JP2002519813A - 極部の収容区画内に極軸が配置された高電流強さの低電圧多極回路遮断器 - Google Patents
極部の収容区画内に極軸が配置された高電流強さの低電圧多極回路遮断器Info
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Abstract
Description
多極回路遮断器に関するものである。従来、大出力プラント内の受電盤および給
電盤のベース・スイッチギヤ装置として作用する高電流回路遮断器(例えば、6
30A乃至6300Aの間の回路遮断器)は金属フレーム上に組み立てられた複
合要素として形成され、従って「開放型」電力回路遮断器という名称を与えられ
ていた。しかしながら、この種の装置は徐々に「配線用」回路遮断器と呼ばれる
低電力回路遮断器の技術の一部を継承するようになってきた。これは、これらの
低電流回路遮断器が、消弧チャンバ付きの極部、作動機構および引外し装置を収
容した、一般に強化ポリエステルで成形された絶縁保護ケーシングを特徴とする
からである。この保護ケーシングは、回路遮断作用を閉じ込め、その外部作用を
制限し、極部間の一体的仕切りを保証し、電力回路と補助装置との間の絶縁を改
良するのに役立つことにより、これらのプラントの全体サイズを縮小させること
ができた。
ーシングが、中間ケーシングと、回路遮断器の前側パネルを成すカバーと、後側
パネルとの組立体からなる。中間ケーシングの前側面はケーシングを前側区画と
後側区画とに分割し、前側区画は前記前側面とカバーとによって画成され、後側
区画は極部を収容するように設計されて前側区画から電気的に遮断されている。
前側区画は、すべての極部に対して共通の横方向切り替え軸(極軸と呼ばれる)
に作用する作動機構を収容する。この軸は、中間ケーシングの前側面に取り付け
られた軸受によって支承される。後側区画は、その一部が、絶縁分離仕切りによ
ってそれぞれの極部を収容する個別の区画に細分されている。さらに、中間ケー
シングの前側壁体は、各極部について、対応する個別の区画の中にアクセスする
ためのアパチャを含む。各極部は、静止接点と可動接点とからなる分離可能な一
対の接点と、消弧チャンバとを含む。各可動接点は、対応するアクセス用アパチ
ャを通して中間ケーシングの前側壁体を通過する接続ロッドによって前記横方向
軸に機械的に連結される。
極軸の枢転軸線に対して垂直なまっすぐな断面において、接続ロッドの回転軸線
を通る直線と軸の枢転軸線との間隔が小さくなるように配置される。言い換えれ
ば、極軸に対して接点によって加えられる合成力のてこ作用が小さく、接続ロッ
ドが大電流力を伝達する際に軸のレベルにおいて低トルクのみを発生するように
する。接点の閉鎖位置の静的平衡状態において、作動機構は接続ロッドによって
伝達される電流力に対向するトルクを軸に対して加える。このトルクは作動機構
のレベルにおいて低い力のみを生じる。さらに、軸の案内軸受のレベルにおける
反力の合成力は大きく、接続ロッドと作動機構とによって伝達される力に対抗す
る。
回路遮断器は、実際にその定義上、電気プラントの時間選択性を達成するため、
接点を分離させる傾向のある大電流力を発生する障害電流の流れに耐えることが
できなければならない。極軸と、可動接点付きの接続ロッドと、接続ロッドの作
動機構に対する相対配置は、これらの力が接点の分離、すなわち作動機構の開放
を生じないものでなければならない。このために選択された構造は、作動機構が
過度の力またはトルクを受けないように、これらの力を軸受によってケーシング
に伝達させることができる。
完全に満足できるものではない。実際に、横方向軸は、その変形が制限されたり
、またその動作が妨げられたりしないようなサイズを有し、またそのように配置
および支承されなければならない。さらに、極軸の軸受については、これに加え
られる大きな力によってその固着された中間ケーシングの前側面から引き離され
る傾向があるので、ケーシング内でによく固着される必要がある。組立体を剛性
のあるものにするには、高価な大型の固定部品と軸受とを用い、またケーシング
上に補助構造を備える必要がある。回路遮断器の組立体は多数の部品を必要とし
