JP2012079453A - 細隙消弧型気中開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】細隙消弧型気中開閉器の消弧性能の向上と、小形化とを図る。
【解決手段】固定電極１１と、円弧状通路に沿って回動する可動接点部１２ａを有する可動電極１２と、可動接点部１２ａの円弧状通路に沿って設けられた細隙１５ｃを有する消弧室１５と、細隙を内側に位置させて消弧室１５に取り付けつけられた磁路形成部材１９とを備える。細隙１５ｃは、可動接点部１２ａの通過を許容する可動接点通過用細隙部１５c1と、この細隙部よりも円弧状通路の円弧の外周側にあって、可動接点通過用細隙部１５c1よりも狭い隙間を有する狭細隙部１５c2とを有している。磁路形成部材１９は、細隙を間にして対向する一対の側壁部と、一対の側壁部の狭細隙部側の端部間を連結する連結部とを一体に有していて、一対の側壁部の狭細隙部側の部分の対向間隙を可動接点通過用細隙部側の部分の対向間隙よりも狭くするような断面形状を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、細隙消弧型の消弧機構を備えた気中開閉器に関するものである。

高圧配電線路や特別高圧配電線路に用いる開閉器として、特許文献１に示されているような細隙消弧型の気中開閉器が用いられている。細隙消弧型の気中開閉器は、支持碍子に保持された固定電極と、固定電極に設けられた固定接点部に接触した状態になる投入位置と固定接点部から離れた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられる可動接点部を有する可動電極と、可動接点部の円弧状通路に沿って設けられた細隙を備えた細隙消弧部を有する消弧室とを備えている。細隙消弧部に設けられる細隙は、可動接点部の通過を許容する大きさの隙間を持って円弧状通路に沿って円弧状に伸びる可動接点通過用細隙部と、可動接点通過用細隙部の外周側に形成されて、該可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部とにより構成される。狭細隙部は、可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持つように形成される。

図１１ないし図１３は、特許文献１に示されたものと同様な細隙消弧型の気中開閉器を示したものである。図１１は要部の正面図、図１２は要部の上面図、図１３は図１１の消弧室部分の側面図である。これらの図において、１は固定電極、２は可動電極、５は固定電極１を収容した固定電極収納室５ａと、細隙消弧部５ｂとを有する消弧室である。

固定電極１は、消弧室５の固定電極収納室５ａ内に収容されて、消弧室５と共に支持碍子６に固定されている。固定電極１は、細隙消弧部５ｂ寄りの端部に固定接点部１ａを有している。可動電極２は、鎌形（ほぼＬ字形）に形成されて、その一端が軸３により回動自在に支持されている。可動電極２の他端には、固定電極の固定接点部１ａに接触する刃形の可動接点部２ａが形成されている。可動電極２は、図示しない操作機構により操作されることにより、その可動接点部２ａが、固定電極１に設けられた固定接点部１ａに接触した状態になる投入位置と、固定接点部１ａから所定の絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って変位させられる。

消弧室５は、アークが接触した際に消弧性を有するガスを発生する樹脂からなっていて、その細隙消弧部５ｂには、可動電極２の可動接点部２ａの円弧状通路に沿って伸びる細隙５ｃが形成されている。細隙５ｃは、可動接点部２ａの円弧状通路の一部をなすように設けられた円弧状の可動接点通過用細隙部５c1と、可動接点部２ａの円弧状通路の外周側に、可動接点通過用細隙部５c1よりも狭い隙間を持って形成されて、可動接点通過用細隙部５c1に連通させられた狭細隙部５c2とを有している。可動電極２の可動接点部２ａは、可動接点通過用細隙部５c1内を通して、開路位置と投入位置との間を変位させられる。固定電極１の固定接点部１ａが設けられた端部には、可動接点部２ａを固定接点部１ａから引き離した際に両接点部間に発生するアークＡの固定接点部側の脚部を移行させるためのアーキングホーン８が取り付けられている。

消弧室５の細隙消弧部５ｂには、強磁性体からなる磁路形成部材９が取り付けられている。磁路形成部材９は、図１２に示すようにＵ字形の断面形状を有するように形成されていて、細隙５ｃを内側に位置させるように細隙消弧部５ｂに外側から嵌合されて、ボルト１０により細隙消弧部５ｂに固定されている。

