JPS61211929A - 電弧遮断組立体 - 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】 特許出願間５８．第７３６７９号において、一次サーキ
ットブレーカが開示された。これは広範な過負荷と故障
電流の場合の両方に対し、一次側および二次側の両方の
電流遮断を提供する。該サーキットブレーカは外部から
操作可能であり再設定可能であった。温度検出システム
は過負荷あるいは初期故障による一次巻線の温度の増加
および絶縁オイルの温度の増加に反応した。

仮ｉ里二Ｉ刀 本発明の応用においては、一次サーキットブレーカが開
示されている。これもオイルに浸１゜た、トランスの外
部から操作可能なものである。

該ブレーカは温度検出式で、一次と二次の両方の故障電
流および／又はシステムの初期故障に反応する。空気遮
断室は改良されて、一次あるいは二次のどちらに原因が
あるにせよ、電弧室内に発生する圧力を良く制御する。

電弧室は又、トランス内へのガスの通気を制御するため
にも備えらえ。

高圧ガスにより生じるオイルハンマ効果を８小にする。

導電性のある金属板が過電流検出素子に隣接して配置さ
れ、金属板に流れる高い一次電流の影響で生じる検出素
子の電弧を短絡させることによりトランス内の激しい電
弧を防ぎ、そのようにして電弧を非常に小さくシ、室内
の荒れを防ぐ。

改良された固定接点組立体が重置遮断器内に供給され、
故障閉鎖状態において固定接点と可動接点との間に生じ
る溶着を防ぐ、取付は構成は、故障閉鎖状態の間に小さ
な溶着が生じた場合に、それを遮断するに必要な力を固
定接点のために小さくするような構成にして供給される
。

電弧を消すために使用されるクロスプラストガス（ｃｒ
ｏｓｓ−ｂｌａｓｔ　ｇａｓ）は二次故障状態の下にお
ける電弧の通路の小さい部分に対して形成され、一次故
障状態の下における全体の電弧に交差するクロスブラス
トを供給するために拡張される。

第１図にある一次す−キットブレーカｌｏは、枠あるい
は基盤１２と、電弧遮断組立体１４と、トリップ組立体
１６とトリップフリーラッチ機構１８とを含む、ラッチ
機構１８は、特許出願第７３８７９／８３号にあるよう
に、トランスの外部から手動でサーキットブレーカを開
閉可能なものである。

これは、上記の特許出願に説明されているように、クラ
ンク軸２２に接続された動作ハンドル２０により実行さ
れる。

該ラッチ機構の作動は、上記特許出願に開示されたのと
本質的に同一である。この観点から第１図を参照すると
、サーキットブレーカ１０は、導電ロッド２４を動かす
ことにより開閉されて、ラッチ機構１８により電弧遮断
組立体１４内に配置されている接点組立体２６との保合
を断続する。接点ロッド２４は、湾曲した表面２７を有
し接点組立体２６と係合するように可動である電弧チッ
プ２５を備えている。

ラッチ機構は第２レバーアーム２８を備え、これがロッ
ド２４に連結され、ハウジング内の軸３０に回動可能に
取付けられている。第２レバーアーム３２も又、軸３０
に回動可能に取付けられており、ロッド３４を支持しア
ーム２８と係合して２本のアームを一緒にロックする。

通常の作動条件においては、サーキットブレーカはアー
ム２８と３２とを同時に開あるいは閉の位置の間で動か
すことにより開閉する。

第２レバーアームはトリップ組立体３６により第１し八
−アームから開放される。トリップ組立体３６はトリッ
プレバー３８を含み、これがピン３０に回動可能に取付
けられ、ロッド３４に作動可能に連結されている。レバ
ー３８を時計方向に回転させると、ロッド３４は、接点
２６から遠ざかるようにロッド２４を動かすためにばね
４０により時計方向に偏倚されている第１アニム２８上
にあるキ＋、４−３１１１２７カ）ら引ｌ目ハ、ス　と
いうことは明白である。

レバーアーム３８は電流検出組立体１６によりトリップ
する。電流検出組立体１６は、基盤１２上にあるピン４
５に回動可能に取付けられたクランクアーム４４の端に
取付けられている。クランクアーム４４は、し／ヘーア
ーム３８に係合する位置にある懸垂部材４６を含む。ア
ーム４４は、第３図に見られるように、ばね５０により
反時計方向に偏倚され、磁石４２を開いた位置に動かす
ようになされている。アームの端上にある懸垂部材４６
は、磁石が電流検出素子５２から開放されると、移動し
てレバーアーム３８と係合する。素子５２が磁石のキュ
リー温度に到達すると磁石４２は検出素子５２から開放
される。検出組立体１６の作動は、特許出願間５８．第
７３ｆ１７９号にある一次サーキットブレーカの作動に
要求されるものとほぼ同一である。

