WO2000041202A1

WO2000041202A1 - Limiteur de courant et disjoncteur avec limitation de courant

Info

Publication number: WO2000041202A1
Application number: PCT/JP1999/007303
Authority: WO
Inventors: Takao Mitsuhashi; Mitsuru Tsukima; Mitsugu Takahashi; Masahiro Fushimi; Kazunori Fukuya; Shiro Murata; Shinji Yamagata
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2000-07-13
Also published as: US6373014B1; EP1069584A1; KR20010085202A; EP1069584A4; KR100348564B1; JP4265725B2; TW501157B; EP1069584B1; DE69937107D1; DE69937107T2; CN1298548A; CN1199216C

Description

明細書限流装置および限流機能を有する回路遮断器枝術分野

この発明は、限流動作時にアークを発生する限流装置および限流機能を有する回路遮断器に関するものである。背景技術

図 1 4 7は例えば特公平 1—4 3 9 7 3号公報に示された従来の回路遮断器を示す斜視図および部分断面図であり、図において、 1 1 3 0は、導体 1 2 9 0により遮断器部 1 1 4 0と電気的直列接続される限流素子部、 1 0 0 1は可動接点 1 0 0 2と磁性材料からなる支持体 1 7 1 1を有する上記限流素子部 1 1 3 0の可動子、 1 0 0 5は固定接点 1 0 0 6を有する上記限流素子部 1 1 3 0の固定子であり、上記可動子 1 0 0 1 と上記固定子 1 0 0 5とにより接触子対を構成する。 1 2 8 0は上記接触子対と電気的直列に接続された励磁コイル、 1 0 1 8は上記接触子対に適切な接触圧力を発生させる可動子接圧パネである。 1 0 1 5は端子部、 1 0 4 5はハンドル、 1 7 2 1は可とう導体、 1 0 9 5はバネ受座、 1 1 1 0は排気穴、 1 1 3 5はビス卜ン、 1 3 0 0はパッキンである。図 1 4 8は図 1 4 7の右側面図である。

通常通電時には、回路遮断器には遮断器部 1 1 4 0、導体 1 2 9 0、励磁コィル 1 2 8 0、可動子 1 0 0 1、固定子 1 0 0 5、端子部 1 0 1 5の経路で電流が流れる。限流素子部 1 1 3 0が限流動作を行うべき大きさの電流が流れると、可動接点 1 0 0 2と固定接点 1 0 0 6との間の電磁反発力により接点が開極しァークが発生する。このアークにより接点間の圧力が上昇するので、可動子 1 0 0 1 のピストン 1 1 3 5がパネ 1 0 1 8の力に抗して押し動かされる。さらに、可動子 1 0 0 1の一部は磁性材料の支持体 1 7 1 1により構成されているので、コィルプランジャを構成する励磁コィル 1 2 8 0からも同時にその開極を支援する力を受ける。この可動子 1が開極方向に移動するときに、可動接点背面側の気体が排気穴 1 1 1 0より排気され、アークにより上昇した圧力が付加的に排出される。そして、可動子接圧パネ 1 0 1 8の力に抗して開極を保持するのに十分な圧力を維持できなくなるまで開極が保持される。

続いて、限流素子部を通過する電流が減少し、アークの圧力がある値以下に減少すると、可動子接圧パネ 1 0 1 8の力により可動子 1は閉極動作を開始する。この時、閉極過程を遅延させるために、排気穴 1 1 1 0は開極方向に対して銳角をなすように設けられており、排気の流体抵抗を大きくしている。また、この排気穴 1 1 1 0の方向は、開極動作時の排気の流体抵抗が小さくなる傾斜となる。上記のように構成した限流素子部 1 1 3 0では、主に接点 1 0 0 2、 1 0 0 6間に発生する電気抵抗と励磁コイル 1 2 8 0のインダク夕ンスとにより、回路を流れる事故電流が限流される。この接点対はシリンダ一状の狭い空間に設けられているので、限流動作時に発生するアークの圧力が上昇し、アークの抵抗率が高くなる。従って、限流に必要な高いアーク電圧が得られる。上記のように限流された電流は、最終的に限流素子部と直列接続されている遮断部 1 1 4 0により遮断される。

図1 4 9は、例えば特公平 8— 8 0 4 8号公報に示された従来の 3極の限流ュニットを示す部分断面図であり、この限流ユニット 1 2 0 0は、図 1 5 0に示すように、標準回路遮断器 1 3 0 0と筐体同士を連接することにより限流遮断器（限流機能を有する回路遮断器）を構成する。図 1 5 1は、上記限流遮断器の内部構成が分かるように、筐体側壁の一部を切り欠いた部分断面図である。限流ュニッ卜 1 2 0 0内部の各極には、図 1 5 2に示すような直列接続された接触子対が 2対配置されている。図 1 5 3は、図 1 5 2に示した 2対の接触子対の構成が分かるように主要部品を分解した斜視図である。

図 1 4 9乃至図 1 5 3において、 1 0 0 1 a、 1 0 0 1 bは可動接点 1 0 0 2 a、 1 0 0 2 bと可動アーム 1 0 0 4 a、 1 0 0 4 bにてそれぞれ構成される第 1可動子および第 2可動子、 1 0 0 5 a、 1 0 0 5 bは固定接点 1 0 0 6 a、 1 0 0 6 bと固定導体 1 0 0 7 a、 1 0 0 7 bにてそれぞれ構成される第 1固定子および第 2固定子である。これら第 1可動子 1 0 0 1 aと第 1固定子 1 0 0 5 a 、および第 2可動子 1 0 0 1 bと第 2固定子 1 0 0 5 bはそれぞれ接触子対を形成している。 1 01 5 a、 1 01 5 b, 1 01 5 cは筐体の一方の面に設けられた端子部、 1 01 6 a、 1 01 6 b、 1 01 6 cは上記筐体の反対の面に設けられた端子部であり、第 1固定子 1 005 aが端子部 1 01 6 aと、第 2固定子 1 005 bが接続導体 1 01 4を介して端子部 1 01 5 aとそれぞれ接続されており、第 1可動子 1 001 aと第 2可動子 1 001 bは、可動接点 1 002 a、 1 002 bと反対側の端部にて可撓導体 1 072により相互に電気的に接続されている。

従って、電路は、端子部 1 01 6 a、固定導体 1 007 a、固定接点 1 006 a、可動接点 1 002 a、可動アーム 1 004a、可とう導体 1 072、可動ァ —ム 1 004 b、可動接点 1 0◦ 2 b、固定接点 1 006 b、固定導体 1 007 b、接続導体 1 01 4、端子部 1 01 5 aの経路で構成されており、 2対の接触子対が電気的に直列接続されている。上記両接触子対は筐体の両端に設けられた端子部 1 01 5 a、 1 01 6 aを結ぶ面（筐体の底面）に対してほぼ垂直方向に配置される隔壁 1 1 00を対称面としてほぼ面対称に隔離して配置されている。第 1可動子 1 001 a、第 2可動子 1 001 bは、隔壁 1 1 00を貫通する回転軸 1 01 3にて回転自在に支持されており、第 1可動子 1 001 aおよび第 2可動子 1 001 bは、ひねりパネ 1 01 1 aおよび 1 01 1 b (図示せず）にて、各々第 1固定子 1 005 aおよび第 2固定子 1 005 b側へと付勢されている。上記両接触子対の接点が設けられている先端部に対向する位置に馬蹄型の消弧板 1 01 9 aおよび 1 01 9 b (図示せず）がそれぞれ配置されている。

通常開閉および過負荷電流遮断時には、標準回路遮断器 1 300にて開閉動作および遮断動作が行われ、限流ュニッ卜 1 200は動作しない。一方、短絡電流等の大電流が発生すると、限流ュニッ卜 1 200内に設けた 2対の接触子対が、固定導体 1 007 aと可動アーム 1 004 aおよび固定導体 1 007 bと可動ァ —ム 1 004 bにそれぞれ流れるほぼ平行かつ逆方向の電流による電磁反発力によってパネ 1 01 1 a、 1 01 1 bの付勢力に打ち勝って高速開極する。また、接続導体 1 014に流れる電流も、両可動子 1 001 a、 1 001 bを開極させる方向の磁界成分を発生させる。

この両接点対の高速開極に伴い、 2点直列のアークが発生し、急速にアーク電圧が立ち上がる。この素早いアーク電圧の立ち上がりにより、短絡電流が急激に小さ〈絞られ、電流ピークが抑えられる。 2つの接点対間に発生した 2つのァ一クは、固定導体 1 0 0 7 aもし〈は 1 0 0 7 b、可動アーム 1 0 0 4 aもし〈は 1 0 0 4 bおよび接続導体 1 0 1 4を流れる電流の作用により、各々消弧板 1 0 1 9 a、 1— 1 9 b側へと引き伸ばされ、冷却、分断される。これにより、事故電流はさらに小さく絞られ、急速に電流零点へと向かう。以上のような限流ュニッ卜 1 2 0 0の限流動作により、小さく絞られた事故電流は、限流ュニッ卜 1 2 0 0と直列接続された標準回路遮断器 1 3 0 0により遮断される。電流遮断後、両可動子 1 0 0 1 a、 1 0 0 1 bはパネ 1 0 1 1 a、 1 0 1 1 bの付勢力により閉成状態に復帰する。

以上のような限流ュニッ卜 1 2 0 0の限流動作時において、第 1可動子 1 0 0 1 aと第 2可動子 1 0 0 1 bに働く電磁反発力は、両接触子対が隔壁 1 1 0 0を対称面とした面対称配置となっているので、ほぼ均等な値となり、上記両接触子対の開極速度はほぼ同じとなる。そのため、第 1の可動子 1 0 0 1 aと第 2の可動子 1 0 0 1 bを接続する可とう導体 1 0 7 2にはねじれの力が発生しない。また、隔壁 1 1 0 0で仕切られた 2つの空間で処理するアークエネルギーがほぼ等しくなるので、一方の空間に配置された部材、例えば、可動接点、固定接点、消弧板等が他方の空間に配置された同等部材より大幅に消耗することはない。ところで、図 1 5 0に示すように、限流ユニット 1 2 0 0と標準回路遮断器 1 3 0 0を直接接続して限流遮断器を構成する場合、限流ュニッ卜 1 2 0 0の長さしが長いと限流遮断器の全体長が長くなりすぎ、配電盤等への収納性が低下することがある。そこで、従来の限流ュニッ卜では、筐体両端に設けた端子部を結ぶ面に対して接触子対の長手方向がぼぼ直交するように配置し、かつ、 2対の接触子対を幅方向に並置することにより、限流遮断器の長手方向の長さが長くなることを最小限に抑えている。また、配電盤等への収納性を考慮すれば、限流ュニッ卜 1 2 0 0の幅 Wおよび高さ Hは、標準回路遮断器 1 3 0 0の幅および高さと同等以下の方がよいことは明かである。しかし、限流ュニッ卜 1 2 0 0と標準回路遮断器 1 3 0 0との接続を考慮すれば、限流ュニッ卜 1 2 0 0の幅 Wを標準回路遮断器 1 3 0 0の幅と同一とした方がよい。図 1 4 7および図 1 4 8に示すような従来の回路遮断器の限流素子部では、可動接点が常に狭い筒状の空間内にあるため、アーク発生に伴い上記空間内に充満する電極金属蒸気により電流遮断時の接点間の絶縁回復が十分得られない。また、可動子のブレにより可動接点が筒状の壁面に接触しやすく、壁面での絶縁破壊の可能性が高い。このような理由により、上記限流素子部単独では電流の遮断機能を得ることが困難であり、別途電流を遮断する機能を有する遮断部を設ける必要がある。そのため、回路遮断器全体のサイズが大き〈なり、構造が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。

また、前述のように限流素子部 1 1 3 0と遮断部 1 1 4 0を直列に接続すると、遮断器全体のインピーダンスが大きくなる。特に、限流素子部 1 1 3 0には限流動作時の可動子 1 0 0 1の開極を助けるために励磁コイル 1 2 8 0を設けており、インピーダンスが高い構成となっている。このような高インピーダンスの回路遮断器では、大きな通電ロスや通電による異常温度上昇が発生しやすい。従つて、大きな通電容量を必要とする場合、この従来の回路遮断器を用いることができないという問題点があった。

さらに、従来の回路遮断器の限流素子部 1 1 3 0では、可動子 1 0 0 1の開極動作が直線的に行われるため、接点開離距離を確保ために可動子 1 0 0 1が開閉動作する方向（接点の開閉動作方向）のサイズが大き〈なりやすい。図1 4 7に示すように、上記方向のサイズは、端子部、固定子、可動子、可動子が移動する空間、可とう導体を収納する空間、および、筐体壁厚の合計となる。よって、可動子が直動する方向のサイズに制限がある場合には、十分な開離距離を確保できず、高圧力を効果的にアーク電圧上昇に結び付けられないという問題があった。また、前述のように高圧力を効果的にアーク電圧上昇に結び付けられないと、不必要な圧力上昇が生じ、これを押さえ込むため、非常に大きな筐体強度が必要となるという問題が生じる。

また、図 1 4 9乃至図 1 5 3に示す限流装置に於いて、上述のように、限流ュニッ卜の幅寸法に制限がある場合、限流ュニッ卜長さ寸法を小さくするために 2 対の接触子対を幅方向に並置する構成では、筐体側面の壁厚を、十分な機械的強度を持つ厚さにすることが困難となる。従って、限流動作時に発生するアークによる内圧上昇により筐体が破損するという問題がある。また、たとえ機械的強度の強い材料を用いて筐体破損を防止したとしても、筐体コストが上昇するという問題がある。

また、高い限流性能を得るために 2対の接触子対を直列接続しているので、通電時の接点接触面での発熱が 2倍となるとともに、限流ュニッ卜内での電路長が長くなり外部電線への熱伝導が低下するので、通電時の異常温度上昇が発生しやすく、通電容量の大きな回路には適用し難いという問題点があつた。

また、 2対の接触子対を直列接続し、かつ 2つの消弧装置を有しているので部品点数が増え、コス卜が高くなるという問題点があった。

また、従来の限流装置と耐溶着性の低い電磁開閉器を用いて回路を構成した場合、短絡遮断時の接点浮き上がりに起因する接点溶着が発生することがあり、これを防止するため耐溶着性を考慮した設計がなされている電磁開閉器を用いる必要がある。従って、従来の限流装置を超える限流性能を実現できれは、回路に直列接続された電磁開閉器の耐溶着性能を低下させることができ、電磁開閉器のコス卜低減につながるので、一層の限流性能向上が求められているという問題点があった。

この発明は上述記のような問題点を解消するためになされたもので、 1つの消弧装置にて優れた限流機能と遮断機能を有する低コス卜の限流装置を得ることを目的としている。

さらに、この発明は、限流性能に優れかつインピーダンスの小さな限流機能を有する限流装置を得ることを目的としている。

さらに、この発明は、接点開閉動作方向の寸法が短い小型の限流装置を得ることを目的としている。

さらに、この発明は、限流性能向上に効果的に結びつかない遮断時の筐体内圧上昇を抑え、上記筐体に必要とされる強度を低減することを可能にした限流装置を得ようとするものである。

この発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、 1つの消弧装置にて優れた限流機能と遮断機能を有する低コス卜の回路遮断器を得ることを目的としている。さらに、この発明は、限流性能に優れ、かつインピーダンスの小さな限流機能を有する回路遮断器を得ることを目的としている。

さらに、この発明は、接点開閉動作方向の寸法が短い小型の限流機能を有する回路遮断器を得ることを目的としている。

さらに、この発明は、限流性能向上に効果的に結びつかない遮断時の筐体内圧上昇を抑え、上記筐体に必要とされる強度を低減することを可能にした限流機能を有する回路遮断器を得ようとするものである。

また、この発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、優れた限流機能を有し、かつ限流動作時の内圧上昇による筐体割れが発生し難い限流装置を得ることを目的としている。

また、この発明は、限流性能に優れ、かつ通電時の異常温度上昇が生じ難い、通電の信頼性に優れた限流装置を得ることを目的としている。

また、この発明は、限流性能に優れ、かつ部品点数の少ない限流装置を得ることを目的としている。

また、この発明は、限流性能が一層向上した限流装置を得ることを目的としている。発明の開示

この発明に係る限流装置は、各々一端部に接点を有し一対の接触子対を形成する第 1、第 2の接触子、上記接触子対に接触圧を与える手段、閉成状態の上記接点の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を備え、上記第 1、第 2の接触子のうち少なくとも一方の接触子を他端部にて回転自在に支持し、接点の閉成状態においては、上記第 1、第 2の接触子に互いにほぼ対向して逆方向の電流が流れる電路が形成され、かつ、上記第 1、第 2の接触子の接点を有する一端部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、接点の開成状態においては、上記回転自在に支持された接触子のうち少なくともどちらか一方の接点が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、可動接点と可動アームとからなり可動子回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と上記可動アームにほぼ対向する固定導体とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物、および、上記接点対に接触圧を与える接圧パネを備え、上記可動アームは可動アーム水平部と可動アーム垂直部にてぼぼし字状に形成され、接点の閉成状態においては、上記可動アーム水平部が上記固定導体とほぼ平行かつ逆方向の電流が流れるように配置され、かつ、上記可動接点を有する可動子先端部および上記固定接点を有する固定子先端部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、接点の開成状態においては、上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、導体をほぼ U字状に曲げてその一端を可動子回転軸から遠い側の端子部に接続するとともに、その u字形状の他端の内側に固定接点を設けて可動子に対する固定子となし、かつ、上記固定子の固定接点が設けられている 1片が閉成状態の可動アーム水平部にぼぼ対向する固定導体を形成し、上記固定子には、可動子の回転軌跡と交差する部位に可動子の開閉を許すスリツ卜を設け、また、可動子の開成時に可動接点から見渡せる固定子の固定接点以外の部位を絶縁物で覆つたものである。

また、可動子回転軸より遠い側の端子部に接続された導体からなる固定子に、可動子接点と接点対をなす固定接点を有し、かつ、可動子の可動アーム水平部に対向して可動アームに流れる電流と逆方向の電流が流れる固定導体を形成するとともに、この固定導体の両側に配置され端子部から固定導体に電流を導く電路上に磁性体コァを配置したものである。

また、固定導体を、固定接点よりも可動アーム水平部により近づくように屈曲させたものである。

また、可動接点と可動アームとからなり可動子回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす反発接点と上記可動アームにほぼ対向する反発アームとからなり反発子回耘軸を中心として回転する反発子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶緑物、上記接点対に接触圧を発生させる接圧パネ、および主たる開口部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間に連通して形成され、上記反発子を収納する蓄圧空間を備え、上記反発アームは反発アーム水平部と反発アーム垂直部とによりほぼし字状に形成され、閉成状態においては、上記反発アーム水平部が上記可動アームの一部とほぼ平行で反対方向の電流が流れるように配置され、かつ、上記可動接点を有する可動子先端部および上記反発接点を有する反発子先端部が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては、上記可動子先端部が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、反発子に電流を供給する電路を上記反発子の反可動子側に設け、上記電路の少なくとも反発子先端部と対向する部位に反発子開極軌跡を含む面に沿って反発子の幅とほぼ同幅のスリッ卜を設けたものである。

また、反発子に電流を供給する電路を反発子の開極軌跡を含む面と交差して配置し、上記電路には反発子もしく可動子の開閉動作を許すスリツ卜を設け、上記電路を、反発アーム水平部よりも可動アームに近い位置に配置し、かつ、反発ァーム水平部とほぼ平行かつ逆方向の電流が流れるよう構成したものである。また、絶縁物筐体内に収納され、可動接点と、ぼぼ L字状の可動アームとからなり、回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と、閉成時に上記可動アームの一部とはぼ平行に配置され、かつ可動アームと反対方向に電流が流れる電路とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状空間で取り囲む筒状絶縁物、上記接点対に接触圧を与える付勢手段、上記可動子の先端と対向する位置に配設された消弧板、および上記絶縁物筐体の反対側面に設けられそれぞれ上記可動子および固定子に接続されている端子部を備え、上記固定子は上記両端子部を結ぶ線に対してほぼ垂直に配置され、閉成状態においては上記接点対が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、端子部は絶縁物筐体の底面より高い位置に設けられ、可動子および固定子は、互いに平行する電路から屈曲する電路を経てそれぞれ可動子および固定子から遠い側の端子部に接続されるよう構成したものである。

また、可動子と固定子の接点対を 2組設け、これら接点対を電気的に直列に接続し、かつ相互に隔壁で隔てたものである。

また、閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物の、可動子回転軸と反対側の壁の高さを、可動子回転軸側の壁の高さより高くしたものである。また、可動子、固定子もし〈は反発子、および閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を筐体に収納し、上記筐体の可動接点からみて可動子回転軸と反対側の面に排気口を設け、上記排気口を、面積が上記筐体の上記排気口を含む面の半分以下の面積で、かつ、開成状態の可動接点に近接する位置に配置したものである。

また、可動子の先端と対向する位置に配置された消弧板と、固定子への通電導体に延設されたアークランナーとを有し、このアークランナーの端部を筒状絶縁物の可動子回転軸と反対側の部位から消弧板側に露出させたものである。

また、可動子と対向し可動子と逆向きの電流が流れる固定導体の部位を、可動子に近接するように屈曲させたものである。

また、可動子への通電導体に接続され、先端部が消弧板近傍に達する転流電極を閉成状態の可動子の背後に設けたものである。

この発明に係る限流機能を有する回路遮断器は、可動接点と可動アームとからなり可動子回動軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と上記可動ァ一厶にほぼ対向する固定導体とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物、および上記接点対に接触圧を与えるパネを備え、閉成状態において上記接点対が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、開成状態において上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、可動アームは、可動アーム水平部と可動アーム垂直部にてほぼし字状に形成され、閉成状態において可動アーム水平部が固定導体とほぼ平行に位置し、かつ上記可動アーム水平部には固定導体と反対方向の電流が流れるように構成したものである。

また、筒状絶縁物で形成される筒状空間の内壁面にアークとの接触面積を増やすひだを設けたものである。

また、筒状空間を形成する筒状絶縁物の材質を、接点対を取り囲む部分とそれ以外の部分とで変え、接点対を取り囲む部分の絶縁物をアークにより大量の蒸気を発生しやすい材質としたものである。

また、筒状空間の内壁を、可動子先端の回転軌跡に沿わせた形状としたものでめる。また、筒状空間に位置する固定子は、固定接点だけが筒状空間に露出するよう、固定接点の周囲を絶縁物で覆ったものである。

また、閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物の、可動子回転中心と反対側の壁の高さを、可動子回転中心側の壁高さより高くしたものである。また、固定子を形成する固定導体と可動子に通電する導体の一部を平行かつ近接して配置し、通電時に上記両導体に流れる電流方向が一致するようにしたもの tある。

また、固定導体と、可動子に通電する導体とを、可動子が回転する軌跡を含む面において平行に配置したものである。

また、固定導体と、可動子に通電する導体とを囲むコアを設け、上記コアの両極を閉成状態の可動アーム水平部に対向するように配置したものである。

また、固定導体と、可動子に通電する導体と、可動子とを囲むコアを設けたものである。

また、可動子、固定子、および固定接点の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を筐体に収納し、上記筐体の可動接点からみて可動子回転中心と反対側の面に排気口を設け、上記排気口は、面積が上記筐体の上記排気口を含む面の半分以下の面積で、かつ、開成状態の可動接点に近接する位置 (こ配置されているものである。また、可動子への通電導体に延設され先端が消弧板上方の排気口近傍に達する転流電極を備え、上記転流電極には、可動子の回動を許すスリツ卜を設け、可動子開成位置において可動接点が転流電極に近接するようにしたものである。

また、可動子の開極軌跡にほぼ沿う位置に、筐体の外部上方または下方から筐体を挟み込む化、または筐体を取り囲むコアを設けたものである。

また、固定接点を、筒状空間に連通する蓄圧空間内に配置したものである。また、固定接点の周りの固定導体の一部を絶縁物で覆つたものである。

また、蓄圧空間を固定子の上方のみに設けたものである。

また、可動子の先端と対向する位置に配置された消弧板と、固定子の固定接点側端部に接続されたアークランナーとを有し、上記アークランナーの先端部を筒状絶縁物の可動子回転中心と反対側の部位から上記消弧板側に露出させたものでまた、アークランナーの先端部を周囲の筒状絶縁物の上面より低くしたものでめる。

また、固定接点が位置する筒状空間と、アークランナー先端を取り囲むアークランナ一筒状空間とを管路で連通したものである。

また、可動アームの形状をほぼ鈎型にしたものである。

また、可動アームの形状をほぼ S字状にしたものである。

また、固定接点表面から見渡せる可動アームの可動接点より可動子回転中心側の部位を絶縁物にて覆つたものである。

また、固定導体の可動アームと対向する部位を可動アーム側へ屈曲し、可動ァー厶との平行部分を形成したものである。

また、可動子の先端と対向する位置に配置される消弧板と、消弧板の上方で、開成位置にある可動子の消弧板側端面に近接する対向電極とを備えたものである _c また、可動子の先端と対向する位置に配置される消弧板を有し、かつ、筒状絶縁物が形成する筒状空間の可動子側開口部が上記消弧板方向を向くよう、筒状空間の内壁の可動子回転中心側の壁の高さを可動子回転中心と反対側の壁の高さより高くしたものである。

また、複数の馬蹄形の消弧板を有し、上記消弧板の馬蹄形中央部内面の部位が、筒状絶縁物の可動子回転中心と反対側の壁面を延長した面と、上記可動子先端部が描く軌跡との間に位置するように構成したものである。

また、固定接点を有する固定導体をコ字状に曲げて可動子回転中心から遠い側に引き出すとともに、上記固定導体の可動子の回転軌跡と交差する部位に可動子の閉成を許すスリットを設けたものである。

また、開成状態の可動接点から見渡せる固定導体を絶縁物で覆つたものである c また、固定導体を可動子回転中心から遠い側に引き出すものにおいて、固定導体の一部が可動子と対向し、この対向部分に流れる電流の向きが可動子の電流と逆になるように配置したものである。

更に、この発明に係る限流装置は、絶縁物筐体内に収納され、可動接点と、ほぼ L字状の可動アームとからなり、回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と、閉成時に上記可動アームの一部とほぼ平行に配置され、かつ可動アームと反対方向に電流が流れる電路とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状空間で取り囲む筒状絶縁物、上記接点対に接触圧を与える付勢手段、開成状態の可動接点と対向する位置に配設された消弧板、および上記絶縁物筐体の反対側面に設けられそれぞれ上記可動子および固定子に接続されている端子部を備え、閉成状態におし、ては上記接点対が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したものである。

また、端子部を絶縁物筐体の底面より高い位置に設けたものである。

また、可動子および固定子は、互いに平行する電路からほぼ U字状に屈曲する電路を経てそれぞれ可動子および固定子に近い側の端子部に接続されるよう構成したものである。

また、可動子および固定子は、互いに平行する電路から屈曲する電路を経てそれぞれ可動子および固定子から遠い側の端子部に接続されるよう構成したものであ。

また、固定子への通電導体に延設されたアークランナーを有し、このアークランナ一の先端を消弧板側に絶縁物から露出させたものである。

また、ァ一クランナ一の周囲にァ一クランナ一筒状空間を形成する絶縁物を設けたものである。

また、可動子への通電導体に接続され、先端部が消弧板近傍に達する転流電極を可動子の背後に設けたものである。

また、転流電極に可動子の開成時の回動を許すスリツ卜を設け、可動子開成位置において可動接点が上記転流電極に近接するようにしたものである。

また、筒状絶縁物の筒状空間が消弧板側に向かって広がる形状にしたものであ ο

また、筒状絶縁物が形成する筒状空間の開口端が消弧板方向を向くよう、筒状空間の内壁の可動子回転中心から遠い側の壁の高さを可動子回転中心に近い側の壁の高さより低くしたものである。また、筒状空間を形成する筒状絶縁物の材質を、接点対を取り囲む部分とそれ以外の部分とで変え、接点対を取り囲む部分の絶縁物をアークにより大量の蒸気を発生しやすい材質としたものである。

