JP2015170537A - switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、開閉装置、特に過電流を遮断するための回路遮断器に係わり、電流遮断時に接点間に発生するアークの遮断性能を高めた開閉装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switchgear, and more particularly to a circuit breaker for interrupting overcurrent, and more particularly to a switchgear with improved performance of interrupting an arc generated between contacts when a current is interrupted.
従来の開閉装置では、接点間で発生するアークを消弧グリッドに速やかに移動させるために、アーク電流が流れるアーク電流経路をアークに対して垂直、且つ通電電流が流れる通電経路よりも細く形成して、アークに加わる電磁力を強くしている(例えば特許文献1参照)。また、アーク接点の付近にコイルを設けることで、コイルから発生する磁界によって、アークの電磁力を強くしたものがある(例えば特許文献2参照)。 In the conventional switchgear, in order to quickly move the arc generated between the contacts to the arc extinguishing grid, the arc current path through which the arc current flows is formed narrower than the energization path through which the current flows. Thus, the electromagnetic force applied to the arc is strengthened (see, for example, Patent Document 1). In addition, there is one in which the electromagnetic force of the arc is increased by providing a coil in the vicinity of the arc contact, due to the magnetic field generated from the coil (see, for example, Patent Document 2).
アークの電磁力を強くするには、アークに作用する磁束密度を増加することが重要である。例えば、可動接触子と固定接触子とをアークに対して垂直、且つ電流方向が互いに逆向きとなるよう平行に配置することで、磁束密度は増加する。また、アーク発生時に通過する電流経路であるアーク電流経路の断面積を小さく、またはアーク電流経路長を長くすることで磁束密度を増加することができる。
特許文献1のような従来の開閉装置では、可動接触子と固定接触子とをアークに対して垂直、且つ電流方向が互いに逆向きとなるよう平行に配置することで電磁力を強くしているが、通電接点とアーク接点が同一であるためアークによって接点が損傷するので、接触抵抗の増大から接点間の温度上昇を引き起こす原因となる。また、接点表面が損傷することで電界が高くなり、アークが消弧グリッドへ移動しにくくなり、遮断不能となるおそれがある。
また、特許文献2のような技術においては、通電接点とアーク接点が個別になっており、通電接点が開離した後にアーク接点が開離するため、アーク接点のみが損傷し、通電接点が損傷する心配はない。さらに、通電電流経路の断面積よりもアーク電流経路の断面積の方が小さく形成されているため、アーク電流経路の電流密度が高くなりアークに加わる電磁力が高くなる。しかし、アーク電流経路を長くする場合、消弧グリッド方向にアーク接点が伸びるため、機器サイズが大きくなる。
In order to strengthen the electromagnetic force of the arc, it is important to increase the magnetic flux density acting on the arc. For example, the magnetic flux density is increased by arranging the movable contact and the fixed contact in parallel so that they are perpendicular to the arc and the current directions are opposite to each other. Further, the magnetic flux density can be increased by reducing the cross-sectional area of the arc current path, which is the current path that passes when the arc is generated, or increasing the arc current path length.
In the conventional switchgear as disclosed in Patent Document 1, the electromagnetic force is increased by arranging the movable contact and the fixed contact in parallel so that they are perpendicular to the arc and the current directions are opposite to each other. However, since the current-carrying contact and the arc contact are the same, the contact is damaged by the arc, which causes an increase in temperature between the contacts due to an increase in contact resistance. Further, the contact surface is damaged, the electric field is increased, the arc is difficult to move to the arc extinguishing grid, and there is a possibility that it cannot be interrupted.
In the technique such as
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、アークの速やかな移動が可能でありつつ、さらに機器の小型化を実現した開閉装置を提示することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a switchgear capable of quickly moving an arc and further downsizing an apparatus. .
