JP6289953B2 - 細隙消弧型気中開閉器 - Google Patents

Description

本発明は、細隙消弧型の消弧機構を備えた気中開閉器に関するものである。

高圧配電線路や特別高圧配電線路に用いる開閉器として、特許文献１や特許文献２に示されているような細隙消弧型の気中開閉器が用いられている。細隙消弧型の気中開閉器は、支持碍子に保持された固定電極と、固定電極に接触した状態になる投入位置と固定電極との間に所定の絶縁距離を隔てた態になる開路位置との間を円弧状の移動通路に沿って移動させられる可動接点部を有する可動電極と、固定電極を収容した固定電極収容部及び可動接点部の移動通路に沿って設けられた細隙を内部に有する細隙消弧部を備えた消弧室とを備えている。細隙消弧部に設けられる細隙は、可動接点部を通過させ得る大きさの隙間を持って円弧状の移動通路に沿って伸びる円弧状の可動接点通過用細隙部と、可動接点通過用細隙部の外周側に形成されて、該可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部（可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間）とにより構成される。

図５は、特許文献１に示された細隙消弧型気中開閉器を示したものである。同図において、１は開閉器の構成要素を収容する金属ケース、２はアークにより加熱された際に消弧性ガスを発生する樹脂からなる消弧室、３は固定電極、４は可動電極、５は消弧室２に取り付けられた消弧鉄片である。

消弧室２は、固定電極収容部２ａと細隙消弧部２ｂとを有し、固定電極収容部２ａ内に固定電極３を収容している。固定電極３は、消弧室２と共に碍子(ブッシング）６を介してケース１に支持されて、碍子６の中心を貫通する導体を通して図示しない外部端子に接続されている。

可動電極４は、鎌形(ほぼＬ形)に形成されて、その後端部がケース１に碍子７を介して支持された導体８に回動自在に支持され、導体８と碍子７の貫通導体とを通して図示しない外部端子に接続されている。可動電極４の中間部にはリンク９の一端がピンを介して回動自在に連結され、ケース１に回転自在に支持された絶縁駆動軸１０に一端が固定された操作レバー１１の他端がリンク９の他端にピンを介して回動自在に連結されている。絶縁駆動軸１０と，操作レバー１１と、リンク９とにより可動電極４を操作する操作機構１２が構成されている。

可動電極４は、操作レバー１１により操作されて、その先端の可動接点部４ａが固定電極３の先端部寄りに設けられた固定接点部に接触した状態になる投入位置(図に鎖線で示した位置）と、可動接点部４ａが固定接点部から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置(図に実線で示した位置）との間を円弧状の移動通路に沿って移動させられる。

消弧室２の細隙消弧部２ｂの内部には、細隙２ｃが形成されている。この例では、細隙２ｃが、可動電極の可動接点部４ａの移動通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部２c1と、可動接点通過用細隙部２c1の側方に(外周側に）該可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部２c1に連通させられた狭細隙部２c2とからなっている。

消弧鉄片５は、細隙２ｃ内にアークが進入した際に該アークの周囲に発生する磁束を流す磁路を形成するために設けられている。図示の消弧鉄片５は、細隙２ｃを間にして、可動接点部４ａの移動方向に対して直角な方向に(図の紙面と直交する方向に）相対する一対の側板部５ａ，５ａと、これら一対の側板部の可動電極の移動通路と反対側に位置する端部間を細隙消弧部の外側で連結する背板部５ｂとを一体に備えた断面がコの字形の鉄製部材からなっていて、一対の側板部５ａ，５ａの間に消弧室２の細隙消弧部２ｂを受け入れた状態で細隙消弧部２ｂに取り付けられている。

なお図５において、１３及び１４はそれぞれ、固定電極３と接地電位部との間及び可動電極４と接地電位部との間に設けられた避雷器である。

図５に示された開閉器において、可動接点部４ａが固定電極３の固定接点部３ａに接触して通電している状態で、可動接点部４ａが固定接点部３ａから離されると、消弧室２内の細隙を通して両接点部間にアークが発生する。このアークは交流アークであるため、消滅と再発弧とを繰り返している。アークが発生すると、消弧室のアークに触れている部分が、アークにより加熱されて消弧性のガスを発生するため、アークがこのガスに触れて冷却される。細隙内で発生しているアークの周囲には磁束が生じるが、この磁束の大部分は消弧鉄片５を通して流れるため、細隙内での磁束の分布は、アークの近傍で密になり、消弧鉄片の奥の部分で疎になる。この磁束密度の差により、アークを細隙の奥の方（この例では狭細隙内）に引き込もうとする電磁力が発生し、アークが狭細隙部の奥に引き込まれる。これによりアークが引き延ばされると同時に、狭細隙部内の圧力の急上昇により狭細隙部内から消弧性ガスが噴出してアークに吹き付けられるため、アークは急速に冷却されて消滅させられる。

