JPH0213404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、電気遮断器のような回路遮断
装置、特に、限定的ではないが、限流遮断器に用
いられる消弧手段に関する。

限流遮断器とは、ここでは故障時に、それを流
れる短絡電流の断続時間と電流値をかなり制限す
るよう動作して、保護すべき装置と遮断器自体に
それに伴う利益をもたらし、一方では、同時に高
い遮断能力を達成する形式の遮断器よりなること
を意味している。

短絡電流の継続時間と電流値とを制限するため
には最短時間内に遮断器を通じる回路のつながり
を遮断して、これにより生じる電弧を消し得る装
置が準備される。

本発明をよりよく理解するため、次に若干の定
義を行なう。

遮断器により保護される回路の“想定電流”と
は、遮断器の各極が無視できるインピーダンスの
導体で置き換えられたとき、回路に流れる電流で
ある。

“実際の短絡電流”とは遮断器の固有インピー
ダンスをも考慮した短絡電流の実際値または遮断
中遮断器により生じた短絡電流の実際値である。

遮断器の“遮断時間”とは短絡電流を遮断する
する遮断器にとり必要な、最初からの時間であ
る。遮断時間は、遮断器を通じる金属部分のつな
がりを遮断するのに要する時間である“介入時
間”と、前記つながりの遮断で生じた電弧を消滅
させるのに要する“電弧時間”との和である。

“電弧電圧”とは電弧の両端間の電圧である。
この部分は金属部分のつながりの遮断後、発電機
で発生した電圧に対向して実際の短絡電流値を減
少させる。発生した電弧電圧が高いほど遮断器を
通じる実際の短絡電流値が低くなる。

限流遮断器は介入時間と電弧時間を短くし、し
たがつて、ミリ秒台という極めて短時間のあいだ
回路に加えられる電圧値より高い高圧値に達する
ように、電弧電圧を出来るだけ高くする一組の装
置を備えなければならない。

短絡電流の継続時間と実際値とを制限するため
の一つの公知の解決法は、所望時間内に回路を遮
断し、生じた電弧を消滅させる適当に較正された
限流フユーズを用いている。この解決法は極めて
効果的であるが、フユーズがとんだ後、フユーズ
を取換えなければならない厄介な不便さがあり、
三相回路の場合には、三相フユーズの一個だけが
とんだとき、いわゆる単相状態となるものであ
る。フユーズによる保護の後者の不利な状態は、
フユーズの一個だけの破断に応答して機械的また
は電気的のいずれかで引きはずしが行なわれる低
遮断能力の遮断器をフユーズと組合せて回避しよ
うと試みられた。この組合せは実際に効果的であ
るが、短絡に続いてフユーズの取換をなくするこ
とはできず、設置場所と費用を浪費する解決法で
ある。

他の方法は、例えば米国特許第1763502号
（1930年６月10日）に開示されているような電磁
高速作動器を用いることであり、これは遮断器自
体に流れる電流が所定値を超えると、直接的に遮
断器の接点を開くものである。

さらに他の方法は、適当な長さの接点支持アー
ムを面と面をつき合せ並べて、アーム間に効果的
な電気力学的反発作用を行わせ、速やかにアーム
を開かせるものであり、この解決法は現在、若干
の各種実際応用を享受してきている。この解決方
法は接点の引きはずし時間と分離速度の観点から
は実際に効果的であるが、接点間の消弧について
はさらに附加装置を必要とする。

消弧装置は通例、その主たる手段として電磁的
または空圧作用で電弧を“吹出し”または押出す
手段、すなわち開いた接点から電弧を引延ばし、
分割し、冷却して取除き、これらすべては電弧電
圧を増加させるものである手段の使用を用意して
おり、このことは電弧電流の継続時間と電流値と
を減らし、その結果、短絡電流の実際値を減少さ
せることに役立つ。

