JP3489859B2

JP3489859B2 - 電源切替器

Info

Publication number: JP3489859B2
Application number: JP30431493A
Authority: JP
Inventors: 一郎笠間; 武加藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 2004-01-26
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JPH07161265A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異なる２つの電源を択
一的に切り替えて負荷に接続するための電源切替器に関
する。電源供給の信頼性向上やエネルギーの有効利用等
の観点から、電源を複数系統、通常２系統、備えるとい
うのが近年の傾向である。例えば電灯設備、電動機、各
種電気機器等の負荷を有する工場、ビル等においては、
これまでの商用電源を第１電源とするのに加えて、都市
ガスや排熱等をエネルギー源とする第２電源を備えるよ
うになっている。この第２電源の代表例としてはコージ
ェネレーションシステムにおける発電機電源がある。

【０００２】本発明は、負荷への供給電源を、第１電源
から第２電源へまた第２電源から第１電源へ切り替える
ために用いる電源切替器について述べる。

【０００３】

【従来の技術】図１２は一般的な電源切替器の原理構成
図である。本図において、電源切替器は、第１電源Ｐ１
と負荷Ｌの間に接続される第１接触子１と、第２電源Ｐ
２と負荷Ｌの間に接続され、第１接触子１に対し相補的
に開閉する第２接触子２とからなる。相補的にとは、第
１接触子１が閉（または開）となるときに第２接触子２
が開（または閉）となることを意味する。いわばトラン
スファスイッチを構成する。両者が相補的に開閉するこ
とを表すために図では、第１および第２接触子１，２の
間を一点鎖線でつないで示す。なお、第１および第２接
触子を駆動するための電磁コイル等については、ここで
は記載を省略している。

【０００４】図１３は一般的な電源切替器の動作を表す
シーケンス図である。本図中Ｖ_Lは負荷Ｌに印加される
電圧波形を表す。Ｖ_Lは実際には交流波形であるが、図
では理解し易いように直流波形で示している。本図のシ
ーケンスでは、まず第１電源Ｐ１が負荷Ｌに接続されて
いて、その後切替指令（１）により、第２電源Ｐ２に切
り替えられ、またしばらくして、切替指令（２）により
第１電源Ｐ１に戻る、という典型的なモードを表してい
る。

【０００５】切替指令（１）が与えられる以前は、電源
切替器内の第１および第２接触子１，２は図１２に示す
ような開閉状態になっている。そして、切替指令（１）
が電源切替器に与えられると、該電源切替器内の電磁コ
イルの感応時間等による若干の遅延を経た後、第１接触
子１は閉から開となり、第２接触子２は開から閉とな
る。なお、切替指令（２）が与えられた後は、上記と全
く逆の状態になる。

【０００６】上述した第１および第２接触子１，２の開
閉時における切替わり時間は、図中、ｔ１として示され
ているが、このｔ１は通常２０〜３０ｍｓとかなり長く
設定されている。その理由は次のとおりである。図１２
および図１３を参照すると、第１接触子１が閉から開に
向うとき、その開極直後からしばらくは第１接触子１の
接点対間にアークが生ずる。もしこのアークが消えない
とする、実質的に第１接触子１は見かけ上閉のままであ
り、その後、第２接触子２が閉になったとすると、第１
電源Ｐ１と第２電源Ｐ２との間でアーク短絡を生じてし
まう。この短絡アーク電流はきわめて大であり、障害を
引き起こす。この場合、Ｐ１の交流電圧位相とＰ２の交
流電圧位相とが完全に一致しているときは、そのような
アーク短絡は生じない。しかしながら実際には両者の交
流電圧位相が電源切替時において完全に一致することは
まれであり、両者の交流電圧の間には位相ずれがある。
この位相ずれのために上記のアーク短絡が生ずることに
なる。

【０００７】そこで一般的には、第１接触子１（または
第２接触子２）が開極してから第２接触子２（または第
１接触子１）が閉となるまでの時間を十分長くとり、一
方の接触子の開極時におけるアークが完全に消滅するの
を待って、他方の接触子を閉にしている。このために、
２０〜３０ｍｓの切替わり時間ｔ１が要求されている。