図６は、特許文献２に示された細隙消弧型気中開閉器を示している。図６において、１′は絶縁樹脂からなる開閉器のケース、２は固定電極収容部２ａと細隙消弧部２ｂとを有する消弧室、３は消弧室２の固定電極収容部２ａ内に収容された固定電極、４は先端に可動接点部４ａを有する可動電極、５は消弧室の細隙消弧部２ｂに取り付けられた消弧鉄片である。固定電極３は、ケース１′の一側壁を貫通して取り付けられた導体１５に接続されることにより消弧室２と共にケース１′に対して支持されている。また可動電極４は、その後端部寄りの部分がケース１′の他の側壁を貫通して取り付けられた導体８′に回動自在に支持されることによりケース１′に対して支持されている。可動電極４の後端部にピンを介してリンク９の一端が連結され、リンク９の他端は、絶縁駆動軸１０に後端部が固定された操作レバー１１の先端にピンを介して連結されている。リンク９と絶縁駆動軸１０と操作レバー１１とにより可動電極の操作機構１２が構成され、この操作機構により、可動電極の可動接点部４ａが円弧状の移動通路に沿って閉路位置と開路位置との間を移動させられる。この気中開閉器の動作は、図５に示された開閉器の動作と同様である。

特開２００４−１４１９１号公報 特開２００４−３１９４１６号公報

この種の開閉器において、細隙の効果によりアークを確実に消滅させるためには、アークを細隙の奥（狭細隙部が設けられる場合には狭細隙部内）に引き込む力を増大させて、アークを確実に細隙の奥に引き込むことが必要である。アークを細隙の奥に引き込む力を強くするためには、固定接点部の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部(狭細隙部が設けられる場合には狭細隙部寄りの端部）及び細隙の奥側に位置する可動接点部の端部にそれぞれ固定電極側のアーク固定点及び可動電極側のアーク固定点を設定して、消弧鉄片５の入口部（背板部と反対側の部分）よりもある程度奥に入った部分をアークが通過するようにしておく必要がある。このように構成しておくと、アーク近傍の磁束密度と狭細隙部内の磁束密度との間に大きな差を生じさせて、アークを細隙の奥に引き込む力を大きくすることができる。アークが消弧鉄片の入口に近い位置(可動接点部の移動通路の内周寄り）を通過する状態になると、アーク近傍の磁束密度と細隙の奥の部分での磁束密度との差を大きくすることができないため、アークを細隙の奥に引き込む力が弱まり、消弧性能が低下する。

ところが、図５に示された従来の開閉器では，中間電極として作用する消弧鉄片５と、固定電極３の先端部の狭細隙部２c2側の端部３ａと消弧鉄片５との間の距離よりも、固定電極３の狭細隙部２c2と反対側の端部３ｂと消弧鉄片５との間の距離の方が短い値を示すように固定電極３の先端部の形状と消弧鉄片５の固定電極側の端部の形状とが設定されているため、固定接点部３の狭細隙部寄りの端部及び可動接点部の狭細隙部寄りの端部にそれぞれ固定電極側のアーク固定点及び可動電極側のアーク固定点を設定して、これらのアーク固定点にアークの脚を固定しようとしても、可動接点部４ａが固定電極３の先端から離れていく過程で、アークが中間電極として作用する消弧鉄片５に引っ張られて、アークの脚が狭細隙部２c2(細隙の奥の部分）から離れる側に(可動接点部４ａの移動通路の内周側に）移動してしまい、アークを細隙の奥に引込む力が弱まって、消弧性能が低下することがあった。

