CN104205279B - 电流开闭器 - Google Patents

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Abstract

提供一种电流开闭器，包括：叶片型的可动触点(26)，该可动触点(26)从转动中心沿半径方向延伸，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作；固定触点(20)，该固定触点(20)与可动触点(26)接触、分离，并具有多对通电触点(31)；可动电弧触点(1)，该可动电弧触点(1)设于可动触点(26)；固定电弧触点(2)，该固定电弧触点(2)设于一对通电触点(31a)；以及一对永磁体(6a、6b)，这一对永磁体(6a、6b)在一对通电触点(31a)内配置在固定电弧触点(2)附近。

Description

电流开闭器
技术领域
本发明涉及一种电流开闭器，特别地，涉及一种包括叶片型的可动触点及固定触点的开闭器，其中，上述叶片型的可动触点从转动中心沿半径方向延伸，并以自由端描出转动轨迹的方式往复动作，上述固定触点在可动触点的转动范围内与可动触点接触、分离。
背景技术
例如，在专利文献1中，公开了一种包括叶片型的可动触点及固定触点的电流开闭器，其中，上述叶片型的可动触点被轴支承成能转动，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作，上述固定触点具有与可动触点接触的通电构件。
此外，在专利文献2中，公开了一种开闭器的电极结构，其中，与主固定电极的断开侧相邻地配置有辅助固定电极，在能与主固定电极接触、分离的叶片型的可动电极上设置有主接触部，该主接触部在闭合时与主固定电极接触、分离，并且在上述叶片型的可动电极上设置有辅助接触部，在断开时主接触部与主固定电极分离之后，上述辅助接触部与辅助固定电极分离，还配置有永磁体，以将在断开时在辅助固定电极与辅助接触部之间产生的电弧利用与该电弧交叉的方向的磁通进行驱动来消弧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特许第4536152号公报
专利文献2：日本专利特开昭52－84463号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在上述专利文献2记载的电极结构中，由于配置有与主固定电极相邻且作为与主固定电极不同部件的辅助固定电极及永磁体，因此，存在部件数增加，进而使开闭器整体的尺寸增大这样的问题。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能利用永磁体对电弧进行驱动来提高电流通断性能且能使尺寸缩小的电流开闭器。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题并实现目的，本发明的电流开闭器的特征是，包括：叶片型的可动触点，该可动触点从转动中心沿半径方向延伸，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作；固定触点，该固定触点与上述可动触点接触、分离，并具有多对通电触点，这些对通电触点以夹着上述可动触点的转动面在两侧彼此相对的方式成对，并沿转动轨迹方向排列；可动电弧触点，该可动电弧触点设于上述可动触点；固定电弧触点，该固定电弧触点设置于上述多对通电触点中、在上述可动触点与上述固定触点分离的状态下最靠近可动触点一侧的一对通电触点；以及一对永磁体，这一对永磁体在设有上述固定电弧触点的上述一对通电触点内配置于上述固定电弧触点附近，并夹着上述转动面成对且彼此相对，上述一对永磁体均配置成各自的磁化方向与上述转动面正交。
发明效果
根据本发明，能使用永磁体对电弧进行驱动来提高电流通断性能，并且能使尺寸缩小。
附图说明
图1是表示实施方式1的电流开闭器的结构的图，图1(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图1(b)是图1(a)的A－A向视图，图1(c)是图1(a)的B－B向视图。
图2是表示实施方式1的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。
图3是表示实施方式2的电流开闭器的结构的图，图3(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图3(b)是图3(a)的A－A向视图，图3(c)是图3(a)的B－B向视图。
图4是表示实施方式2的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。
图5是表示实施方式3的电流开闭器的结构的图，图5(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图5(b)是图5(a)的A－A向视图，图5(c)是图5(a)的B－B向视图。
