JPH084657Y2 - 断路器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は断路器、特に、発電主回路等に用いられる
大電流通電用の断路器に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば実開昭55-164732号公報第３図および
第４図に示された従来の断路器を示す断面図であり、図
において、（１）は固定フインガーコンタクトであり、
図において水平方向の中心軸を有する円筒状で、右端か
ら破線Ａまでの割り込み（図示せず）が円周方向に多数
配設されたフインガー形状になつていて、フインガー
（11）の先端部は内側へ半円形状にふくらんで接触部
（12）を形成している。（２）は固定コンタクト、
（３）は可動フインガーコンタクトであり、固定フイン
ガーコンタクト（１）と同様の形状になつていて、破線
Ｂまでの割り込み（図示せず）によりフインガー（31）
が形成され、また、その先端部には接触部（32）が形成
されている。

しかし、その径方向の寸法はやや小さくて、外周面が
固定フインガーコンタクト（１）の接触部（12）と摺動
しながら図において左方へ移動して固定フインガーコン
タクト（１）の中に入り込めるようになつている。そし
て、そのベース部（33）は接触部（12）との接触を確実
にするために外側に向つて厚くなつている。接触部（3
2）は図示のように固定コンタクト（２）と接触できる
が、可動フインガーコンタクト（３）が図において左方
へ移動したときには離れるようになつている。（4A），
（4B）は導体で、固定フインガーコンタクト（１）、固
定コンタクト（２）が取り付けられて、これらを支持す
ると共に電気的に接続している。（５）は円板状のフラ
ンジで、可動フインガーコンタクト（３）がボルト
（６）により固定されている。（７）は操作ロツドで、
一方の先端にはフランジ（５）が固定され、他方は図示
しない駆動装置につながつていて、可動フインガーコン
タクト（３）を図において水平方向に駆動できるように
なつている。なお、図を見易くするため、主として断面
部分を示し、他の部分の図示を省略している。（後述の
第１図〜第３図においても同様の図示の省略を行なつて
いる。） 次に動作について説明する。第４図は断路器の投入状
態を示し、固定フインガーコンタクト（１）のフインガ
ー（11）の先端部にある接触部（12）と可動フインガー
コンタクト（３）のベース部（33）とが接触すると共
に、固定コンタクト（２）と可動フインガーコンタクト
（３）のフインガー（31）の先端部にある接触部（32）
とが接触することにより、導体（4A）と（4B）とが固定
フインガーコンタクト（１）、可動フインガーコンタク
ト（３）、固定コンタクト（２）を介して電気的につな
がつている。フインガー（11），（31）の先端部は接触
時には少し外周側に撓んでおり、元の形状に戻ろうとす
る弾性力により接触を確実にしている。上記経路に電流
が流れるとジユール熱等が生じ、特に抵抗の大きい接触
点（8A），（8B）で発熱が大きい。発生した熱は各部の
表面から放散すると共に、大きな断面積を有していて電
気抵抗が小さいために発熱が小さく温度上昇が小さい導
体（4A）などに移動する。また、操作ロツド（７）によ
り可動フインガーコンタクト（３）を図において左方へ
移動させることにより、固定コンタクト（２）と可動フ
インガーコンタクト（３）の接触部（32）が離隔して、
断路器は開極状態になる。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の断路器は以上のように構成されているので、投
入状態において負荷電流を通電したときに、通電経路の
各部で発熱するが、中でもコンタクト間の接触点では接
触抵抗が比較的大きいので発熱量が大きい。特に、固定
フインガーコンタクトのフインガーの先端部と可動フイ
ンガーコンタクトのベース部との接触点は、２つの導体
間のほぼ中央に位置していて、温度上昇が小さく熱容量
の大きい上記導体への熱伝導による冷却効果が小さいの
で、局部的に著しく温度上昇して弊害が生じることがあ
つた。また、短時間電流通電の際に、大電流による発熱
のために上記の固定フインガーコンタクトと可動フイン
ガーコンタクトとの接触点で部分的な焼き付きが発生す
ることもあるなどの問題点があつた。特に、発電主回路
用の断路器では定格電流（負荷電流）が数キロアンペア
から40キロアンペア程度に及び、また、短時間電流が20
0キロアンペア前後になることもあり、温度上昇は重要
な問題点であつた。

この考案は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので局部的な著しい温度上昇を防止すると共に、
短時間電流通電時にも焼き付きが発生しない断路器を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る断路器は、固定フインガーコンタクト
のフインガーの全長のうち先端部1/3ないし2/3程度の厚
さを残りの部分よりも厚くすると共に、可動フインガー
コンタクトのベース部の内径をそのフインガーの内径よ
りも小さくすることにより、このフインガーよりも上記
ベース部の厚さを厚くしたものである。

〔作用〕

固定フインガーコンタクトと可動フインガーコンタク
トとの接触点に隣接した部分の厚さが厚く、従つて、断
面積が大きくなつているので、その部分の抵抗が小さ
く、そのため、通電による発生ジユール熱が低減し、温
度上昇が低くなると共に、上記接触点から周囲への熱伝
導経路の断面積が大きくなつて接触点で発生した熱が周
囲へ拡散、放散し易くなる。また、短時間電流通電時に
は、上記に加えて上記接触点に隣接した部分の熱容量の
増大により接触点で生じた熱がそれらの部分に容易に伝
導し、吸収される。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明する。第
１図はこの考案の一実施例による断路器を示す断面図で
あり、図において、（１）は第４図の場合と同様の固定
フインガーコンタクト、（11）は長さL₁のフインガー、
（14）はフインガー（11）の先端部に形成された厚さT₂
の厚肉フインガー部で、厚さT₁のフインガー（11）の残
りの部分（15）よりも厚くなつており、また、その長さ
L₂はL₁のほぼ半分になつている。（12）は厚肉フインガ
ー部（14）の先端部に形成された第４図の場合と同様の
接触部である。（３）は第４図の場合と同様の可動フイ
ンガーコイタクト、（31）は内径D₁、厚さT₃のフインガ
ー、（34）は厚さT₄のベース部で、その内径D₂はD₁より
も小さくなつており、従つて、T₄はT₃よりも大きくなつ
ている。その他の部分は第４図の場合と同様であるので
説明を省略する。

