JPS62287534A - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は電気回路の開閉器に関するものであり、特に
、接触子の開離時に発生するアークを駆動するためにア
ークに対して交差磁束を形成するための磁石を備えた自
刃消弧形の開閉器に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は実開昭５９−７７７４２号公報に示された従来
の開閉器の開離状態を示す部分縦断面図である。

図において、符号（１）は第１の端子板、（２）は第１
の端子、板（１）審こ取り゛付けられている１対の内の
一方の接触子である固定接触子、（６）は固定接触子（
２）に対して接離する他方の接触子である可動接触子、
。

（４）、は可動接触子（５）に摺接する集電子、（５）
は集電子（４）が取り付けられている第２の端子板、（
６）は一方の端部が第１の端子板（１）に固着され、他
方の端部に開口部を有する固定外筒、（７）は固定外筒
（６）の上記開口部に固着された絶縁物から成る絶縁ノ
ズルであって、可動接触子（３）が挿入されて摺動可能
に形成されている貫通孔（７ａ）を有している。（８）
は絶縁ノズル（７）に設置されている環状の磁石、（９
）は固定性筒（６）に囲まれて形成されている絶縁消弧
ガスの貯留室、（９ａ）は貯留室（９）の絶縁消弧ガス
が出入りする貯留室口、（１０）は可動接触子（３）が
固定接触子（２）から開離するときに発生するアークで
、（１１）は円筒状に形成され、その一端面が固定外筒
（６）の外表面に取り付けられているシリンダ、（１２
）は可動接触子（３）に取り付けられ、シリンダ（１１
）の内周面に摺接するピストン、（１３）はシリンダ（
１２）と固定外筒（６）の底面とに囲まれて形成され、
可動接触子（３）の矢印Ａ方向の移動時に形成される負
王室である。

次に動作について説明する。

この開閉器が投入状態で、電流が第１の端子板（１）か
ら固定接触子（２）へ、そして可動接触子（３）から集
電子（４）を介して第２の端子板（５）へ流れている場
合、可動接触子（５）が駆動機構（図示しない）憂こよ
って矢印Ａ方向へ駆動されると、可動接触子（３）は固
定接触子（２）から開離し、内接触子間にアーク（１０
）が発生する。

一方、環状の磁石（８）は、アーク（１０）に対して、
自分の作る磁界と、アーク電流値との積に比例する駆動
力を与える。アーク（１０）はこの駆動力によって回転
させられ、遠心力によって貯留室（９）内部へ引き伸ば
される。

しゃ断時に発生するアーク（１０）の電流位相が、電流
ピーク近傍の時は、アーク（１０）によって熱せられた
絶縁消弧ガスが貯留室口（９ａ）を通って貯留室（９）
内に蓄積され、貯留室（９）内の絶縁消弧ガスは、温度
および圧力ともに増大する。

また、電流位相が、電流零点近傍になったときは、アー
ク（１０）の圧力は小さくなり、逆に貯留室（９）から
アーク（１０）への絶縁消弧ガスの吹付けが行なわれ、
消弧にいたる。

しかし、アーク電流実効値が小さいときには、先の貯留
室（９）への圧力上昇が十分でないために、貯留室（９
）内の絶縁消弧ガスの圧力が低く、従って、消弧性能が
不足する。

これに対処するために、従来装置では、可動接触子（３
）のしゃ断動作によって、圧力が低下する負圧室（１３
）を設けて貯留室（９）から、アーク（１０）、絶縁ノ
ズル（７）を通って負王室（１３）にいたる強制ガス流
を作り、また、アーク（１０）に磁場をかけて、その回
転によって絶縁消弧ガスとアークとの相対的流れを作る
ことによって、小電流しゃ断時のアーク（１０）を消弧
させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁石を備えた開閉器は、上記のように構成されて
いるので、貯留室口での磁界の半径方向成分は小さく、
従って、しゃ断電流が小さい場合には、アークは貯留室
内部へまでは殆んど駆動されない。その結果、貯留室内
の絶縁消弧ガスの加熱、昇圧も十分でなく、従って、消
弧性能も十分には得られないなどの問題点を有していた
。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、小電流のしゃ断時にも、安定したしゃ断性
能が得られるようにした開閉器を得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る開閉器は、貯留室口に半径方向に磁束を
発生させる磁石を、貯留室の外側にあって貯留室を環状
に取り囲む外側永久磁石と、貯留室口の内側に設けられ
る環状又は円柱状の内側磁石と、上記外内側磁石をその
磁路において短絡する磁性体とから構成している組合せ
磁石としている。

〔作　用〕

この発明における内外側磁石と磁性体との組合せによる
組合せ磁石によって、貯留室口における半径方向の磁界
は強化され、従って、しゃ断時に発生するアークは周方
向に強力に駆動されて、その結果、消弧作用は強められ
る。

〔実施例〕

以下、この発明をその実施例を示す図ζこ基づいて説明
する。

第１実施例を示す第１図において、磁石（８）を除く符
号（１）〜（１０）に示すものは、従来装置において示
したものと同等のものであり、また、符号（２１）は、
組合せ磁石であって、軸方向に磁化された環状の外側永
久磁石（２２）と、これと逆向きの軸方向に磁化された
棒状の内側永久磁石（２３）と、これらの内外側永久磁
石から発生する磁束の貯留室口側と反対側の磁路を短絡
するとともに、貯留室（９）内部に絶縁消弧ガスの流通
を行なわさせるための連通穴（２４）およびアーク（１
０）から固定接触子（２）を通って消弧室外へ高温ガス
を放出するための放出口（２５）が形成されている磁性
体例えば鉄板（２６）とから構成されている。

