JP6005085B2

JP6005085B2 - 開閉装置

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Publication number: JP6005085B2
Application number: JP2014045829A
Authority: JP
Inventors: 勝志中田; 知孝矢野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: JP2015170537A

Description

この発明は、開閉装置、特に過電流を遮断するための回路遮断器に係わり、電流遮断時に接点間に発生するアークの遮断性能を高めた開閉装置に関するものである。

従来の開閉装置では、接点間で発生するアークを消弧グリッドに速やかに移動させるために、アーク電流が流れるアーク電流経路をアークに対して垂直、且つ通電電流が流れる通電経路よりも細く形成して、アークに加わる電磁力を強くしている（例えば特許文献１参照）。また、アーク接点の付近にコイルを設けることで、コイルから発生する磁界によって、アークの電磁力を強くしたものがある（例えば特許文献２参照）。

特開昭５５−５３８３９号公報（第１頁、図１）特開昭５９−８１８２５号公報（第１頁、図３）

アークの電磁力を強くするには、アークに作用する磁束密度を増加することが重要である。例えば、可動接触子と固定接触子とをアークに対して垂直、且つ電流方向が互いに逆向きとなるよう平行に配置することで、磁束密度は増加する。また、アーク発生時に通過する電流経路であるアーク電流経路の断面積を小さく、またはアーク電流経路長を長くすることで磁束密度を増加することができる。
特許文献１のような従来の開閉装置では、可動接触子と固定接触子とをアークに対して垂直、且つ電流方向が互いに逆向きとなるよう平行に配置することで電磁力を強くしているが、通電接点とアーク接点が同一であるためアークによって接点が損傷するので、接触抵抗の増大から接点間の温度上昇を引き起こす原因となる。また、接点表面が損傷することで電界が高くなり、アークが消弧グリッドへ移動しにくくなり、遮断不能となるおそれがある。
また、特許文献２のような技術においては、通電接点とアーク接点が個別になっており、通電接点が開離した後にアーク接点が開離するため、アーク接点のみが損傷し、通電接点が損傷する心配はない。さらに、通電電流経路の断面積よりもアーク電流経路の断面積の方が小さく形成されているため、アーク電流経路の電流密度が高くなりアークに加わる電磁力が高くなる。しかし、アーク電流経路を長くする場合、消弧グリッド方向にアーク接点が伸びるため、機器サイズが大きくなる。

この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、アークの速やかな移動が可能でありつつ、さらに機器の小型化を実現した開閉装置を提示することを目的としている。

この発明に係わる開閉装置は、立方体形状を持つ第１の導体部と、前記第１の導体部と対向する第２の導体部と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に設けられる第１の通電接点と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に前記第１の通電接点とともに設けられる開口凹部と、前記第１の導体部における前記開口凹部の内部に設けられる第１のアーク電流導体と、前記第１のアーク電流導体に設けられる第１のアーク接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に設けられる第２の通電接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に前記第２の通電接点とともに設けられる第２のアーク電流導体と、前記第２のアーク電流導体に設けられる第２のアーク接点と、前記第１のアーク電流導体に設けられた前記第１のアーク接点と前記第２のアーク電流導体に設けられた前記第２のアーク接点との間に生じるアークを消弧するための消弧グリッドと、前記アークを前記消弧グリッドまで走行させるためのアークランナとを備え、前記第１および第２の通電接点ならびに前記第１および第２のアーク接点が接触する閉極状態で開極指令を受けた駆動機構部により前記第１および第２の導体部を相対的に移動することによって、接触されていた前記第１および第２の通電接点を非接触とするのに続けて、接触されていた前記第１および第２のアーク接点を非接触として、前記第１および第２のアーク接点間でアークを発生するものであって、前記第１および第２のアーク電流導体は、前記第１のアーク接点と前記第２のアーク接点との間に生じるアークを介して形成されるアーク電流経路を構成し、前記アーク電流経路を流れる電流を互いに逆方向に流通するように並行して設けられて、前記アーク電流経路により生成される磁界によって前記アークを前記消弧グリッドへ向けて駆動するものであり、前記アーク電流経路を構成する前記第１および第２のアーク電流導体のそれぞれの断面積は前記第１の通電接点と前記第２の通電接点との接触面の面積よりも小さく形成されているものである。

