JPWO2003071566A1 - 気中遮断器 - Google Patents

Abstract

開閉接点とは別に消弧装置側へ設けるアーク接触子に合金接点を不要にして気中遮断器を安価する。固定導体２と固定側アーク接触子４ａとの間に第１抵抗体３１を、可動子７と可動側アーク接触子８ａとの間に第２抵抗体３２とを介在させて、可動子オン時は可動側アーク接触子８ａを固定側アーク接触子４ａに当接させて可動接点６と固定接点３とを接触させた後に可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを開離させ、オフ時は可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを接触させ、可動接点６と固定接点３とを開離させた後に可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを揺動開閉させ、開閉時の両接触子に通じる電流を第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２にて限流する。

Description

技術分野
この発明は、気中遮断器の開閉接点の改良に関するものである。
背景技術
第４図は、例えば日本国特開平２−９０４２４号公報に記載された従来の気中遮断器の側断面図である。
図において、１は絶縁材料で形成された筐体、２は筐体１に極数個並設された固定導体であり、一端に固定接点３が固着され、他端は筐体１の裏外部へ導出されて電源側端子２ａを形成する。４は固定導体２から後述の消弧装置方向へ延長された固定側アーク導体、５は固定側アーク導体４の先端部に固着された固定側アーク接点である。６は固定接点３に対向して離接される可動接点、７は可動接点６が固着された可動子、８は可動子７を消弧装置方向へ延長した可動側アーク導体、９は可動側アーク導体８の先端部に固着された可動側アーク接点である。
１０は可動子７を回動可能に保持するコンタクトアーム、１１はコンタクトアーム１０を筐体１に支承するコンタクトアーム軸である。１２は端子導体であり、筐体１に固定され筐体１の裏外部へ導出されて電源側端子１２ａを形成する。１３は可動子７を端子導体１２に移動可能に接続する可撓導体である。１４は可動子７を開離方向へ付勢する接圧バネ、１５は開閉機構、１６は可動子７の回動中心の軸、１７は消弧装置、１８は引外しリレー部である。
開閉機構１５は周知のトグルリンク機構からなり可動子７を開閉して該気中遮断器をオン・オフする。オン状態では引外しリレー部１８に係合するラッチ（図示せず）に係止されオン状態を維持する。ラッチの係合が外されるとオフとなる。１９は開閉機構１５の投入駆動力が蓄勢される投入バネ、２０は投入バネ１９をハンドル２１または図示していないモータにより圧縮蓄勢するカム機構である。
このような気中遮断器は接続された負荷に過電流または事故等による過大電流を検知して引外しリレー部１８がラッチの係止を開放することで開閉機構１５を作動させて、接圧バネ１４の力でもってコンタクトアーム軸１１を中心にコンタクトアーム１０を押し上げるとともに、可動子７は軸１６を中心に反時計方向に回動して、固定接点３と可動接点６を開離させて両接点間の電流を遮断する。
開閉機構１５に連接する可動子７はオン・オフ時に揺動するようにコンタクトアーム１０と軸１６とコンタクトアーム軸１１の位置関係となっている。可動子７の揺動動作について説明する。
オン状態においては可動接点６と固定接点３は接触しているが、可動側アーク接点９と固定側アーク接点５は開離している。遮断動作時は開閉機構１５のコンタクトアーム１０の引上動作に伴い、可動接点６は固定接点３から僅かに開離され、両接点間はアークによる通電がなされる。そして可動子７は接圧バネ１４の押圧力により軸１６を中心に時計方向に回動されて可動側アーク接点９は固定側アーク接点５に接触する。開閉機構１５の引き上げ動作により、可動側アーク接点９と固定側アーク接点５が接触したまま、ここを支点に可動接点６と固定接点３は大きく開離され、接点間のアークは引き延ばされ、電流の主体は可動側アーク接点９と固定側アーク接点５に移る。開閉機構１５の動作により可動子７は反時計方向へ回動され可動側アーク接点９と固定側アーク接点５は開離され、ここに発生するアークは消弧装置１７に誘引され消弧される。
また、投入動作においては、開閉機構１５の閉動作により可動子７は時計方向へ回動して、最初に可動側アーク接点９と固定側アーク接点５が接触して通電可能となる。開閉機構１５のさらなる押し込みで可動接点６と固定接点３が押圧接触されると、可動子７は反時計方向へ回動して可動側アーク接点９と固定側アーク接点５は開離され、通電は可動接点６と固定接点３へと移る。
