JPS59184425A - 遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遮断器において、−相当たりに２対の接触子で
構成し、可動接触子は共通な１個のものとするか、２個
として共動するようにし、その第１の接触子に１組の磁
性片を設け、第２の接触子は電源側端子と固定接触子間
に限流抵抗を直列に接続し、短絡大電流遮断時は磁性片
付の第１の接触子が開離し、その後限流抵抗が挿入され
ている第２の接触子に電流が移り移動された後可動接触
子を開離させることにより遮断容景を無限大近くにし得
るようにしたものである。

一般に遮断器は、過電流を検出して可動接触子を自動的
に開離せしめる引外し機構を有している。

従来この種の遮断器において、引外し素子に過電流が流
れて引外し機構が動作し始めてから可動接触子が開離す
るまでの所要時間が機構上の制限を受けて比較的長く、
このため瞬時に回路の遮断が行なえず接点の溶着あるい
は通電部の焼損等を惹起して高い遮断容量を得ることが
困難であった。

また、接触機構の一部を改良し、短絡大電流時に固定お
よび可動接触子間に電磁反撥力を生ぜしめて可動接触子
を開離させるもの、あるいは面接触子間に死点ばねを設
けて過電流時に面接触子間に作用する電磁反撥力により
前記ばねを転位させ、これにより可動接触子を開離させ
るものが存在する。しかしこのような電磁反撥力を利用
した遮断器にあっては、電磁反撥作用を公 生ずる最低動作電流値附近で可動接触子がごく僅か開離
した状態に浮き上り、大電流アークの発生により可動お
よび固定接点が溶融、損傷してしまう。また発生したア
ークが抵抗分として作用して回路電流が減少し、その結
果両接点が接触するが、このとき溶融された接点同志が
溶着してしまう危険性が多分にある。このような遮断器
にあっては、前記最低動作電流値が比較的高いので、中
間的な過電流事故時には過電流引外し機構の引外し特性
との協調がとれず、過電流引外し機構の瞬時遮断動作が
完遂できず、中途半端な動作に終るため上記のような損
傷を受けるという欠点があった。

また、上記の欠点を除去したものとして、特許第９６９
６７７号（昭和５４年特許出願公告第１９０６号）があ
り、可動接点側を自動例外し機構によって回動する可動
接触子支持体とこの支持体に回動自在に設けられた可動
接触子とによって構成し、更に可動接触子とその支持体
とに一組の磁性片を設け、過電流時には通常の遮断動作
を行なわせ、短絡大電流時には両磁性片間に作用する電
磁吸引力により可動接触子のみを瞬時的に少し開離させ
ると同時に自動例外し機構により可動接触子を完全に開
離させるようにした遮断器を提供している。

しかしながら、この場合においては可動接触部が常時開
閉する部分であるにも拘わらず、複雑な構造となり重量
が増すため、常時開閉の際の慣性が大きいため開放速度
・開閉性能に悪影響を与え、また開閉時の振動が常時加
わるため。

磁性片の支持部等が摩耗や損傷を受る等の欠点があった
。

また、遮断器と限流抵抗とを組み合わせて限流遮断する
方法もあるが、数句スペースが大きく、また、接触部と
直列に限流抵抗が挿入されており常時ロスが発生するた
め、設備、管理上コストアップになる等の欠点があった
。

本発明は上記のような欠点を除去したもので、−相当り
に２対の接触子で構成し、可動接触子は共通な１個のも
のとするが、２個として共動するようにし、その第１の
接触子は固定接触子を可動接触子より開ａｔする方向に
可動可能にし、この固定接触子と基台とに１組の磁性片
を設け、第２の接触子は一組源側端子と固定接触子間に
限流抵抗を直列に接続し渦電流時には可動接触子による
通常の遮−断動作を行なわせ、短絡大電流時には第１の
接触子の固定後触子に設けられた両磁性片間に作用する
電磁吸引力により固定接触子を瞬時に開離させ、従って
限流抵抗が挿入されでいる第２の接触子に電流が移り、
限流抵抗により限流された後過電流引外し機構の動作に
より可動接触子を開離させるようにし可動固定画接触子
が互に反対方向に開離する。このようにすれば両者の遮
断速度が相乗されかつ遮断距離も大となり限流効果も加
わっで遮断容量を無限大近くにすることが−できる。

