JP2004523874A - 低電圧電力遮断器用開閉装置 - Google Patents

Abstract

大電流用の低電圧電力遮断器用開閉装置は、可動接触子支持体（１）に配置された可動開閉接触子（２、３）、固定接触子並びに遮断アークの冷却、消イオン及び消弧のための装置（７、１１）を含む。接触子全幅にわたる固定接触子がアーク接触子機能を備える。接触子支持体（１）の全幅にわたってアーク接触子（５）を持つ可動接触子レバー（２）とアーク接触子を持たない可動接触子レバー（３）が所定の順番で分布して配置される。アーク接触子（５）を有する可動接触子レバー（２）とアーク接触子を持たない可動接触子レバー（３）を交互に設けてもよい。また、アーク接触子（５）を持つ２つ又はそれ以上の可動接触子レバー（２）及びアーク接触子を持たない２つ又はそれ以上の可動接触子レバー（３）を交互に群をなして設けてもよい。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動接触子支持体に配置された可動開閉接触子、固定接触子並びに遮断アークの冷却、消イオン及び消弧のための装置を含む大定格電流の低電圧電力遮断器用開閉装置に関する。
【０００２】
大定格電流の低電圧電力遮断器は機能上の理由から、構造的に非常に幅広の接触子システムを備えている。このことは遮断器の持続電流に関係し、全ての遮断器にとって、定格電流とは無関係に、一般に同じでほぼ最大１００ｋＡであるその遮断能力とは無関係である。その結果、母線の断面積、即ち電流母線及び接触子システムの幅は持続電流に応じ定まる。このような接触子システムでは、可動接触子は所定数の同じ構成の接触子レバーを有する多重接触子システムとして構成される。この接触子レバーは従来、その主接点の他に付加的にアーク接触子とアークホーンを備えている。この構造形態によって、可動開閉接触子の開離動作の際、電流の転流が行われる。即ち、主接点からアーク接触子への電流の転移が行われる。それにより、僅かな持続電流加熱が生ずる。というのは、持続電流が主接点を通して導かれ、該接点は遮断器の対向固定接点と協動し、遮断動作の際にアークによっては負荷されないからである。この主接点は焼損に対して保護され、その結果良好な表面を維持する。そのため、その過渡抵抗、従って継続的な電流加熱が少なくなる。
【０００３】
大負荷及び超大負荷用電力遮断器、例えば限流型電力遮断器の場合、設けられている多数の接触子レバーとその押圧力により相当な力が接触子支持体、特に接触子支持体内の接触子レバーの支持部にも作用し、場合により急速に材料強度の限界に達してしまう。このため、レバーボルトに配置された接触子支持体上の接触子レバーの接触子力の和を全体として減少させるのが望ましい。そこで従来公知の低電圧電力遮断器では、固定接触子側にアーク接触子を配置するのが普通である。直列接点は寸法設計に基づき、可動接触子の所定数の接触子レバーのみが可動接触子に接触するよう作用する。この直列固定接触子は従来の低電圧電力遮断器の場合、主接点より狭く、接触子全幅の中央に配置される。
【０００４】
このような装置は例えば欧州特許第０４１０９０２号明細書に開示されている。そこには、大定格電流用可動多重接触子を備えた低電圧電力遮断器が示されている。この低電圧電力遮断器は僅かな相対間隔をもって互いに並列配置された同一長さの複数の接触子フィンガと、投入位置で個々の各接触子フィンガの可動主接点と協動する固定主接点とを備えている。更に、少なくとも１つの接触子フィンガの端部と可動主接点との間に配置された少なくとも１つの可動アーク接触子が設けられている。この可動アーク接触子はアークが開閉極の中心軸に対して心出しされるように構成された固定アーク接触子と協動する。このことは、特に上記特許明細書の図２から認められるように、固定アーク接触子が中央に固定主接点より幅狭に構成されることを意味する。他の装置は、接触子レバーはその一部にアーク接触子を設けていない可動接触子を備えている。その場合、アーク接触子を持っていない接触子レバーは、従来多重接触子の外側に配置されている。このことは、例えば独国特許第１９７２７６９６号明細書による低電圧電力遮断器の場合にそうである。
【０００５】
