JPH01166430A - 限流しや断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は限流しゃ断器、特にその消弧性能の改良に関
するものである。

［従来の技術］ 例えば特開昭５５−２４３７４号公報に記載された従来
の限流しゃ断器の断面をｆｊＳ６図に示す０図において
、従来の限流しゃ断器は、筐体１、開閉機構２．１組の
接点３、可動接触子４、固定接触子５、外部回路と接続
するための端子６、及び消弧グリッド１２を具備してい
る。

次に従来の限流しゃ断器の動作を説明する。開閉機構２
を駆動し、１組の接点３を閉じることにより端子６に接
続された外部回路（図示せず）が導通される。また開閉
機構２を逆向きに駆動し、接点３を開くことにより端子
６に接続された外部回路は不導通状態になる。接点３が
閉じている状態すなわち導通状態においては、電流は端
子６、開閉機構２、可動接触子４．１組の接点３、固定
接触子５、端子６で構成される経路を通って流れる０以
上のような導通状態において、短絡電流等の大電流が流
れると、可動接触子４及び固定接触子５との間に生ずる
電磁反発力により固定接触子５がわずかに移動し、接点
３が開離する。続いて、開閉ａ構２が動作を開始し、可
動接触子４を移動させることにより各接点３の間隔を広
げる。ｉｓｕの接点３の開離に伴って両生接点間に発生
するアークは可動接触子４の移動に伴って引き延ばされ
、消弧グリッド１２とアーク電流との電磁作用により消
弧グリッド１２の方向に移動され、消弧グリッド１２に
衝突することにより分断され消弧される。アークが消弧
されることにより外部回路のしゃ断が完了する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の限流しゃ断器は以上のように構成されているため
、回路の導通に用いられる接点に大電流しゃ断時にアー
クが発生し、アークの発生により接点の汚損及び劣化が
著しいという問題点を有していた。また、アークが発生
する接点が１組だけであるため、発生するアークのアー
ク電圧にも限界があり、限流性能の向上が困難であると
いう問題点を有していた。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、接点の汚損及び劣化が少なく、限流性能
の高い限流しゃ断器を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る限流しゃ断器は、入力端子と出力端子と
の間に接続され、その間を開閉する主接点と、複数の開
閉可能な捕助接点を環状または多角形状に直列接続して
なる入力端子と出力端子との間に主接点と並列に接続さ
れた消弧ループとを具備している。

［作用］ 主接点は大電流発生時に開閉機構等により開離される。

この際、主接点が開離されると主接点側の抵抗が大きく
なり、電流は抵抗の小さい消弧ループに転流される。消
弧ループは例えば複数個の扇形状の接点を直列に環状に
または台形状の接点を直列に多角形状に配置したもので
あり、転流された電流が消弧ループに流れることにより
消弧ループの中心から放射方向に電磁反発力を生じる。

消弧ループの各接点は消弧ループに生じた電磁反発力に
より開離され、隣接する各接点間にアークが発生する。

アークはさらに消弧ループに流れる電流の電磁反発力に
より放射方向に引き伸され消弧される。このとき消弧ル
ープではアークが直列に複数に分割されるため全体とし
てのアーク電圧が高くなり、電流が大幅に限流される。

［実施例］ この発明に係る限流しゃ断器を一実施例を示す第１図及
び第２図を用いて説明する。第１図は限流しゃ断器の導
通状態を示す断面図であり、第２図は第１図に示す限流
しゃ断器のしゃ断動作を示す断面図である。

第１図において、この発明に係る限流しゃ断器は、筐体
５１、開閉機構５２．２組の主接点５３、可動接触子５
４．１組の固定接触子５５、それぞれ固定接触子５５に
接続して設けられ、外部回路と接続される１組の入力端
子および出力端子５６．５６°及び１組の固定接触子５
５のそれぞれの間に設けられた複数個の円弧状接点５７
を直列に円環状に接触配置した消弧ループ５８を具ｍし
ている。開閉ａ構５２は従来例等により周知のため具体
的な構成及び動作の説明は省略する。

