JPH01258331A

JPH01258331A - 電気回路遮断器

Info

Publication number: JPH01258331A
Application number: JP63277207A
Authority: JP
Inventors: Roger Bolongeat-Mobleu; ロジェ、ボロニア‐モブル; Regis Rival; レジ、リバル; Gerard Menou; ジェラール、メヌ
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1987-11-04
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1989-10-16
Also published as: FR2622737B1; FR2622737A1; EP0315505A1; US4950855A

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は自己膨脹型電気回路遮断器に関する。

（従来の技術）自己膨脹型電気回路遮断器として、高い絶縁耐力ガスで充填された密閉囲い体を備え、前記囲い体内に配設されるとともに、囲い体内と連通ず
る開口と、ピストンとして配設された壁面を有するアー
ク消滅室を備え、ピストンの移動によって消滅室の体積
変化を生じさせ、前記ピストンは消滅室の最小体積位置
に付勢されるとともに、消滅室内の圧力増加によって消
滅室の体積を増加するよう移動し、アーク消滅室内に配設された一対の接点を備え、前記連
通開口は前記一対の接点の閉位置において密閉され、接
点の分離が生じた場合に開放されて消滅室の接点間に生
じた圧縮アーク吹飛ばしガスが囲い体に放出される、回路遮断器が知られている。

この種の電気回路遮断器、とりわけ中圧また高圧の遮断
器は、比較的低い作動エネルギを要し、アークからのす
なわちアークによる熱上昇から吹飛ばしエネルギを引出
して電流を遮断することができる。

吹飛ばし効果は、機械的ピストン効果によっては得るこ
とはできないが、アーク作用による熱上昇によって得ら
れる。このアーク作用は数多くの要因に依存しており、
とりわけ回路遮断器内を流れる電力強度、消滅室の体積
、および接点の分離速度に依存している。

低い強度の電流および非常に高い強度の電流の両方を遮
断することができる。自己膨張回路遮断器を設計するこ
とは困難である。

小体積の室は弱い電流の遮断に対しては都合が良いが、
短絡が生じた場合は吹飛ばしガス体積として不十分であ
る。一方もし強力電流の遮断に都合が良いよう大きな体
積を有する消滅室が用いられるならば、圧力増加は弱い
電流アークを吹飛ばすためには不十分である。

本発明の目的は、消滅されるアークの強さに対して体積
が調整できるアーク消滅室を有する自己膨張型回路遮断
器を提供することである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明による自己膨脹型電気回路遮断器は、前記接点が
アーク接点となっており、前記接点が分離が生じた場合
に発生するアークは消滅されるまで、定着して残ること
、および接点の１つが半固定型となっていて前記ピスト
ンに固着されるとともに、ピストンが接点間に生じるア
ークによる消滅室内の圧力作用によって移動した時、接
点の分離距離が増加することを特徴としている。

消滅室内のガス圧力増加、およびこれによる消滅室の体
積増加を伴うピストンの移動は、アークを供給する電流
強度と直接的に関係する。そしてこのような装置はアー
ク強度に対する吹飛ばし強度を調整する。半固定接点と
ピストンとを固着することによって、２つの接点間の分
離距離が増加すると同時に消滅室の体積は最大値に達し
、この場合電流はゼロとなるかまたは通常はアークが消
滅する。その後、消滅室に収納されたガスは流出して冷
却され、その結果、圧力減少とピストンおよび半固定接
点の反対方向の移動が生じ、アーク領域に新規吹飛ばし
ガスが供給され、十分な絶縁耐力が提供されるとともに
アークの再発生が防止される。

本発明の実施例によれば、細長い接点が同軸上に摺動自
在に取付けられ、接点の一方は可動し、他方はアーク消
滅室を形成するピストンに固着されて半固定的に取付け
られている。少なくとも１つの接点または好ましくは両
方の接点は管状体となっており、接点を経た吹飛ばしガ
スの流出開口を形成している。これらの流出開口は接点
が接触する閉位置において密閉されている。接点の１つ
を半固定的に取付けることによって、製造誤差が生じた
場合でも正確な間作用を行なうことができる。またばね
がピストンを最小消滅室体積位置に付勢するとともに、
同時にばねは接点に間圧力を与える。