图6是表示实施方式3的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。
图7是表示实施方式4的电流开闭器的结构的图，图7(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图7(b)是图7(a)的A－A向视图，图7(c)是图7(a)的B－B向视图。
图8是表示实施方式4的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。
图9是表示实施方式5的电流开闭器的结构的图，图9(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图9(b)是图9(a)的A－A向视图，图9(c)是图9(a)的B－B向视图。
图10是表示实施方式5的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的电流开闭器的实施方式进行详细说明。另外，本发明不受这些实施方式限定。
实施方式1
图1是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，图1(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图1(b)是图1(a)的A－A向视图，图1(c)是图1(a)的B－B向视图。图2是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。在图2中，示出了可动电弧触点1与固定电弧触点2之间产生电弧4的情况。
电流开闭器构成为包括可动触点26和与上述可动触点26接触、分离的固定触点20。电流开闭器配置在填充有例如六氟化硫气体等绝缘气体的容器(未图示)内。
可动触点26是被绝缘操作轴30轴支承的叶片型的触点。可动触点26呈从转动中心P沿半径方向延伸的大致细长板状，上述可动触点26以绝缘操作轴30为转动中心，且以自由端描出转动轨迹L的方式转动。
在可动触点26的前端部设置有可动电弧触点1，该可动电弧触点1由例如铜－钨合金等耐电弧材料形成。在此，可动电弧触点1在可动触点26的往复动作方向上设置在可动触点26的靠固定触点20一侧的前端部。即，可动电弧触点1设置在断开时可动触点26最晚与固定触点20分离一侧的可动触点26的前端部。可动电弧触点1设置成覆盖与转动面平行的可动触点26的两个面各自的一部分及两个面间的端面的一部分。另外，转动面是包括转动轨迹L的面。
可动触点26的自由端例如呈沿着可动触点26的转动轨迹L的形状。通过形成这种形状，不用增大转动范围就能缓和可动触点26在施加有电压的状态下转动时的自由端的电场。
固定触点20分别呈形成有供可动触点26进入的开口部的大致U字形截面，上述开口部朝向绝缘操作轴30的方向配置。固定触点20包括：多对通电触点31，上述多对通电触点31以前端朝向开口部的方式成对，并沿转动轨迹L方向排列；支承框(未图示)，该支承框将通电触点31的基部支承成能倾动；加压构件(未图示)，该加压构件将通电触点31朝前端部相互靠近的方向施力；以及作为屏蔽构件的外框45，该外框45将通电触点31、支承框及加压构件的周围覆盖，并使上述构件免受外部的电场影响。
通电触点31以夹着可动触点26的转动面彼此相对的方式配置，且在可动触点26的转动轨迹L方向上隔开规定间隔并排设置多对。在图示例中，将在转动轨迹L方向上相邻的通电触点31间的间隔例如设为等间隔。通电触点31分别呈例如手指形状。通电触点31的长度例如彼此相等。在转动轨迹L方向上各自成列的多对通电构件31被支承棒35一并支承，上述支承棒35插通于在通电构件31的基部穿孔形成的通孔。通电触点31与连接导体22连接。
外框45例如由形状自由度大且能有效屏蔽电场的铸件制成，其构成固定触点20的外壳，外框45形成覆盖通电触点31、支承框33及加压构件的周围的大致箱状，在与成对且大致平行地相对配置的通电触点31的前端部间隙相对应的位置处形成有供叶片型的可动触点26进入的开口部。
固定电弧触点2设置于在可动触点26与固定触点20分离的状态下(参照图2)在可动触点26的往复动作方向(转动轨迹L方向)上的、多对通电触点31中最靠近可动触点26一侧的一对通电触点31各自的前端部。在图1及图2中，使用通电触点31a表示设有固定电弧触点2的通电触点31，并使用通电触点31b表示其它的通电触点31。固定电弧触点2设置在一对通电触点31a的前端部上的彼此相对的一侧。固定电弧触点2由例如铜－钨合金等耐电弧材料形成。
在一对通电触点31a内配置有一对永磁体6a、6b。即，在一对通电触点31a中的一方内配置有永磁体6a，在另一方内配置有永磁体6b。
永磁体6a、6b均以其磁化方向与可动触点26的转动面大致正交的方式配置，并配置成夹着转动面在两侧彼此相对。永磁体6a、6b分别为例如柱状，并配置在同一直线上。
