JPS6049536A - 回路しや断器 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は回路しゃ断器に関するものである。

［従来技術〕 第１図〜第３図は従来の回路しゃ断器を示す断面図で、
それぞれ異なった動作状態を示している。

（１）はカバー、（２）はベースで、カバー（１）とベ
ース（２）とで容器（３）を構成している。（４）は固
定接触子で、その固定導体（５）の一端に固定接点（６
）を有し、他端は外部導体（図示せず）に接続されるよ
うに端子部になっている。（７）は可動接触子で、その
可動導体（８）の一端に固定接点（６）に対向した可動
接点（９）を有している。（１０）／ は可動接触子装置、（１１）は可動子腕で、クロスバ−
（１２）に固定され各極間時に開閉されるように構成さ
れている。（１３）は消弧室で、消弧板（１４）が側板
（１５）により保持されている。（１６）はトグルリン
ク機構で、上リンク（１７）と下リンク（１８）より構
成されている。上リンク（１７）の一端はフレドル（１
９）に、また他端は下リンク（１Ｂ）の一端にそれぞれ
軸（２０）　、　（２１）により連結されている。なお
下リンク（１８）の他端は上記可動接触子装置（ｌＯ）
の可動子腕（１１）に連結されている。（２２）は起倒
形操作／＼ンドル、（２３）は作動ばねで、トグルリン
ク機構（１８）の軸（２１）と上記操作ハンドル（２２
）との間に架張されている。（２４）　、　（２５）は
、それぞれ熱動および電磁引きはずし機構で１作動時に
は、それぞれ、＜イメタル（２６）および可動鉄心（２
７）によりトリップ／＜−（２日）を反時計方向に回動
させるようになっている。（２８）は一端が上記トリッ
プバー（２８）に係止され他端はフレドル（１８）と係
止しているラッチである。

フレドル（１８）がラッチ（２９）に係止した状態で操
作ハンドル（２２）を閉路位置に倒せばトグルリンク機
構（１６）が伸長して軸（２１）がフレドル（１９）に
係止され可動接点（９）は固定接点（６）に接合される
。

この状態が第１図である。

ついで操作ハンドル（２２）を開路位置に倒せば、トグ
ルリンク機構（１Ｂ）は屈曲して可動接点（９）を固定
接点＜６）より開離させ、可動子腕（１１）がフレドル
軸（３０）に係止される。この状態が第２図である。ま
た前記第１図に示す閉路状態で回路に通電流が流れると
、熱動引きはずし機構（２４）あるいは電磁引きはずし
機構（２５）が作動してフレドル（１８）とラッチ（２
８）の保合が解除され、フレドル軸（３０）を中心に時
計方向にフレドル（１９）が回転しストッパー軸（３１
）に係止される。フレドル（１９）と−上リング（１７
）の連結点が上゛記作動ばね（２３）の作用線を越える
ため、作動ばね（２３）のばね力によってトグルリンク
機構（１８）が屈曲してクロスパー（１２）により各極
連動して自動しゃ断を行なう。この状態が第３図である
。

つぎに回路しゃ断器が電流しゃ断時に発生するアークの
振舞いについて説明する。

いま、可動接点（８）と固定接点（８）とが接触してい
る場合においては、その電力は電源側より固定導体（５
）、固定接点（６）、可動接点（９）および可動導体（
８）を順次経由して負荷側へ供給される。この状態にお
いて短絡電流等の大電流がこの回路に流れると、前述し
たように、可動接点（９）が固定接点（６）から開離さ
れる。この際、上記固定および可動接点（８）　、　（
９）間にはアーク（３２）が発生し、固定および可動接
点（Ｂ：）　、＋　（９）間にはアーク電圧が発生する
。このアーク電圧は、固定接点（６）からの可動接点（
８）の開離距離が増大するに従って上昇し、また、同時
にアーク（３２）が消弧板（１４）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−上昇する。

このようにして、て−り電流は電流零点を迎えてアーク
（３２）を消弧し、゛・しゃ断が完結する。このような
しゃ断切作中において、可動接点（３）と固定接点（６
）との間には、アーク（３２）によって短時間、すなわ
ち数ミリ秒のうちに大量のエネルギーが発生する。その
ために、容器（３）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上記容器（
３）における電源側の側壁に形成されている排出口（３
３）から大気中に放出される。

上記のような回路しゃ断器の動作において、一般にアー
ク抵抗Ｒはつぎのような式で与えられる。すなわち、 Ｒ−ρ□ ただし、Ｒ：アーク抵抗（Ω） ρ：アーク抵抗率（Ω・ｃｍ） 交：アーク長さくｃｍ） Ｓ：アーク断面積（ｃｍ２） しかるに一般に数ＫＡ以上の大電流でかつアーク長さ文
が５０ｍｍ以下の短いアーク（３２）においては、アー
ク空間は金属粒子によって占められてしまうものである
。しかも、この金属粒子の放出は、接点表面に直角方向
に起こるものである。また、この放出された金属粒子は
、放出時においては接点の金属の沸点近くの温度を有し
、さらにアーク空間に注入されるや否や電気的エネルギ
ーの注入を受けて高温高圧化される。

