JPS61153908A - 接点間に遮断時に插入される絶縁スクリ−ンを備えたスイツチ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電気スイッチに関し、このスイッチにおいては
、ハウジングが絶縁スクリーンを有し、このスクリーン
は、接点の分離時に点火するアークを隣接絶縁壁に対し
てこのアークを剪断することにより不安定化するために
、上記２接点間に高速度で挿入される。

この種のスイッチは、非常に高速で電流を遮断するもの
で、特に短絡電流に対してラインを保護するために設計
された装置に、またはその組合わせに、或いは大きな定
常状態電流に対して開放するように設計された遮断装置
に有効に用いることが出来る。

従来技　、及び　明が解決しようとする上記のようなス
クリーン付スイッチは既に公知であり、それ等のスイッ
チにおいては、スクリーンは直列に組込まれた電磁装置
、または弾性装置により移動される。

いずれにしても、スクリーンの移動速度と開放されるべ
き電流の増加速度またはレベルとの間に同期及び／また
は関係を確立することは容易ではない。従って、本発明
は、スクリーン付スイッチが、電流増加につれて遮断速
度を増すように電流を開放出来、また接点分離時に発生
するアークのエネルギーを有効に理由出来るように適切
な手段を与えることを目的とする。

同　点を　決するための 本発明によれば、上記の目的は、上記スイッチの２つの
接点が可動絶縁ケースの滑動スカートにより囲繞される
固定絶縁支持体により支承され、ガス圧力を受けた時駆
動成分として作用する外装の底部と上記接点支持体との
間で閉鎖された上記支持体の内部体積部分が２接点を収
容し、一方上記スクリーンが、少なくとも上記アークが
剪断される時点で上記外装の移動により変位されるとい
う事実により達成される。

ヒユーズや小形配電用遮断器に用いられるものに類似の
一般に円筒状のハウジング内に上記スイッチを組込める
ように特に設計され、また何等の制限もないスイッチに
ついての多くの実施例があるが、いずれにしてもそれ等
の実施例は、本発明の利用範囲をそのような技術範囲に
限定するものと考えるべきではない。

ＪＩＬ 第１図に示したように、本発明によるスイッチは、この
場合には共に移動自在の２つの接点１゜２を有する。こ
れ等の接点は、例えば、固定絶縁支持部分７の内側のア
ーク室８内で５．６回りに枢支された２つの対称で平行
するレバー３．４により支承され、また接点圧力は上記
レバーに作用する９、１０により概略図示したばねによ
り保証される。

接点開放装置は遮断の目的によって異なる。上記スイッ
チがその回路に流れる大きな過電流に対する保護装置と
して設計された場合は、上記レバーの各々は磁化可能フ
レームまたはコアに結合された伝導シャフトにより駆動
され、次に上記レバーは接点に直列に設けられたコイル
により引張される。開放される電流値が全短絡電流に関
する限界値と同等に大きくなると、上記レバーは、一方
ではループ効果に、他方ではＵ字形磁化可能吸引部分を
公知のように用いることに起因して、レバー内に展開さ
れる電気力学的な力により動作される。

絶縁支持部分７は、例えば本装置のハウジング１６に結
合されたベース１５と、側面を１８，１９により保持さ
れた横方向底部１７とを有する。

このベースを通る第１開口２０は、基本的には対称面を
なす面ＰＰ’内で上記底部を通る第２開口と整合される
。上記絶縁部分の外面３３は例えば円筒状をなしく第１
図参照）、また、好ましくは円筒状の絶縁外装２２内の
滑動クリアランスと嵌合され、この外装の１端部２３は
上記底部１７近傍に静止配置され、更に上記外装は、面
ＲＲ’　に平行する前縁部分に設けた長方形スロット２
６内を移動するように設計された横断ビン２５をスカー
トの端部２４ａ近傍で支承するスカート２４を有する。

このスロットは薄形絶縁スクリーン２７が滑動する第１
開口２０まで延在し、上記開口はアーク室８の外側で１
端部２８で上記横断ビン２５に結合され、このビンは次
に上記スカート２４に結合される。図示のように、上記
スイッチの遊び位置においては、同じスクリーンの対向
端部２９が上記スイッチ接点の近傍に配置される。

