JPH0228208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は遮断器に係り、特に短絡大電流時に瞬
時動作をするように構成した遮断器に関するもの
である。

【従来技術】

一般に遮断器は、過電流を検出して可動接触子
を自動的に開離させる引外し機構を備えている。
従来、この種の遮断器においては、引外し素子に
過電流が流れて引外し機構が動作し始めてから可
動接触子が開離するまでの所要時間が機構上の制
限を受けて比較的長く、このため瞬間的に回路の
遮断が行なえず、接点の溶着或は通電部の焼損等
を引き起こすため高い遮断容量を得ることが困難
であつた。 また、短絡大電流時に固定及び可動接触子間に
電磁反発力を生じさせて可動接触子を開離させ、
両接触子間に作用する電磁反発力を利用した遮断
器にあつては、電磁反発力を生じる最低動作電流
値付近で可動接触子が極僅か開離した状態に浮き
上がり、大電流アークの発生により可動及び固定
接点が溶融、損傷してしまう。また、発生したア
ークが抵抗分として作用して回路電流が減少し、
その結果両接点が接触するが、このとき溶融され
た接点同士が溶着してしまう危険性が多分にあ
る。 このような遮断器にあつては、前記最低動作電
流値が比較的高いので、中間的な過大電流事故時
には過電流引外し機構の引外し特性との協調がと
れず過電流引外し機構の瞬時遮断動作が完遂でき
ず、中途半端な動作に終るため、上記のような損
傷を受けるという欠点があつた。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の欠点を解消し、過
電流時には通常の遮断動作を行なわせ、短絡大電
流時には両接触子間に作用する電磁反発力により
可動接触子のみを瞬間的に少し開離させると同時
に可動接触子の復帰を阻止し、更に自動引外し機
構により可動接触子を完全に開離させることによ
り、接点の溶着或は通電部の損傷がなく遮断容量
が著しく増大させることを可能にした遮断器を提
供することを目的とする。

【発明の構成】

上記目的を達成する為に講じた発明の構成は次
の通りである。即ち本発明は、 過電流引外し機構を有する遮断器において、 折返し形状に設けてある固定接触子と該固定接
触子に対向し短絡大電流発生時に電磁反発力が作
用するように設けてある可動接触子を有し、 該可動接触子は可動接触子支持体に回動可能に
枢着されており、該可動接触子支持体はケース本
体に直接または間接に回動可能に枢着されしかも
過電流に応動する引外し機構と連結してあり、 前記可動接触子と可動接触子支持体間には、短
絡大電流発生時に可動接触子が固定接触子より開
離する方向へ作動したとき可動接触子を可動接触
子支持体に係止し復帰を阻止する係止機構が設け
てある遮断器である。 作 用 そうして過電流時には通常の遮断動作を行い、
短絡大電流発生時には可動及び固定の両接触子間
に作用する電磁反発力によつて瞬間的に開離する
と共に係止機構によつて可動接触子は可動接触子
支持体に係止されて復帰が阻止され、その後直ち
に引外し機構によつて可動接触子を開離位置に駆
動するようにしたものである。

