JP6211421B2 - 開閉器 - Google Patents

Description

本発明は、固定電極に可動電極を接離することで、回路の開放と投入とを行う開閉器に関する。

従来、アークの発生を抑制して、遮断能力の向上を目的とする開閉器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の開閉器は、固定電極の固定接点と可動電極の可動接点とからなる主接点と、固定電極の補助固定接点と可動電極の補助可動接点とからなる補助接点とを備えている。主接点には、抵抗体としての限流素子が並列に接続されている。主接点と補助接点とは、時差を有して動作する。このような開閉器では、主接点を開放すると、電流は限流素子に転流して、限流素子により限流された状態で、補助接点が開放される。

また、大容量変圧器の加圧時の励磁突入電流による系統電圧の低下の抑制を目的とするガス遮断器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のガス遮断器は、一対の接触子を有する遮断部と、該一対の接触子に先行して投入される抵抗接点及び固定抵抗体から成る投入抵抗装置とを備えている。遮断部と投入抵抗装置とは、電気的並列に接続されている。このようなガス遮断器では、遮断部に先行して投入抵抗装置が投入されるので、変圧器の励磁電流が投入抵抗装置の抵抗体によって限流された状態で、遮断部が投入される。

特開平６−６０７７７号公報 特開平６−１０３８５６号公報

ところで、上記特許文献１に記載の開閉器は主接点と限流素子（抵抗体）とが並列に接続され、上記特許文献２に記載のガス遮断器は遮断部（主接点）と投入抵抗装置（抵抗体）とが並列に接続されている。すなわち、上記開閉器や上記ガス遮断器では、主接点と抵抗体との並列接続構造とするために異相間の間隔が広がり、主接点の駆動構造が複雑となっている。このため、上記開閉器や上記ガス遮断器は、抵抗体を備えない開閉器やガス遮断機と比較して、体格が大型化している。そこで、ガス遮断器を含む開閉器において、抵抗体を備えながら、大型化を抑制することが望まれている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、抵抗体を備えながら、大型化を抑制することのできる開閉器を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する開閉器は、消弧室内に配置される固定電極と、当該固定電極に対して接離する可動電極とを備える開閉器において、前記消弧室内の前記可動電極の移動軌跡上に少なくとも一部が位置する補助電極と、前記補助電極に接続される抵抗体と、を備え、前記消弧室は、前記固定電極及び前記補助電極が収容される収容部と、当該収容部に連続して形成される細隙消弧部を備え、前記固定電極と前記補助電極とは、前記収容部内の離間した位置に設置されるとともに前記可動電極の移動軌跡上に直列に設置されており、前記抵抗体は、前記消弧室外に設置され、前記補助電極は、前記可動電極に対して前記補助電極の一部のみが接触する位置に配置され、前記可動電極が前記固定電極に接触する投入時には、前記可動電極は、前記補助電極に接触した後に、前記固定電極に接触するとともに、前記可動電極が前記固定電極から離間する開放時には、前記可動電極は、前記固定電極から離間した後に、前記補助電極から離間することをその要旨としている。

上記構成では、抵抗体が接続されるとともに、消弧室内の可動電極の移動軌跡上に少なくとも一部が位置する補助電極が備えられ、消弧室には、固定電極及び補助電極が収容される収容部と、当該収容部に連続して形成される細隙消弧部が備えられ、固定電極と補助電極とは、収容部内の離間した位置に設置されるとともに可動電極の移動軌跡上に直列に設置されており、抵抗体は、消弧室外に設置されている。すなわち、可動電極により、固定電極及び補助電極に対して接触及び離間する。このため、開閉器の異相間の間隔を広げることはなく、駆動構造も複雑とならない。よって、抵抗体を備えながら大型化を抑制することができる。また、補助電極が可動電極に対して補助電極の一部のみが接触する位置に配置される。すなわち、可動電極は補助電極の一部のみに接触する。このようにすれば、可動電極と補助電極との接触圧を、可動電極と補助電極の全部とが接触するときに比べて抑制することができる。さらに、可動電極が固定電極に接触する投入時には、可動電極が補助電極に接触した後に、可動電極が固定電極に接触するとともに、可動電極が固定電極から離間する開放時には、可動電極が固定電極から離間した後に、補助電極から離間する。このようにすれば、投入時にまず補助電極に接触することで、突入電流を抵抗体によって消滅させることができ、開放時には補助電極のみとなった際に、アークを抵抗体によって消滅させることができる。

上記開閉器について、前記抵抗体は、固定抵抗体であることが好ましい。
上記構成では、抵抗体が固定抵抗体である。このため、投入時に突入電流が発生した場合には、補助電極を介して抵抗体によって電流が遮断されるので、突入電流を抑制することができる。すなわち、投入時の突入電流の抑制に有効である。

上記開閉器について、前記抵抗体は、限流抵抗体であることが好ましい。
上記構成では、抵抗体が限流抵抗体である。このため、開放時にアークが発生した場合には、補助電極を介して抵抗体によって電流が遮断されるので、アークを消滅させることができる。すなわち、開放時のアークの消滅に有効である。