上記の配置においては、スクリーンは外装と同時に移動
し、また外装が特定の位置にある場合は、接点が開放し
ていると、この接点間にチップ２９が挿入され、次に、
検出出来る程のクリアランスがなければ、上記チップは
開口２１に入り、これによりアーク室８を２つの半小至
８ａ、８ｔｌに分割し、これ等の小室は、第２図に示し
たように、スクリーン２７の長手方向エツジと絶縁部分
７との間で遮断された重畳部分（３０，３１）により互
いに分離される。これ等の接点は外装の内部体積部分４
０ａ内にある。

上記外装が、及びスクリーンが上記のように特定の位置
にある場合、またはこれ等がその位置に向って移動して
いる間に、スカートに設けた１組の通風孔３２．３７が
、これ等があった絶縁部分の円筒面３３を去り、一方同
じスカートに設けた第２の組の通風孔３４．３５が、そ
れぞれアーク１８ａ　、８ｂに致る３６ａ　、３６ｂな
どの開口の前方にもたらされる。

本実施例の場合、例えばラインに接続された導体３８ａ
　、３８ｂを通して過電流が流れる時化じる電気力学的
反発力により接点レバーを分離するこの力の大きさは、
これ等のレバーを囲むようにＵ字形磁化可能構造３９ａ
　、３９ｂを設けることにより増強される。緩衝装置が
ハウジングと外装の間に設けられ、外装がそのストロー
クの最後でバンドすることを防止し、またリセット装置
を設けて外装をＦと反対に示した位置に戻すようにする
。

この場合、スイッチは、過電流が回路を流れる時動作す
るが、それはこの過電流が初めに接点分離を惹起するか
らである。これが生じると直ちに、接点間に生じたアー
クがアークｖ８内に圧力を与え、この圧力は第２開口２
１を通して底部１７゜２３間の体積部分４０に伝えられ
、矢印Ｆで示した方向に外装を駆動する。この運動は非
常に速く、スクリーンのエツジ４１が仕切１７に対して
アークを剪断し、同時に小室８ａ、８ｂの間を完全に電
気的に絶縁することになる。

この時、アーク発生に伴って解放されたガスが通気孔を
通して放出され、また上記体積部分と２つの手交が大気
圧に復帰する。

このように接点が解放した後、これ等の接点は遊び位置
に戻り、従ってまたスクリーンの対向面上に支承され、
さもなければ、図示していないロックにより、または直
列に装着された］イル４２に結合する磁化可能フレーム
或いはコアに結合された機構により駆動される装置によ
り開放が保持される。

この場合のスイッチにおいては、外装により閉鎖された
体積部分に収容された２つの接点は、スクリーンが移動
を開始する前に開放になる。

第３図に示した実施例によると、スクリーン４４または
外装４５は、これ等の遊びがなければ、予めセットされ
た弾性機構４６′により、また磁気コイル４３′のコア
或いはフレームにより急激に移動され、解放されるか、
装置４３”、４６”により直接移動、解放される。この
場合、スクリーンの端部４７は傾斜した先端エツジを有
して２つの接点４８．４９を分離し、また、この時発生
したアークは、前記と同様に、外装を移動させ、この移
動は上記弾性機構またはコアの作用により強化される。

但し、これは接点が分離した後でのみ実行される。

スクリーンが移動し始める前に接点が開放になる第１図
に示した例と同様に、スクリーン４４と外装４５は、装
Ｈ４６によりこのスクリーンが移動されると、こスクリ
ーンは先ず接点の初期開放を惹起し、またこの時、上記
スクリーンが上記外装により駆動されると迅速なアーク
剪断運動が生じるように、軸方向クリアランスＸｘ′の
大きざと関係づけることが出来る。

第４図においては、外装間１０とスクリーン１１１は軸
方向に結合され、また可動接点レバー１１２．１１３は
、コイル１１４の作用により上記と同様にトリガされる
１１５などのエネルギー蓄積機構により同時に、或いは
コイルと共同する機械的伝達手段１１７により同時に、
外装及びスクリーンの前に移動される。またこの移動は
上記手段を組合わせても可能である。

以上の実施例においては、両接点は可動としたが、例え
ば第５図に示した接点５０のように、接点の１つを固定
しても同程度の結果を得ることが出来る。その場合は、
固定接点はスクリーン５１が通る径路には配置されない
。

最後に前記のように用いられた２つの可動接点５３．５
２は、第６図に示したように、共通の中間接点５５に、
上記接点の遊び位置において、支承されるようにするこ
とが出来る。上記の共通中面接点は、この場合、スクリ
ーン５４により支承され、またスロット５７に適切に入
って、好ましくはスクリーンのヒール５６に対してアー
ク剪断を保証するものである。