この発明によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができる。

この発明における実施の形態１による開閉装置の開極状態での消弧室部分の要部構成を概略的に示す側面図である。この発明における実施の形態１による閉極状態の接触子を拡大して示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す上面図、(ｂ)は一部を断面で示す側面図、(ｃ)は斜視図である。この発明における実施の形態１による開極途中状態の接触子を拡大した、一部を断面で示す側面図である。この発明における実施の形態１によるアーク発生状態の接触子を拡大して示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す側面図、(ｂ)は斜視図である。この発明における実施の形態２による開閉装置の可動接触子の斜視図である。この発明における実施の形態３による開閉装置の可動接触子の斜視図である。

実施の形態１．
この発明における実施の形態１を図１から図４までについて説明する。図１は実施の形態１による開閉装置の開極状態での消弧室部分の要部構成を概略的に示す側面図である。図２は実施の形態１による閉極状態の接触子を拡大して示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す上面図、(ｂ)は一部を断面で示す側面図、(ｃ)は斜視図である。図３は実施の形態１による開極途中状態の接触子を拡大した一部を断面で示す側面図である。図４は実施の形態１によるアーク発生状態の接触子を拡大して示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す側面図、(ｂ)は斜視図である。
図において、開閉装置は絶縁物からなるケース１の両端部に、外部の電力回路と接続される端子部２および３が設けられ、中央部に消弧室Ａが設けられている。消弧室Ａには、端子部２と電気的に接続された固定接触子４と、端子部３と導体５を介して電気的に接続され、回転軸６ａのまわりに回動するように設けられた可動接触子６と、この可動接触子６の上方に配置され、端子部２と電気的に接続される固定側アークランナ７と、この固定側アークランナ７と対向するように端子部３と電気的に接続される可動側アークランナ８と、これら固定側アークランナ７と可動側アークランナ８の上方に配置され、開極時に固定接触子４と可動接触子６が開離する際に発生するアーク９を取り込み冷却するための、複数枚の消弧板を所定間隔保持して重ねられた消弧グリッド１０が設けられている。

固定接触子４は、固定アーク接点４ａと、固定アーク電流導体４ｂと、接圧ばね４ｃと固定通電接点４ｄと、固定導体４ｅから構成される。
立方体形状の固定導体４ｅは、可動接触子６に対向する面から端子部２に向かう方向に押し出されるように凹部Ｃが設けられている。可動接触子６に対向する凹部Ｃでない面には、定格電流が流れる通電接点４ｄが配置される。さらに、固定導体４ｅの凹部Ｃには、アーク９が発生する固定アーク接点４ａを設けた固定アーク電流導体４ｂが可動通電可能な構造で配置される。固定アーク電流導体４ｂは、通電接触面積よりも小さい断面積で形成され、固定アーク接点４ａに対して逆側の面にある接圧ばね４ｃによって、可動側接触子６の閉極状態において開極方向に接圧が掛るようになっている。固定アーク接点４ａの消弧グリッド１０方向の端面は、固定通電接点４ｄの消弧グリッド１０方向の端面よりも同一またはそれ以下に形成される。ここで、固定導体４ｅの凹部Ｃは、可動接触子６に対向する側方開口面およびこの側方開口面との対向面を形成する側方壁面を有し、また、消弧グリッド１０に対向する上方開口面およびこの上方開口面との対向面を形成する下方底面を有する
短冊のように形成された板状の固定アーク電流導体４ｂは、消弧グリッド１０方向および可動接触子６方向へ開放する開口部分をもって立方体形状の固定導体４ｅに設けられた有底の凹部Ｃの内部に収容されている。固定アーク電流導体４ｂの一方の端部である下方端は凹部Ｃの下方底面に設けられた枢支点で支承され、固定アーク電流導体４ｂは下方端を回動中心として回動自在に設けられている。固定アーク電流導体４ｂの他方の端部である上方端に設けられた固定アーク接点４ａは可動接触子６方向へ前後に所定距離範囲だけ移動可能となっている。そして、固定アーク電流導体４ｂの上方端は凹部Ｃの上方開口面から消弧グリッド１０方向へ突出せず、固定アーク電流導体４ｂは凹部Ｃの内部のみで限定的な回動を行うものである。

