JPH029409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、消弧性ガス雰囲気中でアークを回転
させて消弧するガス封入形開閉器に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来、この種のガス封入形開閉器は、開閉電極
に環状空間をおいて対向させた導電性の円筒体を
設け、電極間に発生したアークの一方足を円筒体
に移行させ、円筒体の外周に巻装したアーク駆動
コイルにより円筒体と開閉電極との環状空間内の
ガス雰囲気中の回転走行させて消弧していた。そ
の際、アークの一方足が円筒体外周に設けたアー
ク駆動コイルの中心より上方あるいは下方にずれ
ると、アーク駆動力が低下してアーク自身のルー
ピング作用によりアークが筒外に飛び出し、遮断
不能を起こしていた。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来の欠点を解消して
確実にアークの遮断を行なうことができる構成の
ガス封入形開閉器を提供することを目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

この目的を達成するため、本発明のガス封入形
開閉器は、開閉電極と、この開閉電極の少なくと
も一方の電極を囲む大径部、該大径部の端部より
軸心に向かつて伸びる段付部及び該段付部より軸
心線に沿つて伸びる小径部を有する導電性の円筒
体と、同円筒体大径部外周に設けた永久磁石と、
前記円筒体小径部外周に設け一端を当該円筒体に
他端を前記開閉電極に接続したアーク駆動コイル
と、前記各要素を消弧性ガスとともに収納する封
入容器とを備えたことを特徴とする。

この構成とすることにより、永久磁石の磁束と
アーク駆動コイルによつて発生した磁束の密度を
前記段付部によつて形成されるアーク走行面に集
中させる。このようにして、前記開閉電極間に発
生したアークの一方足をアーク走行面に移行さ
せ、開閉電極とアーク走行面との間のアークを回
転させて消弧に到らせる。

〔実施例の構成〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。第１図は本発明に係るガス封入形開閉器の
構成を示す一部切欠側面図であり、１は例えばエ
ポキシ樹脂などの絶縁材よりなる封入容器であつ
て、ケース２およびカバー３より構成されてい
る。

４はカバー３に埋設固定された導電材よりなる
接続導体、５および６は外部端子、７はコ字状に
形成された固定電極で、一方の脚部７ａに固定接
点８が設けられ、接続導体４に固定されている。

９は可動電極であり、固定接点８に接離する可
動接点１０が設けられており、前記外部端子６と
はケース２内部において可撓性導体により接続さ
れている。

１１は導電材よりなる円筒体で、固定接点８お
よび可動接点１０を囲み、開極された可動電極９
に環状の空間において対向させた大径部１１ａ
と、この大径部の端部より軸心に向かつて伸びる
段付部１１ｂと、この段付部より軸心線に沿つて
伸びる小径部１１ｃとが形成されている。

１２は円筒体１１の段付部１１ｂと固定電極７
との間に介装した絶縁材、１３は円筒体１１の小
径部１１ｃに巻装したアーク駆動コイルで、その
巻線の一端を円筒体１１に、他端を固定電極７に
それぞれ接続している。

１４は軸方向に着磁された環状の永久磁石で、
円筒体１１の大径部１１ａの外周に取り付けられ
ている。

１５はケース２に設けた軸受１６に軸支された
回動軸で、図示しない絶縁材を介して前記可動電
極９が取り付けられている。

１７は操作用電磁石、１８は回動軸１５に一端
を取り付けられた可動鉄心、１９は戻しばね、２
０は封入容器１内に充填したSF₆などの消弧性ガ
スである。

２１は絶縁材であり、円筒体１１、永久磁石１
４、アーク駆動コイル１３などを固定電極７に固
定するための充填モールドであつて、例えばエポ
キシ樹脂で形成される。この絶縁体２１によつて
消弧部全体を絶縁することにより、三相絶縁離隔
距離を小さくできる。

２２は円筒体１１の小径部１１ｃの上方の開口
部であり、封入容器１の内部に連通した構成とす
ることにより、高温ガスの排出部となり、遮断性
能を向上させることができる。

〔実施例の作用効果〕

次に、本実施例の動作について説明すると、電
流は外部端子６より可動電極９の可動接点１０に
流れ、固定接点８から固定電極７を経て、接続導
体４より外部端子５に流れる。

いま、遮断の操作指令によつて操作用電磁石１
７を消磁すると、可動鉄心１８は戻しばね１９の
ばね力により回動軸１５の軸心を中心にして図面
上、反時計方向に回動し、この可動鉄心１８に取
り付けた回動軸１５も一体に反時計方向に回動す
る。この回動軸１５の回動に伴つて、可動電極９
の可動接点１０は固定電極７の固定接点８から開
離する。その際、固定接点８と可動接点１０との
間にアークが発生する。