次に動作について説明する。投入、開極の動作は第４
図の場合と同様に操作ロツド（７）により可動フインガ
ーコンタクト（３）を移動させて行う。第２図は第１図
の断路器の部分断面図であり、投入状態を示す。固定フ
インガーコンタクト（１）から接触点（8A）を経て可動
フインガーコンタクト（３）に流れる電流により発熱す
るが、接触点（8A）に隣接した厚肉フインガー部（14）
およびベース部（34）はフィンガー（11）の残りの部分
（15）およびフィンガー（31）に比べて厚さが厚く、従
つて、断面積が大きくなつており、そのため、抵抗が小
さく、これらの部分での発熱量が従来に比べ低減されて
温度上昇が低くなると共に、図中破線矢印で示す接触点
（8A）からの熱伝導経路の断面積が大きくなつているの
で、接触点（8A）で生じた熱は厚肉フインガー部（1
4）、ベース部（34）およびこれらの周囲、例えば発熱
が殆んどないフランジ（５）などへ容易に拡散、放散さ
れる。また、短時間電流通電時には、上記に加えて、厚
肉フインガー部（14）、ベース部（34）は厚くなつた分
だけ熱容量が大きくなつているので、接触点（8A）で生
じる熱は容易にこれらの部分に伝導し、吸収される。

厚肉フインガー部（14）の長さL₂はあまり短かすぎる
と接触点（8A）で生じる熱を周囲へ拡散、放散する効果
が小さくなるので、フインガー（11）の全長L₁の1/3程
度以上にする。逆に、あまり長すぎると残りの部分（1
5）の長さが短かくなつてフインガー（11）の剛性が大
きくなり、フインガー（11）の撓み量を一定とすると可
動フインガーコンタクト（３）との接触圧力が過大にな
つて摺動による接触面の摩耗やかじりが生じ、更に、フ
インガー（11）の根元（破線Ａの箇所）で発生する最大
応力が大きくなつて塑性変形してしまうので、L₁の2/3
程度以下にする。また、第４図のベース部（33）も外側
に向つて少し厚くなつているが、大幅に厚くすると摺動
がスムーズにできないので、フインガー（31）の厚さと
大差はない。それでは上記のような熱の拡散、放散の改
善にあまり貢献できないので、第１図，第２図では摺動
に支障を来たさないよう内側に向つて大幅に厚くしてい
る。

第３図はこの考案の他の実施例による部分断面図であ
り、厚肉フインガー部（14）の外周面にフイン（９）が
設けられ、接触点（8A）などで生じる熱がフイン（９）
から放散されるので、局部的な温度上昇防止の効果が大
きい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、固定フインガーコ
ンタクトと可動フインガーコンタクトとの接触点に隣接
する部分である固定フインガーコンタクトのフインガー
の先端部と可動フインガーコンタクトのベース部の厚さ
を厚くしてこの部分の電気抵抗を小さくして温度上昇を
低くすると共に、接触点からの熱の伝導経路の断面積を
大きくしたので、接触点で生じた熱が固定フインガーコ
ンタクトの先端部、可動フインガーコンタクトのベース
部およびこれらの周囲へ容易に拡散、放散され、従つ
て、局部的な著しい温度上昇が防止される。また、短時
間電流通電時には、上記に加えて、上記接触点に隣接す
る部分の熱容量が大きいので、接触点で生じる熱は容易
に伝導し、吸収され、接触点の金属材料が融点近くまで
温度上昇するのに要する時間が長くなり、従つて、焼き
付きが発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による断路器を示す断面
図、第２図は第１図の断路器の部分断面図、第３図はこ
の考案の他の実施例による断路器を示す部分断面図、第
４図は従来の断路器を示す断面図である。 図において（１）は固定フインガーコンタクト、（２）
は固定コンタクト、（３）は可動フインガーコンタク
ト、（11），（31）はフインガー、（12），（32）は接
触部、（14）は厚肉フインガー部、（15）は残りの部
分、（34）はベース部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の固定フィンガーコンタクト、この
   固定フィンガーコンタクトと離隔して対向するように設
   けられた固定コンタクト、およびこれらの固定フィンガ
   ーコンタクトと固定コンタクトの対向方向に、上記固定
   フィンガーコンタクトの内側を移動して投入状態または
   開極状態にする円筒状の可動フィンガーコンタクトを備
   え、投入状態で上記固定フィンガーコンタクトのフィン
   ガーの先端部と上記可動フィンガーコンタクトのベース
   部とが接触すると共に、上記固定コンタクトと上記可動
   フィンガーコンタクトのフィンガーの先端部とが接触す
   るものにおいて、上記可動フィンガーコンタクトのベー
   ス部の内径を上記フィンガーコンタクトの他の部分より
   小さくして厚さを厚くするとともに、上記可動フィンガ
   ーコンタクトの上部ベース部と接触する上記固定フィン
   ガーコンタクトの厚肉フィンガー部の内径側の先端部か
   ら1/3ないし2/3の範囲の厚さを他の部分より厚くしたこ
   とを特徴とする断路器。