JPS6255816A

JPS6255816A - 電力開閉器

Info

Publication number: JPS6255816A
Application number: JP6266886A
Authority: JP
Inventors: 貞次郎森; 正博垣添; 茂増田; 西迫　静隆; 和田　勇一
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1987-03-11

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〕この発明は、電流の開閉を行なう電力開閉器に関し１例
えばｔ嫌接触器や１！ｌＩｉ婦用遮断器などの消弧室の
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のＩＩＩｅ＆接触器を第５図に示す。図において。

（１１はプラスチックで形成された取付は台、（２：は
ケイ素鋼板で積層された固定鉄心である。（３Ｉは固定
鉄心（２１と同じくケイ素−版で積層された可動鉄心で
ある。（４：は可動鉄心（３１と固定鉄心（２）とを引
外しバネ（図示せず）に逆らって吸着させる駆動力を与
える操作コイル、（５）はプラスチックで形成され。

角窓な有するクロスバ−で、下端において可動鉄心（３
１を保持している。（６）はクロスバ−（５）の角窓に
挿入されている可動接触子、　　（ＩＳＡ）は可動接触
子１６）の一端に設けた可動接点であり、（７）は可動
接触子（６）を押圧する押しバネである。（８１は可動
接触子＋６）は対向して設けられた固定接触子であり、
一端に可動接点（６Ａ）と接離可能な固定接点（８Ａ）
が設けられている。（８Ｂ）は固定接触子（８１の他端
に設けられた端子部であり９両接点（６Ａ）、　（８Ａ
）が接触して゛いる時には、固定接触子（８：より可動
接触子１６）へと電流が通電される。（９１は電磁接触
器本体を外馳回路と接続するための端子ネジ、顧は固定
接触子（８１を取り付けるベースである。（１１１は寛
輯接触器をおおうアークカバー、　　（１１Ａ）はアー
クカバーｆｉυに設けられた穴、すなわちアークドガス
放出口、α２は固定接点（８Ａ）と可動接点（６人）と
の間に生じるアーク、ｔ１３はこのアーク鰺を吸引して
消弧するための磁性体の金属消弧板であり、固定接触子
（８１の表面に平行に並列に配置されている。Ｉはアー
クランナ、恒９は転流電極である。なお、第５図は左右
対称であるため、右側断面のみを示す。

第６図に転流電極ａＳを拡大して示す。図において、　
　（１５Ａ）は固定接点（８Ａ）の表面に平行で、固定
接触子（８１と所定間隔離れ、固定接触子（８１との間
に金属消弧板をはさんで配置した第１の平板部。

（１５Ｂ）は固定接点の表面に平行で、可動接点（６Ａ
）及び固定接点の開離時に、可動接触子（６）Ｋおける
可動接点（６Ａ）が接合されていない側の面と固定接触
子との間の位置するように配置した＄２の平板部、　　
（１５Ｃ）は第１及び第２の平板部（１５Ａ）。

（１５Ｂ）をつなぐ第３の平板部、　　（１５Ｄ）は第
２の平板％（１５Ｂ）から可動接点（６Ａ）の開離方向
に伸びる第４の平板部であり、　　（ｉｓｇ）は第４の
平板部（１５Ｄ）から第２の平板ｆｌｓ（１５Ｂ）にわ
たって可動接触子（６）との対向部を切り欠いた切り欠
き部である。

転流電極（Ｉｓはこれら第１〜第４の平板ｔ　（１５Ａ
）〜（１５Ｄ）及び切り欠き部（１５Ｅ）を有する。

第７図に固定接触子（８１とアークランチａ−を拡大し
て示す。第７図（ａ）は平面図であり、第７図（１）ｌ
はｔａＴ図（ａ）のＢ−Ｂ＃による断面図である０次に
遮断動作について主に第８図をもとに説明する。第５図
に示すコイル（４）を消磁すると１図示されていない引
外しバネによって可動鉄心（３）が固定鉄心（２）より
開離し、したがって可動接点（６Ａ）が固定接点（８Ａ
）より開離し９両接点（６Ａ）、　（８Ａ）間にはアー
ク＋１２が発生する。このアークｆｉ２は磁性体の金属
消弧＠ａＳに吸引されると共に、可動接触子＋６）と固
定接触子＋８）に流れる電流が作る磁界により駆動され
て転流電極ａｅとアークランナｑ４の間に転移し、第８
図に示すアーク（１２Ａ）のようＫなる。

