WO1985002711A1 - Power switch - Google Patents

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WO1985002711A1
WO1985002711A1 PCT/JP1984/000578 JP8400578W WO8502711A1 WO 1985002711 A1 WO1985002711 A1 WO 1985002711A1 JP 8400578 W JP8400578 W JP 8400578W WO 8502711 A1 WO8502711 A1 WO 8502711A1
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WO
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contact
fixed contact
arc
flat plate
fixed
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PCT/JP1984/000578
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English (en)
French (fr)
Inventor
Teijiro Mori
Yuichi Wada
Masahiro; Kakizoe
Shigeru; Masuda
Shizutaka; Nishizako
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Priority claimed from JP23114083A external-priority patent/JPS60124321A/ja
Priority claimed from JP5310384A external-priority patent/JPS60198014A/ja
Priority claimed from JP5310684A external-priority patent/JPS60198017A/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the present invention relates to a power switch for switching a current, for example, to an improvement in the switching performance of a magnetic contactor or a circuit breaker for wiring.
  • Fig. 1 shows a conventional electromagnetic contactor.
  • (11 is a mounting base formed by plastic
  • ( 2 ) is a fixed iron core laminated with silicon steel sheets
  • (3) is a fixed iron core). It is a movable iron core laminated with carbon steel sheets.
  • (4) is an operation coil that gives a driving force to pull the movable core (3) and the fixed core (3) out of the way and attracts them against a panel (not shown).
  • (5) is a plastic. It is a crossbar that is formed and has a square window, and holds the movable iron core (3) at the lower end.
  • (6) is a movable contact inserted in the square window of the crossbar (5)
  • (6A) is a movable contact provided at one end of the movable contact ( 6 )
  • ( 7 ) is a movable contact. It is a pressing panel that presses the movable contact (6).
  • ( 8 ) is provided facing the movable contact (6), and one end is provided with a movable contact (6A).
  • (8B) is a terminal provided at the other end of the fixed contact (8). When both contacts (6A) and (8A) are in contact, the fixed contact (8) is used. ? A current is passed to the movable contact (6). (9) is for connecting the electromagnetic contactor body to an external circuit.
  • the terminal screw is the base on which the fixed contact (s) is attached.
  • di) is an electromagnetic contactor covering the magnetic contactor.
  • 2) is an arc generated between the fixed contact (8 ⁇ ) and the movable contact (6 ⁇ ).
  • 3> is a magnetic metal to extinguish this arc ⁇ .
  • This is an arc-extinguishing plate, and a plurality of fixed contacts are arranged in parallel parallel to the joint surface of the fixed contact (8 mm). Since Fig. 1 is symmetrical, the right side from the center is shown in cross section.
  • the movable core 1 is fixed core ( 2 ) by the tripping spring shown in the figure.
  • the crossbar is in the state shown in Fig. 1.
  • the fixed contact (8 ⁇ ) and the movable contact (6 ⁇ ) are separated from the energized state, and the arc (13) is placed between the contacts (8 ⁇ ) and (6 ⁇ ) as shown in Figs.
  • This arc (12 is attracted by the magnetic metal arc extinguishing plate (13), passes through the state of the arc (12A) as shown in Fig. 2, and then passes through the arc (12B). The arc is extinguished between the metal arc extinguishing plates, and the current is cut off.
  • the first flat plate portion has a metal arc extinguishing plate which is parallel to the surface of the fixed contact and is sandwiched between the fixed contact and the fixed contact.
  • the fixed and movable contacts When the fixed and movable contacts are separated, they are parallel to the surface of the fixed contact and positioned between the back of the movable contact (the surface on the side where the movable contact is not joined) and the fixed contact.
  • Fig. 1 is a right side sectional view of a conventional power switch
  • Fig. 2 is
  • FIG. 1 is an enlarged side view of the main part
  • Fig. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a right side sectional view of the power switch
  • FIG. 4 is a perspective view showing an arc runner used in the power switch
  • FIG. 5 is a perspective view showing a commutation electrode of one embodiment of the present invention
  • FIG. Fig. 7 is an explanatory view showing the operation of one embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 is a side view showing another embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 is a side view showing still another embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view of a main part of a commutation electrode and a movable contact showing still another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a perspective view of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view of a main part of a commutation electrode and a movable contact showing another embodiment, and FIG. 11 is an explanatory view for explaining an arc extinguishing process in still another embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view of a main part of a commutation electrode and a movable contact, showing still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a connection between the commutation electrode and the movable contact shown in FIG. 14 is a partial sectional side view showing an embodiment applied to a circuit breaker.
  • FIG. 14 shows a modification of the fixed contactor of the present invention.
  • FIG. 14 (a) is a plan view and FIG. 14 (b) is a side view.
  • Fig. 15 is an example showing the combination of the fixed contact shown in Fig. 14 and the deformed Clanner ⁇ .
  • (A) is a plan view
  • (b) is the X-X section of (a).
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a main part of an electromagnetic contactor to which the fixed contact and the arc runner shown in FIG. 15 are applied.
  • the cover having (11A) and the clamp (14) are electrically connected to the fixed contact (8) at the fixed contact side end (8C).
  • (14A) is a fixed contact (A) on the arc runner (U).
  • FIG. 4 shows the commutation electrode (13, (15A) is the first flat plate, (15B) is the second flat plate, (15C) is the third flat plate, and (15D) is the third flat plate.
  • Fourth flat '' (15E) is a notch provided in a portion facing the movable contact (6A).
  • Fig. 5 shows the right half of the commutation electrode (13, but the left half is configured in the same way.
  • the first flat plate (15A ) Is parallel to the surface of the fixed contact (8A), and a metal arc extinguishing plate 3 ) is placed between the fixed contact and the fixed contact (8).
  • the second flat part (15B) is parallel to the surface of the fixed contact (8A).
  • the back of the movable contact ( 6 ) is opened.
