JP2003272491A - 集電子及びガス遮断器 - Google Patents
集電子及びガス遮断器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、固定及び可動の両接触子同士が摺動
接触するものであっても、接触部が溶損することはなく
通電性能は勿論のこと耐久性が向上する集電子を得るこ
とを課題とする。 【解決手段】上記課題を解決するために、本発明では、
絶縁性消弧媒体が封入されている容器内に、円筒状の接
触子と、該固定接触子と同心円状に配置され、該固定接
触子と相互に嵌め合い接触して通電する円環状の接触子
とが収納されて成り、前記円環状接触子の接触部に、導
電性材料からなる円環状の集電部材を備えていることを
特徴とする。
接触するものであっても、接触部が溶損することはなく
通電性能は勿論のこと耐久性が向上する集電子を得るこ
とを課題とする。 【解決手段】上記課題を解決するために、本発明では、
絶縁性消弧媒体が封入されている容器内に、円筒状の接
触子と、該固定接触子と同心円状に配置され、該固定接
触子と相互に嵌め合い接触して通電する円環状の接触子
とが収納されて成り、前記円環状接触子の接触部に、導
電性材料からなる円環状の集電部材を備えていることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集電子及びガス遮断
器に係り、特に、電気回路の入り切りを行う遮断部を構
成する固定及び可動接触子が接離することにより通電が
入・切されるものに好適な集電子及びガス遮断器に関す
る。
器に係り、特に、電気回路の入り切りを行う遮断部を構
成する固定及び可動接触子が接離することにより通電が
入・切されるものに好適な集電子及びガス遮断器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種ガス遮断器の代表的なものとして
パッファー形ガス遮断器がある。このパッファー形ガス
遮断器は、ＳＦ6 ガス等の消弧性ガスを充填した金属容
器内に、該容器から電気的に絶縁して遮断部を配置し、
遮断部を構成する接触子（集電子）間の接離動作に関連
して消弧性ガスを圧縮装置で圧縮し、この圧縮したガス
をアークに吹き付けて消弧するものである。
パッファー形ガス遮断器がある。このパッファー形ガス
遮断器は、ＳＦ6 ガス等の消弧性ガスを充填した金属容
器内に、該容器から電気的に絶縁して遮断部を配置し、
遮断部を構成する接触子（集電子）間の接離動作に関連
して消弧性ガスを圧縮装置で圧縮し、この圧縮したガス
をアークに吹き付けて消弧するものである。
【０００３】このようなパッファー形ガス遮断器の遮断
部を構成する従来の接触子(集電子)について説明する。
部を構成する従来の接触子(集電子)について説明する。
【０００４】図５（ａ），（ｂ）及び図６に従来の集電
子を示す。該図において、導電性部材で形成された外側
の固定接触子１４と内側の可動接触子１３とが同心円筒
構造（固定接触子１４は中空円環状の円筒構造、可動接
触子１３は中空、又は中実の円筒構造）で、かつ、互い
に嵌め合い接触する関係にある。電流は、例えば固定接
触子１４から接触部１５ａを介して可動接触子１３へと
流れる。可動接触子１３は、遮断器の開路開閉操作に伴
い固定接触子１４上を移動して、通電接触部が摺動する
構造となっている。固定接触子１４には、径方向に放射
状に貫通し、かつ、軸方向に所定長延びるｎ個の切り割
りが形成されており、部分固定接触子１４1，１４2，・
・・１４n で構成されている。可動接触子１３と固定接
触子１４とが嵌め合う前は、可動接触子１３の外径φＤ
2 に対して、固定接触子１４は内径φＤ1 ，外径φＤ3
である。ここで、φＤ1＞φＤ2であることより、可動接
触子１３と固定接触子１４が嵌め合うと固定接触子１４
の外径がφＤ3′ ＞φＤ3 となり、固定接触子１４を外
側に撓ませることで接触部１５ａの接触力を得ている。
子を示す。該図において、導電性部材で形成された外側
の固定接触子１４と内側の可動接触子１３とが同心円筒
構造（固定接触子１４は中空円環状の円筒構造、可動接
触子１３は中空、又は中実の円筒構造）で、かつ、互い
に嵌め合い接触する関係にある。電流は、例えば固定接
触子１４から接触部１５ａを介して可動接触子１３へと
流れる。可動接触子１３は、遮断器の開路開閉操作に伴
い固定接触子１４上を移動して、通電接触部が摺動する
構造となっている。固定接触子１４には、径方向に放射
状に貫通し、かつ、軸方向に所定長延びるｎ個の切り割
りが形成されており、部分固定接触子１４1，１４2，・
・・１４n で構成されている。可動接触子１３と固定接
触子１４とが嵌め合う前は、可動接触子１３の外径φＤ
2 に対して、固定接触子１４は内径φＤ1 ，外径φＤ3
である。ここで、φＤ1＞φＤ2であることより、可動接
触子１３と固定接触子１４が嵌め合うと固定接触子１４
の外径がφＤ3′ ＞φＤ3 となり、固定接触子１４を外
側に撓ませることで接触部１５ａの接触力を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の集電子の構造では、図７に可動接触子１３と固
定接触子１４の接触部１５ａの詳細を示すように、可動
接触子１３と固定接触子１４の内外径がφＤ1＜φＤ2な
る関係であると共に加工上の問題もあり、実際の接触部
１５ａは、可動接触子１３と固定接触子１４の周方向端
部のごく一部となってしまう。
た従来の集電子の構造では、図７に可動接触子１３と固
