JP3896322B2 - 消弧装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開路時、固定電極と可動電極との間に発生するアークを消弧する消弧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の消弧装置としては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載の構成が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の消弧装置はアーク吸引用の凹部を有する複数のグリッド（磁性体）がＵ字ブロック状の絶縁体（消弧材）の背面側に形成された複数の切込み部にそれぞれ装着されることにより構成されている。グリッドの一部は絶縁体の内面中央に形成された細溝から露出している。開路時、アーク柱の周囲にはグリッドの存在により片寄った磁束分布が発生し、アークはグリッドの切欠凹部の奥の方へ駆動される。このため、アークは引き伸ばされると共に各磁性体により分断され、陰極降下電圧が高められる。また、アーク熱により絶縁体から発生した熱分解ガスによりアークの冷却が促進される。この結果、アーク電圧が急激に高められて消弧が完了する。
【０００４】
一方、特許文献２に記載の消弧装置はアーク誘引用の切欠きを有し所定の間隔をおいて積層された複数のグリッド板と、各グリッド板の間に所定の間隔をおいて介在された絶縁板（消弧材）とを保持部により支持する構成とされている。開路時、アークはグリッド板の切欠きの奥の方へ駆動される。アークは各グリッド板により分断され、これによりアークの陰極降下電圧が高められる。また、アーク熱がグリッド板に伝導することによりアークが冷却される。このアークの冷却はアーク熱により絶縁板から発生した熱分解ガスによりさらに促進される。この結果、アーク電圧が高められて消弧が完了する。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−７７４１７号公報
【特許文献２】
実開昭６３−８４８２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のグリッド方式の消弧装置においては、例えば３．６／７．２ｋＶ以上の高圧交流負荷開閉器における励磁電流及び充電電流等の数十Ａ（アンペア）以下の小電流を遮断すること、即ち自力消弧（アーク熱により消弧すること）することが困難であった。これは、アーク電流のエネルギー不足により各グリッドに発生する電磁力が弱く、アークを積極的に消弧材（前記絶縁体及び絶縁板）に接触させることができないからである。また、エネルギー不足により開路時に発生する熱も少なく消弧性分解ガスの発生量も少ないことも一因となっている。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、消弧性能を向上させて大電流域だけでなく小電流域のアークをも消弧することができる消弧装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、磁性体により形成されると共に可動電極を通過可能としたグリッド通路を有するグリッドと、絶縁性を有しアークとの接触により消弧性分解ガスを発生する合成樹脂材料により形成されると共に可動電極を通過可能とした消弧部材通路を有する消弧部材とを可動電極の移動方向に交互に配置し、開路時には固定電極から離間した可動電極を前記グリッド通路及び消弧部材通路を順次通過させるようにした消弧装置であって、前記各グリッド通路と各消弧部材通路とから可動電極を通過可能とした可動電極通過部を構成し、前記グリッド通路の最奥部には当該グリッド通路よりも幅を小さくした切欠溝を形成し、この各切欠溝から開路時に固定電極と可動電極との間に発生したアークを誘導するアーク誘導部を構成し、前記アーク誘導部の延長線上には当該アーク誘導部により誘導されたアークを固定するアーク拘束部を設け、前記消弧部材通路の最奥部には当該消弧部材通路よりも幅を小さくした切欠奥溝を形成すると共に、前記消弧部材とグリッドとを交互に積層配置した状態において、この各切欠奥溝内には当該切欠奥溝よりも幅が小さい切欠溝の全体が位置するように各切欠溝を設け、各グリッドのアーク誘導部及びアーク拘束部をそれぞれ露出させるようにしたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の消弧装置において、前記消弧部材にはグリッド間の配置間隔を一定に保持する間隔保持部材が設けられると共に、前記消弧部材通路の互いに対向する内側縁には消弧部材の裏面側へ突出する壁部材が形成されており、前記壁部材と消弧部材の表面及び裏面と間隔保持部材とから形成された凹部は、前記消弧部材の側方における沿面距離を確保する沿面距離増大構造であることを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の消弧装置において、前記壁部材と消弧部材の表面及び裏面とがそれぞれグリッドに接触しない程度に間隔保持部材の消弧部材の表面及び裏面からの突出高さを設定するようにしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の消弧装置において、前記壁部材の後端側に肉厚部を前記消弧部材の切欠奥溝に沿うように連続して形成するようにしたことを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の消弧装置において、前記消弧部材の両側縁における後端側にはグリッドの両側縁からそれぞれ突出する張出部を設けるようにしたことを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の消弧装置において、前記切欠溝の幅を１．５ｍｍ以下としたことを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、開路時に固定電極と可動電極との間に発生した数十Ａ（アンペア）以下の小電流に伴うアークはアーク誘導部により各グリッドの奥方へ誘導され、アーク拘束部において固定される。そして、消弧性分解ガスの発生が積極的に促され、この消弧性分解ガスにより消弧される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の消弧装置の作用に加えて、各グリッドの配置間隔は消弧部材の間隔保持部材により一定に保持される。また、消弧部材通路の互いに対向する内側縁には消弧部材の裏面側へ突出する壁部材が形成されており、壁部材と消弧部材の表面及び裏面と間隔保持部材とから形成された凹部により消弧部材の側方における沿面距離が確保される。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の消弧装置の作用に加えて、壁部材と消弧部材の表面及び裏面とはそれぞれグリッドに接触することがないので、沿面距離の確保が容易となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は請求項３に記載の消弧装置の作用に加えて、消弧部材とアークとの接触により発生した消弧性分解ガスは消弧部材通路及び切欠奥溝を通り、壁部材及び肉厚部を介して後方へ導出される。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の消弧装置の作用に加えて、各グリッドの両側縁間でのアークの発生が抑制される。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の消弧装置の作用に加えて、グリッドの切欠溝の幅が１．５ｍｍ以下とされることにより、当該グリッドの奥方への電磁力が確保される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を開閉器の消弧装置に具体化した第１実施形態を図１〜図９に従って説明する。
【００１９】
図１に示すように、開閉器１１の本体ケース１２の互いに対向する両側壁には電源側ブッシング１３及び負荷側ブッシング１４が３相各相毎（図１においては１相分のみ示す。）に互いに対向するように貫通支持されている。電源側ブッシング１３の内端部には棒状の固定電極１５が突設されており、同固定電極１５の先端上部には耐弧メタル１５ａが固定されている。負荷側ブッシング１４の内端部には導電棒１６が突設されており、同導電棒１６には軸１７を介して可動電極１８の基端部が回動可能に支持されている。図２に二点鎖線で示すように、可動電極１８は平行平板状の一対の接触刃１８ａ, １８ｂを備えている。本実施形態において、接触刃１８ａ, １８ｂの厚みはそれぞれ４ｍｍとされている。
【００２０】
一方、図１に示すように、本体ケース１２内の下部には、複数のリンク等からなるリンク機構（図示略）を介して本体ケース１２外部の操作ハンドル（図示略）に作動連結された回動軸１９が設けられており、同回動軸１９にはレバー２０が一体回動可能に固定されている。レバー２０の先端には駆動リンク２１の一端が回動可能に連結されており、同駆動リンク２１の他端は可動電極１８の中央近傍に回動可能に連結されている。従って、前記操作ハンドルが操作されると、可動電極１８は前記リンク機構、回動軸１９、レバー２０及び駆動リンク２１を介して軸１７を中心に図１に実線で示す投入位置と同じく二点鎖線で示す開放位置との間を移動する。
【００２１】
（消弧装置）
図１に示すように、電源側ブッシング１３の内端には消弧装置１００が固定用金具Ｂを介して固定されている。図３〜図５に示すように、消弧装置１００は、磁性体により板状に形成された複数のグリッド１１０と絶縁性及び消弧性を有する合成樹脂材料により板状に形成された複数の消弧部材１２０とが可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置されることにより構成されている。図４〜図６に示すように、各グリッド１１０及び各消弧部材１２０はそれぞれ一対の支持部材１３０間に配置され一括して支持されている。
【００２２】
（支持部材）
図３〜図６に示すように、支持部材１３０は絶縁性を有する合成樹脂材料又は無機材料により一体形成されており、固定電極１５に固定される固定具１３１と同固定具１３１に対して斜状をなす支持部１３２とを備えている。支持部１３２には、２つを１組とする複数組（本実施形態では８組）のグリッド用支持孔１３３が同支持部１３２の長手方向において所定間隔毎に形成されている。また、支持部１３２におけるグリッド用支持孔１３３の各組間にはそれぞれ消弧部材用支持孔１３４が形成されている。
【００２３】
図５に示すように、消弧部材用支持孔１３４及びグリッド用支持孔１３３は互いに連通している。そして、消弧部材１２０とグリッド１１０との組み付け時において、消弧部材１２０の後述する係合突部１２８を消弧部材用支持孔１３４へ内側から挿入することにより、同時にグリッド１１０の突起１１３を支持部材１３０に固定可能となっている。
