JPH01157013A - 消弧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、回路しゃ断器等に適用される消弧装置に関
するものである。

〔背景技術〕

第３図ないし第５図に示すような消弧装置が提案されて
いる。この消弧装置は、壁５０に排気孔５１を有する消
弧室５２と、この消弧室５２の前記壁５０の内側に配置
されて固定接点５３を有する固定接触子５４と、この同
定接触子５４に対向して前記固定接点５３に前記壁５０
と平行な方向に接離する可動接点５５を有する可動接触
子５６と、前記固定接触子５４および可動接触子５６に
直列に接続されるとともに前記固定接点５３および可動
接点５５の接触状態の両側部に配置されて前記可動接触
子５６．可動接点５５および固定接点５３に流れる過大
電流に鎖交して前記可動接触子５６を前記固定接触子５
４から離れる方向に駆動しかつ前記可動接点５５と同定
接点５３の間のアーク５７を前記可動接点５５および固
定接点５３の対向方向と直角な方向に駆動する磁束を発
生する一対の駆動コイル５８と、前記可動接点５５およ
び固定接点５３と前記排気孔５１との間に位置するとと
もに一部が前記一対の駆動コイル５８に跨がる側板５９
とこの側板５９を連結する背板６０とで形成されたＵ字
形の磁性体６１と、この磁性体６１の内面に被覆されて
アーク５７の熱により熱分解ガスを発生する絶縁体６２
とを備えている。

この消弧装置によれば、過大電流の発生時に回路しゃ断
器のトリップ機構がトリップ動作する前に、一対の駆動
コイル５８の対向中心間を流れる磁束に基づくローレン
ツ力により可動接触子５Ｇを高速に開極させるとともに
、第５図に示すように可動接点５５と固定接点５３との
間に発生したアーク５７を磁性体６１側に伸長させる。

また磁性体６１により、駆動コイル５８の外側を流れる
磁束をバイパスしてその磁束に基づく前記ローレンツ力
と反対向きのローレンツ力の発生′　を防止するととも
に、アーク５７のまわりに発生するｆｎ束を磁性体６１
にバイパスしてアーク５７に鎖交させることによりアー
ク５７を吸引し伸長させる。

さらに絶縁体６２により、アーク５７に加熱されて発生
した熱分解ガスでアーク５７を冷却しアーク５７を絞っ
て電流密度を大きくすることによりアーク５７の吸引力
を増大させる。またこれらの作用により、アーク５７を
背板６０側の絶縁体６２の表面に押付けて冷却する。こ
れらのアーク５７の伸長によるアーク電圧の上昇、アー
ク５７の冷却によるアーク電圧の上昇の相乗効果により
アーク５７を消弧する。

しかしながら、この消弧装置は、アーク熱によって膨張
する周辺空気や絶縁体６２の熱分解ガスのため消弧室内
の圧力が大きくなり、消弧室が破損するという欠点があ
った。

また、排気孔５１から高速かつ大量にガスが排気される
ため、多極しゃ断器の場合極間短絡が発生することがあ
る。

このような欠点は、駆動コイル５８がない消弧装置につ
いても同様である。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、消弧室内の圧力を低減することがで
きる消弧装置を提供することにある。

〔発明の開示〕

この発明の消弧装置は、背板と一対の側板とでＵ字形に
形成されて前記背板と平行な方向の一対の開口の一方を
アーク進入用開口部とし他方を排気用開口部とした磁性
体と、この磁性体の内側を被覆してアークの熱により熱
分解ガスを発生する絶縁体とを備え、前記磁性体の前記
排気用開口部に突出する複数のフィンを前記磁性体に設
けたことを特徴とするものである。

この発明の構成によれば、磁性体の排気用開口部に複数
のフィンを設けたため、アークが磁性体により伸長し絶
縁体の熱分解ガスによりアークを圧縮および冷却すると
ともに、フィンにアークが触れて冷却されアーク電圧が
上昇し、また熱分解ガスおよび周辺空気がフィンに触れ
て熱膨張が抑えられるので、消弧室の圧力を低減するこ
とができる。また、多極しゃ断器に適用された場合、極
間短絡の発生を防止することができる。