また図５に示した従来の開閉器では、可動接点部４ａが消弧鉄片５の内側から脱して開路位置に向けて変位していく過程で、細隙の奥側に位置する可動接点部４ａの端部（狭細隙部寄りの端部）４a1と消弧鉄片５との間の最短距離よりも、可動接点部４ａの他の部分と消弧鉄片との間の最短距離の方が短くなるように、可動接点部４ａ及び消弧鉄片５の形状が設定されているため、可動接点部４ａが消弧鉄片５の内側から脱して開路位置に向けて変位していく過程で、アークが中間電極として働く消弧鉄片５に引っ張られて、アークの可動接点部側の脚が細隙の奥側とは反対の側に(可動接点部の移動通路の内周側に)移動してしまうことがあった。アークの脚が細隙の奥側とは反対の側に移動すると、アーク近傍の磁束密度と細隙の奥の部分での磁束密度との間に大きな差を生じさせることができなくなるため、アークを細隙の奥に引き込む力が弱まり、消弧性能が低下する。

図６に示した開閉器では、固定電極３の先端部と消弧鉄片５との間の距離が、固定電極の先端部の幅方向に沿ってほぼ等しい値を示すように、消弧鉄片の固定電極側の端部の形状と固定電極の先端部の形状とが設定され、可動接点部４ａが消弧鉄片５の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部４ａと消弧鉄片５との間の距離が、可動接点部４ａの幅方向に沿ってほぼ等しい値を示すように、可動接点部の形状と消弧鉄片５の開路位置側の端部の形状とが設定されているが、このように構成されている場合も、消弧鉄片５が中間電極として働いてアークを引き寄せる作用をするため、アークの脚を細隙の奥側の位置（狭細隙部２c2に近い位置）に固定することが難しく、消弧性能を向上させることが難しかった。

消弧性能を向上させるためには、固定電極側のアークの脚及び可動電極側のアークの脚の少なくとも一方を、細隙の奥側に寄った位置に確実に固定して、アークが消弧鉄片の入口側に移動するのを抑える必要がある。

本発明の目的は、可動接点部を固定電極から引き離して開路動作を行わせる過程で、可動接点部と固定電極との間に生じたアークの固定電極側の脚及び可動接点部側の脚の少なくとも一方を、細隙の奥側に寄った位置に固定した状態を確実に維持することができるようにして、細隙の奥側へのアークの引き込みを確実にし、消弧性能の向上を図ることができるようにした細隙消弧型気中開閉器を提供することにある。

本発明は、固定電極と、先端に可動接点部を有して該可動接点部が固定電極に接触した状態になる投入位置と固定電極から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を予め定められた移動通路に沿って移動させられる可動電極と、可動接点部の移動通路に沿って設けられた細隙を内部に備えた細隙消弧部を有する消弧室と、消弧室の細隙消弧部に取り付けつけられて、可動接点部と固定電極との間に生じたアークが細隙内に進入した際に該アークの周囲に発生する磁束を流す磁路を形成する消弧鉄片とを備えた細隙消弧型気中開閉器を対象とする。上記消弧鉄片は、細隙を間にして可動電極の移動方向に対して直角な方向に相対する一対の側板部と、細隙の奥側に位置する一対の側板部の端部間を細隙消弧部の外側で連結する背板部とを一体に有している。

本願においては、上記の目的を達成するために少なくとも第１ないし第９の発明が開示される。
本願に開示された第１の発明においては、固定電極の先端部の、前記細隙の奥寄りに位置する端部に固定電極側アーク固定点が設定されて、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短くなるように固定電極の先端部の形状と消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とが設定される。

上記のように構成すると、可動接点部が固定電極から離れていく過程で、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が維持されるため、アークの固定電極側の脚は、設定された固定電極側アーク固定点付近に確実に固定される。そのため、アークの固定電極側の脚が狭細隙部から離れていく方向に移動するのを確実に防いで、アークを細隙の奥に確実に引き込むことができ、消弧性能を高めることができる。

本願に開示された第２の発明においては、細隙の奥側に位置する可動接点部の端部に可動電極側アーク固定点が設定され、可動接点部が消弧鉄片の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部の可動接点側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と前記可動接点部の形状とが設定されている。

上記のように構成すると，可動接点部が消弧鉄片の内側から脱して開路位置側に移動していく過程で、可動接点部の可動接点側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるため、可動接点部側のアークの脚が狭細隙部から離れていく側に移動するのを防いで、アークを確実に細隙の奥に引き込むことができ、消弧性能を高めることができる。

本願に開示された第３の発明においては、固定電極の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部に固定電極側アーク固定点が設定されて、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短くなるように固定電極の先端部の形状と消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とが設定される。また本態様では、細隙の奥側に位置する可動接点部の端部に可動電極側アーク固定点が設定され、可動接点部が消弧鉄片の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部の可動接点側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と可動接点部の形状とが設定されている。

