JPH0454324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、回路しや断器等に適用される消弧
装置に関するものである。

〔背景技術〕

第３図ないし第５図に示すような消弧装置が提
案されている。この消弧装置は、壁５０に排気孔
５１を有する消弧室５２と、この消弧室５２の前
記壁５０の内側に配置されて固定接点５３を有す
る固定接触子５４と、この固定接触子５４に対向
して前記固定接点５３に前記壁５０と平行な方向
に接離する可動接点５５を有する可動接触子５６
と、前記固定接触子５４および可動接触子５６に
直列に接続されるとともに前記固定接点５３およ
び可動接点５５の接触状態の両側部に配置されて
前記可動接触子５６、可動接点５５および固定接
点５３に流れる過大電流に鎖交して前記可動接触
子５６を前記固定接触子５４から離れる方向に駆
動しかつ前記可動接点５５と固定接点５３の間の
アーク５７を前記可動接点５５および固定接点５
３の対向方向と直角な方向に駆動する磁束を発生
する一対の駆動コイル５８と、前記可動接点５５
および固定接点５３と前記排気孔５１との間に位
置するとともに一部が前記一対の駆動コイル５８
に跨がる側板５９とこの側板５９を連結する背板
６０とで形成されたＵ字形の磁性体６１と、この
磁性体６１の内面に被覆されてアーク５７の熱に
より熱分解ガスを発生する絶縁体６２とを備えて
いる。

この消弧装置によれば、過大電流の発生時に回
路しや断器のトリツプ機構がトリツプ動作する前
に、一対の駆動コイル５８の対向中心間を流れる
磁束に基づくロールンツ力により可動接触子５６
を高速に開極させるとともに、第５図に示すよう
に可動接点５５と固定接点５３との間に発生した
アーク５７を磁性体６１側に伸長させる。

また磁性体６１により、駆動コイル５８の外側
を流れる磁束をバイパスしてその磁束に基づく前
記ローレンツ力と反対向きのローレンツ力の発生
を防止するとともに、アーク５７のまわりに発生
する磁束を磁性体６１にバイパスしてアーク５７
に鎖交させることによりアーク５７を吸引し伸長
させる。

さらに絶縁体６２により、アーク５７に加熱さ
れて発生した熱分解ガスでアーク５７を冷却しア
ーク５７を絞つて電流密度を大きくすることによ
りアーク５７の吸引力を増大させる。またこれら
の作用により、アーク５７を背板６０側の絶縁体
６２の表面に押付けて冷却する。これらのアーク
５７の伸長によるアーク電圧の上昇、アーク５７
の冷却によるアーク電圧の上昇の相乗効果により
アーク５７を消弧する。

しかしながら、この消弧装置は、アーク熱によ
つて膨張する周辺空気や絶縁体６２の熱分解ガス
のため消弧室内の圧力が大きくなり、消弧室が破
損するという欠点があつた。

また、排気孔５１から高速かつ大量にガスが排
気されるため、多極しや断器の場合極間短絡が発
生することがある。

このような欠点は、駆動コイル５８がない消弧
装置についても同様である。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、消弧室内の圧力を低減する
ことができる消弧装置を提供することにある。

〔発明の開示〕

この発明の消弧装置は、背板と一対の側板とで
Ｕ字形に形成されて前記背板と平行な方向の一対
の開口の一方をアーク進入用開口部とし他方を排
気用開口部とした磁性体と、この磁性体の内側を
被覆してアークの熱により熱分解ガスを発生する
絶縁体とを備え、前記磁性体の前記排気用開口部
に突出する複数のフインを前記磁性体に設けたこ
とを特徴とするものである。

この発明の構成によれば、磁性体によりアーク
が伸長し絶縁体の熱分解ガスによりアークが圧縮
および冷却されるとともに、磁性体の排気用開口
部に複数のフインを設けたため、フインにアーク
が触れて冷却されアーク電圧が上昇し、かつ磁性
体からのアークの飛び出しを防止できる。また熱
分解ガスおよび周辺空気がフインに触れて熱膨張
が抑えられるので、消弧室の圧力を低減すること
ができるとともに、ガスの冷却により器外でのア
ークの再橋絡を防止できる。なお、多極しや断器
に適用された場合、極間短絡の発生を防止するこ
とができる。

