JP2519594Y2 - 回路遮断器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は回路遮断器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の回路遮断器の閉成状態を示
す側面図である。図において、１は可動接触子、２は可
動接触子１の一端に固着された可動接点、３は可動接触
子１の回動により可動接点２と接離する固定接点、４は
一端に固定接点３が固着されている固定接触子、５は固
定接触子４の他端に接続されている端子部、６は消弧
板、７は消弧板６を保持する消弧側板、８は可動接触子
１を回動させる機構部、９は機構部８を手動で操作する
ためのハンドル、１０はもう一つの端子部、１１は可動
接触子１と端子部１０とを接続する導体、１２はこれら
を収納する容器、１３は排気孔である。

【０００３】次に動作について説明する。図５に示す状
態で、端子部５を電源に、端子部１０を負荷に接続し、
ハンドル９を操作すると、機構部８が動作し可動接触子
１は一端に設けられた回動中心（図示せず）を中心とし
て回動して、可動接点２が固定接点３と接触し、電力が
電源から負荷に供給される。この状態で、通電の信頼性
を確保するために可動接点２は固定接点３に規定の接触
圧力で押えつけられている。

【０００４】ここで回路遮断器より負荷側の回路で短絡
事故などが起こり、回路に大きな短絡電流が流れると、
機構部８内に設けられている電流検出部（図示せず）が
機構部８を動作させ、可動接触子１を回動させることで
可動接点２と固定接点３とが開離し、両接点２，３間に
アークが発生する。しかし、通常、短絡電流などの大電
流が流れると、両接点２，３の接触面における電磁反発
力が非常に強くなり、前記の可動接点２にかかっている
接触圧力に打ち勝つために、可動接触子１は機構部８の
動作を待たずに回動し、両接点２，３の開離が起る。発
生したアークは消弧板６によって引き延ばされて冷却さ
れる。この結果、アーク抵抗が上昇し、短絡電流が小さ
く絞られて限流が起こり、電流零点でアークは消弧され
て限流遮断が完了する。限流は、遮断器の保護機能を向
上させるために、非常に重要である。限流性能を高める
ためには、先に述べたようにアーク抵抗を増大させる必
要がある。

【０００５】アーク抵抗を増大させるためにアークを引
き延ばす方法としてよく使われるのは、例えば特開昭６
０−４９５３３号公報あるいは特開平２−６８８３１号
公報に示されているような固定接触子形状を利用する方
法である。これらに示されている固定接触子形状は、図
５に示す固定接触子４の形状と基本的に同じである。固
定接触子４による電流経路は、図５において、端子部５
から４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを経て固定接点３に
至る。固定接触子４の電流経路４ｅに流れる電流が、ア
ークに及ぼす電磁力となってアークを消弧板６の方向へ
引き延ばす力となる。この結果、アーク抵抗はより高く
なり、限流性能の優れた遮断器が得られる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】通常の交流遮断におけ
る限流性能を高めるには先に述べたようにアーク抵抗を
高めることが必要である。先に述べた従来の固定接触子
４の形状を持つ遮断器の消弧部の側面図を図６、図７に
示す。図６は接点開離直後の状態を示し、図７は可動接
触子１が最大に回動した状態を示す。これらの図におい
て、１４は可動接触子１に設けられた回動中心であり、
また消弧板６及び消弧側板７は省略した。図６に示すよ
うに両接点２，３の開離直後のアークを端子部５の方向
に引き伸ばす電磁力を発生する電流経路は、４ｅだけで
ある。他の電流経路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは全てアー
クを端子部５と反対方向に引き伸ばす電磁力を発生して
いる。４ａと４ｃの電流経路については、これはこれら
の電流経路が固定接点３に対して図面上で下に位置して
いるためである。また、４ｂの電流は、アークの電流と
逆方向のために反発し合い、４ｄの電流はアークの電流
と同方向のために引き合ってアークを端子部５の方向と
逆方向に引き延ばすことになる。したがって、電流経路
４ａが発生するアークを端子部５の方向に引き延ばす電
磁力は減少してしまう。したがって、従来の固定接触子
構造では、固定接触子４に流れる電流の電磁力をアーク
を引き延ばすために効果的に使っていない。

