JPH113625A - 交流電流を流している間に分離できる接点を持つ電気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接点数を減少して、非常に簡単な手段の使用
により他の放電の危険を大幅に減少すると同時に、切り
離しの速さおよび安全に優先度を与える電気装置を得
る。 【解決の手段】 各極電流路に、主導体を通じて端子Ｂ
１とＢ２に接続された固定接点Ａ１，Ａ２と、アーク収
集部Ｆ１，Ｆ２に近接するブリッジ１２に設けられた可
動接点Ｃ１，Ｃ２とを備える。アーク収集部Ｆ１，Ｆ２
は分路導体Ｅ２，Ｅ１を介して反対側の主導体に接続さ
れる。他の放電の危険を最少にする単一アーク分路を切
り離すために、各分路導体には一方向電気部品Ｄ２，Ｄ
１が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２つの固定接点と
１つの可動接点ブリッジとを有する少なくとも１つの極
電流路を備え、接点ブリッジは固定接点と協働する可動
接点を備え、開放位置から閉鎖位置まで、又は閉鎖位置
から開放位置まで動くことができてそれぞれ極電流路を
形成するか、又は、極電流路を遮断する、分離可能な二
重交流遮断接点を有する電気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高エネルギーを切り替えるためと、多数
の切り替えサイクルを行うためとの少なくとも１つを行
うためにこの種の電気装置が使用される時は、遮断時に
生じるアークが接点に厳しい条件を課し、従って接点を
早期に磨耗させる。接点の遮断によって生じたアーク
は、この分野の当業者が周知の手段で減少させることが
望ましい。

【０００３】１つの既知のやり方は、遮断装置に分路を
形成することである。その遮断装置では、各極が主電流
路と、遮断が行われた時に電流が主電流路から分路され
ている電流路へ切り替えられて接点を遮断し、接点の磨
耗を減少するように配置された並列接続された電流路と
を含む。

【０００４】フランス特許第１５３２４３３号が、電流
の半サイクル毎に、対応するダイオードによって、固定
接点の開放中に、可動接点と固定接点との間に発生した
アークを固定電極へ移転させる、簡単な遮断装置を特に
記載している。しかしこの場合には、１つの半サイクル
に遮断が起きたとすると、アークの根が固定接点から固
定電極へ移転させられるのに、次の半サイクル中に遮断
が起きたとすると、アークの根が可動接点から固定電極
へ移転させられるために、遮断条件が一様ではない。さ
らに、最初の半サイクル中に固定接点から移転させられ
たアークが、次の半サイクル中に固定接点の余りに近く
にあるために、アークが回復させられたり、他の放電が
生ずる非常に高い危険が存在する。固定電極と可動接点
との間の間隔を広げることによってこの問題を避けよう
とする試みがされたとすると、消弧手段の寸法を過大に
しなければ遮断が遅すぎることになる。

【０００５】ドイツ特許第３００５８７７号が、各遮断
領域に２対の固定接点と、連続磁界発生器とを有し、１
つの可動接点に近接する２つの電極が他の可動接点に近
接する２つの電極に対応するダイオードとを介して相互
に接続される二重遮断装置を記述している。このように
して、各遮断点で発生されたアークが磁界によって対応
する電極対へ転換されると、電流は常に接点を流れず、
電流が零まで減少する次の時に電流の遮断が起きる。こ
の装置は、２つのアークが存在する場合しか動作しない
ことが欠点である。したがって、分路された電流路のイ
ンピーダンスが２つのアークの各々のインピーダンスを
必ず含み、その結果は遮断領域の少なくとも１つに他の
アークの放電の高い危険が存在する。そのアーク放電は
大きい消弧手段を用いて減少しなければならない。