以下、図面により本発明の一実施例を説明する。　　■
は絶縁材から成−るケース本体の基台、２は可動接触子
で２個の部分から成り、第１・第２の可動接触子２ａ・
２ｂは基台１に支持された取付軸３に回動自在に枢着さ
れ−でいる。４は固定接触子で可動接触子２に対向して
設けられ、２個の部分から成り、第１・第２の固定接触
子４ａ・４ｂは基台に１に数個ｋＪだ固定磁性片５およ
び固定接触基台６に支持された軸７ａ・７ｂに回動自在
に枢着されている。前記取付軸３には可動接触子２を取
付軸３のまわりには固定接触子４より開離する方向へ付
勢する反撥ばね（図示せず）が装架さ汎ている。

第１の固定接触子４ａには数個ｌ１ｌｌｌ１８を介して
揺動自在に可動磁性片９（第７図参照）を数個け、その
Ｕ字形折曲部９ａ内に固定接触子４ａが位置するように
取付けられている。この可動磁性片９に対向し共働する
固定磁性片５が基台１に数個けられている。また、基台
１に形成された電源側端子座１０に固定された電源端子
１１と第２の固定接触子４ｂとの間に限流抵抗】２が接
続されている。

可動接触子２と外部操作ハンドル（図示せず）による作
動機構（図示せず）および引外し機構） （図示せず）とは取付軸３によって連結され、この取付
軸３により連結機構を介して接触子の投入、引外しの動
作が行なわれるように構成されている。また基台１には
過電流・短絡電流等の異常電流を検出して引外し機構（
図示せず）を動作させる引外し素子１３（例えば限時要
素をもった電磁式例外しコイルから成る）が設置されて
いる。１４は、その可動鉄片で異常電流発生時に適当な
時限をもって引外し素子１３に吸引されて引外し機構の
駆動レバー１５を駆動してその掛留機構を引き外すよう
に構成されている。

１６は負荷側の端子で基台１に形成された端子座１７に
固定され、引外し素子１３の励磁巻線の一端１８が接続
されている。１９は可動接触子２と引外し素子１３の励
磁巻線の他端とを結ぶ導線で、可動接触子２の動きを妨
げないように可撓銅撚線等が用いられる。２０はリセッ
トレバーで、取付軸３に回動自在に枢着されており、固
定磁性体（第８図参照）の基端を延長しコ字状部５ａを
形成し、コ字状部５ａの両側端に貫通孔５ｂ、５ｃを設
はリセット棒２１を貫通せしめる。リセット捧２１には
鍔２１．　ａを設け、この鍔２１ａと口字状部側端との
間に復帰スプリング２２を嵌挿する。

リセット棒２１は常時は復帰スプリング２２の付勢力に
より第１図における図示左方端２１ｂが突出しリセット
レバー２０の先端部２０ａと対峙し、右方は可動磁性片
９が固定磁性片５に吸引され係合した状態のとき（第５
図参照）リセット棒右端２１ｃが可動磁性片先端部９ｂ
と対峙するようにしている。

可動接触子２の開放時に駆動されるリセットレバー２０
と駆動回転によってリセット作用をする。リセットレバ
ー２０は、充電部である可動接触子２と固定接触子４間
を、可動磁性片９、固定磁性片５を介してまたがってい
るのでその全部または一部を絶縁材で構成している。前
記可動磁性片９と前記固定磁性片５相互間には係合装置
が設けられている。即ち、前記固定磁性片５には第８図
に示すように係合歯５ｄが形成されており、可動磁性片
９が吸引されたときこれに形成された係合溝９Ｃに係合
してロックされるように構成されている。固定接触子４
ａ。

４ｂをそれぞれの取付軸７ａ、７ｂのまわりに回動せし
め接触位置へ復帰せしめる方向に付勢する接触ばね２３
ａ、２３ｂを固定接触子４ａ。

４ｂの突起部４ｃ、４ｄとスプリングガイド２４　ａ、
２４　ｂの間に装架せしめる。接触ばね２３ａ、２３ｂ
は固定接触子４ａ、’４ｂを可動接触子方向に付勢し接
圧を与え、可動接触子２ａ、２ｂが投入の際固定接触子
４ａ、４ｂをこの接触ばね２３ａ、２３ｂに抗して若干
距離押圧して接触のりイブを与える。端子１１と固定接
触子４ａとの間を固定接触子４ａや可動磁性片９の動き
を妨げないように可撓導線２５で結び、また、固定接触
基台６と固定接触子４ｂとの間を固定接触子４ｂの動き
を妨げな（Ａように可撓導線２６で結んでいる。

２７は基台１に固定され、可動接触子２の開放時の基準
位置を規制するストッパー、５ｅおよび６ａは固定磁性
片５および固定接触基台６の一部より形成され接触開放
時の固定接触子４ａ。

