JPH0817302A - 中電圧開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉器における消弧磁界を強くし、真空カー
トリッジの簡単な構造を保持することである。 【構成】 真空開閉器がカートリッジ（３８）の金属ベ
ース板（４２）内に設けられたコイル（６８）を有す
る。その金属ベース板（４２）は接触子への電流入力部
を構成する。この電流入力部は並列持続された放射状電
流路と、らせん（６８）を構成する電流路とを構成す
る。らせんを流れる電流を増加させるために、ベース板
（４２）には放射状電流路を長くする波形部（７４）ま
たはスリット（７６）が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は細長い真空カートリッジ
を有し、この真空カートリッジの内部で軸線方向に延び
る静止接触子および可動接触子が設けられ、この可動接
触子は軸方向に滑動し、前記カートリッジの両端は少な
くとも一方が金属製の一対のベース板によってふさがれ
ている中電圧開閉器において、前記接触子の一方に電気
的に接続された中心部と、一方のベース板の周辺に配置
された電流入力片と、前記一方のベース板へ機械的およ
び電気的に結合され、前記電流入力片とベース板の中央
部の間に接続されて、接点分離領域内に軸線方向の磁界
を発生するコイル上の電流経路を形成する分割らせんと
を備えている中電圧開閉器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようする課題】米国特許
出願第０７／６６８，１６２号には、電流の遮断を真空
カートリッジ内で行う上記のような種類の開閉器に関す
るものが記載されている。コイルを流れる電流により発
生する軸方向の磁界は、アークを拡散させ、特定の点に
エネルギーが集中することを阻止することにより、カー
トリッジの遮断能力を向上させる。そのコイルはカート
リッジと同軸状であって、平らな形状をしており、溶接
により前記ベース板へ固定された導体により形成でき、
または大きな片に形成された、すなわち、カートリッジ
の内面上のベース板の厚さから形成されたらせん溝によ
り形成できる。この現在の開閉器は満足できるが、軸線
方向の消弧磁界を強くすることは興味があることが判明
している。本発明の目的は消弧磁界を強くし、しかもカ
ートリッジの簡単な構造を保持することである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の開閉器は放射状
導電路の電気抵抗値は増大させられて、消弧磁界を発生
するらせんへ、電流の増加させられる部分を分岐させる
ことを特徴とするものである。本発明は、らせんを流れ
る電流だけが軸線方向の磁界を発生し、放射状電流路に
沿って流れる電流部分は使用されない、すなわち作用し
ない。本発明に従って、ほとんどの電流を、消弧磁界を
発生するらせんへ分岐させるために、放射状電流路の電
気抵抗値を高くする。放射状電流路の電気抵抗値は主々
のやり方、とくに放射状電流路を長くすることにより高
くできる。ベース板を波状にすることにより、またはら
せんとベース板の境界にスリットを設けることにより放
射状電流路を長くできる。

【０００４】本発明の別の実施例は、ベース板へ溶接さ
れた導電体で形成されたらせんを有する。ベース板とそ
の導体は抵抗率の異なる材料で構成できる。らせんを流
れる電流を多くするために、ベース板に用いられる材料
の抵抗率は高い。らせんを流れる電流の横断面をできる
だけ小さくするために、上記考慮をベース板最大限薄く
することに組合わせて用いることはもちろんである。し
かし、ベース板を薄くすることは、カートリッジの片の
機械的強度を保つために制限される。軸線方向の消弧コ
イルとして構成されたベース板は、カートリッジの円筒
形ボディーを形成するセラミック部と金属ベース板の間
の接合点を保護できるので有利である。その接合点は磁
界分布シールドとして作用する外部らせんにより保護さ
れる。ベース板に設けられる波型またはスリットによ
り、接点からカートリッジのセラミックへ伝えられる衝
撃を吸収するある程度の弾性ベース板に与えられる。

【０００５】本発明は、主接触子を納め、内部に六フッ
化硫黄が充填された密閉外囲器と、主接触子が分離した
後で開くアーク接触子を有する真空カートリッジが主接
触子に並列に設けられる遮断機に特に良く適する。