永磁体6a、6b在从转动中心P观察时位于在径向上设置有固定电弧触点2的范围内，并配置在固定电弧触点2的背后。也就是说，永磁体6a、6b在与转动面正交的方向上配置成夹着固定电弧触点2相对。因而，永磁体6a、6b配置在可动电弧触点1与固定电弧触点2的接触分离点附近。
此外，永磁体6a、6b在从转动中心P观察时配置在比可动电弧触点1与固定电弧触点2的接触分离点更靠例如径向外侧的位置。另外，也可以是将永磁体6a、6b配置在比接触分离点更靠径向内侧的位置、或与接触分离点在径向上大致相同的位置处的结构。
此外，永磁体6a、6b配置成使彼此不同的极性相对。即，夹着转动面，例如使永磁体6a的N极与永磁体6b的S极相对。因而，在电弧4的产生位置上，磁通密度的朝向与永磁体6a、6b的磁化方向大致平行，磁通密度与和可动触点26的往复动作方向大致平行的电弧4大致正交。
另外，通电触点31a的宽度设定为比通电触点31b的宽度大。这种结构由于能使永磁体6a、6b的设置容易且能使产生电弧4的固定电弧触点2的宽度变大，因此，具有防止电弧4朝相邻的通电触点31b移动而使该通电触点31b熔化受损这样的效果。
对本实施方式的动作进行说明。以下，对例如断开动作进行说明，但闭合动作亦是如此。在闭合电路状态下(图1)，可动触点26与通电触点31接触，但在断开时，首先可动触点26与通电触点31分开，接着可动电弧触点1与固定电弧触点2分开。因而，电弧4在可动电弧触点1与固定电弧触点2之间产生(图2)。不过，由于在通电触点31a内配置有永磁体6a、6b，永磁体6a、6b间的磁通密度朝与电弧4大致正交的方向产生，因此，电弧4在产生的同时，受到洛伦兹力而被朝与磁通密度及电弧4的延伸方向(往复动作方向)这两者均正交的方向驱动，且被消弧性的绝缘气体有效地冷却后消弧。
如以上所说明的，根据本实施方式，能利用永磁体6a、6b在气体空间内驱动电弧4来快速地消弧，并使电流通断性能提高。
特别是，由于永磁体6a、6b配置在通电触点31a内，因此，永磁体6a、6b配置在距可动电弧触点1与固定电弧触点2的接触分离点非常近的位置，使得利用永磁体6a、6b所产生的磁通密度驱动电弧4非常有效，从而使电流通断性能提高。
另外，根据本实施方式，由于将永磁体6a、6b配置在固定触点20的内部，因此，与设置在固定触点20外部的结构相比，能使电流开闭器整体的尺寸缩小。
此外，根据本实施方式，由于以夹着转动面使一对永磁体6a、6b的彼此不同的极性相对的方式将永磁体6a、6b设置在电弧4附近，因此，能在电弧4的附近使与电弧4的延伸方向(往复动作方向)正交的磁通密度增大，并能进一步促进电弧4的消弧。
另外，永磁体6a、6b的磁化方向也能设置为例如彼此朝向相同。即，也能够是以夹着转动面，例如使永磁体6a的N极与永磁体6b的N极相对的方式配置的结构。在这种情况下，较为理想的是，永磁体6a、6b从转动中心P观察时配置在比可动电弧触点1与固定电弧触点2的接触分离点更靠径向的例如外侧的位置，此时，在电弧4的产生位置上，磁通密度的朝向与永磁体6a、6b的磁化方向大致正交，磁通密度与和可动触点26的往复动作方向大致平行的电弧4大致正交。
此外，也能够是将永磁体6a、6b中的任一个配置在例如转动面的一侧的结构。
实施方式2
图3是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，图3(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图3(b)是图3(a)的A－A向视图，图3(c)是图3(a)的B－B向视图。图4是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。另外，在图3及图4中，对于与图1及图2相同的构成要素标注相同的符号，而省略其详细的说明，以下，主要对与图1及图2的不同点进行说明。
如图3及图4所示，在本实施方式中，在可动触点26的内部也配置有永磁体18。在此，永磁体18配置在可动电弧触点1附近，藉此，永磁体18配置在可动电弧触点1与固定电弧触点2的接触分离点附近。
此外，永磁体18配置成其磁化方向例如与可动触点26的延伸方向(径向)大致平行。永磁体18例如为柱状。在电弧4的产生位置处，由永磁体18产生的磁通密度的朝向与和可动触点26的往复动作方向大致平行的电弧4大致正交。
另外，永磁体18也能配置成其磁化方向例如与可动触点26的转动面大致正交。在这种情况下，在电弧4的产生位置处，也能将磁通密度的朝向设置成与和可动触点26的往复动作方向大致平行的电弧4大致正交。
对本实施方式的动作进行说明。以下，对例如断开动作进行说明，但闭合动作亦是如此。在闭合电路状态下(图3)，可动触点26与通电触点31接触，但在断开时，首先可动触点26与通电触点31分开，接着可动电弧触点1与固定电弧触点2分开。因而，电弧4在可动电弧触点1与固定电弧触点2之间产生(图4)。但是，如在实施方式1中说明的那样，在通电触点31a内配置有永磁体6a、6b，由永磁体6a、6b产生的磁通密度在电弧4的产生位置上沿与电弧4大致正交的方向产生，除此之外，配置在可动触点26内的永磁体18的磁通密度沿与电弧4大致正交的方向产生。因而，电弧4在产生的同时，因永磁体6a、6b及永磁体18这两者所产生的磁通密度而受到洛伦兹力并被驱动，通过消弧性的绝缘气体被有效地冷却并消弧。