  • (6C) (the surface on the side where the movable contact is not joined) and the arc runner4).
  • the main clamper M is parallel to the surface of the fixed contact (8A), and is arranged between the fixed contact (8) and the metal arc extinguishing plate 3 ). de) is a porous metal plate.
  • the foot of the contact (12) on the movable contact (6A) is quickly transferred to the commutation electrode (15), so that the consumption of the movable contact (6A) is reduced.
  • the commutation electrode as has a movable contact (6) penetrating therethrough, so that the facing distance between the movable contact (6) and the metal arc extinguishing plate (13) is increased.
  • the metal arc extinguishing plate (13) is involved in the arc extinguishing, so that excellent cutting performance and cutting performance can be obtained.
  • electric field concentration is less likely to occur at the feet of the arc, and heat conduction is good. Shows breaking performance.
  • O PI It can also be applied to a power switch having a fixed contact ( 8 ) with a cross-sectional shape as shown in Fig. 7.
  • the arc (the third leg is transferred from the fixed contact (8 A) to the fixed contact (S) by the magnetic field created by the current (indicated by the arrow) flowing through the fixed contact (8).
  • the consumption of the fixed contact (8 A) can be reduced, the arc time is shortened, and the breaking performance is further improved.
  • the present invention can be applied to a power switch such as a wiring or a breaker as shown in Fig. 8, and the same effect can be obtained with this power switch. it can.
  • a power switch such as a wiring or a breaker as shown in Fig. 8, and the same effect can be obtained with this power switch. it can.
  • (17) is the axis of rotation
  • (18) is the stranded line
  • the] line is the ⁇ commutation electrode (1 and the movable contact (6) are electrically connected.
  • FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention. From the notch portion of the commutation electrode to the first flat plate portion, the above-mentioned cutting! 3) Provide a power switch that can quickly drive the arc generated between the moving contact and the fixed contact point by providing a narrow slit. The purpose is to do it.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a commutation electrode according to one embodiment of the present invention.
  • (15F) is a slit that is provided from the notch] (15E) to the first flat plate portion (15A), and has a narrow notch D-notch (15E).
  • the electromagnetic contactor according to one embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. 3.3 except for the commutation electrode (15).
  • the driving force of the arc (12A) in the upward direction is strong, and the arc (12A) is driven at a high speed in the upward direction, preventing the arc (12A) from sticking at point P.
  • the arc time can be shortened and the energy consumption can be reduced.
  • the breaking performance can be improved.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a commutation electrode according to another embodiment of the present invention.
  • the slit (15F) is the third flat It extends not only to the plate (15C) but also to a part of the first plate (15A). Therefore, the difference between the circuit length TBP and the circuit length TCP is that of Fig. 9]) — Since the layer is large, the arc (12A) is driven upward at a higher speed than in Fig. 9. As a result, the breaking performance is further improved.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an arc extinguishing process when the present invention is applied to such a circuit breaker for wiring.
  • (17) is the rotation axis of the movable contact (6)
  • (18) is the i-line so that the commutation electrode (15) and the movable contact (6) can be connected.
  • the movable contact ( 6 ) is rotatable about a rotating shaft (17), and opens and closes both contacts (6A) and (8A) for this rotating operation.
  • An overcurrent detection device and operating mechanism (not shown) are provided.
  • the overcurrent detection device detects this, and the i9 movable contact (6A) is disengaged from the fixed contact (.8A) by the operating mechanism.] 9, and an arc (13 is generated. (13 is sucked by the metal extinction plate) and movable
  • the state of the arc (12C) from the arc (12A) through the arc (12B) through the arc (12A) is driven by the magnetic field generated by the current flowing through the contact ( 6 ) and the stationary contact ( 8 ).
  • the process until the arc is extinguished is the same as that of the embodiment of the present invention described above.
  • the slit (15F) is provided in the third flat plate portion (15C) of the third embodiment, the same reason as in the embodiment shown in FIG.
  • the slit (15F) has only the third flat plate (15C) and the first flat plate (15A). The same effect can be obtained even if it extends to a part of the parentheses.
  • the cut-out portion (15E) extends from the fourth flat plate portion (15D) to the third flat plate portion (15C) via the second flat plate portion (15B).
  • the case where the notch part (15E) is provided only in the fourth flat part (15D) and the second flat part (15B) is the same as in the above embodiment. The effect is obtained.
  • This embodiment is completely the same as the electromagnetic contactor shown in FIG. 3 except for the commutation electrode 3, so that only the main part including the commutation electrode (15) is shown in FIG.
  • the commutation electrode (15) of this embodiment has a slit extending from the third flat surface (15C) to the first flat surface (15 mm).
  • the driving force in the upward direction of the arc (12A) is not strong.]
  • the arc (12A) is driven at a high speed in the upward direction, and the arc (12A) at the point P Since it is possible to prevent sticking, it is possible to shorten the completion time and reduce the arc energy, and in the present invention, it is possible to improve the breaking performance by reducing the arc energy in this manner. .
  • Fig. 13 shows the main parts.
  • the movable contact (6) can rotate around the rotating shaft (17), and this rotation can open and close the D contact.
  • the commutation electrode (L3 is connected to the movable contact (6) by the j-line (see 18!).
  • the overcurrent detection device and operating mechanism shown in the figure are also provided. When a current flows, the overcurrent detection device detects the overcurrent, the movable contact (6 A) is opened by the operation mechanism and the fixed contact (8 A) is opened by D, and an arc (12 A) is generated. Up to the arc, the O port opening is exactly the same as in Fig. 6.
  • the third plate surface (15C) of the commutation electrode ⁇ and the first plate surface ( 15A) The third flat surface by the slit (15F) extending to
  • the slits (15?) Of the commutation electrodes are different from those of the embodiment shown in Figs. 12 and 13.
