JP4712733B2 - 限流装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力系統での事故発生時に生じる過電流（短絡電流）を限流（抑制）するための限流装置に関するものである。

従来の限流装置では、金属箔積層体の上下両面に電極が配設されている。通常時では、これらの電極及び金属箔積層体が、ばねにより固定平板へ向けて付勢された可動平板と、固定平板とによって挟み込まれて圧力を受けており、金属箔積層体における金属箔同士が圧接されていることにより、電極間が電気的に短絡状態となる。一方、過電流発生時には、ばね力に抗する電磁反発力が可動平板に作用し、金属箔積層体に加わる圧力が低下することによって、金属箔同士の接触抵抗が増加することにより、電極間に流れる過電流が限流される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２１７９０９号公報

上記のような従来の限流装置では、金属箔同士の接触抵抗を用いているため、動作時の抵抗値が一定でなく、抵抗値にばらつきが生じてしまい、限流作用の安定性が低下していた。また、各金属箔が過電流によって発熱してしまうため、電力系統での異常が解消された際に、通常状態へ復帰するまでに時間が掛かってしまい、これによっても限流作用の安定性が低下していた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、短絡事故発生時に、限流動作の安定性を向上させることができる限流装置を得ることを目的とする。

この発明に係る限流装置は、電力系統の電源側電路及び負荷側電路間に電気的に接続され、電力系統に流れる過電流を限流するためのものであって、連なるように互いに隣接して設けられ互いに接離可能な複数の接点部材と、互いに隣り合う接点部材同士の間に電気的に接続され内部に流れる電流を限流する限流抵抗体とを有し、電源側電路及び負荷側電路間に定常電流を流すための定常電路を形成するとともに、電源側電路及び負荷側電路間に流れる過電流を限流するための限流電路を形成する電路形成部、互いに隣り合う接点部材同士の間に挿入され接点部材同士を互いに開離させる位置である挿入位置と、挿入位置から反接点部材側へ後退し互いに隣り合う接点部材同士の間から抜き出された位置である抜出位置との間で変位可能なくさび部材、及び電源側電路及び負荷側電路間に電気的に接続され、電力系統から定常電流を受けたときにくさび部材を抜出位置で保持し電路形成部に定常電路を形成させるとともに、電力系統から過電流を受けたときにくさび部材を挿入位置へ変位させて、互いに隣接している接点部材同士を互いに開離させることによって電路形成部に限流電路を形成させる接点駆動部を備えたものである。

この発明の限流装置は、電力系統からの過電流を接点駆動部が受けたときに、その接点駆動部によりくさび部材が抜出位置から挿入位置へ変位されて、互いに隣接している接点部材同士が互いに開離されることによって、電路形成部により限流電路が形成されて過電流が限流されるので、限流動作の安定性を向上させることができる。これとともに、限流抵抗体が通電されることによって限流抵抗体自体が発熱することにより、各接点部材の発熱を抑えることができ、電力系統の異常が解消された際に即時に復帰することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による限流装置を示す断面図である。
図において、上側フレーム１及び下側フレーム２は、互いに間隔をおいて対向するように設けられている。また、上側フレーム１及び下側フレーム２は、複数の連結フレーム３によって互いに連結されている。上側フレーム１の下面には、第１固定電極４及び第２固定電極５が長さ方向に互いに間隔をおいて設けられている。第１固定電極４は、（交流）電力系統の負荷側電路及び電源側電路のいずれか一方に接続されている。

下側フレーム２の上面には、固定鉄心６が固定されている。固定鉄心６の上面には、環状溝６ａと、環状溝６ａに囲まれた鉄心中央部６ｂとが設けられている。環状溝６ａには、接点駆動部としての電磁コイル７及び複数の電磁ばね８が設けられている。電磁コイル７は、鉄心中央部６ｂの側面に環状に巻き付けられた導線によって形成されている。電磁コイル７の導線の一端部は、電力系統の負荷側電路及び電源側電路の他方に接続されている。また、電磁コイル７の導線の他端部は、第２固定電極５に接続されている。さらに、電磁コイル７は、電力系統に流れる電流の大きさに応じた電磁力を発生する。電磁ばね８のばね力は、電磁コイル７に定常電流が流れた場合の電磁コイル７の電磁力よりも大きくなるように設定されている。