電弧を電磁的に吹出しまたは押出す形式の装置
の内で最も広く受け容れられているものは、第４
図に示す型の、後述するように、電弧をシユート
自体に向けて吹出すための、開路時、接点間で形
成される電弧を受け入れる延長部または角を有す
る強磁性金属製の若干数の板を相互に離して重ね
た電弧シユートを用いているものである。電弧シ
ユートの他の形式のものは、米国特許第1925858
号（1933年９月５日）に開示されているような、
“Ｕ”字形の屈曲部が接点に面し、または向き合
う“Ｕ”字形構造の強磁性金属板より構成されて
いる。この金属板は“Ｕ”アームを流れる電流の
ために電弧に強力な電気力学的作用を及ぼすもの
と規定されているが、しかし、その特許明細書か
らは、いまのところ特に良い結果が得られたよう
には見えない。すなわち、この金属板は鉄のよう
な電気伝導度の低い磁性材料から作られており、
過度の加熱作用による金属板の損傷を防ぐため高
電気伝導度を有する例えば銅のような金属で板を
被覆している。この結果、このＵ形板の厚さは実
質的に５mm以上となり、例えば上述した米国特許
第1925858号の第１図に示された12個のＵ形の電
弧板と13個の各電弧板間の空隙と２個の端板とを
有する電弧シユートの全体の厚さは、各空隙の端
板の厚さをそれぞれ１mmとする５mm×12＋１mm
（13＋２）＝75mm以上となる。この場合の全体の厚
さに対する電弧板の厚さの割合は12：75×100＝
16％以下となり、かなり低い。

この型のＵ形の電弧板の明らかな欠点は、この
金属板が相当な厚さをもつよう作られ、そのため
標準的な電弧シユート内に物理的に許容し得る板
の枚数が少なく、それ故に電弧を吹出し、分裂さ
せ、冷却する効果が削減されていることである。

したがつて、高度の電流遮断能力のある改良さ
れた限流遮断器を提供することが本発明の一目的
である。

遮断器接点間に流れる電弧を高速で消弧する改
良された手段を備えた上記特性の限流遮断器を提
供することが本発明の他の目的である。

電弧を消弧手段に押出し、接点アームの移動を
加速させる改良手段を備えた上記特性の限流遮断
器を供することが本発明のさらに他の目的であ
る。

構成が効果的で大きさが小形であり、運転に信
頼性のある限流遮断器を供することが本発明の別
の目的である。

過負荷または中程度の短絡電流に対する制御回
路遮断器もしくは保護遮断器としての本願による
遮断器の通常の動作は、従来の遮断器の運転とは
違つていない。短絡大電流の場合で高速遮断の目
的のために、遮断器は最初の手段として接点間直
接の電気力学的反発力と、これと同時に、および
引続いて本発明の電弧押出手段とを用いている。

簡単に述べれば、本発明は、消イオン組立体と
電弧押出組立体とよりなる、特に、かつ限定する
ものではないが限流遮断器用の消弧手段に関す
る。

好ましい形式の消イオンまたは電弧シユート組
立体は、“Ｕ”形状に屈曲され、その“Ｕ”形の
屈曲部が接点に面し、“Ｕ”の脚すなわちアーム
は薄い絶縁層で互いに絶縁されている。好ましく
は高抵抗率を有する薄い磁気板の多数の電弧板よ
り構成されている。

上述したように、Ｕ形の電弧板は公知のものが
あるが、これは異なつた構造と相当の厚みを有し
ていた。これとは反対に、本発明のＵ形の電弧板
は、十分に薄い厚みの被覆の無い簡単な鉄板で作
られており、例えば、標準的なＵ形の電弧板の厚
みは、２個の脚とその間にある絶縁層の厚みがそ
れざれ0.3mmとして、0.9mmとなる。幅が１mmの空
隙で分離されている20個のＵ形の電弧板と、それ
ぞれ１mm厚さである２個の端板とよりなる電弧シ
ユートであれば、その全体の厚さは0.9mm×20＋
１mm×（21＋２）＝41mmとなり、電弧シユートの全
体の厚さに対する電弧板の厚さの割合は18：41×
100＝44％となる。したがつて、本発明のＵ形の
電弧板は、上述した公知例とは異なり遮断器の所
定の空間内に多数の電弧板を収容することができ
る。Ｕ形の電弧板は、板間に電弧が押込まれ分裂
するとき、電流がその板厚方向に流れる従来の板
とは対照的に、電流はアームと“Ｕ”形の屈曲部
をたどつて流れ、このように流れる電流路は電弧
に対して強力な電流力を発生し、その力は板間を
電弧が過ぎる速度を速める点で極めて効果的であ
る。