上記のように構成すると、可動接点部を固定電極から引き離して開路動作を行わせる過程で、可動接点部と固定電極との間に生じたアークの固定電極側の脚及び可動接点部側の脚の双方を、細隙の奥側に寄った位置に固定した状態を確実に維持することができるため、アークを更に確実に細隙の奥側に引き込んで、消弧性能を高めることができる。

本願に開示された第４の発明は、上記第３の発明に適用されるもので、本発明においては、消弧鉄片の各側板部が、消弧室内の細隙の固定電極側の端部が終端する位置に配置された第１の辺と、該第１の辺に隣接する位置にあって該第１の辺から可動接点部の移動通路の内周側に離れて行くに従って固定電極の先端部から離れていくように傾斜した第２の辺と、前記消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部にあって、前記細隙の固定電極と反対側の端部が終端する位置付近に配置された第３の辺と、該第３の辺に隣接する位置にあって、該第３の辺から可動接点部の移動通路の内周側に離れて行くに従って可動電極の開路位置と反対側に向かうように傾斜した第４の辺とを備えた多角形の輪郭形状を有している。

本願に開示された第５の発明は、第１ないし第４の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、上記細隙が、可動接点部の移動通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部と、可動接点通過用細隙部の側方に該可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部とを有している。

本願に開示された第６の発明は、第１ないし第５の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、可動接点部の移動通路が円弧状を呈しており、可動接点部通過用細隙部も円弧状を呈している。

本願に開示された第７の発明は、第６の発明に適用されるもので、本発明においては、固定電極の先端部が、可動接点部の移動通路の内周側に向かうに従って消弧鉄片から離れていくように傾斜させられている。

本願に開示された第８の発明は、第６の発明又は第７の発明に適用されるもので、本発明においては、可動接点部が、消弧鉄片から脱した状態にあるときに、円弧状の移動通路の外周側から内周側に向かうに従って、消弧鉄片から離れていく方向に傾斜した状態で配置されるように設けられている。

本願に開示された第９の発明は、第１の発明ないし第５の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、可動接点部の移動通路が直線状を呈しており、可動接点部通過用細隙部も直線状を呈している。

本発明によれば、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離を、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態に維持して、可動接点部が固定電極から離れていく過程で、アークの固定電極側の脚を、設定された固定電極側アーク固定点付近に確実に固定することができるので、アークを細隙の奥に確実に引き込んで、消弧性能を向上させることができる。

また本発明によれば、可動接点部が消弧鉄片の内側から脱して開路位置側に移動していく過程で、可動接点部側のアークの脚が狭細隙部から離れていく側に移動するのを防いで、アークの可動接点部側の脚を可動接点側アーク固定点付近に固定した状態を維持することができるため、アークを確実に細隙の奥に引き込んで、消弧性能を向上させることができる。

更に、本発明によれば、アークの固定電極側の脚を、設定された固定電極側アーク固定点付近に確実に固定するとともに、アークの可動接点部側の脚を可動接点側アーク固定点付近に確実に固定した状態を維持することができるため、アークを更に確実に細隙の奥に引き込んで、消弧性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態の要部の構成を示した断面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図１の実施形態で用いる固定電極の一例を示した側面図である。 本発明の他の実施形態の要部の構成を示した断面図である。 従来の細隙消弧型気中開閉器の構造を示した断面図である。 従来の他の細隙消弧型気中開閉器の構造を示した断面図である。

以下図面を参照して本発明に係る気中開閉器の実施形態につき詳細に説明する。
図１ないし図３は本発明の第１の実施形態を示したもので、これらの図において、２０はアークにより加熱された際に消弧性ガスを発生する樹脂からなる消弧室、２１は固定電極、２２は可動電極、２３は消弧室２０に取り付けられた消弧鉄片であり、これらは、図示しない金属製のケース内に収容されている。

消弧室２０は、中空の固定電極収容部２０ａと、固定電極収容部２０ａの一端に一体化された細隙消弧部２０ｂとを有して、その固定電極収容部２０ａの他端が、図示しない開閉器のケースに支持碍子２５を介して支持された導体板２６に適宜の手段により固定されている。