さらに、アーク（１２Ａ）は磁性体の金属消弧板（１３
ＩＣ吸引されると共に転流電極器とアークランナＩに流
れる電流が作る磁界によって駆動され、アーク（１２Ｂ
）の状態を経由して、転流電極ａＳの第１の平板％（１
５Ａ）とアークランナＩ端部に駆動されてアーク（１２
Ｃ）の状態となり、金属消弧ａｆｉ３により消弧される
。アーク発生期間中に生じるアークドガスはアークカバ
ーａυに設けられたアークドガス放出口（１１Ａ）から
外部に放出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電力開閉器は以上のように構成されているので、
大電流遮断時に多量の高温アークドガスを外商に放出し
、近性して設置された他の電力機器に熱的損傷を与えた
り、盤内で用いられた時にこの高温アークドガスが接地
物に吹き付けられた場合、地絡リレーを動作させてしま
う等の問題点があった。このため、アークドガス放出口
を小さくして高温アークドガスの吹き出しを抑制するこ
とも考えられるが、この場合、大電流遮断時における圧
力上昇によってアークカバーが破礒スるという問題点が
あった。

さらに、高温ガス放出口からアークカバー内に［＃屑な
どの異物が混入するとい５問題点もあった。また第９図
に示すように、クロスバ−（５１はアークカバーαυに
設けられた摺動溝（１１Ｂ）の内部を摺動して上下運動
するように設けられるのが一般的である。そして、この
ような構成においてはその摺動部のクリアランスｌは、
小さ過さ゛るとクロスバ−＋５１の上下運動時における
摩擦力が大きいため動作が不安定となり、大き過ぎると
固定接点と可動接点の接触状態が一定し難くなるので９
通常０．５ｆｌ程度になるように設定されている。しか
るに、アークドガス放出口（１１Ａ）としてアークカバ
ーαυに小穴をたくさんあけるのは技術的に難しく。

大きな穴が設けられている。そのためこの電力開閉器を
機器や盤に取り付けて配線する場合に、電線屑や電線の
被棲絶縁屑等が上記アークドガス放出口（１１Ａ）から
侵入し、これらの屑の粒径が例えば０．５關以上である
場合に、　クロスバ−（５）の上下運動が妨げられると
いう問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電力開閉器は、接離可能な一対の接点、
これらの接点を覆うアークカバー、このアークカバーに
設けられたアークドガス放出口。

およびこのアークドガス放出口を覆うように上記アーク
カバー内部に設けられた開孔性多孔質体を備えたもので
ある。

〔作用〕この発明における開孔性多孔質体は、アークドガスが流
通する時に、アークドガスが持つ熱エネルギーを吸収す
ることによって、アークドガスを冷却して外部に放出す
るものである。

また、外部からアークカバー内への異物の混入を防止せ
しめるフィルター作用も有する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による電力開閉器の！ｉＬ
部を拡大して示す断面図であり、アークカバー＋Ｉｌｌ
の側壁部に設けられたアークドガス放出口（１１Ａ）と
金属消弧板α３の間には、上記アークドガス放出口（１
１Ａ）を覆うように開孔性多孔質体ＵＳが配置されてい
る。他は第５図に示す従来のものと同一である。

なお、開孔性多孔質体四としては１発泡金属。

焼結金属、海綿状金属、金属繊維などの全滅多孔体や、
多孔性高分子、多孔質セラミックなどの電気絶縁性の多
孔体が用いられ、開孔性多孔質体ｔｔｅの厚さも適用す
る電力開閉器の容量に依って例えば１ｆｉ〜１０１１１
１，７ましくは２１１３１〜５　ｍのい、囲で決められ
る。また、開孔の大きさも、アークカバーａυの摺動溝
（１１Ｂ）とクロスバ−（５）とのクリアランスを考慮
して、例えば粒径０．５Ｂ以上の異物を通さないように
設定する。この例では、住友電工（株）製発泡金属（商
品名セルメットＮｉ　−Ｃｉ　製厚さ５關）が用いられ
ている。

動作については゛、先述の従来の開閉器と類似している
ので、その相違点を中心に述べると、可動接点（６Ａ）
が固定接点（８Ａ）から開離すると、アークα２が生じ
るが、駆動されて、アーク（１２Ａ）。

（１２Ｂ）、　（１２Ｃ）の状態を順次経由して、消弧
され。

電流がしゃ断される。アーク発生期間中に生じる高温の
アークドガスは、アークカバーα１倉に設げられた開孔
性多孔質体ｔｍの開孔を通流し、この逆流中に開孔性多
孔質体αＧＫよって冷却され、アークカバーＵに設けら
れたアークドガス放出口（１１Ａ）から外地に放出され
る。このように本発明では。