電弧押出手段または電弧押出組立体は従来技術
の消イオン電弧板の角と同一機能を有する磁気材
料の小さい板を有し、この小さい金属板は接点間
の電弧路の側面に位置する二個の柱を形成するこ
とができる。前記二個の柱の磁路は磁気材料の横
ヨークで結合して完成される。横ヨークの機能
は、可動接点を支持するアームに流れる電流によ
り側方の柱間に作られる誘導磁束を強めることで
ある。柱と横ヨークは、被覆を形成し磁気板間の
間隙を充たす絶縁材内に埋込まれて、消イオン組
立体または電弧シユートに面し、または向き合う
電弧局限室を形成する。電弧押出組立体は接点間
で引出された電弧を消弧自体が行なわれるＵ形の
電弧板に向けてその間に押込む作用と、接点の開
きを加速する作用との二重作用を持つている。大
きな短絡電流は両接点を離して動かすのに十分な
電流力を発生し、可動接点が二個の側柱で形成さ
れた溝内に横ヨークに向けて移動するとき、その
電流力に電磁作用が加えられる。この電磁作用
は、公知のいわゆる“スロツト電動機効果”によ
るものであり、この作用は誘導電動機の開放スロ
ツト内の巻線に、いまの場合と同じ状態で生じる
のでそのように呼ばれる。この電磁作用は接点を
極めて高速に開くことを助け、可動接点の位置で
柱間の誘導磁束の密度が大きいほど、この効果が
強くなる。この誘導磁束の密度は、後述するよう
に間隙と交番している磁気板構造により相対的に
増加する。

そこで、側方の強磁性板は、対応するＵ形の電
弧板と共に電弧と交叉する磁束を強めるための主
に磁性材よりなる回路を形成し、このため、電弧
がＵ形の電弧板の方に速やかに押されるようにな
る。

接点の開き速度が速いこと、電弧が消イオン板
に向つて押される速度が速いこと、および消イオ
ン板間を過ぎる電弧の移動速度が速いことは全体
の遮断時間の減少をもたらし、その結果実際の短
絡電流が想定電流に対して大幅に制限される。電
流値がより低いことと電弧板間の電弧の通過時間
がより短いことは、電弧板自体への破壊的影響を
少なくし、したがつて使用される磁気板とＵ形の
電弧板のアーム間に置かれた絶縁材とを薄くする
ことができ、結果的に個々のＵ形の板の全体を厚
みを薄くすることができる。

電弧局限室の形成に加えて側柱を完全に覆う電
弧押出組立体の絶縁材は、前記側柱に対して電弧
が定着して停滞するのを防ぐ。もし、絶縁材が特
殊な性質のものであれば、電弧の高温の影響下で
は電弧に有効な空圧作用を及ぼすガスまたは蒸気
を激しく放出することができ、それは電弧を速や
かにＵ形の電弧板内に、またこれを過ぎて推進さ
せる追加の吹出し作用である。

前記および他の目的は、添付図面を参照しつつ
次の本発明の詳細な説明からよく理解される。

第１図において本発明の遮断器１０は、一対の
接点１２，１４に対して不図示の機構により動作
する作動レバー１１と、可動接点１２と、固定ま
たは半固定接点１４とを有していることが分る。
第１図に示すように接点１２，１４は、短絡時に
発生するような電気力学的反発力により引起され
た開きに続いて、それぞれ位置１２ａ，１４ａに
動く。そこでは、接点１２は起りうる衝撃に抵抗
するのに適した絶縁材を有する停止部材１３で止
められ、接点１４は他の対応する構造（不図示）
によつて止められる。接点１４は可撓リード線１
５で剛性導体１６に接続され、そこから遮断器を
外部回路に接続する端子１７に接続される。接点
１２も図示しないが同様に導体および端子に接続
されていることが明らかである。