筐体５１はしきり板５１ａにより内部空間を５０ａ、５
０ｂに２分割され、それぞれ主接点５３及び消弧ループ
５８の動作に対応する。筐体５１のしきり板５１ａには
１組の固定接触子５５が貫通して設けられている。

また１組の固定接触子５５にはそれぞれ入力端子および
出力端子５６．５６°が設けられ、各端子５６．５６’
の端部５６ａ、　５６ａ”は筐体５１の両側壁部５１ｂ
を貫通して外部に露出されている。筐体５１の内部空間
５０ａにおいて、開閉機構５２には可動接触子５４が接
続され、可動接触子５４は開閉機構５２の動作により２
組の主接点５３を開離及び接合するように駆動される。

２組の主接点５３は、１組の固定接触子５５のそれぞれ
の一端５５ｂ及び、可ｖＪ接触子５４上の固定接触子５
５の端部５５ａに対向する位置に固着されている。

また、筐体５１の内部空間５０ｂには環状の消弧ループ
５８が設けられている。？１丁弧ループ５８は例えば環
状導体を放射方向に細分したそれぞれ扇形状をなす複数
個の接点５７を、環状に配列接続したものであり、内部
空間５０ｂに貫通した突出部５５ｂに電気的に接続され
ている。それぞれの接点５７は周知の手段、例えば消弧
ループ５８の中心５８ａとそれぞれの接点５７との間に
設けられたばね等（周知により図示せず）により第１図
に示すような環状の消弧ループ５Ｂを構成するように付
勢されている。

次に上記実施例の動作を説明する。第１図に示すような
導通状態にあっては、消弧ループ５８の電気抵抗の方が
主接点系（すなわち固定接触子５５．２組の主接点５３
及び可動接触子５４で構成される経路）に比べて高いた
め、電流の大部分は端子５６、固定接触子５５．１組の
主接点５３、可動接触子５４、他の１組の主接点５３、
固定接触子５５及び端子５６”で構成される経路に流れ
る。このような状態において、短絡電流等の大電流が発
生すると、まず開閉ａ横５２の動作により可動接触子５
４が駆動され、２組の主接点５３がそれぞれ開離される
。この時２組の主接点５３のそれぞれ対をなす主接点間
の接触抵抗が上昇するので、電流のほとんど全てが消弧
ループ５８に転流し、対をなすそれぞれの主接点５３間
にはアークがほとんど発生しない、消弧ループ５８に転
流した電流は消弧ループ５８に添って環状に流れ、ルー
プ電流を形成するので、消弧ループ５８を構成するそれ
ぞれの接点５７には消弧ループ５８の中心５８ａから放
射方向に電磁反発力が作用する。

この放射方向に作用する電磁反発力により各接点５７は
放射方向に移動され、限流しゃ断器は第２図に示す状態
に移行する。この際、各接点５７はそれぞれ開離し、隣
接するそれぞれの接点間にアーク６０が発生する。隣接
する接点間に発生したアーク６０は、さらにループ電流
の作用により第２図中矢印で示す放射方向に引き伸ばさ
れる。これらアーク６０の複数分割化及びアーク６Ｇの
外側への引き伸ばしにより全体としてのアーク電圧は高
くなり、回路に流れ−る電流が大幅に限流される。

第３図（ａ）及び第３図（ｂ）にこの発明に係る限流し
ゃ断器の消弧ループ５８の別の実施例を示す、第３図（
ａ）及び（ｂ）において、消弧ループ５８を構成する各
接点５７はそれぞれ軸５９の回りに回転可能に軸支され
、周知の構成すなわち、ばね等（図示せず）により消弧
ループの中心方向に付勢されている。