固定電極２１は、例えば図３に示すように、基部２１ａの両端から一対の接触子片２１ｂ、２１ｂを起立させて、接触子片２１ｂ，２１ｂの先端を折り返すことにより、先端寄りの部分に接点部２１ｃを形成した周知のもので、バネ性を有する良導電性の材料により形成されている。固定電極２１は、開閉器のケースに支持碍子２５を介して支持された導体板２６にボルト２７（図３参照）により締結されている。固定電極２１の先端には、後記する細隙消弧部内の狭細隙部寄りに位置させてアークホーン２１ｄが取り付けられている。固定電極２１を支持した導電板２６は、開閉器のケースを貫通した状態で取り付けられた図示しないブッシング端子の中心導体に接続される。

可動電極２２は、ほぼ鎌形に形成されていて、その先端部に可動接点部２２ａが形成されている。可動電極２２の後端部は、絶縁駆動軸３０にボルト３１により固定されている。絶縁駆動軸３０の軸芯部には回転軸３２が設けられ、この回転軸が図示しない駆動機構により回転操作されることにより、可動電極２２の可動接点部２２ａが、図に鎖線で示したように固定電極２１の接点部に接触した状態になる投入位置と、図に実線で示したように固定電極２１から開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を予め定められた円弧状の移動通路Ｐに沿って移動させられる。

可動電極２２の後端部寄りには端子部２２ｂが形成され、この端子部が、開閉器のケースを貫通して取り付けられたブッシング端子(図示せず。）の中心導体に図示しない可撓導体を介して接続される。

図２に示したように、消弧室２０の細隙消弧部２０ｂの内側には、可動接点部２２ａの円弧状の移動通路Ｐに沿って伸びる細隙２０ｃが形成されている。本実施形態では，この細隙が、可動接点部２２ａの移動通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部２０c1と、可動接点通過用細隙部２０c1の側方に（細隙の奥側に）該可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部２０c1に連通させられた狭細隙部２０c2とからなっている。本実施形態では、可動接点通過用細隙部２０c1と狭細隙部２０c2とが同一の平面に沿うように配置されている。可動電極２２が移動通路Ｐに沿って移動するのを許容するため、可動接点通過用細隙部２０c1は狭細隙部２０c2と反対側に開口した状態で設けられている。また消弧室２０の固定電極収容部２０ａの一端には、可動電極を通過させ得るスリット状の開口部２０ｄが形成され、該開口部２０ｄを通して固定電極収容部２０ａ内と細隙消弧部２０ｂ内の細隙とが接続されている。

図２に示されているように、消弧鉄片２３は、細隙２０ｃを間にして、可動電極の移動方向に対して直角な方向に相対する一対の側板部２３ａ，２３ａと、これら一対の側板２３ａ，２３ａの細隙の奥側に（狭細隙部２０c2側に）位置する端部間を細隙消弧部２０ｂの外側で連結する背板部２３ｂとを一体に有している。消弧鉄片２３は導体からなっていて、可動電極と固定電極との間に介在する中間電極として作用するため、可動接点部と固定電極との間にアークが発生した際に該アークを引き寄せる作用をする。従って、固定電極と消弧鉄片との間に相互間の距離が短い部分が存在すると、アークがその部分に引き寄せられてアークの脚がアーク固定点から離れ、狭細隙部から離れる方向に移動することがある。このような状態が生じると、アークを狭細隙部内に（細隙の奥に）引込む力が弱まるため、消弧性能が低下する。

本実施形態では、固定電極２１の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部（狭細隙部２０c2寄りの端部）に設けられたアークホーン２１ｄに固定電極側アーク固定点Ａ１（アークの固定電極側の脚を固定する点）が設定され、固定電極２１の先端部の固定電極側アーク固定点Ａ１が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離が、固定電極２１の先端部の他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短くなるように、固定電極２１の先端部の形状と消弧鉄片２３の各側板部の固定電極側の端部の形状とが設定されている。

本実施形態ではまた、細隙の奥側に位置する可動接点部２２ａの端部（可動接点部２２ａの狭細隙部２０c2側の端部）に可動電極側アーク固定点Ａ２（アークの可動接点部側の脚を固定する点）が設定され、可動接点部２２ａが消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部２２ａの可動接点側アーク固定点Ａ２が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離が、可動接点部２２ａの他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、消弧鉄片２３の内側から脱した可動接点部２２ａが対向する消弧鉄片の各側板部の端部の形状と可動接点部２２ａの形状とが設定されている。

