JP2001357759A - 特にスイッチや回路遮断器等の電気的保護装置用の真空カートリッジ - Google Patents
特にスイッチや回路遮断器等の電気的保護装置用の真空カートリッジInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチや回路遮断器等の電気的保護装置用
の真空カートリッジを提供する。 【解決手段】 カートリッジＡは二つの端プレート２、
３により閉鎖された円筒状包囲体１及びその内部で軸線
方向に延びる二つの接点４、５を含む。接点の一方は可
動接点と呼ばれ作動機構に連結され、装置の休止位置に
対応する接点４、５の閉鎖位置と、これらのアーク接点
を離間し、その間に電気アークを形成する位置との間で
摺動自在に設けられている。接点４、５を離間して電気
回路を遮断する。アークをアーク形成領域で拡散するた
めの軸線方向磁界を発生する手段を更に含む。カートリ
ッジＡは遮断中にアーク接点４、５の接触面７上を流れ
る液体形態の接触材料８の冷却速度を高める手段を含
む。
の真空カートリッジを提供する。 【解決手段】 カートリッジＡは二つの端プレート２、
３により閉鎖された円筒状包囲体１及びその内部で軸線
方向に延びる二つの接点４、５を含む。接点の一方は可
動接点と呼ばれ作動機構に連結され、装置の休止位置に
対応する接点４、５の閉鎖位置と、これらのアーク接点
を離間し、その間に電気アークを形成する位置との間で
摺動自在に設けられている。接点４、５を離間して電気
回路を遮断する。アークをアーク形成領域で拡散するた
めの軸線方向磁界を発生する手段を更に含む。カートリ
ッジＡは遮断中にアーク接点４、５の接触面７上を流れ
る液体形態の接触材料８の冷却速度を高める手段を含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空カートリッジに
関し、詳細には、スイッチや回路遮断器等の電気的保護
装置用の真空カートリッジに関する。このカートリッジ
は、二つの端プレートによって閉鎖された明らかに円筒
形形状の包囲体及びこの包囲体の内部で軸線方向に延び
る二つの接点を含む。これらの接点のうちの一方は可動
接点と呼ばれ、作動機構に連結されており、装置の休止
位置と対応する接点の閉鎖位置と、これらのアーク接点
を離間し、その間に電気アークを形成する位置との間で
摺動自在に取り付けられている。これらの接点を離間す
ることによって電気回路を遮断する。アークをアーク形
成領域で拡散するための軸線方向磁界を発生するための
手段を更に含む。
関し、詳細には、スイッチや回路遮断器等の電気的保護
装置用の真空カートリッジに関する。このカートリッジ
は、二つの端プレートによって閉鎖された明らかに円筒
形形状の包囲体及びこの包囲体の内部で軸線方向に延び
る二つの接点を含む。これらの接点のうちの一方は可動
接点と呼ばれ、作動機構に連結されており、装置の休止
位置と対応する接点の閉鎖位置と、これらのアーク接点
を離間し、その間に電気アークを形成する位置との間で
摺動自在に取り付けられている。これらの接点を離間す
ることによって電気回路を遮断する。アークをアーク形
成領域で拡散するための軸線方向磁界を発生するための
手段を更に含む。
【０００２】
【従来の技術】現在この種のカートリッジは、例えば、
フランス特許第２，６８２，８０８号又はフランス特許
第２，７２６，３９６号に記載されている。
フランス特許第２，６８２，８０８号又はフランス特許
第２，７２６，３９６号に記載されている。
【０００３】本発明は、以下の新たな観察に基づく。ア
ークは、大きな軸線方向磁界が存在するにも拘わらず、
電流が強くなればなるほど、アークが集中するように挙
動する。接点の全面を覆う拡散アークは、弱い電流につ
いて遮断を行う場合、コラム形態のアークになる。この
アークは、アーク接触子表面の小さな部分（１０％）を
強く加熱する。
ークは、大きな軸線方向磁界が存在するにも拘わらず、
電流が強くなればなるほど、アークが集中するように挙
動する。接点の全面を覆う拡散アークは、弱い電流につ
いて遮断を行う場合、コラム形態のアークになる。この
アークは、アーク接触子表面の小さな部分（１０％）を
強く加熱する。
【０００４】このアークは、その強さが高度に集中して
いるため、アークの発生部で接点材料を溶融してしま
う。その結果、液体が接触面全体に亘って拡がる。かく
して、液体がアークエネルギを接点の上側で分配する。
これにより、アークは、二つの工程で冷却される。第１