各固定電極４，５と固定鉄心６との間には、電磁ばね８の上端部に接続された板状の可動鉄心９と、可動鉄心９の上面に固定された第１可動電極１０とが設けられている。可動鉄心９及び第１可動電極１０は、第１固定電極４及び第２固定電極５間を電気的に短絡するための短絡位置と、通常位置から固定鉄心６側（反固定電極４，５側）の位置であり電力系統に流れる過電流を限流するための限流位置との間で、互いに一体となって変位可能となっている。また、可動鉄心９及び第１可動電極１０は、電磁ばね８のばね力により固定鉄心６から各固定電極４，５へ向けて付勢される。さらに、可動鉄心９及び第１可動電極１０は、電磁ばね８に過電流が流れたときに、電磁ばね８のばね力に抗する電磁コイル７による電磁力によって、各固定電極４，５側から固定鉄心６側へ吸引される。

各固定電極４，５と第１可動電極１０との間には、連なるように互いに隣接する複数の接点部材１１と、第１可動電極１０の長さ方向（図の左右方向）の中央部に複数の接点部材１１に沿うように配置され、互いに反対方向へ向けられた一対の内側くさび部材（接点操作部）１２と、第１可動電極１０の長さ方向の両端部に配置され、各内側くさび部材１２に対向する一対の外側くさび部材（接点操作部）１３とが設けられている。接点部材１１は、例えば銅及び銀の少なくともいずれか一方を含む金属によって構成されている。

各電極４，５，１０と、それらに隣接する各接点部材１１とは、互いに接合されており、互いに電気的に接続されている。また、上下方向で互いに隣り合う接点部材１１同士は、一方の下面と他方の上面とで互いに接離可能となっている。さらに、接点部材１１は、他の接点部材１１又は電極４，５，９と接合するための一対の平行面と、一対の平行面の端部から長さ方向外側へＶ字状に突出するＶ字状突出部１１ａとを有している。つまり、接点部材１１の断面形状は６角形状であり、接点部材１１の立体形状は算盤玉状である。さらにまた、接点部材１１は、可動鉄心９及び第１可動電極１０を介して、電磁ばね８のばね力を受けている。また、互いに隣接する接点部材１１同士は、電磁ばね８のばね力によって、互いに圧接されている。

内側くさび部材１２及び外側くさび部材１３は、それぞれ絶縁体によって構成されている。また、内側くさび部材１２及び外側くさび部材１３の接点部材１１に隣接する面は、連続くさび面（ぎざぎざ面）１２ａ，１３ａとなっている。連続くさび面１２ａ，１３ａは、隣接するＶ字状突出部１１ａと同一方向へ向けられた複数のＶ字状溝部と、Ｖ字状溝部の反対方向へ向けて先細りな（テーパ状の）複数のくさび部とを有している。Ｖ字状溝部は、Ｖ字状突出部１１ａと嵌合可能になっている。くさび部は、互いに隣り合う接点部材１１の間に挿入可能になっている。

また、内側くさび部材１２及び外側くさび部材１３は、互いに隣り合う接点部材１１同士の間にくさび部が挿入され接点部材１１同士を互いに開離させる位置である挿入位置と、挿入位置から反接点部材１１側へ後退し互いに隣り合う接点部材１１同士の間からくさび部が抜き出された位置である抜出位置との間で変位可能になっている。各内側くさび部材１２の背面（連続くさび面１２ａの反対側の面）には、内側くさびばね１４の端部が固定されている。内側くさび部材１２は、内側くさびばね１４のばね力によって、接点部材１１へ向けて付勢されている。外側くさび部材１３の背面（反連続くさび面１３ａの反対側の面）には、外側くさびばね１５の一端部が固定されている。外側くさびばね１５の他端部は、連結フレーム３に固定されている。外側くさび部材１３は、外側くさびばね１５のばね力によって、接点部材１１へ向けて付勢されている。