【００２４】
（グリッド）
図７に示すように、グリッド１１０は磁性体（本実施形態では、磁性軟鋼）によりＷ字板状に形成されている。グリッド１１０の前端縁（負荷側ブッシング１４側の側縁）には接触刃１８ａ，１８ｂをそれぞれ通過可能とした一対のグリッド通路１１１ａ，１１１ｂが所定間隔をおいて形成されている。グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路１１１ａ，１１１ｂを通過する際の接触刃１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する部位が互いに平行をなすように、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂは形成されている。グリッド１１０に発生する電磁力吸引力増大の観点からグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１は極力狭くすることが望ましく、本実施形態では接触刃１８ａ, １８ｂの厚み（４ｍｍ）よりも若干広い８ｍｍとされている。
【００２５】
両グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの最奥部にはそれぞれ切欠溝としての細溝１１２ａ，１１２ｂが形成されている。細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２はグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１よりも小さくされており、本実施形態では０．５ｍｍとされている。細溝１１２ａ，１１２ｂはグリッド通路１１１ａ，１１１ｂと同じ方向に所定の長さＬ（本実施形態では、Ｌ＝１０ｍｍ）となるように奥方（即ち、グリッド１１０の後端縁側）へ延出されている。細溝１１２ａ，１１２ｂは前記所定の長さＬの範囲において幅Ｄ２を一定とした平行溝とされている。この細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２については後に詳述する。また、グリッド１１０の両側縁の前端寄りには、それぞれ一対の突起１１３，１１３が形成されており、両突起１１３，１１３は両支持部材１３０のグリッド用支持孔１３３にそれぞれ内側から係合している。
【００２６】
（消弧部材）
図２及び図４に示すように、消弧部材１２０は絶縁性を有し、かつアーク熱により消弧性分解ガスを発生する合成樹脂材料（例えば四フッ化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂）によりＷ字板状に形成されている。従って、消弧部材１２０はアークとの接触により消弧性分解ガスを発生する。
【００２７】
消弧部材１２０の前端縁（負荷側ブッシング１４側の側縁）には接触刃１８ａ，１８ｂをそれぞれ通過可能とした一対の消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂが所定間隔をおいて形成されている。消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの形状はグリッド通路１１１ａ，１１１ｂとほぼ一致している（図２参照）。
【００２８】
両消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの最奥部にはそれぞれ奥溝１２２ａ，１２２ｂが形成されている。奥溝１２２ａ，１２２ｂは消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂと同じ方向に奥方（即ち、消弧部材１２０の後端縁側）へ延出されている。奥溝１２２ａ，１２２ｂの幅は消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの幅よりも小さくされている。
【００２９】
支持部材１３０，１３０間において消弧部材１２０とグリッド１１０とを交互に積層配置した状態において、消弧装置１００を消弧部材１２０及びグリッド１１０の積層方向において平面視したとき（図３参照）、奥溝１２２ａ，１２２ｂと細溝１１２ａ，１１２ｂとの位置関係は次のようになっている。即ち、図２に示すように、奥溝１２２ａ，１２２ｂ内には細溝１１２ａ，１１２ｂの全体が位置している。
【００３０】
図４及び図６に示すように、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂ及び奥溝１２２ａ，１２２ｂの互いに対向する内側縁にはそれぞれ壁部材１２３が消弧部材１２０の裏面に突出するように形成されている（図２においては図示略）。消弧部材１２０の裏面に突出した壁部材１２３の内面は連続したフラット面１２３ａを形成している。壁部材１２３（厳密には、壁部材１２３のフラット面１２３ａ）は大電流開放時などにおいて当該大電流アークと接触して消弧性分解ガスを発生するアーク接触部材として機能する。
【００３１】
また、各壁部材１２３のうち最も外側に位置する２つの壁部材１２３と消弧部材１２０の外側縁との間にはそれぞれ間隔保持部材１２４が消弧部材１２０の表面及び裏面に突出するように形成されている。この間隔保持部材１２４は、支持部材１３０，１３０間において消弧部材１２０とグリッド１１０とを交互に積層配置したとき、各グリッド１１０に当接することにより当該各グリッド１１０の配置間隔を一定に保持する。
【００３２】
また、間隔保持部材１２４の消弧部材１２０の裏面からの突出長さは、壁部材１２３の消弧部材１２０の裏面からの突出長さよりも大きくされている。このため、間隔保持部材１２４は、支持部材１３０，１３０間において消弧部材１２０とグリッド１１０とを交互に積層配置したとき、壁部材１２３、消弧部材１２０の表面及び同じく裏面はそれぞれグリッド１１０に接触することはない。そして、壁部材１２３、消弧部材１２０の表面及び同じく裏面とグリッド１１０との間には所定の隙間が形成される。換言すれば、壁部材１２３と消弧部材１２０の表面及び裏面とがそれぞれグリッド１１０に接触しない程度に間隔保持部材１２４の消弧部材１２０の表面及び裏面からの突出高さが設定されている。
【００３３】
図３及び図６に示すように、間隔保持部材１２４は消弧部材１２０とグリッド１１０と交互に積層配置したときに各消弧部材１２０の両側（図６における左側及び右側）において各グリッド１１０間を絶縁する絶縁バリヤを兼用する。また、間隔保持部材１２４は消弧部材１２０とグリッド１１０と交互に積層配置したときに各消弧部材１２０間の両側を閉塞して前方及び後方にそれぞれ開口した空隙Ｓ（図６参照）を形成する。
【００３４】
消弧部材１２０の表面及び裏面において、壁部材１２３と間隔保持部材１２４と消弧部材１２０の表面又は裏面とにより凹部１２５が形成されている。これにより消弧部材１２０の側方（消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの長手方向に対して直交する方向）における沿面距離の増大が図られる。
【００３５】
図２に示すように、消弧部材１２０の両側縁における後端側にはそれぞれ張出部１２７が形成されている。消弧部材１２０は張出部１２７がグリッド１１０の両側縁からそれぞれ突出するように支持部材１３０の支持部１３２間に支持されている。この張出部１２７により消弧装置１００における側部の沿面距離が確保される。
【００３６】
消弧部材１２０の両側縁における前端側にはそれぞれ係合突部１２８が形成されている。張出部１２７及び係合突部１２８はそれぞれの外端縁が同一平面上に位置するように形成されている。両係合突部１２８，１２８はそれぞれ両支持部材１３０，１３０の消弧部材用支持孔１３４に内側から係合している。
【００３７】
加えて、消弧部材１２０について説明すると、奥溝１２２ａ，１２２ｂは空隙１２２ｃ，１２２ｄを介して消弧装置１００の後方へ開口している。また、壁部材１２３の後端側には肉厚部１２２ｇ，１２２ｈが形成されている。図８（ｂ）に示すように、上下バリヤ面１２２ｊにおいて、壁部材１２３の後端側には肉厚部１２２ｆが形成されている。この肉厚部１２２ｆは消弧部材１２０の後端側へ向かうにつれて肉厚が小さくなるように形成されており、当該肉厚部１２２ｆの表面と上下バリヤ面１２２ｊとはテーパ面１２２ｅにより連続している。この構成により、アークによる消耗に対処するとともに消弧性分解ガスの円滑な放出が可能となる。
【００３８】
また、図２に示すように、上下バリヤ面１２２ｊをグリッド１１０の後端縁から大きく張り出すように設けたことにより、遮断時の消弧性分解ガスを消弧装置１００の後方へ円滑に案内するとともに、消弧性分解ガスの戻りによるグリッド１１０間の雰囲気が短絡しやすい雰囲気となることが回避される。尚、この上下バリヤ面１２２ｊの後方への張り出している部位（図２にεで示す範囲）は、消弧装置１００の後方に近接して消弧性分解ガス放出の妨げとなる部材がない場合は、グリッド１１０の後端縁が隠れる程度まで省略するようにしてもよい。ちなみに、グリッド１１０の後端縁と上下バリヤ面１２２ｊの後端縁とが面一になるようにすることを含む。
【００３９】
（細溝の寸法）
次に、前記グリッド１１０における細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２について説明する。
【００４０】
細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２を決定するために、磁性ステンレス鋼及び磁性軟鋼によりグリッド１１０を形成し、それぞれについて細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２を変えて小電流（後述する励磁電流及び充電電流；日本工業規格４６０５準拠）の遮断試験を行った。その結果を表１及び表２に示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【表２】

【００４３】
試験条件は次の通りである。即ち、試験電極構造は棒状電極（固定電極１５）とした。可動電極は銅製の直刃二枚（接触刃１８ａ，１８ｂ）による挟着接触型とし、接触刃１８ａ，１８ｂの厚みを４ｍｍとした。消弧装置１００については、７枚のグリッド１１０と８つの消弧部材１２０との交互積層形とした。グリッド１１０の厚みは１ｍｍとし、消弧部材１２０の高さは６．５ｍｍとした。
【００４４】