図１１ないし図１３に示された開閉器において、通電状態で可動接点部２ａが固定接点部１ａから離れると、両接点部間にアークＡが発生し、アークＡの固定接点部側の脚部が固定接点部１ａからアーキングホーン８に移行する。脚部がアーキングホーン８に移行したアークＡは、可動電接点部２ａが固定接点部１ａから離れるに従って引き延ばされて、細隙消弧部５ｂの細隙５ｃ内に引込まれ、細隙５ｃ内で発生した消弧性のガスにより冷却されて消滅させられる。

可動接点部２ａとアーキングホーン８との間に発生しているアークＡが細隙内に引き込まれた際には、アークＡの周囲に磁束が発生する。この磁束は磁路形成部材９に集中的に流れるため、磁路形成部材９とアークＡとの間に電磁力が働く。この電磁力によりアークが磁路形成部材９側に引き寄せられて狭細隙部５c2内に引込まれるため、アークが引き延ばされて消滅し易くなり、消弧性能が向上する。

特開２０００-１７３４１２号公報

細隙消弧型気中開閉器においては、細隙消弧部５ｂを構成している樹脂がアークの接触により消耗するため、開閉回数の増大に伴って細隙消弧部５ｂが消耗していき、やがて消弧機能が喪失して寿命に至る。細隙消弧部５ｂの各部のうち、消耗が激しいのは、アークが最も集中するアーキングホーン８の近傍の部分である。従って、開閉器の寿命を延ばすためには、細隙消弧部５ｂのアーキングホーン近傍に位置する部分の肉厚を十分に厚くしておく必要がある。

従来の細隙消弧型気中開閉器では、細隙消弧部５ｂのアーキングホーン近傍に位置する部分の肉厚に合わせて、細隙消弧部５ｂの細隙５ｃが設けられた部分の磁路形成部材９が取付けられる部分の肉厚を均一に厚くして、磁路形成部材９の断面形状をＵ字形としていた。そのため、狭細隙部５c2と磁路形成部材９との間の距離が長くなって、狭細隙部５c2内で磁路形成部材９からアークに働く電磁力が弱くなり、アークＡを狭細隙部５c2内に誘導する力が弱くなるのを避けられなかった。アークＡを狭細隙部５c2内に誘導する力が弱いと、アークＡを狭細隙部５c2の深奥部まで引込むことができないため、細隙５ｃの短い区間でアークＡを十分に引き延ばすことができない。従って、従来の開閉器では、アークを消弧に必要な長さまで引き延ばすために、細隙５ｃの長さを長くしておく必要があり、消弧室が大型化するという問題があった。

またアークを狭細隙部内に引き込む力が弱い場合には、可動接点部２ａと固定接点部１ａとの間に発生したアークＡ全体を細隙５ｃ内に確実に引き込むことが難しくなるため、従来の開閉器では、可動電極２を鎌形にして、可動接点部２ａを固定接点部１ａから開離させる過程で、可動電極２と固定電極１との間の絶縁距離が十分に大きくなるまでの間、可動電極の可動接点部２ａが設けられた部分を細隙５ｃ内に位置させた状態に保つようにしている。しかしながら、可動電極２の形状を鎌形にすると、可動電極が大型になる上に、開閉器を開路する際に必要な可動電極のストロークが長くなるため、消弧室が大型になることと相俟って、開閉器が大型になるのを避けられなかった。

本発明の目的は、消弧性能を低下させることなく、消弧室及び可動電極を小型にして、開閉器の小型化を図ることができるようにした細隙消弧型気中開閉器を提供することにある。

本発明は、支持碍子に支持された固定電極と、固定電極に設けられた固定接点部に接触した状態になる投入位置と固定接点部から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられる可動接点部を有する可動電極と、可動電接点部の円弧状通路に沿って設けられた細隙を備えた細隙消弧部を有する消弧室とを備えた細隙消弧型気中開閉器を対象とする。
細隙消弧部に設けられる細隙は、可動接点部の円弧状通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部と、可動接点部の円弧状通路の円弧の外周側に可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部とを有している。

本発明に係わる開閉器は、細隙を内側に位置させた状態で消弧室の細隙消弧部に取り付けつけられて、細隙内に存在するアークの周囲に発生する磁束を流す磁路を形成する磁路形成部材を備える。磁路形成部材は、細隙を間にして対向する一対の側壁部と、一対の側壁部の可動接点通過用細隙部と反対側に位置する端部間を連結する連結部とを一体に備えた構成を有する。磁路形成部材は、一対の側壁部の狭細隙部を間にして対向する部分の対向間隙を、両側壁部の可動接点通過用細隙部を間にして対向する部分の対向間隙よりも狭くするような断面形状を有するように構成する。