【０００８】ところで、上述した２０〜３０ｍｓの切替
わり時間ｔ１は、負荷Ｌにとっては電源断（停電）の時
間に相当する。通常、このような２０〜３０ｍｓ程度の
時間の電源断は、一般の電灯負荷や電動機負荷等には何
の障害も生じさせない。ところが、近年、既述した各種
電気機器に、パーソナルコンピュータ、ワークステーシ
ョン、ワードプロセッサ等のＯＡ機器が多く含まれるよ
うになった。これらのＯＡ機器は電源断を最も嫌うもの
であり、その時間が長いといわゆるシステムダウンが生
じてしまう。つまり、これらのＯＡ機器には電源の瞬断
しか許容されない。この瞬断は通常１０ｍｓ程度であ
る。なお、このような瞬断しか許容しない電気機器は上
記のＯＡ機器以外にも存在する。例えば、自己保持機能
を備えたリレーシーケンス制御盤等である。

【０００９】このように、一般の電源切替器において
は、切替わり時間ｔ１が長く、電源の瞬断しか許容しな
いような電気機器が負荷Ｌの中に含まれていると、当該
電気機器の正常動作に支障を及ぼすという不都合があっ
た。もし単純にそのｔ１を短縮するよう接触子１および
２の駆動機構を調整したとすれば、こんどは、上述した
電源間のアーク短絡という重大な障害を招いてしまう。
そこで上記の不都合を解消すべく本出願人は新たな電源
切替器を既に提案した（実開平４−１１９９３９号）。
そして、その新たな電源切替器とほぼ同一の動作原理を
静的に実現した、つまり動的機構部材を極力排除できる
ように、相互に徐々に開極しまた閉極し合う低抵抗金属
製の接触本体部および高抵抗金属製の先端部によってそ
れぞれ形成した一対の接点からなる電源切替器も特許出
願した（特開平５−１７４６７６号）。ただし以下の説
明は、前者の出願において開示した原理構成を参照して
行う。

【００１０】図１４は既に本出願人より提案した従来の
電源切替器の原理構成を示す図であり、これは、アーク
短絡を生じさせることなく、かつ、瞬断しか許容しない
負荷にも対応し得る電源切替器である。本図において、
参照番号１１は、第１電源Ｐ１と負荷Ｌの間に接続され
る第１主接触子（第１接触子１に相当）、１２は、第２
電源Ｐ２と負荷Ｌの間に接続され、第１主接触子に対し
相補的（図中、一点鎖線で示す）に開閉する第２主接触
子（第２接触子２に相当）、２１は、第１主接触子１１
に並列接続し、かつ、第１主接触子１１に連動（図中、
点線で示す）してこれよりも早く閉、遅く開となる第１
補助接触子、２２は、第２主接触子１２に並列接続し、
かつ、第２主接触子１２に連動（図中、点線で示す）し
てこれよりも早く閉、遅く開となる第２補助接触子、３
１は、第１補助接触子２１に直列接続する第１電流制限
素子、３２は、第２補助接触子２２に直列接続する第２
電流制限素子である。さらに好ましくは、第３電流制限
素子３３を設ける。この素子３３は、第１主接触子１１
および第２主接触子１２の間の中間接続点と、第１補助
接触子２１および第２補助接触子２２の間の中間接続点
との間に接続する。

【００１１】なお、上記従来の電源切替器の動作につい
ては後に詳述する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１５は図１４に示す
電源切替器を構成する装置の概観図であり、正面から見
た図である。また３相３線式（Ｒ，Ｓ，Ｔ）に対応した
ものである。図中、参照番号１１および１２は第１およ
び第２主接触子の配置を示し、２１および２２は第１お
よび第２補助接触子の配置を示す。図中の点線で示す部
分１１’および１２’は、主接触子側の電磁機構部分
（後述する図９のＭＧ１，ＭＧ２）ならびにシーソー形
のクランク機構部分の配置を表し、また、２１’および
２２’は補助接触子側のシーソー形クランク機構部分の
配置を表す。

【００１３】図１５から理解されるとおり、従来の電源
切替器はかなり大形になり、価格も高く、また占有スペ
ースも大になるという問題がある。すなわち、図１２に
示す一般的な電源切替器の占有スペースが図１５に示す
“一般の占有スペース”に相当するとすれば、図１４に
示す従来の電源切替器が占有するスペースは、図１５中
の“従来の占有スペース”のように大形化してしまい、
例えば、既存の密閉形キュービクル内に永年設置されて
いた一般的な電源切替器（図１２相当）を、図１４相当
の電源切替器に新たに置き替えようとしても、スペース
上の制約からできないという事態が発生していた。

