JP2718012B2 - 限流開閉要素 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は限流開閉要素に関する。 ［従来の技術］ 運転電流を主接触部から補助接触部に転流し、補助接
触部が、可動接触子と固定接触子との間に形成された少
なくとも一つの接触部のために補助磁界用装置が設けら
れ、この装置の軸線が可動接触子の広がる配置平面に垂
直に配置されるように構成されている遮断器が知られて
いる（アメリカ合衆国特許第2555799号明細書参照）。
この公知の装置はアーク駆動補助手段の分類のもとで多
種多様に知られた対策のうちの一つである。 限流式の開閉器具では早期に始まる速やかな開極が最
も重要な前提である。開閉器具ではこのことは一般に高
速の接極子システムにより達成される。しばしば接極子
システムは開閉ラッチ機構の解錠の前に既に可動接触子
を打つ。アーク駆動を促進するために電流力を可動接触
子に作用させるのもまた普通である。かかる手段は同時
にアーク駆動補助手段として利用される。そのために有
効な磁界が接触箇所で補助的に弓形鉄片、鉄板又は吹き
消しコイルにより強められる。それによりアークを速や
かに消弧室の中に押し込めることができる。その際磁力
発生の本来の中心つまり電磁引き外し装置は、一般に接
触部から比較的遠く離れて置かれている。 ［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、可動接触子に強い開極力を与え、かつ消
弧室の有無にかかわらず使用できるような、限流式の開
閉要素又は開閉器具を開発することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、この発明によれば、電磁
引き外し装置が接触部の開動作を行い、可動接触子と固
定接触子との間に形成される接触部が補助磁界を発生す
るための装置を備えた限流開閉要素において、接触部の
ための二つの接点が共通の可動接触子に配置され、可動
接触子は少なくともほぼ補助磁界を発生するための装置
の軸線に垂直な平面内にあり、補助磁界を発生するため
の装置が電磁引き外し装置の接極子回路の一部により構
成され、その励磁巻線の軸線が少なくともほぼ可動接触
子の運動方向にあり、その磁界は可動接触子の運動方向
に垂直な主たる成分でもって可動接触子に作用し、接触
部に対する電流方向は、可動接触子が補助磁界によって
固定接触子から反発力を受けるように選ばれる。 この発明により電磁引き外しシステムの中に組み込む
際に、接極子の磁界が直接または漏れ磁界として、アー
ク駆動と速やかな開極とのために合目的に利用できると
いう長所が得られる。 その際磁界に垂直に張られた仮想の平面上に消弧板を
配置することができるので、消弧室を備えた開閉器具の
場合にコンパクトな構成が得られる。前記の公知の装置
では可動接触子の運動方向が補助磁界の方向ではなくこ
れに対し直角に延びている。そのために消弧板は補助巻
線の内部又はこれに対しずれた平面上にしか配置でき
ず、これはかさばった構成を招く。 接触部のための二つの接点が共通の可動接触子に配置
され、可動接触子が少なくともほぼ補助磁界用装置の軸
線に垂直な一平面上に広がるときには、可動接触子への
特に強力な力作用が得られる。かかる接触子は磁石装置
をＵ字形又は鎌形に囲む。その際可動接触子は開極力の
ために大きな作用面を提供する。共通な可動接触子は補
助磁界の周りに複数のターンを形成することもでき、そ
れにより力作用は更に増大される。固定接触子が二つの
接触部の共通な可動接触子と共に接触部範囲にそれぞれ
Ｕ字形の脚を形成するときには、電流ループが形成され
るのでアークの駆動が周知の方法で促進される。 補助磁界用装置を接極子回路の一部とすることによ
り、最大の磁力を発揮する中央部が空間的にこれに接近
して配置された接触部に直接作用できる。その際接極子
はそれ自体周知の方法で可動接触子と協働し、それによ
り衝撃接極子効果が利用される。 後に詳述するように死点位置及び拘束装置を備えた機
構により、磁力の作用を接触部を開極するためにそれ自
体周知の方法で配分できる。補助磁界用装置が電磁石で
あり、二つの接触部が共通な可動接触子のそばでこの電