各くさび部材１２，１３は、可動鉄心９及び第１可動電極１０が短絡位置から限流位置へ変位すると、各くさびばね１４，１５のばね力によって、それぞれ抜出位置から挿入位置へ変位される。そして、各くさびばね１４，１５が挿入位置へ変位することによって、互いに隣接している接点部材１１を互いに開離する。これとともに、各連続くさび面１２ａ，１３ａのＶ字状溝部と、Ｖ字状突出部１１ａとは、互いに嵌合される。また、各連続くさび面１２ａ，１３ａの上下方向中心は、Ｖ字状溝部になっている。その上下方向中心のＶ字状溝部は、各固定電極４，５と短絡位置の第１可動電極１０との間の間隔の中心部に配置された接点部材１１のＶ字状突出部１１ａに対向している。さらにまた、それらのＶ字状溝部及び接点部材１１において、Ｖ字状溝部の内壁と、Ｖ字状突出部１１ａの外壁との上側斜面同士の間の間隔、及び下側斜面同士の間の間隔は、第１可動電極１０が短絡位置のときに、互いに同一の大きさの間隔となっている。

また、各連続くさび面１２ａ，１３ａの上下方向中心から上側（固定電極４，５側）のＶ字状溝部と、そのＶ字状溝部に隣接する接点部材１１とにおいて、互いに対向するＶ字状溝部の内壁とＶ字状突出部１１ａの外壁との上側斜面同士の間の間隔は、第１可動電極１０が短絡位置のときに、下側斜面同士の間の間隔よりも大きくなっている。また、各連続くさび面１２ａ，１３ａの上下方向中心から下側（第１可動電極１０側）のＶ字状溝部と、そのＶ字状溝部に隣接する接点部材１１とにおいて、互いに対向するＶ字状溝部の内壁とＶ字状突出部１１ａの外壁との下側斜面同士の間の間隔は、第１可動電極１０が短絡位置のときに、上側斜面同士の間の間隔よりも大きくなっている。そして、各連続くさび面１２ａ，１３ａのＶ字状溝部とＶ字状突出部１１ａとが互いに嵌合したときに、互いに隣り合う接点部材１１同士の間の間隔は、いずれの箇所でも等間隔となっている。また、各連続くさび面１２ａ，１３ａのＶ字状溝部と各接点部材１１とが互いに嵌合したときでも、各電極４，５，１０と、それらに隣接する接点部材１１との接合状態は保持される。

各連結フレーム３の反外側くさびばね１５側には、内部に流れる電流を限流するための限流抵抗体１６が設けられている。限流抵抗体１６には、接点部材１１の数と同数の抵抗接続点１６ａが互いに間隔をおいて設けられている。また、抵抗接続点１６ａは、可動導体１７を介して、接点部材１１に接続されている。可動導体１７は、抵抗接続点１６ａと接点部材１１との接続状態を維持したまま、接点部材１１の接離時の変位に追従する。即ち、限流抵抗体１６は、互いに隣り合う接点部材１１同士の間に電気的に並列に接続されている。さらに、互いに隣り合う抵抗接続点１６ａ同士の間の抵抗値は、限流抵抗体１６のいずれの箇所でも等しくなっている。さらにまた、互いに隣り合う抵抗接続点１６ａ同士の間の抵抗値は、電力系統に過電流が流れているときに、互いに隣り合う接点部材１１同士の間の電位差が、アークが発生する最小の電圧である最小アーク発生電圧（接点降下電圧）よりも低い電位差となるような抵抗値に、定格容量（定格電圧，定格電流）に基づいて予め設定されている。

ここで、第１固定電極４、第１可動電極１０、第１固定電極４と第１可動電極１０との間に配置された複数の接点部材１１、及びそれらの接点部材１１に接続された限流抵抗体１６、並びに第２固定電極５、第１可動電極１０、第２固定電極５と第１可動電極１０との間に配置された複数の接点部材１１、及びそれらの接点部材１１に接続された限流抵抗体１６は、電源側電路及び負荷側電路間の電路を形成するための一対（２列）の電路形成部を構成している。一対の電路形成部は、同一の第１可動電極１０を共有しており、第１可動電極１０を介して一連の電路を形成している。また、電路形成部は、第１可動電極１０が短絡位置のときに各接点部材１１が電源側電路及び負荷側電路間を電気的に接続することによって、電源側電路及び負荷側電路間に定常電流を流すための定常電路を形成する。