接点の閉位置において、ピストンは接触する接点によっ
て、最小体積位置に近い中間位置に保持される。回路遮
断器の開作動が、可動接点が開方向に摺動することによ
って引起されて生じると、半固定接点が第１段階におい
て可動接点の動きに合わせて同じ移動をし、これによっ
てピストンが最小体積位置方向に移動するため消滅室内
のガスが圧縮される。半固定接点とピストンのこのよう
な移動は、半固定接点を可動接点に接触させているばね
によって引起される。このような予備圧縮段階および可
動接点の移動が続行された後、半固定接点は最上部に対
向する位置まで達し、アークを発生させながら可動接点
から分離する。この吹飛ばしガスの予備圧縮は、当業者
によく知られるように高速アーク消滅に都合が良い。ア
ークの強度によって、ピストンはその最小体積位置に保
持されるか、または消滅室の体積を増加する方向に移動
する。接点が分離すると、直ちに消滅室の圧縮ガスが管
状接点を経て回路遮断器の囲い体内に流出する。

消滅室の体積の増加および減少は、ピストンの一方また
は他方への単純な移動によって生じる。

しかし本発明による改良によれば、消滅室はピストンが
最小体積位置にきたとき２つの隔室に細分可能となる。

そしてピストンがこの位置にある限り、隔室のうち一方
のみが消滅室を構成する。消滅室の圧力がピストンを反
発によって移動させることができる程度に増加した場合
、２つの隔室は連通して消滅室の体積を増加させる。２
つの隔室を区分する壁面はピストンに固着された円筒状
のフランジであってもよく、この壁面は半固定接点を囲
んでいる。そしてこのフランジは上端部に対向する位置
まできて、ピストンを最小体積位置に保持する。接触位
置において、円筒状フランジは弱い電流を遮断するため
に十分な体積の小アーク消滅室を形成する。アークが消
滅した後のピストンの移動による吹飛ばし効果は、ピス
トン移動を緩衝させることによって調整できる。例えば
ピストンによって形成された空間のガス入口を制限する
ことにより空気力学的に調整できる。制限された開口の
チェツキ弁は、ピストンを接点分離方向に自由に移動さ
せることができる。ダンパ空間および体積は、消滅室の
円筒体と２つの端板によって形成され、端板の一方はア
ーク消滅室に対向するピストン面によって形成され、端
板の他方は円筒体を密閉する固定端板によって形成され
る。

（実施例）図において、電極は高絶縁耐力ガス、例えば低圧すなわ
ち大気圧の６フツ化イオウによって充填された密閉性囲
い体１０からなっている。囲い体１０の内側には、固定
端板１４および１６によって密閉された円筒体１２が固
着されている。シリンダ１２内にはピストン１８が摺動
自在に取付けられている。このピストン１８は固定端板
１６側にあるアークの形成および消滅室２０と、対向側
にあるダンパ室２２との境界をなしている。ピストン１
８は、ピストン１８および端板１４を貫通する半固定管
状接点２４を自動的に制御する。アーク消滅室２０の対
向端板１６は貫通する可動管状接点２８を有しており、
この管状接点２８は作動ロッド３０によって囲い体１０
内部まで延ばされている。

円筒体１２および作動ロッド３０は絶縁材料からなり、
−刃金属性端板１４は半固定接点２４に対する電流端子
となっている。他の電流端子（図示せず）が可動接点２
８と摩擦接触することによって協動している。半固定接
点２４の内部は囲い体１０内と自由に連通しており、可
動接点２８の内部は囲い体１０内と開口３２．３４を介
して連通している。この開口３２．３４は、それぞれ可
動接点２８および円筒体１２に固着された案内さやに設
けられ、互いに対向することによって囲い体１０へのガ
ス出口開口を形成している。

第１図に示す回路遮断器の閉位置において、接点２４．
２８の端部は接触するとともに、アーク消滅室２０内に
配置される。可動ピストン１８と端板１４との間に設け
られたばね３６は、接点を接触圧力をもたせて接触させ
る。アーク消滅室を区画するピストン１８の表面には円
筒フランジ３８が設けられ、この円筒フランジ３８の自
由端４０は半固定接点２４に端部近傍に位置している。

