JPS60101819A - 開閉器 - 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】 〈発明の技術分野〉 ζ２ｐ発明は開閉器、特に電力用のものに関する。

〈従来技術〉 例えば電磁接触器や配線用遮断器などにおいて、当業者
の大きな関心事は、その遮断性能を高めるとともに、接
点の寿命を如何に長くするか、すなわち接点の消耗を如
何に少なくするかということである。

第１図、第２図は従来の開閉器としての電磁接触器の一
例を示す。同図に示す電磁接触器は、取付台１０、ベー
ス１２、固定鉄心１４、可動鉄心１６、操作コイル１８
、クロスパー２０、引きはずしバネ２２、可動接点２４
が接合された可動接触子２６、固定接点２８が接合され
た固定接触子３０、およびアークボックス４０などを備
えている。可動接触子２６はクロスパー２０を介して可
動鉄心１６に連結されている。操作コイル１Ｂに通電す
ると、引きはずしバネ２２に逆って可動鉄心１６が固定
鉄心１４（１ｔｌに磁気吸着される。これによシ、可動
接点２４と固定接点２８が互いに接触させられる。

ここで、操作コイル１８への通電を断つと、引きはずし
バネ２２が作用して、可動接点２４と固定接点２８を引
き離す。このとき、両接点２４゜２８間にアークが生じ
る。このアークは、アークランナ３２、磁性体からなる
金属消弧板３４、転流電極３６によって消弧される。

第３図ａ　％　ｆは、可動接点２４と固定接点２８の間
に生じたアーク３８がアークランナ３２、金属消弧板３
４、転流電極３６によって消弧されるまでの過程を順を
追って示す。同図に示すごとく、両接点２４．２８間に
生じたアーク３８は、金属消弧板３４によって駆動・伸
張され、その一端がランナ３２に転移され、最終的には
金属消弧板３４と転流電極３６の間で消弧される。この
場合、従来において問題となっていたことに、アーク３
８の端が接点２４．２８に膠着されやすいということで
あった。このため、高価な接点２４．２８の消耗が多く
、さらにアーク時間が長くなってアークエネルギーが犬
きくなシ、大電流の遮断が困難になるという問題を生じ
ていた。

接触子２６が転流電極３６の切欠部４４の中に入シ込む
ように構成すること、すなわち両接点２４゜２８の開離
距離が最大となったときに両液触子２６゜３０間に転流
電極３６が位置するように構成することが、従来におい
て提案されている。この場合、転流電極３６の材料とし
て磁性体を用いると、符号Ｂで示すように、可動接触子
２６に流れる電流と磁性体である転流電極３６とによっ
て強い磁場がアーク３８に作用するようになる。これに
よシ駆動力Ｆが生じて、アーク３８は強く駆動され、可
動接点２４から転流電極３６へ一層すみやかに転移する
ことができるようになる。そしてこれによシ、可動接点
の消耗が少なくなるとともに、アーク時間が短縮されて
アークエネルギーが低減きれ、この結果遮断性能が向上
させられる。第５図ａ〜ｆは、そのアーク３８が第３図
の場合よシも一層すみやかに消弧される状態を順に追っ
て示したものである。

ところで、この種の開閉器では、第１図における取付台
１０が地面を基準として垂直状に設置さく４） れるのが一般的である。この場合、可動接点２４と固定
接点２８の間に生じるアーク３８は浮力の影響を受ける
。ここで、アーク３８に作用する力を第６図によシ説明
する。同図において、アーク３８は固定接点２８と可動
接点２４の間に生じている。このアーク３８は可動接触
子２６と固定接触子３０を流れる電流が作る磁界によっ
て符号Ｆ１で示す力を受ける。アーク３８は高温の気体
であるから空気よシ密度が小さい。このため、同図に示
すように上向きの力Ｆ２を受ける。ととろで、固定接点
２８と可動接点２４とは２組あって、上側に位置するも
の２８Ａ、２４Ａと下側に位置するもの２８Ｂ、２４Ｂ
とがある。上側の接点２８人。

２４Ａ間に生じたアーク３８Ａの場合、磁気的駆動力Ｆ
１と浮力による駆動力Ｆ２の方向が一致しているので、
アーク３８ＡＵ強力に駆動される。

他方、下側の接点２８Ｂ、２４Ｂ間に生じたアーク３８
Ｂの場合は、磁気的駆動力Ｆ１は下向きになるのに対し
、浮力による駆動力Ｆ２は上向きになるので、アーク３
８Ｂの駆動速度は上側のアーク３８Ａの駆動速度よシも
遅くなる。従って、上側のアーク３８Ａの方が下側のア
ーク３８Ｂより速く転流電極３６に触れることになる。