さらに、電路形成部は、第１可動電極１０が限流位置のときに、互いに隣り合う接点部材１１同士が開離され、限流抵抗体１６が電源側電路及び負荷側電路間を電気的に接続することにより、電源側電路及び負荷側電路間に流れる過電流を限流するための限流電路を形成する。なお、第１可動電極１０が短絡位置及び限流位置の一方から他方へ変位する際に、接点部材１１同士の接触箇所に加わる圧力が消滅し接点部材１１同士が接触している過渡状態となる。この過渡状態のときに、接点部材１１同士の接触箇所には、電気的な接触抵抗が生じる。そして、抵抗接続点１６ａ同士の間の限流抵抗体１６と、接点部材１１同士の接触抵抗とは、電気的に並列接続状態となる。

従って、接点駆動部（電磁コイル７及び電磁ばね８）は、電力系統に定常電流が流れているときに各くさび部材１２，１３を抜出位置で保持し互いに隣接する接点部材１１同士を圧接させて、電路形成部に定常電路を形成させる。また、接点駆動部は、電力系統から過電流を受けたときに各くさび部材１２，１３を抜出位置から挿入位置へ変位させて、互いに隣接している接点部材１１同士を互いに開離させることによって、電路形成部に限流電路を形成させる。

次に、動作について説明する。まず、電力系統に定常電流が流れている場合、電磁ばね８のばね力が電磁コイル７から発生する電磁力よりも大きくなっていることにより、第１可動電極１０が短絡位置で保持されるとともに、各くさび部材１２，１３が抜出位置で保持され、互いに隣接する接点部材１１同士が互いに圧接され、互いに圧接された接点部材１１同士によって、各固定電極４，５と第１可動電極１０との間に定常電路が形成される。このときに、電流は、第１固定電極４から、第１固定電極４側に連なる各接点部材１１、第１可動電極１０、第２固定電極５側に連なる各接点部材１１、第２固定電極５、コイル７の順に流れ、その後、交流の位相の反転により逆向きに流れる。

一方、電力系統に過電流が発生した場合、その過電流が電磁コイル７内に流れることによって、電磁コイル７から発生する電磁力が接圧ばね８のばね力よりも大きくなり、この電磁力により、可動鉄心９及び第１可動電極１０が短絡位置から限流位置へ変位される。そして、第１可動電極１０が短絡位置から限流位置へ変位すると、各接点部材１１の圧接状態が解除され、各くさびばね１４，１５のばね力によって、各くさび部材１２，１３は、抜出位置から挿入位置へ変位される。そして、各連続くさび面１２ａ，１３ａのくさび部は、互いに隣接する接点部材１１同士の間に挿し込まれ、各連続くさび面１２ａ，１３ａのＶ字状溝部とＶ字状突出部１１ａとが互いに嵌合する。これによって、各固定電極４，５と第１可動電極１０との間に限流電路が形成され、限流抵抗体１６によって過電流が限流される。

そして、電力系統の異常が解消され、過電流が定常電流へと変化すると、電磁ばね８のばね力が電磁コイル７から発生する電磁力よりも大きくなって、第１可動電極１０が限流位置から短絡位置へと変位され、この変位によって、互いに隣り合う接点部材１１同士が互いに接する方向へ変位される。このときの接点部材１１の変位によって、各連続くさび面１２ａ，１３ａのくさび部が反接点部材１１側へ押し戻されて、各くさび部材１２，１３が挿入位置から抜出位置へと変位される。そして、各連続くさび面１２ａ，１３ａのＶ字溝とＶ字状突出部１１ａとの嵌合状態が解除され、接点部材１１の変位が進み、接点部材１１が初期位置に戻ることによって、互いに隣り合う接点部材１１同士が再び圧接され、各固定電極４，５と第１可動電極１０との間に定常電路が形成される。

