JPH082915Y2 - 配線用遮断器の消弧室構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、過大電流による接点の開極時に可動接触子
を急速に移動させる接点装置を有する回路遮断器のよう
な配線用遮断器の消弧室構造に関するものである。

［背景技術］ 固定接点と可動接点とが開離した際に生ずるアークを
消弧する消弧室を有する配線用遮断器において、短絡遮
断時の開極による発生するアークガスを排気口に導く排
気通路は、従来、成形品で形成したり、また、中空パイ
プで形成したりしていた。かかる場合、排気通路を成形
品で形成した場合には、アークガス圧のため強度が必要
となり、そのため成形品の肉厚を厚くしなければならな
いという問題があり、また、排気通路を中空パイプで形
成した場合には、通路専用の部品が必要となるという問
題があった。

［考案の目的］ 本考案は、上述の点に鑑みて提供したものであって、
消弧室においてアークを十分に長く引き伸ばすことによ
り、アーク電圧を高めてアークを消弧させるようにし、
消弧室を構成するヨーク、仕切板及び排気板で排気通路
を兼ね、周囲のハウジング等にアークガス圧を直接印加
させないようにし、また、磁性体からなるヨークによ
り、排気通路に加わるアークガス圧に対して強度を持た
せることを目的とした配線用遮断器の消弧室構造を提供
するものである。

［考案の開示］ （構成） 本考案に係る接点装置は、固定接点と可動接点とが開
離した際に生ずるアークを消弧する消弧室を有する配線
用遮断器において、固定接点が設けられた接点板本体
と、固定接点とともに接点部を形成する可動接点を備え
接点部の開閉方向とは略直交する方向に長い形状に形成
されてその長手方向に通電される可動接触子と、固定接
点を挟んで固定接点板の両側に配設され接点部の閉極状
態において可動接触子に対して接点部が開極する向きの
電磁力を作用させる一対の駆動コイルと、磁性体よりな
り駆動コイルにより生ずる磁束の磁路となり、接点部の
両側方に配設されて下端が接点板本体の上面に略密着し
た一対の脚片とこの脚片の上端間を磁気的に短絡する橋
絡片とを有したコ字型のヨークと、可動接触子を挿通
し、アークが押し戻されるのを防止し上記ヨークの一端
側に密着して設けられた仕切板と、アークガスを排気し
ヨークの他端側に密着して設けられた排気板とを具備
し、可動接触子の回りに生じる磁界と接点の開極時に発
生するアークとの間に生じる電磁力によりアークが付勢
されてアークを消滅させる消弧室を、ヨーク、仕切板及
び排気板で形成することで、可動接触子の回りに生じて
いる磁界をヨークを介してアークに作用させることによ
り、アークの引き伸ばしが十分に行なわれるようにし
て、アーク電圧を高めてアークを消弧させるようにし、
消弧室を構成するヨーク、仕切板及び排気板で排気通路
を兼ねることにより、周囲のハウジング等にアークガス
圧を直接印加させないようにし、また、ヨークを磁性体
で構成することで、排気通路に加わるアークガス圧に対
して強度を持たせるようにしたことを特徴とするもので
ある。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により説明する。第３図
に示すように、ハウジング１内の定位置に接点装置と、
接点装置により生ずるアークを消弧させる消弧室３が配
設されている。第１図乃至第４図において、接点装置
は、固定接点11を備えた固定接点板12、固定接点11とと
もに接点部10を形成する可動接点13を備えた可動接触子
14、固定接点板12の両側に固定接点11を挟む形で配設さ
れた一対の駆動コイル15、磁性体よりなり両駆動コイル
15に跨がる形で配設されたヨーク16を備えている。

