JPH05298967A

JPH05298967A - 開閉器

Info

Publication number: JPH05298967A
Application number: JP10653992A
Authority: JP
Inventors: Suenobu Hamano; 末信浜野; Hiroyuki Sasao; 博之笹尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】小電流時の遮断性能がよく、両接触子間の耐
電圧特性の低下しない開閉器を得る。【構成】固定接触子２の先端部外周に、環状の永久磁
石13を設ける。この永久磁石13は、図示した磁力線
（φ）の方向に着磁されているので、固定接触子２の先
端部近傍には強力な半径方向の磁界が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、接触子の開離時に発
生するアークを消弧性流体、例えばSF₆ガスを用いて自
力消弧する開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば特開昭62−287531号公報
に示された従来の開閉器の開極途中を示す部分断面図で
ある。図において、１は上部端子、２はこの上部端子に
固着されたフィンガー状の固定接触子、３はこの固定接
触子２に対して接離する可動接触子、４は上記上部端子
１に一端が固着され、他端に開口部を有する外筒、５は
この外筒の開口部に一端が固着され、他端に貫通孔５ａ
を有する絶縁ノズルで、上記可動接触子３が上記貫通孔
５ａに摺動可能に挿入されている。６は上記両接触子
２、３を取り囲むように設けられた包囲体で、上記外筒
４と上記絶縁ノズル５とで構成されている。７は上記絶
縁ノズル５の外側に設けられた環状の永久磁石、８は上
記上部端子１と外筒４とで取り囲まれ、上記固定接触子
２との間に形成された蓄圧室、９は上記絶縁ノズル５で
取り囲まれたアーク発生室で、上記蓄圧室８と連通部10
を介して連通されている。11は上記可動接触子３が固定
接触子２から開離するときに発生するアークである。

【０００３】上記のように構成された従来の開閉器は、
例えば投入状態、即ち、電流が上部端子１から固定接触
子２を経て可動接触子３へ流れる場合、可動接触子３が
駆動機構（図示せず）によって矢印Ａの方向へ駆動され
ると、可動接触子３は固定接触子２から開離し、両接触
子２、３間にアーク11が発生する。アーク11の電流位相
が電流ピーク近傍の時は、アーク発生室９で加熱された
ガスは、膨張と分子分解によって圧力上昇し、連通部10
を通って蓄圧室８内に流入して蓄圧される。そして、電
流位相が電流ゼロ点近傍になった時は、アーク11の直径
が細くなり温度も下降するので、アーク11近傍のガスの
圧力は下がる。その結果電流ゼロ点近傍においては、逆
に蓄圧室８から連通部10を通ってアーク11に対してガス
の吹き付けが行なわれ、消弧に至る。しかし、アーク電
流実効値が小さいときには、アークエネルギーが小さい
ため、上記蓄圧室８のガス圧力上昇が充分でなく、アー
ク11に対するガスの吹き付け力が弱くなり、消弧性能が
不足する。

【０００４】これに対処するために、図５に示すように
絶縁ノズル５の外側に環状の永久磁石７が設けられた開
閉器が提案されている。この場合、図示のように磁力線
（φ）の方向に着磁された環状の永久磁石７により固定
接触子２の先端部近傍において半径方向の磁界成分を有
している。従って、両接触子２、３間に発生したアーク
11は、上記磁界により周方向に駆動されつつ、アーク発
生室９で引き伸ばされる。これによって、アーク発生室
９のガスは、磁気駆動されたアーク11により効率よく加
熱され、連通部10を通って蓄圧室８内に流入して蓄圧さ
れるので、電流位相が電流ゼロ点近傍においても、蓄圧
室８からアーク11へのガスの吹き付けが増加する。さら
に、アーク11の回転駆動によるアーク発生室９内のガス
とアーク11との相対的なガスの流れが付加されることに
よって、小電流遮断時のアーク11を消弧させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の開閉器では、永久磁石７が絶縁ノズル５の
外側に設けられているため、アークに作用する半径方向
の磁界強度は充分でなく、安定した遮断性能を得ること
は困難であった。これを克服するための一つの方策とし
て、永久磁石７の材質を変えることが考えられるが、従
来の開閉器においても磁力の最も強い希土類磁石が用い
られており、磁石の材質による磁界強度をこれ以上向上
することは困難である。従って、従来の配置構成で、磁
界強度を強めるためには、どうしても磁石サイズを大き
くせざるを得なくなり、装置の大型化やコスト高を招く
という問題点があった。また、永久磁石７は多少の導電
性を有しているので、電流遮断時において、上記永久磁
石７が固定接触子２と可動接触子３間の中間電極として
作用するため、両接触子２、３間の電界分布が変歪され
て、電流遮断後の耐電圧特性の低下を招くという問題点
があった。

【０００６】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、永久磁石の取付位置を工夫すること
により、アークの周方向の駆動力を増加して、遮断性能
の向上を図ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る開閉器に
おいては、包囲体内に設けられた一方の接触子の先端部
に近接して、アークを周方向に駆動する永久磁石を備え
たものである。

【０００８】また、一方の接触子に永久磁石の磁路を形
成する磁性体を設けたものである。

【０００９】

【作用】この発明における開閉器は、一方の接触子の先
端部に近接して永久磁石を設けたことにより、アークに
作用する半径方向の磁界が強められ、両接触子の開離時
に発生したアークは、磁界との相互作用により周方向に
駆動されつつ、半径方向に引き伸ばされるので、小電流
遮断の場合にもアーク発生室内のガスは効率よく加熱さ
れ、連通部を通って蓄圧室内に流入して蓄圧される。そ
のため、電流ゼロ点近傍においても蓄圧室からアークへ
のガスの吹き付け力が強く、安定した遮断性能が得られ
る。