本発明によれば、電弧遮断組立体１４は、過負荷あるい
は一次故障状態においてケーキ−２トブレー力がトリッ
プする際にトランス内に生じるオイルハンマを減少させ
るための手段を備えている。

電弧遮断組立体１６は、管状ハウジング５４を備え、こ
のハウジング内にはコア６０があり、これがハウジング
を第１あるいは圧力室５６と、第２あるいは減圧室５８
とに分離している。接点間に電弧が生じた場合は常に、
蒸発したオイルが室５６内の圧力を上昇させる。加圧さ
れたオイル蒸気は、トランス内に排出されるように電弧
を横切って室５８へと排出される。

第７図から第１４図を参照すると、コア６０は電弧を消
す誘電性の物質から形成され、中央電弧通路あるいはポ
ア６２を含み、該ボアは多数のポート６４により圧力室
５６へ連通している。圧力室は、圧力排気ポート６８お
よび高圧排気ポート７０により電弧通路６２へ連通して
いる第１排気路６６により減圧室へ連通している。高圧
ポート７０はこわれやすい部材６５により閉じられてい
る。

この観点から、低圧故障状態で生じ゛たガスは、第５図
にあるように、ロッド接点が接点８２から移動して敲れ
た場合に開くポート６８を経て排出される。一次故障状
態において、こわれやすい部材６５が破壊され通路６２
の全長を横切ってガスか排出されるようにする。

減圧室５８からのガスの開放は、開口部７５に支持され
減圧室を横切って延長している管状部材６９により制御
される。ガスは通気スロット７１を経て部材６９へ排出
される。ガスはこのようにしてスロット７１を経て管状
部材６９へ入り１部材６９の端を経てトランス内へ流れ
込む。

遮断器組立体の上端は金属キャップ７２により閉鎖され
ており、このキャップは管状部材６９によりハウジング
５４上に保持され、部材６９は円筒形部材５４内の開口
部７５と同心になっている゛キャップに備えられた開口
部７３を通過している。固定接点組立体２６は金属キャ
ップ７２により圧力室内に支持されている。この点につ
いては、第２図の接点組立体２６は導電条片７４を含み
、これは上部端において曲げられて取付はフランジ７６
を形成し、低部端において支持フランジ７８を提供して
いる。短条片８０はフランジ７８から上方へ曲げられ、
電気接点８２のための弾力支持体を形成している。導電
性の電弧電極リング８４はフランジ７８により支持され
ている。

この構成により、トランスの一次装置のためのいくつか
の新規の特徴が接点組立体２６により提供される。比較
的低い力で装置を作動させることが可能であることに注
目すべきである。そのため、接点組立体とロッド２４と
の間に接点溶着が発生しないことが木質的である。２つ
の接点部材、接点８２とロッド２４とが銅タングステン
のような電弧に対し耐久性のある材料から作られている
場合は、故障閉鎖状態において当接部に溶着が生じる。

溶着は最初に、電極リング８４により防止される。該リ
ング８４は、ロッド２４がリング内の開口部を通って動
く際に、点弧する位置に配置されている。そのためロッ
ドの端にある主接点エリアは主接点８２との間で電弧の
生じないように保護される。ロッド２４が完全に′トラ
ベルしてしまうと、該ロッドの端は完全に接点８２と接
触し、永久電流通路を形成する。接点８２はばね部材８
０上でわずかに角度を成して支持されているため１口・
ンドが接点８２に接触するとわずかな回転が生じる。溶
着が生じると、連結されていない箇所におけるこのわず
かな回転が溶着を破壊する。電弧遮断組立体の低部端は
１円筒形ハウジング５４に接着固定されているキャップ
８６により閉鎖されている。遮断器はステンレスあるい
はアルミニウム合金のような非磁性導電金属板８８（第
５図）へ、コア６０の底部に備えられた挿入部材に固定
されたねじ９０により固定されている。板８８は、温度
検出素子５２の各側面に位置する脚９４によりハウジン
グ１２上に取付けられている。

温度検出素子５２は折り畳んだコイルのような形態で、
コイルの間には絶縁が施されている。素Ｐ５２の１端は
絶縁された導線８７により口７ドに接続され、他端は導
線９１により板８８の端にある開口部８９内のねじへと
接続されている。トランスの一次巻線も又、導線９３に
より開口部８９内にあるねじへ接続されている。

