消弧用绝缘材料成型体及具有该成型体的电路断路器制造技术

本发明专利技术的消弧用绝缘材料成型体(5)含有大于或等于50质量％的包含从至少1种烯类单体衍生的结构单元的交联聚合物。烯类单体在含有至少1种交联环烯类单体，该交联环烯类单体是在具有碳原子间双键的碳环构造的脂肪族化合物之中、在分子构造中具有多个碳原子间双键的化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种消弧用绝缘材料成型体及具有该消弧用绝缘材料成型体的电路断路器。
技术介绍
配线用断路器、漏电断路器等电路断路器是如下装置，即，对电力电路的正常动作时的负载电流进行通断，并且在由于过负载、短路等原因而在电力电路的二次侧流过异常电流时，与保护继电器协作断开电力电路，将来自电力电路的一次侧的电力供给断开，从而用于对二次侧的电力电路(负载电路、电线等)进行保护。在如上所述的电路断路器中，如果在通电时为了将电力电路断开，而使可动接触件的触点和固定接触件的触点分离，则在两者之间会产生电弧(arc)。电弧会阻碍电路的断开，并成为对电路断路器的构成部件的热和电磁力负担，因此需要迅速对电弧进行消弧。作为用于促进电弧的消弧的1个方法，已知有下述方法，即，将消弧用绝缘材料成型体配置在暴露在可动接触件的可动触点和固定接触件的固定触点的周围的电弧中的位置处。消弧用绝缘材料成型体如果暴露在电弧中，则构成该成型体的材料本身分解而产生气体(gas)，通过由所产生的气体实现的电弧的冷却、由所产生的气体的喷射实现的电弧的延伸等，从而促进电弧的消弧。在日本特开平7－302535号公报(专利文献1)中，公开有作为消弧用绝缘材料成型体的材料的主成分，使用聚丙烯(polypropylene)、聚乙烯(polyehtylene)、聚甲基戊烯(polymethylpentene)等聚烯烃(polyolefin)树脂。这些聚烯烃树脂在树脂中含有芳香环，因此可以抑制暴露在电弧中时的游离碳产生和向周围的飞散，电弧消弧性能优异。但是，这些聚烯烃树脂是表现出热塑性的材料，耐热性以及强度较低，特别难以得到在应用在高断开容量型的断路器时所需要的耐热性以及强度。因此，在日本特开2008－130373号公报(专利文献2)中公开有下述技术，即作为消弧用绝缘材料成型体的材料，使用含有将亚甲基(metylene)链的氢原子的一部分用羟基置换，且相对于1摩尔亚甲基1含有0.2～0.7摩尔羟基的聚烯烃树脂的树脂组合物。在专利文献2中记载有下述内容，即通过在该树脂组合物的成型后实施辐射交联，从而能够提供耐热性、强度以及电弧消弧性能优异的消弧用绝缘材料成型体。然而，为了实施向树脂材料的辐射交联处理，需要使用置于适当的辐射管理之下的专用的照射设备，存在树脂材料(绝缘材料成型体)的制造成本上升这样的问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述的课题而提出的，其目的在于提供一种耐热性、强度以及电弧消弧性能优异，能够用简单的设备和工艺(process)制造的消弧用绝缘材料成型体。本专利技术的消弧用绝缘材料成型体含有大于或等于50质量％的包含从至少1种烯烃(olefin)类单体(monomer)衍生的结构单元的交联聚合物。烯类单体的特征在于包含至少1种交联环烯烃(cycloolefin)类单体。交联环烯类单体是在含有具有碳原子间双键的碳环构造的脂肪族化合物之中，在分子构造中具有多个碳原子间双键的化合物。根据本专利技术，具有三维网眼构造的交联聚合物只通过加热处理形成，因此能够用简单的设备和工艺提供耐热性、强度以及电弧消弧性能优异的消弧用绝缘材料成型体。本专利技术的上述及其他目的、特征、方案及优点，通过与附图相关联进行理解的关于本专利技术的以下详细说明，能够变得清楚。附图说明图1的(a)是示意地表示实施方式的消弧装置的断开时的情况的正视图，(b)是包含沿图1(a)的Ib－Ib的消弧装置的截面的示意性的侧视图。图2是表示实施方式的消弧装置的断开(OFF)状态的斜视图。图3是表示实施方式的电路断路器的一个例子的接触时(接通(ON)状态)的剖视图。图4是在图3中表示的实施方式的电路断路器的一例的局部剖视图，是表示电路断路器的断开时(断开状态)的图。图5的(a)是示意地表示固定接触件和消弧用绝缘材料成型体的配置关系的一个例子的侧视图，(b)是图5(a)的俯视图。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术所涉及的消弧用绝缘材料成型体、以及具有消弧用绝缘材料成型体的电路断路器的实施方式进行详细地说明。