この発明に係わる開閉装置は、立方体形状を持つ第1の導体部と、前記第1の導体部と対向する第2の導体部と、前記第1の導体部の前記第2の導体部との対向部分に設けられる第1の通電接点と、前記第1の導体部の前記第2の導体部との対向部分に前記第1の通電接点とともに設けられる開口凹部と、前記第1の導体部における前記開口凹部の内部に設けられる第1のアーク電流導体と、前記第1のアーク電流導体に設けられる第1のアーク接点と、前記第2の導体部の前記第1の導体部との対向部分に設けられる第2の通電接点と、前記第2の導体部の前記第1の導体部との対向部分に前記第2の通電接点とともに設けられる第2のアーク電流導体と、前記第2のアーク電流導体に設けられる第2のアーク接点と、前記第1のアーク電流導体に設けられた前記第1のアーク接点と前記第2のアーク電流導体に設けられた前記第2のアーク接点との間に生じるアークを消弧するための消弧グリッドと、前記アークを前記消弧グリッドまで走行させるためのアークランナとを備え、前記第1および第2の通電接点ならびに前記第1および第2のアーク接点が接触する閉極状態で開極指令を受けた駆動機構部により前記第1および第2の導体部を相対的に移動することによって、接触されていた前記第1および第2の通電接点を非接触とするのに続けて、接触されていた前記第1および第2のアーク接点を非接触として、前記第1および第2のアーク接点間でアークを発生するものであって、前記第1および第2のアーク電流導体は、前記第1のアーク接点と前記第2のアーク接点との間に生じるアークを介して形成されるアーク電流経路を構成し、前記アーク電流経路を流れる電流を互いに逆方向に流通するように並行して設けられて、前記アーク電流経路により生成される磁界によって前記アークを前記消弧グリッドへ向けて駆動するものであり、前記アーク電流経路を構成する前記第1および第2のアーク電流導体のそれぞれの断面積は前記第1の通電接点と前記第2の通電接点との接触面の面積よりも小さく形成されているものである。 The switchgear according to the present invention includes a first conductor portion having a cubic shape, a second conductor portion facing the first conductor portion, and the second conductor portion of the first conductor portion. A first energizing contact provided in the facing portion and an opening recess provided together with the first energizing contact in the facing portion of the first conductor portion with the second conductor portion; Opposing portions of the first arc current conductor provided in the opening recess, the first arc contact provided in the first arc current conductor, and the first conductor portion of the second conductor portion. A second current-carrying contact provided with the second current-carrying contact in a portion of the second conductor part opposite to the first conductor part, and the second arc. A second arc contact provided on the current conductor; and the first arc power An arc extinguishing grid for extinguishing an arc generated between the first arc contact provided on a conductor and the second arc contact provided on the second arc current conductor; and An arc runner for traveling to the arc extinguishing grid, and the drive mechanism that receives the opening command in the closed state where the first and second energizing contacts and the first and second arc contacts are in contact with each other. By relatively moving the first and second conductor portions, the first and second current-carrying contacts that have been in contact with each other are made non-contact, and then the first and second that have been in contact with each other. The arc contact is not contacted, and an arc is generated between the first and second arc contacts, wherein the first and second arc current conductors are the first arc contact and the second arc contact. Arc contacts A magnetic field generated by the arc current path, which is formed in parallel so that currents flowing through the arc current path flow in opposite directions to each other. To drive the arc toward the arc extinguishing grid, and the respective cross-sectional areas of the first and second arc current conductors constituting the arc current path are the first current-carrying contact and the second current-carrying contact. It is formed smaller than the area of the contact surface with the current-carrying contact.
この発明によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができる。 According to this invention, while realizing miniaturization, the electromagnetic force that drives the arc can be increased and the arc can be quickly moved to the arc extinguishing grid, thereby reducing damage to the contacts and rapidly extinguishing the arc. Therefore, it is possible to obtain a switchgear that is small and has improved circuit safety and interruption performance.
実施の形態1.
