專利名稱：電路斷路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及配線用斷路器及漏電用斷路器等的電路斷路器。

背景技術：
配線用斷路器及漏電用斷路器等的電路斷路器是，由于過負荷及短路等原因，當二次側(cè)負荷及電路等回路中流過異常電流時開放電路，通過斷開從一次側(cè)的電源供給，為避免負荷電路及電線損傷而使用的裝置。在這樣的配線用斷路器及漏電用斷路器等電路斷路器中，為過電流或定電流通電時開放電路，通常使接觸的可動觸頭上設置的可動接點與固定觸頭上設置的固定接點分離，當這些接點分離時，在上述接點間產(chǎn)生電弧。由于電弧對電路斷路器的構成部件帶來熱的或電磁力的負擔，故必需迅速消弧。為在電路斷路器的消弧室內(nèi)進行電弧消弧，故具有消弧用絕緣成型物，該消弧用絕緣成型物，在過電流斷路時，當暴露在上述接點間發(fā)生的電弧中時，通過成型物的構成材料自身分解及氣化，產(chǎn)生冷卻及吹滅電弧的消弧氣，有助于電弧的消弧。
作為構成消弧用絕緣成型物的材料，例如，特開昭63-310534號公報中公開的相對于丙烯酸酯共聚物、脂肪族烴樹脂、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮醛、異戊二烯樹脂、乙-丙橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或聚酰胺等樹脂含玻璃纖維5～35重量％的絕緣材料等。另外，特開2001-176372號公報中公開的脂肪族酮樹脂作為主成分的樹脂，特開2007-149486號公報公開的尼龍、テフロン(注冊商標)，作為消弧用絕緣成型物的構成材料。


發(fā)明內(nèi)容
隨著低壓配線用設備的大容量化及省空間化需要的提高，要求配線用斷路器及漏電用斷路器等的電路斷路器的外形尺寸更加小型化。作為電路斷路器的小型化問題，可以舉出由于過電流的斷路時產(chǎn)生的電弧，增加對構成部件的熱的或電磁力的負擔。為了減少發(fā)生電弧的能量，必需提高抑制斷路時過電流的限流斷路性能。
為了提高該限流斷路性能，采用消弧用絕緣成型物冷卻電弧及提高消弧性能變得重要，采用上述現(xiàn)有的消弧用絕緣成型物，無法得到與小型化對應的充分的限流斷路性能。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，目的在于提供在過電流斷路時，迅速冷卻電弧，同時，把全部電弧迅速導入消弧裝置，具有高的限流斷路性能的電路斷路器。
即，本發(fā)明的電路斷路器，具備設置了固定接點的固定觸頭、設置了可動接點的可動觸頭、使可動觸頭動作來開閉固定接點及可動接點的開閉機構、把處于接觸狀態(tài)的固定接點與可動接點分離時產(chǎn)生的電弧加以消弧的消弧裝置，其特征在于，該消弧裝置，在暴露于發(fā)生電弧的部分，配置含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一者的消弧用絕緣成型物。
上述消弧用絕緣成型物，含聚縮醛的均聚物或聚縮醛的共聚物是優(yōu)選的。另外，上述脂肪族聚酯樹脂為聚乳酸或其衍生物是優(yōu)選的。
上述消弧用絕緣成型物，含聚酰胺樹脂是優(yōu)選的，作為另一方案，含有機纖維是優(yōu)選的。另外，消弧用絕緣成型物，含硅酸鋁纖維、硼酸鋁晶須及氧化鋁晶須的至少任何一種是優(yōu)選的。
上述電路斷路器，還具有多個的消弧板與電弧移動導體，電弧移動導體包括把發(fā)生的電弧移送至消弧板的方式。
本發(fā)明中作為消弧用絕緣成型物，采用含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作原料的樹脂的至少任何一種的成型物，通過該成型物的電弧暴露發(fā)生的氣體，增大對電弧的冷卻效果，使電弧伸張，使電弧電阻增大，可抑制大電流斷路時的過電流。作為結果是可以得到斷路性能優(yōu)異的電路斷路器。