これらの装置は全て、可動接触子レバーの支持ボルトの曲げ応力がその中央で著しい力作用によって特に大きくなるという欠点を持っている。
【０００６】
従って本発明の課題は、多数の接触子レバーとそれらの押圧力により引き起こされる接触子支持体上の相当の力が減少され、特に発生する力を接触子レバーの支持ボルトに均等に分布させられる、大定格電流の低電圧電力遮断器用開閉装置を提供することにある。
【０００７】
この課題は、可動接触子支持体に配置された可動開閉接触子、固定接触子並びに遮断アークの冷却、消イオン及び消弧のための装置を含む大定格電流の低電圧電力遮断器用開閉装置において、接触子全幅にわたり配置された固定接触子がアーク接触子機能を備え、従来装置とは異なる形態で、接触子の全幅にわたりアーク接触子を有する可動接触子レバーと、アーク接触子を持たない可動接触子レバーとを所定の順番で分布して配置することで解決される。即ち、従来可動開閉接触子の外側にのみ配置されていたアーク接触子なしの接触子レバーを可動接触子支持体の全幅にわたり分布して、つまり中央部にも設ける。その際、接触子レバーの配置は、接触子支持体の全幅にわたり、アーク接触子を有する可動接触子レバーとアーク接触子を持たない可動接触子レバーを交互に設ける。
【０００８】
しかし、接触子レバーの分布は、アーク接触子を有する２つ又はそれ以上の可動接触子レバー及びアーク接触子を持たない２つ又はそれ以上の可動接触子レバーが交互に部分的に又は群をなして設けられるように行うこともできる。
【０００９】
好ましくは、接触子レバー又は接触子レバー群は、接触子支持体の両外側に各々アーク接触子を持たない可動接触子レバーが配置されるように配置される。
【００１０】
しかし、接触子レバー又は接触子レバー群は、接触子支持体の両外側に各々アーク接触子を有する２つ又はそれ以上の可動接触子レバー及びアーク接触子を持たない２つ又はそれ以上の可動接触子レバーが配置されるように対称に配置すると好ましい。
【００１１】
そうすると、曲げ応力及び場合によっては接触子レバーの高負荷状態の支持ボルトの撓みが減少し、又は中央領域から周辺方向へと分散され、曲げ応力が均等に分布する。
【００１２】
接触子支持体の全幅にわたる有効なアーク接触子のこのような分布と、それに伴い生ずる場所的な分布では、消弧装置全体を遮断アーク用の複数の足を有し、隣接配置された複数の部分消弧装置で構成することで実現できる。その結果空間的に分離した複数のユニット内の並列消弧装置のコストを、消弧室内での複数の部分消弧装置の構成により低減し、遮断器の構造幅を極小化できる。
【００１３】
次により一層の理解のため、保護範囲を限定しない好適な実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、大定格電流用低電圧電力遮断器の多重接触子を有する可動接触子支持体１を示す。可動接触子支持体１は、僅かな相対間隔をもって互いに並列に配置された多数の可動接触子レバー２、３を備えている。ここで一部の可動接触子レバー２は主接点４の他に、接触子レバー２のアークホーン６として構成された端部と主接点４との間に配置されたアーク接触子５を備える。これら可動アーク接触子５は、可動主接点４と同様に図示しない固定アーク接触子及び固定主接点と公知のごとく協動する。本発明によりアーク接触子５を備えない接触子レバー３は、外部領域に限定される従来装置と異なり、部分的に又は群をなして所定の順番で配置される。その際、順番は、本実施例に示す順番に限定されることはない。ここでは接触子支持体１の一方の側部から始まり、アーク接触子なしの２つの接触子レバー３にアーク接触子付きの７つの接触子レバー２が続き、更にアーク接触子なしの４つの接触子レバー３、アーク接触子５付きの７つの接触子レバー２、更にアーク接触子５なしの２つの接触子レバー３と続いている。その際、異なる接触子レバー２、３は均等な応力分布のため接触子支持体１に対称に配置される。この結果、接触子レバー２、３の高応力用支持ボルト１２の曲げ応力及び偶発的に生じる撓みが減り、又は支持ボルト１２の中心領域からその周りに分散し、軽減した曲げ応力が均等に分布する。
【００１５】