この後、下側のアーク３８Ｂが転流電極３６に触れてか
ら、上側の可動接点２４Ａ上のアーク３８Ａと下側の可
動接点２４Ｂ上のアーク３８Ｂの各足が転流電極３６に
転移する。これによシ、可動接触子２６を流れていた電
流が転流電極３６に転移することになる。このように、
下側のアーク３８Ａの駆動速度が上側のアーク３８Ｂの
駆動速度よシ遅いため、上側のアーク３８Ａが転流電極
３６に触れているにもかかわらず、そのアーク３８Ａの
足が上側の可動接点２４Ａから転流電極３６に転移しな
いという現象を生じるようになる。このため、上側の可
動接点２４Ａの消耗が不当に大きくなるという欠点を生
じていた。

前述した従来の課題に鑑みて先行発明がなされている。

先行発明では可動接点と固定接点の位置関係にかかわら
ず、その接点からアークの足を直ちに転流電極に転移さ
せることができるようにし、これにより特定位置の可動
接点の消耗が不当に大きくなるということを防止するこ
とができるようにした開閉器を提供するものであシ、上
記の目的を達成するために、先行発明は、固定接点が接
合された固定接触子と、上記固定接点に対向する可動接
点が接合された可動接触子と、固定接点と可動接点間に
生じたアークを消弧する金属消弧板と、転流電極とを備
え、上記転流電極は、平板端部をＵ字状に折曲してなる
Ｕ字状部を有し、このＵ字状部には該Ｕ字状部の内側立
壁と底壁とにわたって切欠された中空部が形成されてい
て、この中空部は上記可動接触子の少なくとも一部分が
入シ込むように構成され、さらに転流電極と可動接触子
とは可撓性の導電体によυ電気的に接続されている構成
を特徴としている。

以下、かかる先行発明の好適な実施例を図面に基づいて
説明する。

第７図は先行発明による開閉器の要部実施例を示す。同
図にその要部を示す開閉器は、その基本る。ただ、転流
電極３６と可動接触子２６を例えば銅または銅合金等の
可撓性の導電体４２で電気的に接続した点で従来と相違
する。

さて、第７図に示した開閉器の動作について説明すると
、この開閉器の場合も、可動接点２４と固定接点２８の
間に生じるアーク３８はもちろん浮力の影響を受ける。

両接点２８．２４間に生じたアーク３８は、可動接触子
２６と固定接触子３０を流れる電流が作る磁界によって
符号Ｆ１で示す力を受ける。アーク３８は高温の気体で
あるから、空気よシも密度が小さい。このため、この場
合も上向きの浮力Ｆ２を受ける。ここで、上側の接点２
８Ａ、２４Ａ間に生じたアーク３８Ａの場合は、磁気的
駆動力Ｆ１と浮力による駆動力Ｆ２の方向が一致してい
るので、アーク３８Ａは強力に駆動される。他方、下側
の接点２８Ｂ、２４Ｂ間に生じたアーク３８Ｂの場合は
、磁気的駆動力Ｆ１は下向きになるのに対し、浮力によ
る駆動力Ｆ２は上向きになる。このため、アーク３８Ｂ
の駆動速度は上側のアーク３８Ａのそれよ多も遅くなる
。従（８） つて、上側のアーク３８Ａは下側のアーク３８Ｂよシ速
く転流電極３８に触れることになる。ところが、先行発
明では、可動接触子２６と転流電極３６とが導電体４２
で電気的に接続されているので、上側のアーク３８Ａが
転流電極３６に触れると、直ちにアーク３８Ａの可動接
点２４Ａ上の足が転流電極３６に転移され、これによシ
ミ流は上側のアークランナ３２、転流電極３６、導電体
４２、可動接触子２６、下側可動接点２４Ｂ、下側固定
接点２８Ｂを順次経由して流れることになる。しかる後
、下側のアーク３８Ｂが転流電極３６に触れてから下側
の可動接点２４Ｂ上のアーク３８Ｂの足が転流電極３６
に転移し、これによシミ流は上側のアークランナ３２、
転流電極３６、下側のアークランナ３８を順次経由して
流れ、可動接触子２６には流れなくなる。そして、上側
アーク３８Ａおよび下側アーク３８Ｂはそれぞれ消弧板
３４によシ消弧される。

以上のように、先行発明による開閉器では、転流電極と
一艷ツ触子を導電体で電気的に接続した（ＱＳ ことにより、上側のアークが転流電極に触れると同時に
、上側の可動接点上のアークの足が転流電極に転移させ
られ、これによシ上側の可動接点の消耗が不当に多くな
るのを防止することができる。

つまり、特定位置の接点の消耗が多くなるのを防ぐこと
ができる。

しかしながら、かかる構成の開閉器てはアークに働く浮
力によシ下側の固定接点と可動接点の消耗を低減するこ
とができないという欠点を有する。

また、第７図に示す先行発明の開閉器ではアークの足が
下側可動接点上に生じてから転流電極に転位するまでの
間可撓性の導電体に電流が流れるため可撓性の導電体の
断面積を大きくする必要がめる。このため、開閉を繰シ
返すと可撓性の導体が破断しやすいという欠点を有する
。さらに、可撓性の導体の断面積が大きくなるために、
可撓性の導電体４２０重量が大きくなるので、可動接触
子の円滑な動きを阻害するという欠点を有していた。

