JPS6233694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は多極しや断器に関する。

従来の技術 この型式の先行技術によるしや断器では、下側
トグルリンクに連結された可動接点刃と同様に、
上側トグルリンクおよび下側トグルリンクは導電
性金属から構成されている。従つて、先行技術に
よるしや断器においては、トグル機構は導電性を
有し、かつ該トグル機構が連結される極の極性を
有している。しや断器のその他の極はトグル機構
から絶縁されねばならず、またそうしないと相間
故障、すなわち、短絡が起る。かかる絶縁は代表
的にはしや断器の単一の極の上にその中心を配置
しうる幅の狭いトグル機構により達成することが
でき、その場合には、フエノール樹脂またはその
他の絶縁材料からなる幅の広い横棒が用いられ、
該横棒の中にしや断器のその他の極の可動接点刃
が装着される。

かかる先行技術のしや断器の上側トグルリンク
および下側トグルリンクを枢動しうるように連結
するトグルシヤフトはしや断器の只一個の極の上
に中心を配置するために比較的短くしなければな
らないので、作動子のトグルシヤフトおよび横腕
の間にこの型式の通常のしや断器に１個のばねの
みを連結するためのスペースがある。この単一の
ばねは故障電流、すなわち、短絡電流が発生した
ときにしや断器を迅速に引はずすために望ましい
引はずしエネルギーを与えるために比較的長くし
なければならない。それ故に、かかるしや断器は
比較的側面の高さの高い、すなわち、比較的大き
い寸法の深さを有している。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、かかる従来の比較的大きな寸法の多
極しや断器を小さくすると共に予め決められた大
きさ以上の短絡回路電流から生じる磁界で生じる
飛分離力より小さい力で可動接点刃の運動に応答
してその力を減ずることができる多極しや断器を
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 即ち、本発明に係る多極しや断器は、一端部に
可動接点を有する可動接点刃の中間ピボツト点を
枢動支持し前記刃に予め決められた大きさ以上の
電流に応答して固定接点から開成位置へ前記可動
接点を離すために枢動される絶縁部材と、前記刃
の他端部にあるピンと、前記ピンに当接し前記の
予め決められた大きさ以上の短絡回路電流から生
じる磁界で生じる飛分離力より小さい力を有し前
記開成位置への前記刃の運動に応答して前記刃の
力を減ずるばねと、前記ピンの案内部材とを備え
た構成を特徴とする。

作 用 従つて、本発明の上記構成によれば、接点閉鎖
位置に向つてばねによつて偏位せしめられ、しか
もかかる偏位に対して案内部材の自由度を持つて
いる可動接点刃の接点側端部とは反対側の端部は
可動接点が固定接点と接触して接点を閉じるとき
に衝撃力の一部を吸収するクツシヨンを与える。
可動接点刃はピボツト点上で揺動して衝撃力の一
部分を接点側端部の反対側の端部に伝達する傾向
を有しそれによりピンを介してばねの偏位に抗し
てかかる衝撃力を吸収する。このような揺動およ
びクツシヨン作用は接点のはね上りを減少する。

激しい短絡における力はばねの偏位に打ち勝つ
程度に十分大きく、可動接点刃の端部を案内部材
で移動せしめ、それはまた同時に可動接点刃をピ
ボツト点のまわりに枢動させ、可動接点刃の接点
側端部を接点開放位置に向つて上方に移動させ
る。

発明の効果 このような作用が本発明の構成で得られるの
で、短絡によつて生じた電磁力による偏位力を増
大することなく、可動接点を全開位置まで移動す
ることができると共に側面の高さの低い多極しや
断器を提供することができる。

実施例 以下に本発明を図面の実施例に従つて説明す
る。

一般に接点の表面を拡大すると、凹凸面を形成
しており、可動接点と固定接点との実際の接触点
は数ケ所に過ぎない。

従つて、電流の流路は縮小されており、それぞ
れの接触点で互いに反対の方向に電流が流れる。
この電流によつて電磁力が生じ接点を開くように
働く。

更にまた、短絡電流により接点間の小さいギヤ
ツプにイオン化ガスが生じてその圧力が増加され
て接点を開く方向に力を与える。このような飛開
動作は従来技術として知られている。