対の接点１２と１４の側方には、接点が開いた
ときに同接点間に引出された電弧を押出して、電
弧シユートまたは消イオン組立体２０内に電弧を
導く機能を有する電弧押出組立体または装置１８
が位置している。特に、組立体１８は、被覆２４
によつて絶縁されたソリツド磁性材または積層材
の横ヨーク２２と、被覆２４と通例同じ材料で作
られた絶縁層２８により互いに間をおいて置かれ
た磁性材の小板２６（それぞれは一個または多数
の層から形成された）からできている二個の柱
（内一個だけ第１図に示す）とよりなり、被覆２
４はヨーク２２の他に二個の柱をも被覆してい
る。

電弧シユート２０は二個の簡単な端部電弧板２
９ａ，２９ｂと磁性体で、かつ導電性材料の板３
１から“Ｕ”形に折曲げて作られた多数の二重電
弧板３０とを含み、該電弧板は“Ｕ”形のアーム
間に薄い絶縁層３２が挿入されている。複数のＵ
形の電弧板はその端が互いにジグザグ配置されて
いて、絶縁層は“Ｕ”形の二個のアームのより広
い面上にまで伸びている。前記ジグザグ配置の両
端間に絶縁材がないと、電弧シユート２０内に吹
き付けられ、消弧される前に電弧板である消イオ
ン板３０の底にとどく電弧は、同一の消イオン板
３０（第６図）の後縁３１ａおよび３１ｂの間に
延びて、電弧電流が電弧板３０を通る“Ｕ”路に
流れるのを妨げ、消弧作用を減らして電弧シユー
ト２０の端で安定電弧を形成する危険を伴う。安
定電弧を除く目的は後端縁３１ａと３１ｂ間の電
弧の形成を防ぎ、確実に消弧を行なう絶縁区分部
材３４によつても達成され、またはその達成が助
けられる。

前記電弧シユート２０は膨張室と消滅室を有す
る組立体４０を連なつており、前記膨張室と消滅
室は電弧により発生したガスまたは蒸気を膨張、
減速させ、かつ分裂させる機能を有して、電弧を
前記電弧シユート２０内に阻止または戻す危険を
伴う前記ガスまたは蒸気が電弧シユート２０に再
び戻ることを防ぐ、特に前記組立体４０は、穿孔
パネル５２に延びている区分材料３６と、穿孔パ
ネル５４に延びている区分材料３４の一つとによ
つてそれぞれ互いに分離されている膨張室４２，
４４，４６，４８に小分けされている。膨張室４
４は音響吸収材の介在シート付穿孔金属壁よりな
り複合パネル５６を介して、ガスまたは蒸気を最
終的に放出するため周囲に開口している室５０に
連なる。

第２図ないし第７図を比較すれば電弧シユート
２０の特長がさらによく理解される。特に第２図
と第３図は従来技術に通常用いられているありき
たりの電弧シユート２０′を示す。その電弧シユ
ート２０′は多数の電弧板３０′を有し、これらの
電弧板は磁性金属板から作られ、フオーク形状の
ために（第４図参照）、開路した接点１２，１４
間に形成された電弧Ａを板自体のヨークに向け矢
印Ｆ方向に押そうとする。ここでは電弧は分裂し
外側に進んで（第３図に示すように）、板３０′と
接して冷却し、それ自身消弧するまで長く成長す
る。電弧に作用する電流力は接点１２，１４と電
弧自体とを流れる電流Ｉによる。図示のように消
イオン板上を横切る電弧は接点１２，１４を含む
電流路からますます離れ、その結果、該電流路と
電弧とで形成された周回路は拡がり、同電弧に作
用する吹き出し力が小さくなる。