上記のように構成すると、磁路形成部材と狭細隙部との間の距離を、磁路形成部材と可動接点通過用細隙部との間の距離よりも短くすることができるため、狭細隙部側で磁路形成部材とアークとの間に働く電磁力を大きくして，狭細隙部内にアークを引き込む力を大きくすることができ、可動接点部が固定接点部から開離した際に両接点部間に発生するアークを細隙消弧部の細隙内に確実に引き込むことができる。また、細隙内に引き込んだアークを、強力な電磁力により、狭細隙部の深奥部まで確実に誘導することができるため、アークを細隙内に引込んだ直後に、狭細隙部内の深奥部に確実に引き込んで十分に引き延ばすことができる。従って、可動接点部の円弧状通路に沿った細隙の長さを従来より短くしても、細隙内でアークを十分に引き延ばして、消弧部を構成する樹脂にアークが接触した際に発生する消弧性ガスの冷却作用により、アークを確実に消滅させることができる。従って、消弧性能を何等低下させることなく、細隙消弧部の長さを短くして、消弧室の小型化を図ることができ、開閉器の小型化を図ることができる。

また上記のように構成すると、細隙消弧部の細隙内にアークを引き込む力を増大させて、可動接点部が固定接点部から開離した際に両接点部間に発生するアーク全体を確実に細隙内に引き込むことができるため、可動電極を鎌形に形成する必要性がなくなる。従って、可動電極として、折曲げ部を有しない形状を有する小型のものを用いて、開閉器の小型化を図ることができる。

本発明の好ましい態様では、磁路形成部材に、その連結部側に頂点を有するＶ字形の横断面形状を持たせて、磁路形成部材と細隙との間の距離を、連結部側に向って徐々に短くしていくように構成する。

上記のように構成すると、可動接点通過用細隙部から狭細隙部側に向かうに従って、アークに働く電磁力を強くしていくようにすることができるため、狭細隙部の深奥部内へのアークの誘導を確実に行わせて、アークをより効果的に引き延ばすことができ，消弧性能を向上させることができる。

本発明の他の好ましい態様では、固定電極及び可動電極が１対ずつ設けられて、該１対の可動電極の可動接点部が、対応する固定電極の固定接点部に接触した状態になる投入位置と、対応する固定電極の固定接点部から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられるように構成される。この場合、消弧室は、１対の可動電極にそれぞれ対応する細隙を一対有して、各細隙が可動接点通過用細隙部と狭細隙部とを有し、一対の細隙にそれぞれ対応させて磁路形成部材が一対設けられる。

上記のように構成すると、開閉器を所謂２点切りの構成とすることができるため、固定接点部及び可動接点部にかかる負担と、細隙消弧部に設ける各細隙にかかる負担とを軽減して消弧性能を向上させることができるだけでなく、固定電極、可動電極及び消弧室の消耗を少なくして開閉器の寿命を延ばすことができる。

上記のように２点切りの構成をとる場合、一対の磁路形成部材の隣り合う端部を連結して一体化しておくことが好ましい。

上記のように一対の磁路形成部材を一体化しておくと、部品点数を少なくして組み立てを簡単にすることができる。また一対の磁路形成部材が機械的に一体化されて補強し合うため、細隙消弧部の機械的強度を高めることができる。

本発明の各態様において、可動電極としては、長手方向を円弧状通路の径方向に向けた状態で配置される帯板状の基部と、この基部の長手方向の一端に接続された板状の先端部とを一体に有して、先端部の幅方向の一端側の側辺部が該先端部の幅寸法を先端側に向かって末広がり状に広くしていくように傾斜した形状を有する板状の部材からなっていて、先端部の傾斜した側辺部に固定電極に接触する刃形の可動接点部が形成された構造を有するものを用いることが好ましい。

可動電極を上記のように構成すると、可動電極を鎌形に構成する場合に比べて小形にすることができる上に、可動電極のストロークを短縮することができ、これらのことと、消弧室を小形に構成することができることとが相俟って、細隙消弧型気中開閉器の小型化を図ることができる。また可動電極の軽量化を図ることができるため、可動電極を操作する操作機構の操作トルクの低減を図って、操作機構の小型化と低コスト化とを図ることができる。

