JPS60148025A - 配線用遮断器の消弧装置 - 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】 ［技術分野］ 遮断器における消弧装置に関するものである。

［背景技術］ 遮断器の筐体を密閉したものにおいては短絡電流遮断時
に生ずる電離ガスが筐体外部に排出されて筐体外部での
電離ガスによる極間短絡を防いでいるわけであるが、こ
のように筐体が密閉されたものである場合、遮断器内に
納められている消弧装置における消弧グリッドの排気側
空間が高圧となり、筐体の破損とそれに伴なう筐体内部
での極間短絡等を誘発していた。

［発明の目的１ 本発明はこのような点にｉみ為されたものであり、その
目的とするところｉよ遮断時に発生する筐体内部での圧
力上昇による筐体の破損を防止°し、高速遮断を実現し
た配線用１断器の消弧装置を提供するにある。

［発明の開示１ しかして本発明は発弧部より延出された一対のアーク走
行板間に配設される消弧グリッドの排気側に〃人受は空
間となる後室を設けて、この後室と発弧部とを連絡する
ガス戻し通路を形成したことを特定発明の特徴として、
消弧グリッドの排気側の圧力が発弧部に帰還されるよう
にすることで、圧力上昇の緩和を図ったものであ１）、
また発弧部より延出された一対のアーク走行板間に配設
される消弧グリッドの排気側にガス受は空間となる後室
を設けて、この後室と発弧部とを連絡するガス戻し通路
を形成するとともに、このガス戻し通路の壁面に発弧部
に向かう突起を設けたことを併合発明の特徴として、ガ
ス戻し通路における逆流を突起で防止することで、一層
圧力上昇の緩和を図れるようにしたものである。

以下本発明を一実施例として掲げた図面に基づいて説明
すると、１は遮断器の筐体で、上面が開口している器台
２とこの器台２の上面に取りイ１けられる上蓋３とで構
成された合成樹脂製のものであり、器台２の技手方向一
端には電源側端子装置８が、他端には負荷側端子装置９
が設けられている。また器台２の内部はこの器台２と一
体に技手方向に形成された隔壁４と隔壁４上面に形成さ
れている溝５に差し込まれる絶縁セパレータ６とで教室
に仕切られている。尚、隔壁４における溝５は数個に分
割され、隔壁４の強度低下とセパレータ６の誤装着とに
対する対策とされている。また図示の例では３極型であ
ることから隔壁４を２個としてりるが、２極型の場合は
１個となる。

前記電源側端子装置８は、第１１図に示すように器台２
一端の端子座１５上面に固定ねしにて固定される角形ナ
ツト１３と、ナツト１３のねじ孔１４にねし込まれる端
子ねじ１１、そして端子ねじ１１が挿通されるばか孔１
２を水平片に有するＬ字型端子金具１０とで構成された
ものであり、端子ねじ１１と角形ナツト１３で端子金具
１０が挟持されている。そして端子金具１０の立ち上が
り片には連結枠１９が固着されている。この連結枠１９
は上下に開口する矩形状に形成されたものであって、技
手方向一端が端子金具１０に固着され、他端に固定端子
板２１が固着されているものである。固定端子板２１は
Ｔ字型をして中片に固定接点２０が設けられたもので上
部水平片が連結枠１９に固着されており、中片先端から
は連結枠１９の両側片の下部間に位置する上側アーク走
行板２２が延設されている。そして連結枠１９はその両
側片が器台２における隔壁４及び側壁の内側受段２３に
載せられるものであり、端子座１５とにより長い連結枠
１９は器台２の底壁から浮かされているものの安定した
状態で位置する。

負荷側端子装置９は器台２の端子座２８にねし止め固定
される角形ナツト２６と、これに設けられているねし孔
２７に螺合する端子ねし２５及び端子金具２４からなり
、負荷側中継端子金具３２の一端垂下片に共に基端が固
着されているバイメタル３３及びこれと対面する加熱用
ヒータ板３４のうちのし−タ板３４の自由端に編組線３
５により端子金具２４が接続されている。３６は編組線
３５に被せられた絶縁チューブ、３７はバイメタル３３
の自由端に設けられた動作調整ねしである。

