消弧板、消弧板的制造方法及开闭器

文档序号:1590963 发布日期:2020-01-03 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 消弧板、消弧板的制造方法及开闭器 (Arc extinguishing plate, method for manufacturing arc extinguishing plate, and shutter ) 是由 松本纪久 于 2018-01-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及的消弧板是为了对在开闭触点间产生的电弧电流进行消弧而使用的消弧板,消弧板的表面具有由凸部和在相邻的凸部间形成的凹部构成的凹凸部,并且,凸部和凹部由不同的材料构成。能够使电弧电流的分断性能和消弧性能双方都提高,并且,在消弧板的应用产品中,能够实现由高性能的消弧功能带来的消弧室的省空间化。(The present invention relates to an arc-extinguishing plate used for extinguishing an arc current generated between opening and closing contacts, wherein the surface of the arc-extinguishing plate has a concave-convex portion composed of a convex portion and a concave portion formed between adjacent convex portions, and the convex portion and the concave portion are composed of different materials. Both the arc current breaking performance and the arc extinguishing performance can be improved, and in an application product of an arc extinguishing plate, the space saving of an arc extinguishing chamber by a high-performance arc extinguishing function can be realized.)

消弧板、消弧板的制造方法及开闭器

技术领域

本发明涉及用于使电弧消失的消弧板及其制造方法、以及应用了该消弧板的开闭器。

背景技术

在断路器或者电磁开闭器这样的开闭器中,使用使在触点断开时在触点间产生的电弧放电消失的消弧装置。在消弧装置中设置有用于高效地对电弧进行消弧的消弧板。而且,设置有通过由线圈等施加的电磁力将在触点间产生的电弧延长、引导而使电弧与消弧板接触的机构(例如,参照专利文献1~3)。

在产生的电弧与消弧板接触时,电弧被冷却,与电源电压相比电弧电压变高。由此,电弧电流被抑制,作为其结果,电弧被消弧。如果消弧板的电弧消弧性能降低,则由于电弧电流使断路器有可能受到损伤。因此,谋求电弧的冷却性能高、消弧性优异的消弧板。

专利文献1:日本特开平6-20549号公报

专利文献2:日本昭58-121524号公报

专利文献3:2008-186643号公报

发明内容

但是,在现有技术中存在如下课题。

专利文献1的消弧板是氧化铝等陶瓷在大于或等于1400℃且小于或等于1600℃的高温下烧结而成,因此,机械强度优异。但是,该专利文献1的消弧板在消弧板的表面没有凸形状。因此,针对电弧电流的分断性能低,消弧性能有可能变差。

另外,专利文献2的消弧板是将氧化铝、二氧化硅等金属氧化物和莫来石、镁橄榄石等特殊陶磁器粉末混合烧结而成。但是,专利文献2的消弧板在消弧板的表面也没有凸形状。因此,针对电弧电流的分断性能低、消弧性能有可能变差。

与此相对,专利文献3的消弧板通过成型加工在消弧板的表面设置凹凸状的起伏,将暴露给电弧的执行面积扩大,由此,提高消弧性能。但是,专利文献3的消弧板由基于高分子材料的成型品构成。因此,由于消弧板的凸部和凹部由同一材料形成,所以消弧性能有可能变差。

如上所述,哪个现有技术都具有消弧性能变差的课题。

本发明是为了解决这样的课题而提出的,目的在于得到能够使电弧电流的分断性能和消弧性能双方都提高的消弧板、消弧板的制造方法、以及应用了消弧板的开闭器、开闭装置。

本发明涉及的消弧板是为了对在开闭触点间产生的电弧电流进行消弧而使用的消弧板,消弧板的表面具有由凸部和在相邻的凸部间形成的凹部构成的凹凸部,并且,凸部和凹部由不同的材料构成。

