JP4024726B2 - 多極回路遮断器 - Google Patents

Description

この発明は、固定接点が設けられた導体と固定接点に接離する可動接点を設けた可動子とで形成された複数の接触子機構部を備えた多極回路遮断器に関するものである。

従来の多極回路遮断器は、固定接点が設けられた導体と固定接点に接離する可動接点を設けた可動子で形成された複数の接触子機構部と、一方端が夫々の接触子機構部の可動子に他方端が複数の方向転換レバーに回動自在にされた複数の絶縁リンクと、夫々の方向転換レバーが固着され回動自在に保持された枢軸により構成されており、短絡電流などの大電流が導体から可動子に通電されたときに導体と可動子との間に電磁反発力が発生し、この電磁反発力が絶縁リンク、方向転換レバーを介して枢軸に回動力を与えた後、周知の開閉機構部の作用により枢軸が回動して、複数の接触子機構部が開極状態にされる。（例えば、特許文献１参照）。

特公平４−６７２９２号公報（第１図）

従来の多極回路遮断器は以上の様に構成されており、短絡電流などの大電流が夫々の導体から夫々の可動子に通電されたときに、夫々の導体と夫々の可動子との間に電磁反発力が発生する。この結果、電磁反発力は瞬時に夫々の絶縁リンク、夫々の方向転換レバーを介して枢軸に回動力を与えるので、このとき固定接点と可動接点間の接触圧力が低下し、接触子機構部の定格短時間電流（日本工業規格ＪＩＳ．Ｃ．８３７２ ２項（２）（ｇ）に記載）が低下するという問題があった。
なお、日本工業規格ＪＩＳ．Ｃ．８３７２ ２項（２）（ｇ）に規定された定格短時間電流とは、「規定条件の下で、その電流を１秒間、遮断器に通じても異常が認められない電流をいい、交流の場合は短絡発生後１／２サイクルにおける交流分対称値」をいう。
上記のような定格短時間電流低下の対応として、固定接点と可動接点間の接圧を形成している接圧バネの荷重を大きくするなどの対策がなされるが、この場合、接圧バネの荷重が開閉機構部への負荷となり、回路遮断器自体の開閉耐久性が低下するなどの問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、短絡電流などの大電流が導体から可動子に通電されたときに導体と可動子との間に発生する電磁反発力によって、接触子機構部の定格短時間電流が低下することがなく接触子機構部の開閉耐久性能が低下しない多極回路遮断器を得るものである。

この発明に係る多極回路遮断器においては、固定接点が設けられた第１の導体と前記固定接点に接離する可動接点を設けた可動子とこの可動子に接続された第２の導体とで形成された複数の接触子機構部と、回動自在に保持され、前記複数の接触子機構部に短絡電流が流れたとき作動する開閉機構部により所定方向へ回動される枢軸部と、前記複数の接触子機構部と前記枢軸部との間に配置され、前記枢軸部の前記所定方向への回動時に前記固定接点と可動接点とを離間させるリンク機構部とを備え、前記リンク機構部は、前記複数の接触子機構部に電流が流れたときに前記各可動子に発生した電磁反発力のうち少なくとも１つの可動子に発生した電磁反発力を、他の可動子に発生した電磁反発力による前記枢軸部の前記所定方向への回動に対し逆方向に作用させるように構成されている。

以上のように、この発明の多極回路遮断器によれば、複数の接触子機構部と枢軸部との間に配置され、枢軸部の所定方向への回動時に固定接点と可動接点とを離間させるリンク機構部は、前記複数の接触子機構部に電流が流れたときに前記各可動子に発生した電磁反発力のうち少なくとも１つの可動子に発生した電磁反発力を、他の可動子に発生した電磁反発力による前記枢軸部の前記所定方向への回動に対し逆方向に作用させるように構成されているので、短絡電流などの大電流が導体から可動子に通電されたときに導体と可動子との間に発生する電磁反発力によって、接触子機構部の定格短時間電流が低下することがなく接触子機構部の開閉耐久性能が低下しない多極回路遮断器を得ることができる。