本発明によれば、磁路形成部材と狭細隙部との間の距離を磁路形成部材と可動接点通過用細隙部との間の距離よりも短くしたため、狭細隙部側で磁路形成部材とアークとの間に働く電磁力を大きくして，アークを狭細隙部内に引き込む力を大きくすることができ、可動接点部が固定接点部から開離した際に両接点部間に発生するアーク全体を細隙消弧部の細隙内に確実に引き込むことができる。また、狭細隙部側で磁路形成部材とアークとの間に働く強力な電磁力により、細隙内に引き込んだアークを狭細隙部の深奥部まで確実に誘導することができるため、アークを細隙内に引込んだ直後にアークを狭細隙部の深奥部まで確実に引き込んで十分に引き延ばすことができ、可動電極の円弧状通路に沿った細隙の長さを従来より短くしても、アークを確実に消滅させることができる。従って、消弧性能を低下させることなく、細隙消弧部の長さを短くして、消弧室の小型化を図ることができる。

また本発明によれば、細隙内にアークを引き込む力を増大させることができるため、可動電極が固定電極から開離した際に両電極間に発生したアークを確実に細隙内に引き込むことができる。従って、可動電極として鎌形の形状を有しない小型のものを用いて、開閉器の小型化を図ることができる。

本発明において、磁路形成部材の断面形状をＶ字形とした場合には、可動接点通過用細隙部から狭細隙部側に向かうに従って、アークに働く電磁力を強くしていくようにすることができるため、狭細隙部の深奥部内へのアークの誘導を確実に行わせて、アークをより効果的に引き延ばすことができ，消弧性能を向上させることができる。

本発明において、固定電極、可動電極及び細隙を一対ずつ設けて、開閉器を２点切りの構成とした場合には、固定接点部及び可動接点部にかかる負担と、細隙消弧部に設ける各細隙にかかる負担とを軽減して消弧性能を向上させることができるだけでなく、固定電極、可動電極及び消弧室の消耗を少なくして開閉器の寿命を延ばすことができる。

本発明において、長手方向を可動接点部の円弧状通路の径方向に向けた状態で配置される帯板状の基部と、この基部の長手方向の一端に連続する板状の先端部とを一体に有して、該先端部の幅方向の一端側の側辺部を、該先端部の幅寸法を先端側に向かって末広がり状に広くしていくように傾斜させた形状を有する板状の部材により可動電極を構成して、先端部の傾斜した側辺部に固定電極の固定接点部に接触する刃形の可動接点部を形成した場合には、可動電極を鎌形に構成する場合に比べて小形にすることができる上に、可動電極のストロークを短縮することができるため、消弧室を小形に構成できることと相俟って、細隙消弧型気中開閉器の小型化を図ることができる。また可動電極の軽量化を図ることができるため、可動電極を操作する操作機構の操作トルクの低減を図って、操作機構の小型化と低コスト化とを図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係わる細隙消弧型気中開閉器の開路時の構成の要部を示した正面図である。 図１に示した気中開閉器の開路直後の状態を示した正面図である。 図１に示した気中開閉器の要部の上面図である。 図１に示した気中開閉器の消弧室部分の側面図である。 図１に示した気中開閉器の消弧室の横断面図である。 図１に示した気中開閉器の消弧室の縦断面図である。 図１の実施形態で用いる可動電極の構造を示した上面図である。 図１の実施形態において磁路形成部材の形状を異ならせた例を示した上面図である。 本発明の第２の実施形態に係わる細隙消弧型気中開閉器の上面図である。 同開閉器の正面図である。 従来の細隙消弧型気中開閉器の正面図である。 同開閉器の上面図である。 同開閉器の消弧室部分の側面図である。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の要部の構成を図１ないし図８に示した。これらの図において、１１は固定電極、１２は可動電極、１５は、固定電極１１を収容した固定電極収納室１５ａと、細隙消弧部１５ｂとを有する消弧室である。固定電極１１は、消弧室１５の固定電極収納室１５ａ内に収容されて、消弧室１５と共に支持碍子１６に固定されている。固定電極１１は、対向配置した一対の板状の電極構成部材の先端部を内側に折り返して、両電極構成部材の先端部の互いに対向した折り返し部を固定接点部１１ａとした公知のものである。固定電極１１は、その固定接点部１１ａを細隙消弧部１５ｂ寄りに位置させた状態で、固定電極収納室１５ａ内に固定されている。

可動電極１２は、固定電極１１に設けられた固定接点部１１ａに接触した状態になる投入位置(図１に鎖線で示された位置）と、固定接点部１１ａから開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置（図１に実線で示された位置）との間を円弧状通路に沿って回動させられる可動接点部１２ａを有している。

