JPS60133625A

JPS60133625A - 回路しや断器

Info

Publication number: JPS60133625A
Application number: JP58242642A
Authority: JP
Inventors: 久常　文之
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1985-07-16
Also published as: KR900008773B1; KR850004851A

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］この発明は、消弧機能を改善した回路しゃ断器に関する
ものである。

［従来技術］第１図および第２図は従来の回路しゃ断器の一例を示す
。図において、（１）は絶縁体により構成された回路し
ゃ断器の外枠を形成する絶縁筺体、（２）は１対の電気
接触子のうち一力の電極を構成する固定導体であり、固
定導体（２）の一端部には、固定接点（３）が取すイ・
ｊけられている。また、（４）は１対の電気接触子のう
ち他方の電極を構成する可動導体であって、その一端部
には、可動接点（５）が取り伺けられている。

固定導体（２）には、第３図にも示すように、固定接点
（３）の全周を囲み導体（２）の表面を覆う圧力反則板
（２０）が設けられている。また、可動導体（４）にも
同様に圧力反射板（２１）が設けられている。（６）は
可動導体（４）を開閉運動させる開閉機構部、（７）は
固定接点（３）とＩＩ■動接点（５）との間に発生する
アーク（８）を冷却するための消弧板、（９）は絶縁筐
体（１）に形成されているアークもしくはホットカスの
排出口である。

従来の回路しゃ断器はこのように構成ネれているが、つ
ぎにその動作を説明する。

いま、可動接点（５）と固定接点（３）とが接触してい
る場合においては、その電力は電源側から固定導体（２
）、固定接点（３）、ｆｉｒ動接点（５）および可動導
体（４）を順次経由して負荷側へ供給される。この状態
において、短絡電流なとの大電流がこの回路に流れると
、開閉機構部（６）が作動して可動接点（５）を固定接
点（３）から開離させる。この際、上記固定および口ｆ
動接点（３）、（５）間にはアーク（８）が発生し、固
定および可動接点（３）、（５）間にはアーク電圧が発
生するが、圧力反射板（２０）。

（２１）が接点蒸気の外部への飛散を防止し、金属粒子
を有効に陽光柱に封じ込めて陽光柱の冷却を促進するの
で、アーク電圧の増大が図れる。

このアーク電圧は、固定接点（３）からの可動接点（５
）の開離距離が増大するのにともなって上昇し、また、
同時にアーク（８）が消弧板（７）の方向へ磁気力によ
って引き付けられ伸長するために、さらに上昇する。こ
のようにして、アーク電流は電流零点を迎えてアーク（
８）を消弧し、しゃ断が完結する。このようなしゃ即動
作中において、可動接点（５）と固定接点（３）との間
には、アーク（８）によって短時間、すなわち数ミリ秒
の内に多量のエネルギが発生し、そのために、絶縁筺体
（１）内の気体の温度は上昇しかつ圧力も急激に上昇す
るが、この高温高圧の気体はアーク排出口（９）から大
気中に放出される。

従来の回路しゃ断器は上述のようにしてアーク電圧を高
くして限流性能の向上を図っているが、反面、過電流や
負荷電流のような小電流に対しては以下に述べるような
問題があった。

すなわち、小電流に対しては、限流性能よりむしろ電流
零点におけるしゃ断性能、つまり電流零点におけるアー
ク空間の絶縁回復力が問題となる。これはつぎの理由に
よる。しゃ断電流Ｉｆは、Ｉｆ＝Ｖ／Ｚただし、Ｉｆ：、Ｌや断電流 ■＝回路電圧２：回路インピーダンスにて表現されるが、小電流の場合は、回路インピータン
スＺが大きく、その値はアークの抵抗よりはるかに大き
いために、アークによる限流はほとんど起こらない。し
たがって、電流零点は回路インピーダンスによって定め
られた時点に生じることになる。このような状況で、回
路インピーダンスが大きく、かつインピーダンス分が大
きいと、電流零点における回路電圧の瞬時値は高く、し
ゃ断をｔ１丁能にするためには、上記回路電圧とアーク
電圧との差の電圧に対して、アーク空間の絶縁を回復し
なければならないことになる。

これに対し、大電流しゃ断、すなわち回路インピーダン
スが小さいときには、アークによる限流変化し、アーク
の絶縁回復力が十分になった時点で零点を迎え、アーク
の絶縁回復力がいわば主導権をもった形でしゃ断するこ
とが可能である。

