JPH0212370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、開閉器に関するものであり、もう
少し詳しくいうと、少なくとも１対の接触子が、
アークを冷却する消弧板とともに、絶縁体でなる
包囲体に収納され、かつ、固定接触子にアークラ
ンナが取付けられてなる開閉器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第１図および第２図は従来のこの種の開閉器を
示し、対向配置された固定電極１および可動電極
２に、それぞれ固定接点３および可動接点４が取
着されていて、１対の接触子を構成している。操
作機構部５には可動電極２の基端が結合されてい
て、可動電極２が回動動作される。電極１，２の
近傍には、接点３，４間に生じるアークを冷却す
るための消弧板６が配設されている。包囲体７は
絶縁体でなり、開閉器の動作部分を収納してい
る。包囲体７には、アークあるいはホツトガスの
排出口８が設けられている。固定電極１にはアー
クランナ９が取付けられている。

以上の構成により、いま、第３図に示すように
可動接点４が固定接点３に接触していると、電力
は、電源から固定電極１→固定接点３→可動接点
４→可動電極２と経由し、負荷側へ供給される。
この状態のとき、短絡電流のような大電流が接触
子間に流れると、操作機構部５が動作して可動接
点４を固定接点３から開離させる。このとき、第
４図および第５図に示すように、固定接点３と可
動接点４との間にはアークＡが発生し、固定接点
３と可動接点４間にアーク電圧があらわれる。こ
のアーク電圧は、固定接点３に対する可動接点４
の開離距離が増大するに伴つて上昇する。また、
同時に、アークＡは消弧板６側へ磁気力によつて
引付けられて伸長するので、アーク電圧はさらに
上昇する。そうして、アーク電流の電流零点を迎
えてアークＡが消弧され、電流が遮断される。

以上の動作を、電流遮断時を示す第５図によつ
て、さらに詳しく考察すると、可動電極２は回動
中心１０を中心として回動動作し、開極する。こ
の開極動作において、可動電極２と固定電極１の
間の空間的距離は、可動電極２の腹部２ａと固定
電極１の先端部１ａ間の距離がもつとも短い。一
方、可動接点４と固定接点３の間に生じたアーク
Ａは、固定電極１を流れる電流I₁と可動電極２を
流れる電流I₂から電磁力を受け、その合成力とし
て矢印Ｆの方向の力を受ける。しかし、この電磁
力は、電極構造が、第３図のように閉成時に電流
が直線状に流れるものであるため比較的小さく、
したがつて、一般には、アークＡは可動電極２の
開極動作に伴い、可動接点４と固定接点３の間の
位置から、可動電極２の腹部２ａと固定電極１の
先端部１ａの間の短い距離の位置に移動し、そこ
で停滞する。そのため、図において、接点３，４
よりも右側に位置する消弧板６にアークＡが接触
せず、アークＡが冷却されないこととなり、所望
の遮断性能が得られないという問題があつた。

また、上述したように、特に腹部２ａと先端部
１ａ間の距離が短いものでなくても、アーク経路
が、固定接点３と可動接点４の間の距離がもつと
も短い構造のものが多く、この場合はアークＡが
接点３，４間に停滞する。そうして、アークＡは
消弧板６による冷却は受けられても、接点上のア
ークの停滞による接点消耗が助長され、開閉器遮
断容量の格上げに関して重大な支障を来たしてい
た。

〔発明の概要〕

この発明は、以上のような従来の開閉器にあつ
た欠点を解消することを目的とし、固定接点より
電源側の一部が、固定接点取着面よりも可動接点
側の反対側に凹とした固定電極と、中央部に切欠
き溝を形成したアークランナとにより、アークの
足の電流零点における位置を制御し、消弧板の冷
却効果を効果的に発揮させることによる遮断性能
の向上および接点消弧の軽減を具現しうる開閉器
を提供する。

〔発明の実施例〕

第６図はこの発明の一実施例を示し、固定電極
１１には、固定接点１３より電源側の位置におい
て、固定接点１３の取着面１１ａよりも下方へ、
すなわち可動接点側と反対側へ凹とした凹部１１
ｂが形成されている。アークランナ１９はほぼ横
Ｕ字状をなし、その下辺１９ａと上辺１９ｂにわ
たつて先端中央部に切欠き溝１９ｃが形成されて
おり、下辺１９ａが固定電極１１の凹部１１ｂの
底に締着部材２０によつて固定されている。固定
接点１３は切欠き溝１９ｃに囲まれ、切欠き溝１
９ｃの上面に臨んで位置している。