ちなみに、高圧交流用の負荷開閉器（３．６／７．２Ｖ）は表３に示す定格及び性能が要求されている（日本工業規格ＪＩＳ４６０５準拠）。例えば定格電流６００Ａ（アンペア）の場合、負荷電流６００Ａを２００回、励磁電流３０Ａ及び充電電流１０Ａをそれぞれ１０回遮断可能とすることが要求されている。尚、本実施形態では、負荷電流を大電流（本実施形態では、３０Ａを超える電流値）、励磁電流及び充電電流のうち、５Ａを超え且つ３０Ａ以下の電流値を小電流という。また、励磁電流及び充電電流のうち、５Ａ未満の電流値を微小電流という。
【００４５】
【表３】

【００４６】
表１に示す試験結果から、グリッド１１０の材質を磁性ステンレス鋼とした場合、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２の採り得る範囲は０を越え且つ１．５ｍｍ以下となる。また、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２を０．３ｍｍ以下とすれば、日本工業規格（ＪＩＳ）の全試験電流域（表３参照）に対してアークを遮断可能となる。換言すれば、アークをグリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂに拘束することができる。細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２が小さいほど当該細溝１１２ａ，１１２ｂ奥方への電磁吸引力が強くなるからである。
【００４７】
表２に示す試験結果から、グリッド１１０の材質を磁性軟鉄とした場合、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２は０を越え且つ１．５ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４８】
この範囲を超えると、細溝１１２ａ，１１２ｂに発生する当該細溝１１２ａ，１１２ｂ奥方への電磁吸引力が十分に得られず、アークを細溝１１２ａ，１１２ｂの奥に安定して吸引固定することが困難となる。換言すれば、日本工業規格（ＪＩＳ）の全試験電流域におけるアークをグリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂに拘束することが困難となる。細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２が小さいほど当該細溝１１２ａ，１１２ｂ奥方への電磁吸引力が強くなるものの、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２が０．３ｍｍ以下の場合、厚み１ｍｍのグリッド１１０に対して細溝１１２ａ，１１２ｂを形成することが困難でである。そして、電流遮断の繰り返しに伴って細溝１１２ａ，１１２ｂが閉塞するおそれがある。
【００４９】
本実施形態ではグリッド１１０は磁性ステンレス鋼により形成するようにした。これは、磁性ステンレス鋼は磁性軟鉄に比べて電磁吸引力は劣るものの、耐食性に優れているからである。また、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２は０．５ｍｍとした。
【００５０】
尚、本実施形態において、細溝１１２ａ，１１２ｂは後述するアーク誘導部を構成する。また、細溝１１２ａ，１１２ｂは切欠溝を構成する。凹部１２５は沿面距離増大構造を構成する。
【００５１】
さらに、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂ及び消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂは可動電極通過部αを構成する。可動電極通過部αより幅を狭くした消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂ及びグリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂは所定長さを有するアーク誘導部βを構成する。グリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂの最奥部の平板部１１２ｃ，１１２ｄのうち消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂ内に露出した部位及び当該奥溝１２２ａ，１２２ｂはアーク拘束部γを構成する。一対の間隔保持部材１２４，１２４及び消弧部材１２０の表面（上バリヤ面）及び同じく裏面（下バリヤ面）は、消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂと空隙１２２ｃ、１２２ｄを介して連通するとともに消弧装置１００の後方へ開口する空隙部δを構成する。そして、図２に示すように、消弧装置１００において、可動電極通過部α、アーク誘導部β、アーク拘束部γ及び空隙部δはそれぞれ可動電極１８側からこの順で直列配置されている。
【００５２】
アーク誘導部βを構成するグリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂの両側は所定の幅をもって消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂ内に露出するように配置されている。これは、小電流域のアークに対し、特に電磁力が弱い場合に有効に作用する。即ち、グリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂにおいて発生した磁束により、アークが細溝１１２ａ，１１２ｂの最奥部へ誘引されるとき、アークが消弧部材１２０に接触しにくくなり、この部分での消弧性分解ガスの発生が抑制される。このため、細溝１１２ａ，１１２ｂにおける内圧の上昇が回避される。例えば小電流域の電磁力の弱い駆動力に対してもその反発力となる内圧の上昇が抑えられる。このため、アークの電磁力による動作が妨げられることがなく、当該アークはアーク拘束部γへ円滑に移行される。
【００５３】
（実施形態の作用）
次に、前述のように構成された開閉器の消弧装置の作用について説明する。
図１に実線で示す投入状態において、前記操作ハンドルが開路操作されると、回動軸１９を介してレバー２０が左回動する。これに伴って、駆動リンク２１は上方へ移動され、可動電極１８が軸１７を中心に右回動する。可動電極１８が固定電極１５から離間すると、両電極１５，１８間、即ち固定電極１５と両接触刃１８ａ，１８ｂとの間にはそれぞれアークＩが発生する。
【００５４】
図９に示すように、このアーク柱の周囲にはグリッド１１０の存在により片寄った磁束分布が発生する。右ねじの法則及びフレミング左手の法則に基づいてグリッド１１０に発生する電磁力とにより、アークＩは常にグリッド１１０の奥の方（図９における矢印方向）へ駆動され、両グリッド通路１１１ａ，１１１ｂ（図２参照）の最奥部を経て細溝１１２ａ，１１２ｂの奥に集中し固定される。
【００５５】
図２に示すように、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂ内にはグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの全てが露出しているので、アークＩは消弧部材１２０に邪魔されることなく、グリッド１１０（厳密には、細溝１１２ａ，１１２ｂ）の奥へ円滑に駆動される。
【００５６】
グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路１１１ａ，１１１ｂを通過する際の可動電極１８（厳密には接触刃１８ａ，１８ｂ）に対応する部位が互いに平行をなしているので、この部位間に発生する電磁力の強さは一様となる。このため、アークＩは安定してグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの奥方へ駆動される。
【００５７】
グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１は、開閉時に接触刃１８ａ, １８ｂが干渉しない範囲内で極力狭くされているので、例えばグリッド１１０の前端縁に形成された１つの切欠部内に接触刃１８ａ, １８ｂを通過させるようにした場合に比べて、グリッド１１０の奥方への電磁吸引力が増大する。この電磁吸引力はグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１が小さくなるほど強くなるからである。即ち、切欠部の幅は２枚の接触刃１８ａ, １８ｂが一括して通過可能となる程度とされるのに対し、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１はそれぞれ１枚の接触刃１８ａ, １８ｂが通過可能となる程度とされている。このため、電磁吸引力の増大が図られる。特に、５Ａ程度の微小電流開放時においては有効である。
【００５８】
また、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２はグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの幅Ｄ１よりもいっそう小さくされているので、細溝１１２ａ，１１２ｂにはグリッド通路１１１ａ，１１１ｂよりも強力な電磁吸引力が発生する。このため、例えば、励磁電流や充電電流などの小電流開放時において、アーク時間が長くなってもグリッド通路１１１ａ，１１１ｂ及びアーク誘導部βを構成する細溝１１２ａ，１１２ｂにそれぞれ発生する強力な電磁力により励磁電流アークや充電電流アークは当該細溝１１２ａ，１１２ｂの奥に吸引される。そして、この細溝１１２ａ，１１２ｂの奥に位置するアーク拘束部γにおいて固定（拘束）され、アークスポットが形成される。
【００５９】
ちなみに、細溝１１２ａ，１１２ｂを形成しないようにした場合、励磁電流アークや充電電流アーク等の小電流アークの固定制御が不能となる。即ち、エネルギー不足によりアークＩをグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの奥方へ駆動させる電磁吸引力が弱く、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂ内の消弧性分解ガス圧が高まるにつれてアークＩはグリッド通路１１１ａ，１１１ｂの前端側へ押し戻される。このため、アークの安定した遮断動作が得られない。
【００６０】
このように、アークＩは細溝１１２ａ，１１２ｂの最奥部に集中して固定された状態で引き伸ばされると共に各グリッド１１０により分断され、陽極・陰極降下及び冷却等が有効に作用して、アーク電圧が急激に高められる。アークはグリッド１１０におけるアーク拘束部γの中央付近で安定する。
【００６１】