、その結果、高いコストと面倒な取付け作業とを必要とする。さらに、この構造
は回路遮断器の小型化を制限する。
ンバの密封にとって有害である。しかしながら、電弧と、消弧チャンバの二、三
の要素のレベルでこの電弧によって発生される吸熱的蒸発は過熱とガス流とを生
じさせ、これを適当なフィルタを備えた排出オリフィスに送るチャンネルを備え
る必要がある。消弧チャンバへの電弧の導入を妨げないようにするためには、こ
れらの排出オリフィスを消弧チャンバの底部に備えることが有利である。従って
、消弧チャンバの導入口において接点のすぐ上に接続ロッドの通過開口を配置す
ることは排出オリフィスへのガスの流れを著しく妨害する。これは、なんらの保
護フィルタなしで前側区画と前側面の開口とを通して直接に外部へ無制限なガス
流を生じさせることとなる。
強さを有する回路遮断器の剛性のある機構を低コストで増大させることにある。
路遮断器において、前記回路遮断器は、前記ケーシングに固着された軸受によっ
て支承される極軸に連結された作動機構と、複数の極部とを含み、前記各極部が
少なくとも一対の分離可能接点部分を含み、可動接点部分と呼ばれる各対の接点
部分の少なくとも一方が極軸に機械的に連結され、前記極軸、前記作動機構およ
び前記可動接点部分が、各対の接点部分の分離状態に対応する開放位置と、各対
の接点部分の接触状態に対応する閉鎖位置との間で移動することができるように
なっており、前記回路遮断器の前記ケーシングが、前記作動機構を収容する前側
区画と、前記前側区画から中間壁体によって分離されるとともに分離仕切りによ
って個別の区画に分割された後側区画とを含み、前記各個別の区画が前記回路遮
断器のそれぞれ1つの極部を収容するように成され、ここに前記回路遮断器はそ
の極軸の回転軸線が前記後側区画内に配置されるように成されている高電流強さ
の低電圧回路遮断器によって、上述した問題点が解決される。
と可動接点部分との間に最小限の間隔を備えなければならなかった。可動接点部
分と軸との間の連結は実際上、前側区画と後側区画との間の中間壁体を通して行
われている。本発明による構造はこの間隔を著しく低減させ、ないしは除去する
ことができる。もはや軸と接点部分との間に部品が存在しないからである。この
ようにして本発明の装置の全体サイズが低減される。
る電流力をケーシングによって吸収することが可能である。実際上、支承軸受を
後部区画内に配置することが可能である。これらの軸受が少なくとも部分的にで
も中間壁体に対して固着されるように設計されるなら、可動接点部分に加えられ
る電流力に対応して固着部材を引き裂く作用ではなく圧縮させる作用で作動させ
ることが容易である。
省略することができる。これによって前側区画の汚染が低減され、また消弧チャ
ンバの底部の排出オリフィスへの遮断ガスの流れが改良される。
嵌合させる必要がないので、組立てが容易になる。
において各仕切りを通る。この構造は、軸受を倍増させ、また軸受を極軸に沿っ
て規則的に分布させることとなるが、組立体の全体サイズを増大させない。ある
いはまた、軸受を、各チャンバの分離仕切りの間に、自律的な支持体として配置
することもできる。望ましくは、各分離仕切りは中間壁体と一体的に成形された
仕切り要素を含み、この仕切り要素の末端に、対応する軸受の一部を成す半円筒
形セクタが形成される。このようにして、組立てを容易にするとともにコストを
低減させる多機能部材が得られる。
めの窓部を含む。
脂から成る。この構造は、極部間の、また作動機構との間の電気的絶縁を生じさ
せる。熱硬化性物質は遮断後の優れた誘電強さの利点を与える。実際上、軸は、
全体的に熱硬化性物質で形成することができる。あるいはまた、軸は、絶縁性物
質で被覆された金属製本体を有することができる。
接続ロッドを含み、接続ロッドは、組立て位置と呼ばれる軸とロッドとの一定の
相対位置において、接続ロッドがピボットの軸線に平行な方向に自由に移動する
ように、また接続ロッドが取り付けられてその取付け位置から移動したときに、
接続ロッドのピボットの軸線に平行な方向への並進運動を防止する確動的リンク
が達成されるように、極軸に対してピボットを介して連結され、組立て位置は、
極軸とロッドとが作動状態においてとることのないものと成っている。