定接触子１４の接触部１５ａの詳細を示すように、可動
接触子１３と固定接触子１４の内外径がφＤ1＜φＤ2な
る関係であると共に加工上の問題もあり、実際の接触部
１５ａは、可動接触子１３と固定接触子１４の周方向端
部のごく一部となってしまう。
【０００６】このような接触（通電）状態で可動接触子
１３と固定接触子１４が摺動すると、接触部１５ａにお
ける電流密度が高くなっているために、局部的に温度上
昇が起こってしまい部材の硬度が下がり、可動接触子１
３と固定接触子１４が摺動しない場合に比べて接触部１
５ａの溶損が激しくなり、集電子の耐久性が著しく低下
してしまう問題がある。
１３と固定接触子１４が摺動すると、接触部１５ａにお
ける電流密度が高くなっているために、局部的に温度上
昇が起こってしまい部材の硬度が下がり、可動接触子１
３と固定接触子１４が摺動しない場合に比べて接触部１
５ａの溶損が激しくなり、集電子の耐久性が著しく低下
してしまう問題がある。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、可動及び固定の両接触子同士
が摺動接触するものであっても、接触部が溶損すること
はなく通電性能は勿論のこと耐久性が向上する集電子及
びガス遮断器を提供することにある。
その目的とするところは、可動及び固定の両接触子同士
が摺動接触するものであっても、接触部が溶損すること
はなく通電性能は勿論のこと耐久性が向上する集電子及
びガス遮断器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、絶縁性消弧媒体が封入されている容器内
に、円筒状の可動接触子と、該固定接触子と同心円状に
配置され、該固定接触子と相互に嵌め合い接触して通電
する円環状の固定接触子とが収納されて成り、前記可動
接触子と固定接触子のいずれか一方の接触部に、導電性
材料からなる円環状の集電部材を備えている集電子とし
たことを特徴とする。
成するために、絶縁性消弧媒体が封入されている容器内
に、円筒状の可動接触子と、該固定接触子と同心円状に
配置され、該固定接触子と相互に嵌め合い接触して通電
する円環状の固定接触子とが収納されて成り、前記可動
接触子と固定接触子のいずれか一方の接触部に、導電性
材料からなる円環状の集電部材を備えている集電子とし
たことを特徴とする。
【０００９】また、上記目的を達成するために、絶縁性
ガスが封入された容器と、該容器内に配置された固定接
触子と、該固定接触子と対向配置され、該固定接触子と
接離可能に配置されている可動接触子と、絶縁ロッドを
介して伝達される操作器の操作力によって前記可動接触
子を可動すると共に中空部を有する中心軸と、該中心軸
の外側に設けられ、前記固定接触子と可動接触子の間に
発生するアークに吹き付けるガスを圧縮する圧縮装置
と、該圧縮装置で圧縮されたガスを前記アークに案内す
る絶縁ノズルとを備え、前記固定接触子と可動接触子
が、円環状の集電部材を介して電気的に接続されて電流
が通電されているガス遮断器としたことを特徴とする。
ガスが封入された容器と、該容器内に配置された固定接
触子と、該固定接触子と対向配置され、該固定接触子と
接離可能に配置されている可動接触子と、絶縁ロッドを
介して伝達される操作器の操作力によって前記可動接触
子を可動すると共に中空部を有する中心軸と、該中心軸
の外側に設けられ、前記固定接触子と可動接触子の間に
発生するアークに吹き付けるガスを圧縮する圧縮装置
と、該圧縮装置で圧縮されたガスを前記アークに案内す
る絶縁ノズルとを備え、前記固定接触子と可動接触子
が、円環状の集電部材を介して電気的に接続されて電流
が通電されているガス遮断器としたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づいて
本発明の集電子を説明する。図１２は、本発明の集電子
が採用されるにパッファー形ガス遮断器の一例を示す。
本発明の集電子を説明する。図１２は、本発明の集電子
が採用されるにパッファー形ガス遮断器の一例を示す。
【００１１】該図において、金属容器１内に配設された
開閉機構部は、絶縁支持体２を介して金属容器１内の一
方側（図に向かって右側）に設けられた固定開閉機構部
と、絶縁支持体３５を介して金属容器１内の他方側（図
に向かって左側）に設けられた可動開閉機構部とが金属
容器１の中心軸方向に対向配置され構成されている。
開閉機構部は、絶縁支持体２を介して金属容器１内の一
方側（図に向かって右側）に設けられた固定開閉機構部
と、絶縁支持体３５を介して金属容器１内の他方側（図
に向かって左側）に設けられた可動開閉機構部とが金属
容器１の中心軸方向に対向配置され構成されている。
【００１２】絶縁支持体２は支持部３により固定支持さ
れている。絶縁支持体２の支持部３側とは反対側には、
中心導体７と接続された通電部材４が固定支持されてい
る。
れている。絶縁支持体２の支持部３側とは反対側には、
中心導体７と接続された通電部材４が固定支持されてい
る。
【００１３】通電部材４は、導電性を有する筒状部材で
あり、その上部には円筒状の導体接続部４ａが上方に突
出するように設けられている。導体接続部４ａには中心
導体７が挿入されていると共に、絶縁支持体２の支持部
３側とは反対側の端部が固定されている。
あり、その上部には円筒状の導体接続部４ａが上方に突
出するように設けられている。導体接続部４ａには中心
導体７が挿入されていると共に、絶縁支持体２の支持部
３側とは反対側の端部が固定されている。
