JPH08287813A - 限流素子および配線用遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接点の消耗が少なく、確実に再通電可能で損
失も少なく異常温度上昇も防止できるような信頼性の高
い限流素子および配線用遮断器を得る。 【構成】 限流動作時にアークが発生する接触子対３
０、６０の少なくとも接点１０、４０部分を筒状絶縁物
７０内空間に設け、この接触子対と抵抗体８０を電気的
並列に接続し、通常通電時にはバネ９０等により適切な
接圧を持って接触子対を接触させている。また、接触子
対が、一端に可動接点が固着されたほぼ棒状の導体部を
有する可動子と、上記可動接点と接離可能な固定接点が
一端に固着されたほぼ棒状の導体部を有する固定子とを
具備しており、少なくとも上記接点近傍の棒状導体部が
中空状に形成されている。また、少なくとも上記接点近
傍の棒状導体部の側面に回転方向が上記可動子側と固定
子側では互いに逆方向となるような螺旋状の溝が形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、限流動作時にアーク
を発生する限流素子および配線用遮断器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図５０は例えば特公平１―４３９７３号
公報に示された従来の配線用遮断器を示す部分断面図、
図５１は図５０の右側面図、図５２は図５０に示した限
流素子の電気的接続状態を説明する簡略構成図である。
図において、３０は可動子であり、可動接点１０と磁性
材料からなる支持体１５を有する。６０は固定接点４０
を有する固定子である。接触子対は前記可動子３０と前
記固定子６０により構成される。２８０は前記接触子対
と電気的直列に接続される励磁コイル、９０は前記接触
子対の接点１０、４０に適切な接触圧力を発生させるバ
ネ、９５はバネかけ、７０は接触子対を囲む筒状絶縁
物、１１０は筒状絶縁物７０に設けた排気穴、１３５は
ピストン、３００はパッキン、１５０ａ、ｂは端子部、
１４０は限流素子１３０と導体２９０により電気的直列
接続される遮断器、２５０は遮断器のハンドルである。

【０００３】次に動作について説明する。通常通電時、
限流遮断器には遮断器１４０、導体２９０、励磁コイル
２８０、可動子３０、固定子６０、端子部１５０bの経
路で電流が流れる。限流素子１３０が限流動作を行うべ
き大きさの電流が流れると、可動接点１０と固定接点４
０との間の電磁反発力により接点が開極しアークが発生
する。このアークにより接点間の圧力が上昇するので、
可動子３０のピストン１３５がバネ９０の力に抗して押
し動かされる。さらに、可動子３０の一部は磁性材料の
支持体１５により構成されているので、コイルプランジ
ャを構成する励磁コイル２８０からも同時にその開極を
支援する力を受ける。この可動子３０が開極方向に移動
するときに、可動接点背面側の気体が排気穴１１０より
排気され、アークにより上昇した圧力が付加的に排出さ
れる。そして、バネ９０の力に抗して開極を保持するの
に十分な圧力を維持できなくなるまで開極が保持され
る。

【０００４】続いて、限流素子を通過する電流が減少
し、アークの圧力がある値以下に減少すると、バネ９０
の力により可動子３０は閉極動作を開始する。この時、
閉極過程を遅延させるために、排気穴１１０は閉極方向
に対して鋭角をなすように設けられており、排気の流体
抵抗を大きくしている。また、この排気穴１１０の方向
は、開極動作時の排気の流体抵抗が小さくなる傾斜とな
る。

【０００５】このようなアークを発生する限流素子で
は、主に接点１０、４０間に発生する電気抵抗と励磁コ
イル２８０のインダクタンスとにより、回路を流れる事
故電流が限流される。この接点対はシリンダー状の狭い
空間に設けられているので、限流動作時に発生するアー
クの圧力が上昇し、アークの抵抗率が高くなる。従っ
て、限流に必要な高いアーク抵抗が得られる。また、図
３０では円筒形のパッキン３００により閉極時のピスト
ン１３５が封止されているので、僅かな過電流でもパッ
キン３００内空間の圧力が十分上昇し、接触装置が開極
して限流が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の限流素子は以上
のように構成されており、励磁コイル２８０と接触子対
３０、６０とが電気的直列に接続されているので、限流
動作中において、全ての電流が接点対１０、４０を通過
する。そのため、接点１０、４０間に注入されるエネル
ギーが大きく、接点１０、４０の消耗が激しく、限流動
作後の再通電時において、通電不能、接点接触抵抗が増
大することによる通電損失や接点接触面での異常温度上
昇等の問題があった。さらに、このような限流素子を用
いた配線用遮断器では、上記接点接触面での異常温度上
昇のために端子部の温度が上がり規格をオーバーした
り、周囲の絶縁物の劣化を速めたり、遮断器１４０の電
流検出部の動作特性にも悪影響を及ぼして誤差の原因と
なるというような問題点があった。また、従来の限流素
子では、限流動作時の可動子３０の開極を助けるため
に、励磁コイル２８０が必要であり、装置が大型化する
という欠点があった。また、従来の限流素子では、可動
子３０の全ての部分がシリンダー状空間内にあるので、
開極動作にともない可動接点１０背面側の圧力が上昇
し、可動子３０の開極速度があまり速くならないという
問題点があった。

【０００７】本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、限流動作による接点等の消耗が少
なく、限流動作後においても確実に再通電可能で損失も
少なく接点接触面での異常温度上昇も防止できるような
信頼性の高い限流素子および配線用遮断器を得ることを
目的としている。

【０００８】さらに、限流性能の優れた信頼性の高い限
流素子を得ることを目的としている。

【０００９】さらに、限流動作時における限流素子内の
圧力上昇による破損を防止できる信頼性の高い限流素子
を得ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る限流素子は、限流動作時に開極して接点間にアークが
発生する接触子対と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物
と、通常通電時に上記接触子対の接点に接圧を発生させ
る手段と、上記接触子対と電気的並列に接続された抵抗
体とを備えたものである。

【００１１】請求項２記載の発明に係る限流素子は、限
流動作時に開極して接点間にアークが発生する接触子対
と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物と、通常通電時に上
記接触子対の接点に接圧を発生させる手段とを備えた限
流素子において、上記接触子対が、一端に可動接点が固
着されたほぼ棒状の導体部を有する可動子と、上記可動
接点と接離可能な固定接点が一端に固着されたほぼ棒状
の導体部を有する固定子とを具備しており、少なくとも
上記接点近傍の棒状導体部が中空状に形成されているも
のである。

【００１２】請求項３記載の発明に係る限流素子は、限
流動作時に開極して接点間にアークが発生する接触子対
と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物と、通常通電時に上
記接触子対の接点に接圧を発生させる手段とを備えた限
流素子において、上記接触子対が、一端に可動接点が固
着されたほぼ棒状の導体部を有する可動子と、上記可動
接点と接離可能な固定接点が一端に固着されたほぼ棒状
の導体部を有する固定子とを具備しており、少なくとも
上記接点近傍の棒状導体部の側面に回転方向が上記可動
子側と固定子側では互いに逆方向となるような螺旋状の
溝が形成されているものである。

【００１３】請求項４記載の発明に係る限流素子は、請
求項１記載のものにおいて、抵抗体を筒状絶縁物の周囲
に配置したものである。

【００１４】請求項５記載の発明に係る限流素子は、請
求項１ないし４の何れかに記載のものにおいて、接触子
対を構成する少なくとも一方の可動子の可動接点以外の
一部が開極動作により筒状絶縁物に囲まれる空間外に移
動するように構成したものである。

【００１５】請求項６記載の発明に係る限流素子は、請
求項１ないし４の何れかに記載のものにおいて、可動接
点の最大開極位置近傍より開極方向側または固定接点近
傍に排気穴を設けたものである。

【００１６】請求項７記載の発明に係わる限流素子は、
請求項１ないし４の何れかに記載のものにおいて、筒状
絶縁物の内面に対して可動子の少なくとも一部がピスト
ン状になるように構成したものである。