てなされる、以下の本発明の実施の形態についての説明からより明瞭になるであ
ろう。
側区画12と後側区画14とを有する成形ケーシング内に配置される。前側区画
12は、正面パネル16と、この正面パネルとともに成形された側面パネル18
と、前側区画を後側区画から分離する中間壁体20とによって画成されている。
前側区画12は、回路遮断器の作動機構のリセットを成すための枢転ハンドル2
2、開放押しボタンおよび閉鎖押しボタンを通すための開口を正面パネル上に備
えている。作動機構24は前側区画12内に収容されている。
面パネル28とによって画成されており、側面パネル28の一部は後側プレート
と一体的に成形され、また他の部分は中間パネルと一体的に成形されている。後
側プレート26は、回路遮断器10を外部回路に接続するための接続ストリップ
30を支承している。後側プレート26と中間壁体20とは、高い剪断力に耐え
ることのできるような大きさの固定ネジ32によって相互に固着されている。特
に図2において見られる窓部34が中間壁体20内に配置されており、前側区画
12と後側区画14との間を貫通している。後側区画14は分離仕切り38によ
って個別の区画36に分割されている。各仕切り38はその中央部分の両側に配
置された2つの側面部分から成る。各側面部分は、後側プレートと一体的に成形
された仕切り要素40と、中間壁体と一体的に成形された仕切り要素42とを含
み、これらの仕切り要素40,42は組立てユニット上で接合される。中央部分
は、隣接する側面要素40より高い、後側プレートと一体的に成形された仕切り
要素44を含む。この仕切り要素44はリブ46を含み、このリブ46は、組立
てに際して、中間壁体20に固着された側面仕切り要素42の補形のグルーブ4
8と協働する。後側プレートの中央仕切り要素44は平滑な半円同形面50を備
えている。中間壁体20はこれより低い補形の中央仕切り要素52を有し、この
仕切り要素も平滑な半円筒形面54を備え、この面54が後側プレートに固着さ
れた仕切り要素の面に対向する。
チャンバ58と、分離可能な接触装置とを含む。この接触装置は、絶縁ケーシン
グの後側プレート26を貫通する回路遮断器の接続ストリップ30に対して電気
的に接続された静止接点部分60と、可動接点部分61とを含む。この可動接点
部分は、相互に平行な複数の接点フィンガー62を備え、これらのフィンガーは
支承トンネル66によって支承された第1横方向軸64回りに枢転自在に取り付
けられている。各フィンガーのヒール部分は、金属編成ストリップからなる可撓
性導線68によって、回路遮断器の第2の接続ストリップ30に対して接続され
ている。各フィンガー62は接触パッド70を含み、このパッド70は図3の閉
鎖位置において静止接点部分60のパッド72と協働する。トンネル66はU型
である(図5参照)。第2の接続ストリップ30の近くに配置されたその末端は
、絶縁ケーシングに固着された軸受内に収容される軸74を備え、トンネル66
を、図3に示す極部56の閉鎖位置と、図4に示す開放位置との間を枢転させる
ことができる。接点圧縮バネ装置76がトンネル66の切欠き内に配置され、接
触フィンガー62を第1軸線64回りに反時計方向に枢転するように付勢してい
る。
と、電弧ガスの排出オリフィスとを含む。極部56の構造の詳細はフランス特許
第FR−A−2,650,434号に記載されており、その記載を本明細書中に
引用する。
54は組立てられたときに軸78をその軸線79回りに回転するように支承する
強固な軸受を成す。軸78は熱可塑性ポリエステルから成形される。各トンネル
66が一対の平行伝動ロッド80によって極軸78に対して連結され。これらの
ロッド80は軸線64と同一の幾何学的軸線回りに枢転する。各ロッド80はそ
れぞれのピボット81によって極軸78に連結される。
のは知られており、さらに詳細にはフランス特許第2,589,626号を参照
されたく、これを本明細書中に引用する。ここでは、開放装置はトグル装置を含
み、このトグル装置は枢転軸86によって相互に枢着された2本のロッド82,
84を含み、下方の伝動ロッド82は枢転軸88によって極軸78に機械的に連
結され、この軸88は軸78に固着されたクランク90内に備えられた軸受と協