【００１０】また、磁性体を用いて永久磁石の磁路を形
成したことにより、さらに、アークに作用する磁界が強
められ遮断性能が向上する。

【００１１】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例による開閉器の開
極途中に示す部分断面図である。図において、１〜６、
８〜11は図５に示す従来例と同様のものであり、その説
明を省略する。12は上記固定接触子２の外周に設けら
れ、一端が固定接触子２に固着された耐熱性絶縁物から
成る円筒状のホルダーで、他端には外方に向かって曲げ
られたつば部を有している。なお、このホルダーの材質
としては、例えばテフロンなどが用いられる。13は上記
ホルダー12のつば部に設けられた環状の永久磁石で、材
質としては磁力の強い材質、例えばフェライト系、アル
ニコ系、希土類などが用いられる。なお、この永久磁石
は、分割された磁石を環状に配設して形成してもよい。

【００１２】上記のように構成された開閉器において
は、図示のように磁力線（φ）の方向に着磁された環状
の永久磁石13により固定接触子２の先端部近傍において
半径方向の強い磁界成分が得られる。従って、両接触子
２、３の開極後に発生したアーク11は、ローレンツ力に
より周方向に高速駆動されつつアーク発生室９で引き伸
ばされ、アーク発生室９内のガスは効率よく加熱され
る。そして、アーク発生室９のガスは連通部10を通って
蓄圧室８内に流入して蓄圧される。その結果、電流ゼロ
点近傍においても、アーク11へのガスの吹き付け力が増
加し、さらにアーク11の回転速度の増加にともないアー
ク発生室９内のガスとアークとの相対的なガス流速が増
加するので、遮断電流が小さい時でも消弧性能が低下せ
ず、安定した遮断性能が得られる。

【００１３】また、永久磁石13は、固定接触子２の先端
部外周に設けられているで、両接触子２、３間の中間電
極として作用することなく、遮断後の耐電圧を高めるこ
とができる。

【００１４】実施例２．図２はこの発明の第２実施例に
よる開閉器の開極途中を示す部分断面図である。図にお
いて、14は固定接触子２の外周面に設けられた複数の第
一の磁性体で、それぞれ固定接触子２に形成された凹部
に取り付けられている。15はホルダー12の外周に設けら
れた環状をなした第二の磁性体で、一端がホルダー12の
一部を貫通して上記第一の磁性体14に接合され、他端が
永久磁石13に接合されている。この両磁性体14、15の材
質としては透磁率の大きい材質、例えば鉄や鉄を主成分
とする合金が用いられる。

【００１５】上記実施例によれば、両磁性体14、15を用
いて永久磁石13の磁路を形成したことにより、固定接触
子２の先端部近傍において、上記実施例１に比べて、よ
り強い半径方向の磁界を得ることができ、消弧性能が向
上する。

【００１６】実施例３．上記実施例２において、第一の
磁性体は固定接触子２の外周面に設けられているが、図
３に示すように、固定接触子２の内周面に設け、その一
端を上記実施例２と同様に第二の磁性体15の一端に接合
してもよく、同様の効果を奏するものである。

【００１７】実施例４．また、上記実施例２及び３にお
いて、第一の磁性体は固定接触子２の内外周面にそれぞ
れ設けられているが、図４に示すように、固定接触子２
の内側で、かつ中心軸上に伸びた第一の磁性体14を設
け、その一端を上記実施例２および３と同様に第二の磁
性体15の一端に接合してもよく、同様の効果を奏するも
のである。ここで、可動接触子３の先端部には、閉極時
に第一の磁性体14との衝突を避けるために開口部３ａが
形成されている。

【００１８】なお、上記実施例では、分割した第一およ
び第二の磁性体14、15を用いているが、一体物で構成し
ても何らさしつかえない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば包囲体
内に設けられた一方の接触子の先端部に近接して永久磁
石を設けたので、アークに作用する半径方向の強い磁界
が得られ、小電流遮断時も安定した消弧孤性能を有する
信頼性の高い開閉器を得ることができる。

【００２０】また、一方の接触子に磁性体を設けたの
で、上記一方の接触子の先端部近傍において、アークに
作用する半径方向の極めて強い磁界が得られ、さらに安
定した消弧性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における開閉器の開極途中
を示す部分断面図である。

【図２】この発明の実施例２における開閉器の開極途中
を示す部分断面図である。

【図３】この発明の実施例３における開閉器の開極途中
を示す部分断面図である。

【図４】この発明の実施例４における開閉器の開極途中
を示す部分断面図である。

【図５】従来の開閉器の開極途中に示す部分断面図であ
る。

【符号の説明】

２接触子（固定接触子）３接触子（可動接触子）６包囲体８蓄圧室９アーク発生室 11 アーク 13 永久磁石 14 磁性体 15 磁性体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消弧性流体中に配設され接離可能な一対
の接触子、この両接触子の開離時に発生するアーク発生
室と、このアーク発生室に連通され、上記一方の接触子
を取り囲むように形成された蓄圧室とを有する包囲体、
上記一方の接触子の先端部に近接して設けられ、アーク
発生時にアークを周方向に駆動する永久磁石を備えたこ
とを特徴とする開閉器。
【請求項２】一方の接触子に、永久磁石の磁路を形成
する磁性体を設けたことを特徴とする請求項第１項記載
の開閉器。