【００１４】通電部材４の絶縁支持体２側とは反対側の
先端には固定主接触子２７が設けられている。固定主接
触子２７は円筒状の接触電極であり、可動開閉機構部側
の先端が径方向内側に突出するようになっている。通電
部材４の下部の内周面からは径方向内側に支持部４ｂが
突出しており、支持部４ｂには固定アーク接触子３６が
固定支持されている。固定アーク接触子３６は、金属容
器１の中心軸上（或いは固定主接触子２７の中心軸上）
に設けられた棒状の接触電極であり、支持部４ｂから固
定主接触子２７の先端まで延びている。
先端には固定主接触子２７が設けられている。固定主接
触子２７は円筒状の接触電極であり、可動開閉機構部側
の先端が径方向内側に突出するようになっている。通電
部材４の下部の内周面からは径方向内側に支持部４ｂが
突出しており、支持部４ｂには固定アーク接触子３６が
固定支持されている。固定アーク接触子３６は、金属容
器１の中心軸上（或いは固定主接触子２７の中心軸上）
に設けられた棒状の接触電極であり、支持部４ｂから固
定主接触子２７の先端まで延びている。
【００１５】絶縁支持部材３５は円筒状のものであり、
金属容器１に固定支持されている。金属容器１の他端に
は端部カバー１８が設けられている。端部カバー１８内
には、操作器(図示省略)から延びる操作ロッド（図示省
略）に連結されると共に絶縁ロッド１６が連結された回
転シャフトレバー１７が配置されている。絶縁ロッド１
６は、金属容器１の中心軸上に配置されると共に絶縁支
持部材３５の内径側を通って固定開閉機構部側に延びた
ものであり、操作ロッド，回転シャフトレバー１７を介
して伝達された操作器の操作力によって金属容器１の中
心軸方向（水平方向）に可動する。絶縁ロッド１６の固
定開閉機構部側先端には可動軸１９が設けられている。
可動軸１９には、金属容器１の中心軸方向に連続する中
空部19ａが形成されている。
金属容器１に固定支持されている。金属容器１の他端に
は端部カバー１８が設けられている。端部カバー１８内
には、操作器(図示省略)から延びる操作ロッド（図示省
略）に連結されると共に絶縁ロッド１６が連結された回
転シャフトレバー１７が配置されている。絶縁ロッド１
６は、金属容器１の中心軸上に配置されると共に絶縁支
持部材３５の内径側を通って固定開閉機構部側に延びた
ものであり、操作ロッド，回転シャフトレバー１７を介
して伝達された操作器の操作力によって金属容器１の中
心軸方向（水平方向）に可動する。絶縁ロッド１６の固
定開閉機構部側先端には可動軸１９が設けられている。
可動軸１９には、金属容器１の中心軸方向に連続する中
空部19ａが形成されている。
【００１６】可動軸１９の固定開閉機構部側先端には、
可動軸１９と共に金属容器１の中心軸方向に可動する可
動アーク接触子２０が設けられている。可動アーク接触
子２０は接触電極であり、金属容器１の中心軸方向に対
向配置された固定アーク接触子３６に対して接離可能に
構成されている。すなわち可動軸１９が固定開閉機構部
側に可動することによって可動アーク接触子２０の内周
側と固定アーク接触子３６の外周側が摺動接触し、可動
軸１９が固定開閉機構部側とは反対側に可動することに
よって可動アーク接触子２０の内周側と固定アーク接触
子３６の外周側が開離するように構成されている。
可動軸１９と共に金属容器１の中心軸方向に可動する可
動アーク接触子２０が設けられている。可動アーク接触
子２０は接触電極であり、金属容器１の中心軸方向に対
向配置された固定アーク接触子３６に対して接離可能に
構成されている。すなわち可動軸１９が固定開閉機構部
側に可動することによって可動アーク接触子２０の内周
側と固定アーク接触子３６の外周側が摺動接触し、可動
軸１９が固定開閉機構部側とは反対側に可動することに
よって可動アーク接触子２０の内周側と固定アーク接触
子３６の外周側が開離するように構成されている。
【００１７】可動軸１９の外周側には、可動軸１９と一
体形成されると共に可動軸１９と共に金属容器１の中心
軸方向に可動するパッファシリンダ２１が設けられてい
る。パッファシリンダ２１は、導電性を有する部材から
形成された通電部材であり、外周壁（外筒ともいう）と
内周壁（内筒ともいう）からなる二重筒形状のものであ
る。パッファシリンダ２１の外周壁の固定開閉機構部側
端部の外周面上には可動主接触子６が設けられている。
可動主接触子６は接触電極であり、金属容器１の中心軸
方向に対向配置された固定主接触子２７に対して接離可
能に構成されている。すなわち可動軸１９と共にパッフ
ァシリンダ２１が固定開閉機構部側に可動することによ
って可動主接触子６の外周側と固定主接触子２７の内周
側が摺動接触し、可動軸１９と共にパッファシリンダ２
１が固定開閉機構部側とは反対側に可動することによっ
て可動主接触子６の外周側と固定主接触子２７の内周側
が開離するように構成されている。
体形成されると共に可動軸１９と共に金属容器１の中心
軸方向に可動するパッファシリンダ２１が設けられてい
る。パッファシリンダ２１は、導電性を有する部材から
形成された通電部材であり、外周壁（外筒ともいう）と
内周壁（内筒ともいう）からなる二重筒形状のものであ
る。パッファシリンダ２１の外周壁の固定開閉機構部側
端部の外周面上には可動主接触子６が設けられている。
可動主接触子６は接触電極であり、金属容器１の中心軸
方向に対向配置された固定主接触子２７に対して接離可
能に構成されている。すなわち可動軸１９と共にパッフ
