JPH0339367B2 - - 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には電磁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
隙に暖衝材として板バネ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が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
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１
１ａ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。

本発明の電磁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Ｍは転流電極２２の
中空部、Ｎは転流電極２２の平面部で、消弧グリ
ツドに対向するよう構成されている。電流電極の
形状を第６図に示す。第６図ａ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。この転流電極２
２は第６図ｂのようにM₁の部分がくりぬかれた
板をＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃに沿つて折り曲げて
第６図ａの形状に仕上げられる。転流電極２２は
一定の厚さを有するので、折り曲げた時、第６図
ａに示すように転流電極２２のグリツド対向面Ｎ
の一部に中空部M₂が形成される。中空部M₂の高
さは第６図ａにおいてＨで表わされている。転流
電極２２は第６図ａに示すように可動接触子１１
が転流電極２２の切り欠き部の中に入り込めるよ
うに構成されている。

この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図はアーク
が第６図ａの可動接点１１ａの点０の部分で生じ
た場合のアークの動きを示す図である。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。通電状態で固定接点１３ａと可動接点１
１ａ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２３を発生
する。このアーク２３は可動接触子１１と固定接
触子１３に流れる電流が作る磁場によつて磁気駆
動力を受け、アーク２３ａのようになる。第７図
ｂにおいて、G₁は、可動接触子１１の両面のう
ち可動接点１１ａが取り付けられた面１１ｂの対
面１１ｃから固定接点１３ａの表面１３ｃまでの
垂直距離であり、G₂は転流電極２２の消弧グリ
ツド対向面に中空部M₂（第６図ａ参照）を設けた
際に形成される破断面のうち固定接点の表面に対
向する面から固定接点表面までの垂直距離であ
る。

第７図ｂではG₁がG₂より小であるので可動接
点１１ａから可動接触子１１に転移したアーク２
３ａの足は可動接触子にとどまつたままである。
しかし、第７図ｃに示すように、G₁がG₂より大
きくなると転流電極２２の消弧グリツド対向面に
中空部M₂を設けた際に形成される破断面のうち
固定接点対向面２２ｂと固定接点表面の間で絶縁
破壊が容易に発生するので、アーク２３ａの足
は、転流電極２２の消弧グリツド対向面に中空部
M₂を設けた際に形成される破断面のうち固定接
点対向面２２ｂに容易に転移する。アーク２３は
第６図ａに示すように可動接触子１１と固定接触
子１３に流れる電流が作る磁場によつてアーク２
３に第６図ａに矢印で示す磁場Ｂが作用し、この
とき駆動力Ｆが生じ、アーク２３は駆動され、第
７図ｃに示すようにアーク２３ａの足は可動接点
１１ａから転流電極２２へ転移する。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。

次に、アークの足が第６図ａに示す可動接点１
１ａの点Ｐに生じる場合、点０で生じた場合と同
様の動作により、アークの足は転流電極２２の点
Ｑに転移する。

次に、アーク２３が、第６図ａに示すように、
固定接点１１ａの側端部の点Ｓで発生する場合に
ついて説明する。この場合、可動接触子１１と可
動接点１１ａには、第６図ａにImで示す電流が
流れ、アークの足との接触部Ｓを経由して、電流
がアークに流入する。可動接触子１１と可動接点
１１ａに流れる電流が点Ｓの近傍Imのように片
寄つて流れ、アークは転流電極２２の脚部２２ａ
の点Ｔの方向に駆動されるので、G₁がG₃（固定接
点表面から転流電極２２の脚部２２ａの間の垂直
距離。第７図ｆ参照）より大きくなるとアークの
足は転流電極２２の脚部２２ａに容易に転移す
る。転移後、転流電極２２と固定接触子１３に流
れる電流が作る磁場によつて、アークは消弧グリ
ツド２１の方に駆動されて消弧グリツドにより消
弧される。

上記のように、アークが可動接点の点Ｓに生じ
るとアークは容易に転流電極の脚部に転移する。

一方、アークが可動接点の点０や点Ｐに生じる
と、アークは転流電極のグリツド対向面の方向に
駆動される。この状況下ではG₁がG₂より大きく
なるように構成することにより、アークの足を可
動接点から転流電極のグリツド対向面の下端に容
易に転移させることができる。

すなわち、G₁がG₂より小さい場合はアークの
足が可動接点１１ａの点Ｐに膠着する時間が長く
なるので可動接点１１ａの消耗が大きくなるだけ
でなく、アーク時間も長くなり、従つてアークエ
ネルギが大きくなるため、優れたしや断性を得る
ことができない。これに反し、本発明ではG₁が
G₂より大きくなるよう構成されているので、先
述したようにアークの足が可動接点１１ａの点Ｐ
で膠着する時間が短いので、アークの発弧位置に
かかわらず、可動接点消耗の低減としや断性能の
改善を行うことができる。

上記の実施例はこの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、この発明を配線用しや断
器のような他の電磁開閉装置にも適用することが
できるということは言うまでもないことである。

以上で述べた本発明によれば、転流電極と、可
動接点と固定接点との間の距離を特定したことに
より、電磁開閉装置のしや断性能の向上を図るこ
とができる。

【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、２３はアークである。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 基台に固定された固定接触子に接合された固
   定接点、可動接触子に接合された上記固定接点に
   対向して設けられた可動接点、上記固定接点の表
   面に対し直角方向に設けられた消弧グリツド、こ
   の消弧グリツドに対向する面と上記固定接点の表
   面に対向する面とを有し上記可動接触子の少なく
   とも一部分が入り込める中空部を有し消弧グリツ
   ド対向面において上記中空部と連続する中空部を
   有する転流電極を備えた電磁開閉装置において、
   上記転流電磁の上記消弧グリツド対向面に中空部
   を設けた際に形成される破断面のうち上記固定接
   点の表面に対向する面から上記固定接点の表面ま
   での垂直距離G₂を、上記可動接触子の両面のう
   ち上記可動接点が取り付けられた面の対面から固
   定接点の表面までの垂直距離G₁より小さくした
   ことを特徴とする電磁開閉装置。