固定接点板12は、第１図に示すように、左右方向の中
間部の上面に固定接点11を有している。固定接点板12の
左半部はアーク走行板として作用する。この構成によ
り、接点部10の開極に伴なって発生するアークの下端を
固定接点板12あるいはアーク走行板に沿って走らせるこ
とができるのである。固定接点板12の前後両側にはそれ
ぞれ固定接点板12の長手方向に直交する中心軸を有し、
下方に開口したＵ形に曲成された駆動コイル15が固定接
点11を挟む形で配設される。また、両駆動コイル15の中
心軸は同一直線上に位置する。駆動コイル15の右端は固
定接点板12の右端部に一体に連続し、駆動コイル15の他
端は端子板18に一体に連続する。駆動コイル15の上端は
可動接点13が固定接点11からもっとも離れるときの可動
接点13の位置よりも下方に位置している。すなわち、固
定接点11から駆動コイル15の上端までの距離は接点部10
の最大開極距離よりも小さく設定されている。端子板18
は左端部が固定接点板12よりも左方に至り、その左端部
に端子ねじ19が螺合して端子２が形成される。尚、上記
固定接点板12、駆動コイル15、端子板18等を一体形成し
て接点板本体20が構成される。

ヨーク16は可動接触子14の両側に配設される一対の脚
片16aと両脚片16aの上端部間を磁気的に短絡する橋絡片
16bとが一体に連続して断面形状が下方に開口したコ字
型に形成されており、ヨーク６の一方の切欠部24内に駆
動コイル15が配置されるようになっている。また、ヨー
ク16の他方の切欠部25の上部下面が端子板18の高部18a
の上面に密着している。ここで、ヨーク16の脚片16aの
下端面は端子板18の低部18bの上面に密着している。ヨ
ーク１の一方の端面には平板状で成形品からなる仕切板
21が密着して設けられており、また、ヨーク16の他方つ
まり端子２側（電源側）には平板状で成形品からなる排
気板26を密着して設けている。仕切板21には第２図及び
第４図に示すように、可動接触子14が挿通するスリット
21が設けてあり、仕切板21の側片21aをハウジング１に
形成した溝23に挿入するようにしている。また、同様に
排気板26にもその側片26aをハウジング１に形成した溝2
8に挿入して固定するようにしている。排気板26にはア
ークガスを排気する排気孔27を複数形成している。これ
らヨーク16、仕切板21、排気板26で第３図に示すように
消弧室３を形成すると共に、該消弧室３で消弧したアー
クを排気孔27に導く排気通路を兼ねている。したがっ
て、ヨーク16、仕切板21及び排気板26で構成される消弧
室３で、可動接触子14の移動範囲の全長に亘って接点部
10を覆うのである。尚、動作は他の実施例の後で説明す
る。

第５図は他の実施例を示し、ヨーク16の下面に絶縁体
からなる箱状の絶縁キャップ17を配置するようにし、上
記仕切板21と排気板26とを一体成形して絶縁キャップ17
を形成したものである。すなわち、この一体成形した箱
状の絶縁キャップ17のコ字型の中央部29で接点部10を覆
い、中央片29の外周面にヨーク16を配置するようにして
いる。また、絶縁キャップ17の周縁には側方に突出した
フランジ30を形成し、絶縁キャップ17の外周ににヨーク
16が嵌合されると共に、このフランジ30により絶縁キャ
ップ17が位置決めされることになる。この実施例におい
ては、仕切板21と排気板26とを一体成形して絶縁キャッ
プ17を形成しているため、先の実施例のように、仕切板
21と排気板26とを夫々配置する必要がなく、絶縁キャッ
プ17としてハウジング１等に配置すればよく、また、ヨ
ーク16の配置においても、絶縁キャップ17に嵌合するだ
けでよく、容易に組み立てることができるものである。
絶縁キャップ17を形成する絶縁材料には、アーク熱によ
り熱分解ガスを発生する絶縁材料が用いられる。すなわ
ち、この熱分解ガスによりアークを冷却し、迅速な消弧
を行なうのである。このような絶縁材料としては、ポリ
メタルペンテン樹脂、ポリエチルメタクリレート樹脂、
ポリブチレン樹脂等があり、これらの樹脂は熱分解反応
時に熱分解生成物としてのガス、特に水素ガスを発生し
やすいことが知られている。