根据本实施方式，除了通电触点31a内的永磁体6a、6b之外，由于在可动触点26内也设置有永磁体18，因此，与实施方式1相比，能使电流通断性能进一步提高。另外，本实施方式的其它结构、动作及效果与实施方式1相同。
实施方式3
图5是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，图5(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图5(b)是图5(a)的A－A向视图，图5(c)是图5(a)的B－B向视图。图6是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。另外，在图5及图6中，对于与图1及图2相同的构成要素标注相同的符号，而省略其详细的说明，以下，主要对与图1及图2的不同点进行说明。
如图5及图6所示，在本实施方式中，固定电弧触点2不仅设置在通电触点31a上，还设置在通电触点31b上。也就是说，固定电弧触点2设置在所有的通电触点31上。通电触点31b中的固定电弧触点2的配置部位与通电触点31a的情况相同。
根据这样的结构，即便在被永磁体6a、6b驱动的电弧4摆动，而使该电弧4从通电触点31a的固定电弧触点2向通电触点31b移动的情况下，由于在上述通电触点31b上也设置有固定电弧触点2，因此，能防止通电触点31b损耗。另外，本实施方式的其它结构、动作及效果与实施方式1相同。此外，也能将本实施方式与实施方式2组合。
实施方式4
图7是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，图7(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图7(b)是图7(a)的A－A向视图，图7(c)是图7(a)的B－B向视图。图8是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。另外，在图7及图8中，对于与图1及图2相同的构成要素标注相同的符号，而省略其详细的说明，以下，主要对与图1及图2的不同点进行说明。
如图7及图8所示，在本实施方式中，可动触点26与通电触点31的接触分离点相对于转动中心P配置在一个圆弧上。即，可动触点26与各通电触点31b的接触分离点及可动触点26与通电触点31a(固定电弧触点2)的接触分离点配置在以转动中心P为中心的接触分离点半径R的圆弧上。另外，在实施方式1中，可动触点26与通电触点31的接触分离点群在通电触点对的排列方向上直线地配置。在图7中，使用d表示通电触点31a(固定电弧触点2)与可动触点26的接触分离点和通电触点对的排列方向中央的通电触点31b与可动触点26的接触分离点之间的径向距离。
根据这样的结构，由于可动触点26与通电触点31的接触分离点群不位于相同直线上，而是配置在以转动中心P为中心的一个圆弧上，使得通电触点31b的接触分离点和固定电弧触点2的接触分离点之间的距离变长，因此，能防止在产生电弧4时电弧4从固定电弧触点2朝通电触点31b移动，而使通电触点31b的接触分离点附近损耗。
另外，在本实施方式中，通电触点31a、31b的长度彼此相等，通过相互改变接触分离点的位置，来抑制电弧4从固定电弧触点2向通电触点31b移动。因而，不需要使通电触点31a、31b的长度自身不同。
本实施方式的其它结构、动作及效果与实施方式1相同。此外，也能将本实施方式与实施方式2、实施方式3组合。
实施方式5
图9是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，图9(a)是表示可动触点的转动面的剖面结构的图，特别是表示闭合电路(闭合)状态下的配置结构的图，图9(b)是图9(a)的A－A向视图，图9(c)是图9(a)的B－B向视图。图10是表示本实施方式的电流开闭器的结构的图，特别是表示断开动作过程中的配置结构的图。另外，在图9及图10中，对于与图1及图2相同的构成要素标注相同的符号，而省略其详细的说明，以下，主要对与图1及图2的不同点进行说明。
如图9及图10所示，在本实施方式中，通电触点31设置三对以上，通电触点31a与和该通电触点31a相邻的通电触点31b之间的间隔b比相邻的通电触点31b彼此的间隔a大。
根据这样的结构，能防止在电弧4产生时因永磁体6a、6b而使电弧4摆动，从而从固定电弧触点2朝相邻的通电触点31b移动，并能防止通电触点31b损耗。
另外，本实施方式的其它结构、动作及效果与实施方式1相同。此外，也能将本实施方式与实施方式2～实施方式4组合。
