JPH0329227A - 磁場の作用によるアーク回転によるガス吹き付け電気スイッチ - 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〕 本発明は、高誘電率ガスとくに六弗化硫黄が充填された
密封容器を有し、可動主要接点が第１固定スピンドルに
枢着され、定置主要接点および第１固定スピンドルに平
行な第２固定スピンドルに枢着された可動アーク接点と
ともに作用し、またコイル内側に同軸に配置され、前記
主要接点を有する主要回路に平行に接続されたアーク回
路においてアーク接点に電気的に直列に接続された回転
電極とともに作用する、磁場の作用によりアークを回転
させることによるガス吹き付け電気スイッチに関する。

〔従来の技術〕

この種の電気スイッチはアークのエネルギを使用してア
ークを吹き消し、したがって接点を移動する機械的力が
制限され、比較的低い作用二ネルギーしか必要としない
。主要接点はアーク回路への切替えによって保護され、
この切替えはアーク移動によりまたは主要接点に平行に
接続され主要接点が分離された後開放するアーク接点に
よって達成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

主要接点に平行に接続されたアーク接点を使用すると接
点が分離するときアークまたは火花がその上に形成され
るが、アーク接点の過早開放を回避するかまたは反対に
開成の際完全な運動の同期を必要とする。運動の同期の
課題に加えて、電力反発作用が可動接点に加えられ、そ
こを短絡電流が流れ、頑丈な作用機構が必要となる。

本発明の目的は、主要接点およびアーク接点を位置決め
しかつ作用しうる、簡単化された作用機構を備えたスイ
ッチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるスイッチは、前記電極が中空円筒形をなし
その内側に前記可動アーク接点が二つの最終の閉鎖位置
および開放位置の間で移動し、前記可動アーク接点はそ
れぞれ電極内周に接触するかまたはほり前記電極中心に
あること、および機械的リンクは前記可動主要接点およ
び前記可動アーク接点を連結してアーク接点を主要接点
が開いた後開放させまたアーク接点を前記主要接点が閉
鎖する前に閉鎖させ、前記機械的リンクはアーク接点に
閉鎖圧力を加える可撓性部分、および可撓性部分を可動
アーク接点の中央位置に中立化させて二つの可動接点の
間に剛性リンクを形成し、前記可撓性部分は可動アーク
接点が閉鎖位置に移動した後主要接点の連続する閉鎖運
動を可能にしまた反対に可動アーク接点が開放する前に
前記稼動週接点の開放運動を可能にすることを特徴とし
ている。

スイッチの閉鎖位置において、主要接点およびアーク接
点はともに閉鎖され、とくにこの回路に挿入された消弧
コイルのため電流のごく一部しか高インピータンスを有
するアーク回路を通って流れない。可動アーク接点は機
械的リンクの可撓性部分によって加えられる十分な接触
圧力によって定置アーク接点を構成する円筒形電極に保
持される。

この可撓性接触力はアーク接点の半開きを阻止する。無
効運動を伴うこの可撓性リンクはさらに、主要接点の開
放運動が起こるときアーク接点を後れて開放しまた反対
にアーク接点が閉鎖する前に閉鎖することを可能にする
。開放位置において可撓性部分は中立化され、可動アー
ク接点は定置接点に固定される。可動アーク接点は積極
的に円筒形電極の軸線上の開放位置に保持され、それに
加えられる電気力に対抗する。

スイッチの開放位置における可撓性部分の中立化は連結
ロッドおよび固定的に設けられた孔に摺動可能に取付け
られた関節を有するクランク方式によって達成される。

定置主要接点はクランクを支持し、一方連結ロッドは可
動アーク接点に関節連結されている。可撓性部分はばね
によって構成され、ばねは連結ロッドによって支持され
、連結ロッドおよびクランク方式の関節を形成する短軸
をクランク孔の底部に押圧する。開放位置においてクラ
ンクおよび連結ロッドは垂直に延び、連結ロッドに加え
られる力は可撓性部分に作用することなくクランクに直
接伝達される。クランクの運動量は９０″に近く、連結
ロッドおよびクランク方式はスイッチの開放位置におい
てほｙ整合する。

