JPS6132769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は接触子間のアークによつて生ずる高
圧流体を消弧に利用する自己消弧形の開閉器に関
するものである。

第１図は従来の自己消弧形開閉器の消弧室を示
す断面図であり、１は端子板で一端は導線２に接
続され他端は固定接触子３を形成している。

４は圧力室１２を構成する圧力室構成部材で一
端は１に取付けられ他端は平板をなして穴５が設
けられている。６は耐熱絶縁部材で一端は４に取
付けられ他端は筒状をなして開口している。７は
可動ロツドで一端は３に嵌合する可動接触子を形
成し他端は操作装置（図示せず）に連結されてい
る。８は７に設けられた連通孔、９はフインガー
接触子で端子板１０に取付けられている。１１は
導線で１０に接続されている。１４は摺動部材で
ある。

従来の開閉器は上記のように構成され、閉路中
電流は２→１→３→７→９→１０→１１と流れて
いる。開路動作の場合、操作装置より７は下方に
引張られ３と７との間にアーク１３が発生する。
このアークの発生空間は高温、高圧力の流体で、
６の先端の開口部を閉そくすると同時に自身のア
ークエネルギーによつて１２の消弧性流体を昇圧
せしめる。しかるに交流電流では自然零点が存在
するため零点に近づくにつれアーク電流は減少
し、閉そくが解かれアーク空間は低圧力となるの
で１２に閉じ込められ高圧力となつた消弧性流体
は逆にアークに吹付けられ冷却作用を及ぼしつつ
零点にて消弧される。

しかるに上記のようにしや断しようとする電流
自身を持つアークエネルギーで消弧性流体を昇圧
せしめてしや断する、いわゆる自力消弧形である
ため、しや断電流が小さい場合には圧力室１２の
圧力は充分に上昇せず消弧に必要な新鮮な消弧性
流体の効果的な流れをアーク空間に吹付けること
ができないという欠点があつた。またこれは大電
流アークに必要な消弧性流体を確保しようとして
圧力室１２の容積を増加させれば増加させる程、
小電流しや断の場合圧力室１２の圧力は上昇せ
ず、大電流と小電流のしや断を両立させ得ないと
いう欠点があつた。さらに従来装置では可動側の
みに連通孔８を設けているためアーク空間の消弧
性の稀薄な高温流体や接触子を構成する金属アー
クよつて蒸発し浮遊する導電性粒子の排出が充分
でなく圧力室１２の容積を増加してもおのずから
しや断性能に限界があるという欠点があつた。こ
れはまた電流零点に近づくにつれアーク空間に向
けて流れる新鮮な消弧性流体の流れが一方向であ
るためしや断性能に限界があるという欠点があつ
た。さらにまた小電流しや断性能を改善するため
従来よりある流体駆動装置たとえばピストンとシ
リンダよりなるパツフア装置の併用が考えられる
がシリンダ断面積が大なるときは高圧力の流体を
圧縮するのに大きな機械的エネルギーを必要と
し、開閉器の操作機構の操作エネルギーを増大さ
せなければならないという欠点があつた。

この発明は自力形消弧室において小電流しや断
性能を改善するとともに大電流しや断をも容易に
し、かつ操作機構の操作エネルギーをも軽減せし
める開閉器の消弧室を得ることを目的とするもの
である。

以下この発明の一実施々を図にもとづいて説明
する。

第２図はこの発明の一実施例である開閉器の消
弧室を示す断面図であり、１，２，１１は上記従
来装置と同一である。１５は排出路を有する中空
円筒状の固定接触子で、端子板に取付けられてい
る。１６はアーク発生室を形成する耐熱絶縁部材
で、一端は上記固定接触子１５に嵌合し摺動可能
となつており、他端はツバ１８に取付けられてい
る。１７は中空状に形成され、ツバ１８を有する
可動接触子で一端は上記固定接触子１５と嵌合し
摺動可能となつている。１９はツバ１８に設けら
れたノズル孔、２０は上記耐熱絶縁部材１６で形
成されたアーク発生室を有する包囲体で、ノズル
孔１９を介して発生室に連通され、アーク発生時
に生じるアークによつて昇圧された消弧性流体を
一時的に蓄える圧力室２３すなわち第１の圧力室
と、上記可動接触子１７の中空部に設けられ、中
央部に流路３２を有する固定ピストン２１と上記
圧力室２３とによつて囲まれた圧力室２４すなわ
ち第２の圧力室とを有し、上記可動接触子１７と
一体的に作動するものである。２は上記固定ピス
トン２１が取付けられた端子板で、導線１１に接
続されている。２５は上記端子板２２に取付けら
れたフインガー接触子で、その先端が上記包囲体
２０の外周面に摺動可能に接触している。２６は
操作装置（図示しない）に連結され、上記端子板
２２に設けられた貫通孔２７を貫通する操作リン
クで、その先端は上記包囲体２０に結合されてい
る。２８は上記流路３２の開口部に開閉自在に設
けられ、上記包囲体２０内の圧力が所定値に上昇
した時に開放する圧力開放弁で、弁バネ２９を有
している。３０は上記端子板２２に取付けられ、
上記圧力開放弁２８を移動自在に支承する平板
で、一部に連通孔３１を有している。