以上説明したように、小電流しゃ断は大電流しゃ断より
、場合によってはるかに過酷なしゃ断性能を要求される
ことになる。さて、アーク空間の絶縁回復力は、アーク
陽光柱部分の熱冷却によって大きく左右されるものであ
る。この陽光柱の熱冷却力を得るために、従来より小電
流に対しては、アーク陽光柱の引き伸ばし、および冷却
部材による直接の熱吸収を起こなっている。この種の手
段の一例が消弧板である。消弧板は一般に磁性体により
構成され、アークを吸引、伸長しやすい形状になってい
る。

つぎに、アークと消弧板との関係を図にて説明する。第
４図において、（７）は消弧板、（８）はアークの断面
であり、電流は紙面に対して垂直に表から裏に向かう方
向に流れている。このアーク（８）によって生じる磁界
は図中ｍにてその分布を示している。このような構成に
おいて、アーり（８）の周辺の磁界は消弧板（７）の影
響によって変歪され、消弧板（７）に近い空間の磁束は
粗となり、結局、電磁力によって、図中Ｆにて示す方向
、すなわち消弧板（７）に吸引される方向へ引き付けら
れる。このようにして、アーク（８）は伸長されて消弧
板（７）に熱を吸収され、陽光柱部の絶縁回復力を強く
することになる。

ところが、前述のような圧力反射板（２０）。

（２１）の構造では、アーク（８）の足が接点表面上に
限定されるため、消弧板（７）からアーク（８）までの
距離が遠く、したがって、有効なる吸引力も働かず、ア
ーク（８）の伸長が十分に行なわれない。このため、電
流零点における陽光柱の冷却が不十分であって、小電流
に対する絶縁回復力が小さく、しゃ断性能に難点を有す
るものであった。

［発明の概要］この発明は上記のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、小電流に対する絶縁回復力を高めて電流
零点におけるしゃ断性能を向上させるとともに、大電流
においては高い限流特性が得られる回路しゃ断器を提供
することを目的とする。

［発明の実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第５図および第６図において、（２）は固定導体であっ
て、その一端部に固定接点（３）が固着されており、こ
の固定接点（３）の全周を囲み、導体（２）の表面を覆
うように圧力反射板（２０）が取り付けられている。

この圧力反射板（２０）には、第７図に示すように、一
端を固定接点（３）の側面に発し、他端が消弧板（７）
側に延在する細長の溝（２０ａ）が形成されており、こ
の溝（２０ａ）には固定導体（２）の導体表面が露出し
ている。さらに、この溝（２０ａ）の非接点側端部は固
定導体（２）の先端よりはみ出しており、このはみ出し
部分は貫通孔（１００）となっている。

（４）はａ（動導体であって、一端部に固定接点（３）
と相対する可動接点（５）を有し、この可動導体（４）
はピン（１４）を介してリンク（１３）が回動自在に連
結され、このリンク（１３）によって可動導体（４）は
開閉機構部（６）につながっている。また、可動子枠（
１５）はクロス／＜−（１６）に固定されており、Ｌ記
ピン（１４）を利用して＝ｆ動動体体４）とリンク（１
３）とを回動自在に保持し、可動子枠（１５）とピン（
１４）との間には、接圧用のひねりばね（１７〕が取り
付けられている。

に述した固定導体（２）と可動導体（４）とは、５ｆ動
接点（５）と固定接点（３）とが接触した閉路状態にお
いて、各導体（４）、（２）に流れる電流の方向が互い
に逆方向となるように平行配置されている。その他の構
成については従来のものと同一であるから、その説明を
省略する。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

開閉機構部（６）を操作することにより、可動導体（４
）は開閉動作するが、それによって、Ｉｖｆ動接点（５
）と固定接点（３）とが接触した状態を第８図に示す。

この状態において、過電流が流れた場合には、開閉機構
部（６）が作動して可動導体（４）を反時計方向へ回動
させるので、可動接点（５）が固定接点（３）から開離
して、接点（３）、（５）間にアーク（８）が発生する
ことは従来と同様であるが、前述のように圧力反射板（
２Ｏ）には消弧板（７）の方向へ延びる溝（２０ａ）が
形成されているので、アークは消弧板（７）によって吸
引力を受けると、溝（２０ａ）に沿って固定導体（２）
の表面を消弧板（７）側へ走行する。したがって、陽光
柱は従来に比較してはるかに大きく伸長され、消弧板（
７）に直接接触して多量の熱が吸収されるから、電流零
点におけるアーク空間の絶縁回復力が高められ、優れた
しゃ断性能を得ることができる。