【００１４】したがって本発明は上記問題点に鑑み、図
１５中に“一般の占有スペース”と表記したスペースを
占有する一般的な電源切替器に近い小スペースを維持し
つつ、アーク短絡を生じさせることなく、かつ、瞬断し
か許容しない負荷にも対応できる小形の電源切替器を提
供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る電源
切替器の原理構成図である。なお、全図を通じて同様の
構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
本図に示す電源切替器は、基本的には、図１４の従来構
成と同様に、第１電源Ｐ１および第２電源Ｐ２を択一的
に切替えて負荷Ｌに接続する電源切替器であって、第１
電源Ｐ１と負荷Ｌとの間に接続される第１主接触子１１
と、第２電源Ｐ２と負荷Ｌとの間に接続され、第１主接
触子１１に対し相補的に開閉する第２主接触子１２と、
第１主接触子１１に並列接続し、かつ、該第１主接触子
に連動してこれよりも早く閉、遅く開となる第１補助接
触子２１と、第２主接触子１２に並列接続し、かつ、該
第２主接触子に連動してこれよりも早く閉、遅く開とな
る第２補助接触子２２と、第１補助接触子２１に直列接
続する第１電流制限素子３１と、第２補助接触子２２に
直列接続する第２電流制限素子３２と、から構成される
電源切替器である。

【００１６】ここに本発明の特徴は次の構成にある。す
なわち、（ｉ）第１補助接触子２１を、第１主接触子１
１に近接して、かつ、該第１主接触子１１と一体に形成
して第１複合接触子１０とし、また、（ii）第２補助接
触子２２を、第２主接触子１２に近接して、かつ、該第
２主接触子１２と一体に形成して第２複合接触子２０と
する。

【００１７】

【作用】図２は本発明に係る電源切替器の動作説明に用
いるシーケンス図である。ただし、ここに述べる動作説
明は従来の電源切替器（図１４）にも共通に当てはま
る。なお、この図２は前述した図１３に対応する。切替
指令（１）が与えられると、第１複合接触子１０におい
てまず第１主接触子１１が開極し、閉から開に変わる。
このためＶ_Lは点線ａ１に沿って下降しようとする。と
ころが、第１主接触子１１よりも遅く開となる第１補助
接触子２１が遅れて開になるから、図中の実線ｂ１に沿
ってＶ_Lが下降することになる。点線ａ１のカーブから
実線ｂ１のカーブに移る際、電圧降下が生じている様子
が図に示されているがこれは、主接触子１１が開になっ
た直後で、かつ、補助接触子２１が開になる直前に、第
１電源Ｐ１と負荷Ｌの間に第１電流制限素子３１が挿入
され、ここで電圧降下が生ずるからである。この電流制
限素子３１は、その後、補助接触子２１が開極した直後
におけるアーク電流を抑制する役目を果す。つまり補助
接触子２１はアークを伴うことなく開となる接触子であ
る。しかし反面、このとき、負荷Ｌへの供給電圧は低下
してしまう。そこで、負荷Ｌへの供給電圧の低下が該負
荷の正常動作に支障を及ぼさないように電流制限素子３
１（後述の第２電流制限素子３２についても同じ）の値
を予め調整しておく。

【００１８】引続き、第２複合接触子２０において、第
２主接触子１２よりも早く閉になる第２補助接触子２２
が閉となり、図中の実線ｂ２に沿ってＶ_Lが上昇する。
このときの第２補助接触子２２の閉極は第２電流制限素
子３２を通して行われる。この第２電流制限素子３２の
存在により、第１電流制限素子３１と併せて、Ｐ１とＰ
２間の短絡に基づく第１主接触子２１でのアーク短絡の
発生が防止される。そしてこの補助接触子２２の閉極に
引続いて本来の第２主接触子１２が閉となる。図中の点
線ａ２は、図１３における対応部分のＶ_Lに相当する。

【００１９】以上の説明は、第１複合接触子１０側（第
１主および補助接触子１１，２１）が開へ、第２複合接
触子２０側（第２主および補助接触子１２，２２）が閉
へそれぞれ切り替わる際の動作（切替指令（１）によ
る）について述べたが、この逆に、切替指令（２）が与
えられたとき、すなわち、第２複合接触子２０側が開
へ、第１複合接触子１０側が閉へそれぞれ切り替わる際
の動作についても全く同様である。