また、筒状空間の内壁を、可動子先端の回転軌跡に沿わせた断面形状にしたものである。

また、筒状空間に位置する固定子の部位において、固定接点だけが筒状空間に露出するよう固定接点の周囲を絶縁物で覆ったものである。

また、筒状絶縁物が形成する筒状空間の開口端において、筒状空間の内壁の可動子回転中心に近い側の壁の高さを、可動子回転中心から遠い側の壁の高さより低くしたものである。

また、閉成状態において固定子と対向し上記固定子と逆向きの電流が流れる可動アームの一部が、上記固定子に近接するよう上記可動アームを屈曲させたものあ。

また、閉成状態の可動子と対向し可動子と逆向きの電流が流れる固定子の固定導体を、可動子に近接するよう屈曲させたものである。

また、固定接点表面から見渡せる可動アームの可動接点より可動子回動中心側の部位を絶縁物にて覆ったものである。

また、回路遮断器の長手方向に筐体同士を連接して回路遮断器と一体化したものである。図面の簡単な説明

図 1はこの発明の実施の形態 1に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 2はアーク電圧の基礎的特性を測定する実験装置を示す構成図である。図 3は雰囲気圧力のアーク電圧への影響を示すグラフである。

図 4は電流値のァ―ク電圧への影響を示すグラフである。

図 5は実施の形態 1の動作を説明する部分断面図である。図 6は実施の形態 1の動作を説明する部分断面図である。

図 7は実施の形態 1の動作を説明する部分断面図である。

図 8は実施の形態 1の効果を示すグラフである。

図 9はこの発明の実施の形態 2に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 0はこの発明の実施の形態 3に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 1はこの発明の実施の形態 4に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 2はこの発明の実施の形態 5に係る限流機能を有する回路遮断器の反発子を示す斜視図である。

図 1 3はこの発明の実施の形態 5に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 4はこの発明の実施の形態 6に係る限流機能を有する回路遮断器の可動子を示す斜視図である。

図 1 5は実施の形態 6の主要部の動作を説明する説明図である。

図 1 6はこの発明の実施の形態 7に係る限流機能を有する回路遮断器の消弧ュニッ卜を示す分解斜視図である。

図 1 7はこの発明の実施の形態 7に係る限流機能を有する回路遮断器を示す分解斜視図である。

図 1 8は実施の形態 7の消弧ュニッ卜内部構造を示す部分断面斜視図である。図 1 9は実施の形態 7の導体配置を示す斜視図である。

図 2 0は実施の形態 7の反発子ュニッ卜の変形例を示す余 4視図である。

図 2 1はこの発明の実施の形態 8に係る限流機能を有する回路遮断器の導体配置を示す斜視図である。

図 2 2は実施の形態 8の動作を説明する主要部の部分断面図である。

図 2 3は実施の形態 8の動作を説明する主要部の部分断面図である。

図 2 4は実施の形態 8の動作を説明する主要部の部分断面図である。

図 2 5はこの発明の実施の形態 9に係る限流機能を有する回路遮断器の反発子ュニッ卜を示す斜視図である。

図 2 6はこの発明の実施の形態 1 0に係る限流機能を有する回路遮断器の反発子ュニッ卜を示す斜視図である。

図 2 7はこの発明の実施の形態 1 1に係る限流機能を有する回路遮断器の消弧ュニッ卜を示す斜視図である。

図 2 8はこの発明の実施の形態 1 2に係る限流機能を有する回路遮断器の主要部を示す断面図（a ) および消弧板より下方を示す平面図（b ) である。

図 2 9はこの発明の実施の形態 1 3に係る限流機能を有する回路遮断器の消弧ュニッ卜内部構造を示す部分断面斜視図である。

図 3 0は実施の形態 1 3の反発子近傍の導体配置を示す斜視図である。

図 3 1はこの発明の実施の形態 1 4に係る限流機能を有する回路遮断器の消弧ュニッ卜内部構造を示す部分断面斜視図である。

図 3 2は実施の形態 1 4の反発子近傍の導体配置を示す斜視図である。

図 3 3はこの発明の実施の形態 1 5に係る限流装置の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 3 4は実施の形態 1 5に係限流装置の主要部を示す斜視図である。

図 3 5は実施の形態 1 5の動作を説明する部分断面斜視図である。

図 3 6は実施の形態 1 5の動作を説明する部分断面図である。

図 3 7は実施の形態 1 5の動作を説明する部分断面斜視図である。

図 3 8はこの発明の実施の形態 1 6に係る限流装置の消弧ュニッ卜を示す部分断面斜視図である。

図 3 9は図 3 8の固定子形状を示す余 4視図である。

図 4 0はこの発明の実施の形態 1 7に係る限流装置の固定子形状を示す斜視図である。

図 4 1は実施の形態 1 7の動作を説明する部分断面図である。

図 4 2はこの発明の実施の形態 1 8に係る限流装置の筒状絶縁物を示す断面図 ' る。

図 4 3はこの発明の実施の形態 1 9に係る限流装置の可動子、固定子、および筒状絶縁物を示す断面図である。図 4 4はこの発明の実施の形態 2 0に係る限流装置の消弧ュニッ卜を示す部分断面斜視図である。

図 4 5は図 4 4の固定子形状を示す斜視図である。

図 4 6は実施の形態 2 0のコアの別の形状を示す斜視図である。

図 4 7は実施の形態 2 0のコアのさらに別の形状を示す斜視図である。

図 4 8はこの発明の実施の形態 2 1に係る限流装置の固定子形状を示す斜視図

Ctoる。

図 4 9はこの発明の実施の形態 2 2に係る 3極限流装置を示す部分断面斜視図あ。

図 5 0は図 4 9に示す 3極限流装置の 1極分の主要部を示す部分断面斜視図でおる。

図 5 1は実施の形態 2 2の動作を説明する部分断面図である。

図 5 2は実施の形態 2 2の動作を説明する部分断面斜視図である。

図 5 3はこの発明の実施の形態 2 3に係る限流装置を示す断面図である。図 5 4はこの発明の実施の形態 2 4に係る限流装置を示す断面図である。図 5 5は実施の形態 2 4の動作を説明する断面図である。

図 5 6はこの発明の実施の形態 2 5に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 5 7はこの発明の実施の形態 2 6に係る限流装置の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 5 8はこの発明の実施の形態 2 7に係る限流装置の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 5 9はこの発明の実施の形態 2 8に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 6 0は実施の形態 2 8に係る回路遮断器の主要部を示す斜視図である。図 6 1はアーク電圧の基礎的特性測定する実験装置を示す回路構成図である。図 6 2は雰囲気圧力のアーク電圧への影響を示すグラフである。

図 6 3は電流値のアーク電圧への影響を示すグラフである。

図 6 4は実施の形態 2 8の動作を説明する部分断面斜視図である。図 6 5は実施の形態 2 8の動作を説明する部分断面図である。

図 6 6は実施の形態 2 8の効果を説明するグラフである。

図 6 7は実施の形態 2 8の動作を説明する部分断面斜視図である。

図 6 8はこの発明の実施の形態 2 9に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す部分断面斜視図である。

図 6 9はこの発明の実施の形態 3 0に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 7 0はこの発明の実施の形態 3 1に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 7 1は実施の形態 3 1の別の形状の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 7 2はこの発明の実施の形態 3 2に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 7 3はこの発明の実施の形態 3 3に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 7 4はこの発明の実施の形態 3 4に係る回路遮断器の消弧ュニッ卜を示す斜視図である。

図 7 5は実施の形態 3 4に係る回路遮断器の構成を示す分解斜視図である。図 7 6は実施の形態 3 4に係る回路遮断器の消弧ュニッ卜内部を示す部分断面斜視図である。

図 7 7は実施の形態 3 4に係る回路遮断器の導体配置を示す斜視図である。図 7 8は図 7 7の断面 Cにおける断面図である。

図 7 9はこの発明の実施の形態 3 5に係る回路遮断器の導体配置を示す斜視図あ ^ o

図 8 0は図 7 9の断面 Cにおける断面図である。

図 8 1はこの発明の実施の形態 3 6に係る回路遮断器の導体配置を示す斜視図 'あ ^ 0

図 8 2は図 8 1の断面 Cにおける断面図である。

図 8 3は導体配置の違いによる電磁開極力の違いを説明するための斜視図である o 図 8 4は導体配置の違し、による電磁開極力の違いを説明するためのグラフである o

図 8 5は図 7 8に示した各導体断面間の距離関係を示す図である。

図 8 6は図 8 0に示した各導体断面間の距離関係を示す図である。

図 8 7は図 8 2に示した各導体断面間の距離関係を示す図である。

図 8 8は実施の形態 3 7に係る回路遮断器の消弧ュニッ卜内部を示す部分断面斜視図である。

図 8 9はこの発明の実施の形態 3 8に係る回路遮断器の導体配置および磁性体コアを示す余 4視図である。

図 9 0は図 8 9の磁性体コア部分における断面図である。

図 9 1はこの発明の実施の形態 3 9に係る回路遮断器の磁性体コア部分における断面図である。

図 9 2は実施の形態 3 9に係る回路遮断器の別の磁性体コア部分における断面図である。

図 9 3は実施の形態 3 9に係る回路遮断器の別の磁性体コア部分における断面図である。

図 9 4はこの発明の実施の形態 4 0に係る回路遮断器の消弧ュニッ卜を示す斜視図である。

図 9 5はこの発明の実施の形態 4 1に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 9 6は実施の形態 4 1の動作を説明する図である。

図 9 7は実施の形態 4 1の動作を説明する図である。

図 9 8はこの発明の実施の形態 4 2に係る回路遮断器の固定接点部分を示す斜視図である。

図 9 9はこの発明の実施の形態 4 3に係る回路遮断器の筒状絶縁物を示す断面図である。

図 1 0 0はこの発明の実施の形態 4 4に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 0 1はこの発明の実施の形態 4 5に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 0 2はこの発明の実施の形態 4 6に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 0 3はこの発明の実施の形態 4 7に係る回路遮断器の可動子を示す斜視図ある o

図 1 0 4は実施の形態 4 7の動作を説明する図である。

図 1 0 5は実施の形態 4 7の閉成状態の可動子と固定子の位置関係を示す部分断面図である。

図 1 0 6はこの発明の実施の形態 4 8に係る回路遮断器の可動子、固定子、および筒状絶縁物を示す断面図である。

図 1 0 7はこの発明の実施の形態 4 9に係る回路遮断器の可動子、固定子、および筒状絶縁物を示す断面図である。

図 1 0 8はこの発明の実施の形態 5 0に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 0 9は実施の形態 5 0の筒状空間の作用を説明する部分断面図である。図 1 1 0は実施の形態 5 0に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である c 図 1 1 1はこの発明の実施の形態 5 1に係る回路遮断器の主要部を示す部分断面図である。

図 1 1 2はこの発明の実施の形態 5 2に係る回路遮断器の消弧ユニットを示す部分断面余 4視図である。

図 1 1 3は図 1 1 2の固定子形状を示す斜視図である。

図 1 1 4はこの発明の実施の形態 5 3に係る回路遮断器の固定子形状を示す斜視図である。

図 1 1 5は実施の形態 5 3の動作を説明する部分断面図である。

図 1 1 6はこの発明の実施の形態 5 4に係る回路遮断器の消弧ユニットを示す部分断面斜視図である。

図 1 1 7は図 1 1 6の固定子形状を示す斜視図である。

図 1 1 8は実施の形態 5 4の固定子の別の形状を示す斜視図である。

図 1 1 9はこの発明の実施の形態 5 5に係る 3極限流装置を示す部分断面斜視図である。

図 1 2 0は図 1 1 9に示す 3極限流装置の 1極分の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 1 2 1はアーク電圧の基礎的特性を測定する実験装置を示す構成図である。図 1 2 2は雰囲気圧力のアーク電圧への影響を示したグラフである。

図 1 2 3は電流値のアーク電圧への影響を示したグラフである。

図 1 2 4は実施の形態 5 6の動作を説明する部分断面図である。

図 1 2 5は実施の形態 5 6の効果を示すグラフである。

図 1 2 6は実施の形態 5 6の動作を説明する部分断面斜視図である。

図 1 2 7はこの発明の実施の形態 5 6に係る限流装置を示す断面図である。図 1 2 8はこの発明の実施の形態 5 7に係る限流装置を示す断面図である。図 1 2 9は実施の形態 3の動作を説明する断面図である。

図 1 3 0はこの発明の実施の形態 5 8に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 1はこの発明の実施の形態 5 9に係る限流装置の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 1 3 2はこの発明の実施の形態 6 0に係る限流装置の主要部を示す部分断面斜視図である。

図 1 3 3はこの発明の実施の形態 6 1に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 4はこの発明の実施の形態 6 2に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 5はこの発明の実施の形態 6 3に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 6はこの発明の実施の形態 6 4に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 7はこの発明の実施の形態 6 5に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 3 8はこの発明の実施の形態 6 6に係る限流装置の可動子を示す斜視図である。

図 1 3 9は実施の形態 6 6に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である o

図 1 4 0は実施の形態 6 6の動作を説明する部分断面図である。

図 1 4 1はこの発明の実施の形態 6 7に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 4 2はこの発明の実施の形態 6 8に係る限流装置の接触子部分を示す部分断面図である。

図 1 4 3はこの発明の実施の形態 7 0に係る限流装置の消弧ュニッ卜を示す部分断面斜視図である。

図 1 4 4は実施の形態 7 0の主要部の動作を説明する説明図である。

図 1 4 5は実施の形態 7 0の主要部の動作を説明する説明図である。

図 1 4 6はこの発明の実施の形態 7 1に係る限流装置の主要部の動作を説明する説明図である。

図 1 4 7は従来の限流機能付き遮断器を示す部分断面正面図である。

図 1 4 8は従来の限流機能付き遮断器の側面図である。

図 1 4 9は従来の 3極限流ュニッ卜を示す部分断面図である。

図 1 5 0は図1 4 9の限流ュニッ卜を標準回路遮断器に一体接続して構成される限流遮断器の正面図である。

図 1 5 1は図 1 5 0の限流遮断器の部分断面側面図である。

図 1 5 2は図 1 4 9に示す 3極限流ュニッ卜の 1極の主要部の斜視図である。図 1 5 3は図1 5 2に示した 2対の接触子対の分解斜視図である。発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

以下、この発明の実施の形態 1を図について説明する。図 1は、実施の形態 1 に係る閉成状態の回路遮断器の主要部を示す斜視図であり、内部構成が分かるように筒状絶縁物 2 5と固定導体 1 2を覆う絶縁物である絶縁カバー 2 8の一部を切り取つている。図 1において、 1は、可動接点 2とこの可動接点 2が固着されている可動アーム垂直部 3とこの可動アーム垂直部 3とほぼ直交する可動アーム水平部 4により構成されるほぼ L字状の可動子である。この可動子 1は、反発接点 8と反発アーム垂直部 9と反発アーム水平部 1 0とにより構成される反発子 7 と 1対の接点対をなしており、可動子 1 と反発子 7とは、それぞれパネ 1 8とバネ 2 1により互いに接触する方向に付勢されている。反発子 7は、可動子 1よりアーム長が短く、慣性モーメントが小さく構成されている。また、可動子 1は可動子回転軸 1 3を中心に、反発子 7は反発子回転軸 2 3を中心に、それぞれ回動自在に支持されている。可動子 1は、摺動接触子 1 4および接続導体 1 7を介して端子 1 5と電気的に接続されている。一方、反発子 7は、可とう導体 1 1および固定導体 1 2を介して端子 1 6と電気的に接続されている。

図 1中に示された複数の矢印は、通電時の電流経路を示しており、可動アーム水平部 4の電流と反発アーム水平部 1 0の電流は、ほぼ平行かつ反対方向になるよう構成されている。また、可動子 1 と反発子 7の閉成状態において、反発接点 8とその近傍の反発アーム垂直部 9の部位、および、可動接点 2とその近傍の可動アーム垂直部 3の部位は、筒状絶縁物 2 5により囲まれた筒状空間 2 6内に配置され、両接触子の開成状態においては、可動接点 2が筒状空間 2 6から外れるように構成されている。さらに、反発子 7は、筒状絶縁物 2 5と絶縁カバー 2 8 等により構成され、筒状空間 2 6以外に開口部がない蓄圧空間 2 7内に配置される o

ここで、アーク式限流機能を有する回路遮断器内で限流遮断動作時に発生する比較的短ギャップの大電流アークの高圧力下でのアーク電圧上昇条件について述ベる。図 2に示す実験装置にて、数 c m以下の短ギャップ大電流アークの雰囲気圧 Pを変化させてアーク電圧変化を測定した結果を図 3のグラフに示す。図 2において、 4 0 0は 1対の丸棒状の電極、 4 0 1は密閉容器、 4 0 2は交流電圧、 4 0 3は投入スィッチ、 4 0 4は加圧用ボンベである。

図 2の実験装置では、丸棒状の 1対の電極 4 0 0を対向させてアークを発生させているので、電極間距離はアーク長 Lと等し〈なる。図 3 ( a ) より明らかなように、アーク電流値が比較的小さい場合、アーク雰囲気圧 Pが高〈なるとァ一ク電圧は殆どのアーク長 Lにおいて高くなる。一方、図 3 ( b ) に示すように、アーク電流値が比較的大きい場合、アーク雰囲気圧 Pが高くなつてもアーク電圧はアーク長 Lが比較的長い場合を除いて殆ど変化しない。図 3に示した雰囲気圧 Pが高い場合のアーク電圧 V ( P =高）と雰囲気圧 Pが低い場合のアーク電圧 V ( P =低）との比 Rをとり、グラフ化すると図 4に示すようになる。

図 4より明らかなように、アーク電流値が比較的小さい場合のァ一ク電圧上昇率 Rは、アーク長が長いほど高い。一方、アーク電流値が比較的大きい場合のァ —ク電圧上昇率 Rは、アーク長がある値以上にならないと殆ど増加しないことが分かる。以上より、短ギャップ大電流アークにおいて、アーク雰囲気圧を上げることによりアーク電圧を効果的に上げるための条件とは、（a ) アーク電流が比較的小さい、（b ) アーク長が長いという 2つを同時に満足する必要がある。短絡等の事故が発生した場合、事故発生直後から回路電流は急激に増大する。従って、上記 2つの条件を満たして高い雰囲気圧にてアーク電圧を上げて事故電流を限流するには、（ 1 ) 少なくともアーク発生直後（事故発止直後）に高圧雰囲気をつくる、（2 ) アーク電流が比較的小さい時（事故発生直後）にアーク長を長くする必要がある。事故電流が増大した後では、雰囲気圧を上げてもあまり限流性能は向上しない。さらに、事故電流が増大した後の高圧雰囲気は、限流性能向上にあまり寄与しないだけでなく、筐体等の破損の原因となる。

図 1に示した限流器では、短絡事故等の発生により通過電流が急激に増大すると、接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1 と前述の可動アーム水平部 4 の電流と反発アーム水平部 1 0のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2により、パネ 1 8、 2 1による接圧に杭して接点が開極し、接点間にアークが発生する。この状態を図 5に示す。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、可動アーム水平部 4の電流と反発アーム水平部 1 0のぼぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2は引き続き可動子 1を開極方向へと回動させる。可動子 1 と反発子 7に働く主な開極電磁力は、作用、反作用の関係となり大きさがぼぼ等しい。しかし、反発子 7の慣性モーメントが可動子 1より小さいため、可動子 1より反発子 7の方が素早く回動する。つまり、反発子 7を用いることにより、可動子 1のみにて開極動作を行う場合より、大幅に開極速度を向上させることができる。また、図中に白塗りの矢印で示すように、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 2 5の内面から大量の蒸気が発生し、筒状絶縁物 2 5に囲まれた筒状空間 2 6に高圧雰囲気が発生する。この筒状空間 2 6の高圧の発生により、図中に黒塗りの矢印で示すように、可動子 1および反発子 7は圧力差による開極力 F pを受ける。この圧力差による開極力 F pと上記電磁力 F 2により可動子 1および反発子 7が高速に回動し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値をむかえる。

前述の電流ピーク時刻前後の大電流アークが発生した状態を、図 6に示す。図中の白抜きの矢印で示すように、大電流アーク発生中に筒状空間 2 6にて発生した高圧の蒸気は、蓄圧空間 2 7へと流れ込み、蓄圧空間内の圧力を高める。この蓄積された圧力により、アーク消滅前から電流遮断後にかけて上記蓄圧空間 2 7 から筒状空間 2 6を通って筒状絶縁物 2 5外へ放出される流れが生じる。この様子を示したのが、図 7である。同図では、可動子 1がほぼ最大開極位置まで回動しており、可動接点 2が筒状空間 2 6外に位置し、電流遮断直前、すなわちァ— ク消滅直前の状態を示している。

蓄圧空間 2 7から筒状空間 2 6を通って外部へ放出される流れを白塗りの矢印で示している。この矢印の流れはノズル状となっている筒状空間 2 6で最も速くなり、この高速の流れでアークの熱を奪い去りアークの消滅を促進する。このァーク消滅促進作用により、遮断前の電流が素早く絞りこまれるので、限流性能のもう 1つの指標である通過エネルギーが減少する。さらに、この流れにより、上記高温のガスおよび溶融物を外部へと排出するので、筒状空間 2 6の絶縁が急速に回復されるとともに、反発接点 8表面への溶融物付着を防止できる。

ところで、図 7に示したように可動子 1が最大開極位置に達した状態では既に電流ピークを過ぎて、十分な大きさのアーク電圧を発生しており、事故電流は急速に減少し零点をむかえる。この時、可動接点 2は筒状絶縁物 2 5に囲まれた狭い空間外にいるので、可動接 2点近傍の電極金属蒸気を通常の手段（例えば、絶縁物からの蒸気流、グリッド等）にて容易に拡散もしくは冷却させることができ、電極間の十分な絶縁回復により電流を遮断することは容易である。また、可動子 1がブレても筒状絶縁物 2 5内面に触れることがないので、沿面絶縁破壊による再点弧が生じることもない。この最大開極位置近傍にて可動子 1を拘束し再閉極を妨げる手段（例えば、ラッチ機構、リンク機構等）を付加すれば、限流性能に優れた回路遮断器を得ることができる。さら (こ、前述の蓄圧空間 2 7から筒状空間 2 6を通って噴出する流れにより、筒状空間 2 6の出口と可動接点 2間に漂う、比較的高温の金属蒸気や粒子を吹き飛ばすことができるので、接点間の遮断直後の絶縁回復が一層促進され、電流遮断後の再点弧を防止できる。

上記のように本実施の形態では、筒状絶縁物 2 5を用いた高圧雰囲気と高速開極手段を併用しているが、優れた限流性能を得るためには上記併用が不可欠である。図 8では、（ a ) 高速開極手段を用いない場合と、（ b ) 高速開極手段を用いた場合の筒状絶縁物の効果を示している。同図において、 t sは事故発生時刻、 t oは接点開極時刻、 V 0は接点間の電極降下電圧、破線は電源電圧波形である c 図 8 ( a ) は、高速開極手段を用いない場合であり、アーク電圧が電源電圧に追い付いた時刻 t 1 (筒状絶縁物有の時）、 t 2 (筒状絶縁物なしの時）に電流ピ —ク I p 1、 I p 2をそれぞれむかえる。高速開極手段を用いないと、事故電流の立上りに比べアーク長さの立上りが遅いので、筒状絶縁物 2 5にて高圧雰囲気を作り出しても、アーク長が短くアーク電圧が上昇する上記条件を満たすことが難しい。従って、図 8 ( a ) では、筒状絶縁物を用いても、電流ピーク I pの改善の度合い△ I = I p 2— I p 1は小さい。

一方、図 8 ( b ) に示す高速開極手段を用いた場合では、事故電流が大きくなる前にァーク長が十分長〈なるので、高圧雰囲気にてァ一ク電圧が上昇する上記条件を満たすことができる。アーク電圧が電源電圧に追い付いた時刻 t 1 ' (筒状絶縁物有の時）、 t 2 ' (筒状絶縁物なしの時）の電流ピークェ pをそれぞれ I P 1 ' 、 I p 2 ' とすると、電流ピーク I pの改善の度合い Δ Ι p ' = I p 2 ' — I p 1 ' は、高速開極手段を用いなかった場合の電流ピーク I pの改善の度合い Δ Ι pより劇的に大きいことが分かる。

また、本実施の形態では、図 5 9に示した従来例と異なり、可動子の開極を助けるための励磁コイルを設ける必要がないので、低インピーダンスの限流性能に優れた限流器が得られ、大きな通電容量が求められる回路への適用が可能となるる o

さらに、可動子 1および反発子 7を回動させて開極するため、接点対が開閉する方向の必要寸法は、蓄圧空間 2 7下部壁厚さ、反発アーム垂直部 9、反発接点 8厚さ、接点最大開離距離、可動接点 2厚さ、および、可動アーム垂直部 3の和となり、従来の直動型限流器より上記方向の必要寸法を小さくすることができる従って、外形寸法に制限がある場合でも、高圧力を効果的にアーク電圧上昇に結び付けるのに必要な開極距離を容易に確保できる。

なお、図 1に示した実施の形態では、可動子 1および反発子 7をほぼ L字状としたが、事故電流遮断時に可動子 1より素早く開極する反発子 7のみほぼし字状とし、可動子 1は通常のほぼ棒状形状としてもよい。このような構成をとると、反発子 7の高速開極によって高い限流性能が得られるのみならず、ほぼし字状可動子 1を用いた場合と比較して、可動子側先端部のアークスポッ卜が可動子回転軸 1 3と反対側の端面へと移動しやすくなり、遮断直前のアークが引き伸ばされるので、過負荷電流遮断や直流遮断性能が向上する。実施の形態 2 .

次に、この発明の実施の形態 2を図について説明する。図 9は、本実施の形態の筒状絶縁物 2 5、反発子 7、可動子 1等の主要部を示す部分断面図であり、図中、可動子 1の回転中心より最も遠い部位が開極動作により描〈軌跡を一点鎖線にて、反発子 7の回転中心より最も遠い部位が開極動作により描く軌跡を破線にてそれぞれ表している。筒状絶縁物 2 5の可動子 1および反発子 7先端部に対向する面は、この一点鎖線および破線に一定の間隙を持つように円弧状に形成されている。一般に、可動子 1の回転軸 1 3は接点接触面より上方に、反発子 7の回転軸 2 3は接点接触面より下方にそれぞれ設けられるので、上記可動子 1および反発子 7の軌跡は接点接触位置より可動子回転軸 1 3および反発子回転軸 2 3から遠くなる方向へと膨らむ。そのため、図 1に示すように、筒状絶縁物 2 5の可動子 1および反発子 7先端部に対向する面を垂直とすると、上記面を接点接触位置より離れた位置に配置する必要があり筒状絶縁物 2 5に囲まれる容積が大きくなる。そのため、十分高い高圧雰囲気を発生するのに時間がかかる場合がある。そこで、図 9のように、可動子 1および反発子 7先端部の軌跡に沿って筒状絶縁物 2 5の内面を形成すれば、筒状絶縁物 2 5に囲まれる容積を小さ〈でき、限流性能が向上する。

また、図 9では、筒状空間 2 6を囲む絶縁物の壁の内、可動子回転軸 1 3および反発子回転軸 2 3と反対側の壁長さを上記可動子および反発子回転中心側の壁長さより長くしている。遮断動作時に接点間に発生するアークには、可動アーム水平部 4および反発アーム水平部 1 0を流れる電流により、可動子および反発子回転中心と反対側に電磁駆動力が発生する。従って、筒状空間 2 6内にあるァークは上記可動子および反発子回転中心と反対側の壁により強く触れる。また、可動子 1および反発子 7を高速開極するためには慣性モーメントを小さくした方が有利であるが、筒状絶縁物 2 5の筒長さにより決まる可動アーム垂直部 3および反発アーム垂直部 9が長くなると、可動子 1および反発子 7の慣性モーメントはそれぞれ増加する。そこで、図 9に示すように、上記可動子および反発子回転中心と反対側の壁長さを上記可動子および反発子回転中心側の壁長さより長〈することにより、可動ァ一厶垂直部 3および反発アーム垂直部 9の長さを短くして慣性モーメントを低減でき、かつ、十分な筒状絶縁物蒸気を発生さて十分な高圧雰囲気を作ることができるので、限流性能がより向上する。

また、図 9では、可動アーム水平部 4の可動接点 2側の部分を、 4 a、 4 b , および 4 cの部位にて構成し、反発アーム水平部 1 0の反発接点 8側の部分を、 1 0 a、 1 O b、および 1 0 cの部位にて構成している。このような構成とすると、同図中に黒塗りの矢印で示すように、閉成状態における可動ァ―厶水平部 4 の一部 4 cと反発アーム水平部 1 0の一部 1 0 cのほぼ平行かつ反対方向の電流間の距離が短くなり電磁反発力が増大するので、開極速度が向上する。実施の形態 3 .