この種の中間接点は、これが２つのアーク電圧を直列に
する点で有利である。

上記の方法においては、スクリーンは図の６戸側から押
込み力を受けている。第７図に示した配置では、スクリ
ーン８５は、このスクリーンの端部８６が外装間８の底
部８７に結合されているため、図の左手から引張される
。ここで、接点９０゜９１を支承する部分８９は底部９
２を持つが、この底部は２つの開口９３．９４を有し、
これ等の開口は、一方では、各アーク室９５ａ　、９５
ｂ内の圧力が外装間８の第１底部と第２底部８７の間に
配置された体積部分９６ａ　、９６ｂに伝達されること
を可能にし、また他方では、アーク室に存在するガスが
外装の出口９７．９８を通り通気されることを可能にす
る。アークを剪断するためには、スクリーンは可動接点
が通るスロット１００を有し、また同じ断面の底部９２
に設けた開口１０１を、機能的なりリアランスと共に通
過する。

第２図に示したものと同等の横方向ガイド及びバッフル
により、スクリーンは、スロット１００が開口１０１内
でブロックされる時、アーク室９５ａ　、９５ｂ　、９
６ａ　、９６ｂ間を効率的に電気絶縁する。

第８図には、上記装置の改変装置が示され、この装置は
前記のものと同様にスクリーン及び外装間を結合してい
る。

絶縁部分６２は、ここでは２つの接点レバー６３．６４
を受ける、底部はないが、面ＰＰ’内に、２つの接点６
７．６８が入る開口６６を持つ中央リプ６５を有する。

底部７０を持つ外装６９は絶縁部分の面６２３上を滑動
する円筒状スカート７１を備える。この外装は、リブ６
５に支承された７２などの長手方向の面ＰＰ’　に平行
な少なくとも１つの平坦面と開口６５（＋を有し、また
他のスクリーン７３を持つことが出来る。このスクリー
ン、またはこれ等の２つのスクリーンは横方向にスカー
トまで延在し、第８図に示したように、外装の遊び位置
にだけ通じた２つの半至７４ａ、７４ｂ４ｒＭ定する。

以前と同様に、通風孔７５　ａ　、。

７５ｂは外装の特定動作位置において大気への出口を与
える。リブの端部７８と外装の底部の間に出ロア７が設
けられ、外装がガスにより矢印Ｆの方向に押圧される時
、体積部分８０への空気取入れを可能にし或いは制御す
る。

接点を動作させ、また適用可能なものとして中層接点に
対して構成する上記の全ての手段は、後者の中間接点が
開口６６内に配置されれば、ここでも適用可能である。

位置制限装置も、スクリーンや外装移動に対する緩衝装
置も、動作後遊び位置にスクリーンや外装を復帰させる
ように設計されたどんなリセット手段も明確にされてい
ないが、それ等の有無や動作は全ての変形方式において
言及されるべきである。

種々の実施例の全てにおいて、また本発明によるスイッ
チの全てを実施する場合に、外装の底部は、必要に応じ
て圧力を減らすために大気に接続された較正済み開口を
持つことも出来、持たないこともあるが、いずれにして
も軸方向の遊びの有無に関わらず、これに結合された外
装及びスクリーンの駆動成分として動作する。上記外装
の断面は、技術的な理由から円形として説明されたが、
この外装及び接点支持体部分が適切なプラスチックを成
形することにより形成出来る場合は、他の形状であって
もよい。

図面を簡単にするために、接点レバーに給電する可撓性
導体及び接点圧力ばねは必らずしも図示してないが、熟
知されているこれ等の品目は、アークにより惹起される
外部妨害源（ノイズや煙）を低減させる手段と共に、ス
イッチ内に或いはそれ等と結合して設けられるものと推
測されなければならない。