上記開閉器について、前記可動電極は、回動軸と、前記回動軸を介して接続される先端部と、前記先端部を前記固定電極から離間する側へ付勢する付勢部材と、を備え、前記消弧室は、前記可動電極の先端部を前記固定電極側へ誘導する誘導部を備えることが好ましい。

上記構成によれば、可動電極の先端部が回動軸を介して固定電極から離間する側へ付勢部材に付勢されながら回動し、可動電極が固定電極に接触する投入時には消弧室に備えられた誘導部によって可動電極の先端部が固定電極側へ誘導される。このようにすれば、可動電極の先端部と固定電極及び補助電極との離間距離を増加させることができるので、アークの継続を抑制することができる。

上記開閉器について、前記補助電極は、前記固定電極と近接する位置と離間する位置との間で回動する回動軸と、前記補助電極を前記固定電極側へ付勢する付勢部材と、前記可動電極の回動に連動して、前記可動電極が前記固定電極から離間する開放時に、前記補助電極を前記固定電極から離間する位置に押圧する補助操作棒と、を備えることが好ましい。

上記構成によれば、補助電極が回動軸を介して固定電極側へ付勢され、可動電極が固定電極から離間する開放時に補助電極を固定電極から離間する位置に補助操作棒によって押圧される。このようにすれば、可動電極の先端部と補助電極との離間距離を増加させることができるので、アークの継続を抑制することができる。

本発明によれば、抵抗体を備えながら、大型化を抑制することができる。

第１の実施形態の開閉器の開放状態を示す断面図。 同実施形態の開閉器の投入途中状態を示す断面図。 同実施形態の開閉器の投入状態を示す断面図。 同実施形態の開閉器の固定電極を示す図。 同実施形態の開閉器の補助電極を示す図。 第２の実施形態の開閉器の開放状態を示す正面図。 同実施形態の開閉器の投入途中状態を示す正面図。 同実施形態の開閉器の投入状態を示す正面図。 変形例の開閉器の開放状態を示す正面図。 変形例の開閉器の投入途中状態を示す正面図。 変形例の開閉器の投入状態を示す正面図。 変形例の開閉器の開放状態を示す正面図。 変形例の開閉器の投入途中状態を示す正面図。 変形例の開閉器の投入状態を示す正面図。 変形例の開閉器の投入状態を示す正面図。 変形例の開閉器の補助電極を示す側面図。 変形例の開閉器の補助電極の形状を示す正面図。 変形例の開閉器の補助電極の形状を示す正面図。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図５を参照して、開閉器をケース付開閉器に具体化した第１の実施形態について説明する。

図１〜図３に示されるように、開閉器１１は、直方体状の本体ケース１２に収容されている。開閉器１１は、３相の相毎に投入と投入とが可能に構成されている。本体ケース１２の対向する両内側壁には、電源側ブッシング１３及び負荷側ブッシング１４の各相が互いに対向した状態で貫通支持されている。なお、図１〜図３では１相分のみを示す。

電源側ブッシング１３の内端部には、電源側導電体１５が突設されている。電源側導電体１５の先端部には、消弧装置５０が設けられている。消弧装置５０内には、固定電極１６が固定されている。電源側ブッシング１３の内端部の電源側導電体１５には、Ｚ字状の支持部材１７が固定されている。支持部材１７の下部には、抵抗体３０が立設されている。抵抗体３０は、電源側ブッシング１３の下部スペースに配置されている。抵抗体３０の下部には、補助電極３１が接続されている。補助電極３１は、消弧装置５０内に固定されるとともに、固定電極１６の下部に配置されている。

負荷側ブッシング１４の内端部には、負荷側導電体１９が突設されている。負荷側導電体１９には、支持部材２０が固定されている。支持部材２０の先端部には、軸２１を介して可動電極２２の基端部が回動可能に支持されている。可動電極２２は、１枚の板によってＶ字状に形成された１枚刃である。

本体ケース１２内の上部には、複数のリンク等からなる開閉機構部（図示略）を介して本体ケース１２の外部に設けられる操作ハンドル（図示略）に作動連結された回動軸２４が設けられている。回動軸２４は、レバー２５及び駆動リンク２６を介して可動電極２２に作動連結されている。従って、図示しない操作ハンドルが操作されると、可動電極２２は、開閉機構部、回動軸２４、レバー２５、及び駆動リンク２６を介して軸２１を回動中心として図１に示す投入位置と図３に示す開放位置との間を移動する。

本体ケース１２内に上部には、取付部材２７を介して避雷器２８が相毎に固定されている。避雷器２８の先端充電部は、導電部材２９を介して支持部材１７の上部に接続されている。

図４及び図５に示されるように、固定電極１６と補助電極３１とは、同一形状の接触電極６０が使用されている。固定電極１６と補助電極３１とは、接触構造の電極である。固定電極１６と補助電極３１との接触電極６０は、平面状の底部６１、底部６１の両側から上方へ折曲された側部６２，６３、両側部６２，６３の上部を内方へ折曲して形成された互いに所定間隔に離間した接触部６４，６５を備えている。この接触構造の電極により、投入時に可動電極２２が挟入保持される。