（動作） 以下、動作を第６図及び第７図により説明する。尚、
第６図及び第７図は絶縁キャップ17を用いたのを示して
いる。接点部10が閉極状態であるときには、固定接点板
12と可動接触子14とがほぼ平行に配置されており、固定
接点板12と可動接触子14とには互いに逆向きの電流が流
れている。ここで、短絡電流のような大電流が接点部10
を通過すると固定接点板12と可動接触子14とを流れる電
流により生じる磁界の作用により、固定接点板12と可動
接触子14との間に瞬間的に強大な反発力が作用して接点
部10が開極する。また、駆動コイル15に流れる電流によ
り駆動コイル15の回りにも磁界が生じており、この磁束
φ₁は両駆動コイル15に挟まれた部分では両コイル15の
中心軸付近を通り、それ以外の部分ではヨーク16を磁路
とする。したがって、大電流が通過すると、可動接触子
14に流れる電流と駆動コイル15の周囲の磁界との相互作
用である電磁力により可動接触子14が上方に付勢される
ことになる。すなわち、可動接触子14と固定接点板12と
の間の磁力、および可動接触子14と駆動コイル15との間
の電磁力により可動接触子14が瞬時に上方に移動するの
である。その後、トリップ装置等が作動して機械的に可
動接触子１が固定端子板12から引き離される。このよう
な接点部10の開極に伴なって固定接点11と可動接点13と
の間にはアークが生じるのである。駆動コイル15の周囲
には上述したように磁界が生じており、駆動コイル15の
周囲を囲む形でヨーク16が配設されているから、駆動コ
イル15の周囲の磁束φ₁は第６図（ｂ）に示すように、
ヨーク16内を通ることになる。この磁界とアーク９との
相互作用による電磁力を受けてアーク９は第６図（ａ）
中左方に向かって付勢される。このようにしてアーク９
の中央部が膨らむと、アーク９の上部では第６図（ａ）
中の左右方向にアーク９が走るから、第７図に示すよう
に、このアーク９の回りに生じる磁界は可動接触子14の
回りに生じる磁界と同様にアーク９の中央部を第６図
（ａ）中の左方に付勢し、同時にアーク９の上部を上方
に付勢することになる。このようにアーク９の中央部が
左方に付勢され、しかもアーク９の上部が上方に付勢さ
れてアーク９の中央部が上下に伸張されるから、アーク
９が十分に引き伸ばされ、高いアーク電圧が得られてア
ーク電流の限流がなされるのである。また、駆動コイル
15により発生している磁束φ₁は、駆動コイル15の外周
部分では、第６図（ｂ）および第７図（ｂ）に示すよう
に、ヨーク16内を通るから、接点部10の開極過程で可動
接触子14が駆動コイル15よりも上方に位置しても、駆動
コイル15の周囲に発生している磁束φ₁と可動接触子14
の周囲に発生している磁束φとが逆向きにならず、駆動
コイル15の周囲の磁束φ₁が可動接触子14の移動を妨げ
ることがないのである。すなわち、可動接触子14は可動
接点13を固定接点11から急速に引き離し、アーク電圧を
急速に高めてアーク電流を抑制するのである。そして、
仕切板21により接点部10が開極する際に発生する高圧の
アークガスによりアーク９が機械的可動部分に押し戻さ
れることが防止され、アークガスを消弧室３を構成する
排気板26の排気孔27を介して有効に排出させることがで
きる。

