JPH0658785B2

JPH0658785B2 - 回路しや断器

Info

Publication number: JPH0658785B2
Application number: JP60128851A
Authority: JP
Inventors: 明谷元
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: KR900000312B1; JPS61285627A; US4644307A; KR870000728A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、負荷電流に応動して固定接触子及び可動接触
子を開離させる自動引き外し装置を備えた回路しや断
器、特には低インピーダンス短絡等により大電流が流れ
たときに前記固定接触子及び可動接触子間に作用する電
磁反発力によって前記自動引き外し装置の動作を待たず
にその固定接触子及び可動接触子を開離させ、このとき
における両接触子間のアーク抵抗によって限流作用を得
るようにした回路しや断器に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］低インピーダンス短絡等により大電流が流れたときに、
固定接触子及び可動接触子間に働く電磁反発力により両
接触子を開離させて限流作用を得るようにした回路しや
断器において、その電磁反発力を増大させてしや断時間
を早めるための手段として、接触子近傍に磁性体を配置
することが考えられている。第９図及び第１０図には斯
様な手段を採用した一例として実公昭４９−４４４４６
号公報に記載されたものを示す。即ち、第９図は回路し
や断器の閉路状態における要部の縦断側面、第１０図は
第９図のＡ−Ａ線に沿った断面を示すもので、第９図及
び第１０図において、１はモールドケース２に支持され
た固定接触子で、これは一端が外部導体接続用の負荷側
端子３に接続され、且つ他端は略Ｕ字状に折り返されて
その折り返し部分の先端上面に接点１ａが設けられてい
る。４は接点４ａを有した可動接触子で、これは保持体
５に接点圧付与用のねじりコイルばね６を介して支持さ
れている。また、７は両接触子１及び４を囲むように設
けられたデアイオン消弧装置で、グリッド７ａ及び支持
枠７ｂより成る。そして、磁性体８は略Ｕ字状をなすも
のであり、その基部（中央部分）が前記固定接触子１に
おける可動接触子４との対向導体部１ｂの裏面に絶縁物
８ａを介して沿い、且つ両側部が消弧装置７の両側面に
沿うように位置される。

このように構成された結果、固定接触子１の導体部１ｂ
と可動接触子４には、第９図に矢印で示すように互に反
対向きの電流が流れるものであり、低インピーダンス短
絡等により大電流が流れたときには導体部１ｂ及び可動
接触子４間に作用する電磁反発力によって可動接触子４
が上方へ回動され、このときにおける両接点１ａ，４ａ
間のアーク抵抗によって通過電流が制限されるという限
流作用が得られる。そして、この場合には第１０図に示
すように導体部１ｂの回りに生ずる磁束φ_１及び可動接
触子４の回りに生ずる磁束φ_２の各通路の磁気抵抗が磁
性体８の存在によって低減され、以て導体部１ｂ，可動
接触子４間に作用する電磁反発力が、両接触子１，４間
の開離距離の増大に応じて急激に減少することを防止す
るようにしている。

しかしながら上記従来構成の回路しや断器においては、
磁性体８が消弧装置７の外側に位置されているため、磁
性体８による磁気抵抗低減効果が十分に発揮されるもの
とは言えず、両接触子１，４間の電磁反発力がそれ程大
きくならないという事情下にある。また、固定接触子１
は全く固定された状態で設けられているため、両接触子
１，４間の電磁反発力が小さいという事情もあいまって
その接触子１，４の開離距離を大きくするのに自ずと制
限があり、限流効果が小さいという問題点もある。

一方、上述した回路しや断器とは別の例として、特開昭
５５−５３８３９号公報等に記載されたものがあり、第
１１図及び第１２図にはこの公報に記載されたものを示
す。即ち、第１１図は回路しや断器の閉路状態における
要部の縦断側面を示し、第１２図は第１１図中のＢ−Ｂ
線に沿った断面を示すものである。第１１図及び第１２
図において、９は固定接触子で、これは外部導体に接続
される導体部９ａに対して可動接触子１０に対向された
導体部９ｂをピン９ｃを介して回動可能に連結して成
り、その導体部９ｂの先端に可動接触子１０側の接点１
０ａと対向された接点９ｄが設けられている。そして、
略Ｕ字状をなす磁性体１１は、その基部（中央部分）が
固定接触子９における導体部９ａ，９ｂ間に位置され、
且つ両側部が固定接触子９の導体９ｂ及び可動接触子１
０の両側にこれらと沿うように位置される。