第２図に詳しく示したように、固定接点８と可
動接点１０との間に発生したアークは、両接点を
囲んでその外側に設けられた環状の永久磁石１４
の磁束φ₁の作用を受け、アーク発生と同時にア
ーク電流の向きと磁束の向きにより、遮断される
交流の半サイクルごとに回転方向を反転させなが
らアーク柱を回転駆動する。

アーク電流ｉが小さいときは、そのまま電流の
零点を迎えて消弧し、遮断は完了するが、アーク
電流が大きいときは固定接点８上のアーク足は円
筒体１１の大径部１１ａ内周面に移行する。

こうしてアーク電流ｉは、外部端子６→可動電
極９→可動接点１０→アーク→円筒体１１→アー
ク駆動コイル１３→固定電極７→接続導体４→外
部端子５という経路で流れ、可動接点１０と円筒
体１１との間のアークには、永久磁石１４の磁束
φ₁が作用して可動電極９と円筒体１１の大径部
１１ａとの環状空間のガス雰囲気中を周方向に回
転駆動して電流零点を迎えて消弧し、遮断は完了
する。

アーク電流ｉが大きいときは、アークは円筒体
１１の大径部１１ａと可動電極９との環状空間を
周方向に回転駆動するとともに、円筒体１１の大
径部１１ａのアーク足は、アーク自身の力による
アークルーピング作用により段付部１１ｂに移行
する。この段付部１１ｂ上には、アーク駆動コイ
ル１３に流れるアーク電流ｉにより発生する磁束
φ₂と、この磁束により円筒体１１に誘起された
二次電流により発生する磁束φ₃との合成磁束φ₄
が加わるとともに、永久磁石１４の上端から下端
に向かう磁束φ₁が加わり、両磁束の密度は、永
久磁石１４とアーク駆動コイル１３との間の円筒
体段付部１１ｂに集中する。

第３図および第４図はそれぞれアーク電流ｉと
磁束の時間変化を示すもので、段付部１１ｂ上の
アーク足およびその近傍のアーク柱には、第３図
に示すようにアーク電流ｉの向きと磁束の向きの
永久磁石による磁束φ₁が、区間ａと区間ａ
とで半サイクル毎に交互に回転方向を反転させな
がら回転駆動する力が働く。また、第４図に示す
ようにアーク電流ｉの向きと磁束の向きの、アー
ク駆動コイル１３によつて発生した合成磁束φ₄
が作用し、区間ｂ、ｂ、ｂ、ｂごとにア
ークの回転方向が反転する。このように、可動電
極９上のアーク足には永久磁石による磁束φ₁と
合成磁束φ₄が作用し、可動電極９と段付部１１
ｂとのアークを伸縮させながら、高速で回転駆動
させて、アークの冷却と電子吸着作用によつて消
弧に導くものである。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、開閉電極間に
発生したアークの一方足をアーク走行面に移行さ
せることにより、アーク走行面には永久磁石の磁
束とアーク駆動コイルによつて発生した磁束の密
度が集中し、アーク走行面上のアーク足を高速で
回転駆動させ、開閉電極上の一方のアーク足を中
心にしてアーク走行面の他方のアーク足に向かつ
て渦巻状にアークを伸長させながら回転駆動させ
て消弧でき、遮断を確実に行なうことができると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガス封入形開閉器の実施
例の構成を示す一部切欠正面図、第２図は要部の
拡大断面図、第３図及び第４図はそれぞれアーク
電流と磁束との関係を示す説明図である。 １：封入容器、２：ケース、３：カバー、４：
接続導体、５，６：外部端子、７：固定電極、
８：固定接点、９：可動電極、１０：可動接点、
１１：円筒体、１１ａ：大径部、１１ｂ：段付
部、１１ｃ：小径部、１２：絶縁材、１３：アー
ク駆動コイル、１４：永久磁石、１５：回動軸、
１６：軸受、１７：操作用電磁石、１８：可動鉄
心、１９：戻しばね、２０：消弧性ガス、２１：
絶縁体、２２：開口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 開閉電極と、この開閉電極の少なくとも一方
   の電極を囲む大径部、該大径部の端部より軸心に
   向かつて伸びる段付部及び該段付部より軸心線に
   沿つて伸びる小径部を有する導電性の円筒体と、
   同円筒体大径部外周に設けた永久磁石と、前記円
   筒体小径部外周に設け一端を当該円筒体に他端を
   前記開閉電極に接続したアーク駆動コイルと、前
   記各要素を消弧性ガスとともに収納する封入容器
   とを備えたことを特徴とするガス封入形開閉器。