【００１７】請求項８記載の発明に係わる限流素子は、
請求項１ないし４の何れかに記載のものにおいて、筒状
絶縁物の内部で少なくとも一方の接触子の接点近傍に当
該接触子と同電位となる転流電極を設けたものである。

【００１８】請求項９記載の発明に係わる配線用遮断器
は、異常電流を検出し自動的に電路を開放する手段を筐
体内に有する配線用遮断器において、上記電路と直列に
接続された請求項１ないし３の何れかに記載の限流素子
を上記筐体内に組み込んだものである。

【００１９】請求項１０記載の発明に係わる配線用遮断
器は、電路を開放する手段として、少なくとも一つの接
触子対とこの接触子対で発生するアークを消孤する消孤
室を有する請求項９記載の配線用遮断器において、限流
素子内の圧力を上記消孤室に導く手段を有するものであ
る。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明における抵抗体は、接触子
対と並列に接続され、限流動作時に上記接触子対を流れ
る電流の一部が上記抵抗体に分流するので、接点の消耗
が減少する。

【００２１】請求項２記載の発明における限流素子は、
可動導体または固定導体から接点接触点までの電流経路
が接点表面に対して平行な成分が大きくなるように構成
したので、大電流が流れたときの接点反発力が増大し、
可動子の開極速度が大きくなりアーク電圧の立ち上がり
が速くなる。その結果、限流性能が向上し、接点消耗が
低減される。

【００２２】請求項３記載の発明における限流素子は、
可動導体と固定導体の電流が互いに逆回転の螺旋状に流
れるように構成したので、大電流が流れたときに可動導
体と固定導体の間に電磁反発力が働き、可動子の開極速
度が大きくなりアーク電圧の立ち上がりが速くなる。そ
の結果、限流性能が向上し、接点消耗が低減される。

【００２３】請求項４記載の発明における抵抗体は、筒
状絶縁物の周囲に配置され、少ない部品数で筒状絶縁物
の補強が可能となる。

【００２４】請求項５記載の発明における可動子は、ア
ークの圧力に押されて開極し、この開極にともない可動
子の可動接点と反対側の部分が筒状絶縁物に囲まれる空
間の外に移動するので、アークの圧力を効果的に開極の
力に利用できる。その結果、限流性能が向上する。

【００２５】請求項６記載の発明における排気穴は、可
動接点の最大開極位置近傍より開極方向側または固定接
点近傍に位置し、アークの圧力の一部を外部に排出する
ことにより筒状絶縁物内の圧力の異常上昇を防止し、且
つ、可動接点または固定接点表面への溶融物等の付着を
防ぐ。その結果、限流性能が向上する。

【００２６】請求項７記載の発明における可動子は、そ
の一部が筒状絶縁物の内面に対してピストン状になり、
可動子と筐体のしゅう動部がアークに直接暴露されない
ので、溶融物等が前記しゅう動部に付着することを防げ
る。

【００２７】請求項８記載の発明における限流素子は、
可動接点と固定接点間のアークが転流電極間に転流する
ように構成したので、可動接点と固定接点の損傷を低減
することができる。

【００２８】請求項９記載の発明における配線用遮断器
は、請求項１記載の限流素子を用いたので、限流素子の
接点消耗が少なく、再通電時の通電不能や接点接触面で
の異常温度上昇等による不都合を防止できる。

【００２９】請求項１０記載の発明における配線用遮断
器は、短絡遮断時に限流素子内部の圧力により消孤室へ
ガスを吹き付けるように構成したので、消孤室内のガス
の流れが強まり遮断性能が向上する。

【００３０】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の実施例１を図について説明す
る。図１において、３０は可動接点１０を有する可動子
であり、固定接点４０を有する固定子６０と接触子対を
形成する。可動子３０は、上下方向に移動可能にしゅう
動接触子１０１により電気的に導体２９０と接続されて
おり、バネ９０により適切な圧力にて可動子３０と固定
子６０とが接触する。また、７０は筒状絶縁物であり、
同図では、前記接触子対が見えるように一部を切り欠い
ている。８０は前記接触子対と電気的並列に接続されて
いる抵抗体であり、限流動作時に流れる電流により溶断
しない熱容量を有している。３４０はネジである。ま
た、図２は、図１の限流素子の電気的接続状態を示した
簡略構成図である。

【００３１】図１、２に示す限流素子では、通常通電時
の主な電流は、端子部１５０ａ、導体２９０、しゅう動
接触子１０１、可動子３０、固定子６０、端子部１５０
ｂの経路で流れ、抵抗体８０にはほとんど電流が流れな
い。この時の主な通電損失は、しゅう動接触子１０１と
可動子３０との接触面での発熱、および、可動接点１０
と固定接点４０との接触面での発熱であり、図５０〜５
２で示した従来の限流素子に比べ、励磁コイル２８０が
直列接続されていない分だけ通電損失が減少する。

【００３２】事故が発生し限流素子に所定の値以上の電
流が流れると、接点１０、４０接触面の接触点への電流
集中により発生する電磁反発力が、バネ９０による接圧
に勝り接点１０、４０を開極する。開極と同時に接点１
０、４０間にはアークが発生し、筒状絶縁物７０と両接
点１０、４０とに囲まれる空間の圧力が急上昇する。こ
の圧力により可動子３０の開極動作が加速され、瞬時に
最大開極位置に達する。この時、筒状絶縁物７０を有機
絶縁物などのガスを発生し易い材料で構成すると、先述
の圧力上昇が一層速くなり、開極速度が向上する。

【００３３】この接点１０、４０間に発生したアークは
電流の増大とともに径方向に膨張し、絶縁物から発生す
る蒸気により冷却されるとともに、筒状絶縁物７０内の
圧力の上昇にともないアークを形成しているプラズマ粒
子間の衝突が増大してアーク抵抗が上昇する。従って、
接触子対３０、６０間の電位差が増大し電流の一部が並
列接続されている抵抗体８０へと分流する。なお、並列
抵抗体８０の抵抗値は、事故回路の電流をどの程度限流
するかにより決定される。また、並列抵抗体８０は、限
流動作時に流れる電流により溶断しない容積を有する必
要がある。

【００３４】この抵抗体８０への分流により、接点１
０、４０を通過する電流値が減少し、両接点１０、４０
の消耗を抑えることができる。従って、事故電流限流遮
断後の再通電においても、接点１０、４０間の通電損失
が大幅に増加することがなく、繰り返し限流動作を実現
できる。

【００３５】ところで、図５０に示す従来の限流素子で
は、可動子３０の全ての部分がほぼ密閉された筐体内に
設けられており、可動子３０をアークの圧力にて素早く
開極させようとすると、排気穴１１０が必ず必要とな
る。この従来の限流素子において排気穴１１０を設けな
いと、可動子３０前面（アークが発生する面）の圧力上
昇とほぼ同時に可動子３０背面の圧力も上昇するので、
アークによる圧力上昇を可動子の開極力に効果的に利用
できない。一方、図１に示す限流素子では、可動子３０
の一部が、筒状絶縁物７０内のアークが発生する空間の
外に飛び出るように設けられているので、アークの発生
にともなって可動子３０がアークの圧力におされて素早
く開極する。従って、可動子３０は、筒状絶縁物７０、
可動子３０および固定子６０に囲まれる空間の圧力上昇
を効率的に開極の力として利用でき、さらに、開極にと
もなって前記空間の容積が増加していくので必ずしも排
気穴を必要としない。

【００３６】また、抵抗体８０への分流発生後は、アー
クへ注入されるエネルギーが図３０に示す従来例に比べ
減少するので、筒状絶縁物７０内空間の圧力が限流動作
後半において異常上昇することを防止でき、この異常圧
力上昇に起因する筒状絶縁物７０の破損を防止すること
が可能となる。