図示の可動電極１２は、長手方向を可動接点部１２ａの円弧状通路の径方向に向けた状態で配置される帯板状の基部１２Ａと、基部１２Ａの長手方向の一端に傾斜板部１２Ｃを介して接続された板状の先端部１２Ｂとを一体に有する板状の部材からなっている。先端部１２Ｂは、該先端部の幅寸法を先端側に向かって末広がり状に広くしていくように、その幅方向の一端側の側辺部１２B1が傾斜させられた台形状の形状を有していて、傾斜した側辺部１２B1に固定電極１１の固定接点部１１ａに接触する刃形の可動接点部１２ａが形成されている。本実施形態で用いている可動電極１２は、従来用いられた鎌形の可動電極とは異なり、固定電極１１側に折れ曲がった折曲げ部を有しない形状を備えている。

本実施形態では、図７に示されているように、可動電極１２の基部１２Ａの長手方向の一端寄りの部分に、可動電極の長手方向に対して傾斜するように折曲げられた傾斜板部１２Ｃが一体に形成され、基部１２Ａと先端部１２Ｂとが、それぞれの板面を、可動電極の回動中心軸線と直交する平面と平行な方向に向けた状態で、傾斜板部１２Ｃを介して接続されている。また可動電極１２の先端部１２Ｂの傾斜板部１２Ｃ寄りの端部には、傾斜板部１２Ｃと反対側に位置させて、基部１２Ａの板面と平行な板面を有する帯板状の回動レバー２３の長手方向の一端が当接され、可動電極の先端部１２Ｂの端部と回動レバー２３の一端とが、これらを貫通したボルト２４と、ボルト２４に螺合されたナット２５とにより締結されている。

回動レバー２３は、その長手方向の他端が可動電極１２の基部１２Ａの長手方向の他端と同じ位置で終端するように設けられていて、回動レバー２３の長手方向の他端と可動電極１２の基部１２Ａの長手方向の他端とが、導電材料からなる可動電極支持部材２６を間にして対向配置されている。可動電極１２の基部１２Ａの長手方向の他端と支持部材２６と回動レバー２３の長手方向の他端とを貫通させて軸１３が設けられ、可動電極の基部１２Ａを貫通して外部に導出された軸１３の一端には、軸１３が可動電極の基部１２Ａから離脱するのを阻止するための止輪２７が取り付けられている。回動レバー２３の他端を貫通して外部に導出された軸１３の他端の外周には雄ネジ部が形成されていて、この雄ネジ部にナット２８が螺合されている。また軸１３に嵌合された座金２９がナット２８に当接され、座金２９と回動レバー２３の長手方向の他端との間に、回動レバー２３と可動電極支持部材２６との間の接触圧力及び可動電極１２と可動電極支持部材２６との間の接触圧力を調節するための圧縮バネ３０が配設されている。ナット２８を締め付けて、バネ３０の付勢力を調節することにより、回動レバー２３と可動電極支持部材２６との間の接触圧力と、可動電極１２と可動電極支持部材２６との間の接触圧力とを適宜に調節し得るようになっている。可動電極１２を回動自在に支持する可動電極支持部材２６は絶縁支持部材３１を介して開閉器のフレーム（図示せず。）に支持されている。

可動電極１２の基部１２Ａの長手方向の一端寄りの部分と回動レバー２３とを貫通させて軸３３が取り付けられ、この軸３３に操作レバー３４の一端が結合されている。操作レバー３４の他端は図示しない操作機構に連結されていて、該操作機構により、操作レバー３４を介して、可動電極１２が回動操作される。可動電極１２は、図示しない操作機構により操作されることにより、その可動接点部１２ａが、固定電極１１の固定接点部１１ａに接触した状態になる投入位置と、可動接点部１２ａが固定接点部１１ａから開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられる。

消弧室１５は、アークが接触した際に消弧性を有するガスを発生する樹脂からなっていて、その細隙消弧部１５ｂには、可動電極１２の可動接点部１２ａの円弧状通路に沿って伸びる細隙１５ｃが形成されている。細隙１５ｃは、可動接点部１２ａの円弧状通路の一部をなすように設けられた円弧状の可動接点通過用細隙部１５c1と、可動接点部１２ａの円弧状通路の外周側に、可動接点通過用細隙部１５c1よりも狭い隙間を持って形成されて、可動接点通過用細隙部１５c1の外周部に連通させられた狭細隙部１５c2とを有している。可動接点通過用細隙部１５c1は、その内部を通して可動接点部１２ａが移動するのを許容するために、可動電極１２の板厚よりも僅かに大きい隙間を有し、狭細隙部１５c2は、可動接点通過用細隙部１５c1よりも狭い隙間を有している。