固定電極１６の電極には、接触電極６０の外側にアークホーン７０が配置されている。アークホーン７０は、平面状の底部７１、底部７１の両側から上方へ折曲された側部７２，７３、両側部７２，７３の上部を内方へ折曲して形成されたホーン部７４，７５を備えている。アークホーン７０のホーン部７４，７５は、接触電極６０の接触部６４，６５の先端より可動電極２２側に位置している。なお、補助電極３１の接触電極６０の外側にアークホーン７０を配置してもよい。

図１〜図３に示されるように、消弧装置５０は、固定電極１６と補助電極３１とを収容する消弧室５１を形成する消弧室本体５２と、消弧室本体５２の固定電極１６側の開口部を閉蓋するカバー５３と、を備えている。

消弧室本体５２は、電源側導電体１５及び固定電極１６と補助電極３１とを覆う箱体状の収容部５２ａと、収容部５２ａに連続して固定電極１６と補助電極３１とから離間した側に形成される細隙消弧部５２ｂと、を備えている。細隙消弧部５２ｂは、相間方向における隙間が収容部５２ａよりも狭くなっている。消弧室本体５２は、消弧性及び絶縁性を有する合成樹脂材料にて形成されている。

消弧室本体５２内の補助電極３１は、固定電極１６よりも電源側ブッシング１３から離間した位置に設置されている。補助電極３１の一部は、可動電極２２の移動軌跡上に位置している。すなわち、固定電極１６及び補助電極３１の両電極は、１枚刃の可動電極２２が接触及び離間するように配置されている。そして、投入時及び開放時に可動電極２２が補助電極３１の先端の一部のみに接触するように、補助電極３１の設置方向が固定電極１６の設置方向と異なる方向に向いている。具体的には、固定電極１６は下方向に向いて設置され、固定電極１６は可動電極２２が直角に接触する方向に向いて設置されている。補助電極３１は、固定電極１６に対し斜め下方向に向いて設置されている。これにより、固定電極１６と補助電極３１とは、可動電極２２の移動軌跡上を含めた位置に直列に設置されるとともに、可動電極２２の補助電極３１への挿入が容易となっている。よって、補助電極３１を設置するための設置スペースを新たに確保しなくてよい。また、抵抗体３０は、電源側ブッシング１３の下部スペースに設置するので、抵抗体３０を設置するための設置スペースを新たに確保しなくてよい。

抵抗体３０は、非線形抵抗等からなる限流抵抗体または固定抵抗体を使用することができる。抵抗体３０に限流抵抗体を使用した場合は、補助電極３１を介して短絡電流が発生すると半サイクル以内に遮断する。すなわち、開放時に補助電極３１と可動電極２２との間にアークが発生した場合には、短時間で遮断して、アークを消滅させることができる。

また、抵抗体３０に固体抵抗体を使用した場合は、補助電極３１を介して励磁突入電流を低減する。すなわち、投入時に可動電極２２が補助電極３１に接触した場合には、大容量変圧器の加圧時の励磁突入電流による系統電圧の低下を抑制することができる。

次に、前述のように構成された開閉器の作用について説明する。
図１に示されるように、開放状態では、可動電極２２が固定電極１６及び補助電極３１から離間している。そして、図示しない操作ハンドルが操作されると、可動電極２２が開閉機構部、回動軸２４、レバー２５、及び駆動リンク２６を介して軸２１を回動中心として固定電極１６側へ回動し、可動電極２２の先端部が消弧室本体５２内に向かって移動する。

図２に示されるように、可動電極２２が軸２１を中心に固定電極１６側へ回動されると、可動電極２２の先端部が消弧室本体５２に進入して補助電極３１のみに接触する（投入途中状態）。この状態では、電源側ブッシング１３と補助電極３１との間には抵抗体３０が存在するので、電源側ブッシング１３と可動電極２２との間の電路は、電源側ブッシング１３、電源側導電体１５、支持部材１７、抵抗体３０、補助電極３１を経由する。

この時に、抵抗体３０が限流抵抗体の場合には、抵抗体３０を介して通電されることはなく、固定抵抗体の場合には、抵抗体３０を介して通電され短時間で励磁突入電流を低減する。

図３に示されるように、補助電極３１に接触した可動電極２２は、軸２１を中心に固定電極１６に向かって回動される。そして、可動電極２２の先端部が固定電極１６に接触する（投入状態）。この時、可動電極２２は、固定電極１６と補助電極３１との両方に接触している。この状態では、電源側ブッシング１３と補助電極３１との間には抵抗体３０が存在するので、電源側ブッシング１３と可動電極２２との間の電路は、電源側ブッシング１３、固定電極１６を経由する。

本実施形態では、電源側ブッシング１３の内端部に抵抗体３０が接続されるとともに、消弧室本体５２内に設置された補助電極３１が固定抵抗体からなる抵抗体３０に接続されている。このような場合において、投入時、可動電極２２が補助電極３１に接触したときには、抵抗体３０によって短時間で励磁突入電流を低減させることができる。そして、補助電極３１と抵抗体３０とを既存の開閉器１１に備えることができるので、抵抗体３０を備えながら、大型化を抑制することができる。