に、アークが接点材料を溶融するまで加熱した後、液体
がアーク領域から流出する。アークエネルギを良好に分
配し、遮断容量を高めるため、解決策が提案された。こ
れらの解決策は全て、アークと直接的に関連しており、
例えばアークの表面を拡大し、アークを細分するか或い
はアークを移動させる。
いるため、アークの発生部で接点材料を溶融してしま
う。その結果、液体が接触面全体に亘って拡がる。かく
して、液体がアークエネルギを接点の上側で分配する。
これにより、アークは、二つの工程で冷却される。第１
に、アークが接点材料を溶融するまで加熱した後、液体
がアーク領域から流出する。アークエネルギを良好に分
配し、遮断容量を高めるため、解決策が提案された。こ
れらの解決策は全て、アークと直接的に関連しており、
例えばアークの表面を拡大し、アークを細分するか或い
はアークを移動させる。
【０００５】更に、接点にスリットが設けられたカート
リッジもまた既知である。これらのスリットは、軸線方
向磁界を使用した場合の誘導電流を減少するように、又
は半径方向磁界又は軸線方向磁界のいずれかを発生する
ように設計されている。
リッジもまた既知である。これらのスリットは、軸線方
向磁界を使用した場合の誘導電流を減少するように、又
は半径方向磁界又は軸線方向磁界のいずれかを発生する
ように設計されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アー
クを全く操作せずにこの種のカートリッジの遮断容量を
改善することである。
クを全く操作せずにこの種のカートリッジの遮断容量を
改善することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的について、本発
明の目的は、遮断中に接点の接触面上を流れる特に液体
形態の接触材料の冷却速度を高めるための第１手段と呼
ばれる手段を持つことを特徴とする、上文中に言及した
種類の真空カートリッジを提供することである。前記液
体は遮断中のアーク集中効果による接点材料の溶融によ
り生じる。
明の目的は、遮断中に接点の接触面上を流れる特に液体
形態の接触材料の冷却速度を高めるための第１手段と呼
ばれる手段を持つことを特徴とする、上文中に言及した
種類の真空カートリッジを提供することである。前記液
体は遮断中のアーク集中効果による接点材料の溶融によ
り生じる。
【０００８】本発明の特定の実施形態によれば、これら
の第１手段は、接点と上文中に言及した液体との間の接
触面を増大し、アークに対して隠されているけれども液
体がアクセスできる表面を形成するための第２手段と呼
ばれる手段を含む。
の第１手段は、接点と上文中に言及した液体との間の接
触面を増大し、アークに対して隠されているけれども液
体がアクセスできる表面を形成するための第２手段と呼
ばれる手段を含む。
【０００９】特定の実施形態によれば、これらの手段
は、接点の一方又は各々に形成された少なくとも一つの
スリットを含み、このスリットは、上文中に言及した液
体を受け入れてその流れを助長するように配置されてい
る。
は、接点の一方又は各々に形成された少なくとも一つの
スリットを含み、このスリットは、上文中に言及した液
体を受け入れてその流れを助長するように配置されてい
る。
【００１０】かくして、この実施形態では、スリット
は、接点にスリットが設けられた従来技術の既知のカー
トリッジとは異なり、液体を受け入れるように構成され
ている。後者のカートリッジでは、接点液体は、その毛
管作用及びこれらのスリットの構成により、スリットの
内側に流れない。
は、接点にスリットが設けられた従来技術の既知のカー
トリッジとは異なり、液体を受け入れるように構成され
ている。後者のカートリッジでは、接点液体は、その毛
管作用及びこれらのスリットの構成により、スリットの
内側に流れない。
【００１１】別の特定の実施形態によれば、これらの第
２手段は、接点の中央部分の近くからその（それらの）
周囲まで接点の半径方向内側を延びる、上述の液体を受
け入れるように設計された少なくとも一つの溝を含む。
２手段は、接点の中央部分の近くからその（それらの）
周囲まで接点の半径方向内側を延びる、上述の液体を受
け入れるように設計された少なくとも一つの溝を含む。
【００１２】別の実施形態によれば、第２手段は、接点
の一方又は各々に形成された少なくとも一つのオリフィ
スを含み、前記オリフィスは、接点の上面と下面との間
を連結し、電気アークの直径よりも小さな直径を備えて
いる。
の一方又は各々に形成された少なくとも一つのオリフィ