以下、添付図面を参照しながら本発明をいつそ
う詳しく説明する。

多極しや断器１はカバー２とベース３とを含ん
でいる。カバー２およびベース３の中には３組の
接点５，６および７を開閉するために引はずしお
よび復旧機構４が装着されている。各組の接点は
三相回路の別々の相に接続されている。

各接点の組の固定接点８はそれぞれ導電性金属
ストリツプ９に装着されている。金属ストリツプ
９の一方の端部はベースの床１０上に支えられ、
また導電性金属ストリツプ９の他方の端部はそれ
ぞれのクリツプ部材１１に接続している。クリツ
プ部材１１はしや断器が使用するために装着され
る負荷中心のそれぞれの母線に差し込まれる。

各接点の組の可動接点１２はそれぞれの可動接
点刃１３の一方の端部に装着されている。各々の
可動接点刃１３の反対側の端部はたわみ導線１７
およびバイメタル１７ａを介して３個の負荷側端
子１４，１５および１６のそれぞれに導電的に接
続されている。これらの端子１４，１５および１
６の各々はみぞ１９を有する耳部１８を含んでお
り、みぞ１９はそれを通してしや断器が接続され
る負荷のそれぞれの導線を受け入れるようになつ
ている。各端子１４，１５および１６はみぞ１９
の中の負荷のそれぞれの導線を把持するために内
側がねじ切りされた穴２１に螺合した結合ねじ２
０を含んでいる。

可動接点刃１３の中間点は引はずしおよび復旧
機構４のそれぞれの下側トグルリンク２２，２
３，２４の一方の端部に枢着されている。本発明
による下側トグルリンク２２，２３，２４はフエ
ノール樹脂のような電気絶縁材料で構成されてい
る。引はずしおよび復旧機構４はこのようにして
しや断器の電流搬送部分から電気的に絶縁されて
いる。

下側トグルリンク２２，２３および２４の反対
端部はトグルシヤフト２５に枢着されている。ト
グルシヤフト２５は側壁部２６と側壁部２７との
間にベース３を横切つて延在して三相回路の別々
の相に接続された接点５，６および７の各組を含
む多極しや断器の各々の極にまたがつている。

トグルシヤフト２５は上側トグルリンク２８お
よび２９の下端部の間に延びている。上側トグル
リンク２８はベース３の側壁部２６から内側に隔
置され、また上側トグルリンク２９はベース３の
側壁部２７から内側に隔置されている。上側トグ
ルリンク２８および２９の上端部は引はずしレバ
ー組立体３３の引はずしレバー３１および３２か
ら内方に突出するピボツト柱３０にそれぞれ接続
されている。引はずしレバー３１および３２は実
質上ベース３の幅にわたつて相互に隔置されてい
る。引はずしレバー３１は側壁部２６から内方に
配置されかつ引はずしレバー３２は側壁部２７か
ら内方に配置されている。引はずしレバー３１お
よび３２は横部材３４により一体に結合されてい
る。横部材３４はベース３を横切つて延び、かつ
その上に２個のラツチ突起部３５が形成されてい
る。ラツチ突起３５は後方に延びてその下方で対
応するラツチ部材３６をラツチ鎖錠位置にあると
きに捕捉する。引はずしレバー３１および３２は
ラツチ鎖錠位置とラツチ離脱位置との間で回転す
るようにしや断器に枢着されている。

しや断器の作動子３８は両端部から垂下する脚
部４０および４１を備えた横棒３９を有するＵ字
形のフレームを含んでいる。脚部４０および４１
の下端部はしや断器に枢支されており、脚部４０
はベース３の側壁部２６の内方にしかも該側壁部
に隣接して配置され、かつ脚部４１は反対側の側
壁部２７の内方にしかも該側壁部に隣接して配置
されている。作動子３８は垂下脚部４０および４
１の間を横切つて延びるストツパー桿４２を含ん
でいる。ストツパー桿４２は作動子３８がラツチ
鎖錠方向に移動されて引はずしレバー３１および
３２をラツチ鎖錠位置に固定したときに引はずし
レバー３１および３２上の対応するカム面４３を
押圧する。