  • FIGS. 14 to 16 are intended to prevent abnormal heating of the movable contact and the fixed contact. That is, as in the embodiment shown in FIG. 7, for example, if the fixed contact ( 8 ) has a U-shaped cross section in order to enhance the magnetic driving force for the arc (13), the load current can be moved during continuous energization.
  • the ones shown in Fig. 14 to Fig. 16 show modified examples of the fixed contact and the air clamp.
  • the fixed contact is the contact joint and the contact joint.
  • a fixed portion formed integrally with the portion and extending in the arc traveling direction.
  • the length of the contact junction in the contact / separation direction between the two contacts is defined as the length of the fixed portion in the contact / separation direction. It has a notch and a free end through which the movable contact can pass at the time of opening as described above, and has a free end as well as a joint surface between the fixed contact and the fixed contact.
  • the heat generated at the contact part between the two contacts when a load current is applied increases the temperature of both the contacts and the contacts.
  • the purpose is to provide a power switch that can prevent You. ⁇
  • Figs. 14a and 14b are a plan view and a side view of a fixed contact (8) according to a modification of the fixed contact (8) of the present invention.
  • (8C) is the contact joint
  • (8D) is the integral part of the contact joint (8C)
  • the direction of arc travel is the figure.
  • C PI (Indicated by an arrow) is a fixed part that extends to i?
  • the -length in the contact / separation direction of both contact points in 8C) is formed i9 larger than the length 2 in the contact / separation direction in the fixed part (8D).
  • the contact junction (8 C) is a rectangular parallelepiped.
  • FIGS. 15a and 15b show a combination of a modified example of the arc runner (14) and the fixed contact (8) according to the present invention, where a is a plan view and b is an X-X line of a. It is a sectional view.
  • a is a plan view and b is an X-X line of a. It is a sectional view.
  • the arc runner (U) having the arc contact (14C) has the following characteristics.
  • the fixed contact (8) is connected by screwing so that it matches the direction of the current flowing through the movable contact.
  • a fixed contact ( 8 ) and an arc runner according to a modification of the present invention.
  • the heat generated at the contact points of the contacts (6A) and (8A) is such that the fixed contact (8) has a U-shaped cross section as shown in Fig. 7 and a shape as shown in Fig. 14. Therefore, it easily conducts in the terminal direction (indicated by the arrow in Fig. 14). Even when the overcurrent is applied for a short time, a certain amount of heat can be stored in the rectangular junction (8C), so that both contacts ( 6 ) and ( 8 ) become abnormal. This prevents damage to the cross bar ( 5 ), the base, etc. due to a rise in temperature.
  • the movable core ( 3) When the coil (4) is demagnetized, the movable core ( 3) is separated from the fixed iron core (2) by a trip spring (not shown) as in the case of Fig. 3. Therefore, the movable contact (6A) is separated from the fixed contact (8A), and an arc is generated between both contacts (6A) and (8A) as shown in Fig. 16. This arc is attracted to the metal arc extinguishing plate (13) and is transferred between the commutation electrode (15) and the arc runner), forming an arc (12A).