このような構成の回路しや断器においても、第１１図に
示すように固定接触子９の導体部９ｂ及び可動接触子１
０に互に反対向きの電流が流れるものであり、短絡電流
が流れた場合にはその導体部９ｂ及び可動接触子１０間
に作用する電磁反発力によって、これら導体部９ｂ，可
動接触子１０が互に反対方向へ回動される。このとき、
磁性体１１が導体部９ｂ及び可動接触子１０の各回りに
生ずる磁束φ_１及びφ_２（第１２図参照）の通路の磁気
抵抗を低減させるように機能し、これによって固定接触
子９の導体部９ｂと可動接触子１０との間に作用する電
磁反発力を増大させて、これら導体部９ｂ及び可動接触
子１０を大きな加速度で回動させ、以てその開離速度を
高めるようにしている。この結果、アーク電圧ひいはア
ーク抵抗の急激な増加を招き、これにより良好な限流作
用が得られるものであり、また、この場合には固定接触
子９側も回動するので、両接触子９，１０間の開離距離
を大きくできてこの面からも限流効果を高めることがで
きる。

しかしながら、この構成とした場合でも、固定接触子９
の導体部９ｂの下面に沿うようにして磁性体１１の基部
が位置されていてその導体部９ｂの回動が規制されるた
め、導体部９ｂの回動ストロークを十分に大きくするこ
とができず、従って両接触子９，１０間の開離距離がま
だ不十分であって、限流効果を促進する上で改良の余地
が残されている。しかも、可動接触子１０が上方へ回動
された後その反作用によってリバウンドして再び閉路状
態に戻ってしまう虞もあり、このため斯かるリバウンド
作用を防止するための特別な機構が別途に必要となっ
て、全体の構造の複雑化を招く問題点がある。

［発明の目的］本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、固定接触子及び可動接触子間で作用する電
磁力を高めることができて、その電磁力による両接触子
の開離速度を大きくでき、以て良好な限流作用を発揮す
る回路しや断器を提供するにあり、さらに詳しくは、可
動接触子が電磁力により開離されたときには、大電流が
流れている間その電流による電磁力を利用して可動接触
子のリバウンド作用を阻止でき、以てリバウンド作用を
防止するための特別な機構を不要にできて全体の構造の
複雑化を来たすことがない等の効果を奏する回路しや断
器を提供するにある。

［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために、電流が流れたとき
に記固定接触子及び可動接触子間に作用する電磁反発力
によって自動引き外し装置の動作を待たずにそ固定接触
子及び可動接触子を開離させてしや断電流を限流するよ
うにした回路しや断器において、前記固定接触子を、外
部導体と接続するための第１の導体部と、前記可動接触
子とのコンタクト部分を有してその可動接触子と対向す
る第２の導体部と、これら第１及び第２の導体部間を接
続するように設けられ前記可動接触子の側部に沿うよう
に位置された逆Ｕ字状をなす第３の導体部とにより構成
すると共に、斯かる固定接触子の第２の導体部，第３の
導体部及び前記可動接触子を覆うように磁性体を配置す
る構成としたものであり、これによって大電流が流れた
ときには、固定接触子の第２の導体部と可動接触子との
間で電磁反発力が作用すると同時に、固定接触子の第３
の導体部と可動接触子との間で電磁吸引力が作用するよ
うになし、さらには第２，第３の導体部及び可動接触子
の各回りに生ずる磁束の通路の磁気抵抗が磁性体によっ
て低減されるようにしたものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例について第１図乃至第８図を参
照しながら説明するに、第１図は本実施例による回路し
や断器の閉路状態での縦断側面を示し、第２図は同回路
しや断器の限流状態での縦断側面を示し、第３図は同回
路しや断器の自動引き外し装置によるトリップ動作時の
縦断側面を示し、第４図は固定接触子単体の外観を示
し、第５図及び第６図は夫々前記回路しや断器の閉路状
態における要部の縦断側面及び縦断正面を示し、第７図
及び第８図は夫々前記回路しや断器のトリップ状態にお
ける要部の縦断側面及び縦断正面を示す。