図３に示されるように、投入状態では、可動電極２２が固定電極１６と補助電極３１との両方に接触している。そして、図示しない操作ハンドルが操作されると、可動電極２２が開閉機構部、回動軸２４、レバー２５、及び駆動リンク２６を介して軸２１を回動中心として固定電極１６から離間する側へ回動し、可動電極２２の先端部が固定電極１６から離間する。

図２に示されるように、可動電極２２が軸２１を中心に固定電極１６から離間する側へ回動されると、可動電極２２の先端部が補助電極３１のみに接触する（開放途中状態）。このとき、抵抗体３０が限流抵抗体の場合には、電源側ブッシング１３と可動電極２２との間の電路は、電源側ブッシング１３、電源側導電体１５、支持部材１７、抵抗体３０、補助電極３１を経由する。このため、抵抗体３０によって短時間で遮断されるとともに、細隙消弧部５２ｂによる細隙消弧効果により、補助電極３１と可動電極２２との間に発生したアークを消滅させる。また、抵抗体３０が固定抵抗体の場合には、電源側ブッシング１３と可動電極２２との間の電路は、電源側ブッシング１３、電源側導電体１５、固定電極１６を経由する。このため、細隙消弧部５２ｂによる細隙消弧効果により、固定電極１６と可動電極２２との間に発生したアークを消滅させる。

図１に示されるように、補助電極３１に接触した可動電極２２が軸２１を中心に固定電極１６から離間する側へ回動されると、可動電極２２が補助電極３１から離間して、消弧室本体５２からも離間する（開放状態）。

本実施形態では、電源側ブッシング１３の内端部に抵抗体３０が接続されるとともに、消弧室本体５２内に設置された補助電極３１が限流抵抗体からなる抵抗体３０に接続されている。このような場合において、開放時、可動電極２２が固定電極１６から離間したときには、可動電極２２が補助電極３１に接触しているので、抵抗体３０によって遮断されて、補助電極３１と可動電極２２との間に発生したアークを消滅させることができる。そして、補助電極３１と抵抗体３０とを既存の開閉器１１に備えることができるので、抵抗体３０を備えながら、大型化を抑制することができる。

以上このように説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）抵抗体３０が接続されるとともに、消弧室５１内の可動電極２２の移動軌跡上に一部が位置する補助電極３１が備えられる。すなわち、可動電極２２により、固定電極１６及び補助電極３１に対して接触及び離間する。このため、開閉器の異相間の間隔を広げることはなく、駆動構造も複雑とならない。よって、抵抗体を備えながら大型化を抑制することができる。

（２）補助電極３１が可動電極２２に対して補助電極３１の一部のみが接触する位置に配置される。すなわち、可動電極２２は、補助電極３１の先端の一部のみに接触する。このようにすれば、可動電極２２と補助電極３１との接触圧を、可動電極２２と補助電極３１の全部とが接触するときに比べて接触圧を軽減することができる。これにより、可動電極２２の投入・開放速度を低下させることがないので、既存の開閉器１１の駆動構造を利用することができ、変更する必要がなくなる。

（３）可動電極２２が固定電極１６に接触する投入時には、可動電極２２が補助電極３１に接触した後に、可動電極２２が固定電極１６に接触するとともに、可動電極２２が固定電極１６から離間する開放時には、可動電極２２が固定電極１６離間した後に、補助電極３１から離間する。すなわち、消弧室５１内に固定電極１６と補助電極３１とを直列に設置した。このようにすれば、抵抗体３０の選択設置によって、投入時にまず補助電極３１に接触することで、突入電流を抵抗体３０によって抑制させることができる。そして、開放時には補助電極３１のみとなった際に、アークを抵抗体３０によって消滅させることができる。

（４）固定電極１６の設置方向と補助電極３１の設置方向とは、異なる方向である。すなわち、補助電極３１の設置方向は、可動電極２２向きの斜め下方向に向いて設置されている。このようにすれば、投入時に可動電極２２の先端は補助電極３１へ挿入する際に補助電極３１の上端から容易に挿入が可能となる。

（５）抵抗体３０は、固定抵抗体である。このようにすれば、投入時に可動電極２２が補助電極３１に接触した場合には、大容量変圧器の加圧時の励磁突入電流による系統電圧の低下を抑制することができる。

（６）抵抗体３０は、限流抵抗体である。このようにすれば、開放時に補助電極３１と可動電極２２との間にアークが発生した場合には、短時間で遮断して、アークを消滅させることができる。