金属板８８も、遮断器の作動に関しては追加の機能を備
えている。この点に関しては、延長脚９４は検出素子５
２に非常に近接して配置されている。高度の一次故障状
態においては、素子５２（とりわけ低電圧・電流トラン
スにおいて）はおそらく溶着し、これは通常トランス内
に激しい電弧を生じ、トランスの一次サーキットブレー
カ組立体の損傷の危険を増大させ、破壊されつつあるト
ランスに衝撃を与える。検出素子５２に非常に近接して
配置された脚９４は、非常に小さい電弧あるいは衝撃か
ら生じる素子の故障から発生する電弧に対し短絡通路を
提供するように備えられている。電弧は板８８を経て直
接導線９３へ短絡する。

第１７図および第１８図には、電弧リング】０２と接点
部材あるいはパッド１０４とを含む代替の接点組立体１
００が示されている。該可動ロッド接点は上述のように
、電弧りング１０２を通ってパッド１０４と係合するよ
うに移動する。

接点リング１０２はオフセット表面１０６を備゛えてい
る。接点パッド１０４は、リング１０２の表面１０６上
に載置される位置にある導電ケーブル１０８に支持され
ている。パッド１０４を電弧り／グ１０２へ偏倚する手
段が提供されている。

該手段は圧縮ばねの形態をしており、パッド１０４と、
減圧室５８内にある押えつけブラケットｌ１２との間に
位置している。接点パッド１０４は、表面１０６条に配
置された場合にリング１０２の軸からずれている。ロッ
ド２４上の電弧チップ２５が部材１０４と係合すると、
ばね１１０が部材１０４を表面２７の端上に押しつける
。ロッド２４がパッド１０４から離れると、パッド１０
４は、電弧チップ２５上で傾き、パッド１０４は電弧リ
ング１０６に係合して、ロッド２４との係合により発生
し得る溶着を破壊する。

【図面の簡単な説明】 第１図は１本発明に従った一次サーキットブレーカの部
分の側面図。 第２図は、固定接点組立体の斜視図。 第３図は、ロッド接点が完全に開いた状態にある消弧組
立体。 第４図は、第３図の４−４の線に沿う、減圧室内にある
固定接点組立体を示す図。 第５図は、第３図に類似の、電弧通路内で一部開いたロ
ッド接点を示す図。 第６図は、第５図の６−６の線に沿う、一次故障排気路
の１つを通る交差点を示す図。 第７図は、電弧遮断コアの前面図。 第８図は、電弧遮断コアの側面図。 第９図は、８８図の電弧遮断コアの上面図。 ｉ１０図は、第８図の電弧遮断コアの底面図。 Ｓｌ１図は、拡張室を示す電弧遮断コアの立面図。 第１２図は、第１１図の１２−１２の線に沿う通気路を
示す図。　　　□ 第１３図は、第１１図の１３−１３の線に沿う図。 第１４図は、第１１図の１４−１４の線に沿う図。 第１５図は、非磁石金属バイパス板。 第１６図は、検出素子の板部分への接続を示すバイパス
板の上面図。 第１７図は、固定組立体の他形態の図。 第１８図は、固定接点と係合する可動接点を伴う第１７
図に示された接点組立体の拡大図。 １０・・・一次サーキットブレーカ、１２・・・枠、基
盤、１４・・・電弧遮断組立体、１６・・・トリップ組
立体、１８・・・トリップフリーラッチ機構、２０・・
・動作ハンドル、２２・・・クランク軸、２４・・・導
電ロッド、２５・・・電弧チップ、２６・・・接点組立
体、２７・・・湾曲表面、２７・・・キャッチ棚、２８
・・・第２レバーアーム、３０・・・軸、３２・・・第
２レバーアーム、３４・・・ロッド、３６・・・トリッ
プ組立体、３８・・・レバーアーム、４０・・・ばね、
４２・・・磁石、４４・・・クランクアーム、４５・・
・ピン、４６・・・懸垂部材、５０・・・ばね、５２・
・・電流検出素子、５４・・・管状ハウジング、５６・
・・第１室あるいは圧力室、５８・・・第２室あるいは
圧力開放室、６０・・・コア、６２・・・中央電弧・・
・通路あるいはボア、６４・・・ボ−ト、６５・・・こ
われやすい部材、６６・・・第１通気路、６８・・・低
圧排気ポート、６９・・・管状部材、７０・・・高圧排
気ポート、７１・・・５ｌｏｔ通気スロット、７２・・
・金属キャップ、７３・・・開口部、７４・・・導電条
片、７５・・・開口部、７８・・・支持フランジ。 ８０・・・短条片あるいはばね部材、８２・・・電気接
点、８４・・・電極リング、８６・・・キャップ、８７
・・・絶縁導線、８８・・・導電金属板、８９・・・開
口部、９０・・・ねじ、９１・・・導線、９２・・・挿
入部材、９３・・・導線、９４・・・脚、１００・・・
交流接点組立体、１０２・・・電弧リング、１０４・・
・接点部材あるいはパッド、１０６・・・オフセー、ト
表面、１０８・・・導電ケーブル、１１０・・・ばね、
１１２・・・押さえつけブラケット。 ＩＧ　１６ ＩＱ　１５

