JPS6049530A - 開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は開閉器に関するものである。なお、この発明
でいう開閉器とは、とくに回路しゃ断器、限流器、電磁
開閉器、通常は小型容器内でアークを生じるものを示し
ている。

〔従来技術〕

第１図〜第６図は従来の回路しゃ断器を示す断面図で、
それぞれ異なった動作状順を示している。

（１）はカバー、（２）はベースで、カバー（１）とベ
ース（２）とで容器（３）を構成している。（４）は固
定接触子で、その固定導体（５）の一端に固定接点（６
）を有し、他端は外部４体（図示せず）に接続されるよ
うに端子部Ｇこなっている。（７）は可動接触子で、そ
の可動導体（８）の一端に固定接点（６）に対向した可
動接点（９）を有している。ＵＯ）は可動接触子装置、
（ｌυは可動子腕で、クロスバ−（（２）に固定され各
極間時に開閉されるように構成されている。　（ｒｑ）
は消弧室で、消弧板（川が側板（至）により保持されて
いる。０６）ば；・グルすンク機構で、上リンク（１７
）と下リンク（ホ）より構成されている。上リンク（ロ
）の一端はクレド）Ｖ（至）に、また他端は下リンク（
１８）の一端にそれぞれ軸（イ）、Ｈにより連結されて
いる。なお下リンク（至））の他端は上記可動接触子装
置ｔＩＯ）の可動子腕（１１）に連結されている。（磐
は起倒形操作ハンド／し、（ハ）は作動ばねで、トグル
リンク機構（１Ｇ）の軸馨りと上記操作ハンドＪＬ／（
２２との間に架張されている。（ハ）、Ｈは、それぞれ
熱動および電磁引きはずし機構で、作動時には・それぞ
れバイメタル（２Φ２よび可動鉄心に）によりトリップ
バー（ハ）を反時計方向に回動させるようになっている
。（ハ）は一端が上記トリップバー（財）に係止され他
端はフレドル（１ｇ）と係止しているラッチである。

フレドル（劾がラッチに）Ｇこ係止した状態で操作ハン
ドルｅ路を閉路位置Ｇこ倒せばトグルリンク機ｉ　（１
６）が伸長して軸Ｑυがフレドル（ｍ）に係止され可動
接点（９）は固定接点（６）に接合される。この状態が
第１図である。

ついで操作ハンドルに）を開路位置に倒せば、トグルリ
ンク機構（１６）は屈曲して可動接点（９）を固定接点
（６）より開離させ、可動子腕（１１）がフレドル軸（
イ）に係止される。この状態が第２図である。また前記
第１図に示す閉路状態で回路に過電流が流れると・熱動
引きはずし機構（ハ）あるいは電磁引きはずし機構Ｈが
作動してフレドルす９）とラッチに）の係合が解除され
、クレド／Ｉ／軸０ゆを中心に時計方向にフレドル（ロ
）が回転しストッパー軸０Ｉ）に係止される。クレドＩ
しく１９）と上リンクαηの連結点が上記作動ばね（至
）の作用線を越えるため、作動ばね（ハ）のばね力によ
ってトグルリンク機構（１６）が屈曲してクロスバ−Ｕ
ａにより各極連動して自動しゃ断を行なう。この状態が
第６図である。

つぎに回路しゃ断器がル流しゃ断時に発生するアークの
振舞いについて説明する。

いま、可動接点（９）と固定接点（６）とが接触してい
る場合においては、その電力は遊源側より固定導体（５
）・固定接点（６）、可動接点（９）および可動導体（
８）を順次経由して負荷側へ供給される。この状態にお
いて、短絡電流等の大電流がこの回路に流れると、前述
したように、可動接点（９）が固定接点（６）から開離
される。この際、上記固定および可動接点（６）　、　
（９）間にはアークに）が発生し、固定および可動接点
＋６）、　ｔ９）間にはアーク電圧が発生する。このア
ーク電圧は、固定接点（６）からの可動接点（９）の開
開距離が増大するに従って上昇り、ｔた、同時にアーク
に）が消弧板０本）の方向へ磁気力によって引き付けら
れ伸長するために、さらに上昇する。このようにして、
アーク電流は電流零点を迎えてアーク０４を消弧し、し
ゃ断が完結する。

一方、従来の回路しゃ断器において、第４図（Ａ）。

（Ｅ）に示すような接触子構造を有するものがあった。

すなわち、第４図（Ａ）　、　（Ｂ）に示すものは、固
定導体（５）よりも高い抵抗率を有する高抵抗材料から
なり、固定接点（６）の周囲の導体表面を田う圧力反射
体侯υを上記固定導体（５）に設けたものである。この
構造は、固定接点（６）に生じたアークに）の足の大き
さを限定してアーク陽光柱断面積を縮小させ−これによ
ってアーク抵抗を増大させてしゃ開動作詩の限流効果を
向上させようとするものである。

