JPH04262334A

JPH04262334A - 開閉器

Info

Publication number: JPH04262334A
Application number: JP56791A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Takahashi; 貢高橋; Takao Mihashi; 孝夫三橋; Kenichi Nishina; 健一仁科
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1992-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は開閉器に関するもので
ある。ここでいう開閉器とは、回路遮断器、限流器、電
磁接触器などのように、電流遮断時に容器内でアークを
生じるものを指す。

【０００２】

【従来の技術】図８は、例えば実公昭５９−２１４８９
号公報に示されている従来の回路遮断器の開成時の状態
を示す側面図である。図において、１は可動接触子、２
は可動接触子１の一端部に固着された可動接点、３は可
動接触子１の回動により可動接点２と接離する固定接点
、４は一端に固定接点３が固着されている固定接触子、
５は固定接触子４の他端に接続されている端子部である
。４ａは固定接触子４を構成し、かつ接点２、３間に発
生するアークを端子部５の方向に伸張駆動する磁束を発
生するブローアウトコイルである。６は消弧板、７は消
弧板６を保持する消弧側板である。８は可動接触子１を
回動させる機構部、９は機構部８を手動で操作するため
のハンドル、１０はもう一つの端子部、１１は可動接触
子１と端子部１０を接続する導体である。１２はこれら
を収納する容器、１３は排気孔である。図９は図８中の
Ｃ−Ｃ面から見た平面図である。

【０００３】次に動作について説明する。図８の状態で
、端子部５を電源に、端子部１０を負荷に接続し、ハン
ドル９を操作すると、機構部８が動作し可動接触子１は
一端に設けられた回動中心（図示せず）を中心として回
動して、可動接点２が固定接点３と接触し、電力が電源
から負荷に供給される。この状態で、通電の信頼性を確
保するために可動接点２は固定接点３に規定の接触圧力
で押さえつけられている。ここで回路遮断器より負荷側
の回路で短絡事故などが起こり回路に大きな短絡電流が
流れると、機構部８内に設けられている電流検出部（図
示せず）が機構部８を動作させ、可動接触子１を回動さ
せることで可動接点２と固定接点３が開離し、接点２と
３の間にアークが発生する。しかし、通常、短絡電流な
どの大電流が流れると、接点２と３の接触面における電
磁反発力とブローアウトコイル４ａの作る磁束による可
動接触子１に作用する電磁力が非常に強くなり、前記の
可動接点２にかかっている接触圧力に打ち勝つために、
可動接触子１は機構部８の動作を待たずに回動し、接点
２、３の開離が起こる。発生したアークは、ブローアウ
トコイル４ａが発生する磁束によって、消弧板６の方向
に引き延ばされ冷却される。この結果、アーク抵抗が上
昇し、短絡電流が小さく絞られる限流が起こり、電流零
点でアークは消弧されて電流遮断が完了する。限流は、
遮断器の保護機能を向上させるために、非常に重要であ
る。限流性能を高めるためには、上に述べたようにアー
ク抵抗を増大させる必要がある。

【０００４】通常の交流遮断における限流性能を高める
には、上に述べたようにアーク抵抗を高めることが必要
であるが、それは接点２、３が開離した直後のまだ電流
が最大値になる前にしなければならないことはいうまで
もない。電流が大きくなった後にアーク抵抗を高めても
、電流の慣性効果のためになかなか電流は限流されない
。かえって、大電流でかつ抵抗が高いため、遮断器内で
発生するアークエネルギーが大きくなり、遮断器の損傷
が激しくなるだけである。したがって、接点２、３が開
離した直後の可動接触子１の開離スピードを高めるとと
もにアークに対しては強い電磁力で大きく引き延ばし、
大電流時のアークに対しては、アークを引き延ばすよう
な電磁力を働かせないことが必要である。

【０００５】しかし、上述したブローアウトコイル４ａ
の構成では、大電流時に、アークを引き延ばす電磁力を
小さくするような作用が無く、遮断器内で発生するアー
クエネルギーを無意味に大きくしているため遮断器の損
傷が激しい。大電流時には、通常可動接触子１は図１０
に示すように、最大に回動している。図１０において、
１４は可動接触子１に設けられた回動中心であり、また
消弧板６、消弧側板７は省略している。この状態で、ア
ークを端子部５方向に引き延ばす電磁力を作用させると
、図中矢印で示すように、引き延ばされたアークＡのホ
ットガスＨが大量に排気孔１３から放出されることにな
る。これは、遮断器外部における地絡や火災を引き起こ
しかねず非常に危険である。もともと、可動接触子１に
流れる電流による電磁力は、アークを端子部５側に引き
延ばす力であり、そのうえブローアウトコイル４ａによ
る同方向の電磁力を付加することは更に危険性を高める
ことになる。