【０００７】また、大電流時に、アークを引き延ばす電
磁力を小さくするような作用もなく、遮断器内で発生す
るアークエネルギーを無意味に大きくしているため遮断
器の損傷も激しい。大電流時には、通常可動接触子１は
図７に示すように最大に回動している。この状態で、ア
ークを端子部５の方向に引き延ばす電磁力を作用させる
と、アークのホットガスが大量に排気孔１３から放出さ
れることになる。これは、遮断器外部における地絡や火
災を引き起しかねず、非常に危険である。もともと、可
動接触子１に流れる電流による電磁力は、アークを端子
部５側に引き延ばす力のため、そのうえ固定接触子４に
よる同方向の電磁力を付加することは更に危険性を高め
ることになる。

【０００８】この考案は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、優れた限流性能を持ちかつアー
クエネルギーによる接点及び固定接触子の消耗の少ない
回路遮断器を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この考案に係る回路遮断
器は、可動接点が閉成状態から開離するときの可動接触
子の回動する方向を上方として、固定接点の可動接点と
接触する面が端子部より下方に位置しかつ固定接点が固
着されている導体と、この導体と端子部の上下方向の接
続を可動接点より回動中心側にある導体で行い、この上
下方向の接続位置から端子部までの接続導体が固定接点
面より上方にあって可動接触子が開成時にはこの上下方
向の接続位置から端子部までの接続導体が可動接点の面
より下方になるように構成される固定接触子を持ち、さ
らにこの固定接触子にアークが移動して固定接触子の消
耗が大きくなるのを防ぐために端子部より下方に位置す
る消弧板を非磁性体とすると共に上方に位置する消弧板
を磁性体としたものである。

【００１０】

【作用】この考案においては、固定接触子を構成する導
体の全ての電流経路が接点開離直後のアークを端子部の
方向に引き延ばす電磁力を発生するようにし、可動接触
子が最大に回動した状態ではアークを端子部の方向に引
き延ばす電磁力が減少する。また、アーク発生後も磁性
体の消弧板方向にはアークが移動するが固定接触子以下
の非磁性体の消弧板にはアークが移動しないので固定接
触子の消耗も少ない。

【００１１】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図１について説
明する。図１は可動接触子の閉成状態を示す側面図であ
り、前記従来のものと同一または相当部分には同一符号
を付して説明を省略する。図において、４Ａは固定接触
子で、逆Ｕターン形状の導体によって４ａ，４ｄ，４ｅ
が構成されている。ここで、端子部５は固定接点３の接
触面よりも上方に位置している。固定接触子４Ａの固定
接点３が固着されている部分４ｅと端支部５との接続は
４ａと４ｄとでなされている。４ａは全て固定接点３の
接触面よりも上方に位置しており、４ｄは４ａと４ｅと
を固定接点３の位置よりも回動中心１４側で接続してい
る。６Ａは固定接触子４Ａの端子部５よりも下方に位置
する非磁性体の消弧板、６Ｂは固定接触子４Ａの端子部
５よりも上方に位置する磁性体の消弧板である。なお、
図２は可動接触子１の開成状態を示す側面図であり、こ
の状態では固定接触子４Ａの端子部５に接続されている
部分４ａは可動接点２の接触面よりも下方に位置するよ
うになっている。

【００１２】次に動作について説明する。短絡電流など
の大電流が流れると、機構部の動作を待たずに可動接触
子１が回動し、両接点２，３が開離し、両接点２，３の
間にアークが発生することは、従来と同様である。図３
は両接点２，３が開離した直後の可動接点２の接触面が
まだ固定接触子４Ａの端子部５に接続される部分４ａよ
り下方にある状態を示している。ここで消弧板６Ａ，６
Ｂは簡略化するために省略した。端子部５から固定接触
子４Ａの一部４ａまでで構成される電流経路は、全てア
ークより上方にある。この結果、この電流経路が発生す
るアークに作用する電磁力は、アークを端子部５側に引
き延ばす力である。固定接触子４Ａの一部４ｄに流れる
電流はアークの電流と逆方向のなので、４ｄによる電磁
力もアークを端子部５側に引き延ばす力となる。したが
って、この固定接触子４Ａに流れる電流が発生する電磁
力は、全てアークを端子部５側に引き延ばす力となる。
この結果、接点開離直後のアークは、強力に引き延ばさ
れてアーク抵抗が高くなり、優れた限流性能が得られ
る。