另外,本发明涉及的消弧板的制造方法具有以下工序:搅拌工序,将作为主成分的氧化硅、包含氧化镁以及氧化铝在内的烧结助剂、和成型助剂进行混合搅拌;冲压工序,通过在表面具有凹凸部的模具对通过搅拌工序混合搅拌而生成的材料进行成型冲压,对在表面具有凸部以及凹部的板状的消弧板进行成型;以及烧结干燥工序,使用凸部主要由氧化硅构成、凹部主要由烧结助剂构成的条件,使板状的消弧板烧结干燥,由此,生成最终产品即消弧板。

另外,本发明涉及的开闭器具备:本发明涉及的消弧板;固定铁芯;可动铁芯,其通过电磁铁而可动而与固定铁芯吸附或者分离;横杆,其与可动铁芯一体地滑动;框体滑动部,其使横杆滑动;一对可动触点,其与横杆的滑动联动,在相对于横杆的滑动方向的中心轴而相对的位置设置;以及固定触点,其设置于与可动触点相对的位置,消弧板配置为在相对于可动触点和固定触点的接触面的垂直方向上具有凹凸部。

并且,本发明涉及的开闭装置具备:本发明涉及的消弧板;固定接触件,其具有固定触点;可动接触件,其具有可动触点;开闭机构部,其进行固定触点和可动触点的开闭动作;以及磁铁,其产生磁场,该磁场用于在固定触点和可动触点的分离时使在固定接触件和可动接触件之间产生的电弧伸长,消弧板配置为在相对于通过磁铁伸长的电弧的铅垂方向上具有凹凸部。

发明的效果

根据本发明,以在表面具有由不同的材料构成的凸部和凹部的方式形成消弧板。其结果,可以得到能够使电弧电流的分断性能和消弧性能双方都提高的消弧板、消弧板的制造方法、以及应用了消弧板的开闭器、开闭装置。

附图说明

图1是从横向观察本发明的实施方式1中的电磁开闭器的剖面图。

图2是用于说明本发明的实施方式1中的算术平均粗糙度Ra的图。

图3是在本发明的实施方式2中制作的消弧板的剖面图。

图4是表示本发明的实施方式3中的电弧电场特性的图。

图5是通过概略图表示本发明的实施方式4中的断路器的断开状态的剖面图。

具体实施方式

下面,使用附图说明本发明涉及的消弧板、消弧板的制造方法、开闭器以及开闭装置的优选实施方式。

实施方式1

图1是从横向观察本发明的实施方式1中的电磁开闭器的剖面图。

使用图1说明本实施方式1涉及的电磁开闭器100的各结构。安装座1由绝缘物成型。固定铁芯2固定于安装座1,将硅钢板层叠成E字状而构成。操作线圈3分别配置于山状的固定铁芯2的凹部。

框体4固定于安装座1,由与安装座1相同的绝缘物成型。此外,框体4具有与后述的横杆9的头部滑动部a相对的框体头部滑动部4a。

可动铁芯5是将硅钢板层叠成与固定铁芯2相同的E字状而成。另外,可动铁芯5和固定铁芯2的E字状的各个凸部分的铁芯相对地配置。跳闸弹簧6分别配置于操作线圈3和可动铁芯5之间。此外,固定铁芯2和可动铁芯5通过电磁铁吸附、分离。

固定接触件7安装于框体4,具有电源侧固定接触件7a和负载侧固定接触件7b。另外,固定接触件7设置有与电源侧固定接触件7a接合的电源侧固定触点70a、以及与负载侧固定接触件7b接合的负载侧固定触点70b。端子螺钉8是为了将电磁开闭器100与外部电路连接而使用的。

横杆9由绝缘物形成,配置于电源侧固定接触件7a和负载侧固定接触件7b之间,并且,对可动铁芯5进行保持。另外,横杆9具有横杆头部滑动部9a以及横杆壁滑动部9b。矩形窗10设置于横杆9,用于***按压弹簧11。可动接触件12通过被***至横杆9的矩形窗10的按压弹簧11进行保持。

另外,将横杆9作为基准,在与横杆9相比上方的可动接触件12接合有电源侧可动触点12a。另一方面,在与横杆9相比下方的可动接触件12接合有负载侧可动触点12b。该可动接触件12的可动触点12a、12b分别与固定接触件7的固定触点70a、70b相对设置。

