JPH0338923Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は直流気中しや断器の消弧装置の改良に
関するものである。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

第１図は従来の直流しや断器の１例である。１
はアークシユート側壁板、２は二次アークホー
ン、３は二次吹消コイル、４はポールピース、５
は一次アークホーン、６はアーク接触子、７は主
接触子、８は投入操作レバー、９は可動アーム、
１０は接極子、１１は保持コイル、１２は保持電
磁石、１３は投入コイル、１４は引はずしばねで
ある。

この構造に於いて、しや断器閉路状態では、保
持コイル１１の励磁により保持電磁石１２が磁化
され、接極子１０を吸引し、可動アーム９の上方
に配置されている。主接触子７、アーク接触子６
が接触形態を保つている。

次にしや断動作順序に従つて説明すると、過負
荷電流が流れると電流検出装置（図示省略）によ
り、保持電磁石１０の保持力が弱まり、引はずし
ばね１４の張力により接極子１０が開離し、可動
アーム９が反時計方向に回転し、主接触子７、ア
ーク接触子６の順に開極する。アーク接触子６が
開極すると(イ)の如く、アークが発生し、磁気駆動
力により(ロ)の如く上昇し二次アークホーン２に移
行し、このアーク電流により、二次吹消コイル３
に磁気駆動力が働き、ポールピース４に磁界を発
生させる。それにより、一次アークホーン５の表
面をアークが移行し(ハ)の如く引延ばされ、側壁板
１により冷却、消弧される。

ここで問題になるのは、直流しや断器のしや断
に必須な条件として、強制的にアーク電流を零に
させるために、アーク電圧をしや断器端子電圧の
1.5〜２倍程度に上げる必要がある。そのために
は、アーク長とアーク駆動力を十分確保できる構
造が必必要となる。今後、ますます高圧化指向に
伴ない、例えばDC3600Vによるしや断を成し得
るためには、アーク電圧をDC6000〜7000V位に
上げる必要が生じ、そのためにはアーク長と電圧
の関係は過去の実績データから20〜25V／cmと見
なされ、アーク長距離を３〜3.5ｍ確保する必要
がある。従来構造に於いては、大きなアークシユ
ート面積とせねばらなず、又、大きくなればなる
程アーク駆動力がアークシユート先端部で弱くな
り、初期のしや断性能を得ることが困難となつて
くる。

第２図は従来技術に於けるしや断電流と端子電
圧の積を横軸に係数化し、アークシユート面積を
縦軸とした関係をグラフ化したものである。実験
結果から、アークシユート面積は一定領域以上と
なるとアークが拡がらない傾向を示し、しや断能
力を確保することができなくなる。これはアーク
駆動力に限度が生じ、アークシユート面積を大き
くするだけではおのずと限界があることを意味す
る。

〔考案の目的〕

本考案は直流しや断器の高圧化の直流しや断を
可能とする消弧装置を得ることである。

〔考案の概要〕

本考案はアーク接触子で発生したアークをアー
クホーンでアークシユート内に導き、アークを引
延ばして冷却し、消弧する直流気中しや断器の消
弧装置において、アークを引延ばす方法として、
絶縁バーリヤとＵ字形金属グリツド板を一対にし
て複数個挿入し、絶縁バーリヤとＵ字形金属グリ
ツド板を一次アークホーン先端近傍より、二次ア
ークホーン先端に添つてハの字状に配置してその
間隔を10mmの一定間隔にするとともに、二次アー
クホーンの先端部にアークが移行すると電流が流
れる二次吹消コイルの磁心に直結されるポールピ
ースを一次アークホーンの表面とＵ字形金属グリ
ツドの先端部に添つた形状にすることを特徴とす
る直流しや断器の消弧装置を提供する。

〔考案の実施例〕

以下本考案の一実施例を図面によつて説明す
る。

第３図は本考案の一実施例を示す消弧装置であ
る。

従来例と同一部品は、同一符号を付し、その説
明を省略する。

本考案は、一次アークホーン５先端近傍より、
二次アークホーン２の先端に添つて、ハの字形に
配置し、絶縁バーリヤ１５、Ｕ字形金属グリツド
１６の間隔ｇを30〜40mmにする構成としたもので
ある。本考案の消弧装置においては、アーク自身
のループ磁界と一次吹消コイル（図示省略）の磁
気駆動力により(ロ)の如く更に上方へと引延ばさ
れ、二次アークホーン２の先端部へ移行し、二次
吹消コイル３に電流が流れる。この為磁心３ａと
直結されたポールピース４に磁束を発生させる。
ポールピース４は一次アークホーン５の表面と、
Ｕ字形金属グリツド１６の先端部に添つた形状と
してあり、アークは(ロ)から更に一次アークホーン
５の表面を移行する。この時、複数個の一対の絶
縁バーリヤ１５とＵ字形金属グリツド１６のそれ
ぞれ間隔を30〜40mmにすることにより、第３図ハ
に示すようなＵ字形金属グリツド１６の自己磁界
作用とポールピース４のつくる磁界が最も有効に
働き、ループ状アークが形成され、アーク距離を
長くとれるためアーク電圧を高めることが出来
る。本案は実験によりその効力が確認済である。
絶縁バーリヤ１５、Ｕ字形金属グリツド１６を八
の字状に形成するのは、ポールピース４の磁界が
ポールピース先端部になる程弱くなるので、でき
るだけ前記グリツドと二次吹消コイルの間隔を近
づけて磁界の弱い部分をＵ字形金属グリツド１６
の効力で補ないながら、アークシユート側壁板１
の冷却効果を大きくさせるためである。本考案の
消弧装置によれば3600V級の直流しや断器でも、
1500V級しや断器に対してアークシユート面積を
大きくすることなく、且つアーク電圧を所定の範
囲まで高めることができる消弧装置を提供するこ
とができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば吹消コイルのみの磁気駆動力で
は不可能であつた、しや断領域が従来技術の消弧
装置に比較して10％縮小出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流しや断器の消弧装置部概略
構造を示す図、第２図は従来のしや断電流と端子
電圧の積（Ｉ×Ｖ）とアークシユート面積（Ｓ）
との関係を示す図、第３図は本考案の消弧装置を
示す図である。 １……アークシユート側壁板、２……二次アー
クホーン、３……二次吹消コイル、４……ポール
ピース、５……一次アークホーン、６……アーク
接触子、１５……絶縁バーリヤ、１６……Ｕ字形
金属グリツド板、３ａ……磁心。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アーク接触子で発生したアークをアークホーン
   でアークシユート内に導き、アークを引延ばして
   冷却し消弧する直流気中しや断器の消弧装置にお
   いて、 絶縁バーリヤと前記Ｕ字形金属グリツト板を一
   対にして複数個挿入し、前記絶縁バーリヤと前記
   Ｕ字形金属グリツド板を一次アークホーン先端近
   傍より二次アークホーン先端に添つてハの字状に
   配置してその間隔を数10mmの一定間隔にするとと
   もに、前記二次アークホーンの先端部に前記アー
   クが移行すると電流が流れる二次吹消コイルの磁
   心に直結されるポールピースを前記一次アークホ
   ーンの表面と前記Ｕ字形金属グリツドの先端部に
   添つた形状にすることを特徴とする直流しや断器
   の消弧装置。