JPH03295117A - 開閉器 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は電流の開閉を行う開閉器に関するものである
。

［従来の技術］ 従来の開閉器としては、例えば実公昭６３−４２４４７
号公報に示された電磁接触器があり第５図はその部分断
面図である。この電磁接触器は左右対称の構造であるの
で、図ではその右φす断面のみを示す。

図において、（１）はプラスチック等で形成された取付
台、（２）はこの取付台（１）上に硅素鋼板で積層され
た固定鉄心、（３）はこの固定鉄心（２）に対向配置さ
れ、同様に硅素鋼板で積層された可動鉄心、（４）は固
定鉄心（２）と可動鉄心（３）とを引き外しバネ（図示
せず）に抗して吸着させる駆動力を付与するための操作
コイル、（５〉はプラスチックで形成され、かつ角窓を
有するクロスバ−であり、その下端には可動鉄心（３）
が保持されている。（６）は上記クロスバ−（５）の角
窓に挿入され、押しバネ（７）によって保持されている
可動接触子、（６ａ）は可動接触子（６）に接合された
可動接点、（８）は上記可動接触子（６）に対向して設
けられ、電流通電を行う固定接触子、（８ａ）はこの固
定接触子（８）に接合された固定接点、（８ｂ）はこの
固定接触子（８）の端子部を示す。（９）は電磁接触器
本体を外部回路に接続するための端子ねじ、（１０）は
固定接触子（８）を取付けるベース、（１１）は電磁接
触器上面を覆うカバーで、その内部には固定接点（８ａ
）と可動接点（６ａ）との間に生じるアーク（１２）を
消弧するための板状の磁性金属による複数の板状の金属
消弧グリッド（１３）が設けられて消弧室を形成してい
る。この金属消弧グリッド（１３）は図より明らかなよ
うに、可動接触子（６）と対向させ、固定接触子（８）
の上方にこれと平行しかつ互に所定間隔を隔てて累積併
設されている。

従来の開閉器は上記のように構成され、次のような動作
を行う。操作コイル（４）の励磁により可動鉄心（３）
が固定鉄心（２）に吸着した状態から、操作コイル（４
）を消磁すると、図示しない引き外しバネによって可動
鉄心（３）は固定鉄心（２）より開離し、クロスバ−（
５）は図に示された上位の位置に移る。このとき固定接
点（８ａ）と可動接点（８ａ）とが開離して、通電状態
にあった両者の間には図示のような態様のアーク（１２
）を生じ、アーク（１２）中に電流Ｉが流れる。第６図
（ａ）のように電流■が流れる場合、この電流Ｉにより
磁界が生じ、この磁界はフレミング左手の法則により、
アーク（１２）を駆動する力を発生する。この力Ｆの方
向は可動接点（６ａ）側では可動接触子（６）と可動接
点（６ａ）の側のアーク（１２）に流れる電流による磁
界の合成によって電磁接触子器の外側方向、固定接点（
８ａ）側では固定接触子（６）と固定接点（８ａ）側の
アーク（１２）に流れる電流による磁界の合成によって
内側方向となる。また一般に第６図（Ｃ）のように電流
路（１６）により生じた磁界内に磁性体（１５）をおく
と、磁束は磁性体（１５）に引き込まれて磁束密度分布
が変化し、図において、左側は密に、右側（磁性体側）
は疎になり、電流路（１６）は磁性体（１５）の方向に
力Ｆｓを受ける。金属消弧グリッド（１３）は上記磁性
体（１５）に相当し、アーク（１２）は上記電流路（１
６）に相当するから、アーク（１２）に対し力Ｆｓを与
えるので、アーク（１２）の可動接点（６ａ）側では力
Ｆｓが加わり、アーク（１２）の固定接点（８ａ）側で
は力Ｆから力Ｆｓが引かれ、アーク（１２）には結果と
して第６図（ｂ）に示すような駆動力が加わる。このた
めアーク（１２）は磁性体の金属消弧グリッド（１３）
に吸引されて第５図における（１２ａ）のように移行し
、ここで金属消弧グリッド（１３）によって冷却されて
電流は遮断される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の開閉器は以上のように構成され、複数の板状の金
属消弧板（１３）が所定間隔で固定接触子（６）の上方
に累積併設されているので、電流遮断時に発生し、これ
ら金属消弧板（１３）に移行したアーク（１２ａ）がく
の字状となっても、そのアーク（１２ａ）のアーク長は
、はぼ金属消弧グリッド（１３）の間隔に限定されるた
め、これを十分長くすることかでざず、遮断性能が劣る
という問題点があった。またアーク（１２）　、（１２
ａ）に伴うホットガスの冷却も複数の板状の金属消弧グ
リッド（１３）ではホットガスの流れる方向が一定とな
り、流量制限されるため十分になされないという問題点
があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、遮断性能が優れ、かつホットガスを効率よく冷却
することができる開閉器を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る開閉器は、固定接点が接合された固定接触
子に接離する可動接点が接合された可動接触ヂと対向さ
せられ、固定接触子の上方にこれと平行して累積併設さ
れた複数の板状の金属消弧グリッドを、それぞれ可動接
触子の開離時に発生するアークの進行方向に垂直に、少
くとも２つ以上に分割するようにしたものである。

