JPS623875Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロータリアーク電磁接触器やロータリ
アーク遮断器などのSF₆等の消弧性ガス封入開閉
器の改良に関するものである。

消弧性ガス封入形開閉器の消弧性能を高めるた
め、開閉電極の周囲にアーク駆動コイルを巻装し
た円筒電極を設け、電極開披時に生じるアークを
固定電極と円筒電極に移行させると共にそれを旋
回させて消弧させる所謂ロータリアーク電磁接触
器やロータリアーク遮断器が実用化されている
が、可動電極を中心棒状固定電極と平行に移動さ
せる接点構造のため、小電流の場合、ともすれば
アークが可動電極（可動接点）の根元の方へ移行
して円筒電極から飛び出すため消弧不能になり勝
であつた。

また構造的には可動電極を移動させるための空
間が必要であるため密閉容器が大型化すると共に
部品数及びシール部共に多く、組立に手間がかか
り高価となるばかりでなく、シール部の信頼性管
理面などの点で問題があつた。

そこで本考案は新しい接点構造形式を採ること
により、構造簡単且つ小型に構成することが可能
で、しかも高性能で信頼性の高いものとすること
が出来、特に２極以上の場合有利な構造となるも
のを提供しようとするものである。

即ち、本考案は中心棒状電極の外側に同軸状に
円筒電極を配置し、その円筒電極に切欠き部を設
け、その切欠き部において前記中心棒状電極に対
し直角に開閉動作する可動電極を設け、且つ前記
円筒電極の外側にアーク駆動コイルを設けると共
に、このアーク駆動コイルの電磁力により前記可
動電極を中心電極に押しつけるようにアーク駆動
コイルを巻装又は接続したもので、その実施例を
図面に基づき説明すれば次の通りである。

第１図は本考案の一実施例の一部截断斜視図、
第２図は一部截断平面図で、１は中心部に回転軸
シールによつて密封された可動軸貫通孔２を有
し、しかもこの貫通孔２を中心に３組のロータリ
アーク消弧装置付電極を配置すると共に、電源側
端子R.S.Tと負荷側端子U.V.Wをモールドしたエ
ポキシ樹脂等の絶縁物で一体成形したベース、３
は鉄板等を帽子状にプレス成形し、Ｏリング等の
シール材とボルト・ナツト等の締付具でベース１
に固着し、内部にSF₆等の消弧性ガスを充填した
ケースである。

４，４′，４″はベース１に植設された中心棒状
電極、５，５′，５″は円筒電極、６，６′，６″は
円筒電極５〜５″に夫々巻装されたアーク駆動コ
イルでロータリアーク消弧室を構成している。

７，７′，７″は円筒電極５，５′，５″に夫々設
けられた矩形状切欠き部でこの切欠き部を通つク
ラツパー型可動接点（可動電極）８，８′，８″が
中心棒状電極４，４′，４″と夫々直角方向に交叉
して接点対を構成している。

クラツパー型可動接点８，８′，８″は、絶縁物
９を介して貫通孔２に嵌合される可動軸１０に固
着され、可動軸１０は図示しないが、ベース外部
のマグネツト等による回転力により所定の角度だ
け回転するように構成されている。

そうしてクラツパー型可動接点８，８′，８″
は、第５図に拡大図示したようにストツパ１１を
有するコ字状の可動アーム１２と、可動接点１３
と、接触圧力バネ１４とより構成され、開状態で
は可動接点１３はストツパ１１によつてストツプ
し、所定の初期接触圧力を与え、閉状態では所定
の圧力で中心棒状電極４上の固定接点に押しつけ
られるように構成されている。

以上のように、本案開閉器は円筒電極５に切欠
き部７を設け、この切欠き部７を通つてクラツパ
ー型可動電極８が中心棒状電極４と直角方向に交
叉して接点対を構成しているので、小電流の場合
であつもアークは一旦円筒電極５へ移行してから
でないと消弧室外に飛び出すことができないの
で、従来方式のような欠点がなく、また図示の３
相の場合であつも、可動接点部が１個の絶縁ピー
スでまかなえ、しかも小型に構成することがで
き、且つ３相可動部が軸対称になつているため貫
通軸受部に無理が加わらず、小動力で駆動し得る
ため機械的寿命が著るしく延びる特長がある。

そして第３図及び第４図の動作説明図に示すよ
うに、例えばアーク駆動コイル６の一端をベース
からの電源又は負荷側端子に接続し、他端を円筒
電極及び可撓導体１５を介して可動接点１３に接
続した、いわゆる常時通電コイル方式（常時ブロ
ー方式）において、発生する磁界Ｈと可動接点を
流れる電流ｉの間の電磁力Ｆが、可動接点１３を
固定接点４に押しつけ接触圧力を強める方向に働
くように構成すれば大電流投入や通電時の接点お
どりを簡単に防止することができる。