しかるに、上記のものは、限流性に優れるものの一アー
ク０枠の足が固定接点（６）上に留められたまま電流零
点を迎えるから、アーク（イ）の伸張が十分になされず
−したがってしゃ断性能に劣る欠点があった。

このため・第５図（Ａ）　＋　（Ｂ）に示すように、上
述の圧力反射体偽りに固定接点（６）からアーク移動方
向へ延びるアーク走行路争０を形成することにより、了
−り輪の足が小さくなった際にアークＨを上記アーク走
行路Ｇのを通して消弧板ｆ１４）側に移動させ易くさせ
ることが案出されている。すなわら、これはアーク０擾
を消弧板（国側に移行させた状態で電流零点を迎えさせ
ることにより、しゃ断性の向上を図ろうとしたものであ
る。

ところが−上記のものは、アークに）の足が小さくなら
なければ、該アーク（イ）がアーク走行路←Ｉ）Ｇこ侵
入しにくく一換言すればアーク（至）の同定接点（６）
での停滞時間が比較的長く、該接点（６）の消耗が早め
られるおそれがある。

〔発明の概要〕

この発明は上記従来のものの欠点を除失するためになさ
れたもので、１対の電気接触子のうちの一方のものの導
体を、略Ｕ字形部を有する形状とし、これを圧力反射体
とを組み合せ使用することにより、限流性およびしゃ断
性の向上が図れるとともに、接点の消耗を抑制でき、と
くに上記略Ｕ字形部における電源側垂直片部の上端の位
置を特定することにより、転流後の了−り電圧の低下も
ないうえ、とくに高圧に対してのしゃ断性に優れた開閉
器を提供することを目的としている。

〔発明の実施例〕

第６図（Ａ）　、　ＣＢ）はこの発明に係る開閉器にお
ける要部の構成を示すものであり、第１図〜第５図と同
一部所には同一符号・を付して説明を省略する。

同図において、（６υば１対の電気接触子の一方一たと
えば固定接触子であり、固定導体−と固定接点（６）と
からなり、固定導体＠躊の先端側（６２０’Ｊは略Ｕ字
形に形成されている。上記略Ｕ字形先端部（６２０）に
おける負荷側の垂直片部（６２０ａ）の先端は゛電源側
へ延出されて上記接点（６）の固着片部（’６２１）と
して構成されており、また上記略Ｕ字形先端部（６２０
）の電源側の垂直片部（６２０ｂ　１は開極時に接点（
６）。

（９）間Ｏこ発生するアーク０枠とほぼ平行な電路とし
て構成されている。上記接点固着片部（６２１）の裏面
の高さレベルＨａに対して電源側の垂直片部（６２０ｂ
）の上端角部ｅｌの高さレベルＨｂが小に設定されてい
る（Ｈａ）Ｈｂ）。

上記接点固着片部（６２１）には圧力反射体（４υが設
けられており−たとえば電源側の側面を除いて接点（６
）の周囲を覆っている。もちろん、圧力反射体０Ｉ）で
接点（６）の全周囲を覆ってもよい。この圧力反射体Ｏ
０を構成する高抵抗材料としては、たとえば有機もしく
は無機絶縁物あるいはニッケル、鉄。

銅ニッケル、銅マンガン、銅マンガニンＩ鉄ニッケルお
よび鉄クロム等の高抵抗金属がある。圧力反射体αυを
設けるには、上記材料の成形品を用いるほかＯこ、プラ
ズマジェット溶射等で被覆する周知の手段が採用される
。

つぎに、上記構成の動作を第７図法）　、　ＣＢ）で説
明する。なお、図中、−は可動接触子（７）の開閉駆動
機構である。

しゃ開動作とともに生じたアークに）は、第７図（Ａ）
に示すように開極距離が短い間は接点（６）、　＋９）
間に生じている。この時、アークに）の足は接点（６）
の周囲に設けられた圧力反射体（４０によって、その拡
大が阻止される。これによって、陽光柱も縮少されるた
め、アーク電圧が上昇し、限流効果が上がる。時間の経
過とともに、開極距離が増大してアーク侵坤の長さも延
び、アーク０埠から出た導電性高温ガスが固定導体ｅ躊
の゛電源側垂直片部（６２０ｂ）の上端角部−の表面付
近をも満すようになると一了一り０１の足は接点（６）
より上記角部Ｑ１に転移し、第７図（Ｂ）に示すようＧ
こ、アーク陽光柱自身も消弧板Ｑ鉤に強く接触し冷却さ
れたのち、消弧されることになる。このアークｆ４の足
の移１伝現象は一消弧板井）の吸引力および導体−の構
造をこより制御されるものである。

以上のような過程を経て、開極当初は限流され一後期は
、アーク伸長と冷却によってしゃ断性能が確保され−さ
らに、後期において、アーク（イ）の足が接点（０）よ
り速やかに外れることによって接点消耗カ著しく抑制さ
れることになる。