尚、バイメタル３３は中間に銅、両面に低高膨張係数の
鉄が張り合わされたものであり、ヒータ板３４は銅ニツ
ケル合金で形成されたものである。

負荷側中継端子金具３２の他端には短絡電流動作素子と
なるプランジャ型電磁石装置ＸのコイルＣの一端が溶接
、ろう付けされ、更にコイルＣの他端は電源側中継端子
金具３１が接続されている。

プランジャ型電磁石装置Ｘは上記フィルＣを巻回する非
磁性の絶縁シリング３８と、シリング３８内を移行する
プランジャ３９と、シリンダ３８一端に配設されてプラ
ンジャ３９を吸引する固定鉄芯板４０と、固定鉄芯板４
０に挿通されてプランジャ３９にて駆動される出力棒４
１と、プランジャ３９の復帰コイルばねとからなるもの
で、プランジャ３９はシリング３８内にて径が大きくな
っていてコイルぼねの受けと自身の抜は止めとを行なっ
ている。そしてこれらはシリンダ３８一端の固定鉄芯板
４０が挿通固着された一方側板４４と、シリング３８他
端の細径部を挿通した他方側板４５と、両側板４４及び
４５の上端間に架設される天板４６とから構成され且つ
側板４５がＬ字型であってその水平片先端が側板４４下
端に連結されることから箱型となっている！−り４３に
より囲まれているものである。４７は側板４４に設けら
れだ固定鉄芯板４０の挿入孔、４８は側板４５における
シリンダ３８細径部の挿入孔である。各側＠４４及び４
５１［び１こ天板４６はこれらに設けられている連結用
の角孔４５）とかしめ用突起５（）とにより組み立てら
れる。また側板４５の水平片と中継端子合致３２とは器
台２の下面から挿通された固定用ねし５１が螺合するね
し孔５２を夫々有しておＩ）、更に側板４５はその両側
縁に隔壁４及び側壁の縦溝５４に差し込まれる突出縁５
３を有していることから器台２に位置決め固定される。

尚、電源側中継端子金具３１は後述するアーク走行板１
２５の一端にねし止め固定される。

１ｉｉｉ記固定接点２０と相対する可動接点５６は銅ま
たは銅合金で作られた可動接点板５５の下端に設けられ
ている。この可動接点板５５は前記プランジャ３９突端
の強制駆動ピン４２が挿通される逃げ孔５７を有してい
るとともに両側縁に突起５５ａを、上端−面に打出突起
５５ｂを有しているものであり、鉄にて作成されている
接点枠５８に取り（；ｌけられるものであるとともに、
逆Ｕ字型で両端が前記の電源側中継端子金具３１に固着
されている編組線６７の中間部が接点枠５８をまたいで
接続されるものである。接点枠５８は各上端に円弧状の
軸孔６６を有している一対の側片５９とこの両者を連結
する上下一対の背片６３及び６０・からなるもので、可
動接点板５５はその両側縁の突起５５ａを各側片５９下
端の下方に開口する溝５９ａに係合させるとともに打出
突起５５ｂを背片６３中央の孔に挿入してかしめること
で両側片５９間に取り付けられるものである。またこの
接点枠５８の背片６０中夫にはヨークの側片４５に当接
することとなるストッパ６４と、下方に開口して前記プ
ランジャ３９突端の強制駆動ピン４２にプランジャ３９
の吸引移動方向についてのみ係合する係合溝６１とが形
成されている。そしてこの接点枠５８は支持枠６８に取
り付けられて上記軸孔６６に挿通される枢支軸６５によ
１）枢支されるものである。

支持枠６８は一対の側板６９で構成されている。

一方の側板６９は上記ヨーク４３の一部材であるところ
の天板４６が一体に形成されたものであるとともに他方
の側板６９との連結用の連結板７０が一体に形成された
ものであり、一方の側板６９の天板６９及び連結板７０
の各先端に設けられているかしめ用突起５０と他方の側
板６９に設けられている角孔４９とにより両側Ｆ８６９
が結合されている。そして連結板７０は単に両側板６９
を連結するだけの部材ではなく、可動接点板５５の上端
部に一端を当接させる圧縮コイルばね７２の他端を受け
る部材ともなっている。尚、圧縮コイルばね７２は接点
圧の付与と、可動接点板５５の復帰との画体用を受け持
つものである。