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定接点と、可動接点と、可動接点を移動させて
   固定遮断器組立体と係合させるためのトリップフリーラ
   ッチ機構とを備えて成る電弧遮断器組立体において、 前記ケイシング内に第１室および第２室を形成するコア
   を有するケイシングと、 前記第１室に接続した前記コア内の電弧通路と、前記電
   弧通路の一端に配置された固定接点と、移動して固定接
   点と係合するようになされた前記電弧通路内に取付けら
   れた可動接点と、前記第２室と連結した前記コア内にあ
   る第２通路と、 前記電弧通路を前記第２通路へと連結する第１排気ポー
   トと、 低圧ガスを前記第２室から排気する前記第２室内にある
   手段と、 を備えて成ることを特徴とする電弧遮断組立体。
2. （２）前記電弧通路を前記第２通路へと連結する第２組
   の排気ポートと、 前記遮断器内の一次故障電弧により発生する高圧ガスに
   反応して前記ポートを開くための排気ポートの前記第２
   組内にあるこわれやすい手段と、 を備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の組立体。
3. （３）前記開口部手段が前記コアから形成された円板を
   備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の組立体。
4. （４）前記通気手段が、前記第２室内に位置する中空の
   管と、高圧ガスを前記第２室から排出する際に前記高圧
   ガスを絞るための前記管内にあるスロットと、を備えて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項あ
   るいは第３項に記載の組立体。
5. （５）前記ケースが消弧材料から形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項あるいは第３
   項に記載の組立体。
6. （６）接点フランジを形成するように曲げられた端を有
   する導電性の条片と、 前記フランジに取付けられ、電弧通路内のロッドのトラ
   ベル経路内に配置されている導電性リングと、 前記ロッドのトラベル経路内にある前記条片上に支持さ
   れ、それにより前記ロッドが接点に係合する前に電弧リ
   ングを通って通過するようになされた電気接点と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   組立体。
7. （７）前記条片が前記接点を支持する偏倚手段を備えて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の組
   立体。
8. （８）固定接点組立体と、ロッド接点と、前記固定接点
   組立体に向かって前後にロッド接点を動かす引きはずし
   自由ラッチ機構と、一次あるいは二次故障電流に反応し
   て前記ラッチ機構を開放するトリップ組立体とを有する
   オイルに浸した一次サーキットブレーカにおいて、 前記サーキットブレーカに取付けられたガスブラスト電
   弧遮断器が、 管状ケインシングと前記ケイシングの各端にあるキャッ
   プと、 前記ケイシング内に位置し、圧力室と減圧室とをその内
   部に形成するコアと、 前記圧力室に連結された前記コア内の電弧通路と、 前記圧力室に連結された前記コア内の通気路と、前記電
   弧通路を前記排気通路へ連結する高圧および低圧排気ポ
   ートとを有し、それにより前記圧力室に電弧により生じ
   たガスを排気ポートと前記通気路とへ排出する際に電弧
   通路を横切って流れる前記遮断器を有することを特徴と
   するガスブラスト電弧遮断器。
9. （９）前記減圧室が減圧室を流れ出るガスを絞るための
   手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載の組立体。
10. （１０）前記絞り手段が、トランス内へガスを排出する
    前記減圧室を通って延長する中空の管と、前記管内の減
    圧スロットとを備えて成ることを特徴とする特許請求の
    範囲第９項に記載の組立体。
11. （１１）前記コアが消弧材料から成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第８項に記載の組立体。
12. （１２）前記トリップ組立体が、一次および二次故障の
    両方に反応するように連結された検出素子と、素子の温
    度に反応するように配置された磁石と、検出素子が磁石
    のキュリー温度に接近した場合に開放される前記磁石と
    を備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に
    記載のサーキットブレーカ。
13. （１３）サーキットブレーカ上に取付けられた導電性の
    非磁性の部材を含み、前記部材が前記検出素子に非常に