本發(fā)明涉及的第1電路斷路器，是在具有固定接點設置的固定觸頭、可動接點設置的可動觸頭、使可動觸頭動作的開閉機構、對固定接點與可動接點分離時產(chǎn)生的電弧加以消弧的消弧裝置的電路斷路器中，通過在接點近傍設置含有脂肪族聚酯樹脂或/及以多糖類作原料的樹脂的消弧用絕緣成型物，通過電弧暴露發(fā)生的氣體，可抑制大電流斷路時的過電流，可以得到斷路性能優(yōu)異的電路斷路器。另外，具有使移動至多段層壓的消弧板的移動導體的電路斷路器中，樹脂成型物通過電弧暴露，有助于分解氣體而提高限流性能，同時，接點間發(fā)生的電弧，促進移動至移動導體時的電弧移動，提高限流性能。由此，在過電流斷路時，使注入電路斷路器自身的能量降低，減輕對電路斷路器的結構物的負擔，則使斷路器的小形化成為可能。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征、局面及優(yōu)點，與附圖有關的理解，從本發(fā)明涉及的下列詳細說明中更加清楚。



圖1是本發(fā)明的電路斷路器中消弧裝置接點附近的側(cè)面斷面圖。
圖2是電路斷路器的消弧裝置的立體圖。
圖3是電路斷路器的消弧室的側(cè)面斷面圖。
圖4是消弧用絕緣成型物評價中所用裝置的概略圖，(a)為正面斷面圖、及(b)為側(cè)面斷面圖。

具體實施例方式 下面對本發(fā)明更詳細地進行說明。還有，在以下的實施方案的說明中，通過附圖進行說明，但本申請的附圖中，同一參照符號表示同一部分或相當部分。
本發(fā)明涉及的電路斷路器的實施方案，通過圖1～圖3進行說明。
圖1為本發(fā)明涉及的電路斷路器中消弧裝置接點附近的側(cè)面斷面圖，表示電路的斷開狀態(tài)的模擬圖。在消弧裝置的接點及其附近，如圖1所示，具備設置了可動接點12的可動觸頭11、設置了固定接點14的固定觸頭13、包圍可動接點12與固定接點14周圍地用于電弧消弧的消弧用絕緣成型物15。圖1中的消弧用絕緣成型物15，為方便起見，圖示其一部分，實際上，介由觸頭相對地配置板狀構件，或用コ字狀構件包圍上述觸頭地進行配置。
可動接點12，設置在可動觸頭11的可動側(cè)(與固定接點相對一側(cè))，固定接點14，為了在電路合上狀態(tài)下與上述可動接點12接觸，設置在固定觸頭13的一端，即接觸時與可動接點12相對的位置上。這些觸頭形成觸頭對。在圖1中，上述消弧用絕緣成型物15，設置在暴露于可動接點12與固定接點14之間發(fā)生的電弧的部分。該消弧用絕緣成型物15，是由包含脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一者的材料所構成。
其次，對于電路斷路器的動作加以說明。在圖1中，當使開閉機構(未圖示)動作時，可動觸頭11發(fā)生轉(zhuǎn)動，可動接點12與固定接點14發(fā)生接觸或離開。通過使上述接點發(fā)生接觸，電力從電源供給負荷。在該狀態(tài)下(合上狀態(tài))，可動接點12，為確保通電的可靠性，用規(guī)定的接觸壓力擠壓固定接點14而加以接觸。當對發(fā)生短路事故等電路流過大的過電流時，可動接點12、固定接點14間的接觸面中的電磁斥力變得非常強，克服施加在可動接點12上的上述接觸壓力，解脫可動觸頭11的裝置(未圖示)及在開閉機構的動作之前，可動觸頭11通過電磁斥力轉(zhuǎn)動，上述可動接點12與固定接點14離開。隨著從固定接點14至可動接點12的離開距離增大，電弧電阻增大，電弧電壓上升。
通過這種離開的電路斷路動作中，在可動接點12與固定接點14之間，在短時間、即數(shù)毫秒中產(chǎn)生大量能量(電弧)。此時，消弧裝置的側(cè)面等處設置的消弧用絕緣成型物15暴露在電弧中，由此，消弧用絕緣成型物15發(fā)生分解氣體，通過發(fā)生的分解氣體使電弧冷卻而消弧。
圖2是具有所謂U字型及V字型切口部21的多個消弧板20以一定間隔層壓的電路斷路器的消弧裝置立體圖。消弧板20由金屬構成，可動接點22與固定接點24之間發(fā)生的電弧23，在消弧板20的方向，通過磁力吸引而伸長，電弧電壓上升。另外，在多個金屬制消弧板20上通過引入電弧，限制過電流，把電弧加以消弧，完成斷路。作為消弧板20，也可以采用公知的任何一種。