第５図と第６図は電弧押出組立体または装置１
８と、電弧シユートまたは消イオン組立体２０と
よりなる本発明の消弧装置の説明図である。図示
のようにこの装置１８は、絶縁材２４で被覆され
た磁気ヨーク２２と、磁性板２６と絶縁層２８と
を交互に置いて作られた二個の柱とより構成され
ている。ここで、絶縁層２４は通常柱に続いて、
磁性板２６を同様に完全に包み込む。磁性板２６
は、装置１８の柱における鉄の密度を増加させる
ため電弧板３０より厚くした方が有利で、必ずし
もその電弧板３０と並びを揃える必要はない。し
かし、第７図に示すように、二個の磁性板２６は
一個の電弧板３０と共に、電弧の押出し、または
最初の吹出しに関して従来技術の電弧板３０′に
磁気的に対応する組立体を形成しており、それは
その特定形状により、電弧Ａを電弧板３０にぶつ
けるため、矢印Ｆ方向に速やかにより効果的に移
動させるのでてある。電弧が前記は電弧板３０に
衝突した後、Ｕ形の電弧板を流れる電流の電気力
学的作用が、電弧が電弧シユート２０の底方向に
移動するほど電弧板に沿つた電流路の長さが長く
なるため増大するので、電弧の外方向への移動は
ますます速くなり、極めて短時間内に消弧する結
果となる。

ここで、第６図について電弧板３０の構造なら
びに作用を説明するのが適当に見える。電弧板は
狭い“Ｕ”形に曲げられた金属磁性材板３１で形
成され、そのアームの間に、極めて薄くてアーム
間の電気的接触を防ぐ絶縁層３２が挿入されてい
る。第６図をよくみると分るように、電弧電流Ｉ
は各電弧板３０の上アームを一方向に、また、下
アームを反対方向に流れる。隣接する二つのアー
ム間の各空間はアームを流れる電流により発生す
る磁界で影響され、その磁界は電弧に特に強力な
電気力学的効果をもたらして電弧を電弧シユート
２０の底に向け高速で押しやる。さらに既述のよ
うにこの効果は、電気力学的作用が、電孤が遮断
器の接点１２，１４から離れて移動するほど弱ま
る従来の電弧板を有する電弧シユート２０′の場
合とは反対に、電弧が電弧シユート２０内を移動
するときに強められる。この種の電弧板による他
の効果は、Ｕ形の電弧板の屈曲部を流れる電流の
部分は接点の開く経路に平行で近接した電流線部
分と考えられることである。すなわちこの電流線
部分は、接点間に延線された。さらに接点を開く
のに役立つ電気力学的作用を及ぼす電流が流れる
導体と似ており、たとえ、この理想導体の長さが
電弧板の屈曲部を通る電流部分の合計にまで減ら
して考えられるべきであるとしてもである。

この種の折曲げ電弧板は長い間知られていたが
（例えば上述した米国特許第1925858号）、いまま
でのところ特に良い結果を、なかでも消弧効果に
関して与えていなかつた。このような電弧板は上
述したようにここで用いるものよりも実質的に厚
い強磁性材で作られ、Ｕ形のアーム間の距離さえ
も機械的、熱的理由で大きくしているので、電弧
板は厚くなり、そのため、通常の電弧シユート内
に物理的に収容し得る電弧板の枚数が少数に制限
された。その結果、電弧に対する電気力学的効果
が、電弧の急速な移動と消弧を行うには余りにも
控えめで、さらに従来の電弧板を用いる電弧シユ
ートについては、電弧の分割作用が相当低い。電
弧板材が相当厚いことは、長い電弧保持時間中に
板に移される高エネルギーによる加熱を限定し、
破壊を避ける必要からきめられたもので、これを
確実なものにするために、電弧により生じる加熱
を減らす目的で、電弧板の磁性材を例えば銅のよ
うな良好な電気および熱電導体で被覆している装
置がある（前記特許の第１頁、第30−37行および
第１頁、第106行ないし第２頁、第16行参照）。こ
のやり方は本発明で採用されたものとは正反対の
方法であり、板厚を厚くして電弧板の加熱を制限
し、その結果として板数を少なくしなければなら
ないという試みとなつたものの様である。

本発明の消弧装置に採用された特色中でも、電
弧シユート２０内への導入吹出しとＵ字形電弧板
の脚時の薄い絶縁層の設置との有効性は、結果と
して所定の電弧シユート２０の大きさに対して電
弧板の体積を小さくし、したがつて板数を多くす
ることができ、極めて短かい電弧時間（数ミリ
秒）と、想定電流に対する実際の短絡電流の著し
い限定をもたらすことができ、厚さの薄い高抵抗
の強磁性材が用いられているにもかかわらず。電
弧期間中電弧板に与えられる熱エネルギーを実質
的に減らして損傷を防いでいる。

