JPS627649B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS627649B2 JPS627649B2 JP9646279A JP9646279A JPS627649B2 JP S627649 B2 JPS627649 B2 JP S627649B2 JP 9646279 A JP9646279 A JP 9646279A JP 9646279 A JP9646279 A JP 9646279A JP S627649 B2 JPS627649 B2 JP S627649B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- opening
- pressure gas
- enclosure
- switchgear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
この発明は開閉装置に関するものであり、特に
開閉器の開放時に発する爆発音を消音し、また開
放時に生じる高温放出ガスによつて機器が損傷す
るのを防止した開閉装置に関するものである。 ［従来の技術］ 第１図ａは従来の開閉装置を示す平面断面図で
あり、第１図ｂは第１図ａの側面断面図である。
第１図ａ，ｂにおいて、今、可動接触子４を固定
接触子３から開離させると、第１図ｂに示すアー
クＡが発生する。このアークＡによつて包囲体１
内の気体は高温、高圧となり開口部１０１から矢
印Ｂに示すように大気中に放出される。 ［発明が解決しようとする問題点］ 大気中に放出されたガスは圧力が高いために、
その放出範囲が広く、またアーク期間中の圧力振
動が大きいため、大きな爆発音を生じていた。さ
らに放出ガスは高温であり、また導電性を帯びて
いるために、開閉機内部及び外部に与える機械
的、電気的損傷が大きく開閉器自身のしや断容量
を増大させるに当たつて大きな問題点となつてい
た。 この発明はこのような従来の欠点を除去するた
めになされたものである。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る開閉装置は、開閉装置に消音装
置を設けることにより、しや断時に発生する爆発
音を消音し、またエネルギー吸収体を設置するこ
とにより、高温ガスの排出を抑制する。 ［作 用］ この発明は、開閉装置から大気中に放出される
放出ガスを消音装置に導き、しや断時に発生する
爆発音を消音すると共に、消音装置内に設置され
た熱吸収体に熱エネルギーを吸収させる。 ［実施例］ 以下この発明の一実施例を図面により説明す
る。 第２図ａはこの発明に係る開閉装置の一実施例
を示す平面断面図であり、第２図ｂは第２図ａの
側面断面図である。図中第１図に対応する部分に
は対応する符号を付している。以下の図面におい
ても同様である。第２図ａ，ｂにおいて、包囲体
１は絶縁体により構成され開閉器の外枠を形成す
る。固定子２の一端は包囲体１の内部底面に取付
けられ他端は包囲体１の外部に導出されている。
固定接触子３は固定子２の一端部に取付けられ、
可動接触子４は固定接触子３に相対して可動子５
の一端部に取り付けられている。可動子５の他端
部は導線（図示せず）に接続されて包囲体１の外
部に導出されると共に、操作機構部６によつて開
閉操作される。消弧板７は可動接触子４が固定接
触子３から開離した時に可動接触子４と固定接触
子３間に発生するアークＡを消弧する。消音装置
８は包囲体１の開口部１０１に連通接続され、第
１、第２の空胴部８０１，８０２と第１、第２の
開口面積縮少部８０３，８０４から構成されてい
る。金網１０は開口部１０１に設置され、外部か
ら包囲体１内へ異物が入るのを防止する。熱吸収
体９は定圧比熱、比重、熱伝導率の大きい例えば
銅、アルミ、鉄等を、例えば細線の集合体、フイ
ン状、網目状板を多層積層して、また多孔質金属
体によつて構成され、消音装置８の第１、第２の
空胴部８０１，８０２内に設置されている。 なお、第２の開口面積縮少部８０４は消音装置
８の出口をもかねており、また包囲体１の開口部
１０１は消音装置８の開口面積縮少部をかねてい
る。 次にこの動作を説明する。今、可動接触子４が
固定接触子３に接触しているとすると、電流は固
定子２→固定接触子３→可動接触子４→可動子５