支持枠６８の各側板６９には接点枠６８のための枢支軸
６５を取り付ける軸孔７１のほか、ハンドル軸１１１用
の軸孔１１４、軸８４用の軸孔８６、輪９３川の軸孔９
５、そして窓８０が形成されている。ハンドル軸１１１
はハンドル１１６とハンドル金具１０７とを支持するも
のであり、軸８４はラッチ金具８１を、軸９３は引外し
金具８８を支持するものであって、これらのうち引外し
金具８８から説明すると、これは両側片８９と、この両
側片８９を連結するとともに前記バイメタル３３に取り
イ１けられている調整ねし３７先端に対接する橋絡片９
０、ラッチ金具８１との係合片９１そして一力の側片８
９下端より下方へ垂下されて前記電磁石装置Ｘにおける
出力棒４１の一端に対接する垂下片９２とからなるもの
で、側片８９下部に設けられている軸孔９４に軸９３が
挿通されることで回動自在に支持され、また一端を支持
枠６８の孔９７に、他端を垂下片９２に引っ掛けｒ−復
帰ばね９６により一方向に付勢されている。

引外し金具８８の両側片８９に形成されている、孔１０
５は、各極の引外し金具８８を連動させるための連動棒
１０４が挿通されるものであり、鉄芯にナイロンチュー
ブを被せて形成されている連動棒１０４は、引外し金具
８８の両１１１１１片８９１１！１に配されるテスト用
引外し体９８の孔１０６にも挿通される。また引外し金
具８８の支持用の軸９３はこのテスト用引外し体９８に
も挿通されており、このためにテスト用引外し体９８は
引外し金具８８と一体的に回動するものとなっている。

尚、テスト用例外し体９８はナイロンで形成されたもの
で、上蓋３の凹所１０２に配されているテスト用押釦１
（）１によって押し下げられる操作子１００と、引外し
金具８８の橋絡片９ｏと相対する駆動子９９とを一体に
備えている。１ｏ３はテスト用押釦１０１の復帰ばねで
ある。

軸８４により枢支されるラッチ金具８１は一対の側片８
２とこの両者をつなぐ橋絡片８３とがらなり、両側片８
２の基端が軸８４で支持され、上記引外し金ＪＡ：８８
の係合片９１における受段９１ａとは橋絡片８３が係合
するものである。またこのラッチ金具８１の各側片８２
の途中がらは中間軸７８が摺動自在に係合：する円弧溝
８７が形成されている片が突出している。中間軸７８は
各一端が接点枠５８の中央部に軸７４で連結されている
２つのリンク７３の各地端と、橋絡片で２つの側片がつ
ながれた１４字型をなして一端がハンドル金具１０７に
軸１１０で連結されているリンク７７の他端とを連結す
るものであって、その両端は支持枠６８における前記窓
８０内に位置する。

前記ハンドル軸１１１で支持されるハンドル１１６は、
上蓋３のハンドル窓孔１２１を通じて上蓋３の上方に突
出する操作部を中央に有しているとともに、上記ハンド
ル金具１０７が一体的に取り付けられたものであって、
ハンドル金具１０７における橋絡片１０９が差し込まれ
る溝１１７と、ハンドル金具１０７の両側片１０８先端
の上向突子１０８ａが係合する四部１１９と、ハンドル
金具１０７の側片１０Ｂから突出する外向突子１０８ｂ
があたる突壁１２０を備え、ハンドル金具１０７自体も
ハンドル軸１１１で支持されることがら、ハンドル１１
６とともにハンドル金具１０７も回動するものである。

そしてこのハンドル１１６及びハンドル金具１０７は一
端を軸７８に、他端を接点枠５８の支持用の枢支紬６５
に係止した反転ばね１１５により図中反時計まわり方向
に付勢されている。