高温のアークドガスが表面種が大きい開孔性多孔室体ａ
Ｓによって冷却されるから、ミリ秒オーダの非常に短い
時間内でも十分に熱交換が行われ十分に冷却されるので
９本電力開閉器に近接して設置される他の機器に損傷を
与えることはない。また。

電力開閉器が盤内セ用いられて、アークドガスが接地物
に吹きつけられても、アークドガスは先述のように十分
冷却されているので、導電性を失っており、地絡リレー
を動作させることもない。

さらに、開孔性多孔質体Ｔ１θがフィルターの役目を果
たすので、従来の開閉器においてクロスバ−が指動しな
くなるという問題点をも除去できる。

以上のように、この発明ではアークドガス放出口（１１
Ａ）を大きくでき、従って、大電流を遮断した時の圧力
上昇を大幅に低減できるので、アークカバー＋１１１が
圧力破績するという現象を防止することができる。

また、この実施例では、アークカバーａ１１のアークド
ガス放出口（１１Ａ）が、金属消弧＆任３の反可動接触
子側に設けられているので、金属消弧板＋１３の間を流
通するアークドガスがスムーズにアークドガス放出孔（
１１Ａ）から外部に放出され、アークｔｉｚは良好に金
属消弧板α３に到達する。従って、しゃ断時のアーク時
間が短くなるという効果が得られる。　　　゛なお、上記実施例では、金属消弧板０は可動接触子＋６
）と平行に設置されているが、第２図に示すように、金
属消弧仮住３が可動接触子（６）に対し直角方向に設置
された電力開閉器に対しても本発明が有効であるのは明
白である。

また、上記実施例ではアークドガス放出口（１１Ａ）が
アークカバーａ１１の側壁ＴｈＫ設けられている場合に
ついて説明したが、天井部に設けられている場合にも上
記実施例と同様の効果が得られる。

また９本発明は金属消弧板ｔ１３．アークランナα瘤。

および転流電極ａｓ−１具備しない電力開閉器にも適用
できるのは明白である。

なお、開孔性多孔質体ａＳとして、金属多孔体を用いる
と熱伝導が良いので、アークドガスの冷却効率を高める
ことができる。

さらに、上記実施例では何れもこの発明を電磁接触器に
適用した場合について示しているが、この発明は例えば
配線用遮断器など他の電力開閉器にも適用することがで
きるのは言うまでもない。

第３図はこの発明を配線用遮断器に適用した場合の要部
を示す。図において、ａりは可動接触子（６）の回転軸
、　ａＳは可動接触子（６）Ｋ転流電極ａＳとを電気的
に接続するより線であり、可動接触子（６）が回転軸面
を中心に回転することにより可動接点（６Ａ）が固定接
点（８Ａ）より開離する。両接点（６Ａ）。

（８Ａ）間に生じたアークａｚＯ消弧プロセスは第１図
の実施例と同様である。

第４図はこの発明のさらに別の実施例を示すもので、ｉ
ｔｓ接触器に適用した例である。

この実施例で特徴的なことは、アークドガス放出口を覆
う開孔性多孔質体ｗｅが、金属製の多孔質体（１６ａ）
と、この内側な徨っだ電気絶縁性の多孔質体（１６ｂ）
との２層構造であることにある。

上記第１図〜第３図の実施例において開孔性多孔質体ｗ
ｅとして金属製のものを使用すると、大電流遮断時、金
属消弧板ａ３と金属製の多孔質体四との間で絶縁ｒｊｊ
Ｉ壊が起って、金属消弧板α３と多孔質体αｅとの間で
例えは第３図に示すようにアークａ９を発生するという
問題発生が考えられる。アークαｇが発生すると、金属
消弧板ａ３の有効枚数が低減するので、開閉器の遮断性
能が低下し、また、アーク熱によって、多孔質体αｅ＜
大きな穴がおいて。

有害な高温ガスを外部に放出するというおそれがある。

そこでこの第４図に示した実施例では金属製の多孔質体
（１６ａ）によりアークドガスな冷却するとともに、そ
の多孔質体（１６ａ）の内側に別の電気絶縁性材料から
なる多孔質体（１６ｂ）を設け、これによって金属消弧
板ａ３と金属製の多孔質体（１６ａ）との間で絶縁破壊
が起こらないようにしている。