本実施形態では、可動電極１２がストレートな形状を有するため、可動接点部１２ａが、細隙消弧部の可動接点通過用細隙部１５c1内を通して、開路位置と投入位置との間を変位するのを許容するために、図４に示されているように、可動接点通過用細隙部１５c1が、細隙消弧部１５ｂの側面と固定電極収納室１５ａの側面にも開口するように形成されている。可動電極１２の可動接点部１２ａは、このように細隙消弧部１５ｂの側面と固定電極収納室１５ａの側面とに開口させられた可動接点通過用細隙部１５c1内を通して、開路位置と投入位置との間を変位させられる。固定電極１１の固定接点部１１ａが設けられた端部には、可動接点部１２ａを固定接点部１１ａから引き離した際に両接点部間に発生するアークＡの固定接点部側の脚部を移行させるためのアーキングホーン１８が取り付けられている。

なお図示の例では、可動接点通過用細隙部１５c1全体の隙間を均一とし、狭細隙１５c2の隙間を均一として、可動接点通過用細隙部と狭細隙部との境界部で隙間寸法を段階的に変化させているが、細隙１５ｃの隙間寸法を、細隙消弧部１５ｂの側面側の開口部から、深奥部に向って連続的に狭くしていくように、細隙１５ｃの断面形状をＶ字形として、その細隙１５ｃの隙間が大きい部分を可動接点通過用細隙部とし、隙間が狭い深奥部を狭細隙部としてもよい。

消弧室１５の細隙消弧部１５ｂには、磁路形成部材１９を取付ける磁路形成部材取付け部１５b1が形成され、この取付け部に強磁性体からなる磁路形成部材１９が取り付けられている。磁路形成部材取付け部１５b1は、図５に示されているように、頂点を狭細隙部１５c2側に位置させたＶ字形の断面形状を有するように形成されている。磁路形成部材取付け部１５b1は、細隙１５ｃを間にして対向する一対の側壁部１５b11，１５b12を有していて、これらの側壁部１５b11，１５b12の肉厚が、可動接点通過用細隙部１５c1側から狭細隙部１５c2側に向って次第に薄くなっていくように形成されている。

磁路形成部材１９は、鉄等の強磁性体の板を折曲げ成形したものからなっていて、図５に示されているように、細隙１５ｃを間にして対向する一対の側壁部１９a1，１９a2と、一対の側壁部１９a1，１９a2の可動接点通過用細隙部１５c1と反対側に位置する端部間を連結する連結部１９ｂとを一体に有している。図示の磁路形成部材１９は、連結部１９ｂ側に頂点を有するＶ字形の横断面形状を有するように形成されている。

磁路形成部材１９は、その横断面の形状が、磁路形成部材取付け部１５b1のＶ字形の断面形状にフィットするように形成されていて、磁路形成部材取付け部１５b1に外側から嵌合させた状態で配置されている。磁路形成部材１９は、その連結部１９ｂ寄りの端部と磁路形成部材取付け部１５b1の端部とを貫通したボルト４１と、このボルトに螺合されたナット４２とにより、磁路形成部材取付け部１５b1に固定されている。磁路形成部材１９はＶ字形の横断面形状を有しているため、磁路形成部材１９と細隙１５ｃとの間の距離は、可動接点通過用細隙部１５c1側から狭細隙部１５c2側に向って（連結部１９ｂ側に向って）徐々に短くなっていく。

本実施形態の開閉器において、通電している状態で図２に示すように可動接点部１２ａが固定接点部１１ａから離れると、両接点部間にアークＡが発生し、アークＡの固定接点部１１ａ側の脚部が固定接点部１１ａからアーキングホーン１８（図６参照）に移行する。脚部がアーキングホーン１８に移行したアークＡは、磁路形成部材１９とアークとの間に働く電磁力により細隙１５ｃ内に引込まれ、さらにこの電磁力により、狭細隙部１５c2内に引込まれて引き延ばされる。狭細隙部１５c2内に引込まれて引き延ばされたアークは、アークの接触により細隙消弧部を構成している樹脂から発生した消弧性ガスにより冷却されて消滅させられる。