（第２の実施形態）
以下、図６〜図８を参照して、開閉器を限流ヒユーズ付開閉器に具体化した第２の実施形態について説明する。この実施形態の開閉器は、ケースを備えない点、及び限流ヒユーズを備える点が上記第１の実施形態と異なっている。限流ヒユーズ付開閉器は、配電盤内の垂直板に取り付けられ、上側に固定電極が位置し、下側に可動電極が支持されている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図６〜図８に示されるように、開閉器は、山形状に折曲げ形成された取付ベース１０１を備えている。取付ベース１０１の左右両側には、一対の断面Ｌ字状の固定フレーム１０２，１０３が固定されている。取付ベース１０１の山形状部における上向きの斜面には、各相別に上部支持碍子１０４が固定されている。また、取付ベース１０１の山形状部における下向きの斜面には、上部支持碍子１０４に対してＶ字状をなすように各相別に下部支持碍子１０５が固定されている。上部支持碍子１０４の先端には、消弧室１０６と固定電極１０７が固定されている。消弧室１０６内には、固定電極１０７と補助電極１１６が配置されている。固定電極１０７には、消弧室１０６よりも上外側方向に導出される電源側接続端子１０８が接続されている。電源側接続端子１０８には、抵抗体１３０が接続されている。抵抗体１３０は、消弧室１０６の上面外部に配置されている。

抵抗体１３０には、補助電極１１６が接続されている。補助電極１１６は、消弧室１０６内に固定されるとともに、固定電極１０７の上部に配置されている。補助電極１１６の設置方向は、可動電極１１４向きの斜め下方向に向いて配置されている。補助電極１１６は、固定電極１０７側の斜め上方向に向いて設置されている。

消弧室１０６は、電源側接続端子１０８及び固定電極１０７と補助電極１１６とを覆う箱体状の収容部１０６ａと、収容部１０６ａに連続して固定電極１０７と補助電極１１６とから離間した側に形成される細隙消弧部１０６ｂと、を備えている。細隙消弧部１０６ｂは、異相間方向における隙間が収容部１０６ａよりも狭くなっている。消弧室１０６は、消弧性及び絶縁性を有する合成樹脂材料にて形成されている。

下部支持碍子１０５の先端には、上下方向に延びるヒューズ支持台１０９が一体に形成されている。ヒューズ支持台１０９の中央部が下部支持碍子１０５と連結されている。ヒューズ支持台１０９の下端部は、ヒューズ支持台１０９の上端部よりも下部支持碍子１０５側に傾斜されている。

ヒューズ支持台１０９の上下各端部には、上部ヒューズ挟持金具１１０及び下部ヒューズ挟持金具が固定されている。下部ヒューズ挟持金具１１１には、下外側方向に導出される負荷側接続端子１１２が接続されている。

可動電極１１４は、１枚の板によってＶ字状に形成された１枚刃である。可動電極１１４は、ヒューズ支持台１０９に回動可能に支持されている。可動電極１１４の下端部は、軸１１５によりヒューズ支持台１０９に回動可能に支持されている。可動電極１１４は、補助電極１１６及び固定電極１０７に接離可能に設けられている。また、可動電極１１４は、補助電極１１６の先端を斜めに接触し、固定電極１０７に接離可能に設けられている。

ヒューズ支持台１０９の上端には、被動レバー１１７が回動可能に支持されている。被動レバー１１７の上端部には、欠相防止機構の一部を構成する図示しない連結ロッドの一端が固着されている。両ヒューズ挟持金具１１０，１１１間には、限流ヒューズ１１９が接続されている。限流ヒューズ１１９は、溶断時に表示部（図示略）が突出する溶断表示装置１２０を備えている。溶断表示装置１２０の表示部が突出すると、被動レバー１１７が回動され、欠相防止機構を介して各相の可動電極１１４を一斉に開放動作させる。

また、可動電極１１４の中央部には、開閉機構の一部を構成する押上棒１２１の一端部が回動可能に軸着されている。押上棒１２１は、合成樹脂等の絶縁材からなる。
そして、両固定フレーム１０２，１０３間には、回動可能に操作軸１２３が架設されている。操作軸１２３の右端部には、操作ハンドル１２２が固着されている。操作ハンドル１２２が操作されると、押上棒１２１を含む開閉機構を介して可動電極１１４が回動される。操作軸１２３と取付ベース１０１内面との間には、図示しない開放バネが掛装されている。操作ハンドル１２２を引張力に抗して図示しない投入ロック解除レバーに掛止すると投入状態となる。

そして、操作ハンドル１２２の操作、あるいは各相のいずれかの限流ヒューズ１１９が溶断したことによる欠相防止機構の動作により、開閉機構を介して可動電極１１４が投入状態から開放動作する。

補助電極１１６は、固定電極１０７よりも上部支持碍子１０４から離間した位置に設置されている。補助電極１１６の一部は、可動電極１１４の移動軌跡上に位置している。すなわち、投入時及び開放時には、可動電極１１４が補助電極１１６の先端の一部のみに接触する。補助電極１１６の設置方向は、固定電極１０７の設置方向と異なる方向に向いている。具体的には、固定電極１０７は、可動電極１１４が直角に接触する方向、すなわち水平方向に向いて設置されている。補助電極１１６は、可動電極１１４側の斜め下方向に向いて設置されている。これにより、固定電極１０７と補助電極１１６とは、可動電極１１４の移動軌跡上を含めた位置に直列に設置されている。補助電極１１６は可動電極１１４の移動軌跡上を含めた位置に設置されるので、補助電極１１６を設置するための設置スペースを新たに確保しなくてよい。また、抵抗体１３０は、消弧室１０６の上部スペースに設置するので、抵抗体１３０を設置するための設置スペースを新たに確保しなくてよい。