ここで・上記アーク０１の振舞いに大きな影響を与えて
いる固定接触子参〇の作用を第８図とともに詳しく説明
する。

接点（６）　ｌ　（９）間に生じたアークＨの°屈流工
ａは一電源側垂直片部（６２０ｂ）を流れる遊流工、と
負荷側垂直片部（６２０ａ）の電流工、よりそれぞれ電
磁力ｆ、Ｆを受ける。電磁力では、アーク０坤を接点（
６）から動かすまいとする力、電磁力Ｆはアーク０棒を
接点（６）から、電源側（右方向）へ動かそうとする力
である。

もし・電磁力ｆがなければ、アーク（ロ）は開極動作の
早い時期に、接点（６）より固定導体（６埠の角部（６
場に転移し、これ【こよって、アーク（３時の足は導体
表面上に拡大し、アーク電圧は低ＦＬ、よって限流効果
は低下してしまう。すなわち電磁力ｆは早い時期の了−
りＱ′４の転移を防ぐのに重要な役目奮担っており、こ
の力があるためにアーク０→は初期（、：は、接点（６
）からはずれず、初期の限流効果が上げられることにな
る。また、上記負荷側の垂直片部（６２０ａ）があれば
こそ、アーク（８椴の転移が容易に行なえるのである。

とくに、上記構成においては、固定導体−〇略Ｕ字形部
（６２０）における接点固着片部（６２１）の裏面と電
源側垂直片部（６２０ｂ）との高さ関係を第６図（Ｅ）
のようにＨａ　）　Ｈｂ　としていることにより、つぎ
の効果が発揮される。つまり、アーク０椴の足が上記垂
直片部（６２０ｂ）の上端角部僕）に転移した除、可動
接点（９）に対しての距離が増してアーク長が長くなる
。このためアーク′亀圧は上記アーク長が延びたことに
より、固定接点（６）から転移したことによる低下が抑
制されることになる。また、上記アーク長が延びること
によってとくに高圧に対するしゃ断性が著しく向上する
ことになる。

なお、上記実施例では、内定導体−のみに圧力反射体０
］）を設けたが、第９図のように可動導体（８）にも圧
力反射体（６）を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、１対の゛４気接触子のうちの
一方のものの導体の先端側を略Ｕ字形部有する形状とし
、これと圧力反射′体とを組み合せ使用することによっ
て、限流性としゃ断性の向上が図れるとともに、接点の
消耗が抑制され、とくに上記略Ｕ字形部の接点固着片部
と電源側垂直片部の上端角部との高さレベル関係を特定
することによリーアーク電圧の低ドのおそれもなく一高
圧のしゃ断性に優れた効果を発揮し得る開閉器を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は従来の開閉器を異なった動作態で示す
断面図、第４図（Ａ）は従来の開閉器において・圧力反
射体をもった固定接触子の平面図、第４図（Ｂ）は同図
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、第５図（Ａ）は従来の開閉器
において、アーク走行路を有する圧力反射体をもった固
定接触子の平面図、第５図（Ｂ）は同図に）のＢ−Ｂ線
断面図、第６図（Ａ）はこの発明に係る開閉器における
固定接触子の一例を示す平面図、第６図（Ｅ）は同図（
Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、第７図（Ａ）　、　（Ｂ）はこ
の発明の開閉器の動作説明図、第８図はこの発明におけ
る固定接触子の働きとアークの振舞いの説明図、第９図
は圧力反射体を可動接触子にも設けたものの説明図であ
る。 （３）・・・容器、（６）　、　［０）・・・接点、（
７）　、　Ｈ・・・電気接触子、＋８１　、　Ｉ→・・
・導体、（１仙・・・消弧板、０乃・・・アーク、優り
・・・圧力反射体、−・・・電源側垂直片部の上端角部
、（６２０）・・・略Ｕ字形先端部、（６２０ａ）・・
・負荷側垂直片部、（６２０ｂ）・・・′電源側垂直片
部、（６２１）・・・接点固着片部、Ｈａ、Ｈｂ・・・
高さレベμ。 なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 第１　図 ２ 第２図 第３図 ２２ 第４図 第５図 （Ａ） ５２（Ｊ 茅７図 （Ａ） （Ｂ） 第９図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、導体およびこれに固着された接点により構成さ
   れて、容器内で開閉動作する少なくとも１対の電気接触
   子と、上記電気接触子の開放動作時に接点間に生じるア
   ークを消弧するために上記容器内に配設された複数枚の
   消弧板と、１対の電気接触子のうちの少なくとも一方の
   電気接触子の導体にこの導体よりも抵抗率の高い材料で
   形成されて、接点の全周囲もしくは一部を除く周囲を覆
   う圧力反射体とを有し、上記圧力反射体を設けた゛ト気
   接部の先端を電源１μｍｌへ延出して接点固着片部とし
   て構成し、上記略Ｕ′−ｊ！−影先端部における電源側
   垂直片部を上記アークと平行な電路として構成して一上
   記電源側垂直片部の上端角部の高さレベルを上記接点固
   着片部の裏面の高さレベルよりも小に設定した開閉器。