  • the arc (12A) is attracted to the metal arc extinguishing plate 3 ) and is driven by the magnetic field generated by the current flowing through the commutation electrode as and the arcana d, and passes through the state of the arc (12B). Then, it is driven by the free end (14B) of the first flat plate portion (15A) of the resale electrode and the free runner (14B) to be in an arc (12c) state, and the metal arc is extinguished. The arc is extinguished by the plate.
  • the arc gas generated during the arc generation period is cooled while passing through the pores inside the porous metal plate ae), and is discharged to the outside through the hole (11A) provided in the arc cover (U). What is done is the same as in Figure 3.
  • the contact junction (8C) is formed in a rectangular parallelepiped shape, so that the contact points (6A) and (8A) at the contact points during load current flow.
  • the generated heat can prevent the D-contacts (6A), (8A) and the contacts (6),) from rising to a high temperature, and as a result, the current-carrying performance can be improved.
  • the circuit is equipped with the cleaning channel (H) shown in Fig. 15, so that the cutoff performance may not be reduced.
  • the present invention relates to a circuit breaker for wiring as shown in FIGS. 8, 11, and 13. It can be applied to other power switches.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

明 細 書
発明の名称
電力開閉器
技術分野
こ の発明は , 電流の開閉を行る う 電力開閉器に関 し, 例えば電磁接触器や配線用 しゃ断器 どの し-や断性能の 改良に関する も のである。
背景技術
従来の電磁接触器を第 1 図に示す。 図におい て , (11は ブ ラ スチ ッ ク で成形された取.付け台 , (2)はケィ 素鋼板で 積層された固定鉄心である。 (3)は固定鉄心は) と同 じ く ケ ィ 素鋼板で積層された可動鉄心である。 (4)は可動鉄心(3) と 固定鉄心は) と を引外 しパネ ( 図示せず ) に逆って吸着 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 , 角窓を有するク ロ ス バー で , 下端において可 動鉄心(3) を保持 している。 (6)はク ロ ス バ ー(5)の角窓に揷 入されている可動接触子, (6A) は可動接触子(6)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 しパネ である,。 (8)は可動接触子(6)に対向 して設け られ , 一端に可動接点 ( 6 A ) と接離可能 ¾固定接点 ( 8 A) が 設け られてい る 。 ( 8 B ) は固定接触子(8)の他端に設け ら れた端子部であ , 両接点 ( 6 A ) , ( 8 A ) が接触 してい る時には , 固定接触子(8) よ ]? 可動接触子(6)へと電流が通 電される。 (9)は電磁接触器本体を外部回路と接続するた めの端子ネ ジ , は固定接触子(s)を取 ])付けるベー ス で あ る。 di)は電磁接触器をおお う アーク カバ一 , 2)は固定 接点 ( 8Α) と可動接点 ( 6Α) との間に生じるアーク , 3> はこのアーク ^を消弧するための磁性体の金属消弧板で あ り , 固定接触子 )の固定接点 ( 8Α) の接合面に平行に 複数個並列に配置されている。 なお, 第 1 図は左右対称 であるため , 中心か ら右側めみを断面で示す。
以上の よ う に構成さ ϋた電磁接触器において , 操作コ ィ ル(4)を消磁する と , 図示されてい 引外しバネ によ つ 可動鉄心は 1が固定鉄心(2) よ ]? 開離 し, ク ロ ス-バ一 ) は第 1 図に示す状態と な る。 このため , 通電状態から固 定接点 ( 8Α) と可動接点 ( 6Α) が開離 して , 接点 ( 8Α) , ( 6Α) 間に第 1 図 , 第 2 図に示す よ う にアーク(13が生 じる。 こ のアーク(12は磁性体の金属消弧板(13)に吸引され , 第 2 図に示すよ う にアーク (12A)の状態を経て , 了一 ク ( 12B ) の よ う にな , 金属消弧板 の間で消弧され ·, 電流が しゃ断される。
従来の電力開閉器 ( 電磁接触器-) は以上の よ う に動作 するので , 消弧に際 して., 並列に複数—ある金属消弧板 (13) の う ち , 可動接触子(6) と固定接触子(S)の間の も の しか関 与せず, 全数を利用する こ とができ ¾かったため , しゃ 断性能が劣 ]) , 接点消耗がはげ しい とい う 欠点があった 発明の開示 この発明は以上の よ う ¾欠点を除まするためにる され た も ので , 固定接点の表面に平行で固定接触子との間に 金属消弧板をはさんで配置 した第 1 の平板部 と , 固定接 点の表面に平行で固定接点と可動接点の開離時に可動接 触子の裏面 ( 可動接点が接合されてい い側の面 ) と固 定接触子の間に位置する よ う に配置 した第 2 の平板部と. , 第 1 及が第 2 の平板部をつ ¾ ぐ第 3 の平板部 と , 第 2 ' の平板部か ら可動接点の開離方向にのびる第 4 の平 ""板部 と を有 し , 第 2 の平板部か ら第 3 の平板部及び第 2 の平 板部か ら第 4 の平板部にわたって可動接点 との対向部を 切 ]?欠いた切 ]?欠き 部を有 した転流電極を備える こ とに よ , しゃ断性能がす ぐれた , 可動接点の消耗が少 い 電力開閉器を提供する こ と を 目 的 と している。
図面の簡単る説明
第 1 図は従来の電力開閉器の右側断面図 , 第 2 図は第
1 図の要部を拡大 した側面図 , 第 3 図は この発明の一実 施例を示す電。力開閉器の右側断面図 , 第 4 図はその電力 開閉器に用い られる アーク ラ ンナを示す斜視図 , 第 5 図 は こ の発明の一実施例の転流電極を示す斜視図 , 第 .6 図 は この発明の一実施例の動作を示す説明図 , 第 7 図はこ の発明の他の実施例を示す側面図 , 第 8 図は この発明の さ らに他の実施例を示す側面図である。
第 9 図は この発明のさ らに別の実施例を示す転流電極 と 可動接触子の要部拡大斜視図 , 第 10図は この発明のさ
OMPI らに別の実施例を示す転流電極と可動接触子の要部拡大 斜視図 , 第 11図は この発明のさ らに別の実施例における アークの消弧プ ロ セ ス を説明する説明図である。