実施例 この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。すなわち、この消弧装置は、背板１２と一対の
側板１１とでＵ字形に形成されて背板１２と平行な方向
の一対の開口の一方をアーク進入用開口部１３ａとし他
方を排気用開口部１３ｂとした磁性体１３と、この磁性
体１３の内側を被覆してアークの熱により熱分解ガスを
発生する絶縁体１４とを備え、磁性体１３の排気用開口
部１３ａに突出する複数のフィン１９を磁性体１３に設
けている。

この実施例の構成をより詳細に説明すると、壁１に排気
孔２を有する消弧室３と、この消弧室３の壁１の内側に
配置されて固定接点４を有する固定接触子５と、この固
定接触子５に対向して固定接点４に壁Ｉと平行な方向に
接離する可動接点６を有する可動接触子７と、固定接触
子５および可動接触子７に直列に接続されるとともに固
定接点４および可動接点６の接触状態の両側部に配置さ
れて可動接触子７．可動接点６および固定接点４に流れ
る過大電流に鎖交して可動接触子７を同定接触子５から
離れる方向に駆動しかつ可動接点６と固定接点４との間
に発生したアーク９を可動接点６および固定接点４の対
向方向と直角な方向に駆動する磁束を発生する一対の駆
動コイル１０と、可動接点６および固定接点４と排気孔
２との間に位置するとともに一部が一対の駆動コイル１
０に跨がる側板１１とこの側板１１を連結する背板１２
とでＵ字形に形成され背板１２と平行な方向の一対の開
口の一方をアーク進入用開口部１３ａとし他方を排気用
開口部１３ｂとしかつ排気用開口部１３ｂに突出する複
数のフィン１９を設けた磁性体１３と、この磁性体１３
の内面を被覆してアーク９の熱によって熱分解ガスを発
生する絶縁体Ｉ４とを備えている。

前記同定接触子５は、導電板１５にＵ字形の溝部１６を
形成することによりその中央部に形成されている。また
固定接触子５に連続して固定接点４と反対側にアーク走
行板１７を形成している。

また導電板１５の端部に電源端子２１を設けている。

前記可動接触子７は回路しゃ断器の過大電流を検出する
検出部（図示せず）を介して負荷端子（図示せず）に接
続される。また可動接触子７は回路しゃ断器のトリップ
機構（図示せず）のトリップ動作によりしゃ断し、トリ
ップ機構のセント状態でハンドル（図示せず）により開
閉される。

前記駆動コイル１０は、前記導電板１５の前記固定接点
４の両側部をＵ字に折曲することにより形成している。

第１図のように、接触状態で固定接触子５および可動接
触子７に矢印Ａの方向に電流が流れるとき、駆動コイル
ｌＯにΦの磁束が発生する。この磁束Φが可動接触子７
に鎖交することにより可動接触子７は固定接触子５から
開離する方向にローレンツ力を受ける。このため、過大
電流が流れると瞬時に可動接触子７が開離を始め、つづ
いて過大電流により動作した検出部（図示さず）の動作
によりトリップ機構が作動して機械的に開極動作する。

また可動接点６の開離により発生したアーク９も磁束Φ
が鎖交することにより電ａ端子２１側にローレンツ力を
受ける。このため、アーク９が磁性体１３および絶縁板
１４の内方に伸長する。

前記磁性体１３は、側板１１に切欠部１８を形成し、切
欠部１８を駆動コイル１０に係合して駆動コイル１０を
跨いでいる。

磁性体１３は鉄板等の金属板を実施例としている。磁性
体１３は第１図に示す磁束Φの駆動コイル６の外側を流
れる磁束等アーク伸長に逆向きに働く磁束を磁性体１３
にバイパスさせており、開離した可動接触子７およびア
ーク９がその磁束Φのバイパスにより鎖交しないため、
可動接触子７が固定接触子５に接近する方向に駆動され
ることがなく、またアーク９の磁性体１３側への伸長を
妨げることがない。また磁性体１３内の近傍に発生した
アーク９の回りに発生する磁束が磁性体１３にバイパス
して、磁性体１３の側板１１の背板１２と反対側を通る
磁束にアーク９が鎖交するため、ローレンツ力によりア
ーク９が背板１２側に磁気吸引され、アーク９が伸長す
ることにより陽光柱の電圧が上昇してアーク電圧が高ま
る。

