JPH0345411Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔技術分野〕 この考案は、回路しや断器等に適用される消弧
装置に関するものである。 〔背景技術〕 第６図ないし第８図に示すような消弧装置が提
案されている。この消弧装置は、壁５０に排気孔
５１を有する消弧室５２と、この消弧室５２の前
記壁５０の内側に配置されて固定接点５３を有す
る固定接触子５４と、この固定接触子５４に対向
して前記固定接点５３に前記壁５０と平行な方向
に接離する可動接点５５を有する可動接触子５６
と、前記固定接触子５４および可動接触子５６に
直列に接続されるとともに前記固定接点５３およ
び可動接点５５の接触状態の両側部に配置されて
前記可動接触子５６，可動接点５５および固定接
点５３に流れる過大電流に鎖交して前記可動接触
子５６を前記固定接触子５４から離れる方向に駆
動しかつ前記可動接点５５と固定接点５３の間の
アーク５７を前記可動接点５５および固定接点５
３の対向方向と直角な方向に駆動する磁束を発生
する一対の駆動コイル５８と、前記可動接点５５
および固定接点５３と前記排気孔５１との間に位
置するとともに一部が前記一対の駆動コイル５８
に跨がる側板５９とこの側板５９を連結する背板
６０とで形成されたＵ字形の磁性体６１と、この
磁性体６１の内面に被覆されてアーク５７の熱に
より熱分解ガスを発生する絶縁体６２とを備えて
いる。 この消弧装置によれば、過大電流の発生時に回
路しや断器のトリツプ手段がトリツプ動作する前
に、一対の駆動コイル５８の対向中心間を流れる
磁束に基づくローレンツ力により可動接触子５６
を高速に開極させるとともに、第８図に示すよう
に可動接点５５と固定接点５３との間に発生した
アーク５７を磁性体６１側に伸長させる。 また磁性体６１により、駆動コイル５８の外側
を流れる磁束をバイパスしてその磁束に基づく前
記ローレンツ力と反対向きのローレンツ力の発生
を防止するとともに、アーク５７のまわりに発生
する磁束を磁性体６１に通してアーク５７に鎖交
させることによりアーク５７を吸引してさらに伸
長させる。 さらに絶縁体６２により、アーク５７に加熱さ
れて発生した熱分解ガスでアーク５７を冷却しア
ーク５７を絞つて電流密度を大きくすることによ
りアーク５７の吸引力を増大させる。さらにアー
ク５７を背板６０側の絶縁体６２の表面に押付け
る。これらのアーク５７の伸長によるアーク電圧
の上昇、アーク５７の冷却によるアーク電圧の上
昇の相乗効果によりアーク５７を消弧する。 しかしながら、この消弧装置は、アーク５７に
より発生したガスが第７図に示すように消弧室５
２の排気孔５１から外部へ出るため、アーク５７
が排気孔５１側へ押されて背板６０側に十分に伸
長させ押しつけることができないという欠点があ
つた。 〔考案の目的〕 この考案の目的は、アークをより効果的に伸長
させ背板に押しつけることができる消弧装置を提
供することである。 〔考案の開示〕 この考案の消弧装置は、壁に排気孔を有する消
弧室と、この消弧室の前記壁の内側に配置されて
固定接点を有する固定接触子と、この固定接触子
に対向して前記固定接点に前記壁と平行な方向に
接離する可動接点を有する可動接触子と、前記固
定接触子および可動接触子に直列に接続されると
ともに前記固定接点および可動接点の接触状態の
両側部に配置されて前記可動接触子、可動接点お
よび固定接点に流れる過大電流に鎖交して前記可
動接触子を前記固定接触子から離れる方向に駆動
しかつ前記可動接点と固定接点との間のアークを
前記可動接点および固定接点の対向方向と直角な
方向に駆動する磁束を発生する一対の駆動コイル
と、前記可動接点および固定接点と前記排気孔と
の間に位置するとともに一部が前記一対の駆動コ
イルに跨がる一対の側板とこの側板を連結する背
板とで形成されたＵ字形の磁性体と、この磁性体
の内面に被覆されるとともに前記側板の背板と反
対側に肉厚部を形成することにより側板間の幅を
狭く形成してアークの熱により熱分解ガスを発生
する絶縁体とを備えたものである。 この考案の構成によれば、側板の背板と反対側
の絶縁体に肉厚部を形成することにより、背板側
の間隔よりも肉厚部の間隔を狭くしたため、アー
クにより発生したガスの排気孔への流出は背板側
に接近しつつ流れる。このため、アークをより効
果的に伸長させ背板に押しつけることができ、消
弧性能を向上することができる。 実施例 この考案の一実施例を第１図ないし第５図に基
づいて説明する。すなわち、この消弧装置は、壁
１に排気孔２を有する消弧室３と、この消弧室３