実施例 この発明の一実施例を第１図および第２図に基
づいて説明する。すなわち、この消弧装置は、背
板１２と一対の側板１１とでＵ字形に形成されて
背板１２と平行な方向の一対の開口の一方をアー
ク進入用開口部１３ａとし他方を排気用開口部１
３ｂとした磁性体１３と、この磁性体１３の内側
を被覆してアークの熱により熱分解ガスを発生す
る絶縁体１４とを備え、磁性体１３の排気用開口
部１３ａに突出する複数のフイン１９を磁性体１
３に設けている。

この実施例の構成をより詳細に説明すると、壁
１に排気孔２を有する消弧室３と、この消弧室３
の壁１の内側に配置されて固定接点４を有する固
定接触子５と、この固定接触子５に対向して固定
接点４に壁１と平行な方向に接離する可動接点６
を有する可動接触子７と、固定接触子５および可
動接触子７に直列に接続されるとともに固定接点
４および可動接点６の接触状態の両側部に配置さ
れて可動接触子７、可動接点６および固定接点４
に流れる過大電流に鎖交して可動接触子７を固定
接触子５から離れる方向に駆動しかつ可動接点６
と固定接点４との間に発生したアーク９を可動接
点６および固定接点４の対向方向と直角な方向に
駆動する磁側を発生する一対の駆動コイル１０
と、可動接点６および固定接点４と排気孔２との
間に位置するとともに一部が一対の駆動コイル１
０に跨がる側板１１とこの側板１１を連結する背
板１２とでＵ字形に形成され背板１２と平行な方
向の一対の開口の一方をアーク進入用開口部１３
ａとし他方を排気用開口部１３ｂとしかつ排気用
開口部１３ｂに突出する複数のフイン１９を設け
た磁性体１３と、この磁性体１３の内面を被覆し
てアーク９の熱によつて熱分解ガスを発生する絶
縁体１４とを備えている。

前記固定接触子５は、導電板１５にＵ字形の溝
部１６を形成することによりその中央部に形成さ
れている。また固定接触子５に連続して固定接点
４と反対側にアーク走行板１７を形成している。
また導電板１５の端部に電源端子２１を設けてい
る。

前記可動接触子７は回路しや断器の過大電流を
検出する検出部（図示せず）を介して負荷端子
（図示せず）に接触される。また可動接触子７は
回路しや断器のトリツプ機構（図示せず）のトリ
ツプ動作によりしや断し、トリツプ機構のセツト
状態でハンドル（図示せず）により開閉される。

前記駆動コイル１０は、前記導電板１５の前記
固定接点４の両側部をＵ字に折曲することにより
形成している。第１図のように、接触状態で固定
接触子５および可動接触子７に矢印Ａの方向に電
流が流れるとき、駆動コイル１０にФの磁束が発
生する。この磁束Фが可動接触子７に鎖交するこ
とにより可動接触子７は固定接触子５から開離す
る方向にローレンツ力を受ける。このため、過大
電流が流れると瞬時に可動接触子７が開離を始
め、つづいて過大電流により動作した検出部（図
示せず）の動作によりトリツプ機構が作動して機
械的に開極動作する。また可動接点６の開離によ
り発生したアーク９も磁束Фが鎖交することによ
り電源端子２１側にローレンツ力を受ける。この
ため、アーク９が磁性体１３および絶縁板１４の
内方に伸長する。

前記磁性体１３は、側板１１に切欠部１８を形
成し、切欠部１８を駆動コイル１０に係合して駆
動コイル１０を跨いでいる。

磁性体１３は鉄板等の金属板を実施例としてい
る。磁性体１３は第１図に示す磁束Фの駆動コイ
ル６の外側を流れる磁束等アーク伸長に逆向きに
働く磁側を磁性体１３にバイパスさせており、開
離した可動接触子７およびアーク９がその磁束Ф
のバイパスにより鎖交しないため、可動接触子７
か固定接触子５に接近する方向に駆動されること
がなく、またアーク９の磁性体１３側への伸長を
妨げることがない。また磁性体１３内の近傍に発
生したアーク９の回りに発生する磁束が磁性体１
３にバイパスして、磁性体１３の側板１１の背板
１２と反対側を通る磁束にアーク９が鎖交するた
め、ローレンツ力によりアーク９が背板１２側に
磁気吸引され、アーク９が伸長することにより陽
光柱の電圧が上昇してアーク電圧が高まる。

