JP2964472B2 - 遮断器の消弧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遮断器の接触子の外周に
配設される遮断器の消弧装置に関し、特に接触子相互間
の開離に際して発生するアークを磁気吹消方式により消
滅させる遮断器の消弧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、この種の遮断器の消弧装置とし
て図６及び図７に示すものがあった。この図６は従来の
遮断器の消弧装置の詳細断面図、図７は図６に記載の消
弧装置の組付け状態説明図である。前記各図において遮
断器の消弧装置は、略円筒形状に形成され、この円筒形
状内面からアークの放電位置を移動させるアークランナ
１０と、この円筒形状の先端部分にアークランナ１０を
支持するコイルボビン２と、このコイルボビン２の円筒
形状外周に配設され、前記アークランナ１０に磁界を発
生させる駆動コイル３０と、絶縁性を有する円筒体で形
成され、この円筒体の端部にコイルボビン２を支持する
絶縁部４と、内側に雌螺子５４が形成される円筒状のフ
ランジ本体５１からなり、このフランジ本体５１の端部
に絶縁体４を支持するフランジ取付部５０とを備える構
成である。

【０００３】前記アークランナ１０は、円筒形状の内面
におけるこの中間部位から前面側に向かって拡開する漏
斗形状に形成されるランナ本体１３と、このランナ本体
１３の外周に突出して形成される鍔部１３ａを背後に位
置するコイルボビン２に固着するランナ取付螺子１２と
を備える構成である。前記コイルボビン２は、中空状の
円筒体で形成されるボビン本体２１と、このボビン本体
２１の外周に断面鉤状の段部で形成され、この段部内に
前記駆動コイル３０を収納する収納部２２とを備える構
成である。

【０００４】前記駆動コイル３０は、前記収納部２２と
ランナ本体１３の鍔部１３ａとで形成される凹部に密着
して配設され、樹脂等の絶縁材で断面略Ｌ字状の円環体
として形成される保護部材３２ａと、この保護部材３２
ａ内に断面が円形の丸銅線を３層に巻回して形成される
巻線３４と、この巻線３４の外周に巻回される外装管３
５とを備え、この巻線３４の丸銅線相互間にエポキシ樹
脂（図示を省略）を充填して固着されるものである。こ
の巻線３４は、三層に積層される丸銅線相互間に絶縁シ
ート（図示を省略）を介装して組立て形成される構成で
ある。

【０００５】次に、前記構成に基づく従来の遮断器の消
弧装置を固定接触部内に装着して組立及び組付ける動作
について説明する。まず、遮断器の消弧装置の組立動作
については、前記フランジ取付部５０に絶縁部４を取付
螺子５６により取付け、この絶縁部４にボビン本体２１
を絶縁取付螺子４２を螺合して取付ける。この取付けら
れたボビン本体２１の収納部２２に保護部材３２ａを装
着し、この状態において丸銅線を巻回しつつ一層ごとに
絶縁シート（図示を省略）を介装して三層の巻線３４と
し、この巻回された丸銅線の外側から外装管３５を装着
し、さらにエポキシ樹脂等を充填する。さらに、この駆
動コイル３０の側方からアークランナ１０をコイルボビ
ン２のボビン本体２１にランナ取付螺子１２を螺合する
ことにより取付けて遮断器の消弧装置の組立てを完成す
る。