働するものとする。開放バネ92は、軸88と、固着されたスピゴットとの間に
固着される。図3は、閉鎖位置において、中間壁体20内に備えられた窓部34
が下方伝動ロッド82と開放バネ92を通過させる目的に役立つことを示す。閉
鎖位置において、ロッド80の極軸78に対するてこ作用は伝動ロッド82のて
こ作用よりも著しく低い。言い換えれば、極軸78の軸線79とロッド80の枢
転軸線64,81を含む面との間の距離は、極軸78の軸線79と下方伝動ロッ
ド82の枢転軸線86,88を含む面との間の距離よりも小さい。実際にこれら
の2つの距離の比率は0.3以下である。
パッド70が静止接点部分60のパッド72を押圧している様子が見られる。こ
の接点圧はバネ装置76によって与えられ、このバネにより、接点機構の可能な
遊隙とパッド70,72の摩耗とを補正することができる。接点フィンガー62
に加えられる電流力はトンネル66のレベルにおいてバネ76の支承面と軸64
とによって吸収され、トンネル66の枢転軸線74回りのモーメントを発生して
トンネル66を接点の分離方向に枢転させる。このモーメントは、トンネル66
の相対枢転軸線64のレベルにおいてこのトンネル66に対してロッド80によ
って加えられる反対方向のモーメントによって補正される。従って、動的平衡状
態において、ロッド80は、これらのロッドをトンネル66に接続するそのリン
クピボット64のレベルにおいて、そのリンクピボット81の方に向かう力を受
け、これらのロッドを極軸78と接続させる。ピボット81に伝達されたこの力
は極軸78の軸線79回りのモーメントを発生する。各極部についてこれと同一
の現象が生じる。開放装置のトグルの下方伝動ロッド82によって発生するモー
メントが、ロッド80と開放バネ92とによって軸78に加えられる力のモーメ
ントの合計によって対抗される。ロッド80、伝動ロッド82および極軸78の
相対位置により、すなわち伝動ロッド82のてこ作用に対するロッド80のてこ
作用の弱さのために、伝動ロッド82のレベルにおける合成力は中庸にとどまる
。従って、接点部分に対する電流力は作動機構がこれに対抗することのできる限
られた応力を発生するので、高電流強さの回路遮断器の特性がここに見られる。
平衡状態において、極軸78は支承軸受のレベルにおいて圧力を加え、この圧力
の合計値はロッド80と伝動ロッド82とによって加えられる力の合計に対抗す
る反力である。これらの比較的高い圧力は主として中間壁体20の中に形成され
た半円筒形セクタ54に対して加えられる。
の回転を停止する。この回転は、ロッド80および軸78のリンクピボット81
のレベルにおける開放バネ92と電流力の合計値とによって発生され、すべての
トンネル66を図4に示す開放位置まで駆動する。この位置において、極軸78
のクランク90は窓部34から少し出る。
との間のピボットリンクの組立て法を示す。極軸78は各極部につき1つずつの
アーム94を含み、このアーム94がそれぞれ極軸78の枢転軸線79に対して
偏心的な2つの同軸ピボット81を担持する。これらのピボット81はそれぞれ
アームの2つの側面100の切欠き98上に配置される。切欠き98の上におお
いかぶさるタブ102がグルーブ104を形成する。
ボット81の軸受を成すように設計された円筒形孔108と、平坦部分110と
を備える。組立てに際して、図6に示すように、ロッド80はその平坦部分11
0がタブ102の下側縁部と平行になるように提供される。そこで、ピボット8
1を孔108内に挿入することができる。組立てが終了すると、ロッド80と極
軸78とからなる組立体がケーシングの中に配置され、このケーシング内におい
て、組立体は、2つの両端位置、すなわち、図7に示された接点の開放状態に対
応する位置と、図8に示された接点の閉鎖状態に対応する位置との間を揺動する
。これらの両方の位置において、またその中間の位置において、ロッド80は極
軸78の対応するグルーブ104と協働し、これらのグルーブ104はロッド8
0が枢転軸線81に平行方向に移動することを防止するガイドを成す。このよう
にして、追加的な中間部分を用いる必要のない簡単でかつ確実なリンクが得られ
る。
66上のロッド80の枢転軸線は必ずしもフィンガー62の枢転軸線と同一であ
