JPH0113174B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の接触個所を有する固定接触子
と、互いに平行に配置されており端部で閉極力の
作用下にそれぞれ少なくとも１つの接触個所を形
成する可動接触子腕とを備えた特に低圧用の電気
開閉器に関する。

低圧開閉器の分野では、取付スペースおよび所
要材料を節減するため、同一の開閉容量で開閉器
の小形化に努めており、たとえば10Nの比較的わ
ずかな接触圧力でも作動する開閉器が開発されて
いる。しかし、接触圧力がこのように小さいと、
たとえば短絡時に数1000Aの電流が流れた場合
に、接触個所に惹起される電磁反発力が電磁石か
ら与えられている閉極力を越えるため、接触子が
互いに解離する現象が生ずる。このような過大な
電流が流れ続けると、可動接触子は固定接触子か
ら浮き上つた状態にとどまり、接触子間に生ずる
アークにより接触子の表面が機械的釈放以前に溶
融する。電流が機械的釈放以前に零を通過する
と、接触子は再び互いに接触し、その際に溶着現
象が生ずる。その結果、最終的な機械的釈放が困
難になり、さらに場合によつては不可能になる。

閉路状態にある接触個所に過大な電流によつて
開極方向の電磁反発力が惹起されることは周知の
とおりである。すなわち、接触個所における高い
電流密度から接触子腕のなかの低い電流密度への
移行時に半径方向外向きに生ずる電流密度成分と
電流の周囲に生ずる磁束密度とのベクトル積の体
積積分∫_v（ｉ→×Ｂ→）dvとして電磁反発力が生ずる
。

電流の周囲に生ずる磁束密度は一般にビオ・サ
バールの法則により求められる。回転対称な接触
個所に生ずる電磁反発力K_sは K_s＝I²／8π・μ₀・lni_k／i₀ ここにＩ：全電流 μ₀：真空透磁率 i_k：接触個所における電流密度 i₀：接触子腕のなかの電流密度 で与えられる。この力が接触面に対して垂直に作
用する。電磁反発力K_sの簡易計算式としては K_s＝0.5・（Ｉ〔kA〕）²〔Ｎ〕 が用いられている。

たとえば面積１cm²の接触面に100kAの電流が流
れると、電磁石により与えられている閉極力と反
対方向に5000Nの電磁反発力が生ずる。

同一方向に電流が流れる２つの平行な接触片か
ら成る可動橋絡接触子を、両接触片に流れる電流
の電磁力の作用により接触圧力が強化されるよう
に構成することは公知である。この場合、両接触
片の軸線の有効間隔はできるかぎり小さくなけれ
ばならない。この目的で、平形接触片として構成
された固定接触子対と接触する役割をしない部分
で可動橋絡接触子の両接触片を曲げてある開閉器
がドイツ連邦共和国特許出願公告第1197160号公
報に記載されている。この開閉器では両接触片の
間隔が上記部分で小さくされている。

本発明の目的は、冒頭に記載した種類の開閉器
において、過大な電流による電磁反発力の望まし
くない作用を回避することである。

この目的は本発明によれば、平行に配置された
複数の接触個所を有する固定接触子と、互いに平
行に配置され前記固定接触子の接触個所に対応す
る位置にそれぞれ接触個所を有する可動接触子腕
とを備えた電気開閉器において、前記固定接触子
に前記平行に配置された可動接触子腕の間に配置
される少なくとも１つの突起部を設け、該突起部
に、固定接触子と可動接触子腕との接触個所が接
触しているとき平行に配置された可動接触子腕に
対向する表面範囲に追加的接触個所を形成し、前
記可動接触子腕の前記突起部の追加的接触個所に
対応する位置にそれぞれ追加的接触個所を設け、
定格電流を超える過電流が流れたとき平行に配置
された可動接触子腕が同一方向に流れる電流によ
り生じる電磁力により互いに吸引されて可動接触
子腕と固定接触子の突起部の追加的接触個所が接
触するように構成することにより達成される。大
きな電流容量を有する追加的接触個所は、過大な
電流特に短絡電流の生起時に初めて電流の大部分
を通す役割をする。同一方向に流れる平行な分岐
電流の電磁力の作用により、好ましくは長方形の
横断面を有する２つの可動接触子腕が互いに吸引
し、それにより固定接触子の突起部に押付けられ
る。

