力的固定接點與活動接點間的接點推斥力和向他極側(cè)的橫方向的電磁力顯著外加到兩側(cè)的活動元件51與56。其結(jié)果，在活動接點被按壓到固定接點的力減弱的同時，引起活動接點在與固定接點本來的接觸面上不接觸的、所謂的踩空，使短時間通電功率降低。
于是，如本實施方式那樣，通過使鄰接于他極的活動元件51及56的寬度比其他的活動元件52～55狹窄，使活動元件51及56的通電截面積減小而使阻抗增大，就在消除圖8所示的電流分布的偏流的方向上發(fā)揮效力。據(jù)此鄰接于他極的活動元件51及56上流過的表面電流就降低，這些活動元件受到的顯著的橫方向的電磁力就降低，并能夠防止接點踩空，同時接點推斥力也降低，其結(jié)果，使短時間通電功率提高。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠用于遮斷功率較大的斷路器。
權(quán)利要求
1.一種斷路器，構(gòu)成為包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜的、具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而產(chǎn)生的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，該斷路器的特征在于，將上述活動元件的上述后端側(cè)的長度設(shè)成大于等于上述軸與上述活動接點間的水平方向的距離的2倍，使上述分流導(dǎo)體的一端接連固定到上述活動元件的后端側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于利用連接螺釘來固定上述分流導(dǎo)體與上述活動元件，將上述軸與上述連接螺釘間的距離設(shè)成大于等于上述軸與上述活動接點間的水平方向的距離的1.3倍。
3.一種斷路器，構(gòu)成為各極包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜、并列設(shè)置3個以上具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而產(chǎn)生的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，該斷路器的特征在于，使與他極鄰接一側(cè)的活動元件，相對于與該活動元件的活動接點對應(yīng)的固定接點在活動元件組的中心方向上偏移來進行設(shè)置。
4.一種斷路器，構(gòu)成為各極包括具備固定接點的固定元件，由軸所支承可傾斜、并列設(shè)置3個以上具有與上述固定接點接觸分離的活動接點的活動元件，一端固定到上述活動元件的、相對于上述軸與上述活動接點相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子的分流導(dǎo)體，利用起因于流過上述分流導(dǎo)體的電流而產(chǎn)生的磁通與該電流的電磁力使上述活動接點朝向上述固定接點側(cè)這樣作用于上述活動元件，該斷路器的特征在于，使鄰接于他極一側(cè)的活動元件的從平面方向觀看的寬度比除此以外的活動元件的寬度還狹窄。
全文摘要
一種斷路器構(gòu)成如下，包括具備固定接點(2)的固定元件(3)，由軸(7)所支承可傾斜、具有與固定接點(2)接觸分離的活動接點(4)的活動元件(5)，一端固定到活動元件(5)的、相對于軸(7)與活動接點(4)相反方向的后端側(cè)而另一端連接到端子(9)的分流導(dǎo)體(10)，其中，利用起因于流過分流導(dǎo)體(10)的電流而引起的磁通與該電流的電磁力使活動接點(4)朝向固定接點(2)側(cè)這樣作用于活動元件(5)，將活動元件(5)的上述后端側(cè)的長度設(shè)成軸(7)與活動接點(4)間的水平方向的距離的2倍以上，使分流導(dǎo)體(10)的一端接連固定到活動元件(5)的后端側(cè)。
文檔編號H01H1/00GK1777968SQ20048000177
公開日2006年5月24日 申請日期2004年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者牧田陽, 福谷和則, 竹內(nèi)敏惠, 三橋孝夫, 筑島千尋, 岡下廣史, 小山健一 申請人:三菱電機株式會社