【０００６】

【実施例】図１は前記米国特許出願に開示されている開
閉器に対応するものであって、密閉外囲器１０を有する
中電圧開閉器が示されている。その外囲器の金属製また
は絶縁材料製の壁１２は、ガス絶縁開閉器の壁、または
遮断機の１極または３極の壁と同じものにできる。図１
に示されている極は電流入力動体１８のシールされたブ
ッシング１４と、電流出力導体２０のシールされたブッ
シング１６とを有する。導体１８と２０は、外囲器１０
の外側では接続端子２２により終端され、外囲器の内部
では、静止主接触子２６支持体２４と、可動主接触子３
０の支持体２８によりそれぞれ終端される。可動主接触
子３０は固定スピンドル３２に枢着された刃で構成され
る。閉じた位置においては、可動主接触子３０は静止主
接触子２６に整列させられて、静止主接触子に接触し、
入力導体１８と、支持体２４と、静止主接触子２６と、
可動主接触子３０と、支持体２８と、軸線導体２０とで
構成されている主回路を閉じる。支持体２４と２８は、
横へ延びるアーム３４、３６の自由端は真空カートリッ
ジの各側に配置される。カートリッジ３８の円筒型ハウ
ジング４０の両端が金属製ベース板４２、４４により密
閉される。ベース板４２、４４は関連するアーム３４、
３６の自由端部へ機械的および電気的に結合される。カ
ートリッジ３８の軸線は、閉じられた位置に置いて整列
させられている主接触子２６、３０にかなり平行であ
る。一対の細長い消弧接触子４６、４８はカートリッジ
３８の内部に同軸上に配置される。消弧接触子４６は静
止しており、ベース板４２へ固定される。消化接触子４
８は可動接触子である。各消弧接触子の先端部に円板型
接触部５０が固定される。可動消弧接触子４８はベース
板４４を封止されて通り、それへ電気的に接続される。
アーム３４、３６と、ベース板４２、４４と、消弧接触
子４４、４８と、接触部５０とは、主接触子２６、３０
と並列に持続される補助消弧回路を構成する。

【０００７】回転作動軸５２が壁１２を貫通し、それの
内端部にクランク５４が取り付けられる。クランク５４
は関節状に連結される棒５６により主接触子の接触ブレ
ード３０へ連結されるとともに、短い棒５８およびピン
穴６０により可動消弧接触子４８へ連結される。ピン穴
６０の中にガジォンピン６２が通される。そのガシォン
ピンはクランク３４により支持され、ばね６５により押
される遊び移動（ｄｅａｄ ｔｒａｖｅｌ）連結を構成
するように、ピン穴６０の中をすべる。この機構は、軸
５２の逆時計回り回転によりひき起こされる開閉器の開
放動作中に、可動主接触子３０が最初に開き、遊び移動
機構のために消弧接触子４６、４８は最初は閉じられた
ままであるようにして構成される。主接触子２６、３０
を通って流れる電流は、主接触子にアークを生ずること
なしに消弧回路へ切換えられる。軸５２を更に回すと消
弧接触子４６、４８が開かれて、遮断機は最終的に開か
れる。軸５２をそれとは逆の向きに回すことにより行わ
れる閉成動作により消弧接触子がまず閉じ、その後で主
接触子２６と３０が閉じる。

【０００８】真空カートリッジ３８の円筒形ハウジング
４０は滑らかな外面を有するセラミックまたはガラスで
製作される。そのハウジングの軸線方向の長さがカート
リッジ３８の臨界沿面距離を定める。その軸線方向の長
さは十分な絶縁耐力を持たせるために電圧に応じて決定
される。その長さは空気中に置かれたカートリッジの長
さよりとくに短い。中電圧においてはその長さは１５cm
より短いか、ほぼ１５cmである。真空カートリッジ３８
が小型であるために真空カートリッジを開閉器の内部に
いれることが容易である。

【０００９】耐アーク性を高めるために、消弧接触子４
６、４８の消触部５０は高抵抗率が高い、耐火製の材
料、たとえばタングステン、クロムまたはそれらの合金
のような材料で製作される。連続電流は主接触子２６、
３０を流れるから、それらの材料の高抵抗率は欠点では
ない。その高低効率は、接触部５０内で誘導される電流
が減少するために特に有利である。