さらに排気用開口部１３ｂにアークガスの流れ
の方向Ｂと略直交する方向に伸びる複数のフイン
１９を折曲により一体に形成している。

前記絶縁体１４は成形されて磁性体１３に嵌着
される。絶縁体１４の材料はアークの熱により熱
分解ガスを発生しやすい高分子材料たとえばポリ
メチルペンテン樹脂を実施例としている。アーク
９が前記ローレンツ力により背板１２の前面の絶
縁体１４に押付けられると、アーク９の熱が絶縁
体１４に伝熱して冷却される。また絶縁体１４は
アーク９により加熱されて発生する水素ガスの熱
分解ガスは熱伝導が優れるため、アーク９を熱分
解ガスにより急速に冷却する。このアーク９の冷
却によりアーク９の断面を縮小させ電流密度を高
めることにより背板１２への吸引力および押しつ
け力を強めるとともに、冷却効果によりアーク電
圧を高める。さらに、磁性体１３の排気用開口部
１３ｂにフイン１９を設けているため、アーク
９、アークガスおよび熱分解ガスがフイン１９に
触れて冷却され、アーク電圧を高めるとともに消
弧室３の圧力の増加を押える。またフイン１９に
よりアークの飛び出しを防止できるとともに、ガ
スの冷却により器外でのアークの再橋絡を防止で
きる。

なお、絶縁体１４は成形したものをかしめ等の
機械的手段で磁性体１３の内面に固定したり、ま
た絶縁材料のコーテイングや蒸着等の熱、電気、
化学的手段で磁性体１３に一体化することができ
る。

この実施例によれば、磁性体１３の排気用開口
部１３ｂに複数のフイン１９を設けたため、アー
クが磁性体１３により伸長し絶縁体１４の熱分解
ガスによりアークを圧縮および冷却するととも
に、フイン１９にアークが触れて冷却されアーク
電圧が上昇し、また熱分解ガスおよび周辺空気が
フイン１９に触れて熱膨張が抑えられるので、消
弧室３の圧力を低減することができる。同時にフ
イン１９によりアークの飛び出しを防止でき、ま
たガスの冷却により器外でのアークの再橋絡を防
止できる。また、多極しや断器に適用された場
合、極間短絡の発生を防止することができる。そ
の結果、部品点数を増加することなく消弧性能を
向上することができる。

なお、前記実施例は、可動接点６および固定接
点４が絶縁体１４の内側に位置したが、外部に位
置してもよい。また絶縁体１４は磁性体１３の一
部のみを被覆する構成でもよい。

〔発明の効果〕

この発明の消弧装置によれば、磁性体によりア
ークが伸長し絶縁体の熱分解ガスによりアークが
圧縮および冷却されるととも、磁性体の排気用開
口部に複数のフインを設けたため、フインにアー
クが触れて冷却されアーク電圧が上昇し、かつ磁
性体からのアークの飛び出しを防止できる。また
熱分解ガスおよび周辺空気がフインに触れて熱膨
張が抑えられるので、消弧室の圧力を低減するこ
とができるとともに、ガスの冷却により器外での
アークの再橋絡を防止できる。なお、多極しや断
器に適用された場合、極間短絡の発生を防止する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図
はその分解斜視図、第３図は従来例の斜視図、第
４図は断面図、第５図はさらに磁性体も断面した
状態の断面図である。 １１……側板、１２……背板、１３……磁性
体、１３ａ……アーク進入用開口部、１３ｂ……
排気用開口部、１４……絶縁体、１９……フイ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 背板と一対の側板とでＵ字形に形成されて前
   記背板と平行な方向の一対の開口の一方をアーク
   進入用開口部とし他方を排気用開口部とした磁性
   体と、この磁性体の内側を被覆してアークの熱に
   より熱分解ガスを発生する絶縁体とを備え、前記
   磁性体の前記排気用開口部に突出する複数のフイ
   ンを前記磁性体に設けたことを特徴とする消弧装
   置。