【実施例】

本発明を図面を参照して更に詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す正面破断面図、
第２図は引外し状態を示す要部正面図、第３図は
一次遮断状態を示す要部正面図、第４図は二次遮
断状態を示す要部正面図、第５図は可動係止片の
説明図、第６図は固定係止片の説明図である。 絶縁材からなるケース本体１に形成された端子
座２には折曲して「Ｕ」或は「コ」形状に形成さ
れた固定接触子３が取り付けられている。この固
定接触子３に対応して、可動接触子４が可動接触
子支持体５に形成された取付軸６に回動自在に枢
着されている。この可動接触子４には、これに設
けられた取付軸７に回動自在に枢着された可動係
止片８（第５図参照）がその折曲部８ａ内に可動
接触子４が位置するように取り付けられている。
また、前記可動接触子支持体５は、基台例えばケ
ース本体１に形成された取付軸９に回動自在に枢
着されており、これに前記可動係止片８と共働す
る固定係止片１０が取り付けられている。この点
については後で説明する。 この可動接触子支持体５と外部操作ハンドル
（図示せず）による作動機構及び引外し機構とは
駆動軸２１によつて連結され、この駆動軸２１に
よる連結機構を介して接触子の投入、引外し動作
が行なわれるように構成されている。 前記取付軸９には接触バネ１１が装架されてい
る。接触バネ１１は可動接触子４側先端をＬ形状
に折曲して可動接触子４の下縁に当接してある。
接触バネ１１の当接箇所は可動接触子支持体５の
先端に設けられた取付軸６よりも元端側である。
このため可動接触子４は取付軸６を中心として固
定接触子３側へ付勢し、且つ可動接触子支持体５
を取付軸９のまわりに固定接触子３より開離する
方向へ付勢する。 なお、前記接触バネ１１は単一のバネ材で形成
されているが、単一のバネ材に限定するものでは
なく、可動接触子４の固定接触子３側への付勢用
バネと、可動接触子支持体５の固定接触子３より
の開離方向への付勢用バネを別体とし複数個のバ
ネを共働させるように構成することもできる。 ケース本体１には過電流、短絡電流等の異常電
流を検出して引外し機構（図示せず）を動作させ
る引外し素子１２（例えば限時要素を持つた電磁
式引外しコイルからなる）が設置されている。 １３はその可動鉄片で、異常電流発生時に適当
な時限をもつて引外し素子１２に吸引されて引外
し機構の駆動軸１４を駆動して、その掛留機構を
引き外すように構成されている。１５は負荷側の
端子で、ケース本体１に形成された端子座１６に
固定され、引外し素子１２の励磁巻線の一端１７
が接続されている。１８は可動接触子４と引外し
素子１２の励磁巻線の他端とを結ぶ導線で、可動
接触子４の動きを妨げないように可撓銅撚線等が
用いられている。 可動接触子４と可動接触子支持体５間には、短
絡大電流発生時に可動接触子４が固定接触子３よ
り開離する方向へ作動したとき可動接触子４を可
動接触子支持体５に係止し復帰を阻止する係止機
構が設けてある。即ち、前記固定係止片１０に
は、第６図に示すように係止歯１０ａが形成され
ており、可動係止片８がロツク動作のときこれに
形成された係止溝８ｂに噛合してロツクされるよ
うに構成されている。また、この可動係止片８に
は、これを常時固定係止片１０側に押圧する押圧
バネ１９が可動接触子４との間に装架されてい
る。更に、可動接触子４が一定位置まで開離する
と、可動係止片８の先端部８ｃに当接して固定係
止片１０とのロツクを解錠するようにストツパ２
０がケース本体１に取り付けられている。 ≪作 用≫ 本実施例に係る遮断器の動作について説明す
る。 まず、手動操作による引外し遮断動作につき、
第２図を参照して説明する。 過電流発生時に外部の操作ハンドルを遮断方向
へ操作すると、駆動軸２１によつて可動接触子支
持体５が開方向に所定位置まで回動し、これによ
り可動接触子４が固定接触子３から開離して電路
を遮断する。このときの固定及び可動接点間の開
離距離G1は、一般の遮断器として要求される適
当な値に設定される。また、このときの接触バネ
１１は、可動接触子支持体５に対して反発バネと
して作用する。 次に、短絡電流等の大電流が流れた場合の遮断
動作について、第３図、第４図を参照して説明す
る。 この場合、固定接触子３と可動接触子４に互い
に反対方向に大電流が流れることによつて電磁反
発力が生じ、これにより可動接触子４のみを瞬間
的に少し開離する。それと同時に可動係止片８は
固定系止片１０の方向に瞬間的に回動する。この
場合、接触バネ１１は可動接触子４の回動に対す
る反発バネとして作用する。 従つて、第３図に示すように、可動接触子４の
みが固定接触子３から急速に開離して一次遮断が
行なわれる。このとき、可動係止片８の係止溝８
ｂが押圧バネ１９の作用により、固定係止片１０
の係止歯１０ａに係止してロツクされ、これによ
り可動接触子４の復帰が阻止されて、固定接触子
３との開離距離G2を保持した状態となる。 一方、短絡大電流が引外し素子１２に流れ、こ
れにより機構上から決まる若干の動作後れをもつ
て引外し機構が作動して可動接触子支持体５が開
方向に駆動される。 このとき、前記一次遮断時に可動接触子４が可
動係止片８及び固定係止片１０を介して、可動接
触子支持体５にロツクされているため、第４図に
示すように可動接触子４は更に開離して二次遮断
が行なわれる。ストツパ２０がない場合には、第
４図のように、固定及び可動両接点間のの最大開
離距離G3はG1＋G2となるが、この二次遮断時に
可動係止片８の先端部８ｃがストツパ２０に当接
してロツクが解錠され、第２図に示す引外し状態
に保持されることになる。即ち、二次遮断による
最大開離点の少し前で、ストツパ２０の押圧力に
より一次遮断時にロツクされた可動係止片８の係
止溝８ｂと固定係止片１０の係止歯１０ａとが解
錠され、第２図に示すように可動接触子４は接触
バネ１１の作用によりその係止部４ａが可動接触
子支持体５の駆動軸２１と係止する状態に復帰し
て開離距離G1を保持する。 また、一般に接点が溶着しやすい電流値は、例
えば50アンペアフレームの回路遮断器において、
銀酸化カドミ系接点で1500A〜2500A、銀タング
ステン系接点で2500A〜5000A程度であるため、
固定及び可動両接触子３，４に生じる電磁反発力
による前記可動及び固定両係止片８，１０のロツ
ク動作の最低動作電流値を前記溶着が生じやすい
電流値以下、例えば2000A程度に抑制すれば、如
何なる条件下においても接点の溶着を生じること
はない。 本実施例に係る遮断器は、溶着しやすい電流値
に比して充分低い電流値で一次遮断が可能であ
る、前記条件を充分に満足できる。即ち、50アン
ペアフレームの回路遮断器において、前記何れの
接点材料の場合であつても、500〜800ｇ程度電磁
反発力があれば、前記溶着発生電流の通電を行な
つても何ら支障はなく、また2000Aでの電磁反発
力は、1.5Kg程度のものが得られ、引外し遮断動
作が支障なく行なわれることが確認されている。 なお、本発明による遮断器は、前述した実施例
に限定されるものではなく、例えば一次遮断時に
ロツクされた可動接触子を解錠させるには、前述
した二次遮断時におけるストツパによつて自動的
に行なわせるのではなく、復帰装置の別途設けて
遮断完了後に手動で解除させてもよく、またその
鎖錠装置を種々の手段により可動接触子と可動接
触子支持体との間に別途設ける等の種々の任意変
更が可能である。 第７図は本発明の他の実施例を示す正面破断面
図、第８図は引外し状態を示す要部正面図であ
る。本実施例は、上記実施例とほぼ同様であるが
次の点で異なつている。 即ち、可動接触子４の接触バネ１１との係止端
４ｂを円弧状に形成し、可動接触子４が過電流発
生時に可動接触子支持体５と相対的に駆動され、
取付軸６にまわりに回動されるとき接触バネを押
し下げないようにし、その弾圧力が増加するのを
防いだもので、これによつて可動接触子４の相対
的駆動が円滑に行なわれるようにしている。