また、アーク９発生時のアーク熱により絶縁キャップ
17を形成する樹脂から熱分解ガスが発生するのであり、
この熱分解ガスによりアーク９が冷却されて、高いアー
ク電圧が得られ、アーク９の消弧を一層速めることがで
きるものである。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、固定接点と可動接点とが開離
した際に生ずるアークを消弧する消弧室を有する配線用
遮断器において、固定接点が設けられた接点板本体と、
固定接点とともに接点部を形成する可動接点を備え接点
部の開閉方向とは略直交する方向に長い形状に形成され
てその長手方向に通電される可動接触子と、固定接点を
挟んで固定接点板の両側に配設され接点部の閉極状態に
おいて可動接触子に対して接点部が開極する向きの電磁
力を作用させる一対の駆動コイルと、磁性体よりなり駆
動コイルにより生ずる磁束の磁路となり、接点部の両側
方に配設されて下端が接点板本体の上面に略密着して一
対の脚片とこの脚片の上端間を磁気的に短絡する橋絡片
とを有したコ字型のヨークと、可動接触子を挿通し、ア
ークが押し戻されるのを防止し上記ヨークの一端側に密
着して設けられた仕切板と、アークガスを排気しヨーク
の他端側に密着して設けられた排気板とを具備し、可動
接触子の回りに生じる磁界と接点の開極時に発生するア
ークとの間に生じる電磁力によりアークが付勢されてア
ークを消弧させる消弧室を、ヨーク、仕切板及び排気板
で形成したものであるから、可動接触子の回りに生じて
いる磁界、およびアーク自身の回りに生じている磁界と
アークとの相互作用である電磁力により、アークを付勢
してアークを十分に長く引き伸ばすことができるのであ
り、十分に高いアーク電圧が得られアーク電流が抑制さ
れるから、アークの消弧が行なえ、このアークを消弧す
る消弧室を構成するヨーク、仕切板及び排気板で排気通
路を兼ねることにより、周囲のハウジング等にアークガ
ス圧を直接印加させないようにでき、そのため、ハウジ
ング等に加わるアークガス圧が軽減されることになり、
成形品の肉厚を薄くできるものであり、また、排気通路
となるヨークを磁性体で構成しているため、排気通路に
加わるアークガス圧に対して強度を持たせることができ
る効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の要部分解斜視図、第２図は同
上の仕切板の斜視図、第３図は同上の配線用遮断器の一
部切欠側面図、第４図は同上の要部斜視図、第５図は同
上の他の実施例を示す要部分解斜視図、第６図および第
７図は同上の動作説明図である。 ３は消弧室、10は接点部、11は固定接点、13は可動接
点、14は可動接触子、15は駆動コイル、16はヨーク、20
は接点板本体、21は仕切板、26は排気板である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定接点と可動接点とが開離した際に生ず
   るアークを消弧する消弧室を有する配線用遮断器におい
   て、固定接点が設けられた接点板本体と、固定接点とと
   もに接点部を形成する可動接点を備え接点部の開閉方向
   とは略直交する方向に長い形状に形成されてその長手方
   向に通電される可動接触子と、固定接点を挟んで固定接
   点板の両側に配設され接点部の閉極状態において可動接
   触子に対して接点部が開極する向きの電磁力を作用させ
   る一対の駆動コイルと、磁性体よりなり駆動コイルによ
   り生ずる磁束の磁路となり、接点部の両側方に配設され
   て下端が接点板本体の上面に略密着した一対の脚片とこ
   の脚片の上端間を磁気的に短絡する橋絡片とを有したコ
   字型のヨークと、可動接触子を挿通し、アークが押し戻
   されるのを防止し上記ヨークの一端側に密着して設けら
   れた仕切板と、アークガスを排気しヨークの他端側に密
   着して設けられた排気板とを具備し、可動接触子の回り
   に生じる磁界と接点の開極時に発生するアークとの間に
   生じる電磁力によりアークが付勢されてアークを消滅さ
   せる消弧室を、ヨーク、仕切板及び排気板で形成して成
   ることを特徴とする配線用遮断器の消弧室構造。