以下、この発明の実施の形態 3を図について説明する。図 1 0は、本実施の形態の筒状絶縁物 2 5、反発子 7、可動子 1等の主要部を示す部分断面図であり、筒状絶縁物 2 5は、筒内面を形成する絶縁物 2 5 aとその周りの絶縁物 2 5 とにより構成される。上記絶縁物 2 5 aは、アークに暴露されると即座に大量の蒸気を発生する性質を有する材料、例えば、ガラス繊維などの強化材を少量もしくはまった〈含まない樹脂材にて成形され、上記絶縁物 2 5 bは、機械的強度に優れた強化樹脂もしくはセラミックにて成形されている。このような構成とすると、上記筒内で発生する高圧力に機械的に耐えられない材料を筒内面の材料として用いることができるので、機械的特性に関係な〈大量の蒸気を発生する物質を適用でき、限流性能が向上する。実施の形態 4 .

以下、この発明の実施の形態 4を図について説明する。図 1 1は、本実施の形態の筒状絶縁物 2 5、反発子 7、可動子 1、馬蹄形の消弧板 3 1等の主要部を示す部分断面図である。消弧板 3 1は、筒状絶縁物 2 5の上部空間に、可動子 1の先端部の面に対向するよう設けられている。また、筒状絶縁物 2 5の可動子 1側開口部において、筒状空間 2 6を囲む筒状絶縁物 2 5の可動子回転軸 1 3と反対側の壁高さを可動子回転軸 1 3側の壁高さより低くなるよう構成している。このような構成とすると、同図中に白塗りの矢印で示すように、遮断動作時における可動接点 2が筒状空間 2 6から出た後、筒状空間 2 6から消弧板 3 1方向へとホッ卜ガスの流れが生じ、アークが消弧板 3 1に触れやすくなる。従って、アークを消弧板 3 1にて効果的に冷却できるので、遮断動作後半において事故電流を急速に絞り込み、遮断時間を短くすることができる。その結果、限流性能の 1つの指標である通過エネルギーの低減につながる。実施の形態 5 .

以下、この発明の実施の形態 5を図について説明する。図 1 2は、本実施の形態の反発子 7を示す斜視図、図 1 3は、本実施の形態の筒状絶縁物 2 5、反発子 7、可動子 1等の主要部を示す部分断面図である。図 1 2に示す反発子 7では、少なくとも閉成状態の可動接点 2から見渡せる、反発接点 8より反発子回転軸 2 3側の反発アームの面を絶縁物 2 9により覆っている。このような反発子を用いると、図 1 3に示すように、事故電流遮断時の大電流アーク発生時点において、筒状空間 2 6に充満したアークから上記絶縁物 2 9へホッ卜ガスが吹き付けるとともに強いアーク光が当たり（図中、黒塗りの矢印で示す）、上記絶縁物 2 9から大量の蒸気が発生する（図中、白塗りの矢印で示す）。従って、蓄圧空間 2 7 に蓄積される圧力が上昇し、電流遮断前後の蓄圧空間 2 7から筒状空間 2 6を通つて流れる気流の流速が速くなり、前述のアーク消減作用、筒状絶縁物内外空間の絶縁回復作用、反発接点表面への溶融物付着防止作用が向上する。実施の形態 6 .

以下、この発明の実施の形態 6を図について説明する。図 1 4は、本実施の形態の可動子 1を示す斜視図、図 1 5は、筒状絶縁物 2 5、反発子 7、可動子 1等の主要部を示す断面説明図である。図 1 4に示す可動子 1は、可動接点 2、可動アーム垂直部 3、可動アーム水平部の各部位 4 a、 4 b、 4 c、および、可動子アーム部の少なくとも閉成状態の反発接点 8から見渡せる面を覆う絶縁物 3 0により構成され、ほぼ鈎型の形状となる。このように、可動子 1をほぼ鈎型とすることにより、筒状絶縁物 2 5を用いる場合においても、閉成状態の反発アーム水平部 1 0と上記可動アーム水平部の一部 4 cとの距離を近付けることができ、電磁開極力を強化できることは前述の通りである。

しかし、図 1 5に示すように、可動子 1の回転角 0が大き〈なると、可動子 1 を鈎型にすることによりアークが可動アーム水平部に触れ、電流が分流する可能性が高〈なる。このようにアークが可動アームに触れると、可動アームが溶融して細〈なり開閉に耐えうる十分な機械的強度を維持できなくなるのみならず、遮断動作後半のアーク電圧が低下して、限流性能が悪化する。そこで、少なくとも閉成状態の反発接点 8から見渡せる、可動ァ—ムの可動接点 2より可動子回転軸 1 3側の部位を絶縁物 3 0にて覆う必要がある。このような可動アームへの分流は、可動子 1の回転角 0がさらに大きくなると、実施の形態 1で示したほぼ L字状の可動子においても生じることがあり、上記のような可動アームの絶縁が必要となる。実施の形態 7 .

次に、この発明の実施の形態 7を図について説明する。図 1 6は、配線用遮断器のュニッ卜化された消弧装置を示す斜視図であり、構成部品は消弧ュニッ卜筐体本体 3 6と消弧ュニッ卜筐体蓋 3 7により収納され、全体で消弧ュニッ卜 3 9 を構成する。図 1 7に示すように、複数の上記消弧ュニッ卜 3 9をクロスバー 4 0により連結し、上記クロスバー 4 0を介して接点を開閉させる機構部 4 1、異常電流を検出し上記機構部 4 1を動作させるリレー部 4 2、および上記機構部 4 1を手動で動作させるハンドル 4 5を付力□し、これらをべ一ス 4 3とカバ一 4 4 にて収納すれば配線用遮断器となる。このように各構成部品をユニット化し、これらを組み合わせて配線用遮断器を構成するようにすれば、組立が簡単となりコス卜低減が可能となる。

前述のように消弧装置を消弧ュニット筐体本体 3 6と消弧ュニッ卜筐体蓋 3 7 内に収納することにより、遮断動作時の配線用遮断器内の圧力上昇をベース 4 3 およびカバ一 4 4で直接受けることがなくなる。上記消弧ュニッ卜筐体の受圧面積は、上記べ一ス 4 3およびカバー 4 4の受圧面積より小さい。そのため、たとえ上記ベース 4 3およびカバ— 4 4と同一材料、同一肉厚の消弧ュニッ卜筐体を用いても、より大きな内圧上昇に耐えることができ、アーク雰囲気圧を上げてァ —ク電圧を上昇させる限流手法を用いるのに適している。また、従来、遮断動作時の内圧上昇に耐えるため、機械的強度の大きな高価なモールド材にてベースおよびカバ一を構成していたが、消弧ュニッ卜筐体を用いることにより、圧力を受ける筐体の材料の量を減らすことができコスト低減が可能となる。

図 1 6に示した消弧ュニッ卜 3 9の内部構成を示すため、構成部品の一部を断面にした斜視図を図 1 8に示す。また、図 1 9に閉成状態における通電部品以外を省略した余 4視図を示す。図 1 9には、可動アーム水平部 4、反発アーム水平部 1 0、および導体水平部 3 4における電流方向を矢印にて示している。端子部 1 5と可動子 1を電気的に接続する導体の一部である導体水平部 3 4は、固定導体 1 2とほぽ平行かつ同方向の電流が流れるように接続されており、反発子 7が回動する面から左右方向にずれた ί立置に配置されている。

続いて、本実施の形態の動作について説明する。通常の開閉動作はハンドル 4 5を手動にて操作することにより行う。上記ハンドル操作により、機構部 4 1、クロスバー 4 0を介してロータ 3 5が回動し、可動子 1が開閉動作する。また、過負荷電流遮断時には、リレー部 4 2が異常電流を検出し、リレー部 4 2よりとリップ信号が機構部 4 1へ伝わり、機構部 4 1が動作してロータ 3 5が回動し可動子 1が引き上げられ接点が開極する。しかし、短絡事故等の大電流遮断時には、上記ロータ 3 5の回動に先立ち、接点接触部への電流集中による電磁反発力 F 1 と、図 1 9に示す可動アーム水平部 4の電流と反発アーム水平部 1 0のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2との和 F tにより反発子 7がパネ 2 1 による接圧に抗して開極動作を開始する。

同時に、可動アーム水平部 4の電流と導体水平部 3 4のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 3の開極方向の分力 F 3 ' と上記電磁反発力の和 F t との和の力 F t ' により、可動子 1が開極動作を開始する。この両接触子の開極動作において、慣性モーメントの小さい反発子 7の方が可動子 1より高速開極することは実施の形態 1 と同様である。上記開極動作に伴い、接点間にアークが発生し、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、上記電磁反発力 F 2は可動子 1および反発子 7を、上記電磁反発力の分力 F 3 ' は可動子 1を、引き続きそれぞれ開極方向へと回動させる。また、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 2 5の内面から大量の蒸気が発生し、可動子 1および反発子 7を開極させる圧力差に起因する力 F pが生じる。これらの力により、反発子 7および可動子 1が高速に回動し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値をむかえる。

電流ピーク後、可動子 1はさらに回動し接点間距離が増大する。この接点間距離の増大により、アーク電圧がさら大きくなり事故電流は急速に零へと向かう。事故電流が小さく絞られると、導体垂直部 3 3を流れる電流による吸引力と馬蹄形の鉄製消弧板 3 1の吸引力により、アークが消弧板 3 1に引き込まれ、アークが分断、冷却され消弧される。このとき可動接点 2は筒状絶縁物 2 5に囲まれる空間外にあり、接点間の絶縁が十分回復しているので、電極間に電源電圧が印加されても電流が再び流れることはなく、遮断動作が完了する。さらに、実施の形態 1 と同様に、大電流アーク中に蓄圧空間 2 7に蓄積された圧力により筒状空間 2 6を通って筒状空間 2 6外へと流れる気流が発生し、筒状空間 2 6内外の絶縁回復が促進されるので、遮断時間が短くなるとともに再点弧が防止される。また、上記電流ピーク以降の長い接点間距離による高いアーク電圧が遮断時間を大幅に短くする。従って、限流性能を示す指標の一つである通過エネルギー I ² t (電流の二乗の時間積分）が小さくなる。

ところで、本実施の形態では、排気口 3 8が接点 2、接点 8間からみて消弧板 3 1側のみに設けられている。このような配置をとると、電流遮断動作時において、アーク電流の増加に伴い筐体内のァ—クよりロータ 3 5側の空間に圧力が蓄積される。アーク電流がピークをむかえアーク電流値が減少していくと、上記蓄積された圧力により電極間ではロータ 3 5側から排気口 3 8側へと気流が生じ、アークを消弧板 3 1へと引き伸ばす。さらに、電流零点近傍では、上記流れによる接点間の荷電粒子を吹き飛ばす作用で、接点間の絶縁回復が大幅に改善される。従って、高電圧の回路に適用しても遮断失敗が起こり難い信頼性の高い回路遮断器を得ることができる。

この蓄積圧による気流の絶縁回復作用は、電流遮断時の上記気流の流速が大きいほど大きい。流速を大き〈するには、蓄積圧を上げるか流路断面を小さ〈すればよく、そのために排気口 3 8面積を小さくする必要がある。本実施の形態では、比較的面積の小さい排気口 3 8を開成状態の可動接点 2側に設けている。筒状絶縁物 2 5を用いて限流性能を向上させる場合、反発接点 8側アークスポッ卜近傍のアークは蓄圧空間 2 7内にあるので、上記ロータ 3 5側空間の蓄積圧による気流にてアークを構成する金属粒子を吹き飛ばすことはできない。一方、可動接点 2側アークスポッ卜近傍のアークは、電流遮断時には上記蓄圧空間 2 7外に位置しており、上記気流の作用を受けやすい。よって、比較的面積の小さい排気口 3 8を開成状態の可動接点 2側に設けることにより、効果的に電流遮断時の電極間の絶縁回復を確保できる。

なお、上記図 1 8、図 1 9に示した実施の形態では、反発子 7の回転軸 2 3を蓄圧空間 2 7を形成する絶縁物にて直接保持している。また、導体水平部 3 4は、反発子 7が回動する面から横方向にずれた位置において閉成状態の反発アーム水平部 1 0とほぼ並置されている。このような導体配置をとる場合、事故電流遮断時に働く導体水平部 3 4の電流と反発アーム水平部 1 0の電流の間の電磁吸引力により、反発子 7に非常に大きなブレの力が加わり、回転軸 2 3が変形するか回転軸を保持している部材が破損する場合がある。そこで、図 2 0に示すように、金属等の機械的強度の大きな保持枠 4 6を別途設け、反発子回転軸 2 3を保持すれば上記保持部材の破損を防止できる。また、上記保持枠 4 6を磁性体にて構成すれば、導体水平部 3 4の磁束を吸収して、反発子 7に電磁吸引に起因するブレの力が生じないようにできるので、上記回転軸 2 3の破損を防止できる。さらに、反発子 7、回転軸 2 3、および反発子 7に接圧を与えるパネ 2 1を上記保持枠 4 6にて保持するように構成すれば、反発子部をュニッ卜化でき組立性が向上する。実施の形態 8 .

前述のように、実施の形態 7の導体配置では、導体水平部 3 4が反発子 7および可動子 1が回動する軌跡を含む面上からずれたィ立置に配置される。従って、反発子 7および可動子 1には接点開離方向に直行するブレの力がそれぞれ働き、反発子 7および可動子 1の開極速度を低下させる要因となる。この発明では、閉成状態において筒状絶緣物内に可動アーム垂直部および反発アーム垂直部が挿入されるので、上記ブレの力により可動子もしくは反発子が左右にブレた場合、可動子もしくは反発子と筒状絶縁物が接触する可能性が大きい。このような接触が生じれば、開極速度は大幅に低下する。また、遮断動作時に上記ブレの力により可動子、可動子回転軸、反発子、もしくは、反発子回転軸等が大きく変形すれば、再投入不能となる。

本実施の形態 8はこのような問題を解決したもので、その構成を図 2 1に示す。同図に示すように、導体水平部 3 4の中心線を、可動子 1および反発子 7が回動する軌跡を含む面上に閉成状態の反発アーム水平部 1 0とほぼ平行に配置している。このような導体配置をとると、可動アーム水平部 4と導体水平部 3 4とにそれぞれ流れる反対方向の電流による電磁反発力、および反発アーム水平部 1 0と上記導体水平部 3 4とにそれぞれ流れる同方向の電流による電磁吸引力のどちらにも上記ブレの力成分が生じない。

また、上記導体配置をとると、図 2 2に示すように、反発子 7には反発アーム水平部 1 0に流れる電流と可動アーム水平部 4を流れる電流の間の電磁反発力のみならず、反発アーム水平部 1 0に流れる電流と導体水平部 3 4を流れる電流の間の電磁吸引力を事故電流遮断時の開極力として利用できる。図 2 3は、遮断動作初期の状態を示しており、慣性モーメントの小さい反発子 7が可動子 1より速く回動することは、実施の形態 1 と同様である。このように、反発子 7が回動すると、可動子 1 と反発子 7をそれぞれ流れる反発電磁力を発生する電流間の距離が遠くなり、上記電磁反発力はィ氐減する。しかし、反発子 7と導体水平部 3 4との距離が逆に近くなるので、反発子 7と導体水平部 3 4をそれぞれ流れる電流による電磁吸引力が増大する。よって、反発子 7は最大開極位置に到達するまで常に大きな電磁開極力を受け、開極速度がさらに高速となり、事故電流ピーク値が低減される。

図 2 4は、さらに遮断動作が進み、反発子 7および可動子 1が最大開極位置に達した状態を示す。この状態では、反発子 7と導体水平部 3 4との距離が最小となっており、反発子 7が導体水平部 3 4を流れる電流により強〈吸引されている。従って、高速開極した反発子 7が蓄圧空間 2 7を形成する絶縁物 2 5に衝突して跳ね返され接点間距離（言い換えれば、アーク長）が小さくなる現象を最小限に抑えるとともに、電流遮断直前まで反発子 7を接圧パネの力に抗して最大開極位置に保つことができ、遮断動作後半における接点間距離をより長い状態で保持できる。これにより、電圧ピーク以後も高いアーク電圧を維持でき、遮断時間が大幅に短縮できるとともに、電流遮断時および遮断後に接点間の十分な絶縁回復を確保でき、電圧の高し、回路においても適用できる高性能の限流遮断器が得られる。なお、本実施の形態では、導体水平部 3 4を反発子 7が回動する軌跡を含む面上に配置したが、可動接点 2が反発接点 8より開離する方向を上方としたとき、開成状態の反発アーム水平部 1 0より下方に、かつ、閉成状態の上記反発アーム水平部 1 0とほぼ平行に導体水平部 3 4を設ければ、たとえ上記反発アーム水平部 1 0が上記軌 Kl^を含む面の左右どちらかにずれた位置にあっても、前述の反発子を吸引して開極速度を高める効果および反発子を最大開極位置にて保持する効果が得られる。実施の形態 9 . 次に、この発明の実施の形態 9を図について説明する。図 2 5は本実施の形態の主要部を示す斜視図であり、保持枠 4 6の一部を切り欠いて示している。本実施の形態における導体配置は、実施の形態 8と同様であり、導体水平部 3 4は、反発子 7が描く軌跡を含む面上に配置されている。反発子 7は、回転軸 2 3を介して、非磁性体の断面コの字状の保持枠 4 6に回動自在に保持されている。また、反発子 7に接圧を与えるパネ 2 1は、端部が上記保持枠 4 6に設けたパネ掛け 2 2に係合されており、反発子 7、回転軸 2 3、パネ 2 1、保持枠 4 6にて、反発子部ュニッ卜を形成していることは、実施の形態 7と同様である。

このように、保持枠 4 6を非磁性体にて構成すれば、導体水平部 3 4を流れる電流が作る反発子 7および可動子 1の開極を促進する磁束成分を遮蔽することがなく、大きな電磁力が働く反発子 7を確実に保持するために保持枠 4 6を用いる場合においても、実施の形態 8と同様の高速開極が得られ、限流性能が低下することがない。実施の形態 1 0 .

次に、この発明の実施の形態 1 0を図について説明する。図 2 6は本実施の形態の主要部を示す斜視図であり、保持枠 4 6 ' の一部を切り欠いて示している。本実施の形態における導体配置は、実施の形態 8と同様であり、導体水平部 3 4 は、反発子 7が描〈軌跡を含む面上に配置されている。反発子 7は、回転軸 2 3 を介して、磁性体の保持枠 4 6 ' に回動自在に保持されている。また、反発子 7 に接圧を与えるパネ 2 1は、端部が保持枠 4 6 ' に設けたパネ掛け 2 2に係合されている。磁性体の保持枠 4 6 ' は、実施の形態 9とは異なり、反発子 7のみならず導体水平部 3 4を抱え込むように配置されている。

このように、反発子 7および導体水平部 3 4を抱え込む保持枠 4 6 ' を磁性体にて構成すれば、導体水平部 3 4を流れる電流が作る反発子 7の開極を促進する磁束成分を増大させることができ、反発子 7の開極速度が向上する。実施の形態 1 1 .

次に、この発明の実施の形態 1 1 を図について説明する。図 2 7は本実施の形態の消弧ュニッ卜を示す斜視図であり、消弧ュニッ卜筐体本体 3 6、消弧ュニッ卜筐体蓋 3 7を挟み込むように、積層された馬蹄形のコア 5 0、 5 1がそれぞれ配置されている。コア 5 0は、少なくとも消弧ュニッ卜内の開成状態の可動子 1 (図示せず）を挟み込む位置に設けられ、コア 5 1は、少なくとも消弧ュニッ卜内の開成状態の反発子 7 (図示せず）を挟み込む位置に設けられている。

このような構成を用いると、遮断動作時の可動子 1の開極電磁力をコア 5 0にて、また、反発子 7の開極電磁力をコア 5 1にてそれぞれ強化でき、開極速度が向上する。また、消弧ユニット筐体を外部より挟み込むように、コア 5 0、 5 1 を配置しているので、遮断時の筐体内圧上昇による筐体にかかる力を上記コアにて受けることができ、筐体の破損を防止できる。さらに、消弧ュニット筐体本体 3 6と消弧ュニヅト筐体蓋 3 7との接合をコア 5 0、 5 1にて行うことができるので、ネジ等の接合部品を省略することが可能とる。また、筐体によりコア内面の絶縁を兼ねることができ、コアへのァ一クタツチを防止できる。実施の形態 1 2 .

次に、この発明の実施の形態 1 2を図について説明する。図 2 8 ( a ) は本実施の形態の主要部を示す部分断面図であり、図 2 8 ( b ) は、図 2 8 ( a ) に示した消弧板 3 1より下の部位の上面図である。図 2 8 ( a ) では、過負荷電流遮断時の電流遮断直前の状態を示しており、反発子 7は回動しておらず、可動子 1 のみが機構部 4 1 (図示せず）の動作により開極している。過負荷遮断等の比較的小電流遮断においては、蓄圧空間 2 7に圧力を蓄積できないので、電流遮断時に蓄圧空間 2 7から筒状空間 2 6を通り噴出する気流の流れを形成することができず、気流の流れによるアーク消弧作用を利用できない。そのため、過負荷電流遮断時には、アークを消弧板 3 1に触れさせて冷却して消弧する必要がある。しかし、この発明では、筒状絶縁物 2 5を用いて高圧雰囲気を作り出しアーク電圧を上げる手法を用いているため、必然的に可動子 1先端部は端部に接点 2が固着した棒状形状となる。

そのため、可動子側アークスポッ卜は、可動子先端の消弧板側の端面に移動し難い。そこで、本実施の形態では、馬蹄形の消弧板 3 1の切欠き部の位置 L 2を、筒状絶縁物 2 5に囲まれる空間 2 6の可動子回転中心（図示せず）と反対側の端面の位置 L 1より、可動子回転中心側に設けている。ただし、上記切欠き部の位置 L 2が、図中に一点鎖線で示す可動子 1先端部が描く軌跡と交わると消弧板 3 1が可動子 1の回動を妨げるので、上記切欠き部の位置 L 2は、上記一点鎖線と上記位置し 1のと間に位置する必要がある。このように構成するとアークが消弧板 3 1に触れやすくなり、過負荷電流遮断においても十分な遮断性能が得られる。また、図 2 8 ( b ) に示すように、反発子回転中心と反対側の筒状絶縁物 2 5 の部位を外側から囲むように馬蹄形のコア 5 2設けると、反発接点 8近傍のァ一クが上記コア 5 2側に引き付けられるので、一層アークが消弧板 3 1に触れやすくなる。

ところで、可動子側のアークスポッ卜が可動子 1の消弧板 3 1側の端面に移動し難いことは、短絡遮断等の大電流遮断時にも同様である。そのため、遮断動作後半になってもアークは消弧板 3 1に触れにくく、消弧板 3 1のアーク冷却効果を有効に利用できないので、アークの熱により消弧ュニッ卜筐体内圧が高〈なり、筐体割れが発生しやすい。従って、本実施の形態の構成によりアークを消弧板 3 1に触れやすくすることは、短絡遮断時の内圧上昇を抑制し、割れを防止する効果もある。実施の形態 1 3 .

次に、この発明の実施の形態 1 3を図について説明する。図 2 9は本実施の形態における消弧ュニッ卜内部を示す斜視図であり、図 3 0は、図 2 9の反発子 7 近傍の導体配置を示す斜視図である。図 3 0中の矢印は電流の流れを示している。本実施の形態では、実施の形態 7、実施の形態 8と異なり、端子部 1 5に電路 5 3 a、 5 3 b、 5 3 c、 5 3 d、および可とう導体 1 1を経由して反発子 7が接続され、可動子 1は摺動接触子 1 4を経由して端子部 1 6と接続される。上記電路 5 3 a、 5 3 b、 5 3 c、 5 3 d、および可とう導体 1 1の電路 5 3 d側の部位は、筒状絶縁物 2 5と一体に形成された絶緣物 5 4にて、両接点 2、 8間に発生するアークから見渡せる部位を覆っている。また、電路 5 3 b、 5 3 c、 5 3 dには反発子 7の幅にほぼ等しい幅のスリッ卜 5 6を設けており、アーク柱が発生し引き伸ばされる軌跡を含む面の左右にずれた位置に電路を設けている。

このような構成とすると、実施の形態 8で示した電磁開極力を発生する導体水平部に相当する電路がな〈なり、実施の形態 8と比較すると開極速度は低下する。しかし、消弧室内の導体長を短くできるのでコスト低減が可能であり、さらに構造が簡単となり組立性が向上する。また、実施の形態 7、実施の形態 8の導体水平部に相当する消弧ュニッ卜内を横断する導体がないので、導体間の絶縁距離を確保しやすい。また、主に電路 5 3 b、 5 3 c、 5 3 dを流れる電流は、接点間に発生したアークを消弧板 3 1の反対側へと押し戻す力を発生し、アークが上記消弧板 3 1に触れ難くするが、本実施の形態ではスリッ卜 5 6を設けることにより上記電路 5 3 b、 5 3 c、 5 3 dのアークを押し戻す作用を最小限に抑えている o 実施の形態 1 4 .

次に、この発明の実施の形態 1 4を図について説明する。図 3 1は本実施の形態における消弧ュニヅ卜内部を示す斜視図であり、図 3 2は、図 3 1の反発子 7 近傍の導体配置を示す斜視図である。図 3 2中の矢印は電流の流れを示している。本実施の形態では、実施の形態 7、実施の形態 8と異なり、端子部 1 5に電路 5 3 a、 5 3 b、および可とう導体 1 1を経由して反発子 7が接続され、可動子 1 は摺動接触子 1 4を経由して端子部 1 6と接続される。上記電路 5 3 a、 5 3 b、および可とう導体 1 1の電路 5 3 b側の部位は、筒状絶縁物 2 5と一体に形成された絶縁物 5 4にて、両接点 2、 8間に発生するアークから見渡せる部位を覆つている。また、電路 5 3 bには可動子 1の回動を妨げないようにスリッ卜 5 6を設けている。電路 5 3 a、 5 3 bは、反発子 7より上方に配置される。

このような構成とすると、消弧室内の導体長を短くできるのでコス卜低減が可能であること、構造が簡単となり組立性が向上すること、実施の形態 7、実施の形態 8の導体水平部に相当する消弧ュニッ卜内を横断する導体がないので、導体間の絶縁距離を確保しやすいことは、実施の形態 1 3と同様である。さらに、電路 5 3 bを流れる電流が、閉成状態の反発アーム水平部 1 0を流れる電流と反対方向かつほぼ平行となるので、反発子 7の開極電磁力を実施の形態 1 3より向上させることができる。さらに、可とう導体 1 1を流れる上下方向の電流も、反発子 7の電磁開極力を強める磁束成分を発生させる。よって、反発子 7の開極速度が増大し、限流性能が向上する。実施の形態 1 5 .