実施の形態
図１は、この発明の実施の形態における多極回路遮断器の平面図である。図２は図１のＡ−ＡまたはＢ−Ｂ断面正面図で接触子機構部が閉極状態を示す。図３は図２の接触子機構部が開極状態を示す。図４は図１のＣ−Ｃ断面正面図で接触子機構部が閉極状態を示す。図５は図４の接触子機構部が開極状態を示す。

図において、多極回路遮断器１００は、筐体５０内に収納された複数の接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃおよびリンク機構部２ａ，２ｂ，２ｃを備えている。
各接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃは夫々同様の部品により同様に構成されている。
また、各リンク機構部２ａ，２ｂ，２ｃは同様の部品が用いられているが、構成については後述するようにリンク機構部２ｃについては、アーム１６と枢軸１７との回動位置がリンク機構部２ａ，２ｂと異なっている。

接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃは、固定接点３が設けられた第１の導体４と固定接点３に接離する可動接点５を設けた可動子６と、この可動子６に固着された可撓性材料から形成されたシャント７と、このシャント７にネジ８により固定された第２の導体９と、可動接点５が固定接点３に押圧されるように可動子６を押圧する接圧バネ１０とで構成されている。

また、リンク機構部２ａ，２ｂ，２ｃは固定軸１１により回動自在に枢支された第１のリンク１２と、一方端が第１の可動軸１３により可動子６と第１のリンク１２と共に回動自在に保持され他方端が第２の可動軸１５により回動自在に保持された第２のリンク１４とで構成されている。
さらに、第２のリンク１４の他方端に第２の可動軸１５により回動自在に連結されたアーム１６と、アーム１６が固着される枢軸１７とにより枢軸部１８が構成されている。

さらに、アーム１６は枢軸１７に対し、所定の回転位置に固着する必要があり、例えば溶接などの固着手段により固着されている。
枢軸１７には開閉機構部１９が係合しており、接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃに短絡電流などの大電流が流れたときには図示しない過電流検出装置により開閉機構部１９が動作して枢軸１７が回動され、接触子機構部部１ａ，１ｂ，１ｃが同時に開極状態にされる。

このような構成において、この実施の形態では特に、リンク機構部２ｃの第２のリンク１４が第２の可動軸１５により回動する回動中心１５ｃは、枢軸部１７の回動中心１７ａと第１の可動軸１３の回動中心１３ａを結ぶ線Ｌを基準として、リンク機構部２ａ，２ｂの第２のリンク１４が第２の可動軸１５により回動する回動中心１５ａ，１５ｂの反対側に位置するように設定されている。（図２および図４）
なお、ここでアーム１６は溶接などの固着手段により枢軸１７に固着するようにしてあるので、リンク機構部２ａ，２ｂと、リンク機構部２ｃの枢軸１７に対するアーム１６の回転位置を容易に設定することが可能である。

次に、以上のように構成された実施の形態における多極回路遮断器の動作について説明する。
（１）多極回路遮断器１００に流れる電流が所定の値以下の場合においては、各接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃは、接圧バネ１０により可動接点５が固定接点３に押圧されており、電流は第１の導体４から第２の導体９に正常に通電される。（図２および図４）
（２）このとき第１の導体４から第２の導体９に通電される電流が短絡電流などの大電流になると、第１の導体４から固定接点３、可動接点５、可動子６に流れる電流に基いて矢印Ｄ方向の電磁反発力が各接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃの可動子６に発生する。

（３）このため各接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃの可動子６は固定軸１１を支点に第１のリンク１２と一体的に矢印Ｄ方向に回動する。（図２および図４）
（４）接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃのうち接触子機構部１ａ，１ｂの可動子６は、第１の可動軸１３を介して第２のリンク１４を矢印Ｄ方向に移動させ、枢軸１７を矢印Ｅ方向（時計方向）に回動させる。（図２）
（５）一方、接触子機構部１ｃの可動子６も第１の可動軸１３を介して第２のリンク１４を矢印Ｄ方向に移動させるが、その回動中心１５ｃが枢軸１７の回動中心１７ａと第１の可動軸１３の回動中心１３ａを結ぶ線Ｌを基準として、リンク機構部２ａ，２ｂの第２のリンク１４が第２の可動軸１５により回動する回動中心１５ａ、１５ｂの反対側に位置するようにされているので、枢軸１７を矢印Ｆ方向（反時計方向）に回動させようとする。（図４）