【００２０】結局、図２から明らかなとおり、開極時の
アークを生じさせることなく、一般的な電源切替器（図
１２）での切り替わり時間ｔ１（２０〜３０ｍｓ）が、
ｔ２（１０ｍｓ以下）へとほぼ半減せしめられ、高速の
電源切替器が実現されることになる。なお、図１４に示
す第３電流制限素子３３は、次の役目を果すが、本発明
では不要となる。すなわち、上記の切替指令（１）が与
えられた場合を例にとると、第１補助接触子２１が開極
するとき、第１電流制限素子３１により、ここでのアー
クは発生しない筈である。しかし、万一このアークが発
生し、かつ、第２主接触子１２が閉になるときまでこの
アークが切れずに持続したとすると、このアークを介し
第１および第２電流Ｐ１およびＰ２間は短絡する。この
ような場合に対処すべく、第３電流制限素子３３を設
け、第１電流制限素子３１と併せて、当該アーク短絡の
発生を抑制する。

【００２１】既述のとおり、図２に示す動作シーケンス
は従来の電源切替器の動作シーケンスとほぼ同様である
が、この動作シーケンスを実現する本発明の構造は、従
来の構造と全く異なる。この構造上の相違は図３を参照
すると明白である。図３は一般の場合（Ａ）、従来の場
合（Ｂ）、本発明の場合（Ｃ）の構造上の相違を図解的
に表す図である。本図中、記号Ｐ１，Ｐ２およびＬがそ
れぞれ第１電源、第２電源および負荷を表すことは既述
のとおりである。同図の（Ａ）（図１２に相当）の構造
に比べて、（Ｂ）（図１４に相当）の構造は極端に大形
化しているが、本発明（Ｃ）（図１に相当）により、従
来形（Ｂ）と同等の機能を維持しつつ、一般形（Ａ）並
みの大きさに縮小していることが分かる。その縮小化に
寄与するのが、第１複合接触子１０および第２複合接触
子２０である。

【００２２】

【実施例】図４は本発明に係る複合接触子の一実施例を
示す図である。なお第１複合接触子１０も第２複合接触
子２０も同様の構造であるから、本図では一方の複合接
触子１０（２０）側のみを代表して描く。第１複合接触
子１０（第２複合接触子２０においても同様であり、対
応する部材の各参照番号の第１桁に「２」を付して示
す）において、第１主接触子１１（１２も同じ）および
第１補助接触子２１（２２も同じ）には、第１接点板４
１（第２接点板４２も同じ）が相対向する。図１では、
第１主接触子１１（２１も同じ）と第１補助接触子１２
（２２）とが可動側接点を構成するように描いたが、本
図ではこれらを固定側接点とし、第１接点板４１（４
２）を可動側（図中、上下方向の矢印で可動方向を表
す）の接点として描いている。どちらを固定側接点とし
または可動側接点としても原理的には変わらない。な
お、開極時にアークを生ずる部分には耐アーク性の被着
材Ｇ１〜Ｇ４（例えば銀／タングステン）がロー付けさ
れる。

【００２３】第１主接触子１１（１２も同じ）は、導体
例えば銅よりなり、第１絶縁基板７１（第２絶縁基板７
２も同じ）にボルト締めされる。第１補助接触子２１
（２２も同じ）は、第１導電スタッド５１（第２導電ス
タッド５２も同じ）の一端に支持され、該スタッドと共
に図中、上下方向（両矢印で示す）に移動可能である。
第１接点板４１（４２も同じ）が図中、下方に降りて来
たときは、該第１補助接触子２１（２２）は、第１スプ
リング６１（第２スプリング６２も同じ）を圧縮しなが
ら、第１主接触子１１（１２）と同一面になるまで下方
に押下される。

【００２４】一方、第１接点板４１（４２も同じ）が上
方に移行したときは、第１補助接触子２１（２２）も第
１スプリング６１（６２）の復元力により上方に移動
し、該第１スプリング６１（６２）が伸び切ったところ
で止まる。第１導電スタッド５１（５２）は、第１電流
制限素子３１（３２も同じ）の一端と電気的に導通し、
その他端は第１主接触子１１（１２）ならびに負荷Ｌに
導通する。