而且,在电流流过的状态下,电源侧可动触点12a和电源侧固定触点70a接触,负载侧可动触点12b和负载侧固定触点70b接触。并且,为了与电磁开闭器100的三相交流的各相对应,固定接触件7和可动接触件12设置有3组。

电弧罩13为了防止在电源侧的固定触点70a和可动触点12a、以及负载侧的固定触点70b和可动触点12b分离时产生的电弧向外部排出,覆盖框体4的上表面地进行设置。

图1的右侧所示的箭头表示重力方向。另外,在触点的配置中,与横杆9的滑动方向的中心轴相对,上方侧是电源侧,下方侧是负载侧。另外,如上所述,横杆9是在可动铁芯5和固定铁芯2吸附、分离的方向上与可动铁芯5一体地滑动的构造。

另外,如上所述,电源侧可动触点12a和负载侧可动触点12b设置在相对于横杆9的滑动方向的中心轴而相对的位置,是与横杆9的滑动联动地可动的构造。电源侧可动触点12a和负载侧可动触点12b是一对可动触点。

并且,是如下构造,即,通过一对可动触点12a、12b可动,电源侧可动触点12a和电源侧固定触点70a接触,负载侧可动触点12b和负载侧固定触点70b接触。电源侧固定触点70a和负载侧固定触点70b是一对固定触点。

在本实施方式1中,用于在将电源侧可动触点12a和电源侧固定触点70a之间的电流切断的情况下对在两触点间产生的电弧进行冷却的消弧板14a设置于电弧罩13的内侧。同样地,用于在将负载侧可动触点12b和负载侧固定触点70b之间的电流切断的情况下对在两触点间产生的电弧进行冷却的消弧板14b设置于电弧罩13的内侧。

这里,在电弧罩13的内侧设置的消弧板14a、14b的表面设置有用于易于通过消弧板将产生的电弧分断的凸形状。另外,永磁铁15a、15b设置于消弧室内,具有通过磁铁的磁力线将电弧伸长、将电弧引导至消弧板14a、14b的功能。

作为在电源侧可动触点12a和电源侧固定触点70a之间产生的电弧,通过永磁铁15a的磁力线而洛伦兹力进行作用,电弧被伸长并且被引导至消弧板14a。到达消弧板14a的电弧在消弧板14a的表面被分断,并且在消弧板14a的表面以及内部被冷却、消失。

同样地,作为在负载侧可动触点12b和负载侧固定触点70b之间产生的电弧,通过永磁铁15b的磁力线而洛伦兹力进行作用,电弧被伸长并且被引导至消弧板14b。到达消弧板14b的电弧在消弧板14b的表面被分断,并且在消弧板14b的表面以及内部被冷却、消失。

接着,说明消弧板的制造方法。

作为整体重量构成比,在将氧化硅粉末以60%、作为烧结助剂的氧化镁以及氧化铝以20%混合搅拌后的物质中加入作为成型助剂的通过纯水将PVA(树脂:聚乙烯醇)稀释为体积比10%的溶液,在乳钵中进行混合搅拌。

这里,氧化硅粉末使用中心粒径为100μm左右的材料,氧化镁和氧化铝使用中心粒径为1μm左右的材料。

接着,在涂敷了油酸作为脱模材料的模具上称量期望量的混合搅拌后的材料,通过冲压而加工成板状。这里,针对50mm×50mm的尺寸的模具,称量10g的混合材料,通过10t的力对模具整体进行冲压,对加工成大约3mm厚的板状的烧结前的消弧板进行成型。这里,为了在模具表面形成具有凸部以及凹部的消弧板,设置有凹凸部。

接着,在氧化铝舟之上搭载烧结前的消弧板,在电炉内从室温以5℃/min升温至1400℃之后,在以1400℃的温度进行了3hr烧结之后,以大约5℃/min降温至室温附近,由此,能够得到在表面形成了凸部的消弧板。