スを含み、前記オリフィスは、接点の上面と下面との間
を連結し、電気アークの直径よりも小さな直径を備えて
いる。
【００１３】別の特徴によれば、第１手段は、液体の流
れ速度を高めるための第３手段と呼ばれる手段を含む。
れ速度を高めるための第３手段と呼ばれる手段を含む。
【００１４】有利には、第１手段は第２手段及び第３手
段を含み、第２手段はスリットを有し、第３手段によれ
ば、液体の初期流れとスリット内への液体の入口方向と
の間に形成される角度が、９０°と等しいか或いはそれ
以下である。
段を含み、第２手段はスリットを有し、第３手段によれ
ば、液体の初期流れとスリット内への液体の入口方向と
の間に形成される角度が、９０°と等しいか或いはそれ
以下である。
【００１５】別の特徴によれば、第２手段によれば、ア
ーク接点の一方又は各々は中空であり、接点の反対側の
表面へのアクセスを提供するオリフィスをその接触面に
有し、かくして反対側の表面は冷却に関与し、接点の周
囲を介して接点の供給が行われる。
ーク接点の一方又は各々は中空であり、接点の反対側の
表面へのアクセスを提供するオリフィスをその接触面に
有し、かくして反対側の表面は冷却に関与し、接点の周
囲を介して接点の供給が行われる。
【００１６】特定の特徴によれば、接点の縁部は、アー
クを拡散するため、上述の軸線方向磁界を発生するよう
に設計されたコイルを形成するように切られている。
クを拡散するため、上述の軸線方向磁界を発生するよう
に設計されたコイルを形成するように切られている。
【００１７】別の特定の特徴によれば、発生された軸線
方向拡散磁界は多極磁界であり、接点の一方又は各々に
は極と同数のオリフィスが設けられている。
方向拡散磁界は多極磁界であり、接点の一方又は各々に
は極と同数のオリフィスが設けられている。
【００１８】本発明のこの他の利点及び特徴は、単なる
非限定的例として与えられた添付図面を参照してなされ
た以下の詳細な説明から更に明らかになるであろう。
非限定的例として与えられた添付図面を参照してなされ
た以下の詳細な説明から更に明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１及び図７において、真空カー
トリッジＡは、故障時に又は電気回路の計画的開放コマ
ンドを実行する場合に電気回路の遮断を行うため、特に
中圧電気回路遮断器と一体化するように設計されてい
る。
トリッジＡは、故障時に又は電気回路の計画的開放コマ
ンドを実行する場合に電気回路の遮断を行うため、特に
中圧電気回路遮断器と一体化するように設計されてい
る。
【００２０】このカートリッジＡは、既知のように、円
筒形形状の包囲体１、この包囲体を閉鎖する二つの端プ
レート２、３、一方の端プレート２に固定的に取り付け
られた定置接点と呼ばれる接点４、及び作動機構（図示
せず）に連結された可動接点と呼ばれる接点５を含む。
接点４、５は、遮断器の休止位置に対応する閉鎖位置
と、これらの接点４、５を離間し、その間に電気アーク
を形成する位置との間で軸線方向に摺動するように包囲
体１の内部に取り付けられている。接点を離間すること
により電気回路の遮断を行う。このカートリッジＡは、
接点間でアークの拡散を行うように設計された軸線方向
磁界を発生するための手段Ｍ（図７参照）を更に含む。
各接点４、５は、接点材料８と呼ばれる材料をその接触
面７に備えたベース材料６でできた部品によって形成さ
れている。接点材料は、ベース材料と同じ材料で形成で
きる。
筒形形状の包囲体１、この包囲体を閉鎖する二つの端プ
レート２、３、一方の端プレート２に固定的に取り付け
られた定置接点と呼ばれる接点４、及び作動機構（図示
せず）に連結された可動接点と呼ばれる接点５を含む。
接点４、５は、遮断器の休止位置に対応する閉鎖位置
と、これらの接点４、５を離間し、その間に電気アーク
を形成する位置との間で軸線方向に摺動するように包囲
体１の内部に取り付けられている。接点を離間すること
により電気回路の遮断を行う。このカートリッジＡは、
接点間でアークの拡散を行うように設計された軸線方向
磁界を発生するための手段Ｍ（図７参照）を更に含む。
各接点４、５は、接点材料８と呼ばれる材料をその接触
面７に備えたベース材料６でできた部品によって形成さ
れている。接点材料は、ベース材料と同じ材料で形成で
きる。
【００２１】本発明によれば、このカートリッジＡは、
遮断中に接点４、５の接触面７上を流れる液体形態の接
点材料８をフォスター冷却するための、第１手段と呼ば
れる手段を備えている。
