JP2011150983A

JP2011150983A - 直流開閉器

Info

Publication number: JP2011150983A
Application number: JP2010013391A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Shibata; 徹郎柴田
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】永久磁石等の後付けや設置が容易であり、消弧室を備えていない交流開閉器と基台等を共通に構成することができる直流開閉器を提供する。
【解決手段】永久磁石２２、２２を基台に対して着脱自在な消弧ユニット２１に支持させており、接点部の前方のスペースへ消弧部２４を進入させるだけで永久磁石２２、２２を基台に設置可能とした。したがって、基台への後付けが容易であるし、消弧ユニット２１以外の部分を交流開閉器と共通に構成することができ、開閉器全体として低コスト化を図ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電路をオン／オフすべく、電路に設けられた接点部を開閉操作するための直流開閉器に関するものである。

従来、直流開閉器においては、接点同士を解離させた際、接点間にアークが発生し、接点同士を解離させているにも拘わらず電流を遮断できない事態が起こり得るため、接点部の近傍にアークを伸張させるための永久磁石を設置している。そして、当該永久磁石の設置態様としては、特許文献１に記載されているように、各接点毎に一対の永久磁石をアークが発生する空間を挟むように設置していた。

特開平１０−１５４４４８号公報

一般的に、たとえば比較的電流のアンペアが小さい電路に対して使用する交流開閉器の中には、消弧室が設けられておらず、永久磁石の有無を除くと、直流開閉器と略同じ構成とされるものがある。つまり、そのような交流開閉器に永久磁石を設置すれば直流開閉器を構成することができる。したがって、永久磁石以外の構成要素を両開閉器で共通とすることにより、低コスト化を期待することができる。

しかしながら、特許文献１に記載されているような従来の直流開閉器では、永久磁石の設置姿勢等が複雑であるため、永久磁石が設置される基台やケース側に別途構成を設けなければならず、交流開閉器と構成を共通にすることが困難であるという問題がある。また、別途構成を設ける必要がなかったとしても、後付け作業が非常に煩わしいという問題もある。さらに、一対の永久磁石を設置するにあたり、同じ極同士が対向するように設置してしまうと、アークを伸張させることができないため、永久磁石の設置に気を配らなければならず、手間がかかるという問題もある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、永久磁石等の後付けや設置が容易であり、消弧室を備えていない交流開閉器と基台等を共通に構成することができる直流開閉器を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、基台上に電路を形成し、前記電路に、当該電路をオン／オフするために開閉可能な接点部を設けるとともに、前記基台に、前記接点部を開閉操作するための操作部材を設置してなる直流開閉器であって、前記接点部の近傍に、前記接点部を開いた際に生じるアークを伸張させるための１つの永久磁石を設置するとともに、前記永久磁石を、前記基台に対して着脱自在な合成樹脂製の支持部材に、当該支持部材を前記基台に設置した際、Ｎ極若しくはＳ極の何れかが前記接点部側へ向く姿勢で支持させたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記基台上に前記電路を複数形成しており、前記接点部を各電路毎に備えてなる直流開閉器であって、前記支持部材が連結部により複数連結された消弧ユニットを設け、当該消弧ユニットを前記基台に対して着脱自在としたことを特徴とする。

本発明によれば、アークを伸張させて消弧させるための永久磁石を、基台に対して着脱自在な合成樹脂製の支持部材に支持しているため、永久磁石の基台への後付けが容易である。したがって、支持部材が設置されていない基台等を交流開閉器と共通に構成することができ、開閉器全体として低コスト化を図ることができる。また、１つの永久磁石のみでアークを伸張させるため、永久磁石のＮ極若しくはＳ極のどちらを接点部側へ向けていたとしてもアークの消弧が可能である。したがって、従来の如く、永久磁石の支持部材への支持方向に気を配る必要がなく、製造に手間がかからない。
また、請求項２に記載の発明によれば、複数の支持部材を連結部により連結して１つの消弧ユニットを形成しているため、１度に複数の接点部に対して永久磁石を設置することができ、永久磁石の設置に係る作業性が良い。

消弧ユニットが設置された状態の直流遮断器の内部機構を示した斜視説明図である。消弧ユニットが取り外された状態の直流遮断器の内部機構を示した斜視説明図である。消弧ユニットの外観を示した斜視説明図である。（ａ）は消弧ユニットの正面を、（ｂ）は消弧ユニットの上面を、（ｃ）は消弧ユニットの側面を夫々示した説明図である。消弧ユニットを基台に設置する途中の状態を示した説明図である。消弧ユニットが設置された状態にある基台の断面を示した説明図である。