上記のように構成された開閉器において、閉路
中電流は２→１→１５→１７→２０→２５→２２
→１１と流れている。開路指令が出されると操作
装置が動作し、操作装置に連結された操作リンク
２６を介して包囲体２０が下方に引張られ、固定
接触子１５と可動接触子１７の嵌合が外れてアー
ク３３が発生する。このとき固定ピストン２１に
より圧力室２４の消弧性流体は圧縮されてアーク
空間へ吹付けられる。しや断する電流が小電流の
場合はこの消弧性流体の流れで充分に消弧が可能
である。大電流しや断の場合にはアークエネルギ
ーが大きいので、従来装置と同様に耐熱絶縁部材
１６の一端の筒状開口部がアークで閉そくされ、
アーク自身の持つエネルギーによつて包囲体２
３，２４の消弧性流体を昇圧せしめる。

交流電流の零点に近づくにつれて閉そくが解か
れ昇圧された流体はアークの空間に吹付けられ零
点で消弧されるものであるが、このとき弁バネ２
９の設定値を小電流しや断の場合には圧力開放弁
２８は開かず、大電流しや断の場合２４の圧力が
所定の値に達したときに開くように設定しておけ
ば、第３図に示すように流路３２は排出流路とな
る。従つて、大電流しや断の場合は圧力室２３の
消弧性流体が昇圧され電流零点が近づくにつれノ
ズル孔１９を通じてアーク空間へ吹付けられ、固
定接触子１５の内筒と流路３２から連通孔３１を
通じて排出されていわゆる２方向吹付となり消弧
を容易にする。

また、大電流アーク発生期間中は固定接触子１
５の内筒部および流路３２は開口しているので消
弧に有効でないアーク周辺の高温流体や接触子よ
り蒸発した導電性粒子子はそれぞれを通じ排出さ
れ続けるのでさらに消弧を容易にする。さらにま
た大電流しや断の場合、圧力室２４の圧力が一定
以上になると圧力開放弁２８により圧力は開放さ
れるので、異常に圧力上昇することがなく、消弧
性流体を圧縮するのに必要な操作装置の操作エネ
ルギーが軽減される。

さらにまた圧力室２３内の圧力が上昇すると、
この圧力は図の下方に向つて働き、これは開路動
作と同一方向であるため一層操作エネルギーは軽
減される。これはまたしや断容量を増大させよう
と圧力室２３の内容積を増大せしめた場合、その
断面積を大きくすることによつてさらに有効とな
る。さらにこれはまた、圧力開放弁２８が開放し
ない比較的低い圧力でも操作エネルギーを軽減せ
しめる方向に働く。

この発明は以上説明したとおり開閉動作に伴な
つて中空状の固定接触子と接離自在な中空状の可
動接触子と一体的に作動し、アーク発生室と第１
および第２の圧力室とを有する包囲体を設けると
共に、上記第２の圧力室の一部を形成する固定ピ
ストンの流路中に、上記包囲体内の圧力が所定値
に上昇した時に開放する開閉自在な圧力開放弁を
設けて構成したことにより、小電流から大電流ま
で広い電流範囲にわつたてしや断でき、しかも消
弧性流体を圧縮するのに必要な操作エネルギーが
軽減されることになり、操作装置の小形化を計る
ことができるという効果を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の開閉器を示す断面図、第２図は
この発明の一実施例で小電流しや断時を示す断面
図、第３図はこの発明の実施例で大電流しや断時
を示す断面図である。 図において１５は固定接触子、１６は耐熱絶縁
部材、１７は可動接触子、２０は包囲体、２１は
固定ピストン、２３，２４は圧力室、２８は圧力
開放弁、２９は弁バネ、３１は連通孔、３２は流
路である。なお各図中同一符号は同一または相当
部分を示すものとする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 消弧性流体が封入された消弧室、この消弧室
   内の一側に配設され、且つ排出路を有する中空状
   の固定接触子、中空状に形成され、開閉動作に伴
   なつて上記固定接触子と接触可能な可動接触子、
   上記両接触子の開離時に発生するアークを包囲す
   るアーク発生室と、このアーク発生室に連通さ
   れ、上記アーク発生時に生じるアークによつて昇
   圧された消弧性流体を一時的に蓄える第１の圧力
   室と、上記可動接触子の中空部に設けられ、中央
   部に流路を有する固定ピストンと上記圧力室とに
   よつて囲まれた第２の圧力室とを形成し、上記可
   動接触子と一体的に作動する包囲体、及び上記固
   定ピストンの流路中に開閉自在に設けられ、上記
   包囲体内の圧力が所定値に上昇した時に開放する
   圧力開放弁を備えてなる開閉器。