JP2948969B2 - 断路器 - Google Patents

断路器

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JP2948969B2
JP2948969B2 JP149992A JP149992A JP2948969B2 JP 2948969 B2 JP2948969 B2 JP 2948969B2 JP 149992 A JP149992 A JP 149992A JP 149992 A JP149992 A JP 149992A JP 2948969 B2 JP2948969 B2 JP 2948969B2
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辰夫 山口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、断路器に関し、特に
発電主回路等に用いられる大電流通電用の断路器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば実開昭52ー168260
号公報に記載された従来の断路器の一例を示す要部断面
図であり、図において1および2はそれぞれ第1および
第2の固定フィンガ接触子であり、第1および第2の固
定フィンガ接触子1、2はそれぞれ円筒形状をなし、円
周方向に多数のフィンガが配設され、先端部が内側へわ
ずかにふくらんで接触部1a、2aを形成するととも
に、所定の間隙をもって互いに対向して同軸配置されて
いる。
【0003】3は第1および第2の固定フィンガ接触子
1、2の内径側に同軸状に設けられた円筒形状の可動接
触子であり、この可動接触子3の外周面が断路器の投入
状態において第1および第2の固定フィンガ接触子1、
2の接触部1a、2aと接触している。4および5はそ
れぞれ導体であり、これらの導体4、5にはそれぞれ第
1および第2の固定フィンガ接触子1、2が取り付けら
れている。6は操作棒であり、この操作棒6の一方の端
部にはピストン7を介して可動接触子3が取り付けら
れ、他端には操作装置(図示せず)が接続され、操作装
置により可動接触子3を軸方向に移動できるように構成
されている。
【0004】8は第1の固定フィンガ接触子1を取り付
ける導体4のフランジ内周部に設けられ、例えばテフロ
ンで形成されたリング状の軸受、9は導体4の円筒形の
内周面を摺動するようにピストン7の外周部に設けら
れ、例えばテフロンで形成されたリング状の軸受であ
り、これらの軸受8、9により可動接触子3が駆動案内
されるように支持されている。ここで、軸受8、9にお
ける摺動面との寸法公差は、一般のはめあい公差による
大きめのすきまばめとなっている。
【0005】つぎに、上記従来の断路器の動作について
説明する。断路器の投入状態においては、操作装置によ
り可動接触子3を軸方向(図5の右方向)に移動し、第
1および第2の固定フィンガ接触子1、2の接触部1
a、2aと可動接触子3とを接触状態とし、導体4、5
が第1の固定フィンガ接触子1、可動接触子3および第
2の固定フィンガ接触子2を介して電気的に接続状態と
なっている。第1および第2の固定フィンガ接触子1、
2の接触部1a、2aの内径は、それぞれ部品状態で
可動接触子3の外径よりわずかに小さく形成されている
ため、第1および第2の固定フィンガ接触子1、2の各
フィンガは可動接触子3との接触状態では少し外側(遠
心方向)にたわんで、元の形状に戻ろうとする弾性力に
より安定した接触状態を維持している。
【0006】ここで、導体4、5間の電気的経路に短時
間電流等の大電流が流れると、多大な電磁力が各接触子
に働く。つまり、他相の電流による発生磁束のため相間
方向(図5の断路器の軸に対して直角方向)に引力ない
し斥力としての電磁力が働くとともに、自相の各接触子
自身にもピンチ力が求心方向に作用する。特に、発電主
回路等に用いられる断路器では、200KA程度の大電
流が流れる場合があり、極めて大きな電磁力が発生す
る。したがって、可動接触子3の支持状態と、第1およ
び第2の固定フィンガ接触子1、2自体の強度が、断路
器の大電流通電性能を大きく左右する。
【0007】なお、操作装置により操作棒6を図5の左
方向に移動することにより、第2の固定フィンガ接触子
2と可動接触子3とが開離し、断路器が開極状態とな
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の断路器は以上の
ように構成されているので、断路器が投入状態の場合、
軸受8、9間の支持点間距離X1に対する軸受8と第2
の固定フィンガ接触子2の接触部2aとの距離Y1の割
合がかなり大きくなってしまい、可動接触子3の保持に
がたつきが多く、また第1および第2の固定フィンガ接
触子1、2の各フィンガが一種の片持ち梁の形状をなし
ており、短時間電流通電時の電磁力により接触状態が不
安定となり、接触部分で局部アークが発生したり溶損し
たりすることが発生し、またピンチ力により第1および
第2の固定フィンガ接触子1、2が内側にたわんで塑性
変形してしまうという課題があった。