ァシリンダ２１が固定開閉機構部側に可動することによ
って可動主接触子６の外周側と固定主接触子２７の内周
側が摺動接触し、可動軸１９と共にパッファシリンダ２
１が固定開閉機構部側とは反対側に可動することによっ
て可動主接触子６の外周側と固定主接触子２７の内周側
が開離するように構成されている。
【００１８】パッファシリンダ２１の固定開閉機構部側
の先端には、可動アーク接触子２０の外周側を覆うよう
に絶縁ノズル２２が設けられている。絶縁ノズル２２は
筒状の部材であり、パッファシリンダ２１内から排出さ
れた絶縁性ガスを可動アーク接触子２０の先端側に導く
流路２２ａを可動アーク接触子２０の外周側と共に形成
するものである。
の先端には、可動アーク接触子２０の外周側を覆うよう
に絶縁ノズル２２が設けられている。絶縁ノズル２２は
筒状の部材であり、パッファシリンダ２１内から排出さ
れた絶縁性ガスを可動アーク接触子２０の先端側に導く
流路２２ａを可動アーク接触子２０の外周側と共に形成
するものである。
【００１９】絶縁支持部材３５の固定開閉機構部側の端
部には、中心導体７と接続された通電部材２３が固定支
持されている。通電部材２３は筒状の導電性部材であ
り、その上部には円筒状の導体接続部２３ａが上方に突
出するように設けられ、この導体接続部２３ａに中心導
体７が挿入されている。通電部材２３の固定開閉機構部
側の先端には固定接触子１２が設けられ、この固定接触
子１２は可動主接触子６と接するようになっている。
部には、中心導体７と接続された通電部材２３が固定支
持されている。通電部材２３は筒状の導電性部材であ
り、その上部には円筒状の導体接続部２３ａが上方に突
出するように設けられ、この導体接続部２３ａに中心導
体７が挿入されている。通電部材２３の固定開閉機構部
側の先端には固定接触子１２が設けられ、この固定接触
子１２は可動主接触子６と接するようになっている。
【００２０】通電部材２３の内周面から径方向内側に突
出した支持部２３ｃにはパッファピストン２５の絶縁支
持部材３５側先端上部が固定支持されている。パッファ
ピストン２５は筒状の部材であり、固定開閉機構部側の
先端が径方向外側に突出するように径方向の厚みが他の
部分よりも厚く形成され、パッファシリンダ２１内に配
置されている。パッファピストン２５の絶縁支持部材３
５側は他の部分よりも内径が大きく形成されている。
出した支持部２３ｃにはパッファピストン２５の絶縁支
持部材３５側先端上部が固定支持されている。パッファ
ピストン２５は筒状の部材であり、固定開閉機構部側の
先端が径方向外側に突出するように径方向の厚みが他の
部分よりも厚く形成され、パッファシリンダ２１内に配
置されている。パッファピストン２５の絶縁支持部材３
５側は他の部分よりも内径が大きく形成されている。
【００２１】パッファシリンダ２１及びパッファピスト
ン２５によって可動軸１９の外周側にはパッファ室２６
が形成されている。固定されたパッファピストン２５に
対してパッファシリンダ２１が動作することによってパ
ッファ室２６では、絶縁性ガスであるＳＦ6 ガスが圧縮
される。パッファ室２６内で圧縮された絶縁性ガスは、
パッファ室２６の絶縁ノズル２２側に設けられていると
共に流路２２ａとパッファ室２６内とを連通する排気孔
（図示省略）を介して流路２２ａに排出され、流路２２
ａを介して固定アーク接触子３６と可動アーク接触子２
０との間に発生したアークに向かって吹き付けられる。
ン２５によって可動軸１９の外周側にはパッファ室２６
が形成されている。固定されたパッファピストン２５に
対してパッファシリンダ２１が動作することによってパ
ッファ室２６では、絶縁性ガスであるＳＦ6 ガスが圧縮
される。パッファ室２６内で圧縮された絶縁性ガスは、
パッファ室２６の絶縁ノズル２２側に設けられていると
共に流路２２ａとパッファ室２６内とを連通する排気孔
（図示省略）を介して流路２２ａに排出され、流路２２
ａを介して固定アーク接触子３６と可動アーク接触子２
０との間に発生したアークに向かって吹き付けられる。
【００２２】パッファ室２６の後方、すなわち絶縁支持
部材３５側には、通電部材２３及び固定接触子１２によ
って形成されたガス排気室２８が設けられており、可動
側に分流したホットガスは可動軸１９の中空部１９ａを
介してガス排気室２８に排出される。可動軸１９の絶縁
ロッド１６側には、中空部１９ａを流れるホットガスを
排出する排気孔１９ｂが周方向２箇所に水平面に対して
上下に対抗して形成され、かつ固定側機構部から可動側
機構部方向に向かってホットガスを排出するように形成
されている。
部材３５側には、通電部材２３及び固定接触子１２によ
って形成されたガス排気室２８が設けられており、可動
側に分流したホットガスは可動軸１９の中空部１９ａを
介してガス排気室２８に排出される。可動軸１９の絶縁
ロッド１６側には、中空部１９ａを流れるホットガスを
排出する排気孔１９ｂが周方向２箇所に水平面に対して
上下に対抗して形成され、かつ固定側機構部から可動側
機構部方向に向かってホットガスを排出するように形成
されている。
【００２３】本実施例における集電子は、図１（ａ），
（ｂ）に示すように、外側の固定接触子１２と内側の可
動主接触子６との接触部である固定接触子１２に、導電
性材料（例えば、ばね性のあるクロム銅，黄銅，軽量な
アルミ，円筒状の銅，通電性能の良い銅，クロム銅）か
らなる円環状の集電部材３０を設けて構成している。円
環状の固定接触子１２には、図１（ｂ）に示す如く、径
方向に放射状に貫通し、かつ、軸方向に延びる複数（ｎ