遮断中に接点４、５の接触面７上を流れる液体形態の接
点材料８をフォスター冷却するための、第１手段と呼ば
れる手段を備えている。
【００２２】本発明の第１実施形態によれば、これらの
手段は、液体と接点４、５との間の接触面を大きくする
ための第２手段と呼ばれる手段を備えている。
手段は、液体と接点４、５との間の接触面を大きくする
ための第２手段と呼ばれる手段を備えている。
【００２３】図１及び図２に示す実施形態によれば、こ
れらの第２手段は、接点４、５の一方又は両方に形成さ
れたスリット１０を含む。二つの接点４、５の各々（又
は一方）が、接点４、５の厚さを部分的に通過し且つ接
点４、５の中央部分１１の近くから最大でその（それら
の）周囲（１２）まで半径方向に延びる所定数のスリッ
ト１０を含む。図１では、詳細には、スリット１０の各
々は、接点４、５の接触面７の平面Ｐに関して１０°乃
至８０°、好ましくは１０°乃至４５°、有利には３０
°の角度βを形成する平面内を延び、液体の流入を容易
にする。
れらの第２手段は、接点４、５の一方又は両方に形成さ
れたスリット１０を含む。二つの接点４、５の各々（又
は一方）が、接点４、５の厚さを部分的に通過し且つ接
点４、５の中央部分１１の近くから最大でその（それら
の）周囲（１２）まで半径方向に延びる所定数のスリッ
ト１０を含む。図１では、詳細には、スリット１０の各
々は、接点４、５の接触面７の平面Ｐに関して１０°乃
至８０°、好ましくは１０°乃至４５°、有利には３０
°の角度βを形成する平面内を延び、液体の流入を容易
にする。
【００２４】図３に示す実施形態によれば、接点４、５
の一方又はこれらの接点の各々には、上文中に言及した
液体を受け入れるように設計された半径方向に延びる溝
１３が設けられている。これらの溝は、接点４、５の接
触面７に配置されており、接点４、５の全体に亘り、接
点４、５の中央部分１１の近くからその（それらの）周
囲１２まで延びている。
の一方又はこれらの接点の各々には、上文中に言及した
液体を受け入れるように設計された半径方向に延びる溝
１３が設けられている。これらの溝は、接点４、５の接
触面７に配置されており、接点４、５の全体に亘り、接
点４、５の中央部分１１の近くからその（それらの）周
囲１２まで延びている。
【００２５】ここに図示していない別の実施形態によれ
ば、これらの第２手段は、接点４、５の中央に配置され
たオリフィスを含む。このオリフィスは、接点の上面を
下面に連結する。この構成は、アーク発生部（ａｒｃ
ｒｏｏｔ）がオリフィスに亘って焼ける場合に効率的で
ある。
ば、これらの第２手段は、接点４、５の中央に配置され
たオリフィスを含む。このオリフィスは、接点の上面を
下面に連結する。この構成は、アーク発生部（ａｒｃ
ｒｏｏｔ）がオリフィスに亘って焼ける場合に効率的で
ある。
【００２６】図４に示す別の実施形態によれば、これら
の第２手段は、接点４、５の一方又は各々について、接
点のロッド１６に設けられた円筒形第２オリフィス１５
へのアクセスを提供する接点４の中央に設けられた第１
オリフィス１４を含む。この実施形態では、オリフィス
の直径はアークの直径よりも小さい。
の第２手段は、接点４、５の一方又は各々について、接
点のロッド１６に設けられた円筒形第２オリフィス１５
へのアクセスを提供する接点４の中央に設けられた第１
オリフィス１４を含む。この実施形態では、オリフィス
の直径はアークの直径よりも小さい。
【００２７】更に、この実施形態では、アークの周囲が
増大し、これには、アークから接点の外周又は内周へ流
れることのできる液体の量を増大する効果がある。
増大し、これには、アークから接点の外周又は内周へ流
れることのできる液体の量を増大する効果がある。
【００２８】図５に示す別の実施形態によれば、アーク
接点の一方又は各アーク接点は中空であり、その（それ
らの）接触面７にオリフィス１７が設けられており、こ
のオリフィスは反対側の表面１８に対するアクセスを提
供する。この場合、接点４、５の供給は、その（それら
の）周囲を介して行われ、従って、反対側の表面１８が
冷却に参加する。
接点の一方又は各アーク接点は中空であり、その（それ
らの）接触面７にオリフィス１７が設けられており、こ
のオリフィスは反対側の表面１８に対するアクセスを提
供する。この場合、接点４、５の供給は、その（それら
の）周囲を介して行われ、従って、反対側の表面１８が
冷却に参加する。
【００２９】有利には、上文中に言及したアークを拡散
するための軸線方向磁界を発生するように設計されたコ