上記のような限流装置では、電力系統からの過電流を電磁コイル７が受けたときに、電磁コイル７からの電磁力により各くさび部材１２，１３が抜出位置から挿入位置へ変位されて、互いに隣接している接点部材１１同士が互いに開離されることによって、電路形成部により限流電路が形成されて過電流が限流されるので、限流動作の安定性を向上させることができる。これとともに、限流抵抗体１６が通電されることによって限流抵抗体１６自体が発熱することにより、各接点部材１１の発熱を抑えることができ、電力系統の異常が解消された際に即時に復帰することができる。

また、第１固定電極４が電源側電路及び負荷側電路のいずれか一方に接続され、第２固定電極５が電源側電路及び負荷側電路のいずれか他方に電磁コイル７の導線の一端を介して接続されるので、限流装置本体の外部との接続を容易にすることができる。

さらに、互いに隣り合う抵抗接続点１６ａ同士の間の抵抗値が、互いに隣り合う接点部材１１同士の間の電位差が最小アーク発生電圧よりも低い電位差となるような抵抗値となっているので、互いに隣り合う接点部材１１同士の間のアークの発生を抑制することができ、限流動作時のアークの発生による接点部材１１の劣化を防ぐことができる。

さらにまた、銅及び銀の少なくともいずれか一方を含む金属によって接点部材１１が構成されており、低抵抗、高熱伝導、及び安価な材料を接点部材１１に用いているので、従来の限流装置に比べて、通常時の電力の損失を低減させることができるとともに、通電容量を大きくすることができる。これに加えて、従来の限流装置に比べて、製造コストを低減させることができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２について説明する。図２は、実施の形態２による限流装置を示す断面図である。なお、図２では、各くさびばね１４，１５、限流抵抗体１６、及び可動導体１７を省略して示す。実施の形態２では、第１及び第２固定電極４，５の間に、第３の固定電極２１が設けられている。また、実施の形態２では、実施の形態１における第１可動電極１０が、長さ方向に互いに間隔をおいて並べられた第２可動電極２２及び第３可動電極２３に置き換えられている。各可動電極２２，２３と可動鉄心９との間には、電極固定板２４が介在されている。従って、各固定電極４，５，２１、各可動電極２２，２３、複数の接点部材１１、及び複数の限流抵抗体１６によって、４列の電路形成部が構成されている。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のような限流装置では、４列の電路形成部を用いているため、実施の形態１の限流装置よりも電圧容量を大きくすることができる。

なお、実施の形態１では電路形成部が２列であり、実施の形態２では電路形成部が４列であったが、電路形成部の列数は２列及び４列に限るものではなく、１列、３列又は５列以上であってもよい。つまり、電路形成部の列数は、電圧容量に応じて適宜決定することができる。

また、実施の形態１，２では、電路形成部が偶数列であったが、偶数列に限るものではなく、電路形成部が奇数列であってもよい。この場合、可動電極から電源側電路、負荷側電路又は電磁コイルに接続する導体に例えば編組線等を用いることにより、可動電極から電流を取り出すこともでき、製作の自由度を向上させることができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。図３は、実施の形態３による限流装置の一部を拡大して示す断面図である。なお、図３では、限流抵抗体１６及び可動導体１７を省略して示す。実施の形態１では、接点部材１１の長さ方向の両端に内側及び外側くさび部材１２，１３がそれぞれ配設されていたが、実施の形態３では、接点部材１１の長さ方向の一端のみに内側くさび部材１２が配設されている。各接点部材１１の長さ方向中央と、各固定電極４，５及び第１可動電極１０とには、絶縁部材からなる連結棒３１が挿通されている。各接点部材１１は、連結棒３１に上下方向への変位を案内される。また、各接点部材１１の長さ方向（図の左右方向）への変位は、連結棒３１によって規制されている。さらに、互いに隣接する接点部材１１同士は、内側くさび部材１２のくさび部に挿入されることによって互いに開離される。他の構成及び動作は、実施の形態１又は実施の形態２と同様である。