一方、グリッド１１０と消弧部材１２０とが可動電極１８の移動方向に交互に配置されていることにより、アークＩは消弧部材１２０の上下バリヤ面１２２ｊの上面（表面）及び下面（裏面）に接触しながらグリッド１１０の奥の方へさらに駆動される。このとき、アーク熱により消弧部材１２０の上下バリヤ面１２２ｊの上面、同じく下面及び壁部材１２３からは消弧性分解ガスが発生し、この消弧性分解ガスにより消弧が促進される。これは、特に３０Ａを超えるような大電流開放時に有効に作用する。
【００６２】
即ち、大電流アークはエネルギーが大きく各グリッド１１０に発生する電磁力吸引力も強い。このため、アークＩは一気に細溝１１２ａ，１１２ｂの奥、ひいては消弧部材１２０の後方側へ駆動され、消弧部材１２０の上面及び下面に積極的に接触する。また、微小電流アーク及び小電流アークに比べて発生する熱量も多いので、消弧部材１２０の上面及び下面からの消弧性分解ガス発生量も十分確保される。また、アーク誘導部βに位置する奥溝１２２ａ，１２２ｂを形成する壁部材１２３も消弧性分解ガスの発生に貢献する。
【００６３】
消弧部材１２０は陰性原子の一種であるフッ素を含む合成樹脂（本実施形態では、ＰＦＡ）により形成されてので、アーク熱により発生した消弧性分解ガスにはアーク中の電子を吸着し易い性質を有する陰性原子の一種であるフッ素原子が含まれている。このフッ素原子がアーク中の電子を吸着することにより消弧性能（電流遮断性能）が高められる。
【００６４】
また、接触刃１８ａ, １８ｂが消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂを通過する際、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの内面がアークに曝される。アーク熱により消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの内面からは消弧性分解ガスが発生し、この消弧性分解ガスによって消弧が促進される。これは、特に微小電流開放時に有効に作用する。
【００６５】
即ち、大電流アークに比べて微小電流アークはエネルギーが非常に少なく、各グリッド１１０に発生する電磁力も弱い。このため、アークが細溝１１２ａ，１１２ｂの奥まで駆動されない場合がある。このような場合、消弧部材１２０の上面及び下面からの消弧性分解ガス発生量は大電流開放時に比べて低下する。しかし、この微小電流開放時における消弧性分解ガスの発生熱量の低下は、微小電流アーク点の近傍に位置する消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの内面から発生した消弧性分解ガスにより補われる。
【００６６】
また、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの内面から発生した消弧性分解ガスは消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂ内に滞留する。このため、奥溝１２２ａ，１２２ｂ内の消弧性分解ガス圧力が高められる。圧力が高められた消弧性分解ガスがアークＩに接触することにより消弧が促進される。これは、例えば励磁電流や充電電流などの小電流開放時においてアーク時間が長くなるような場合に有効に作用する。励磁電流アークや充電電流アークは細溝１１２ａ，１１２ｂの強力な電磁力により当該細溝１１２ａ，１１２ｂの奥に誘導されるからである。
【００６７】
即ち、通常の負荷電流は電流波形と電圧波形とはそれぞれほぼ同一周期であるため、電流０Ａのとき電圧も０Ｖとなる。このため、遮断は容易である。しかし、励磁電流は電圧の位相が電流の位相よりも９０度遅れるため、また、充電電流は電圧の位相が電流の位相よりも９０度進むため、電流０Ａとなった時点で電圧はピークになり、遮断が困難である。消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂ内において圧力が高められた消弧性分解ガスを励磁電流アーク又は充電電流アークに接触させることにより、電圧がピークである電流０点においても消弧可能となる。
【００６８】
さらに、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの幅は極力狭くされており、当該消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの内面（即ち、フラット面１２３ａ）は接触刃１８ａ, １８ｂの両側面にそれぞれ近接している。このため、両接触刃１８ａ, １８ｂが各消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂを順次通過することにより、細隙効果が得られる。即ち、アークＩは消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂを構成するフラット面１２３ａ間に閉じ込められて密度の高い状態となり、このいわゆる細隙効果により消弧が促進される。これは、微小電流アークを消弧する場合に有効である。
【００６９】
また、グリッド１１０と消弧部材１２０とが可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置されていることにより、各消弧部材１２０の内面間に炭化物が連続して付着することが防止される。このため、消弧部材１２０の内面に連続した炭化面が形成されることがなく、消弧性能の劣化が抑制される。さらに、消弧部材１２０の表面及び裏面にはそれぞれ凹部１２５が形成されており当該消弧部材１２０の側方への沿面距離が確保されている。加えて、消弧部材１２０の側部には張出部１２７が形成されている。このため、アークＩが各グリッド１１０の側方へ回り込むことが抑制され、各グリッド１１０の両側部間でのアークＩの発生が防止される。
【００７０】
消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂ内で発生した消弧性分解ガスはフラット面１２３ａに案内されながら消弧部材１２０の後方へ導出される。特に大電流開放時においては、アークＩの発生に伴って消弧性分解ガスは主にグリッド１１０及び消弧部材１２０の後方へ流れる。この消弧性分解ガスによりアークＩがグリッド１１０及び消弧部材１２０の後方へ吹き飛ばされ、当該アークＩがさらに引き伸ばされる。即ち、グリッド１１０及び消弧部材１２０の後方へ流れる消弧性分解ガスによるアーク吹き飛ばし効果により、消弧が促進される。尚、壁部材１２３の外面（フラット面１２３ａの反対側の面）はアーク発生部位の陰になっており、消弧性分解ガスに含まれる金属蒸気等が付着しにくくなっている。このため、連続した汚損面が形成されることがなく、各グリッド１１０間の沿面距離が確保される。
【００７１】
図８（ａ）に矢印で示すように、消弧部材１２０の後方へ導出されてきた消弧性分解ガスは大きく開口した前記空隙Ｓ（図６参照）を介して消弧装置１００の後方へ導かれる。また、消弧性分解ガスが滞留することなく消弧部材１２０の後方へ抜けると共に新しい雰囲気ガス（空気）が導入される。この結果、消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂの後方における雰囲気の絶縁抵抗が高まり消弧に寄与する。さらに、新たに導入された雰囲気ガス（空気）によりグリッド１１０が冷却され、消弧が促進される。
【００７２】
一旦、消弧性能を発揮した消弧性分解ガスは金属蒸気や遊離炭素を含んでおり再点弧の原因となるものの、消弧性分解ガスは速やかにグリッド１１０及び消弧部材１２０の後方へ導出されることにより再点弧が防止される。可動電極１８が図１に二点鎖線で示す開放位置まで移動すると、アークは完全に消弧され開路動作が終了となる。閉路時には前述した開路時とは逆の動作が行われる。
【００７３】
（実施形態の効果）
（１）グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの最奥部には開路時に固定電極１５と可動電極１８との間に発生したアークを消弧装置１００の最奥部に形成したアーク拘束部γへ誘導するアーク誘導部βを設けるようにした。具体的には、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの最奥部に所定長さ（１０ｍｍ）を有するように切欠形成された細溝１１２ａ，１１２ｂにおいて、小電流であっても強力な電磁力が発生し、アークはアーク拘束部γへ速やかに誘導される。特に小電流域のアークＩを消弧装置１００内に拘束することにより、当該アークＩと消弧部材１２０から発生する消弧性分解ガスとの接触時間が確保される。この結果、小電流域のアークＩも速やかに消弧することができる。従って、大電流域及び小電流域のいずれのアークＩをも消弧することができる。換言すれば、大電流域及び小電流域の遮断性能（ＪＩＳ４６０５準拠）をいずれも確保することができる。
【００７４】
（２）消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの互いに対向する側縁部には消弧部材１２０の側方における沿面距離を確保する沿面距離増大構造を設けるようにした。具体的には、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの互いに対向する側縁部に当該消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂに沿うように形成された壁部材１２３と消弧部材１２０の表面及び裏面と間隔保持部材１２４とから形成された凹部１２５により消弧部材１２０の側方における沿面距離が確保される。即ち、各グリッド１１０間の沿面距離が確保される。
【００７５】
（３）消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの最奥部には所定長さを有する奥溝１２２ａ，１２２ｂを切欠形成すると共に、当該奥溝１２２ａ，１２２ｂを消弧部材１２０の奥側に開放させるようにした。このため、消弧部材１２０とアークＩとの接触により発生した消弧性分解ガスは消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂ及び奥溝１２２ａ，１２２ｂを通って消弧部材１２０の後方、即ち消弧装置１００の後方へ導出される。このとき、消弧性分解ガスはフラット面１２３ａにより案内されるので、円滑に消弧部材１２０の後方へ導かれる。
【００７６】
（４）消弧部材に１２０はグリッド１１０間の配置間隔を一定に保持する間隔保持部材１２４を設けるようにした。また、消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂの互いに対向する側縁部に当該消弧部材通路１２１ａ，１２１ｂに沿うように形成された壁部材１２３と消弧部材１２０の表面及び裏面と間隔保持部材１２４とから形成された凹部１２５により消弧部材１２０の側方における沿面距離を確保するようにした。そして、壁部材１２３と消弧部材１２０の表面及び裏面とがそれぞれグリッド１１０に接触しない程度に間隔保持部材１２４の消弧部材１２０の表面及び裏面からの突出高さをそれぞれ設定するようにした。このため、各グリッド１１０間の沿面距離の確保が容易となる。
