JPS6072130A - 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、電路のしゃ断性能を向上した回路しゃ断器
などの開閉器に関するものである。

［従来技術］ 第１図〜第３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態を示している。図において、
（１）はカバー、（２）はベースで、カバー（１）とベ
ース（２）とによって筺体（３）を構成する。（４）は
固定接触子で、固定導体（５）を有し、その一端に固定
接点（６）を有し、他端は外部導体（図示せず）に接続
されるように端子部になっている。（７）は０工動接触
子で、可動導体（８）を有し、その一端に固定接点（６
）に対向した可動接点（９）を有している。（１０）は
可動接触子装置、（１１）はｎ（動接触子腕で、クロス
バ−（１２）に固定され各極間時に開閉されるようにな
されている。（１３）は消弧室で、消弧板（１４）が側
板（１５）により保持されている。（１６）はトグルリ
ンク機構で、上リンク（１７）と下リンク（１８）より
構成されている。上リンク（１７）の一端はフレトル（
１９）に、また他端は下リンク（１８）の一端にそれぞ
れ軸（２０）、（２１）により連結されている。なお、
下リンク（１８）の他端は上記可動接触°子装置（１０
）の可動子腕（１１）に連結されている。（２２）は起
倒形操作ｌ＼ンドル、（２３）は作動ばねで、トグルリ
ンク機構（１６）の軸（２１）と上記操作ノーンドル（
２２）との間に架張されている。（２４）、（２５）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（２６）および可動鉄心（２７
）によりトリップバ−（２８）を反時計方向に回動させ
るようになっている。（２９）は一端が上記トリップバ
ー（２８）に係止され、他端はフレドル（１９）と係止
しているラッチである。

フレドル（１９）がラッチ（２９）に係止した状態で操
作ハンドル（２２）を閉路位置に倒せば、トグルリンク
機構（１６）が伸長して軸（２１）がフレドル（１９）
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ＩＬが第１図である。

つぎに、操作ハンドル（２２）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）が固
定接点（６）より開離され、可動子腕（１１）がフレド
ル軸（３０）に係１１−される。この状態が第２図であ
る。

また、上記第１図に示す開路状態で、回路に過電流が流
れると、熱動引きはずし機構（２４）あるいは電磁引き
はずし機構（２５）が作動してフレドル（１９）とラッ
チ（２９）の係合が解除され、フレドル（１９）がフレ
トル軸（３０）を中心に時計方向へ回転し、ストッパ軸
（３１）に係止される。このとき、フレドル（１９）と
１ニリンク（１７）の連結点が上記作動ばね（２３）の
作用線を越えるため、作動ばね（２３）のばね力によっ
てトグルリンク機構（１６）が屈曲し、クロス／＜−（
１２）により各極連動して自動しゃ断を行なう。この状
態がｉ３図である。

つぎに、回路しゃ断器が電流しゃ断時に発生するアーク
の振舞について説明する。

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、その電力は電源側より固定導体（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、短絡電流などの大電流がこの回路に流れると、上
記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（９）間には
アーク（３２）が発生し、固定および可動接点（６）、
（９）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）の開離距離が増
大するのにともなって上昇し、また、同時にアーク（３
２）が消弧板（１４）の方向へ磁気力によって引き付け
られて伸長するために、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を消弧し、し
ゃ断が完結する。

しかしながら、従来はこのしゃ断動作において、アーク
（３２）が接点（６）、（９）より容易に移動せず、常
に接点（６）、（９）上にアーク（３２）の足が存在し
ていたために、接点（６）、（９）の消耗が著しいばか
りでなく、アーク（３２）が消弧板（１４）に接触しに
くいので冷却も受けにくく、電流零点における十分な消
弧能力が得られなかった。

第４図は、従来の開閉器における消弧室を示している。

すなわち、従来のものでは同形の消弧板（１４）が複数
枚重ねられて消弧室が形成されている。

第５図は上記消弧室におけるアーク（３２）と消弧板（
１４）との相対関係を示している。しゃ断動作において
、アーク（３２）は可動導体（８）が開極してその長さ
が延びると、消弧板（１４）により吸引力を受けるが、
大電流時には消弧板（１４）の面上にはスポットを形成
せず、アーク電圧もさほど上昇しない。そのため、第６
図に示すように、アーク電圧Ｖは電流■とともに」―昇
はするが、電流工の減少とともに低下する。

これは、アーク（３２）の長さが十分でなく、アーク（
３２）が消弧板（１４）で分断されることもないからで
ある。このように、従来の開閉器では電流零点における
アーク電圧が低く、十分なしゃ断性能が得られないとい
う欠点があった。

［発明の概要］ この発明は上記のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、接点消耗が少なく、かつしゃ断性能の優
れた開閉器を提供することを目的とする。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明における消弧板（１４
）の実施例を示し、従来と異なる点は、消弧板（１４）
の平面と角度Ｘをなして、一定の面積をもったアーク転
移部（１４１）を消弧板（１４）と一体に形成し、この
アーク転移部（１４１）に、可動接触子の先端面側へ突
出する小突起（１４２）を設けたことにある。