第 12図はこの発明のさ らに別の実施例を示す転流電極 と可動接触子の要部拡大斜視図 , 第 13図は第 12図に示し た転流電極と可動接触子を配線用遮断器に適用 した実施 例を示す一部断面側面図 , 第 14図はこの発明の固定接触 子の変形例を示 し, (a)は平面図 , (b)は側面図である。 第 15図は第 14図に示 した固定接触子と変形 した了一ク ラ ン ナ ^の組み合せを示す例で , (a)は平面図 , (b)は(a)の X— X線断面図である。
第 16図は第 15図に示 した固定接触子と アーク ラ ンナ と を適用 した電磁接触器の要部縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下こ の発明の実施例を説明する。
ま ずこの発明の一実施例と して , 固定接触子に第 4 図 に示すよ う なアーク ラ ンナを有する電磁接触器の場合に ついて述べる。 第 3 図〜第 6 図において , (11)は多数の穴
( 11 A ) を有する了一ク カバ-一 , (14)は了一ク ラ ンナであ , 固定接点側端 ( 8 C )で固定接触子(8) と電気的に接合さ れている。 ま た, (14A )はアーク ラ ンナ(U)に固定接点 (
8 A ) と対向 して設けた切 !) 欠き部である。 第 4 図は転流 電極(13を示 し , ( 15 A )は第 1 の平板部 , ( 15 B )は第 2 の 平板部 , (15 C )は第 3 の平板部, (15D )は第 4 の平板部 ' ( 15E )は可動接点 ( 6 A )に対向する部分に設けた切 欠 き 部である。 第 5 図は転流電極(13の右半分を示 した も の であるが, 左半分も 同 じ よ う に構成 している。 第 6 図に 示すよ う に , 第 1 の平板部 (15A )は固定接点 ( 8 A )の表 面に平行で固定接触子(8) との間に金属消弧板 3)をはさん で配置する。 第 2 の平板部 (15B )は固定接点 ( 8 A )の表 面に平行で , 崮定接点 ( 8 A )及び可動接点 ( 6 A )が開離 した時, 可動接触子(6)の裏面 ( 6 C ) ( 可動接点が接合さ れてい い側の面 ) と アーク ラ ン ナな4)の間に位置する よ う に配置 している。 ま た , ァ一ク ラ ンナ Mは固定接点 ( 8A)の表面に平行で , 固定接触子(8) と金属消弧板 3) との 間に配置する。 de)は多孔質金属板である。
以上の よ う ¾構成に した電磁接触器では , 従来の もの と 同様に , 通電状態か ら両接点 ( 6 A ) , ( 8 A )を開離す る と , 両接点 ( 6 A ) , ( 8 A )間にアーク(12)が生 じるの で あるが , こ のアーク (12)は磁性体の金属消弧板 3)に吸引さ れる。 了一ク ラ ンナ(14)は固定接触子(S)の表面 よ 可動接 点 ( 6 A )側に設けているため , 固定接点 ( 8 A )上のァ一. ク (12)の足は容易にアー ク ラ ンナ(14)に転移する。 一方 , 転 流電極(13 と して磁性体が用い られる と , 第 5 図に示すよ う に可動接触子(6)を流れる電流に よ っ て矢印(B)で示す強 い磁場が発生 し , アーク(12)には F)で示す力が作用するの で , 可動接点 ( 6 A )上のアーク (12)の足は転流電..極(15)に容 易に転移 し , アーク は第 6 図に示すアーク (12A )にな
O PI WIfO る。 さ らにアーク (12A )の状態に ¾ る と , ァ一ク ラ ンナ には矢印(A)で示すよ う 電流が流れるため , 金属消弧 板^側に駆動される。 同時に転流電極 as側では , アーク ラ ンナ Mを流れる電流が作る磁界や , 転流電極 に流れ る電流のためにアーク ( 12 A )はアーク (12B ) , アーク (
12C)を経て最終的にはアーク (120 )'の状態と ¾ , 第 1 の平板部 ( 15 A ) とアーク ラ ンナ との間で消弧され, 電 流は しゃ断される。
以上の よ う に, この発明では可動接点 ( 6 A )上の了一 ク(12)の足が速やかに転流電極(15)に転移されるため , 可動 接点 ( 6 A ) の消耗が低減される と と も に , 転流電極 asは その内部に可動接触子(6)が貫通 して配置されるため可動 接触子(6) と金属消弧板 (13) との対向間隔を大き く する こ と
く 実現でき る。 . ま た, アーク (12D ) に示される よ う に , 第 1 の平板部
( 15 A ) と アーク ラ ンナ(14)間で消弧されるため , 金属消弧 板(13の全数が消弧に関与する こ とに , 優れたしや断 性.能が得 られる。 さ らに , 金属消弧板 a¾の側端緣ではな く 平担部で消弧されるので , アークの足の部分において 電界集中が起こ に く く , 熱伝導が よ く ]? , 極めて優 れた しゃ断性能を示す。
また, こ < 実施例では, 了一ク ラ ンナ(^を設けている が , な く て も しゃ断性能の改善及び可動接点の消耗を低 減する効果も ある。
O PI ま た , 第 7 図に示す よ う 断面形状の固定接触子(8)を 有する電力開閉器に も適用でき る。 この場合にはアーク ( 3の足は固定接触子(8)を流れる電流 ( 矢印で示す ) が作 る磁界に よ っ て , 固定接点 ( 8 A )か ら固定接触子(S)に転 移するので , 固定接点 ( 8 A )の消耗が低減でき る と共に , アーク時間が短縮され, しゃ断性能がいっそ う 向上す る O
ま た , 他の実施例 と して , 第 8 図に示すよ う に配線し や断器の よ う る電力開閉器に も 適用でき , この電力開閉 器で も 同様 ¾効果を得る こ とができ る。 図において(17)は 回転軸, (18)は よ 線で , この よ ]?線に よ ]?転流電極(1 と 可動接触子(6) とが電気的に接合されている。 ま た(1 は第
3 図の も の と同様な了一ク ラ ンナである。
なお, 高電圧の電力開閉器を製作する際, 金属消弧板
(13)の枚数を増やすこ とが必要 と る るが , 以上の各実施例 の よ う に金属消弧板(13)が固定接点 ( 8 A ) の表面 と平行に 並設 した構成で優れた しや断性能を得る こ とができ るた め , 電力開閉器の椐付面積を増すこ と ¾ く 高電圧の電力 開閉器を実現する こ とができ る。 次に第 9 図は この発明 のさ らに別の実施例を示すも の で , 転流電極の切 欠き 部か ら第 1 の平板部に向かっ て , 上記切!) 欠き 部 よ ]3 幅 の狭いス リ ッ ト を設ける こ と に よ , 可.動接点 と固定接 点間に生 じたアーク を速やかに駆動する こ と ができ る電 力開閉器を提供する こ と を 目 的 と している。
OMPI
レ ν/ιρο
' 以下, この一実施例を図を も と に説明する。 第 9 図は この発明の一実施例に係わる転流電極を示す斜視図であ る。 図において , ( 15F )は切 ]?欠き 部 ( 15E )か ら第 1 の 平板部 (15A)に向かっ て設け られ, 切 D欠き 部 (15E ) よ ] 幅の狭いス リ ッ ト である。 お, この発明の一実施例 に よ る電磁接触器は , 転流電極(15)以外は第.3 図に示すも の と同一である。
次に遮断動作について説明する。 上記の この発明の一 実施例に よ る電磁接触器の動作は , 下記の点を除き 第 3 図に示すも のの動作と同一である。 以下, 異 ¾ る所を第 9 図を も と に説明する。 アーク (12A )の一方の足が P点 に生じた時, ス リ ッ ト (15F )が存在するため , 電路 TBP に沿 う 電路長と電路 T C P'に沿 う 電路長との差が大き く る。 その結果 , 電路 T B P に沿 う 抵抗 R T B P と電路 T C P に沿 う 抵抗 R T C P と差が大き く ¾ j? , 電路 T B P に流れる電流 I B と電路 T C P に流れる電流 I C との 差が大き く なる。 そのため , アーク (12A)の上方向への 駆動力.が強 く , アーク (12 A )は上方向に高速度で駆 動され, P 点におけるアーク ( 12 A )の膠着を防止する こ とができ るので , アーク時間を短縮でき , 了一ク ェネ ル ギを低減でき る。 その結果, 遮断性能を高める こ とがで さ る。