【０００６】さらに、陰極アークの根よりも陽極アーク
の根により誘電体の不連続を克服することが容易である
ことが知られている。この装置では、可動接点に近接す
る分路電極との間の間隙を飛び越す際に、陰極アークの
根よりも陽極アークの根を使用するか、又は陽極アーク
の根よりも陰極アークの根を使用するかの選択を行うこ
とは容易ではない。その理由は、それが陽極アークの根
から遮断領域の１つへの飛び越し、及び陰極アークの根
から他の遮断領域への飛び越しを必ず伴うからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような種類の装置における接点数を減少して、非常に
簡単な手段の使用による他の放電の危険を大幅に減少す
ると同時に、遮断の速さ及び安全に優先度を与えること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、主導体を通じ
て対応する極電流路接続端子に接続された固定接点と、
この固定接点と協働して極電流路を接続したり、遮断し
たりする可動接点とを有する少なくとも１つの遮断領域
と、遮断アークによって起動でき、対応する可動接点か
ら短い誘電体距離の所に置かれたアーク収集部と、対応
する一方向電子部品とを備える、遮断領域に関連させら
れた分路電流路と、を少なくとも１つの極電流路に備え
る、交流電流を流している間に分離できる接点を持つ電
気装置に関する。

【０００９】本発明の装置は、２つの遮断領域を備え、
可動接点は接点ブリッジの上に置かれ、２つのアーク収
集部が分路導体をそれぞれ介して反対側の主導体にそれ
ぞれ接続され、かつ、一方向電子部品をそれぞれ介して
遮断が行われた時に、端子間に単一のアーク分路電流路
を設定するように、半サイクル毎に単一のアークの根を
集めるために２つのアーク収集部が並べられることを特
徴とする交流電流を流している間に分離できる接点を持
つ。

【００１０】接点が離れると、この電気装置は低インピ
ーダンス電流路と、アークが回復されるという危険が非
常に低いことが利点であると考えられる。主導体が延長
部により接点ブリッジにほぼ平行に延長させられ、この
延長部は対応するアーク収集部から短い距離であるから
有利である。一方向部品はそれのアノード又はカソード
が、求められる遮断条件の関数としての要求に応じて、
対応するアーク収集部に接続される。アノードスイッチ
ングが一般に好ましく、したがって、各ダイオードのカ
ソードが適切な分路導体に対応するアーク収集部に接続
される。一方向部品は、分路導体上に配置されている電
流制限装置に直列にできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
しく説明する。図１に示す電気装置１０は、例えば、ハ
ウジング内にいくつかの二重遮断極電流路１１を有する
接触器のためのものである。この電気装置では制御器Ｍ
の作用のもとで接点を開放することができる。極電流路
１１はそれぞれ主導体Ｅ１，Ｅ２を介して接続端子Ｂ
１，Ｂ２に接続される２つの固定接点１３，２３を有す
る。接点ブリッジ１２を制御器Ｍによって動かすことが
できる。この接点ブリッジは、固定接点１３，２３に接
離する２つの主接点１４，２４を有する。

【００１２】２つのアーク収集部Ｆ１，Ｆ２が可動接点
１４，２４の近くで接点ブリッジ１２に面して設けられ
る。従って、それらのアーク収集部はブリッジから互い
に逆向きに離れている。アーク収集部Ｆ１は分路導体Ｌ
２を介して、主導体Ｅ２上の、それに特有の固定接点２
３に対応する接続端子Ｂ２との間の点Ｐ２に接続され
る。同様に、アーク収集部Ｆ２は分路導体Ｌ１を介し
て、主導体Ｅ１上の、それに特有の固定接点１３に対応
する接続端子Ｂ１との間の点Ｐ１に接続される。

【００１３】接続端子Ｂ１とＢ２の間を１方向にのみ電
流を流すために、各分路導体Ｌ２，Ｌ１に一方向電子部
品Ｄ２，Ｄ１が接続される。それらの部品Ｄ２，Ｄ１は
ダイオードである。それらの部品は、それのオン、オフ
制御を求められた時に制御できる半導体部品で構成する
こともできる。

【００１４】接点対１３及び１４と、２３及び２４の近
くに、実際の接点を含む接触及び遮断領域Ｚ１，Ｚ２が
ある。それらの接触及び遮断領域Ｚ１，Ｚ２でアークが
発生する。そして、消弧領域へアークが向けられて消さ
れる。遮断時に２つの遮断領域Ｚ１，Ｚ２で発生したア
ークを分路するように、各接触及び遮断領域Ｚ１，Ｚ２
に外部磁界を発生させるための磁界発生器Ｈ１，Ｈ２が
組合わされる。磁界発生器Ｈ１，Ｈ２は、本発明の付随
的な効果である遮断速度を高めるための磁界発生器Ｈ
１，Ｈ２を小型にできる。例えば、磁界発生器は永久磁
石と磁気回路との組合わせとすることができる。それら
の磁界発生器は図１に破線で示されており、その作用を
図２ないし図５に矢印ｈ１，ｈ２で表している。