このような状況下に上記接点（８）　、　（９）が長時
間さらされることは接点（８）　、　（！３）の溶融等
を招くことになる。このため、第４図（Ａ）　、（Ｂ）
に示すように上記固定導体（５）における接点固着位置
より後方側にアークランナ（３４）を配設することが実
施されている。これは上記接点（８）　、　（Ｑ）間に
生じたアーク（３２）の上記固定接点（６）側の足を速
やかにアークランナ（３４）に移行させることにより、
上記接点（Ｊ）　、　（９）を保護することを主目的と
している。

しかるに、上記のものは、アーク（３２）がアークラン
ナ（３４）に転位しても固定接点（６）から完全に離れ
にくいうえ、この転位した際のアーク電流が、第４図（
Ｂ）の矢印で示すように固定導体（５）の基端側から固
定接点（６）側を迂回してアークランナ（３４）に流れ
るから、上記電流の通過で固定接点（８）が過熱され、
したかつ該接点（６）が消耗し易くなる欠点があった。

［発明の概要］ この発明は上記従来の欠点を除去するためになされたも
ので、１対の電気接触子のうちの一方の導体先端部を略
Ｕ字形部と接点固着片部を有する特定の形状とするとと
もに、上記略Ｕ字形先端部における１対の垂直片部と連
結片部のうちの少なくとも１つの片部にガス流出孔を設
けることにより、接点の消耗が少なくなり、しかもしゃ
断性の向上を図り得る回路しゃ断器を提供することを目
的としている。

「発明の実施例」 第５図および第６図はこの発明に係る回路しゃ断器の一
例における要部の構成を示すもので、第１図〜第４図と
同一部所には同一符号を付して説明を省略する。

同図において、（５１）は固定接触子であり、固定導体
（５２）および固定接点（８）からなる。上記固定導体
（５２）の先端側（５２０）は導体主面側が開口する略
Ｕ字形に形成されており、この略Ｕ字形先端部（５２０
）の負荷側垂直片部（５２０ａ）の先端は接点固着片部
（５２１）として電源側（基端側）へ向って延出されて
いる。上記略Ｕ字形先端部（５２０）のうちの、たとえ
ば連結片部（５２０ｂ）にはガス流出孔（５３）が形成
されており、さらに上記略Ｕ字形先端部（５２０）の負
荷側垂直片部（５２０ａ）に対向して容器（３）には第
７図のように立ＩＩ！＝　（５４）が形成されている。

この立壁（５４）は上記ガス流出孔（５３）からのガ１
ス流ｇを上方へ向けさせるようになっている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

固定および可動接触子（５１）　、　（７）による開閉
動作そのものは従来のものと同じであり、説明を省略す
る。

上記可動接触子（７）の開極動作にともなって、接点（
８）　、　（９）間にはアーク（３２）が発生し、この
アーク（３２）は消弧板（１４）の磁気力に引きつけら
れて伸張されはじめるから、固定導体（５２）の先端側
（５２０）と基端側（５２２）との間の角部（５２２ａ
）がアーク（３２）で熱せられて、ここにアーク（３２
）の足が移り易い状態となる（第７図（Ａ））。

この状態において、上記固定導体（５２）の先端部（５
２０）の内空部Ｓ（第７図）にアーク（３２）の発生に
ともなうガスｇが滞留しようとするが、上記先端部（５
２０）における連結片部（５２ｏｂ）にガス流出孔（５
３）を形成しであるから、上記ガスｇは上記ガス流出孔
（５３）から順次排出される。このため上記アーク（３
２）は上記ガスｇに妨げられることなく、第７図ＣＢ）
のように固定導体（５２）側へ移り、さらに伸張される
。とくに上記先端部（５２０）の負荷側の垂直片部（５
２０ａ）に対向して立壁（５４）を形成しであるから、
上記ガス流出孔（５３）からのガスｇは上記立壁（５４
）で形成された流路（ｉｌｉ５）を通ってアーク（３２
）を背面側（負荷側）から押し出すことになる。したが
って上記アーク（３２）の電源側への移行がスムースに
なされ、このアーク（３２）は大きく伸労されたのち、
電流零点で消弧される。

すなわち、」ユ記固定導体（５２）の先端部（５２０）
を従来のような電流が流れない形状としであることに加
えて、アーク（３２）が固定接点（８）等から速やかに
離れるから、該接点（６）等の消耗が少なくなるばかり
か、アーク（３２）がガス流ｇに妨げられることなく電
源側へ移行して伸張されるから、しゃ断性も向上する。

さらに、この例では固定導体（５２）の先端部（５２０
）の連結片部（５２０ｂ）にガス流出孔（５３）を設け
たため、たとえば固定接点（θ）の溶着固定時に該流出
孔（５３）を溶着電極（図示せず）の貫挿孔として利用
すれば、上記接点（６）に対して電極を上下方向からは
さむことができ、作業がやり易くなる利点がある。

ところで、上記の例では、ガス流出孔（５３）を固定導
体（５２）における先端部（５２０）の連結片部（５２
０ｈ）に形成したものであるが、第８図（Ａ）　、（Ｂ
）のように負荷側垂直片部（５２０ａ）に上記ガス流出
孔（５３）を形成してもよい。