可動接点部が固定電極から離れた際に固定電極側のアーク固定点Ａ１と可動接点部側アーク固定点Ａ２との間でアークＡを発生させるようにするため、可動接点部２２ａが固定電極２１から開離する際に、可動接点部２２ａのアーク固定点Ａ２が設定された部分が、固定電極のアーク固定点Ａ１が設定された部分から最後に離れるように、可動接点部２２ａと固定電極２１との間の位置関係を設定しておくことが望ましい。

本実施形態では、固定電極２１と消弧鉄片２３との間の距離及び消弧鉄片２３の内側から脱した状態にある可動接点部２２ａと消弧鉄片２３との間の距離に上記のような関係を持たせるため、消弧鉄片２３の各側板部２３ａが、七角形の輪郭形状を有するように形成されている。即ち、図示の消弧鉄片２３の各側板部２３ａは、消弧室２０内の細隙の固定電極側の端部が終端する位置付近に配置された直線状の第１の辺２３a1と、この第１の辺２３a1に隣接する位置にあって該第１の辺から可動接点部２２ａの移動通路の内周側に離れて行くに従って固定電極２１の先端部から離れていくように傾斜した直線状の第２の辺２３a2と、消弧鉄片２３の内側から脱した可動接点部２２ａが対向する消弧鉄片２３の端部にあって細隙２０ｃの固定電極と反対側の端部が終端する位置付近に配置された直線状の第３の辺２３a3と、該第３の辺２３a3に隣接する位置にあって、該第３の辺２３a3から可動接点部の移動通路の内周側に離れて行くに従って可動電極２２の開路位置と反対側に向かうように傾斜した直線状の第４の辺２３a4と、消弧鉄片２３の背板部２３ｂに沿う直線状の第５の辺２３a5と、この第５の辺２３a5と第３の辺２３a3との間を結ぶ直線状の第６の辺２３a6と、第５の辺２３a5に相対する位置で第２の辺２３a2と第４の辺２３a4との間を結ぶ直線状の第７の辺２３a7との合計七つの辺を備えた七角形の輪郭形状を有するように形成されている。

本実施形態では、上記のように消弧鉄片２３の各側板部２３ａに直線的に伸びる第１の辺２３a1と第２の辺２３a2とを設けて、狭細隙部側で測った消弧鉄片２３の固定電極側の端部と固定電極２１のアーク固定点Ａ１が設定された部分との間の最短距離ｄ１と、狭細隙部と反対側で測った消弧鉄片２３の固定電極側の端部と固定電極２１との間の最短距離ｄ２との間にｄ１＜ｄ２の関係を持たせることにより、固定電極２１の先端部の固定電極側アーク固定点Ａ１が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離を、固定電極２１の先端部の他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短くするという条件を満足させている。

また消弧鉄片２３の各側板部２３ａに直線的に伸びる第３の辺２３a3と第４の辺２３a4とを設けて、消弧鉄片から脱した状態にある可動接点部２２ａのアーク固定点Ａ２が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離ｄ３と、可動接点部２２ａのアーク固定点Ａ２から離れた側の端部と消弧鉄片２３との間の最短距離ｄ４との間にｄ３＜ｄ４の関係を持たせることにより、可動接点部２２ａが消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部２２ａの可動接点側アーク固定点Ａ２が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離を、可動接点部２２ａの他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短い状態に保つという条件を満足させている。

本実施形態ではまた、可動接点部２２ａが消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部２２ａの可動接点側アーク固定点Ａ２が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離を、可動接点部２２ａの他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短い状態に保つという条件を確実に成立させるため、可動電極２２の可動接点部２２ａが、図１に実線で示したように消弧鉄片２３から脱した状態にあるときに、可動接点部２２ａが円弧状の移動通路の外周側から内周側に向かうに従って消弧鉄片から離れていく方向に傾斜した状態で配置されるように設けられている．

上記の実施形態のように構成しておくと、可動接点部２２ａが固定電極２１から離れていく過程で、固定電極２１の先端部の固定電極側アーク固定点Ａ１が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離ｄ１が、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が維持されるため、可動接点部と固定電極部２１との間に発生したアークＡの固定電極側の脚は、設定された固定電極側アーク固定点Ａ１付近に確実に固定される。そのため、アークの固定電極側の脚が狭細隙部から離れていく方向に移動するのを防いで、アークを細隙の奥に（本実施形態では狭細隙部内に）確実に引き込むことができる。