【００１３】次に、可動接触子１が最大に回動した状態
を図４に示す。このときは、電流も接点開離直後に比べ
て増大している。この状態では、端子部５から固定接触
子４Ａの一部４ａまでで構成される電流経路より上方に
位置するアークに作用する電磁力のうち、アークを端子
部５側に引き延ばす力は、固定接触子４Ａで構成される
電流経路中４ｄによる電磁力だけになる。可動接触子１
に流れる電流による電磁力はアークを端子部５側に引き
延ばす力であるが、電流路４ａによるこの部分のアーク
に作用する電磁力は、アークを端子部５側と逆方向に引
き延ばす力であり両者はほぼ相殺される。固定接触子４
Ａの４ｄの部分の位置と長さを考えれば、４ｄ部分によ
る電磁力が加わっても、可動接触子１による電磁力が相
殺された方が、電流路４ａより上方のアークを端子部５
側に引き延ばす電磁力が少ないことは明らかである。こ
の結果、排気孔１３からのホットガスの放出量は少な
く，この部分のアークの引き延ばされ方も少なく、発生
するアークエネルギーも少ない。

【００１４】また、固定接触子４Ａより下方の消弧板６
Ａは非磁性体、上方の消弧板６Ｂは磁性体であるため
に、発生するアークエネルギーは固定接触子４Ａよりも
上方に移動するため、固定接触子４Ａ以下の部分の消耗
は上記理由とあわせて考えれば少なくなる。

【００１５】

【考案の効果】以上のように、この考案によれば固定接
触子によって構成される電流経路が全て接点開離直後の
アークを端子部側に引き延ばす電磁力を発生し、さらに
可動接触子が最大に回動した位置においてはアークを端
子部側に引き延ばす電磁力を減少させるように構成した
ので、優れた限流性能を持ち、かつ固定接触子下部には
非磁性体、上部には磁性体の消弧板を配置することによ
り可動接触子が最大に回動した位置におけるアークを固
定接触子の上部へ導くために固定接触子の消耗を少なく
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による可動接触子の閉成状
態を示す消弧部の側面図である。

【図２】図１の可動接触子が開成した状態を示す側面図
である。

【図３】図１において可動接触子が開離した直後の状態
を示す側面図である。

【図４】図３から可動接触子が最大に回動した状態を示
す側面図である。

【図５】従来の遮断器の側面図である。

【図６】図５において可動接触子が開離した直後の状態
を示す側面図である。

【図７】図６から可動接触子が最大に回動した状態を示
す側面図である。

【符号の説明】

１ 可動接触子 ２ 可動接点 ３ 固定接点 ４Ａ 固定接触子 ４ａ，４ｄ，４ｅ 固定接触子を構成する導体 ５ 端子部 ６Ａ 非磁性体の消弧板 ６Ｂ 磁性体の消弧板 １４ 回動中心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 久常 文之 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社 福山製作所内 (72)考案者 福谷 和則 福山市緑町１番８号 三菱電機株式会社 福山製作所内 (72)考案者 仁科 健一 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動中心を持ち一端に可動接点が固着さ
   れている可動接触子と、この可動接触子の回動により前
   記可動接点と接離可能な固定接点とこの固定接点が一端
   に固着されている接続導体とからなる固定接触子と、前
   記接続導体の固定接点が固着されていない他端に形成さ
   れた端子部を持つ回路遮断器において、 前記可動接点が固定接点から開離する方向を上方とし
   て、前記固定接点の可動接点と接触する面が前記端子部
   の位置よりも下方にあり、かつ前記端子部と固定接点と
   の上下方向の接続が前記固定接点の位置を含めてその位
   置よりも前記回動中心側で行われ、さらにこの上下方向
   の接続の位置から前記端子部までの前記接続導体の部分
   は閉成時においては両接点の接触面の位置よりも上方に
   ありかつ開成時には前記可動接触子の可動接点面の位置
   よりも下方にあるように前記固定接触子を構成し、 かつこの固定接触子の他端の端子部の位置よりも下方に
   位置する消弧板を非磁性体とすると共に上方に位置する
   消弧板を磁性体としたことを特徴とする回路遮断器。