の壁１の内側に配置されて固定接点４を有する固
定接触子５と、この固定接触子５に対向して固定
接点４に壁１と平行な方向に接離する可動接点６
を有する可動接触子７と、固定接触子５および可
動接触子７に直列に接続されるとともに固定接点
４および可動接点６の接触状態の両側部に配置さ
れて可動接触子７、可動接点６および固定接点４
に流れる過大電流に鎖交して可動接触子７を固定
接触子５から離れる方向に駆動しかつ可動接点６
と固定接点４との間に発生したアーク９を可動接
点６および固定接点４の対向方向と直角な方向に
駆動する磁束を発生する一対の駆動コイル１０
と、可動接点６および固定接点４と排気孔２との
間に位置するとともに一部が一対の駆動コイル１
０に跨がる側板１１とこの側板１１を連結する背
板１２とで形成されたＵ字形の磁性体１３と、こ
の磁性体１３の内面に被覆されるとともに側板１
１の背板１２と反対側に肉厚部１９を形成するこ
とにより側板１１間の幅を狭く形成してアーク９
の熱により熱分解ガスを発生する絶縁体１４とを
備えている。 前記固定接触子５は、導電板１５にＵ字形のス
リツト１６を形成することによりその中央部に形
成されている。また固定接触子５に連続して固定
接点４と反対側にアーク走行板１７を形成してい
る。また導電板１５の端部は電源端子２０を設け
ている。 前記可動接触子７は回路しや断器の過大電流を
検出する検出部（図示せず）を介して負荷端子
（図示せず）に接続される。また可動接触子７は
回路しや断器のトリツプ機構（図示せず）のトリ
ツプ動作によりしや断し、トリツプ機構のセツト
状態でハンドルにより開閉される。 前記駆動コイル１０は前記導電板１５の前記固
定接点４の両側部をＵ字に折曲することにより形
成している。第１図のように、接触状態で固定接
触子５および可動接触子７に矢印Ａの方向に電流
が流れるとき、駆動コイル１０にΦの磁束が発生
する。この磁束Φが可動接触子７に鎖交すること
により可動接触子７は固定接触子５から開離する
方向にローレンツ力を受ける。このため、過大電
流が流れると瞬時に可動接触子７が開離を始め、
つづいて過大電流により動作した検出部（図示せ
ず）の動作によりトリツプ機構が作動して機械的
に開極動作する。また可動接点６の開離により発
生したアーク９も磁束Φが鎖交することにより電
源端子１８側にローレンツ力を受ける。このた
め、アーク９が磁性体１３の内方に伸長する。 前記磁性体１３は、側板１１に切欠部１８を形
成し、切欠部１８を駆動コイル１０に係合して駆
動コイル１０を跨いでいる。 磁性体１３は鉄板等の金属板を実施例としてい
る。磁性体１３は第１図に示す磁束Φの駆動コイ
ル６の外側を流れるものを磁性体１３にバイパス
させており、このバイパスにより開離した可動接
触子７およびアーク９がその磁束Φに鎖交しない
ため、可動接触子７が固定接触子５に接近する方
向に駆動されることがなく、またアーク９の磁性
体１３側への伸長を妨げることがない。 前記絶縁体１４は成形されたものをかしめや嵌
合等の機械的手段で磁性板の内面に固定したり、
また絶縁材料をコーテイングや蒸着する等の熱、
電気、化学的手段で磁性体１３に一体化してい
る。そして、磁性体１３内の近傍に発生したアー
ク９の回りに発生する磁束が磁性体１３に集中し
て、磁性体１３の側板１１の背板１２と反対側を
通る磁束にアーク９が鎖交するため、ローレンツ
力によりアーク９が背板１２側に磁気吸引され、
アーク９が伸長することにより陽光柱の電圧が上
昇してアーク電圧が高まる。またアーク９が背板
１２の前面の絶縁体１４に押付けられ、これによ
りアーク９の熱が絶縁体１４に伝熱して冷却され
る。また、絶縁体１４は下記の絶縁材料を選択す
ることにより、アーク９により加熱されて発生す
る水素ガスの熱分解ガスは熱伝導が優れるため、
アーク９を熱分解ガスにより急速に冷却する。こ
のアーク９の冷却によりアーク９の断面を縮小さ
せ電流密度を高めることにより背板１２への吸引
力および押しつけ力を強めるとともに、冷却効果
によりアーク電圧を高める。 さらに、絶縁体１４の肉厚部１９により絶縁体
１４の側板１１の背板１２と反対側の幅が狭くな
るため、アーク９により発生したガスは第２図に
矢印Ｂで示すように、背板１２側に近づくように
排気孔２に流れ、このガスの流れにアーク９が押
されるため、アーク９は背板１２側に押付けるよ
うに作用する。このため、さらにアーク９を伸長
するとともにより長い範囲で背板１２の絶縁体１
４に押付けアーク９を冷却する。これらの作用の
相乗効果によりアーク電圧を高めることができ
る。 前記絶縁体９の消弧性能を向上するために好ま