以下、本発明の一実施形態となる直流遮断器について、図面をもとに説明する。

図１は、消弧ユニット２１が設置された状態の直流遮断器１の内部機構を示した斜視説明図である。また、図２は、消弧ユニット２１が取り外された状態の直流遮断器１の内部機構を示した斜視説明図である。
直流遮断器１は、合成樹脂製の基台２上に種々の部材を設置してなるものであって、基台２の後部には電源側端子３、３が、基台２の前部には負荷側端子４、４が夫々設けられている。また、基台２上には、電源側端子３と負荷側端子４とを電気的に接続する２つの電路５が形成されており、各電路５には、固定接点６と可動接点７とからなる接点部が設けられている。そして、当該接点部の近傍に本発明の要部となる消弧ユニット２１が設置されている。さらに、可動接点７を作動させて電路５をオン／オフするための操作ハンドル（操作部材）９、短絡や過電流等の異常電流の発生を検知するための検知基板（図示せず）が設置されている。そして、直流遮断器１においては、検知基板で異常電流の発生を検知すると、操作ハンドル９を作動させて電路５をオフするといったトリップ動作（遮断動作）を実行する。また、操作ハンドル９を作動前の姿勢へ復帰させると、可動接点７が固定接点６側へ移動して両接点６、７が再び接触し、電路５がオンされる。尚、基台２の上方を覆うように図示しないカバー部材が組み付け可能となっており、カバー部材の組み付けに伴い、上記電路５や消弧ユニット２１、検知基板等は、カバー部材内に収納される。また、３０は、各接点部の前方のスペースであって、３１は、接点部同士を仕切る仕切り壁である。

ここで、本発明の要部となる消弧ユニット２１について、図３〜図６にもとづき詳述する。図３は、消弧ユニット２１の外観を示した斜視説明図であり、図４（ａ）は消弧ユニット２１の正面を、図４（ｂ）は消弧ユニット２１の上面を、図４（ｃ）は消弧ユニット２１の側面を夫々示した説明図である。図５は、消弧ユニット２１を基台２に設置する途中の状態を示した説明図であり、図６は、消弧ユニット２１が設置された状態にある基台２の断面を示した説明図である。尚、図６における二点鎖線は、トリップ動作に伴い固定接点６から離隔した可動接点７を示している。

消弧ユニット２１は、２つの永久磁石２２、２２と、永久磁石２２、２２を支持するフレーム部材２３とからなる。フレーム部材２３は、２つの消弧部２４、２４と、消弧部２４、２４を連結する連結部２５とを備え、絶縁性を有する合成樹脂により一体成形されてなる。各消弧部２４は、対向して立設された板状の脚部２４ａ、２４ａ間に支持部２４ｂを架設してなり、支持部２４ｂの前面には、永久磁石２２を収納可能な凹部２６が設けられている。この凹部２６は、前後方向で支持部２４ｂを貫通してはおらず、凹部２６の底面（支持部２４ｂの後面）が、凹部２６内に収納された永久磁石２２の表面を覆うようになっている（図６に示す）。また、凹部２６の高さは、消弧ユニット２１を基台２に設置した状態において、トリップ動作により可動接点７が固定接点６から離隔した際、凹部２６内に収納された永久磁石２２が両接点６、７間に位置するような高さとされている。一方、永久磁石２２は、前後方向（厚み方向）に磁化されたものであって、Ｎ極若しくはＳ極（後述するようにどちらでも良い）を後方に向けた姿勢で凹部２６内に収納される。また、連結部２５は、消弧部２４同士を脚部２４ａの上端で連結しているとともに、上方へ突出するリブ状に形成されており、作業者が消弧ユニット２１を基台２に設置する際に摘むための摘み部としても機能する。