それ以外の構成は第１図及び第２図に示した実施例と同
様であるので、図示及び説明を省略する。

第３図（ａ）に示す状態において大電流をしゃ断する際
に、消弧ループ５８にループ電流が流れると、消弧ルー
プ５８の中心からそれぞれの接点５７に放射方向に電磁
反発力が作用する。それぞれの接点５７は軸５９を中心
として反時計方向に回転を開始し、第３図（ｂ）の示す
状態に移行する。この時隣接する接点５７間にはそれぞ
れアーク６Ｇが発生する。アーク６０は消弧ループ５８
を流れるループ電流の作用による図中矢印で示す放射方
向に引き伸されながら移動する。その結果消弧ループ５
８を形成する個々の接点５７の消耗が軽減される。

第４図（ａ）及び第４図（ｂ）にこの発明に係る限流し
ゃ断器の消弧ループ５８さらに別の実施例を示す。

図において消弧ループ５８は多角形となるように構成さ
れ、それぞれの接点５７は紙面上で台形状を有している
。なおそれ以外の構成及び作用は第１図及び第２図に示
す実施例と同様であるため説明を省略する。

第５図（ａ）及び第５図（ｂ）にこの発明に係る限流し
ゃ断器の消弧ループ５８のさらに別の実施例を示す、第
５図（ａ）において、消弧ループ５８は多角形をなすよ
うに１組の固定接触子５５の端部５５ｂ、可動接点７０
及び固定接点７１で構成されている。さらに消弧ループ
５８の非可動部分すなわち固定接触子５５の端部５５ｂ
及び固定接点７１の近傍には消弧グリッド７２が設けら
れている。第５図＜ａ＞に示す萩態において大電流をし
ゃ断すると、消弧ループ５８にループ電流が流れる。消
弧ループ５８にループ電流が流れると電磁反発力が消弧
ループ５８の中心５８ａから放射方向に発生し、可動接
点７ｏのみが図中矢印方向に移動される。各可動接点７
ｏが移動することにより各、可動接点７０と固定接点７
１及び固定接触子５５の端部５５ｂとがそれぞれ開離し
て第５図（ｂ）に示す状態に移行し、隣接するそれぞれ
の可動接点７０、固定接点７１及び固定接触子５５の間
にアーク７３が発生する。この時発生したアーク７３は
第５図（ｂ）中矢印で示す方向に引き伸され移動し、消
Ｘグリッド７２に衝突する。消弧グリッドに衝突したア
ーク７３は消弧グリッド７２の消弧作用により消弧され
、しゃ断が完了する。

なお、上記各実施例では消弧ループに流れるループ電流
の電磁反発力による消弧ループ５８を構成する接点を開
離させるように構成したが、しゃ断時にループ電流によ
り発生する磁場と同方向の磁場を例えば電磁石等を用い
て外部より印加することにより、消弧ループの各接点の
開離速度を速くするとともに、アーク引き伸し作用も増
大し、しゃ断性能を向上させることができる。

また、上記各実施例は限流しゃ断器について説明したが
、その他の開閉装置に応用しても同様の効果が得られる
ことはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、主接点にほとんどア
ークが発生しないため主接点の汚損及び劣化を防止する
ことができ、さらにアークを消弧ループにおいて複数に
分断させて消弧するため、全体として、アーク電圧を高
くすることができ、限流性能が向上するという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明に係る限流しゃ断器の一実
施例の構成及び動作状態を示す断面図、第３図（ａ）及
び（ｂ）はこの発明に係る限流しゃ断器の消弧ループの
別の実施例の構成及び動作を示す図、ｔｊＳＪ図（ａ）
及び（ｂ）はこの発明に係る限流しゃ断器の消弧ループ
のさらに別の実施例の構成及び動作を示す図、第５図（
ａ）及び（ｂ）はこの発明に係る限流しゃ断器の消弧ル
ープのさらに別の実施例の構成及び動作を示す図、第６
図は従来の限流しゃ断器の構成を示す断面図である。 図中、５３は主接点、５４は可動接触子、５５は固定接
触子、５６．５６°は入力端子および出力端子、５７は
接点、５８は消弧ループである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力端子と出力端子との間に接続され、その間を
   開閉する主接点、 複数の開閉可能な補助接点を環状または多角形状に直列
   接続してなる、前記入力端子と出力端子との間に前記主
   接点と並列に接続された消弧ループ、 を具備した限流しや断器。