圖3為電路斷路器的消弧室的側(cè)面斷面圖。如圖3所示，消弧室具有以下構成與含固定接點34的固定觸頭成一體化的固定側(cè)移動導體33、含有可動接點32的可動觸頭31、由多個消弧板36構成的消弧裝置37、可動側(cè)移動導體38、和排氣口39。
消弧板36，如圖3所示，多個疊層配置，在消弧裝置37區(qū)域中采用的上述可動觸頭31離開時，固定接點34與可動接點32之間發(fā)生的電弧(圖中，A1)被截斷。上述排氣口39，為了將使可動觸頭31上的電弧轉(zhuǎn)流，與消弧裝置37誘導的電弧的發(fā)生相伴的消弧用絕緣成型物35的分解氣體排至斷路器的外部而設置。
與上述固定接點34固著的固定觸頭成一體化的固定側(cè)移動導體33，伸向消弧裝置37側(cè)?？蓜佑|頭31上固定著可動接點32，另外，可動觸頭31與可動側(cè)移動導體38通過導體連接(未圖示)，形成電連接狀態(tài)。這些移動導體，是用于使產(chǎn)生的電弧移動至具有多段疊層的消弧板36的消弧裝置37區(qū)域而設置的。因此，由于具有這種移動導體，通過電弧發(fā)生的設置在接點附近的消弧用絕緣成型物35的分解氣體的貢獻，可以提高限流性能。另外，接點間發(fā)生的電弧，向移動導體移動(行動)時促進電弧移動，可提高限流性能。結果表明，在事故發(fā)生等過電流斷路時，注入電路斷路器自身的能量降低，本發(fā)明的電路斷路器構造物的負擔減輕，故電路斷路器可以小型化。另外，按照本發(fā)明，提供在大電流斷路時，冷卻電弧，同時，全部電弧迅速導入消弧裝置，具有高斷路性能的電路斷路器。
還有，固定接點34或可動接點32，一般如圖3所示，個別設置，可分別用固定側(cè)移動導體33或構成可動觸頭31的導電構件代替，也可與移動導體或觸頭成一體化。固定接點32固定著的固定側(cè)移動導體33及可動側(cè)移動導體38，向消弧裝置37側(cè)伸長，形成從兩側(cè)夾持消弧裝置37的結構。還有，盡管未圖示，但通常上述消弧室，與檢出異常電流后發(fā)出使上述接點間分離的指令(開極指令)的繼電器部分、以及處在該指令傳達到的驅(qū)動機構部等一起，存放在由絕緣物構成的容器中。
消弧用絕緣成型物35，由含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種的材料構成。圖3中的該消弧用絕緣成型物35，從兩側(cè)面夾持在兩接點32、34間及固定側(cè)移動導體33間形成的空間地配置(圖3僅表示一側(cè)面)。如消弧用絕緣成型物35為板狀構件，則如圖3所示相對配置，如為コ字狀構件，則圍繞上述空間地配置。還有，消弧用絕緣成型物的形狀及配置，不受上述例示限定，這種消弧裝置中也可采用公知的形狀及配置。
排氣口39由絕緣構件構成，與消弧裝置37相鄰配置。當過電流流過電路斷路器時，可動觸頭31的開閉機構(未圖示)進行動作，可動觸頭31上具有的可動接點32，與固定接點34分開，固定接點34與可動接點32間產(chǎn)生電弧(圖中A1)。隨著電弧A1的發(fā)生，同時從暴露于電弧的消弧用絕緣成型物35發(fā)生分解氣體，消弧室內(nèi)的壓力上升。上述接點32、34一對之間發(fā)生的電弧A1，通過消弧室內(nèi)的壓力梯度向排氣口方向流動的分解氣體及流過移動導體的過電流產(chǎn)生的電磁力等作用下，首先，固定觸頭側(cè)部的電弧端，從固定接點34，沿連續(xù)伸長的固定側(cè)移動導體33，向消弧裝置37方向移動。接著，另一個電弧端，從固定接點32轉(zhuǎn)流至可動側(cè)移動導體38(參見圖中A2)。通過該轉(zhuǎn)流，電弧對消弧裝置37的消弧板36以大致垂直的狀態(tài)到達，通過消弧板36而被截斷(圖中A3)。其結果表明，產(chǎn)生電極效果電壓，電弧電壓升高，限流性能提高。