さらに排気用開口部１３ｂにアークガスの流れの方向Ｂ
と略直交する方向に伸びる複数のフィン１９を折曲によ
り一体に形成している。

前記絶縁体１４は成形されて磁性体１３に嵌着される。

絶縁体１４の材料はアークの熱により熱分解ガスを発生
しやすい高分子材料たとえばポリメチルペンテン樹脂を
実施例としている。アーク９が前記ローレンツ力により
背板１２の前面の絶縁体１４に押付けられると、アーク
９の熱が絶縁体１４に伝熱して冷却される。また絶縁体
１４はアーク９により加熱されて発生する水素ガスの熱
分解ガスは熱伝導が優れるため、アーク９を熱分解ガス
により急速に冷却する。このアーク９の冷却によりアー
ク９の断面を縮小させ電流密度を高めることにより背板
１２への吸引力および押しつけ力を強めるとともに、冷
却効果によりアーク電圧を高める。さらに、磁性体１３
の排気用開口部１３ｂにフィン１９を設けているため、
アーク９゜アークガスおよび熱分解ガスがフィン１９に
触れて冷却され、アーク電圧を高めるとともに消弧室３
の圧力の増加を押える。

なお、絶縁体１４は成形したものをかしめ等の機械的手
段で磁性体１３の内面に固定したり、また絶縁材料のコ
ーティングや蒸着等の熱、電気。

化学的手段で磁性体１３に一体化することができる。

この実施例によれば、磁性体１３の排気用開口部１３ｂ
に複数のフィン１９を設けたため、アークが磁性体１３
により伸長し絶縁体１４の熱分解ガスによりアークを圧
縮および冷却するとともに、フィン１９にアークが触れ
て冷却されアーク電圧が上昇し、また熱分解ガスおよび
周辺空気がフィン１９に触れて熱膨張が抑えられるので
、消弧室３の圧力を低減することができる。また、多極
しゃ断器に適用された場合、極間短絡の発生を防止する
ことができる。その結果、部品点数を増加することなく
消弧性能を向上することができる。

なお、前記実施例は、可動接点６および固定接点４が絶
縁体１４の内側に位置したが、外部に位置してもよい。

また絶縁体１４は磁性体１３の一部のみを被覆する構成
でもよい。

〔発明の効果〕

この発明の消弧装置によれば、磁性体の排気用開口部に
複数のフィンを設けたため、アークが磁性体により伸長
し絶縁体の熱分解ガスによりアークを圧縮および冷却す
るとともに、フィンにアークが触れて冷却されアーク電
圧が上昇し、また熱分解ガスおよび周辺空気がフィンに
触れて熱膨張が抑えられるので、消弧室の圧力を低減す
ることができる。また、多極しゃ断器に適用された場合
、極間短絡の発生を防止することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図はその分
解斜視図、第３図は従来例の斜視図、第４図は断面図、
第５図はさらに磁性体も断面した状態の断面図である。 １１・・・側板、１２・・・背板、１３・・・磁性体、
１３ａ・・・アーク進入用開口部、１３ｂ・・・排気用
開口部、１４・・・絶縁体、１９・・・フィン 第４図 第５図 手続補正書（膀 昭和６３年０２月２６日 昭和６２年特　許　願第３１４９４７号２、発明の名称 消弧装置 ３、補正をする者 羽生との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 明細書第８頁第９行から第１０行、「（図示さず）」と
あるを「（図示せず）」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 背板と一対の側板とでＵ字形に形成されて前記背板と平
   行な方向の一対の開口の一方をアーク進入用開口部とし
   他方を排気用開口部とした磁性体と、この磁性体の内側
   を被覆してアークの熱により熱分解ガスを発生する絶縁
   体とを備え、前記磁性体の前記排気用開口部に突出する
   複数のフィンを前記磁性体に設けたことを特徴とする消
   弧装置。