トグルシヤフト２５および上側トグルリンク２
８および２９はその一体の構成部分として引留棒
４４をも含む一体の上側トグルリンク組立体の一
部分である。引留棒４４はトグルシヤフト２５に
平行にしかも該トグルシヤフトから短距離隔置さ
れかつ上側トグルリンク２８および２９の間でベ
ース３の内部を横切つて延びている。トグルばね
４５，４６および４７の第１端部は引留棒４４に
取りつけられ、かつ当該ばねの他端部、すなわ
ち、第２端部は作動子３８の横棒３９に取りつけ
られている。

引留棒４４が一部を構成する一体の上側トグル
リンク組立体がフエノール樹脂のような電気絶縁
材料から構成された下側トグルリンク２２，２３
および２４によつて３組の接点５，６および７を
含む多極しや断器の導電部分から電気的に絶縁さ
れているので、複数個のトグルばねをベース３の
各々の側で上側トグル２８および２９の間の空気
を横切つて接続することができることに気付かれ
よう。このようにして、各トグルばね４５，４６
および４７はトグル機構が電気的に絶縁されてい
なかつた先行技術による多極しや断器の場合のよ
うにただ１個のばねを用いた場合よりも比較的短
くすることができる。このような先行技術による
しや断器では、短絡、すなわち、相間故障電流を
回避するために電気的に接続されている極の上に
トグルばねの中心を配置しなければならなかつ
た。本発明の複数個の比較的短いトグルばねは先
行技術による多極しや断器の単一の長いばねと同
一の大きさの偏位力を与えることができる。短い
トグルばねを用いることができる場合、上側トグ
ルリンク組立体の操作子の横棒３９と引留棒４４
との間の距離を減少させることができる。このよ
うにして、深さが深い、すなわち、側面の高さの
高い先行技術の多極しや断器に匹敵する偏位力を
有する、深さの浅い、すなわち、側面の高さが低
い多極しや断器を構成することができる。

トグルシヤフト２５が多極しや断器のすべての
極を横切つて延びているので、各々の可動接点刃
１３を個々の下側トグルリンク２２，２３または
２４によつてかかるトグルシヤフト２５から直接
つるすことができる。このように個々の極をつる
す型式にすると、しや断器の他の極のその他の接
点の組とは無関係に各組の接点を個々に飛開させ
ることにより保護することができる。いずれかの
相で激しい短絡が起つたとき、電流アーク現象に
つきものである電磁力は、電磁組立体がしや断器
をトリツプ、すなわち、引はずすことができるよ
うになる前に、その相の接点を飛開させる。従つ
て、かかる早い飛開レスポンスはこのような短絡
時にI²tを減少させることになる。

各々の接点の組をその他の接点の組と無関係に
飛開させることができる機構は一方の端部におい
てトグルシヤフト２５に枢着された下側リンク２
２，２３および２４を含んでいる。反対側の端部
において、リンク２２，２３および２４はそれぞ
れの接点の端部４９とそれらの反対側の端部５０
との間で可動接点刃１３の中間点に配置されたピ
ボツトピン４８により可動接点刃１３のそれぞれ
に枢着されている。各可動接点刃１３の反対側の
端部５０は該端部に固定された案内ピン５１を含
んでいる。各可動接点刃１３の案内ピン５１はし
や断器の各極の可動接点刃に対してしや断器中に
装着されたそれぞれのすべりみぞ５３のみぞ穴５
２の中に受け入れられている。案内ピン５１はみ
ぞ穴５２中を接点が閉じた位置（その場合、案内
ピン５１は図示したようにみぞ穴５２の中間点５
４ａにある）と接点が開いた位置（その場合、案
内ピン５１は飛開モードの間にみぞ穴５２の下端
部５４ｂに移動して接点の端部４９をピボツトピ
ンのまわりに枢動させることにより上向きに固定
接点８から離れる方向に移動させることができ
る。）との間を移動することができる。

可動接点刃１３の端部５０は片持ばね組立体５
６によつてみぞ穴５２の上端部５４ｃに向つて偏
位せしめられ、それにより飛開モード作動の目的
のために通常接点が閉じた位置に偏位せしめられ
る。片持ばね組立体は２個のばね板５７および５
８を含み、一方のばね板は他方のばね板に入れ子
式に収納されてそれにより偏位力を増すと共にば
ね板５７および５８の厚さに等しい厚さの単一の
ばね板を用いた場合よりも大きい可撓性を維持す
る。