在本發(fā)明的消弧用絕緣成型物中，含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一者。只要含有脂肪族聚酯樹脂或以多糖類作為原料的樹脂，即可發(fā)揮本發(fā)明的效果。作為脂肪族聚酯樹脂，是分子中含酯鍵但不含苯環(huán)的聚酯，作為構成消弧用絕緣成型物35的脂肪族聚酯樹脂的具體例子，可以舉出式(1)表示的聚乙醇酸或其衍生物
式(2)表示的聚己內(nèi)酯或其衍生物
式(3)表示的聚乳酸或其衍生物
式(4)表示的聚琥珀酸乙二醇酯
式(5)表示的聚琥珀酸丁二醇酯及、聚丁二醇琥珀酸酯·己二酸酯、聚丁二醇琥珀酸酯碳酸酯、聚琥珀酸乙二醇酯等琥珀酸酯類
式(6)表示的聚羥基鏈烷酸
式(7)表示的聚蘋果酸
式(8)表示的聚羥基丁酸酯
式(9)表示的聚二噁酮，
式(10)表示的聚羥基烷酸酯
聚羥基丙酸酯、聚醚酯、聚琥珀酸亞烷基酯、聚己二酸乙二醇酯等。
當消弧用絕緣成型物中含脂肪族聚酯樹脂時，由于含酯鍵，可促進電弧暴露時的樹脂分解及氣體的發(fā)生。另外，由于苯環(huán)在電弧暴露時難以產(chǎn)生分解氣體，故不含苯環(huán)是優(yōu)選的。其中，從成型性的觀點考慮，聚乳酸或其衍生物是優(yōu)選的。當采用聚乳酸或其衍生物作為消弧用絕緣成型物時，因電弧暴露導致的聚乳酸成分的分解而發(fā)生的氣體，更加提高電弧冷卻性能及電弧電壓，在大電流斷路時，可以抑制過電流在低水平，可以得到斷路性能更優(yōu)異的電路斷路器。還有，本發(fā)明中的上述各衍生物中可包含現(xiàn)有公知任何一種。
另外，以多糖類作為原料的樹脂，可以舉出式(11)表示的纖維素，以及聚-3-羥基丁酸酯、聚-3-羥基丁酸酯-3-羥基戊酸酯、醋酸纖維素、洋麻等纖維素衍生物、淀粉、殼多糖、殼聚糖等。

構成消弧用絕緣成型物35的這些樹脂，可根據(jù)需要，混合使用脂肪族聚酯樹脂的2種以上、以多糖類作為原料的樹脂2種以上、或脂肪族聚酯樹脂與以多糖類作原料的樹脂2種以上組合的樹脂，既可把這些混合后使用，或2種以上材料分別成型為片狀后加以層壓或粘貼使一體化后使用也可。采用2種以上的樹脂時的混合比以及粘貼時的體積比等未作特別限定。在上述式(1)～式(11)中，式中的n或m分別獨立地表示1以上的任意整數(shù)，式(11)中的R，表示H或碳原子數(shù)1～20的烷基。另外，為了提高耐水性及耐濕性、提高剛性、提高阻燃性，可把上述樹脂與其他樹脂混合使用。
相對于上述脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種，混合聚酰胺樹脂后使用是優(yōu)選的。在消弧用絕緣成型物35中混合聚酰胺樹脂，通過電弧暴露使含脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種的成型物及聚酰胺樹脂的分解而發(fā)生的氣體，冷卻電弧的性能及電弧電壓增加，在大電流斷路時使過電流抑制在低水平，并且，可以得到耐環(huán)境性、機械強度、韌性、斷路性能、阻燃性等優(yōu)異的電路斷路器。這種聚酰胺樹脂，是具有酰胺鍵的高分子化合物，在本發(fā)明中包含聚酰胺共聚物。作為其具體例子，可以舉出尼龍6T、尼龍46、尼龍66、尼龍MXD6、尼龍610、尼龍6、尼龍11、尼龍12及尼龍6與尼龍66的共聚物尼龍等。聚酰胺為高強度樹脂，為滿足耐壓強度而加以混合的。上述聚酰胺的具體例子中，作為高熔點的結晶性聚酰胺的尼龍6T(熔點320℃)、尼龍46(熔點290℃)及尼龍66(熔點260℃)，可以得到高的熱變形溫度，從謀求耐熱性進一步提高的觀點看是優(yōu)選的。