可動接触子６は、可動アーク接点６ｂと可動アーク電流導体６ｃと、可動通電接点６ｄと、可動導体６ｅから構成される。可動導体６ｅには、固定通電接点４ｄに対向する面に定格電流が流れる可動通電接点６ｄが配置され、可動導体６ｅの固定接触子４に対向する面の下方から、固定接触子４方向に向かって、通電接触面よりも小さい断面積でＬ字形状に突出した可動アーク電流導体６ｃが形成されている。可動アーク電流導体６ｃのＬ字形状に突出したアーク９に対して垂直に形成される部分は長ければ長い方が電磁力は大きくなるため、長い方が好ましい。可動アーク電流導体６ｃには固定アーク接点４ａと対向する箇所に可動アーク接点６ｂが配置されている。可動アーク接点６ｂの消弧グリッド１０方向の端面は、可動通電接点６ｄの消弧グリッド１０方向の端面よりも同一またはそれ以下に形成される。

つまり、閉極状態において、可動アーク電流導体６ｃおよび可動アーク接点６ｂは、固定導体４ｅに収納されるように形成配置されており、可動アーク電流導体６ｃおよび可動アーク接点６ｂは消弧グリッド１０方向に突出することがないので、小型化が可能となっている。
端子部２の周囲には、端子部２に流れる過電流を検出して開極指令を出力する過電流検出器１１が配置されている。過電流検出器１１からの開極指令は駆動機構部１２に伝達され、駆動機構部１２によって可動接触子６が回転軸６ａのまわりに回動され、固定アーク接点４ａに対して可動アーク接点６ｂが、固定通電接点４ｄに対して可動通電接点６ｄが開閉動作させるように構成されている。

また、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄよりも、固定アーク接点４ａおよび可動アーク接点６ｂが遅れて開極し、固定アーク接点４ａおよび可動アーク接点６ｂの間でアーク９が発生するように、可動アーク電流導体６ｃの固定接触子４方向に突出させる距離と接圧ばね４ｃの放勢状態時のばね長を調整して形成される。
なお、可動アーク電流導体６ｃは可動導体６ｅと一体化し、同じ材料で構成しても良いし、別の材料で構成して、ボルトや溶接などで結合しても良い。
可動アーク接点６ｂは、可動アーク電流導体６ｃと一体化し、同じ材料で構成しても良い。また、可動アーク接点６ｂのアーク発生面と可動アーク電流導体６ｃの固定接触子４に対向する面を同一に揃える構造としても良い。
固定接触子４の構成も同様に、固定アーク接点４ａのアーク発生面と固定アーク電流導体４ｂの可動接触子６に対向する面を同一に揃える構造としても良い。

次に、この発明開閉装置の動作について、図２から図４までを参照して説明する。
図２は閉極状態の固定接触子４と可動接触子６を拡大して示すものであり、（ａ）は一部を断面で示す上面図、（ｂ）は一部を断面で示す側面図、（ｃ）は斜視図である。閉極状態では、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａ、可動通電接点６ｄと固定通電接点４ｄが夫々結合しており、定格電流を通電する。定格電流の通電路は、２通りあり、ひとつは可動導体６ｅ→可動通電接点６ｄ→固定通電接点４ｄ→固定導体４ｅである。もうひとつは、可動導体６ｅ→可動アーク電流導体６ｃ→可動アーク接点６ｂ→固定アーク接点４ａ→固定アーク電流導体４ｂ→固定導体４ｅとなる。つまり、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａは、可動通電接点６ｄと固定通電接点４ｄに対して並列となっており、２通りの通電路から定格電流を通電する。