【００３７】実施例２．次に、本発明の実施例２を図３
について説明する。この例では、筒状絶縁物７０の周囲
に抵抗体８０が配置されている。すなわち、筒状絶縁物
７０の回りを筒状の抵抗体８０が覆っている。尚、図３
では可動子３０と固定子６０の構成が見えるように、筒
状絶縁物７０と抵抗体８０の一部を切り欠いて内部を示
している。バネ９０は、図１の実施例とは異なり筒状絶
縁物７０と可動子３０との間に有り、可動子３０に設け
たバネかけ９５にかかっている。また、この限流素子の
電気的接続は、図２に示したものと同じである。

【００３８】先述のように、限流動作時には接点間にア
ークが発生し、筒状絶縁物７０内空間の圧力が上昇す
る。図１に示した限流素子では、この圧力上昇により筒
状絶縁物７０等が破損することがあり、これを防ぐため
の補強部品が必要となることがある。しかし、新たな部
品を用いると限流素子が複雑化、大型化する。そこで、
図３の実施例では、抵抗体８０を筒状にして筒状絶縁物
７０を覆うことにより抵抗体８０に補強部品の機能をも
たせ、部品点数を増やすことなく小型で筒状絶縁物７０
等が破損しにくい限流素子を実現できる。

【００３９】ところで、抵抗体８０の抵抗値は断面積に
反比例し、長さに比例する。一方、熱容量を決定する容
積は断面積に比例し、長さに比例する。従って、小型化
のために抵抗体８０の長さに制限がある場合、抵抗率の
低い材料を用いると、必要な熱容量を確保できる断面積
では所望の値より小さい抵抗値しか得られず、抵抗率の
高い材料を用いると、所望の値の抵抗値を得る断面積で
は必要な熱容量を確保できないことがある。因って、両
方の要求を満たす断面積が存在するように適切な抵抗率
の抵抗体を選ぶ必要がある。

【００４０】実施例３．本発明の実施例３を図４につい
て説明する。図４におけるしゅう動接触子１０１は、前
述の図３に示した限流素子と異なり筒状絶縁物７０の内
側の空間において可動子３０と接触するように設けられ
ている。尚、図４では、簡略のため端子部１５０ａは省
略したが例えばしゅう動接触子１０１に接続されてい
る。図５は、図４の筒状絶縁物７０と抵抗体８０の一部
を取り去ってしゅう動接触子１０１と可動子３０に関す
る部分を取り出したものである。

【００４１】図３に示すように、しゅう動接触子１０１
が筒状絶縁物７０の外部空間に設けられている場合、限
流動作時に可動子３０としゅう動接触子１０１の間に大
きな電流が流れると、可動子３０としゅう動接触子１０
１の接触面にて電磁反発力が働き接触点が浮いて可動子
３０としゅう動接触子１０１との間にアークが発生する
恐れがある。このアークにより、可動子３０としゅう動
接触子１０１の溶着等が発生し、可動子３０がしゅう動
不能になるなどの問題が発生することがある。そこで、
図４のように筒状絶縁物７０の内側空間にしゅう動接触
子１０１を設けると、筒状絶縁物７０内空間の圧力上昇
によってしゅう動接触子１０１が図中の矢印の方向に力
を受けるので、先述の接触点が浮くことによるアークの
発生を防ぐことができる。

【００４２】また、図４では、図３の抵抗体８０としゅ
う動接触子１０１を接続する導体２９０に相当する部品
を省略、抵抗体８０としゅう動接触子１０１を直接接続
している。このような一体化により、さらに小型化でき
る。

【００４３】実施例４．本発明の実施例４を図６につい
て説明する。図６に示す限流素子では、可動子３０と抵
抗体８０とを可とう導体１００にて接続している。この
ように可とう導体１００を用いると、先述の図３の示す
ようにしゅう動接触子１０１を利用した場合に発生する
幾つかの問題を解決できる。例えば、可動子３０としゅ
う動接触子１０１間アークの発生による可動子３０のし
ゅう動不能、可動子３０としゅう動接触子１０１間の接
触抵抗による通電損失、限流動作時に発生する溶融物や
加工時に発生する屑などが可動子３０としゅう動接触子
１０１間に挟まることによる異常温度上昇などである。
尚、図６では、簡略のため端子部等は省略している。

【００４４】実施例５．本発明の実施例５を図７につい
て説明する。図７に示す限流素子では、可動子３０と抵
抗体８０とを導体にて構成されるベローズ１０２にて接
続している。このようにベローズ１０２を用いると、先
述の図６の実施例で示したものと同様な効果が得られ
る。

【００４５】また、図８は、図７のベローズ１０２の部
分断面図であり、図中、黒の矢印が電流の方向を示して
いる。このベローズ１０２の電流方向を示す矢印は、互
いに隣り合う矢印と反対方向となっている。従って、互
いに隣り合う矢印で示される電流は互いに反発し合い、
ベローズ１０２が伸びる方向、言い替えれば、開極動作
を支援する方向（図８中、白抜き矢印の方向）へと可動
子３０を押し上げる。さらに、ベローズ１０２を用いる
ことによりアークが発生する筒状絶縁物内の空間を密閉
でき、アーク発生にともなう圧力を可動子３０の開極に
効果的に利用できる。このような理由により、図７に示
すような構成にすると、限流素子の開極速度が向上し、
アーク電圧の上昇速度が速くなり、限流性能が一層向上
する。

【００４６】実施例６．本発明の実施例６を図９につい
て説明する。図９は、実施例６による限流素子の要部で
ある可動子３０、抵抗体８０の一部、およびベローズ１
０２を示しており、抵抗体８０の内側に配置されている
筒状絶縁物は省略している。この例では、図７の限流素
子と異なり、ベローズ１０２を筒状絶縁物内の空間側に
設けてあり、アーク発生にともなう圧力によりベローズ
１０２は縮む方向に動き、可動子３０の開極を支援す
る。しかしながら、先述のようにベローズ１０２に電流
を流すとベローズ１０２は伸びる方向に力を受けるの
で、可動子３０の開極を妨げる。そこで、可動子３０と
抵抗体８０との電気的接続をベローズ１０２と別部品
（例えば、可とう導体）にて行い、ベローズ１０２を絶
縁体もしくは高抵抗体にて構成するとよい。

【００４７】実施例７．本発明の実施例７を図１０につ
いて説明する。図１０に示す限流素子では、リボン状の
抵抗体８０を筒状絶縁物７０に巻つけるように配置して
いる。この限流素子の回路は、図１１に示すように、接
触子対３０、６０に並列して抵抗とコイル８０が直列に
接続された形で表わせる。このような回路構成では、ア
ーク発弧直後の限流動作初期における接触子対３０、６
０から抵抗体８０への電流の転流が、コイル成分の付加
により図２の実施例１のような抵抗成分のみの場合に比
べてゆるやかになる。そのため、接点間の初期アーク
に、より大きなエネルギーが注入され、筒状絶縁物７０
内空間の圧力が素早く立ち上がるので、可動子３０の開
極速度をより速くすることができる。

【００４８】また、抵抗体８０を筒状絶縁物７０に巻つ
けるように配置することにより、抵抗体８０の長さを長
くすることができ、小形の限流素子においても所望の抵
抗値を持つ抵抗体８０を得ることが可能となる。

【００４９】実施例８．本発明の実施例８を図１２につ
いて説明する。図１２に示す限流素子では、接点接触面
に適切な接触圧力を与えるバネ９０を抵抗体８０の上方
に設けている。図１３は図１２の限流素子を上方から見
た平面図であり、図１４は図１３のＡ−Ａ線断面図であ
る。尚、図１４におけるバネ９０は、自然長より伸びた
状態である。

【００５０】図３の実施例２では、バネ９０を筒状絶縁
物７０の内部空間に設けているが、この内部空間はアー
クの発生にともない非常に高温・高圧となるので、バネ
９０が鈍ってしまい限流動作後の再通電時に十分な接圧
が得られない恐れがある。そこで、図１２のようにバネ
９０を筒状絶縁物７０の外に設ければ、バネ９０が高温
・高圧の状態にさらされることがなく、バネ９０の鈍り
が生じ難い。