個）の切り割りが形成され、複数の部分固定接触子１２
1，１２2，・・・１２n からなっている。部分固定接触
子１２1，１２2，・・・１２n の接触面の一部には円環
状の溝（凹部）が設けられ、この溝（凹部）内に上述し
た集電部材３０が嵌め込まれている。そして、電流は例
えば固定接触子１２から集電部材３０を介して可動主接
触子６に流れるようになっている。
（ｂ）に示すように、外側の固定接触子１２と内側の可
動主接触子６との接触部である固定接触子１２に、導電
性材料（例えば、ばね性のあるクロム銅，黄銅，軽量な
アルミ，円筒状の銅，通電性能の良い銅，クロム銅）か
らなる円環状の集電部材３０を設けて構成している。円
環状の固定接触子１２には、図１（ｂ）に示す如く、径
方向に放射状に貫通し、かつ、軸方向に延びる複数（ｎ
個）の切り割りが形成され、複数の部分固定接触子１２
1，１２2，・・・１２n からなっている。部分固定接触
子１２1，１２2，・・・１２n の接触面の一部には円環
状の溝（凹部）が設けられ、この溝（凹部）内に上述し
た集電部材３０が嵌め込まれている。そして、電流は例
えば固定接触子１２から集電部材３０を介して可動主接
触子６に流れるようになっている。
【００２４】このように本実施例の集電子は、同心円筒
形状である外側の固定接触子１２と内側の可動主接触子
６とが嵌め合い構造となっており、これらを円環形状の
集電部材３０を介して電気的に接続して電流を通電する
ものである。
形状である外側の固定接触子１２と内側の可動主接触子
６とが嵌め合い構造となっており、これらを円環形状の
集電部材３０を介して電気的に接続して電流を通電する
ものである。
【００２５】次に、本実施例における可動主接触子６，
固定接触子１２、及び集電部材３０の概略寸法関係を図
２に示す。
固定接触子１２、及び集電部材３０の概略寸法関係を図
２に示す。
【００２６】上述した如く、集電部材３０は固定接触子
１２の内側に設けた溝（凹部）内に嵌め込まれている。
外径がφＤ2 なる可動主接触子６を集電部材３０が取り
付けられた固定接触子１２内に挿入する前は、集電部材
３０の内径はφＤ1 、固定接触子１２の内径はφＤ4 、
外径はφＤ3 である。ここでφＤ1＜φＤ2であることよ
り、可動主接触子６を固定接触子１２内に挿入し、可動
主接触子６と集電部材３０が嵌め合うと、固定接触子１
２の嵌め合う前の外径φＤ3 と嵌め合った後の外径φＤ
3′ との関係はφＤ3′＞φＤ3となり、集電部材３０を
撓ませることで接触部１５の接触力を得ている。
１２の内側に設けた溝（凹部）内に嵌め込まれている。
外径がφＤ2 なる可動主接触子６を集電部材３０が取り
付けられた固定接触子１２内に挿入する前は、集電部材
３０の内径はφＤ1 、固定接触子１２の内径はφＤ4 、
外径はφＤ3 である。ここでφＤ1＜φＤ2であることよ
り、可動主接触子６を固定接触子１２内に挿入し、可動
主接触子６と集電部材３０が嵌め合うと、固定接触子１
２の嵌め合う前の外径φＤ3 と嵌め合った後の外径φＤ
3′ との関係はφＤ3′＞φＤ3となり、集電部材３０を
撓ませることで接触部１５の接触力を得ている。
【００２７】図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），
（ｂ）のそれぞれに集電部材３０の詳細構造を示す。集
電部材３０は上述した如く、円環状の導電性材料で構成
され、しかも、円環の一部に図３（ａ），（ｂ）のよう
な切り欠き４１、図４（ａ），（ｂ）のような切り欠き
４２が設けられ、外径をφＤ5 、内径をφＤ1 としてい
る。図３（ａ），（ｂ）の例では、集電部材３０に幅Ｓ
1 なる切り欠き４１を円環中心軸と並行に設け、図２に
示した寸法関係で、集電部材３０が取り付けられた固定
接触子１２内に可動主接触子６を出し入れすることでφ
Ｄ1 とφＤ2 との直径差を吸収するものである。図４
（ａ），（ｂ）の例では、幅Ｓ2 なる斜め方向の切り欠
き４２が設けられており、図３（ａ），（ｂ）と同様に
直径差を吸収できる。尚、図示はしてないが、集電部材
３０に複数の切り欠きを設けても同様な効果が得られる
ことは言うまでもない。
（ｂ）のそれぞれに集電部材３０の詳細構造を示す。集
電部材３０は上述した如く、円環状の導電性材料で構成
され、しかも、円環の一部に図３（ａ），（ｂ）のよう
な切り欠き４１、図４（ａ），（ｂ）のような切り欠き
４２が設けられ、外径をφＤ5 、内径をφＤ1 としてい
る。図３（ａ），（ｂ）の例では、集電部材３０に幅Ｓ
1 なる切り欠き４１を円環中心軸と並行に設け、図２に
示した寸法関係で、集電部材３０が取り付けられた固定
接触子１２内に可動主接触子６を出し入れすることでφ
Ｄ1 とφＤ2 との直径差を吸収するものである。図４
（ａ），（ｂ）の例では、幅Ｓ2 なる斜め方向の切り欠
き４２が設けられており、図３（ａ），（ｂ）と同様に
直径差を吸収できる。尚、図示はしてないが、集電部材
３０に複数の切り欠きを設けても同様な効果が得られる
ことは言うまでもない。
【００２８】図１に示した集電子の接触部１５の詳細を
図８に示す。従来例では、図７に示したように、可動接
触子１３と固定接触子１４の内外径差から、実際の摺動
面における接触は、接触子の円周上の一部となる。
図８に示す。従来例では、図７に示したように、可動接
触子１３と固定接触子１４の内外径差から、実際の摺動
面における接触は、接触子の円周上の一部となる。
【００２９】これに対して、本実施例では図８に示す如