上記のような従来の気中遮断器は、電流遮断時に発生するアークを可動側アーク接点９と固定側アーク接点５に転移させて消弧装置１７に誘引消弧している。このため、電流遮断時のアーク火花による消耗に耐えるため、また、後述のアーク接触子の溶着防止に固定側アーク接点５及び可動側アーク接点９にはタングステン−銀合金接点とする必要があった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、消弧装置１７にアークを誘引するアーク接触子にタングステン−銀合金接点を用いることなく、限流による消弧が容易で、アーク接触子の溶着の起こり難い安価な気中遮断器の提供を目的としている。
発明の開示
この発明にかかる気中遮断器は、固定導体に固着された固定接点と、この固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、可動子を揺動開閉させる開閉機構と、固定導体から第１抵抗体を介在して延在された固定側アーク導体の先端部に設けられた固定側アーク接触子と、可動子から第２抵抗体を介在して延在された可動側アーク導体の先端部に設けられた可動側アーク接触子とを備え、開閉機構が可動子をオンにする時は可動側アーク接触子を固定側アーク接触子に当接させて可動接点と固定接点とを接触させた後に可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を開離させ、オフにする時は可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を接触させ、可動接点と固定接点とを開離させた後に可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を揺動開閉させるものである。
また、抵抗体を可動子側または固定導体側のいずれか一方にのみ設けたものである。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１を示す気中遮断器の要部断面図、第２図はこの発明の気中遮断器の通電部の透視斜視図、第３図はこの発明の気中遮断器の開閉動作を説明する図である。
図において、１〜４、６〜８、１０〜１７は上記従来装置と同様であり説明を省略する。４ａは固定側アーク導体４の先端部に設けられた固定側アーク接触子、３１は固定導体２と固定側アーク導体４との間に通電可能に挟持された第１抵抗体である。８ａは可動側アーク導体８の先端部に設けられた可動側アーク接触子、３２は可動子７と可動側アーク導体８の間に通電可能に設けられた第２抵抗体である。
この発明の気中遮断器の動作を第３図を用いて説明する。第３図（Ａ）は気中遮断器のオン状態を示し、固定接点３と可動接点６が接触され、固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａは離れている。従って通電電流は、固定導体２→固定接点３→可動接点６→可動子７→可撓導体１３→端子導体１２へと通じている。
過大電流の検知により遮断動作開始により、開閉機構１５は軸１６を持ち上げ接圧バネ１４の押圧力により可動子７は時計方向に回動され、固定接点３から可動接点６が僅かに開離され、両接点間はアークによる通電がなされる。可動子７の回動が進行すると可動側アーク接触子８ａが固定側アーク接触子４ａへ接触して、第３図（Ｂ）に示す状態となる。ここで通電電流は、固定導体２→第１抵抗体３１→固定側アーク導体４→固定側アーク接触子４ａ→可動側アーク接触子８ａ→可動側アーク導体８→第２抵抗体３２→可動子７→可撓導体１３→端子導体１２へと流れる。この電流通路に挿入されている第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２はその抵抗により、通電電流を限流する。
この限流作用により、事故電流などは限流された状態で、固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａが開離され、第３図（Ｃ）に示す状態となる。このとき固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａ間にアークが発生するがアークエネルギーが限流により縮減されているので消弧が容易におこなわれる。
また、該気中遮断器に相当大きな電流が流れる状態での投入時に接点の溶着現象が起きるが、本発明の構成では溶着が軽減される。その理由を以下に説明する。開閉機構１５の投入動作により、まず固定側アーク接触子４ａに可動側アーク接触子８ａが当接して、両接触子間に電流が流れる。