上記のような限流装置では、各接点部材１１に連結棒３１が挿入されているので、実施の形態１の限流装置における外側くさび部材１３及び外側くさびばね１５が不要となることにより、実施の形態１の限流装置よりも簡易な構造とすることができるとともに、部材点数及び組立工数を低減させることができる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。図４は、実施の形態４による限流装置の一部を拡大して示す断面図である。なお、図４では、限流抵抗体１６及び可動導体１７を省略して示す。互いに対向する内側及び外側くさび部材１２，１３は、棒状のくさび接続部材４１によって互いに接続されている。くさび接続部材４１は、内側及び外側くさび部材１２，１３に直交している。また、くさび接続部材４１の一端部は、内側くさび部材１２に固定されている。さらに、くさび接続部材４１は、外側くさび部材１３を貫通しており、くさび接続部材４１の他端部は、外側くさび部材１３から反接点部材１１側へ突出している。さらにまた、くさび接続部材４１の他端部には、ばね固定板４２が取り付けられている。ばね固定板４２と外側くさび部材１３との間には、くさび接続部材４１を囲繞するくさびばね４３が設けられている。内側及び外側くさび部材１２，１３は、くさびばね４３のばね力によって、それぞれ接点部材１１へ向けて付勢される。他の構成及び動作は、実施の形態１又は実施の形態２と同様である。

上記のような限流装置では、くさびばね４３の外側から内側へ向けたばね力によって、内側及び外側くさび部材１２，１３がそれぞれ接点部材１１へ向けて付勢されるので、実施の形態１の限流装置における一対の内側くさび部材１２同士を内側くさびばね１４で接続する必要がなくなることにより、組立を容易にすることができ、生産効率を向上させることができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。図５は、実施の形態５による限流装置を示す断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。なお、図６，７では、限流抵抗体１６及び可動導体１７を省略して示す。実施の形態１では、上側フレーム１と下側フレーム２との間に電路形成部が配置されていたが、実施の形態５では、上側フレーム５１の上面側に電路形成部が配置されている。上側フレーム５１の長さ方向（図の左右方向）の両端には、上方へ向けて延在する一対のばね固定板５２が取り付けられている。また、上側フレーム５１の中央部には貫通孔が設けられており、その貫通孔には、一端部が可動鉄心９に固定された連結棒５３が挿通されている。

さらに、上側フレーム５１の上面には、電磁コイル７の導線の一端に接続された第５可動電極５５と、電源側電路又は負荷側電路に接続された第５可動電極５５と、第３及び第４可動電極５４，５５に対向する第６可動電極５６と、各可動電極５４〜５６をばね固定板５２から上側フレーム５１の長さ方向中心へ向けて付勢する圧接ばね５７と、第３及び第４可動電極５４，５５と第６可動電極５６との間で連なるように配置され互いに隣接する複数の接点部材５８と、各接点部材５８の上部に沿うように配置され連結棒５３の他端部に接続され上部くさび部材５９とが設けられている。

接点部材５８は、上方に向けてＶ字状に突出するＶ字状突出部５８ａを有しており、接点部材５８の断面形状は、５角形状である。また、互いに隣り合う接点部材５８同士は、各可動電極５４〜５６を介して、圧接ばね５７から圧力を受ける。そして、その圧力によって、互いに隣り合う接点部材５８同士が圧接される。上部くさび部材５９の接点部材５８に隣接する面には、連続くさび面５９ａが設けられている。連続くさび面５９ａは、隣接するＶ字状突出部５８ａと同一方向へ向けられた複数のＶ字状溝部と、Ｖ字状溝部の反対方向へ向けて先細りな複数のくさび部とを有している。また、上部くさび部材５９は、互いに隣り合う接点部材５８同士の間にくさび部が挿入され接点部材５８同士を互いに開離させる位置である挿入位置と、挿入位置から反接点部材５８側へ後退し互いに隣り合う接点部材５８同士の間からくさび部が抜き出された位置である抜出位置との間で変位可能になっている。