る必要はない。さらに、極部ごとに1つのロッド80のみを用いることができる
。さらに、仕切りを通る軸受のレベルにおける密封性を増大する構造とすること
ができる。従って、ジグザグの輪郭を有し、中央環状グルーブが軸の補形の凹凸
部分と協働するような軸受を備えることができる。また、ケーシングの外壁のレ
ベルにおいて追加的な軸受を備えることができる。実施の形態に示されていない
回路遮断器はエネルギー貯蔵メカニズムを含む。しかしながら、本発明の範囲内
において、極軸の作動機構は任意の型とすることができる。従って、上述した機
構の代わりに、手動リセット式機構でもモータ駆動式機構でも、任意の他の知ら
れた機構を用いることができる。
る斜視図。
の相対位置を示す斜視図。
の相対位置を示す斜視図。
Claims (6)
- 【請求項1】 絶縁材料から成るケーシングを有する高電流強さの低電圧回路遮断器(10)
において、前記回路遮断器は、前記ケーシングに固着された軸受によって支承さ
れる極軸(78)に連結された作動機構(24)と、複数の極部(56)とを含
み、前記各極部(56)が少なくとも一対の分離可能接点部分(60,61)を
含み、可動接点部分(61)と呼ばれる各対の接点部分の少なくとも一方が極軸
(78)に機械的に連結され、前記極軸(78)、前記作動機構(24)および
前記可動接点部分(61)が、各対の接点部分(60,61)の分離状態に対応
する開放位置と、各対の接点部分(60,61)の接触状態に対応する閉鎖位置
との間で移動することができるようになっており、前記回路遮断器の前記ケーシ
ングが、前記作動機構(24)を収容する前側区画(12)と、前記前側区画(
12)から中間壁体(20)によって分離されるとともに分離仕切り(38)に
よって個別の区画(36)に分割された後側区画(14)とを含み、前記各個別
の区画(36)が前記回路遮断器(10)のそれぞれ1つの極部(56)を収容
するように成され、ここに前記回路遮断器(10)はその極軸(78)の回転軸
線(79)が前記後側区画(14)内に配置されるように成されていることを特
徴とする、高電流強さの低電圧回路遮断器。 - 【請求項2】 前記各分離仕切り(38)がそれぞれ1つの前記軸受を支承し、また前記極軸
(78)が前記軸受の1つのレベルにおいて前記各仕切り(38)を通ることを
特徴とする請求項1に記載の回路遮断器。 - 【請求項3】 前記各分離仕切り(38)が前記中間壁体(20)と一体的に成形された仕切
り要素(52)を含み、前記中間壁体の縁部に、対応する軸受の一部を成す半円
筒形セクタ(54)が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の回路遮
断器。 - 【請求項4】 前記中間壁体(20)が、前記極軸(78)と前記作動機構(24)との間の
機械的リンク部分(82)を通すための窓部(34)を含むことを特徴とする請
求項1乃至4のいずれかに記載の回路遮断器。 - 【請求項5】 前記極軸(78)の外面が、電気的絶縁性物質、特に熱硬化性ポリエステル樹
脂から成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回路遮断器。 - 【請求項6】 前記極軸(78)と前記各可動接点部分(61)との間に少なくとも1つの接
続ロッド(80)を含み、前記接続ロッド(80)は、組立て位置と呼ばれる前
記軸(78)と前記接続ロッド(80)との一定の相対位置において、前記接続
ロッド(80)がピボット(81)の軸線に平行な方向に自由に移動するように
、また、前記接続ロッド(80)が取り付けられてその取付け位置から移動した
ときに、前記接続ロッド(80)の前記ピボット(81)の軸線に平行な方向へ
の並進運動を防止する確動的リンクが達成されるように、前記極軸(78)に対
してピボット(81)を介して連結され、前記組立て位置は、前記極軸(78)
と前記ロッド(80)とが作動状態においてとることのないものと成っているこ
とを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の回路遮断器。
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