以下、この発明の実施の形態 1 5を図について説明する。図 3 3は、実施の形態 1 5に係る限流装置の主要部を示す斜視図であり、内部構成が分かるように筒状絶縁物 2 5と絶縁カバー 2 8の一部を切り取つている。図 3 4は、図 3 3に示すものの外観を示す斜視図である。図 3 3において、 1は、可動接点 2と可動接点 2が固着されてし、る可動ァー厶垂直部 3と可動ァ一厶垂直部 3とぼぼ直交する可動ァ一厶水平部 4とにより構成されるほぼし字状の可動子である。この可動子 1は、固定接点 6と固定導体 1 2により構成される固定子 5と 1対をなしており、可動子 1は可動子接圧パネ 1 8により固定子 5方向に付勢されている。また、可動子 1は、可動子回転軸 1 3を中心に回転自在に支持されており、摺動接触子 1 4および接続導体 1 7を介して端子 1 5と電気的に接続されている。一方、固定子 5は筒状絶縁物 2 5と絶縁力バ— 2 8とによつて固定接点 6近傍と端子部 1 6 との接続部近傍を除いて覆われている。図中に示された複数の矢印は、通電時の電流経路を示しており、可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 2の電流は、ほぼ平行かつ反対方向になるよう構成されている。

図 3 3に示した限流装置では、短絡事故等の発生により通過電流が急激に増大すると、接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1 と前述の可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 2のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2 により、可動子接圧パネ 1 8による接圧に抗して接点が開極し、接点間にアーク Aが発生する。この状態を図 3 5に示す。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 2のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2は引き続き可動子 1を開極方向へと回転させる。

また、図 3 6に示すように、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 2 5の内面から大量の蒸気が発生し、筒状絶縁物 2 5に囲まれた筒状空間 2 6に高圧雰囲気が発生する。この筒状空間 2 6の高圧の発生により、可動子 1は圧力差による開極力 F pを受ける。この圧力差による開極力 F pと上記電磁力 F 2により可動子 1が高速に回転し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値をむかえる。

図 3 5の状態からさらに可動子 1が回転し、最大開極位置に達した状態を図 3 7に示す。この状態では既に電流ピークを過ぎており、十分な大きさのアーク電圧を発生しているので、事故電流は零点をむかえる。このとき、可動接点 2は筒状絶縁物 2 5に囲まれた狭い空間外にあるので、可動接点 2近傍の電極金属蒸気を通常の手段（例えば、絶縁物からの蒸気流、グリツド等）にて容易に拡散もし <は冷却させることができ、電極間の十分な絶縁回復により電流を遮断することは容易である。また、可動子 1がブレても筒状絶縁物 2 5内面に触れることがないので、沿面絶縁破壊による再点弧が生じることもない。この最大開極位置近傍にて可動子 1 を拘束し再閉極を妨げる手段（例えば、ラッチ機構、リンク機構等）を付加すれば、限流性能に優れた限流装置を得ることができる。

また、本実施の形態では、図 1 4 7に示した従来例と異なり、可動子の開極を助けるための励磁コイルを設ける必要がないので、低インピ一ダンスの限流性能に優れた限流性能が得られ、大きな通電容量が求められる回路への適用が可能となる。

さらに、可動子 1を回転させて開極するため、可動接点 2が開閉する方向の必要寸法は、固定導体 1 2の厚さ、固定接点 6の厚さ、可動子 1が移動する空間、可動接点 2の厚さ、および、可動アーム垂直部 3の和となり、従来の直動型限流器より上記方向の必要寸法を小さ〈することができる。従って、外形寸法に制限がある場合でも、高圧力を効果的にアーク電圧上昇に結び付けるのに必要な開極距離を容易に確保できる。実施の形態 1 6 .

次に、この発明の実施の形態 1 6を図 3 8にて説明する。図 3 8では、端子部 1 5に直接固定子 5が接続され、可動子 1は摺動接触子 1 4を経由して端子 1 6 によりリレー部と電気的に接続される。また、図 3 9に示す固定子 5は、閉成状態の可動アーム水平部とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路 8 6 cを有している。固定子 5は、筒状絶縁物 2 5と一体に形成された絶縁物 8 5にて、固定接点 6近傍を除く少なくとも開成状態の可動接点 2から見渡せる部位を覆っている。

閉成状態の可動ァ一ム水平部 4とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路として、電路 8 6 cがある。電路 8 6 bが作る磁場も可動子 1の開極電磁力に寄与するが、これとは別に、消弧室内の導体長を短くできるのでコスト低減が可能であり、さらに構造が簡単となり組立性が向上する。また、絶縁距離を確保しやすい。実施の形態 1 7 .

この発明の実施の形態 1 7を、図 4 0、図 4 1に示す。図 4 0は、本実施の形態の固定子 5を示す図であり、図 3 9の固定子 5の上下方向の電路 8 6 bの一部を水平方向の電路 8 6 c ' と上下方向の電路 8 6 dに置き換えている。図 4 1は、閉成状態の可動子 1、図 4 0に示した固定子 5、筒状絶縁物 2 5、および筒状絶縁物 2 5と一体に成形されている固定子を覆う絶縁物 8 5を示した断面図であり、図中、矢印にて電流方向を示している。同図から明らかなように、図 4 0の固定子形状を用いることにより、可動アーム水平部 4と固定子 1の電路 8 6 c ' が大幅に近付き、事故電流の遮断時の電磁開極力が図 3 9に示す実施の形態 1 6より増大する。実施の形態 1 8 .

この発明の実施の形態 1 8を図 4 2に示す。図 4 2は、筒状絶縁物 2 5と固定子 5の固定接点 6側の端部と可動子 1の可動接点 2側先端部を示す部分断面図であり、筒状空間 2 6を囲む筒状絶縁物 2 5の壁の内、可動子回転軸と反対側の壁高さを可動子回転軸側の壁高さより高くしている。遮断動作時に接点間に発生するアークには、固定導体 1 2および可動アーム水平部 4を流れる電流により、可動子回転軸と反対側に電磁駆動力が発生する。従って、筒状空間 2 6内にあるァ —クは上記可動子回転軸と反対側の壁により強く触れる。また、可動子 1を高速開極するためには可動子 1の慣性モーメン卜を小さくした方が有利であるが、筒状絶縁物 2 5の筒高さにより決まる可動ァ一厶垂直部 3が長くなると、可動子慣性モーメントは増加する。そこで、図 4 2に示すように、可動子回転軸と反対側の壁高さを可動子回転軸側の壁高さより高くすることにより、可動アーム垂直部 3の長さを短くして慣性モーメントを低減し、かつ、十分な筒状絶縁物蒸気を発生さて十分な高圧雰囲気を作ることができ、限流性能がより向上する。実施の形態 1 9 .

図 4 3にこの発明の実施の形態 1 9を示す。同図では、閉成状態のぼぼし字状の可動子 1 と、可動アーム水平部 4と対向する固定導体 1 2の部位 1 2 aが可動アーム水平部 4に近づくように曲げられた固定子 5が示されている。このように、固定導体 1 2側を可動アームへと近付けることにより電磁反発力を強化することができる。さらに、本実施の形態では、可動子 1がほぼ L字状のままのため可動子の慣性モーメントが大きくなることはなく、高速開極が可能となる。実施の形態 2 0 .

この発明の実施の形態 2 0を図 4 4に示す。図 4 4は、消弧室ュニッ卜内の構成を示す部分断面斜視図であり、 5は固定子、 2 5は筒状絶縁物、 8 8は磁束遮蔽板、 8 9は後述する可動子 1の左右に設けたコアである。

まず、本実施の形態の特徴の一つである固定子形状について説明する。図 4 5 は、図 4 4の固定子形状を示す部分断面図であり、電路は、端子部 1 5、電路 8 6干、 8 6 e、 8 6 c ' 、 8 6 d、 8 6 c、固定接点 6の順で構成されている。この固定子 5には、電路 8 6 e、 8 6 fの電流が作る、可動子の開極を妨げる磁場成分を少なくするため、スリット 8 7を設けて電路 8 6 e、 8 6 f を可動子が回転する軌跡を含む面から左右にずれた位置に配置している。しかし、閉成状態の可動アーム水平部 4とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路が、 8 6 c ' 、 8 6 d、 8 6 cにて構成されており、ぼぼ L字状の可動子の可動アーム水平部と上記電路 8 6 c ' の距離が近づく。従って、短絡遮断動作時の可動子に働〈電磁反発力がより大きくなり開極速度が向上する。

また、本実施の形態の固定子形状では、固定接点近傍で接点開極方向（上下方向）成分の電流が流れる電路 8 6 dを設けている。この電路 8 6 dの電流の上下方向成分は、接点間に発生したアークと逆方向となり、アークを端子部 1 5側へと押し出す。従って、接点間に発生したアークは筒状絶縁物 2 5の端子部側壁面へと押し付けられ、筒状絶縁物壁面からの蒸気によるアーク冷却作用が向上する。ところで、図 4 5には、固定子 5の他に一部断面をとつた磁束遮蔽板 8 8と電路 8 6 eの上部に設けられた一対のコア 8 9の一方を示している。磁束遮蔽板 8 8およびコア 8 9は鉄などの磁性体にて構成されており、筒状絶縁物 2 5と一体形成された絶緣物等により接点間に発生するアークに直接触れないよう配置されている。磁束遮蔽板 8 8は、主に、電路 8 6 f を流れる電流が発生する磁束（可動子の開極を妨げ、かつ、アークを可動子回転軸側へと押し戻す作用をする）を遮蔽する役割をはたしている。一方、コア 8 9は、電路 8 6 c ' 、 8 6 d、 8 6 cの電流が作る、可動子を開極させる磁場成分を強化するとともに、電路 8 6 e を流れる電流が作る可動子の開極を妨げる磁束を遮蔽する役割をになっている。磁束遮蔽板 8 8およびコア 8 9のように、ある電路の急激に増大する事故電流が発生する磁束を遮蔽する場合、磁性体中を流れる渦電流は磁束の侵入を阻止する方向に働くので、磁性体の導電率は大きくてもよい。従って、磁気抵抗を減らして電磁力を増大させるために用いられるコアのように積層したり、高価な絶縁体のコアを用いなくても、安価な鉄板にて磁束遮蔽板 8 8およびコア 8 9を構成しても可動子に働く電磁開極力を大きく改善できる利点がある。

図 4 6に示すコア 8 9 ' は、図 4 5に示したコア 8 9の変形例であり、可動子の左右に設けた 1対のコアを可動子が開極する方向側の端部にてつないだほぼ U 字状をしており、電磁開極力を強化させる効果が高〈なる。また、図 4 7に示す 8 9 " は、磁束遮蔽板 8 8とコア 8 9を一体化した変形例であり、コア 8 9の端子部 1 5側端部が電路 8 6 fに近接するように構成されており、上記端部に電路 8 6 fの電流による磁束が吸収される。実施の形態 2 1 . この発明の実施の形態 2 1を図 4 8に示す。図 4 8は、本実施の形態の固定子 5と一対のコア 8 9 " の一方を示す余 4視図であり、固定接点 6の左右に設けられている電路 8 6 eの一方を切り欠いている。その他の部品については、図示していないが、基本的に図 4 4と同様な構成である。

図 4 8の固定子形状は、図 4 5に示したものと比較して、電路 8 6 eの配置が異なり、電路 8 6 eが電路 8 6 cより上方に設けられており、電路 8 6 eの中心線は接点接触面より上方に位置している。このような構成では、電路 8 6 c ' が閉成状態の可動アーム水平部と近付き電磁開極力が強化されること、電路 8 6 d の電流によりアークが筒状絶縁物の端子部 1 5側の壁面に押し付けられアーク冷却効果が向上することは、実施の形態 2 0と同様であるが、電路 8 6 eが接点接触面より上方に位置することから、電路 8 6 eの電流による電磁駆動力により固定接点側のアークスポッ卜が上記壁面側へと移動しやす〈なる。また、電路 8 6 eを上方へ配置することにより、可動子の開極を妨げかつアークを可動子回転軸側へと押し戻す作用をする電路 8 6 f が必然的に短くなるので、可動子開極速度の向上およびアークを上記壁面へ押し付ける作用が向上する。実施の形態 2 2 .

図 4 9はこの発明の実施の形態 2 2に係る 3極限流装置を示す斜視図であり、内部構成が分かるように筐体 3 6の一部を切り取って示している。この 3極限流装置は、回路遮断器と直列接続して用いることにより、 3極限流遮断器を構成することができる。図 5 0は、図 4 9の 3極限流装置の閉成状態の 1極分の導体構成と筒状絶縁物 2 5および絶縁カバ— 2 8を示す斜視図であり、筒状絶縁物 2 5 および絶縁カバ一 2 8は導電部を構成する部分の形状が分かるように一部を切り取って示している。

図 4 9において、 1は可動子、 2 5は閉成時の接点対を囲む筒状絶縁物、 2 8 は固定子を覆う絶縁カバー、 1 4は摺動接触子、 1 8は接点対に接触圧を与える付勢手段である可動子接圧パネ、 1 9はパネ掛け、 1 3は可動子 1の回転軸、 1 7は接続導体、 1 5 a、 1 5 b、 1 5 c、 1 6 aは端子部、 3 1は消弧板、 3 8 は排気口、 3 6は絶縁物筐体である。図 5 0において、 1は、可動接点 2と、この可動接点 2が固着されている可動アーム垂直部 3と、この可動アーム垂直部 3とほぼ直交する可動アーム水平部 4 とにより構成されるほぼし字状の可動子である。この可動子 1は、固 ¾接点 6と、固定導体 1 2とにより構成される固定子 5と 1対の接触子対をなしており、可動子 1は接触圧を与える付勢手段である可動子接圧パネ 1 8により固定子 5に対して付勢されている。可動子 1は、可動子回転軸 1 3を中心に回転自在に支持されており、摺動接触子 1 4および接続導体 1 7を介して端子部 1 5 aと電気的に接続されている。一方、固定子 5は筒状絶縁物 2 5と絶縁カバ— 2 8とによって、固定接点 6近傍と端子部 1 6 aとの接続部近傍を除いて覆われている。図中に示した複数の矢印は、通電時の電流経路を示しており、可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 2の電流は、ほぼ平行かつ反対方向に流れる。閉成状態の接触子対は、端子部 1 5 a、 1 6 aを結ぶ線にほぼ直交するように配置されている。

図 4 9、図 5 0に示した限流装置では、短絡事故等の発生により通過電流が急激に増大すると、接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1 と、前述の可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 2の電流による電磁反発力 F 2により、可軌子接圧パネ 1 8による付勢力に抗して接点が開極し、接点間にアーク Aが発生する。この状態の接点対近傍の様子を図 5 1に示す。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、可動アーム水平部 4 の電流と固定導体 1 2の電流による電磁反発力 F 2は引き続き可動子 1を開極方向へと回動させる。

また、図 5 1に示すように、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 2 5の内面から大量の蒸気が発生し、筒状絶縁物 2 5に囲まれた筒状空間 2 6に高圧雰囲気が発生する。この筒状空間 2 6の高圧の発生により、可動子 1は圧力差による開極力 F pを受ける。この圧力差による開極力 F pと上記電磁力 F 2により可動子 1が高速に回動し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値をむかえる。

ところで、実施の形態では、可動子開極直後にアーク雰囲気圧を高圧にするために固定接点 6を取り囲むように筒状絶縁物 2 5を配置している。接点間に発生するアークの熱により固定接点近傍に配置した絶縁物から大量の蒸気を発生させる配置は、例えば、特開平 7— 2 2 0 6 1号公報の図 1 6、図 1 7に示されている。しかし、このの先行例では、固定接点近傍に配置される絶縁物は、閉成状態の可動子を左右から挟み込む形状をしており、絶縁物から発生した蒸気は即座に閉成状態の可動子先端側および可動子回動中心側へと流れ出し、アーク雰囲気を十分高圧にすることはできない。アーク電圧を急激に立上げるには、開極初期のアークを固定接点と可動接点と筒状絶縁物に囲まれる筒状空間に閉込める必要があり、アーク電圧立ち上がり速度向上の大幅な向上には、固定接点を囲む絶縁物形状を筒状にすることが不可欠である。

図 5 1の状態からさらに可動子 1が回動し、最大開極位置に達した状態を図 5 2に示す。この状態では、可動接点 2は筒状空間 2 6外に位置しており、十分な大きさのアーク電圧を発生している。さらに、図 5 2中に矢印で示すように、筒状空間 2 6からアーク柱の軸方向に沿った絶縁物蒸気の流れ（白塗り矢印で示す）がアークの熱を奪ってアークを冷却するので、アーク抵抗がより高くなり、事故電流は急速に零点へと向う。従って、限流性能の指標の一つである通過エネルギーをより小さ〈できる。

また、図 4 9に示すように、可動子開極方向側（筒状絶縁物 2 5の開口部側）の筐体壁に排気口 3 8を設けることにより、図 5 2中に白塗り矢印で示した絶縁物蒸気の流れを速〈でき、可動接点 2近傍の電極金属蒸気を容易に吹き飛ばすことができる。これにより電極間に電流を遮断するのに十分な絶縁回復を生じさせることも可能であり、遮断能力の低い回路遮断器を直列接続して用いても、確実に電流を遮断できる信頼性の高い限流装置を得ることができる。

また、上述のように電流ピーク後の遮断動作後半において、可動接点 2を筒状空間 2 6外に移動させることにより、アーク電圧の上昇に効果的に結びつかない筒状絶縁物 2 5からの蒸気発生を制限し、内圧が必要以上増大することを防止でさる。

ところで、本実施の形態では、 1対の接触子にて高い限流性能が得られるので、低ィンピーダンスの限流性能に優れた限流装置が得られ、大きな通電容量が求められる回路への適用が容易となる。また、本実施の形態では、高い限流性能を得るのに 1対の接触子しか用いないので、筐体側壁の肉厚を厚くでき、安価な材料にて筐体をつくることができる。しかし逆に、本実施の形態によれば、アークによる筐体内圧の上昇が抑えられているため、筐体壁の肉厚を薄くして、 2組の接点対を直列に接続した導体配置を用いることも可能であり、この場合、限流動作時に筒状空間内にて 2つの直列ァ —クが発生し、より限流性能が向上する。実施の形態 2 3 .

次に、この発明の実施の形態 2 3を図 5 3について説明する。図 5 3は本実施の形態に係る限流装置の内部構成を示す断面図であり、パネ等は図示を省略している。本実施の形態が図 4 9に示す実施の形態と異なるのは、端子部 1 5、 1 6 が筐体 3 6の取り付け面（底部） 9 1から H ' だけ高い位置に設けられている点である。このため、本実施の形態では、可動子 1のアームと固定子 5との平行配置電路部分を確保しかつ端子部 1 5、 1 6との接続をするために、固定導体 1 2 の下部を U字状に曲げて端子部 1 6に接続するとともに、可動子 1は可撓導体 1 1を用いこれをぼぼ U字状に曲げて端子部 1 5に接続している。

ところで、限流装置を回路遮断器に直接連接する場合、限流装置と回路遮断器の端子部が直接係合するように限流装置の端子部を取付け面より H ' だけ高い位置に設ける必要がある。また、配電盤への収納性を考慮すれば、限流装置の高さ Hは、回路遮断器高さと同等もしくは低い方がよいことは明かである。このような外形の制限のもと、閉成状態の可動子 1 と固定子 5とに、高速開極に必要なほぽ平行かつ反対方向の電路（以下、反発電路と呼ぶ）を十分な長さ設けるためには、図 5 3に示すように、固定導体 1 2をぼぼ U字状にして固定子側の電路を取付け面 9 1側で折り返すと共に、可動子回転軸 1 3を端子部 1 5、 1 6の高さより取付け面 9 1側の低い位置に設ける必要がある。

上記のような構成を用いると、上述のような外形の制限がある場合でも限流性能を得るために必要な反発電路長を得ることができる。しかし、図 5 3中、白塗りの矢印で示す電流成分が発生する磁界が可動子の高速開極を妨げるよう作用するので、実施の形態 2 2と同じ反発電路長の場合、実施の形態 2 2より開極速度が低下する。そこで、上記高さ Hおよび端子部高さ H ' の制限下において、実施の形態 2 2より可動子の開極速度をさらに高めたのが次の実施の形態 2 4である。実施の形態 2 4 .

この発明の実施の形態 2 4を図 5 4に示す。図 5 4は本実施の形態の限流装置の内部構成を示す断面図であり、パネ等は図示を省略している。本実施の形態では、実施の形態 2 3と異なり、可動子 1は可撓導体 1 1にて遠い側、すなわち固定子 5の背後に設けられた端子部 1 6に、また、固定子 5は固定導体 1 2を延長して遠い側、すなわち可動子 1の背後に設けられた端子部 1 5にそれぞれ電気的に接続されている。固定接点 6と端子部 1 5を電気的に接続する固定導体 1 2は、電路 1 2 a、 1 2 b、 1 2 cで構成されている。 1 2 aは反発電路を形成する電路、 1 2 bは一端が電路 1 2 aに接続され、閉成状態の可動子 1の可動アームと直交して可動子 1の下方に配置される電路、 1 2 cは電路 1 2 bの他端と端子部 1 5を結ぶ電路である。

ここで、閉成状態の接触子対の反発電路部は、端子部 1 5、 1 6を結ぶ線にほぼ直交するように配置されており、可動子先端部に対向する立置に複数の馬蹄形の消弧板 3 1が設けられている。また、固定子 5の固定接点 6が固着されている端部側の固定導体は上方へと延長されており、延長された導体 9 2に絶縁物カバ - 2 8 aから消弧板 3 1側に露出するアークランナー 7 9が設けられている。上記のような電路配置では、閉成状態において、固定導体 1 2を流れる電流が作る全ての磁界が可動子 1を開極させる方向に作用するので、短絡遮断時には可動子 1がより高速開極する。従って、上記電路構成を、高圧雰囲気を発生させる手段である筒状絶縁物 2 5と併用することによりアーク電圧の立上りを大幅に改善でき、限流性能が一層向上する。

一方、本実施の形態では、短絡遮断時に筒状絶縁物 2 5内にてアークを発生させるため、固定接点 6側のアークスポッ卜が筒状絶縁物 2 5の内径にて制限され、電流密度が上昇する。これにより固定接点 6の損耗が大きくなる場合があり、可能な限流動作回数が制限される。本実施の形態では、前述のように、固定接点 6 の上方にアーク Aが転流するアークランナー 7 9が設けられており、可動子 1が回動して可動接点 2が筒状空間 2 6外に移動した限流動作後半において、可動接点 2側のアーク噴き出し方向は固定接点 6から消弧板 3 1側へと向きを変える。また、アークは固定導体 1 2 a、 1 2 b、 1 2 cおよび可動子 1を流れる電流により、消弧板 3 1方向へ電磁力を受ける。これらのアーク駆動力により、固定子 6側のアークスポッ卜は、固定接点 6からアークランナー 7 9へと移動する。従つて、固定接点 6および筒状絶縁物 2 5の消耗が抑えられ、繰返し使用可能な耐久性に優れた限流装置が得られる。

さらに、図 5 5に示すように、アークがアークランナー 7 9に転流することによりアークが消弧板 3 1により強く触れ、アークの熱が消弧板 3 1の蒸発潜熱により奪われアーク温度が低下するので、遮断動作後半の筐体内圧上昇を低減できる。一般に配線用遮断器で用いられるモールド材の衝撃応力に対する機械強度は、静的応力に対する機械強度より大きい。従って、遮断動作後半における筐体内圧の低下は、モールド材で作成された筐体の割れを防止する効果がある。

前述のように、アークランナー 7 9に固定接点 6側のアークスポッ卜を転流させることにより固定接点 6の消耗を低減できるが、ァ一クランナ一7 9にアークが転流した瞬間に固定接点 6近傍のアークが筒状空間 2 6外へと移動し、筒状空間 2 6の高圧雰囲気にて高められていたアーク電圧が低下する。このアーク電圧の低下が電流ピーク以前に生じると、電流ピークが大幅に増大し、限流性能が大幅に低下する。また、たとえ上記アーク電圧の低下が電流ピーク以後に生じても、限流動作後半の電流の減少速度が低下して遮断時間が長くなり、通過エネルギーが大きくなることがある。このような問題を解決したのが、次の実施の形態 2 5 である。実施の形態 2 5 .

本発明の実施の形態 2 5を、図 5 6に示す。図 5 6に示す実施の形態 2 5では、アークランナー 7 9の周りの絶縁カバ一 2 8 bを筒状にして、アークランナー筒状空間 2 6 aを形成している。このようにすると、可動子 1が回動して可動接点 2が筒状空間 2 6から出ても、すぐには固定接点側アークスポッ卜がアークランナ— 7 9へと転流せず、筒状空間 2 6内での高圧雰囲気を利用したアーク電圧上昇を有効に利用でき、電流ピークを小さ〈抑えることができる。また、アークがァ一クランナ一7 9に転流した後も、ァ一クランナ一 7 9が筒状の絶縁カバー 2 8 bに囲まれたアークランナー筒状空間 2 6内にあるため、アーク電圧が低下することがなく、遮断時間を短縮でき、通過エネルギーの低減につながる。実施の形態 2 6 .

この発明では、例えば図 5 0に示すように、筒状絶縁物 2 5内で開極初期にァークを発生させるために可動子 1の先端部はほぼ L字状の形状になされている。そのため、可動子 1側のアークスポッ卜は可動接点 2から可動子 1の消弧板側の端面に移動し難いので、遮断動作後半になっても可動子側アーク噴き出し方向が消弧板方向へ向かず、アークが消弧板 3 1に触れにくい。よって、消弧板 3 1のアーク冷却効果を有効に利用できず、限流動作後半において、アーク電圧上昇に結びつかない不必要な筐体内圧上昇をまねく場合がある。

そこで、本実施の形態 2 6では、図 5 7に示すように、一端が接続導体 1 7に電気的に接続され、他端が消弧板 3 1側へと延びる、可動子 1 とほぼ同電位の、転流電極 7 5を可動子 1の背後に設け、可動接点 2側のアークスポッ卜が転流電極 7 5に転流して消弧板 3 1方向へと移動するように構成している。また、上述の実施の形態と同様に、固定子 5側もアークスポッ卜がアークランナーにより消弧板 3 1側へと転流する構成としており、アークは消弧板 3 1により確実に分断、冷却される。従って、限流動作後半における不必要な筐体内圧上昇を防止できる。実施の形態 2 7 .

前述のように、この発明では、可動子先端部はほぼし字状の形状となっているため、可動子 1側のアークスポッ卜は可動子 1の消弧板側の端面に移動し難い。従って、可動子側のアークスポッ卜近傍の電流は、可動接点 2に集中し、可動接点 2の消耗が大き〈なりやすい。そこで、本実施の形態では、図 5 8に示すように、転流電極 7 5 aに開成状態の可動子 1の先端部が入り込むスリッ卜 9 4を設け、図 5 6に示す棒状転流電極 7 5と比較して、可動接点側アークスポットを限流動作中の比較的早い時期に確実に転流電極 7 5 aに転流させる構成としている。転流電極 7 5 aに転流したアークは、消弧板 3 1の吸引作用と固定子 5および転流電極 7 5 aを流れる電流による電磁駆動力により転流電極 7 5 a先端部へと駆動されてアーク長が急速に伸び、アーク電圧が上昇する。このような比較的早い時点での可動子 1から転流電極 7 5 aへの転流により、可動接点 2の損耗は実施の形態 2 5のものより大幅に低減でき、限流装置の耐久性が向上する。実施の形態 2 8 .