図２は、消弧装置７の下に配置された、第１の実施形態に従う図示しない可動接触子支持体１の接触子レバー２、３を示す。ここでは、アーク接触子５を持つ接触子レバー２とアーク接触子を持たない接触子レバー３が図１と同し順番で群をなして配置されている。ここに示す有効なアーク接触子５の接触子支持体１の全幅にわたる分布、それに伴い生ずる部分遮断アークの場所的な分布では、消弧装置７の全体を、隣接配置された遮断アーク用の複数の足１３、１４、１５、１６を有する部分消弧装置８、９、１０に分割することができる。この結果、空間的に分離したユニット状の並列型消弧装置の費用が、消弧室内の複数の部分消弧装置により減少し、遮断器の構造幅を極小化できる。
【００１６】
図３は、消弧装置１１の下の図示しない可動接触子支持体１の接触子レバー２、３の変形実施形態における配置を示す。ここでは、アーク接触子５を持たない接触子レバー３とアーク接触子５を持つ接触子レバー２が各々接触子支持体１の全幅にわたり交互に配置されている。ここで消弧装置１１の構成は、開閉接触子全幅にわたる遮断アークの所望の均等な分布に対応する。
【００１７】
異なる接触子レバーを接触子支持体全体にわたり均等に分布させ、それにより場合によってはアーク接触子を備えた接触子レバーの数の可能な減少により、投入用蓄勢装置の必要な容量を低減し得るので、第１の接触子接触時の極反作用が低減する。このことから結果的に、駆動システムの全機械的構成要素の負荷を減少させ、機械的寿命を延長することができる。母線全幅にわたる固定接触子の構成で、持続電流による加熱が好ましい方向の影響を受ける。より大きな銅量が高い温度傾斜を生じ、その結果良好な熱放散を達成できる。電流の転流が明らかに改善され、その結果消弧装置の良好な消弧挙動に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の装置の、可動接触子支持体上の接触子レバーの配置を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 可動接触子支持体、２、３ 可動接触子、４ 主接点、５ アーク接触子、６ アークホーン、７、１１ 消弧装置、８〜１０ 部分消弧装置、１２ 支持ボルト、１３〜１６ 足

Claims (6)

1. 可動接触子支持体（１）に配置された可動開閉接触子（２、３）、固定接触子並びに遮断アークの冷却、消イオン及び消弧のための装置（７、１１）を含む大定格電流の低電圧電力遮断器用開閉装置において、接触子全幅にわたり配置された固定接触子がアーク接触子機能を備え、前記可動接触子支持体（１）の全幅にわたってアーク接触子（５）を有する可動接触子レバー（２）及びアーク接触子を持たない可動接触子レバー（３）が、所定の順番で分布して配置されたことを特徴とする装置。
2. 前記接触子支持体（１）の全幅にわたり、アーク接触子（５）を持つ可動接触子レバー（２）と、アーク接触子を持たない可動接触子レバー（３）とが交互に存在するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. アーク接触子（５）を持つ２つ以上の可動接触子レバー（２）と、アーク接触子を持たない２つ以上の可動接触子レバー（３）とが、交互に存在するよう配置されたことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記可動接触子レバー（２、３）又は接触子レバー群が、接触子支持体（１）の両外側に各々アーク接触子を持たない可動接触子レバー（３）が位置するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 前記可動接触子レバー（２、３）又は接触子レバー群が、接触子支持体（１）の両外側に各々アーク接触子（５）を有する２つ以上の可動接触子レバー（２）及びアーク接触子を持たない２つ又はそれ以上の可動接触子レバー（３）が位置するように対称に配置されたことを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 消弧装置（７）全体が、遮断アーク用の複数の足（１３、１４、１５、１６）を有する隣接配置された複数の部分消弧装置（８、９、１０）の形で構成されたことを特徴とする請求項１記載の装置。