さて、図において、２１は絶縁材料製のモールドケー
ス、２２は同じく絶縁材料製のモールドカバーで、これ
らの内部に回路しや断器の本体部分が設けられる。即
ち、２３は先端に接点２３ａが取付けられた可動接触子
で、これはピン２４を介して保持体２５に回動可能に連
結されている。また、上記可動接触子２３は、その基端
側が可撓導体２６，中間導体２７を介して負荷側端子板
２８に接続されており、この負荷側端子板２８には外部
導体２９に接続される。前記保持体２５にはピン３０が
突設されており、このピン３０には可動接触子２３の接
点圧付与用のねじりコイルばね３１が巻装されている。
上記した可動接触子２３，保持体２５，可撓導体２６，
中間導体２７，負荷側端子板２８は通電路数（極数）に
応じた数だけ設けられるものであり、各保持体２５はこ
れらの間を繋ぐようにして設けられたクロスバー３２を
支点として回動可能に設けられている。尚、このクロス
バー３２は、芯金３２ａとこの芯金３２ａを被覆するよ
うに設けられた絶縁体３２ｂより成る。３３はモールド
ケース２１に立設された支持枠、３４はこの支持枠３３
にピン３５を介して回動可能に支持されたキャッチであ
り、このキャッチ３４の先端はキャッチ受け３６に掛止
されるようになっている。上記キャッチ受け３６はピン
３７に回動可能に支持されており、電磁式或は熱動式若
しくはその他の形式の良く知られた自動引き外し装置３
８により回動されたときにキャッチ３４の掛止状態を解
除するように構成されている。３９及び４０は中間ピン
４１を介して互に回動可能に連結された上リンク及び下
リンクであり、上リンク３９の上端はピン４２を介して
前記キャッチ３４に回動可能に連結され、下リンク４０
の下端は前記ピン２４に回動可能に連結されている。４
３は絶縁材料製のハンドル、４４はこのハンドル４３の
下面に固定されたハンドル受けで、このハンドル受け４
４は、回路しや断器がトリップ動作された状態（第３図
の状態）からハンドル４３が図中矢印Ｃ方向へ回動され
たときにキャッチ３４を押圧回動させてキャッチ受け３
６に掛止させる機能を有する。また、ハンドル４３と前
記中間ピン４１との間には引張りコイルばね４５が張設
されている。

一方、４６は固定接触子であり、これは次に述べるよう
に構成されている。即ち、この固定接触子４６におい
て、４７は外部導体４８が接続される第１の導体部たる
電源側端子板、４９は前記可動接触子２３の接点２３ａ
とのコンタクト部分である接点４９ａを有した第２の導
体部で、この第２の導体部４９は、ピン５０を介して可
動接触子２３の開離方向と反対の方向へ回動可能に支持
されている。また、固定接触子４６において、５１は２
本ずつ設けられた夫々逆Ｕ字状をなす第３の導体部で、
これら第３の導体部５１は特には第４図に示すように、
互に所定間隔を存して平行した状態にて各一端部が電源
側端子板４７に対し一体に連結されており、また各他端
部は夫々可撓導体５２を介して前記第２の導体部４９の
基端部に接続されている。さらに、各第３の導体部５１
は、可動接触子２３の両側に沿うように立設状に位置さ
れ、このとき特にその中央部分５１ａは可動接触子２３
が開離位置に移動された状態（第２図，第３図，第７
図，第８図の状態）にてこの可動接触子２３と略同一高
さになるように配置されている。５３は第２の導体部４
９を常時上方へ付勢する圧縮コイルばね、５４はこの第
２の導体部４９の上方への回動を規制する規制部材であ
る。また、５５は逆Ｕ字状をなす磁性体であり、これは
固定接触子４６における第２の導体部４９，第３の導体
部５１（特にはその中央部分５１ａ）及び可動接触子２
３を覆うように配置され、このときその内側には絶縁層
５６（第６図，第８図参照）が設けられており、特に第
３の導体部５１の中央部分５１ａはこの絶縁層５６に埋
設された状態になされている。さらに、磁性体５５は、
第２の導体部４９の側面及び上方のみ覆うように設けら
れて、その第２の導体部４９の下方には位置しないよう
に構成されている共に、前記可動接触子２３の上方への
回動をその中央部分５１ａにより絶縁層５６を介して規
制するストッパの役割を果たすように構成されている。
尚、５７はグリッド５７ａ及び支持枠５７ｂより成るデ
アイオン消弧装置である。

