JP4138665B2 - Air circuit breaker - Google Patents
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Description
技術分野
この発明は、気中遮断器の通常通電時における開閉接点と接点周辺通電導体の温度上昇の抑制に関するものである。
背景技術
第3図は、例えば日本国特開平5−303930号公報に記載された従来の気中遮断器の側断面図である。
図において、1はベース筐体であり、絶縁材料で形成された主ベース1aと副ベース1bとから構成される。1cはベース筐体1に設けられたアークガスの放出窓である。2はカバー筐体、3は副ベース1bに該気中遮断器の極数個並設された固定導体であり、一端に固定接点4が固着され、他端はベース筐体1の外部へ導出されて電源側端子3aを形成する。5は固定接点4に対向して離接する可動接点、6は可動接点5が固着された可動子、7は可動子6を回動可能に保持するコンタクトアーム、8は可動子6の不要部位への動きを阻止する可動子ストッパーピン、9はコンタクトアーム7をベース筐体1に支承するコンタクトアーム軸である。10は端子導体であり、主ベース1aに固定されベース筐体1に導出した部分は負荷側端子10aを形成する。11は可動子6を端子導体10に移動可能に接続する可撓導体である。
12は可動子6を開離方向へ付勢する接圧バネ、13は開閉機構部であり、軸14によりコンタクトアーム7と連繋された可動子6を開閉させる。15は引外しリレー部である。開閉機構部13は周知のトグルリンク機構からなり、引外しリレー部15に係合するD形ラッチ16にて係止されている。17は消弧装置であり、アークガス放出窓1cにより外部へアークガスを放出できるように開口している。18は開閉機構部13の投入駆動力が蓄勢される投入バネ、19は投入バネ18をハンドル20または図示していないモータにより圧縮蓄勢するラチェット機構である。
このような気中遮断器は接続された負荷に過電流または事故等によるの過大電流を検知して引外しリレー部15がD形ラッチ16の係止を開放することで開閉機構部13を作動させて、接圧バネ12の力でもってコンタクトアーム7をコンタクトアーム軸9を中心に押し上げるとともに、可動子6は軸14を中心に反時計方向に回動させて、固定接点4と可動接点5を開離させて両接点間の電流を遮断する。その際に接点間のアークは消弧装置17に誘引され消弧され、このとき発生するアークガスはアークガス放出窓1cを通じて放出される。
このような気中遮断器は1千〜数千アンペアの定格電流であり、定格電流通電による温度上昇が各部の劣化を防ぐため通電部の上限温度が規格で定められている。上記のような従来の気中遮断器は、固定接点4と可動接点5及び可動子6等の周辺導電通路は通電充電部の絶縁と過大電流遮断時に発生するアークの遮蔽、及びアークガスの開閉機構部13への漏出を防ぐためアークガス放出窓1cだけの閉塞空間に配置されているため、定格電流を通電時には固定接点4と可動接点5の接触抵抗及び可動子6等の周辺導電通路の抵抗による発熱が篭りベース筐体1の内部の温度上昇が大きくなり、通電部の上昇温度が規格上限温度を超えるという課題があった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、気中遮断器内部の熱を効果的に放散できるようにして気中遮断器内部の通電部の温度上昇を抑制することを目的としている。
発明の開示
この発明にかかる気中遮断器は、固定接点が固着された固定導体と、開閉機構により固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、上記両接点間に発生するアークを消弧する消弧装置とを筐体内に具備し、筐体の一部に設けられアークガスを筐体外へ放出する放出窓と、この放出窓に対向する部位に開口され筐体内部に空気通路を形成する通気穴とを設けたものである。
そして、上記のものに筐体内部の圧力上昇時には通気穴を閉塞する弁部材を設けたものである。
また。固定接点から導電及び伝熱可能に消弧装置側へ延在された固定側アーク接触子を備えるアークブロックと、両接点の開動作のときに固定側アーク接触子に接触する可動側アーク接触子を可動接点から導電及び伝熱可能に消弧装置側へ延在させて設けたものである。
そしてまた、1極の開閉を複数の可動子でもっておこない、この複数の可動子のそれぞれに可動側アーク接触子を消弧装置側へ延在させたものである。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態1.