【0009】さらに、断路器の投入あるいは開極操作の
際に、上記可動接触子3の保持のがたつきにより、可動
接触子3の外面(接触摺動面)が肌荒れしやすいという
課題もあった。
【0010】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、非常に大きな短時間電流を通電
しても、接触部分での局部アークの発生や溶損等の有害
な損傷を抑え、多数回の投入・開極操作に対しても可動
接触子の外面の肌荒れを抑え、大きな短時間通電能力が
得られるとともに、長寿命の断路器を得ることを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る断路器
は、第1の固定フィンガ接触子のほぼ内周全長にわたっ
て内接するように円筒状の内ガイドを設けるとともに、
この内ガイドの第2の固定フィンガ接触子に対向する先
端部に可動接触子を駆動案内する軸受を設けるものであ
る。
【0012】
【作用】この発明においては、第1の固定フィンガ接触
子のほぼ内周全長にわたって内接するように内ガイドを
設けることにより、短時間電流通電時におけるピンチ力
により生じる第1の固定フィンガ接触子の内側へのたわ
みが抑制され、第1の固定フィンガ接触子の塑性変形を
防止でき、内ガイドの先端部に可動接触子を駆動案内す
る軸受を設けることにより、可動接触子を保持する支持
点間距離が長くなり、可動接触子の保持のがたつきが軽
減され、安定した接触状態を保つことができる
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例1を示す断路器の要
部断面図であり、図において図5に示した従来の断路器
と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。
【0014】図において、10は第1の固定フィンガ接
触子1のほぼ内周全長にわたって内接するように設けら
れた円筒状の第1の内ガイド、11は第1の内ガイド1
0の第2の固定フィンガ接触子2に対向する先端部の内
周に可動接触子3を駆動案内するために設けられ、例え
ばテフロンで形成されたリング状の軸受であり、この軸
受11は軸受9とともに可動接触子3を支持保持してい
る。12は第2の固定フィンガ接触子2のほぼ内周全長
にわたって内接するように設けられた円筒状の第2の内
ガイドである。
【0015】つぎに、上記実施例1の動作について説明
する。まず、断路器の投入操作の際には、一方の支持点
である軸受9が導体4のフランジ側に移動していくが、
他方の支持点である軸受11は第1の固定フィンガ接触
子1の先端部に設けられており、最終の支持点間距離X
2は、図5に示した従来の断路器における支持点間距離
1に比べて大きく、また軸受11と第2の固定フィン
ガ接触子2の接触部2aとの距離Y2は、従来の断路器
における距離Y1に比べて小さくなっている。したがっ
て、支持点間距離X2に対する距離Y2の割合が、従来に
比べて小さくなっており、可動接触子3の保持のがたつ
きが無視し得るほど減少できる。
【0016】また、無通電時には、図2の(a)に示す
ように、第1の固定フィンガ接触子1は、接触部1aと
可動接触子3の外周面とが接触して外側に少したわみ、
第1の内ガイド10とは非接触状態となっている。この
時、第1の固定フィンガ接触子1の各フィンガにおける
最大曲げモーメントは、接触部1aの接触反力にフィン
ガ全長を乗じた値であり、応力としては各フィンガの根
元が最大となる。
【0017】これに対し、短時間電流が流れると、ピン
チ力が第1の固定フィンガ接触子1に等分布荷重として
求心方向に働く。この時、第1の固定フィンガ接触子1
の各フィンガは、下方に凸となるように弓形に変形しよ
うとするが、第1の内ガイド10の外周面により先端部
分を除く大部分の領域における変形が規制され、曲げモ
ーメントに寄与する長さもその分短くなり、従来の構造
における短時間電流通電時に比べ、応力も緩和されると
ともに、フィンガ自身塑性変形することが防止される。
【0018】なお、第2の固定フィンガ接触子2のほぼ
内周全長にわたって設けられた第2の内ガイド12にお
いても、上記第1の固定フィンガ接触子1に設けられた
第1の内ガイド10と同様に作用する。
【0019】また、上記実施例1における投入・開極操
作のその他の動作は、図5に示した従来の断路器と同様
に動作する。
【0020】このように、上記実施例1によれば、第1
および第2の固定フィンガ接触子1、2のほぼ内周全長
に内接するように第1および第2の内ガイド10、12
を設けているので、短時間電流通電時におけるピンチ力
にともなう第1及び第2の固定フィンガ接触子1、2の
各フィンガの変形が規制され、また第1の固定フィンガ
接触子1に設けた第1の内ガイド10の先端内周部に可
動接触子3を駆動案内する軸受11を設けているので、
可動接触子3の保持のがたつきが軽減され、フィンガ自
身の塑性変形を防止できるとともに、安定した接触状態
とすることができ、短時間電流通電時の局部アークや溶
損の発生を抑え、投入開極操作における可動接触子3の
外面の肌荒れが低減され、短時間通電能力を大きくで