另外，在本發(fā)明中，相對于上述脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種，混合聚縮醛樹脂后采用是優(yōu)選的。所謂聚縮醛樹脂，意指單元結構中具體氧亞甲基結構的聚合物，包含僅甲醛聚合的均聚物以及含氧亞甲基單位的共聚物兩種。脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種，與聚縮醛樹脂的混合成型物，脂肪族聚酯樹脂及/或以多糖類作為原料的樹脂及混合物中聚縮醛，因通過電弧發(fā)生的氣體的作用而提高消弧性能，另外，混合物中的聚縮醛以外的樹脂成分，對聚縮醛賦予阻燃性。另外，在消弧用絕緣成型物中混合聚縮醛樹脂或聚縮醛共聚物，可把過電流抑制在低水平。該結果可以得到斷路性能優(yōu)異的電路斷路器。
另外，通過在消弧用絕緣成型物中混合有機纖維，成型物的機械強度提高，同時通過有機纖維自身的分解而產(chǎn)生的氣體，冷卻電弧及提高電弧電壓，在大電流斷路時使過電流抑制在低水平，并且，可以得到斷路性能、耐環(huán)境性、阻燃性等優(yōu)異的電路斷路器。作為有機纖維，優(yōu)選的是平均纖維直徑為1μm～20μm、平均纖維長度約3mm以下，更優(yōu)選的是50μm～200μm的短切纖維型有機纖維。通過采用這樣形狀的有機纖維，通過有機纖維的混合，可更加提高效果。
有機纖維，是為了提高上述成型物的機械強度、提高耐濕性、耐環(huán)境性而添加的，同時，有機纖維本身通過電弧發(fā)生的氣體，可以提高消弧性能。作為這種有機纖維的例子，可以舉出東洋紡織(株)制造的ザィロン(商品名，注冊商標)等聚對亞苯基苯并噁唑(PBO)纖維、東レ·デュポン社制造的ケブラ-(商品名、注冊商標)、帝人テクノプロダクッ(株)制造的トヮロン(商品名、注冊商標)、テクノ-ラ(商品名、注冊商標)等對位系芳族聚酰胺纖維、帝人テクノプロダクッ(株)制造的コ-ネックス(商品名、注冊商標)等間位系芳族聚酰胺纖維、旭化成纖維(株)制造的サィバロン(商品名)等聚酮纖維、(株)クラレ制造的ベクトラン(商品名)等聚芳酯纖維、東洋紡織(株)制造的ダィニ-マ(商品名)等超高分子量聚乙烯纖維、(株)クラレ制造的クラロンK-II(商品名)等高強度聚乙烯醇纖維、旭化成(株)制造的テナックSD(商品名)等聚縮醛纖維、東洋紡織(株)制造的P-84等聚酰亞胺(PI)纖維、聚苯硫醚(PPS)纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等芳香族聚酯等構成的纖維等聚酯纖維、帝人デュポンフィルム株(制造)テォネックス(商品名)纖維、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維、粘膠纖維、尼龍纖維、旭化成纖維(株)制造的ベンベルグ(商品名、一般名キュプラ)等植物類纖維、聚乳酸纖維、纖維素類纖維、洋麻等。作為纖維素類纖維，例如，還包括在聚乳酸樹脂中混合纖維素纖維的情況等。
另外，在消弧用絕緣成型物中可以混合陶瓷纖維，具體的可以舉出硅酸鋁纖維、硼酸鋁晶須、氧化鋁晶須陶瓷等。這些陶瓷纖維既可單獨也可混合使用，可以提高消弧用絕緣成型物的消弧性能，同時提高耐電弧消耗性、耐壓強度等機械強度。另外，在陶瓷纖維中硅酸鋁纖維、硼酸鋁晶須、氧化鋁晶須等，從消弧性能提高、耐壓強度這方面考慮是優(yōu)選的。特別是纖維的平均纖維直徑(平均直徑)為1μm～20μm、長寬比在10以上，從耐壓強度方面看是優(yōu)選的。
在消弧用絕緣成型物中混合聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、有機纖維、陶瓷纖維等后使用時，這些的混合比未作特別限定，但相對于消弧用絕緣成型物總質(zhì)量，構成消弧用絕緣成型物的脂肪族聚酯樹脂及/或以多糖類作為原料的樹脂的合計比例為5％～90％的范圍是優(yōu)選的，在10％～60％的范圍內(nèi)混合是優(yōu)選的。當混合的上述樹脂或纖維的合計量滿足上述范圍時，本發(fā)明中的消弧能力高的成型物的耐電弧消耗性、耐環(huán)境性、耐壓強度等機械強度可更加改善。另外，如上所述，作為構成消弧用絕緣成型物的樹脂，采用聚乳酸或其衍生物時，混合上述樹脂或纖維時的消弧能力顯著提高。
另外，消弧用絕緣成型物中可根據(jù)其他需要，配合公知的穩(wěn)定劑、抗氧劑、氧化促進劑、紫外線吸收劑、增塑劑、著色劑、填充劑等添加物。