【００２５】図５は図４に示す複合接触子の変形例を示
す図である。この図５の変形例は、図４の構成から、第
１電流制限素子３１（３２についても同じ）を排除し一
層のコンパクト化を図ったものである。このためにま
ず、図４の第１導電スタッド５１（５２）を、第１絶縁
スタッド８１（第２絶縁スタッド８２も同じ）に代え
る。さらに図４の第１絶縁板７１（７２）は、第１導電
基板１０１（第２導電基板１０２）に代える。ここに、
図４の第１スプリング６１（６２も同じ）は、第１抵抗
兼用スプリング９１（第２抵抗兼用スプリング９２も同
じ）に置き替える。ここに言う抵抗は、第１電流制限素
子３１（３２）の機能を果すものである。一例として第
１抵抗兼用スプリング９１（９２）はステンレス（ＪＩ
ＳのＳＵＳ３０４）製のあるいはピアノ線（ＳＷＰＡ，
ＳＷＰＢ）よりなるコイルスプリングで実現し、その抵
抗（両端で測定）は０．１Ω程度であった。

【００２６】図６は複合接触子における接触態様を示す
図である。接触態様としては、ＯＮ（導通）、ＯＦＦ
（開放）およびこれらの中間に当るＯＮ／ＯＦＦの３態
様を示す。第１複合接触子１０の態様が図中、左から右
へ向って遷移するとすれば、第２複合接触子２０の態様
は図中、右から左へ向って遷移することになる。あるい
はこの逆の遷移となる。なお、図６の複合接触子の構造
は図５に示したものであるが、図４に示したものでも事
情は全く同じである。

【００２７】第１複合接触子１０（２０）の開極時は、
まず被着材Ｇ１およびＧ２間にアークＡが発生する（Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ）。このとき被着材Ｇ３およびＧ４間はまだ
接触し合ったままである。さらに開極が進むと、被着材
Ｇ３およびＧ４間にアークＡが発生し、被着材Ｇ１およ
びＧ２間のアークＡは弱まる。さらに開極が進むと、ア
ークＡは消滅し、第１複合接触子１０は完全に開放（Ｏ
ＦＦ）となる。

【００２８】ここで図６の（ＯＮ／ＯＦＦ）から（ＯＦ
Ｆ）への遷移時、特にアークＡの発生に着目してみる。
一般に接点開極時に接点対間に発生するアークの挙動は
全くランダムであり定まらない。したがって、図６の
（ＯＮ／ＯＦＦ）から（ＯＦＦ）への遷移中に、同図中
のＡ’で示すようなアークが発生することもあり得る。
このような、被着材Ｇ２およびＧ４，Ｇ３間でのアーク
Ａ’が発生すると、本来のＧ３およびＧ４間のみでのア
ークＡが得られなくなってしまう。このＧ３およびＧ４
間のみでのアークＡが得られないと、第１補助接触子２
１（２２）を介して第１電源Ｐ１（Ｐ２）と負荷Ｌとの
間に過渡的に加えられるべき所期の電流制限（第１抵抗
兼用スプリング９１（または９２）による）が加えられ
なくなってしまう。これは、図６の（ＯＦＦ）の態様に
おいて、不要アークＡ’が電流制限用抵抗（９１，９
２）の両端を電気的に短絡したのと等価になってしまう
からである。

【００２９】そこでそのような不要アークＡ’は必ず排
除されなければならないが、この排除策としては例えば
次のようなものがある。図７は不要アークＡ’の発生を
防止する手段を説明するための図である。（ｉ）第１の排除策は、第１アーク遮蔽体１１１（第２
アーク遮蔽体１１２も同じ）を設けることである。これ
により被着材Ｇ２およびＧ４，Ｇ３へ伸びる不要アーク
Ａ’の発生は完全に防止できる。

【００３０】（ii）アークＡが被着材Ｇ２からＧ４，Ｇ
３へ伸展しないように、消弧用高圧空気の吹出し方向
を、図示するように紙面に対し垂直方向に設定してお
く。このようにすれば、Ｇ１およびＧ２間のアークＡ
は、Ｇ３およびＧ４側に絡み付くことなく、消弧され
る。電源切替器にはもともと、アークシュータと協同す
る消孤用高圧空気発生部が備えられているから、その高
圧空気の吹出し方向を工夫するだけで上記（ii）の排除
策は実現できる。

【００３１】図８は本発明に係る電源切替器の一構成例
を示す図であり、また、図９は従来の電源切替器の構成
例を示す図である。この図９と図８を対比することによ
り（注：図９に比べて図８は約２倍に拡大して描いてい
る）、本発明による小形化の効果が十分大であることが
理解される。さらにまた、図１０は本発明による電源切
替器を構成する装置の概観図であり、この図１０と図１
５を対比することによっても、本発明による小形化の効
果が大であることが分かる。