【０００６】この完成した遮断器の消弧装置を前記固定
接触部１００に組付けるには、前提として固定接触部１
００がケース本体４００の側壁を貫通して密閉状態で取
付られる電源側ブッシング３００の電源導体に螺着され
る。この固定接触部１００は基部の外周に雄螺子１０１
が形成され、この基部から突出する取付台部には固定接
触子１０２がガータスプリング１０３により内側に収縮
するような弾性力を付勢されて取付けられている。この
固定接触部１００の雄螺子１０１にナット５５を螺合
し、さらにこの雄螺子１０１に前記フランジ取付部５０
の雌螺子５４を螺合して行なう。このナット５５とフラ
ンジ取付部５０の雌螺子５４を雄螺子１０１に二重に螺
合することにより、ダブルナット固着と同様に雄螺子１
０１の螺子山と、雄螺子５４の螺子山とが相互に密着状
態となり、この相互密着により接触を完全に行なって磁
気吹消し用の電流導通部を兼ね備えることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の遮断器の消弧装
置は以上のように構成されていたことから、固定接触部
１００の固定接触子１０２に対するアークランナ１０の
取付位置をナット５５とフランジ取付部５０の雌螺子５
４との螺合状態により調整しなければならず、精密な位
置決めが困難であるという課題を有する。即ち、これら
の取付作業は一側部にのみ開口部を有し、他の前面が閉
塞されたケース本体４００の極めて狭い空間で行わなけ
ればならず、ナット５５とフランジ取付部５０の雌螺子
５４との双方の螺合状態を調整することは作業性を極め
て悪化させていた。

【０００８】また、前記駆動コイル３０が丸銅線を三層
とする巻線３４で形成されていたことから、エポキシ樹
脂による固着では巻線３４に生じる電磁力による大きな
応力に対抗することができず、巻線３４の各丸銅線の巻
状態が乱れてしまうという課題を有する。

【０００９】さらに、このような巻き状態の乱れを防止
するために従来装置のように巻線３４の外側から外装管
３５を装着する場合には、この装着された外装管３５内
へのエポキシ樹脂の充填が十分になされず、また乾燥時
間を長く必要とし、さらにこのエポキシ樹脂の充填を十
分に行なうためには外形寸法が大型化することとなる。
さらに、装着する部品点数を増加させると共に、作業工
程数も増大させることとなる。特に、複数層に巻線３４
を巻回する構成とした場合に、各層間に電圧降下分の電
位差が生じて層間の絶縁破壊を生じることから、各層間
に絶縁シート等を介装しなければならず、さらに製作工
程を増大させるという課題を有する。本発明は前記課題
を解消するためになされたもので、簡略な構造で組立を
容易にすると共に、組付けの作業を向上させた遮断器の
消弧装置を提供することを目的とする。

【００１０】 本発明に係る遮断器の消弧装置は、電線
路の投入・開放を行なう遮断器であって、当該遮断器の
二つの接触子のいずれか一の接触子の基台部に、当該一
の接触子の外周辺部を包囲するように導電性材で形成さ
れるアークランナを配設する遮断器の消弧装置におい
て、前記一の接触子の基台部の基台側螺子山を形成する
と共に、当該基台側螺子山の側端段差部を基準として前
記一の接触子が配設され、前記アークランナの取付側の
端部に取付側螺子山を形成すると共に、当該取付側螺子
山の奥側に位置決め突起部を形成し、前記基台側螺子山
と取付螺子山とを螺合して前記側端段差部に位置決め突
起部が当接するまで締込むものである。

【００１１】本発明に係る遮断器の消弧装置は必要に応
じて、駆動コイルは前記一の接触子の先端部分がコイル
巻線の略横幅中心部から内側端部までの間に位置するよ
うに配設するものである。

【００１２】

【００１３】本発明係る遮断器の消弧装置は必要に応じ
て、一の接触子の基台部を導電性材で形成し、基台側螺
子山と取付側螺子山とを螺合して一の接触子に流れる電
流をアークランナ側へ供給するものである。

【００１４】

【作用】 また、本発明においては、一の接触部を基台
側螺子山の側端段差部を基準として配設し、この側端段
差部に当接する位置決め突起部を取付側螺子山の奥側に
形成することから、単に基台側螺子山に取付側螺子山を
螺合して位置決め突起部が側端段差部に当接するまで締
込むのみで予め設定された一の接触部とアークランナと
の位置関係を高精度且つ簡略に位置決め取付けることが
できる。

【００１５】また、本発明においては、一の接触子の先
端部分がコイル巻線の略横幅中心部から内側端部までの
間に位置するように配設することにより、二つの接触子
が開放の際に生じるアークを一の接触子からアークラン
ナ側へ円滑に移行させることができることとなり、消弧
動作をより確実に行なうことができる。