く、固定接触子１２と可動主接触子６とで集電部材３０
を挟み込んで押さえているので、集電部材３０の内周部
が可動主接触子６の外周に倣って接触することになる。
その結果、摺動しない集電部材３０と固定接触子１２と
の接触部が円周上の一部となるが、摺動する集電部材３
０と可動主接触子６との接触部は全周となる。
く、固定接触子１２と可動主接触子６とで集電部材３０
を挟み込んで押さえているので、集電部材３０の内周部
が可動主接触子６の外周に倣って接触することになる。
その結果、摺動しない集電部材３０と固定接触子１２と
の接触部が円周上の一部となるが、摺動する集電部材３
０と可動主接触子６との接触部は全周となる。
【００３０】通電接触部において、摺動しない場合に対
して摺動する場合には、通電性能が著しく低下して接触
部に溶損することが一般的に知られている。この問題を
解決するには、通電部の電流密度を下げて接触部におけ
る局部的な温度上昇を抑制することが効果的である。本
実施例では、図７と図８の比較で判るように、摺動する
接触部の接触面積が大幅に広がり電流密度を低下させる
ことができるので、集電子で通電しながら摺動しても摺
動部での溶損の発生が防止できる。その結果、集電子の
通電性能，耐久性を向上することが可能となり、集電子
の寿命が延びて信頼性が高くなり、更に通電容量を上げ
て集電子の大容量化が可能となる。
して摺動する場合には、通電性能が著しく低下して接触
部に溶損することが一般的に知られている。この問題を
解決するには、通電部の電流密度を下げて接触部におけ
る局部的な温度上昇を抑制することが効果的である。本
実施例では、図７と図８の比較で判るように、摺動する
接触部の接触面積が大幅に広がり電流密度を低下させる
ことができるので、集電子で通電しながら摺動しても摺
動部での溶損の発生が防止できる。その結果、集電子の
通電性能，耐久性を向上することが可能となり、集電子
の寿命が延びて信頼性が高くなり、更に通電容量を上げ
て集電子の大容量化が可能となる。
【００３１】図９，図１０は本発明の他の実施例を示す
ものである。
ものである。
【００３２】該図に示す例は、集電部材３０の固定接触
子１２との接合部分を曲率Ｒの円形状に断面を形成した
例を示しており、図１０は図９に示した集電部材３０を
使用した場合の可動主接触子６が収まった状態を示すも
のである。
子１２との接合部分を曲率Ｒの円形状に断面を形成した
例を示しており、図１０は図９に示した集電部材３０を
使用した場合の可動主接触子６が収まった状態を示すも
のである。
【００３３】この実施例によれば、固定接触子１２に可
動主接触子６が収まった状態では、固定接触子１２が可
動主接触子６に押されて、水平方向に対して角度θで固
定接触子１２が歪んでしまうことがあり、断面形状が直
方体に形成された集電部材３０では可動主接触子６と接
する面積が少なくなってしまうが、集電部材３０の固定
接触子１２との接合部分を曲率Ｒの円形状に断面を形成
したことにより、この円形状で固定接触子１２の歪みを
吸収して、集電部材３０の可動主接触子６と接する面積
を広げることを実現して、更に、固定接触子１２が歪ん
でいても固定接触子１２と集電部材３０が安定して接触
する状態となる。
動主接触子６が収まった状態では、固定接触子１２が可
動主接触子６に押されて、水平方向に対して角度θで固
定接触子１２が歪んでしまうことがあり、断面形状が直
方体に形成された集電部材３０では可動主接触子６と接
する面積が少なくなってしまうが、集電部材３０の固定
接触子１２との接合部分を曲率Ｒの円形状に断面を形成
したことにより、この円形状で固定接触子１２の歪みを
吸収して、集電部材３０の可動主接触子６と接する面積
を広げることを実現して、更に、固定接触子１２が歪ん
でいても固定接触子１２と集電部材３０が安定して接触
する状態となる。
【００３４】図１１は本発明の更に他の実施例を示すも
のである。該図に示す例は、可動主接触子６ａの内側に
固定接触子１２ａが嵌め合う構造となっているもので、
その固定接触子１２ａの外周側に集電部材３０ａを設
け、この集電部材３０ａがある固定接触子１２ａの外周
側と可動主接触子６ａの内周側とが摺動接触して、両者
が電気的に通電可能になっているもので、このような構
成でも、その効果は上述した実施例と同様である。
のである。該図に示す例は、可動主接触子６ａの内側に
固定接触子１２ａが嵌め合う構造となっているもので、
その固定接触子１２ａの外周側に集電部材３０ａを設
け、この集電部材３０ａがある固定接触子１２ａの外周
側と可動主接触子６ａの内周側とが摺動接触して、両者
が電気的に通電可能になっているもので、このような構
成でも、その効果は上述した実施例と同様である。
【００３５】尚、上述した実施例では、固定接触子の内
周側或いは外周側に集電部材を設けた場合について説明
したが、この集電部材は、可動接触子の外周側或いは内
周側に設けてもよいことは言うまでもない。また、集電
部材を可動或いは固定接触子に設けているが、可動接触
子における開閉動作を伴わない摺動するだけの集電部に
上述した実施例と同様に設けても得られる効果は一緒で
ある。
周側或いは外周側に集電部材を設けた場合について説明
したが、この集電部材は、可動接触子の外周側或いは内
周側に設けてもよいことは言うまでもない。また、集電
部材を可動或いは固定接触子に設けているが、可動接触
子における開閉動作を伴わない摺動するだけの集電部に
上述した実施例と同様に設けても得られる効果は一緒で
ある。