【０００６】この欠点を改善するために、特開昭６２ー
１６３２３４　号公報では、図１１、図１２に示すよう
なブローアウトコイルが提案されている。図１１は可動
接触子１が閉成状態、図１２は可動接触子１が開成状態
を示している。この図から明らかなように、ブローアウ
トコイル４ａによるアークを端子部５方向に引き延ばす
電磁力は、接点２、３が開離した直後にしか作用しない
ようになっている。従って、アーク抵抗を高めなければ
ならない接点２、３が開離した直後においては、アーク
を端子部５側に引き延ばす電磁力を作用させ限流性能を
向上させ、可動接触子１が最大に回動した状態ではアー
クを端子部５側に引き延ばす電磁力が低下するためホッ
トガスの放出及びアークエネルギーによる損傷を低減す
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】アークが引き延ばされ
ると、前に述べたようにアーク抵抗が増大する。これは
接点２と３にかかる電圧が増大することを意味する。従
って、接点２と３の距離が短いと、接点間で絶縁破壊が
起こる危険性がある。このために、限流性能を向上させ
るためには、アークを引き延ばすだけでなく、可動接触
子の回動スピードを高め接点間の絶縁距離を急速に大き
くする必要がある。しかし、図１１に示したブローアウ
トコイルの構成では、ブローアウトコイルの発生する磁
束を接点２、３が開離した直後のアークを引き延ばすた
めにしか利用していない。従って、可動接触子１の回動
スピードは、図８に示した構成のブローアウトコイルを
備えたものに比べて小さい。このために、予期したほど
の限流性能の向上が得られないという問題点があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、優れた限流性能を有し、しか
もアークエネルギーによる損傷及び外部へのホットガス
の放出が少ない開閉器を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる開閉器
は、可動接点が固定接点から開離する方向を上方とした
とき、上記ブロ−アウトコイルは、少なくとも可動接点
より中央部側では、上記接点閉成時の可動接触子を流れ
る電流と平行な電流成分を有して且つ上記電流成分の方
向が互いに逆方向である二つの電流路を有し、上記閉成
時にはこれら電流路の一方で可動接触子に流れる電流と
同方向の電流成分を有する電流路は可動接触子より上方
にあると共に、他方の電流路は可動接触子より下方にあ
り、上記接点開成時には上記可動接点は上記ブローアウ
トコイルの上側の電流路より上方にあると共に上記可動
接触子の中央部の少なくとも一部は上記ブローアウトコ
イルの上下の電流路間に位置するように構成したもので
ある。

【００１０】また、接続導体が、ほぼループ形をなしそ
の一端に端子部が接続されると共に他端のループの内側
に固定接点が固着されてブローアウトコイルを形成して
いる固定接触子であり、固定接点が固着されている面よ
り上方に位置する上記接続導体の部分に少なくとも可動
接触子の開離動作を妨げないようなスリットが設けられ
ている。

【００１１】

【作用】この発明の開閉器においては、ブローアウトコ
イルが接点開離直後のアークを端子部の方向に引き延ば
す電磁力を発生し、かつブローアウトコイルの上側の電
流路は流れる電流が可動接触子に流れる電流とほぼ平行
で同方向のため互いに引き合い、ブローアウトコイルの
下側の電流路に流れる電流は可動接触子に流れる電流と
ほぼ平行で逆方向のため、互いに反発しあう。これらは
何れも、可動接点を開離させる方向である。従って、接
点開離直後の可動接点の開離スピードは大きくなる。し
かも、可動接触子の一部分は、常にブローアウトコイル
の上下の電流路間にあるため、可動接点が最大に開離し
た状態まで、可動接触子の一部分には、可動接点を開離
させる電磁力が作用し続ける。従って、接点開離直後か
ら最大開離位置に可動接点が達するまでの時間が短くな
る。このため、接点間に高い電圧がかかっても絶縁破壊
を起こすことはなく、優れた限流性能が発揮される。し
かも可動接点が最大に開離した状態ではブローアウトコ
イルの上側の電流路より上方に位置するアークに作用す
るブローアウトコイルの電磁力は、アークを固定接触子
接続端子部側と逆方向に引き延ばす力であるため、可動
接触子に流れる電流によるアークを上記端子部側に引き
延ばそうとする電磁力を弱めることができる。この結果
、排気孔からのホットガスの放出量は少なくなる。また
電流が増大してきても、この部分のアークの引き延ばさ
れ方は少ないので発生するアークエネルギーは少ないた
め、遮断器内の損傷も低減できる。

【００１２】また、接続導体が、ほぼループ形をなしそ
の一端に端子部が接続されると共に他端のループの内側
に固定接点が固着されてブローアウトコイルを形成して
いる固定接触子であり、固定接点が固着されている面よ
り上方に位置する上記接続導体の部分に少なくとも可動
接触子の開離動作を妨げないようなスリットが設けられ
ているような構成であると、製作が容易である。