また上記のように構成しておくと，可動接点部２２ａが消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置側に移動していく過程で、可動接点部側のアークの脚が狭細隙部から離れていく側に移動するのを防ぐことができるため、アークの脚を可動接点側アーク固定点Ａ２付近に固定した状態を維持して、アークを確実に細隙の奥に引き込むことができる。

上記のように，本実施形態によれば、可動接点部が固定電極から離れた際に両者間に発生するアークの固定電極側の脚及び可動接点部側の脚をそれぞれ狭細隙部に近い位置に設定した固定電極側のアーク固定点Ａ１付近及び可動接点部側のアーク固定点Ａ２付近に確実に固定することができるため、消弧室の狭細隙部内へのアークの引込みを確実に行わせて、消弧性能を向上させることができる。

図４は、本発明の他の実施形態を示したもので、この実施形態では、固定電極２１の先端部が、可動接点部２２ａの移動通路の内周側に向かうに従って消弧鉄片２３から離れていくように傾斜させられている。その他の点は図１に示した実施形態と同様に構成されている。

図４に示したように、固定電極２１の先端部を、可動接点部２２ａの移動通路の内周側に向かうに従って消弧鉄片２３から離れていくように傾斜させておくと、アークの固定電極側の脚がアーク固定点Ａ１から離れて狭間隙部から離れる側に移動するのを防ぐための固定電極回りの設計を容易にすることができる。

上記の実施形態では、消弧鉄片２３の各側板部の輪郭形状が七角形を呈しているが、本実施形態においては、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点Ａ１が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離が、固定電極２１の先端部の他の部分と消弧鉄片２３との間の最短距離よりも短くなるように固定電極の先端部の形状と消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とが設定され、かつ可動接点部２２ａが消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部２２ａの可動接点側アーク固定点Ａ２が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離が、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と可動接点部の形状とが設定されていればよく、消弧鉄片２３の各側板部の輪郭形状は七角形に限定されない。

上記の実施形態では、固定電極の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部に固定電極側アーク固定点を設定して、固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離を、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短くするように固定電極の先端部の形状と消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とを設定するとともに、細隙の奥側に位置する可動接点部の端部に可動電極側アーク固定点を設定して、可動接点部が消弧鉄片の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部の可動接点側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離を、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態に保つように、消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と可動接点部の形状とを設定しているが、本発明はこのように構成する場合に限定されない。

例えば、固定電極２１の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部に固定電極側アーク固定点Ａ１を設定して、固定電極２１の先端部の固定電極側アーク固定点Ａ１が設定された部分と消弧鉄片２３との間の最短距離が、固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短くなるように固定電極の先端部の形状と消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とを設定し、消弧鉄片２３の内側から脱した可動接点部２２ａが対向する消弧鉄片の端部の形状と可動接点部２２ａの形状は従来例と同様に設定するようにしてもよい。

このように構成した場合には、アークの可動接点部２２ａ側の脚を定位置に固定することができないおそれがあるが、アークの固定電極側の脚を、固定電極２１の先端部の、細隙の奥寄りに位置する端部に確実に固定しておけば、アークの固定電極寄りの部分を細隙の奥側に確実に引き込んでアークを引き延ばことができるため、アークの可動接点部２２ａ側の脚が多少移動しても消弧性能を向上させることができる。

また、細隙の奥側に位置する可動接点部２２ａの端部に可動電極側アーク固定点Ａ２を設定して、可動接点部が消弧鉄片２３の内側から脱して開路位置に向けて移動していく過程で、可動接点部の可動接点側アーク固定点が設定された部分と消弧鉄片との間の最短距離が、可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と可動接点部の形状とを設定し、固定電極２１の先端部と消弧鉄片２３の間の距離は従来と同様に設定するようにしてもよい。

このように構成した場合には、消弧鉄片の形状によっては、アークの固定電極側の脚を定位置に固定することができないおそれがあるが、アークの可動電極側の脚を可動接点２２ａの細隙の奥寄りに位置する端部に確実に固定しておけば、アークの可動電極寄りの部分を細隙の奥側に確実に引き込んでアークを引き延ばことができるため、アークの固定電極側の脚が多少移動しても消弧性能を向上させることができる。

上記の実施形態では、細隙部２０ｃが、可動接点部の移動通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部２２c1と、可動接点通過用細隙部の側方に該可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部２２c2とを有しているが、本発明は、細隙部２０ｃの奥側の部分を狭細隙部としない場合にも適用することができる。

