JPH0465484B2 - - Google Patents
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- JPH0465484B2 JPH0465484B2 JP59248887A JP24888784A JPH0465484B2 JP H0465484 B2 JPH0465484 B2 JP H0465484B2 JP 59248887 A JP59248887 A JP 59248887A JP 24888784 A JP24888784 A JP 24888784A JP H0465484 B2 JPH0465484 B2 JP H0465484B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- electrode
- runner
- electrodes
- short
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- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、遮断器等において、遮断に際して回
路に抵抗を挿入して、短絡電流を限流する細隙形
限流装置に関するものである。
路に抵抗を挿入して、短絡電流を限流する細隙形
限流装置に関するものである。
従来、短絡電流を限流して遮断する方法として
最も一般的なものとして電力ヒユーズがある。こ
の電力ヒユーズは低圧から高圧まで幅広く利用さ
れているが、繰り返し使用が不可能である。
最も一般的なものとして電力ヒユーズがある。こ
の電力ヒユーズは低圧から高圧まで幅広く利用さ
れているが、繰り返し使用が不可能である。
繰り返し使用が可能なものとしてノーヒユーズ
ブレーカ（NFB）が存在するが、低圧領域に利
用範囲が限られている。
ブレーカ（NFB）が存在するが、低圧領域に利
用範囲が限られている。
高圧領域で繰り返し使用が可能な方式として、
直流遮断等で利用されている第４図に示すよう
な、限流素子への転流方式がある。
直流遮断等で利用されている第４図に示すよう
な、限流素子への転流方式がある。
その原理は、通電状態では転流用開閉器１０１
と断路用開閉器１０２が閉状態で過電流が発生す
ると、まず最初に転流用開閉器１０１が開状態と
なり、転流用開閉器１０１と並列に限流素子１０
３が接続されているために電流は限流素子に流れ
出し、この限流素子の抵抗分（またはリアクトル
分）により電流は限流し、この限流作用によつて
小さな値になつた電流を断路用開閉器１０２で遮
断し、回路を開状態にしようというものである。
と断路用開閉器１０２が閉状態で過電流が発生す
ると、まず最初に転流用開閉器１０１が開状態と
なり、転流用開閉器１０１と並列に限流素子１０
３が接続されているために電流は限流素子に流れ
出し、この限流素子の抵抗分（またはリアクトル
分）により電流は限流し、この限流作用によつて
小さな値になつた電流を断路用開閉器１０２で遮
断し、回路を開状態にしようというものである。
この方式は電力ヒユーズでのヒユーズ線径が小
さい程限流特性が向上するが、通電電流の増大を
図るため、ヒユーズ線径を大きくすると逆に限流
特性が低下する欠点があるが、これを、通電部と
限流部に区別することによつて解決する利用法も
ある。
さい程限流特性が向上するが、通電電流の増大を
図るため、ヒユーズ線径を大きくすると逆に限流
特性が低下する欠点があるが、これを、通電部と
限流部に区別することによつて解決する利用法も
ある。
この方式で、限流素子１０３への転流部には次
の２つの方式が従来より行なわれている。
の２つの方式が従来より行なわれている。
(a) 転流部がヒユーズでさらに限流素子もヒユー
ズであるもの。
ズであるもの。
第４図の転流用開閉器１０１に通電用ヒユー
ズを、限流素子１０３に限流ヒユーズや限流用
抵抗を設定したもので、通電用ヒユーズとして
爆発により通電エレメントを強制的に溶断する
ものである（例えば特開昭55−95241号）。
ズを、限流素子１０３に限流ヒユーズや限流用
抵抗を設定したもので、通電用ヒユーズとして
爆発により通電エレメントを強制的に溶断する
ものである（例えば特開昭55−95241号）。
(b) 転流部が開閉接点でかつ限流素子が限流抵抗
やヒユーズであるもの。
やヒユーズであるもの。
これは、転流部に遮断器等の開閉接点を利用
したものである（例えば特開昭55−21872号）。
したものである（例えば特開昭55−21872号）。
