JPH0664984B2 - 開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は開閉器、とくに低圧配線用回路しや断器の改
良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の気中開閉器のうちの回路しや断器として、特願昭
58−181848号に示すものがある。

第12図〜第14図は従来の回路しや断器を示す断面図で、
それぞれ異なつた動作状態を示している。図において、
（１）はカバー、（２）はベースで、カバー（１）とベ
ース（２）とによつて筐体（３）を構成している。
（４）は固定接触子で、固定導体（５）を有し、その一
端に固定接点（６）を有し、他端は外部導体（図示せ
ず）に接続されるように端子部になつている。（７）は
可動接触子で、可動導体（８）を有し、その一端に固定
接点（６）に対向した可動接点（９）を有している。
（10）は可動接触子装置、（11）は可動接触子腕で、ク
ロスバー（12）に固定され各極同時に開閉されるように
なされている。（13）は消弧室で、消弧板（14）が側板
（15）により保持されている。（16）はトグルリンク機
構で、上リンク（17）と下リンク（18）より構成されて
いる。上リンク（17）の一端はクレドル（19）に、また
他端は下リンク（18）の一端にそれぞれ軸（20），（2
1）により連結されている。なお、下リンク（18）の他
端は上記可動接触子装置（10）の可動子腕（11）に連結
されている。（22）は起倒形操作ハンドル、（23）は作
動ばねで、トグルリンク機構（16）の軸（21）と上記操
作ハンドル（22）との間に架張されている。（24），
（25）は、それぞれ熱動および電磁引きはずし機構で、
作動時には、それぞれバイメタル（26）および可動鉄心
（27）によりトリツプバー（28）を反時計方向に回動さ
せるようになつている。（29）は一端が上記トリツプバ
ー（28）に係止され、他端はクレドル（19）と係止して
いるラツチである。

クレドル（19）がラツチ（29）に係止した状態で操作ハ
ンドル（22）を閉路位置に倒せば、トグルリンク機構
（16）が伸長して軸（21）がクレドル（19）に係止さ
れ、可動接点（９）は固定接点（６）に接合される。こ
の状態が第12図である。

つぎに、操作ハンドル（22）を開路位置に倒せば、トグ
ルリンク機構（16）は屈曲して可動接点（９）が固定接
点（６）より開離され、可動子腕（11）がクレドル軸
（30）に係止される。この状態が第13図である。

また、上記第13図に示す開路状態で、回路に過電流が流
れると、熱動引きはずし機構（24）あるいは電磁引きは
ずし機構（25）が作動してクレドル（19）とラツチ（2
9）の係合が解除され、クレドル（19）がクレドル幅（3
0）を中心に時計方向へ回転し、ストツパ軸（31）に係
止される。このとき、クレドル（19）と上リンク（17）
の連結点が上記作動ばね（23）の作用線を越えるため、
作動ばね（23）のばね力によつてトグルリンク機構（1
6）が屈曲し、クロスバー（12）により各極連動して自
動しや断を行なう。この状態が第14図である。

つぎに、回路しや断器が電流しや断時に発生するアーク
の振舞について説明する。

いま、可動接点（９）と固定接点（６）とが接触してい
る場合においては、その電力は電源側より固定導体
（５）、固定接点（６）、可動接点（９）および可動導
体（８）を順次経由して負荷側へ供給される。この状態
において、短絡電流などの大電流がこの回路に流れる
と、上記したように可動接点（９）が固定接点（６）か
ら開離される。この際、上記固定および可動接点（９）
間にはアーク（32）が発生し、固定および可動接点
（６），（９）間にはアーク電圧が発生する。このアー
ク電圧は、固定接点（６）からの可動接点（９）の開離
距離が増大するのにともなつて上昇し、また、同時にア
ーク（32）が消弧板（14）の方向へ磁気力によつて引き
付けられて伸長するために、さらに上昇する。このよう
にして、アーク電流は電流零点を迎えてアークを消弧
し、しや断が完結する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来はこのしや断動作において、アーク
（32）は、充分に伸びず、したがつて絶縁回復力が充分
でなく、高い電圧のしや断性能の確保のためには、開極
距離を大きくすることが一般的であつた。