片持ばね組立体５６は偏位力に対し比較的大き
いたわみの比率を有するという意味で勾配の低い
ばねである。換言すると、ばね組立体５６はその
作動位置、すなわち、偏位した位置とその実質上
偏位していない位置、すなわち、自由位置との間
を比較的大きくたわむ。第１図に示したしや断器
の位置は第５図に示した引はずし機構の位置（ラ
ツチが鎖錠され、接点が開いた）に相当し、この
場合、案内ピン５１はすべりみぞのみぞ穴５２の
上端部に配置されている。第３図に示したしや断
器の位置は第６図に示した引はずし機構の位置
（ラツチが鎖錠され、接点が閉じた）に相当し、
この場合、案内ピン５１はすべりみぞのみぞ穴５
２の内部の中間位置に配置されている。第８図に
示したしや断器の位置は第９図に示した引はずし
機構の位置（ラツチが閉錠され、接点が飛開モー
ドで開いている）に相当する。

すべりみぞのみぞ穴５２は図面の複雑化を避け
るために第１図、第３図および第８図には示さ
ず、その代りに引はずし機構のみを示した対応す
る第５図、第６図および第９図に示してある。

低勾配ばね組立体５６は接点側端部と反対側の
可動接点刃１３の端部で案内ピン５１に対向して
偏位せしめられている。

可動接点刃１３はピボツトピン４８のまわりを
枢動するので、可動接点刃１３は支点の役目をす
るピボツトピン４８に対してレバーの機能を果
し、片持ばね組立体５６は力源の役目をする案内
ピン５１に向つて偏位され、可動接点刃１３の接
点側端部は重錘を備えている。ラツチが鎖錠され
かつ接点が閉じた位置（第３図および第６図）で
は、案内ピン５１に対する片持ばね組立体５６の
力線は支点、すなわち、ピボツトピン４８の軸線
から比較的大きい距離隔離されておりそれにより
反対側の接点端部および可動接点１２を接点閉鎖
位置に向つて偏位させる場合に片持ばね組立体５
６に比較的大きい機械的利点を与えている。

可動接点１２を固定接点８から離脱させるよう
な激しい短絡が起つた場合の飛開モードにおいて
は、下側トグルリンク２４の下端部における支
点、すなわち、ピボツトピン４８は下側トグルリ
ンク２４がそれ自体その反対側の端部でトグルシ
ヤフト２５に枢着されているために案内ピン５１
に対向して片持ばね組立体５６の力線に向う方向
に移動せしめられる。また、トグルシヤフト２５
は飛開作動中引はずし機構のラツチが外されるま
で静止状態に保たれる。案内ピン５１は可動接点
刃１３の接点側端部が全開位置にあるときに、案
内ピン５１に対向する片持ばね組立体５６の力線
が支点、すなわち、ピボツトピン４８に対してほ
ぼ一直線をなすように可動接点刃１３上に配置さ
れている。支点、すなわち、ピボツトピン４８が
力線に向う方向に移動せしめられてレバーの力点
と支点との距離を減ずるにつれて、片持ばね組立
体５６により与えられる機械的利点は減少し、遂
には力線が支点と整合したとき無視できる程度に
なる。換言すると、本文に記載した構造ならびに
可動接点刃１３およびそのレバー部分（案内ピン
５１は力が作用する端部であり、ピボツトピン４
８は支点であり、かつ可動接点１２を担持する端
部は重錘である。）に対する片持ばね組立体５６
の関係は飛開モード作動中負のトルク勾配を与え
る。これは接点１２が飛び開いて固定接点８から
離脱し始めるときに反抗力が増大するよりも寧ろ
減少するという利点をもたらす。接点が飛開し始
めるとき反抗力は漸次減少するので、激しい短絡
が起つたとき接点は容易にしかも迅速に応答して
完全に離れてそれによりかかる短絡発生時にI²t
を有効に制限する。