ところが、これらの従来方式では、転流部、限
流素子と断路部の３つの機能がそれぞれ独自に構
成されているために、部品数が多く大型化してい
た。
流素子と断路部の３つの機能がそれぞれ独自に構
成されているために、部品数が多く大型化してい
た。
本発明は、従来装置の問題点を解決して、高電
圧での繰り返し使用が可能で転流部と断路部の開
閉接点を共用化して、部品数低減、小型化と開閉
操作の簡略化を図つた細隙転流形限流装置を得る
ことを目的とするものである。
圧での繰り返し使用が可能で転流部と断路部の開
閉接点を共用化して、部品数低減、小型化と開閉
操作の簡略化を図つた細隙転流形限流装置を得る
ことを目的とするものである。
本発明の限流装置は、一対の接点を配置し、こ
れらが開離することにより発生するアークを、抵
抗性アークランナー電極上を伝つて移行させて遮
断電流を限流する限流装置において、対向して配
置した固定電極と可動電極に、一対の抵抗性のア
ーク短絡用アークランナー電極の両端を接続し、
前記抵抗性のアークランナー電極のアーク通路の
両側に、端部の放出口側に行くにつれて細〓が
徐々に狭くなる状態に一対の消弧板を配置し、か
つ前記アークランナー電極の中途に、上記細〓に
向かつて突出するＵ字状中間電極を設け、上記一
方のアークランナー電極と中間電極とを短絡棒で
短絡して転流部を形成し、短絡棒で短絡しない個
所を断路部として構成したものである。
れらが開離することにより発生するアークを、抵
抗性アークランナー電極上を伝つて移行させて遮
断電流を限流する限流装置において、対向して配
置した固定電極と可動電極に、一対の抵抗性のア
ーク短絡用アークランナー電極の両端を接続し、
前記抵抗性のアークランナー電極のアーク通路の
両側に、端部の放出口側に行くにつれて細〓が
徐々に狭くなる状態に一対の消弧板を配置し、か
つ前記アークランナー電極の中途に、上記細〓に
向かつて突出するＵ字状中間電極を設け、上記一
方のアークランナー電極と中間電極とを短絡棒で
短絡して転流部を形成し、短絡棒で短絡しない個
所を断路部として構成したものである。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明の実施例の構成を示す縦断面
図、第２図は第１図の−線より見た正断面
図、第３図は消弧板の一方を取り去つた状態の斜
視図である。
図、第２図は第１図の−線より見た正断面
図、第３図は消弧板の一方を取り去つた状態の斜
視図である。
図において、固定電極１と可動電極２のそれぞ
れの上部にアークランナー電極（以下「ランナー
電極」という）３および４を平行して設け、これ
らのランナー電極３，４の中間にＵ字形の中間ラ
ンナー電極３Ｕを配設している。この中間ランナ
ー電極３Ｕとどちらか一方のランナー電極（第１
図および第２図ではランナー電極３）との間に短
絡棒３Ｂが接続されている。
れの上部にアークランナー電極（以下「ランナー
電極」という）３および４を平行して設け、これ
らのランナー電極３，４の中間にＵ字形の中間ラ
ンナー電極３Ｕを配設している。この中間ランナ
ー電極３Ｕとどちらか一方のランナー電極（第１
図および第２図ではランナー電極３）との間に短
絡棒３Ｂが接続されている。
この短絡棒３Ｂで短絡されたランナー電極３と
中間ランナー電極３Ｕ間を転流部とし、短絡棒３
Ｂで短絡されないランナー電極４と中間ランナー
電極３Ｕ間を断路部とする。
中間ランナー電極３Ｕ間を転流部とし、短絡棒３
Ｂで短絡されないランナー電極４と中間ランナー
電極３Ｕ間を断路部とする。
以上の構成で、ランナー電極３，４と中間ラン
ナー電極３Ｕおよび短絡棒３Ｂの材質は、抵抗性
で、例えば固有抵抗値ρが1000μΩ−cm以上のカ
ーボン等を使用することができる。
ナー電極３Ｕおよび短絡棒３Ｂの材質は、抵抗性
で、例えば固有抵抗値ρが1000μΩ−cm以上のカ
ーボン等を使用することができる。
消弧板６は、ランナー電極の突出部３ａ，４ａ
を双方の両面より挟むように取り付けられ、一方
の消弧板には、第３図に示すように、ランナー電
極３，４や短絡棒３Ｂおよび中間ランナー電極３
Ｕを納めることができるように、それらよりもや
や広めの溝を有している。
を双方の両面より挟むように取り付けられ、一方
の消弧板には、第３図に示すように、ランナー電
極３，４や短絡棒３Ｂおよび中間ランナー電極３
Ｕを納めることができるように、それらよりもや
や広めの溝を有している。
この双方の消弧板６を挟むことによつて形成さ
れる空間を細隙部として、この細隙部は電極近傍
