JPH07111854B2

JPH07111854B2 - 開閉器

Info

Publication number: JPH07111854B2
Application number: JP61173748A
Authority: JP
Inventors: 博之笹尾; 末信浜野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPS63102130A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は電気回路の開閉器に関するものであり、特
に、接触子の開離時に発生するアークを有効に駆動する
ようにした開閉器に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は特開昭53−117767号公報に示されたノズルに磁
石が設けられていない従来の開閉器の一例（以下、第１
例という）の投入状態を示す部分縦断面図であり、ま
た、第４図は実開昭59−77742号公報に示されたノズル
に磁石が設けられている従来の開閉器の一例（以下、第
２例という）の開離状態を示す部分縦断面図である。

各図において、符号（１）は第１の端子板、（２）は第
１の端子板（１）に取り付けられている第１の接触子で
ある固定接触子、（３）は固定接触子（２）に対して接
触する第２の接触子である可動接触子、（４）は可動接
触子（３）に摺接する集電子、（５）は集電子（４）が
取り付けられている第２の端子板、（６）は一方の端部
が第１の端子板（１）に固着され、他方の端部に開口部
を有する外筒、（７）は外筒（６）の上記開口部に固着
された絶縁物から成るノズルであつて、可動接触子
（３）が挿入されて摺動可能に形成されている貫通孔
（7a）を有している。（８）はノズル（７）に設置され
ている環状のノズル側磁石、（９）は外筒（６）に囲ま
れて形成されている絶縁消弧ガスの貯留室、（9a）は貯
留室（９）の絶縁消弧ガスが出入りする貯留室口、（1
0）は可動接触子（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、（11）は円筒状に形成さ
れ、その一端面が外筒（６）の外表面に取り付けられて
いるシリンダ、（12）は可動接触子（３）に取り付けら
れてシリンダ（１）の内周面に摺接するピストン、（1
3）はシリンダ（12）と外筒（６）の底面に囲まれて形
成され、可動接触子（３）の矢印Ａ方向の移動時に形成
される負圧室である。

次にこの従来装置の第1,第２例の動作について説明す
る。

この開閉器が投入状態で、電流が第１の端子板（１）か
ら固定接触子（２）へ、そして可動接触子（３）から集
電子（４）を介して第２の端子板（５）へ流れている場
合、可動接触子（３）が駆動機構（図示しない）によつ
て矢印Ａ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、両接触子間にアーク（10）が
発生する。

このアーク（10）はそれ自身圧力を持ち、アーク圧力と
貯留室（９）内の絶縁消弧ガス例えばSF₆ガス圧力との
バランスにより、アーク（10）とSF₆ガスとの間で質量
エネルギーのやりとりをする。すなわち、アーク発生
後、アーク圧力は貯留室（９）内のSF₆ガス圧力よりも
高くなり、アークSF₆ガスへの質量エネルギーの流れが
存在し、SF₆ガス圧力を昇圧する。次にアーク発生後、
電流のピーク時を過ぎて電流が零になる過程で、アーク
圧力はSF₆ガス圧力よりも低くなり、SF₆ガスのアークへ
の吹付けによつてアークを消弧に至らしめる。

また、第２例のように、ノズル（７）に環状のノズル側
磁石（８）を有するものにあつては、そのノズル側磁石
は軸方向に磁化されており、貯留室口（9a）で半径方向
成分を含む第１の磁束（φ_３）を生じる。この第１の磁
石（φ_３）によりアーク（10）は周方向に力を受け、回
転アークとなつて半径方向に引き伸ばされることによ
り、アーク（10）によるガス加熱効果を受けて、貯留室
（９）内のガス圧力を上昇させる。

