JPH0212371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、開閉器に関するものであり、もう
少し詳しくいうと、可動電極が回動して開閉する
接触子が、馬蹄形溝が形成された消弧板ととも
に、絶縁体でなる包囲体に収納され、かつ、固定
電極にアークランナが取付けられてなる開閉器に
関するものである。

〔従来の技術〕

第１図および第２図は従来のこの種の開閉器を
示し、対向配置された固定電極１および可動電極
２に、それぞれ固定接点３および可動接点４が取
着されていて、１対の接触子を構成している。操
作機構部５には可動電極２の基端が結合されてい
て、可動電極２が回動動作される。電極１，２の
近傍には、接点３，４間に生じるアークを冷却す
るための消弧板６が配設されている。包囲体７は
絶縁体でなり、開閉器の動作部分を収納してい
る。包囲体７には、アークあるいはホツトガスの
排出口８が設けられている。固定電極１にはアー
クランナ９が取付けられている。

以上の構成により、いま、可動接点４が固定接
点３に接触していると、電力は、電源から固定電
極１→固定接点３→可動接点４→可動電極２と経
由し、負荷側へ供給される。この状態のとき、短
絡電流のような大電流が接触子間に流れると、操
作機構部５が動作して可動接点４を固定接点３か
ら開離させる。このとき、固定接点３と可動接点
４との間にはアークＡが発生し、固定接点３と可
動接点４間にアーク電圧があらわれる。このアー
ク電圧は、固定接点３に対する可動接点４の開離
距離が増大するに伴つて上昇する。また、同時
に、アークＡは消弧板６側へ磁気力によつて引付
けられて伸長するので、アーク電圧はさらに上昇
する。そうして、アーク電流の電流零点を迎えて
アークＡが消弧され、電流が遮断される。

以上の動作をさらに詳しく考察すると、可動電
極２は回動中心を中心として回動動作し、開極す
る。この開極動作において、可動電極２と固定電
極１の間の空間的距離は、可動電極２の腹部２ａ
と固定電極１の先端部１ａ間の距離がもつとも短
い。一方、可動接点４と固定接点３の間に生じた
アークＡは、固定電極１を流れる電流と可動電極
２を流れる電流から電磁力を受け、その合成力の
方向の力を受ける。しかし、この電磁力は、電極
構造が、閉成時に電流が直線状に流れるものであ
るため比較的小さく、したがつて、一般には、ア
ークＡは可動電極２の開極動作に伴い、可動接点
４と固定接点３の間の位置から、第３図に示すよ
うに、可動電極２の腹部２ａと固定電極１の先端
部１ａの間の短い距離の位置に移動し、そこで停
滞する。そのため、接点３，４よりも右側に位置
する消弧板６にアークＡが接触せず、アークＡが
冷却されないこととなり、所望の遮断性能が得ら
れないという問題があつた。

また、上述したような、特に腹部２ａと先端部
１ａ間の距離が短いものでなくても、アーク経路
が、固定接点３と可動接点４の間の距離がもつと
も短い構造のものが多く、この場合はアークＡが
接点３，４間に停滞する。そうして、アークＡは
消弧板６による冷却は受けられても、接点上のア
ークの停滞による接点消耗が助長され、開閉器遮
断容量の格上げに関して重大な支障を来たしてい
た。

以上の問題を解消するため、本発明者らは第４
図に示すような固定接触子を提案した。すなわ
ち、ほぼ横Ｕ字状をなし中央部に切欠き溝１９ｃ
が形成されたアークランナ１９を固定電極１１に
固定し、固定電極１１に取着された固定接点１３
が切欠き溝１９ｃ内に位置してなるものである。

かかる構成になるものの動作を第５図〜第７図
により説明する。第５図は電極閉成時を示し、可
動接点１４が取着された可動電極１２の先端部１
２ａが可動接点１４の位置よりも延出されてアー
クホーンを形成しており、先端部１２ａの一部が
アークランナ１９の切欠き溝１９ｃに臨んでい
る。第６図は電流遮断動作における開極初期の状
態を示し、開極とともに固定接点１３と可動接点
１４との間に発生したアークＡは、暫時この位置
に膠着している。開極が進行し、接点１３と１４
間の距離よりもアークランナ１９の一部と可動電
極１２の先端部１２ａとの間の距離が短くなる
と、第７図に示すように、アークＡは即座に、接
点１３，１４間からアークランナ１９と先端部１
２ａ間に絶縁破壊により転移する。このとき、先
端部１２ａがアークホーンとして作用し、アーク
Ａは転移により可動接点１４からの距離が大とな
るので可動接点１４の消耗が著しく軽減される。
また、アークＡは接点の右方にある消弧板に強く
押し付けられて冷却されるので、電流遮断性能も
向上される。

しかし、、以上は大電流時の遮断動作であるが、
小電流時のアークＡの振舞いは大きく異なる。す
なわち、小電流時には、アークＡのエネルギーも
小さく、放出する導電性高温ガスの量も少ない。
したがつて、大電流時に生起した絶縁破壊による
アークの転移現象は生起しにくい。第８図には小
電流時のアークの挙動を示している。図には示し
ていないが、接点１３，１４より右方向に、磁性
材による消弧板があり、この消弧板の磁気効果に
よりアークＡは吸引されるが、電流が小さい故に
その力も弱い。したがつて、図に示すように、ア
ークＡは若干のわん曲を示す。しかし、アークＡ
は若干のわん曲を示すのみで、アークＡの足は接
点１３，１４上に膠着したままでなかなか移動は
しない。