上記構成において、第１図に示す閉路状態からこれを手
動操作により開路する場合には、ハンドル４３を矢印Ｃ
方向へ回動させる。すると、ハンドル受け４４及び引張
りコイルばね４５がハンドル４３と同方向へ移動し、引
張りコイルばね４５のセンターラインがピン４２及び中
間ピン４１を結ぶ線を越えて矢印Ｃ方向側まで移動する
と、その引張りコイルばねのばね力によって下リンク４
０が持ち上げられ、これに応じて可動接触子２３が保持
体２５と共にクロスバー３２を支点として上方へ回動さ
れて可動接触子２３及び固定接触子４６間が開離され
る。そして、斯様な開路状態は引張りコイルばね４５の
ばね力によって保持される。また、このような開路状態
からハンドル４３を反矢印Ｂ方向へ回動させると、上述
と逆の作用が行なわれて第１図の閉路状態に戻される。

また、第１図に示す閉路状態において、過負荷電流或は
高インピーダンス短絡による比較的大きな電流が所定時
間以上継続して流れると、これを検知した自動引き外し
装置３８がキャッチ受け３６を回動させてキャッチ３４
の掛止状態を解除する。すると、引張りコイルばね４５
のばね力によって、キャッチ３４が時計回り方向へ回動
されると共に、これに応動して下リンク４０が上方へ引
上げられ、これに応じて可動接触子２３が保持体２５と
共にクロスバー３２を支点として上方へ回動されて可動
接触子２３及び固定接触子４６間が開離されるというト
リップ動作が行なわれる。そして、このときにはハンド
ル４３が第３図に示すような中間位置に停止され、以て
トリップ動作が行なわれた旨の表示がなされる。このよ
うなトリップ状態から第１図の閉路状態に戻すには、ま
ずハンドル４３を矢印Ｃ方向へ回動させる。すると、キ
ャッチ３４がハンドル受け４４により押圧回動されて、
キャッチ３６に掛止されるようになるから、この後にハ
ンドル４３を反矢印Ｃ方向へ回動操作すれば、前述した
開路状態から閉路状態に戻す場合と同様の作用によって
第１図の状態に戻される。

さて、第１図の閉路状態において、低インピーダンス短
絡等により大電流が流れると、固定接触子４６及び可動
接触子２３に第５図に矢印で示すような電流が流れる。
つまり、固定接触子４６における第２の導体部４９及び
可動接触子２３に夫々互に反対向きの電流が流れると共
に、固定接触子４６における第３の導体部５１の中央部
分５１ａ及び第２の導体部４９との間にも夫々互に反対
向きの電流が流れて、これら第２の導体部４９と可動接
触子２３及び第３の導体部５１の中央部分５１ａとの各
間で電磁反発力が作用するようになる。また、固定接触
子４６における第３の導体部５１の中央部分５１ａ及び
可動接触子２３に夫々互に同一方向の電流が流れて、こ
れら第３の導体部５１の中央部分５１ａ及び可動接触子
２３間で電磁吸引力が作用する。この結果、第２図に示
すように、可動接触子２３がねじりコイルばね３１のば
ね力に抗して上方へ回動されると共に、第２の導体部４
９が圧縮コイルばね５３のばね力に抗して下方へ回動さ
れ、これに応じて接点２３ａ，４９ａ間のアーク電圧ひ
いてはアーク抵抗の上昇を招き、以て通過電流が制限さ
れるという限流作用が得られる。この場合、可動接触子
２３は、第２の導体部４９との間に作用する電磁反発力
並びに第３の導体部５１の中央部分５１ａとの間に作用
する電磁吸引力の双方によって上方へ回動され、第２の
導体部４９は、可動接触子２３及び第３の導体部５１の
中央部分５１ａの双方との間に作用する電磁反発力によ
り下方へ回動されるものであり、しかも、このときには
第２の導体部４９の回りに生ずる磁束φ_１及び第３の導
体部５１の中央部分５１ａ，可動接触子２３の回りに生
ずる磁束φ_２は、これらに比較的近接した状態で設けら
れた磁性体５５を介して流れるようになり、従って各磁
束φ_１，φ_２の通路の磁気抵抗が低減されて上記磁気反
発力及び磁気吸引力が高められるものである。従って結
果的に、可動接触子２３及び固定接触子４６における第
２の導体部４９の回動加速度を大きくできて、両接触子
２３，４６の開離速度が高められるようになり、これに
より良好な限流作用を得ることができる。また、このよ
うな限流状態において、可動接触子２３は、詳しくは第
７図及び第８図に示すと同様にその上方への回動が磁性
体５５により絶縁層５６を介して規制されて第３の導体
部５１の中央部分５１ａと略同一高さに位置するように
なり、従って可動接触子２３と中央部分５１ａとの間に
比較的大きな磁気吸引力が作用するようになる。このた
め、可動接触子２３がその上方への回動の反作用によっ
てリバウンドして再閉路状態に戻ってしまうことが効果
的に防止されるものである。さらに、第２の導体部４９
も下方へ回動されると共に、この第２の導体部４９の下
方には磁性体５５が位置しないように構成されてその回
動が阻害されないようになっているから、第２の導体部
４９の回動ストロークを大きくできて限流時における両
接触子２３，４６間の開離距離（具体的には接点２３
ａ，４９ａ間の開離距離）を限られたスペースの中で大
きくでき、限流効果をより向上させることできる。