第 10図はこの発明の他の実施例に係わる転流電極を示 す斜視図である。 この例ではス リ ッ ト ( 15F )が第 3 の平 板部 ( 15 C ) だけで く 第 1 の平板部 ( 15 A )の一部にま で '延在している。 したがっ て , 電路長 T B P と電路長 T C P の差は第 9 図のそれ よ ]) —層大き く るので, アーク ( 12A )は上方向へ第 9 図の場合 よ 一層高速度で駆動さ れる。 その結果, 遮断性能 も よ J 高め られる。
なお, ス リ ッ ト ( 15 F )の幅は広い程 , 両電路間の千渉 が無 く て良い と思われるが, あま ]9広すぎる と今度は電 路の幅が狭 く な 電路抵抗-が増す。 ま た機械的強度 も弱 く な るので , 切 j?欠き 部 (15E ) よ !) は狭 く するのが程当 であろ う 。
以上の実施例ではこの発明を電磁接触器に適用 した場 合について説明 したが, この発明は配線用遮断器に も適 用する こ とが可能である。 第 11図は この発明をその よ う 配線用遮断器に適用 した場合のアー ク 消弧プ ロ セ ス を 説明する説明図である。 図において , (17)は可動接触子(6) の回転軸 , (18)は転流電極(15) と可動接触子(6)を接続する可 と う よ i 線である。 可動接触子(6)は回転軸(17)を 中心 と し て回転可能で , こ の回転動作に ょ 両接点 ( 6 A ), ( 8 A ) の開閉を行 ¾ う 。 お, 図示 していない過電流検出装置 と操作機構が備え られてい る。
次に動作について説明する。 過電流が流れる と過電流 検出装置がこれを検出 し , 操作機構に よ i9 可動接点 (6A ) が固定接点 ( .8 A ) よ ]9 開離 し , アーク (13が発生するが , このアーク(13が金属消弧板 )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 D 駆動されて , アーク (12A )か ら了一ク (12B ) を経てァ一 ク (12C )の状態'と !) , 金属消弧板(13に よ ]9 消弧される ま での プ ロ セ スは上記こ の発明の一実施例の場合と同様 である。 第 11図の場合も , 転流電極^の第 3 の平板部 ( 15C)に ス リ ッ ト ( 15 F )が設けられているため , 第 9 図に 示 した実施例の場合と同 じ理由に よ ]9 , アーク(13を速や かに駆勤する こ とができ , 遮断性能を高める こ とカ でき る。 なお, ス リ ツ ト ( 15F )は第 3 の平板部 ( 15C )のみで ¾ く , 第 1 の平板部 (15A )の一部にま で延在して も 同様 の効果を奏する。
お, 上記実施例では何れも , 切 ]? 欠き 部 (15E )が第 4 の平板部 (15D )か ら第 2 の平板部 (15B )を経由 して第 3 の平板部 ( 15C )にま で及んで'いる場合について説明 し たが -, 第 4 の平板部 (15D ) と第 2 の平板部 (15B )のみに 切 欠き 部 ( 15E )が設け られている場合でも上記実施例 と 同様の効果が得 られる。
以上述べた よ う に転流電極の切 ]? 欠き 部から第 1 の平. 板部に向かっ て , 上記第 9 図〜第 11図に示 したよ う る切 j9 欠き 部 よ 幅の狭いス リ ッ ト を設ければ両接点間に生 じたアーク を速やかに駆動する こ とができ , その結果, 遮断性能を高める こ とができ る効果がある。 第 12図に示 すさ らに別の実施例は , 転流電極 (13 の第 3 の平板面よ D 第 1 の平板面に向って延在する ス リ ッ ト に よって第 3 の 平板面か ら第 1 の平板面ま でを左右に分割する こ と に よ つ て , ·アーク を速やかに駆動 して遮断性能を高める こ と を 目 的 と して提案されたも のである。
こ の実施例は転流電極 3以外は第 3 図に示す電磁接触 器 と全 く 同一であるので転流電極 (15)を含む要部のみを第 12図に示す。 この実施例の転流電極 (15)はその第 3 の平板 面 (15C ) よ 第 1 の平板面 ( 15 Α )ま で延在する ス リ ッ ト
( 15F ) に よ っ て第 3 の平板面 ( 15C )か ら第 1 の平板面 ( 15A)ま でを左右に分割 している。 第 12図にその要部が示 された本発明の一実施例の動作は第 3 図に示す電磁接触 器 と比べ下記の点を除き 全 く 同一であ る。 第 12図におい て , アーク (12A )の一方の足が点 Ρ に生 じた時, ス リ ッ ト ( 15F )に よ ])転流板(13の第 3 の平板面 ( 15 A ) ま で左右 に分割されているため , T , B , P に沿 う 電路長に よ る 電流 I B の影響が全 く く その結果 , T , C , P に沿 う 電路を流れる電流 I C のみの影響が非常に大き く な る。 したがっ て , アーク ( 12A )の上側方向への駆動力 が強 く な ]? , アーク (12A )は上方向に高速度で駆動され , 点 P におけるアーク ( 12A )の膠着を防 ぐこ とができ る ので , 了一ク時間を短縮でき , アーク エ ネルギを低減で き る。 本発明ではこの よ う にアーク エネルギを低減でき るので遮断性能を高める こ とができ る。
ま た , 本発明はこの実施例を配線用遮断器に適用す'る こ と も 可能である。 本発明が適用された配線用遮断器の 要部を第 13図に示す。 この図の も のは可動接触子(6)が回 転軸(17)を中心 と し回転可能で, こ の回転動作に よ D接点 の開閉を行 う こ とができ る。 そして転流電極 (L3は可動接 触子(6) と可と う よ j?線 (18に よ !)接続されている。 さ らに 図示し い過電流検出装置と操作機構が備え られている 。 電流が流れる と過電流検出装置が過電流を検出 し, 操作機構に よ 可動接点 ( 6 A )が固定接点 ( 8 A ) よ D開 離 し, アーク (12A )が発生するが, 消弧に至るま で Oプ 口 セ スは第 6 図の場合と全 く 同一であ る。 第 13図の場合 も転流電極^の第 3 の平板面 (15C ) よ 第 1 の平板面 ( 15A )ま で延在する ス リ ッ ト ( 15F )に よ って第 3 の平板面
( 15C )から第 1 の平板面 ( 15A )ま でを左右に分割 してい るため , 第 12図の場合と同 じ理由に よ ])遮断性能を高め る こ とができ る。
以上に述べたよ う に , 本発明では第 12図 , 第 13図に示 した実施例の よ う に転流電極のス リ ツ ト ( 15? ) に ょ 第
3 の平板部 (15C )から第 1 の平板部 (15A )ま でが左右に 分割されているので遮断性能を高める こ とができ る。
次に第 14図〜第 16図—に示す各実施例は可動接触子と固 定接触子との異常加熱防止を図る よ う に したも のである 。 即ち , 例えば第 7 図に示す実施例の よ う にアーク(13に 対する磁気駆動力を強化するために固定接触子(8)を断面 コ の字状とする と , 負荷電流 ¾続通電時に可動接点 (6A
) , 固定接点 ( 8 A ) の接触部で発生する熱が端子部 (8'B) ifo ( 第 1 図参照 ) 方向に放熱されに く いため , 電磁接触器 の通電性能が低下する とい う おそれが'あ る。 ま た更に, 過電流が短時間通電される場合, 固定接触子(8) と可動接 触子(6)が異常に温度上昇 して , ブ ラ スチ ッ ク どのモー ル ド材にて形成されたク ロ ス パ 一 )がベー ス )を損傷す る とい う おそれ ^ある。 .