第８図は可動導体（８）の先端面から出るアークによる
高温蒸気（３２ａ）の噴出状態を示している。実験的観
測によれば、この高温蒸気は可動導体（８）の先端面に
立てた法線ｎに対し、約３００の角度をなす直線Ｅが作
る空間にとくに強く放出される。この高温蒸気は、一般
にアー多コアと呼ばれるアーク電流の主な経路を構成す
る。第８図では、消弧板（１４）のアーク転移部（１４
１）はこの高温蒸気の噴流の範囲内に配置されており、
このような状況下にあっては、小突起（１４２）の部分
に電界集中が生じ、容易に絶縁破壊が生じるので、アー
ク（３２）の足はアーク転移部（１４１）にスポットを
形成しやすい。第９図は実際にスポットを形成したとき
の様子を示している。

第１０図は、この発明の実施例における消弧室の斜視図
であり、第１１図はその正面図を示している。実験によ
ると、第１１図におけるＯｌすなわち可動導体（８）の
先端面とアーク転移部（１４１）の平面とが対向する角
度は、０°≦０≦４５°の範囲にあるときに、アーク（
３２）は転移部（１４’ｌ　）に確実に転移する。図に
示したように、アーク転移部（１４ＢにアークスポラＩ
・が形成されると、複数枚の消弧板（１４）間に直列に
アークスポットが形成されることになり、これによって
アーク電圧は大幅に上昇する。もちろん、アーク（３２
）はアーク転移部（１４１）に移ったことにより、その
長さも伸びている。

したがって、このときのアーク電圧Ｖは、第１２図に示
すように、アーク時間Ｔａの後半分においても従来のよ
うに低下することがなく、電流零点において高い電圧Ｖ
Ｏを維持しうるちのである。その結果、高い電圧によっ
て後半分の電流が著しく制限され、かつ電流零点でのし
ゃ断性能も大きく向上する。

なお、上記実施例におけるアーク転移部（１４１）はそ
の本来の目的からして、可動接触子（７）が最終開離位
置まで移動する間に、少なくとも可動接触子（７）の先
端面と一度は対向することができる位置になければなら
ないのは当然である。

第１３図はこの発明の他の実施例を示し、可動接点（９
）の接触子先端面（８１）側を除く周囲に絶縁物（４０
）を配設したものである。このような構造にすると、ア
ーク（３２）の足の拡大場所か先端面（８１）以外には
ないので、上記したアーク転移ｍ（１４１）と併用すれ
ば、アーク（３２）の足は迅速に先端面（８１）に移動
し、かつ転移部（，１４１）に転移することができるの
で、さらに効果的である。

また、可動導体（８）とアーク転移部（１４１）とは第
１４図のような関係であってもよい。

さらに、アーク転移部（’１４１）の形状も」二記実施
例に限定されるものではなく、たとえば、第１５図や第
１６図に示したような種々のものか考えられる。なお、
固定接触子（４）は、通゛屯電流による電磁反発力を受
けて可動接触子（７）から開離する、いわゆる反発接触
子であってもよい。また上記の実施例では開閉器を例に
とって説明したが、この発明の開閉器以外に、筺体内で
アークを発生する電磁開閉器や限流器なとにも適用する
ことが可能である。上記実施例では、折り曲げ角がほぼ
９０°の例を示したが、これに限らず９０°以下の角度
であれば同様の効果を奏し。

この発明の範囲である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、消弧板にアー
ク転移部を形成し、このアーク転移部に上記可動接触子
の先端面側に突出する小突起を設けた・ので、この小突
起に生じる電界集中によって絶縁破壊が生じ易く、その
結果、アークは容易に消弧板に転移する。したがって、
アーク電圧を上止具させてしゃ断性能を高めることがで
きるとともに、接点の消Ｊｔも低減できる開閉器を提供
しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来の回路しゃ断器のそれぞれ異
なった動作状態を示す断面図、第４図は従来の消弧室を
示す斜視図、第５図はその正面図、第６図はアーク電圧
とアーク電流の時間的変化を示す図、第７図（ａ）はこ
の発明の実施例における消弧板の斜視図、第７図（ｂ）
はその正面図、第８図はアークによる高温蒸気の噴出状
態を示す図、第９図はアーク転移部にアークスポットが
形成されたときの様子を示す図、第１０図はこの発明の
実施例における消弧室の斜視図、第１１図はその正面図
、第１２図はアーク電圧とアーク電流の時間的変化を示
す図、第１３図（ａ）はこの発明の他の実施例を示す正
面図、第１３図（ｂ）はその平面図、第１４図はこの発
明の他の実施例を示す正面図、第１５図および第１６図
はいずれもこの発明の他の実施例を示す斜視図である。 （３）・・・筺体、（４）・・・固定接触子、（６）・
・・固定接点、（７）・・・ｊｊ）動接触子、（９）・
・・可動接点、（１４）・・・消弧板、（３２）−・・
アーク、（８１）・・・先端面、（１４１）・・・アー
ク転移部、（１４２）・・・小突起。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）゛固定接点を有する固定接触子と、上記固定接点
   と接離する可動接点を有する可動接触子と、上記両接点
   間に発生するアークを消弧するための７−ク消弧板とを
   筺体内に収納した開閉器において、上記消弧板にアーク
   転移部を形成し、このアーク転移部に上記可動接触子の
   先端面側に突出する小突起を設けたことを特徴とする開
   閉器。
2. （２）可動接点の可動接触子先端面側を除く周囲に絶縁
   物を配置してなる特許請求の範囲第１項記載の開閉器。