JPH0129003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気回路を開閉する電力開閉装置に
関するものである。

第１図〜第４図は従来の電力開閉装置の一例を
示したものである。これらの図において、１は金
属製の鋼板にて形成された取付台で、この取付台
１には電力開閉装置本体を配設するときに用いら
れる複数の取付穴１ａが設けられている。２は絶
縁材料にて形成されたベースで、上記取付台１と
ねじ３によつて固定されている。４はけい素鋼板
が積層された固定鉄心で、この固定鉄心４には操
作コイル５が装着され、さらに、取付台１との間
隙に緩衝材として板バネ６が配設されている。７
は上記固定鉄心４と対向して配設された可動鉄心
で、上記操作コイル５に通電されると固定鉄心４
に吸着されるように構成されている。８は絶縁材
料にて形成されたクロスバーで、ピン９を介して
可動鉄心７と連結されている。１０はこのクロス
バー８と取付台１との間に配設された引きはずし
ばねで、常時はこの電力開閉装置の主回路が開路
されるようクロスバー８を押上げている。１１は
可動接点１１ａを備えた可動接触子で、上記クロ
スバー８に設けられた保持穴８ａに挿設され、加
圧ばね１２によつて加圧されている。１３は上記
可動接触子１１、可動接点１１ａと対向する固定
接点１３ａを備えた固定接触子で、この固定接触
子１３はネジ１４により端子１５に固定されると
共に前述端子１５はベース２にネジ１６，１７に
より固定されている。１３ｂはアークランナで固
定接触子１３と電気的に接続されているが、固定
接触子１３と一体化されてもよい。１８は主回路
電線と接続される端子ネジで、端子１５に結合さ
れる。１９は絶縁材料で形成されたアークボツク
スで、ネジ２０によつてベース２に固定されてい
る。アークボツクス１９はアークドガスを外部放
出するための穴１９ａと天井部１９ｂと側板１９
ｃで構成されている。２１は第４図のような形状
をして、磁性体で作られた消弧グリツド、２２は
転流電極でアークボツクス１９の天井部１９ｂに
固定されている。可動接点１１ａと固定接点１３
ａとは消弧室内に配置されている。

次にこの電力開閉装置の開閉動作について説明
する。第１図に示した主回路が開路されている状
態において、操作コイル５に電圧を印加すると固
定鉄心４と可動鉄心７との間に磁束が発生し、引
はずしばね１０の付勢力に抗して上記可動鉄心７
が固定鉄心４に吸着される。このとき可動鉄心７
と連結されたクロスバー８も同様に動作し、可動
接触子１１の可動接点１１ａが固定接触子１３の
固定接点１３ａと接触すると共に、加圧ばね１２
により所定の加圧力が加えられて主回路が閉路さ
れる。次いで上記操作コイル５を消磁すると引き
はずしばね１０の付勢力により可動鉄心７が固定
鉄心４から開離移動し、クロスバー８もこの可動
鉄心７と連動して移動する。従つてこのクロスバ
ー８が第１図に示した状態に復帰すると共に、可
動接触子１１の可動接点１１ａと固定接触子１３
の固定接点１３ａとが開離する。この開離に際し
て上記可動接点１１ａと固定接点１３ａとの間に
は第１図中Ａで示す部分にアークが発生する。ア
ークが発生してから電流しや断されるまでのアー
クの動きを第５図を用いて説明する。第１図にお
ける消弧室は左右対称であるので、その片側のみ
が第５図に示されている。第５図ａは固定接点１
３ａと可動接点１１ａが閉じた状態を示す。操作
コイル５への通電状態で固定接点１３ａと可動接
点１１ａを開くと固定接点１３ａと可動接点１１
ａの間には第５図ｂに示すようにアーク２３が発
生する。接点開離距離は一定距離まで時間の経過
と共に大きくなる。このアーク２３は可動接触子
１１や固定接触子１３を流れる電流と消弧グリツ
ド２１によつて第５図ｃのように駆動伸張され、
アーク２３の一端は第５図ｄに示すように固定接
点１３ａの表面からアークランナ１３ｂに転移さ
れる。次いで第５図ｄに示すアーク２３の突端部
とアークランナ１３ｂのＢで示す部分との間で絶
縁破壊が生じて、アーク２３の一端は第５図ｅに
示すアークランナ１３ｂのＢで示す部分に転移
し、第５図ｆに示すようにアーク２３の他の一端
が固定接点１１ａから転流電極２２に転移すると
共にアーク２３が消弧グリツド２１の間に吸引さ
れて消弧される。この消弧によりしや断が完了す
る。