以上の理由からアークＡは消弧板には触れにく
く、電流零点での遮断性能は充分ではなく、アー
ク時間が延びたり、遮断不能が起つたりしてい
た。

〔発明の概要〕

この発明は、以上の事状に鑑み、小電流におけ
る電流遮断性能をも確保することを目的とするも
ので、アークランナの切欠き溝部に、別個の第２
のアークランナを配設した構成により、第２のア
ークランナを介してアークの転移を迅速に達成す
るようにした開閉器を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第９図〜第１４図
を参照して説明する。第９図〜第１１図はアーク
ランナを取着した固定電極１１を示し、（第１の）
アークランナ１９の切欠き溝１９ｃの下部に第２
のアークランナ２９を固定電極１１に取付けて配
置してなるものである。第２のアークランナ２９
は固定接点１３から遠ざかる方向に上げ勾配にな
つており、かつ、磁性材料からなつている。

固定電極１１は、第１２図に示すように、可動
電極１２および複数の消弧板１６と組合せ配置さ
れる。第１２図は電極閉成時の状態を示してお
り、可動接点１４が取着され回動して電極を開閉
する可動電極１２の先端部１２ａの一部が、従来
のものと同様に、切欠き溝１９ｃに臨んでいる。
複数の消弧板１６は馬蹄形溝１６ａが形成された
従来のものと同様のものである。

次に動作について述べる。第１２図の電極閉成
状態から、可動電極１２が回動動作して開極が開
始されると、開極に伴つて可動接点１４と固定接
点１３間に生じたアークは、磁性材でなる第２の
アークランナ２９が接点近傍に配設されているた
め、第１３図に示すように、アークＡの足が第２
のアークランナ２９に吸引され、移動する。

第２のアークランナ２９にアークＡの足が移動
すると、アークＡは、第２のアークランナ２９に
流れる電流による反発力を受け、さらに図で右方
向、すなわち消弧板１６方向への力を受ける。こ
の力によつて、開極の進行に伴つて、アークＡの
足は第２のアークランナ２９上を右へ進行し、つ
いには第１のアークランナ１９に触れ、第１のア
ークランナ１９にアーク足を転移させることにな
る。

かようにしてアークＡの足が第１のアークラン
ナ１９に移転されると、アークＡは、第１４図に
示すように、複数の消弧板１６にわたつて直列の
アークスポツトを形成して効果的に冷却され、電
流零点で確実な電流遮断が達成される。

第１５図および第１６図は他の実施例を示す。
第１５図に示すように、大電流時のアーク転移を
容易にするために可動電極１２の先端部に突起１
２ｂを形成したものを使用するときは、固定電極
１１の突起１２ｂ対向部に凹部１１ａを形成する
必要が生じる。この場合は、凹部１１ａを適宜に
深くし、凹部１１ａに第２のアークランナ２９を
取付ける。

かかる構成により、同様な効果を得ることがで
きる。

なお、この発明は、接触子が複数組のものであ
つても同様である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、第１のアークラン
ナの切欠き溝内の下部に第２のアークランナを配
設した簡単な構成により、小電流から大電流にわ
たつて、第１のアークランナへのアークの転移を
迅速、確実となし、電流の大きさの広範囲にわた
つて電流遮断性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は従来の開閉器を示し、第１図
は一部断面平面図、第２図は第１図の−線に
沿う平面での断面図、第３図は動作状態を示す第
２図相当図、第４図は一部斜視図、第５図は要部
側面図、第６図〜第８図はそれぞれ動作状態を示
す要部側面図である。第９図〜第１４図はこの発
明の一実施例を示し、第９図は一部を切欠いた一
部斜視図、第１０図は一部側面図、第１１図は一
部平面図、第１２図は要部側面図、第１３図およ
び第１４図はそれぞれ動作状態を示す要部側面図
である。第１５図および第１６図は他の実施例を
示し、第１５図は要部側面図、第１６図は一部を
切欠いた一部斜視図である。 ７……包囲体、１１……固定電極、１１ａ……
凹部、１２……可動電極、１２ａ……先端部、１
２ｂ……突起、１３……固定接点、１４……可動
接点、１６……消弧板、１６ａ……馬蹄形溝、１
９……第１のアークランナ、１９ｃ……切欠き
溝、２９……第２のアークランナ。なお各図中、
同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定電極と可回動の可動電極でなる接触子
   と、馬蹄形溝が形成された複数の消弧板と、電極
   閉成時に前記可動電極の先端部の一部が臨む切欠
   き溝が形成され前記固定電極に取着されたＵ字状
   の第１のアークランナと、前記固定電極に取着さ
   れて前記切欠き溝の下部に前記固定接点から遠ざ
   かる方向に上げ勾配に配設された磁性体でなる第
   ２のアークランナとを備えてなる開閉器。 ２ 先端部に突起が形成された可動電極と、前記
   突起の対向位置に凹部が形成された固定電極と、
   前記凹部に取着された第２のアークランナとを備
   えた特許請求の範囲第１項記載の開閉器。