    接近して配置された一端とトランスの一次巻線に連結さ
    れるように取付けられた他端とを有し、それにより、前
    記部材が検出素子から一次巻線へ短絡バイパスを提供す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載のサ
    ーキットブレーカ。
14. （１４）強化された管状ハウジングと前記ハウジングの
    各端に金属キャップとを含むケイシングと、 前記ケイシング内に位置し、圧力室と減圧室と前記圧力
    室に連結された電弧通路と前記減圧室に連結された通気
    路とを形成する消弧材料から成るコアと、 前記電弧通路を前記通気路へと連結する低圧排気ポート
    の第１組と、前記電弧室を前記通気路へと連結する高圧
    排気ポートの第２組と、排気ポートの前記第２組内の圧
    力に反応し、一次故障電弧により発生した高圧ガスに反
    応して排気ポートの前記第２組を開く前記こわれやすい
    手段と、を備えて成る電弧遮断器。
15. （１５）前記遮断器からガスを排出するための前記減圧
    室内に圧力絞り手段を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第１６項に記載の遮断器。
16. （１６）固定接点組立体と、可動接点と、ロッド接点を
    固定接点に係合させるための引きはずし自由ラッチ機構
    と、磁石のキュリー温度に反応する磁性トリップ組立体
    とを有する電弧遮断組立体において、 前記ケイシング内に拡張室と減圧室とを形成するコアを
    有するケイシングと、 前記第１室と操作可能に連結される電弧通路と、前記電
    弧通路の一端に配置される固定接点と、前記電弧通路内
    で往復運動し固定接点に係合するようになされた可動接
    点と、 前記減圧室へ連結された前記コア内の通気路と、高圧流
    体を前記室内へ排出するための前記減圧室内の排出管と
    、 前記電弧通路を前記通気路へ連結する低圧ポートの第１
    組と、電弧通路を通気路へ連結する高圧ポートの第２組
    と、それにより前記拡張室内に発生したガスが電弧通路
    を横切って流れることを特徴とする電弧遮断組立体。
17. （１７）前記ポートの第２組が前記ポートの第２組を開
    くため前記減圧室内の高圧ガスに反応する手段を含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の組立体
    。
18. （１８）前記排出管が前記第２室からガスを排出する際
    に高圧ガスを絞るスロットを含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第１６項あるいは１７項に記載の組立体。
19. （１９）固定接点組立体と、ロッド接点と、ロッド接点
    を前記固定接点組立体に向かって前後に移動させるため
    の引きはずし自由ラッチ機構と、一次および／あるいは
    二次故障状態に反応して前記ラッチ機構を開放するトリ
    ップ組立体と、前記サーキットブレーカに取付けられた
    ガスブラスト電弧遮断器とを備えて成るオイルに浸した
    サーキットブレーカにおいて、前記電弧遮断器が、管状
    ケイシングと、 前記ケイシング内に位置し圧力室と減圧室とをその内部
    に形成するコアと、 前記コア内にあり前記圧力室へ連結する電弧通路と、 前記コア内にあり前記減圧室へ連結する通気路と、 前記圧力室内に発生した高圧ガスが通って前記通気路へ
    排出される際に前記電弧通路を横切って流れるように、
    前記コア内にあり前記電弧通路を前記通気路へ連結する
    高圧および低圧ポートと、前記電弧通路の端にある前記
    コアに取付けられた前記固定接点組立体と、前記ロッド
    の移動の経路内にある前記接点を支持する手段と、を含
    む前記遮断器を備えて成る一次サーキットブレーカ。
20. （２０）前記支持手段が、 接点フランジを形成するように曲げられた一端を有する
    導電性条片と、 前記フランジに取付けられ、電弧通路内のロッドのトラ
    ベル経路内に配置された導電性電弧リングと、 前記ロッドが接点に係合する前に電弧リングを通って通
    過するように、前記リングと軸方向に整合して前記条片
    上に支持された前記導電性接点とを含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１９項に記載の組立体。
21. （２１）前記支持手段が、 前記ロッドの移動経路内にある前記接点を支持する可撓
    性のケーブルと、 前記電弧通路の端にある前記コア内に取付けられた電弧
    リングと、前記接点を偏倚して前記オフセット表面に係
    合させる手段と、を含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第１９項に記載の組立体。