〈発明の概要〉 （１０） 本発明は可撓性の導電体と転流電極の間に抵抗を設ける
ことによシ下側接点の消耗を低減することを主目的とし
、さらに先行発明の上記に示す他の欠点を除去すること
を目的とする。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の一実施例を第８図に基づいて説明する。

第８図に示した本実施例の構成は、転流電極３６と可撓
性の導電体４２の間に抵抗体４５が介在されている点を
除けば第７図に示した先行発明の開閉器と同一である。

かかる構成において、可動接触子２６と転流電。

極３６とが導電体４２で電気的に接続されているので、
上側のアーク３８Ａが転流電極３６に触れると、直ちに
アーク３８Ａの可動接点２４Ａ上の足が転流電極３６に
転移され、これによシミ流は上側のアークランナ３２、
転流電極３６、抵抗体４５、導電体４２、可動接触子２
６、下側可動接点２４Ｂ、下側固定接点２８Ｂを順次経
由して流れる。この時、転流電極３６と可動接触子２６
の電位差は抵抗体４５に電流が流れるため、この抵（１
１） 抗体４５の抵抗値と遮断電流の積だけ転流電極３６の電
位が高くなる。従って、下側アーク３８Ｂの陽光柱と転
流電極３６の間で絶縁破壊が起こシ、下側の可動接点２
４Ｂに生じていた下側アーク３８Ｂの足は、上側アーク
３８Ａの一方の足が上側の可動接点２４Ａが転流電極３
６に転移するとその直後に消滅してしまう。そして電流
は上側のアークランナ３２、転流電極３６、下側の固定
接点２８Ｂを順次経由して流れ、可動接触子２６には流
れなくなる。下側のアーク３８Ｂの一方の足が下側の可
動接点２４Ｂから転流電極３６に転移すると、下側のア
ーク３８Ｂの形状は直線状であったものが湾曲して弓状
になるので、下側アーク３８Ｂの陽光柱と下側のアーク
ランナ３２の間で絶縁破壊が生じて下側アーク３８Ｂの
他端は下側の固定接点２８Ｂから下側のアークランナ３
２に短時間で転移する。そして、上側のアーク３８Ａお
よび下側のアーク３８Ｂはそれぞれ金属消弧板３４によ
）消弧される。

〈発明の効果〉 （１２） 以上説明したように本発明では転流電極と可撓性の導電
体の間に抵抗体を設けたことによ）、下側の可動接点と
固定接点の間に生じていたアークを短時間で転流電極と
アークランナの間に転移することができるので、下側の
固定接点と可動接点の消耗を低減できるという効果が得
られる。また、本発明では可撓性の導電体に電流が流れ
る時間を極めて短くすることができるために可撓性の導
電体の断面積金小さくできるので、開閉を繰シ返した時
に可撓性の導電体が破断しやすいという先行発明の欠点
も除去できる。さらに可撓性の導電体の重量を小さくで
きるので、可動接触子の円滑な動作ができないという先
行発明の欠点をも除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１祉従来の電力開閉器の一例を示す断面図、第２図
は第１図のものの一部破断側面図、第３図は第１図のも
のにおけるアークの消弧過程を順を追って示す図、第４
図社他の従来例を示す要部斜視Ｅ、＃Ｅ５図は第４図の
も０におけるアークの消で萄　（１３）　へへ 弧過程を順を追って示す図、第６図は第４図のものにお
けるアークの消弧のだめの動作を示す図、第７図は先行
発明による開閉器の実施例の要部およびその動作を示す
図、第８図はこの発明による開閉器の実施例の要部およ
び動作を示す図である。 １０・・・取付台　１４・・・固定鉄心　１６・・・可
動鉄心　１８・・・操作コイル　２４，２４Ａ。 ２４Ｂ・・・可動接点　２６・・・可動接触子　２８゜
２８Ａ、２８Ｂ・・・固定接点　３θ・・・固定接触子
３２・・・アークランナ　３４・・・金属消弧板　３６
・・・転流電極　３８，３８Ａ、３８Ｂ−・・アーク４
２・・・導電体　４４・・・切欠部　４５・・・抵抗体
代理人　大岩増雄（ほか２名） （１４） 第１　図 第２ｇｌ 第４ｖＡ ｉつ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定接点が接合された固定接触子と、前記固定接点に対
   向する可動接点が接合された可動接触子と、固定接点と
   可動接点間に生じたアークを消弧する金属消弧板と、転
   流電極とを備え、該転流電極は、平板端部をＵ字状に折
   曲してなるＵ字状部を有し、このＵ字状部には該Ｕ字状
   部の内側立壁と底壁とにわたって切欠された中空部が形
   成されていて、この中空部は前記可動接触子の少なくと
   も一部分が入シ込むように構成される一方、前記転流電
   極と可動接触子とは可撓性の導電体によシミ気的に接続
   された開閉器において、前記転流電極と導電体との間に
   抵抗体を介在させたことを特徴とする開閉器。