本実施形態では、磁路形成部材１９が、頂点を狭細隙部１５c2側に位置させたＶ字形の横断面形状を有しているため、磁路形成部材１９と狭細隙部１５c2との間の距離を、磁路形成部材１９と可動接点通過用細隙部１５c1との間の距離よりも短くすることができる。そのため、狭細隙部１５c2側で磁路形成部材１９とアークとの間に働く電磁力を大きくして，狭細隙部１５c2内にアークを引き込む力を大きくすることができ、可動接点部１２ａが固定接点部１１ａから開離した際に両接点部間に発生するアークＡを細隙消弧部１５の細隙内に確実に引き込むことができる。

また、細隙内に引き込んだアークＡを、強力な電磁力により、狭細隙部１５c2の深奥部まで確実に誘導することができるため、アークＡを細隙内に引込んだ直後に、狭細隙部内の深奥部に確実に引き込んで十分に引き延ばすことができる。従って、可動接点部１２ａの円弧状通路に沿った細隙の長さを従来より短くしても、細隙内でアークＡを十分に引き延ばして、細隙消弧部１５ｂを構成する樹脂にアークが接触した際に発生する消弧性ガスの冷却作用により、アークを確実に消滅させることができる。従って、消弧性能を何等低下させることなく、細隙消弧部１５ｂの長さを短くして、消弧室の小型化を図ることができ、開閉器の小型化を図ることができる。

また本実施形態のように構成すると、細隙消弧部１５ｂの細隙１５ｃ内にアークを引き込む力を増大させて、可動接点部が固定接点部から開離した際に両接点部間に発生するアーク全体を確実に細隙１５ｃ内に引き込むことができるため、可動電極１２を鎌形に形成する必要性がなくなる。従って、可動電極１２として、固定電極側に折れ曲がった折曲げ部を有しないストレートな形状を有する小型のものを用いることができる。このような形状の可動電極を用いると、可動電極を小型に構成することができるだけでなく、可動電極のストロークを短縮することができるため、開閉器の小型化を図ることができる。また可動電極の軽量化を図ることができるため、可動電極を操作する操作機構の操作トルクの低減を図って、操作機構の小型化と低コスト化とを図ることができる。

上記の説明では、磁路形成部材取付け部１５b1の断面形状をＶ字形とし、磁路形成部材１９の横断面形状をＶ字形にするとしたが、磁路形成部材１９は、細隙１５ｃを間にして対向する一対の側壁部を有して、該一対の側壁部の狭細隙部１５c2を間にして対向する部分の対向間隙を、両側壁部の可動接点通過用細隙部１５c1を間にして対向する部分の対向間隙よりも狭くするような断面形状を有するように構成されればよく、必ずしもＶ字形の横断面形状を有するように構成する必要はない。

例えば、図８に示すように、磁路形成部材取付け部１５b1の側壁部１５b11及び１５b22の肉厚を、可動接点通過用細隙部１５c1側では厚くし、狭細隙部１５c2側では薄くして、磁路形成部材取付け部１５b1の側壁部１５b11及び１５b22の肉厚が可動接点通過用細隙部側と狭細隙部側との間で段階的に変化するように磁路形成部材取付け部１５b1を形成して、磁路形成部材１９の横断面の形状を、磁路形成部材取付け部１５b1の横断面の形状にフィットする形状としてもよい。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係わる細隙消弧型気中開閉器の構成を図９及び図１０に示した。本実施形態では、固定電極１１′及び可動電極１２′が１対ずつ設けられて、該１対の可動電極１２′，１２′の可動接点部１２ａ′，１２ａ′が、対応する固定電極１１′，１１′の固定接点部１１ａ′，１１ａ′に接触した状態になる投入位置と、対応する固定電極の固定接点部１１ａ′，１１ａ′から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられるように構成されている。消弧室１５′は、固定電極収納部１５ａ′と、細隙消弧部１５ｂ′とを有していて、細隙消弧部１５ｂ′には、１対の可動電極１２ａ′，１２ａ′にそれぞれ対応させて１対の細隙１５ｃ′，１５ｃ′が設けられている。各細隙１５ｃ′は、可動電極の可動接点部１２ａ′の円弧状通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部１５c1′と、円弧状通路の円弧の外周側に可動接点通過用細隙部１５c1′よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部１５c1′に連通させられた狭細隙部１５c2′とを有している。一対の細隙１５ｃ′，１５ｃ′にそれぞれ対応させて一対の磁路形成部材１９′，１９′が設けられている。本実施形態では、一対の磁路形成部材１９′，１９′の隣り合う端部が連結されて一体化されることにより、両磁路形成部材１９′，１９′がＷ字形の横断面形状を有する一つの部材を構成している。