この発明における実施の形態1を図1から図4までについて説明する。図1は実施の形態1による開閉装置の開極状態での消弧室部分の要部構成を概略的に示す側面図である。図2は実施の形態1による閉極状態の接触子を拡大して示す図であり、(a)は一部を断面で示す上面図、(b)は一部を断面で示す側面図、(c)は斜視図である。図3は実施の形態1による開極途中状態の接触子を拡大した一部を断面で示す側面図である。図4は実施の形態1によるアーク発生状態の接触子を拡大して示す図であり、(a)は一部を断面で示す側面図、(b)は斜視図である。
図において、開閉装置は絶縁物からなるケース1の両端部に、外部の電力回路と接続される端子部2および3が設けられ、中央部に消弧室Aが設けられている。消弧室Aには、端子部2と電気的に接続された固定接触子4と、端子部3と導体5を介して電気的に接続され、回転軸6aのまわりに回動するように設けられた可動接触子6と、この可動接触子6の上方に配置され、端子部2と電気的に接続される固定側アークランナ7と、この固定側アークランナ7と対向するように端子部3と電気的に接続される可動側アークランナ8と、これら固定側アークランナ7と可動側アークランナ8の上方に配置され、開極時に固定接触子4と可動接触子6が開離する際に発生するアーク9を取り込み冷却するための、複数枚の消弧板を所定間隔保持して重ねられた消弧グリッド10が設けられている。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view schematically showing a main part configuration of an arc extinguishing chamber portion in the open state of the switchgear according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is an enlarged view of a contact in a closed state according to the first embodiment, where (a) is a top view partially showing a cross section, (b) is a side view showing a part in cross section, c) is a perspective view. FIG. 3 is a side view showing, in section, a part of an enlarged contact in the middle of opening according to the first embodiment. FIGS. 4A and 4B are enlarged views of the contact in the arc generation state according to the first embodiment, where FIG. 4A is a side view partially showing a cross section and FIG. 4B is a perspective view.
In the figure, the switchgear is provided with
固定接触子4は、固定アーク接点4aと、固定アーク電流導体4bと、接圧ばね4cと固定通電接点4dと、固定導体4eから構成される。
立方体形状の固定導体4eは、可動接触子6に対向する面から端子部2に向かう方向に押し出されるように凹部Cが設けられている。可動接触子6に対向する凹部Cでない面には、定格電流が流れる通電接点4dが配置される。さらに、固定導体4eの凹部Cには、アーク9が発生する固定アーク接点4aを設けた固定アーク電流導体4bが可動通電可能な構造で配置される。固定アーク電流導体4bは、通電接触面積よりも小さい断面積で形成され、固定アーク接点4aに対して逆側の面にある接圧ばね4cによって、可動側接触子6の閉極状態において開極方向に接圧が掛るようになっている。固定アーク接点4aの消弧グリッド10方向の端面は、固定通電接点4dの消弧グリッド10方向の端面よりも同一またはそれ以下に形成される。ここで、固定導体4eの凹部Cは、可動接触子6に対向する側方開口面およびこの側方開口面との対向面を形成する側方壁面を有し、また、消弧グリッド10に対向する上方開口面およびこの上方開口面との対向面を形成する下方底面を有する
短冊のように形成された板状の固定アーク電流導体4bは、消弧グリッド10方向および可動接触子6方向へ開放する開口部分をもって立方体形状の固定導体4eに設けられた有底の凹部Cの内部に収容されている。固定アーク電流導体4bの一方の端部である下方端は凹部Cの下方底面に設けられた枢支点で支承され、固定アーク電流導体4bは下方端を回動中心として回動自在に設けられている。固定アーク電流導体4bの他方の端部である上方端に設けられた固定アーク接点4aは可動接触子6方向へ前後に所定距離範囲だけ移動可能となっている。そして、固定アーク電流導体4bの上方端は凹部Cの上方開口面から消弧グリッド10方向へ突出せず、固定アーク電流導体4bは凹部Cの内部のみで限定的な回動を行うものである。
The fixed
The cube-shaped
可動接触子6は、可動アーク接点6bと可動アーク電流導体6cと、可動通電接点6dと、可動導体6eから構成される。可動導体6eには、固定通電接点4dに対向する面に定格電流が流れる可動通電接点6dが配置され、可動導体6eの固定接触子4に対向する面の下方から、固定接触子4方向に向かって、通電接触面よりも小さい断面積でL字形状に突出した可動アーク電流導体6cが形成されている。可動アーク電流導体6cのL字形状に突出したアーク9に対して垂直に形成される部分は長ければ長い方が電磁力は大きくなるため、長い方が好ましい。可動アーク電流導体6cには固定アーク接点4aと対向する箇所に可動アーク接点6bが配置されている。可動アーク接点6bの消弧グリッド10方向の端面は、可動通電接点6dの消弧グリッド10方向の端面よりも同一またはそれ以下に形成される。
The
つまり、閉極状態において、可動アーク電流導体6cおよび可動アーク接点6bは、固定導体4eに収納されるように形成配置されており、可動アーク電流導体6cおよび可動アーク接点6bは消弧グリッド10方向に突出することがないので、小型化が可能となっている。
端子部2の周囲には、端子部2に流れる過電流を検出して開極指令を出力する過電流検出器11が配置されている。過電流検出器11からの開極指令は駆動機構部12に伝達され、駆動機構部12によって可動接触子6が回転軸6aのまわりに回動され、固定アーク接点4aに対して可動アーク接点6bが、固定通電接点4dに対して可動通電接点6dが開閉動作させるように構成されている。
That is, in the closed state, the movable arc
Around the
また、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dよりも、固定アーク接点4aおよび可動アーク接点6bが遅れて開極し、固定アーク接点4aおよび可動アーク接点6bの間でアーク9が発生するように、可動アーク電流導体6cの固定接触子4方向に突出させる距離と接圧ばね4cの放勢状態時のばね長を調整して形成される。
なお、可動アーク電流導体6cは可動導体6eと一体化し、同じ材料で構成しても良いし、別の材料で構成して、ボルトや溶接などで結合しても良い。
可動アーク接点6bは、可動アーク電流導体6cと一体化し、同じ材料で構成しても良い。また、可動アーク接点6bのアーク発生面と可動アーク電流導体6cの固定接触子4に対向する面を同一に揃える構造としても良い。
固定接触子4の構成も同様に、固定アーク接点4aのアーク発生面と固定アーク電流導体4bの可動接触子6に対向する面を同一に揃える構造としても良い。
Further, the fixed
The movable arc
The
Similarly, the configuration of the fixed
次に、この発明開閉装置の動作について、図2から図4までを参照して説明する。
図2は閉極状態の固定接触子4と可動接触子6を拡大して示すものであり、(a)は一部を断面で示す上面図、(b)は一部を断面で示す側面図、(c)は斜視図である。閉極状態では、可動アーク接点6bと固定アーク接点4a、可動通電接点6dと固定通電接点4dが夫々結合しており、定格電流を通電する。定格電流の通電路は、2通りあり、ひとつは可動導体6e→可動通電接点6d→固定通電接点4d→固定導体4eである。もうひとつは、可動導体6e→可動アーク電流導体6c→可動アーク接点6b→固定アーク接点4a→固定アーク電流導体4b→固定導体4eとなる。つまり、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aは、可動通電接点6dと固定通電接点4dに対して並列となっており、2通りの通電路から定格電流を通電する。
Next, the operation of the opening / closing device of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an enlarged view of the
続いて、短絡電流、過負荷電流等の過電流が流れると、過電流検出器11が過電流を検出し、駆動機構部12に開極指令を出すことにより、可動接触子6が開極し始める。
図3は開極途中状態であり、可動通電接点6dと固定通電接点4dの開離時の固定接触子4と可動接触子6を拡大した断面図である。可動接触子6が開極し始めると、可動通電接点6dと固定通電接点4dが開離する。その際に、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aも伴うよう開極動作を開始するが、接圧ばね4cによって、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aは結合している。従って、過電流は図3の矢印の如く、可動導体6e→可動アーク電流導体6c→可動アーク接点6b→固定アーク接点4a→固定アーク電流導体4b→固定導体4eとなり、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aのみで通電する。
Subsequently, when an overcurrent such as a short-circuit current or an overload current flows, the
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the
続いて、図4はアーク発生状態の固定接触子4と可動接触子6を拡大して示す図であり、(a)は一部を断面で示す側面図、(b)は斜視図である。さらに可動接触子6が開極すると、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aが開離し、可動アーク接点6bと固定アーク接点4aの間にアーク9が発生する。
Next, FIG. 4 is an enlarged view showing the
アーク9には、可動アーク電流導体6cと固定アーク電流導体4bのアーク9に対して垂直方向に流れる電流の磁束密度によって、消弧グリッド10方向に移動させる電磁力が発生する。可動アーク電流導体6cと固定アーク電流導体4bは、可動通電接点6dと固定通電接点4dの通電接触面よりも小さい断面積で形成されているため、通電接点とアーク接点が同一の構成(例えば、特許文献1)よりも大きい電磁力を得られ、アーク9を速やかに、固定側ランナ7と可動側ランナ8を介して、消弧グリッド10に速やかに移動し、消弧される。
The
この発明は上記の如く、互いに開離するよう対峙した固定通電接点4d、可動通電接点6dと、この一対に電気的接続されると共に、定格電流時は固定通電接点4d、可動通電接点6dと共に結合しており、且つ固定通電接点4d、可動通電接点6dが開離した後で遅れて開離する可動アーク接点6b、固定アーク接点4aと、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dの接触面よりも小さい断面積で形成され、且つアーク9に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう配置された可動アーク電流導体6c、固定アーク電流導体4bを備えることで、通電接点とアーク接点が同一の構成(例えば、特許文献1)よりも大きい電磁力を得られ、アーク9を消弧グリッドに速やかに移動可能であるため、接点の損傷低減が可能になり、回路の安全性および遮断性能が向上する。
ここで、アーク9に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう互いに並行して配置された可動アーク電流導体6cと固定アーク電流導体4bとは、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されているので、可動アーク電流導体6cと固定アーク電流導体4bとがアーク9を介して構成するアーク電流経路の電流密度が高くなり、前記アーク電流経路の電流密度が高くなることで、前記アーク電流経路周辺の磁束密度が高くなって、アーク9に作用する磁束密度が高くなり、アーク9に対する磁気駆動力が大きくなるものである。前記アーク電流経路とアーク9が発生するアーク接点4a,6bを近接させることによって、アーク9に作用する磁束密度をより高くすることができ、アーク9に対する大きな磁気駆動力を確保することができる。
そして、可動アーク電流導体6cおよび固定アーク電流導体4bは、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されていることにより、それぞれが形成するアーク電流経路の長さを大きくすることが可能となるものであって、凹部Cの内部などの限られた空間においても細い導体構成でアーク電流経路の長さを大きくすることが容易にできて、アーク9に対する磁気駆動力の増大を図ることができる。
この実施の形態1で示した例では、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dはそれぞれ1対設けられている。可動アーク電流導体6cおよび固定アーク電流導体4bはそれぞれ、対をなす固定通電接点4d,固定アーク接点4aと対をなす可動通電接点6d,可動アーク接点6bとの合計接触面積よりも小さな断面積を持ち、しかも、対の一方の固定通電接点4dと対の一方の可動通電接点6dとの接触面積よりも小さな断面積を持つものである。
As described above, the present invention is electrically connected to the pair of the fixed energizing
Here, the movable arc
The movable arc
In the example shown in the first embodiment, one pair of the fixed energizing
さらに、閉極状態において、固定導体4eの凹部に、可動アーク電流導体6cと可動アーク接点6bが収納されるように可動接触子6と固定接触子4が形成配置されていることにより、従来の開閉装置(例えば、特許文献2)のように消弧グリッド10方向にアーク接点が突出することがないので、小型化が可能である。
すなわち、この発明はグリッド方向に小型化を実現したまま、接点の損傷低減が可能になり、回路の安全性および遮断性能が向上する。
Further, in the closed state, the
That is, according to the present invention, it is possible to reduce the damage of the contact while realizing the miniaturization in the grid direction, and the safety and breaking performance of the circuit are improved.
この発明における実施の形態1では、立方体形状を持つ固定導体4eからなる第1の導体部と、前記第1の導体部と対向する可動導体6eからなる第2の導体部と、前記第1の導体部の前記第2の導体部との対向部分に設けられる固定通電接点4dからなる第1の通電接点と、前記第1の導体部の前記第2の導体部との対向部分に前記第1の通電接点とともに設けられる凹部Cからなる開口凹部と、前記第1の導体部における前記開口凹部の内部に設けられて端部が前記開口凹部の内部空間から突出しない固定アーク電流導体4bからなる第1のアーク電流導体と、前記第1のアーク電流導体に設けられる固定アーク接点4aからなる第1のアーク接点と、前記第2の導体部の前記第1の導体部との対向部分に設けられる可動通電接点6dからなる第2の通電接点と、前記第2の導体部の前記第1の導体部との対向部分に前記第2の通電接点とともに設けられる可動アーク電流導体6cからなる第2のアーク電流導体と、前記第2のアーク電流導体に設けられる可動アーク接点6bからなる第2のアーク接点と、前記第1のアーク電流導体に設けられた第1のアーク接点と第2のアーク電流導体に設けられた第2のアーク接点との間に生じるアーク9を消弧するための消弧室Aの部分要素を構成する消弧グリッド10と、前記アーク9を前記消弧グリッド10まで走行させるためのアークランナ7,8とを備え、前記第1および第2の通電接点ならびに前記第1および第2のアーク接点が接触する閉極状態で開極指令を受けた駆動機構部12により可動接触子6を構成する可動導体6eを閉極状態から開極方向に駆動し前記第1および第2の導体部を相対的に移動することによって、接触されていた固定通電接点4dおよび可動通電接点6dからなる前記第1および第2の通電接点を非接触とするのに続けて、所定時限後に、接触されていた前記第1および第2のアーク接点を非接触として、前記第1および第2のアーク接点間でアーク9を発生するものであって、前記第1および第2のアーク電流導体は、前記第1のアーク接点と前記第2のアーク接点との間に生じるアーク9を介して形成されるアーク電流経路CP2を構成し、前記アーク電流経路CP2を流れる電流を互いに逆方向に流通するように、相互に間隔を置いた平行状態で互いに並行して設けられて、前記アーク電流経路CP2においてアーク9と前記第1および第2のアーク電流導体とでU字状アーク電流経路部分を形成し、このアーク電流経路CP2のU字状アーク電流経路部分により生成される磁界によって前記アーク9を前記アークランナ7,8を介して前記消弧グリッド10へ向けて駆動するものであり、前記アーク電流経路CP2のU字状アーク電流経路部分を構成する前記第1および第2のアーク電流導体のそれぞれの断面積は前記第1の通電接点と前記第2の通電接点との接触面の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする開閉装置が提示されている。
この発明における実施の形態1によれば、固定アーク接点4aからなる第1のアーク接点を設けて前記アーク電流経路CP2を構成する固定アーク電流導体4bからなる第1アーク電流導体は、固定導体4eからなる第1の導体部に設けられ消弧グリッド10および可動導体6eからなる第2の導体部へ向けて開口する凹部Cからなる開口凹部の内部に設けられ、その端部が消弧グリッド10へ向けて突出していないため、構成を小型化することができる。
そして、アーク9に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう互いに並行して配置され前記アーク電流経路CP2を構成する固定アーク電流導体4bからなる第1のアーク電流導体とアーク電流導体6cからなる第2のアーク電流導体とは、固定通電接点4dおよび可動通電接点6dの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されているので、可動アーク電流導体6cからなる第2アーク電流導体と固定アーク電流導体4bからなる第1のアーク電流導体とがアーク9を介して構成するアーク電流経路CP2の電流密度が高くなり、前記アーク電流経路CP2の電流密度が高くなることで、前記アーク電流経路CP2周辺の磁束密度が高くなって、アーク9に作用する磁束密度が高くなり、アーク9に対する磁気駆動力が大きくなるものである。
これにより、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができる。
In the first embodiment of the present invention, a first conductor portion made of a fixed
According to the first embodiment of the present invention, the first arc current conductor composed of the fixed arc
The first arc current conductor and the arc
As a result, the electromagnetic force that drives the arc can be increased and the arc can be quickly moved to the arc extinguishing grid while reducing the size of the arc, thereby reducing the damage on the contacts and promptly extinguishing the arc. Thus, it is possible to obtain a switchgear that is small and has improved circuit safety and interruption performance.
次に、小型化が可能なままアーク9に作用する電磁力を高めるための実施の形態1の変形例である実施の形態2および実施の形態3について、図5および図6を参照して説明する。
Next,
実施の形態2.
この発明における実施の形態2を図5について説明する。図5はこの発明の実施の形態2に係わる開閉装置の可動接触子の側面図である。
この実施の形態2は、可動アーク電流導体6cまたは固定アーク電流導体4bの少なくとも一方のアークが発生する方向の面以外を磁性体13で覆うように配置している。その他の構成は実施の形態1と同様である。
図5では、可動アーク接点6bを設けた可動アーク電流導体6cの固定アーク電流導体4bとの対向面を除いて、可動アーク電流導体6cを可動アーク電流導体6cの両側面および背面を覆うように一体形成された磁性体13で三方から囲んだ形態を例示している。磁性体13の固定アーク電流導体4bとの対向面は可動アーク電流導体6cの固定アーク電流導体4bとの対向面と同一平面を形成している。
磁性体13で固定アーク電流導体4bを覆っても良く、可動アーク電流導体6cまたは固定アーク電流導体4bの少なくとも一方において、その少なくとも一部を磁性体13で覆うようにすれば良い。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a side view of the movable contact of the switchgear according to
In the second embodiment, the
In FIG. 5, the movable arc
The fixed arc
上記のように構成された実施の形態2では、磁性体13によってアークに加わる磁束密度が増加することで磁気駆動力が増加し、アークが消弧グリッドに移行されやすくなるため、遮断性能を向上することができる。さらに、可動アーク電流導体6c、固定アーク電流導体4bが磁性体13で補強されるため可動アーク電流導体6c、固定アーク電流導体4bの機械的強度を高めることができる。
なお、磁性体13はアークスポットに近い程、電磁力を高めることができるので、磁性体13は可動アーク接点6bまたは固定アーク接点4aの接点面まで突出させても良い。すなわち、図5に示すように、磁性体13の固定アーク電流導体4bとの対向面が可動アーク電流導体6cの固定アーク電流導体4bとの対向面と同一平面を形成するようにし他形態とは別に、磁性体13の固定アーク電流導体4bおよび可動アーク電流導体6cの少なくとも一方との対向面が可動アーク接点6bまたは固定アーク接点4aの接点面と同一平面を形成するようにしても良いものである。
In the second embodiment configured as described above, the magnetic drive force is increased by increasing the magnetic flux density applied to the arc by the
In addition, since the electromagnetic force can be increased as the
この発明における実施の形態2によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができるとともに、固定アーク電流導体4bからなる第1のアーク電流導体および可動アーク電流導体6cからなる第2のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を磁性体で覆うように配置したので、遮断性能を更に向上し、かつ、機械的強度を高めて信頼性を確保することができる。
According to the second embodiment of the present invention, it is possible to increase the electromagnetic force that drives the arc while realizing the miniaturization, and the arc can be quickly moved to the arc extinguishing grid, thereby reducing the damage on the contact and the arc. From the first arc
実施の形態3.
この発明における実施の形態2を図6について説明する。図6はこの発明の実施の形態3に係わる開閉装置の可動接触子の側面図である。
この実施の形態3は、可動アーク電流導体6cまたは固定アーク電流導体4bの少なくとも一方のアークが発生する方向の面以外を高分子材料14で覆うように配置している。その他の構成は実施の形態1と同様である。
図6では、可動アーク接点6bを設けた可動アーク電流導体6cの固定アーク電流導体4bとの対向面を除いて、可動アーク電流導体6cを可動アーク電流導体6cの両側面および背面を覆うように一体形成された高分子材料14で三方を囲んだ形態を例示している。高分子材料14の固定アーク電流導体4bとの対向面は可動アーク電流導体6cの固定アーク電流導体4bとの対向面と同一平面を形成している。
高分子材料14で固定アーク電流導体4bを覆っても良く、可動アーク電流導体6cまたは固定アーク電流導体4bの少なくとも一方において、その少なくとも一部を高分子材料14で覆うようにすれば良い。
ここで、高分子材料14に用いられる材料として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール、アクリル酸エステル共重合体、脂肪族炭化水素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、イソプレン樹脂、エチレンプロピレンゴム、エチレンビニルアセテート共重合体、ポリアミド樹脂が挙げられる。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view of the movable contact of the switchgear according to
In the third embodiment, at least one of the movable arc
In FIG. 6, the movable arc
The fixed arc
Here, as a material used for the
上記のように構成された実施の形態3では、アーク9の近傍に高分子材料14を配置することによって、アーク9が高分子材料14に接触することで、アブレーション効果によってアーク9の導電率が低下して冷却されるため、遮断性能を向上することができる。
In the third embodiment configured as described above, by placing the
この発明における実施の形態3によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができるとともに、前記固定アーク電流導体4bからなる第1のアーク電流導体および可動アーク電流導体6cからなる第2のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を高分子材料で覆うように配置したので、遮断性能をより一層向上することができる。
According to the third embodiment of the present invention, while realizing miniaturization, the electromagnetic force for driving the arc can be increased so that the arc can be quickly moved to the arc extinguishing grid, reducing the damage on the contact and the arc. Can be quickly eliminated, and a small-sized switchgear with improved circuit safety and interruption performance can be obtained, and the first arc current conductor and the movable arc
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In addition, within this invention, a part or all of each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 ケース、2 端子部、3 端子部、4 固定接触子、4a 固定アーク接点、
4b 固定アーク電流導体、4c 接圧ばね、 4d 固定通電接点、 4e 固定導体、5 導体、6 可動接触子、6a 回転軸、6b 可動アーク接点、6c 可動アーク電流導体、6d 可動通電接点、6e 可動導体、7固定側アークランナ、8可動側アークランナ、9アーク、10 消弧グリッド、11 過電流検出器、12 駆動機構部、13 磁性体、14 高分子材料。
1 case, 2 terminal part, 3 terminal part, 4 fixed contact, 4a fixed arc contact,
4b fixed arc current conductor, 4c contact pressure spring, 4d fixed energization contact, 4e fixed conductor, 5 conductor, 6 movable contact, 6a rotating shaft, 6b movable arc contact, 6c movable arc current conductor, 6d movable energization contact, 6e movable Conductor, 7 fixed side arc runner, 8 movable side arc runner, 9 arc, 10 arc extinguishing grid, 11 overcurrent detector, 12 drive mechanism, 13 magnetic body, 14 polymer material.
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