さて、消弧装置であるが、これは第１２図から明らかな
ように、馬蹄形グリッド１２３を一定間隔で多数積層し
たものを一対の絶縁側板１２４で支持するとともに排気
孔を有している排気板１２８を取り付けることで形成さ
れた消弧グリッドブロック１２２と、前述した下側アー
ク走行板１２５、そして上側アーク走行板２２とから構
成されている。アーク走行板１２５は斜め上方に立ち上
がる一端が電源側中継端子金具３１とねし止め連結され
、両側縁に絶縁側板１２４下縁の突起との連′結用切欠
を有している他端幅広部は最下段のグリッド１２３下面
と間隔をおいて相対する。アーク走行板２２も先端の幅
広部の両側縁の切欠に絶縁側板１２４上縁の突起が連゛
結されることで最上段のグリッド１２３上面と間隔をお
いて相対する。

図中１３０はグリッドブロック１２２と連結枠１９の両
＋１ｔｌ１片との間及びグリッドブロック１２２と器台
２の隔壁４や側壁との開を遮蔽する絶縁板であり、１３
１は矩形状連結枠１９の内部に上方から嵌めイ」けられ
る絶縁台、１３３は固定端子板２１と可動接点板５５と
の間に介在して固定端子板２１の−に１部水平片と中介
を被う逆Ｕ字型の絶縁板で器台２の縦溝５４に差し込ま
れることで取り付けられるものである。尚、絶縁側板１
２４、排気板１２８、絶縁板１３０及び１３３並びに絶
縁台１３１は、メラミン樹脂にガラス繊維を混合した耐
熱性を有するもので形成されている。１３４はゼラミッ
クにて形成されている絶縁板で、固定端子板２１の中介
及びアーク走行板２２の左右並びにアーク走行板１２５
の左右に配されるものであり、絶縁板１３０の内面との
間にガス還流通路となる空間を形成する。

グリッドブロック１２２やその他の部材は、器台２にお
ける隔壁４で分割されている各室の端子座１５側の消弧
室７に納められる。端子座１５との間に器台２と一体＋
Ｇ形成されている遮蔽′壁１４１が位置している消弧室
７の底面には、グリッドブロック１２２の下端に連結さ
れたアーク走行板１２５が器台２底面に突出する凸リブ
１６３により位置決めされて配設され、グリッドブロッ
ク１２２上端に連結されたアーク走行板２２がつながっ
ている連結枠１９はその両側片を器台２の隔壁４乃至側
壁に形成されている内側受段２３上に載せるとともに、
一端の端子金具１０を端子座１５上に固着されている角
形ナンド１３上に載せて配設される。この時、連結枠１
９はグリッドブロック１２２側に上下方向の縦溝１４２
を有している上記遮蔽壁１４１の外面及び両側面を囲む
ものであり、また連結枠１９は前記絶縁台１３１により
押さえ固定される。ここで絶縁台１３１は、上端部に連
結枠１９の上縁に載るとともに器台２における隔壁４乃
至側壁に設けられた段部１６１上に載るフランジ１５（
）と、遮蔽壁１４１のための逃げ孔１５２とを有してい
るとともに、前述のように連結枠１９内に嵌合する嵌合
部１５１を有しているものであり、嵌合部１５１の一端
面は固定端子板２１における前面に固定接点２０が配さ
れている中介の背面に当接し、背方にも開口する溝１５
３が設けられている下面は、消弧室７前部の発弧部近傍
とグリッドブロック１２２背方の縦溝１４２で形成され
ている後室とを連絡するガス戻し通路１６を形成する。

そして絶縁台１３１自身は上蓋３の内面から垂下されて
いる突柱１３２によって下方へと押さえ込まれる。尚、
アーク走行板１．２５の傾斜片の下面には器台２におけ
る傾斜突部１６５が当接する。またアーク走行板２２は
、連結枠１９の内側面との間に位置する絶縁板１３０や
絶縁台１３１及び連結枠１９などよりも上方に立ち上が
る遮蔽壁１４１によって、連結枠１９や端子金具１０と
の間の同極間短絡が完全に防がれている。図中１５０は
端子ねじ１１と連結枠１９との間に配される絶縁板で、
器台２に形成されている縦溝で両側縁が、器台２に被せ
られる上蓋３で上縁が保持されるものである。