尚、斯様な限流作用の進行と同時に自動引き外し装置３
８も動作してキャッチ受け３６を回動させてキャッチ３
４の掛合状態を解除するので、前述したトリップ動作時
と同様の作用によって第３図の状態に移行される。

また、上記実施例では、固定接触子４６を構成する第３
の導体部５１を２本設けるようにしたが、これは少なく
とも１本設ければ良いものである。

［発明の効果］以上の説明によって明らかなように、本発明による回路
しや断器によれば、固定接触子及び可動接触子間に電磁
反発力及び磁気吸引力の双方を作用させることができる
と共に、これら電磁力を生起するための磁束の磁気通路
の磁気抵抗を低減させることができ、以て固定接触子及
び可動接触子間で作用する電磁力を高めることができる
ものであり、これにより大電流が流れたときに上記電磁
力による両接触子の開離速度を大きくなし得て良好な限
流作用を発揮することができるものである。また、本発
明による回路しや断器によれば、可動接触子が電磁力に
より開離されたときには、大電流が流れている間その電
磁力を利用して可動接触子のリバウンド作用を阻止する
ことが可能になり、以てリバウンド作用を防止するため
特別な機構を不要にできて全体の構造の複雑化を来たす
ことがないという効果をも奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は閉路状態での全体の縦断側面図、第２図は
限流状態での全体の縦断側面図、第３図はトリップ状態
での全体の縦断側面図、第４図は固定接触子の斜視図、
第５図及び第６図は夫々閉路状態での要部の縦断側面図
及び縦断正面図、第７図及び第８図は夫々トリップ状態
での要部の縦断側面図及び縦断正面図である。また、第
９図及び第１０図は夫々従来例の閉路状態における要部
の縦断側面図及び縦断正面図、第１１図及び第１２図は
異なる従来例を示す夫々第９図及び第１０図相当図であ
る。図中、２１はモールドケース、２２はモールドカバー、
２３は可動接触子、２３ａは接点、２９，４８は外部導
体、３２はクロスバー、３４はキャッチ、３６はキャッ
チ受け、３８は自動引き外し装置、３９は上リンク、４
０は下リンク、４１は中間ピン、４３はハンドル、４５
は引張りコイルばね、４６は固定接触子、４７は電源側
端子板（第１の導体部）、４９は第２の導体部、４９ａ
は接点（コンタクト部分）、５１は第３の導体部、５１
ａは中央部分、５５は磁性体、５６は絶縁層を示す

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷電流に応動して固定接触子及び可動接
触子を開離させる自動引き外し装置を備え、大電流が流
れたときには前記固定接触子及び可動接触子間に作用す
る電磁反発力によって前記自動引き外し装置の動作を待
たずにその固定接触子及び可動接触子を開離させてしや
断電流を限流するようにした回路しや断器において、前
記固定接触子を、外部導体と接続するための第１の導体
部と、前記可動接触子とのコンタクト部分を有してその
可動接触子と対向する第２の導体部と、これら第１及び
第２の導体部間を接続するように設けられ前記可動接触
子の側部に沿うように位置された逆Ｕ字状をなす第３の
導体部とにより構成すると共に、斯かる固定接触子の第
２の導体部，第３の導体部及び前記可動接触子を覆うよ
うに配置された磁性体を設けたことを特徴とする回路し
や断器。
【請求項２】固定接触子における第３の導体部の中央部
分は、可動接触子が開離位置に移動された状態でこの可
動接触子と略同一の高さとなるように配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回路しや
断器。
【請求項３】固定接触子における第３の導体部は、可動
接触子の両側に沿って２本設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の回路しや断器。
【請求項４】固定接触子における第２の導体部は可動接
触子の開離方向と反対の方向へ回動可能に設けられ、磁
性体はこの第２の導体部の側面を覆うように設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回
路しや断器。