具有電源側(cè)端子24、靜觸頭27、動觸點22、動觸頭23、保護裝置40、負載側(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,且具有靜觸點21 ;動觸點22能夠接觸以及離開靜觸點21 ;動觸頭23被橫臂32保持且能夠轉(zhuǎn)動,在其一端設(shè)有動觸點22 ;保護裝置40通過動觸頭支架26與動觸頭23連接;負載側(cè)端子25設(shè)置為由保護裝置40延伸出來;滅弧裝置50由多個柵片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,開口朝向動觸頭23 —側(cè),側(cè)腳部51bl、51b2形成在切口部51a的兩側(cè),兩個觸點21、22以及靜觸頭27配置于切口部51a內(nèi)側(cè)。
[0032]由靜觸頭21和動觸頭22構(gòu)成用于開閉電路的開閉觸點。在動觸點22接觸靜觸點21時,兩個端子24、25之間的電路閉合,另外,在動觸點22離開靜觸點21時,兩個端子24,25之間的電路斷開。此時在動觸點22和靜觸點21之間產(chǎn)生的電弧被滅弧裝置50熄滅。
[0033]如圖2、圖3所示,滅弧裝置50由多個柵片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夾持多個柵片51,且多個柵片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),即,柵片51的呈U字形的切口部51a朝向靜觸點21與動觸點22的方向而設(shè)置,動觸頭23能夠在該U字形切口部51a所形成的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0034]在靜觸點21的兩側(cè)設(shè)有一對磁鐵支架(holder) 55,這一對磁鐵支架55由絕緣材料構(gòu)成,其將一對永磁鐵54保持在內(nèi)部。一對磁鐵支架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)有開口部55al,該開口部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)有開口部55b 1,該開口部55b 1用于插入永磁鐵54b。
[0035]另外,一對永磁鐵54a、54b以同極相對的方式配置。如圖3所示,在本實施方式中,靠靜觸點21 —側(cè)的為N極,當然靠靜觸點21 —側(cè)的也可以是S極。
[0036]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21 —側(cè)的端面比柵片51的側(cè)腳部51bl、51b2的靠靜觸點21 —側(cè)的端面更加靠靜觸點21 —側(cè)。再者,磁鐵支架55的材料優(yōu)選耐熱性較強的熱硬化樹脂。
[0037]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的開口部55al、55bl (參照圖6),從而使永磁鐵54不會直接受到電弧的影響。此外,本發(fā)明中所述的“第1絕緣部件”是指上述磁鐵支架55,本發(fā)明中所述的“第2絕緣部件”是指上述絕緣部件56。
[0038]接下來對斷路器101的斷路動作進行說明。
[0039]首先,對正向連接時、即直流電源與電源側(cè)端子24連接、負載與負載側(cè)端子25連接時的斷路動作進行說明。
[0040]在規(guī)定值以上的電流流過斷路單元20時,保護裝置40轉(zhuǎn)動并推動脫扣器33,從而驅(qū)動開閉機構(gòu)部30,使動觸頭23轉(zhuǎn)動。動觸頭23的轉(zhuǎn)動使得動觸點22離開靜觸點21。在動觸點22離開時產(chǎn)生的電弧發(fā)生在靜觸點21和動觸點22之間的最短距離之間。
[0041]此時,在通電電流較大(例如,額定電流超過100A)時,電弧對柵片51形成勵磁,穿過多個柵片51的U字形切口部51a的磁力線(磁場),對電弧形成磁力驅(qū)動,使該電弧向由多個柵片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)運動。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力(由氣體提供的驅(qū)動力),該氣動力也能夠驅(qū)使電弧向柵片51 —側(cè)運動。向柵片51 —側(cè)運動的電弧被多個柵片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,當該電弧電壓高于電源電壓時電弧熄滅。
[0042]另外,在通電電流較小(例如,額定電流在100A以下)時,因電弧作用而產(chǎn)生的磁動力以及滅弧氣體的壓力梯度較弱,因而電弧在兩觸點21、22之間的空間內(nèi)繼續(xù)流動。此時,由設(shè)置在滅弧裝置50附近的永磁鐵來增加磁動力。
[0043]下面,對通電電流較小時永磁鐵所產(chǎn)生的磁動力進行說明。
[0044]如圖3所示,一對永磁鐵54a、54b被磁鐵支架55保持在靜觸點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21 —側(cè)的磁極為同極。即,如圖4所示,由永磁鐵54a、54b的N極出發(fā)的磁力線Al、Bl、A2、B2的走向分為兩個路線(route),一個路線為由N極出發(fā)后暫時朝向靜觸點21—側(cè)的方向,之后朝向遠離電源側(cè)端子24的方向,然后返回永磁鐵54a、54b的S極,磁力線Al、B1的走向為該路線;另一個路線為由N極出發(fā)后暫時朝向靜觸點21 —側(cè)的方向,之后通過電源側(cè)端子24一側(cè),然后返回永磁鐵54a、54b的S極,磁力線A2、B2的走向為該路線。
[0045]在正向連接時,由于電弧電流從靜觸點21流向動觸點22,因而磁力線A1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極的分界線運動,磁力線A2和磁力線B1分別排斥電弧,使電弧垂直于各磁力線地向遠離N極和S極的分界線的方向運動。
[0046]結(jié)果使得,磁力線B1排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線A1的方向運動,被磁力線A1吸引的電弧向側(cè)腳部51bl —側(cè)運動。另外,磁力線A2排斥電弧而驅(qū)使電弧向磁力線B2的方向運動,被磁力線B2吸引的電弧向側(cè)腳部51b2 —側(cè)運動。
[0047]另外,如圖5所示,在動觸點22離開時的初期,由于動觸頭23以橫臂32的轉(zhuǎn)動中心32C為轉(zhuǎn)動中心而轉(zhuǎn)動,因而靜觸點21與動觸點22之間的距離越靠轉(zhuǎn)動中心32C —側(cè)越短。
[0048]由于電弧發(fā)生在兩個觸點間的最短距離之間,因而電弧集中于兩個觸點間的轉(zhuǎn)動中心32C—側(cè)。S卩,在圖5的紙面上,電弧從靜觸點21的右端朝向動觸點22,比相對配置的一對永磁鐵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21出發(fā)的電弧被驅(qū)動而沿著線L1向永磁鐵54a —側(cè)運動后,沿著線L2到達動觸點22。
[0049]如圖6?8所示,動觸點22進一步離開,在動觸點22移動至與橫臂23的轉(zhuǎn)動中心對應(yīng)的高度位置時,由于動觸頭23的轉(zhuǎn)動中心32C比靜觸點21更靠罩部12 —側(cè)(圖8的紙面上的上側(cè)),因而動觸點22的位置比在兩個觸點接觸時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21出發(fā)的電弧比一對永磁鐵54a、54b的中間線C2更靠電源側(cè)端子24 —側(cè),因而向動觸點22延伸的電弧經(jīng)由以下路徑到達動觸點22:沿著線Μ朝向轉(zhuǎn)動中心32C —側(cè)出發(fā),之后被驅(qū)動而向永磁鐵54a —側(cè)運動,在與磁鐵支架55a相撞后,到達動觸點22。
[0050]如圖9?11所示,動觸點22進一步離開,在動觸點22完全離開時,由靜觸點21出發(fā)的電弧被永磁鐵54a的磁力驅(qū)動而向永磁鐵54a的方向運動,與磁鐵支