【００３２】ここで図９（従来の電源切替器）に注目す
ると、上側は第１および第２主接触子１１，１２あり、
下側は第１および第２補助接触子２１，２２である。電
磁機構部分（ＭＧ１，ＭＧ２）により駆動される２つの
主接触子１１および１２は、例えばシーソー形クランク
機構（絶縁体）により相補的に開閉する。ただし図では
簡略のため一点鎖線でそのシーソー形のクランク機構を
表す。シーソーの中央の支点は１３で示し、２つの主接
触子１１および１２は、図示する実線矢印の方向または
点線矢印の方向に上下動する。

【００３３】また各主接触子の可動接点側に一対のコイ
ルばね１４、一対の接点板ばね１５が設けられており、
主接触子が開から閉に向うときは、これらのばね部材を
圧縮しながら閉成し、これらのばね部材の復元力によっ
て、各接触子の接点対は弾性をもって接触し合い、良好
な接触を維持する。上述した第１および第２主接触子１
１，１２の構造と同様の構造が、第１および第２補助接
触子２１，２２にも適用される。したがって２３は支
点、２４は一対のコイルばね、２５は一対の接点板ばね
である。

【００３４】これら第１および第２補助接触子２１，２
２は第１および第２主接触子１１，１２と“連動”し
て、かつこれら主接触子１１，１２に対し“早閉遅開”
動作する。この“連動”を実現するめために、支点１３
と支点２３を同軸上に配置し（図中、点線で表す）、主
接触子（１１，１２）側のシーソー動作がそのまま補助
接触子（２１，２２）側のシーソー動作として伝達され
るようにする。

【００３５】また上記の“早閉遅開”動作については、
主接触子１１，１２側の開極ストロークＤに対し、補助
接触子２１，２２側の開極ストロークｄを短くすること
によって実現する。このため、補助接触子側には介在物
２６および２７が固定接点側に挿入される。例えば第２
主接触子（第１主接触子１１に関しても同じ）１２が開
から閉に向うとき、これと連動して開から閉に向う第２
補助接触子（第１補助接触子２１に関しても同じ）は、
開極ストロークの違い（Ｄ＞ｄ）により、当然第２主接
触子１２よりも早く閉になる。これにより“早閉”が達
成される。なお、このとき、閉成側のばね部材１４，１
５は十分圧縮される。

【００３６】次に第２主接触子１２が閉から開に向うと
き、第２補助接触子２２も閉から開に向うが開極ストロ
ークの違い（Ｄ＞ｄ）により、第２主接触子１２の方が
開極し始めても、第２補助接触子２２の方は依然閉のま
まであり開極しない。この間、該接触子２２の上記ばね
部材（２４，２５）は、その可動接点をその固定接点に
押しつけている。そして、第２補助接触子２２がさらに
開き、ばね部材の復元力が完全に消失したとき（ばねが
伸び切ったとき）、開極が始まる。ここに“遅開”が達
成される。したがって、ばね部材は、少なくとも第１お
よび第２補助接触子２１，２２の側に備えられている必
要がある。

【００３７】以上詳しく述べた従来の電源切替器におけ
る“早閉遅開”動作とほとんど同じ“早閉遅開”動作
が、図８に示す本発明の電源切替器においても実現され
ている。図８（一例として２点切り構造を示す）におけ
る主構成要素は全て既に説明済みであり、またいずれか
の図において既に図示されている。ただし、既述のアー
クシュータと消弧用高圧空気発生部は図８で初めて図示
する。なお、第２複合接触子２０側（右側）における第
２アークシュータ１３２と同様の第１アークシュータ
（１３１）は、第１複合接触子１０側（左側）において
も存在するが、図が煩雑になるので、記載を省略してい
る。

【００３８】第２消弧用高圧空気発生部１２２は、下方
の摺動弁１２３によって空気溜めを作っている。第２複
合接触子２０が開極するとき、電磁機構部分ＭＧ２のプ
ランジャ軸１２４は図中、上方に急速に移行し、空気吹
出し口１２５より高圧高速空気が吹き出す。これによ
り、当該開極に伴うアークが吹き飛ばされ、第２ケース
カバー１２６内に多層に張り出した金属板からなる第２
アークシュータ１３２に捕捉されて消弧する。