では幅が広く、ランナー電極３，４や中間ランナ
ーが電極３Ｕの先端部では狭く形成されている。
この狭い細隙の開口部が放出口９となつている。
れる空間を細隙部として、この細隙部は電極近傍
では幅が広く、ランナー電極３，４や中間ランナ
ーが電極３Ｕの先端部では狭く形成されている。
この狭い細隙の開口部が放出口９となつている。
以上の構成で、放出口９以外の固定電極１、可
動電極２、ランナー電極３，４、中間ランナー電
極３Ｕおよび消弧板６を絶縁性の容器７で覆うこ
とにより、固定電極１と可動電極２間の空間や前
記細隙空間を昇圧室１０として形成されている。
動電極２、ランナー電極３，４、中間ランナー電
極３Ｕおよび消弧板６を絶縁性の容器７で覆うこ
とにより、固定電極１と可動電極２間の空間や前
記細隙空間を昇圧室１０として形成されている。
この昇圧室１０からの流体通路は放出口９を経
て大気１１中に排出される。
て大気１１中に排出される。
なお、可動側の可動電極２とランナー電極４は
電気的に集電子５と導電性の集電子ハウジング５
Ａにより接続されるとともに、昇圧室１０と大気
１１中の間のシール効果も果たしている。
電気的に集電子５と導電性の集電子ハウジング５
Ａにより接続されるとともに、昇圧室１０と大気
１１中の間のシール効果も果たしている。
次に動作を説明する。
通常の通電状態では、第１図の破線で示すよう
に固定電極１と可動電極２は接触状態にある。ま
た、開極状態は実線で示している。
に固定電極１と可動電極２は接触状態にある。ま
た、開極状態は実線で示している。
過電流が発生すると、図には示さないが外部機
構により可動電極２が開極し、固定電極１と可動
電極２の間にアークが発生する。
構により可動電極２が開極し、固定電極１と可動
電極２の間にアークが発生する。
このアークは可動電極２の開極動作と共に引き
伸ばされ、弧状となり、遂にはランナー電極３と
４に移行する。このときの電流通路は、外部端子
→固定電極１→固定側ランナー電極３←ランナー
電極突出部３ａ→アーク８ａ→ランナー電極突出
部４ａ→可動側ランナー電極４→集電子ハウジン
グ５Ａ→外部端子となる。この、通路が凸字状
で、ランナー電極３，４を流れる電流によつて発
生する磁界が、アーク電流に直角方向に作用し、
フレミングの左手の法則により、アーク８ａは第
１図において上方へ移行しようとする。
伸ばされ、弧状となり、遂にはランナー電極３と
４に移行する。このときの電流通路は、外部端子
→固定電極１→固定側ランナー電極３←ランナー
電極突出部３ａ→アーク８ａ→ランナー電極突出
部４ａ→可動側ランナー電極４→集電子ハウジン
グ５Ａ→外部端子となる。この、通路が凸字状
で、ランナー電極３，４を流れる電流によつて発
生する磁界が、アーク電流に直角方向に作用し、
フレミングの左手の法則により、アーク８ａは第
１図において上方へ移行しようとする。
この電磁力により、アーク８ａは細隙空間をよ
り狭い細隙に向かつて移行する。このアーク発生
からアーク８ａが細隙空間を走るまでの間に、ア
ーク熱（５千〜１万℃）により昇圧室１０の気体
は熱せられ、圧力が上昇する。
り狭い細隙に向かつて移行する。このアーク発生
からアーク８ａが細隙空間を走るまでの間に、ア
ーク熱（５千〜１万℃）により昇圧室１０の気体
は熱せられ、圧力が上昇する。
また同じくアーク８ａと消弧板６が触れ合うこ
とにより、消弧室を形成する消弧板６の壁の一部
は溶かされると共に気化する。この気化され熱的
に解離された分子は圧力上昇に寄与される。
とにより、消弧室を形成する消弧板６の壁の一部
は溶かされると共に気化する。この気化され熱的
に解離された分子は圧力上昇に寄与される。
この期間の圧力上昇は大気１１中より密閉され
た昇圧室１０を形成することにより可能となつて
おり、従来の気中開閉器では昇圧室が形成されて
いないので、圧力上昇は期待できない。
た昇圧室１０を形成することにより可能となつて
おり、従来の気中開閉器では昇圧室が形成されて
いないので、圧力上昇は期待できない。
この圧力上昇は、前記電流通路からの発生磁界
による電磁力と共にアーク８ａを第１図上方のよ
り狭い細隙へ移行させる力ともなる。
による電磁力と共にアーク８ａを第１図上方のよ
り狭い細隙へ移行させる力ともなる。
次に、第１図上方へ移行するアーク８ａは、中
間ランナー電極３Ｕと接触し、分断されて、アー
ク８ｂ，８ｃとなる。なお、中間ランナー電極３
Ｕと短絡棒３Ｂによつて形成される前記転流部
は、本実施例では１個であるが、複数個設定して
も良い。