【００３６】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、固定及び
可動の両接触子同士が摺動接触するものであっても、接
触部が溶損することはなく通電性能は勿論のこと耐久性
が向上するという効果が得られる。
可動の両接触子同士が摺動接触するものであっても、接
触部が溶損することはなく通電性能は勿論のこと耐久性
が向上するという効果が得られる。
【図１】本発明の集電子の一実施例を示し（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
【図２】図１（ａ）における可動接触子と固定接触子と
の挿入前後の寸法関係を示す図である。
の挿入前後の寸法関係を示す図である。
【図３】本発明に採用される集電部材の一例を示し
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明に採用される集電部材の他の例を示し
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】従来の集電子の一実施例を示し（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
【図６】図５（ａ）における可動接触子と固定接触子と
の挿入前後の寸法関係を示す図である。
の挿入前後の寸法関係を示す図である。
【図７】図５に示した従来例における可動接触子と固定
接触子との接触状態を示す図である。
接触子との接触状態を示す図である。
【図８】図１に示した本発明の一実施例における可動接
触子と固定接触子との接触状態を示す図である。
触子と固定接触子との接触状態を示す図である。
【図９】本発明の集電子の他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図１０】図９に示した本発明の一実施例における可動
接触子と固定接触子との接触状態を示す図である。
接触子と固定接触子との接触状態を示す図である。
【図１１】本発明の集電子の他の実施例を示し、図１
（ａ）に相当する図である。
（ａ）に相当する図である。
【図１２】本発明のガス遮断器の一実施例を示す断面図
である。
である。
１…金属容器、３…支持部、４…通電部材、５…固定主
接触子、６，６ａ，１０…可動主接触子、７…中心導
体、８…ピストン、９…シリンダ、９ａ…中心軸、１１
…絶縁ノズル、１２,１２ａ…固定接触子、１５…接触
部、３０,３０ａ…集電部材、４１，４２…切り欠き。
接触子、６，６ａ，１０…可動主接触子、７…中心導
体、８…ピストン、９…シリンダ、９ａ…中心軸、１１
…絶縁ノズル、１２,１２ａ…固定接触子、１５…接触
部、３０,３０ａ…集電部材、４１，４２…切り欠き。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 安藤 智之
茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式
会社日立製作所電機システム事業部内
Ｆターム(参考） 5G001 AA11 BB04 CC03 DD03 FF01
FF03 FF04 GG14
5G027 AA13
Claims (9)
- 【請求項１】絶縁性消弧媒体が封入されている容器内
に、円筒状の固定接触子と、該固定接触子と同心円状に
配置され、該固定接触子と相互に嵌め合い接触して通電
する円環状の可動接触子とが収納されて成り、前記固定
接触子と可動接触子のいずれか一方の接触部に、導電性
材料からなる円環状の集電部材を備えていることを特徴
とする集電子。 - 【請求項２】絶縁性消弧媒体が封入されている容器内
に、円筒状の可動接触子と、該可動接触子と同心円状に
配置され、該可動接触子と相互に嵌め合い接触して通電
する円環状の固定接触子とが収納されて成り、前記固定
接触子の接触部に、導電性材料からなる円環状の集電部
材を備えていることを特徴とする集電子。 - 【請求項３】前記円環状の集電部材は、円環の一部に切
り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１又は
２記載の集電子。 - 【請求項４】前記円環状の接触子には、径方向に放射状
に貫通し、かつ、軸方向に延びる切り割りが形成される
と共に、該円環状の接触子の内側に円環状の凹部を設
け、該凹部に前記円環状の集電部材が嵌め込まれている
ことを特徴とする請求項２又は３記載の集電子。 - 【請求項５】前記集電部材は、前記固定接触子の凹部と
接する部分に円形状の接合面が形成されていることを特
徴とする請求項４記載の集電子。 - 【請求項６】前記集電部材は、銅およびクロム銅，黄銅
等の銅系合金，アルミ，アルミ系合金のいずれかを主た
る材質として形成され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集電子。 - 【請求項７】絶縁性ガスが封入された容器と、該容器内
に配置された固定接触子と、該固定接触子と対向配置さ
れ、該固定接触子と接離可能に配置されている可動接触
子と、絶縁ロッドを介して伝達される操作器の操作力に
よって前記可動接触子を可動すると共に中空部を有する
中心軸と、該中心軸の外側に設けられ、前記固定接触子
と可動接触子の間に発生するアークに吹き付けるガスを
圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮されたガスを前
記アークに案内する絶縁ノズルとを備え、前記固定接触