他方、短絡電流などの大電流が流れた場合、可動導体（
４）と固定導体（２）に流れる逆方向のｙ打電流のため
に、各導体（４）、（２）は電磁反発し、可動接点（５
）と固定接点（３）とは開離し、両接点間にアーク（８
）が発生する。その様子を第９図に示す。その後、開閉
機構部（６）が作動して可動導体（４）は完全に開離す
る。すなわち、可動導体（４）は可動子枠（１５）によ
って回動自在に保持されているため、大電流時には開閉
機構部（６）の作動を待たずに、上述した電磁反発力に
よって開離する。

したがって、アーク（８）が発生すれば、上記電磁反発
力に圧力反射板（２Ｏ）による空間高圧力化の効果が加
わって、可動導体（４）は超スピードで開離動作を行な
い、これによりアーク電圧の立１ニリ開始時期が速く、
アーク電圧も急激に上昇する結果、回路に流れる電流の
波高値を非常に小さく抑制することができる。

なお、圧力反射板（２Ｏ）は固定導体（２）のみに設け
ているが、両導体（２）、（４）に設ける場合に比較し
て、それほどの性能の低下はなく、それ以上に製造コス
トが安価になるという利点がある。

さらに、圧力反射板（２Ｏ）に形成した溝（２Ｏａ）の
非接点側端部は貫通孔（ｉｏｏ）になっているため、溝
（２０ａ）と貫通孔（１００）に沿ってアークカスの流
れが生じ１貫通孔（１００）が第９図中矢印で示したよ
うなガス抜きの作用をすることによって、アーク（８）
は固定接点（３）から溝（２０ａ）の端部における固定
導体（２）の表面へアーク（２００）として容易に転流
するようになる。これによって、しゃ断性能の向上を図
ることができる。

［発明の効果］以−ヒ説明したように、この発明によれば、圧力反射板
に溝を設けたことによって、アークの伸長が促進され、
電流零点における絶縁回復力が高まる結果、小電流に対
するしゃ断性能を向−にさせることができる。また、電
磁反発力と圧力反射板の効果によりアーク電圧を急激に
上昇させることができるので、大電流に対して限流性能
が著しく向上する。さらに、圧力反射板の溝の非接点側
端部な貫通孔としたことにより、アークの転流が一層容
易となり、これによって、しゃ断性能の優れた回路しゃ
断器を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回路しゃ断器を示す一部断面平面図、第
２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線における一部断面正面図
、第３図は従来の回路しゃ断器における固定導体の接点
部を示す斜視図、第４図は従来の回路しゃ断器における
アークと消弧板との相互作用を説明する図、第５図はこ
の発明の実施例を示す一部断面平面図、第６図は第５図
の■−■線における一部断面正面図、第７図は同実施例
における固定導体の接点部を示す斜視図、第８図は同実
施例の接点接触状態を示す一部断面正面図、第９図は大
電流時の接点開離直後の状態を示す一部断面１Ｆ面図で
ある。（２）・・・固定導体、（３）・・・固定接点、（４）
・・・可動導体、（５）・・・可動接点、（６）・・・
開閉機構部、（７）・・・消弧板、（２Ｏ）・・・圧力
反射板。（２０ａ）・・・溝、（１００）・・・貫通孔。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　大岩増雄第１図１第２図第３図　第４図第５図第６図第７　［：／１第８図第９図Ｚ（ＪＺｊ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　−−一端部に可動接点を有するとともに回動自
在に保持されて開閉機構部に連結され、この開閉機構部
によって開閉動作する可動導体と、−１−配回動接点と
相対する固定接点を一端部に有する固′定導体と、」−
配回動および固定接点間に発生するアークを消弧するた
めの消弧板とを備え、」−配回動導体と固定導体とは、
」ニ記呵動および固定接点か接触した閉路状！ハ１にお
いて各導体に流れる電流の方向が逆方向になるように平
行配置され、］−、記固定導体に固定接点の全周を囲み
導体表面を覆う圧力反射板を設けた回路しゃ断器におい
て、」ニ記圧力反射板に、一端を固定接点側面に発し他
端が上記消弧板側に延在して導体表面が露出する溝を形
成するとともに、この溝の非接点側端部を上記固定導体
よりはみ出させて貫通孔としたことを特徴とする回路し
ゃ断器。