間ランナー電極３Ｕと接触し、分断されて、アー
ク８ｂ，８ｃとなる。なお、中間ランナー電極３
Ｕと短絡棒３Ｂによつて形成される前記転流部
は、本実施例では１個であるが、複数個設定して
も良い。
次に、分断されたアーク８ｂと８ｃは、細隙の
狭い方へ移行するにつれて、アークの直径が細隙
ギヤツプ長より大きい関係のギヤツプ長に移行す
ると、アークは昇圧室１０と放出口９間を閉じる
ような閉塞が起こる。このアークによる閉塞で昇
圧室１０は完全に密閉され、昇圧室１０の圧力は
ますます上昇する。この圧力上昇で各々の分断ア
ークはより狭い細隙中に入り込もうとする。
狭い方へ移行するにつれて、アークの直径が細隙
ギヤツプ長より大きい関係のギヤツプ長に移行す
ると、アークは昇圧室１０と放出口９間を閉じる
ような閉塞が起こる。このアークによる閉塞で昇
圧室１０は完全に密閉され、昇圧室１０の圧力は
ますます上昇する。この圧力上昇で各々の分断ア
ークはより狭い細隙中に入り込もうとする。
また、電流通路に、抵抗性のランナー電極４，
５と中間ランナー電極３Ｕの一部が回路に挿入さ
れたことになり、遮断電流はアークの移行ととも
に限流し、アークの直径が縮小し、アークはます
ます狭い細隙に挿入されやすくなつている。以上
の電流通路第３図に矢印で示す。
５と中間ランナー電極３Ｕの一部が回路に挿入さ
れたことになり、遮断電流はアークの移行ととも
に限流し、アークの直径が縮小し、アークはます
ます狭い細隙に挿入されやすくなつている。以上
の電流通路第３図に矢印で示す。
このとき、転流部のアーク８ｂは、前記の電流
通路以外の第３図で破線で示す残りのランナー電
極３と中間ランナー電極３Ｕそして短絡棒３Ｂに
よつて短絡された状態になつている。アーク８ｂ
のアーク抵抗をraとし、前記のアーク８ｂを短絡
している抵抗性電極の抵抗をrpとすると、ra＞rp
となる転流条件でアーク８ｂは消滅する。
通路以外の第３図で破線で示す残りのランナー電
極３と中間ランナー電極３Ｕそして短絡棒３Ｂに
よつて短絡された状態になつている。アーク８ｂ
のアーク抵抗をraとし、前記のアーク８ｂを短絡
している抵抗性電極の抵抗をrpとすると、ra＞rp
となる転流条件でアーク８ｂは消滅する。
本発明では、アーク８ｂが細隙部をより狭い細
隙に向かつて移行することにより、アーク抵抗ra
は高まると共に、第３図の破線表示の抵抗rpが減
少するので、前記のra＞rpなる転流条件が実現さ
れやすくなつている。
隙に向かつて移行することにより、アーク抵抗ra
は高まると共に、第３図の破線表示の抵抗rpが減
少するので、前記のra＞rpなる転流条件が実現さ
れやすくなつている。
この転流条件を早期に実現させるもう一つの要
因は、前記の昇圧室１０での圧力上昇によるアー
クの細隙挿入効果も助長されている。
因は、前記の昇圧室１０での圧力上昇によるアー
クの細隙挿入効果も助長されている。
次に、アーク８ｂが消滅すると、遮断電流はラ
ンナー電極３、短絡棒３Ｂと中間ランナー電極３
Ｕの一部に転流し、回路に抵抗が挿入され、断路
部アーク８ｃは前記昇圧室１０の圧力上昇による
細隙挿入効果と相乗して、より狭い細隙に挿入さ
れ、遮断電流零点で遮断され、アーク８ｃは消滅
する。アーク８ｃの消滅は、可動電極２が開状態
にあるかぎり、断路部の役割を果たしている。
ンナー電極３、短絡棒３Ｂと中間ランナー電極３
Ｕの一部に転流し、回路に抵抗が挿入され、断路
部アーク８ｃは前記昇圧室１０の圧力上昇による
細隙挿入効果と相乗して、より狭い細隙に挿入さ
れ、遮断電流零点で遮断され、アーク８ｃは消滅
する。アーク８ｃの消滅は、可動電極２が開状態
にあるかぎり、断路部の役割を果たしている。
上述したように本発明によれば、下記のような
効果を奏する。
効果を奏する。
開閉電極一対のみで、アークの高速移行とそ
の分断により転流部と断路部を作り、しかも転
流部を抵抗性のアークランナー電極と中間ラン
ナー電極としたので、アークの移行と共に転流
しやすくなり、ランナー電極の抵抗値を上げる
ためにランナー電極を薄く設定できる。
の分断により転流部と断路部を作り、しかも転
流部を抵抗性のアークランナー電極と中間ラン
ナー電極としたので、アークの移行と共に転流
しやすくなり、ランナー電極の抵抗値を上げる
ためにランナー電極を薄く設定できる。
アークがより狭い細隙へ移行するように昇圧
室を成形した構造としているので、部品数の低
減、小型化が図れ、また限流装置の限流効果を
著しく高めることができる。
室を成形した構造としているので、部品数の低