本発明の接点懸吊およびトグル機構は、また、
可動接点刃１３の開閉の際に接点のこすれおよび
揺動作用を増大させる。前述したように、電気的
に絶縁された下側トグルリンク２２，２３および
２４がしや断器のすべての極を横切つて一方の側
から他方の側に複数個のトグルばね４５，４６お
よび４７を連結可能ならしめているので、トグル
ばねのエネルギーを増大することができる。可動
接点刃１３の接点側端部を接点閉鎖位置に向つて
偏位させるこの増大したトグルばねのエネルギー
は接点の過移動を増大させる。このような接点の
過移動は可動接点刃１３が接点開放位置と接点閉
鎖位置との間を移動するときに前述したようにま
わりを枢動する可動ピボツトピン４８とそして、
可動接点刃１３の接点側端部の反対側の端部にお
いて接点閉鎖位置に向つて偏位せしめられている
案内ピン５１と組合わさつて、接点のこすれおよ
び揺動作用を惹起する。可動接点刃１３が接点開
放位置（第１図、第５図）から接点閉鎖位置（第
３図、第６図）に移動されるときに、可動接点１
２はその前端部が先づ固定接点８の後端部に僅か
な角度をなして接触するような位置で可動接点刃
１３上に配置される。作動子２８が接点閉鎖位置
に移動したときに上側リンク２８および２９なら
びに下側リンク２２，２３および２４を屈曲位置
から実質上延びた位置に移動させるように連続的
にかかるトグルばねの圧力は可動接点１２を固定
接点８に向つて押圧し続けてそれにより可動接点
１２を前方に向つて滑動させてこすれ作用を惹起
す。可動接点１２が固定接点８の後部に最初衝突
した瞬間、可動接点刃１３の反対側の端部におけ
る案内ピン５１は依然としてすべりみぞのみぞ穴
５２の上端部に配置されている。可動接点１２が
固定接点８に接触した後、トグルばねが可動接点
刃１３に下向きの力を作用し続けるとき、可動接
点刃１３の反対側の端部の案内ピン５１はすべり
みぞのみぞ穴５２中を下向きに移動し始める。み
ぞ穴５２は、第５図、第６図、第７図および第８
図に示すように実質上垂直方向にまた固定接点８
の面が配置された平面と交差する方向に延びてい
る。垂直に延びるみぞ穴５２中で案内ピン５１を
このように下向きに移動させるためには、トグル
ばねの作用により屈曲位置から延長位置に移動す
るリンクによつて下向きの圧力がピボツトピン４
８において可動接点刃１３の上に連続して加えら
れるので、可動接点刃１３の反対側の接点を担持
する端部を前方に、すなわち、すべりみぞのみぞ
穴５２から離れて外方に移動させることが必要で
ある。可動接点刃１３の接点を担持する端部が前
方に、すなわち、外方に移動させられるとき、可
動接点１２は固定接点８の後部との最初の接触点
から最終的に固定接点８と実質上十分に面接触す
る関係に配置されるまで固定接点８の面を横切つ
て押しつけられる。固定接点８に向う可動接点１
２のこのような下向きのしかも前方への移動によ
り接点を清掃する効果的な擦過作用が発生して接
触抵抗を減少させる。

接点閉鎖位置に向つて片持ばね組立体５６によ
つて偏位せしめられ、しかもかかる偏位に対して
すべりみぞのみぞ穴５２の限界内を上下動する自
由度を持つている可動接点刃１３の接点側端部の
反対側の端部は可動接点１２が固定接点８と接触
して接点を閉じるときに衝撃力の一部を吸収する
クツシヨンを与える。可動接点刃１３はピボツト
ピン４８上で揺動して衝撃力の一部分を接点側端
部の反対側の端部に伝達する傾向を有しそれによ
り案内ピン５１を介して片持ばね組立体５６の偏
位に抗してかかる衝撃力を吸収する。このような
揺動およびクツシヨン作用は接点のはね上りを減
少してそれにより接点の寿命を延ばす傾向があ
る。

作動中、三相の中のいずれか一相において激し
い短絡が起つたとき、かかる短絡電流の電磁力は
接点および可動接点刃１３に圧力を加えてそれら
を接点離脱位置に向つて押圧する。激しい短絡に
おけるこのような力は片持ばね組立体５６の偏位
に打ち勝つ程度に十分大きく、可動接点刃１３の
端部５０をすべりみぞ５３のみぞ穴５２の下端部
５５に向つて下方に移動せしめ、それはまた同時
に可動接点刃１３をピボツトピン４８のまわりに
枢動させ、可動接点刃１３の接点側端部４９を接
点開放位置に向つて上方に移動させる。