这里,将用于形成消弧板的主原料即硅砂材料的中心粒径和烧结助剂的中心粒径之比设为大于或等于10倍。通过设为大于或等于10倍的中心粒径比,从而能够形成与主原料即硅砂材料的中心粒径的半径相当的高度的凸部。本次的主原料和烧结助剂的配比是与陶瓷材料即堇青石大致相同的配比。

通常使烧结温度上升至1500℃,由此,引起硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的相互扩散反应,开始形成堇青石烧结体。这样,如果引起与氧化镁或者氧化铝的相互扩散反应,则消弧板表面被平均化,不会形成凹凸部。

但是,如本实施方式那样,如果将烧结温度设为以1400℃为中心的1350℃~1450℃的范围,则不会形成堇青石烧结体。因此,能够得到比较多孔的烧结体。这是由于没有充分促进硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的烧结反应。即,是由于在氧化硅大致保持原料的粒径的状态下对氧化镁或者氧化铝的烧结体进行烧结。

通过这样的形成方法,消弧板的凸部主要由氧化硅构成,凹部主要由氧化镁或者氧化铝构成。这样,通过分别不同的材料组对消弧板的表面进行分散配置,能够进行对电弧进行消弧的功能面的分担。

即,通过主要构成在消弧板的表面大量分布的凸部的氧化硅部分分担电弧的分断功能。另一方面,通过主要构成在消弧板的表面大量分布的凹部的氧化镁或者氧化铝部分,能够分担对电弧进行冷却的功能。这里,作为形成凸部的氧化硅,导热率是1~2(W/m·k),作为形成凹部的氧化镁,导热率是45~60(W/m·k),作为氧化铝,导热率是20~30(W/m·k),与形成凸部的材料相比形成凹部的材料的导热率高。由此,能够期待提高凹部处的电弧的冷却效果。

另外,由于凹部的导热率高,电弧的散热被传递至在其内部内包的空孔部分。其结果,即使是空孔部分也能够期待易于实施电弧冷却的效果。通过进行这样的功能分担,能够得到提高电弧的消弧功能、与以往相比能够进行短时间的电弧消失的消弧板。此外,使用图3在后面叙述空孔部分。

这里,假设在担当对电弧进行分断的功能的凸部和担当对电弧进行冷却的功能的凹部由同一材料构成的情况下,不得不选定具有分断功能和冷却功能的中间性能的材料。因此,存在如下问题,即,凸部的消耗剧烈而电弧的分断功能的劣化提前,或者凹部难以冷却而电弧的冷却功能低,整体而言消弧性能降低。

能够将以本实施方式1说明的方法制造出的消弧板装入至上述的电磁开闭器。具有这样的结构的电磁开闭器通过在消弧板的表面形成的凸形状,能够提高在可动触点和固定触点之间产生的电弧的分断性能。

并且,具有这样的结构的电磁开闭器通过在消弧板的表面形成的凹部,能够得到能够快速对电弧进行冷却、消弧的消弧板,其结果,与现有构造的消弧板相比,能够得到高的消弧性能。

如上所述,如果对实施方式1涉及的消弧板的特征进行整理,则得到如下的内容。

本实施方式1涉及的消弧板在硅砂材料添加烧结助剂和成型助剂,使烧结干燥而被制造。这时,硅砂材料相对于烧结助剂的粒径比是大于或等于10倍(例如,是10μm/100μm,凸部的Ra=大约50μm),并且通过以小于或等于1400℃进行烧结,能够形成多孔质体的消弧板并且在消弧板表面形成凸形状。

这里,Ra表示通常的算数平均粗糙度。图2是用于说明本发明的实施方式1中的算术平均粗糙度Ra的图。算数平均粗糙度Ra是从粗糙度曲线在其平均线方向上抽取基准长度,在该抽取部分的平均线方向上取X轴,在纵向倍率的方向上取Y轴,将粗糙度曲线以y=f(x)表示时,通过下式(1)求出的值。