可動主要接点はプッシュの端部によって支持された固定
スピンドルに枢着されたナイフ刃で、このナイフ刃は定
置接触パッドまたは他のプッシュに固定されたグリップ
とともに作用する。可動アーク接点は円筒形電極内面に
接触する接触スタッドである。組立体は六弗化硫黄を充
填された密封容器に収容され、アーク回路は長さが短い
主要回路に対してオフセットされている。

容器の外側にある作用機構は容器の壁を密に嵌合して貫
通する作用軸を駆動する。この作用軸は連結ロッドによ
って可動主要接点に連結されたクランクを支持している
。作用軸の回転によって開放運動が起こるとき、可動主
要接点は開放方向に回転してクランクを回転方向に駆動
し、クランクは縦方向孔により無効運動を生じて可動ア
ーク接点を閉鎖位置に保持する。主要接点は無効運動が
完了する前に分離して電流をアーク回路に切替える。こ
の吹消しコイルを通る電流は磁場、とくに軸線方向の磁
場を、円筒形電極内に発生する。無効運動が完了すると
、可動主要接点の連続する移動は可動アーク接点を中央
開放位置まで回転させ、円筒形電極の半径方向内側に延
びるアークを発生する。このアークは回転による磁器吹
消し作用をうけ急速に消滅する。

可動アーク接点はどのような電力が加えられるにしても
円筒形電極の中央に位置するのが好ましい。

他の利点および特徴は本発明の、図示された、単なる非
限定的実施例である説明的実施例に関する下記の記載か
ら一層明らかになるであろう。

〔実施例〕

図面において、電気回路遮断器、とくに中間電圧回路遮
断器の電極ユニットは絶縁材料から作られ高誘電率ガス
とくに適当な圧力の六弗化硫黄が充填された密閉容器１
０を備えている。電流支持端子を形成するプッシュ１２
、１４は容器１０の壁を貫通し、一方のプッシュ１４は
主定置接触パツド１６を支持している。他方のプッシュ
１２はナイフ刃２２の形式の可動主要接点の固定関節ス
ピンドル２０の支持体１８によって容器１０の内側に延
び、ナイフ刃２２は定置接触バツド１６と閉鎖位置にお
いて共働する。ナイフ刃２２は、ばねの作用をうけて接
触バツド１６をクランプする二枚の接触刃から形成され
るかまたは他方ではナイフ刃２２は定置接触パツド１６
を形成する接触グリップの間に挿入される単一の刃とす
ることができる。スイッチの閉鎖位置において、定置接
触パツド１６、ナイフ刃２２および支持体１８はほとん
ど整合し、一方のプッシュから他方のプッシュに流れる
電流の回路を形成する。この主要回路に並列にかつ容器
１０の横方向にオフセットして、コイル２４、円筒形電
極２６、可動アーク接点２８および支持アーム３０によ
って構成されたアーク回路を備えている。プッシュ１２
に固定的に結合された支持アーム３０は可動アーク接点
２８の関節スピンドル３２を支持し、コイル２４は反対
側プッシュ１４に電気的に接続されている。可動アーク
接点２８は、閉鎖位置において円筒形電極２６の内面３
６と接触する。円筒形デスクの形式の接触スタッド３４
を有する、アーク接点の関節スピンドル３２は円筒形電
極２６の軸４１３８上に設置され、このスピンドル３２
はナイフ刃２２の関節スピンドル２０に平行に延びてい
る。