を流れる。この状態で短絡電流等の大電流が流れ
ると、操作機構部６が動作して可動接触子４を固
定接触子３から開離させる。可動接触子４が固定
接触子３から開離すると、第２図ｂに示すアーク
Ａが発生し、可動接触子４と固定接触子３間にア
ーク電圧が発生する。このアーク電圧は可動接触
子４の開離距離が増大するにつれて上昇する。ま
た同時にアークＡは消弧板７の方向へ磁気力によ
つて引付けられ伸長する。従つて上記アーク電圧
はさらに上昇する。そしてアーク電流の電流零点
を迎えてアークＡを消弧ししや断する。このしや
断動作中において、可動接触子４と固定接触子３
間にはアークＡによつて短時間（ミリ秒）内に大
量のエネルギーが発生する。このため包囲体１の
内部の気体温度は上昇し、かつ圧力も急激に上昇
する。この高温、高圧の気体は開口部１０１を経
て消音装置８内に放出される。消音装置８内に放
出された高温、高圧ガスは、第１、第２の空胴部
８０１，８０２で膨張し、第１、第２の開口面積
縮少部８０３，８０４で圧縮される。この膨張、
圧縮の動作を繰返す内に、高温、高圧ガスは消音
装置８の壁面にぶつかり反射される。つまり壁面
での圧力反射を受けるわけである。この圧力反射
を繰返す内に高温、高圧ガスは音の発生因子であ
る圧力の振動成分エネルギーが著しく減少され
る。このようにして消音装置８内で音の成分を吸
収された高温、高圧ガスは第２図ｂに示す流線Ｂ
のように風として第２の開口面積縮少部８０４か
ら大気中に放出される。なお消音装置８内の高
温、高圧ガスの流路壁面を音響装置に一般に使用
されている吸音材で構成すれば一層効果的とな
る。 第３図ａはこの発明に係る開閉装置の他の実施
例を示す平面断面図であり、第３図ｂは第３図ａ
の側面断面図である。即ち、第２図に示す実施例
のものは、固定子２の他端部を一度包囲体１の開
口部１０１から消音装置８内へ出した後、外部に
導出しているが、第３図に示す実施例のものは、
固定子２の他端部を直接包囲体１から外部に導出
している。従つて、包囲体１の開口部１０１を狭
くし、消音装置８の開口面積縮少部として有効に
利用でき、消音効果を高めることができる。 また、熱吸収体９を消音装置８内に設置するこ
とにより、高温、高圧ガスは消音装置８によつて
音のエネルギーが奪われ、且つ熱吸収体９によつ
て低温、低圧にされる。 次に熱吸収体９を設置したことによる効果を具
体例をあげて説明する。たとえば150c.c.の体積を
持つ包囲体１内に熱吸収体９として銅30ｇを設置
する。この包囲体１内に15kジユールの電気注入
エネルギー（15kジユールの電気エネルギーは低
圧電路の開閉器において15kA程度の電流のしや
断動作時に生じるエネルギーに匹敵する）があ
り、包囲体１内は１気圧の空気で満たされている
ものとする。なお、空気は次の熱特性を持つてい
る。 ＣV＝0.171・（3.9・10-7・T2＋3.6）（Ｊ・g-1・K-1） 〔１〕 Ｖ＝∫Ｔ ＯＣVdT（Ｊ・g-1） 〔２〕 但し ＣV：定容比熱 Ｔ：温 度 Ｖ：エネルギー 銅温度が平均的に1000℃になつたとすれば、次
に説明するように銅の吸収熱量は13.5kジユール
となり、この時のガス温度は5500℃、圧力は19気
圧となる。即ち一般に熱の伝導現像に関しては、
伝熱工学の教えによれば一次元モデルにおいて、
各部の温度は
開閉器の開放時に発する爆発音を消音し、また開
放時に生じる高温放出ガスによつて機器が損傷す
るのを防止した開閉装置に関するものである。 ［従来の技術］ 第１図ａは従来の開閉装置を示す平面断面図で
あり、第１図ｂは第１図ａの側面断面図である。
第１図ａ，ｂにおいて、今、可動接触子４を固定
接触子３から開離させると、第１図ｂに示すアー
クＡが発生する。このアークＡによつて包囲体１
内の気体は高温、高圧となり開口部１０１から矢
印Ｂに示すように大気中に放出される。 ［発明が解決しようとする問題点］ 大気中に放出されたガスは圧力が高いために、
その放出範囲が広く、またアーク期間中の圧力振
動が大きいため、大きな爆発音を生じていた。さ
らに放出ガスは高温であり、また導電性を帯びて
いるために、開閉機内部及び外部に与える機械
的、電気的損傷が大きく開閉器自身のしや断容量
を増大させるに当たつて大きな問題点となつてい
た。 この発明はこのような従来の欠点を除去するた