磁石の励磁巻線に直列に接続されているようにすること
ができる。その際全運転電流が開極のために直接、従っ
て開閉ラッチ機構に作用する電磁引き外し装置無しで
も、利用されるということが保証される。その際可動接
触子は直接引き外し装置の磁界の中に可動に支持され、
可動接触子の中の電流方向はコイル電流の電流方向と逆
に向いている。 ［実施例］ 次にこの発明に基づく開閉要素の複数の実施例を示す
図面により、この発明を詳細に説明する。 第１図は限流開閉要素の原理説明図で、可動接触子３
と固定接触子４との間にそれぞれ形成された二つの接触
部1,2が配置されている。接触子は接点５を支持する。
接触部がその閉成位置にあるとき、補助磁界７の発生装
置６の軸線14は可動接触子３の広がる配置平面に垂直に
向いている。ほぼ補助磁界７の発生装置の軸線の方向に
可動接触子３の運動方向が置かれている。矢印方向９へ
の端子導体８を経由する電流方向は、可動接触子３が補
助磁界７によって固定接触子から突き離される力を受け
るように選ばれている。 補助磁界７の発生装置６は、端子11を有する励磁巻線
10を備えた電磁石と、磁界を磁心13に導き戻す帰磁路体
12とから成る。 仮想の軸線14を有する磁界が図の紙面の上方にＮ極を
有するときには、磁界７は電流方向９の際に開極するよ
うに電流に作用する。 二つの接触部1,2に対し共通な可動接触子３の脚は接
点５を支持し、可動接触子４と共にＵ字形の脚つまり電
流ループを形成する。接触部が開極するとき、仮想のＵ
字形の軸線の方向にしかもＵ字形の底の方向に力がアー
クに加えられる。従って消弧室15の消弧板はアークの駆
動方向に配置できる。この際端子導体８は同時にアーク
ホーンとして働き、その際第２のアークホーン16が下側
のアークホーンの上方に配置できる。かかる消弧室15は
両接触部に配置できる。その際接触部範囲における漏れ
磁界が消弧室へのアーク送り込みを支援し、それにより
アークの電流方向と折衝部範囲での漏れ磁界とに垂直な
力がアークに加えられる。 接触部への通電は電磁石の巻線に対する直列回路とし
て設計できる。 二つの接触部のための可動接触子３は、この実施例で
は機械的な軸17を中心として回動可能である。両接触部
は、端子導体８の間の電流回路の中の二重遮断部として
開かれるように働く。 第２図では二つの接触部のための共通な可動接触子３
が補助磁界の発生装置の軸線14に対しほぼ垂直な一平面
上に配置されている。固定接触子は共通な可動接触子３
と共にそれぞれ接触部範囲でＵ字形の脚を形成する。既
に述べた種類のアーク駆動補助手段が必要でないとき
に、電流の流出入は幾何学的に異なる構成とすることも
できる。他方では磁石作用をアークの駆動のためにも利
用するように、Ｕ字形又は鎌形の共通の接触子３の脚が
磁石範囲で終わるべきであり、従って例えば短く構成さ
れるべきである。それにもかかわらず第３図に示すよう
に、可動接触子を補助磁界７の軸線14の周りに複数のタ
ーンを成すように導くことができる。 第２図又は第３図に示す可動接触子は、ほぼ補助磁界
７の発生装置の軸線14すなわち磁界軸線14の方向へ並進
的に可動とするか、又は第２図に示す可動接触子３が広
がる平面上の軸線を中心として回転可能に支持すること
ができる。それにより共通な可動接触子３の端部はここ
でも近似的に磁界の方向に可動である。磁界はこの発明
に基づく装置では固定接触子４の中の電流により強化さ
れる。限流開閉要素の場合には小さい電流値でも既に大
きい開極力が、磁界に対する接触部の位置のためにまた
特別な可動接触子のために生じるので、開閉ラッチ機構
と電磁引き外し装置とを備えた遮断器の場合にも、比較
的低速で差し支えない比較的簡単な電磁引き外しシステ
ムで間に合う。 第４図は本発明の実施例を示し、第１図と同等部分に
は同符号が付されている。、補助磁界用装置６が接極子
回路18の一部であり、プランジャ19が可動接触子に結合
された仮想の部分20上に開極するように作用することに
より、接極子22が可動接触子３と協働するようになって
いる開閉要素が示されている。接触部はこの実施例では
電気絶縁性の壁部分から成る部分室21の中に配置されて
いる。補助磁界用装置６は電磁石であり、共通な可動接