減、小型化が図れ、また限流装置の限流効果を
著しく高めることができる。
従来形のヒユーズと異なり、何度も繰り返し
の使用が可能となる。
の使用が可能となる。
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２
図は第１図の−線における側断面図、第３図
は本実施例の断面斜視図、第４図は従来装置の構
成を示す回路図である。 １：固定電極、２：可動電極、３：ランナー電
極、３ａ：突出部、３Ｕ：中間ランナー電極、
４：ランナー電極、５：集電子、５Ａ：集電子ハ
ウジング、６：消弧板、７：絶縁性容器、８ａ〜
８ｃ：アーク、９：放出口、１０：昇圧室、１
１：大気。
図は第１図の−線における側断面図、第３図
は本実施例の断面斜視図、第４図は従来装置の構
成を示す回路図である。 １：固定電極、２：可動電極、３：ランナー電
極、３ａ：突出部、３Ｕ：中間ランナー電極、
４：ランナー電極、５：集電子、５Ａ：集電子ハ
ウジング、６：消弧板、７：絶縁性容器、８ａ〜
８ｃ：アーク、９：放出口、１０：昇圧室、１
１：大気。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の接点を配置し、これらが開離すること
により発生するアークを、抵抗性アークランナー
電極上を伝つて移行させて遮断電流を限流する限
流装置において、 対向して配置した固定電極１と可動電極２に、
一対の抵抗性のアーク短絡用アークランナー電極
３，４の両端を接続し、前記抵抗性のアークラン
ナー電極３，４のアーク通路の両側に、端部の放
出口９側に行くにつれて細〓が徐々に狭くなる状
態に一対の消弧板６を配置し、かつ前記アークラ
ンナー電極３，４の中途に、上記細〓に向かつて
突出するＵ字状中間電極３Ｕを設け、上記一方の
アークランナー電極３と中間電極３Ｕとを短絡棒
３Ｂで短絡して転流部を形成し、短絡棒３Ｂで短
絡しない個所を断路部として構成したことを特徴
とする限流装置。 ２ 電極１，２の接点より最も離れたところに位
置する消弧板６によつて形成された細〓部を放出
口９として残し、他の構成部材である接点、消弧
板６、アークランナー電極３，４を絶縁性容器７
で密閉した特許請求の範囲第１項記載の限流装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24888784A JPS61126717A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24888784A JPS61126717A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 限流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126717A JPS61126717A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0465484B2 true JPH0465484B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=17184918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24888784A Granted JPS61126717A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126717A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611305U (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-10 | 株式会社高岳製作所 | 限流装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5475075A (en) * | 1977-11-28 | 1979-06-15 | Hitachi Ltd | Breaker |
-
1984
- 1984-11-26 JP JP24888784A patent/JPS61126717A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61126717A (ja) | 1986-06-14 |
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