可動アーク接点２８はアーム４０によってスピンドル３
２を超えて延び、その上を連結ロッド４２が関節的に連
結され、その反対側端部はナイフ刃２２に固定的に結合
されたクランク４８の端部に設けられた孔４６に摺動可
能に取付けられた短軸４４を支持している。ナイフ刃２
２の関節スピンドル２０と短軸４４との間に嵌合したば
ね５０は、短軸４４をスピンドル２０が離れた位置にお
いて孔４６の底部に向かって押圧している。

第１図に示す閉鎖位置において、短軸４４はばね５０の
中間圧縮位置にあり、ばね５０は連結ロッド４２および
アーム４０を介して接触スタッド３４を円筒面３６に押
圧する力を加える。

回転作用軸５２は密に容器１０の壁を貫通し、その外側
端部は図示しない作動機構に連結されている。作用軸５
２の内側端部は、その反対側端部６０においてナイフ刃
２２に関節連結された、作用ロッド５８にスピンドル５
６によって連結されたクランク５４を支持している。第
１図に示された閉鎖位置において、クランク５４および
ロッド５８によって構成されたトッグルはナイフ刃２２
を閉鎖位置に保持する伸長位置にあること、および軸５
２の反時計方向回転がナイフ刃２２をスピンドル２０上
における時計方向回転により開放位置に移動させること
が容易に分かるであろう。スイッチの閉鎖はこの技術に
通じた人々に周知の方法による作用軸５２の反対方向の
回転によって達成される。

本発明によるスイッチは下記のように作用する。

第１図に示す閉鎖位置において、主要接点１６、２２お
よびアーク接点２６、３４は閉鎖され、ほとんどすべて
の電流は主要接点１６、２２によって形成された低イン
ダクタンスの主要回路を通って流れる。アーク回路とく
にコイル２４を通って流れる電流はきわめて少ない。開
放作用はナイフ刃２２の時計方向回転を生ずる作用軸５
２の反時計方向回転によって開始される。クランク４８
はその回転中ナイフ刃２２を伴い、第１段階において、
ばね５０は短軸４４を孔４６の底部に向かって押し、連
結ロッド４２はその最初の位置に止まる。連結ロッドが
孔４６によって案内された無効運動を行った後、短軸４
４は孔の底部に達し（第３図参照）、クランク４８が続
いて回転すると短軸４４を駆動して連結ロッド４２を第
３図の左側の位置に移動させる。この運動はアーム４０
に伝達され、アーム４０はアーク接点２８を回転させ、
アーク接点は第４図に示す最終開放位置において円筒形
電極と軸線方向に整合する。この開放位置において、連
結ロッド４２はクランク４８に垂直になり、短軸４４は
ばね５０により孔４６の底部に押圧される。可動アーク
接点２８により連結ロッドを回転しようとしてもクラン
ク４８によって阻止されることは容易に分かる。ばね５
０によって形成される可撓性リンクは連結ロッド４２と
クランク４８の垂直な位置によって中立化される。

可動主要接点２２および可動アーク接点３４の位置は完
全に画定され、運動連鎖は接点に加えられる大きい反発
力に対抗することができる。

スイッチの閉鎖は作用軸５２の反対方向回転により、ク
ランク５４に時計方向に回転させ作用ロッド５８により
ナイフ刃２２を反時計方向に回転させて実現される。ク
ランク４８はナイフ刃２２とともに固定スピンドル２０
の周りに回転し、この運動は連結ロッド４２によって可
動アーク接点２８に伝達され、接点２８は固定スピンド
ル２０の周りに反時計方向に回転する。予定の運動の後
、接触スタッド３４は環状電極２６の内面に達し、環状
電極２６はこの接点３４の連続運動を阻止する。第３図
に示された位置に対応するこの中間位置において、主要
接点１６、２２はなお離れており、閉鎖はアーク回路に
よって達成される。可撓性リンクは、孔４６およびばね
５０により、ナイフ刃２２の連続回転を可能にし、短軸
４４はナイフ刃２２が第１図に示す閉鎖位置に達するま
で摺動する。ばね５０がアーク接点２６、３４に一定圧
力を加えることが分かるであろう。この機構はとくに簡
単で確実に主要接点１６、２２の保護に必要な接点の同
時のかつ連続した開閉を生ずる。