触子３において二つの接触部は電磁石の励磁巻線10に対
し直列に接続されている。 第４図に示す接極子22が拘束装置から力を加えられ、
可動接触子３が開極行程の前に死点位置を有する機構に
より導かれているのが有利である。その際遮断すべき電
流値の電流が接極子をその死点位置を越えて動かすのに
確実に十分であるように、拘束力を調節すべきである。
それにより遮断器の望ましくない早すぎる開極が避けら
れ、それにもかかわらずしきい値以上の強い磁気的な開
極力が利用される。 接点溶着が起こらなくなる時間の経過後に初めて接極
子22が可動接触子の閉成方向に解放されるように、拘束
装置が構成されているときには更に有利である。それに
より接触部の早すぎる閉成が避けられるので、接触子が
溶着するおそれがない。

【図面の簡単な説明】 第１図は限流開閉要素の原理を説明するためのその一部
を破断しかつ一部の部品を取り外した状態の斜視図、第
２図及び第３図はそれぞれ第１図に示す可動接触子の異
なる例の補助磁界に対する配置を示した斜視図、第４図
は本発明の実施例の正面図である。 1,2……接触部、３……可動接触子、４……固定接触
子、５……接点、６……装置、７……補助磁界、10……
励磁巻線、14……軸線、18……接極子回路、22……接極
子。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．電磁引き外し装置が接触部の開動作を行い、可動接
   触子（３）と固定接触子（４）との間に形成される接触
   部（１、２）が補助磁界（７）を発生するための装置
   （６）を備えた限流開閉要素において、接触分のための
   二つの接点（５）が共通の可動接触子（３）に配置さ
   れ、可動接触子（３）は少なくともほぼ補助磁界（７）
   を発生するための装置の軸線（14）に垂直な平面内にあ
   り、補助磁界（７）を発生するための装置が電磁引き外
   し装置の接極子回路の一部により構成され、その励磁巻
   線（10）の軸線（14）が少なくともほぼ可動接触子
   （３）の運動方向にあり、その磁界は可動接触子の運動
   方向に垂直な主たる成分でもって可動接触子に作用し、
   接触部に対する電流方向は、可動接触子（３）が補助磁
   界（７）によって固定接触子（４）から反発力を受ける
   ように選ばれていることを特徴とする限流開閉要素。 ２．共通な可動接触子（３）が補助磁界（７）を発生す
   るための装置の軸線（14）の周りに複数のターンを形成
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の開閉
   要素。 ３．固定接触子（４）が共通な可動接触子（３）と共に
   接触部の範囲にそれぞれＵ字形の脚を形成することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の開閉要素。 ４．可動接触子（３）が、開極行程の前に死点位置を有
   する機構により導かれていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の開閉要素。 ５．接極子（22）が拘束装置から力を加えられ、可動接
   触子（３）が開極行程の前に死点位置を有する機構によ
   り導かれ、遮断すべき電流値を有する電流が接極子を死
   点位置を越えて動かすのに充分であるように、拘束力が
   調節されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の開閉要素。 ６．接点溶着が起こらなくなる時間の経過後に初めて接
   極子（22）が可動接触子（３）の閉成方向に解放される
   ように、拘束装置が構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の開閉要素。 ７．補助磁界（７）を発生するための装置（６）が電磁
   石であり、二つの接触部が共通の可動接触子（３）にお
   いてこの電磁石の励磁巻線（10）において直列に接続さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   開閉装置。