【００７７】
（５）消弧部材１２０の側縁部には張出部１２７を設けるようにした。このため、各グリッド１１０の側縁部間でのアークの発生を抑制することができる。
（６）前記細溝１１２ａ，１１２ｂの幅は０を越え且つ１．５ｍｍ以下である。このため、グリッド１１０の奥方への電磁吸引力が確保され、小電流域のアークＩであっても細溝１１２ａ，１１２ｂに確保することができる。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１３に従って説明する。
図１０及び図１１に示すように、電源側ブッシング１３の内端には消弧装置３０が設けられている。消弧装置３０は、磁性体により薄板状に形成された複数のグリッド４０と絶縁性及び消弧性を有する合成樹脂材料により厚板状に形成された複数の消弧部材５０とが可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置されることにより構成されている。
【００７９】
（グリッド）
図１２に示すように、グリッド４０は鋼材等の磁性体によりＷ字薄板状に形成されている。本実施形態において、グリッド４０の厚みｄ１は１ｍｍとされている。グリッド４０の前端縁（負荷側ブッシング１４側の側縁）には接触刃１８ａ，１８ｂをそれぞれ通過可能とした一対のグリッド通路４１ａ，４１ｂが所定間隔をおいて形成されている。
【００８０】
図１３に示すように、グリッド通路４１ａ，４１ｂの互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路４１ａ，４１ｂを通過する際の接触刃１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する部位が互いに平行をなすように、グリッド通路４１ａ，４１ｂは形成されている。グリッド４０に発生する電磁力吸引力増大の観点からグリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１は極力狭くすることが望ましく、本実施形態では接触刃１８ａ, １８ｂの厚み（４ｍｍ）よりも若干広い８ｍｍとされている。
【００８１】
また、両グリッド通路４１ａ，４１ｂの最奥部にはそれぞれ細溝４２ａ，４２ｂが形成されている。細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２（図１３参照）はグリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１よりも狭くされており、グリッド通路４１ａ，４１ｂと同じ方向に奥方へ延びている。細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２の採り得る範囲は０．５〜２．０ｍｍ、望ましい範囲は０．８ｍｍ〜１．８ｍｍ、最適な範囲は０．８ｍｍ〜１．２ｍｍとされており、本実施形態では細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２はそれぞれ１．０ｍｍとされている。
【００８２】
この範囲を超えると、細溝４２ａ，４２ｂに発生する当該細溝４２ａ，４２ｂ奥方への電磁吸引力が十分に得られず、アークを細溝４２ａ，４２ｂの奥に安定して吸引固定できないおそれがある。この範囲未満の場合、グリッド４０の組付精度を厳密に管理する必要があり、組付作業効率が低減するおそれがある。グリッド４０の四隅にはそれぞれ挿通孔４４が形成されている。グリッド４０の後端縁において、２つの挿通孔４４間には切欠部４５が形成されている。本実施形態において、細溝４２ａ，４２ｂは電流拘束部を構成する。
【００８３】
（消弧部材）
図１２に示すように、消弧部材５０は絶縁性及び消弧性を有する合成樹脂材料（例えばＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等のフッ素樹脂）によりＷ字厚板状に形成されており、アークとの接触により消弧性分解ガスを発生する。本実施形態において、消弧部材５０の厚みｄ２は６ｍｍ程度とされている。
【００８４】
消弧部材５０の前端縁（負荷側ブッシング１４側の側縁）には接触刃１８ａ，１８ｂをそれぞれ通過可能とした一対の消弧部材通路５１ａ，５１ｂが所定間隔をおいて形成されている。消弧部材通路５１ａ，５１ｂの形状はグリッド通路４１ａ，４１ｂとほぼ一致するように形成されており、その幅Ｗ１はグリッド通路４１ａ，４１ｂよりも若干狭い７ｍｍとされている。
【００８５】
両消弧部材通路５１ａ，５１ｂの最奥部にはそれぞれ連通溝５２ａ，５２ｂを介して横溝５３ａ，５３ｂが形成されている。換言すれば、消弧部材通路５１ａ，５１ｂの途中には幅狭部Ｗが設けられており、これにより連通溝５２ａ，５２ｂが形成されている。この幅狭部Ｗは前記消弧性分解ガスの消弧部材５０における開口側への移動を抑制する移動抑制構造を構成する。
【００８６】
連通溝５２ａ，５２ｂの幅Ｗ２は消弧部材通路５１ａ，５１ｂの幅Ｗ１よりも狭くされており、本実施形態では２．５ｍｍ程度に設定されている。横溝５３ａ，５３ｂは連通溝５２ａ，５２ｂの延びる方向に対して直交する方向に延びる長孔状に形成されており、連通溝５２ａ，５２ｂは横溝５３ａ，５３ｂの中央付近において連通している。両横溝５３ａ，５３ｂはアーク熱により発生した消弧性分解ガスを滞留させるための圧力室を構成する。
【００８７】
消弧部材５０の上下両面の四隅にはそれぞれ突部５４が形成されており、各突部５４にはそれぞれ貫通孔５５が形成されている。各突部５４はグリッド４０と消弧部材５０との間隔、ひいては可動電極１８の移動方向において互いに隣り合う消弧部材５０，５０の間隔を一定に保持する間隔保持部材として機能する。グリッド４０と消弧部材５０とを交互に積層した状態において、可動電極１８の移動方向において互いに隣り合う消弧部材５０，５０の配置間隔ｄ３が所定値（本実施形態では、３ｍｍ）となるように、各突部５４の突出高さが設定されている。
【００８８】
（固定構造）
図１１に示すように、消弧装置３０は固定電極１５の上面に対して支持部材６０を介して固定されている。即ち、消弧装置３０は支持部材６０の上面かつ当該支持部材６０の上面に所定の間隔をおいて突設された一対の固定部材６１，６１間に配置されていると共に、両固定部材６１，６１の上端部にそれぞれ内方に突設された押え部材６２，６２により上方から押さえ込まれている。また、各グリッド４０の挿通孔４４及び消弧部材５０の貫通孔５５を相互に一致させた状態で消弧装置３０の四隅上方からそれぞれ絶縁性を有する固定ボルト６３（図１２参照）を挿通し、支持部材６０に対して締め付けることにより、消弧装置３０は支持部材６０の上面に対して固定されている。
【００８９】
（実施形態の作用）
次に、前述のように構成された開閉器の消弧装置の作用について説明する。
前記操作ハンドルの開路操作により可動電極１８が固定電極１５から離間すると、両電極１５，１８間、即ち固定電極１５と両接触刃１８ａ，１８ｂとの間にはそれぞれアークが発生する。このアーク柱の周囲にはグリッド４０の存在により片寄った磁束分布が発生する。右ねじの法則及びフレミング左手の法則に基づいてグリッド４０に発生する電磁力とにより、アークは常にグリッド４０の奥方へ駆動され、両グリッド通路４１ａ，４１ｂ（図１２参照）の最奥部を経て細溝４２ａ，４２ｂの奥に集中し固定される。
【００９０】
グリッド通路４１ａ，４１ｂの互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路４１ａ，４１ｂを通過する際の可動電極１８（厳密には接触刃１８ａ，１８ｂ）に対応する部位が互いに平行をなすので、この部位間に発生する電磁力は一様となる。このため、アークは安定してグリッド通路４１ａ，４１ｂの奥方へ駆動される。
【００９１】
グリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１は、開閉時に接触刃１８ａ, １８ｂが干渉しない範囲内で極力狭くされているので、例えばグリッド４０の前端縁に形成された１つの切欠部内に接触刃１８ａ, １８ｂを通過させるようにした場合に比べて、グリッド４０奥方への電磁吸引力が増大する。これは、グリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１は切欠部の幅よりも狭くなっているからである。即ち、切欠部の幅は２枚の接触刃１８ａ, １８ｂが一括して通過可能となる程度とされるのに対し、グリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１はそれぞれ１枚の接触刃１８ａ, １８ｂが通過可能となる程度とされている。このため、電磁吸引力の増大が図られる。特に５Ａ未満の微小電流開放時においては有効である。
【００９２】
また、細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２はグリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１よりもいっそう狭くされているので、細溝４２ａ，４２ｂにはグリッド通路４１ａ，４１ｂよりも強力な電磁吸引力が発生する。このため、例えば、励磁電流や充電電流の開放時においてアーク時間が長くなっても細溝４２ａ，４２ｂに発生する強力な電磁力により励磁電流アークや充電電流アークは細溝４２ａ，４２ｂの奥に吸引固定され、この細溝４２ａ，４２ｂの奥にアークスポットが形成される。ちなみに、細溝４２ａ，４２ｂを形成しないようにした場合、励磁電流アークや充電電流アーク等のアーク固定制御が不能となる。
【００９３】
このように、アークは細溝４２ａ，４２ｂの最奥部に集中して固定された状態で引き伸ばされると共に各グリッド４０により分断され、陽極・陰極降下及び冷却等が有効に作用して、アーク電圧が急激に高められる。アークはグリッド４０における細溝４２ａ，４２ｂ最奥部と後端縁との間の中央付近で安定する。
【００９４】
一方、グリッド４０と消弧部材５０とが可動電極１８の移動方向に交互に配置されていることにより、アークは消弧部材５０の上面及び下面に接触しながらグリッド４０の奥の方へ駆動される。このとき、アーク熱により消弧部材５０の上面及び下面からは消弧性分解ガスが発生し、この消弧性分解ガスにより消弧が促進される。これは、特に３０Ａを超えるような大電流開放時に有効に作用する。
【００９５】
即ち、大電流アークはエネルギーが大きく各グリッド４０に発生する電磁力吸引力も強い。このため、アークは一気に細溝４２ａ，４２ｂの奥、ひいては消弧部材５０の後方側へ駆動され、消弧部材５０の上面及び下面に積極的に接触する。また、微小電流アーク及び小電流アークに比べて発生する熱量も多いので、消弧部材５０の上面及び下面からの消弧性分解ガス発生量も十分確保される。