このような電力開閉装置においてはアーク２３
の一端が固定接点１３ａの端部に、アーク２３の
他の一端が可動接点１１ａの表面に膠着しやすい
ため高価な固定接点１３ａと可動接点１１ａの消
耗が多いことの他、アーク時間が長くなつてアー
クエネルギーが大きくなり大電流のしや断ができ
ないという欠点を有する。

この発明は可動接点の消耗を低減すると共に、
しや断性能を高めることを目的としたものであ
る。

本発明の電力開閉装置は転流電極の形状が異な
る点を除けば第１図〜第４図のものと同一であ
る。本発明の実施例におけるM₁，M₂は転流電極
２２の第１、第２中空部で、第１中空部M₁は転
流電極の頂部２２ａに設けられ、この第１中空部
M₁に連続して第２中空部M₂が形成されている。
また、Ｎは転流電極２２の平面部で、第１中空部
M₁に連続し、消弧グリツドに対向するよう構成
されている。転流電極の形状を第６図に示す。第
６図は転流電極の半分を示したものであるが、左
右対称であるので、残りの半分も同じ形状をして
いる。第６図のように可動接点１１ａと可動接触
子１１が転流電極２２を切り欠いて形成した第
１、第２中空部M₁，M₂の中に入り込むように構
成されている。すなわち、両接点の開離距離が最
大となつたとき、両接点間に転流電極の頂部２２
ａが位置するように構成されている。

本発明による電力開閉装置におけるアークの動
きを第７図を用いて説明する。第７図ａは固定接
点１３ａと可動接点１１ａが閉じた状態を示す。
操作コイル５への通電状態で固定接点１３ａと可
動接点１１ａを開くと、固定接点１３ａと可動接
点１１ａの間には第７図ｂに示すようにアーク２
３を発生する。可動接点１１ａと可動接触子１１
は第１中空部M₁を通過して、第２中空部M₂に入
り込み、接点開離距離は時間の経過と共に予め定
められた大きさまで大きくなる。接点開離距離が
固定接点１３ａと転流電極２２の頂部２２ａとの
間の最短距離より大きくなるとアーク２３の一端
は第７図ｃに示すように可動接点１１ａから転流
電極２２に転移する。転移する際可動接触子１１
に流れる電流と磁性体である転流電極２２によつ
て、アーク２３に第６図のＢで示す強い磁場が作
用し、このとき駆動力Ｆが生じ、アーク２３は強
く駆動され、第７図ｃに示すようにアーク２３は
可動接点１１ａから転流電極２２へ転移する。こ
のアーク２３の転移は上記駆動力Ｆと転流電極２
２の形状によつて速やかに行われるのである。そ
してアーク２３は転流電極２２や固定接触子１３
に流れる電流によつて第７図ｄのように駆動伸張
され、第７図ｅの状態を経由して、第７図ｆに示
すように消弧グリツドの間で消弧される。この消
弧によりしや断は完了する。

このように本発明による電力開閉器においては
アークの一端の可動接点から転流電極への転移が
非常に速やかに行われるため、可動接点の消耗が
小さくなると共に、アーク時間が短縮され、アー
クエネルギーが低減されるので、しや断性能が向
上する。