次に、アーク発生後、電流のピーク時を過ぎて電流が零
になる過程で、絶縁消弧ガスの吹付けによつて、アーク
は消弧に至らしめられる。

なお、ピストン（12）が可動接触子（３）と共にシリン
ダ（11）内を矢印Ａ方向に移動することによつて、負圧
室（13）内の圧力を負圧にし、これによつて、小電流し
や断時にはガス圧力の上昇しにくい貯留室（９）からの
絶縁消弧ガスの流出を補足して、小電流しや断時におけ
る消弧を補助するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の開閉器は以上のように構成され、
アークエネルギーによつて絶縁消弧ガス圧力を高圧にし
て、アーク電流の零になる過程で絶縁消弧ガスをアーク
へ吹き付けているため、アークエネルギーが小さい小電
流のしや断の場合には、絶縁消弧ガス圧力が上昇しにく
く、従つて、絶縁消弧ガスのアークへの吹き付けが十分
でなくて消弧能力に限度があるという欠点があつた。

また、第２列においても、ノズル側磁石（８）が軸方向
に磁化されているために、貯留室口（9a）部の第１の磁
束（φ_３）の半径方向成分は少なく、従つて、その方向
の磁力が弱いために、貯留室口（9a）のアーク（10）に
働く周方向駆動力は小さく、その結果、貯留室口（9a）
の絶縁消弧ガスの加熱効果も少ない。従つて、貯留室
（９）の絶縁消弧ガスの圧力上昇は少なく、そのために
アーク（10）への絶縁消弧ガスの吹付力も弱まり、充分
な消弧効果が得られないという問題点を有していた。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、小電流しや断時における消弧能力の向上した
開閉器を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る開閉器は、第１の接触子の外側に非磁性
のホルダーを設け、かつ軸方向に磁化されている環状の
若しくは環状に配されている磁石を、第１の接触子とノ
ズルとの間でホルダーに保持させ、さらに磁石により発
生する互いに反対向きの半径方向磁束の位置を、ともに
アーク発生位置に一致させたものである。

〔作用〕

この発明に係る開閉器では、ホルダーに設けられている
磁石の形成する磁束がアークと交差することにより、ア
ークを駆動して引き伸ばすことにより、アークによる絶
縁消弧ガスの加熱効果を増加し、従つて、貯留室のガス
圧力上昇度を高めるために、アークエネルギーの小さい
小電流しや断時においても、充分なガス吹付け、効果を
有し、消弧能力を向上させる。

〔実施例〕

以下、この発明をその実施例を示す図に基づいて説明す
る。

第１図はこの発明に係る開閉器の第１実施例の開放状態
を示す部分縦断面図である。なお、図中第３図および第
４図に示す従来装置におけるものと同一部分は同一符号
を付している。

第１図において、符号（21）は固定接触子（２）の外側
にその一端を第１の端子板（１）に取り付けて設けられ
ている棒状あるいは管状の非磁性体からなるホルダー、
（22）はホルダー（21）の先端部に設けられている磁石
であつて、（φ_１）はこの磁石（22）がつくる磁束であ
る。

この第１実施例は上記のように構成されており、ホルダ
ー（21）に設けられている例えば筒状の軸方向に磁化さ
れている磁石（22）は貯留室口（9a）において半径方向
成分を有する磁束（φ_１）を形成している。

一方、固定接触子（２）と可動接触子（３）との間にア
ーク（10）が発生すると、アーク（10）は、上記磁束
（φ_１）と交差する。従つて、アーク（10）は周方向に
駆動力を受け、半径方向に引き伸ばされるので、アーク
による絶縁消弧ガスの加熱効果により、貯留室（９）内
のガス圧力は上昇し、アークへの昇圧した絶縁消弧ガス
吹付効果により、消弧能力を向上させている。

また、この第１実施例では、磁石（22）が固定接触子
（２）とノズル（７）との間に配置されているとともに
軸方向に磁化されているので、磁束（φ_１）の半径方向
成分の向きが磁石（22）に対して固定接触子（２）側と
ノズル（７）側とで反対向きになる。このため、固定接
触子（２）側とノズル（７）側とでアーク（10）の回転
駆動方向が反対向きとなり、アーク（10）が捩られるか
たちとなり、従ってアーク（10）が効果的に引き伸ばさ
れ、消弧性能が向上する。