如上述的消弧用絕緣成型物具有90℃以上300℃以下的熔點是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是150℃以上280℃以下。當消弧用絕緣成型物的熔點低于90℃時，在使用含消弧用絕緣組成物的制品時，由于制品內(nèi)部的溫度上升，使用的構件熔解，有對消弧性能產(chǎn)生障礙的擔心，當高于300℃時，有時成型性往往惡化。
上述消弧用絕緣成型物的制造，可采用現(xiàn)有的方法來進行。例如，可以舉出注射成型、擠出成型、中空成型(吹塑成型)、熱成型(真空或壓空成型)、壓延成型、2種以上的片或膜疊層或粘貼成一體物的層壓成型、液體成型、澆鑄成型、粉末成型等。
這樣制造的消弧用絕緣成型物35，由含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一種的樹脂所構成，例如，暴露在電弧下時產(chǎn)生的氣體壓力，比現(xiàn)有的消弧用絕緣成型物高10％以上。
本發(fā)明中相對上述消弧用絕緣成型物35，還可進行使表面耐光性提高、耐候性提高等功能性提高的化學藥品處理及物理處理等后處理。作為化學藥品處理，可以舉出藥品處理、溶劑處理、偶聯(lián)劑處理、單體·聚合體涂布、表面接枝化等。另外，作為物理處理，可以舉出紫外線照射處理、等離子體處理、離子束處理等。
本發(fā)明的電路斷路器，如上所述，因采用氣體發(fā)生效率優(yōu)異的消弧用絕緣成型物35，故其動作性能提高。即，向電路流入異常電流至電路斷路的時間，與現(xiàn)有的電路斷路器相比能夠縮短。例如，20mm×30mm、厚度1mm的板狀構件2塊相對配置時，消弧用絕緣成型物35，通過暴露于電路斷路時發(fā)生的電弧中而產(chǎn)生分解氣體，抑制電弧電流上升，峰電流值降低10％以上。另外，通過采用上述消弧用絕緣成型物，可以降低消弧裝置的殼體體積，并且增大斷路容量。例如，與采用現(xiàn)有的消弧用絕緣成型物相比，殼體體織增大約30％以上、斷路容量增大約2倍以上是可能的。
實施例 下面，舉出實施例，更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明又不限于這些。還有，本實施例及比較例中采用的樹脂等如以下所述。
醋酸纖維素ダィセルファィンケム社制造、商品名ァセチ 聚乳酸ュニチカ社制造、商品名テラマック 聚丁二醇琥珀酸酯·己二酸酯昭和高分子社制造、商品名ビォノ-レ1000 聚琥珀酸丁二醇酯昭和高分子社制造、商品名ビォノ-レ3000 聚己內(nèi)酯ダィセル化學工業(yè)社制造、商品名セルグリ-ンPH 聚縮醛三菱ェンジニァリングプラスチックス社制造、商品名ュピタ-ル 尼龍66宇部興產(chǎn)社制造、商品名UBE尼龍、平均分子量20000 聚對苯二甲酸乙二醇酯東洋紡織社制造、商品名バィロペット 聚對苯二甲酸丁二醇酯三菱ェンジニァリングプラスチックス社制造、商品名ノバデュラン 硼酸鋁晶須平均纖維直徑1μm、平均纖維長度20μm 纖維素纖維平均纖維直徑16μm、平均纖維長度3mm 芳族聚酰胺纖維對位型芳族聚酰胺纖維、平均纖維直徑12μm、平均纖維長度3mm 玻璃纖維平均纖維直徑10μm、平均纖維長度3mm 實施例1～7 對表1所示的樹脂，采用注射成型、或采用模具的加熱壓制成型，得到縱向40mm ×橫向60mm、厚度1mm的消弧用絕緣成型物。對所得到的成型物，進行涉及電弧限流性能的試驗。還有，實施例5中，采用通過放射線進行交聯(lián)的聚己內(nèi)酯。圖4為消弧用絕緣成型物的評價中(電弧限流性能試驗)中使用的裝置概略圖，圖4(a)為正面斷面圖、圖4(b)為圖4(a)的IV-IV的側(cè)面斷面圖。在圖4(a)及圖4(b)中，作為被試驗體的消弧用絕緣成型物43，放置在試驗容器41中具有的試料臺46上設置的水平板45上，用支柱47支撐。水平板45相對于垂直板44地配置。試驗是相對具有銅制導體圓柱與電極接點的對置電極42，采用流過300V、20kA的過電流的電路來進行。電極接點，使用Ag60重量％-WC36重量％-石墨4重量％組成的材料。試驗容器41內(nèi)設置的垂直板44、水平板45，采用不飽和聚酯中填充了玻璃纖維30重量％的材料(不飽和聚酯與玻璃纖維為100重量％)。