この機構は同様に閉鎖接触圧力を発生し、可動アーク接
点２８を開放位置において円筒形電極２６の中心にロッ
クする。この開放位置において、アーク接点２６、３４
が離れるとき生じたアークは円筒形電極２６内側に半径
方向に延び、コイル２４を流れる電流によって生ずる軸
線方向磁場の作用をうける。この磁場の作用はアークを
回転させ消弧を促進する。主要接点１３、２２に対して
容器１０内側に平行かつ横方向にオフセットしたアーク
接点２６、３４の本発明による配置は、主要接点の１６
、２２を明確に分離する作用を奏し、フラッシュオーバ
ーを制限するかも知れないいかなる干渉をも阻止する。

円筒形電極内側のアークの半径方向配置は、移動の危険
を防止し、アークの長さは対応して最善の消弧長さにな
る。円板状アーク接点３４の使用は、アーク吹消しおよ
びしゃ断に好ましい対称性および形状を備えている。

〔発明の効果〕

本発明は、可撓性部分および縦溝を備えた機械的リンク
部分を設けることにより、アーク接点の閉鎖接触圧力を
発生し可動アーク接点が閉鎖位置に移動した後可動主要
接点の連続した閉鎖運動を可能にしまた反対に可動アー
ク接点が開放する前、可動主要接点の開放運動を可能に
した、簡単化した作用機構を有する電気スイッチを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉鎖位置において示す、本発明スイッチの第２
図の１−１に沿う縦断面図、第２図は第１図の■一■線
に沿う断面図、第３図および第４図はそれぞれ開放途中
および開放位置におけるスイッチを示す第１図と同様の
部分図である。 １０・・・容器、１２、１４・・・プッシュ、１６・・
・定置パッド、１８・・・支持体、２０・・・固定スピ
ンドル、２２・・・ナイフ刃、２４・・・コイル、２６
・・・円筒形電極、２８・・・可動アーク接点、３０・
・・支持アーム、３２・・・関節スピンドル、３４・・
・アーク接点、３６・・・内面、４０・・・アーム、４
２・・・連結ロッド、４４・・・短軸、４６・・・孔、
４８・・・クランク、５０・・・ばね、５２・・・作用
軸、５４・・・クランク、５６・・・スピンドル、５８
・・・作用ロッド。 出痴人代理人 佐 藤 雄 Ｆ１Δ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、定置主要接点（１６）および閉鎖位置と開放位置と
   の間で移動しうる可動主要接点（２２）前記可動主要接
   点（２２）が枢着された第１固定スピンドル（２０）、 前記可動主要接点（２２）を閉鎖位置と開放位置との間
   で移動させる作動機構（５２、５４、５８）、 定置アーク接点を構成する定置電極（２６）および前記
   電極（２６）内周に接触する閉鎖位置と前記電極のほゞ
   中心にある開放位置との間で移動可能な可動アーク接点
   （２６）、前記第１スピンドル（２０）に平行でかつそ
   の上に可動アーク接点（２８）が枢着される第２固定ス
   ピンドル（３２）、 前記回転電極（２６）の周りに同軸に設置されかつ前記
   アーク接点（２６、２８）に直列に前記主要接点（１６
   、２２）に平行な回路においてアーク電流が通つて回転
   によつてアークを吹き消す磁場を発生する接続されたコ
   イル（２４）、可動主要接点（２２）および可動アーク
   接点（２８）を接続して主要接点（１６、２２）の開放
   後開放させかつ主要接点（１６、２２）の閉鎖前閉鎖さ
   せる機械的リンク装置（４０、４２、４６、４８、５０
   ）、 前記機械的リンクに関連してアーク接点（２６、２８）
   の閉鎖接触圧力を発生し可動アーク接点（２８）が閉鎖