なお、上記第１実施例では上がＳ極、下がＮ極となるよ
うに磁石（22）を配置したが、その逆であってもよい。

また、第２図に示すものは、この発明の第２実施例であ
って、ノズル（７）にノズル側磁石（８）が設けられて
いるものの一例の開放状態を示す部分縦断面図である。

第２図において、第１図と異なるところは、軸方向に磁
化されているノズル側磁石（８）がノズル（７）に設け
られており、それによる磁束（φ_３）が生じていること
である。従って、両磁束（φ_１）と（φ_３）とは、貯留
室口（9a）において半径方向の磁束を強め合うように作
用している。

このような第２実施例のものでは、固定接触子（２）と
可動接触子（３）との間にアーク（10）が発生すると、
アーク（10）は、上記の強め合った磁束（φ_１＋φ_３）
と交差する。従って、アーク（10）はより強力な駆動力
を受けて半径方向に引き伸ばされることになり、消弧能
力が一層向上する。

また、これらの磁石の材質としては、上記各実施例と
も、例えばフェライト系、アルニコ系、サマリウム系希
土類およびネオジウム・鉄・ボロン系磁石などがある
が、磁力の強い磁石であればより消弧効果は大きい。

なおまた、磁石（21）およびノズル側磁石（８）の極性
は、相互に強め合うように構成されるならば反転させて
もよい。

また、ノズル側磁石（８）は半径方向に磁化してもよ
い。

さらに、ホルダー（21）は、非磁性であれば、絶縁物で
もよく、あるいは、金属でも良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、第１の接触子の内側
又は外側にホルダーを設け、その先端に磁石を設けてい
るので、アークの駆動力が増してアークが引き伸ばさ
れ、絶縁消弧ガスの加熱効果が上昇して、小電流しや断
時にあつても、消弧能力を高められる開閉器が得られる
効果を有している。

また、磁石が第１の接触子とノズルとの間に配置されて
いるとともに軸方向に磁化されているので、磁束の半径
方向成分の向きが磁石に対して第１の接触子側とノズル
側とで反対向きになり、しかもこれら互いに反対向きの
半径方向磁束の位置を、ともにアーク発生位置に一致さ
せたので、第１の接触子側とノズル側とでアークの回転
駆動方向が反対向きとなり、アークが捩られるかたちと
なり、従ってアークを効果的に引き伸ばすことができ、
消弧能力を一層高められる開閉器が得られる効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による開閉器の開放状態
を示す部分縦断面図、第２図はこの発明の第２実施例を
示す部分縦断面図、第３図および第４図は従来の開閉器
の投入および開放状態を示す２例の部分縦断面図であ
る。図において、（２）……第１の接触子（固定接触子）、
（３）……第２の接触子（可動接触子）、（６）……外
筒、（７）……ノズル、（８）……ノズル側磁石、
（９）……貯留室、（9a）……貯留室口、（10）……ア
ーク、（21）……ホルダー、（22）……磁石、（φ_１）
……第２の磁束、（φ_３）……第１の磁束。なお、各図中、同一符号は同一また相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−63733（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−197144（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−77741（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の接触子、この第１の接触子に対して
開閉動作をする第２の接触子、上記第１の接触子を収納
し絶縁消弧ガスを貯留する貯留室を形成する外筒、およ
びこの外筒の上記第２の接触子側の一端に設けられて上
記第２の接触子が摺動可能に挿入されるノズルを有する
開閉器において、上記貯留室内であって上記第１の接触
子の外側に設けられた非磁性体からなるホルダーと、上
記第１の接触子と上記ノズルとの間の上記第１の接触子
のアーク発生部近傍で上記ホルダーに保持されていると
ともに、軸方向に磁化されている環状の若しくは環状に
配されている磁石とを備えたことを特徴とする開閉器。
【請求項２】外筒に設けられているノズルに環状の若し
くは環状に配した磁石が設けられている特許請求の範囲
第１項記載の開閉器。