JPS5939847B2 - 永久磁石を用いた磁気消弧併用細隙消弧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はブレードタイプの可動電極（可動接触刃）を
備える開閉器において、その細隙消弧装置の改良に関す
るものである。

従来のこの種の開閉器は固定電極から可動接触刃が離脱
されるときアークの発生する位置に細隙部を有する消弧
室を設け、アークをその細隙消弧室内で引伸ばし、発生
する消弧ガスにより冷却するとともに細隙効果によって
消弧するものであったが、その消弧能力には限度があり
、全体の大形イ１を抑制しつつその消弧能力の向上を図
ることはほとんど不可能であった。

本発明の目的は従来の細隙消弧装置に永久磁石を応用し
、さらには消弧室の形状に若干の変更を加えることによ
り、消弧能力を大幅に向上し得る永久磁石を用いた磁気
消弧併用細隙消弧装置を提供するにある。

以下、本発明を具体化した手段の一例を図面について説
明すれば、図面中１は固定電極であって、その外側には
先端を固定電極１先端直前へ臨設したアーキングホーン
２を設けている。

３は樹脂材よりなる角筒状の消弧室であって、互いに対
向する幅狭面４ａと同じく互いに対向する幅広面４ｂと
により囲まれて細隙を形成する偏平な消弧孔４を貫設し
ている。

５は消弧室３両側中央部に設けた四角形状の永久磁石で
あって、両者の外側を逆Ｕ字状をなす強磁性体よりなる
ヨーク６で連結し、両磁石の外側のＮ及びＳ極を磁気的
に短絡している。

従って、両磁石５は７ｆ！！Ａ室３と対向する側がＮ極
及びＳ極となり、磁束Ｍは消弧室３の幅広面４ｂを貫い
て流れることになる。

７は前記消弧室３の消弧孔４を挿通して固定電極１に対
し離脱可能に挟入されるブレードタイプの可動接触刃で
あって、その先端には耐弧メタル８を設けている。

９ａ 、９ｂは消弧室３の内面において消弧孔４を横切
る磁束Ｍにより駆動されたアークが押し込まれる位置に
対応する面（幅狭面４ａ）に対しその前部と後部におい
て互いに反対側の幅狭面４ａに設けた凹陥部である。

すなわち凹陥部９ａ、９ｂは永久磁石５に対しほぼ対角
位置に形成されている。

さて、可動接触刃７が固定電極１に挟入接触された通電
状態から開路するには可動接触刃７をＰ矢印方向に移動
させればよい。

この場合アーキングホーン２と可動接触刃７先端の耐弧
メタル８との間に生ずるアークは可動接触刃７のＰ矢印
方向への移動に従って消弧室３の消弧孔４内を引伸ばさ
れ、いわゆる細隙消弧作用を受けるとともに、そのアー
クと直交するように消弧室３の幅広面４ｂを貫ぬく永久
磁石５の磁束Ｍが生じているので、フレミングの左手の
法則によりアークは電流の流れる方向により消弧孔４の
上又は下部へ１駆動され、交流電流の場合は各サイクル
ごとに上下に駆動される。

すなわち電流がＱ１方向へ流れる場合にはフレミングの
左手の法則によりアークは下方への力を受は下の凹陥部
９ａに押込まれるので、アークはさらに変則的に引伸ば
され冷却されてより速やかに消弧されるのである。

電流がＱ２方向へ流れる場合には同様にしてアークは上
下方の力を受は上の凹陥部９ｂに対して押込まれ同様に
より速やかに消弧されるのである。

従って、アークは通常の交流電流では各サイクルごとに
一回ずつ上下の凹陥部９ ａ 、９ ｂに押込まれる。

従って、本発明は消弧室３の細隙効果によって消弧作用
が伺らそこなわれることなく発揮されるとともに、磁束
Ｍによりアークが上ヌは下に駆動されて消弧ガスとの触
れ合いの機会か大きくなり、凹陥部９ａ 、９ｂヘアー
クが押込まれることにより消弧効果がさらに附）、１０
され消弧は一層よく行われることになる。

又、この発明は消弧室３が可動接触刃７を通過させるの
みでよいため偏平に形成するとともに、磁束Ｍを消弧室
３の幅広面４ｂを貫くようにしたので、磁極間の距離を
著しく接近させることができ、アークの発生部に生ずる
磁界の強さを非常に大きくし、それだけ駆動力を強くて
き消弧作用を強化できるのである。