【００１３】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例の要部を示
す断面図であり、接点閉成状態を示している。固定接触
子４は、ブローアウトコイル４ａを構成する導体からな
っており、ブローアウトコイル４ａはさらに、電流路４
１、４２、４３、４４からなっている。可動接触子の回
動すなわち開離動作を妨げないように、電流路４１、４
２、４３にはスリットが設けられている。ブローアウト
コイル４ａの固定接点３が固着されている電流路４４と
電流路４２は可動接触子１とほぼ平行に回動中心側に延
びている。接点閉成時には、電流路４４は可動接触子１
より下方に位置しており、電流路４２は可動接触子１よ
り上方に位置している。６は可動接触子１の回動の軌跡
部分に切り欠きを有する消弧板である。図２はこの発明
の一実施例の要部を示す断面図であり、図１の開閉器の
接点開成時の状態を示している。、接点開成時には、ブ
ローアウトコイル４ａの上側の電流路４２は、可動接点
２より下方に位置し、かつ可動接触子１の中央部すなわ
ち可動接点２より回動中心１４側の一部分１ａは、電流
路４２より下方に位置するように構成されている。図３
は端子部と一体化されて形成された固定接触子の一例を
示す斜視図である。なお、図１、図２においては、機構
部などは省略している。

【００１４】次に動作について説明する。短絡電流など
の大電流が流れると、機構部の動作を待たずに可動接触
子１が回動し、接点２と３が開離し、接点２と３の間に
アークが発生する事は、従来と同様である。図４は接点
２、３が開離した直後の可動接触子１がまだブローアウ
トコイル４ａの上側の電流路４２より下方にある状態を
示している。ここで矢印は電流の方向を示しており、消
弧板６は簡単のため省略した。接点２、３間に発生した
アークＡには、ブローアウトコイル４ａが発生する磁束
が作用して端子部５側に引き延ばされ、アーク抵抗が高
くなる。また、ブローアウトコイル４ａの上側の電流路
４２は、流れる電流が可動接触子１に流れる電流とほぼ
平行で同方向のため互いに引き合い、ブローアウトコイ
ル４ａの下側の電流路４４に流れる電流は、可動接触子
１に流れる電流とほぼ平行で逆方向のため、互いに反発
しあう。これらは何れも、可動接触子１を回動させる方
向である。従って、接点開離直後の可動接触子の回動ス
ピードは大きくなる。しかも、図５に示すように、可動
接触子１の一部分１ａは、常にブローアウトコイル４ａ
の上下の電流路４２と４４の間にある。電流路４２、４
４は可動接触子のこの部分１ａに流れる電流に平行な電
流成分を有し、上側の電流路４２の電流成分は可動接触
子のこの部分１ａに流れる電流と同方向で互いに引き合
い下側の電流路４４の電流成分は可動接触子のこの部分
１ａに流れる電流と逆方向で互いに反発し合う。したが
って、可動接触子１のこの部分１ａには、可動接触子１
が最大に回動した状態まで、可動接触子１を回動させる
電磁力が作用し続ける。従って、可動接触子１が接点２
、３開離直後から最大回動位置に達するまでの時間が短
くなる。このため、接点２、３間に高い電圧がかかって
も絶縁破壊を起こすことはなく、優れた限流性能が発揮
される。

【００１５】次に、図５に示すように可動接触子１が最
大に回動した状態では、ブローアウトコイル４ａの上側
の電流路４２より上方に位置するアークＡに作用するブ
ローアウトコイル４ａの電磁力は、アークＡを端子部５
側と逆方向に引き延ばす力である。これによって、可動
接触子１に流れる電流によるアークＡを端子部５側に引
き延ばそうとする電磁力を弱めることができる。この結
果、排気孔１３からのホットガスの放出量は少なくなる
。また電流が増大してきても、この部分のアークＡの引
き延ばされ方は少ないので発生するアークエネルギーは
少ないため、遮断器内の損傷も低減できる。

【００１６】実施例２．なお、上記実施例ではブローア
ウトコイル４ａの形状をほぼ矩形にしたものを示したが
、図６に示すように上側の電流路４２の一部が傾斜して
いてもよい。

【００１７】実施例３．また、上記実施例１、２では共
に、ブローアウトコイル４ａとして１ターン未満のもの
を用いたが、何重にも巻かれたものであってもよく、さ
らに、スリットは無くてもよい。

【００１８】実施例４．また、上記実施例では消弧板６
がブローアウトコイル４ａの外側でブローアウトコイル
４ａを取り囲むように配置されている場合について示し
たが、これに限るものではなくブローアウトコイル４ａ
の内側に配置されていてもよいし、消弧板６は無くても
よい。