【００１６】

【００１７】また、本発明においては、一の接触子の基
台部を導電性材で形成していることから、基台側螺子山
と取付側螺子山との螺合締込みで、各螺子山相互間が接
触することとなり、アークランナ側への電流通電部を兼
ねることができる。

【００１８】

【実施例】（本発明の一実施例） 以下、本発明の一実
施例に係る遮断器の消弧装置を図１ないし図４に基づい
て説明する。この図１は本実施例に係る遮断器の消弧装
置の詳細断面図、図２は図１に記載の遮断器の消弧装置
の組付け状態説明図、図３は図１に記載の遮断器の消弧
装置における駆動コイルの電磁力に対する応力の特性説
明図、図４は図２による組付後の遮断器の消弧装置の側
面図、図５は図１に記載の遮断器の消弧装置の組付け動
作説明図である。

【００１９】前記各図において本実施例に係る遮断器の
消弧装置は、前記図５に記載の従来の遮断器の消弧装置
と共通してアークランナ１（図５において符号１０に相
当する。）、コイルボビン２、駆動コイル３（図５にお
いて符号３０に相当する。）、絶縁部４、フランジ取付
部５（図５において符号５０に相当する。）を備えると
共に、これらを同様に組立てて構成され、このアークラ
ンナ１、駆動コイル３、フランジ取付部５の構造を異に
する構成である。

【００２０】このアークランナ１は、導電性材からなる
円筒形状の内面における中間部位よりやや奥側を湾曲に
隆起させてオリフィス形状に形成されたランナ本体１１
と、このランナ本体１１をコイルボビン２に固着するラ
ンナ取付螺子１２とを備える構成である。前記駆動コイ
ル３は、前記コイルボビン２の収納部２２とランナ本体
１１の鍔部１１ａで形成される凹部に密着して配設さ
れ、樹脂等の絶縁材で断面略Ｌ字状の円環体として形成
される保護部材３２と、この保護部材３２内に表面に絶
縁被膜を施してなる断面長方形状の平角銅線を一層に巻
回して形成される巻線３１と、この巻線３１上に巻回さ
れる粘着テープ３３とを備える構成である。この巻線３
１は、縦の幅Ｌ01と横の幅Ｌ02（Ｌ02＜Ｌ01）との各幅
が異なる平角銅線を用い、この縦幅側面を相互に密着さ
せて前記保護部材３２に巻回することにより構成され
る。

【００２１】前記フランジ取付部５は、円筒状の筒体で
形成されるフランジ本体５１と、このフランジ本体５１
の一側端から内側へ長さＬ42の幅に形成される雌螺子５
２と、前記フランジ本体５１の他側端から内側へ長さＬ
41の位置に鉤状に突出する位置決め突起部５３と、この
位置決め突起部５３の外周辺に側方に突出する鍔部５３
ａと、この鍔部５３ａの取付孔に挿通して絶縁部４を取
付ける絶縁部取付螺子５６とを備える構成である。この
フランジ本体５１と位置決め突起部５３との間には、断
面凹状の溝部５２ａが形成されている。

【００２２】前記アークランナ１のランナ本体１１が長
さＬ11で形成されると共に、コイルボビン２のボビン本
体２１の幅が長さＬ12で形成される。このランナ本体１
１とボビン本体２１との組立長さは、前記ランナ本体１
１の鍔部１１ａの幅の長さＬ1Sをボビン本体２１の長さ
Ｌ12に加えた値として得られる寸法（Ｌ12＋Ｌ1S）であ
る。また、前記絶縁部４の絶縁本体４１の幅が長さＬ1
3、フランジ取付部５のフランジ本体５１の幅が長さＬ1
4で形成され、本実施例に係る遮断器の消弧装置の全体
の長さは、寸法（Ｌ12＋Ｌ1S＋Ｌ13＋Ｌ14）となる。