（６）この結果、リンク機構部2ａ，2ｂの第２のリンク１４に連結されたアーム１６が時計方向（矢印Ｅ方向）に回動するのに対し、リンク機構部2ｃの第２のリンク１４に連結されたアーム１６は矢印Ｆ方向に回動しようとするので、可動子６が矢印Ｄ方向に回動する回動力が低下し、これにより固定接点３と可動接点５間の接触圧力が低下することなく、閉路状態で保持される。
（７）その後、図示しない過電流検出装置により開閉機構部１９が動作し、枢軸部１８の枢軸１７が回動し、リンク機構２ａ，２ｂ，２ｃを介して複数の接触子機構部１ａ，１ｂ，１ｃの各固定接点５と可動接点６とが離間され開極状態にされる。
（８）以上の様に、固定接点３と可動接点５間の接触圧力の低下が抑制された状態で、開極動作が実行されるので、接触子機構部の定格短時間電流が低下することがない。
実験結果では、日本工業規格ＪＩＳ．Ｃ．８３７２ ２項（２）（ｇ）に規定された定格短時間電流は、６５ｋＡ以上に向上させることが可能になった。
なお、上記実施例は３極回路遮断器の場合について説明したが、中性極を有する４極回路遮断器等の場合も同様である。

この発明は配電用の多極回路遮断器に用いることができる。

この発明の実施の形態における多極回路遮断器の平面図である。 図１のＡ−Ａ及びＢ−Ｂ断面正面図で接触子機構部が閉極状態を示す図である。 図２の接触子機構部が開極状態を示す図である。 図１のＣ−Ｃ断面正面図で接触子機構部が閉極状態を示す図である。 図４の接触子機構部が開極状態を示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ 接触子機構部、２ａ，２ｂ，２ｃ リンク機構、３ 固定接点、４
第１の導体、５ 可動接点、６ 可動子、７ シャント、９ 第２の導体、１１ 固定軸、１２ 第１のリンク、１３ 第1の可動軸、１３ａ 回動中心、１４ 第２のリンク、１５ 第２の可動軸、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、 回動中心、１６ アーム、１７ 枢軸、１７ａ 回動中心、１８ 枢軸部、１９ 開閉機構部。

Claims (3)

1. 固定接点が設けられた第１の導体と前記固定接点に接離する可動接点を設けた可動子とこの可動子に接続された第２の導体とで形成された複数の接触子機構部と、
   回動自在に保持され、前記複数の接触子機構部に短絡電流が流れたとき作動する開閉機構部により所定方向へ回動される枢軸部と、
   前記複数の接触子機構部と前記枢軸部との間に配置され、前記枢軸部の前記所定方向への回動時に前記固定接点と可動接点とを離間させるリンク機構部とを備え、
   前記リンク機構部は、前記複数の接触子機構部に電流が流れたときに前記各可動子に発生した電磁反発力のうち少なくとも１つの可動子に発生した電磁反発力を、他の可動子に発生した電磁反発力による前記枢軸部の前記所定方向への回動に対し逆方向に作用させるように構成されたことを特徴とする多極回路遮断器。
2. 前記リンク機構部は、固定軸により回動自在に枢支された第１のリンクと、一方端が第１の可動軸により前記可動子と前記第１のリンクと共に回動自在に保持され他方端が前記枢軸部に第２の可動軸により回動自在に保持された第２のリンクとを備え、前記複数の接触子機構部の少なくとも１つにおいて前記第２の可動軸の回動中心を、前記第１の可動軸の回動中心と前記枢軸部の回動中心を結ぶ線を基準として、他の接触子機構部における可動軸の回動中心の反対側に位置させたことを特徴とする請求項１記載の多極回路遮断器。
3. 前記枢軸部は前記複数の第２のリンクに回動自在に連結される複数のアームとこれらのアームと所定の関係位置で一体的に固着された枢軸とで形成されることを特徴とする請求項２記載の多極回路遮断器。

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