抵抗体１３０は、非線形抵抗等からなる限流抵抗体または固定抵抗体を選択設置することができる。抵抗体３０に限流抵抗体を使用した場合は、補助電極１１６を介して短絡電流が発生すると半サイクル以内に遮断する。すなわち、開放時に補助電極１１６と可動電極１１４との間にアークが発生した場合には、短時間で遮断して、アークを消滅させることができる。

また、抵抗体３０に固体抵抗体を使用した場合は、補助電極１１６を介して短時間で励磁突入電流を低減する。すなわち、投入時に可動電極１１４が補助電極１１６に接触した場合には、大容量変圧器の加圧時の励磁突入電流による系統電圧の低下を抑制することができる。

次に、前述のように構成された開閉器の作用について説明する。
図６に示されるように、開放状態では、可動電極１１４が固定電極１０７及び補助電極１１６から離間している。そして、操作ハンドル１２２が操作されると、可動電極１１４が開閉機構を介して軸１１５を回動中心として固定電極１０７側へ回動し、可動電極１１４の先端部が消弧室１０６内に向かって移動する。

図７に示されるように、可動電極１１４が軸１１５を中心に固定電極１０７側へ回動されると、可動電極１１４の先端部が消弧室１０６に進入して補助電極１１６のみに接触する（投入途中状態）。この状態では、電源側接続端子１０８と補助電極１１６との間には抵抗体３０が存在するので、電源側接続端子１０８と可動電極１１４との間の電路は、電源側接続端子１０８、抵抗体３０、補助電極１１６を経由する。

この時に、抵抗体３０が限流抵抗体の場合には、抵抗体３０を介して通電されることはなく、固定抵抗体の場合には、抵抗体３０を介して通電され短時間で励磁突入電流を低減する。

図８に示されるように、補助電極３１に接触した可動電極２２は、軸２１を中心に固定電極１６に向かって回動される。そして、可動電極１１４の先端部が固定電極１０７に接触する（投入状態）。この時、可動電極１１４は、固定電極１０７と補助電極１１６との両方に接触している。この状態では、電源側接続端子１０８と補助電極１１６との間には抵抗体３０が存在するので、電源側接続端子１０８と可動電極１１４との間の電路は、電源側接続端子１０８、固定電極１０７を経由する。

本実施形態では、電源側接続端子１０８に抵抗体３０が接続されるとともに、消弧室１０６内に設置された補助電極３１が固定抵抗体からなる抵抗体３０に接続されている。このような場合において、投入時、可動電極２２が補助電極３１に接触したときには、抵抗体３０によって短時間で励磁突入電流を低減させることができる。

図８に示されるように、投入状態では、可動電極１１４が固定電極１０７と補助電極１１６との両方に接触している。そして、操作ハンドル１２２が操作されると、可動電極１１４が開閉機構を介して軸１１５を回動中心として固定電極１０７から離間する側へ回動し、可動電極１１４の先端部が固定電極１０７から離間する。

図７に示されるように、可動電極１１４が軸１１５を中心に固定電極１０７から離間する側へ回動されると、可動電極１１４の先端部が補助電極１１６のみに接触する（開放途中状態）。このとき、電源側接続端子１０８と可動電極１１４との間の電路は、電源側接続端子１０８、抵抗体１３０、補助電極１１６を経由する。このとき、抵抗体３０が限流抵抗体の場合には、電源側接続端子１０８と可動電極２２との間の電路は、電源側接続端子１０８、抵抗体３０、補助電極３１を経由する。このため、抵抗体３０によって短時間で遮断されるとともに、細隙消弧部１０６ｂによる細隙消弧効果により、補助電極３１と可動電極２２との間に発生したアークを消滅させる。また、抵抗体３０が固定抵抗体の場合には、電源側接続端子１０８と可動電極２２との間の電路は、電源側接続端子１０８、固定電極１６を経由する。このため、細隙消弧部１０６ｂによる細隙消弧効果により、固定電極１６と可動電極２２との間に発生したアークを消滅させる。

図６に示されるように、補助電極１１６に接触した可動電極１１４が軸１１５を中心に固定電極１０７から離間する側へ回動されると、可動電極１１４が補助電極１１６から離間して、消弧室１０６からも離間する（開放状態）。

本実施形態では、電源側接続端子１０８に抵抗体１３０が接続されるとともに、消弧室１０６内に設置された補助電極１１６が固定抵抗体からなる抵抗体１３０に接続されている。このような場合において、開放時、可動電極１１４が固定電極１０７から離間したときには、可動電極１１４が補助電極１１６に接触しているので、抵抗体１３０によって遮断されて、補助電極１１６と可動電極１１４との間に発生したアークを消滅させることができる。よって、補助電極１１６と抵抗体１３０とを既存の開閉器に備えることができるので、抵抗体１３０を備えながら、大型化を抑制することができる。