第１図においてピストン１８の下方摺動が生じると、フ
ランジ３８の端部４０は小空間の消滅室を形成する端板
１６に向っていく。ダンパ空間２２は囲い体ｌＯ内と制
限開口４２およびチェツキ弁４４を介して連通しており
、このチェツキ弁４４はダンパ空間２２から囲い体１０
ヘガスを自由に逃がすものである。

本発明による回路遮断器は次のように作用する。

第１図に示す閉位置において、接点２４．２８は接触し
、ピストン１８が接点２４．２８によって中間位置に保
持される。この場合、端部４０は端板１６から分離して
いる。圧力は囲い体１０全体に均一化されている。作動
ロッド３０の下方摺動によって行なわれる回路遮断器開
作用によって、可動接点２８の下方への摺動が行なわれ
る。第１段階において、可動接点２８と接触する半固定
接点２４が、ばね３６の作用によって可動接点２８の動
きに対応して従動し、端部４０が端板１６に達すると半
固定接点２４を固定する。さらに可動接点２８が移動す
ると、接点２４．２８が分離され、これらの分離接点間
にアークが形成される。

第１段階においては、アーク消滅室２０はフランジ３８
によって囲まれた隔室４６に限定される。

低い強さの電流が遮断した場合、アーク作用によって隔
室４６内に増加する圧力は、ばね３６の力に抗してピス
トン１８を反発させるためには不十分である。隔室３６
内で圧縮されたガスは、分離接点２４．２８間に生じた
アークを吹飛ばしながら、管状接点２４．２８を経て囲
い体１０内に流入する。隔室４６によって形成されたア
ーク消滅室２０の小空間は、十分な圧力増加を生じさせ
、低い強さのアークを消滅するための吹飛ばしを可能に
する（第２図）。

高い強さの電流が遮断した場合、とりわけ短絡の場合、
高い強さのアークが隔室４６内のガスを十分に加熱し、
ピストン１８をアーク消滅室２０の体積を増加させる方
向に移動させる。端部４０が端板１６から分離すると、
直ちに消滅室２０の全体空間がアーク作用を受けること
になり、ピストン１８は反発力によって移動し、第３図
に示す消滅室２０の最大体積位置まで達する。この場合
、弁４４が開となり、ピストン１８の自由移動が可能に
なるとともに、ダンパ空間２２内に収納されたガスが囲
い体１０に流出可能となる。アーク消滅室２０内に蓄積
された大きな体積の圧力下のガスは、ピストン１８の移
動によってアークの吹飛ばし、より正確にいえば接点２
４．２８の分離領域の吹飛ばしを行なうことができる。

その後、電流がゼロとなってアークが消滅する。

アークが消滅すると、直ちにアーク消滅室２０の圧力が
減少し、ピストン１８がばね３６によって戻され、接点
２４．２８を介してガスの吹飛ばしが生じ、新規ガスが
分離領域に持込まれてアークの再発生が防止される。ピ
ストン１８の移動速度とこれに伴う吹飛ばし強度は、ば
ね３６とアーク消滅室２０内の圧力との間の差圧によっ
て定まる。またこの移動速度は制限開口を介したダンパ
空間２２へのガス入口を制限することによって、調整す
ることができる。

制限開口４２の側断面を十分小さくすることによって、
接点分離領域に絶縁耐力が再発生するのに十分な時間、
吹飛ばし作業が維持されることになる。

アークが続く時のピストン１８の移動によって、半固定
接点２４は可動接点２８との分離位置まで駆動されるが
、このことは電流がゼロの場合のアーク消滅に都合が良
い。当然この場合の分離は、第４図に示す開位置までピ
ストン１８を戻すので減少してしまう。しかしこの分離
の減少は、アークが消滅しかつ絶縁耐力が貯えられた後
に生じる。

本発明による吹飛ばしガスの蓄積と、接点分離の増加と
いう組合された効果は、高い強さのアークの消滅に都合
が良い。一方、アーク消滅室の小体積は、弱い電流の遮
断に都合が良い。この組立体はとりわけ単純であり、遮
断される電流強さの調整も十分自動的に行なうことがで
きる。膨張による自己吹飛ばし効果を用いることによっ
て、作動労力を極めて小さくすることができる。これは
吹飛ばし作業およびガスのエネルギ蓄積が、アークエネ
ルギによって行なわれるからである。