【公式1】

特别是,凸部由在硅砂材料中包含的氧化硅构成,凹部主要由烧结助剂构成。并且,具有凸部和凹部主要由不同的材料构成这一特征。

另外,具有通过将产生的电弧电流相对于触点向水平方向引导、实现相对于触点在垂直方向设置的消弧板的电弧电流的消弧的构造。作为烧结助剂的具体例子,是氧化镁、氧化铝,作为成型助剂的具体例子,举出PVA(树脂:聚乙烯醇)。

其结果,提高针对电弧电流的消弧性能,并且在消弧板表面设置的大量凸形状能够对电弧电流进行分断。并且,通过主要构成凹部的氧化镁或者氧化铝快速对电弧进行冷却,能够实现短时间的电弧消失。

并且,不需要如以往一样,以多段构成消弧板,即使以1张板状形成也具有足够的消弧性能。其结果,能够实现高性能的消弧功能带来的消弧室的省空间化。

实施方式2

下面,说明本发明的实施方式2中的消弧板的制造方法。

作为整体重量构成比,在将包含重量比大于或等于80%的氧化硅的硅砂材料作为主成分以60%、作为烧结助剂的氧化镁以及氧化铝以20%混合搅拌后的物质中加入作为成型助剂的通过纯水将PVA(树脂:聚乙烯醇)稀释为体积比10%的溶液,在乳钵中进行混合搅拌。

这里,硅砂材料使用其粒度分布为50~150μm、中心粒径为100μm左右的材料,氧化镁和氧化铝使用中心粒径为1μm左右的材料。

接着,在涂敷了油酸作为脱模材料的模具上称量期望量的混合搅拌后的材料,通过冲压而加工成板状。这里,针对50mm×50mm的尺寸的模具,称量10g的混合材料,通过10t的力对模具整体进行冲压,对加工成大约3mm厚的板状的烧结前的消弧板进行成型。

接着,在氧化铝舟之上搭载烧结前的消弧板,在电炉内从室温以5℃/min升温至1400℃之后,在以1400℃的温度进行了3hr烧结之后,以大约5℃/min降温至室温附近,由此,能够得到在表面形成了凸部的消弧板。

这里,将用于形成消弧板的主原料即硅砂材料和烧结助剂的中心粒径比设为大于或等于10倍。通过设为大于或等于10倍的中心粒径比,能够形成与主原料即硅砂材料料的中心粒径的半径相当的高度的凸部。本次的主原料和烧结助剂的配比是与陶瓷材料即堇青石大致相同的配比。

通常使烧结温度上升至1500℃,由此,引起硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的相互扩散反应,开始形成堇青石烧结体。

但是,如实施方式2那样,如果将烧结温度设至1400℃左右,则不会形成堇青石烧结体。因此,能够得到比较多孔的烧结体。这是由于没有充分促进硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的烧结反应。即,是由于在氧化硅大致保持原料的粒径的状态下对氧化镁或者氧化铝的烧结体进行烧结。

能够将以本实施方式2说明的方法制造出的消弧板装入上述的电磁开闭器。具有这样的结构的电磁开闭器通过在消弧板的表面形成的凸形状,能够提高在可动触点和固定触点之间产生的电弧的分断性能。

另外,图3是在本发明的实施方式2中制作的消弧板21的剖面图。如图3所示,本实施方式2中的消弧板21在制造工序中内置许多空孔22。通常已知消弧板21的内部的空孔对电弧的冷却效果高。另外,在消弧板21的表面形成有表面凸部23。表面凸部23相当于半径50μm左右的半球状,表面凸部23彼此的相互间距以大约150μm左右形成。

表面凸部23的半径由在硅砂材料中包含的氧化硅的中心粒径决定。在本实施方式2使用的硅砂材料中包含的表面凸部23的半径大约是100μm。因此,能够在消弧板21的表面形成与氧化硅的中心粒径的半径相当的大约50μm的凸部。

这是为了将用于形成消弧板的主原料即硅砂材料和烧结助剂的中心粒径比设为大于或等于10倍,利用由于对消弧板进行烧结时的烧结收缩、在硅砂材料中包含的氧化硅向表面凸出为半球状的效果。