【００９６】
また、接触刃１８ａ, １８ｂが消弧部材通路５１ａ，５１ｂを通過する際、消弧部材通路５１ａ，５１ｂの内面がアークに曝される。アーク熱により消弧部材通路５１ａ，５１ｂの内面からは消弧性分解ガスが発生し、この消弧性分解ガスによって消弧が促進される。これは、特に微小電流開放時に有効に作用する。
【００９７】
即ち、大電流アークに比べて微小電流アークはエネルギーが少なく、各グリッド４０に発生する電磁力も弱い。このため、アークが細溝４２ａ，４２ｂの奥まで駆動されない場合がある。このような場合、消弧部材５０の上面及び下面からの消弧性分解ガス発生量は大電流開放時に比べて低下する。しかし、この微小電流開放時における消弧性分解ガスの発生熱量の低下は、微小電流アーク点の近傍に位置する消弧部材通路５１ａ，５１ｂの内面から発生した消弧性分解ガスにより補われる。 また、各グリッド４０における細溝４２ａ，４２ｂ奥のアークスポットをアークが走行する際、各消弧部材５０の連通溝５２ａ，５２ｂの突き当たり、即ち横溝５３ａ，５３ｂの奥壁において連通溝５２ａ，５２ｂに対応する部分（以下、「突当り壁」という。）からも消弧性分解ガスが発生する。この消弧性分解ガスによっても消弧が促進される。これは、例えば励磁電流や充電電流などの開放時においてアーク時間が長くなるような場合に有効に作用する。励磁電流アークや充電電流アークは細溝４２ａ，４２ｂの強力な電磁力により当該細溝４２ａ，４２ｂの奥に吸引固定されるからである。
【００９８】
前記突当り壁等から発生した消弧性分解ガスの消弧部材５０における開口側（反奥側）への移動は、連通溝５２ａ，５２ｂの幅Ｗ２が消弧部材通路５１ａ，５１ｂの幅Ｗ１よりも狭くされていることにより抑制される。即ち、横溝５３ａ，５３ｂ内の消弧性分解ガスは当該横溝５３ａ，５３ｂから出にくくなっている。このため、横溝５３ａ，５３ｂ内に存在する消弧性分解ガスは横溝５３ａ，５３ｂ内に滞留し且つ貯蔵され、これにより横溝５３ａ，５３ｂ内の消弧性分解ガス圧力が高められる。圧力が高められた消弧性分解ガスがアークに接触することにより消弧が促進される。これは、特に励磁電流や充電電流の開放時に有効である。
【００９９】
即ち、通常の負荷電流は電流波形と電圧波形とはそれぞれほぼ同一周期であるため、電流０Ａのとき電圧も０Ｖとなる。このため、遮断は容易である。しかし、励磁電流は電圧の位相が電流の位相よりも９０度遅れるため、また、充電電流は電圧の位相が電流の位相よりも９０度進むため、電流０Ａとなった時点で電圧はピークになり、遮断が困難である。横溝５３ａ，５３ｂ内において圧力が高められた消弧性分解ガスを励磁電流アーク又は充電電流アークに接触させることにより、電圧がピークである電流０点においても消弧可能となる。
【０１００】
さらに、消弧部材通路５１ａ，５１ｂの幅Ｗ１は極力狭くされており、当該消弧部材通路５１ａ，５１ｂの内面は接触刃１８ａ, １８ｂの両側面にそれぞれ近接している。また、グリッド４０の厚みｄ１＜消弧部材５０の配置間隔ｄ３＜消弧部材の厚みｄ２となるように、当該消弧部材５０の厚みｄ２が一定以上確保されている（図１２参照）。このため、両接触刃１８ａ, １８ｂが各消弧部材通路５１ａ，５１ｂを順次通過することにより、細隙効果が得られる。即ち、アークは消弧部材通路５１ａ，５１ｂ間に閉じ込められて密度の高い状態となり、このいわゆる細隙効果により消弧が促進される。
【０１０１】
また、グリッド４０と消弧部材５０とが可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置されていることにより、消弧部材５０の内面（消弧部材通路５１ａ，５１ｂ内面、連通溝５２ａ，５２ｂ内面、横溝５３ａ，５３ｂ内面）に炭化物が連続して付着することが防止される。このため、消弧部材５０の内面に連続した炭化面が形成されることがなく、消弧性能の劣化が抑制される。
【０１０２】
また、グリッド４０と消弧部材５０との間隙はそれらの全周囲に亘って開放されており、消弧部材通路５１ａ，５１ｂ内で発生した消弧性分解ガスを外部に導出可能となっている。特に大電流開放時においては、アークの発生に伴って消弧性分解ガスは主にグリッド４０及び消弧部材５０の後方へ流れる。この消弧性分解ガスによりアークがグリッド４０の後方へ吹き飛ばされ、アークがさらに引き伸ばされる。 即ち、グリッド４０の後方へ流れる消弧性分解ガスによるアーク吹き飛ばし効果により、消弧が促進される。一旦、消弧性能を発揮した消弧性分解ガスは金属蒸気を含んでおり再点弧の原因となるものの、消弧性分解ガスは速やかにグリッド４０の後方へ導出されるので、再点弧が防止される。可動電極１８が図１に二点鎖線で示す開放位置まで移動すると、アークは完全に消弧され開路動作が終了となる。閉路時には前述した開路時とは逆の動作が行われる。
【０１０３】
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）グリッド通路４１ａ，４１ｂを有するグリッド４０と消弧部材通路５１ａ，５１ｂを有する消弧部材５０とを可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置した。そして、開路時には固定電極１５から離間した可動電極１８をグリッド通路４１ａ，４１ｂ及び消弧部材通路５１ａ，５１ｂを順次通過させるようにした。このため、アークは消弧部材５０の上面及び下面に接触しながらグリッド４０の奥の方へ駆動される。このとき、アーク熱により消弧部材５０の上面及び下面からは消弧性分解ガスが発生し、この消弧性分解ガスにより消弧が促進される。従って、消弧性能を向上させることができる。
（２）同じくグリッド４０と消弧部材５０とを可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置したことにより、消弧部材５０の内面（即ち、消弧部材通路５１ａ，５１ｂ内面、連通溝５２ａ，５２ｂ内面及び横溝５３ａ，５３ｂ内面）に炭化物が連続して付着することが防止される。従って、消弧部材５０の内面に連続した炭化面が形成されることがなく消弧性能の劣化が抑制される。ひいては消弧性能を長く維持することができる。
【０１０４】
（３）同じくグリッド４０と消弧部材５０とを可動電極１８の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置したことにより、グリッド４０と消弧部材５０との間隙はそれらの全周方向に亘って開放される。このため、消弧部材通路５１ａ，５１ｂ内で発生した消弧性分解ガスを外部に導出可能となる。特に大電流開放時においては、消弧性分解ガスによりアークがグリッド４０の後方へ吹き飛ばされ、アークがさらに引き伸ばされる。即ち、グリッド４０の後方へ流れる消弧性分解ガスによるアーク吹き飛ばし効果により、消弧を促進させることができる。
【０１０５】
（４）消弧部材通路５１ａ，５１ｂの最奥部には消弧性分解ガスを滞留させるための横溝５３ａ，５３ｂを形成した。このため、アーク熱により発生した消弧性分解ガスは横溝５３ａ，５３ｂ内に滞留し、これにより横溝５３ａ，５３ｂ内の消弧性分解ガス圧力が高められる。圧力が高められた消弧性分解ガスがアークに接触することにより消弧が促進され、ひいては消弧性能を向上させることができる。
【０１０６】
（５）グリッド４０の厚みｄ１、消弧部材５０の厚みｄ２、消弧部材５０の配置間隔ｄ３としたとき、「ｄ１＜ｄ３＜ｄ２」となるようにグリッド４０及び消弧部材５０を形成し且つ配置するようにした。即ち、消弧部材５０の厚みｄ２を一定以上確保すると共に複数の消弧部材５０を所定の間隔で配置するようにした。このため、両接触刃１８ａ, １８ｂが各消弧部材通路５１ａ，５１ｂを順次通過することにより細隙効果が得られ、消弧が促進される。従って、大電流アーク及び小電流アークに比べて駆動力の小さな微小電流アークを消弧することができる。即ち、消弧性能を向上させることができる。
【０１０７】
（６）グリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１は、開閉時に接触刃１８ａ, １８ｂが干渉しない範囲内で極力狭くするようにした。このため、例えばグリッド４０の前端縁に形成された１つの切欠部内に接触刃１８ａ, １８ｂを通過させるようにした場合に比べて、グリッド４０に発生するグリッド４０奥方への電磁吸引力を増大させることができる。
【０１０８】
（７）グリッド通路４１ａ，４１ｂの最奥部には細溝４２ａ，４２ｂを形成し、この細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２はグリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１よりもいっそう狭くするようにした。このため、細溝４２ａ，４２ｂにはグリッド通路４１ａ，４１ｂよりも強力な電磁吸引力が発生する。従って、例えば、励磁電流又は充電電流の開放時においてアーク時間が長くなっても細溝４２ａ，４２ｂに発生する強力な電磁力により励磁電流アークや充電電流アークを細溝４２ａ，４２ｂの奥に吸引固定することができる。
【０１０９】
（８）グリッド４０の後端縁には切欠部４５を形成した。グリッド４０と消弧部材５０との組み付け状態において、切欠部４５は消弧部材５０の後端縁よりも内方に位置している。このため、アークが各グリッド４０の後端縁間を走行することを防止できる。
【０１１０】
（９）可動電極１８を２枚の接触刃１８ａ, １８ｂからなるダブルブレード型とした。このため、例えば棒状のバット電極を使用した場合と異なり、グリッド通路４１ａ，４１ｂの幅Ｄ１を、より狭くすることができる。ひいては、アークにより発生する電磁力も大きくなる。
【０１１１】
（１０）グリッド通路４１ａ，４１ｂの互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路４１ａ，４１ｂを通過する際の可動電極１８に対応する部位が互いに平行をなすようにグリッド通路４１ａ，４１ｂを形成した。このため、当該部位間に発生する電磁力は一様となり、アークは安定してグリッド通路４１ａ，４１ｂの奥方へ駆動される。従って、消弧装置３０の消弧性能を向上させることができる。
【０１１２】
（１１）グリッド通路４１ａ，４１ｂの最奥部には当該グリッド通路４１ａ，４１ｂよりも幅狭とした細溝４２ａ，４２ｂを形成し、当該細溝４２ａ，４２ｂの幅Ｄ２は０．５〜２ｍｍの範囲内において設定するようにした。このため、細溝４２ａ，４２ｂに発生する当該細溝４２ａ，４２ｂ奥方への電磁吸引力を十分に得ることができる。従って、アークがグリッド４０の開口側へ戻ること（アークのリバウンド）を防止することができる。
【０１１３】
