JPH0660777A

JPH0660777A - 高圧負荷開閉器

Info

Publication number: JPH0660777A
Application number: JP20930092A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kawashima; 進川島; Hiroshi Watanabe; 渡辺　　弘
Original assignee: Energy Support Corp
Current assignee: Energy Support Corp
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】アークの発生を極力抑制して遮断能力を向上す
る。【構成】開閉器１の主接点Ｓ１に限流素子ＲＧを並列接
続して、主接点Ｓ１に発生したアーク電流が限流素子Ｒ
Ｇに容易に転流できるようにするとともに、転流後、そ
のアーク電流を限流して、補助接点Ｓ２にて容易に遮断
できるようにした。この構成により、アークの発生を極
力抑制して遮断能力を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高圧負荷開閉器に係り、
特に、電極に主接点と補助接点とを備え、その主接点に
は限流素子を並列接続してなる高圧負荷開閉器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧負荷開閉器においては、可動
電極に主接点の他に補助接点を備えて、タイムラグをお
いて開閉されるようにし、かつ、その主接点に固定抵抗
を並列接続したものが提案されている。そして、例え
ば、遮断時において、主接点の開極後、補助接点が開極
されるまでの間に、開極動作中の主接点にアークが発生
するのを抑制するとともに、補助接点が開極されるとき
に、補助接点にアークが発生するのを防止するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した高
圧負荷開閉器においては、固定抵抗の抵抗値を高く設定
した場合、主接点に発生したアーク電流を転流回路に容
易に転流することができないという問題点があった。従
って、主接点にアークが発生するのを抑制することがで
きず、接点等の損傷が大になり、遮断回数に限度が生じ
ることになる。

【０００４】また、固定抵抗の抵抗値を低く設定した場
合、逆に、主接点に発生したアーク電流を転流回路に容
易に転流することができたとしても、再起電圧を十分に
低下させることができなくなり、次の補助接点が開極さ
れるときに、再び、アークが発生してしまうという問題
点があった。

【０００５】本発明の目的は、アークの発生を極力抑制
して遮断能力を向上することができる高圧負荷開閉器を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、固定電極の固定接点と可動電極の可動接
点とからなる主接点と、固定電極の補助固定接点と可動
電極の補助可動接点とからなる補助接点とを時差を有し
て動作するように設け、前記主接点には限流素子を並列
接続したことを要旨とする。

【０００７】

【作用】このように構成された本発明は、高圧負荷開閉
器の開極時において、主接点を開放すると、電流は限流
素子に転流する。すると、その電流は限流素子により限
流され、その状態で補助接点が開放される。従って、主
接点の開放時におけるアークの発生を極力抑制すること
ができ、また、補助接点の開放時におけるアークの発生
を防止することができ、遮断能力を向上することができ
る。

【０００８】

【実施例】

（第一実施例）以下、本発明を具体化した第一実施例を
図１〜図４に従って説明する。

【０００９】最初に、開閉器の機械的構成について説明
する。図４（ａ）に示すように、開閉器の図示しないケ
ース内には固定電極１ａ、１ｂが互いに対向するよう
に、ブッシング４を介して突出されている。この固定電
極１ｂの基端部にはその露出部分を覆う有底円筒状のカ
バー５が取着されている。また、固定電極１ａの基端部
にはその露出部分を覆う有底円筒状の固定シリンダ６が
取着されている。

【００１０】前記固定電極１ａ、１ｂ間には筒状の可動
電極７が左右に往復移動可能に配設されている。この可
動電極７は複数の電極片からなり、ガータスプリング１
６にて束ねられた状態となっており、その両端部が固定
電極１ａ、１ｂに摺接するようになっている。そして、
可動電極７の右側端部７ａと固定電極１ｂとから主接点
Ｓ１が構成されている。

【００１１】また、可動電極７のほぼ中央には有底円筒
状の可動シリンダ８が取着されている。この可動シリン
ダ８はその外径が前記カバー５の内径よりも若干大きく
形成され、又その内径が前記固定シリンダ６の外径より
も若干小さく形成され、互いに摺接するようになってい
る。