本発明は、当然上述の実施例に限定されるものではない
。

【図面の簡単な説明】

本発明は以下の添付図面によって説明される詳細な説明
によって明らかにされる。第１図は本発明による自己膨張型の回路遮断器の閉位置
にある電極の軸線方向断面図であり、第２図は囲い体は
示していない第１図と同様の図であり弱い電流を遮断す
るため開いた状態にある図であり、第３図は第２図と同様の図であり強い電流が生じた場合
のアーク消滅位置にある電極を示す図であり、第４図は第１図乃至第３図と同様の図であり開位置にあ
る電極を示す図である。１０・・・囲い体、１２・・・円筒体、１４．１６・・
・端板、１８・・・ピストン、２０・・・アーク消滅室
、２２・・・ダンパ室、２４・・・半固定接点、２８・
・・可動接点、３０・・・作動ロッド。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄図面の浄書（内容に変更なし）Ｆ　Ｉ　Ｇ、２図面の浄書（内容に変更なし）ＦＩＧ、３図面の浄書（内容に変更なし）ＦＩＧ、４１　事件の表示昭和６３年特許願第２７７２０７号２　発明の名称電気回路遮断器３　補正をする者事件との関係　　　　特許出願人メルラン、ジエラン５　補正命令の日付発進口　　平成　１年　３月　７日６　補正の対象図面７　補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】１、高い絶縁耐力ガスで充填された密閉囲い体を備え、前記囲い体内に配設されるとともに、囲い体内と連通す
る開口と、ピストンとして配設された壁面を有するアー
ク消滅室を備え、ピストンの移動によって消滅室の体積
変化を生じさせ、前記ピストンは消滅室の最小体積位置
に付勢されるとともに、消滅室内の圧力増加によって消
滅室の体積を増加するよう移動し、アーク消滅室内に配設された一対の接点を備え、前記連
通開口は前記一対の接点の閉位置において密閉され、接
点の分離が生じた場合に開放されて消滅室の接点間に生
じた圧縮アーク吹飛ばしガスが囲い体に放出される自己
膨脹型電気回路遮断器において、前記接点はアーク接点
となっており、前記接点が分離が生じた場合に発生する
アークは消滅されるまで、定着して残ること、および接
点の１つが半固定型となっていて前記ピストンに固着さ
れるとともに、ピストンが接点間に生じるアークによる
消滅室内の圧力作用によって移動した時、接点の分離距
離が増加することを特徴とする自己膨脹型電気回路遮断
器。２、消滅室の軸線に沿って延びる前記接点は、一方が可
動式で他方が半固定式となっており、半固定接点は前記
軸線方向に可動するピストンに固着されていることを特
徴とする請求項１記載の回路遮断器。３、接点の閉位置において、接点は互いに接触するとと
もに、ピストンを中間位置に保持し、第１の開移動の際
ピストンを可動接点を伴って最小体積位置まで移動でき
るようにし、これによって消滅室内に収納されたガスを
予備圧縮するようにしたことを特徴とする請求項１記載
の回路遮断器。４、前記接点のうち少なくとも一方は管状をなすととも
に、消滅室と囲い室のと間の連通開口を形成し、この連
通開口は接点の接触位置において密閉されるとともに、
接点が分離した場合開となることを特徴とする請求項１
記載の回路遮断器。５、ばねはピストンを前記最小体積位置に付勢し、かつ
ばねは接触圧力を与えることを特徴とする請求項１記載
の回路遮断器。６、前記最小体積位置において、消滅室は２つの隔室に
分割され、この２つの隔室は圧力作用によるピストン移
動によって連通することを特徴とする請求項１記載の回
路遮断器。７、ピストンはその中央部に同軸の半固定接
点を支持し、かつこの接点の周囲に円筒状フランジを支
持し、この円筒状フランジは前記最小体積位置における
ピストン移動制限ストッパを形成するとともに、前記２
つの隔室の分離壁を形成することを特徴とする請求項６
記載の回路遮断器。８、最小体積位置の方向へのピストン移動を緩衝する装
置を備え、これによってピストン効果によるガス供給を
長期間に延ばすことができることを特徴とする請求項１
記載の回路遮断器。９、前記緩衝装置は前記ピストンによって形成された空
間を備え、この空間は制限された断面のガス出口開口と
ピストンの最大体積位置に向うチェッキ弁を有している
ことを特徴とする請求項８記載の回路遮断器。