（１２）消弧部材通路５１ａ，５１ｂの途中には、幅狭部Ｗを設けることにより連通溝５２ａ，５２ｂを形成するようにした。連通溝５２ａ，５２ｂの幅Ｗ２は消弧部材通路５１ａ，５１ｂの幅Ｗ１よりも狭いので、横溝５３ａ，５３ｂ内に滞留した消弧性分解ガスは消弧部材５０の開口側へ戻りにくくなっている。このため、消弧部材通路５１ａ，５１ｂにおける幅狭部Ｗよりも奥側に存在する消弧性分解ガス（即ち、横溝５３ａ，５３ｂ内に滞留した消弧性分解ガス）の消弧部材５０における開口側（反奥側）への移動が抑制される。そして、前記消弧性分解ガスは消弧部材通路５１ａ，５１ｂにおける幅狭部よりも奥側に滞留し、当該奥側における消弧性分解ガス圧力が高められる。従って、消弧装置３０の消弧性能をさらに向上させることができる。
【０１１４】
（別例）
尚、前記両実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・前記第２実施形態では、グリッド４０の後端縁に切欠部４５を形成することにより、各グリッド４０の後端縁間におけるアークの走行を防止するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、グリッド４０の切欠部４５を形成することなく、消弧部材５０の後端縁にグリッド４０の後端縁よりも外方へ突出する後端張出し部（図示略）を形成する。このようにしても、各グリッド４０の後端縁間におけるアークの走行を防止することができる。
【０１１５】
・前記第２実施形態において、グリッド４０の両側縁にそれぞれ切欠部４５のような切欠部（図示略）を形成するようにしてもよい。または、消弧部材５０の両側縁にグリッド４０の両側縁よりも外方へ突出する側縁張出し部（図示略）を形成してもよい。このようにすれば、アークがグリッド４０の側方に回り込むことがなく、各グリッド４０の両側縁間におけるアークの走行を防止することができる。遮断不能となる際にはグリッド４０の両側縁間をアークが走行することもあり、これが防止される。
【０１１６】
・前記第２実施形態において、図１４に示すように、消弧部材５０に対して肉取りを施し、不要な部分を削除するようにしてもよい。即ち、消弧部材５０は、消弧部材通路５１ａ，５１ｂ、連通溝５２ａ，５２ｂ及び横溝５３ａ，５３ｂを構成する壁部材７０ａと、壁部材７０ａの外面に形成された補強用壁７０ｂとから主に構成されている。このようにすれば、消弧部材５０の厚みをｄ２で均一にした場合と異なり、消弧部材５０の形成に必要とされる材料が少なくなる。このため、消弧部材５０の材料コストを低減させることができる。ひいては、消弧装置３０の製品コストを低減させることができる。尚、壁部材７０ａは大電流開放時などにおいて当該大電流アークと接触して消弧性分解ガスを発生するアーク接触部材として機能する。補強用壁７０ｂは図１４における上下方向において所定間隔毎に配置されたグリッド４０間の絶縁を確保するグリッド間絶縁部材として機能する。
【０１１７】
・前記第２実施形態では、消弧装置３０をダブルブレード型の開閉器に使用したが、ダブルブレード型又はシングルブレード型のロータリ式開閉器に使用するようにしてもよい。即ち、図１５に示すように、外部操作可能とした開閉リンク機構の作動により軸７１を中心として回動する回転碍子７２には、一対の可動電極７３，７４が互いに反対方向に突設されている。可動電極７３，７４はそれぞれ２枚の接触刃又は単数枚の接触刃から構成されている。このようにすれば、ロータリ式開閉器において、第２実施形態における（１）〜（１２）の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
・また、前記第２実施形態において、図１６に示すように、消弧装置３０をシングルブレード型の開閉器に使用するようにしてもよい。この場合、可動電極７５は単数枚の接触刃７５ａから構成されているので、グリッド通路（図示略）、横溝７６ａ及び消弧部材通路７６ｂはそれぞれ１つずつ形成する。また、固定電極（図示略）は例えば一対の固定接触子を所定間隔だけ離間させると共に両固定接触子間に接触刃７５ａを挟入可能となるように構成する。このようにすれば、シングルブレード型の開閉器において、第２実施形態における（１）〜（１２）の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
・また、前記第２実施形態において、図１７に示すように、可動電極を同相間方向において抜き差しするタイプの開閉器に消弧装置３０を使用するようにしてもよい。この場合、グリッド４０及び消弧部材５０の配置方向が同相間方向となるように消弧装置３０を配置する。また、負荷側ブッシング１４の内端部には可撓性を有する導電体７７を固定し、この導電体７７の先端部に可動電極７８の基端部を固定する。さらに、可動電極７８の基端部は絶縁性駆動リンク７９を介して回動軸８０に連結する。従って、回動軸８０の回転に伴って可動電極７８は同相間方向に移動する。このようにすれば、可動電極を同相間方向において抜き差しするタイプの開閉器において、第２実施形態における（１）〜（１２）の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
・前記第１及び第２実施形態に係る消弧装置１００及び消弧装置３０は二酸化炭素（ＣＯ^２）等のガス消弧媒体と併用するようにしてもよい。
・前記第２実施形態において、消弧部材５０はハロゲン族の元素（電気陰性度が高い）を含む樹脂であればどのような材料で形成してもよい。
【０１２１】
・前記第２実施形態においては、消弧部材通路５１ａ，５１ｂに対してそれぞれ１つの横溝５３ａ，５３ｂを設けるようにしたが、図１８に示すように、消弧部材通路５１ａ，５１ｂに対してそれぞれ複数の横溝５３ａ，５３ｂを消弧部材通路５１ａ，５１ｂの延びる方向に配置してもよい。
【０１２２】
・前記第２実施形態において、図１９に示すように、横溝５３ａ，５３ｂの奥壁に単数又は複数のガス抜き通路８１（図１９では２つ）を形成するようにしてもよい。ただし、ガス抜き通路８１は横溝５３ａ，５３ｂにおける前記突当り壁を避けて形成することが望ましい。アークが当該突当り壁に突き当たることにより発生する消弧性分解ガス量を低減させないためである。このようにすれば、消弧性分解ガスは消弧部材５０の後方へいっそう円滑に流れ、アークの吹き飛ばし効果が向上する。
【０１２３】
・前記第２実施形態では、消弧部材５０の表裏を貫通するように横溝５３ａ，５３ｂを形成したが、横溝５３ａ，５３ｂの一部分のみを貫通させるようにしてもよい。例えば、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、横溝５３ａ，５３ｂを凹状に形成し、連通溝５２ａ，５２ｂをそのまま横溝５３ａ，５３ｂ内に延設する。このようにしても、第２実施形態における（３），（１１）と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
・前記第２実施形態において、図２１に示すように、横溝５３ａ，５３ｂを省略するようにしてもよい。即ち、消弧部材通路５１ａ，５１ｂの奥側の途中に幅狭部Ｗを設け連通溝５２ａ，５２ｂを形成するだけとする。このようにすれば、消弧部材通路５１ａ，５１ｂにおける幅狭部Ｗよりも奥側に存在する消弧性分解ガスの消弧部材５０における開口側（反奥側）への移動を抑制することができる。
【０１２５】
・前記第１実施形態では、小電流拘束部を構成するグリッド１１０の細溝１１２ａ，１１２ｂをそれぞれ幅Ｄ２を一定とした平行溝としたが、奥へ向かうほど幅が狭くなるテーパ溝とするようにしてもよい。例えば図２２に示すように、細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部の幅を０．８ｍｍとし、同じく最奥部の幅を０．５ｍｍとする。細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部から最奥部に向かって幅に変化を設けるようにしたことにより、電流遮断の繰り返しに伴う細溝１１２ａ，１１２ｂの閉塞が抑制される。
【０１２６】
使用頻度が高くなると細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部でグリッド１１０の表面及び裏面が荒れてくる。すると、細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２は極力狭くなるように設定されるため、細溝１１２ａ，１１２ｂが閉塞するおそれがある。この閉塞が起こりやすい細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部の幅を、小電流の拘束が可能となる範囲で広くすることにより、細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部における閉塞が軽減される。ただし、細溝１１２ａ，１１２ｂの入口部の幅も前述した細溝１１２ａ，１１２ｂの幅Ｄ２の採り得る範囲内において設定する。
【０１２７】
・前記第１実施形態において、図２３に示すように、グリッド通路１１１ａ，１１１ｂの互いに対向する内側縁にそれぞれ設けられた一対を一組とする壁部材１２３，１２３の後端部に、それぞれガイド壁Ｇを設けるようにしてもよい。両ガイド壁Ｇ，Ｇは消弧部材１２０の後方へ向かうにつれて拡開するように形成する。このようにすれば、金属蒸気等を含んだ消弧性分解ガスを消弧部材１２０の後方により効率的に拡散させることができる。
【０１２８】
・また、前記第１実施形態において、図２３に示すように、消弧部材１２０の裏面側において、奥溝１２２ａ，１２２ｂの延長線上にはそれぞれ拡散突部１２６を形成するようにしてもよい。図２３では拡散突部１２６は台形柱状に形成されており、当該拡散突部１２６は消弧部材１２０の後方へ向かうにつれて幅広となるように配置されている。このようにすれば、消弧部材１２０の後方へ導出されてきた金属蒸気などを含んだ消弧性ガスは拡散突部１２６により拡散され、当該拡散突部１２６の後方へ回り込むと共に新鮮な空気と混合され希釈されることにより、雰囲気の絶縁が速やかに回復する。また、消弧性分解ガスを円滑に後方へ導くことができる。そして、消弧性分解ガスが拡散されることにより、消弧部材１２０の奥溝１２２ａ，１２２ｂの後方における雰囲気の絶縁抵抗が高まると共に、アークＩの経路絶縁抵抗が高まり消弧に寄与する。尚、拡散突部１２６は四角柱状や三角柱状などに形成するようにしてもよい。
【０１２９】
・前記第１実施形態において、図６に二点鎖線で示すように、支持部材１３０の支持部１３２を絶縁部材Ｚにより外側から覆うようにしてもよい。厳密には、支持部１３２の外面に露出しているグリッド１１０の突起１１３を絶縁部材Ｚにより外側から覆う。このようにすれば、各グリッド１１０の両側縁間でのアークの発生を回避することができる。
【０１３０】