消イオン板の加熱を減らし、同時に電弧中に挿
入される抵抗を増加させる別の方法は、上下の面
にそれぞれ、電弧板全部を貫通していない孔３
３，３３ａを有する第９図の電弧板を用いること
であり、この電弧板は電弧の両端に曲がりくねつ
た通路をたどらせ、したがつて熱をより大きい面
積内に拡散させ、板内を流れる電流はより長い経
路を流れることとなり、このことは電弧の制限と
急速消弧を助長するのに適した電弧中への直列抵
抗を挿入することとなる。

接点１２，１４間に発生した電弧を電弧シユー
ト２０内に導くのに役立つ他の電弧板の形は第１
０図と第１１図にそれぞれ示す板３０ａ，３０ｂ
である。この電弧板は簡易形の二個の角２６ａま
たは折曲げ形の二個の角２６ｂを有し、角は装置
１８の磁性板２６と同様に作用して電弧を電弧板
３０の間に押しやる。

後者の形の電弧板は接点１２，１４の側面に位
置する電弧押出組立体１１８（第１２図参照）と
組合せて用いられ得る。この組立体は後述するよ
うに、電弧に関して活性の合成部材またはセラミ
ツク部材１２３のいずれかから構成されている。
この組立体１１８は電弧の高温作用のもとで、そ
の電弧を電弧シユート２０内に押出すような圧力
で、大量の蒸気またはガスを放出する作用をす
る。固形片１２５間の溝１２７は隣接する電弧板
との間の空間に面していて、組立体１１８から放
出された蒸気またはガスを電弧シユート２０内に
送り込む助けをする。第１０，１１図に示す磁性
角２６ａと２６ｂの存在は電弧を電弧シユート２
０内に吹出す作用に役立つ。この組立体は電弧押
出組立体１８の効果と同様の機能的効果をもつて
いる。

接点１２，１４の側面に位置する第三の形式の
電弧押出組立体１２８は第１３図に示される。こ
の組立体は装置１８と同様の絶縁材１２４で被覆
された磁性の横ヨーク１２２を有している。更
に、間隙または空間１２９により相互に間隔を置
いた、導体でかつ強磁性材で作られ、絶縁材の二
つの壁１３０で支持されている一連の板１２６を
備えている。組立体１２８は装置１８と同じ作用
をし、板１２６による電弧のより大きい冷却作用
で、電弧をより狭く閉じ込める。

第１４図と第１５図を参照して、可動接点１２
に対する電磁作用および電弧押出作用における、
従来技術の装置１８′を超える本発明装置によつ
てもたらされた利点が何であるかが分る。可動接
点に対して力が接点に開き方向にかけれる電磁効
果または“スロツト電動機”効果は、電流搬送素
子（接点１２，１４）間の直接の電気力反発作用
が相対的に弱くなるときに、既に分れている接点
に関して特に興味が深い。

第１４図に示す本発明による電弧押出組立体１
８は、横ヨーク２２と、それぞれの間に間隙を置
いて設置された磁性板２６を有する左右２個の側
柱とより構成されており、短絡事故時に通例発生
する数千アンペアの桁の大電流のため、可動導電
アーム１２が強力に組立体１８内の溝の底に向つ
て（横ヨーク２２方向）強力に引きよせられる。
これは上述した“スロツトル電動機効果”と同様
のもので、この溝内における磁束密度が横ヨーク
２２に近いほど高くなるのは横ヨーク２２と側柱
間、ならびに各側柱の磁性板２６間に存在する空
隙のためで、横ヨーク２２に近い磁路ほど空隙部
分が少なく、したがつてその透磁率が高いからで
ある。遮断器接点がまだ閉じている短絡発生初期
には、短絡電流値は導電アーム１２が図示の開位
置にある短絡終期における電流値よりも大きく、
導電アーム１２が接点の閉位置から全開位置に近
付くほど、電弧の長さが長くなるので短絡電流は
減少する。しかし、上述のようにこの短絡電流自
身により横ヨーク２２および側柱に発生する磁束
の密度は横ヨーク２２に近ずくほど磁路の空隙部
分が減少するので増大し、かつ、導電アーム１２
を横ヨーク２２に向け移動させる電磁力は短絡電
流とアーム１２をよぎる磁束密度との積に依存す
るので、この電磁力は実質的に一定で、したがつ
て導電アーム１２に与えられる加速度が実質的に
一定となり、接点の高速開極と電弧シユート２０
への強い押込み作用が可能となる。