【００５１】尚、図１２〜図１４では、可動子３０と抵
抗体８０の電気的接続をしゅう動接触子１０１にておこ
なったが、図１５に示す変形例のように、可とう導体１
００にて接続してもよい。

【００５２】実施例９．この発明の他の実施例を図１６
について説明する。図１６に示す限流素子では、筒状絶
縁物７０および抵抗体８０を貫通する排気穴１１０を設
けている。図１７は図１６の限流素子を上方から見た平
面図であり、図１８は図１７のＡ−Ａ線断面図である。
図１８に示すように、排気穴１１０は、可動接点１０の
最大開極位置近傍より開極方向側すなわちこの例では最
大開極位置における可動接点１０の接触面より図に向か
って上方に配置されている。

【００５３】図３に示す実施例２では、アークが発生す
る筒状絶縁物７０内の空間はほぼ密閉されており、可動
子３０の開極動作により内部空間容積が増加する。しか
し、可動子３０が最大開極位置に達し、ストッパ等にて
可動子３０の動きが制限されると上記容積は一定とな
る。このような容積が制限された密閉空間にてアークを
発生させると空間内の圧力は数十気圧以上まで上昇する
ことがあり、限流素子が破損する恐れがある。

【００５４】そこで、図１６に示すように排気穴１１０
を設けると、筒状絶縁物７０内空間の圧力が外部に逃
げ、上記破損を防ぐことができる。さらに、排気にとも
ない筒状絶縁物７０内空間の溶融物、煤などを限流素子
外部に排出でき、溶融物、煤などが接点１０、４０接触
面に付着することに起因した再通電時の異常温度上昇を
防ぐことができる。特に、図１８に示すように、排気穴
１１０を最大開極位置における可動接点１０の接触面近
くに設けることにより、可動接点１０接触面への上記付
着を効果的に防げ、限流動作後も可動接点１０表面を通
電に適した状態に維持できる。

【００５５】また、排気穴１１０は、開極初期において
は可動接点１０の背面に位置するので、開極動作時には
可動子３０の開極動作を妨げず、閉極動作時には排気穴
１１０が両接点１０、４０間にある場合に比べて可動子
３０により押し出されるガスが排気され難く、閉極動作
が遅れる。従って、限流動作後の接点の溶着を防ぐこと
ができる。

【００５６】実施例１０．本発明の実施例１０を図１９
について説明する。図１９に示す限流素子では、限流動
作時の排気ガスが上方に排出されるように排気穴１１０
を可動子３０側の導体２９０に設け、さらに、可動子３
０に前記排気ガスの圧力を受ける受圧板３５０を設けて
いる。受圧板３５０には、案内棒３６０が貫通する複数
の穴が設けられ、開閉極動作時の可動子３０のブレを防
ぐ構成となっている。

【００５７】このような構成にすると、限流動作時の圧
力上昇による限流素子の破損の防止、筒状絶縁物７０内
空間の溶融物、煤などの限流素子外部への排出等が可能
となる。さらに、排気ガスの圧力を受圧板３５０で受け
ることにより可動子３０の開極に利用できる。

【００５８】ところで、開極と同時に発生したアークの
エネルギーにより筒状絶縁物７０内空間の圧力が上昇す
る。この圧力は、排気穴１１０からのガス排気により外
部に排出される。可動子３０が最大開極位置に達し閉極
動作に移った時点においても、外部圧力より筒状絶縁物
７０内空間の圧力の方が高いので、排気穴１１０からの
ガスの排出が持続する。さらに、可動子３０の閉極動作
により筒状絶縁物７０内のガス空間の容積が減少するの
で、筒状絶縁物７０内空間のガスが押し出される。この
ようなガス排気の圧力をも受圧板３５０にて受けるの
で、可動子３０の閉極動作をいっそう遅らせることとな
り、接点の溶着を防止できる。

【００５９】また、図１９の実施例では、可動子３０の
一部を管状にし、その中に接圧を発生するバネ９０を配
置している。このような構成にすると、バネ９０がアー
クによる高温・高圧ガスに暴露されることがないので限
流動作後のバネ９０の鈍りを防止できる。

【００６０】実施例１１．本発明の実施例１１を図２０
について説明する。図２０に示す限流素子では、筒状絶
縁物７０および抵抗体８０を貫通する排気穴１１０を設
けてあり、排気穴１１０は固定接点４０近傍に配置され
ている。

【００６１】このような構成にすると、限流動作時の圧
力上昇による限流素子の破損の防止、筒状絶縁物７０内
空間の溶融物、煤などの限流素子外部への排出等が可能
となる。この溶融物、煤などの排出により、再通電時の
異常温度上昇を防ぐことができ、特に、図２０に示すよ
うに、排気穴１１０を固定接点４０の接触面近くに設け
ることにより、限流動作後も固定接点４０表面を通電に
適した状態に維持できる。

【００６２】図２０の実施例の変形例を図２１に示す。
図２１では、固定子６０側の導体２９０に排気穴１１０
を設けており、図２０の実施例と同様な効果を発揮す
る。

【００６３】実施例１２．本発明の実施例１２を図２２
について説明する。図２２に示す限流素子では、可動接
点１０とバネかけ９５との間の部分に、筒状絶縁物７０
の内側をシリンダーとするピストン１３５を設けてい
る。

【００６４】このような構成にすると、開極と同時に発
生したアークの圧力の殆ど全てが、可動接点１０とピス
トン１３５に加わるので、可動子３０の開極速度を速め
ることができる。特に、筒状絶縁物７０、可動子３０、
固定子６０に囲まれたアークが発生する空間の容積が小
さい開極直後において、上記効果が顕著となる。また、
ピストン１３５を設けることにより、バネ９０が直接ア
ークに暴露されることがないので、限流動作後のバネ９
０の鈍りを防止できる。さらに、ピストン１３５を設け
ることにより、溶融物、煤などがしゅう動接触子１０１
と可動子３０の間にはさまり可動子３０が閉じた状態に
復帰不能になるのを防止でき、繰り返し限流動作の信頼
性を向上できる。

【００６５】尚、図２２では、バネかけ９５とピストン
１３５をそれぞれ設けたが、これらを同一の部品にて構
成してもよい。

【００６６】実施例１３．図２３は本発明の実施例１３
による限流素子の接触子構造を示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。他の構成は例えば図１や図３の実
施例と同様である。図において、２０は一端に可動接点
１０が固着されたほぼ棒状の導体部すなわち可動導体、
５０は一端に固定接点４０が固着されたほぼ棒状の導体
部すなわち固定導体である。本実施例では、可動子３０
を構成する可動導体２０と固定子６０を構成する固定導
体５０が中空状になっている。

【００６７】このような接触子構造の限流素子では、接
点反発力が強化される。図２４は接点１０、４０が接触
しているときの接点内部の電流経路を模式的に示した図
である。可動接点１０と固定接点４０の接触は実際には
多数の微小接触点で形成されている。この微小接触点を
図では黒丸Ｐで表わしている。電流が可動子３０から固
定子６０へ流れる場合、可動導体２０が中空状のため可
動導体２０から可動接点１０へ電流が流れ込む場所は図
２４に示すように可動接点１０の周辺部１１に限られ
る。可動接点１０の周辺部１１に流れ込んだ電流は、微
小接触点Ｐに向かって図の矢印で示すような経路で流れ
る。固定接点４０側でも同様に、各微小接触点Ｐに流れ
込んだ電流は固定接点４０と固定導体５０の接続部、す
なわち固定接点４０の周辺部４１に向かって、図の矢印
で示すような電流経路をとる。このために可動接点１０
と固定接点４０の内部の電流は、接点表面に平行で互い
に逆方向の成分が多くなる。この結果、可動接点１０と
固定接点４０の内部の電流Ｉ₁とＩ₂間には電磁反発力が
働く。従って、接点接触点の電流集中に起因する接点反
発力だけを利用した例えば実施例１に示した限流素子の
可動子３０の開極力よりも、本実施例における可動子３
０の開極力は大きくなる。このように接点反発力が強化
されるために、事故電流などの大電流が流れたときの可
動子３０の開極初期の速度が高まり、大電流の流れはじ
めのアークが急速に伸ばされるためアーク電圧の立ち上
がりが速くなる。この結果、事故電流が発生した場合の
限流素子の動作（限流作用）が早まり、より保護性能が
向上する。

