开关及开关上用的消弧材料制造技术

本发明专利技术涉及一种使用消弧材料的开关，该消弧材料在具有消弧室的开关的触点开闭时产生电弧之际，通过使开关内部构成部件散发出的金属及游离碳的发生减少，或使上述金属及上述游离碳绝缘体化，来抑制发弧时和消弧时的电弧电阻，消弧时及消弧后的消弧室内、消弧室周围及开关的筐体内部壁面的绝缘电阻的降低。按照本发明专利技术，电路断路器和限流器或电磁接触器等，在电流断路时产生电弧的开关内，可以迅速消弧，可抑制在消弧后的消弧室内，消弧室周围及开关的筐体内部壁面的绝缘电阻降低。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路截断器和限流器或电磁接触器等，使用在电流断路时产生电弧的开关中，迅速消除电弧，并抑制消弧后的消弧室内、消弧室周围及开关的筐体内部壁面的绝缘电阻降低的消弧材料的开关。开关中，在以过剩电流或规定电流通电时，一旦可动触头的触点和固定触头的触点离开，则两者之间会产生电弧。为了消除这种电弧，如附图说明图1～14中所示，可动触头3的可动触点和固定触头6的固定触点5之间产生的电弧9的周边部位，使用设置有绝缘物(1)1及绝缘物(2)2的消弧装置。而7是可动触点。消弧装置8的绝缘物(1)1及绝缘物(2)2因电弧9而产生热分解气体，热分解气体使电弧9冷却，并被消弧。上述消弧装置及在消弧装置上使用的消弧用绝缘材料，可例举使用聚甲基戊烯、聚丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯中含有5～35重量％玻璃纤维的绝缘物的消弧装置，使用丙烯酸酯共聚物、脂肪族烃树脂、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩乙醛、异戊二烯树脂、乙丙橡胶，乙烯·乙酸—乙烯酯共聚物或聚酰胺树脂中含有5～30重量％玻璃纤维的绝缘物的消弧装置，使用含有ε—己内酯、氢氧化铝、玻璃纤维或环氧树脂中至少2种的密胺树脂的消弧装置。以消弧装置8的小型化为目的，将绝缘物(2)2的宽度W缩至比以前小的情况下，包括开关时触点轨迹的平面和绝缘物(2)2之间的距离变近，来自绝缘物(2)2的因电弧而产生的热分解气体的压力比以前的高。而且，包含开关时触点轨迹的平面和绝缘物(2)2之间的距离变近、绝缘物(2)2的沿面的绝缘电阻一旦降低，与以前相比，电弧电流更容易流过其沿面。在开关的电弧发生过程中，从消弧装置的触头、触点及其附近的金属部件产生飞散金属，并粘附在消弧室内及消弧室周围的壁面上。以前的开关中，对这种飞散金属的粘附并没采取措施。然而，如果使消弧装置小型化，附着在消弧室内壁面上的飞散金属的密度变高，故上述壁面的绝缘电阻降低显著。如果包含开关时的触点轨迹的平面和绝缘物(2)2之间的距离近，则来自绝缘物2(2)的因电弧而产生的热分解气体的压力比以前高，则飞散金属比以前飞散得更远，处于消弧室外的周围壁面的绝缘电阻则显著降低。而且，飞散金属常常也飞散附着在开关的筐体内部壁面上。为使消弧装置8小型化，而且为了提高限流截断性能，使用被覆产生电弧的触点部位的绝缘物(1)，或者在包含开关时的触点轨迹的平面的两侧或触点部周围配置的绝缘物(2)是有效的，此时，必需谋求提高绝缘物(1)和(2)的消弧性。以消弧装置8的小型化为目的，将可动触头或固定触头的断面积缩小到比以前小的情况下，由于提高可动触头或固定触头的电阻值，则通电时的触点部位及其周围的温度也比以前高。因此，对绝缘物(1)和(2)，要求具有比以前更高的耐热性。以消弧装置8的小型化为目的，将绝缘物(2)的宽度W缩小到比原来小的情况下，包含开关时触点轨迹的平面和绝缘物(2)之间的距离变近，则来自绝缘物(2)的因电弧而产生的热分解气体的压力比以前高，因此，对绝缘物(1)和(2)，要求具有比以前更高的耐压强度。而且，如果包含开关时触点轨迹的平面和绝缘物(2)之间的距离近，从而使绝缘物(2)的电弧引起的消耗多，则要求提高绝缘物(2)的耐电弧性(具体为不出现空穴)。随着消弧装置8的小型化，如上所述，如果附着在消弧室内及消弧室周围壁面上的飞散金属导致上述壁面的绝缘电阻显著降低，则要求电弧产生时从消弧室的金属部件上产生的飞散金属绝缘体化，以致能充分防止起因于附着金属的绝缘电阻降低。本专利技术的开关是使用下述消弧材料的开关，即该消弧材料当具有消弧室的开关的触点开闭时产生电弧之际，能降低从开关内部构成部件飞散出来的金属及游离碳，或者通过使上述金属及上述游离碳绝缘体化，来抑制发弧时及消弧时的电阻、消弧时及消弧后的消弧室内、消弧室周围及开关的筐体内壁面的绝缘电阻降低。作为实现本专利技术这种开关的手段，有如下3个专利技术群。第1专利技术群涉及以下各专利技术。(1—1)含有从周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％(重量％，以下相同)以下的玻璃纤维、周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的无机矿物及周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的陶瓷纤维中选择出来的1种以上的充填材料，而且基质树脂的主成分是从聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种以上的消弧用绝缘材料组合物构成的消弧材料。