２０ 消弧室
２０ａ 固定電極収容部
２０ｂ 細隙消弧部
２０ｃ 細隙
２０c1 可動接点通過用細隙部
２０c2 狭細隙部
２１ 固定電極
２２ 可動電極
２２ａ 可動接点部
２３ 消弧鉄片
２３ａ 消弧鉄片の側板部
２３ｂ 消弧鉄片の背板部
２３a1 側板部の第１の辺
２３a2 側板部の第２の辺
２３a3 側板部の第３の辺
２３a4 側板部の第４の辺

Claims (6)

1. 固定電極と、先端に可動接点部を有して該可動接点部が前記固定電極に接触した状態になる投入位置と前記固定電極との間に開路時に必要な絶縁距離を隔てた状態になる開路位置との間を予め定められた移動通路に沿って移動させられる可動電極と、前記可動接点部の移動通路に沿って設けられた細隙を内部に備えた細隙消弧部を有する消弧室と、前記消弧室の細隙消弧部に取り付けつけられて、前記可動接点部と前記固定電極との間に生じたアークが前記細隙内に進入した際に該アークの周囲に発生する磁束を流す磁路を形成する消弧鉄片とを備え、前記消弧鉄片は、前記細隙を間にして前記可動電極の移動方向に対して直角な方向に相対する一対の側板部と、前記細隙の奥側に位置する前記一対の側板部の端部間を前記細隙消弧部の外側で連結する背板部とを一体に有している細隙消弧型気中開閉器であって、
   前記固定電極の先端部の、前記細隙の奥寄りに位置する端部に固定電極側アーク固定点が設定され、
   前記細隙の奥側に位置する可動接点部の端部に可動電極側アーク固定点が設定され、
   前記消弧鉄片の各側板部は、前記消弧室内の細隙の固定電極側の端部が終端する位置に配置された第１の辺と、該第１の辺に隣接する位置にあって該第１の辺から可動接点部の移動通路の内周側に離れて行くに従って固定電極の先端部から離れていくように傾斜した第２の辺と、前記消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部にあって、前記細隙の固定電極と反対側の端部が終端する位置付近に配置された第３の辺と、該第３の辺に隣接する位置にあって、該第３の辺から可動接点部の移動通路の内周側に離れて行くに従って可動電極の開路位置と反対側に向かうように傾斜した第４の辺とを備えた多角形の輪郭形状を有し、
   前記固定電極の先端部の固定電極側アーク固定点が設定された部分と前記消弧鉄片との間の最短距離が、前記固定電極の先端部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短くなるように前記固定電極の先端部の形状と前記消弧鉄片の固定電極側の端部の形状とが設定されるとともに、前記可動接点部が前記消弧鉄片の内側から脱して前記開路位置に向けて移動していく過程で、前記可動接点部の前記可動接点側アーク固定点が設定された部分と前記消弧鉄片との間の最短距離が、前記可動接点部の他の部分と消弧鉄片との間の最短距離よりも短い状態が保たれるように、前記消弧鉄片の内側から脱した可動接点部が対向する消弧鉄片の端部の形状と前記可動接点部の形状とが設定されていること、
   を特徴とする細隙消弧型気中開閉器。
2. 前記細隙は、前記可動接点部の移動通路の一部をなすように設けられた可動接点通過用細隙部と、前記可動接点通過用細隙部の側方に該可動接点通過用細隙部よりも狭い隙間を持たせて形成されて前記可動接点通過用細隙部に連通させられた狭細隙部とを有している請求項１に記載の細隙消弧形気中開閉器。
3. 前記可動接点部の移動通路は円弧状を呈しており、前記可動接点通過用細隙部は円弧状を呈している請求項１又は２に記載の細隙消弧型気中開閉器。
4. 前記固定電極の先端部は、前記可動接点部の移動通路の内周側に向かうに従って前記消弧鉄片から離れていくように傾斜させられている請求項３に記載の細隙消弧型気中開閉器。
5. 前記可動接点部は、前記消弧鉄片から脱した状態にあるときに、前記円弧状の移動通路の外周側から内周側に向かうに従って、前記消弧鉄片から離れていく方向に傾斜した状態で配置されるように設けられている請求項３又は４に記載の細隙消弧型気中開閉器。
6. 前記可動接点部の移動通路は直線状を呈しており、前記可動接点通過用細隙部も直線状を呈している請求項１又は２に記載の細隙消弧形気中開閉器。

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