アーク（32）の伸長が不充分である理由を第15図
（ａ），（ｂ）で説明する。アーク（32）は同図（ａ）
の矢印Ｆの方向に力を受けて消弧板（14）の内部に駆動
される。同図（ｂ）に示すように、消弧板（14）を構成
する磁性体によりアーク（32）の作る磁束Ｂが変歪され
ることにより、アーク（32）は同図のＦ方向に吸引され
るからである。これによつて同図（ａ）に示すようにア
ーク（32）の足は可動導体（８）の先端面（81）に移動
し、アーク（32）も若干伸長される。しかし、図に示す
矢印Ｖ方向の力が無いため、アーク（32）の長さの伸び
は少なく、絶縁回復力の向上は期待できない。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、アークの
絶縁回復力が大となつて高圧しや断が可能となる開閉器
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る開閉器は、消弧室に複数の消弧板を１組
とする２組の消弧板群を接触子の開閉方向に並設し、両
消弧板群を互に不平行に並設したものである。

〔作用〕

この発明においては、アークの足が２組の消弧板群によ
つて異なる向きに吸引されて伸長され、アーク全長にわ
たる絶縁回復力は大となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説明する。

第１図はこの発明に係る開閉器の消弧室の一実施例を示
すものである。同図において、（141）は複数の消弧板
（14a）からなり、水平方向に配置した第１の消弧板
群、（142）は複数の消弧板（14b）からなり、第１の消
弧板群（141）上に互に不平行となるように斜めの角度
をもつて配置された第２の消弧板群であり、この例にお
いては、両消弧板群（141），（142）が互にほぼ直角を
なすように配置されている。それぞれの消弧板（14
a），（14b）は、馬蹄形をしており、それぞれアーク
（32）を誘い込むための溝（143a），（143b）を有す
る。

第２図は、上記構成の消弧室（13）を含む要部の構成例
を示すものである。図において、固定導体（５）にはア
ークランナー（51）が固着されている。可動導体（８）
の先端面（81）は、開極状態において、第１の消弧板群
（141）と第２の消弧板群（142）のあわせ面、すなわち
両者の配置された間隙あるいは、第２の消弧板群（14
2）の溝部（143b）の空間部分に位置するように設定し
てある。また、第１の消弧板群（141）が固定導体
（５）の近傍に配置され、第２の消弧板群（142）が固
定導体（５）から遠い位置に配置されている。

上記構成において、実際のアークの挙動を第３図にて説
明する。第３図は、大電流期間中のアーク（32）の様子
を示している。アーク（32）は、可動導体（８）の先端
面（81）に移り、その足から強烈な勢いの電極蒸気を第
１の消弧板群（141）と第２の消弧板群（142）の中間部
の空間（140）に放出する。この大電流アーク（32）の
足の位置は、第１の消弧板群（141）と第２の消弧板群
（142）との間に空間があること、ならびに第２の消弧
板群（142）がアーク（32）に図面上方（矢印Ｖの方
向）へ引きつける力を加えるが故に、速やかに導体先端
面（81）に移動することができる。すなわち、電流零点
に先んずる大電流期間において、すでにアーク（32）の
足が導体先端面（81）に移動しているわけである。した
がつて、電流が急速に零点に近づいてもアーク（32）の
足は導体先端面（81）にある。

第４図は、電流が小さくなつた零点近傍のアーク（32）
の様子を示している。アーク（32）は第１の消弧板群
（141）と第２の消弧板群（142）の間の空間（140）に
入り込み、第２の消弧板群（142）によつて上方への吸
引力を受ける。これによつて、電流零点で直径が小さく
外力によつて変形しやすいアーク（32）は、図に示すよ
うに前記空間（140）に大きく伸長する。したがつて、
アーク全長に渡る絶縁回復力は大きくなり、高い電圧に
おけるアーク（32）もしや断される。この時、アークラ
ンナー（51）を通る電流Ｉによつてアーク（32）は矢印
Ｆ方向に力を受ける。これにより、アーク（32）の高温
導電ガスは図面右方向に流れるから、電流零点で距離の
短い接点（９）と（６）の間に絶縁破壊を起すことがな
くなる。

第５図は、消弧板（14a），（14b）各溝部（143a），
（143b）にさらに細溝（144）を連成したものであり、
この細溝（144）があればアーク（32）の伸長効果はさ
らに大きくなる。