該測定，當電路流過過電流時產(chǎn)生電弧，通過此電弧，對消弧用絕緣成型物分解氣化時的想定短路電流的波高值達到最大電流值，作為限流峰進行評價。采用各消弧用絕緣成型物時的限流峰示于表1。
比較例1～2 比較例1～2，作為消弧用絕緣成型物的材料，分別采用尼龍66、聚對苯二甲酸乙二醇酯。對這些成型物，進行上述電弧限流性能試驗。結果示于表1。
表1 表1中，在樹脂欄中的括弧內(nèi)，表示各樹脂的質(zhì)量份。即，例如，實施例6中，表示聚乳酸40質(zhì)量份與聚縮醛60質(zhì)量份混合后使用。如表1所示，比較例1及2的限流峰分別為12.4kA、12.8kA，而實施例1～7中至多為11.2kA，可知限流性能高。另外，在表1的結果中，相對于實施例2所示的聚乳酸單體、及比較例1所示的尼龍66單體的限流峰分別為10.6kA、12.4kA，實施例7中所示的聚乳酸40質(zhì)量份與尼龍66的60質(zhì)量份進行混合的樹脂的限流峰為11.0kA，與比較例1相比，發(fā)現(xiàn)限流峰降低1.4kA，可以確認已得到從采用單體時的結果推定的結果以上的限流峰降低效果。從該結果可知，當采用本發(fā)明中的樹脂時，當混合尼龍纖維等時，可呈現(xiàn)協(xié)同效果。另外，當聚乳酸中混合尼龍66時，除對成型物賦予韌性外，并且還得到耐環(huán)境性提高的效果。
另外，本發(fā)明電路斷路器搭載有采用上述各實施例中制造的消弧用絕緣成型物的如圖3所示的絕緣容器、與該絕緣容器中固定的固定觸頭34、與通過開閉機構進行開閉動作的可動觸頭31構成的斷路部；以及把上述接點間發(fā)生的電弧移送至多段層壓的消弧板36的移動導體。該電路斷路器中流過過電流時，可動觸頭31的開閉機構(未圖示)進行動作，斷開可動觸頭31，固定接點34與可動接點32之間產(chǎn)生電弧(圖3中A1)。該電弧A1，固定側(cè)移動導體33在消弧裝置37方向移動，接著，電弧A1的可動側(cè)端，轉(zhuǎn)流至可動側(cè)移動導體38(圖3中A2)。通過采用表1的實施例1～7中所示的各消弧用絕緣成型物，全部電弧被迅速導入消弧裝置，通過發(fā)生氣體，進一步提高消弧裝置中電弧電阻，可以得到良好的限流性能。另外，圖3所示的電路斷路器，不具有移動導體結構的電路斷路器的性能，與現(xiàn)有的比較例1及2中使用的消弧用絕緣成型物的場合相比，能夠確認限流峰減少10％以上，斷路性能提高。
實施例8～11 在實施例8～11中，以表2所示的材料作為消弧用絕緣成型物。首先，聚縮醛、聚乳酸等構成消弧用絕緣成型物的樹脂，分別與作為添加劑的硼酸鋁晶須或纖維素纖維、短切纖維的芳族聚酰胺纖維(帝人テクノプロダクッ(株)制造、テクノ-ラ(商品名))，進行預混合后，用雙螺桿擠出機進行混煉，制造樹脂顆粒。混煉溫度為170～240℃。其次，用注射成型法，2塊作為1組制造壁厚1.0mm的板狀構件的消弧用絕緣材料成型體，評價斷路性能。
斷路性能試驗，制造模擬實機的圖3的電路斷路器，把上述成型體于觸頭附近加以相對配置，進行下列過負荷試驗及短路試驗。
<過負荷斷路試驗> 對包含圖2所示的消弧裝置的電路斷路器，通入以合上狀態(tài)的定電流的6倍電流(例如，100A用電路斷路器時為600A)，可動接點22與固定接點24以接點離開距離L(可動接點22與固定接點24的表面中心部間的直線距離)25mm加以離開。規(guī)定次數(shù)(12次)中電弧電流斷路成功的次數(shù)記入表2。