子と可動接触子が、円環状の集電部材を介して電気的に
接続されて電流が通電されていることを特徴とするガス
遮断器。 - 【請求項８】絶縁性ガスが封入された容器と、該容器内
に配置された固定接触子と、該固定接触子と対向配置さ
れ、該固定接触子と接離可能に配置されている可動接触
子と、絶縁ロッドを介して伝達される操作器の操作力に
よって前記可動接触子を可動すると共に中空部を有する
中心軸と、該中心軸の外側に設けられると共に前記固定
接触子と可動接触子の間に発生するアークに吹き付ける
ガスを圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮されたガ
スを前記アークに案内する絶縁ノズルと、前記固定接触
子と可動接触子のいずれか一方の接触部に設けられ、導
電性材料からなる円環状の集電部材とを備えていること
を特徴とするガス遮断器。 - 【請求項９】絶縁性ガスが封入された容器と、該容器内
に配置された固定接触子と、該固定接触子と対向配置さ
れ、該固定接触子と接離可能に配置されている可動接触
子と、絶縁ロッドを介して伝達される操作器の操作力に
よって前記可動接触子を可動すると共に中空部を有する
中心軸と、該中心軸の外側に設けられ、前記固定接触子
と可動接触子の間に発生するアークに吹き付けるガスを
圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮されたガスを前
記アークに案内する絶縁ノズルと、前記固定接触子の接
触部に設けられ、導電性材料からなる円環状の集電部材
とを備えていることを特徴とするガス遮断器。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| KR101721948B1 (ko) * | 2013-09-11 | 2017-03-31 | 엘에스산전 주식회사 | 컴팩트화된 접점 조립구조를 가지는 차단기 |
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| CN113611550B (zh) * | 2021-07-27 | 2023-06-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种承载大电流的快速机械开关 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4181837A (en) * | 1976-09-15 | 1980-01-01 | Westinghouse Electric Corp. | Compressed-gas circuit interrupter having insulated contacts |
| US4393291A (en) * | 1979-10-12 | 1983-07-12 | Brush Switchgear Limited | Gas blast interrupters |
| ES499929A0 (es) * | 1980-02-28 | 1982-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Interruptor automatico del tipo de extincion de arco por chorro de gas |
| EP0081253A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Druckgasschalter |
| JPS63108629A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | 株式会社東芝 | 環状接触子 |
| JPH0719505B2 (ja) * | 1988-06-02 | 1995-03-06 | 株式会社東芝 | 断路器 |
| FR2737936B1 (fr) * | 1995-08-18 | 1997-09-19 | Gec Alsthom T & D Sa | Disjoncteur muni d'une resistance de fermeture avec dispositif d'insertion |
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2002
- 2002-03-14 JP JP2002069447A patent/JP4003492B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2002-09-25 US US10/253,932 patent/US6664494B2/en not_active Expired - Lifetime
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- 2002-11-28 KR KR1020020074749A patent/KR100919855B1/ko active IP Right Grant
-
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- 2004-02-13 HK HK04101001A patent/HK1058260A1/xx not_active IP Right Cessation
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