【００６８】この後の動作は実施例１と同様、図２５に
示すようにアークＡが発生し可動接点１０と固定接点４
０及び筒状絶縁体７０で囲まれた限流素子の内部空間７
５の圧力が上昇すると、可動子３０の開極はさらに加速
され、可動子３０は最大開極位置に達する。また同時に
アーク電圧により並列抵抗体（図示せず）に事故電流が
分流し、アーク電流が減少するため可動接点１０、固定
接点４０の損傷が低減することなども同様である。

【００６９】ところで、限流動作中の接点消耗は、接点
１０、４０に注入されるエネルギーにより決定される。
前記エネルギーは、電極降下電圧と接点１０、４０を通
過する電流値との積を、アークが発弧している時間範囲
にて積分した値とほぼ等しい。電圧降下電圧はほぼ一定
と考えることができるので、限流動作中の接点消耗は接
点１０、４０を通過する電流値により決定されると言え
る。従って、限流性能の向上により接点１０、４０を通
過する電流値を小さくすることは、同時に接点消耗の低
減を実現することに等しい。これらより、図２３に示す
接触子構造を用いることにより、限流素子の接点消耗を
より低減できると言える。

【００７０】実施例１４．図２６は上記実施例１３の変
形例による接触子構造を示す。本実施例１４では、可動
導体２０は中空状ではあるが底部２５を持ち、可動接点
１０の全面が底部２５にロウ付け等により接続されてい
る。底部２５の厚さｄをある程度小さくしておけば、上
記実施例１３と同様な効果がある。さらに本実施例で
は、可動導体２０と接点１０のロウ付け面積を広くとれ
るためにロウ付けの信頼性が増す。また接点１０が可動
導体２０に広い面積で接続されているために、接点１０
から導体２０に熱が逃げ易く、通電時の接点１０の温度
上昇が低減される。なお、上記説明では可動導体２０が
底部２５を持つ場合について示したが、中空状の固定導
体５０も同様な底部を持ち、同様に固定接点４０がロウ
付けされていてもよく、同様の効果が得られるのは言う
までもない。

【００７１】実施例１５．図２７は実施例１５による限
流素子の接触子構造を示す。本実施例では、可動接点１
０と固定接点４０の表面の中央部に凸部６５を形成し、
互いに中央の凸部６５のみで接触するように構成してあ
る。このような構成にすると、図の矢印に示したように
互いに電磁反発力を作用し合う接点１０、４０内部の電
流成分が更に増え、より一層の接点反発力の強化が図ら
れる。

【００７２】実施例１６．図２８は実施例１６による限
流素子の接触子構造を示し、他の構成は例えば図１や図
３と同様である。本実施例においては、可動導体２０と
固定導体５０の側面に螺旋状の溝２１、５１が形成され
ており、これらの二つの溝２１と５１の螺旋の回転の方
向が互いに逆方向になっている。

【００７３】事故電流などの大電流が流れるときは、大
電流の流れはじめのｄＩ／ｄｔ（但しＩは電流、ｔは時
間を表す）が大きいため、いわゆる表皮効果により電流
は導体２０、５０の側面部に多く流れようとする。本実
施例に示す接触子構造では導体２０、５０の側面には螺
旋状の溝２１、５１があるため、事故電流などの大電流
の流れはじめでは導体２０、５０には螺旋状の溝２１、
５１に沿って電流Ｉ₁、Ｉ₂が流れる。図２９に示すよう
に、この電流による可動子３０と固定子６０の軸（図中
に一点鎖線で示す）方向の磁界Ｂは、可動導体２０の溝
２１と固定導体５０の溝５１の螺旋の向きが逆方向のた
めに、互いに逆方向となり可動子３０と固定子６０の間
には反発力が生じる。この結果、事故電流などの大電流
が流れたときの可動子の開極初期の速度が高まり、大電
流の流れはじめのアークが急速に伸ばされるためアーク
電圧の立ち上がりが速くなる。従って、本実施例に示す
接触子構造を採用すると、事故電流が発生した場合の限
流素子の動作（限流作用）が早まり、より限流性能が向
上する。

【００７４】ところで、すでに実施例１３で説明したよ
うに、限流性能の向上は限流動作中の接点消耗の低減に
つながる。従って、図２８に示すように螺旋状の溝２
１、５１を設けることにより、限流素子の接点消耗を低
減できると言える。さらに、図２８のように螺旋状の溝
２１、５１を設けると、開極距離がある程度以上になる
と接点１０、４０表面近傍にて縦磁界（接点接触面に垂
直方向の磁界）が発生し、アークが接点１０、４０表面
に均一に安定して広がる。従って、アークスポットが接
点１０、４０の一部に集中することによる局所的な接点
消耗を防止することができる。

【００７５】実施例１７．上記実施例１６では螺旋状の
連続した溝２１、５１を導体２０、５０の側面に形成し
ているものを示したが、溝を設けると、導体２０、５０
の機械的強度の低下は避けられない。そこで、図３０に
示すように、溝２１、５１を螺旋に沿って飛び飛びに設
けることにより、上記機械的強度の低下をある程度おさ
えることができる。

【００７６】実施例１８．上記実施例１６、１７では、
導体２０、５０の側面の表面に表皮効果により電流が流
れるときに、螺旋状の溝２１、５１により螺旋状の電流
となるように構成しているが、図３１に示すように導体
２０、５０を中空の導体とし側面から中空部に貫通して
螺旋状の溝すなわちスリット２２、５２を設けて（換言
すれば、リボン状の導体を螺旋状に巻回して）導体２
０、５０の電流路を螺旋状に構成してもよい。この構成
では、表皮効果に関係なく導体２０、５０の電流は全て
が螺旋状となり可動子３０、固定子６０を互いに反発さ
せる電磁力が発生する。従って、可動導体２０、固定導
体５０の全ての電流による電磁力により可動子３０が開
極するため、限流性能がさらに向上する。

【００７７】実施例１９．上記実施例１８において、図
３２に示すように可動導体２０、固定導体５０の中空の
部分に例えば棒状の磁性体８５を設けてもよい。磁性体
としては、鉄やフェライト等が使用できる。このように
構成すると、導体２０、５０を流れる螺旋状の電流が磁
性体８５を巻いているので、これらの電流による磁場が
強められ可動子３０に働く電磁力が更に増加し、限流性
能も増加する。

【００７８】実施例２０．図３３は本発明に対応する限
流素子の実施例を示す断面図である。本実施例では、筒
状絶縁体７０の内部には可動子３０と固定子６０の他に
転流電極１２０ａ、１２０ｂが設けられている。図に示
すように摺動接触子１０１によって可動子３０と電気的
に接続されている可動子側の導体２９０に可動子側の転
流電極１２０ａが設けられている。可動子側の転流電極
１２０ａは、可動子側の導体２９０の筒状絶縁体７０の
内側に向く面に可動子３０と同心円筒状の凸部として形
成されている。また固定子側の転流電極１２０ｂは、固
定子６０が取り付けられている固定子側の導体２９０の
固定子６０が取り付けられている面に、固定子６０と同
心円筒状の凸部として設けられている。尚、図３３では
可動子３０を固定子６０に適切な接圧をもって接触させ
ておくためのバネは、省略している。