すなわち、磁界の強さは距離の２乗に反比例して弱くな
っていくので、本発明のように近くなれば飛躍的に強く
なっていくのである。

又、実験の結果によれば磁界によってアークを駆動して
消弧ンこ寄与させる外に、前記のような理由でアーク発
生部に形成される磁界が非常に強力になるために、磁界
がいわゆる磁気バリヤを形成し、アークの一部１：ま磁
界を突き抜けることができず押し戻されるような状態で
しゃ断されることも認められるのである。

次に側倒■を第２図について説明すれば、この側倒は凹
陥部を前後とも両側に合計４個所９ａ。

９ｂ、９ｃ、９ｄに設けた点で前記実施例（第１図）の
ものと異なっている。

前記実施例のものでは永久磁石５の極性の配置を逆り、
でするとアークの受ける力の方向が逆になって凹陥部９
ａ 、９ ｂが全く働かなくなるので、どのような極
性の配置でもさしつかえないように、すなわちいずれか
対角線方向にある二つが働くように四個所に凹陥部９ａ
〜９ｄを設けたのである。

従って、この実施態様では磁石の取付時にその極性の配
置に注意を払う必要がなくなるのである。

なお、この凹陥部９ａ〜９ｄは前後の対角位置に一個ず
つ設けたが、前記実施例、側倒１ともそれぞれ複数個と
してもよく、さらに、磁束Ｍの貫く位置の上下に設けて
もよく、凹陥部の形状も浅い深い等種々考えられる。

次に第３図に示す側倒■について説明すると、この実施
態様は磁束Ｍの横切る位置を中心にその上下にそれぞれ
円弧状の溝１０を二本直列状に配置してこれらを凹陥部
としたものであって、アークはこの溝内に押込まれて前
記と同様に効率よく消弧されるのである。

溝は−ヌは玉本以上でもよい。

さらに、第４図に示す側倒目について説明すると、この
実施態様は磁束Ｍの貫く位置を中心にその上下に円弧状
の溝１０を二重に設けてこれらを前記の凹陥部としたも
のであって、アークは磁界による１駆動力によってこの
溝１０内に押込まれるのである。

この実施態様においても溝の形状、本数、配置は種々変
更可能である。

なお、本発明は次のような態様で具体化することも可能
である。

（１）前記各発明における永久磁石５として希土類コバ
ルト系のものを使用すること。

最大エネルギー積、減磁に対する安定性、熱的影響を受
けない等あらゆる点で優れた性質を持っている。

（２）永久磁石５及びヨーク６の少なくともいずれか一
力を消弧室３内に一体にモールドすること。

（３）永久磁石５の形状を丸形その他の形状にすること
。

（４）油記各実施態様では永久磁石５を一対設けてこれ
らをヨーク６で連結したが、はぼＵ字状をなす一個の永
久磁石とすること。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一部破断半載斜視図、第２〜４図は
消弧室の側倒を示す半裁斜視図である。 固定電極・・・・・・１、消弧室・・・・・・３、消弧
孔・・曲４、永久磁石・・・・・・５、ヨーク・・・・
・・６、可動接触刃・・曲７、凹陥部・・・・・・９ａ
、９ｂ、９ｃ、９ａ１溝曲・・１ｏ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定電極に対し可動接触刃を接離可能に挟入するよ
   うにした開閉器において、消弧室には互いに対向する幅
   狭面と互いに対向する幅広面とから囲まれる細隙を形成
   し、消弧室の幅広面を磁束が貫くように永久磁石を配置
   するとともに、消弧室の幅狭面には前記永久磁石の磁束
   によりアークが押込まれる凹陥部を形成したことを特徴
   とする永久磁石を用いた磁気消弧併用細隙消弧装置。 ２ 凹陥部は互いに対向する消弧室の幅狭面の対角線上
   位置に２個設けられたものである特許請求の範囲第１項
   記載の永久磁石を用いた磁気消弧併用細隙消弧装置。 ３ 凹陥部は互いに対向する消弧室の幅狭面の対角線上
   位置に４個設けられたものである特許請求の範囲第１項
   記載の永久磁石を用いた磁気消弧併用細隙消弧装置。 ４ 凹陥部を−ヌは二以上のほぼ円弧状をなす溝にした
   特許請求の範囲第１項記載の永久磁石を用いた磁気消弧
   併用細隙消弧装置。 ５ 凹陥部をほぼ円弧状をなす二μ上の溝を同心状に重
   ねるようにした特許請求の範囲第４項記載の永久磁石を
   用いた磁気消弧併用細隙消弧装置。 ６ 永久磁石を希土類コバルト系磁石にした特許請求の
   範囲第１項記載の永久磁石を用いた磁気消弧併用消弧装
   置。