【００３９】第２複合接触子２０（１０も同じ）の開極
時には、まず第２主接触子１２がアークを引きながら第
２接点板４２より開極し、引続いて、第２抵抗兼用スプ
リング９２を通し若干のアークを伴って第２補助接触子
２２が第２接点板４２より開極する。そして最後は図８
の左側に示す第１複合接触子１０の状態と同様の開放状
態に至る。

【００４０】図８において、支点１３、第１および第２
コイルばね１４−１，１４−２、第１および第２接点ば
ね１５−１，１５−２、等は図９において既に説明した
構成要素である。また図９に示したストロークＤおよび
ストロークｄの差は、図８においても、今伸長側にある
第１抵抗兼用スプリング９１の軸長Ｄおよび、第１およ
び第２主接触子の高さｄの差として表される。

【００４１】図１１は本発明による電源切替器の結線図
であり、３相３線式の場合を示している。勿論、単相や
３相４線式の場合にも適用可能である。なお、負荷Ｌの
うちＯＡ機器等の単相負荷はいずれかの２相の間に接続
される。ただし、本図の結線は一列である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、２
０〜３０ｍｓという長い電源切替え時間ではシステムダ
ウンを起こすようなＯＡ機器等を含む負荷が接続される
場合に好適な、すなわち電源の瞬断で切替えを完了でき
る、しかも極めてコンパクトな電源切替器が実現され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源切替器の原理構成図である。