そこでこの第 14図〜第 16図に示 した も のは, 固定接触 子と ァ 一 ク ラ ン ナの変形例を示すも の であ ]? , 固定接触 子は接点接合部と こ の接点接合部と一体に成形されァー ク走行方向に延在する固定部 と を有 し , 上記接点接合部 における両-接点の接離方向の長さ を上記固定部における 上記接離方向の長さ よ 大き く 形成 した も の であ , か つ , 上記開雜時に可動接点が通過でき る切 ]3欠き 部 と 自 由端と を有する と共に , 固定接点と上記固定接触子との 接合面 よ も 上記可動接点側に位置するアーク走行部を 有する アーク ラ ンナを備える こ とに よ , 負荷電流通電 時に上記両接点の接触部で発生する熱に よ J9上記両接点 及び両接触子が高温 と る るのを防止でき る電力開閉器を 提供する こ と を 目 的 と している。 ―
以下, これ らの変形例を図を も と に説明する。 第 14図 において , この第 14図 a , b はそれぞれこの発明の固定 接触子(8)の変形例に係わる固定接触子(8)の平面図及び側 面図である。 図において , ( 8 C )は接点接合部, ( 8 D ) は接点接合部 ( 8 C ) と一体に形成されアーク走行方向
C PI ( 矢印で示す ) に延在する固定部であ i? , 接点接合部 (
8C)における両接点の接離方向の-長さ ^は固定部 ( 8 D ) における上記接離方向の長さ 2よ i9大き く 形成されてい る。 この例では接点接合部 ( 8 C )は直方体状である。
第 15図 a , b はこの発明に係わるァ一 ク ラ ンナ(14) と固 定接触子(8) との変形例の組み合せを示 し, a は平面図, b は a の X— X線に よ ]) 断面図である。 図において , (
14A)は可動接点が開離時に通過でき る切 ]?欠き部, ( 14
B ) は自 由端, (14C )は固定接点 ( 8A ) と固定接触子 (8) との接合面よ ]? も可動接^側 ( 第 15図 b では上方 ) に位 置するアーク走行部である。 これら (14A) , ( 14B ) , (
14C)を有するアーク ラ ンナ(U)は , 固定接点 ( 8A)上のァ —クの足がアーク走行部 (14C )に転移 した後にこのァ一 ク走行面 (14C )に流れる電流の方向が , 可動接触子に流 れる電流の方向 と一致する よ う に固定接触子(8)にね じや ろ う 付けに よ 接続されている。
こ の発明の変形例に よ る固定接触子(8) と アーク ラ ンナ
(14)は第 図に示すよ う な電磁接触器に適用され, 第 16図 に要部を拡大 して示すよ う に用い られる。 - 次に動作について説明する。
第 3 図に示すよ う コ ィ ル(4)を励磁する と可動鉄心(3) が固定鉄心(2)に吸引され, 可動接点 ( 6 A )は固定接点 (
8 A) と接触 し, 固 接触子(8) ^ ら両接点 ( 6 A ) , ( 8 A) を経由 して可動接触子(6)へと電流が流れる。 この時 , 両
WB . 接点 ( 6 A ) , ( 8 A )の接触部で発生 した熱は , 固定接触 子(8)が第 7 図の よ う に断面コ の字状で く 第 14図に示す よ う 形状であるので, 端子部方向 ( 第 14図に矢印で示 す ) へ容易に伝導する。 ま た , 過電流が短時間通電され る場合でも , 直方体状の接点接合部 ( 8 C ) にある程度の 熱を蓄える こ とができ るので , 両接触子(6) , (8)が異常に 温度上昇してク ロ ス バー(5) , ベー ス 等を損傷する のを 防止する こ とができ る。
コ イ ル(4)を消磁する と , 第 3 図の場合と 同様に , 図示 されていない引外 しばねに よ つ て可動鉄心(3)が固定鉄.心 (2) よ D開離 し , したがっ て可動接点 ( 6 A )が固定接点 ( 8A) よ 開離 し, 両接点 ( 6 A ) , ( 8 A )間には第 16図に 示す よ う にアーク )が発生する。 このアーク は金属消 弧板 (13)に吸引されて転流電極 (15) と アーク ラ ン ナ )の間に 転移 し , アーク (12A )の よ う にな る。 更に , アーク ( 12 A ) は金属消弧板 3)に吸引される と共に転流電極 as と ァ —ク ラ ン ナ d に流れる電流が作る磁界に よ 駆動され, アーク (12B )の状態を経由 して , 転售電極^の第 1 の平 板部 (15A ) と ァ一ク ラ ン ナな)の 自 由端 (14B )に駆動され てアーク ( 12 c )の状態 と な , 金属消弧板 )に よ 消弧 される。 ま た , アーク発生期間中に生じるアーク ドガ ス は多孔質金属板 ae)の内部の気孔部を通過中に冷却され, アーク カパ一(U)に設け られた穴 ( 11A )か ら外部に放出さ れる のは第 3 図の場合と 同様である。 こ の よ う に , 第 14