めになされたものである。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る開閉装置は、開閉装置に消音装
置を設けることにより、しや断時に発生する爆発
音を消音し、またエネルギー吸収体を設置するこ
とにより、高温ガスの排出を抑制する。 ［作 用］ この発明は、開閉装置から大気中に放出される
放出ガスを消音装置に導き、しや断時に発生する
爆発音を消音すると共に、消音装置内に設置され
た熱吸収体に熱エネルギーを吸収させる。 ［実施例］ 以下この発明の一実施例を図面により説明す
る。 第２図ａはこの発明に係る開閉装置の一実施例
を示す平面断面図であり、第２図ｂは第２図ａの
側面断面図である。図中第１図に対応する部分に
は対応する符号を付している。以下の図面におい
ても同様である。第２図ａ，ｂにおいて、包囲体
１は絶縁体により構成され開閉器の外枠を形成す
る。固定子２の一端は包囲体１の内部底面に取付
けられ他端は包囲体１の外部に導出されている。
固定接触子３は固定子２の一端部に取付けられ、
可動接触子４は固定接触子３に相対して可動子５
の一端部に取り付けられている。可動子５の他端
部は導線（図示せず）に接続されて包囲体１の外
部に導出されると共に、操作機構部６によつて開
閉操作される。消弧板７は可動接触子４が固定接
触子３から開離した時に可動接触子４と固定接触
子３間に発生するアークＡを消弧する。消音装置
８は包囲体１の開口部１０１に連通接続され、第
１、第２の空胴部８０１，８０２と第１、第２の
開口面積縮少部８０３，８０４から構成されてい
る。金網１０は開口部１０１に設置され、外部か
ら包囲体１内へ異物が入るのを防止する。熱吸収
体９は定圧比熱、比重、熱伝導率の大きい例えば
銅、アルミ、鉄等を、例えば細線の集合体、フイ
ン状、網目状板を多層積層して、また多孔質金属
体によつて構成され、消音装置８の第１、第２の
空胴部８０１，８０２内に設置されている。 なお、第２の開口面積縮少部８０４は消音装置
８の出口をもかねており、また包囲体１の開口部
１０１は消音装置８の開口面積縮少部をかねてい
る。 次にこの動作を説明する。今、可動接触子４が
固定接触子３に接触しているとすると、電流は固
定子２→固定接触子３→可動接触子４→可動子５
を流れる。この状態で短絡電流等の大電流が流れ
ると、操作機構部６が動作して可動接触子４を固
定接触子３から開離させる。可動接触子４が固定
接触子３から開離すると、第２図ｂに示すアーク
Ａが発生し、可動接触子４と固定接触子３間にア
ーク電圧が発生する。このアーク電圧は可動接触
子４の開離距離が増大するにつれて上昇する。ま
た同時にアークＡは消弧板７の方向へ磁気力によ
つて引付けられ伸長する。従つて上記アーク電圧
はさらに上昇する。そしてアーク電流の電流零点
を迎えてアークＡを消弧ししや断する。このしや
断動作中において、可動接触子４と固定接触子３
間にはアークＡによつて短時間（ミリ秒）内に大
量のエネルギーが発生する。このため包囲体１の
内部の気体温度は上昇し、かつ圧力も急激に上昇
する。この高温、高圧の気体は開口部１０１を経
て消音装置８内に放出される。消音装置８内に放
出された高温、高圧ガスは、第１、第２の空胴部
８０１，８０２で膨張し、第１、第２の開口面積
縮少部８０３，８０４で圧縮される。この膨張、
圧縮の動作を繰返す内に、高温、高圧ガスは消音
装置８の壁面にぶつかり反射される。つまり壁面
での圧力反射を受けるわけである。この圧力反射
を繰返す内に高温、高圧ガスは音の発生因子であ
る圧力の振動成分エネルギーが著しく減少され
る。このようにして消音装置８内で音の成分を吸
収された高温、高圧ガスは第２図ｂに示す流線Ｂ
のように風として第２の開口面積縮少部８０４か
ら大気中に放出される。なお消音装置８内の高
温、高圧ガスの流路壁面を音響装置に一般に使用
されている吸音材で構成すれば一層効果的とな
る。 第３図ａはこの発明に係る開閉装置の他の実施
例を示す平面断面図であり、第３図ｂは第３図ａ
の側面断面図である。即ち、第２図に示す実施例
のものは、固定子２の他端部を一度包囲体１の開
口部１０１から消音装置８内へ出した後、外部に
導出しているが、第３図に示す実施例のものは、
固定子２の他端部を直接包囲体１から外部に導出
している。従つて、包囲体１の開口部１０１を狭