従ってこの実施例によれは上記第１図〜第３図の実施例
のものと同等な効果が得られることに加えて、金属消弧
板の有効枚数の低減による遮断性能の低下や、アークド
ガスの熱吸収体となる金属多孔質体の上にアークの足が
生じることによりその多孔質体に穴がおいて有害な高温
ガスを外地に放出する等という現象を防止することがで
きるという効果も得られるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、接離可能な一対の接
点、これらの接点をりうアークカバー。

このアークカバーに設けられたアークドガス放出口、お
よびこのアークドガス放出口を８５ように上記アークカ
バー内部に設けられた開孔性多孔質体を備えたので、大
電流遮断時に高温のアークドガスが上記アークドガス放
出口から放出されたり。

上記アークドガス放出口から上記アークカバー内にｔＳ
屑などの異ｖｌＪが混入するという現象を防止できる。

また開孔性多孔質体として金属製の多孔質体とこの多孔
質体の内側を覆うように設けられた電気Ｐ！縁物から形
成された多孔質体とを備えた構成にすることにより、金
属製多孔質体のアークによる破損が防止でき、高温のア
ークドガスの放出を長期にわたり確実に防止できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電力開閉器の要部を
示す断面図、第２図、第３図、第４図はそれぞれこの発
明の他の実施例を示す断面図、第５図は従来の電力開閉
器を示す半玉面断面図、第６図は第５図の転流電極を拡
大して示す斜視図。第７図ａは第５図のアークランナを拡大して示す平面図
、第７図すは第５図ａのＢ−Ｂ線断面図。第８図は第５図に示す従来の電力量変器の消弧プロセス
を説明する説明図、第９図は第５図のクロスバ・−とア
ームカバーを拡大して示す断面図である。図において、（５）はクロスバー、（６；は可動接触子
。（６Ａ）は可動接点、（８１は固定接触子、　　（８Ａ
）は固定接点、αυはアークカバー、　　（ＨＡ）はア
ークドガス放出口、　　（１１Ｂ）は摺動溝、α３．　
　（１２Ａ）　〜（１２Ｃ）はアーク、　（１３１は金
属消弧板、α心はアークランナ。 αりは転流電極、　　（１５Ａ）は第１の平板部、　　
（１５Ｂ）は第２の平板部、　　（１５Ｃ）は第３の平
板部、　　（１５Ｄ）は第４の平板部、　　（１５ｇ）
は欠り欠き部、αＧは開孔性多孔質体、　　（１６ａ）
は金属製の開孔性多孔質体。（１６ｂ）は電気絶縁物製の開孔性多孔質体である〇な
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

【特許請求の範囲】

（１）接離可能な一対の接点、これらの接点を覆うアー
クカバー、このアークカバーに設けられたアークドガス
放出口、およびこのアークドガス放出口を覆うように上
記アークカバー内部に設けられた開孔性多孔質体を備え
た電力開閉器。
（２）アークドガス放出口がアークカバーの天井部に設
けられている特許請求の範囲第１項記載の電力開閉器。
（３）アークドガス放出口がアークカバーの側壁部に設
けられている特許請求の範囲第１項記載の電力開閉器。
（４）開孔性多孔質体は金属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項に記載の電力開閉器。
（５）開孔性多孔質体は、アークドガスを通過させてそ
の熱を吸収する金属製の開孔性多孔質体と、この内側を
覆つた電気絶縁物製の開孔性多孔質体とから構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
気開閉器。
（６）接離可能な一対の接点、これらの接点を覆うアー
クカバー、このアークカバーに設けられたアークドガス
放出口、このアークドガス放出口を覆うように上記アー
クカバー内勤に設けられた開孔性多孔質体、上記アーク
カバー内に上記一対の接点と近接して設けられそれら接
点の開離時に生ずるアークを受ける転流電極及び上記ア
ークカバー内の上記転流電極と開孔性多孔質体との間に
設けられた金属消弧板とを備えた電力開閉器。
（７）金属消弧板は複数個互いに平行に設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の電力開
閉器。
（８）アークドガス放出口がアークカバーの天井部に設
けられている特許請求の範囲第６項記載の電力開閉器。
（９）アークドガス放出口がアークカバーの側壁部に設
けられている特許請求の範囲第６項記載の電力開閉器。
（１０）開孔性多孔質体は金属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６項に記載の電力開閉器
。
（１１）開孔性多孔質体は、アークドガスを通過させて
その熱を吸収する金属製の開孔性多孔質体と、この内側
を覆つた電気絶縁物製の開孔性多孔質体とから構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
電力開閉器。