【００１５】接触及び遮断領域Ｚ１，Ｚ２ではアークの
根の電流路内の素子が適切なやり方で製作されることに
注目されたい。図示の製作態様では、主導体Ｅ１，Ｅ２
はＪ形をしている。そのＪ形はアークの移動を助長し、
ブリッジ１２に平行なホーン又はレールなどの延長部
Ｅ′１及びＥ′２が接点１３，２３の外側に延出する。
同様に、アーク収集部Ｆ１，Ｆ２はブリッジ１２に平行
なホーン又はレールなどの延長部Ｆ′１及びＦ′２を有
する。それらの延長部は可動ブリッジ１２に接近するア
ーク収集点を構成する。このアーク収集点は非常に狭い
誘電体間隙Ｇ１，Ｇ２によってブリッジの対応する端部
から隔てられる。アーク収集部Ｆ１，Ｆ２の形はアーク
の移動を助長し、他の放電を阻止するために適切であっ
て、例えば、Ｊ形である。本発明の電気装置は消弧構造
を縮小し、又は解消することさえできるが、この種の構
造のリブ（ｒｉｂ）に延長部Ｅ′，Ｆ′を設けることが
できる。

【００１６】以下に、図２ないし図５を参照して本実施
形態の動作を説明する。固定接点１３，２３をここでは
Ａ１，Ｃ２で示し、可動接点１４，２４をＣ１，Ａ２で
示して、それらの接点は陽極性（Ａ）又は陰極性（Ｃ）
を意図したものである。また同様に、延長部Ｅ′１，
Ｆ′１をＡ′１，Ｃ′１で示し、延長部Ｅ′２，Ｆ′２
をＣ′２，Ａ′２で示す。接点は最初は閉じられており
（図２参照）、交流電流ｉが端子Ｂ１からＢ２まで循環
し、かつ端子Ｂ２からＢ１まで循環すると仮定する。

【００１７】可動ブリッジ１２が開いて電流ｉが端子Ｂ
１からＢ２まで循環すると、接点Ａ１とＣ１の間にアー
クａ₁ が現れ、接点Ａ２とＣ２の間にアークａ₂ が現れ
る。（図３参照）。電流は主導体Ｅ１，Ｅ２を流れ続
け、アークａ₁ とａ₂ が磁界Ｈ１，Ｈ２によって右へ転
じられようとする（図３）。可動接点Ａ２と、アーク収
集部Ｆ２の延長部Ａ′２との間の間隙Ｇ２からの陽極交
差モードに組合わせたダイオードＤ１の極性について行
われる選択でアークａ₂ の切り替えが容易にされる。ア
ークａ₂ が間隙Ｇ２を通ると、延長部Ａ′２とＣ′２と
の間にアークａ₃が現れる。その後で電流は端子Ｂ１と
Ｂ２の間を、最初はダイオードＤ１を通って分路導体Ｌ
１を流れ、その後で主導体Ｅ２を流れ、副次的に、主導
体Ｅ１と、アークａ₁ と、ブリッジ１２と、アークａ₂
と、主導体Ｅ２とを通じて短時間流れ続ける。

【００１８】主電流路のインピーダンスが高いために、
アークａ₁ とａ₂ は消され、その後で全電流がアークａ
₃ に沿って流れて（図５）、その後で電流が零を次に通
る時にアークは消える。このようにして接点上における
アークａ₁ とａ₂ が最小にされる。アークの一方のそれ
のアーク収集部への好ましい飛び越しは、導電部の形状
及び配置の固有の消弧と、磁界発生器Ｈ１，Ｈ２により
行われる補助消弧とによって助長されることが観察され
るであろう。この好ましい飛び越しは、ブリッジの２つ
の側に組合わされたアークの根の陽極と陰極との分化
と、磁界によりアーク移動の向きの違いとによっても助
長され、切り替えを一層早くして、他の放電の危険を最
小にする分岐回路にアークインピーダンスのほんの一部
が存在するようにする。