イル（図示せず）を形成するように接点４、５を切る。
するための軸線方向磁界を発生するように設計されたコ
イル（図示せず）を形成するように接点４、５を切る。
【００３０】接触面にオリフィスを形成するこれらの全
ての実施形態では、液体と接点との間の接触面を増大す
るため、オリフィスの直径は電気アークの直径よりも小
さくなければならない。
ての実施形態では、液体と接点との間の接触面を増大す
るため、オリフィスの直径は電気アークの直径よりも小
さくなければならない。
【００３１】有利には、オリフィスの直径は、接点の外
径の０．１倍乃至０．３倍である。
径の０．１倍乃至０．３倍である。
【００３２】かくして、全てのこれらの実施形態では、
アーク接点４、５と液体との間の接触面が大きくなる。
この追加の表面は、アークプラズマについて隠されてい
る（隠された表面２２）が、これと同時に、液体にアク
セスでき、特に液体がスリット１０の翼部の僅かな傾斜
に従って流れる場合に液体にアクセスできる。接触面を
５０％増大することにより、遮断容量を２０％増大でき
るということがわかった。
アーク接点４、５と液体との間の接触面が大きくなる。
この追加の表面は、アークプラズマについて隠されてい
る（隠された表面２２）が、これと同時に、液体にアク
セスでき、特に液体がスリット１０の翼部の僅かな傾斜
に従って流れる場合に液体にアクセスできる。接触面を
５０％増大することにより、遮断容量を２０％増大でき
るということがわかった。
【００３３】本発明の別の実施形態によれば、接点材料
の冷却を容易にするためのこの第１手段は、接点上での
液体形態の材料の流れの速度を増大し、液体がアーク発
生部から遠くに配置された表面に更に容易に届くように
するための第３手段と呼ばれる手段を含む。アーク発生
部から遠くに配置された表面の方向での液体の流れを改
善するための手段の一つは、液体とベース材料との間の
湿潤性について役割を果たすことを含む。この湿潤性
は、溶融状態の接点材料の組成を調節すること、又は接
点材料が上側を流れる材料の性質を変更することのいず
れかによって改善できる。
の冷却を容易にするためのこの第１手段は、接点上での
液体形態の材料の流れの速度を増大し、液体がアーク発
生部から遠くに配置された表面に更に容易に届くように
するための第３手段と呼ばれる手段を含む。アーク発生
部から遠くに配置された表面の方向での液体の流れを改
善するための手段の一つは、液体とベース材料との間の
湿潤性について役割を果たすことを含む。この湿潤性
は、溶融状態の接点材料の組成を調節すること、又は接
点材料が上側を流れる材料の性質を変更することのいず
れかによって改善できる。
【００３４】流れの速度を増大するための別の手段は、
例えば機械的手段又は化学的手段によって表面を研磨す
ることによって、或いはアークによって研磨を行うこと
によって、接触面の粗さを減少することである。
例えば機械的手段又は化学的手段によって表面を研磨す
ることによって、或いはアークによって研磨を行うこと
によって、接触面の粗さを減少することである。
【００３５】接触面を増大するための手段及び流れを助
長するための手段を組み合わせて使用するのが有利であ
る。
長するための手段を組み合わせて使用するのが有利であ
る。
【００３６】かくして、流れを容易にするための手段を
スリットと組み合わせて使用できる。この手段は、スリ
ットへの流入を容易にすることからなるのがよい。これ
を行うため、及び図２に示すように、最初の液体の半径
方向流れ方向とスリットの方向との間の角度αは、９０
°と等しいか或いはそれ以下でなければならない。スリ
ットのこのような入口角度は、遮断容量を最大５％上昇
する効果がある。
スリットと組み合わせて使用できる。この手段は、スリ
ットへの流入を容易にすることからなるのがよい。これ
を行うため、及び図２に示すように、最初の液体の半径
方向流れ方向とスリットの方向との間の角度αは、９０
°と等しいか或いはそれ以下でなければならない。スリ
ットのこのような入口角度は、遮断容量を最大５％上昇
する効果がある。
【００３７】スリットへの進入を容易にするための別の
手段は、液体がスリットの方向に強制的に流されるよう
に軸線方向磁界の方向を選択することである。実際、接
点を流れる電流は、液体層を同様に流れる。表面では、
電流は軸線方向成分及び半径方向成分を有する。磁界が
存在している状態では、磁界が電流に関してローレンツ
力を発生し、これが液体に作用する。この磁界が接点の
外側又は後側に設けられたコイルによって発生されると