【００２３】さらに、前記フランジ取付部５の位置決め
突起部５３の内側端部からアークランナ１のランナ本体
１１の内側端部までの距離Ｌ1は、前記アークランナ１
及びコイルボビン２の偏差長さ（Ｌ12＋Ｌ1S−Ｌ11）
と、絶縁体本体４１の長さＬ13と、フランジ本体５１の
長さＬ41との総和で得られる寸法｛（Ｌ12＋Ｌ1S−Ｌ1
1）＋Ｌ13＋Ｌ41｝となる。

【００２４】次に、前記構成に基づく本実施例に係る遮
断器の消弧装置の組立動作及びこの組立てた後に固定接
触部に組付ける動作について説明する。まず、遮断器の
消弧装置の組立動作については、前記図５、６に記載の
従来装置と同様にフランジ取付部５に絶縁部４を絶縁部
取付螺子５６により取付けられ、この絶縁部４にボビン
本体２１を絶縁取付螺子４２を螺合して取付ける。この
取付けられたボビン本体２１の収納部２２に断面略コ字
形状の保護部材３２を装着し、この保護部材３２の周辺
に平角導線を長い縦幅方向の側面が相互に密着するよう
にして巻回して巻線３１とする。この巻回された巻線３
１の上層に積層するように粘着テープ３３を巻回するこ
とにより全体を保護固定する。この巻回された巻線３１
の一端は導電性材で形成されるフランジ本体５１に接続
され、また他端は導電性材で形成されるランナ本体１１
に接続される。

【００２５】このように巻線３１の大きな幅Ｌ01の縦の
側面を相互に密着させた状態で巻回させるようにしてい
るので、図３に示すように巻線３１内を紙面に対して直
交する方向に電流が流れた場合には電磁力Ｆ1、Ｆ2が生
じてこの電磁力Ｆ1、Ｆ2の応力に対処することができ
る。即ち、前記巻線３１の小さな幅Ｌ02の横方向につい
ても、縦幅Ｌ01の側面が相互に密着した状態で配設さ
れ、また、鍔部１１ａ及びボビン本体２１の間で押圧さ
れていることから十分大きな応力特性を有することとな
る。また、巻線３１が小さな幅Ｌ02を横方向になるよう
に巻回されることにより、巻数をより多くすることがで
きることとなる。

【００２６】 さらに、前記フランジ取付部５及び絶縁
部４に取付けられたコイルボビン２に駆動コイル３が取
付けられ、この駆動コイル３の前面側からアークランナ
１をランナ取付螺子１２の螺合により一体的に取付けて
遮断器の消弧装置の組立を完成する。この完成した遮断
器の消弧装置を前記固定接触部１００に組み付ける動作
について図５に基づいて説明する。同図（Ａ）におい
て、前記消弧装置を矢印Ａ方向へ移動させて固定接触部
１００に係合させる。この係合した消弧装置の雌螺子５
２を固定接触部１００の雄螺子１０１に螺合させ、この
雄螺子１０１の側端段差部１０１ａにフランジ取付部５
に形成された位置決め突起部５３の側端部５３ａが当接
するまで完全に締込むように螺合を行なう。この位置決
め突起部５３の側端部５３ａが側端段差部１０１ａに当
接するまで締込まれた状態を同図（Ｂ）に示す。このよ
うに雄螺子１０１の側端段差部１０１ａに位置決め突起
部５３を当接させるまで螺合させることにより、固定接
触部１００における固定接触子１０２の耐アーク接触子
とアークランナ１におけるランナ本体１１のオリフィス
形状との精密な位置決めを単なる螺合動作の回動によっ
てのみ行なうことができる。即ち、前記固定接触部１０
０の固定接触子１０２に関する配設位置を前記雄螺子１
０１の側端段差部１０１ａを基準に配設距離Ｌ2として
設計及び製作しておくことにより、予め設定されたフラ
ンジ取付部５の位置決め突起部５３の側端部５３ａから
アークランナ１のランナ本体１の内側端部までの距離Ｌ
1＝｛（Ｌ12＋Ｌ1S−Ｌ11）＋Ｌ13＋Ｌ41｝との関係か
ら前記固定接触部１００に対する本実施例の遮断器の消
弧装置の高精度な組付けを簡略且つ容易に実行できるこ
ととなる。