４ｂの位置を規制するストッパーである。

ス１ヘツパー５ｅ、６ａの位置は固定接触子４ａ。

４ｂをその接触基準位置Ａより可動接触子２ａ。

２ｂ側に若干間隙を設けておりこれにより接触子投入時
のワイプを与える。

斯かる構成になる本発明による遮断器の動作について、
以下説明する。

まず手動操作による引外し遮断器・作について第１図な
いし第３図と共に説明する。外部操作ハンドルの投入操
作により取付軸３が駆動され可動接触子２は固定接触子
４と接触し、さらにワイプ量Ｇ’ｌの分進んで基準接触
位置Ａに至り、第１図および第２図の状態となる。

外部の操作ハンドルを遮断方向に操作すると、取イ４軸
３によって可動接触子２が開放方向に所定位置まで回動
し、固定接触子４から開離して電路を遮断し第３図の状
態となる。このときの゛、定およ、、、ｌＪ！！、、接
、ａ　１ｌＩｌ（７）　＋ａ　ｍ距離。□１よ一般。

遮断器として要求される適当な値に設定される。

またこのとき反撥ばね（図示なし）は可動接触子２を開
放方向に付勢し急速に遮断せしめる作用をする。投入状
態即ち第１図および第２図の状態において過電流が発生
すると引外し素子１３の作動により可動鉄片１４が吸引
され、駆動レバー１５が駆動されて操作ハンドル機構の
キャッチ機構が引外されて、可動接触子２が開放され、
操作ハンドル操作の場合と同様に第４図の状態となる。

次に、短絡電流等の大電流が流れた場合の遮断動作につ
いて、第５図および第６図と共に説明する。この場合、
固定接触子４ａに装着されている可動磁性片９と基台１
に固着されている固定磁性片５との間に大電流が流れる
ことによって電磁吸引力が生じ、これにより可動磁性片
９は固定磁性片５の方向に瞬時に回動する。この場合接
触ばね２３　ａは可動接触子の回動に対する反撥ばねと
して作用する。

従って第５図に示すように固定接触子４ａが可動接触子
２ａから急速に開離して一次遮断が行なわれる。このと
き可動磁性片９の係合溝９Ｃが復帰スプリング２２の作
用により固定磁性片５の係合歯５ｄに係合してロックさ
れ、これにより固定接触子４ａの復帰が阻止されて可動
接触子２ａとの開離距離Ｇ２を保持した状態となる。前
記までは固定接触子４ａから可動接触子２ａの接触子間
で通電されていたが前記のように開離された後は限流抵
抗１２（第２図参照）を介して固定接触子４ｂから可動
接触子２ｂの接触間で通電されるため大電流は限流抵抗
による限流動作をする。

一方、短絡大電流が引外し素子１３に流れ、これにより
機構上から決まる若干の動作遅れをもって引外し機構が
作動して可動接触子２が開放方向に駆動される。このと
き、前記−次遮断時に固定接触子４ａが可動磁性ハ９を
介してその固定磁性片５にロックされているため、第６
図に示すように可動接触子２は固定接触子４より大きく
開離して二次遮断が行なわれ、第６図のように固定およ
び可動両接点間の最大開離距離Ｇ３はＧ　３　＝Ｇ　１
−＋Ｇ　２となる。この二次遮断時に可動接触子２の回
動と同時にリセットレバー２０が図示反時計方向に回動
せしめ、リセットレバー２０の先端部２０ａがリセット
棒２１を押し、リセット棒の右端２１．　ｃが可動磁性
片先端部９ｂを押し、可動磁性片９と固定磁性片５の係
合を解き接触スプリング２３ａの反撥力により固定接触
子４ａを接触基準位置Ａへ復帰せしめ、開離距離Ｇ１を
保持する（第４図参照）。この固定接触子４ａが復帰す
る時点では消弧は既に完了しており、この復帰によって
再投入の準備が完了する。一般に接点が溶着しやすい電
流値は、例えば５０アンペアフレームの回路遮断器にお
いて、銀酸化カドミ系接点１５００Ａ〜２５００Ａ　、
銀タングステン系接点で２５００Ａ〜５０００Ａ程度で
あるため、前記可動および固定画磁性片９，５による吸
引動作の最低動作電流値を前記溶着が生じやすい電流値
以下、例えば１５００Ａ程度に抑制すればいかなる条件
下においても接点の溶着を生ずることがない。