投入時の衝撃反発により両接触子間が僅かに開く、この間隙に流れる電流はアークを発生させ、このアークの高温は両接触子表面を溶融する。この状態で両接触子が再当接してアークが無くなると接触子表面の溶融部が冷却して溶着が発生する。この対策として一般に接触子に溶融し難い銀合金接点が用いられてきた。
本発明の構成においては、オン・オフ時に可動子７が揺動するようになっているので、固定側アーク接触子４ａに可動側アーク接触子８ａが当接したときの電流は第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２により限流されるので、溶着を起こすアークエネルギーが弱められる。たとえ固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａの当接部に溶着があっても、この当接部を支点に可動子７は可動接点６が固定接点３に接触するまで反時計方向に押下さるので当接部は梃子作用による溶着剥離がなされる。そして、可動接点６と固定接点３が接触すると、電流は抵抗の少ない可動接点６と固定接点３に移り、その後固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａの当接部が開離するので、この部位にアーク発生は無く両接触子のアークによる消耗は無い。
従って、固定側アーク接触子４ａと可動側アーク接触子８ａを含む固定側アーク導体４と可動側アーク導体８は通常の銅を主体の導電材料であってかまわないので、タングステン−銀合金のアーク接点を不要とすることができる。
そして、第１抵抗体３１、第２抵抗体３２は格別な抵抗合金でなく銅材より固有抵抗の大きい鋼板であってもよい。
なお、上記説明では固定側アーク導体４と可動側アーク導体８の両方にそれぞれ第１抵抗体３１、第２抵抗体３２を設けたが、いずれか一方だけに設けても同等の効果を奏する事は明白である。
産業上の利用可能性
以上のように本発明の気中遮断器は、可動子７を揺動開閉させる開閉機構１５と、固定導体２と固定側アーク接触子４ａとの間に介在させた第１抵抗体３１と、可動子７と可動側アーク接触子８ａとの間に介在させた第２抵抗体３２とを備え、開閉機構１５が可動子７をオンにする時は可動側アーク接触子８ａを固定側アーク接触子４ａに当接させて可動接点６と固定接点３とを接触させた後に可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを開離させ、オフにする時は可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを接触させ、可動接点６と固定接点３とを開離させた後に可動側アーク接触子８ａと固定側アーク接触子４ａを揺動開閉させることで、開閉時に両接触子に通じる電流を第１抵抗体３１、第２抵抗体３２の限流により消弧を容易とし、アーク接触子の溶着を起き難くしたので、アーク接触子にタングステン−銀合金接点を不要にして安価な気中遮断器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を示す気中遮断器の要部断面図である。
第２図はこの発明の気中遮断器の通電部の透視斜視図である。
第３図はこの発明の気中遮断器の開閉動作を説明する図である。
第４図は従来の気中遮断器の側断面図である。

Claims (2)

1. 固定導体に固着された固定接点と、この固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、この可動子を揺動開閉させる開閉機構と、上記固定導体から第１抵抗体を介在して消弧装置側へ延在された固定側アーク導体の先端部に設けられた固定側アーク接触子と、上記可動子から第２抵抗体を介在して上記消弧装置側へ延在された可動側アーク導体の先端部に設けられた可動側アーク接触子とを備え、
   開閉機構の揺動開閉は上記可動子をオンにする時は上記可動側アーク接触子を上記固定側アーク接触子に当接させて上記可動接点と上記固定接点とを接触させた後に上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を開離させ、上記可動子をオフにする時は上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を接触させ、上記可動接点と上記固定接点とを開離させた後に上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を開離させることを特徴とする気中遮断器。
2. 抵抗体を可動子側または固定導体側のいずれか一方にのみ設けたことを特徴とする請求項１記載の気中遮断器。

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