【００１９】実施例５．また、上記実施例では遮断器の
場合について説明したが、負荷開閉器等の他の開閉器で
あってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。また
、図７ａ、ｂにそれぞれ接点閉成時および接点開離時に
ついて示すようにブローアウトコイル４ａを構成すれば
、可動接触子１の両端に可動接点２を有する電磁接触器
にも適用できる。なお、図７ａ、ｂでは簡単のため、片
側の接点部分のみを示している。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、可動
接点が固定接点から開離する方向を上方としたとき、ブ
ロ−アウトコイルは、少なくとも可動接点より中央部側
では、上記接点閉成時の可動接触子を流れる電流と平行
な電流成分を有して且つ上記電流成分の方向が互いに逆
方向である二つの電流路を有し、上記接点閉成時にはこ
れら電流路の一方で可動接触子に流れる電流と同方向の
電流成分を有する電流路は可動接触子より上方にあると
共に、他方の電流路は可動接触子より下方にあり、上記
接点開成時には上記可動接点は上記ブローアウトコイル
の上側の電流路より上方にあると共に上記可動接触子の
中央部の少なくとも一部は上記ブローアウトコイルの上
下の電流路間に位置するように構成したので、優れた限
流性能を持ち、かつアークエネルギーによる損傷やホッ
トガスの放出の少ない開閉器が得られる効果がある。

【００２１】また、接続導体が、ほぼループ形をなしそ
の一端に端子部が接続されると共に他端のループの内側
に固定接点が固着されてブローアウトコイルを形成して
いる固定接触子であり、固定接点が固着されている面よ
り上方に位置する上記接続導体の部分に少なくとも可動
接触子の開離動作を妨げないようなスリットが設けられ
ておれば、製作が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による開閉器の可動接触子
が閉成状態を示す要部の断面構成図である。

【図２】図１に示すこの発明の実施例１による開閉器の
可動接触子が開成状態を示す要部の断面構成図である。

【図３】図１の固定接触子を拡大して示す斜視図である
。

【図４】図１の開閉器の接点開離直後の動作を説明する
断面構成図である。

【図５】図１の開閉器の接点が最大に開離した時の動作
を説明する断面構成図である。

【図６】この発明の実施例２による開閉器の可動接触子
が閉成状態を示す要部の断面構成図である。

【図７】この発明の実施例５による開閉器の可動接触子
が閉成状態および開成状態を示す要部の断面構成図であ
る。

【図８】従来の開閉器を示す断面構成図である。

【図９】図８の開閉器をＣ−Ｃ線方向から見た平面図で
ある。

【図１０】図８の開閉器の動作を説明する断面構成図で
ある。

【図１１】別の従来例による開閉器の可動接触子が閉成
状態を示す要部の側面構成図である。

【図１２】図１１に示す従来例による開閉器の可動接触
子が開成状態を示す要部の側面構成図である。

【符号の説明】

１　　可動接触子１ａ　　可動接触子の一部分２　　可動接点３　　固定接点４　　固定接触子４ａ　　ブローアウトコイル４２　　上側の電流路４４　　下側の電流路５　　端子部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　端部に可動接点が固着されている可動
接触子と、接続導体の一端に上記可動接点と接離可能な
固定接点が固着されている固定接触子と、上記接続導体
の固定接点が固着されていない方の端部に接続されてい
る端子部とを有し、上記接続導体が上記接点間に発生す
るアークを上記端子部側に伸張駆動するような磁場を発
生するブローアウトコイルを形成している開閉器におい
て、上記可動接点が上記固定接点から開離する方向を上
方としたとき、上記ブロ−アウトコイルは、少なくとも
上記可動接点より中央部側では、上記接点閉成時の上記
可動接触子を流れる電流と平行な電流成分を有して且つ
上記電流成分の方向が互いに逆方向である二つの電流路
を有し、上記接点閉成時にはこれら電流路の一方で可動
接触子に流れる電流と同方向の電流成分を有する電流路
は上記可動接触子より上方にあると共に、他方の電流路
は上記可動接触子より下方にあり、上記接点開成時には
上記可動接点は上記ブローアウトコイルの上側の電流路
より上方にあると共に上記可動接触子の中央部の少なく
とも一部は上記ブローアウトコイルの上下の電流路間に
位置するように構成したことを特徴とする開閉器。
【請求項２】　　接続導体が、ほぼループ形をなしその
一端に端子部が接続されると共に他端のループの内側に
固定接点が固着されてブローアウトコイルを形成してい
る固定接触子であり、上記固定接点が固着されている面
より上方に位置する上記接続導体の部分に少なくとも可
動接触子の開離動作を妨げないようなスリットが設けら
れている請求項第１項記載の開閉器。