しかして第７図及び第１４図（、）はオン状態を示して
おり、固定接点２０に可動接点５６が接触していて、負
荷電流は電源側端子装置８から連結枠１９、固定端子板
２１、固定接点２０、可動接点５６、可動接点板５５、
編組線６７、中継端子金具３１、コイルＣ１中継端子金
兵３２、ヒータ板３４、編組線３５を経て負荷側端子装
置９へと流れる。またラッチ金具８１と引外し金具８８
との係合点と、リンク７７により円弧溝８７の一端に押
し付けられている中間軸７８と、リンク７３と接点枠５
８とを連結している軸７４との３者で構成されるトラブ
ル並びにハンドル軸１１１と軸１１０と中間軸７８とで
構成されるトラブルにより、このオン状態が維持される
。そして圧縮コイルばね７２による付勢で可動接点板５
５は軸７４を中心とするモーメントを受けるために、接
点圧が与えられている。ハンドル１１６を図中左方向に
回動させれば、゛第８図及び第１４図（ｉ））に示すよ
うに、ハンドル金具１０７が反転してリンク７７を引っ
張るために中間軸７８がラッチ金具８１の円弧溝８７内
を移行して上記トラブルがくずれ、接点枠５８は圧縮コ
イルばね７２による付勢で枢支軸６５を中心に回動して
可動接点５６を固定接点２０から離す。

オン状態において短絡電流が流れた時には第９図及び第
１４図（ｃ）に示すように電磁石装置Ｘにおけるコイル
Ｃに流れる短絡電流の電磁力によりプランジャ３９が吸
引駆動される。このプランジャ３９の動作によりまず出
力棒４１を介して引外し金具８８の垂下片９２が押圧さ
れて引外し金具８８が回動し、係合片９１がラッチ金具
８１の橋絡片８３から離れるために、ラッチ金具８１と
リンク７３及びリンク７７並びに接点枠５８はバランス
を崩して接点枠５８の保持力をなくす。そしてこのよう
な動作に並行してプランジャ３９突端の強制駆動ピン４
２が接点枠５８を強制的に引っ張ることから可動接点５
６は固定接点２０から瞬時に引き離される。またこのト
リップ動作の際に、圧縮フィルばね７２のばね力を受け
てラッチ金具８１が落ち込むとともにラッチ金具８１の
円弧溝８７を中間軸７８が動くわけであるが、この中間
。

軸７８の移動経路中に窓８０における中間山部８０ａが
位置してこれに中間軸７８が当たって停止するために、
ハンドル１１６は中央位置で止まる。

Ｆリップ状態であることの表示がハンドル１１６により
なされるわけである。そしてこのようなトリップ動作は
、任意の一極の引外し金具８８が作動すれば他の極の引
外し金具８８も連動棒１０４により同時に作動すること
から、他の極も追随してなされる。

過負荷電流が流れた時には、第１０図及び第１４図（ｄ
）に示すようにヒータ板３４の発熱で加熱されたバイメ
タル３３が湾曲し、引外し金具８８の橋絡片９０を押圧
して引外し金具８８を回動させることから、引外し金具
８８とラッチ金具８１との係合が解除され、上記の場合
と同様にトリップ動作がなされる。尚、この場合プラン
ジャ３９による強制用外し動作はない。もちろん過負荷
電流でも限界以上ではプランジャ３９も動作する。

元の状態に復帰させるには中央位置で停止しているハン
ドル１１６をいったん左に倒して中間軸７８を強制的に
窓８０の中間山部８０ａを越えさせると、前記オフ状態
になり、この後ハンドル１１Ｇを右側に倒せば前記オン
状態に復帰する。