いうことを思い出さなければならない。磁界の方向を適
切に選択することにより、遮断容量を２％だけ高めるこ
とができる。
手段は、液体がスリットの方向に強制的に流されるよう
に軸線方向磁界の方向を選択することである。実際、接
点を流れる電流は、液体層を同様に流れる。表面では、
電流は軸線方向成分及び半径方向成分を有する。磁界が
存在している状態では、磁界が電流に関してローレンツ
力を発生し、これが液体に作用する。この磁界が接点の
外側又は後側に設けられたコイルによって発生されると
いうことを思い出さなければならない。磁界の方向を適
切に選択することにより、遮断容量を２％だけ高めるこ
とができる。
【００３８】以下の表は、表面積、スリットの数、及び
入口角度による様々な真空カートリッジの遮断容量を示
す。
入口角度による様々な真空カートリッジの遮断容量を示
す。
【表１】
【００３９】これらの手段の全てに加え、アークを細分
し幾つかの熱源を形成するのが有利である。これにより
流れ及び冷却が更に高まる。アークを分割するための既
知の技術は、多極と呼ばれる磁界を加えることを含む。
し幾つかの熱源を形成するのが有利である。これにより
流れ及び冷却が更に高まる。アークを分割するための既
知の技術は、多極と呼ばれる磁界を加えることを含む。
【００４０】図６に示す実施形態によれば、接点４の各
々は、二つの接点部品４ａ、４ｂを含み、これらの接点
部品の各々は、四つの貫通オリフィス１９を含む。接点
部品のうちの一方４ａのオリフィス１９は、接点部品の
うちの他方４ｂのオリフィス１９に面して配置されてい
る。かくして、アークは幾つかの平行なアーク及び同数
の液体金属源に細分される。磁界は、一方では、接点の
上側に配置された強磁性体部品２１によって発生され、
他方では、接点間の空間を通過する磁力線に対する磁気
抵抗が最小であるように二つの接点間の相対的回転によ
って発生される。接点の供給は、強磁性体部品を正しく
磁化できるように接点の中央で行われる。有利には、オ
リフィスの直径は、接点の外径の０．０５倍乃至０．４
倍である。
々は、二つの接点部品４ａ、４ｂを含み、これらの接点
部品の各々は、四つの貫通オリフィス１９を含む。接点
部品のうちの一方４ａのオリフィス１９は、接点部品の
うちの他方４ｂのオリフィス１９に面して配置されてい
る。かくして、アークは幾つかの平行なアーク及び同数
の液体金属源に細分される。磁界は、一方では、接点の
上側に配置された強磁性体部品２１によって発生され、
他方では、接点間の空間を通過する磁力線に対する磁気
抵抗が最小であるように二つの接点間の相対的回転によ
って発生される。接点の供給は、強磁性体部品を正しく
磁化できるように接点の中央で行われる。有利には、オ
リフィスの直径は、接点の外径の０．０５倍乃至０．４
倍である。
【００４１】本明細書の冒頭の観察によれば、アークが
コラム形態の拡散アークとなり、このアークは軸線方向
磁界を部分的にしか使用しない。かくして、図７の実施
形態では、磁界の効果はアークの場所に限定される。こ
れを行うため、縮径コイル２０を接点４、５の後側に置
く。前記コイル２０は、接点４、５の中央に十分強い軸
線方向磁界を発生するが、それ以外の場所では非常に弱
いか或いは場合によっては方向が逆である。この特定の
実施形態により、一方では、簡単な設計のカートリッジ
が得られ、他方では、コイルにより生じる損失、及び従
って、磁界の発生による温度上昇を制限する。
コラム形態の拡散アークとなり、このアークは軸線方向
磁界を部分的にしか使用しない。かくして、図７の実施
形態では、磁界の効果はアークの場所に限定される。こ
れを行うため、縮径コイル２０を接点４、５の後側に置
く。前記コイル２０は、接点４、５の中央に十分強い軸
線方向磁界を発生するが、それ以外の場所では非常に弱
いか或いは場合によっては方向が逆である。この特定の
実施形態により、一方では、簡単な設計のカートリッジ
が得られ、他方では、コイルにより生じる損失、及び従
って、磁界の発生による温度上昇を制限する。
【００４２】本発明により、遮断容量が特に改善されて
おり且つ構造が簡単で小型の真空カートリッジが得られ
る。当然のことながら、本発明は、単なる例示の目的で
提供された例示の上述の実施形態に限定されない。
おり且つ構造が簡単で小型の真空カートリッジが得られ
る。当然のことながら、本発明は、単なる例示の目的で
提供された例示の上述の実施形態に限定されない。
【００４３】逆に、本発明は、本発明の精神に従って実
施される限り、上文中に説明した手段の全ての技術的等