［作用コ 本発明における開閉器は板状の各金属消弧グリッドを可
動接触子の開離時に発生するアークの進行方向に対し垂
直に少なくとも２つ以上に分割し・たことにより、これ
ら分割された金属消弧グリッドに移行したアークは弓状
となり、内側の磁界は外側の磁界より強いため、次第に
アークをくの字状のアークへと移行させる。このくの字
状のアークは分割された各金属消弧グリッド間を横方向
にも渡るため、その分板状の金属消弧グリッドよりアー
ク長か長くなり、アーク電圧を上昇させる。

その結果、アークのエネルギとなる電流がしぼられ、消
弧がスムーズに行われることになり、遮断性能が向上す
る。また、分断された金属消弧グリッドではアークによ
って生じたホットガスが上下にも流れることができ、ガ
スの流れがスムーズとなり、しかも板状の金属消弧板に
比べて表面積が大きいため、ホットガスの冷却効果も増
大する。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例による開閉器の金属消弧グリ
ッドの斜視図である。この金属消弧グリッドは第５図の
従来の開閉器における板状の金属消弧グリッド（１３）
に代わり、これを可動接触子の開離時に発生するアーク
の進行方向に対し垂直に複数に分割した形状のものであ
って、各金属消弧グリッドの断面形状は角形、円形等任
意である。

第１図において、（１３）は分割された複数の金属消弧
グリッド、（１４）はこれら金属消弧グリッド（１３）
を保持する保持板である。第２図は金属消弧グリッド（
１３）と接触子（６）　、　（８）との相対的な位置を
示す電磁接触器の部分側面図である。第２図において、
（６）は可動接触子、（６ａ）は可動接触子（６）に接
合された可動接点、（８）は上記可動接触子（６）に対
向して設けられ電流の通電を行う固定接触子、（８ａ）
は固定接触器（８）に接合された固定接点である。

このように構成された電磁接触器において、可動接触子
（６）が作動して可動接点（６ａ）と固定接点（８ａ）
とか開離すると、第２図に示すようにアーク（１２）が
両接点＜８ａ）　、　（８ａ）間に発生する。複数の金
属消弧グリッド（１３）は、このアーク（１２）の進行
方向に対し垂直になるように位置させられているので、
従来例で説明したように、アーク（１２）は外側方向に
引かれて弓状のアーク（１２ｂ）となり、ここで内側の
磁界は外側の磁界より強く、アークはくの字状のアーク
（Ｌ２ｃ）へと移行し、金属消弧グリッド（１３）によ
り冷却されて消弧する。この移行したくの字状のアーク
（１２ｃ）は各金属消弧グリッド（１３）間を第２図に
示すように横方向にも渡るため、従来例の第５図に示す
ような板状の金属消弧グリッド（１３）を介する場合よ
り横方向にも渡る分アーク長が長くなる。そのため、ア
ーク電圧が上昇しくこれは接点間の抵抗が高くなったこ
とになる）電流がしぼられる。従って、アークのエネル
ギ１２Ｒは殆ど電流ｌに依存していたので、電流ｌか小
さくなれば、アークエネルギが小さくなり、消弧がスム
ーズに行われて遮断性能が向上する。

またアークにより生じたホットガスは金属消弧グリッド
（１３）間を通って流れるが、従来例のような板状の金
属消弧グリッド（１３）の場合は流れが一定方向でかつ
流量も制限されるのに対し、この場合は上下方向にも流
れることでガスの胤れはスムーズとなり、金属消弧グリ
ッドの表面積も従来の板状の金属消弧板に比べて大きい
ため、ホットガスの冷却効率も向上した。

なお、上記実施例においては、均等分割した金属消弧グ
リッド（１３）を設けた例について説明したが、第３図
のように交互にずらせた配置の金属消弧グリッド（［３
）とするもの、あるいは第４図のように各金属消弧グリ
ッド（１３）の幅を任意に選んで配置した構成にしても
よい。

また、上記実施例では電磁開閉器の場合について説明し
たが、遮断器、断路器その他の開閉器であってもよく、
上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、金属消弧グリッドを可動
接触子の開離時に発生するアークの進行方向に対し垂直
に少なくとも２つ以上に分割したので、アーク長を長く
でき、消弧がよりスムーズとなって遮断性能が向上し、
ホットガスの流れを上下方向にも流してガスの流れをス
ムーズにし、表面積も太き（なって冷却効果が向上する
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による金属消弧グリッドの斜
視図、第２図は金属消弧グリッドと接触子との相対位置
を示す電磁接触器の部分側面図、第３図と第４図は本発
明の他の実施例を示す金属消弧グリ・ノドの断面図、第
５図は従来の電磁接触器の部分断面図、第６図（ａ）　
、（ｂ）　、　（ｃ）はアークが磁界によって受ける力
を説明するための説明図である。 図において、（６）は可動接触子、（６ａ）は可動接点
、（８） アーク、 消弧グリ なお、 す。 は固定接触子、（８ａ）は固定接点、（１２）は（１２
ｂ）　、　（１２ｃ）は移行アーク、（１３）は金属ラ
ドである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定接点が接合された固定接触子と、前記固定接点と接
   離する可動接点が接合された可動接触子と、前記可動接
   触子と対向させられ、前記固定接触子の上方にこれと平
   行して累積併設された複数の板状の金属消弧グリッドと
   を備えた開閉器において、前記各金属消弧グリッドを前
   記可動接触子の開離時に発生するアークの進行方向に対
   し垂直に少くとも２つ以上に分割したことを特徴とする
   開閉器。