以下、この発明の実施の形態 2 8を図について説明する。図 5 9は、実施の形態 2 8に係る閉成状態の回路遮断器の主要部を示す斜視図であり、内部構成が分かるように筒状絶縁物 1 0 8と絶縁カバー 1 0 9の一部を切り取つている。図 6 0は、図 5 9に示すものの外観を示す斜視図である。図 5 9において、 1 0 1は、可動接点 1 0 2と可動接点 1 0 2が固着されている可動ァ―厶垂直部 1 0 3と可動ァ―厶垂直部 1 0 3とぼぼ直交する可動アーム水平部 1 0 4とにより構成されるほぼ L字状の可動子である。この可動子 1 0 1は、固定接点 1 0 6と固定導体 1 0 7により構成される固定子 1 0 5と 1対をなしており、可動子 1 0 1はパネ 1 1 1により固定子 1 0 5方向に付勢されている。また、可動子 1 0 1は、可動子回転軸 1 1 3を中心に回転自在に支持されており、摺動接触子 1 1 0および接続導体 1 1 4を介して端子 1 1 5と電気的に接続されている。一方、固定子 1 0 5は筒状絶縁物 1 0 8と絶縁カバ一 1 0 9とによって固定接点 1 0 6近傍と端子部 1 1 6との接続部近傍を除いて覆われている。図中に示された複数の矢印は、通電時の電流経路を示しており、可動アーム水平部 1 0 4の電流と固定導体 1 0 7の電流は、ほぼ平行かつ反対方向になるよう構成されている。

ここで、先述の実施の形態 1の説明文中にて図 2，図 3および図 4を用いて示したように、アーク式限流機能を有する回路遮断器内で限流遮断時に発生する比較的短ギャップの大電流アークの高圧力下でのアーク電圧上昇条件について述べる。図 6 1に示す実験装置にて、数 c m以下の短ギャップ大電流アークの雰囲気圧 Pを変化させてアーク電圧変化を測定した結果を図 4のグラフに示す。図 6 1 の実験装置では、丸棒状の電極 4 0 0を対向させてアークを発生させているので、電極間距離はアーク長しと等しくなる。図 6 2 ( a ) より明らかなように、ァ一ク電流値が比較的/ j、さし、場合、アーク雰囲気圧 Pが高〈なるとアーク電圧は殆どのアーク長 Lにおいて高くなる。一方、図 6 2 ( b ) に示すように、アーク電流値が比較的大き L、場合、アーク雰囲気圧 Pが高くなつてもアーク電圧はアーク長 Lが比較的長い場合を除いて殆ど変化しない。

図 6 2に示した、雰囲気圧 Pが高い場合のアーク電圧 V ( P二高）と雰囲気圧 Pが低い場合のアーク電圧 V ( P二低）との比 Rをとり、グラフ化すると図 6 3 に示すようになる。図 6 3より明らかなように、アーク電流値が比較的小さい場合のアーク電圧上昇率 Rは、アーク長が長いほど高い。一方、アーク電流値が比較旳大きい場合のァ一ク電圧上昇率 Rは、ァーク長がある値以上にならないと殆ど増加しないことが分かる。以上より、短ギャップ大電流アークにおいて、ァ一ク雰囲気圧を上げることによりアーク電圧を効果的に上げるための条件とは、 ( a ) アーク電流が比較的小さい、（b ) アーク長が長い、という 2つを同時に満足することである。

短絡等の事故が発生した場合、事故発生直後から回路電流は急激に増大する。従って、上記 2つの条件を満たして高い雰囲気圧にてアーク電圧を上げて事故電流を限流するには、（ 1 ) 少なくともアーク発生直後（事故発生直後）に高圧雰囲気をつ〈る、（2 ) アーク電流が比較的小さいとき（事故発生直後）にアーク長を長くする、必要がある。事故電流が増大した後では、雰囲気圧を上げてもあまり限流性能は向上しない。さらに、事故電流が増大した後の高圧雰囲気は、限流性能向上にあまり寄与しないだけでなく、筐体等の破損の原因となる。

図 5 9に示した回路遮断器では、短絡事故等の発生により通過電流が急激に増大すると、接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1 と前述の可動アーム水平部 1 0 4の電流と固定導体 7のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2により、パネ 1 1 1による接圧に杭して接点が開極し、接点間にアーク Aが発生する。この状態を図 6 4に示す。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、可動アーム水平部 1 0 4の電流と固定導体 1 0 7のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2は引き続き可動子 1 0 1を開極方向へと回転させる。

また、図 6 5に示すように、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 1 0 8の内面から大量の蒸気が発生し、筒状絶縁物 8に囲まれた筒状空間 1 1 8 に高圧雰囲気が発生する。この筒状空間 1 1 8の高圧の発生により、可動子 1 0 1は圧力差による開極力 F pを受ける。この圧力差による開極力 F pと上記電磁力 F 2により可動子 1 0 1が高速に回転し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値を迎える。

上記のように本実施の形態では、筒状絶縁物 1 0 8を用いた高圧雰囲気と高速開極手段を併用しているが、優れた限流性能を得るためには上記併用が不可欠である。図 6 6には、（a ) 高速開極手段を用いない場合と、（b ) 高速開極手段を用いた場合の筒状絶縁物 1 0 8の効果を示している。同図において、 t sは事故発生時刻、 t oは接点開極時刻、 V 0は接点間の電極降下電圧、破線は電源電圧波形である。図 6 6 ( a ) は、高速開極手段を用いない場合であり、アーク電圧が電源電圧に追いついた時刻 t 1 (筒状絶縁物有のとき）、 t 2 (筒状絶縁物なしのとき）に電流ピーク I p 1、 I p 2をそれぞれむかえる。高速開極手段を用いないと、事故電流の立上りに比べアーク長さの立上りが遅いので、筒状絶縁物 1 0 8にて高圧雰囲気を作り出しても、アーク長が短くアーク電圧が上昇する上記条件を満たすことが難しい。

従って、図 6 6 ( a ) では、筒状絶縁物 8を用いても、電流ピーク I pの改善の度合い△ I p = I p 2— I p 1は小さい。一方、図 6 6 ( b ) に示す高速開極手段を用いた場合では、事故電流が大き〈なる前にアーク長が十分長〈なるので、高圧雰囲気にてァーク電圧が上昇する上記条件を満たすことができる。アーク電圧が電源電圧に追いついた時刻 t 1 ' (筒状絶縁物有のとき）、 t 2 ' (筒状絶縁物なしのとき）の電流ピーク I pをそれぞれ I p 1 ' 、 1 ρ 2 ' とすると、電流ピーク I Ρの改善の度合い厶1 P ' = I ρ 2 ' — Ι ρ は、高速開極手段を用いなかった場合の電流ピーク I ρの改善の度合い Δ Ι ρより劇的に大きいことが分かる。

ところで、この発明では、可動子 1の開極直後にアーク雰囲気圧を高圧にするために固定接点 1 0 5を取り囲むように筒状絶縁物 1 0 8を配置している。接点間に発生するアークの熱により固定接点近傍に配置した絶縁物から大量の蒸気を発生させる配置は、例えば、特開平 7— 2 2 0 6 1号公報の図 1 6、図 1 7に示されている。しかし、前述の先行例では、固定接点近傍に配置される絶縁物は、閉成状態の可動子を左右から挟み込むほぼコの字状の形状をしており、絶縁物から発生した蒸気は即座に閉成状態の可動子先端側および可動子回転中心側へと流れ出し、アーク雰囲気を十分高圧にすることはできない。アーク電圧を急激に立上げるには、開極初期のアークを固定接点と可動接点と筒状絶縁物に囲まれる空間に閉じ込める必要があり、アーク電圧立ちあがり速度向上の大幅な向上には、固定接点を囲む絶縁物形状を筒状にすることが不可欠である。

図 6 4の状態からさらに可動子 1 0 1が回転し、最大開極位置に達した状態を図 6 7に示す。この状態では既に電流ピークを過ぎており、十分な大きさのァ一ク電圧を発生しているので、事故電流は零点をむかえる。このとき、可動接点 1 0 2は筒状絶縁物 1 0 8に囲まれた狭い空間外にあるので、可動接点 1 0 2近傍の電極金属蒸気を通常の手段（例えば、絶縁物からの蒸気流、グリツド等）にて容易に拡散もしくは冷却させることができ、電極間の十分な絶縁回復により電流を遮断することは容易である。また、可動子 1 0 1がブレても筒状絶縁物 1 0 8 内面に触れることがないので、沿面絶縁破壊による再点弧が生じることもない。この最大開極位置近傍にて可動子 1 0 1 を拘束し再閉極を妨げる手段（例えば、ラッチ機構、リンク機構等）を付加すれば、限流性能に優れた回路遮断器を得ることができる。

また、本実施の形態では、図 1 4 7および図 1 4 8に示した従来例と異なり、可動子の開極を助けるための励磁コイルを設ける必要がないので、低ィンピ一ダンスの限流性能に優れた限流性能が得られ、大きな通電容量が求められる回路への適用が可能となる。

さらに、可動子 1 0 1を回転させて開極するため、可動接点 1 0 2が開閉する方向の必要寸法は、固定導体 1 0 7の厚さ、固定接点 1 0 6の厚さ、可動子 1 0 1が移動する空間、可動接点 1 0 2の厚さ、および、可動ァ―厶垂直部 1 0 3の和となり、従来の直動型限流器より上記方向の必要寸法を小さくすることができる。従って、外形寸法に制限がある場合でも、高圧力を効果的にアーク電圧上昇に結び付けるのに必要な開極距離を容易に確保できる。実施の形態 2 9 .

この発明の実施の形態 2 9を図 6 8に示す。図 6 8は、筒状絶縁物 1 0 8と固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6側の端部を示す部分断面斜視図であり、筒状絶縁物 1 0 8の筒内面に図 6 8 ( a ) では縱方向の、図 6 8 ( b ) では横方向のひだをそれぞれ設けている。このように筒状空間内面のアークに触れる面積を增やすと、遮断動作時に筒状絶縁物 1 0 8から発生する蒸気量が増え、より高い高圧カ雰囲気を素早く形成できるので限流性能が向上する。実施の形態 3 0 .

この発明の実施の形態 3 0を図 6 9に示す。図 6 9は、筒状絶縁物 1 0 8と固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6側の端部を示す部分断面図であり、筒状絶縁物 1 0 8は、筒状空間 1 1 8内面を形成する絶緣物 1 0 8 aとその周りの絶縁物 1 0 8 bとにより構成される。絶縁物 1 0 8 aは、ァ一クに暴露されると即座に大量の蒸気を発生する性質を有する材料、例えばガラス繊維などの強化材を少量もしくはまったく含まない樹脂材にて成形され、絶縁物 1 0 8 bは、機械的強度に優れた強化樹脂もし〈はセラミックにて成形されている。このような構成とすると、筒状空間 1 1 8内で発生する高圧力に機械的に耐えられない材料を筒状空間内面の材料として用いることができるので、機械的特性に関係なく大量の蒸気を発生する物質を適用でき、限流性能が向上する。実施の形態 3 1 .

この発明の実施の形態 3 1を図 7 0に示す。図 7 0は、筒状絶縁物 1 0 8と固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6側の端部と可動子 1 0 1の可動接点 1 0 2側先端部を示す部分断面図であり、図中、可動子 1 0 1の回転中心より最も遠い部位が開極動作により描く軌跡を破線にて表している。筒状絶縁物 1 0 8の可動子 1 0 1 先端部に対向する面は、この破線に一定の間隙を持つように形成される。一般に、可動子 1 0 1の回転中心は接点接触面より上方に設けられるので、可動子 1 0 1 の軌跡は固定接点 6の位置より可動子回転中心の反対側へと膨らむ。そのため、図 5 9に示すように、筒状絶縁物 1 0 8の可動子先端部に対向する面を垂直とすると、上記面を固定接点 1 0 6より離れた位置に配置する必要があり筒状絶縁物 1 0 8に囲まれる容積が大きくなる。そのため、十分高い高圧雰囲気を発生するのに時間がかかる場合がある。

そこで、可動子 1 0 1先端部の軌跡に沿って筒状絶縁物 1 0 8の内面を形成すれば、筒状絶縁物 1 0 8に囲まれる容積を小さくでき、限流性能が向上する。また、図 7 0では、可動子 1 0 1先端部の軌跡に沿って筒状絶縁物 1 0 8の内面を形成しているが、このように弧状の面を形成しなくても、図 7 1に示すように、筒状空間 1 1 8の固定接点側の幅 D 2より反対側の幅 D 1を大きくすれば、図 5 9に示す筒状絶縁物 1 0 8より筒状空間 1 1 8内の容積を低減でき、限流性能を向上させることができる。以上のように、筒状空間内の容積をできるだけ小さくして限流性能を向上させるには、筒状空間の固定接点側の筒断面積より反対側の筒断面積を大きくする必要があることがわかる。実施の形態 3 2 .

この発明の実施の形態 3 2を図 7 2に示す。図 7 2は、筒状絶縁物 1 0 8と固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6側の端部と可動子 1 0 1の可動接点 1 0 2側先端部を示す部分断面図であり、固定子 1 0 5の端部の固定接点 1 0 6の周りを筒状絶縁物 1 0 8の筒状空間 1 1 8内面側に張出した部位 1 0 8 cにて覆っている。筒状絶縁物 1 0 8に囲まれる筒状空間 1 1 8は、一般に、可動子 1の開閉動作時の軌跡やブレを考慮して固定接点接触面より大きな断面を有する。そのため、上記部位 1 0 8 cを設けない場合、可動子 1 0 1側から固定接点 1 0 6接触面をみると、固定接点 1 0 6の周りに固定導体 1 0 7の一部が露出して見える。遮断動作時にアークが発生すると、固定接点側のアークスポッ卜はこの露出部まで広がる。一方、部位 1 0 8 cがあると、固定子側のアークスポッ卜は固定接点 1 0 6の面積に制限を受け、部位 1 0 8 cがない場合より固定接点近傍のアーク径が絞られアーク電圧が上昇する。また、部位 1 0 8 cから発生する絶縁物蒸気の分だけ蒸気発生量力が増え、十分な高圧雰囲気を素早く形成できるので、限流性能が向上する。実施の形態 3 3 .

この発明の実施の形態 3 3を図 7 3に示す。図 7 3は、筒状絶縁物 1 0 8と固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6側の端部と可動子 1 0 1の可動接点 1 0 2側先端部を示す部分断面図であり、筒状空間 1 1 8を囲む筒状絶縁物 1 0 8の壁の内、可動子回転中心と反対側の壁高さを可動子回転中心側の壁高さより高くしている。遮断動作時に接点間に発生するアークには、固定導体 1 0 7および可動アーム水平部 1 0 4を流れる電流により、可動子回転中心と反対側に電磁駆動力が発生する。従って、筒状空間 1 1 8内にあるアークは上記可動子回転中心と反対側の壁により強〈触れる。また、可動子 1 0 1を高速開極するためには可動子 1 0 1の慣性モ一メン卜を小さくした方が有利であるが、筒状絶縁物 1 0 8の筒高さにより決まる可動アーム垂直部 1 0 3が長くなると、可動子慣性モーメントは増加する。そこで、図 7 3に示すように、可動子回転中心と反対側の壁高さを可動子回転中心側の壁高さより高くすることにより、可動アーム垂直部 1 0 3の長さを短 <して慣性モーメントを低減し、かつ、十分な筒状絶縁物蒸気を発生さて十分な高圧雰囲気を作ることができ、限流性能がより向上する。実施の形態 3 4 .

次に、この発明の実施の形態 3 4を図 7 4について説明する。図 7 4は、配線用遮断器のュニッ卜化された回路遮断器主要部を示す斜視図であり、その消弧装置構成部品は消弧ュニヅ卜筐体本体 1 2 3と消弧ュニッ卜筐体蓋 1 2 4により収納され、全体で消弧ュニッ卜 1 2 5を構成する。なお、 1 1 9は消弧板、 1 2 0 は複数の消弧板 1 1 9を保持する消弧側板、 1 2 6は排気口である。図 7 5に示すように、複数の上記消弧ュニッ卜 1 2 5をクロスバー 1 2 7により連結し、クロスバー 1 2 7を介して接点を開閉させる機構部 1 2 8、異常電流を検出し機構部 1 2 8を動作させるリレー部 1 2 9、および機構部 1 2 8を手動で動作させるハンドル 1 3 2を付力□し、これらをべ一ス 1 3 0とカバー 1 3 1にて収納すれば配線用遮断器となる。このように各構成部品をユニット化し、これらを組み合わせて配線用遮断器を構成するようにすれば、組立が簡単となりコス卜低減が可能となる。

前述のように消弧装置を消弧ュニッ卜筐体本体 1 2 3およびュニッ卜筐体蓋 1 2 4内に収納することにより、遮断動作時の配線用遮断器内の圧力上昇をベース 1 3 0およびカバー 1 3 1で直接受けることがなくなる。上記消弧ユニット筐体の受圧面積は、ベース 1 3 0およびカバ一 1 3 1の受圧面積より小さい。そのため、たとえべ一ス 1 3 0およびカバー 1 3 1 と同一材料、同一肉厚の消弧ュニッ卜筐体を用いても、より大きな内圧上昇に耐えることができ、アーク雰囲気圧を上げてアーク電圧を上昇させる限流手法を用いるのに適している。また、従来、遮断動作時の内圧上昇に耐えるため、機械的強度の大きな高価なモールド材にてベースおよびカバ一を構成していたが、消弧ュニッ卜筐体を用いることにより、圧力を受ける筐体の材料の量を減らすことができコスト低減が可能となる。図 7 4に示した消弧ュニッ卜 1 2 5の内部構成を示すため、構成部品の一部の断面を取った開成状態の斜視図を図 7 6に示す。また、図 7 7に閉成状態における通電部品以外を省略した斜視図を、図 7 8に図 7 7の断面 Cにおける通電部品の断面図をそれぞれ示す。また、図 7 7に、可動アーム水平部 1 0 4、固定導体 1 0 7、および導体 1 2 1における電流方向を矢印にて示している。

本実施の形態では、通常の開閉動作はハンドル 1 3 2を手動にて操作することにより行う。ハンドル 1 3 2の操作により、機構部 1 2 8、クロスバー 1 2 7を介してロータ 1 2 2が回転し、可動子 1 0 1が開閉動作する。また、過負荷電流遮断時には、リレー部 1 2 9が異常電流を検出し、リレー部 1 2 9よりトリップ信号が機構部 1 2 8へ伝わり、機構部 1 2 8が動作してロータ 1 2 2が回転し可動子 1 0 1が引き上げられ接点が開極する。しかし、短絡事故等の大電流遮断時には、ロータ 1 2 2の回転に先立ち、接点接触部への電流集中による電磁反発力 F 1 と、図 7 8に示す可動アーム水平部 4の電流と固定導体 1 0 7のぼぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 2と可動アーム水平部 1 0 4の電流と導体 1 2 1のほぼ平行かつ反対方向の電流による電磁反発力 F 3の開極方向の分力 ( F 3 . c o s 0 ) の和 F tとにより、パネ 1 1 1による接圧に杭して接点が開極し、接点間にアークが発生する。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、電磁反発力 F 2および電磁反発力 F 3の分力は引き続き可動子 1 0 1を開極方向へと回転させる。また、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 1 0 8の内面から大量の蒸気が発生し、可動子 1 0 1を押し上げる開極力 F pが生じる。これらの力により、可動子 1 0 1 が高速に回転し、接点が高速開極する。この高速開極によりアーク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでアーク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値 ¾むかえる。

電流ピーク後、可動子 1 0 1はさらに回転し接点間距離が増大する。この接点間距離の増大により、アーク電圧がさらに大きくなり事故電流は急速に零へと向かう。事故電流が小さく絞られると、アークは鉄製の消弧板 1 1 9に引き込まれ、アークが分断、冷却され消弧される。このとき可動接点 1 0 2は筒状絶縁物 1 0 8に囲まれる筒状空間外にあり、接点間の絶縁が十分回復しているので、電極間に電源電圧が印加きれても電流が再び流れることはなく、遮断動作が完了する。上記電流ピーク以降の長い接点間距離による高いアーク電圧により遮断時間は大幅に短〈なる。従って、限流性能を示す指標の一つである通過エネルギー 1 ² t (電流の二乗の時間積分）が小さくなる。

ところで、本実施の形態では、排気口 1 2 6が接点 1 0 2、 1 0 6間からみて消弧板 1 1 9側のみに設けられている。このような配置をとると、電流遮断動作時において、アーク電流の増加に伴い筐体内のアークよりロータ 1 2 2側の空間に圧力が蓄積される。アーク電流がピークをむかえアーク電流値が減少していくと、上記蓄積された圧力により電極間ではロータ 1 2 2側から排気口 1 2 6側へと気流が生じ、アークを消弧板 1 1 9へと引き伸ばす。さらに、電流零点近傍では、上記流れによる接点間の荷電粒子を吹き飛ばす作用で、接点間の絶縁回復が大幅に改善される。従って、高電圧の回路に用いても遮断失敗が起こり難い信頼性の高い回路遮断器を得ることができる。

この蓄積圧による気流の絶縁回復作用は、電流遮断時の上記気流の流速が大きいぼど大きい。流速を大き〈するには、蓄積圧を上げるか流路断面を小さ〈すればよく、そのために排気口面積を小さくする必要がある。本実施の形態では、比較的面積の小さい排気口 1 2 6を開成状態の可動接点 1 0 1側に設けている。筒状絶縁物 1 0 8を用いて限流性能を向上させる場合、固定接点 1 0 6側アークスポッ卜近傍のアークは筒状絶縁物 8にて拘束されるので、上記ロータ側空間の蓄積圧による気流にてアークを構成する金属粒子を吹き飛ばすことはできない。一方、可動子側アークスポッ卜近傍のアークは、電流遮断時には筒状絶縁物 1 0 8 外に位置しており、上記気流の作用を受けやすい。よって、比較的面積の小さい排気口 1 2 6を開成状態の可動接点側に設けることにより、効果的に電流遮断時の電極間の絶縁回復を確保できる。実施の形態 3 5 .

図 7 7、図 7 8に示した導体配置では、固定導体 1 0 7は、可動子 1 0 1が回転する軌跡を含む面上に配置されているが、端子部 1 1 5と摺動接触子 1 1 0を電気的に接続する導体 1 2 1は、上記軌跡を含む面上からずれた位置に配置される。従って、可動子 1 0 1には接点開離方向に直行するブレの力（F 3 · s i n Θ ) が働き、可動子 1 0 1の開極速度を低下させる要因となる。例えば、この発明では、閉成状態において筒状絶縁物 1 0 8内に可動アーム垂直部 1 0 3が挿入されるので、上記ブレの力により可動子 1 0 1が左右にブレた場合、可動子 1 0 1 と筒状絶縁物 1 0 8が接触する可能性が大きい。このような接触が生じれば、開極速度は大幅に低下する。また、遮断動作時に上記ブレの力により可動子 1 0 1もしくは可動子回転軸 1 1 3等が大きく変形すれば、再投入不能となる。

このような問題を解決した実施の形態を、図 7 9、図 8 0に示す。なお、図 8 0は、図 7 9中の断面 Cにおける断面図である。図 7 9、図 8 0に示すように、固定導体 1 0 7と導体 1 2 1を上記軌跡を含む面に対して左右対称に配置すれば、可動アーム水平部 1 0 4と固定導体 1 0 7との電磁反発力のブレ成分（F 2 · s i η θ ) と、可動アーム水平部 1 0 4と導体 1 2 1 との電磁反発力のブレ成分 ( F 3 · s i η Θ ) とが互いに打ち消しあい、導体電流間の電磁反発力は、開極方向のみの力（F t = ( F 2 + F 3 ) - c o s 6 ) となる。よって、可動子 1 0 1のブレを防ぎ、開閉動作の信頼性を高めることができる。実施の形態 3 6 .

図 8 1、図 8 2に実施の形態 3 6を示す。なお、図 8 2は、図 8 1中の断面 C における断面図である。この実施の形態では、固定導体 1 0 7と導体 1 2 1の中心線を上記軌跡を含む面上に閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4とほぼ平行に配置しており、可動アーム 1 0 4と固定導体 1 0 7とにそれぞれ流れる反対方向の電流による電磁反発力 F 2、および導体 1 2 1 と固定導体 1 0 7とにそれぞれ流れる反対方向の電流による電磁反発力 F 3のどちらにも上記ブレの力成分が生じない。

ところで、可動子 1 0 1に電磁反発力を発生させる電流が流れる固定導体 1 0 7と導体 1 2 1の配置は、実施の形態 3 4、実施の形態 3 5、および実施の形態 3 6でそれぞれ異なる。一般に、可動アーム水平部 1 0 4と固定導体 1 0 7もしくは導体 1 2 1 との距離が小さいほど、電磁反発力が大き〈なり接点開極速度を大きくすることができる。しかし、図 7 8、図 8 0、図 8 2に示した可動アーム水平部 1 0 4と固定導体 1 0 7の上下方向の距離 L 1は、主に筒状絶縁物 1 0 8 の筒高さにより決定され、固定導体 1 0 7と導体 1 2 1 との距離 L 2は、両導体間に必要な絶縁距離と導体の断面形状により決定される。さらにこれら寸法は、配線用遮断器筐体強度、適用回路電圧、定格通電電流等の条件により決定される。例えば、筒状絶縁物 8の高さを高くするとアークに触れる絶縁物の面積が増大し、消弧ュニッ卜筐体内圧が上昇するので、上記筐体強度により筒状絶縁物 8が制限を受ける。また、絶縁距離は回路電圧に、導体断面積は通電容量によりそれぞれ制限を受ける。よって、配線用遮断器の機種により、最も大きな電磁開極力を得られる導体配置が異なる。

図 8 3には、実施の形態 3 4、実施の形態 3 5、および実施の形態 3 6の電磁反発力を発生させる導体を簡略化して表している。同図中、 Z軸方向が閉成状態から接点が開離する方向、 Z軸上の点 P 0 ( Z = L 1 ) が閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4の電流中心位置、 Z = 0が固定導体 7の上下方向の中心位置、 Z X 平面が可動子 1 0 1が描く軌跡を含む面にそれぞれ相当する。図 8 3 ( a ) が実施の形態 3 4に、図 8 3 ( b ) が実施の形態 3 5に、図 8 3 ( c ) が実施の形態 3 6にそれぞれ相当しており、固定導体 1 0 7および導体 1 2 1を流れる電流により生じる点 P 0 ( Z二 L 1 ) における磁場の内、可動アーム水平部 1 0 4に開極方向の電磁力を発生させる磁場成分の磁束密度を B yとしている。固定導体 1 07および導体 1 21の電路が十分長く、固定導体 1 07および導体 1 2 を流れる電流を導体中心線上の線電流で近似すると、上記磁束密度 B yはそれぞれ図 83に示された式で表せる。

上記式より、電流 Iおよび閉成状態の可動アーム水平部高さ位置 L 1が（a) 〜（c) で等しい場合に、固定導体 1 07と導体 1 21間距離 L 2を変化させたときの上記磁束密度 B yの変化を計算し、図 84にプロットしている。同図より、し 2く L 1の領域では（b) (a) (c) の順に、 L 1くし 2く（ 5— 1 ) x L 1の領域では（ b ) ( c ) (a) の順に、（ 5— 1 ) xL 1 <L 2<^2 x L 1の領域では（ c ) ( b ) (a) の順に、 L 2〉 2 X L 1の領域では（ c )

(a) (b) の順に磁束密度 B yが大きくなることが分かる。以上より、筐体の強度やサイズの制限がなく筒状絶縁物の筒高さを十分にとれる場合（L 1が十分大きい場合）、実施の形態 36のように固定導体 1 07と導体 1 21を上下に配置するより、実施の形態 34もしくは実施の形態 35のように左右に導体を配置する方がより強い開極力を得られるといえる。一方、筐体強度の制限等により上記筒高さが低い場合は、実施の形態 36のように上下に導体を配置する方がより強い開極力を得られるといえる。

ところで、図 85、図 86、図 87にそれぞれ示すように、 L 2は、実施の形態 34、実施の形態 35では絶縁距離 aと導体幅 bの和に、実施の形態 9では絶縁距離 aと導体厚さ cの和となる。一般に、端子部 1 5と導体 21をプレス加工等にて一体成形する場合、（導体幅 b) > (導体厚さ c) となり、実施の形態 3 6のし 2より実施の形態 34および実施の形態 35の L 2の方が大きくなる。前述の図 83に示した式より、実施の形態 34より実施の形態 36の電磁開極力を発生させる磁場成分 B yが大きくなる条件を求めると、 cく ( (a + b) ²/L 1 ) —aとなる。同様に、実施の形態 36が実施の形態 35より大きな B yを発生させる条件は cく ( ( 2 X L 1 X ( a + b) ²/ ( (a + b) ² -4 X L 1 ² ) ) —2となる。導体断面積 s = bx cが実施の形態 34と実施の形態 36、もし〈は、実施の形態 35と実施の形態 36とで等しい場合、上記 2つの式は、導体断面横 s、絶緣距離 a、閉成状態の可動アーム水平部と固定導体の高さ方向の距離 L 1、材料の板厚 cにて表すことができる。以上より、 Cが十分小さい場合（例えば、非常に薄い板厚の材料をプレス加工して導体を作る場合）、実施の形態 3 6のように固定導体 1 0 7と導体 1 2 1を上下に配置する方が、実施の形態 3 4もしくは実施の形態 3 5のように左右に導体を配置するより強い開極力を得られるといえる。一方、比較的厚い板厚 cを用いる場合は、実施の形態 3 4もしくは実施の形態 3 5のように左右に導体を配置する方がより強い開極力を得られるといえる。実施の形態 3 7 .