【図２】本発明に係る電源切替器の動作説明に用いるシ
ーケンス図である。

【図３】一般の場合（Ａ）、従来の場合（Ｂ）、本発明
の場合（Ｃ）の構造上の相違を図解的に表す図である。

【図４】本発明に係る複合接触子の一実施例を示す図で
ある。

【図５】図４に示す複合接触子の変形例を示す図であ
る。

【図６】複合接触子における接触態様を示す図である。

【図７】不要アークの発生を防止する手段を説明するた
めの図である。

【図８】本発明に係る電源切替器の一構成例を示す図で
ある。

【図９】従来の電源切替器の構成例を示す図である。

【図１０】本発明による電源切替器を構成する装置の概
観図である。

【図１１】本発明による電源切替器の結線図である。

【図１２】一般的な電源切替器の原理構成図である。

【図１３】一般的な電源切替器の動作を表すシーケンス
図である。

【図１４】従来の電源切替器の原理構成を示す図であ
る。

【図１５】図１４に示す電源切替器を構成する装置の概
観図である。

【符号の説明】

１０…第１複合接触子１１…第１主接触子１２…第２主接触子２０…第２複合接触子２１…第１補助接触子２２…第２補助接触子３１…第１電流制限素子３２…第２電流制限素子４１…第１接点板４２…第２接点板５１…第１導電スタッド５２…第２導電スタッド６１…第１スプリング６２…第２スプリング７１…第１絶縁基板７２…第２絶縁基板８１…第１絶縁スタッド８２…第２絶縁スタッド９１…第１抵抗兼用スプリング９２…第２抵抗兼用スプリング１０１…第１導電基板１０２…第２導電基板１１１…第１アーク遮蔽体１１２…第２アーク遮蔽体１２１…第１消弧用高圧空気発生部１２２…第２消弧用高圧空気発生部１３１…第１アークシュータ１３２…第２アークシュータＰ１…第１電源Ｐ２…第２電源Ｌ…負荷Ｇ１〜Ｇ４…耐アーク性の被着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−122930（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−123614（ＪＰ，Ａ) 実開平４−119939（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 33/59 H01H 33/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１電源（Ｐ１）および第２電源（Ｐ
２）を択一的に切替えて負荷（Ｌ）に接続する電源切替
器であって、前記第１電源と前記負荷の間に接続される第１主接触子
（１１）と、前記第２電源と前記負荷の間に接続され、前記第１主接
触子に対し相補的に開閉する第２主接触子（１２）と、前記第１主接触子に並列接続し、かつ、該第１主接触子
に連動してこれよりも早く閉、遅く開となる第１補助接
触子（２１）と、前記第２主接触子に並列接続し、かつ、該第２主接触子
に連動してこれよりも早く閉、遅く開となる第２補助接
触子（２２）と、前記第１補助接触子に直列接続する第１電流制限素子
（３１）と、前記第２補助接触子に直列接続する第２電流制限素子
（３２）と、から構成される電源切替器において、前記第１主接触子および前記第１補助接触子を、相互に
近接して、かつ、これらを一体に形成して第１複合接触
子（１０）とし、前記第２主接触子および前記第２補助接触子を、相互に
近接して、かつ、これらを一体に形成して第２複合接触
子（２０）とし、さらに、前記第１複合接触子（１０）は、第１絶縁基板（７１）
上に相互に分離して配置された前記第１主接触子（１
１）および前記第１補助接触子（２１）にそれぞれ相対
向しこれらと接点対を一体に構成する第１接点板（４
１）を有すると共に、該第１補助接触子は、該第１複合
接触子の開極に伴って、該第１主接触子より突出して該
第１接点板に近接するように移動自在であり、前記第１複合接触子（２０）は、第２絶縁基板（７２）
上に相互に分離して配置された前記第２主接触子（１
２）および前記第２補助接触子（２２）にそれぞれ相対
向しこれらと接点対を一体に構成する第２接点板（４
２）を有すると共に、該第２補助接触子は、該第２複合
接触子の開極に伴って、該第２主接触子より突出して該
第２接点板に近接するように移動自在であり、さらにま
た、前記第１補助接触子（２１）を前記第１接点板（４１）
に向かって近接させるためのコイル状の第１スプリング
（６１）を備え、また、前記第２補助接触子（２２）を前記第２接点板（４２）
に向かって近接させるためのコイル状の第２スプリング
（６２）を備え、さらに前記第１主接触子（１１）と第１補助接触子（２
１）との間、および前記第２主接触子（１２）と第２補
助接触子（２２）との間にそれぞれ、第１電流制限素子
（３１）および第２電流制限素子（３２）を接続するこ
とを特徴とする電源切替器。
【請求項２】第１電源（Ｐ１）および第２電源（Ｐ
２）を択一的に切替えて負荷（Ｌ）に接続する電源切替
器であって、前記第１電源と前記負荷の間に接続される第１主接触子
（１１）と、前記第２電源と前記負荷の間に接続され、前記第１主接
触子に対し相補的に開閉する第２主接触子（１２）と、前記第１主接触子に並列接続し、かつ、該第１主接触子
に連動してこれよりも早く閉、遅く開となる第１補助接
触子（２１）と、前記第２主接触子に並列接続し、かつ、該第２主接触子
に連動してこれよりも早く閉、遅く開となる第２補助接
触子（２２）と、前記第１補助接触子に直列接続する第１電流制限素子
（３１）と、前記第２補助接触子に直列接続する第２電流制限素子
（３２）と、から構成される電源切替器において、前記第１主接触子および前記第１補助接触子を、相互に
近接して、かつ、これらを一体に形成して第１複合接触
子（１０）とし、前記第２主接触子および前記第２補助接触子を、相互に
近接して、かつ、これらを一体に形成して第２複合接触
子（２０）とし、さらに、前記第１複合接触子（１０）は、第１導電基板（１０
１）上に相互に分離して配置された前記第１主接触子
（１１）および前記第１補助接触子（２１）にそれぞれ
相対向しこれらと接点対を一体に構成する第１接点板
（４１）を有すると共に、該第１補助接触子は、該第１
複合接触子の開極に伴って、該第１主接触子より突出し
て該第１接点板に近接するように移動自在であり、前記第１複合接触子（２０）は、第２導電基板（１０
２）上に相互に分離して配置された前記第２主接触子
（１２）および前記第２補助接触子（２２）にそれぞれ
相対向しこれらと接点対を一体に構成する第２接点板
（４２）を有すると共に、該第２補助接触子は、該第２
複合接触子の開極に伴って、該第２主接触子より突出し
て該第２接点板に近接するように移動自在であり、さら
にまた、前記第１補助接触子（２１）を前記第１接点板（４１）
に向かって近接させるためのコイル状の第１抵抗兼用ス
プリング（９１）を備え、また、前記第２補助接触子（２２）を前記第２接点板（４２）
に向かって近接させるためのコイル状の第２抵抗兼用ス
プリング（９２）を備え、前記第１抵抗兼用スプリング（９１）および第２抵抗兼
用スプリング（９２）をそれぞれ、前記第１電流制限素
子（３１）および第２電流制限素子（３２）としても機
能させることを特徴とする電源切替器。
【請求項３】前記第１主接触子（１１）と前記第１補
助接触子（２１）との間に第１アーク遮蔽体（１１１）
を介挿し、また、前記第２主接触子（１２）と前記第２補助接触子（２
２）との間に第２アーク遮蔽体（１１２）を介挿する請
求項１または２に記載の電源切替器。