另外,表面凸部彼此相互的大概的间距间隔由硅砂材料和烧结助剂的混合比决定。在本实施方式2中,通过设为硅砂材料:烧结助剂=6:4,将表面凸部彼此相互的大概的间距间隔设定为大约150μm左右。但是,硅砂材料和烧结助剂的混合比也会影响到消弧板的机械强度或者多孔构造。因此,难以将混合比大幅变更。

并且,消弧板内部的空孔22也由硅砂材料和烧结助剂的混合比、中心粒径比以及烧结温度决定。在本实施方式2中制作的消弧板21包含体积比大约5~10%左右的空孔部分。

即,通过主要构成在消弧板21的表面大量分布的凸部的氧化硅部分分担电弧的分断功能。另一方面,通过主要构成在消弧板21的表面大量分布的凹部的氧化镁或者氧化铝部分,能够分担对电弧进行冷却的功能。

并且,在其内侧内包的空孔部分22与构成凹部的氧化镁或者氧化铝部分相比快速对电弧进行冷却,能够进行消弧。其结果,与现有构造的消弧板相比,能够得到高的消弧性能。

实施方式3

下面,说明本发明的实施方式3中的消弧板的制造方法。

作为整体重量构成比,在将包含重量比大于或等于80%的氧化硅的硅砂材料(这里,使用氧化硅的重量比95%的材料)作为主成分以60%、作为烧结助剂的氧化镁以及氧化铝以20%混合搅拌后的物质中加入作为成型助剂的通过纯水将PVA(树脂:聚乙烯醇)稀释为体积比10%的溶液,在乳钵中进行混合搅拌。

这里,硅砂材料使用如下3种,即,粒度分布为50~150μm且中心粒径为100μm左右、粒度分布为75~450μm且中心粒径为200μm左右、粒度分布为200~1200μm且中心粒径为500μm左右。另外,氧化镁和氧化铝是使用中心粒径为1μm左右的材料而尝试消弧板的制造。

接着,在涂敷了油酸作为脱模材料的模具上称量期望量的混合搅拌后的材料,通过冲压而加工成板状。这里,针对50mm×50mm的尺寸的模具,称量10g的混合材料,通过10t的力对模具整体进行冲压,对加工成大约3mm厚的板状的烧结前的消弧板进行成型。

接着,在氧化铝舟之上搭载烧结前的消弧板,在电炉内从室温以5℃/min升温至1400℃之后,在以1400℃的温度进行了3hr烧结之后,以大约5℃/min降温至室温附近,由此,得到3种在表面形成了凸部的消弧板。

作为本次形成的消弧板,各个消弧板表面的表面粗糙度不同,以与算数平均粗糙度相当的Ra值分别得到大约50μm、100μm、250μm。

接着,将得到的消弧板装入在之前的实施方式1中说明的电磁开闭器而对电弧电化特性进行评价。图4是表示本发明的实施方式3中的电弧电场特性的图,得到该图4所示的结果。该电弧电场特性表示将消弧板的主成分即硅砂材料和烧结助剂的粒径比为1时的特性设为1时的、强度比与硅砂材料和烧结助剂的粒径比的关系。

根据图4确认了如下情况,即,示出在硅砂材料的主成分氧化硅的粒径和烧结助剂的粒径比大于或等于10倍的情况下,大于或等于粒径比为1的情况下的电场特性的150%,之后,电弧电场强度比慢慢饱和的倾向。

根据该情况可知,通过将消弧板的主成分即硅砂材料和烧结助剂的粒径比设为大于或等于10倍,能够提高电弧的切断性能。换言之,通过将消弧板的表面粗糙度以Ra值设为大约大于或等于50μm,能够提高电弧的切断性能。因此,作为在模具表面设置的凹凸部,优选Ra值大于或等于50μm。

实施方式4

下面,说明本发明的实施方式4。

图5是通过概略图表示本发明的实施方式4中的断路器的断开状态的剖面图。如图5所示,断路器(开闭装置)200具备:固定接触件31,其具有固定触点31a;可动接触件32,其具有可动触点32a;开闭机构部203,其进行固定触点31a以及可动触点32a的开闭动作。