【００１２】前記可動シリンダ８の外底面側の可動電極
７には筒状の限流素子ＲＧが取着されている。この限流
素子ＲＧはチタン酸バリウムが焼結形成されており、そ
の内周面には筒状の接触子ＲＧａが取着され、前記固定
電極１ｂに摺接可能となっている。すなわち、限流素子
ＲＧは前記主接点Ｓ１に対して並列接続されている。

【００１３】また、限流素子ＲＧの端面には補助接片９
が取着されている。そして、この補助接片９の先端９ａ
と固定電極１ｂとが摺接可能となっており、両者９ａ、
１ｂにより補助接点Ｓ２が構成されている。

【００１４】そして、補助接点Ｓ２と主接点Ｓ１は可動
電極７の移動に応じて所定の時限だけ遅れたタイミング
で開閉するようになっている。次に、開閉器の電気的構
成について説明する。

【００１５】図１に示すように、開閉器１は交流電源２
と負荷３との間に接続されている。開閉器１は主接点Ｓ
１、補助接点Ｓ２が直列に接続されている。また、前記
主接点Ｓ１の両端子には限流素子ＲＧが並列に接続され
ている。この限流素子ＲＧのチタン酸バリウムは、低温
時において低抵抗を有し、高温時（この場合、１２０℃
以上）において高抵抗を示すものである。

【００１６】そして、主接点Ｓ１、補助接点Ｓ２が閉極
された状態で、交流電源２からの電力が負荷３に供給さ
れる。次に、このように構成された開閉器１の作用を説
明する。

【００１７】開閉器１を投入状態から開放状態にする場
合、図４（ａ）に示すように、可動電極７を固定電極１
ａ、１ｂに沿って左方へ移動させる。すると、図４
（ｂ）に示すように、可動電極７の右側端部７ａが固定
電極１ｂの先端より離脱して、主接点Ｓ１が開極され
る。このとき、限流素子ＲＧの接触子ＲＧａは固定電極
１ｂと接触している。

【００１８】すると、この主接点Ｓ１の開極により、端
部７ａと固定電極１ｂとの間にアークが発生する。とこ
ろが、図１、図２に示すように、電源電流Ｉ₀は限流素
子ＲＧに電流Ｉ₂として転流する。そして、残りの電流
Ｉ₁によるアークは瞬時に消滅する。

【００１９】このとき、限流素子ＲＧは初期状態におい
て、低抵抗であるため、電流Ｉ₂は高い値（この場合、
１０００Ａ程度）を示す。ところが、限流素子ＲＧが発
熱して高温となると、高抵抗体となるため電流Ｉ₂は限
流される。そして、電流Ｉ₂が限流（この場合、３００
Ａ程度）されたときに、次の補助接点Ｓ２が開極され
る。

【００２０】この補助接点Ｓ２の開極は、図４（ｃ）に
示すように、可動電極７を左方へ移動させて、補助切片
９の先端９ａと固定電極１ｂの先端を離脱させることに
より行われる。

【００２１】このとき、図２に示すように、補助接点Ｓ
２の接点間には、限流素子ＲＧにより電流Ｉ₂が限流さ
れているため、アークが発生することがない。そして、
補助切片９の先端９ａと固定電極１ｂの先端が一定距離
だけ離間すると電気的遮断を完了する。なお、遮断完了
後は限流素子ＲＧには電圧Ｖが印加されなくなるため、
限流素子ＲＧの温度が低下して元の状態にもどる。

【００２２】反対に、開放状態から投入状態にする場
合、可動電極７を前記とは逆に右方へ移動させる。する
と、補助切片９の先端９ａと固定電極１ｂの先端が接触
して補助接点Ｓ２が閉極される。

【００２３】このとき、図３に示すように、限流素子Ｒ
Ｇに電圧Ｖが印加されて、電流Ｉ₂が流れ始めるため、
補助接点Ｓ２間にアークが発生することはない。する
と、その電流Ｉ₂は前記した限流素子ＲＧの特性に基づ
いて、最初は高い値を示し、次第に限流される。そし
て、この電流Ｉ₂が限流（この場合、３００Ａ程度）さ
れたときに、次の主接点Ｓ１が閉極される。