・前記第１実施形態では、消弧部材１２０をＰＦＡにより形成するようにしたが、陰性原子の一種であるフッ素を含む合成樹脂材料であれば消弧部材１２０の材質を任意に変更するようにしてもよい。例えば、消弧部材１２０の材質を、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレンエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリブリニデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）のうちいずれかにする。また、ポリクロルトリフルオルエチレン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン、フッ化ビニリデン及び六フッ化プロピレンのいずれか一つとする。陰性原子としては前述したフッ素の他に例えば塩素、臭素及び硫黄などがある。消弧部材１２０の材質としてこれらの陰性原子を含む材料を選択するようにすれば、アーク熱により消弧部材１２０から陰性原子が放出され、この陰性原子によってアーク中の電子が吸着される。従って、消弧性能が高められる。
【０１３１】
・前記第１及び第２実施形態では、消弧装置１００及び消弧装置３０をそれぞれ高圧交流負荷開閉器に使用するようにしたが、例えば高圧遮断器に使用することもかのうである。
【０１３２】
・前記第１及び第２実施形態では、消弧部材１２０，５０とグリッド１１０，４０とを個々に用意して組み付けるようにしたが、図２４（ａ），（ｂ）に示すように、消弧部材１２０とグリッド１１０とを一体化してユニットとするようにしてもよい。このようにすれば、消弧部材１２０，５０及びグリッド１１０，４０の積層数を適宜選択して組み付けることが可能となる。
【０１３３】
（付記）
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）磁性体により形成されると共に可動電極を通過可能としたグリッド通路を有するグリッドと、絶縁性を有しアークとの接触により消弧性分解ガスを発生する合成樹脂材料により形成されると共に可動電極を通過可能とした消弧部材通路を有する消弧部材とを可動電極の移動方向に所定の間隔をおいて交互に配置し、開路時には固定電極から離間した可動電極をグリッド通路及び消弧部材通路を順次通過させるようにした消弧装置であって、前記グリッド通路の互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路を通過する際の可動電極に対応する部位が互いに平行をなすように当該グリッド通路を形成した消弧装置。
【０１３４】
この構成によれば、アークは消弧部材に接触しながらグリッドの奥の方へ駆動される。グリッド通路の互いに対向する内側縁において、少なくとも当該グリッド通路を通過する際の可動電極に対応する部位が互いに平行をなすので、この部位間に発生する電磁力は一様となる。このため、アークは安定してグリッド通路の奥方へ駆動される。アーク熱により消弧部材から発生した消弧性分解ガスにより消弧が促進される。
（ロ）前記グリッド通路の最奥部には当該グリッド通路よりも幅狭とした細溝を形成し、当該細溝の幅は０．５〜２ｍｍの範囲内において設定するようにした前記（イ）項に記載の消弧装置。
【０１３５】
この構成によれば、細溝の幅は０．５〜２ｍｍの範囲内において設定される。このため、細溝におけるグリッド奥方への電磁吸引力が確保され、アークのグリッドにおける開口側への移動が抑制される。
（ハ）前記消弧部材通路の途中には、前記消弧性分解ガスの消弧部材における開口側への移動を抑制する移動抑制構造を設けるようにした前記（イ）項又は（ロ）項に記載の消弧装置。
【０１３６】
この構成によれば、消弧性分解ガスの消弧部材における開口側への移動が抑制される。このため、消弧性分解ガスは消弧部材通路における移動抑制構造よりも奥側に滞留し、当該奥側における消弧性分解ガス圧力が高められる。
【０１３７】
（ニ）前記消弧部材通路の最奥部には消弧性分解ガスを滞留させるための圧力室を形成した前記（イ）項に記載の消弧装置。この構成によれば、アーク熱により発生した消弧性分解ガスは圧力室内に滞留し、これにより圧力室内の消弧性分解ガス圧力が高められる。
【０１３８】
（ホ）前記グリッドの厚みをｄ１、消弧部材の厚みをｄ２、消弧部材の配置間隔をｄ３としたとき、ｄ１＜ｄ３＜ｄ２となるように消弧部材及びグリッドを形成し且つ配置するようにした前記（イ）項又は（ロ）項に記載の消弧装置。
【０１３９】
この構成によれば、消弧部材の厚みは一定以上確保される。そして、この複数の消弧部材が所定の間隔で配置されることにより、可動電極が各消弧部材通路を順次通過する際に細隙効果が得られ、消弧が促進される。
【０１４０】
（ヘ）本体ケースの両側壁に相毎に相対するように貫通支持された一対のブッシングと、一方のブッシングの内端部に設けられた固定電極と、他方のブッシングの内端部に回動可能に設けられて前記固定電極に対して接離可能に対応する可動電極と、前記一方のブッシングの内端部に設けられた前記（イ）項〜（ハ）項のうちいずれか一項に記載の消弧装置を備えた開閉器。
【０１４１】
この構成によれば、開閉器の遮断性能を確保することができる。
（ト）前記圧力室は複数設けられている前記（ロ）項又は（ハ）項に記載の消弧装置。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によれば、消弧性能を向上させて大電流域だけでなく小電流域のアークをも消弧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における開閉器の正断面図。
【図２】第１実施形態における消弧装置の平面図。
【図３】第１実施形態における消弧装置の正面図。
【図４】第１実施形態における消弧装置の分解斜視図。
【図５】第１実施形態における消弧装置の分解斜視図。
【図６】第１実施形態における消弧装置の図２における１−１線矢視図。
【図７】第１実施形態におけるグリッドの平面図。
【図８】（ａ）は第１実施形態における消弧部材の下面図、
（ｂ）は図８における２−２線断面図。
【図９】第１実施形態におけるグリッドの平面図。
【図１０】第２実施形態における消弧装置の斜視図。
【図１１】第２実施形態における消弧装置の斜視図。
【図１２】第２実施形態における消弧装置の分解斜視図。
【図１３】第２実施形態における消弧装置の平面図。
【図１４】別の実施形態における消弧装置の斜視図。
【図１５】別の実施形態における消弧装置の正面図。
【図１６】別の実施形態における消弧装置の平面図。
【図１７】別の実施形態における消弧装置の正面図。
【図１８】別の実施形態における消弧装置の平面図。
【図１９】別の実施形態における消弧装置の平面図。
【図２０】（ａ）は別の実施形態における消弧装置の平面図、
（ｂ）は図１２（ａ）における３−３線断面図。
【図２１】別の実施形態における消弧装置の平面図。
【図２２】別の実施形態におけるグリッドの要部平面図。
【図２３】別の実施形態における消弧部材の下面図。
【図２４】（ａ）は別の実施形態における消弧部材の平面図、
（ｂ）は図２４（ａ）における４−４線断面図。
【符号の説明】
１１…開閉器、１５…固定電極、１８，７３，７４，７５，７８…可動電極、
１８ａ, １８ｂ…接触刃、３０，１００…消弧装置、４０，１１０…グリッド 、４１ａ，４１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ…グリッド通路、
４２ａ，４２ｂ，１１２ａ，１１ｂ…電流拘束部及び切欠溝を構成する細溝、
５０，１２０…消弧部材、
５１ａ，５１ｂ，７６ｂ，１２１ａ，１２１ｂ…消弧部材通路、
５２ａ，５２ｂ…連通溝、５３ａ，５３ｂ…圧力室を構成する横溝、
７０ａ，１２３…壁部材、１２２ａ，１２２ｂ…切欠奥溝を構成する奥溝、
１２４…間隔保持部材、１２５…沿面距離増大構造を構成する凹部、
１２７…張出部、ｄ１…グリッドの厚み、ｄ２…消弧部材の厚み、
ｄ３…消弧部材の配置間隔、Ｄ１…グリッド通路の幅、Ｄ２…細溝の幅、
Ｉ…アーク、Ｗ…移動抑制構造を構成する幅狭部、Ｗ１…消弧部材通路の幅、
Ｗ２…細溝の幅、α…可動電極通過部、β…アーク誘導部、γ…アーク拘束部。

Claims (6)

1. 磁性体により形成されると共に可動電極を通過可能としたグリッド通路を有するグリッドと、絶縁性を有しアークとの接触により消弧性分解ガスを発生する合成樹脂材料により形成されると共に可動電極を通過可能とした消弧部材通路を有する消弧部材とを可動電極の移動方向に交互に配置し、開路時には固定電極から離間した可動電極を前記グリッド通路及び消弧部材通路を順次通過させるようにした消弧装置であって、
   前記各グリッド通路と各消弧部材通路とから可動電極を通過可能とした可動電極通過部を構成し、
   前記グリッド通路の最奥部には当該グリッド通路よりも幅を小さくした切欠溝を形成し、この各切欠溝から開路時に固定電極と可動電極との間に発生したアークを誘導するアーク誘導部を構成し、
   前記アーク誘導部の延長線上には当該アーク誘導部により誘導されたアークを固定するアーク拘束部を設け、
   前記消弧部材通路の最奥部には当該消弧部材通路よりも幅を小さくした切欠奥溝を形成すると共に、前記消弧部材とグリッドとを交互に積層配置した状態において、この各切欠奥溝内には当該切欠奥溝よりも幅が小さい切欠溝の全体が位置するように各切欠溝を設け、各グリッドのアーク誘導部及びアーク拘束部をそれぞれ露出させるようにした消弧装置。
2. 前記消弧部材にはグリッド間の配置間隔を一定に保持する間隔保持部材が設けられると共に、前記消弧部材通路の互いに対向する内側縁には消弧部材の裏面側へ突出する壁部材が形成されており、
   前記壁部材と消弧部材の表面及び裏面と間隔保持部材とから形成された凹部は、前記消弧部材の側方における沿面距離を確保する沿面距離増大構造である請求項１に記載の消弧装置。
3. 前記壁部材と消弧部材の表面及び裏面とがそれぞれグリッドに接触しない程度に間隔保持部材の消弧部材の表面及び裏面からの突出高さを設定するようにした請求項２に記載の消弧装置。
4. 前記壁部材の後端側に肉厚部を前記消弧部材の切欠奥溝に沿うように連続して形成するようにした請求項２又は請求項３に記載の消弧装置。
5. 前記消弧部材の両側縁における後端側にはグリッドの両側縁からそれぞれ突出する張出部を設けるようにした請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の消弧装置。
6. 前記切欠溝の幅を１．５ｍｍ以下とした請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の消弧装置。

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