価物及びその組み合わせを含む。
施される限り、上文中に説明した手段の全ての技術的等
価物及びその組み合わせを含む。
【図１】本発明の第１実施形態による真空カートリッジ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】図１に示すカートリッジの一つのアーク接触子
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるアーク接触子の別
の実施形態の斜視図である。
の実施形態の斜視図である。
【図４】本発明によるアーク接触子の更に別の実施形態
の部分断面斜視図である。
の部分断面斜視図である。
【図５】本発明によるアーク接触子の他の実施形態の部
分断面斜視図である。
分断面斜視図である。
【図６】本発明によるアーク接触子の更に他の実施形態
の斜視図である。
の斜視図である。
【図７】簡単な設計の本発明による真空カートリッジの
縦断面図である。
縦断面図である。
Ａ 真空カートリッジ １ 包囲体 ２、３ 端プレート ４ 定置接点 ５ 可動接点 ６ ベース材料 ７ 接触面 ８ 接点材料 ９ オリフィス １０ スリット
フロントページの続き (72)発明者 ドニ、ジロー フランス国ジエール、リュ、ド、ラ、リベ ラシオン、12 (72)発明者 セルジュ、オリーブ フランス国サン、ポール、ド、バルス、 ル、グラン、シャン (72)発明者 クリストフ、アルノー フランス国ビフ、アレ、プレ、ガンビュ、 ２ Ｆターム(参考） 5G026 CB02 CB07 CB08 CC06 5G027 AA03 AA14 BC20
Claims (18)
- 【請求項１】二つの端プレートによって閉鎖された明ら
かに円筒形形状の包囲体及びこの包囲体の内部で軸線方
向に延びる二つの接点を含み、これらの接点のうちの少
なくとも一方は可動接点と呼ばれ、作動機構に連結され
ており、装置の休止位置に対応する接点閉鎖位置と、こ
れらの接点を離間し、それらの間に電気アークを形成す
る位置との間で摺動自在に取り付けられており、接点を
離間することによって、電気回路を遮断し、アーク形成
領域内でアークを拡散するための軸線方向磁界を発生す
るための手段を更に含む、特にスイッチや回路遮断器等
の電気的保護装置用の真空カートリッジにおいて、遮断
中に前記接点（４、５）の接触面（７）上を流れる特に
液体形態の接触材料（８）の冷却速度を高めるための第
１手段と呼ばれる手段を含み、前記液体は、遮断中のア
ーク集中効果による接触材料の溶融によって生じる、真
空カートリッジ。 - 【請求項２】前記第１手段は、接点（４、５）と前記液
体との間の接触面（７）を増大し、アークに対して隠さ
れているけれども液体がアクセスできる表面（２２）を
形成するための第２手段と呼ばれる手段を含む、ことを
特徴とする請求項１に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項３】前記第２手段は、前記接点（４、５）の一
方又は各々に形成された少なくとも一つのスリット（１
０）を含み、前記スリットは、前記液体を受け入れてこ
の液体の流れを促進するように構成されている、ことを
特徴とする請求項２に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項４】前記第２手段は、接点（４、５）の全周に
亘って配置された幾つかのスリット（１０）を含み、こ
れらのスリット（１０）は、アーク接点（４、５）の中
央部分（１１）の近くからその周囲（１２）まで半径方
向に延びる、ことを特徴とする請求項３に記載の真空カ
ートリッジ。 - 【請求項５】各スリット（１０）は、接点（４、５）の
接触面（７）の平面（Ｐ）に関して１０°乃至８０°を
なす角度βを形成する平面内を延びる、ことを特徴とす
る請求項３又は４に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項６】前記第２手段は、前記液体を受け入れるよ
うに設計された少なくとも一つの溝（１３）を含み、こ
の溝は、接点（４、５）の中央部分（１１）の近くから
その周囲（１２）まで接点（４、５）の内側を半径方向
に延びる、ことを特徴とする請求項２に記載の真空カー
トリッジ。 - 【請求項７】前記第２手段は、前記接点（４、５）の一
方又は各々に形成された少なくとも一つのオリフィスを
含み、前記オリフィスは、接点の上面と下面との間を連
結し、電気アークの直径よりも小さな直径を備えてい
る、ことを特徴とする請求項２に記載の真空カートリッ