それにより、定格電流の何倍もの大きさの過電
流はその大部分が追加的接触個所を経て流れ、本
来の接触個所は負担を軽減される。

以下、図面により本発明の実施例を説明する。

第１図には電気開閉器の接触子の部分が斜視図
で示されており、２は固定接触子、また４および
５は互いに平行に配置されている可動接触子腕で
ある。可動接触子腕４および５は端部で閉極力の
作用下にそれぞれ１つの接触個所８または９を形
成する。固定接触子２は接触個所８と９との間に
突起部１２を有し、その可動接触子腕４および５
に面する表面範囲にそれぞれ１つの追加的接触個
所を形成し得る個所１４または１５が設けられて
いる。可動接触子腕４および５の端部は長方形の
横断面を有することが好ましく、突起部１２の表
面範囲に面する長辺面にはそれぞれ１つの接触層
１６または１７が設けられており、また接触個所
８または９に面する短辺面には同じくそれぞれ１
つの接触層１８または１９が設けられている。同
様に、可動接触子腕４および５の端部の長辺面に
面し追加的接触個所を形成し得る突起部１２の表
面範囲にはそれぞれ１つの接触層２０または２１
が設けられている。固定接触子２も接触個所８お
よび９の範囲にそれぞれ１つの接触層２２または
２３が設けられている。

本発明による開閉器の特に有効な実施例では、
追加的接触個所を形成し得る個所１４および１５
が開閉器の定格作動中には、第２図に断面図で示
されているように、それぞれ１つの空隙２６また
は２７を形成する。

開閉器の閉路状態で流れる電流が定格電流にく
らべて過大でなければ、電流は主として接触個所
８および９を経て流れる。しかし、定格電流の何
倍もの過電流特に短絡電流が接触子腕４および５
に流れると、両可動接触子腕に同一方向に流れる
分岐電流により生ずる電磁力Ｆにより、第２図に
矢印で示されているように、両可動接触子腕が互
いに吸引され、追加的接触個所１４および１５が
形成されるので、過電流の大部分は追加的接触個
所１４および１５を経て流れる。従つて、接触個
所８および９は負担を軽減される。追加的接触個
所１４および１５において両可動接触子腕と固定
接触子の突起部との間に作用する吸引力により、
接触個所８および９における電磁反発力による接
触子の開離は阻止される。

場合によつては、固定接触子２の突起部１２を
両可動接触子腕４および５の端部の間ではなく、
第３図に示されているように上記端部から間隔ａ
をおいた位置に設けるのが有利である。この間隔
ａは実際の実施例では可動接触子腕４および５の
長さの半分を越えない長さに選定されている。こ
のような突起部の配置により、一部分は接触個所
８および９を流れる過電流が可動接触子腕４およ
び５の端部の範囲で固定接触子内の分岐電流に対
してほぼ平行に流れ、それにより接触個所８およ
び９における電磁反発力に抗する電磁力を追加的
に生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気開閉器の接触子の部
分の斜視図、第２図は第１図に示されている部分
の断面図、第３図は他の実施例を示す平面図であ
る。 ２…固定接触子、４，５…可動接触子腕、８，
９…接触個所、１２…突起部、１４，１５…追加
的接触個所、１６〜２３…接触層、２６，２７…
空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平行に配置された複数の接触個所を有する固
   定接触子と、互いに平行に配置され前記固定接触
   子の接触個所に対応する位置にそれぞれ接触個所
   を有する可動接触子腕とを備えた電気開閉器にお
   いて、前記固定接触子に前記平行に配置された可
   動接触子腕の間に配置される少なくとも１つの突
   起部を設け、該突起部に、固定接触子と可動接触
   子腕との接触個所が接触しているとき平行に配置
   された可動接触子腕に対向する表面範囲に追加的
   接触個所を形成し、前記可動接触子腕の前記突起
   部の追加的接触個所に対応する位置にそれぞれ追
   加的接触個所を設け、定格電流を超える過電流が
   流れたとき平行に配置された可動接触子腕が同一
   方向に流れる電流により生じる電磁力により互い
   に吸引されて可動接触子腕と固定接触子の突起部
   の追加的接触個所が接触するようにしたことを特
   徴とする電気開閉器。