上記ガス流出孔（５３）を負荷側垂直片部（５’２０ａ
）に形成する場合の変形例を第９図（Ａ）、（Ｂ）に示
す。この例では、固定導体（５２）の接点固着片部（５
２１）に負荷側へ突出する絶縁板（５６）を設けたもの
である。この絶縁板（５５）によってアーク（３２）の
負荷側空間に発生したガスが下方へ移動するのが阻止さ
れるから、略Ｕ字形先端部（５２０）の内空部Ｓのガス
ｇがカス流出孔（５３）からスムースに排出される。す
なわち、この場合は前記実施例のように容器（３）に立
壁（５４）を形成する必要なく、アーク（３２）を効果
的に電源側へ移転させて伸張させることができる。

第１θ図（Ａ）、　（Ｂ）はさらに別の実施例であり、
ガス流出孔（５３）を固定導体（５２）における先端部
（５２０）の電源側垂直片部（５２０ｃ）に形成したも
のである。この例では、上記先端部（５２０）の内空部
Ｓ内のガスｇを排出できるとともに、そのガス流ｇがア
ーク（３２）に対して引き込み作用として働くから、簡
単な構造でもって前述の効果を奏させることができる。

上記ガス流出孔（５３）を上記電源側垂直片部（５２０
ｃ）に形成する場合、第１１図のように固定導体（５２
）の基端部（５２２）にアークランナ（５７）を設けれ
ば、アーク（３２）の電源側へ移行が一層効果的に行な
われる。

なお、上記ガス流出孔（５３）は１対の垂直片部（５２
０ａ）　、　（５２０ｃ）および連結片部（５２０ｂ）
のうち、複数の片部に選択的に設けることは言うまでも
ない。

−［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、１対の電気接触子のう
ちの一方の電気触子の導体の゛先端側に略Ｕ字形部を形
成し、さらにこの略Ｕ字形部における１対の垂直片部お
よび連結片部のうちの少なくとも１つの片部にガス流出
孔を設けたから、接点の消耗も少ないうえ、しゃ断性に
優れた回路しゃ断器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の回路しゃ断器の異なる動作状態
での断面図、第４図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の回
路しゃ断器において、アークランナを有する固定接触子
の斜視図および作用説明図、第５図および第６図はそれ
ぞれこの発明に係る回路しゃ断器の一例に組み込まれた
固定接触子を示す斜視図および断面図、第７図（Ａ）、
（Ｂ）は同回路しゃ断器の動作説明図、第８図（Ａ）、
（Ｂ）〜第１０図（Ａ）。 （Ｂ）はそれぞれ要部の変形構造を示す動作説明を兼ね
た断面図、第１１図は要部のさらに他の変形構造を示す
断面図である。 （３）・・・容器、（８）　、　（９）・・・接点、（
７）、（５１）・９牽電気接触子、＜ａ＞　、　（５２
）・拳・導体、（１４）・・争消弧板、（３２）争−−
アーク、（５３）・・・ガス流出孔、（５２０）Φ−φ
略Ｕ字形先端部、（５２０ａ５　、　（５２０ｃ）・・
・垂直片部、（５’２１）・・・接点固着片部、ｇ・・
・ガス流・ なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 手続補正書（自発） ２６発明の名称 回路しゃ断器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二］目２番３号名　称　
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機
株式会社内　、 氏名　（７３７５）弁理士大岩増雄、゛１（連絡先０３
（２］、３）３．に将ひ計部）　−ノ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄。 ６、補正の内容 Ａ、明細薔： （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正します。 以　上 別　紙 補正後の特許請求の範囲 ［（１）導体およびこれに固着された接点により構成さ
れて、容器内で開閉動作する少なくとも１対電気接触子
と、上記電気接触子の開閉動作時に接点間に生じるアー
クを消弧するために上記容器内に配設された偵数枚の消
弧板とを有し、上記１対の電気接触子のうちの一方の電
気接触子の導体の先端側を該導体の主面側に開口した略
Ｕ字形に形端部の負荷側垂直片部の先端を接点固着片部
として電源側へ延出させた回路しゃ断器であって、上記
導体の略Ｕ字形先端部における１対の垂直片部と連結片
部のうちの少なくとも１つの片部にガス流出孔を設けた
回路しゃ断器。」 −１γ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体およびこれに固着された接点により構成され
   て、容器内で開閉動作する少なくとも１対電気接触子と
   、上記電気接触子の開閉動作時に接点間に生じるアーク
   を消弧するために上記容器内に配設された複数枚の消弧
   板とを有し、上記１対の電気接触子のうちの一方の電気
   接触子の導体の先端側を該導体の主面側に開口した略Ｕ
   字形に形成するとともに、この略Ｕ字形先端部の負荷側
   垂直片部の先端を接点固着片部として電源側へ延出させ
   た回路しゃ断器であって、上記導体の略Ｕ字形先端部に
   おける１対の垂直片部と連結片部のうちの少なくとも１
   つの片部にガス流出孔を設けた回路しゃ断器。