工业上的可利用性
如上所述，本发明能用作例如气体绝缘开闭装置中的电流开闭器。
符号说明
1 可动电弧触点
2 固定电弧触点
6a、6b、18 永磁体
4 电弧
20 固定触点
22 连接导体
26 可动触点
30 绝缘操作轴(转轴)
31、31a、31b 通电触点
35 支承棒
45 外框

Claims (11)

1.一种电流开闭器，其特征在于，包括：
叶片型的可动触点，该可动触点从转动中心沿半径方向延伸，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作；
固定触点，该固定触点与所述可动触点接触、分离，并具有多对通电触点，这些对通电触点以夹着所述可动触点的转动面在两侧彼此相对的方式成对，并沿转动轨迹方向排列；
可动电弧触点，该可动电弧触点设于所述可动触点；
固定电弧触点，该固定电弧触点设置于所述多对通电触点中、在所述可动触点与所述固定触点分离的状态下最靠近可动触点一侧的一对通电触点，并与所述可动触点接触、分离；以及
一对永磁体，这一对永磁体配置在设有所述固定电弧触点的所述一对通电触点内，并夹着所述转动面成对且彼此相对，所述一对永磁体均配置成各自的磁化方向与所述转动面正交，
所述固定电弧触点设置在所述一对通电触点各自的前端部的彼此相对的一侧，
所述一对永磁体中的一方配置于在内部具有该永磁体的通电触点内的固定电弧触点的背后，
所述一对永磁体中的另一方配置于在内部具有该永磁体的通电触点内的固定电弧触点的背后。
2.一种电流开闭器，其特征在于，包括：
叶片型的可动触点，该可动触点从转动中心沿半径方向延伸，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作；
固定触点，该固定触点与所述可动触点接触、分离，并具有多对通电触点，这些对通电触点以夹着所述可动触点的转动面在两侧彼此相对的方式成对，并沿转动轨迹方向排列；
可动电弧触点，该可动电弧触点设于所述可动触点；
固定电弧触点，该固定电弧触点设置于所述多对通电触点中、在所述可动触点与所述固定触点分离的状态下最靠近可动触点一侧的一对通电触点，并与所述可动触点接触、分离；以及
一对永磁体，这一对永磁体配置在设有所述固定电弧触点的所述一对通电触点内，并夹着所述转动面成对且彼此相对，所述一对永磁体均配置成各自的磁化方向与所述转动面正交，
在内部具有所述永磁体的通电触点对之外的所有的通电触点对上设置有固定电弧触点。
3.一种电流开闭器，其特征在于，包括：
叶片型的可动触点，该可动触点从转动中心沿半径方向延伸，且以自由端描出转动轨迹的方式往复动作；
固定触点，该固定触点与所述可动触点接触、分离，并具有多对通电触点，这些对通电触点以夹着所述可动触点的转动面在两侧彼此相对的方式成对，并沿转动轨迹方向排列；
可动电弧触点，该可动电弧触点设于所述可动触点；
固定电弧触点，该固定电弧触点设置于所述多对通电触点中、在所述可动触点与所述固定触点分离的状态下最靠近可动触点一侧的一对通电触点，并与所述可动触点接触、分离；以及
一对永磁体，这一对永磁体配置在设有所述固定电弧触点的所述一对通电触点内，并夹着所述转动面成对且彼此相对，所述一对永磁体均配置成各自的磁化方向与所述转动面正交，
所述通电触点设置三对以上，
在内部具有所述永磁体的通电触点对与和该通电触点对相邻的通电触点对之间的间隔比在内部具有所述永磁体的通电触点对之外的相邻的通电触点对彼此的间隔大。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
所述多对通电触点与所述可动触点的各接触分离点配置在以所述转动中心为中心的一个圆弧上。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
包括配置在所述可动触点的内部的另一永磁体。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
在内部具有所述永磁体的通电触点的宽度比其它的通电触点的宽度大。
7.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
从所述转动中心观察时，所述一对永磁体配置在比所述可动电弧触点与所述固定电弧触点的接触分离点更靠所述半径方向的外侧的位置。
8.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
所述一对永磁体的磁化方向彼此为相反方向。
9.如权利要求1至3中任一项所述的电流开闭器，其特征在于，
所述一对永磁体的磁化方向彼此为相同方向。
10.如权利要求5所述的电流开闭器，其特征在于，
所述另一永磁体的磁化方向与所述可动触点的延伸方向平行。
11.如权利要求5所述的电流开闭器，其特征在于，
所述另一永磁体的磁化方向与所述可动触点的转动面正交。
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