続いて、短絡電流、過負荷電流等の過電流が流れると、過電流検出器１１が過電流を検出し、駆動機構部１２に開極指令を出すことにより、可動接触子６が開極し始める。
図３は開極途中状態であり、可動通電接点６ｄと固定通電接点４ｄの開離時の固定接触子４と可動接触子６を拡大した断面図である。可動接触子６が開極し始めると、可動通電接点６ｄと固定通電接点４ｄが開離する。その際に、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａも伴うよう開極動作を開始するが、接圧ばね４ｃによって、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａは結合している。従って、過電流は図３の矢印の如く、可動導体６ｅ→可動アーク電流導体６ｃ→可動アーク接点６ｂ→固定アーク接点４ａ→固定アーク電流導体４ｂ→固定導体４ｅとなり、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａのみで通電する。

続いて、図４はアーク発生状態の固定接触子４と可動接触子６を拡大して示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す側面図、（ｂ）は斜視図である。さらに可動接触子６が開極すると、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａが開離し、可動アーク接点６ｂと固定アーク接点４ａの間にアーク９が発生する。

アーク９には、可動アーク電流導体６ｃと固定アーク電流導体４ｂのアーク９に対して垂直方向に流れる電流の磁束密度によって、消弧グリッド１０方向に移動させる電磁力が発生する。可動アーク電流導体６ｃと固定アーク電流導体４ｂは、可動通電接点６ｄと固定通電接点４ｄの通電接触面よりも小さい断面積で形成されているため、通電接点とアーク接点が同一の構成（例えば、特許文献１）よりも大きい電磁力を得られ、アーク９を速やかに、固定側ランナ７と可動側ランナ８を介して、消弧グリッド１０に速やかに移動し、消弧される。

この発明は上記の如く、互いに開離するよう対峙した固定通電接点４ｄ、可動通電接点６ｄと、この一対に電気的接続されると共に、定格電流時は固定通電接点４ｄ、可動通電接点６ｄと共に結合しており、且つ固定通電接点４ｄ、可動通電接点６ｄが開離した後で遅れて開離する可動アーク接点６ｂ、固定アーク接点４ａと、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄの接触面よりも小さい断面積で形成され、且つアーク９に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう配置された可動アーク電流導体６ｃ、固定アーク電流導体４ｂを備えることで、通電接点とアーク接点が同一の構成（例えば、特許文献１）よりも大きい電磁力を得られ、アーク９を消弧グリッドに速やかに移動可能であるため、接点の損傷低減が可能になり、回路の安全性および遮断性能が向上する。
ここで、アーク９に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう互いに並行して配置された可動アーク電流導体６ｃと固定アーク電流導体４ｂとは、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されているので、可動アーク電流導体６ｃと固定アーク電流導体４ｂとがアーク９を介して構成するアーク電流経路の電流密度が高くなり、前記アーク電流経路の電流密度が高くなることで、前記アーク電流経路周辺の磁束密度が高くなって、アーク９に作用する磁束密度が高くなり、アーク９に対する磁気駆動力が大きくなるものである。前記アーク電流経路とアーク９が発生するアーク接点４ａ，６ｂを近接させることによって、アーク９に作用する磁束密度をより高くすることができ、アーク９に対する大きな磁気駆動力を確保することができる。
そして、可動アーク電流導体６ｃおよび固定アーク電流導体４ｂは、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されていることにより、それぞれが形成するアーク電流経路の長さを大きくすることが可能となるものであって、凹部Ｃの内部などの限られた空間においても細い導体構成でアーク電流経路の長さを大きくすることが容易にできて、アーク９に対する磁気駆動力の増大を図ることができる。
この実施の形態１で示した例では、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄはそれぞれ１対設けられている。可動アーク電流導体６ｃおよび固定アーク電流導体４ｂはそれぞれ、対をなす固定通電接点４ｄ，固定アーク接点４ａと対をなす可動通電接点６ｄ，可動アーク接点６ｂとの合計接触面積よりも小さな断面積を持ち、しかも、対の一方の固定通電接点４ｄと対の一方の可動通電接点６ｄとの接触面積よりも小さな断面積を持つものである。