き、長寿命化が図られるという効果がある。
【0021】実施例2.図3および図4はそれぞれこの
発明の実施例2を示す断路器の投入状態の要部断面図お
よび開極状態の要部断面図である。図において、30は
第2の固定フィンガ接触子2に同軸配置され、耐アーク
性材料で形成されたアーク接触子、31はアーク接触子
30と接触が可能なように先端部分の内径を絞った可動
接触子である。
【0022】つぎに、上記実施例2の動作について説明
する。操作装置により可動接触子31を図3の左方向に
移動して、開極操作を行う。そこで、可動接触子31が
アーク接触子30から開離すると、両者間にアークが発
生する。この時、導体4の内周面、可動接触子31の外
周面およびピストン7によって閉鎖されたシリンダ内
(図4のAで示す空間)に負圧が発生し、SF6ガス等
の特殊絶縁性ガスが、図4に矢印で示すように、可動接
触子31の基部に設けた吸い込み穴32から内側に吸い
込まれ、この気流によって上記アークが消弧される。
【0023】ここで、実施例2では、短時間電流通電時
には、上記実施例1と同様の効果を奏する
【0024】上記実施例1では、小電流開閉性能を有し
ない断路器において、第1および第2の固定フィンガ接
触子1、2のほぼ内周全長にわたって内接するように円
筒状の第1および第2の内ガイド10、12を設けると
ともに、この第1の内ガイド10の第2の固定フィンガ
接触子2に対向する先端部に円筒状の可動接触子3を駆
動案内する軸受11を設けるものとしているが、この実
施例2では、第2の固定フィンガ接触子2にアーク接触
子30を設け、さらにアーク接触子30に接触が可能な
ように先端部分の内径を絞った可動接触子31を第1の
固定フィンガ接触子1に軸受9、11により支持保持し
て構成する小電流開閉性能を付与した断路器において、
第1および第2の固定フィンガ接触子1、2のほぼ内周
全長にわたって内接するように円筒状の第1および第2
の内ガイド10、12を設けるとともに、この第1の内
ガイド10の第2の固定フィンガ接触子2に対向する先
端部に円筒状の可動接触子31を駆動案内する軸受11
を設けるものとし、同様の効果を奏する。
【0025】実施例3.上記実施例2では、ピストン9
の外周部にリング状の軸受9を設け、導体4の内周面、
可動接触子31の外周面およびピストン7によってシリ
ンダ内の気密性を保持するものとしているが、この実施
例3では、さらに導体4のフランジ内周部にリング状の
軸受を設け、シリンダ内の気密性を向上させ、消弧機能
を向上することができる。
【0026】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第1の
固定フィンガ接触子のほぼ内周全長にわたって内接する
するように円筒状の内ガイドを設けるとともに、第2の
固定フィンガ接触子に対向する内ガイドの先端部に可動
接触子を駆動案内するための軸受を設けているので、安
定した接触状態が得られ、大きな短時間電流を通電して
も有害な損傷が発生せず、多数回の投入・開極操作にお
いても可動接触子の肌荒れがなく、短時間通電能力の大
きな、かつ長寿命の断路器が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す断路器の要部断面図
である。
【図2】(a)、(b)はそれぞれこの発明の実施例1
を示す断路器の無通電時の要部拡大断面図および通電時
の要部拡大断面図である。
【図3】この発明の実施例2を示す断路器の投入状態の
要部断面図である。
【図4】 この発明の実施例2を示す断路器の開極動作
の要部断面図である。
【図5】従来の断路器の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
1 第1の固定フィンガ接触子 2 第2の固定フィンガ接触子 3 可動接触子 10 第1の内ガイド(内ガイド) 11 軸受 31 可動接触子
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01H 31/02 H01H 1/38

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同軸上に離隔して対向して配置された円
    筒状の第1および第2の固定フィンガ接触子と、前記第
    1および第2の固定フィンガ接触子の内径側に同軸配置
    された円筒状の可動接触子とを備え、前記可動接触子の
    軸方向の移動により投入または開極動作をする断路器に
    おいて、開極状態の際に前記可動接触子を収納する前記
    第1の固定フィンガ接触子のほぼ内周全長にわたって内
    接するように円筒状の内ガイドを設けるとともに、前記
    第2の固定フィンガ接触子に対向する前記内ガイドの先
    端部に前記可動接触子を駆動案内するための軸受を設け
    たことを特徴とする断路器。
JP149992A 1992-01-08 1992-01-08 断路器 Expired - Lifetime JP2948969B2 (ja)

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