以上このように説明した本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

・上記第２の実施形態において、可動電極１４０を折り曲げ部分で分割して、回動可能として、開放状態のときに可動電極１４０の先端部が固定電極１０７及び補助電極１１６よりも更に離間して絶縁距離を確保するようにしてもよい。すなわち、図９〜図１１に示すように、可動電極１４０の先端部１４１は、基端部１４２に回動軸１４３を介して回動可能に設けられ、固定電極１０７から離間する側へ付勢する付勢部材としての付勢ばね１４４によって付勢されている。この可動電極１４０は、投入時には、可動電極１４０の先端部１４１が消弧室１０６の誘導部としてのガイド部１０６ｃに当接して、消弧室１０６内へ誘導される。この時、先端部１４１は、回動軸１４３を中心に付勢ばね１４４の付勢力に対抗して内側に回動することとなる。このため、可動電極１４０の先端部１４１は、消弧室１０６のガイド部１０６ｃによって回動軸１４３を中心に回動し、補助電極１１６と固定電極１０７と接触する位置に誘導される。また、開放時には、可動電極１４０の先端部１４１が固定電極１０７及び補助電極１１６より離間した後、消弧室１０６のガイド部１０６ｃに沿って回動軸１４３を中心に付勢ばね１４４の付勢力により外側に回動することとなる。そして、可動電極１４０が消弧室１０６の外部に出ると、可動電極１４０の先端部１４１は、最大角度まで回動され、基端部１４２の開放位置で保持される。このような構成にすることで、可動電極１１４と固定電極１０７及び補助電極１１６との開放時の距離、すなわち絶縁距離を確保する。よって、既存の開閉器を利用することができる。

・上記第２の実施形態において、補助電極１１６を回動可動に構成し、固定電極１０７に対して開放時には離間するようにしてもよい。すなわち、図１２〜図１４に示すように、押上棒１２１の中央部に補助電極１１６を回動させる補助操作棒１５０を接続する。補助操作棒１５０の一端には、押上棒１２１が接続されている。補助操作棒１５０の他端は、回動軸１５２によって回動可能にリンク１５３に接続されている。補助電極１１６は、固定電極１０７に対して近接位置と離間位置との間で回動変位可能に回動軸１５１によって支持されている。補助操作棒１５０は、可動電極１１４の開放動作によって補助電極１１６を固定電極１０７から離間する側へ回動させ、可動電極１１４の投入動作によって補助電極１１６を固定電極１０７側へ回動させる。このような構成にすることで、可動電極１１４と固定電極１０７及び補助電極１１６との開放時の距離、すなわち絶縁距離を確保する。

・上記各実施形態では、補助電極３１,１１６の設置方向を可動電極２２，１１４側の斜め下方向に向いて設置した。しかしながら、補助電極３１,１１６の設置方向を可動電極２２，１１４と反対側の斜め下方向に向いて設置してもよい。例えば、図１５に示すように、補助電極１１６の設置方向を可動電極１１４と反対側、すなわち固定電極１０７側の斜め下方向に向いて設置する。このようにしても、投入時に可動電極２２，１１４の補助電極３１,１１６への挿入は容易に可能となる。

・上記各実施形態では、固定電極１６,１０７と補助電極３１,１１６とには、投入時に可動電極２２を挟入保持する同一形状の接触電極６０を使用した。しかしながら、補助電極３１,１１６に固定電極１６,１０７とは別形状の接触電極を使用してもよい。具体的には、図１６に示すように、接触電極８０は、２枚の接触板８１，８２によって構成する。例えば、図１７に示すように、接触電極８０の接触板８１ａ，８２ａは、正面視において「く」の字に屈曲した形状であって凸部が対向している。また、図１８に示すように、接触板８１ｂ，８２ｂは、正面視において円弧形状であって凸部が対向している。すなわち、補助電極３１,１１６は、可動電極２２，１１４に対し挟入保持する必要はなく接触していればよい。これにより、可動電極２２，１１４が補助電極３１,１１６に確実に接触することができるとともに、補助電極３１,１１６を簡単な構造で小型にすることができる。また、補助電極３１,１１６は、可動電極２２，１１４と接触すれば、接触電極８０を片側１枚の構成としてもよい。

・上記各実施形態では、抵抗体３０，１３０を消弧室５１，１０６の外部に設置した。しかしながら、抵抗体３０，１３０を消弧室５１，１０６の背面側や側面側の内部に設置してもよい。このようにすれば、消弧室５１，１０６が絶縁物であるため、消弧室５１，１０６に抵抗体を絶縁素子の状態で設置することが可能となる。すなわち、抵抗素子そのものを抵抗体として使用することができるとともに、抵抗体の絶縁対策を不要とすることができる。

・上記各実施形態では、抵抗体３０，１３０として限流抵抗体または固定抵抗体を使用するようにしたが、限流抵抗体と固定抵抗体とを並列に設置してもよい。このようにすれば、投入時の電流抑制及び開放時の短時間遮断の両効果を奏することができる。