另外,断路器200具备磁铁34,该磁铁34用于在固定触点31a和可动触点32a的分离时使在固定接触件31和可动接触件32之间产生的电弧A伸长。另外,在与固定触点31a和可动触点32a的接触面的垂直方向上,设置在本实施方式4中制造出的消弧板35。

接着,说明消弧板35的制造方法。

作为整体重量构成比,在将包含重量比大于或等于80%的氧化硅的硅砂材料作为主成分以60%、作为烧结助剂的氧化镁以及氧化铝以20%混合搅拌后的物质中加入作为成型助剂的通过纯水将PVA(树脂:聚乙烯醇)稀释为体积比10%的溶液,在乳钵中进行混合搅拌。

这里,硅砂材料使用粒度分布为50~150μm且中心粒径为100μm左右的材料,氧化镁和氧化铝使用中心粒径为1μm左右的材料。

接着,在涂敷了油酸作为脱模材料的模具上称量期望量的混合搅拌后的材料,通过冲压而加工成板状。这里,针对50mm×50mm的尺寸的模具,称量10g的混合材料,通过10t的力对模具整体进行冲压,对加工成大约3mm厚的板状的烧结前的消弧板进行成型。

接着,在氧化铝舟之上搭载烧结前的消弧板,在电炉内从室温以5℃/min升温至1400℃之后,在以1400℃的温度进行了3hr烧结之后,以大约5℃/min降温至室温附近,由此,能够得到在表面形成了凸部的消弧板。

这里,将用于形成消弧板的主原料即硅砂材料和烧结助剂的中心粒径比设为大于或等于10倍。通过设为大于或等于10倍的中心粒径比,能够形成与主原料即硅砂材料料的中心粒径的半径相当的高度的凸部。本次的主原料和烧结助剂的配比是与陶瓷材料即堇青石大致相同的配比。

这里,假定使烧结温度上升至1500℃,由此,引起硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的相互扩散反应,开始形成堇青石烧结体。

但是,如实施方式4那样,如果将烧结温度设至1400℃左右,则不会形成堇青石烧结体。因此,能够得到比较多孔的烧结体。这是由于没有充分促进硅砂材料中的氧化硅和烧结助剂的氧化镁或者氧化铝的烧结反应。即,由于在氧化硅大致保持原料的粒径的状态下对氧化镁或者氧化铝的烧结体进行烧结。

能够将以在本实施方式4中说明的方法制造出的消弧板装入上述的断路器。具有这样的结构的断路器通过在消弧板的表面形成的凸形状,能够提高在可动触点和固定触点之间产生的电弧的分断性能。

即,通过主要构成在消弧板35的表面大量分布的凸部的氧化硅部分来分担电弧的分断功能。另一方面,通过主要构成在消弧板35的表面大量分布的凹部的氧化镁或者氧化铝部分,能够分担对电弧进行冷却的功能。

并且,在其内侧内包的多孔构造与构成凹部的氧化镁或者氧化铝部分相比能够快速对电弧进行冷却、消弧。其结果,与现有构造的消弧板相比,能够得到高的消弧性能。

标号的说明

1安装座,2固定铁芯,3操作线圈,4框体,4a框体头部滑动部,5可动铁芯,6跳闸弹簧,7固定接触件,7a电源侧固定接触件,7b负载侧固定接触件,8端子螺钉,9横杆,9a横杆头部滑动部,9b横杆壁滑动部,10矩形窗,11按压弹簧,12可动接触件,12a电源侧可动触点,12b负载侧可动触点,13电弧罩,14a、14b消弧板,15a、15b永磁铁,21消弧板,22空孔,23表面凸部(硅砂材料),24烧结助剂,31固定接触件,31a固定触点,32可动接触件,32a可动触点,34磁铁,35消弧板,70a电源侧固定触点,70b负载侧固定触点,100电磁开闭器(开闭器),200开闭装置。

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