さらに、閉極状態において、固定導体４ｅの凹部に、可動アーク電流導体６ｃと可動アーク接点６ｂが収納されるように可動接触子６と固定接触子４が形成配置されていることにより、従来の開閉装置（例えば、特許文献２）のように消弧グリッド１０方向にアーク接点が突出することがないので、小型化が可能である。
すなわち、この発明はグリッド方向に小型化を実現したまま、接点の損傷低減が可能になり、回路の安全性および遮断性能が向上する。

この発明における実施の形態１では、立方体形状を持つ固定導体４ｅからなる第１の導体部と、前記第１の導体部と対向する可動導体６ｅからなる第２の導体部と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に設けられる固定通電接点４ｄからなる第１の通電接点と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に前記第１の通電接点とともに設けられる凹部Ｃからなる開口凹部と、前記第１の導体部における前記開口凹部の内部に設けられて端部が前記開口凹部の内部空間から突出しない固定アーク電流導体４ｂからなる第１のアーク電流導体と、前記第１のアーク電流導体に設けられる固定アーク接点４ａからなる第１のアーク接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に設けられる可動通電接点６ｄからなる第２の通電接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に前記第２の通電接点とともに設けられる可動アーク電流導体６ｃからなる第２のアーク電流導体と、前記第２のアーク電流導体に設けられる可動アーク接点６ｂからなる第２のアーク接点と、前記第１のアーク電流導体に設けられた第１のアーク接点と第２のアーク電流導体に設けられた第２のアーク接点との間に生じるアーク９を消弧するための消弧室Ａの部分要素を構成する消弧グリッド１０と、前記アーク９を前記消弧グリッド１０まで走行させるためのアークランナ７，８とを備え、前記第１および第２の通電接点ならびに前記第１および第２のアーク接点が接触する閉極状態で開極指令を受けた駆動機構部１２により可動接触子６を構成する可動導体６ｅを閉極状態から開極方向に駆動し前記第１および第２の導体部を相対的に移動することによって、接触されていた固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄからなる前記第１および第２の通電接点を非接触とするのに続けて、所定時限後に、接触されていた前記第１および第２のアーク接点を非接触として、前記第１および第２のアーク接点間でアーク９を発生するものであって、前記第１および第２のアーク電流導体は、前記第１のアーク接点と前記第２のアーク接点との間に生じるアーク９を介して形成されるアーク電流経路ＣＰ２を構成し、前記アーク電流経路ＣＰ２を流れる電流を互いに逆方向に流通するように、相互に間隔を置いた平行状態で互いに並行して設けられて、前記アーク電流経路ＣＰ２においてアーク９と前記第１および第２のアーク電流導体とでＵ字状アーク電流経路部分を形成し、このアーク電流経路ＣＰ２のＵ字状アーク電流経路部分により生成される磁界によって前記アーク９を前記アークランナ７，８を介して前記消弧グリッド１０へ向けて駆動するものであり、前記アーク電流経路ＣＰ２のＵ字状アーク電流経路部分を構成する前記第１および第２のアーク電流導体のそれぞれの断面積は前記第１の通電接点と前記第２の通電接点との接触面の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする開閉装置が提示されている。
この発明における実施の形態１によれば、固定アーク接点４ａからなる第１のアーク接点を設けて前記アーク電流経路ＣＰ２を構成する固定アーク電流導体４ｂからなる第１アーク電流導体は、固定導体４ｅからなる第１の導体部に設けられ消弧グリッド１０および可動導体６ｅからなる第２の導体部へ向けて開口する凹部Ｃからなる開口凹部の内部に設けられ、その端部が消弧グリッド１０へ向けて突出していないため、構成を小型化することができる。
そして、アーク９に対して垂直で電流方向が互いに逆向きとなるよう互いに並行して配置され前記アーク電流経路ＣＰ２を構成する固定アーク電流導体４ｂからなる第１のアーク電流導体とアーク電流導体６ｃからなる第２のアーク電流導体とは、固定通電接点４ｄおよび可動通電接点６ｄの接触面よりも小さい断面積でそれぞれ形成されているので、可動アーク電流導体６ｃからなる第２アーク電流導体と固定アーク電流導体４ｂからなる第１のアーク電流導体とがアーク９を介して構成するアーク電流経路ＣＰ２の電流密度が高くなり、前記アーク電流経路ＣＰ２の電流密度が高くなることで、前記アーク電流経路ＣＰ２周辺の磁束密度が高くなって、アーク９に作用する磁束密度が高くなり、アーク９に対する磁気駆動力が大きくなるものである。
これにより、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができる。