【００７９】このような構成の限流素子では、大電流が
流れて前に述べたように接点反発力と接点間に発生した
アークによる圧力上昇によって可動子３０が開極したと
きに、可動接点１０および固定接点４０の各々の近傍に
同電位の転流電極１２０ａと１２０ｂがあるために、図
３４に示すように可動接点１０、固定接点４０上のアー
クの足が、転流電極１２０ａ、１２０ｂにも広がる。接
点表面に注入される主なアークのエネルギーは電気的な
エネルギーであり、これは接点表面の単位面積あたり電
流密度に電極降下電圧を乗じた値である。従ってアーク
の足が転流電極１２０ａ、１２０ｂに広がると接点１
０、４０上の電流密度が減少するため、接点１０、４０
へのエネルギー入力が減少する。この結果、本実施例の
ように転流電極１２０ａ、１２０ｂを設けると可動接点
１０、固定接点４０の損傷を低減することができる。こ
の結果、限流動作後の接点の接触抵抗の劣化を抑えるこ
とができ、通電損失を更に減少させることができる。

【００８０】また本実施例のように、転流電極１２０
ａ、１２０ｂが筒状絶縁体７０の内面に接していると、
アークの足が転流電極１２０ａ、１２０ｂに広がるとア
ークの熱が筒状絶縁体７０に一層吸収され筒状絶縁体７
０の発生ガスが多くなり、限流素子の内部空間７５の圧
力上昇が速くなって可動子３０の開極速度が増大すると
いう効果もある。この結果、限流性能も向上する。

【００８１】尚、上記実施例では転流電極１２０ａ、１
２０ｂを可動子３０側と固定子６０側の両方に設けた
が、接点の損傷を低減する必要のある方だけに転流電極
を設けても良い。また図３５に示すように、アークの足
が接点１０、４０と転流電極１２０ａ、１２０ｂ以外に
広がらないように接点１０、４０と転流電極１２０ａ、
１２０ｂの間を絶縁物７１ａ、７１ｂで絶縁してもよ
い。

【００８２】実施例２１．図３６は本発明の実施例２１
による限流素子を示す断面図で、開極状態を示してい
る。本実施例においては、上記実施例２０と同様に可動
接点１０、固定接点４０の近傍に転流電極１２０ａ、１
２０ｂが設置されているが、図に示すように開極時の可
動接点１０と固定接点４０の間の距離Ｌ₁より、可動子
側の転流電極１２０ａと固定子側の転流電極１２０ｂの
間の距離Ｌ₂が短くなっている。

【００８３】このような構成にすれば、限流動作時に接
点１０と４０の間に発生したアークは、可動子３０が開
極して接点１０、４０間の距離Ｌ₁が転流電極１２０
ａ、１２０ｂ間の距離Ｌ₂より長くなると、接点１０、
４０間から転流電極１２０ａ、１２０ｂ間に転流しやす
くなる。接点１０、４０から転流電極１２０ａ、１２０
ｂにアークが完全に転流しなくとも、アーク電流は、よ
り距離の短い転流電極間に流れようとするため、接点１
０、４０に流れる電流は大幅に小さくなり、接点の損傷
が抑えられる。

【００８４】実施例２２．図３７は本発明の実施例２２
による限流素子の主に可動接点１０と転流電極１２０ａ
を示す横断面図である。本実施例においては、可動接点
１０の接触表面の面積Ｓ₁に対して転流電極１２０ａの
アークが転流する面の面積Ｓ₂が大きくなるように構成
している。このような構成にすることにより、可動接点
１０上のアークの足が転流電極１２０ａにさらに転流し
やすくなる。尚、本実施例では可動子側だけを示した
が、固定子側の接点と転流電極に同様な構成を採用して
もよい。

【００８５】実施例２３．図３８は本発明の実施例２３
による限流素子の開極状態を示す縦断面図、図３９は図
３８のＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、可動子３
０と転流電極１２０ａの間に筒状絶縁体７０と同軸に円
筒状の絶縁物７１ａ、および固定子６０と転流電極１２
０ｂの間に同様な同軸円筒状の絶縁物７１ｂを設置し、
可動子３０が開極状態の時の可動接点１０の接触面が円
筒状絶縁物７１ａの穴７２ａの中にあり、また固定接点
４０の接触面は円筒状絶縁物７１ｂの穴７２ｂの中にあ
るように構成されている。すなわち、各接触面より円筒
状絶縁物７１ａ、７１ｂが突出している。

【００８６】このような構成にすると、図４０に示すよ
うに限流動作初期には可動接点１０がまだ固定子側の円
筒状絶縁物７１ｂの穴７２ｂ内にあるため、接点１０、
４０間のアークＡによる圧力が逃げずに可動接点１０を
開極方向に押す力となるので、高速に可動子１０が開極
され限流性能が向上する。また可動子１０が開極状態で
は、図３８に示したように、可動接点１０と固定接点４
０はそれぞれ円筒状の絶縁物の穴７２ａと７２ｂの中に
あるので、アーク電流は接点１０、４０間に流れにく
く、外側の転流電極１２０ａ、１２０ｂにほとんど流れ
る。この結果、接点１０、４０の損傷がさらに低減され
る。

【００８７】また、接点１０、４０間のアークを転流電
極１２０ａ、１２０ｂに容易に転流させるために図４１
に示すように転流電極１２０ａ、１２０ｂを円筒状絶縁
物７１ａ、７１ｂから飛び出させてもよい。

【００８８】実施例２４．図４２は本発明の実施例２４
による配線用遮断器を示す断面構成図である。本実施例
の配線用遮断器は、筐体２３０内に一般的な配線用遮断
器と同様に電路の開閉を行う主接触子対３７０と電流遮
断時に主接触子対３７０に発生するアークを消孤する消
孤室３８０を備えている。１９５、２０５はそれぞれ可
動接点および固定接点である。１７０は主接触子対３７
０の開閉動作を妨げないような馬蹄形の消孤板であり、
２４０はアークによる高温ガスを排出する排気孔であ
る。上記主接触子対３７０を構成する主固定子２００に
は電源側端子１５５が接続されており、主接触子対３７
０を構成する主可動子１９０は可撓導体４００で電流検
出部２１０の端子部１５３に接続されている。主可動子
１９０の開閉は回転中心２６０を中心とした回転で行わ
れ、一つには機構部２２０のハンドル２５０を操作する
ことにより手動で行われる。電流検出部２１０は、ある
規定の電流値以上の異常電流を検出したときにレバー４
１０の動きにより開極信号を機構部２２０に伝え、機構
部２２０は自動的に可動子１９０を開極する。上記検出
部２１０の他端子１５４には例えば前記実施例３で示し
た限流素子１３０の端子部１５０ａに接続されており、
この限流素子１３０も上記筐体２３０に収納されてい
る。限流素子１３０の他端子部１５０ｂは負荷側端子１
５６に接続されている。従って、本実施例の配線用遮断
器内では主接触子対３７０と電流検出部２１０及び限流
素子１３０が直列に接続されている。ここで限流素子１
３０の限流動作開始電流は、検出部２１０が開極信号を
発生する規定の電流値以上に設定してある。

【００８９】このように構成された配線用遮断器に短絡
事故などにより規定の電流値以上の大電流が流れたとき
には、電流検出部２１０が異常電流を検出し開極信号を
機構部２２０に送り、電流を遮断するために主接触子対
３７０が開極し、主接触子対３７０を構成する主可動子
１９０と主固定子２００の接点１９５、２０５の間にア
ークが発生する。一方、同時に規定以上の電流が流れた
ことにより限流素子１３０も限流動作を開始する。この
限流動作により主接触子対３７０に発生したアークの電
流は小さく制限されるため、主接触子対３７０における
電流遮断が容易に行える。尚、この実施例では例えば実
施例２で示したような抵抗体が接触子対と電気的並列に
接続された限流素子１３０を配線用遮断器の筐体２３０
内に組み込んだので、限流時における接点の消耗を低減
でき、限流動作後の再通電時に限流素子１３０の接点接
触面での異常温度上昇のために端子部１５５、１５６の
温度が上がり規格をオーバーしたり、周囲の絶縁物の劣
化を速めたり、遮断器の電流検出部２１０の動作特性に
も悪影響を及ぼして誤差の原因となるというような不都
合を防止できる。さらに、図３に示したような筒状絶縁
物７０を抵抗体８０で囲んで補強した限流素子１３０を
用いれば、限流動作時に限流素子１３０内で発生する高
圧をある程度限流素子１３０内に閉じこめることができ
るので、配線用遮断器の筐体２３０にはほとんど力が加
わらないという利点もある。