本実施形態のように構成すると、開閉器を所謂２点切りの構成とすることができるため、固定接点部１１ａ′及び可動接点部１２ａ′にかかる負担と、細隙消弧部１５ｂ′に設ける各細隙１５ｃ′にかかる負担とを軽減して消弧性能を向上させることができるだけでなく、固定電極、可動電極及び消弧室の消耗を少なくして開閉器の寿命を延ばすことができる。

また本実施形態のように、一対の磁路形成部材１９′、１９′を一体化しておくと、部品点数を少なくして組み立てを簡単にすることができる。また一対の磁路形成部材が機械的に一体化されて補強し合うため、細隙消弧部１５ｂ′の機械的強度を高めることができる。

１１ 固定電極
１１ａ 固定接点部
１２ 可動電極
１２ａ 可動接点部
１２Ａ 基部
１２Ｂ 先端部
１２B1 傾斜した側辺部
１５ 消弧室
１５ａ，１５ａ′ 固定電極収納室
１５ｂ，１５ｂ′ 細隙消弧部
１５b1，１５b1′ 磁路形成部材取付け部
１５ｃ，１５ｃ′ 細隙
１５c1，１５c1′ 可動接点通過用細隙部
１５c2，１５c2′ 狭細隙部
１８ アーキングホーン
１９，１９′ 磁路形成部材
１９a1，１９a2 側壁部
１９ｂ 連結部

Claims (5)

1. 支持碍子に保持された固定電極と、前記固定電極に設けられた固定接点部に接触した状態になる投入位置と前記固定接点部から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられる可動接点部を有する可動電極と、前記可動接点部の円弧状通路に沿って設けられた細隙を備えた細隙消弧部を有する消弧室とを備え、前記細隙は、前記可動接点部の円弧状通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部と、前記円弧状通路の円弧の外周側に前記可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて前記可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部とを有している細隙消弧型気中開閉器において、
   前記細隙を内側に位置させた状態で前記消弧室の細隙消弧部に取り付けつけられて、前記細隙内に存在するアークの周囲に発生する磁束を流す磁路を形成する磁路形成部材を備え、
   前記磁路形成部材は、前記細隙を間にして対向する一対の側壁部と、前記一対の側壁部の前記可動接点通過用細隙部と反対側に位置する端部間を連結する連結部とを一体に有し、
   前記磁路形成部材は、前記一対の側壁部の前記狭細隙部を間にして対向する部分の対向間隙を、両側壁部の前記可動接点通過用細隙部を間にして対向する部分の対向間隙よりも狭くするような断面形状を有していること、
   を特徴とする細隙消弧型気中開閉器。
2. 前記磁路形成部材は、前記連結部側に頂点を有するＶ字形の横断面形状を有し、前記磁路形成部材と前記細隙との間の距離が前記連結部側に向って徐々に短くなっていくように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の細隙消弧型気中開閉器。
3. 前記固定電極及び可動電極は１対ずつ設けられて、該１対の可動電極の可動接点部が、対応する固定電極の固定接点部に接触した状態になる投入位置と対応する固定電極の固定接点部から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を円弧状通路に沿って回動させられるように構成され、
   前記消弧室は、前記１対の可動電極にそれぞれ対応させて前記細隙を一対有していて、各細隙が前記可動接点通過用細隙部と狭細隙部とを有し、
   前記磁路形成部材は、前記一対の細隙にそれぞれ対応させて一対設けられていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の細隙消弧型気中開閉器。
4. 前記一対の磁路形成部材は、隣り合う端部が連結されて一体化されていることを特徴とする請求項３に記載の細隙消弧型気中開閉器。
5. 前記可動電極は、長手方向を前記円弧状通路の径方向に向けた状態で配置される帯板状の基部と、この基部の長手方向の一端に接続された板状の先端部とを一体に有して、前記先端部の幅方向の一端側の側辺部が該先端部の幅寸法を先端側に向かって末広がり状に広くしていくように傾斜した形状を有する板状の部材からなっていて、前記先端部の傾斜した側辺部に前記固定電極の固定接点部に接触する刃形の可動接点部が形成されていること、
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の細隙消弧型気中開閉器。

Images