   位置に移動した後可動主要接点（２２）の連続した閉鎖
   運動を可能にしまた反対に可動アーク接点（２８）が開
   放する前、可動主要接点（２２）の開放運動を可能にす
   る可撓性部分（５０）、 前記可撓性部分（５０）を可動アーク接点（２８）の中
   央開放位置に中立化してこの開放位置において前記二つ
   の可動接点（２２、２８）の間に剛性リンクを構成する
   装置、および高誘電率ガスを充填され、前記接点（１６
   、２２、２６、２８）および前記コイル（２４）が設置
   された、密閉容器（１０） を有する、磁場の作用によるアーク回転によるガス吹き
   付け電気スイッチ。 ２、前記機械的リンク（４０、４２、４６、４８、５０
   ）は駆動クランク（４８）および関節（４４）によつて
   前記可撓性部分（５０）を備えた前記クランクに連結さ
   れた連結ロッド（４２）を有し、前記クランク（４８）
   は開放位置において連結ロッド（４２）に垂直に延びる
   請求項１に記載の電気スイッチ。 ３、縦方向孔（４６）がクランク（４８）の端部におい
   て縦方向に延び、短軸（４４）は連結ロッド（４２）の
   端部によつて支持されかつ前記孔に摺動可能に取付けら
   れ、ばね（５０）は前記短軸を前記クランク端部の孔の
   底部に押圧する請求項２に記載の電気スイッチ。 ４、駆動クランク（４８）は可動主要接点（２２）に固
   定され連結ロッド（４２）およびクランク（４８）がほ
   ゞ垂直になる接点開放位置と、連結ロッド（４２）およ
   びクランク（４８）が整合した位置に閉鎖する接点（２
   ２、２８）の閉鎖位置との間で、９０°より小さいかま
   たは９０°に等しい角度運動する請求項３に記載の電気
   スイッチ。 ５、クランク（４８）の反対側の連結ロッド（４２）の
   端部は可動アーク接点（２８）に枢着された請求項４に
   記載の電気スイッチ。 ６、前記第２固定スピンドル（３２）は前記電極（２６
   ）の軸線（３８）に垂直に配置され前記可動アーク接点
   （２８）は開放位置において電極（２６）の軸線（３８
   ）上に延びる請求項１に記載の電気スイッチ。 ７、前記容器（１０）の壁を密嵌して貫通する回転作用
   軸（５２）および連結ロッド（５８）および可動主要接
   点（２２）と前記回転軸（５２）との間に機械的リンク
   を形成して主要接点（２２、１６）の開閉を制御するク
   ランク（５４）による伝動装置を有する請求項１に記載
   の電気スイッチ。 ８、端部が容器内側に向き合つた電流伝達端子として配
   置された二つのプッシュを有し、前記端子の一方（１６
   ）は定置主要接点を構成し他方の接点（１８）は可動主
   要接点（２２）の前記第１固定関節スピンドル（２０）
   を支持し、閉鎖位置において前記端子（１６、１８）と
   ほとんど整合する請求項１に記載の電気スイッチ。 ９、前記電極（２６）は円筒形でコイル（２４）ととも
   に前記定置主要接点（１６）に隣接しかつその横方向に
   オフセットされ、可動アーク接点（２８）の第２回転ス
   ピンドル（３２）の支持体（３０）は前記他方の端子（
   １８）に固定されかつ横方向に前記円筒形電極（２６）
   およびコイル（２４）からオフセットする方向に延びる
   請求項８に記載の電気スイッチ。 １０、可動アーク接点（２８）は電極（２６）内面（３
   ６）と一緒に作用する皿状接触スタッドであり、可動主
   要接点（２２）は定置接触グリップ（１６）と一緒に作
   用するナイフ刃である請求項１に記載の電気スイッチ。