【００９０】実施例２５．上記実施例２４では、限流素
子１３０を電流検出部２１０と負荷側端子１５６の間に
接続しているが、図４３に示すように主接触子対３７０
の固定子２００と電源側端子１５５の間に限流素子１３
０を接続しても同様な効果がある。また、図４４に示す
ように、消孤室３８０の下部に限流素子１３０を設置し
てもよい。また、図４５に示すように、主接触子対３７
０の可動子１９０と電流検出部２１０の間に接続しても
同様な効果がある。また、図４６に示すように、機構部
２２０の下部に限流素子１３０を設置してもよい。

【００９１】実施例２６．図４７は本発明の実施例２６
による配線用遮断器を示す側面図である。本実施例にお
いては限流素子１３０は電流検出部２１０と負荷側端子
１５６の間に直列に接続されており、限流素子１３０に
は排気穴１１０が設けられていて、この排気穴１１０に
一端が接続され他端が主接触子対３７０の固定接点２０
５の近傍に配置された排出孔３９０を持つ導圧路２７０
が設けられている。

【００９２】図４８は本実施例の配線用遮断器の電流遮
断時の様子を示す動作説明図である。前に説明したよう
に規定値以上の電流が配線用遮断器に流れると電流検出
部２１０の開極信号により機構部２２０が動作し主接触
子対３７０の可動子１９０が開極し接点１９５と２０５
の間にアークが発生する。また同時に限流素子１３０の
可動子３０も開極し限流素子１３０の内部空間７５にも
アークが発生する。前に述べたように限流素子１３０の
内部空間７５の圧力は非常に速く上昇するため、主接触
子対３７０の消孤室３８０の圧力に比べて高くなる。こ
の圧力差により限流素子１３０の排気穴１１０を抜け導
圧路２７０を通って排出孔３９０から吹き出すガスの流
れが図の矢印で示すように形成される。この結果、消孤
室３８０内部では固定接点２０５の近傍から排気孔２４
０に向かう流れが促進される。このために主接触子対３
７０の接点１９５と２０５間のアークは消孤板１７０方
向に駆動され易く、消孤板１７０の消孤作用を受け易く
なる。この結果、主接触子対３７０における遮断性能が
向上し、優れた配線用遮断器が得られる。また排気孔２
４０方向の流れが強いため主接触子対３７０で発生した
アークによるススや金属溶融物などの生成物が消孤室３
８０から機構部２２０や電流検出部２１０へ飛んで付着
しないので、金属溶融物などによる機構部２２０などの
故障が発生せず、またススの筐体２３０への付着による
耐電圧性能の低下も避けられる。

【００９３】実施例２７．図４９は本発明の実施例２７
による配線用遮断器を示す断面構成図である。本実施例
においては、限流素子１３０は消孤室３８０の下部に設
置してあり、限流素子１３０の固定子６０が電源側端子
２０に接続されており限流素子１３０の可動子３０は主
接触子対３７０の固定子２００に電気的に接続されてい
る。限流素子１３０には主接触子対３７０の固定接点に
近い場所に排気穴１１０が設けられている構造をしてい
る。このような構造のために、限流素子内部７５の圧力
を消孤室３８０まで導く導圧路２７０を短くすることが
できるために配線用遮断器の構造が簡単になり、また導
圧路２７０による圧力低下が少ないために導圧路２７０
の排出孔３９０からのガスの吹き出しが強く消孤室３８
０の排気孔２４０方向への流れが強まる。従って、遮断
性能のより優れた配線用遮断器が得られる。

【００９４】なお、上記実施例２４〜２７では何れも抵
抗体が接触子対と電気的並列に接続された限流素子１３
０を用いた場合について説明したが、これに限るもので
はなく、例えば実施例１３〜１９で示したような中空状
の導体部２０、５０や螺旋状の溝２１、５１を有するよ
うな接触子構造の限流素子を用いてもよく、この場合も
限流動作による限流素子１３０の接点の消耗が少なく、
上記実施例２４〜２７の場合と同様の効果が得られる。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、限流動作時に開極して接点間にアークが発生する接
触子対と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物と、通常通電
時に上記接触子対の接点に接圧を発生させる手段と、上
記接触子対と電気的並列に接続された抵抗体とを備えた
ので、限流動作による接点等の消耗が少なく、限流動作
後においても確実に再通電可能な限流素子が得られる効
果がある。

【００９６】請求項２の発明によれば、限流動作時に開
極して接点間にアークが発生する接触子対と、上記接触
子対を囲む筒状絶縁物と、通常通電時に上記接触子対の
接点に接圧を発生させる手段とを備えた限流素子におい
て、上記接触子対が、一端に可動接点が固着されたほぼ
棒状の導体部を有する可動子と、上記可動接点と接離可
能な固定接点が一端に固着されたほぼ棒状の導体部を有
する固定子とを具備しており、少なくとも上記接点近傍
の棒状導体部が中空状に形成されているので、接点間の
反発力が強化され、限流動作時の可動子の開極速度を高
めてアーク電圧の立ち上がりを速めることができ、限流
性能が優れ接点消耗の低減された限流素子がコンパクト
な構成で得られる効果がある。

【００９７】請求項３の発明によれば、限流動作時に開
極して接点間にアークが発生する接触子対と、上記接触
子対を囲む筒状絶縁物と、通常通電時に上記接触子対の
接点に接圧を発生させる手段とを備えた限流素子におい
て、上記接触子対が、一端に可動接点が固着されたほぼ
棒状の導体部を有する可動子と、上記可動接点と接離可
能な固定接点が一端に固着されたほぼ棒状の導体部を有
する固定子とを具備しており、少なくとも上記接点近傍
の棒状導体部の側面に回転方向が上記可動子側と固定子
側では互いに逆方向となるような螺旋状の溝が形成され
ているので、限流素子の可動子と固定子の間に開極方向
の電磁力が働き、限流動作時の可動子の開極速度を高め
てアーク電圧の立ち上がりを速めることができ、限流性
能が優れ接点消耗の低減された限流素子がコンパクトな
構成で得られる効果がある。

【００９８】請求項４の発明によれば、抵抗体を筒状絶
縁物の周囲に配置したので、小型で破損しにくい限流素
子が得られる効果がある。

【００９９】請求項５の発明によれば、接触子対を構成
する少なくとも一方の可動子の可動接点以外の一部が開
極動作により筒状絶縁物に囲まれる空間外に移動するよ
うに構成したので、限流性能が一層向上した限流素子が
得られる効果がある。

【０１００】請求項６の発明によれば、可動接点の最大
開極位置近傍より開極方向側または固定接点近傍に排気
穴を設けたので、限流動作時における限流素子内の圧力
上昇による破損を防止でき、且つ、限流動作後の再通電
時においても通電損失が小さい小型の限流素子が得られ
る効果がある。

【０１０１】請求項７の発明によれば、筒状絶縁物の内
面に対して可動子の少なくとも一部がピストン状になる
ように構成したので、限流動作の信頼性に優れた小型の
限流素子が得られる効果がある。

【０１０２】請求項８の発明によれば、筒状絶縁物の内
部で少なくとも一方の接触子の接点近傍に当該接触子と
同電位となる転流電極を設けたので、接点の損傷が軽減
でき多数回の限流動作後でも接点接触抵抗が増大せず、
通電損失の小さな限流素子が得られる効果がある。