図 8 8は実施の形態 3 7を示す部分断面斜視図である。同図に示す遮断器は、図 7 6に示したものと転流電極 1 3 7を除き同じ構成となっている。転流電極 1 3 7は、摺動接触子 1 1 0と電気的に接続されており、摺動接触子 1 1 0から排気口 1 2 6側へと延びており、途中、開成状態の可動子 1 0 1が入り込むスリッ卜部を有している。転流電極 1 3 7の排気口 1 2 6側端部は消弧板 1 1 9の上部に位置し、上記スリッ卜の排気口側端部は、開成状態の可動子 1 0 1の可動接点側端部と対向するように設けられている。

図 7 6に示した実施の形態では、筒状絶縁物 1 0 8内で開極初期にアークを発生させるために可動子 1 0 1はほぼ L字状の形状となっている。そのため、可動子側のアークスポッ卜は可動子 1 0 1の消弧板側の端面に移動し難く、遮断動作後半になっても可動子側アークが噴出し方向が消弧板方向へ向かず、アークが消弧板 1 1 9に触れにくい。よって、消弧板 1 1 9のアーク冷却効果を有効に利用できず、アークの熱により消弧ュニッ卜筐体内圧が高くなり、筐体割れが発生しやすい。そこで、図 8 8に示すように、転流電極 1 3 7を配置すると、可動子 1 0 1がフル開極した後の遮断動作後半において、可動子側アークスポッ卜が可動子 1 0 1から転流電極 1 3 7に転流し排気口 1 2 6側へと移動するので、アークを効果的に消弧板 1 1 9に触れさせることができる。よって、アークは消弧板 1 1 9により冷却され温度が ί氏下するので、消弧ュニッ卜筐体内圧が低下する。実施の形態 3 8 .

次に、この発明の実施の形態 3 8を図 8 9について説明する。図 8 9は、本実施の形態の回路遮断器の閉成状態の導体配置と開極電磁力を強化する磁性体のコァ 1 3 3を示す斜視図であり、筒状絶縁物、接圧発生手段、消弧装置、筐体等は省略している。図示していないが、筒状絶縁物 1 0 8は、閉成状態の固定接点 1 0 6、可動接点 1 0 2、および可動アーム垂直部 1 0 3を囲むように配置され、事故発生時に導体を流れる電流間の電磁力により開極し、接点間に発生する高圧力雰囲気中のアークの電圧により限流を行うことは実施の形態 3 4と同様である。図 9 0は、可動子 1 0 1が回転する面に垂直、かつ、固定導体 1 0 7が伸びる方向に垂直な面にて、コア 1 3 3および可動アーム水平部 1 0 4、導体 1 0 7、 1 2 1の断面を示す図である。図 8 9、図 9 0に示すように、コア 1 3 3は、導体 1 2 1 と直交する面方向に積層され、導体 1 2 1 と固定導体 1 0 7とを囲むように配置され、かつ、コア 1 3 3の突起部 1 3 4の間に閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4が挟まれるよう構成されている。

上記構成を用いると、導体 1 2 1 と固定導体 1 0 7を流れる電流が作る磁束を閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4に集中させることができるので、事故電流遮断動作初期の電磁開極力が強化され、開極速度が向上する。そのため、筒状絶縁物蒸気によって形成された高圧雰囲気をアーク電圧の上昇に効果的に結びつけることができ、限流性能が改善される。また、図 8 9に示すように、薄板を積層してコア 1 3 3を形成すると、コア 1 3 3に発生する渦電流を ί氏減することができ、事故電流の立上りが急激な遮断動作初期においてもコア 1 3 3により磁束を可動ァ一ム水平部 1 0 4に効率的に集中させることができる。実施の形態 3 9 .

ところで、図 9 0に示したコア形状の場合、開極動作により可動子 1 0 1が回転して可動アームがコア 1 3 3に囲まれる空間外に移動すると、固定導体 1 0 7 および導体 1 2 1を流れる電流が作る磁束をコア 1 3 3が遮蔽してしまうので、可動子 1 0 1に働〈開極電磁力はコア 1 3 3を用いることにより減少してしまう。そこで、本実施の形態では、図 9 1に示すように、可動子 1 0 1が回転した後も可動アームがコア 1 3 3に囲まれる空間内に位置するように高さ寸法を高くしたコの字状のコアを用いると、可動子回転後の可動子 1 0 1の電磁開極力も強化できる。このように、可動子 1 0 1がフル開極状態となっても比較的大きな電磁開極力が働〈ようにすれば、可動子 1 0 1のフル開極位置を決めるストツバ（図示せず）に可動子 1 0 1が跳ね返される距離を小さくでき、上記跳返りに起因するアーク電圧の低下を抑えることができる。なお、図 9 1では上に開いたコの字状コアを示したが、図 9 2に示した下に開いたコの字状コア、もし〈は、図 9 3 に示した全周を囲むコアにおいても、同様な効果が得られる。実施の形態 4 0 .

また、図 9 4に示すように、消弧ュニッ卜筐体本体 1 2 3、消弧ュニッ卜筐体蓋 1 2 4を挟み込むように、例えば図 9 2の形状のコア 1 3 3を配置すれば、遮断時の筐体内圧上昇による筐体にかかる力をコア 1 3 3にて受けることができ、筐体の破損を防止できる。また、消弧ュニッ卜筐体本体 1 2 3と消弧ュニッ卜筐体蓋 1 2 4との結合をコア 1 3 3にて行うことできるので、ネジ等の接続部品を省略することが可能となる。また、筐体によりコア内面の絶縁を兼ねることができ、コア 1 3 3へのアーク夕ツチを防止できる。なお、図 9 4では、消弧ュニッ卜上部側に図 9 2に示すコアを配置したが、図 9 0、図 9 1、図 9 3に示す形状のコアを消弧ュニッ卜下部側からまたは全周に筐体を挟み込むように配置しても、上記筐体破損防止、上記接続部品省略、上記コア内面の絶縁の効果が同様に得られる。実施の形態 4 1 .

実施の形態 2 8、実施の形態 3 4に示した筒状絶縁物 1 0 8内の筒状空間 1 1 8は一方が固定子により塞がれている。そのため、事故電流遮断後、上記空間に電極金属蒸気等の高温のガスおよび溶融物が残りやすい。これらは、筒状空間 1 1 8の絶縁回復を妨げて再点弧の原因となる。さらに固定接点表面に上記溶融物が付着すると、遮断後の再通電時の異常温度上昇の原因となる。

図 9 5は、本実施の形態 4 1の筒状絶縁物 1 0 8の断面、閉成状態の可動子 1 0 1の可動接点側の一部、および固定子 5の固定接点側の一部を示す図である。筒状絶縁物 1 0 8には、筒状空間 1 1 8とつながる蓄圧空間 1 3 5を設けている。図 9 5に示すように、蓄圧空間 1 3 5を筒状絶縁物 1 0 8の固定接点 1 0 6側に設ければ、大電流アーク発生中に蓄圧空間 1 3 5に蓄えられた圧力により、ァ— ク消滅前から電流遮断後にかけて蓄圧空間 1 3 5から筒状空間 1 1 8を通って筒状絶縁物 1 0 8外へ放出される流れが生じる。この様子を示したのが、図 9 6、図 9 7である。図 9 6は、遮断動作時に発生する大電流アークにより蓄圧空間 1 3 5に圧力が蓄積されている状態を示している。図 9 7は、電流遮断直前、すなわちアーク消滅直前の状態を示しており、蓄圧空間 1 3 5から筒状空間 1 1 8を通って外部へ放出される流れを矢印で示している。この矢印の流れはノズル状となっている筒状空間 1 1 8で最も速〈なり、この高速の流れでアークの熱を奪い去りアークの消滅を促進する。さらに、この流れにより、上記高温のガスおよび溶融物を外部へと排出するので、筒状空間 1 1 8の絶縁が急速に回復されるとともに、固定接点表面への溶融物付着を防止できる。実施の形態 4 2 .

図 9 8に実施の形態 4 1の固定子 1 0 5の斜視図を示す。同図では、固定接点 1 0 6の周りの固定導体 1 0 7の部位を絶縁物 1 3 6にて覆っている。このように固定接点の周りに絶縁物 1 3 6を配置すると大電流アーク発生時に絶縁物 1 3 6より蒸気が発生し蓄圧空間 1 3 5に蓄積される圧力が高くなるので、電流遮断時の筒状空間 1 1 8を通過する流れが強〈なり、上記アーク消滅作用、上記絶縁回復作用、および上記固定接点表面への溶融物付着を防止する作用が増す。実施の形態 4 3 .

図 9 9に、実施の形態 4 3の固定子 1 0 5部分の断面図を示す。同図では、図 9 5の実施の形態と異なり、蓄圧空間 1 3 5を固定子 1 0 5の固定接点 1 0 6と反対側の面側に設けず、固定接点 1 0 6の周りに設けている。このような配置にしても、図 9 5の実施の形態と同様な効果が得られ、かつ、組立が簡単となる。実施の形態 4 4 .

実施の形態 2 8、実施の形態 3 4に示した固定子にはアークランナー等の固定子側アークスポッ卜が移動する部品が設けられていないので、固定子側アークスポッ卜は常に固定接点上に存在する。そのため、遮断動作後半においてもアークが消弧板に触れにくく、消弧板のアーク冷却効果を有効に利用できず、アークの熱により消弧ュニッ卜筐体内圧が高くなり、筐体割れが発生しやすい。

そこで、本実施の形態 4 4では、図 1 0 0に示すように、固定子 5の固定接点側端部と電気的に接続されたアークランナー 3 8を設け、アークランナー 3 8の固定子 5との接続端部と反対の先端部 3 8 aを固定接点 6より消弧板 1 9側の位置に筒状絶縁物 8より露出するよう構成している。このように、アークランナー 3 8を設けると、遮断動作時の可動接点 2が筒状絶縁物 8に囲まれる空間 1 8外に回転した後に、図 4 2に示すように、固定子側アークスポッ卜がアークランナ —3 8の先端部 3 8 aに移動するので、アークを効果的に消弧板 1 9に触れさせることができる。これにより、アークは消弧板 1 9により冷却され温度が低下し消弧ュニッ卜筐体内圧上昇が抑えられる。この内圧抑制により筐体強度を下げることができ、コスト ί氐減が可能となる。実施の形態 4 5 .

図 1 0 0に示した実施の形態では、筒状空間 1 1 8とアークランナー先端部 1 3 8 aとの間の筒状絶縁物 1 0 8の高さが、アークランナーの先端部 1 3 8 aより低く構成されている。このような構成では、可動接点 1 0 2が筒状空間 1 1 8 から出た瞬間に、固定接点 1 0 6と可動接点 1 0 2間で流れていた電流の一部がアークランナー先端 1 3 8 aと可動接点 1 0 2間で流れ出す分流状態となり、ァ ―ク電圧が低下することがある。このアーク電圧の低下が電流ピーク以前に生じると、電流ピークが大幅に増大し、限流性能が大幅に低下する。また、上記分流状態から、アークランナー先端部 1 3 8 aと可動接点 1 0 2間のみで電流が流れる転流状態となっても、固定子側アークスポッ卜が絶縁物に囲まれた筒状空間 1 1 8の外に移動するので、固定接点 1 0 6と可動接点 1 0 2間にアークがあるときょりアーク電圧が低下し、遮断時間が長〈なり、通過エネルギーが大きくなる。そこで、本実施の形態 4 5では、図 1 0 1に示すように、アークランナー先端部 1 3 8 aを筒状絶縁物 1 0 8の高さより低くし、ァ一クランナ一先端部 1 3 8 aの周りの絶緣物をすり鉢状になるよう構成している。このように構成すると、可動子 1 0 1が回転して可動接点 1 0 2が筒状空間 1 1 8から出ても、すぐには分流状態とならず、高圧雰囲気を利用したアーク電圧上昇を有効に利用でき、電流ピ一クを小さく抑えることができる。また、アークがアークランナー 1 3 8に転流した後も、アークランナー先端部 1 3 8 aがすり鉢状の絶縁物に囲まれたァ —クランナー筒状空間 1 3 9内にあるため、アーク電圧が低下することがなく、遮断時間を短縮でき、通過エネルギーの ί氏減につながる。実施の形態 4 6 .

図 1 0 2に実施の形態 4 6を示す。本実施の形態では、固定接点 1 0 6が配置される筒状空間 1 1 8とアークランナー先端部 1 3 8 aが配置されるすり鉢状のアークランナー筒状空間 1 3 9を比較的断面の小さな管路 1 4 0にて連通させている。このように構成すると、電流遮断時に筒状空間 1 1 8内に発生するホッ卜ガスの一部が、管路 1 4 0を通ってアークランナー先端部 1 3 8 aを囲むアークランナー筒状空間 1 3 9に充満する。短絡電流等の大電流遮断時には、大量のホッ卜ガスが発生し消弧ュニッ卜筐体内に充満するので、管路 4 0を経て空間 3 9 に到達したホッ卜ガスの影響は顕著に現れない。よって、実施の形態 1 8とほぼ同様の特性を示す。しかし、過負荷電流等の比較的小さな電流遮断時には、消弧ュニッ卜筐体内に充満するほど大量のホッ卜ガスが発生しない。そのため、管路 4 0を経てアークランナー筒状空間 3 9に到達したホッ卜ガスにより、ァ一クランナ—先端部 3 8 a近辺は他の部分より導電性が高い状態となっており、管路 4 0がない場合に比べアークのァ一クランナ一3 8への転流が促進される。従って、遮断動作開始後の早い時期にアークがアークランナー 3 8へと移り、消弧板 1 9 にて冷却、分断されるので、遮断時間が短〈なるとともに固定接点 6の損耗を低減できる。実施の形態 4 7 .

次に、この発明の実施の形態 4 7を図 1 0 3について説明する。図 1 0 3は、本実施の形態の可動子 1を示す 4視図であり、可動子 1は、可動接点 2、可動ァ —ム垂直部 3、可動アーム水平部 4 a、 4 b、 4 c、および可動子アーム部の固定接点側の面を覆う絶縁物 4 1により構成され、ほぼ鈎型の形状となる。このように、可動子 1をほぼ鈎型とすることにより、筒状絶縁物 8を用いる場合においても、閉成状態の固定導体 7と可動アーム水平部 4 cとの距離を近付けることができる。

図 1 0 5は、本実施の形態の閉成状態の可動子 1、固定子 5、および筒状絶縁物 8を示す図であり、図中、電流の流れを矢印にて表している。同図より明らかなように、事故電流発生時に電磁開極力を発生する固定導体 7と可動アーム水平部 4 cをそれぞれ流れる反対方向の電流が、例えば図 1に示す L型可動子を用いる場合より一層近付き、電磁反発力が増大し、開極速度が向上する。

しかし、図 1 0 4に示すように、可動子 1の回転角 0が大き〈なると、可動子 1を鈎型にすることによりアークが可動アーム部に触れ、分流する可能性が高くなる。このようにアークが可動アームに触れると、可動アームが溶融して細〈なり開閉に耐え得る十分な機械的強度を維持できなくなるのみならず、遮断動作後半のアーク電圧が低下して、限流性能が悪化する。そこで、少な〈とも固定接点 6表面から見渡せる可動アームの可動接点 2より可動子回転中心側の部位を絶緣物 4 1にて覆う必要がある。このような可動アームへの分流は、可動子 1の回転角 0が大きくなると実施の形態 2 8で示したぼぼ L字状の可動子においても生じることがあり、上記のような可動アームの絶縁が必要となる。実施の形態 4 8 .

図 1 0 6にこの発明の実施の形態 2 1 を示す。通常、可動子 1の回転中心は機構部の開閉動作を伝える部品、例えばロータ 2 2に支持される。従って、固定子 5と可動子回転軸 1 3の距離はある値以上に小さくできない。そこで、図 1 0 6 に示すように、可動子 1の形状をほぼ S字状として、図 1 0 3に示すほぼ鈎型の可動子より屈曲部を 1つ増やせば、可動アーム水平部 4 cと固定導体 7との距離を遠ざけることなく、口一夕 2 2にて可動子回転軸 1 3を保持できるので、回転軸 1 3が固定導体 7より遠い場合でも事故電流発生時に大きな電磁開極力を得ることができる。実施の形態 4 9 .

図 1 0 7にこの発明の実施の形態 4 9を示す。同図では、閉成状態のほぼし字状の可動子 1 0 1 と、可動アーム水平部 1 0 4と対向する固定導体 1 0 7の部位が可動アーム水平部 1 0 4に近づくように曲げられた固定子 1 0 5が示されている。このように、固定導体 1 0 7側を可動ァ―厶へと近付けても実施の形態 4 3 と同様の効果がある。さらに、本実施の形態では、可動子 1 0 1がほぼ L字状となるので、実施の形態 4 7もし〈は実施の形態 4 8に示した、ほぼ鈎型可動子もしくはほぼ S字状可動子より慣性モーメントを小さくできるので、より高速開極が可能となる。実施の形態 5 0 .

実施の形態 3 7の説明で述べたように、図 7 6に示した実施の形態では、ほぼ L字状の可動子形状を用いているため、可動子側のアークスポッ卜は可動子 1 0 1の消弧板側の端面に移動し難く、遮断動作後半になっても消弧板 1 1 9に触れにくい。そのため、消弧板のアーク冷却効果を有効に利用できず、アークの熱により消弧ュニッ卜筐体内圧が高くなり、筐体割れが発生しやすい。これを防止するためには、アークを消弧板に触れさせて冷却し、素早消弧する必要がある。図 1 0 8に示す本実施の形態では、フル開極位置の可動子 1 0 1の先端部の上方に対向電極 1 4 2を設けることにより、アークスポッ卜をし字状可動子 1 0 1 の消弧板側端面に移動させ、アークを効果的に消弧板 1 1 9に触れさせている。また、本実施の形態では、筒状空間 1 1 8を囲む筒状絶縁物 1 0 8の可動子回転中心と反対側の壁高さを可動子回転中心側の壁高さより低〈なるよう、すなわち、筒状空間 1 1 8の上面を消弧板 1 1 9側に向ける構成としている。このような構成とすると、図 1 0 9に示すように、遮断動作時の筒状空間 1 1 8から可動接点が出た直後に、筒状空間 1 1 8から消弧板 1 1 9方向へと図中矢印で示すホヅトガスの流れが生じ、アークが消弧板 1 1 9に触れやすくなるので、アークを素早〈冷却、消弧することができる。

なお、図 1 0 8では、板状の対向電極 1 4 2を用いたが、図 1 1 0に示すように、一辺が可動子 1 0 1の消弧板側端面に対向するように配置されたし字状の対向電極 1 4 2を用いても、アークスポッ卜を L字状可動子 1 0 1の消弧板側端面に移動させることができる。実施の形態 5 1 .

上記実施の形態 5 0では、対向電極を用いてアークを消弧板に触れさせたが、図 1 1 1に示すように、馬蹄形の消弧板 1 1 9の切欠き部の中心位置 M 2を、筒状絶縁物 1 0 8に囲まれる筒状空間 1 1 8の可動子回転中心と反対側の端面位置 M 1より、可動子回転中心側に設けると、対向電極を用いることなくアークを消弧板 1 1 9に触れさせることが可能となる。ただし、上記切欠き部の位置 M 2が、図中に一点鎖線で示す可動子先端部が描〈軌跡と交わると消弧板 1 1 9が可動子 1の回転を妨げるので、上記切欠き部の位置 M 2は、上記一点鎖線と上記位置 M 1のと間に位置する必要がある。

また、図 1 1 1では、筒状絶縁物 1 0 8を可動子回転中心と反対側から馬蹄形コア 1 4 3にて囲んでいる。このコア 1 4 3により、比較的電流の小さい過負荷電流のァークや短絡電流遮断動作時の電流遮断直前の小電流のァークは、可動子回転中心と反対側の筒状空間 1 1 8内壁に押し付けられるので、消弧板 1 1 9に冷却されるとともに、筒状空間 1 1 8内壁から発生する蒸気によっても冷却され、確実に遮断される。実施の形態 5 2 .

次に、この発明の実施の形態 5 2を図 1 1 2にて説明する。図 1 1 2では、実施の形態 5 1 と異なり、端子部 1 1 5に直接固定子 1 0 5が接続され、可動子 1 0 1は摺動接触子 1 1 0を経由して端子 1 1 6によりリレー部と電気的に接続される。また、図 1 1 3に示す固定子 1 0 5は、特開平 6— 2 0 5 4 7号公報に開示されている従来の固定子形状を有しており、閉成状態の可動アーム水平部とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路 1 4 5 cを有している。固定子 1 5 5は、筒状絶縁物 1 0 8と一体に形成された絶縁物 1 4 6にて、固定接点 1 0 6近傍を除く少なくとも開成状態の可動接点 1 0 2から見渡せる部位を覆っている。実施の形態 5 1では、閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路として固定導体 1 0 7と導体 1 2 1が配置されたが、本実施の形態では、電路 1 4 5 cが先述の電路に相当する。さらに、電路 1 4 5 b が作る磁場も可動子 1 0 1の開極電磁力に寄与する。また、消弧室内の導体長を短くできるのでコスト ί氐減が可能であり、さらに構造が簡単となり組立性が向上する。また、絶縁距離を確保しやすい。実施の形態 5 3 .

この発明の実施の形態 5 3を、図 1 1 4、図 1 1 5に示す。図 1 1 4は、本実施の形態の固定子 1 0 5を示す図であり、図 1 1 3の固定子 1 0 5の上下方向の電路 1 4 5 bの一部を水平方向の電路 1 4 5 c ' と上下方向の電路 1 4 5 dに置き換えている。図 1 1 5は、閉成状態の可動子 1、図 1 1 4に示した固定子 1 0 5、筒状絶縁物 1 0 8、および筒状絶縁物 1 0 8と一体に成形されている固定子を覆う絶縁物 1 4 6を示した断面図であり、図中、矢印にて電流方向を示している。同図から明らかなように、図 1 1 4の固定子形状を用いることにより、可動アーム水平部 1 0 4と固定子 1 0 1の電路 1 4 5 c ' が大幅に近付き、事故電流の遮断時の電磁開極力が図 1 1 3に示す実施の形態より増大する。実施の形態 5 4 .

この発明の実施の形態 5 4を図 1 1 6に示す。また、同図の固定子形状を図 1 1 7に示す。図 1 1 7に示す固定子においても、図 1 1 3の実施の形態と同様に、閉成状態の可動アーム水平部 1 0 4とほぼ平行かつ反対方向の電流が流れる電路 1 4 5 cを有している。しかし、電路 1 4 5 e、 1 4 5 fの電流は、可動子 1 0 1の開極を妨げる方向の磁場を発生する。この開極を妨げる磁場の影響を最小限に抑えるため、固定子にスリツ卜 1 4 7を設け、電路 1 4 5 e、 1 4 5 f を可動アーム 1 0 1が回転する軌跡を含む面から左右にずれた位置に配置している。このような構成とすると、図 1 1 3の実施の形態より開極速度が遅くなり限流性能が低下するが、固定子 1 0 5の加工が簡単となるとともに材料費も低減でき、安価な限流機能を有した遮断器を実現できる。なお、図 1 1 8に示す固定子形状を用いても同様の効果がある。実施の形態 55.