第1図はこの発明の実施の形態1を示す気中遮断器の要部断面図、第2図は実施の形態1の気中遮断器の通電部の透視斜視図である。
図において、1、3〜13、17は上記従来装置と同様なものでありその説明を省略する。1dは消弧装置17とは反対側のベース筐体1に開口させた通気穴である。21は通気穴1dの弁部材であり、常時はベース筐体1の外部から内部への通気は可能にして、ベース筐体1内部の圧力が上昇したときは通気穴1dを閉鎖する。6aは可動子6の可動接点5の固着部から先端向けて可動子導体を延長して設けた可動側アーク接触子である。22は固定導体3の消弧装置17方向に取付けられたアークブロックであり、一面は固定導体3に、直交する他の一面はベース筐体1の底面にそれぞれ密着取付けされている。また、このアークブロック22は可動側アーク接触子6aと対向する位置に固定側アーク接触子22aを備えている。そして、第2図に示すように可動子6を複数並列にして1極の開閉部を構成している。また、アークブロック22には可動側アーク接触子6aと接触しない部位には凹溝22bが設けられている。
このような気中遮断器は電源側端子3aを上方にしての設置され、図示と同じように消弧装置17側が上、通気穴1dが下に位置することになる。従って、通気穴1dとアークガスの放出窓1c間に空気通路が形成される。
これにより、通電時の固定接点4と可動接点5の接触部及び可動子6等の周辺導電通路の発熱は通気穴1dからアークガス放出窓1cへ向けての自然対流による冷却がなされ、内部の温度上昇が抑制される。
また、通電電流遮断時には発生するアークガス圧により弁部材21が通気穴1dを閉塞するので通気穴1d下部の金属物へのアーク地絡を防止する。
次に、可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aの作用について説明する。開閉機構部13に連接する可動子6はオン・オフ時に揺動するようにコンタクトアーム7と可動子ピン8とコンタクトアーム軸9の位置関係となっている。オン動作の途上において最初に可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aが当接して通電が開始される。開閉機構のさらなる押し込みでこの当接点が支点となり可動接点5と固定接点4が接触当接する。今度は可動接点5と固定接点4の接触面が支点となり押し込みが続けられるため、可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aは開離して、通電電流は固定接点4と可動接点5との接触面を全て流れる。
電流遮断動作時は開閉機構の可動子6の引き上げに伴い可動接点5は固定接点4から僅かに開離され、両接点間はアークによる通電がなされる。そして可動子6は接圧バネ12の押圧力により軸14を中心に時計方向に回動されて可動側アーク接触子6aは固定側アーク接触子22aに接触する。この時点で電流は両接点間のアーク電流と、可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aとの接触点に並行して流れる。開閉機構のさらなる引き上げ動作により、可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aの接触点は当接したまま、ここを支点に可動接点5と固定接点4は大きく開離され、接点間のアークは引き延ばされる。アークの引き延ばしにより、アーク抵抗が増大して電流の主流は可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aの接触点へ移行する。開閉機構のさらなる開動作により可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aの接触点が開離され、ここに発生するアークは消弧装置17に誘引され消弧される。
以上のように、開閉時外の通常の通電状態には可動側アーク接触子6aと固定側アーク接触子22aへは電流は流れないので、この部位での通電による発熱はない。しかし、接点部分からの熱伝導は可能であり、放熱面積を増大する効果がある。
主たる発熱部位である可動接点5と固定接点4の接触面と連なる可動側アーク接触子6aとアークブロック22は通気穴1dとアークガス放出窓1c間の通気流路において、放熱部材として対流空気により冷却されるので、通電部の温度上昇を抑制する。
そして、1極の開閉部は可動側アーク接触子6aを含む可動子6が複数並列に配設されているので、可動側アーク接触子6aは全体として放熱面積を大きくする。また、アークブロック22は凹溝22bが通気方向に沿って設けられ放熱面積を大きくして放熱効果を高める。
固定側アーク接触子22aを構成するアークブロック22は一面を固定導体3に、別の一面はベース筐体1の底面にそれぞれ密着取付けされているので、固定接点4の熱は固定導体3を経由してアークブロック22に伝達され、上記の対流空気による放熱と、ベース筐体1の底面を通じての裏面からの外気への放熱が促進され、通電部の温度上昇を抑制する。このとき、ベース筐体1の底裏面を波状にして底裏面の放熱面積を増大させればさらに放熱効果を良好にすることができる。
産業上の利用可能性
以上のように本発明の気中遮断器は、固定接点が固着された固定導体と、固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、上記両接点間のアークを消弧する消弧装置とを筐体内に具備し、筐体の一部に設けられアークガスを筐体外へ放出する放出窓に対向する部位に開口された通気穴を設けているので、筐体内部に通気穴から放出窓への空気対流により接点及び接点周辺通電体が冷却され通電発熱による温度上昇が抑制される。
また、筐体内の圧力上昇時には通気穴を閉塞する弁部材を設けているので、弁部材が事故電流遮断時のアークガスの通気穴からの噴出しを阻止する。
そして、固定接点から導電及び伝熱可能に延在された固定側アーク接触子を備えるアークブロックと、可動側アーク接触子を可動接点から導電及び伝熱可能に延在して設けたので、通常の接点閉成状態において通電のないアークブロックと可動側アーク接触子は放熱面積を増加させ冷却を効果的に行うことができる。
また、1極の開閉を複数の可動子として、この複数の可動子のそれぞれに可動側アーク接触子を延在させたので、全ての可動側アーク接触子は放熱フィンになり、より放熱面積を増加させることができる。従って、該気中遮断器の通電部の上昇温度を規格上限温度以内に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を示す気中遮断器の要部断面図である。
第2図はこの発明の気中遮断器の通電部の透視斜視図である。
第3図は従来の気中遮断器の側断面図である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to suppression of temperature rise of switching contacts and contact peripheral conducting conductors during normal energization of an air circuit breaker.