側柱の磁気構造が第１５図に示す電弧押出組立
体１８′のように空隙を欠いておれば、側柱をよ
じる磁束密度は実質的に均一となるばかりか、短
絡時の極めて大きい電流（20000ないし100000ア
ンペアに達する）のため組立体１８′は容易に磁
気飽和するので、透磁率および磁気密度が低下す
る。したがつて、導電アーム１２の開き方向に作
用する力と加速作用は組立体１８の場合に比し実
質的に劣り、電弧押出作用も低くなる。

遮断器接点の開時間は、第１４図の組立体１８
の場合は２ないし３ｍsec程度、第１５図の組立
体１８′の場合は５ないし７ｍsec程度である。

組立体１８の“スロツトル電動機”効果の電磁
作用は、それ自体の接点支持の導電アーム１２，
１４間の電流力による反発作用につけ加える。接
点が互いに離れるように動く間に電流力作用はい
くらか減少するが、それに対して本発明の組立体
１８におけるスロツト電動機効果は増大し、電流
力作用の減少を補償しようとする。前述したよう
に、従来技術の組立体１８′ではスロツト電動機
効果による開き力は増大せず、減少さえ生じる。
可動接点１２の所の磁気的な電弧押出効果に関し
ても、本発明の組立体１８における前記効果が従
来技術の組立体１８′についてよりも相対的には
るかに強いという同じような動作状況が経験され
た。本発明の装置は、介入時間を短かくし電弧時
間を短かくして遮断器接点を急速に開き、その結
果良好な限流効果と優れた遮断能力を可能とする
ことになる。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、本発明構想より広い範囲内で各種の変形変
更をも含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を組込んでいる限流遮断器の切
欠き部分断面図、第２図と第３図はそれぞれ、従
来技術による伝統的電弧シユートの斜視図と側断
面図、第４図は従来技術の電弧シユートに用いら
れる電弧板の平面図で、電弧板間に電弧を押し込
む電弧自体を流れる電流で生じた磁気的電弧押出
効果を説明する。第５図と第６図はそれぞれ、本
発明による消弧装置の斜視図と側断面図、第７図
は本発明による電弧自体を流れる電流から得られ
た横柱と電弧シユート間の磁気的電弧押出効果を
説明する平面図、第８図は本発明による電弧板の
第一形の簡単な構造の実施例の断面図と平面図、
第９図は本発明による電弧板の第二形の構造の実
施例の断面図と平面図で、各板共に電流路を長く
する孔が用いられてある。第１０図と第１１図は
それぞれ、本発明による電弧板の第三形と第四形
の構造の実施例の各平面図と切断線Ａ−Ａ，Ｂ−
Ｂに沿う各断面図で、電弧板は電弧の側面に位置
する磁気部材とともに単一品として形成されてい
る。第１２図は合成材料またはセラミツク材で作
られた電弧押出組立体の片側の斜視図で、本発明
の電弧板と組合つて電弧に対する作用（例えば電
弧を空圧で吹き出す）がある。第１３図は互いに
間をおいて絶縁された小片の磁気的横板と、第
１，５，６，７図に示した素子と同じ作用をする
横磁気ヨークとからなる電弧押出組立体の片側の
ものであり、第１４図は本発明による電弧押出組
立体によりもたらされた可動接点に対する電磁効
果または“スロツト電動機”効果を示し、第１５
図は従来技術装置により生じた電磁効果または
“スロツト電動機”効果を示す。 １２，１４……接点、１８……電弧押出手段、
２０……電弧シユート、２６ａ，２６ｂ……角、
３０……電弧板、３１……金属薄片、３２……電
気絶縁シユート、３３，３３ａ……孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一および第二の接点と、互いに対応する一
   端の近くに前記第一と第二の接点をそれぞれ載置
   している第一および第二の細長い導電用のアーム
   １２，１４と、前記第一のアーム１２の開動作中
   前記第一の接点が過ぎる経路に沿つて配列され
   た、互いに近接して間隔を置きほぼ平行している