第６図は、固定導体（５）の変形例を示している。固定
導体（５）はＵ字状に成形されアークランナー（51）が
取り付けられている。このようにすれば、Ｕ字状の導体
を流れる電流によつてアーク（32）は電磁力を受けてさ
らに伸長する。第７図のようにアークランナー（51）を
固定導体（５）の接点（６）の近傍に取り付けてもよ
い。

第８図はアークホーン（82）を可動導体（８）に取り付
けたものであり、この形状もアーク（32）の伸長に有効
である。第９図は他の可動導体（８）のさらに他の変形
例を示す。先端部分に溝（83）を設けることで電流Ｉを
整形し、アーク（32）に強い電磁力を働かせることもで
きる。

第10図は、第１の消弧板群（141）の各消弧板（14a）を
一定の角度θをもつてそれぞれを配置したものであり、
このようにすれば消弧板（14a）の背部（145）の間で起
る絶縁破壊が防止できる。

第11図は消弧室（13）の他の例であり、第１の消弧板群
（141）と第２の消弧板群（142）とのなす角度θを鋭角
に設定したものである。この場合、第１の消弧板群（14
1）と第２の消弧板群（142）の間に空間をもたせ、第１
の消弧板群（141）と第２の消弧板群（142）とによる力
の方向が大きくとれる角度であればよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、消弧室に複数の消弧板を１組
とする２組の消弧板群を接触子の開閉方向に並設し、両
消弧板群を互に不平行に配置することにより、アークの
足が長くなつてアーク全長にわたる絶縁回復力が大とな
り、したがつて高圧しや断が可能となる開閉器を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る開閉器における消弧室の一例を
示す斜視図、第２図は同消弧室を含む要部の構成を示す
斜視図、第３図はこの発明の開閉器におけるアークの大
電流期間中の様子を説明する図、第４図は電流零点近傍
のアークの様子を説明する図、第５図は消弧板の溝部の
変形例を示す平面図、第６図および第７図は固定導体の
変形例を示す側面図、第８図および第９図は可動導体の
変形例を示す側面図、第10図は第２の消弧板群の配置状
態の変形例を示す断面図、第11図は第１の消弧板群と第
２の消弧板群の配置角度の説明図、第12図〜第14図は従
来の回路しや断器の断面図、第15図（ａ），（ｂ）は従
来の開閉器のアークの伸長状態の説明図である。 （３）……筐体、（４）……固定接触子、（５）……固
定導体、（６）……固定接点、（７）……可動接触子、
（８）……可動導体、（９）……可動接点、（13）……
消弧室、（14a），（14b）……消弧板、（32）……アー
ク、（51）……アークランナー、（81）……先端面、
（141）……第１の消弧板群、（142）……第２の消弧板
群、（143a），（143b）……溝部、（144）……細溝、
θ……角度。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接点および接点が固定された導体からなる
   １対の電気接触子と、これら電気接触子を収納した絶縁
   性の筐体と、上記筐体内に設けられて１対の電気接触子
   間に生じるアークを消弧するための消弧室とを有する開
   閉器において、上記消弧室は、複数枚の消弧板を１組と
   して電気接触子の開閉方向に並設された２組の消弧板群
   を備え、両消弧板群を互いに不平行に配置し、上記１対
   の電気接触子が開極動作を完了した時の一方の電気接触
   子を構成する導体の接点より消弧室側の導体先端面の少
   なくとも一部が、上記両消弧板群のあわせ部に面してい
   るように設定されていることを特徴とする開閉器。
2. 【請求項２】上記１対の電気接触子の一方が固定接触子
   で、他方が可動接触子であり、固定接触子はアークラン
   ナーを有し、開極動作を完了した時に上記両消弧板群の
   あわせ部に可動接触子の接点より消弧室側の導体先端部
   の少なくとも一部が面するように設定されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の開閉器。
3. 【請求項３】上記消弧板群を構成する消弧板は磁性材料
   により構成され、両消弧板群のうちの、固定接触子に近
   い側の消弧板群の各消弧板は馬蹄形に成形され、該消弧
   板のＵ字状の溝部の底部には、アークを誘引するための
   細溝が連成されてなる特許請求の範囲第２項記載の開閉
   器。
4. 【請求項４】固定接触子に近い側の消弧板群において、
   それぞれの消弧板は、一定の角度をなして配置されてな
   る特許請求の範囲第１項，第２項または第３項記載の開
   閉器。