【０１０３】請求項９の発明によれば、異常電流を検出
し自動的に電路を開放する手段を筐体内に有する配線用
遮断器において、上記電路と直列に接続された請求項１
ないし３の何れかに記載の限流素子を上記筐体内に組み
込んだので、限流素子の接点消耗が少なく、再通電時の
通電不能や接点接触面での異常温度上昇等による不都合
を防止できる。

【０１０４】請求項１０の発明によれば、電路を開放す
る手段として、少なくとも一つの接触子対とこの接触子
対で発生するアークを消孤する消孤室を有する請求項９
記載の配線用遮断器において、限流素子内の圧力を上記
消孤室に導く手段を有するので、消孤室内のガスの流れ
が強まり遮断性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１による限流素子を一部切り
欠いて示す斜視図である。

【図２】 図１に示した限流素子の電気的接続状態を示
す簡略構成図である。

【図３】 本発明の実施例２による限流素子を一部切り
欠いて示す斜視図である。

【図４】 本発明の実施例３による限流素子の要部を一
部切り欠いて示す斜視図である。

【図５】 図４の主にしゅう動接触子と可動子を示す斜
視図である。

【図６】 本発明の実施例４による限流素子を示す斜視
図である。

【図７】 本発明の実施例５による限流素子を示す斜視
図である。

【図８】 実施例５による限流素子の動作を説明する説
明図である。

【図９】 本発明の実施例６による限流素子の要部を示
す斜視図である。

【図１０】 本発明の実施例７による限流素子を示す斜
視図である。

【図１１】 図１０に示した限流素子の電気的接続状態
を示す簡略構成図である。

【図１２】 本発明の実施例８による限流素子を示す斜
視図である。

【図１３】 図１２の限流素子の平面図である。

【図１４】 図１３の限流素子のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図１５】 本発明の実施例８による限流素子の変形例
を示す断面図である。

【図１６】 本発明の実施例９による限流素子を示す斜
視図である。

【図１７】 図１６の限流素子の平面図である。

【図１８】 図１７の限流素子のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図１９】 本発明の実施例１０による限流素子を示す
断面図である。

【図２０】 本発明の実施例１１による限流素子を示す
断面図である。

【図２１】 本発明の実施例１１による限流素子の変形
例を示す断面図である。

【図２２】 本発明の実施例１２による限流素子を示す
断面図である。

【図２３】 本発明の実施例１３による限流素子の接触
子構造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図２４】 実施例１３に係り接点が接触しているとき
の接点内部の電流経路を模式的に示す説明図である。

【図２５】 実施例１３に係り限流動作時の様子を示す
説明図である。

【図２６】 本発明の実施例１４による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図２７】 本発明の実施例１５による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図２８】 本発明の実施例１６による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図２９】 実施例１６による限流素子の動作の説明図
である。

【図３０】 本発明の実施例１７による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図３１】 本発明の実施例１８による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図３２】 本発明の実施例１９による限流素子の接触
子構造を示す側面図である。

【図３３】 本発明の実施例２０による限流素子を示す
断面図である。

【図３４】 実施例２０による限流素子の動作説明図で
ある。

【図３５】 実施例２０の変形例による限流素子を示す
断面図である。

【図３６】 本発明の実施例２１による限流素子を示す
縦断面図である。

【図３７】 本発明の実施例２２による限流素子の要部
を示す横断面図である。

【図３８】 本発明の実施例２３による限流素子を示す
縦断面図である。

【図３９】 図３８の限流素子のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図４０】 実施例２３による限流素子の動作説明図で
ある。

【図４１】 実施例２３の変形例による限流素子を示す
縦断面図である。

【図４２】 本発明の実施例２４による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４３】 本発明の実施例２５による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４４】 実施例２５の変形例による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４５】 実施例２５の変形例による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４６】 実施例２５の変形例による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４７】 本発明の実施例２６による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図４８】 実施例２６による配線用遮断器の動作説明
図である。

【図４９】 本発明の実施例２７による配線用遮断器を
示す断面構成図である。

【図５０】 従来の配線用遮断器を示す部分断面図であ
る。

【図５１】 図５０の配線用遮断器の右側面図である。

【図５２】 図５０に示した限流素子の電気的接続状態
を示す簡略構成図である。

【符号の説明】 １０ 可動接点、 ２０ 可動導体、 ２１ 可動導体
の螺旋状の溝、 ３０可動子、 ４０ 固定接点、 ５
０ 固定導体、 ５１ 固定導体の螺旋状の溝、 ６０
固定子、 ７０ 筒状絶縁物、 ８０ 抵抗体、 １
１０ 排気穴、 １２０ａ，ｂ 転流電極、 １３０
限流素子、 １３５ ピストン、 １９０ 遮断器の可
動子、 ２００ 遮断器の固定子、 ２１０ 検出部、
２２０ 機構部、 ２３０ 筐体、 ２７０ 導圧
路、 ３８０ 主接触子対の消弧室。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 限流動作時に開極して接点間にアークが
   発生する接触子対と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物
   と、通常通電時に上記接触子対の接点に接圧を発生させ
   る手段と、上記接触子対と電気的並列に接続された抵抗
   体とを備えたことを特徴とする限流素子。
2. 【請求項２】 限流動作時に開極して接点間にアークが
   発生する接触子対と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物
   と、通常通電時に上記接触子対の接点に接圧を発生させ
   る手段とを備えた限流素子において、上記接触子対が、
   一端に可動接点が固着されたほぼ棒状の導体部を有する
   可動子と、上記可動接点と接離可能な固定接点が一端に
   固着されたほぼ棒状の導体部を有する固定子とを具備し
   ており、少なくとも上記接点近傍の棒状導体部が中空状
   に形成されていることを特徴とする限流素子。
3. 【請求項３】 限流動作時に開極して接点間にアークが
   発生する接触子対と、上記接触子対を囲む筒状絶縁物
   と、通常通電時に上記接触子対の接点に接圧を発生させ
   る手段とを備えた限流素子において、上記接触子対が、
   一端に可動接点が固着されたほぼ棒状の導体部を有する
   可動子と、上記可動接点と接離可能な固定接点が一端に
   固着されたほぼ棒状の導体部を有する固定子とを具備し
   ており、少なくとも上記接点近傍の棒状導体部の側面に
   回転方向が上記可動子側と固定子側では互いに逆方向と
   なるような螺旋状の溝が形成されていることを特徴とす
   る限流素子。
4. 【請求項４】 抵抗体を筒状絶縁物の周囲に配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の限流素子。
5. 【請求項５】 接触子対を構成する少なくとも一方の可
   動子の可動接点以外の一部が開極動作により筒状絶縁物
   に囲まれる空間外に移動するように構成したことを特徴
   とする請求項１ないし４の何れかに記載の限流素子。
6. 【請求項６】 可動接点の最大開極位置近傍より開極方
   向側または固定接点近傍に排気穴を設けたことを特徴と
   する請求項１ないし４の何れかに記載の限流素子。
7. 【請求項７】 筒状絶縁物の内面に対して可動子の少な
   くとも一部がピストン状になるように構成したことを特
   徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の限流素子。
8. 【請求項８】 筒状絶縁物の内部で少なくとも一方の接
   触子の接点近傍に当該接触子と同電位となる転流電極を
   設けたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記
   載の限流素子。
9. 【請求項９】 異常電流を検出し自動的に電路を開放す
   る手段を筐体内に有する配線用遮断器において、上記電
   路と直列に接続された請求項１ないし３の何れかに記載
   の限流素子を上記筐体内に組み込んだことを特徴とする
   配線用遮断器。
10. 【請求項１０】 電路を開放する手段として、少なくと
    も一つの接触子対とこの接触子対で発生するアークを消
    孤する消孤室を有する請求項９記載の配線用遮断器にお
    いて、限流素子内の圧力を上記消孤室に導く手段を有す
    ることを特徴とする請求項９記載の配線用遮断器。