本発明によるスイッチがかなり大きな定格定常電流を持
つ遮断装置に適用されても、手動の、または電磁機械的
手段が、このスイッチの設計目的である回路の開開動作
を念頭に、自然な形で実施される。この場合も、外装を
その遊び位置に復帰させるように設計されたリセット手
段がこれ等の種々の制御装置と結合される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び２図は、スクリーンが外装により押圧され、
スイッチが電流制限ＩＩとして動作する実施例の、面Ｒ
Ｒ’による中心線横断面を持つ立面図及び面ＱＱ’　に
より横方向に破断された側面図であり、第３図及び４図
は遮断菱形装置における本発明のスイッチの実施を概略
図示したものであり、第５図は、第１図の一般説明が適
用されるが、固定接点と可動接点を備えたスイッチの横
断面を概略図示したものであり、第６図は、スクリーン
が２つの可動接点間に与えられた接点パッドを保持して
いる本発明によるスイッチに対する接点装置の横断面を
概略図示したものであり、更に、第７図及び８図は、ス
クリーンが外装により引張される本発明による２つのス
イッチの中心線横断面を図示したものである。 １、　２．　４８，４９．　５０．　５２．　５３゜５
５・・・・・・接点 ３．４．６３．６４．　１　１　２．　１１３・・・・
・・レバー ７・・・・・・固定絶縁支持部分 ８、（８ａ　、８ｂ　）９５ａ　、９５ｂ　、９６ａ　
。 ９６ｂ・・・・・・アーク室 ９．１０・・・・・・ば勾 １５・・・・・・ベース ２０．２１．３６ａ、３６ｂ、６６．９３゜９４．１０
１・・・・・・開口 ２２．４５．６９．８８．１１０・・・・・・外装２４
．７２・・・・・・スカート ２５・・・・・・ビン ２６．１００・・・・・・スロット ２７．４４．７３．８５．１１１ ・・・・・・スクリーン ３２．３４，３５，３７．７５ａ　、７５ｂ・・・・・
・通風孔 ３８ａ　、３８ｂ・・・・・・導体 ３９ａ　、３９ｂ・・・・・・Ｕ字形磁化可能構造体４
０ａ　、　９５ａ　、　９６１）　・−・・・体積部分
４２ｉ１４・・・・・・コイル ４３′・・・・・・磁気コイル ４４・・・・・・スクリーン ４６′・・・・・・弾性機構

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）開放接点間に生成されたアークを、該アークを隣
   接絶縁面に対して剪断することにより、不安定化するた
   めに２つの接点間内に迅速に移動する絶縁スクリーンを
   ハウジング内に有した電気スイッチング装置であって、
   該スイッチング装置は、該スイッチの前記２接点が可動
   絶縁外装のスカートが滑動する固定絶縁支持片により支
   承され、ガス圧力を受けた時駆動成分として動作する同
   じ外装の底部と前記支持片の支持部分との間で閉鎖され
   た前記支持片の内部体積部分が前記２接点を収容し、一
   方前記スクリーンが、少なくとも前記アークの剪断時に
   前記外装の移動により変位されることを特徴とする電気
   スイッチング装置。
2. （２）前記スクリーンが接点支持体の壁を通過し、第２
   壁に設けたスロットに入り、一方これ等の２つの壁で室
   が閉鎖されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の電気スイッチング装置。
3. （３）前記室が、前記外装の特定位置で一致する前記外
   装のスカートに設けた開口により、大気に通気されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気スイ
   ッチング装置。
4. （４）前記スクリーンが前記外装のスカートのエッジ近
   傍に配置された装置により前記外装に軸方向に結合され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気
   スイッチング装置。
5. （５）前記スクリーンが前記外装の底部近傍の領域で前
   記外装に軸方向に結合されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の電気スイッチング装置。
6. （６）接点用開口を有する単一スクリーンが、流体移送
   用開口を有する壁または仕切により支承されるスロット
   を通過することを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
   載の電気スイッチング装置。
7. （７）開口を有する少なくとも１つのスクリーンが、前
   記接点を通過させる前記開口の前に配置された開口を有
   する平行隣接仕切と共同することを特徴とする特許請求
   の範囲第５項に記載の電気スイッチング装置。
8. （８）前記スイッチ接点の少なくとも１つが固定され、
   且つ前記スクリーンの径路内には配置されないことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気スイッチン
   グ装置。
9. （９）前記レバーに作用する電気力学的反撥力で強化さ
   れる電磁力を前記レバー内に展開するために、Ｕ字形磁
   化可能部分が可動接点の前記レバーを囲繞することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気スイッチン
   グ装置。
10. （１０）前記接点と直列の電磁コイル装置が前記外装の
    初期移動を直接に、または間接に、或いは前記スクリー
    ンに適用可能なものとして、惹起することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の電気スイッチング装置。
11. （１１）電磁コイル装置が、これ等の装置と直列に組込
    まれた前記接点の初期開放運動を直接に、または間接に
    惹起することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の電気スイッチング装置。
12. （１２）前記外装が円筒回転形状をなし、且つ緩衝及び
    リセット装置と結合されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の電気スイッチング装置。