【００１９】端子Ｂ２からダイオードＤ２を通って端子
Ｂ１に流れる半サイクルでも動作は同じである。ダイオ
ードＤ１，Ｄ２は図６のように接続することもできる。
この場合には、アークは可動接点１４からそれの陰極の
根を通じてアーク収集部Ｆ１まで切り替わる。接触器と
して説明したこの装置は遮断器とすることもできる。遮
断器としてのこの装置の１つの応用においては、電流制
限器１５を分路導体Ｌ１，Ｌ２に設けると有利である
（図６の破線参照）。代わりに（図７参照）、ダイオー
ドブリッジの対角点の間に１つの電流制限器１５を組合
わせることによって、ダイオードブリッジを形成するた
めに２個のダイオードを各分路導体に設けることも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気装置の一実施形態の概略構成を示
す回路図。

【図２】遮断中における装置内での電流の流れの第１の
段階を示す略図。

【図３】遮断中における装置内での電流の流れの第２の
段階を示す略図。

【図４】遮断中における装置内での電流の流れの第３の
段階を示す略図。

【図５】遮断中における装置内での電流の流れの第４の
段階を示す略図。

【図６】本発明の電気装置の他の実施形態の構成を示す
回路図。

【図７】本発明の電気装置の更に他の実施形態の構成を
示す回路図。

【符号の説明】

１０ 電気装置 １１ 極電流路 １２ 接点ブリッジ ２５ 電流制限器 Ｂ１，Ｂ２ 端子 Ｅ１，Ｅ２ 主導体 Ｅ′１，Ｅ′２ 延長部 Ｆ１，Ｆ２ アーク収集部 Ｌ１，Ｌ２ 分路導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック、オリファン フランス国ナンテール、リュ、ド、ガルシ ュ、108 (72)発明者 レイモン、プリュムレ フランス国アスニエール、シュール、セー ヌ、リュ、デュ、メスニル、205

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主導体を通じてそれぞれ極電流路の接続端
   子に接続された固定接点と、この固定接点と協働して極
   電流路を接続する可動接点とを有する少なくとも１つの
   遮断領域と、 遮断アークによって起動でき、対応する可動接点から短
   い誘電体距離をおいて位置するアーク収集部と、対応す
   る一方向電子部品とを備える、前記遮断領域に関連させ
   られた分路電流路と、 を少なくとも１つの極電流路（１１）に備える、交流電
   流を流している間に分離できる接点を持つ電気装置にお
   いて、 装置は２つの遮断領域を備え、可動接点は接点ブリッジ
   （１２）の上に置かれ、 ２つのアーク収集部（Ｆ１，Ｆ２）が分路導体（Ｌ１，
   Ｌ２）をそれぞれ介して反対側の主導体（Ｅ２，Ｅ１）
   にそれぞれ接続され、かつ、一方向電子部品（Ｄ２，Ｄ
   １）をそれぞれ介して遮断が行われた時に、端子（Ｂ
   １，Ｂ２）の間に単一のアーク分路電流路を設定するよ
   うに、半サイクル毎に単一のアークの根を集めるために
   ２つのアーク収集部が並べられることを特徴とする交流
   電流を流している間に分離できる接点を持つ電気装置。
2. 【請求項２】前記主導体（Ｅ２，Ｅ１）が延長部（Ｅ′
   １，Ｅ′２）により前記接点ブリッジ（１２）にほぼ平
   行に延長させられ、その延長部は対応するアーク収集部
   （Ｆ′１，Ｆ′２）である請求項１に記載の電気装置。
3. 【請求項３】前記一方向部品（Ｄ２，Ｄ１）はそれのア
   ノード又はカソードが、要求に応じて、対応するアーク
   収集部に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の
   電気装置。
4. 【請求項４】前記一方向部品（Ｄ２，Ｄ１）は、分路導
   体上に配置されている電流制限装置（１５）に直列であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の電気装置。
5. 【請求項５】前記アーク収集部（Ｆ１，Ｆ２）へ転じさ
   せるために磁界発生器（Ｈ１，Ｈ２）が各接点と遮断領
   域（Ｚ１，Ｚ２）に関連させられることを特徴とする請
   求項１に記載の電気装置。