さらに、上部くさび部材５９は、可動鉄心９の短絡位置から限流位置への変位に伴って、抜出位置から挿入位置へ変位される。そして、上部くさび部材５９が抜出位置から挿入位置へ変位することによって、連続くさび面５９ａのＶ字状溝部とＶ字状突出部５８ａとが互いに嵌合されるとともに、連続くさび面５９ａのくさび部が互いに隣接する接点部材５８同士の間に挿入され、互いに隣接する接点部材５８同士が互いに開離される。

ここで、第５可動電極５５、第６可動電極５６、第５可動電極５５と第６可動電極５６との間に配置された複数の接点部材５８、及びそれらの接点部材５８に接続された限流抵抗体１６、並びに第５可動電極５５、第６可動電極５６、第５可動電極５５と第６可動電極５６との間に配置された複数の接点部材５８、及びそれらの接点部材５８に接続された限流抵抗体１６は、電源側電路及び負荷側電路間の電路を形成するための一対（２列）の電路形成部を構成している。一対の電路形成部は、同一の第６可動電極５６を共有しており、第１可動電極１０を介して一連の電路を形成している。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

上記のような限流装置では、互いに隣接する接点部材５８同士が圧接ばね５７のばね力によって圧接されているので、通常時における接点部材５８による電気抵抗の大きさを一定とすることができ、実施の形態１の限流装置に比べて、安定して通電することができる。

なお、実施の形態１〜５では、電磁コイル７の電磁力を電磁吸引力として用いることによって各くさび部材１２，１３，５９を抜出位置から挿入位置へ変位させていたが、電磁コイルの電磁力を電磁反発力として用いることによって、各くさび部材１２，１３，５９を抜出位置から挿入位置へ変位させてもよい。

また、実施の形態１〜５では、接点部材１１，５８が固定電極及び可動電極の少なくともいずれか一方を介して圧力を受け、また固定電極及び可動電極の少なくともいずれか一方を介して電力経路に接続されていたが、この例に限るものではなく、固定電極及び可動電極を介さずに接点部材１１，５８に圧力を加えてもよく、また固定電極及び可動電極を介さずに接点部材を電力経路に接続してもよい。つまり、電路形成部は、固定電極及び可動電極を用いなくても構成することができる。

この発明の実施の形態１による限流装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による限流装置の一部を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態３による限流装置の一部を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態４による限流装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態５による限流装置を示す断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

符号の説明

４ 第１固定電極、５ 第２固定電極、７ 電磁コイル、８ 電磁ばね、１０ 第１可動電極、１１，５８ 接点部材、１１ａ，５８ａ Ｖ字状突出部、１２ 内側くさび部材、１３ 外側くさび部材、１６ 限流抵抗体、２１ 第３固定電極、２２ 第２可動電極、２３ 第３可動電極、５４ 第４可動電極、５５ 第５可動電極、５６ 第６可動電極、５７ 圧接ばね、５９ 上側くさび部材。

Claims (8)