・また、抵抗体３０，１３０として限流抵抗体と固定抵抗体とを並列に設置して、投入時と開放時とに接続を切り替えてもよい。
・上記各実施形態では、補助電極３１，１１６の一部に可動電極２２，１１４が接触するように構成した。しかしながら、接触圧が許容されるのであれば、補助電極３１，１１６の大部分に可動電極２２，１１４が接触するように構成してもよい。

・上記各実施形態では、可動電極２２，１１４を１枚刃とした。しかしながら、可動電極２２，１１４を２枚刃としてもよい。この場合、消弧室５１，１０６内に補助電極３１，１１６を２個設け、抵抗体３０，１３０に接続してもよい。

１１…開閉器、１２…本体ケース、１３…電源側ブッシング、１４…負荷側ブッシング、１５…電源側導電体、１６…固定電極、１７…支持部材、１８…電源側アーク電極、１９…負荷側導電体、２０…支持部材、２１…軸、２２…可動電極、２３…負荷側アーク電極、２４…回動軸、２５…レバー、２６…駆動リンク、２７…取付部材、２８…避雷器、２９…導電部材、３０…抵抗体、３１…補助電極、５０…消弧装置、５１…消弧室、５２…消弧室本体、５２ａ…収容部、５２ｂ…細隙消弧部、５３…カバー、６０…接触電極、６１…底部、６２，６３…側部、６４，６５…接触部、７０…アークホーン、７１…底部、７２，７３…側部、７４，７５…ホーン部、８０…接触電極、８１，８１ａ，８１ｂ，８２，８２ａ，８２ｂ…接触板、１０１…取付ベース、１０２…固定フレーム、１０３…固定フレーム、１０４…上部支持碍子、１０５…下部支持碍子、１０６…消弧室、１０６ａ…収容部、１０６ｂ…細隙消弧部、１０６ｃ…誘導部としてのガイド部、１０７…固定電極、１０８…電源側接続端子、１０９…ヒューズ支持台、１１０…ヒューズ挟持金具、１１０…上部ヒューズ挟持金具、１１１…ヒューズ挟持金具、１１１…下部ヒューズ挟持金具、１１２…負荷側接続端子、１１３…突起部、１１４…可動電極、１１５…軸、１１６…補助電極、１１７…被動レバー、１１８…連結ロッド、１１９…限流ヒューズ、１２０…溶断表示装置、１２１…押上棒、１２２…操作ハンドル、１２３…操作軸、１３０…抵抗体、１４０…可動電極、１４１…先端部、１４２…基端部、１４３…回動軸、１４４…付勢部材としての付勢ばね、１５０…補助操作棒、１５１…回動軸、１５２…回動軸、１５３…リンク。

Claims (5)

1. 消弧室内に配置される固定電極と、当該固定電極に対して接離する可動電極とを備える開閉器において、
   前記消弧室内の前記可動電極の移動軌跡上に少なくとも一部が位置する補助電極と、
   前記補助電極に接続される抵抗体と、を備え、
   前記消弧室は、前記固定電極及び前記補助電極が収容される収容部と、当該収容部に連続して形成される細隙消弧部を備え、
   前記固定電極と前記補助電極とは、前記収容部内の離間した位置に設置されるとともに前記可動電極の移動軌跡上に直列に設置されており、
   前記抵抗体は、前記消弧室外に設置され、
   前記補助電極は、前記可動電極に対して前記補助電極の一部のみが接触する位置に配置され、
   前記可動電極が前記固定電極に接触する投入時には、前記可動電極は、前記補助電極に接触した後に、前記固定電極に接触するとともに、
   前記可動電極が前記固定電極から離間する開放時には、前記可動電極は、前記固定電極から離間した後に、前記補助電極から離間する
   ことを特徴とする開閉器。
2. 前記固定電極と前記補助電極とは、同一形状の接触電極である
   請求項１に記載の開閉器。
3. 前記抵抗体は、固定抵抗体又は限流抵抗体である
   請求項１又は２に記載の開閉器。
4. 消弧室内に配置される固定電極と、当該固定電極に対して接離する可動電極とを備える開閉器において、
   前記消弧室内の前記可動電極の移動軌跡上に少なくとも一部が位置する補助電極と、
   前記補助電極に接続される抵抗体と、を備え、
   前記可動電極は、回動軸と、前記回動軸を介して接続される先端部と、前記先端部を前記固定電極から離間する側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記消弧室は、前記可動電極の先端部を前記固定電極側へ誘導する誘導部を備える
   ことを特徴とする開閉器。
5. 消弧室内に配置される固定電極と、当該固定電極に対して接離する可動電極とを備える開閉器において、
   前記消弧室内の前記可動電極の移動軌跡上に少なくとも一部が位置する補助電極と、
   前記補助電極に接続される抵抗体と、を備え、
   前記補助電極は、前記固定電極と近接する位置と離間する位置との間で回動する回動軸と、前記補助電極を前記固定電極側へ付勢する付勢部材と、前記可動電極の回動に連動して、前記可動電極が前記固定電極から離間する開放時に、前記補助電極を前記固定電極から離間する位置に押圧する補助操作棒と、を備える
   ことを特徴とする開閉器。

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