【００２７】さらに、雄螺子１０１の側端段差部１０１
ａにフランジ取付部５の位置決め突起部５３に当接する
まで完全に締込むように螺合させていることから、各々
導電性材で形成された雄螺子１０１と雌螺子５２との各
螺子山が相互に密接接触することとなり、磁気吹消しを
行なう駆動コイル３への電流導通面を兼ねることとな
る。

【００２８】 （本発明の他の実施例） 本実施例に係
る遮断器の消弧装置の駆動コイル３は、平角銅線の巻線
における略中央に前記固定接触部１００の固定接触子１
０２の先端が位置するように配設する構成とすることも
できる。このように配設することにより、駆動コイル３
の中心近傍位置で駆動コイル３で誘起される磁束が最も
集中することから、この最も集中した磁束を固定接触子
１０２に対して可動接触子２０１が開放する際に生じる
アークに作用させることができることとなり、このアー
クをアークランナ１側へ円滑に移行させることができ
る。

【００２９】また、平角銅線を一重に巻回する構成とし
たが、三重の三層又は他の複数層に巻回する構成とする
こともできる。この際には各層の巻線間には絶縁シート
等の中間材を介装する構成となる。

【００３０】

【発明の効果】 以上のように本発明においては、一の
接触部を基台側螺子山の側端段差部を基準として配設さ
れ、この側端段差部に当接する位置決め突起部を取付側
螺子山の奥側に形成することから、単に基台側螺子山に
取付側螺子山を螺合して位置決め突起部が側端段差部に
当接するまで締込むのみで予め設定された一の接触部と
アークランナとの位置関係を高精度且つ簡略に位置決め
取付けることができるという効果を有する。また、本発
明においては、一の接触子の先端部分がコイル巻線の略
横幅中心部から内側端部までの間に位置するように配設
することにより、開放の際に生じるアークを一の接触子
からアークランナ側へ円滑に移行させることができるこ
ととなり、消弧動作をより確実に行なうことができると
いう効果を有する。また、本発明においては、一の接触
子の基台部を導電性材で形成していることから、基台側
螺子山と取付側螺子山との螺合締込みで、各螺子山相互
間が接触することとなり、アークランナ側への電流通電
部を兼ねることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一本実施例に係る遮断器の消弧装置の
詳細断面図である。

【図２】図１に記載の遮断器の消弧装置の組付け状態説
明図である。

【図３】図１に記載の遮断器の消弧装置における駆動コ
イルの電磁力に対する応力の特性説明図である。

【図４】図２による組付後の遮断器の消弧装置の側面図
である

【図５】図１に記載の遮断器の消弧装置の組付け動作説
明図である。

【図６】従来の遮断器の消弧装置の詳細断面図である。

【図７】 図６に記載の消弧装置の組付け状態説明図であ
る。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線路の投入・開放を行なう遮断器であ
   って、当該遮断器の二つの接触子のいずれか一の接触子
   の基台部に、当該一の接触子の外前面に導電性材で形成
   されるアークランナを配設する遮断器の消弧装置におい
   て、 前記一の接触子の基台部に基台側螺子山を形成すると共
   に、当該基台側螺子山の側端段差部を基準として前記一
   の接触子が配設され、 前記アークランナの取付側の端部に取付側螺子山を形成
   すると共に、当該取付側螺子山の奥側に位置決め突起部
   を形成し、 前記基台側螺子山と取付側螺子山とを螺合して前記側端
   段差部に位置決め突起部が当接するまで締込む ことを特
   徴とする遮断器の消弧装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の遮断器の消弧装置
   において、 前記駆動コイルは前記一の接触子の先端部分がコイル巻
   線の横幅略中心から内側端部までの間に位置するように
   配設することを特徴とする遮断器の消弧装置。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載の遮断器の消弧装置
   において、 前記一の接触子の基台部を導電性材で形成し、基台側螺
   子山と取付側螺子山とを螺合して一の接触子に流れる電
   流をアークランナ側へ供給することを 特徴とする遮断器
   の消弧装置。