(1—2)所谓聚缩醛是由非相溶的，具有聚缩醛以上熔点的热塑性树脂，与聚缩醛组合而成的聚缩醛系聚合物混合体作为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的消弧材料。(1—3)含有从周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的玻璃纤维，周期表ⅠA族金属的总含量为1％以下的无机矿物及周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的陶瓷纤维中选择出来的1种以上的充填材料为20％以下，而且基质树脂是从聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种作为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的覆盖电弧的被覆层，或者是从非强化聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种作为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的覆盖电弧的被覆层，层压在含有从玻璃纤维、无机矿物或陶瓷纤维中选择出来的一种以上的充填材料为20～65％，而且基质树脂材料是从聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种作为主成分的消弧用绝缘材料组合物而构成的层上而形成的消弧用绝缘材料成形体构成的消弧材料。(1—4)含有从周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的玻璃纤维、周期表ⅠA族金属的总含量为1％以下的无机矿物及周期表ⅠA族金属的化合物的总含量为1％以下的陶瓷纤维中选择出来的1种以上的充填材料为20％以下，而且基质树脂是从聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种作为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的覆盖电弧的被覆层，或者是从非强化聚烯烃、聚烯烃系共聚物、聚酰胺、聚酰胺系聚合物混合体、聚缩醛及聚缩醛系聚合物混合体中选择出来的1种作为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的覆盖电弧的被覆层，层压在含有从玻璃纤维、无机矿物或陶瓷纤维中选择出来的1种以上的充填材料为20—65％，而且基质材料树脂是以热塑性树脂或热固性树脂为主成分的消弧用绝缘材料组合物构成的层上而形成的消弧用绝缘材料成形体构成的消弧材料。(1—5)具有消弧装置的开关，该消弧装置的特征是，它具有绝缘物(1)，该绝缘物(1)被覆在除产生电弧的触点部的接触面以外的部位，所述绝缘物(1)是上述(1—1)～(1—2)所述的消弧材料。(1—6)具有消弧装置的开关，该消弧装置的特征是，它具有绝缘物(2)，该绝缘物(2)配置在包含开关时触点轨迹的平面的两侧或者在触点部位的周围，所述绝缘物(2)是上述(1—1)～(1—4)所述的消弧材料。(1—7)具有消弧装置的开关，该消弧装置的特征是，它具有覆盖在除产生电弧的触点部的接触面以外部位的绝缘物(1)，以及配置在包含开关时触点轨迹的平面的两侧或者在触点部位周围的绝缘物(2)，所述绝缘物(1)是以上(1—1)～(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板状消弧材料（Ｉ），它是将起强度作用的无机质薄板以及无机质粘合剂组合物（Ａ）构成的薄板状物，加压成形.养护而形成的，养护后的组成为起强度作用无机质薄板为３５～５０（重量）％，以及无机质粘合剂组合物（Ｂ）为５０～６５（重量）％。

【技术特征摘要】
JP 1994-3-10 39884/1994;JP 1994-5-23 108316/1994;J1．一种板状消弧材料(Ⅰ)，它是将起强度作用的无机质薄板以及无机质粘合剂组合物(A)构成的薄板状物，加压成形·养护而形成的，养护后的组成为起强度作用无机质薄板为35～50(重量)％，以及无机质粘合剂组合物(B)为50～65(重量)％。2．根据权利要求1所述的板状消弧材料(Ⅰ)，其中，无机质粘合剂组合物(A)，是赋予绝缘性气体发生源化合物35～40(重量)％，而电弧性无机质粉末0～28(重量)％，磷酸二氢金属盐水溶液40～65(重量)％以及磷酸二氢金属盐水溶液的固化剂2～10(重量)％构成的无机质粘合剂组合物(Ⅰ)。3．根据权利要求2所述的板状消弧材料(Ⅰ)，其中，赋予绝缘性气体发生源化合物是氢氧化铝、磷酸二氢金属盐是磷酸二氢铝或磷酸二氢镁，磷酸二氢金属盐水溶液的浓度为25～55(重量)％，磷酸二氢金属盐水溶液的固化剂是硅灰石结晶或氢氧化铝，而电弧性无机质粉末是氧化铝粉末、锆石粉末或堇青石粉末。4．根据权利要求1所述的板状消弧材料(Ⅰ)，其中，无机质粘合剂组合物(A)，是赋予绝缘气体发生源化合物30～50(重量)％、耐电弧性无机质粉末0～20(重量)％以及缩合磷酸碱金属盐水溶液50～70(重量)％构成的无机质粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口昌二，西山逸雄，马场文明，高桥贡，三桥孝夫，加藤和晴，广井治，村上忠禧，足达广士，仁科健一，福谷和则，山县伸示，胜部俊一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]