くし、消音装置８の開口面積縮少部として有効に
利用でき、消音効果を高めることができる。 また、熱吸収体９を消音装置８内に設置するこ
とにより、高温、高圧ガスは消音装置８によつて
音のエネルギーが奪われ、且つ熱吸収体９によつ
て低温、低圧にされる。 次に熱吸収体９を設置したことによる効果を具
体例をあげて説明する。たとえば150c.c.の体積を
持つ包囲体１内に熱吸収体９として銅30ｇを設置
する。この包囲体１内に15kジユールの電気注入
エネルギー（15kジユールの電気エネルギーは低
圧電路の開閉器において15kA程度の電流のしや
断動作時に生じるエネルギーに匹敵する）があ
り、包囲体１内は１気圧の空気で満たされている
ものとする。なお、空気は次の熱特性を持つてい
る。 ＣV＝0.171・（3.9・10-7・T2＋3.6）（Ｊ・g-1・K-1） 〔１〕 Ｖ＝∫Ｔ ＯＣVdT（Ｊ・g-1） 〔２〕 但し ＣV：定容比熱 Ｔ：温 度 Ｖ：エネルギー 銅温度が平均的に1000℃になつたとすれば、次
に説明するように銅の吸収熱量は13.5kジユール
となり、この時のガス温度は5500℃、圧力は19気
圧となる。即ち一般に熱の伝導現像に関しては、
伝熱工学の教えによれば一次元モデルにおいて、
各部の温度は
【式】：誤差関数
で与えられる。この時の吸収熱量Ｑは
Ｑ＝Ｋ√p・・・・0（ジユール）
〔４〕 で与えられる。 但し、 T0：ｔ＝０における表面温度（〓） ｘ：表面からの深さ（cm） ｔ：時間（秒） Cp：定圧比熱（Joules／ｇ） γ：比重（ｇ／c.c.） λ：熱伝導率 ｋ：λ／Cp・γ Ｋ：定 数 Ｔ（ｘ、ｔ）：深さｘの時刻ｔにおける温度
［３］式によれば、銅においては数ミリ秒（４
〜５ミリ秒）の間に深さ0.5mmの処の温度は表
面温度の50％以上に上昇する。従つて、cp、
γ、λの大きい熱吸収体（ｑ）とガスの熱交換
を充分に行えば、数ミリ秒の短時間内に熱吸収
体（ｑ）は充分な熱吸収を行ない得ることがわ
かる。 ［発明の効果］ 以上のようにしてこの発明によれば、簡単な構
造によつて、しや断時に発生する爆発音を消音で
き、また高温、高圧ガスを低温、低下にすること
ができ、開閉装置のしや断容量を大幅に増大させ
ることができるなどの諸効果を有する。
〔４〕 で与えられる。 但し、 T0：ｔ＝０における表面温度（〓） ｘ：表面からの深さ（cm） ｔ：時間（秒） Cp：定圧比熱（Joules／ｇ） γ：比重（ｇ／c.c.） λ：熱伝導率 ｋ：λ／Cp・γ Ｋ：定 数 Ｔ（ｘ、ｔ）：深さｘの時刻ｔにおける温度
［３］式によれば、銅においては数ミリ秒（４
〜５ミリ秒）の間に深さ0.5mmの処の温度は表
面温度の50％以上に上昇する。従つて、cp、
γ、λの大きい熱吸収体（ｑ）とガスの熱交換
を充分に行えば、数ミリ秒の短時間内に熱吸収
体（ｑ）は充分な熱吸収を行ない得ることがわ
かる。 ［発明の効果］ 以上のようにしてこの発明によれば、簡単な構
造によつて、しや断時に発生する爆発音を消音で
き、また高温、高圧ガスを低温、低下にすること
ができ、開閉装置のしや断容量を大幅に増大させ
ることができるなどの諸効果を有する。
第１図ａは従来の開閉装置を示す平面断面図で
あり、第１図ｂは第１図ａの側面断面図である。
第２図ａはこの発明に係る開閉装置の一実施例を
示す平面断面図であり、第２図ｂは第２図ａの側
面断面図である。 図において、各図中対応する部分には対応する
符号を付しており、１は包囲体、１０１は開口
部、２は固定子、３は固定接触子、４は可動接触
子、５は可動子、６は操作機構部、８は消音装
置、８０１，８０２は第１、第２の空胴部、８０
３，８０４は第１、第２の開口面積縮少部、８０
６は空胴共鳴器、９は熱吸収体である。
あり、第１図ｂは第１図ａの側面断面図である。
第２図ａはこの発明に係る開閉装置の一実施例を
示す平面断面図であり、第２図ｂは第２図ａの側
面断面図である。 図において、各図中対応する部分には対応する
符号を付しており、１は包囲体、１０１は開口
部、２は固定子、３は固定接触子、４は可動接触
子、５は可動子、６は操作機構部、８は消音装
置、８０１，８０２は第１、第２の空胴部、８０
３，８０４は第１、第２の開口面積縮少部、８０