【発明の効果】

本発明は上記構成を有し、次の効果を奏する。 (1) 短絡大電流発生時に可動及び固定両接触子間
の電磁反発力によつて瞬間的に一次遮断を行な
わせ、その後直ちに引外し機構によつて二次遮
断を行なうようにしている。このため、短絡電
流の通過時間が非常に短くなつて通電部の損傷
がなく、短絡電流が極大値に達する前に電磁反
発力が作用して一次遮断が開始されるという、
いわゆる限流作用を有するものとなる。 (2) 一次遮断時に軽量な可動接触子のみ引外し機
構と無関係に開離動作をするため、遮断動作を
瞬間的に確実に行なうことができ、更に二次遮
断によつて充分な引外し距離が得られるため、
前述の効果と相まつて遮断容量が著しく増大さ
れる。 (3) 可動接触子と可動接触子支持体間には、短絡
大電流発生時に可動接触子が固定接触子より開
離する方向へ作動したとき可動接触子を可動接
触子支持体に係止し復帰を阻止する係止機構が
設けてあり、この係止動作は充分に低い電流値
で敏感に行なわれるため、その最低動作電流値
を接点溶着を起こす電流値以下に抑えて接点の
溶着を完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面破断面
図、第２図は引外し状態を示す要部正面図、第３
図は一次遮断状態を示す要部正面図、第４図は二
次遮断状態を示す要部正面図、第５図は可動係止
片の説明図、第６図は固定係止片の説明図、第７
図は本発明の他の実施例を示す正面破断面図、第
８図は引外し状態を示す要部正面図である。 ３：固定接触子、４：可動接触子、５：可動接
触子支持体、８：可動係止片、１０：固定係止
片、１１：接触バネ、１２：引外し素子、１９：
押圧バネ、２０：ストツパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 過電流引外し機構を有する遮断器において、 折返し形状に設けてある固定接触子３と該固定
   接触子３に対向し短絡大電流発生時に電磁反発力
   が作用するように設けてある可動接触子４を有
   し、 該可動接触子４は可動接触子支持体５に回動可
   能に枢着されており、該可動接触子支持体５はケ
   ース本体１に直接または間接に回動可能に枢着さ
   れしかも過電流に応動する引外し機構と連結２１
   してあり、 前記可動接触子４と可動接触子支持体５間に
   は、短絡大電流発生時に可動接触子４が固定接触
   子３より開離する方向へ作動したとき可動接触子
   ４を可動接触子支持体５に係止し復帰を阻止する
   係止機構８，１０，１９が設けてある、 ことを特徴とする遮断器。