固定接触子１３とアークランナ１３ｂは第５
図、第７図のように接合して構成されても良い
が、第８図のように接合して構成しても良いし、
更には第９図のように固定接触子１３の上にアー
クランナ１３ｂをのせてもよい。また、第１０図
のように固定接触子１３とアークランナ１３ｂと
を一体化してもよいし、第１１図のようにアーク
ランナ１３ｂを２分割しても良い。第８図〜第１
１図において、固定接点１３ａと固定接触子１３
との接合面からアークランナ１３ｂのうち可動接
点１１ａに対向する面までの距離Ｙが、固定接点
１３ａと固定接触子１３との接合面から固定接点
１３ａの表面までの距離Ｘより大きく設定されて
いる。この設定により、アークが固定接点１３ａ
に留る時間が短くなりその消耗を低減させること
ができる。第８図〜第１１図のものでも第６図、
第７図のものと同様、アーク２３の一端が可動接
点１１ａの表面にアークが膠着する時間を短縮す
ることができる。

上記の実施例は本発明をマグネツトにより開閉
動作を行う電力開閉装置すなわち電磁接触器に適
用したものであるが、本発明を配線用しや断器に
対しても適用することが可能で、その場合の例を
第１２図に示す。第１２図は固定接点１３ａと可
動接点１１ａが開離している状況を示す。可動接
触子１１は回転軸２４を中心に図示されていない
操作構により回転することにより開閉動作が行わ
れる。可動接触子１１と転流電極２２はより線２
６により電気的に接続されており、可動接触子１
１はより線２６により端子に接続されている。ア
ークは最初可動接点１１ａと固定接点１３ａの間
に生じ、アーク２３の一端は固定接点１３ａから
アークランナ１３ｂに転移し最終的にアーク２３
が転流電極と消弧グリツド２１とアークランナ１
３ｂの間に移動されて、電流がしや断される。本
発明の電力開閉装置においてはアーク２３の一端
が可動接点１１ａの表面に膠着している時間が短
縮できるので、可動接点１１ａの消耗を低減でき
る効果を有するが、この膠着時間の短縮によりア
ーク時間が短縮されアークエネルギーが低減され
るので優れたしや断性能が得られるという効果も
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力開閉装置を示す断面図、第
２図は第１図の装置の側面図、第３図は第１図の
装置の平面図、第４図は第１図の消弧グリツドの
傾視図、第５図は従来の電力開閉装置の消弧室部
分とアークの動きを示す説明図、第６図は本発明
の一実施例を示す構造図、第７図は本発明による
電力開閉装置の消弧室部分とアークの動きを示す
説明図、第８図〜第１２図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示す構成図であり、第８図ｂ、第９図
ｂ、第１０図ｂ、第１１図ｂは各々第８図ａ、第
９図ａ、第１０図ａ、第１１図ａのＡ―Ａ断面図
である。 図において、１１は可動接触子、１１ａは可動
接点、１３は固定接触子、１３ａは固定接点、１
３ｂはアークランナ、２１は消弧グリツド、２２
は転流電極、２２ａは頂部、２３はアーク、M₁
は第１中空部、M₂は第２中空部、Ｎは平面状部
である。なお、図中、同一符号は同一または相当
部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定接触子に接合された固定接点、この固定
   接点と対向し可動接触子に接合された可動接点、
   上記両接点間に生ずるアークを消弧する消弧グリ
   ツド、及び上記可動接点と上記可動接触子が上記
   両接点の開離時に通過する第１中空部を有する頂
   部と、第１中空部に連続し上記可動接点と上記可
   動接触子が入り込む第２中空部と、第１中空部に
   連続し上記消弧グリツドと対向する平面状部とを
   有する転流電極を備え、上記頂部は上記両接点の
   開離距離が最大となつた時上記両接点間に位置す
   るように構成されたことを特徴とする電力開閉装
   置。