さて、可動接点５６が固定接点２０から離れる際に生じ
るアークであるが、このアークは可動接点板５５を通る
電流により接点枠５８に生じる磁束がアークに作用する
電磁駆動力を発揮するために、可動接点５６側において
は下側のアーク走１テ板１２５に引き付けられて走り、
上側のアーク走行板２２とによりグリッドブロック１２
２に導かれて分割される。そしてグリッドブロック１２
２の後方へと排出されたガスは、縦溝１４２を通して上
方へと抜けるとともに前記ガス戻し通路１６を経て消弧
室７前部へと還流し、また一部は絶縁板１３４と絶縁板
１３０との間のガス還流通路１３５を介して還流する、
こうしてガス圧は帰還がかけられるためにその上昇が防
止されるものであり、同時にこの帰還によりグｊ）ラド
ブロック１２２内に入ったアークがグリッドブロック１
２２内に封じ込められるために、遮断時間の短縮がなさ
れるものである。また固定端子板２１の背面に絶縁台１
３１が当接していることから、発弧部に生じるところの
前記電磁駆動力を受けて固定端子板２１が後退して接点
圧の変化を招いてしまうことがないものである。

第１５図及び第１６図に示す実施例は、絶縁台１３１下
面のガス戻し通路１６を形成する溝１５３内に発弧部へ
と向かう複数の突起１５４を突設して、発弧部で発生し
たガスがガス戻し通路１６を逆流することを突起１５４
で防止するようにしたものであり、圧力帰還による圧力
上昇の緩和及びアークの封じ込めがよりスムーＫになさ
れるようにしたものである。

更に第１７図及び第１８図に示す実施例は、絶縁台１３
１下面の溝１５３の壁面にセラミックもしくは金属から
なる冷却祠１５５を装着し、この冷却材１５５によって
還流するガスを冷却できるようにしたものであり、発弧
部に戻されるガスを冷却したものとして発弧部の冷却が
なされるようにし、遮断性能の一層の向上がなされるよ
うにしたものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては消弧グリッドの排気側か
ら排出されるガスはガス戻し通路を通じて発弧部へと戻
されるものであって、このために消弧グリッドの排気側
に位置する後室の圧力上昇が緩和されるものであり、筐
体の破損防止がなさ°　れる上に、圧力帰還により消弧
グリッド内部に入ったアークを消弧グリッド内に封し込
むことが可能となり、このために遮断時間の短縮がなさ
れるものであって、高速遮断がなされるものである。そ
して併合発明においては上記の点に加えてガス戻し通路
の壁面に設けられている発弧部に向かう突起がガスの逆
流を防ぐために、一層の圧力上昇緩和及び遮断時間の短
縮がなされるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の平面図、第２図は同上の右側
面図、第３図は同上の上蓋を除いた状態の破断平面図、
第４図は同上の縦断面図、第５図及び第６図は同上の横
断面図、第７図は同上のオン状態を示す縦断面図、第８
図は同上のオフ状態を示す縦断面図、第９図及び第１０
図は同上のトリップ状態を示す縦断面図、第１１図及び
第１２図は同上の分解斜視図ン第１３図は同上の絶縁台
の斜視図、第１４図は同上の動作機構図、第１５図は他
の実施例における絶縁台の斜視図、第１６図は同上の絶
縁台を用いたものの縦断面図、第１７図は更に池の実施
例における絶縁台の斜視図、第１８図は同上の絶縁台を
用いたものの縦断面図であり、１６はガス戻し通路、２
２及び１２５はアーク走行板、１２２は消弧グリッドプ
ロ・２り、１２３はグリッド、１４２は後室としての縦
溝、１５４は突起を示す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図′ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発弧部より延出された一対のアーク走行板間に配
   設される消弧グリッドの排気側にガス受は空間となる後
   室を設けて、この後室と発弧部とを連絡するガス戻し通
   路を形成したことを特徴とする配線用遮断器の消弧装置
   。
2. （２）発弧部より延出された一対のアーク走行板間に配
   設される消弧グリッドの七′Ｆ気側に゛〃ガス受空間と
   なる後室を設けて、この後室と発弧部とを連絡するガス
   戻し通路を、形成するとともに、このガス戻し通路の壁
   面に発弧部に向かう突起を設けたことを特徴とする配線
   用遮断器の消弧装置。