しい実施例として、下表に示す。

【表】

【表】 この表中、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブチ
レン樹脂およびポリメチルメタクリレート樹脂が
本考案に適用されるものであり、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂およびポリカーボネート樹脂は
従来消弧室材料として用いられているもので比較
の意味で示したものである。 この表において、ポリメチルペンテン樹脂は、 で特徴づけられる構造式（Ｒはアルキル基でC_o
H_2o+1，ｎ＝１，２，３…）中のｎ＝３の樹脂を
指し、ポリブチレン樹脂は前記構造式のｎ＝１す
なわち で特徴づけられる構造式の樹脂を指し、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂は、 で特徴づけられる構造式の樹脂を指し、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂は、 で特徴づけられる構造式の樹脂を指し、ポリカー
ボネート樹脂は、 で特徴づけられる構造式の樹脂を指している。 ここで、△Hcpdは化合物を構成するすべての
結合のエネルギーの総和、△Hcは化合物の熱分
解反応においてカーボンを生成する結合のエネル
ギーの和、△Hvolは揮発物（熱分解ガス）を生
成する結合のエネルギーの和、△H_C-Hは熱分解
ガスとして水素を生成するＣ−Ｈ結合のエネルギ
ーの和である。また△Hvol／△Hcpdは、揮発物
の生成のし易さを示し、△H_C-H／△Hcpdは水素
ガスの発生のし易さを示すものである。この表に
見られるように、本考案で用いるところのポリメ
チルペンテン樹脂、ポリブチレン樹脂およびポリ
メチルメタクリレート樹脂は従来の絶縁材料に比
べて熱分解反応時に熱分解生成物としてガス特に
水素ガスを発生しやすいことが分かる。 なお、結合エネルギーの値（単位 Kcal／
mol）は、Ｃ−Ｃ：83、Ｃ＝Ｃ：147、Ｃ−Ｈ：
99、Ｃ−Ｎ：70、Ｃ≡Ｎ：213、Ｃ−Ｏ：84、Ｃ
＝Ｏ：171、Ｃ−Ｆ：105、Ｃ−Cl：78、Ｃ−Si：
69、Ｎ−Ｈ：93、Ｏ−Ｈ：110、

〔考案の効果〕

この考案の消弧装置によれば、側板の背板と反
対側の絶縁体に肉厚部を形成することにより、背
板側の間隔よりも肉厚部の間隔を狭くしたため、
アークにより発生したガスの排気孔への流出は背
板側に接近しつつ流れる。このため、アークをよ
り効果的に伸長させ背板に押しつけることがで
き、消弧性能を向上させることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の斜視図、第２図
は開極状態における消弧室の断面図、第３図は磁
性体の断面図、第４図はその−線断面図、第
５図は各種絶縁体のアーク電圧特性図、第６図は
提案例の斜視図、第７図はその開極状態における
消弧室の断面図、第８図は開極直後の消弧室の断
面図である。 １…壁、２…排気孔、３…消弧室、４…固定接
点、５…固定接触子、６…可動接点、７…可動接
触子、９…アーク、１０…駆動コイル、１１…側
板、１２…背板、１３…磁性体、１４…絶縁体、
１９…肉厚部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 壁に排気孔を有する消弧室と、この消弧室の前
   記壁の内側に配置されて固定接点を有する固定接
   触子と、この固定接触子に対向して前記固定接点
   に前記壁と平行な方向に接離する可動接点を有す
   る可動接触子と、前記固定接触子および可動接触
   子に直列に接続されるとともに前記固定接点およ
   び可動接点の接触状態の両側部に配置されて前記
   可動接触子、可動接点および固定接点に流れる過
   大電流に鎖交して前記可動接触子を前記固定接触
   子から離れる方向に駆動しかつ前記可動接点と固
   定接点との間のアークを前記可動接点および固定
   接点の対向方向と直角な方向に駆動する磁束を発
   生する一対の駆動コイルと、前記可動接点および
   固定接点と前記排気孔との間に位置するとともに
   一部が前記一対の駆動コイルに跨がる一対の側板
   とこの側板を連結する背板とで形成されたＵ字形
   の磁性体と、この磁性体の内面に被覆されるとと
   もに前記側板の背板と反対側に肉厚部を形成する
   ことにより側板間の幅を狭く形成してアークの熱
   により熱分解ガスを発生する絶縁体とを備えた消
   弧装置。