   電弧板３０の積重ねを含み、前記第一と第二の接
   点に対向して置かれた電弧シユート２０と、前記
   電弧シユート２０と対向して設置され、かつ、前
   記第一の接点の前記経路の側方に配置された２個
   の柱を有する電弧押出手段１８，１２８とを有
   し、少なくとも前記第一のアーム１２は前記第二
   のアーム１４に対して、第一のアーム１２がわず
   かに間隔をおいて第二のアーム１４と実質的に平
   行で第一と第二の接点とが当接している閉位置
   と、第一と第二の接点が離れている開位置との間
   を動き得るようになつており、前記各電弧板は、
   前記第一の接点の前記経路に最も接近した電弧板
   の端に配置された屈曲部により接合された、間隔
   が近接していて平行な一対のアームを備えるよう
   にＵ形構成に形成されている電気限流遮断器の消
   弧装置において、 前記電弧シユート２０の前記Ｕ形の電弧板３０
   は強磁性材料で形成され、かつ、前記Ｕ形の電弧
   板３０の２本の平行なアーム３１ａ，３１ｂの間
   に置かれた薄い電気絶縁シート３２を有してお
   り、 前記電弧押出手段１８，１２８の柱は前記電弧
   シユート２０内に電弧を磁気的に送り込み、また
   接点アーム１２の開運動を加速させるため、互い
   に平行に、かつ前記電弧シユート２０の前記電弧
   板３０とほぼ平行に配置された、相互間に間隔を
   有する強磁性板２６，１２６の積層体を含むこと
   を特徴とする電気限流遮断器の消弧装置。 ２ 前記電気絶縁シート３２がＵ形形成前に前記
   各電弧板３０に積層された絶縁層の形となつてい
   る特許請求の範囲第１項記載の消弧装置。 ３ 前記電弧板３０のアーム３１ａ，３１ｂが、
   それを通過するＵ形電弧電流路を延長するように
   穿孔されており、一方、絶縁シート３２は穿孔さ
   れていない特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の消弧装置。 ４ 前記各電弧板３０が、さらに前記第一のアー
   ム１２の経路の側面に配置された一対の角２６
   ａ，２６ｂを備えて一体に形成されている特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一項記載
   の消弧装置。 ５ 前記各電弧板３０の前記アーム３１ａ，３１
   ｂの端が互いにずれていて、前記電弧シユート２
   ０がさらに前記ずれたアーム端を互いに絶縁する
   ため置かれた個別の電気絶縁素子３４を有してい
   る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
   一項記載の消弧装置。 ６ 前記電弧押出手段１８，１２８はさらに、前
   記第一のアーム１２がその中で閉位置と開位置の
   間を動く一端で閉じた溝を形成するため、前記各
   柱の対応する一端にわたつて延びており、前記柱
   の強磁性板２６，１２６と磁気結合関係にある強
   磁性材のヨーク２２，１２２を含む特許請求の範
   囲第１項記載の消弧装置。 ７ 前記各柱の前記強磁性板２６または前記柱と
   ヨーク２２の両者は電気絶縁材２４，２８で包ま
   れており、前記柱は第一と第二の接点間で発生し
   た電弧に対する電弧局限室を設定する特許請求の
   範囲第１項または第６項記載の消弧装置。 ８ 少なくとも前記電弧局限室内で前記アーム１
   ２の経路に面する表面部分で、前記絶縁材２４が
   電弧の存在下で電弧を前記電弧シユート２０内に
   圧送するのに効果的なガスを放出しうる特許請求
   の範囲第７項記載の消弧装置。 ９ 前記電弧押出手段１２８の柱は相互間に間隙
   １２９を置いて、かつ絶縁材の二個の壁１３０で
   支持された強磁性板１２６の積層体であり、前記
   強磁性板１２６はその一部が前記壁１３０から前
   記アーム１２の経路に向け、直接面して突出する
   よう形成されている特許請求の範囲第１項または
   第６項記載の消弧装置。