本発明による遮断器は短絡電流が流れ始める初期におい
て急速遮断し所謂限流遮断をするため、溶着しやすい電
流値に比して充分低い電流値で一次遮断が可能であり、
前記条件を充分満足で−きる。

以上のように本発明による遮断器においては、−相当へ
りに２対の接触子で構成し、短絡大電流発生時は第１の
接触子の固定接触子に設けられた両磁性片間に作用する
電磁吸引力より固定接触子を瞬時に一次遮断を行ない、
従って限流抵抗が挿入されている第２の接触子に電流が
移り、限流抵抗により限流された後過電流引外し機構の
動作により可動接触子を開離させるものとなる（二次遮
断）。

また−次遮断時に軽量な固定接触子が、可動接触子ハン
ドル機構等と無関係に、開離動作するため遮断動作を瞬
時的に確実に行なうことができ、さらに限流抵抗により
充分に限流されるとともに二次遮断によって充分な引外
し距離が得られるため前述の効果とあいまって遮断容量
が無限−大近くになり、また固定および可動面磁性片に
よる吸引動作は充分低い電流値で敏感に行なわれるため
、その最低動作電流値を接点溶着を起こす電流値以下に
抑えて接点の溶着を完全に防止することができ、さらに
常時開閉の際可動接触子には磁性片が付属せず身軽で急
速開閉に適し、また固定接触子に（＝Ｊ属した磁性片に
大きな衝撃、振動が加わらないため磁性片の支持部等の
摩耗や損傷を防止することができ、また限流抵抗を内蔵
しており限流抵抗を別に取付ける必要がないため取付ス
ペースが狭くてすみ、また−相当たりに２対の接触子と
しており通電用接触子と並列に限流抵抗を入れているた
め常時ロスは略零で設備、管理上のコスト低減になる等
の種々の利点を有する。

なお、本発明による遮断器は前述した実施例に何ら限定
されるものではなく、例えば−次遮断時にロックされた
固定接触子を解錠させるには前述した二次遮断時におけ
る可動接触子によるリセットレバーの駆動によって自動
的に行なわせるのでなく、復帰装置を別途設けて遮断完
了後に手動で解錠させてもよく、またその鎖錠装置を諸
種の手段により固定接触子と基台との間に別途設ける等
の種々の任意変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、磁性片を持った接触
部の正面破断面図、第２図は同実施例の磁性片を持たな
い接触部の要部正面破断面図、第３図は同実施例の操作
ハンドルでの開放状態を示す要部正面図、第４図は同実
施例の引外し状態を示す要部正面図、第５図は同じく同
実施例の一次遮断状態を示す要部正面図、第６図は二次
遮断状態を示す要部正面図、第７図は可動磁性片の（ａ
）は側面図、（ｂ）は正面図、第８図は固定磁性片の（
ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 ２ａ、２ｂ：可動接触子、４ａ、４ｂ：固定接触子、５
：固定磁性片、９：可動磁性片、１２：限流抵抗、１３
：引外し素子、２−０：リセットレバー、２１：リセッ
ト棒、２２：復帰スプリング、２３ａ、２３ｂ：接触ば
ね、 第　１　図 箋３１１ （１２− 第６１ ２１ 葬７０ Ｑ１０ ｂ （ｉａ）　　　　　　　　　　Ｃｂ） （２） （ｂ） ５ｃ／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 過電流用外し機構を有する遮断器において、基端を基台
   に回転可能に枢着された可動接触子、前記可動接触子に
   対向し基端を基台に回転可能に枢着された固定接触子、
   前記可動接触子と共働する別個の可動接触子、前記可動
   接触子に対向して設けられ基台に固定された固定接触子
   からなる一相当たり２対の接触子を有し、前者の固定接
   触子をＵ字形に囲繞した可動磁性片、前記可動磁性片に
   対向し基台に取付けられた固定磁性片、後者の固定接触
   子と直列に接続された限流抵抗、前記二種類の可動接触
   子を枢軸の周りに固定接触子より解離する方向に付勢す
   る復帰ばね、前記各々の固定接触子を枢軸の周りに可動
   接触子と接触する方向に付勢する復帰ばね、前記可動、
   固定画磁性片相互間に設けら九た係合装置、前記可動、
   固定画磁性片を係合せしめる方向に付勢する単独または
   前記固定接触子復帰ばねと共用する係合ばね、前記固定
   接触子の最大解離位置またはその直前において自動的に
   、または手動にて作動する前記係合装置の解錠装置、可
   動接触子作動機構および引外し機構とｉｊＪ動接触子と
   を連結する連結機構とより成ることを特徴とする遮断器
   。