次に、小型化が可能なままアーク９に作用する電磁力を高めるための実施の形態１の変形例である実施の形態２および実施の形態３について、図５および図６を参照して説明する。

実施の形態２．
この発明における実施の形態２を図５について説明する。図５はこの発明の実施の形態２に係わる開閉装置の可動接触子の側面図である。
この実施の形態２は、可動アーク電流導体６ｃまたは固定アーク電流導体４ｂの少なくとも一方のアークが発生する方向の面以外を磁性体１３で覆うように配置している。その他の構成は実施の形態１と同様である。
図５では、可動アーク接点６ｂを設けた可動アーク電流導体６ｃの固定アーク電流導体４ｂとの対向面を除いて、可動アーク電流導体６ｃを可動アーク電流導体６ｃの両側面および背面を覆うように一体形成された磁性体１３で三方から囲んだ形態を例示している。磁性体１３の固定アーク電流導体４ｂとの対向面は可動アーク電流導体６ｃの固定アーク電流導体４ｂとの対向面と同一平面を形成している。
磁性体１３で固定アーク電流導体４ｂを覆っても良く、可動アーク電流導体６ｃまたは固定アーク電流導体４ｂの少なくとも一方において、その少なくとも一部を磁性体１３で覆うようにすれば良い。

上記のように構成された実施の形態２では、磁性体１３によってアークに加わる磁束密度が増加することで磁気駆動力が増加し、アークが消弧グリッドに移行されやすくなるため、遮断性能を向上することができる。さらに、可動アーク電流導体６ｃ、固定アーク電流導体４ｂが磁性体１３で補強されるため可動アーク電流導体６ｃ、固定アーク電流導体４ｂの機械的強度を高めることができる。
なお、磁性体１３はアークスポットに近い程、電磁力を高めることができるので、磁性体１３は可動アーク接点６ｂまたは固定アーク接点４ａの接点面まで突出させても良い。すなわち、図５に示すように、磁性体１３の固定アーク電流導体４ｂとの対向面が可動アーク電流導体６ｃの固定アーク電流導体４ｂとの対向面と同一平面を形成するようにし他形態とは別に、磁性体１３の固定アーク電流導体４ｂおよび可動アーク電流導体６ｃの少なくとも一方との対向面が可動アーク接点６ｂまたは固定アーク接点４ａの接点面と同一平面を形成するようにしても良いものである。

この発明における実施の形態２によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができるとともに、固定アーク電流導体４ｂからなる第１のアーク電流導体および可動アーク電流導体６ｃからなる第２のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を磁性体で覆うように配置したので、遮断性能を更に向上し、かつ、機械的強度を高めて信頼性を確保することができる。