図 1 1 9はこの発明の実施の形態 55に係る 3極限流装置を示す斜視図であり、内部構成が分かるように筐体 230の一部を切り取って示している。この 3極限流装置は、図 1 50に示した従来例と同様に、回路遮断器と直列接続して用いることにより、 3極限流遮断器を構成することができる。図 1 20は、図 1 1 9の 3極限流装置の閉成状態の 1極分の導体構成と筒状絶縁物 8および絶縁カバー 2 09を示す余 4視図であり、筒状絶縁物 208および絶縁カバー 209は導電部を構成する部分の形状が分かるように一部を切り取って示している。

図 1 1 9において、 201は可動子、 208は閉成時の接点対を囲む筒状絶縁物、 209は固定子を覆う絶縁カバー、 21 0は摺動接触子、 21 1は接点対に接触圧を与える付勢手段であるパネ、 21 2はパネ掛け、 21 3は可動子 201 の回転軸、 21 4は接続導体、 21 5 a、 21 5 b、 21 5 c、 2 1 6 aは端子部、 21 9は消弧板、 226は排気口、 230は絶縁物筐体である。

図 1 20において、 201は、可動接点 202と、この可動接点 202が固着されている可動アーム垂直部 203と、この可動アーム垂直部 203とほぼ直交する可動アーム水平部 204とにより構成されるほぼ L字状の可動子である。この可動子 201は、固定接点 206と、固定導体 207とにより構成される固定子 205と 1対の接触子対をなしており、可動子 201は接触圧を与える付勢手段であるパネ 21 1により固定子 205に対して付勢されている。可動子 201 は、可動子回転軸 21 3を中心に回転自在に支持されており、摺動接触子 21 0 および接続導体 21 4を介して端子部 21 5 aと電気的に接続されている。一方、固定子 205は筒状絶緣物 208と絶縁カバ一 209とによって、固定接点 20 6近傍と端子部 21 6 aとの接続部近傍を除いて覆われている。図中に示された複数の矢印は、通電時の電流経路を示しており、可動アーム水平部 204の電流と固定導体 207の電流は、ほぼ平行かつ反対方向に流れる。閉成状態の接触子対は、端子部 21 5 a, 21 6 aを結ぶ線にほぼ直交するように配置されている _c ここで、先述の実施の形態 1の説明文で図 2乃至図 4を用いて示したように、アーク式限流装置内で限流遮断動作時に発生する比較的短ギャップの大電流ァークのアーク電圧を高圧力下で効果的に上げるための条件とは、図 1 2 1に示す実験装置にて、数 c m以下の短ギャップ大電流アークの雰囲気圧 Pを変化させてァ —ク電圧変化を測定した結果を図 4のグラフに示す。図 1 2 1の実験装置では、丸棒状の電極を対向させてアークを発生させているので、電極間距離はアーク長 Lと等しくなる。図 1 2 2 ( a ) より明らかなように、アーク電流値が比較的小さい場合、アーク雰囲気圧 Pが高くなるとアーク電圧は殆どのアーク長 Lにおいて高くなる。一方、図 1 2 2 ( b ) に示すように、アーク電流値が比較的大きい場合、アーク雰囲気圧 Pが高くなつてもアーク電圧はアーク長しが比較的長い場合を除いて殆ど変化しない。

図 1 2 2に示した雰囲気圧 Pが高い場合のアーク電圧 V ( P—高）と雰囲気圧 Pが低い場合のアーク電圧 V ( P—低）との比 Rをとり、グラフ化すると図 1 2 3に示すようになる。図 1 2 3より明らかなように、アーク電流値が比較的大きい場合のアーク電圧上昇率 Rは、アーク長が長いほど高い。一方、アーク電流値が比較的大きい場合のアーク電圧上昇率 Rは、アーク長がある値以上にならないと殆ど増加しないことが分かる。以上より、短ギャップ大電流アークにおいて、アーク雰囲気圧を上げることによりアーク電圧を効果的に上げるための条件とは、 ( a ) アーク電流が比較的小さい、（b ) アーク長が長い、という 2つを同時に

/Pi t" るとめる。

短絡等の事故が発生した場合、事故発生直後から回路電流は急激に増大する。従って、上記 2つの条件を満たして高い雰囲気圧にてアーク電圧を上げて事故電流を限流するには、（ 1 ) 少な〈ともアーク発生直後（事故発生直後）に高圧雰囲気を作る、（2 ) アーク電流が比較的小さいとき（事故発生直後）にアーク長を長くする、必要がある。事故電流が増大した後では、雰囲気圧を上げてもあまり限流性能は向上しない。さらに、事故電流が増大した後の高圧雰囲気は、限流性能向上にあまり寄与しないだけでなく、筐体等の破損の原因となる。

図 1 1 9、図 1 2 0に示した限流装置では、短絡事故等の発生により通過電流が急激に増大すると、接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1 と、前述の可動ァ―厶水平部 2 0 4の電流と固定導体 2 0 7の電流による電磁反発力 F 2により、パネ 2 1 1による付勢力に杭して接点が開極し、接点間にアーク Aが発生する。この状態の接点対近傍の様子を図 1 2 4に示す。アークの発生に伴い、上記接点接触面での電流集中による電磁反発力 F 1は消滅するが、可動アーム水平部 4の電流と固定導体 2 0 7の電流による電磁反発力 F 2は引き続き可動子 2 0 1を開極方向へと回動させる。

また、図 1 2 4に示すように、アーク発生に伴い、アークの熱により筒状絶縁物 2 0 8の内面から大量の蒸気が発生し、筒状絶縁物 2 0 8に囲まれた筒状空間 2 1 8に高圧雰囲気が発生する。この筒状空間 2 1 8の高圧の発生により、可動子 2 0 1は圧力差による開極力 F pを受ける。この圧力差による開極力 F pと上記電磁力 F 2により可動子 2 0 1が高速に回動し、接点が高速開極する。この高速開極によりァ一ク長が高圧雰囲気中にて急激に伸びるのでァ一ク電圧が急速に立ち上がり、事故電流がピーク値をむかえる。

上記のように本実施の形態では、筒状絶縁物 2 0 8と自己電流による電磁開閉力を用いて高圧雰囲気と高速開極手段の併用を実現しているが、優れた限流性能を得るためには上記併用が不可欠である。図 1 2 5では、（a ) 高速開極手段を用いない場合と、（b ) 高速開極手段を用いた場合の筒状絶縁物の効果を示している。同図において、 t sは事故発生時刻、 t 0は接点開極時刻、 V 0は接点間の電極降下電圧、破線は電源電圧波形である。図 1 2 5 ( a ) は、高速開極手段を用いない場合であり、アーク電圧が電源電圧に追い付いた時刻 t 1 (筒状絶縁物有のとき）、 t 2 (筒状絶縁物無しのとき）に電流ピーク I p 1、 I p 2をそれそれむかえる。高速開極手段を用いないと、事故電流の立上りに比べアーク長さの立上りが遅いので、筒状絶縁物にて高圧雰囲気を作り出しても、アーク長が短くアーク電圧が上昇する上記条件を満たすことが難しい。従って、図 1 2 5

( a ) では、筒状絶縁物を用いても、電流ピーク I pの改善の度合い Δ Ι ρ = Ι Ρ 2 - I ρ 1は小さい。

—方、図 1 2 5 ( b ) に示す高速開極手段を用いた場合では、事故電流が大きくなる前にアーク長が十分長〈なるので、高圧雰囲気にてァ一ク電圧が上昇する上記条件を満たすことができる。アーク電圧が電源電圧に追い付いた時刻 t 1 '

(筒状絶縁物有のとき）、 t 2 ' (筒状絶緣物無しのとき）の電流ピーク I pを夫々 I p Γ 、 I p 2 ' とすると、電流ピーク I pの改善の度合い Δ I p ' = I p 2 ' 一 I p 1 ' は、高速開極手段を用いなかった場合の電流ピーク I pの改善の度合い Δ I pより劇的に大きいことが分かる。

ところで、この発明では、可動子開極直後にアーク雰囲気圧を高圧にするために固定接点 2 0 6を取り囲むように筒状絶縁物 2 0 8を配置している。接点間に発生するアークの熱により固定接点近傍に配置した絶縁物から大量の蒸気を発生させる配置は、例えば、特開平 7— 2 2 0 6 1号公報の図 1 6、図 1 7に示されている。しかし、このの先行例では、固定接点近傍に配置される絶緣物は、閉成状態の可動子を左右から挟み込む形状をしており、絶縁物から発生した蒸気は即座に閉成状態の可動子先端側および可動子回動中心側へと流れ出し、アーク雰囲気を十分高圧にすることはできない。アーク電圧を急激に立上げるには、開極初期のアークを固定接点と可動接点と筒状絶縁物に囲まれる筒状空間に閉込める必要があり、アーク電圧立ち上がり速度向上の大幅な向上には、固定接点を囲む絶縁物形状を筒状にすることが不可欠である。

図 1 2 4の状態からさらに可動子 2 0 1が回動し、最大開極位置に達した状態を図 1 2 6に示す。この状態では、可動接点 2 0 2は筒状空間 2 1 8外に位置しており、十分な大きさのアーク電圧を発生している。さらに、図 1 2 6中に矢印で示すように、筒状空間 2 1 8からアーク柱の軸方向に沿った絶縁物蒸気の流れ (白塗り矢印で示す）がアークの熱を奪ってアークを冷却するので、アーク抵抗がより高くなり、事故電流は急速に零点へと向う。従って、限流性能の指標の一つである通過エネルギーをより小さ〈できる。

また、図 1 1 9に示すように、可動子開極方向側（筒状絶縁物 2 0 8の開口部側）の筐体壁に排気口 2 2 6を設けることにより、図 1 2 6中に白塗り矢印で示した絶縁物蒸気の流れを速くでき、可動接点 2近傍の電極金属蒸気を容易に吹き飛ばすことができる。これにより電極間に電流を遮断するのに十分な絶縁回復を生じさせることも可能であり、遮断能力の低い回路遮断器を直列接続して用いても、確実に電流を遮断できる信頼性の高い限流装置を得ることができる。

また、上述のように電流ピーク後の遮断動作後半において、可動接点 2 0 2を筒状空間 2 1 8外に移動させることにより、アーク電圧の上昇に効果的に結びつかない筒状絶縁物 2 0 8からの蒸気発生を制限し、内圧が必要以上増大することを防止できる。

ところで、本実施の形態では、図 1 4 9に示した 2対の接触子をもつ従来例と異なり、 1対の接触子にて高い限流性能が得られるので、低インピーダンスの限流性能に優れた限流装置が得られ、大きな通電容量が求められる回路への適用が谷易とな ·&。

また、図 1 5 0に示した従来例のように、限流装置を回路遮断器と直接接続して用いる場合、配電盤への収納性を考慮すれば、限流装置の幅 Wは、回路遮断器の幅 Wと同等もしくは短い方がよいことは明かである。従来の 2対の接触子対を並置する構成では、このような幅 Wの制限を満たすために可動子が回動する面と平行な筐体側壁の厚さを厚くできず、短絡遮断時の内圧上昇による破損を防止するため、薄肉で強度の強い高価な絶縁材を用いて筐体を作成していた。しかし、本実施の形態では、高い限流性能を得るのに 1対の接触子しか用いないので、上記のような幅 Wの制限がある場合においても、上記筐体側壁の肉厚を厚〈できるので、安価な材料にて筐体をつ〈ることができる。逆に、本実施の形態によれば、アークによる筐体内圧の上昇が抑えられているため、筐体壁の肉厚を薄くして 2 対の接点対を用いることも可能である。実施の形態 5 6 .

次に、この発明の実施の形態 5 6を図 1 2 7について説明する。図 1 2 7は実施の形態 5 6に係る限流装置の内部構成を示す断面図であり、パネ等は図示を省略している。本実施の形態が図 1 1 9に示す実施の形態 5 5と異なるのは、端子部 2 1 5、 2 1 6が筐体 2 3 0の取り付け面（底部） 2 9 6から H ' だけ高い位置に設けられている点である。このため、本実施の形態では、可動子 2 0 1のァームと固定子 2 0 5との平行配置電路部分を確保しかつ端子部 2 1 5、 2 1 6との接続をするために、固定導体 2 0 7の下部を U字状に曲げて端子部 2 1 6に接続するとともに、可動子 2 0 1は可とう導体 2 7 2を用いこれをほぼ U字状に曲げて端子部 2 1 5に接続している。

ところで、図 1 5 0に示した従来例のように、限流装置を回路遮断器に直接連接する場合、限流装置と回路遮断器の端子部が直接係合するように限流装置の端子部を取付け面より H ' だけ高い位置に設ける必要がある。また、配電盤への収納性を考慮すれば、限流装置の高さ Hは、回路遮断器高さと同等もしくは低い方がよいことは明かである。このような外形の制限のもと、閉成状態の可動子 2 0 1 と固定子 2 0 5とに、高速開極に必要なほぼ平行かつ反対方向の電路（以下、反発電路と呼ぶ）を十分な長さ設けるためには、図 1 2 7に示すように、固定導体 7をぼぼ U字状にして固定子側の電路を取付け面 2 9 6側で折り返すと共に、可動子回転軸 2 1 3を端子部 2 1 5 , 2 1 6の高さより取付け面 2 9 6側の低い位置に設ける必要がある。

上記のような構成を用いると、上述のような外形の制限がある場合でも限流性能を得るために必要な反発電路長を得ることができる。しかし、図 1 2 7中、白塗りの矢印で示す電流成分が発生する磁界が可動子の高速開極を妨げるよう作用するので、実施の形態 5 5と同じ反発電路長の場合、実施の形態 5 5より開極速度が低下する。そこで、上記高さ Hおよび端子部高さ H ' の制限下において、実施の形態 5 5より可動子の開極速度をさらに高めたのが次の実施の形態 5 7である o 実施の形態 5 7 .

本発明の実施の形態 5 7を図 1 2 8に示す。図 1 2 8は実施の形態 5 7の限流装置の内部構成を示す断面図であり、パネ等は図示を省略している。本実施の形態では、実施の形態 5 6と異なり、可動子 2 0 1は可とう導体 2 7 2にて遠い側、すなわち固定子 2 0 5の背後に設けられた端子部 2 1 6に、また、固定子 2 0 5 は固定導体 2 0 7を延長して遠い側、すなわち可動子 2 0 1の背後に設けられた端子部 2 1 5にそれぞれ電気的に接続されている。固定接点 2 0 6と端子部 2 1 5を電気的に接続する固定導体 2 0 7は、電路 2 0 7 a、 2 0 7 b , 2 0 7 cで構成されている。 2 0 7 aは反発電路を形成する電路、 2 0 7 bは一端が電路 2 0 7 aに接続され、閉成状態の可動子 2 0 1の可動アームと直交して可動子 2 0 1の下方に配置される電路、 2 0 7 cは電路 2 0 7 bの他端と端子部 2 1 5を結ぶ電路である。ここで、閉成状態の接触子対の反発電路部は、端子部 2 1 5 . 2 1 6を結ぶ線にぼぼ直交するように配置されており、可動子先端部に対向する位置に複数の馬蹄形の消弧板 2 1 9が設けられている。また、固定子 2 0 5の固定接点 2 0 6が固着されている端部側の固定導体は上方へと延長されており、延長された導体 2 3 8に絶縁物カバ一 2 0 9 aから消弧板 2 1 9側に露出するアークランナー 2 3 4が設けられている。

上記のような電路配置では、閉成状態において、固定導体 7を流れる電流がつ <る全ての磁界が可動子 2 0 1を開極させる方向に作用するので、短絡遮断時には可動子 2 0 1がより高速開極する。従って、上記電路構成を、高圧雰囲気を発生させる手段である筒状絶縁物 8と併用することによりアーク電圧の立上りを大幅に改善でき、限流性能が一層向上する。

ところで、本発明では、短絡遮断時に筒状絶緣物 2 0 8内にてアークを発生させるため、固定接点 2 0 6側のアークスポッ卜が筒状絶縁物 2 0 8の内径にて制限され、電流密度が上昇する。これにより固定接点 2 0 6の損耗が大きくなる場合があり、可能な限流動作回数が制限される。しかし、本実施の形態 5 7では、前述のように、固定接点 2 0 6の上方にアーク Aが転流するァ一クランナ一2 3 4が設けられており、図 1 2 9に示すように、可動子 2 0 1が回動して可動接点 2 0 2が筒状空間 2 1 8外に移動した限流動作後半において、可動接点 2 0 2側のアーク噴き出し方向は固定接点 2 0 6から消弧板 2 1 9側へと向きを変える。また、アークは固定導体 2 0 7 a、 2 0 7 b、 2 0 7 cおよび可動子 2 0 1を流れる電流により、消弧板 2 1 9方向へ電磁力を受ける。これらのアーク駆動力により、固定子 2 0 5側のアークスポットは、固定接点 2 0 6からアークランナー 2 3 4へと移動する。従って、固定接点 2 0 6および筒状絶縁物 2 0 8の消耗が抑えられ、繰返し使用可能な耐久性に優れた限流装置が得られる。

さらに、図 1 2 9に示すように、ァ一クがアークランナ一 2 3 4に転流することによりアークが消弧板 2 1 9により強く触れ、アークの熱が消弧板 2 1 9の蒸発潜熱により奪われアーク温度が低下するので、遮断動作後半の筐体内圧上昇を低減できる。一般に配線用遮断器で用いられるモールド材の衝撃応力に対する機械強度は、静的応力に対する機械強度より大きい。従って、遮断動作後半における筐体内圧の低下は、モールド材で作成された筐体の割れを防止する効果がある前述のように、アークランナー 2 3 4に固定接点 2 0 6側のアークスポッ卜を転流させることにより固定接点 2 0 6の消耗を低減できるが、ァ一クランナ一 2 3 4にアークが転流した瞬間に固定接点 2 0 6近傍のアークが筒状空間 2 1 8外へと移動し、筒状空間 2 1 8の高圧雰囲気にて高められていたアーク電圧が低下する。このアーク電圧の低下が電流ピーク以前に生じると、電流ピークが大幅に増大し、限流性能が大幅に低下する。また、たとえ上記アーク電圧の低下が電流ピーク以後に生じても、限流動作後半の電流の減少速度が低下して遮断時間が長くなり、通過エネルギーが大き〈なることがある。このような問題を解決したのが、次の実施の形態 5 8である。実施の形態 5 8 .

本発明の実施の形態 5 8を図 1 3 0に示す。図 1 3 0に示す実施の形態 5 8では、アークランナー 2 3 4の周りの絶縁カバ一 2 0 9 aを筒状にして、ァ一クランナ一筒状空間 2 3 9を形成している。このようにすると、可動子 2 0 1が回動して可動接点 2 0 2が筒状空間 2 1 8から出ても、すぐには固定接点側ァ一クスポッ卜がアークランナー 2 3 4へと転流せず、筒状空間 2 1 8内での高圧雰囲気を利用したアーク電圧上昇を有効に利用でき、電流ピークを小さ〈抑えることができる。また、ァ一クがアークランナ一 2 3 4に転流した後も、ァ一クランナ一 2 3 4が筒状の絶縁カバー 2 0 9 aに囲まれたァ一クランナ一筒状空間 2 3 9内にあるため、アーク電圧が低下することがなく、遮断時間を短縮でき、通過エネルギ一の低減につながる。実施の形態 5 9 .

本発明では、例えば図 1 2 0に示すように、筒状絶縁物 2 0 8内で開極初期にアークを発生させるために可動子 2 0 1の先端部はほぼ L字状の形状になされている。そのため、可動子 2 0 1側のアークスポッ卜は可動接点 2 0 2から可動子 2 0 1の消弧板側の端面に移動し難いので、遮断動作後半になっても可動子側ァ —ク噴き出し方向が消弧板方向へ向かず、アークが消弧板 2 1 9に触れにくい。よって、消弧板 2 1 9のァ―ク冷却効果を有効に利用できず、限流動作後半において、アーク電圧上昇に結びつかない不必要な筐体内圧上昇をまねく場合があるそこで、本実施の形態 5 9では、図 1 3 1に示すように、一端が接続導体 2 1 4に電気的に接続され、他端が消弧板 2 1 9側へと延びる、可動子 2 1 とほぼ同電位の、転流電極 2 3 7を可動子 2 0 1の背後に設け、可動接点 2 0 2側のァ— クスポッ卜が転流電極 2 3 7に転流して消弧板 2 1 9方向へと移動するように構成している。また、実施の形態 5 7、実施の形態 5 8と同様に、固定子 2 0 5側もアークスポヅ卜がアークランナーにより消弧板 2 1 9側へと転流する構成としており、アークは消弧板 2 1 9により確実に分断、冷却される。従って、限流動作後半における不必要な筐体内圧上昇を防止できる。実施の形態 6 0 .

前述のように、本発明では、可動子先端部はほぼし字状の形状となっているため、可動子 2 0 1側のアークスポヅ卜は可動子 2 0 1の消弧板側の端面に移動し難い。従って、可動子側のアークスポッ卜近傍の電流は、可動接点 2 0 2に集中し、可動接点 2 0 2の消耗が大きくなりやすい。そこで、本実施の形態 6 0では、図 1 3 2に示すように、転流電極 2 3 7 aに開成状態の可動子 2 0 1の先端部が入り込むスリツ卜 2 4 7を設け、図 1 3 1に示す棒状転流電極 2 3 7と比較して、可動接点側アークスポッ卜を限流動作中の比較的早い時期に確実に転流電極 2 3 7 aに転流させる構成としている。

転流電極 2 3 7 aに転流したアークは、消弧板 2 1 9の吸引作用と固定子 2 0 5および転流電極 2 3 7 aを流れる電流による電磁駆動力により転流電極 2 3 7 a先端部へと駆動されてアーク長が急速に伸び、アーク電圧が上昇する。このような比較的早い時点での可動子 2 0 1から転流電極 2 3 7 aへの転流により、可動接点 2 0 2の損耗は実施の形態 5 9のものより大幅に低減でき、限流装置の耐久性が向上する。実施の形態 6 1 .

本発明の実施の形態 6 1を図 1 3 3に示す。図 1 3 3は、固定子 5の固定接点 6側端部近傍と可動子 2 0 1の先端部と消弧板 2 1 9とを示す部分断面図であり、可動子 2 0 1は、開極動作途中の位置にある。その他は図示してないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。図 1 3 3に示した筒状絶縁物 2 0 8は、筒状空間 2 1 8の開放端側に向かって広がるような形状になされ、可動子回転中心（回転軸 2 1 3、図示せず）から遠い側の筒状絶縁物壁がラッパ状に広がるように構成されている。この筒状絶縁物 2 0 8の形状により、筒状空間 2 1 8内で発生した高圧蒸気の流れが、図中の矢印で示すように、消弧板 2 1 9側へと流れるので、接点間のアークがこの蒸気流により消弧板 2 1 9へと引き伸ばされる。

このアークを蒸気流で消弧板 2 1 9へと導〈作用は、図で示すように、可動子回転中心から遠い側の筒状絶縁物壁の高さを可動子回転中心に近い側の壁高さより低くすることにより強化される。このように、消弧板 2 1 9によるアーク冷却効果を有効に利用できる構成とすれば、ァ―クの熱により消弧ュニッ卜筐体内圧が高くなることを防止でき、筐体の機械的強度を下げることができるので、コス卜低減につながる。実施の形態 6 2 .

本発明の実施の形態 6 2を図 1 3 4に示す。図 1 3 4は、筒状絶縁物 2 0 8と固定子 2 0 5の固定接点側の端部を示す部分断面図であり、筒状絶縁物 2 0 8は、筒内面を形成する絶縁物 2 0 8 aとその周りの絶縁物 2 0 8 bとにより構成される。絶縁物 2 0 8 aは、アークに暴露されると即座に大量の蒸気を発生する性質を有する材料、例えば、ガラス繊維などの強化材を少量しかもし〈はまったく含まない樹脂材にて成形され、絶縁物 2 0 8 bは、機械的強度に優れた強化樹脂もし〈はセラミックにて成形される。

このような構成にすると、筒状空間 2 1 8で発生する高圧力に機械的に耐えられない材料を筒内面の材料として用いることができるので、筒状絶緣物 2 0 8として機械的特性に関係な〈大量の蒸気を発生する物質を適用でき、開極初期の筒状空間 2 1 8内の圧力上昇速度を高めることができ、アーク電圧が急激に立ち上がるので、限流性能が向上する。実施の形態 6 3 .

本発明の実施の形態 6 3を図 1 3 5に示す。図 1 3 5は、筒状絶縁物 2 0 8と固定子 2 0 5の固定接点側の端部と可動子 2 0 1の可動接点側先端部を示す部分断面図であり、図中、可動子 2 0 1の回動中心より最も遠い部位が開極動作により描く軌跡を破線にて表している。筒状絶縁物 2 0 8の、可動子先端部に対向する面は、この破線に一定の間隙を持つように形成される。

一般に、可動子 2 0 1の回転中心は接点接触面より上方（固定子から遠い側）に設けられるので、可動子 2 0 1の軌跡は固定接点位置より可動子回転中心より遠い側へと膨らむ。そのため、もし筒状絶縁物 2 0 8の可動子先端部に対向する面を垂直とすると、上記面を固定接点 2 0 6から離れた位置に配置する必要があり、筒状絶縁物 2 0 8に囲まれる筒状空間 2 1 8の容積が大き〈なる。そのため、十分高い高圧雰囲気をつくるのに時間がかかる場合がある。そこで、上記可動子先端部の軌跡に沿って筒状絶縁物 2 0 8の内面を形成すれば、同一開極距離における筒状空間 2 1 8の容積を小さくでき、上記空間の圧力上昇速度を高められ、アーク電圧が急激に立ち上がるので、限流性能が向上する。実施の形態 6 4 .

本発明の実施の形態 6 4を図 1 3 6に示す。図 1 3 6は、筒状絶縁物 2 0 8と固定子 2 0 5の固定接点側の端部と可動子 2 0 1の可動接点側先端部を示す部分断面図であり、固定子 2 0 5の端部の固定接点 2 0 6の周りを、筒状絶縁物 2 0 8の筒内面側に張出した絶縁部位 2 0 8 cにて覆っている。その他は図示してないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。

筒状絶縁物 2 0 8に囲まれる筒状空間 2 1 8は、一般に、可動子 2 0 1の開閉動作時の軌跡やブレを考慮して固定接点 2 0 6の接触面より大きな断面を有する _c そのため、絶縁部位 2 0 8 cを設けない場合、可動子 2 0 1側から固定接点 2 0 6の接触面を見ると、固定接点 2 0 6の周りに固定導体 2 0 7の一部が露出して見える。遮断動作時にアークが発生すると、固定接点側のアークスポッ卜はこの露出部まで広がる。これに対して、絶縁部位 2 0 8 cがあると、固定子側のァ一クスポッ卜は固定接点 2 0 6の面積による制限を受け、絶縁部位 2 0 8 cが無い場合より固定接点近傍のアーク佳が絞られ、アーク電圧が上昇する。また、絶縁部位 2 0 8 cから発生する絶縁物蒸気の分だけ蒸気発生量が増え、十分な高圧雰囲気を素早く形成できるので、限流性能が向上する。実施の形態 6 5 .

本発明の実施の形態 6 5を図 1 3 7に示す。図 1 3 7は、筒状絶縁物 2 0 8と固定子 2 0 5の固定接点側の端部と可動子 2 0 1の可動接点側先端部を示す部分断面図であり、筒状空間 2 1 8を囲む筒状絶縁物 2 0 8の壁の内、可動子回転中心に近い側の壁高さを可動子回転中心から遠い側の壁高さより低くしている。その他は図示してないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。遮断動作時に接点間に発生するアークには、固定導体 2 0 7および可動アーム水平部 2 0 4を流れる電流により、可動子回動中心と反対側に電磁駆動力が発生する。従って、筒状空間 2 1 8内にあるアークは可動子回転中心から遠い側の壁により強〈触れる。また、可動子 2 0 1を高速開極するためには、可動子 2 0 1 の慣性モーメントを小さくした方が有利であるが、筒状絶縁物 2 0 8の筒高さにより決まる可動アーム垂直部 2 0 3が長〈なると、可動子慣性モーメントは増加する。そこで、図 1 3 7に示すように、筒状絶縁物 2 0 8の可動子回転中心に近い側の壁高さを、可動子回転中心から遠い側の壁高さより低〈することにより、可動アーム垂直部 2 0 3の長さを短くして慣性モーメントを低減し、かつ、十分な筒状絶縁物蒸気を発生させて十分な高圧雰囲気を作ることができ、限流性能をより向上させることができる。実施の形態 6 6 .

次に、本発明の実施の形態 6 6を図 1 3 8に示す。図 1 3 8は、本実施の形態の可動子 2 0 1を示す斜視図であり、可動子 2 0 1は、可動接点 2 0 2、可動ァーム垂直部 2 0 3、部位 2 0 4 c、 2 0 4 d、 2 0 4 eにて成る可動アーム水平部 2 0 4、および、可動子アーム部の固定接点側の面を覆う絶縁物 2 4 1により構成され、ほぼ鉤型の形状となる。このように、可動子 2 0 1をほぼ鈎型とすることにより、筒状絶縁物を用いる場合においても、閉成状態の固定導体と可動ァーム水平部 2 0 4 eとの距離を近付けることができる。なお、その他は図示しないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。

図 1 3 9は、本実施の形態の閉成状態の可動子 2 0 1、固定子 2 0 5、および筒状絶緣物 2 0 8を示す図であり、図中、電流の流れを矢印にて表している。同図より明らかなように、事故電流発生時に電磁開極力を発生する固定導体 2 0 7 と可動アーム水平部 2 0 4 eをそれぞれ流れる反対方向の電流が、例えば図 1 2 0に示す L型可動子を用いる場合より一層近付き、電磁反発力が増大し、開極速度が向上する。

しかし、図 1 4 0に示すように、可動子 2 0 1の開成状態の回転角 0が大きくなると、可動子 2 0 1 を鉤型にすることによりアークが可動アーム部に触れ、分流する可能性が高くなる。このようにアークが可動アームに触れると、可動ァー厶が溶融して細くなり開閉に耐えうる十分な機械的強度を維持できなくなるのみならず、遮断動作後半のアーク電圧が低下して、限流性能が悪化する。そこで、少なくとも固定接点 2 0 6表面から見渡せる可動アームの可動接点より可動子回動中心側の部位を絶縁物 2 4 1にて覆う必要がある。このような可動アームへの分流は、可動子 2 0 1の回転角 0が大き〈なると実施の形態 5 5で示したほぼ L 字状の可動子においても生じることがあり、上記のような可動アームの絶縁が必要となる。実施の形態 6 7 .

図 1 4 1に本発明の実施の形態 6 7を示す。通常、可動子 2 0 1の回転中心近傍には、可動子を回転自在に、かつ電気的に接続する部品が配置される。例えば、図 1 2 0に示した実施の形態では、摺動接触子 2 1 0が配置されている。また、図 1 2 0に示すように、ひねりパネ 2 1 1にて接圧を発生する場合、可動子回転中心近傍にはパネが配置される。従って、固定子 2 0 5と可動子回転軸 2 1 3の距離は、ある値以上に小さくできない。

そこで、図 1 4 1に示すように、可動子 2 0 1の形状をぼぼ S字状に屈曲して、図 1 3 9に示すほぼ鉤型の可動子より屈曲部を 1つ増やせば、可動アーム水平部 2 0 4 eと固定導体 2 0 7との距離を遠ざけることなく、上記摺動接触部およびひねりパネ等を配置できるので、回転軸 2 1 3が固定導体 2 0 7より離れている場合でも事故電流発生時に大きな電磁開極力を得ることができる。なお、その他は図示してないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。実施の形態 6 8 .