６は空胴共鳴器、９は熱吸収体である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 開閉動作をする少なくとも一対の電気接触
子、前記電気接触子を収納し前記一対の電気接触
子の開離時に生じる高温、高圧ガスを大気中に放
出する開口部を有する包囲体、前記開口部に連通
して設置され前記高温、高圧ガスを膨張させるた
めの空胴部と前記高温、高圧ガスを圧縮する開口
面積縮少部とを有し前記空胴部の壁面で前記高
温、高圧ガスの圧力反射を繰返させて消音する消
音装置、及び前記空胴部に設置された熱吸収体を
備えたことを特徴とする開閉装置。 ２ 前記消音装置は、空胴部の壁面を吸着材で構
成した特許請求の範囲第１項記載の開閉装置。 ３ 前記熱吸収体は、多孔質金属体または金属線
集合体あるいはフイン状金属によつて構成されて
いる特許請求の範囲第１項または第２項記載の開
閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9646279A JPS5619813A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Switching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9646279A JPS5619813A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Switching device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5619813A JPS5619813A (en) | 1981-02-24 |
| JPS627649B2 true JPS627649B2 (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=14165689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9646279A Granted JPS5619813A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Switching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5619813A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62215667A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 自動車ウエザストリツプ用表面処理剤 |
| JPH07121655B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1995-12-25 | 豊田合成株式会社 | ウエザストリップ |
| US5844051A (en) * | 1995-02-03 | 1998-12-01 | Kinugawa Rubber Ind. Co., Ltd. | Coating composition for high-molecular weight elastic body |
| JP4670152B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2011-04-13 | 横河電機株式会社 | 渦流量計 |
| WO2008136113A1 (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | 金属閉鎖形スイッチギヤ |
| JP5447148B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2014-03-19 | 三菱電機株式会社 | 相分離母線ならびに騒音抑止装置 |
-
1979
- 1979-07-27 JP JP9646279A patent/JPS5619813A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5619813A (en) | 1981-02-24 |
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