接点を飛開させるある一相での短絡は、また、
電磁的引はずし機構をトリガしてしや断器のすべ
ての極を開く。しかしながら、電磁的引はずしは
個々の飛開機構と同程度に早く応答しない。その
結果、しや断器の各々の極にこのような個々の飛
開機構を設けることにより、I²t（すなわち、時
間に対する短絡電流）が減少せしめられる。

故障個所が復旧された後、トグル機構がラツチ
鎖錠され、作動子３８が接点閉鎖位置に動かされ
たときに、片持ばね組立体５６はすべりみぞ５３
のみぞ穴５２の上端部５４に向つて案内ピン５１
を偏位させてそれにより可動接点刃１３をピボツ
トピン４８のまわりに枢動させ接点の端部４９を
接点閉鎖位置に向つて押圧する。接点が閉じた位
置において、案内ピン５１はみぞ穴５２の両端部
から内方にある中間点においてみぞ穴５２の内部
に配置され、かつ案内ピン５１は接点閉鎖位置に
向つて片持ばね組立体５６からの連続的な偏位力
を受ける。

【図面の簡単な説明】

第１図はラツチが鎖錠されかつ接点が開いた位
置にある引はずし機構を示した、一方の側を破断
しかつ一部を断面で示した、本発明によるしや断
器の立面図、第２図は頂部カバーの一部を破断し
て示した第３図のしや断器の平面図、第３図は接
点が閉じた位置にある引はずし機構を示す第１図
のしや断器の側面図、第４図は第３図を４―４線
に沿つた断面図、第５図はラツチが鎖錠されかつ
接点が開いた位置にある本発明による引はずし機
構の側面図、第６図はラツチが鎖錠されかつ接点
が閉じた位置で示した第５図の引はずし機構の側
面図、第７図は引はずされた位置で示した第５図
の引はずし機構の側面図、第８図はラツチ鎖錠位
置において示した第１図のしや断器の側面図であ
り、作動子が接点閉鎖位置にあり、しかも一極の
接点が飛開モードで離脱した状態を示した図、第
９図はラツチ鎖錠された位置で示した第５図の引
はずし機構の側面図であり、上側リンクおよび下
側リンクが通常の接点閉鎖位置にありしかも接点
が飛開モードで離脱せしめられた状態を示した図
である。 １……多極しや断器、２……カバー、３……ベ
ース、４……引はずしおよび復旧機構、５，６，
７……接点の組、８……固定接点、９……金属ス
トリツプ、１１……クリツプ部材、１２……可動
接点、１３……可動接点刃、１４，１５，１６…
…負荷側端子、１７……たわみ導線、１７ａ……
バイメタル、１８……耳部、１９……みぞ、２０
……バインドねじ、２１……穴、２２，２３，２
４……下側トグルリンク、２５……トグルシヤフ
ト、２６，２７……側壁部、２８，２９……上側
トグルリンク、３０……ピボツト柱、３１，３２
……引外しレバー、３４……横部材、３５……ラ
ツチ突起部、３６……ラツチ部材、３８……作動
子、３９……横棒、４０，４１……脚部、４２…
…ストツパー桿、４４……引留棒、４５，４６，
４７……トグルばね、４８……ピボツトピン、４
９……接点側端部、５０……反対側端部、５１…
…案内ピン、５２……みぞ穴、５３……すべりみ
ぞ、５６……片持ばね組立体、５７，５８……ば
ね板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端部に可動接点１２を有する可動接点刃１
   ３の中間ピボツト点４８を枢動支持し前記刃に予
   め決められた大きさ以上の電流に応答して固定接
   点から開成位置へ前記可動接点を離すために枢動
   される絶縁部材２２，２３，２４と、前記刃の他
   端部にあるピン５１と、前記ピンに当接し前記の
   予め決められた大きさ以上の短絡回路電流から生
   じる磁界で生じる飛分離力より小さい力を有し前
   記開成位置への前記刃の運動に応答して前記刃の
   力を減ずるばね５６と、前記ピンの案内部材５
   ２，５３とを備えたことを特徴とする多極しや断
   器。