実施の形態３．
この発明における実施の形態２を図６について説明する。図６はこの発明の実施の形態３に係わる開閉装置の可動接触子の側面図である。
この実施の形態３は、可動アーク電流導体６ｃまたは固定アーク電流導体４ｂの少なくとも一方のアークが発生する方向の面以外を高分子材料１４で覆うように配置している。その他の構成は実施の形態１と同様である。
図６では、可動アーク接点６ｂを設けた可動アーク電流導体６ｃの固定アーク電流導体４ｂとの対向面を除いて、可動アーク電流導体６ｃを可動アーク電流導体６ｃの両側面および背面を覆うように一体形成された高分子材料１４で三方を囲んだ形態を例示している。高分子材料１４の固定アーク電流導体４ｂとの対向面は可動アーク電流導体６ｃの固定アーク電流導体４ｂとの対向面と同一平面を形成している。
高分子材料１４で固定アーク電流導体４ｂを覆っても良く、可動アーク電流導体６ｃまたは固定アーク電流導体４ｂの少なくとも一方において、その少なくとも一部を高分子材料１４で覆うようにすれば良い。
ここで、高分子材料１４に用いられる材料として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール、アクリル酸エステル共重合体、脂肪族炭化水素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、イソプレン樹脂、エチレンプロピレンゴム、エチレンビニルアセテート共重合体、ポリアミド樹脂が挙げられる。

上記のように構成された実施の形態３では、アーク９の近傍に高分子材料１４を配置することによって、アーク９が高分子材料１４に接触することで、アブレーション効果によってアーク９の導電率が低下して冷却されるため、遮断性能を向上することができる。

この発明における実施の形態３によれば、小型化を実現しつつ、アークを駆動する電磁力を高めてアークが速やかに消弧グリッドへ移動することができて、接点の損傷を低減するとともにアークを速やかに消滅することができ、小型で回路の安全性および遮断性能を向上した開閉装置を得ることができるとともに、前記固定アーク電流導体４ｂからなる第１のアーク電流導体および可動アーク電流導体６ｃからなる第２のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を高分子材料で覆うように配置したので、遮断性能をより一層向上することができる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ケース、２端子部、３端子部、４固定接触子、４ａ固定アーク接点、
４ｂ固定アーク電流導体、４ｃ接圧ばね、４ｄ固定通電接点、４ｅ固定導体、５導体、６可動接触子、６ａ回転軸、６ｂ可動アーク接点、６ｃ可動アーク電流導体、６ｄ可動通電接点、６ｅ可動導体、７固定側アークランナ、８可動側アークランナ、９アーク、１０消弧グリッド、１１過電流検出器、１２駆動機構部、１３磁性体、１４高分子材料。

Claims

立方体形状を持つ第１の導体部と、前記第１の導体部と対向する第２の導体部と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に設けられる第１の通電接点と、前記第１の導体部の前記第２の導体部との対向部分に前記第１の通電接点とともに設けられる開口凹部と、前記第１の導体部における前記開口凹部の内部に設けられる第１のアーク電流導体と、前記第１のアーク電流導体に設けられる第１のアーク接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に設けられる第２の通電接点と、前記第２の導体部の前記第１の導体部との対向部分に前記第２の通電接点とともに設けられる第２のアーク電流導体と、前記第２のアーク電流導体に設けられる第２のアーク接点と、前記第１のアーク電流導体に設けられた前記第１のアーク接点と前記第２のアーク電流導体に設けられた前記第２のアーク接点との間に生じるアークを消弧するための消弧グリッドと、前記アークを前記消弧グリッドまで走行させるためのアークランナとを備え、前記第１および第２の通電接点ならびに前記第１および第２のアーク接点が接触する閉極状態で開極指令を受けた駆動機構部により前記第１および第２の導体部を相対的に移動することによって、接触されていた前記第１および第２の通電接点を非接触とするのに続けて、接触されていた前記第１および第２のアーク接点を非接触として、前記第１および第２のアーク接点間でアークを発生するものであって、前記第１および第２のアーク電流導体は、前記第１のアーク接点と前記第２のアーク接点との間に生じるアークを介して形成されるアーク電流経路を構成し、前記アーク電流経路を流れる電流を互いに逆方向に流通するように並行して設けられて、前記アーク電流経路により生成される磁界によって前記アークを前記消弧グリッドへ向けて駆動するものであり、前記アーク電流経路を構成する前記第１および第２のアーク電流導体のそれぞれの断面積は前記第１の通電接点と前記第２の通電接点との接触面の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする開閉装置。
前記第１および第２のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を磁性体で覆うように配置したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
前記第１および第２のアーク電流導体の少なくとも一方における少なくとも一部を高分子材料で覆うように配置したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。