1. 電力系統の電源側電路及び負荷側電路間に電気的に接続され、上記電力系統に流れる過電流を限流するための限流装置であって、
   連なるように互いに隣接して設けられ互いに接離可能な複数の接点部材と、互いに隣り合う上記接点部材同士の間に電気的に接続され内部に流れる電流を限流する限流抵抗体とを有し、上記電源側電路及び上記負荷側電路間に定常電流を流すための定常電路を形成するとともに、上記電源側電路及び上記負荷側電路間に流れる過電流を限流するための限流電路を形成する電路形成部、
   互いに隣り合う上記接点部材同士の間に挿入され上記接点部材同士を互いに開離させる位置である挿入位置と、上記挿入位置から反接点部材側へ後退し互いに隣り合う上記接点部材同士の間から抜き出された位置である抜出位置との間で変位可能なくさび部材、及び
   上記電源側電路及び上記負荷側電路間に電気的に接続され、上記電力系統から定常電流を受けたときに上記くさび部材を抜出位置で保持し上記電路形成部に上記定常電路を形成させるとともに、上記電力系統から過電流を受けたときに上記くさび部材を上記挿入位置へ変位させて、互いに隣接している上記接点部材同士を互いに開離させることによって上記電路形成部に上記限流電路を形成させる接点駆動部
   を備えていることを特徴とする限流装置。
2. 上記電路形成部は、上記定常電路及び上記限流電路の一端に配置された上記接点部材に接合されかつその上記接点部材に電気的に接続された固定電極と、上記定常電路及び上記限流電路の他端に配置された上記接点部材に電気的に接続されるように接合されかつその上記接点部材に電気的に接続された可動電極とをさらに有しており、
   上記可動電極は、上記定常電路を形成するための定常位置と、上記限流電路を形成するための限流位置との間で変位可能であり、
   上記接点駆動部は、上記可動電極に上記固定電極へ向けた圧力を加えて上記可動電極を上記短絡位置に保持する電磁ばねと、上記電力系統から過電流を受けたときに上記電磁ばねに抗する電磁力を発生し、その電磁力によって上記可動電極を上記短絡位置から上記限流位置へ変位させる電磁コイルとを有しており、
   上記くさび部材は、上記可動電極の上記短絡位置から上記限流位置への変位に伴って上記抜出位置から上記挿入位置へ変位されるとともに、上記可動電極の上記限流位置から上記短絡位置への変位に伴って上記抜出位置から上記挿入位置へ変位されることを特徴とする請求項１記載の限流装置。
3. 上記電路形成部は、互いに平行になるように、互いに間隔をおいて複数設けられており、
   互いに隣り合う上記電路形成部同士は、上記可動電極及び上記固定電極のいずれか一方を、上記電源側電路及び上記負荷側電路間の一連の電路を形成するように共有しており、
   上記固定電極は、上記電源側電路及び上記負荷側電路のいずれか一方に電気的に接続可能になっていることを特徴とする請求項２記載の限流装置。
4. 上記電路形成部は、上記定常電路及び上記限流電路の両端にそれぞれ配置された上記接点部材に電気的に接続されるように接合された一対の可動電極をさらに有しており、
   上記接点駆動部は、上記一対の可動電極に一方から他方へ向けた圧力をそれぞれ加えて互いに隣接する上記接点部材の接合状態を保持する圧接ばねと、上記くさび部材に圧力を加え上記くさび部材を上記抜出位置で保持する電磁ばねと、上記電力系統から過電流を受けたときに、上記電磁ばねの圧力に抗する電磁力を発生し、その電磁力によって上記くさび部材を上記抜出位置から上記挿入位置へ変位させる電磁コイルとを有していることを特徴とする請求項１記載の限流装置。
5. 上記電路形成部は、互いに平行になるように、互いに間隔をおいて複数設けられおり、
   互いに隣り合う上記電路形成部同士は、上記一対の可動電極の一方を、上記電源側電路及び上記負荷側電路間の一連の電路を形成するように共有しており、
   上記可動電極は、上記電源側電路及び上記負荷側電路のいずれか一方に電気的に接続可能になっていることを特徴とする請求項４記載の限流装置。
6. 上記接点部材は、互いに平行であり他の上記接点部材と接合するための一対の接合面と、上記一対の接合面の端部から長さ方向外側へ向けてＶ字状に突出するＶ字状突出部とを有しており、
   上記くさび部材は、上記Ｖ字状突出部と同一方向へ向けられ上記Ｖ字状突出部と嵌合可能なＶ字状溝部と、上記Ｖ字状溝部の反対方向へ向けて先細りであり互いに隣接する上記接点部材間に挿入されるくさび部とを有していることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の限流装置。
7. 互いに開離しているときの互いに隣り合う上記接点部材同士間の間隔は、上記Ｖ字状溝部及び上記Ｖ字状突出部が互いに係合することによって、上記限流電路のいずれの箇所でも均一になっていることを特徴とする請求項６記載の限流装置。
8. 上記限流抵抗体の抵抗値は、上記電力系統に過電流が流れているときに、互いに隣り合う上記接点部材同士の間の電位差が最小アーク発生電圧よりも低い電位差となるような抵抗値に、上記電路形成部の定格容量に基づいて予め設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の限流装置。

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