【００２４】なお、この主接点Ｓ１の閉極は、可動電極
７を右方へ移動させて、可動電極７の端部７ａと固定電
極１ｂとを接触させることにより行われる。このとき、
図３に示すように、限流素子ＲＧにより電流Ｉ₂が限流
された状態で主接点Ｓ１が閉極されるため、主接点Ｓ１
にはアークが発生することなく電流Ｉ₁が流れ始める。
そして、この時点で投入動作が完了する。

【００２５】このように本実施例の開閉器１において
は、主接点Ｓ１に限流素子からなる限流素子ＲＧを並列
接続して、主接点Ｓ１に発生したアーク電流が限流素子
ＲＧに容易に転流できるようにするとともに、転流後、
そのアーク電流を限流して、補助接点Ｓ２にて容易に遮
断できるようにしたことにより、アークの発生を極力抑
制して遮断能力を向上することができる。

【００２６】また、限流素子ＲＧを採用したことによ
り、従来の固定抵抗とは異なり、遮断容量を向上させる
ことができる。（第二実施例）次に、別のタイプの開閉器１に具体化し
た第二実施例を図５、図６に従って説明する。なお、前
記第一実施例と同一の構成については同一符号を付し、
その説明を省略する。

【００２７】図５に二点切り構成のロータリー式開閉器
を示す。この開閉器１においては、両ブッシング４の先
端部には消弧室１０が設けられており、この各消弧室１
０内には固定電極１ａ、１ｂが固定されている。なお、
固定電極１ｂは二極（片側のみ図示）設けられている。
また、この固定電極１ａ、１ｂ間には可動電極１１が回
動可能に軸着されている。

【００２８】図５、図６に示すように、可動電極１１は
固定電極１ａ、１ｂに対して、接離可能となるように一
端が一極にて形成された電極１１ｃ、他端が二極にて形
成された電極１１ａ、１１ｂと、碍子１２とから構成さ
れている。そして、碍子１２は電極１１ａ、１１ｂ及び
電極１１ｃの一部を覆っている。すなわち、電極１１ａ
と電極１１ｃは碍子１２内にて電気的に接続されてお
り、電極１１ｂと電極１１ｃは限流素子ＲＧを介して接
続されている。

【００２９】また、電極１１ａと固定電極１ｂとから主
接点Ｓ１が構成されており、電極１１ｂと固定電極１ｂ
とから補助接点Ｓ２が構成されている。さらに、電極１
１ｃと固定電極１ａとから可動接点Ｓ３が構成されてい
る。

【００３０】そして、投入状態から開放状態にする場
合、可動電極１１を反時計方向に回動させるようになっ
ており、最初に、主接点Ｓ１が開極され、続いて、補助
接点Ｓ２が開極され、最後に、可動接点Ｓ３が開極され
るようになっている。そして、主接点Ｓ１の開極による
離間距離をｄ₁、補助接点Ｓ２の離間距離をｄ₂、可動接
点Ｓ３の離間距離をｄ₃とすると、これらの関係は、ｄ₁
＞ｄ₂＞ｄ₃となる。

【００３１】このように構成された開閉器１の投入状態
から開放状態にする場合、可動電極１１を反時計方向に
回動させる。すると、電極１１ａが固定電極１ｂから離
脱されて、主接点Ｓ１が開極されて、アークが発生す
る。このとき、電極１１ｂは固定電極１ｂと接触してい
るため、電流が電極１１ｂを介して限流素子ＲＧに転流
し始めてアークが瞬時に消滅する。

【００３２】続いて、電極１１ｂが固定電極１ｂより離
脱され、補助接点Ｓ２が開極されるが、ＲＧにより電流
が限流されているためアークが発生することはない。最
後に、電極１１ｃが固定電極１ａより離脱され、可動接
点Ｓ３が開極されて、完全に遮断を終了する。