ジ。 - 【請求項８】前記第２手段は、前記接点（４、５）の一
方又は各々の中央に設けられた第１オリフィス（１４）
を少なくとも有し、このオリフィスは、前記接点（４、
５）のロッド（１６）に設けられた円筒形第２オリフィ
ス（１５）へのアクセスを提供し、前記オリフィスの直
径は、電気アークの直径よりも小さい、ことを特徴とす
る請求項２に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項９】前記第１手段は、液体の流れ速度を高める
ための第３手段と呼ばれる手段を含む、ことを特徴とす
る請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の真空カ
ートリッジ。 - 【請求項１０】前記第２手段は、請求項３又は４による
スリット（１０）を有し、前記第３手段によれば、液体
の初期流れとスリット内への液体の入口方向との間に形
成される角度αが、９０°と等しいか或いはそれよりも
小さい、ことを特徴とする請求項２及び９に記載の真空
カートリッジ。 - 【請求項１１】前記第３手段は、液体をスリット（１
０）の入口の方向に推進する方向の軸線方向磁界を発生
するための手段を含む、ことを特徴とする請求項９又は
１０に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項１２】前記アーク接点（４、５）の接触面
（７）は、液体の流れを容易にするように磨かれてい
る、ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちのいずれ
か一項に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項１３】幾つかの熱源を生成するようにアークを
細分するための手段（１９）を更に含む、ことを特徴と
する請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の真
空カートリッジ。 - 【請求項１４】アークを拡散するために軸線方向磁界を
発生するための手段は、アークが置かれた場所に限定し
て磁界を発生するための手段（２０）である、ことを特
徴とする請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載
の真空カートリッジ。 - 【請求項１５】前記第２手段によれば、アーク接点
（４、５）の一方又は各々は中空であり、接点の反対側
の表面（１８）に対するアクセスを提供するオリフィス
（１７）をその接触面（７）に有し、かくして前記反対
側の表面（１８）は冷却に関与し、接点の周囲（１２）
を介して接点（４、５）の供給が行われる、ことを特徴
とする請求項２に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項１６】前記接点の縁部は、アークを拡散するた
めに、前記軸線方向磁界を発生するように設計されたコ
イルを形成するように切られている、ことを特徴とする
請求項１５に記載の真空カートリッジ。 - 【請求項１７】前記オリフィス（１４、１７）の直径
は、前記接点（４、５）の外径の０．１倍乃至０．３倍
である、ことを特徴とする請求項７、８、又は１５に記
載の真空カートリッジ。 - 【請求項１８】発生された軸線方向拡散磁界は多極磁界
であり、前記接点（４、５）の一方又は各々には極と同
数のオリフィス（１９）が設けられている、ことを特徴
とする請求項７及び１３に記載の真空カートリッジ。
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|---|---|---|---|
| FR0005587A FR2808617B1 (fr) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | Ampoule a vide notamment pour un appareil de protection electrique tel un interrupteur ou un disjoncteur |
| FR0005587 | 2000-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001357759A true JP2001357759A (ja) | 2001-12-26 |
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