なお、第１の端子板（１）には、放出口（２５）から放
出されるアーク（１ｏ）によって熱せられた高温ガスが
消弧室外へ放出される排気口（２７）が設けられている
。

次にこの第１実施例の動作について説明する。

両接触子（２１，（３１間が閉合して両接触子（２１（
３）間４こ電流が流れている場合、可動接触子（３）が
、しゃ断指令によって、矢印Ａ方向へ引き下げられると
、両接触子（２１（３）間にはアーク（１０）が発生し
、このアーク（１０）によって熱せられた絶縁消弧ガス
は、絶縁ノズル（７）を通って図中下方へ放出されると
ともに、排気口（２７）によっても消弧室外へ放出され
るが、その一部は、貯留室口（９ａ）を通って貯留室（
９）へ入る。

この貯留室（９）へ入ったガスによって、貯留室（９）
内の絶縁消弧ガスは温度が上昇し、その結果、圧力も上
昇する。

一方、アーク電流が交流の零点に近付くと、アーク発生
部の圧力が小さくなり、上記とは逆に貯留室（９）に貯
えられた高圧になっている絶縁消弧ガスはアーク（１０
）に吹き付けられ、従って、アークは冷却されてしゃ断
される。

この貯留室（９）に貯えられている絶縁消弧ガスの圧力
は、アーク電流が小さい程小さく、この場合には消弧性
能が不足するが、この発明の組合せ磁石（２１）によっ
て作られるところの貯留室口（９ａ）付近での半径方向
の磁界によって、アーク（１０）を周方向に駆動し、こ
の力が強いとアーク（１０）はその遠心力によって貯留
室（９）の内部へ引き伸ばされる。

このようにして、アーク（１０）のエネルギーはよく貯
留室（９）へ貯められるために、アーク電流が小さい場
合でも、十分な圧力上昇が起こり、従って、安定したし
ゃ断性能が得られる。

この場合、アーク（１０）への回転力、従ってまた。

遠心力を与えるのは、磁界の内、半径方向成分のみであ
る。従って、この発明のように、主として貯留室口（９
ａ）付近で半径方向の磁路を発生するように構成された
磁石にあっては、磁界の絶対値はたとえ小さくても、ア
ーク（１０）の消弧に有効に生かされることになる。

次に第２図番こ示すものは、この発明の第２実施例であ
る。

図において、符号（３１）は組合せ磁石であることは上
記第１実施例と同じであるが、環状の外側永久磁石（３
２）は貯留室（９）を構成する固定外筒を兼ねて、おり
、また、磁性体である鉄板（３３）は貯留室（９）の一
方の壁面を兼ねている点において異なって詔り、その他
の部分においては、第１実施例と同様である。

このように構成されるならば、部品数が少なくなり、ま
た、貯留室（９）内のガス流通が妨げられないので、一
層簡単で、安定した消弧性能を有する開閉器が得られる
。

なお、各磁石の材質としては、例えば、フェライト系、
アルニコ系、サマリウム系希土類およびネオジウム嗜鉄
・ボロン系磁石などがあるが、磁力の強い磁石であれば
、より消弧効果は大きい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、アーク駆動用の磁石
を貯留室の外側にあって貯留室を環状に取り囲む外側永
久磁石と貯留室の内側に設けられる環状又は円柱状の、
外側永久磁石とは極性を逆にした内側永久磁石と、この
両磁石の磁路を短絡する磁性体とによって構成されてい
る組合せ磁石としているので、半径方向の磁束がアーク
に有効に働くようになり、従って、小電流しゃ断時性が
安定した開閉器が得られるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による開閉器を示す部分
縦断面図、第２図はこの発明の第２実施例を示す開閉器
の部分縦断面図、第３図は従来の磁石を備えた開閉器の
ｗＣ断面図である。 （２）・・接触子（固定接触子）、（３）・・接触子（
可動接触子）、（６）・・固定外筒、（７）・・絶縁ノ
ズル、（９）・・貯留室、（９ａ）・・貯留室口、（１
０）・・アーク、（２１）　（３１）・・組合せ磁石、
（２２）　（５２）・・外側永久磁石、（２５）・・内
側永久磁石、（２６）　（３３）・・磁性体（鉄板）。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁消弧ガスが貯留されるとともに一端側に絶縁ノズル
   を有して貯留室を形成している固定外筒、一方が上記固
   定外筒内に設けられ、他方が上記絶縁ノズル内に挿入摺
   動して上記一方に接離動作をする一対の接触子、上記貯
   留室の絶縁ノズル側に形成されて貯留室へのガスの流路
   となる貯留室口、および、この貯留室口に半径方向の磁
   束を発生させる磁石を有している開閉器において、上記
   磁石が、上記貯留室の外側にあって貯留室を環状に取り
   囲む外側永久磁石と、貯留室の内側に設けられる環状又
   は円柱状の内側永久磁石と、上記両磁石の磁路を短絡す
   る磁性体とから構成されている組合せ磁石であることを
   特徴とする開閉器。