上記消弧ユニット２１は、連結部２５を摘む等して、基台２の上方から各消弧部２４を各接点部の前方のスペース３０へ進入させて設置される。当該設置状態においては、各接点部の前方に永久磁石２２のＮ極若しくはＳ極が位置しており、連結部２５は、仕切り壁３１の上面に載置された状態となる。そして、トリップ動作により可動接点７を固定接点６から離隔させ、上方へ強制的に移動させた際、両接点６、７間にアークが発生するものの、該アークを永久磁石２２側へ伸張させることにより、発生したアークを消弧させることができる。このとき、永久磁石２２のＮ極が接点部側へ向いていると、磁石２２の左部側では、永久磁石２２の磁界とアークの発生により生じる磁界とが打ち消しあい、磁石２２の右部側では、永久磁石２２の磁界とアークの発生により生じる磁界とが足しあわされるため、永久磁石２２の左部側と右部側とで磁界に強弱が生じ、アークは磁界の弱い永久磁石２２の左部側へ伸張する。一方、永久磁石２２のＳ極が接点部側へ向いていると、反対に永久磁石２２の右部側で磁界が弱くなり、アークは永久磁石２２の右部側へ伸張する。このように、永久磁石２２のＮ極若しくはＳ極のどちらが接点部へ向いていたとしても、発生したアークを永久磁石２２側へ伸張させ、結果として消弧させることができる。
また、直流遮断器１を交流遮断器として利用する等の理由により、消弧ユニット２１を取り外したい場合には、連結部２５を摘む等して消弧ユニット２１を上方へ抜き取れば良い。

以上のような構成を有する直流遮断器１によれば、永久磁石２２、２２を消弧ユニット２１に支持させ、基台２に対して着脱自在とし、接点部の前方のスペース３０へ消弧部２４を進入させるだけで基台２に設置可能としている。したがって、基台２への後付けが容易であるし、消弧ユニット２１以外の部分を交流遮断器と共通に構成することができ、遮断器全体として低コスト化を図ることができる。
また、２つの消弧部２４、２４を連結部２５により連結して１つの消弧ユニット２１を形成しているため、１度に２つの接点部に対して永久磁石２２を設置することができ、永久磁石２２、２２の設置に係る作業性が良い。

さらに、各接点部の前方に永久磁石２２を位置させ、１つの永久磁石２２のみでアークを消弧させるため、永久磁石２２のＮ極若しくはＳ極のどちらを接点部側へ向けていたとしてもアークの消弧が可能である。したがって、従来の如く、永久磁石２２の設置方向に気を配る必要がなく、消弧ユニット２１の製造に手間がかからない。
加えて、永久磁石２２の接点部側を、絶縁性を有する合成樹脂製の支持部２４ｂによって覆っているため、アークが永久磁石２２に接触する事態を防止することができる。

なお、本発明に係る直流開閉器は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、消弧ユニットに係る構成等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

たとえば、消弧部と連結部とを別体成形し、基台の形状に応じて大きさの異なる消弧部や長さの異なる連結部を選択的に組み合わせることにより、消弧ユニットを形成可能としてもよい。当該構成を採用することにより、後付けに際しての汎用性を非常に向上することができる。
また、連結部を設けず、単体の消弧部を消弧ユニットとしてもよい。当該構成を採用することにより、１度で複数の消弧部を設置することはできなくなるものの、接点部同士の間隔に拘ることなく消弧ユニットを採用することができ、汎用性の向上を期待することができる。

さらに、消弧部を設置する位置についても、接点部の前方に限定されることはなく、接点部の形状や基台の形状に応じて、接点部の後方に設置してもよいし、接点部の左右何れか側方に設置してもよい。
加えて、上記実施形態では、直流開閉器の一実施例であり、異常電流の発生を検知するための検知基板等を備えた直流遮断器について説明しているが、そのような検知基板等を有しておらず、ただ接点部を開閉操作して電路をオン／オフさせるのみの直流開閉器であっても何ら問題はない。

１・・直流遮断器（直流開閉器）、２・・基台、３・・電源側端子、４・・負荷側端子、５・・電路、６・固定接点、７・・可動接点、９・・操作ハンドル（操作部材）、２１・・消弧ユニット、２２・・永久磁石、２３・・フレーム部材、２４・・消弧部（支持部材）、２４ａ・・脚部、２４ｂ・・支持部、２５・・連結部、２６・・凹部。

Claims

基台上に電路を形成し、前記電路に、当該電路をオン／オフするために開閉可能な接点部を設けるとともに、前記基台に、前記接点部を開閉操作するための操作部材を設置してなる直流開閉器であって、
前記接点部の近傍に、前記接点部を開いた際に生じるアークを伸張させるための１つの永久磁石を設置するとともに、
前記永久磁石を、前記基台に対して着脱自在な合成樹脂製の支持部材に、当該支持部材を前記基台に設置した際、Ｎ極若しくはＳ極の何れかが前記接点部側へ向く姿勢で支持させたことを特徴とする直流開閉器。
前記基台上に前記電路を複数形成しており、前記接点部を各電路毎に備えてなる直流開閉器であって、
前記支持部材が連結部により複数連結された消弧ユニットを設け、当該消弧ユニットを前記基台に対して着脱自在としたことを特徴とする請求項１に記載の直流開閉器。