Background Art FIG. 3 is a side sectional view of a conventional air circuit breaker described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-303930.
In the figure,
Such an air circuit breaker detects the overcurrent or excessive current due to an accident or the like in the connected load, and the
Such an air circuit breaker has a rated current of 1,000 to several thousand amperes, and the upper limit temperature of the energized part is defined by the standard in order to prevent a temperature rise caused by energization of the rated current from deteriorating each part. In the conventional air circuit breaker as described above, the peripheral conductive passages such as the fixed contact 4, the
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress the temperature rise of the current-carrying part inside the air circuit breaker by effectively dissipating the heat inside the air circuit breaker. It is said.
DISCLOSURE OF THE INVENTION An air circuit breaker according to the present invention includes a fixed conductor to which a fixed contact is fixed, a mover to which a movable contact that contacts and separates from the fixed contact by an opening / closing mechanism, and an arc generated between the two contacts. An arc extinguishing device that extinguishes the arc, a discharge window that is provided in a part of the casing and discharges arc gas to the outside of the casing, and an air passage that opens at a portion facing the discharge window and passes through the interior of the casing Ventilation holes are formed.
In addition, a valve member that closes the vent hole when the pressure inside the housing rises is provided in the above-described one.
Also. An arc block having a fixed-side arc contact extended from the fixed contact to the arc-extinguishing device so as to be able to conduct and transfer heat, and a movable-side arc contact that contacts the fixed-side arc contact when both contacts are opened Is extended from the movable contact to the arc extinguishing device side so as to be able to conduct and transfer heat.
Further, one pole is opened and closed by a plurality of movers, and a movable-side arc contact is extended to the arc-extinguishing device side of each of the plurality of movers.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an air circuit
In the figure,
Such an air circuit breaker is installed with the power supply side terminal 3a facing upward, and the arc
As a result, the heat generated in the contact portions between the fixed contact 4 and the
Further, since the
Next, the operation of the movable side arc contact 6a and the fixed
During the current interruption operation, the
As described above, since no current flows to the movable side arc contact 6a and the fixed
The movable-side arc contact 6a and the
In addition, since the plurality of
Since the
Industrial Applicability As described above, the air circuit breaker of the present invention includes a fixed conductor to which a fixed contact is fixed, a mover to which a movable contact that is in contact with and away from the fixed contact is fixed, and the two contacts. An arc extinguishing device that extinguishes the arc is provided in the casing, and a vent hole that is provided in a part of the casing and that opens to a portion facing the discharge window that discharges arc gas to the outside of the casing is provided. The contact and the contact energizing body are cooled by air convection from the vent hole to the discharge window inside the body, and the temperature rise due to energization heat generation is suppressed.
In addition, since the valve member that closes the vent hole when the pressure in the housing rises is provided, the valve member prevents the arc gas from being ejected from the vent hole when the accident current is interrupted.
And since the arc block provided with the fixed side arc contact extended so as to be able to conduct and heat transfer from the fixed contact, and the movable side arc contact extended from the movable contact so as to be able to conduct and heat transfer, In the closed contact state, the arc block and the movable-side arc contact which are not energized can increase the heat radiation area and can be cooled effectively.
In addition, since the opening and closing of one pole is used as a plurality of movers, and the movable side arc contacts are extended to each of the plurality of movers, all the movable side arc contacts become radiating fins, and the heat radiation area is further increased. Can be increased. Therefore, the rising temperature of the energizing part of the air circuit breaker can be suppressed within the standard upper limit temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an air circuit breaker showing the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the energization part of the air circuit breaker of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view of a conventional air circuit breaker.
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