OMPI WIPO 図 ,.第 15図に示すよ う ¾ 了一 ク ラ ンナ(^ を設けたので , 固定接触子(8)の形状を断面コ の字状に し ¾ く ても 良好な しゃ断性能が得られる。
以上説明 したよ う に , この変形例に よ る と , 接点接合 部 ( 8 C )を直方体状と したので, 負荷電流通電中に両接 点 ( 6 A ) , ( 8 A )の接触部で発生する熱に よ D両接点 ( 6 A ) , ( 8 A )及び両接触子(6) , )が高温と ¾ るのを防止 で き , その結果, 通電性能を高める こ とができ る。 ま た , 第 15図に示す了一ク ラ ン ナ(H)を備えたので , しゃ断性 能 低下する こ と も い O
¾お, 上記変形例では接点接合部 し 8 C ) を直方体状と した場合について説明 したが, 立方体状であっ て も 同様 の効果が得られる。
ま た, 上記変形例ではこの発明を電磁接触器に適用 し. た場合について説明 したが, この発明は第 8 図 , 第 11図 , 第 13図に示 したよ う な配線用 しゃ断器な ど他 ·の電力開 閉器に も適用する こ とができ る。
マ''

Claims

請 求 の 範 囲
固定接触子(8) , こ の固定接触子(8)に接合された固定 接点 ( 8 A ) , 可動接触子(6) , この可動接触子(6)に接合 され, 上記固定接点 ( 8 A ) と接離可能る可動接点 (6A
) , 上記固定接点 ( 8 A )の表面に平行で , 上記固定接 触子(8) と所定間隔離れた第 1 の平板部 ( 15 A ) と , 上記 固定接点 ( 8 A )の表面に平行で, 上記可動接点 ( 6 A ) 及び固定接点 ( 8 A )の開離時に上記可動接触子(6)にお ける可動接点 ( 6 A )が接合されてい い側の面 ( 6 C ) と 固定接触子(8) との間に位置する よ う に配置 した第 2 の平板部 ( 15B ) と , 第 1 及び第 2 の平板部 (15 A ) ( 15
B ) をつ ぐ第 3 の平板部 ( 15C ) と , 上記第 2 の平板 部 (15B )か ら上記可動接点 ( 6 A )の開離方向にのびる 第 4 の平板部 (15D ) と を有 し, 第 2 の平板部 (15B )か ら第 3 の平板部 ( 15C )及び第 2 の平板部 ( 15B )か ら第
4 の平板部 (15D )に.わたっ て上記可動接点 ( 6 A ) との 対向部を切 欠いた切 欠き 部 (15E ) を有する転流電 極(3 , 並びに上記固定接触子(8)の表面に平行で, 上記 固定接触子(8) と上記第 1 の平板部 ( 15A ) との間に-並設 した複数の金属消弧板 ) ^備えたこ と を特徴 とする電 力開閉器。
固定接触子(8)の固定接点側端 ( 8 C ) で一端が電気的 に接合さ , 固定接触子(8) と金属消弧板 )の間に設置 され , 固定接点 ( 8 A )の表面に平行で上記固定接点
REACT OMPI ( 8A) との対向部を切 j9 欠いた切 ]? 欠き部 を有 する平板状のアーク ラ ンナ( )を備えたこ とを特徵とす る請求の範囲第 1 項記載の電力開閉器。
a 転流電極^には切 ]? 欠き部 (15E )か ら第 1 の平板部 (15A)に向かって , 切 ])欠き 部 (15E ) よ !) 幅の狭いス リ ッ ト (15F )を設けたこ とを特徵とする請求の範囲第 1 項記載の電力開閉器。
転流電極には, 切 ]? 欠き (15E )に違続する と と も に 第 3 の平板部 (15C )の下端か ら第 1 の平板部の端部ま にわたっ て連続して設.けたス リ ッ ト (15F )を設け, こ のス リ ッ ト (15F )を境と して第 3 の平板部 ( 15C ) と 第 1 の平板部 (15 A ) と を分離させたこ と を特徵とする 請求の範囲第 1 項記載の電力開閉器。
& 固定接触子(8)は , 接点接合部 ( 8 C ) と この接点接合 部 と一体に形成されアーク走行方向に延在する固定部 ( 8D ) とを有し , 上記接点接合部 ( 8 C ) における上記 接離方向の長さ ( 1 ) ¾上記固定部 ( 8D )における上 記接離方-向の長さ ( 2 ) よ ]?大き く 形成 し, かつ , 上 記開離時に上記可動接点 ( 6 A)が通過でき る切 1)欠-き 部 ( 14 A ) と 自 由端 (UB ) とを有する と共に , 上記固定 接点 ( 8A) と上記固定接触子(8) との接合面よ D も上記 可動接点 ( 6A)側に位置するアーク走行部 (14C ) を有 するアーク ラ ンナ を備えたこ と を特徵とする請求の 範囲第 1 項に記載の電力開閉器。 5/02711
19 金属消弧板 s)は磁性材料に よ っ て形成されてい る こ と を特徴とする請求の範囲第 1 ? 記載の電力開閉器
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