【００３３】反対に、開放状態から再び投入状態にする
には、可動電極１１を前記とは逆に時計方向へ回動させ
る。すると、最初に、電極１１ｃが固定電極１ａに接触
して可動接点Ｓ３が閉極され、続いて、電極１１ｂが固
定電極１ｂに接触して補助接点Ｓ２が閉極される。この
とき、限流素子ＲＧに電流が流れるため、補助接点Ｓ２
間にアークが発生することはない。

【００３４】そして、限流素子ＲＧにて電流が限流され
た状態で、電極１１ａと固定電極１ｂとが接触して主接
点Ｓ１が閉極される。このとき、主接点Ｓ１にはアーク
が発生することなはない。

【００３５】このように、ロータリー式開閉器において
も、可動電極１１の片方を二極に分割し、一方の電極１
１ｂに限流素子ＲＧを接続したことにより、第一実施例
と同様に、アークの発生を極力抑制して遮断能力を向上
することができる。

【００３６】（第三実施例）次に、露出型開閉器に具体
化した第三実施例を図７、図８に従って説明する。な
お、前記第一及び第二実施例と同一の構成については同
一符号を付し、その説明を省略する。

【００３７】図７に示すように、この開閉器１において
は、枠体１３の内部上面に各相一対のブッシング４が設
けられており、その底面が開口されている。そして、ブ
ッシング４の内頂部に固定電極１ａ、１ｂが固定されて
いる。なお、固定電極１ｂは二極（片側のみ図示）設け
られている。また、ブッシング４間には可動碍子１４が
上下動可能に設けられている。また、この可動碍子１４
の下端には支持部材１５が取着されている。そして、こ
の支持部材１５の両端部には前記固定電極１ａ、１ｂに
接離可能な可動電極１１が固定されている。

【００３８】図７、図８に示すように、可動電極１１は
固定電極１ａに対して接離可能な電極１１ｃ、固定電極
１ｂに対して接離可能な電極１１ａ、１１ｂが絶縁性を
備えた前記支持部材１５の両端部に各々立設されてい
る。そして、電極１１ａと電極１１ｃは支持部材１５内
にて電気的に接続されており、電極１１ｂと電極１１ｃ
は限流素子ＲＧを介して接続されている。

【００３９】このように構成された開閉器１の投入状態
から開放状態にする場合、可動碍子１４を下動させれ
ば、前記第二実施例と同様にして遮断を完了する。ま
た、開放状態から再び投入状態にする場合においても、
反対に可動碍子１４を上動させれは、前記第二実施例と
同様にして行われる。

【００４０】このように、露出型開閉器においても、可
動電極１１の片方を二極に分割し、一方の電極１１ｂに
限流素子ＲＧを接続したことにより、第一実施例と同様
に、アークの発生を極力抑制して遮断能力を向上するこ
とができる。

【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のよ
うにしてもよい。上記実施例では、限流素子ＲＧの限流
素子にはチタン酸バリウムを使用したが、これ以外の非
直線性の限流素子を使用してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高圧負荷
開閉器によれば、アークの発生を極力抑制して遮断能力
を向上することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例のスライド式開閉器の電気
的構成を示す回路図である。

【図２】同じく開閉器の開放状態を示す波形図である。

【図３】同じく開閉器の投入状態を示す波形図である。

【図４】同じく開閉器の機械的構成を示す図であり、
（ａ）は開閉器の投入状態を示す概略断面図であり、
（ｂ）は開閉器の主接点の開極状態を示す概略断面図で
あり、（ｃ）は開閉器の補助接点の開極状態を示す概略
断面図である。

【図５】第二実施例のロータリー式開閉器の機械的構成
を示す概略断面図である。

【図６】同じく可動電極を示す概略図である。

【図７】第三実施例の露出型開閉器の機械的構成を示す
概略断面図である。

【図８】同じく可動電極を示す概略図である。

【符号の説明】

１…開閉器、Ｓ１…主接点、Ｓ２…補助接点、ＲＧ…限
流素子、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定電極の固定接点と可動電極の可動接
点とからなる主接点と、固定電極の補助固定接点と可動
電極の補助可動接点とからなる補助接点とを時差を有し
て動作するように設け、前記主接点には限流素子を並列
接続したことを特徴とする高圧負荷開閉器。