図 1 4 2に本発明の実施の形態 6 8を示す。同図では、閉成状態のほぼ L字状の可動子 2 0 1 と、可動アーム水平部 2 0 4と対向する固定導体 2 0 7の部位が可動ァ―厶水平部 2 0 4に近づくように曲げられた固定子 2 0 5が示されている _c なお、その他は図示してないが、図 1 1 9に示した実施形態と基本的に同一構成である。このように、固定導体側を可動アーム 2 0 4へと近付けても実施の形態 6 7と同様な効果がある。さらに、本例では、可動子 2 0 1がほぼ L字状となるので、実施の形態 6 6もし〈は実施の形態 6 7に示したぼぼ鉤型の可動子もしくはほぼ S字状の可動子より慣性モ一メン卜を小さ〈できるので、より高速開極が可能となる。実施の形態 6 9 .

実施の形態 5 5では、 1対の接触子対を有する限流装置を示したが、従来例の図 1 5 2および 1 5 3に示すような 2対の接触子対を有する導体配置にて、両可動子先端部をぼぼし字状とし、両固定接点の周りに図 2で示したような筒状絶縁物を配置し、限流動作時に筒状空間内にて 2つの直列アークを発生させれば、より限流性能が向上する。これにより回路に直列接続された電磁開閉器を保護する能力が高まるので、電磁開閉器の耐溶着性を下げることができ、配電系統全体としてコス卜を ί氐減することができる。

なお、実施の形態 5 5乃至実施の形態 6 9に示した限流装置を、この限流装置にて小さく絞られた電流を遮断する能力を有する回路遮断器の長手方向に連接することにより、限流性能に優れた回路遮断器が得られる。このとき、図 1 5 0、 1 5 1に示した従来例と同様に、限流装置の幅寸法および高さ寸法を上記回路遮断器と同一以下とすれば、配電盤への収納性が向上する。実施の形態 7 0 .

この発明の実施の形態 7 0を図 1 4 3乃至図 1 4 5に示す。図 1 4 3は、筒状絶縁物 2 2 5の形状および固定子 2 0 5に延接された延長導体 2 9 2にて構成されるァ一クランナ 2 7 9を除き、基本的に図 3 8に示した実施の形態 1 6と同様である。図 1 4 3の筒状絶緣物 2 2 5の筒断面は、実施の形態 1 6と果なり、端子部 2 1 5側に広がった形状をしている。また、固定子 5の固定接点側瑞部には、端子部 2 1 5側へとのびるァ一クランナ 7 9が設けられている。

ところで、例えば、図 3 8に示した実施の形態 1 6のように、筒状絶縁物 2 2 5の筒断面を固定接点 2 0 6と略同じとすると、短絡電流近断時には、接点間にアーク発生した時の筒状空間内の圧力の上昇が大きいので、アーク電圧が急速に立ち上がり、優れた限流性能が得られる。この優れた限流性能により、遮断器の通過エネルギーが小さくなるので、接点対や消孤板の損耗が従来より減る。しかし、回路電圧が比較的高い回路では、アーク電圧による限流作用が顕著に現れ難いことがある。このような場合、遮断器を通過するエネルギーをアーク電圧にて小さく押さえられず、接点対や消孤板の損耗が大きくなり、遮断後の再通電ゃ繰り返し遮断ができないことがある。特に、図 3 8に示した実施の形態 1 6のように、筒断面積が比較的小さい筒状絶縁物を用いると、固定子側アークスポッ卜が高圧雰囲気中で常に固定接点上にあり、事故電流を充分絞り込めないと固定接点の損耗が劇的に増加する。また、固定子側ァ一クランナが常に固定子上にあると、定格電流遮断等の比較的小電流の多頻度遮断においても固定接点の消耗が大きく、回路遮断器の通電開閉寿命が制限されることがある。

そこで、本実施の形態では、筒状絶縁物 2 2 5の筒状空間を端子部 2 1 5側へと広げ、且つ、固定接点 2 0 6のアークスポッ卜が移動するァ一クランナ 2 7 9 を設けている。このような構成とすると、図 1 4 4に示すように、開極直後に発生したアークは、電路 2 8 6 bおよび 2 8 6 cの電流による電磁駆動力と、同図中黒矢印で示す筒状絶縁物の可動子回転中心 2 1 3側の筒壁面から発生する蒸気流の力とにより、端子部 2 1 5側へと素早く押し出されるので、先述の固定接点 2 0 6の損耗が押さえられる。さらに、図 1 4 5に示すように、開極距離がある程度大き〈なると、固定子側アークスポッ卜がァ一クランナ 2 7 9の先端部に移動するのでアークが馬蹄形の鉄製消孤板 2 1 9に触れやすくなる。そのため、ァーク温度が低下し、筐体内圧の上昇が押さえられる。また、比較的小電流の多頻度の通電開閉にともなう筒状絶縁物の筒壁面の炭化や変質にともなう沿面抵抗の iS下が発生した場合でも、消孤板にアークが十分引き込まれるので、消孤板による消孤作用にて電流を遮断することができ、遮断の信頼性が向上する。

図 1 4 3乃至図 1 4 5では、略 J字状の固定子形状を示したが、図 5 9、 1 1 4、 4 4、 4 8に示した固定子の固定接点側端部にアークランナを追加し、前記アークランナ側に広がった筒状絶縁物と組み合わせることにより、同様の効果が得られる。特に、固定接点近傍の可動子回転中心側にアークと反対方向の電流成分を有する電流が流れる電路 2 8 6 dが設けられている図 4 0、 4 4、 4 8では、電路 2 8 6 dの電流によるアークへの電磁駆動力が強く、開極直後の早い時点でアークがアークランナヘと移動するので、接点消耗改善効果がより大きい。

ところで、このように筒断面積を大きくすると、筒状空間の内圧上昇が遅くなり、図 3 8に示した比較的小さな筒状断面を有する筒状絶縁物を用いた場合と比較すると、開極直後のアーク電圧の上昇速度が低下する。しかし、従来の可動子の左右に絶縁物を配置し、この絶縁物からの冷却蒸気を利用してアーク電圧を上昇させる手法と比較すれば、開極初期においては、アークが可動子回転中心側の筒壁面にふれ、アークがアークランナに移動後は、端子部 2 1 5側の筒壁面に押し付けられるので、筒状空間内圧は従来より高くなり、アーク電圧の上昇速度も従来と比較すれば速くなる。また、図 1 4 3に示すように、両接触子対は消孤ュニッ卜筐体本体 2 3 6、消孤ュニッ卜筐体蓋 2 3 7 (図示せず）内にあり、筒状空間 2 2 6で発生したアークにより圧力上昇は直ちに外部へと排出されず、前記筐体 2 3 6、 2 3 7内の内圧を上昇させる。従って、筒状絶縁物を樹脂等の比較的分解温度の低い絶縁物にて構成して筒状絶縁物より充分な蒸気を発生させれば、アーク電圧を上昇させて限流性能を向上させるのに十分な圧力上昇を得ることができる。実施の形態 7 1 . この発明の実施の形態 7 1を図 1 4 6に示す。本実施の形態は、図 1 4 6に示した消孤板 2 1 9 aを除いて基本的に実施の形態 7 0と同様である。図 1 4 6は、事故電流遮断動作中の開極距離がある程度大きくなった時点の接点対近傍の状態を示している。図 1 4 6に示すように、開極距離がある程度大きくなる電流ピーク以降の遮断動作後半において、固定子側アークスポッ卜はアークランナ 2 7 9 の先端部に移動する。このとき筒状空間内の端子部 2 1 5側に消孤板 2 1 9 aを設けておくと、アークが筒状空間内の消孤板にふれてアーク温度が低下し、筐体内圧の上昇が押さえられる。従って、筐体に求められる機械的強度を低〈でき、筐体が安価となる。

以上のように、この発明によれば、 1つの消弧装置にて優れた限流機能を有する低コス卜な限流装置を得ることができるとともに、限流性能に優れかつインピ一ダンスが小さく、接点開閉方向の寸法が小さ〈できる。

また、限流性能向上に効果的に結びつかない遮断時の筐体内圧上昇を抑え筐体に必要とされる強度を低減可能な限流機能を有する限流装置を得ることができる c また、筐体の両側面に設けられた端子部の高さ位置にかかわらず、電磁反発力を発生するような可動子、固定子の電路配置としているため、高速開極が可能となる。

また、アークランナーや転流電極を設けることにより接点消耗を減じ、繰り返しの使用にも耐える信頼性の高し、限流装置を得ることができる。

また、筐体の反対側面に設けられたそれぞれの端子部の高さを回路遮断器の端子位置と合わせて端子同士を直結することにより、回路遮断器と一体に連接して限流遮断器を得ることが容易である。

更に、この発明によれば、 1つの消弧装置にて優れた限流機能と遮断機能を有する低コス卜な回路遮断器を得ることができるとともに、限流性能に優れかつィンピ一ダンスが小さく、接点開閉方向の寸法が小さく、また、限流性能向上に効果的に結びつかない遮断時の筐体内圧上昇を抑え筐体に必要とされる強度を低減可能な限流機能を有する回路遮断器を得ることができる。

また、可動子の開閉動作が筒状絶縁物に妨げられることがなく、限流性能に優れ、かつ開閉の信頼性の高い限流機能を有する遮断器が得られる。また、筒状絶縁物が可動子の閉極を妨げないように可動子回転中心側の絶縁壁の高さを低くしても、アーク電圧を上昇させるのに十分な高圧雰囲気が発生し、優れた限流性能が得られる。

また、アークが消弧板に触れやすくなり、電流を確実に遮断できる信頼性の高し、限流機能を有する遮断器が得られる。

また、非常に大きな電磁開極力が得られ、開極速度が大幅に向上して限流性能

Iこ優れた限流機能を有する遮断器が得られる。

また、確実に電流を遮断でき、絶縁破壊に起因する再点弧が生じにくい信頼性の高い限流機能を有する回路遮断器が得られる。

また、遮断動作後半に固定接点の周りを筒状に取り囲む絶縁物から露出するァ —クランナ一先端部に固定接点側のアークスポッ卜が転流し、アークが消弧板に触れやすくなり、アークが確実に冷却、消弧され、電流を確実に遮断できる信頼性の高い限流機能を有する回路遮断器が得られる。

また、アーク消弧時に蓄圧空間内に蓄積した圧力による排気口へと流れる高速の気流が生じ、接点間の金属蒸気等の導電率の高いホッ卜ガスを吹き飛ばし、電極間の絶縁を急速に回復させるので、確実に電流を遮断でき、絶縁破壊に起因する再点弧が生じに <い信頼性の高い限流機能を有する回路遮断器が得られる。また、電流遮断動作中に可動アームがアークにより溶融することがなく、可動子の機械強度の低下を防ぐことができる。

なおまた、この発明によれば、閉成状態において可動接点と固定接点を筒状絶縁物による筒状空間内に配置し、開成状態においては可動接点が筒状空間外に成るよう配置したため、アーク発生初期の雰囲気圧が高められ、少ない部品点数の簡単な構成で遮断性能を向上させ、不必要な筐体内圧の上昇を抑えることができる。

また、筒状絶縁物の筒状空間の形状、材質をいろいろに変えることにより、ァ —クの消弧板への誘導を確実にしてアーク冷却効果を有効に利用でき、また、ァークによる蒸気発生を容易にして、筒状空間内の圧力の立上り速度を高め、ァーク電圧を急速に立ち上がらせることにより、筐体内圧が高くなることを防止できる効果がある。また、筐体の両側面に設けられた端子部の高さ位置にかかわらず、電磁反発力を発生するような可動子、固定子の電路配置としているため、高速開極が可能となる。

また、アークランナーや転流電極を設けることにより接点消耗を減じ、繰り返しの使用にも耐える信頼性の高い限流装置を得ることができる。

また、筐体の反対側面に設けられたそれぞれの端子部の高さを回路遮断器の端子位置と合わせて端子同士を直結することにより、回路遮断器と一体に連接して限流遮断器を得ることが容易である。産業上の利用可能性

本発明にかかる限流装置およびそれを用し、て限流機能を持つ回路遮断器は、回路を短絡電流等の大事故電流から保護する装置として有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 各々一端部に接点を有し一対の接触子対を形成する第 1、第 2の接触子、上記接触子対に接触圧を与える手段、閉成状態の上記接点の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を備え、上記第 1、第 2の接触子のうち少なくとも一方の接触子を他端部にて回転自在に支持し、接点の閉成状態においては、上記第 1、第 2の接触子に互いにほぼ対向して逆方向の電流が流れる電路が形成され、かつ、上記第 1、第 2の接触子の接点を有する一端部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、接点の開成状態においては、上記回転自在に支持された接触子のうち少なくともいずれか一方の接点が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする限流装置。

2 . 可動接点と可動アームとからなり可動子回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と上記可動アームにほぼ対向する固定導体とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物、および、上記接点対に接触圧を与える接圧パネを備え、上記可動アームは可動アーム水平部と可動アーム垂直部にてほぼ L字状に形成され、接点の閉成状態においては、上記可動アーム水平部が上記固定導体とほぼ平行かつ逆方向の電流が流れるように配置され、かつ、上記可動接点を有する可動子先端部および上記固定接点を有する固定子先端部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、接点の開成状態においては、上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする請求項 1記載の限流装置。

3 . 導体をほぼ U字状に曲げてその一端を可動子回転軸から遠い側の端子部に接続するとともに、その U字形状の他端の内側に固定接点を設けて可動子に対する固定子となし、かつ、上記固定子の固定接点が設けられている 1片が閉成状態の可動アーム水平部にほぼ対向する固定導体を形成し、上記固定子には、可動子の回転軌跡と交差する部位に可動子の開閉を許すスリツ卜を設け、また、可動子の開成時に可動接点から見渡せる固定子の固定接点以外の部位を絶縁物で覆ったことを特徴とする請求項 2記載の限流装置。

4 . 可動子回転軸より遠い側の端子部に接続された導体からなる固定子に、可動子接点と接点対をなす固定接点を有し、かつ、可動子の可動アーム水平部に対向して可動アームに流れる電流と逆方向の電流が流れる固定導体を形成するとともに、この固定導体の両側に配置され端子部から固定導体に電流を導く電路上に磁性体コアを配置したことを特徴とする請求項 2記載の限流装置。

5 . 固定導体を、固定接点よりも可動アーム水平部により近づくように屈曲させたことを特徴とする請求項 4記載の限流装置。

6 . 可動接点と可動アームとからなり可動子回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす反発接点と上記可動アームにほぼ対向する反発アームとからなり反発子回転軸を中心として回転する反発子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶緑物、上記接点対に接触圧を発生させる接圧パネ、および主たる開口部が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間に連通して形成され、上記反発子を収納する蓄圧空間を備え、上記反発ァ一厶は反発ァ一厶水平部と反発アーム垂直部とによりほぼ L字状に形成され、閉成状態においては、上記反発アーム水平部が上記可動アームの一部とほぼ平行で反対方向の電流が流れるように配置され、かつ、上記可動接点を有する可動子先端部および上記反発接点を有する反発子先端部が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては、上記可動子先端部が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする請求項 1記載の限流装置。

7 . 反発子に電流を供給する電路を上記反発子の反可動子側に設け、上記電路の少なくとも反発子先端部と対向する部位に反発子開極軌跡を含む面に沿って反発子の幅とほぼ同幅のスリッ卜を設けたことを特徴とする請求項 6記載の限流装

8 . 反発子に電流を供給する電路を反発子の開極軌跡を含む面と交差して配置し、上記電路には反発子もし〈可動子の開閉動作を許すスリツ卜を設け、上記電路を、反発アーム水平部よりも可動アームに近い位置に配置し、かつ、上記反発アーム水平部とほぼ平行かつ逆方向の電流が流れるよう構成したことを特徴とする請求項 6記載の限流装置。

9 . 絶縁物筐体内に収納され、可動接点と、ほぼ L字状の可動アームとからなり、回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と、閉成時に上記可動アームの一部とはぼ平行に配置され、かつ可動アームと反対方向に電流が流れる電路とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状空間で取り囲む筒状絶縁物、上記接点対に接触圧を与える付勢手段、上記可動子の先端と対向する位置に配設された消弧板、および上記絶縁物筐体の反対側面に設けられそれぞれ上記可動子および固定子に接続されている端子部を備え、上記固定子は上記両端子部を結ぶ線に対してほぼ垂直に配置され、閉成状態においては上記接点対が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする請求項 1記載の限流

1 0 . 端子部は絶縁物筐体の底面より高い位置に設けられ、可動子および固定子は、互いに平行する電路から屈曲する電路を経てそれそれ可動子および固定子から遠し、側の端子部に接続されるよう構成したことを特徴とする請求項 9記載の

RR ^ ε ι4。

1 1 . 可動子と固定子の接点対が 2組設けられ、これら接点対は電気的に直列に接続され、かつ相互に隔壁で隔てられていることを特徴とする請求項 9記載の

1 2 . 閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物の、可動子回転軸と反対側の壁の高さを、可動子回転軸側の壁の高さより高くしたことを特徴とする請求項 2、請求項 6、および請求項 9のいずれか一項記載の限流装置。

1 3 . 可動子、固定子もし〈は反発子、および閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を筐体に収納し、上記筐体の可動接点からみて可動子回転軸と反対側の面に排気口を設け、上記排気口は、面積が上記筐体の上記排気口を含む面の半分以下の面積で、かつ、開成状態の可動接点に近接する位置に配置されていることを特徴とする請求項 2、請求項 6、および請求項 9のいずれか一項記載の限流装置。

1 4 . 可動子の先端と対向する位置に配置された消弧板と、固定子への通電導体に延設されたアークランナーとを有し、このアークランナーの端部を筒状絶縁物の可動子回転軸と反対側の部位から消弧板側に露出させたことを特徴とする請求項 2または請求項 9記載の限流装置。

1 5 . 可動子と対向し可動子と逆向きの電流が流れる固定導体の部位を、可動子に近接するように屈曲させたことを特徴とする請求項 2または請求項 9記載の

1 6 . 可動子への通電導体に接続され、先端部が消弧板近傍に達する転流電極を閉成状態の可動子の背後に設けたことを特徴とする請求項 2または請求項 9記載の限流装置。

1 7 . 可動接点と可動アームとからなり可動子回動軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と上記可動アームにほぼ対向する固定導体とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物、および上記接点対に接触圧を与えるパネを備え、閉成状態において上記接点対が上記筒状絶縁物が囲む筒状空間内に位置し、開成状態において上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする限流機能を有する回路遮断器。

1 8 . 可動アームは、可動アーム水平部と可動アーム垂直部にてほぼ L字状に形成され、閉成状態において可動アーム水平部が固定導体とほぼ平行に位置し、かつ上記可動アーム水平部には固定導体と反対方向の電流が流れるように構成したことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

1 9 . 筒状絶縁物で形成される筒状空間の内壁面にアークとの接触面積を増やすひだを設けたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 0 . 筒状空間を形成する筒状絶縁物の材質を、接点対を取り囲む部分とそれ以外の部分とで変え、接点対を取り囲む部分の絶縁物をアークにより大量の蒸気を発生しやすい材質としたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路断器。

2 1 . 筒状空間の内壁を、可動子先端の回転軌跡に沿わせた形状としたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 2 . 筒状空間に位置する固定子は、固定接点だけが筒状空間に露出するよう、固定接点の周囲を絶縁物で覆つたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 3 . 閉成状態の接点対の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物の、可動子回転中心と反対側の壁の高さを、可動子回転中心側の壁の高さより高くしたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 4 . 固定子を形成する固定導体と可動子に通電する導体の一部を平行かつ近接して配置し、通電時に上記両導体に流れる電流方向が一致するようにしたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 5 . 固定導体と、可動子に通電する導体とを、可動子が回転する軌跡を含む面において平行に配置したことを特徴とする請求項 2 4記載の限流機能を有する回

2 6 . 固定導体と、可動子に通電する導体とを囲むコアを設け、上記コアの両極を閉成状態の可動アーム水平部に対向するように配置したことを特徴とする請求項 2 4記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 7 . 固定導体と、可動子に通電する導体と、可動子とを囲むコアを設けたことを特徴とする請求項 2 4記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 8 . 可動子、固定子、および固定接点の周りを筒状に取り囲む筒状絶縁物を筐体に収納し、上記筐体の可動接点からみて可動子回転中心と反対側の面に排気口を設け、上記排気口は、面積が上記筐体の上記排気口を含む面の半分以下の面積で、かつ、開成状態の可動接点に近接する位置に配置されていることを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

2 9 . 可動子への通電導体に延設され先端が消弧板上方の排気口近傍に達する転流電極を備え、上記転流電極には、可動子の回動を許すスリツ卜を設け、可動子開成位置において可動接点が転流電極に近接するようにしたことを特徴とする請求項 2 8記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 0 . 可動子の開極軌跡にほぼ沿う位置に、筐体の外部上方または下方から筐体を挟み込むか、または筐体を取り囲むコアを設けたことを特徴とする請求項 2 8 記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 1 . 固定接点を、筒状空間に連通する蓄圧空間内に配置したことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 2 . 固定接点の周りの固定導体の一部を絶縁物で覆ったことを特徴とする請求項 3 1記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 3 . 蓄圧空間を固定子の上方のみに設けたことを特徴とする請求項 3 1記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 4 . 可動子の先端と対向する位置に配置された消弧板と、固定子の固定接点側端部に接続されたアークランナーとを有し、上記アークランナーの先端部を筒状絶縁物の可動子回転中心と反対側の部位から上記消弧板側に露出させたことを特徴とする請求項 1 7載の限流機能を有する回路遮断器。

3 5 . アークランナーの先端部を周囲の筒状絶縁物の上面より低くしたことを特徴とする請求項 3 4記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 6 . 固定接点が位置する筒状空間と、アークランナー先端を取り囲むアークランナー筒状空間とを管路で連通したことを特徴とする請求項 3 5記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 7 . 可動アームの形状をほぼ鈎型にしたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 8 . 可動アームの形状をほぼ S字状にしたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

3 9 . 固定接点表面から見渡せる可動アームの可動接点より可動子回転中心側の部位を絶縁物にて覆ったことを特徴とする請求項 1 8、請求項 3 7および請求項 3 8のいずれか一項記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 0 . 固定導体の可動アームと対向する部位を可動アーム側へ屈曲し、可動ァ— ムとの平行部分を形成したことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 1 . 可動子の先端と対向する位置に配置される消弧板と、消弧板の上方で、開成位置にある可動子の消弧板側端面に近接する対向電極とを備えたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 2 . 可動子の先端と対向する位置に配置される消弧板を有し、かつ、筒状絶縁物が形成する筒状空間の可動子側開口部が上記消弧板方向を向くよう、筒状空間の内壁の可動子回転中心側の壁の高さを可動子回転中心と反対側の壁の高さより高くしたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 3 . 複数の馬蹄形の消弧板を有し、上記消弧板の馬蹄形中央部内面の部位が、筒状絶縁物の可動子回転中心と反対側の壁面を延長した面と、上記可動子先端部が描く軌跡との間に位置するように構成したことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 4 . 固定接点を有する固定導体をコ字状に曲げて可動子回転中心から遠い側に引き出すとともに、上記固定導体の可動子の回転軌跡と交差する部位に可動子の閉成を許すスリツ卜を設けたことを特徴とする請求項 1 7記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 5 . 可動子と対向し可動子と逆向きの電流が流れる固定導体の部位を、可動子に近接するように屈曲させたことを特徴とする請求項 4 4記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 6 . 開成状態の可動接点から見渡せる固定導体を絶縁物で覆ったことを特徴とする請求項 4 4または請求項 4 5記載の限流機能を有する回路遮断器。

4 7 . 固定導体を可動子回転中心から遠い側に引き出すものにおいて、固定導体の一部が可動子と対向し、この対向部分に流れる電流の向きが可動子の電流と逆になるように配置したことを特徴とする請求項 1 1 7記載の限流機能を有する回路½断 #ϊο

4 8 . 絶縁物筐体内に収納され、可動接点と、ほぼ L字状の可動アームとからなり、回転軸を中心として回転する可動子、上記可動接点と接点対をなす固定接点と、閉成時に上記可動アームの一部とほぼ平行に配置され、かつ可動アームと反対方向に電流が流れる電路とからなる固定子、閉成状態の上記接点対の周りを筒状空間で取り囲む筒状絶緣物、上記接点対に接触圧を与える付勢手段、開成状態の可動接点と対向する位置に配設された消弧板、および上記絶縁物筐体の反対側面に設けられそれぞれ上記可動子および固定子に接続されている端子部を備え、閉成状態においては上記接点対が上記筒状空間内に位置し、開成状態においては上記可動接点が上記筒状空間外に位置するように構成したことを特徴とする限流

4 9 . 端子部が絶縁物筐体の底面より高い位置に設けられていることを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

5 0 . 可動子および固定子は、互いに平行する電路からほぼ U字状に屈曲する電路を経てそれぞれ可動子および固定子に近い側の端子部に接続されるよう構成したことを特徴とする請求項 4 9記載の限流装置。

5 1 . 可動子および固定子は、互いに平行する電路から屈曲する電路を経てそれそれ可動子および固定子から遠い側の端子部に接続されるよう構成したことを特徴とする請求項 4 9記載の限流装置。

5 2 . 固定子への通電導体に延設されたアークランナーを有し、このァ一クランナ一の先端を消弧板側に絶縁物から露出させたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

5 3 . アークランナーの周囲にアークランナー筒状空間を形成する絶縁物を設けたことを特徴とする請求項 5 2記載の限流装置。

5 4 . 可動子への通電導体に接続され、先端部が消弧板近傍に達する転流電極を可動子の背後に設けたことを特徴とする請求項 4 8または請求項 5 2記載の限流

5 5 . 転流電極に可動子の開成時の回動を許すスリツ卜を設け、可動子開成位置において可動接点が上記転流電極に近接するようにしたことを特徴とする請求項 5 4記載の限流装置。

5 6 . 筒状絶縁物の筒状空間が消弧板側に向かって広がる形状にしたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

5 7 . 筒状絶縁物が形成する筒状空間の開口端が消弧板方向を向くよう、筒状空間の内壁の可動子回転中心から遠い側の壁の高さを可動子回転中心に近い側の壁の高さより低くしたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

5 8 . 筒状空間を形成する筒状絶縁物の材質を、接点対を取り囲む部分とそれ以外の部分とで変え、接点対を取り囲む部分の絶縁物をアークにより大量の蒸気を発生しやすい材質としたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

5 9 . 筒状空間の内壁を、可動子先端の回転軌跡に沿わせた断面形状にしたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

6 0 . 筒状空間に位置する固定子の部位において、固定接点だけが筒状空間に露出するよう固定接点の周囲を絶緣物で覆つたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

6 1 . 筒状絶縁物が形成する筒状空間の開口端において、筒状空間の内壁の可動子回転中心に近い側の壁の高さを、可動子回転中心から遠い側の壁の高さより低くしたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

6 2 . 閉成状態において固定子と対向し上記固定子と逆向きの電流が流れる可動アームの一部が、上記固定子に近接するよう上記可動アームを屈曲させたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

6 3 . 閉成状態の可動子と対向し可動子と逆向きの電流が流れる固定子の固定導体を、可動子に近接するよう屈曲させたことを特徴とする請求項 4 8記載の限流

6 4 . 固定接点表面から見渡せる可動アームの可動接点より可動子回動中心側の部位を絶縁物にて覆ったことを特徴とする請求項 4 8または請求項 6 3記載の限

6 5 . 可動子と固定子の接点対が 2組設けられ、これら接点対は電気的に直列に接続され、かつ相互に隔壁で隔てられていることを特徴とする請求項 4 8記載の限流装置。

6 6 . 回路遮断器の長手方向に筐体同士を連接して一体化したことを特徴とする請求項 4 8乃至請求項 6 5のいずれか一項記載の限流装置。