<短路試驗> 在合上狀態(tài)，以電壓230～690V通入50kA的過電流，使可動觸頭離開，產(chǎn)生電弧電流，研究規(guī)定次數(shù)(3次)的成功與未破損(具體的是殼體缺損)的該電弧電流的斷路。當規(guī)定次數(shù)的斷路成功時，表2中記作OK，當未達規(guī)定次數(shù)時，表2中記作NG。另外，肉眼確認有無破損。試驗條件為在過負荷斷路試驗中采用3相720V/600A、在短路試驗中采用3相460V/50kA。
比較例3～4 比較例3～4，作為消弧用絕緣成型物的材料，采用單獨的聚對苯二甲酸丁二醇酯或混合玻璃纖維后使用。對這些消弧用絕緣成型物，進行上述過負荷斷路試驗與短路試驗。這些結果示于表2。
表2

表2中配合比R1/R2/Ad中的R1、R2及Ad，分別表示配合的樹脂1、樹脂2與添加劑的質(zhì)量份。從表2可知，相對于比較例3、4的消弧性能都不充分、并且耐壓強度也不充分，實施例8～11中，斷路試驗中12次的成功次數(shù)全部達到，短路試驗中的斷路及破損無問題者為合格。從這些結果可知，本發(fā)明中具有消弧用絕緣成型物的電路斷路器，具有優(yōu)異的斷路性能。另外，實施例8～11中得到的消弧用絕緣成型物，與實施例1～7的場合同樣，在圖3所示的電路斷路器中斷路性能的測定結果是，任何一個的全部電弧均迅速導入消弧裝置，并且，通過發(fā)生氣體提高消弧裝置中的電弧電阻，與采用現(xiàn)有的消弧用絕緣成型物時相比，可以確認限流峰降低5％以上，斷路性能得到提高。
上面對本發(fā)明作了詳細說明，這些僅是例舉，但并不限于此，本發(fā)明的范圍，通過添附的權利要求范圍將更加明確地加以理解。
權利要求
1.電路斷路器，具備具有固定接點的固定觸頭、具有可動接點的可動觸頭、使該可動觸頭動作來開閉該固定接點及該可動接點的開閉機構、把處于接觸狀態(tài)的該固定接點與該可動接點分離時產(chǎn)生的電弧加以消弧的消弧裝置；其特征在于，該消弧裝置，在暴露于發(fā)生電弧的部分，配置含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一者的消弧用絕緣成型物。
2.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述消弧用絕緣成型物含有聚縮醛的均聚物或聚縮醛的共聚物。
3.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述脂肪族聚酯樹脂為聚乳酸或其衍生物。
4.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述消弧用絕緣成型物含聚酰胺樹脂。
5.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述消弧用絕緣成型物含有機纖維。
6.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述消弧用絕緣成型物含有硅酸鋁纖維、硼酸鋁晶須及氧化鋁晶須的至少任何一種。
7.按照權利要求1中所述的電路斷路器，其中，上述電路斷路器還具有多個消弧板與電弧移動導體，上述電弧移動導體使發(fā)生的上述電弧移動至上述消弧板。
全文摘要
本發(fā)明涉及的電路斷路器，其特征在于，具備具有固定接點的固定觸頭、具有可動接點的可動觸頭、使可動觸頭動作來開閉固定接點及可動接點的開閉機構、把處于接觸狀態(tài)的固定接點與可動接點分離時產(chǎn)生的電弧加以消弧的消弧裝置，在暴露于發(fā)生電弧的部分，配置含有脂肪族聚酯樹脂及以多糖類作為原料的樹脂的至少任何一者的消弧用絕緣成型物。通過這種構成，通過因電弧暴露產(chǎn)生的氣體，可把大電流斷路時的過電流抑制到低水平，可以得到斷路性能優(yōu)異的電路斷路器。
文檔編號H01H9/30GK101728134SQ200910127428
公開日2010年6月9日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2008年10月10日
發(fā)明者久保一樹, 濱野浩司, 稻葉好次, 熊田輝彥, 小倉健太郎, 牧田陽, 村井道雄 申請人:三菱電機株式會社