【００１０】次に図２と図３を参照して、静止消弧接触
子４６と同じ側に設けられているベース板４２はシート
状の部品６６と、横断面が大きい分割らせん６８とを有
する。らせん６８はシート６６の周縁部へ固定される。
らせん６８の一方の端部７０は、アーム３４へ接続され
る電流入力片として構成され、他方の端部７２は静止消
弧接触子４６の中央部へ接続される。アーム３４を通る
電流入力の大部分はらせんすなわちコイル６８を流れ、
ほんの一部だけがシート６６を流れる。軸線方向の磁界
がアークを拡散させて、高い遮断性能を得られるように
する。ベース板４２の周辺部と中央部の間でシート６６
における放射状電流路を長くして、その放射状電流路の
電気抵抗値を高くするために、波形部７４がシート６６
に設けられる。波形部７４のためにベース板４２には、
カートリッジの円筒形セラミック部４０へ接触により伝
えられる衝撃を吸収するある程度の弾性が与えられる。
波形部７４は、図２に示すように、大きな部材の厚さか
ら切り出されたコイル６８を有するベース板４２へ取り
付けることができると共に、コイル６８が溶接その他の
適当な手段により固定されるベース板へも取付けること
ができる。

【００１１】図４は、らせん６８の内側に設けられてい
るスリット７６により放射状電流路が長くされる別の実
施例を示す。そのスリット７６は、電流入力片７０から
中央部４６まで放射状に流れる電流の経路をヘアピン状
にする。

【００１２】波型部７４またはスリット７６により導電
路の延長に、らせん６８を通って流れる電流の部分を増
加させるために加えられる効果を組み合わせることがで
きることが明らかである。付加らせんの場合には、抵抗
率の異なる材料も使用できる。すなわち、高抵抗率の材
料でシート６６を製作し、低低効率の材料でらせん６８
を製作する。前記米国特許出願に示されているカートリ
ッジの簡単な構造はそのままに保たれ、カートリッジの
セラミック部の遮断性能と保護は向上する。本発明は１
つのらせんを有するコイルについて示したが複数のらせ
んを有するコイルに適応することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空カートリッジを有する遮断機の概
略縦断面図。

【図２】図１に示すカートリッジのベース板の部分拡大
図。

【図３】図２に示すベース板の断面図。

【図４】別の実施例を示す図２に類似の図。

【符号の説明】

３８ カートリッジ ４２ ベース板 ６８ コイル ７４ 波形部 ７６ スリット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い真空カートリッジ（３８）の内部で
   軸線方向に延びる静止接触子（４６）および可動接触子
   （４８）と、前記可動主接触子の両端をふさぐ一対のベ
   ース板（４２、４４）と、一方のベース板（４２）の周
   辺に配置された電流入力片と、前記一方のベース板へ機
   械的および電気的に結合され、前記電流入力片（７０）
   とベース板の中央部（４６）の間に接続されて、接点分
   離領域内に軸線方向の磁界を発生するコイル上の電流経
   路を形成する分割らせん（６８）とを備え、前記可動接
   触子（４８）は軸線方向にスライドして静止接触子（４
   ６）と協同し、または静止接点から離れるように装着さ
   れ、 前記一対のベース板のうちの少なくとも１つ（４２）は
   金属製であって、前記静止接触子（４６）により電気的
   に接続され、または形成される前記中央部を構成する、
   前記細長い真空カートリッジを有する中電圧開閉器にお
   いて、前記電流入力片（７０）と、前記１つのベース板
   （４２）により形成された前記中央部（４６）との間の
   放射状導電路の電気抵抗値は増大させられて、消弧磁界
   を発生するらせんへ、電流の増加させられる部分を分岐
   させることを特徴とする中電圧開閉器。
2. 【請求項２】請求項１記載の開閉器において、らせん
   （６８）は、カートリッジの内面と、前記１つのベース
   板（４２）の外縁部とにおける前記１つのベース板（４
   ２）の厚さから切り取られることを特徴とする開閉器。
3. 【請求項３】請求項１記載の開閉器において、分割らせ
   ん（６８）の態様の導体は、シート上のベース板（４
   ２）の内面およびベース板（４２）の外縁部へ固定され
   ることを特徴とする開閉器。
4. 【請求項４】請求項１記載の開閉器において、シート
   （６６）のベース板（４２）の部分は、前記放射状導電
   路を強化する波形（７６）を有することを特徴とする開
   閉器。
5. 【請求項５】請求項１記載の開閉器において、カートリ
   ッジの外側へ向かって開かれ、らせん（６８）の内周面
   に沿って配置されて、電流入力片（７０）と中央部の間
   の放射電流にヘアピン上の電流路を与える閉止スリット
   （７６）を備えることを特徴とする開閉器。
6. 【請求項６】請求項３記載の開閉器において、ベース板
   （４２）のために用いられる物質の抵抗率はらせん（６
   ８）の抵抗率より高いことを特徴とする開閉器。