另外，本专利技术不限于下面的记述，能够在不脱离本专利技术的主旨的范围内进行适当地变更。此外，在下面所示的附图中，为了便于理解，有时各部分的比例尺与实际不同。在各附图之间也是同样的。实施方式1.(电路断路器)首先，在对本实施方式的消弧用绝缘材料成型体的详细内容进行说明之前，参照图1～图5，对本实施方式的电路断路器进行说明。图1(a)是示意地表示本实施方式所涉及的电路断路器的消弧装置的断开时的情况的正视图，图1(b)是示意性地表示包含沿图1(a)的Ib－Ib的截面的消弧装置的断开时的情况的侧视图。在图1(a)以及图1(b)中，可动触点2设置在可动接触件1的固定接触件3侧，在固定接触件3的一端且与可动触点2对应的位置设有固定触点4。而且，以夹着可动触点2和固定触点4之间的空间的方式设有2片消弧用绝缘材料成型体5。本实施方式所涉及的电路断路器在图1(a)以及图1(b)中，暴
露于在可动触点2和固定触点4之间产生的电弧中的部分处设有消弧用绝缘材料成型体5。消弧用绝缘材料成型体5由包含大于或等于50质量％的后述的交联聚合物的材料构成。下面，对电路断路器的动作进行说明。在图1(a)以及图1(b)中，是通过开闭机构部(参照图3以及图4)动作，而可动接触件1转动，从而可动触点2和固定触点4接触或分离的结构。通过使触点之间接触，从而电力从电源供给到负载。为了确保通电的可靠性，可动触点2被以规定的接触压力按压到固定触点4上。如果发生短路事故等，在电路中流过较大的过电流，则可动触点2和固定触点4之间的接触面的电磁斥力变得非常强。由于克服了施加在上述可动触点2上的接触压力，因此可动接触件1转动，可动触点2和固定触点4分离，此外，利用开闭机构部以及跳闸装置的动作，随着固定触点4和可动触点2的分离距离增大，电弧电阻增大，从而电弧电压上升。在如上所述的断开动作期间，在可动触点2和固定触点4之间，利用电弧在短时间、即数毫秒中产生大量的能量(energy)。此时，在消弧装置的侧面设置的消弧用绝缘材料成型体由于暴露在电弧中而产生分解气体，电弧由于所产生的分解气体而被冷却、消弧。此外，图2是将作为消弧装置的金属制的具有U字型或V字型的切口部7的多个消弧板6以一定间隔层叠而得到的电路断路器的消弧装置部分的斜视图。在可动触点2和固定触点4之间产生的电弧8受到向消弧板6的方向的磁力拉拽而伸长，因此电弧电压进一步上升。此外，通过进入包含消弧板6的消弧装置100，从而使过电流限流，对电弧进行消弧，将电路断开。此时，消弧用绝缘材料成型体5利用其分解气体将在可动触点2和固定触点4之间产生的电弧拉长，并压入包含消弧板6的消弧装置100中，从而起到促进电弧的消弧的作用。对于上述电路断路器进一步详细地说明。图3以及图4是本实施方式的电路断路器的一个例子的示意性的剖视图，图3表示出电路断路器的接触时(接通状态)，图4是图3中所示的电路断路器的一部分，表示出电路断路器的断开时(断开状态)。在图3以及图4中，
电路断路器具有由铜等导体构成的可动接触件1、在可动接触件1的一端固定的可动触点2、与可动触点2接近/分离的固定触点4、固接有固定触点4的由铜等导体构成的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消弧用绝缘材料成型体，其特征在于，含有大于或等于50质量％的交联聚合物，该交联聚合物包含从至少1种烯类单体衍生的结构单元，所述烯类单体含有至少1种交联环烯类单体，该交联环烯类单体是在含有具有碳原子间双键的碳环构造的脂肪族化合物之中、在分子构造中具有多个碳原子间双键的化合物。

【技术特征摘要】
2015.03.27 JP 2015-066337;2015.11.30 JP 2015-232731.一种消弧用绝缘材料成型体，其特征在于，含有大于或等于50质量％的交联聚合物，该交联聚合物包含从至少1种烯类单体衍生的结构单元，所述烯类单体含有至少1种交联环烯类单体，该交联环烯类单体是在含有具有碳原子间双键的碳环构造的脂肪族化合物之中、在分子构造中具有多个碳原子间双键的化合物。2.根据权利要求1所述的消弧用绝缘材料成型体，其中，所述交联环烯类单体，包含至少1种降冰片烯类单体。3.根据权利要求2所述的消弧用绝缘材料成型体，其中，所述降冰片烯类单体是双环戊二烯。4.根据权利要求1至3中...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧座秀一，久保一树，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP