JP2022189229A - 消弧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消弧装置を完成させるための作業の負担を抑制すること。【解決手段】固定接点を有する固定接触子と可動接点を有する可動接触子を備える回路遮断器で接点が開放された時に生じるアークを消弧する消弧装置１において、発生したアークのアークガスを排出する排気孔１１を有する排気面部１２と、アークを誘導するために用いられる複数の消弧板部を備え、排気面部となる部位を備える部材を屈曲させることで、各々の消弧板部が排気面部の一方側に突出するように構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、消弧装置に関するものである。

短絡電流が流れたときには、回路遮断器に備えられた動作機構部で可動接点を開放することがなされている。可動接点の開放時には、可動接点と固定接点の間に放電（アーク）が生じるが、このアークを消弧装置に備えられた消弧板により引き寄せ、消弧室ケースの消弧性ガスによってアークを消滅させることがなされている。これは、磁束密度が高い方にアークが引き寄せられることを利用する技術であり、接点間に電流が流れることにより周縁に発生する磁界の磁束密度が、消弧板側で高くなるようにすることで、アークを消弧板側に引き寄せている。

特許文献１に記載されているように、従来の消弧装置は、消弧室ケースと磁性体で構成した複数枚の消弧板とから構成されている。また、消弧室ケースは、異物侵入を規制しつつアークガスを排出する排出部と、排出部の両端から延出する側壁とから構成されている。このような消弧室ケースに消弧板が取り付けられるが、通常、消弧室ケースに対して消弧板が上下方向に複数枚配設され、側壁で固定されている。また、消弧室ケースは加熱により消弧性ガスを放出する絶縁性材料で構成されている。

特開２０１１－２３８６７６号公報

ところで、従来の消弧装置は、絶縁体からなる消弧室ケースに対して複数枚の消弧板を圧入して固定している。そのため、小さな部品に圧入をする作業が生じていたり、部品点数が多くなっていたりしたため、組付け作業が負担であるという点が問題であった。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、消弧装置を完成させるための作業の負担を抑制することである。

上記課題を解決するため、固定接点を有する固定接触子と可動接点を有する可動接触子を備える回路遮断器で接点が開放された時に生じるアークを消弧する消弧装置であって、発生したアークのアークガスを排出する排気孔を有する排気面部と、アークを誘導するために用いられる複数の消弧板部を備え、排気面部となる部位を備える部材を屈曲させることで、各々の消弧板部が排気面部の一方側に突出するようにした消弧装置とする。

また、排気面部の下端から一方側に突出する部位により形成された第一の消弧板部と、排気面部の左右端部の少なくとも片方から一方側に突出する部位により形成された第二の消弧板部と、を備えた構成とすることが好ましい。

また、第二の消弧板部は、排気面部の左右端部の少なくとも片方に、排気面部から屈曲した部位に続く折曲辺と、折曲辺から屈曲した部位に続き第一の消弧板部との間に排気面部側にアークガスを導くことが可能な空間を形成可能な垂直辺を備え、垂直辺と排気面部間にガス通路を形成した構成とすることが好ましい。

また、排気面部の左端部に続くように排気面部の一方側に突出する左板部を備え、排気面部の右端部に続くように排気面部の一方側に突出する右板部を備え、左板部と右板部との間に間隙を設けた構成とすることが好ましい。

本発明では、消弧装置を完成させるための作業の負担を抑制することが可能となる。

実施形態の消弧装置を斜め上から見た斜視図である。 図１に示す消弧装置を反対側から見た斜視図である。 図１に示す消弧装置を排気面部側の斜め上側から見た図である。 図１に示す消弧装置を斜め下側から見た斜視図である。 図１に示す消弧装置の展開図である。 図1に示す消弧装置を回路遮断器に収めた場合の固定接点と可動接点との関係を示す図である。ただし、（ｉ）は接点を閉じた状態における可動接点に向けて第一の消弧板部を傾けた例であり、（ｉｉ）は排気面部に対して垂直方向に第一の消弧板部が延びるようにした例であり、（ｉｉｉ）は固定接点に向けて第一の消弧板部を傾けた例である。 左板部を設けず右板部を設けた消弧装置を斜め上から見た斜視図である。 図７に示す消弧装置の展開図である。 回路遮断器の例の斜視図である。ただし、寸法は消弧装置の大きさを想像しやすいように付したものであり、ちょうどこの大きさの回路遮断器に収められる消弧装置だけが発明の範囲のものというわけでは無い。 図９に示した回路遮断器の分解斜視図である。 図６の（ｉ）に示す例のように第一の消弧装置をセットした場合において、アークの挙動の例を示したイメージ図である。ただし、アークを破線で示している。 図１１に示す消弧装置周りで生じる磁束とアークの移動例を示したイメージ図である。ただし、消弧装置などの上方から見たようなイメージ図である。なお、磁束を破線で示し、アークが引っ張られる方向を太矢印で示している。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１乃至図６に示されていることから理解されるように、本実施形態の消弧装置１は、固定接点８１を有する固定接触子８２と可動接点８３を有する可動接触子８４を備える回路遮断器８で接点が開放された時に生じるアークを消弧するものであり、この消弧装置１は発生したアークのアークガスを排出する排気孔１１を有する排気面部１２と、アークを誘導するために用いられる複数の消弧板部を備え、排気面部１２となる部位を備える部材を屈曲させることで、各々の消弧板部が排気面部１２の一方側に突出するようにしている。したがって、部品点数を少なくすることができ、圧入作業をなくすことができるため、消弧装置１を完成させるための作業の負担を抑制することができる。

ここで、代表的な消弧装置１について説明を行う。この消弧装置１は、一枚の板を特定の形状にくりぬきかつ屈曲させることで、排気面部１２と消弧板部を備えた消弧装置１にしたものである。図１乃至図５に示す例では、鉄板をくりぬいた部材を屈曲させることで消弧装置１を作っている。消弧装置１を作る場合に鉄板を用いる必要は無いが、磁性体を用いるのが好ましい。

図１に示す例では、消弧板部が上下方向に２段となるように構成している。より詳しくは、部材を屈曲させることで、方形板状の排気面部１２と、排気面部１２の下端から一方側に突出する第一の消弧板部４１と、第一の消弧板部４１よりも上方に位置する第二の消弧板部４２を備えるように構成している。

排気面部１２の下端から一方側に突出する部位により形成された第一の消弧板部４１と、排気面部１２の左右端部の少なくとも片方から一方側に突出する部位により形成された第二の消弧板部４２と、を備えた構成にすれば、屈曲させる箇所が異なるため、消弧板部の形状や大きさの自由度を高めることができる。また、排気面部１２の左右端部の少なくとも片方から一方側に突出する部位があることにより、排気面部１２に設けた排気孔１１にガスを導きやすくなる。

また、この例では、第二の消弧板部４２を構成するために、排気面部１２の左端部から一方側に突出する左板部７１と、排気面部１２の右端部から一方側に突出する右板部７２を設けている。このように排気面部１２の左右端部の双方から一方側に突出する部位を設けることにより、更に排気面部１２に設けた排気孔１１にガスを導きやすくなる。また、排気面部１２が支える部分から先端までの距離を抑制することができるため、変形し難い強度を持った構造とすることができ、消弧板部が垂れ下がることなどを抑制することができる。また、左板部７１と右板部７２との間に間隙７４を設けることにより、ガスが排気孔１１へ向かう通路を広げることができる。

なお、排気面部１２となる部位を備える部材を屈曲させることで第一の消弧板部４１を形成しているため、折曲角度を調整することで、第一の消弧板部４１が固定接点８１と近い位置となるようにすることができる。つまり、排気面部１２と第一の消弧板部４１とがなす角度を調整することで、消弧板部が固定接点８１と近い位置などになるように調整することができる。第一の消弧板部４１の角度を調整して固定接点８１の位置にあわせるようにすれば、第一の消弧板部４１がガイドとして十分に機能し、アークを消弧装置１内に引き入れやすくなる。なお、図６には第一の消弧板部４１の角度を変えた例を示している。

実施形態の左板部７１や右板部７２は、排気面部１２の左端部や右端部から折曲辺６１が突出するようにし、折曲辺６１と角度をなすように垂直辺６２を形成している。また、実施形態においては、垂直辺６２と排気面部１２の間にガスを通すことができるガス通路２９を形成している。より具体的には折曲辺６１が排気面部１２と垂直辺６２との間に隙間を設けるように垂直辺６２を支持することで、排気面部１２と垂直辺６２の間にガス通路２９を形成している。

ところで、上記した例では、第二の消弧板部４２を構成するために、排気面部１２から右板部７２と左板部７１の双方が延びるような構成としている。しかし、第二の消弧板部４２を構成するために、排気面部１２から右板部７２と左板部７１の双方が延びるような構成とする必要は無い。図７及び図８に示す例では、左板部７１を設けず右板部７２のみを設けるようにしている。なお、右板部７２若しくは左板部７１だけを備える構成とする場合、可動接触子８４の軌道を開けるためにＶ字溝６４を設けるようにすれば良い。この場合、Ｖ字溝６４が設けられることにより幅が狭くなった部位の強度を確保しつつ、第一の消弧板部４１が小さくなりすぎないように構成するのが好ましい。

ところで、実施形態の消弧装置１は、図９に示すような回路遮断器８に内蔵することができる。図１０に示すことから理解されるように、消弧装置１は回路遮断器８の主たる機構を収めるベース部８８に収められる。図９及び図１０に示す例では、消弧装置１は回路遮断器８の各極に配置されているため、３つの消弧装置１が回路遮断器８に収められていることになる。

ベース部８８にカバー部８９を取り付けることにより、概略直方体形状とした回路遮断器８は、内部でアークが発生した際に、アークを消弧装置１側に引き寄せることができる（図１１及び図１２参照）。なお、排気面部１２及び、折曲辺６１を磁性体で形成すれば、消弧装置１側にアークを引き込みやすくなる。

この際、発生したガスは排気面部１２に設けられた排気孔１１とベース部８８に設けた開口を通って、回路遮断器８の外部に排出することができる。このようなことを可能とするため、消弧装置１は、回路遮断器８のベース部８８に収められるが、ベース部に設けられた外部に通ずる開口と対向するように排気面部１２が配置される。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。

１ 消弧装置
８ 回路遮断器
１１ 排気孔
１２ 排気面部
２９ ガス通路
４１ 第一の消弧板部
４２ 第二の消弧板部
６１ 折曲辺
６２ 垂直辺
７１ 左板部
７２ 右板部
７４ 間隙
８１ 固定接点
８２ 固定接触子
８３ 可動接点
８４ 可動接触子

Claims (4)

1. 固定接点を有する固定接触子と可動接点を有する可動接触子を備える回路遮断器で接点が開放された時に生じるアークを消弧する消弧装置であって、
   発生したアークのアークガスを排出する排気孔を有する排気面部と、
   アークを誘導するために用いられる複数の消弧板部を備え、
   排気面部となる部位を備える部材を屈曲させることで、各々の消弧板部が排気面部の一方側に突出するようにした消弧装置。
2. 排気面部の下端から一方側に突出する部位により形成された第一の消弧板部と、
   排気面部の左右端部の少なくとも片方から一方側に突出する部位により形成された第二の消弧板部と、
   を備えた請求項１に記載の消弧装置。
3. 第二の消弧板部は、排気面部の左右端部の少なくとも片方に、排気面部から屈曲した部位に続く折曲辺と、
   折曲辺から屈曲した部位に続き第一の消弧板部との間に排気面部側にアークガスを導くことが可能な空間を形成可能な垂直辺を備え、
   垂直辺と排気面部間にガス通路を形成した請求項２に記載の消弧装置。
4. 排気面部の左端部に続くように排気面部の一方側に突出する左板部を備え、
   排気面部の右端部に続くように排気面部の一方側に突出する右板部を備え、
   左板部と右板部との間に間隙を設けた請求項３に記載の消弧装置。

Images