次に動作について、第７図、第８図および第９
図により説明する。

第７図は開閉器の閉成時における電極部を示
し、可動電極１２を延長した先端部１２ａの一部
がアークランナ１９の切欠き溝１９ｃと重なり合
つている。矢印は電流の方向を示している。

第８図は電流遮断動作における接触子の開極初
期の態様を示し、開極とともに固定接点１３と可
動接点１４間に生じたアークＡは、固定接点１３
と可動接点１４間にしばらくは膠着している。

開極が進行し、固定接点１３と可動接点１４間
の距離よりもアークランナ１９と可動電極１２の
先端部１２ａ間の距離が短くなると、第９図に示
すように、アークＡは即座に、アークランナ１９
と可動電極１２の先端部１２ａとの間に移動す
る。このとき、先端部１２ａは可動接点１４の位
置から延長されてアークホーンを形成しているた
め、アークＡは、第９図のように移動すれば可動
接点１４から遠ざかるので、可動接点１４のアー
クによる消耗が、従来の構成のものに比べて著し
く減少することになる。

また、Ｕターン形状のアークランナ１９によ
り、アークＡがアークランナ１９に転移したのち
は、アークランナ１９を通る電流によつてアーク
Ａが電磁反発力を受ける。この反発力は、第９図
において接点１３，１４より右方向に作用し、ア
ークＡを消弧板へ導くことになり、したがつて、
アークＡは十分に冷却される。

次に、固定接点１３と可動接点１４の間から可
動電極１２の先端部１２ａとアークランナ１９の
間へアークＡが転移するタイミングは、固定電極
１１の形状に大きく依存する。この実施例のよう
に、固定電極１１に凹部１１ｂを形成したことに
より、凹部１１ｂの部分を流れる電流は、第８図
において、アークＡを左方へ押し込む方向に作用
する。したがつて、この力はアークＡが可動電極
１２の先端部１２ａへ転移するのを妨げる力とな
るから、電流通路、すなわち凹部１１ｂの底辺の
位置を固定接点１３から遠ざけるほど、換言すれ
ば凹部１１ｂが深いほどアークＡの転移が促進さ
れる。

第１０図は他の実施例を示し、可動電極１２の
先端部１２ａに、下方へ突出する突出部１２ｂを
形成してなるものである。

以上の構成においては、接触子の閉成時には、
第１０図のように、突出部１２ｂがアークランナ
１９の切欠き溝１９ｃの一部と重なり合つてい
る。接触子の開極時には、第１１図のように、突
出部１２ｂとアークランナ１９の一部の間にアー
クＡが転移する。このときアークＡの足は突出部
１２ｂに集中し、アークによる可動接点１４の消
耗は、さらに軽減される。

なお、接触子が１対のものに限らず、複数対で
あつても同様である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明は、
固定電極に凹部を形成し、固定電極に装置するア
ークランナの切欠き溝に固定接点を臨ましめた構
成により、さらには、可動電極の先端を延長して
アークホーンを形成した構成により、遮断性能の
すぐれた、接点消耗の少ない開閉器を具現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は従来の開閉器を示し、第１図
は一部断面平面図、第２図は第１図の−線に
沿う平面での断面図、第３図は要部側面図、第４
図は動作説明のための一部断面側面図、第５図は
動作説明のための要部側面図である。第６図〜第
９図はこの発明の一実施例を示し、第６図は要部
斜視図、第７図〜第９図はそれぞれ動作説明のた
めの要部側面図である。第１０図および第１１図
は他の実施例を示し、第１０図は要部側面図、第
１１図は動作説明のための要部側面図である。 ５……操作機構部、６……消弧板、７……包囲
体、１１……固定電極、１１ｂ……凹部、１２…
…可動電極、１２ａ……先端部、１２ｂ……突出
部、１３……固定接点、１４……可動接点、１９
……アークランナ、１９ｃ……切欠き溝。なお、
各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定接点および可動接点がそれぞれ取着され
   閉成時に電流経路がほぼ直線状になるように配置
   された固定電極および可動電極と、アークを冷却
   する消弧板と、前記固定電極に取付けられたアー
   クランナと、これらを収納している絶縁体でなる
   包囲体とを備えた開閉器において、 前記固定接点よりも電源側の部位であつて、前
   記固定接点の取着面に対し前記可動接点と反対側
   に凹部が形成されている前記固定電極と、 横Ｕ字状をなして下辺が前記凹部の底に固定さ
   れ、前記下辺と上辺にわたつて先端中央部に前記
   固定接点が臨む切欠き溝が形成されている前記ア
   ークランナと、 を備えてなることを特徴とする開閉器。 ２ 閉成時に切欠き溝と重なり合うアークホーン
   が先端部に形成された可動電極を備えた特許請求
   の範囲第１項記載の開閉器。