即ち、従来のクラツパー型を含めたパツト接触
方式では、点状接触部分への電流流入経路のため
必ず電磁反撥力が作用し、大電流投入時や通電時
に接点おどりが生じていた。これを防ぐため、従
来接触圧力を機械的に増す方法が採られて来た
が、操作マグネツトが大きくなるため経済的に難
点があり、大電流通電用には不向であまり採用さ
れていない。

これに対し、本考案は常時ブローロータリアー
ク磁界を利用して電磁反撥力を自動的に打消す方
式であるため、合理的であり、設計次第では大電
流での接触圧力を段々に増すようにすることも容
易であるから、投入矩時間性能を格段に向上させ
る手段として極めて有効な方法である。

第３図及び第４図に示す動作説明図では、可動
接点１３を流れる電流の方向を中心棒状電極４か
ら可動軸方向としたが、可動接点１３の形状を変
えることにより、逆にすることも可能である。

即ち第６図に示すよう可動接点１３′の形状を
〓字状或いはＵ字状とすれば、電流ｉの流れる方
向が逆でも１３′ａ部及び１３′ｂ部に夫々F₁，
F₂の電磁力が生じ接触圧を増す方向になる。

以上接触圧の発生はコイル内の磁界Ｈと可動接
点を流れる電流の方向と、その形状によつて得ら
れるものであるが、それらは仕様に応じて選択組
合せられるもので、こゝではその組合せを特定す
べきものではない。

なお、以上の実施例は、常時ブロー方式である
が、コイル発熱が大きくなるため、通常300A程
度の定格電流が限度である。

しかし他の開閉器に実用されているように接点
開極時は早く、投入時は遅く中心棒状電極と接触
する主接点を並列に設け、通電時にコイル電流を
バイパスさせるようにすれば、大電流通電が可能
となる。

また、第５図に拡大図示したような通常のクラ
ツパー型可動接点では、閉極に際し、通電点ｂは
発弧点ａから反時計方に移行するためアークが通
電面を通つて移行する。

ところが、第７図に示すように、可動接点１３
の支点を逆にした構造とすると、発弧点ａと通電
点ｂが逆になるので発弧直後のアークは通電点を
通らず円筒電極へ直ちに移行するようになり、消
弧機能が向上させることができる。

また、ロータリアーク磁界と可動接点電流間の
電磁力Fcはてこの原理で接触部で増巾している
ことになるため、小さなロータリーアーク磁界で
も大きな接触圧力にすることが可能となり、この
第７図に示す構造はクラツパー型可動接点構造と
して通常のものより、勝れている。

第３図及び第４図により、先に本考案の接触圧
発生の原理について説明したが、その効果を充分
に発揮させるためには、可動接点に及ぼす磁界と
電流との間の位相遅れが小さいことが必要である
が、ロータリアーク方式では逆にこの位相差が遮
断能力確保上ある程度必要である。

第８図に示す実施例はこの相矛盾する問題を解
決する一手段を示すもので、円筒電極５の切欠き
部７までの下部にスリツト１６を設けて可動接点
付近での位相遅れを可及的に小さくし、大電流遮
断部（中心電極先端部付近）は適切な位相遅れを
持たせるようにしたものである。

第９図は常時ブローコイルだけでは消弧力が足
りない場合や定格電流を出来るだけ大きくとるた
めに常時ブローコイルのターン数を減らす必要が
ある場合の解決手段を示すもので、下部を常時ブ
ローコイル６ａとし、上部を円筒電極５にアーク
が移行した時だけ電流が流れるように接続した瞬
時ブローコイルとしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案実施例の一部截断した斜視図、第
２図は一部を截断した平面図、第３図は動作を説
明するための要部の縦断側面図、第４図は同横断
平面図、第５図は可動接点の拡大平面図、第６図
及び第７図は夫々可動接点の異なる実施例の平面
図、第８図及び第９図は夫々異なる実施例の概略
図である。 １……ベース、２……可動軸貫通孔、３……ケ
ース、４，４′，４″……中心棒状電極、５，
５′，５″……円筒電極、６，６′，６″……アーク
駆動コイル、７，７′，７″……切欠き部、８，
８′，８″……クラツパー型可動接点、９……絶縁
物、１０……可動軸、１１……ストツパ、１２…
…可動アーム、１３……可動接点、１４……接触
圧力バネ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 中心棒状電極の外側に同軸状に円筒電極を配
   置し、その円筒電極に切欠き部を設け、その切
   欠き部において前記中心棒状電極に対し直角に
   開閉動作する可動電極を設け、且つ前記円筒電
   極の外側にアーク駆動コイルを設けると共に、
   このアーク駆動コイルの電磁力により前記可動
   電極を中心電極に押しつけるように構成したこ
   とを特徴とするガス封入形開閉器。 (2) アーク駆動コイルを常時吹消コイルと瞬時吹
   消コイルから構成したことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のガス封入形開閉
   器。