JPS5942935B2 - 回路しゃ断器 - Google Patents

回路しゃ断器

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JPS5942935B2
JPS5942935B2 JP53081599A JP8159978A JPS5942935B2 JP S5942935 B2 JPS5942935 B2 JP S5942935B2 JP 53081599 A JP53081599 A JP 53081599A JP 8159978 A JP8159978 A JP 8159978A JP S5942935 B2 JPS5942935 B2 JP S5942935B2
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    • H01H77/00Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • H01H77/02Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
    • H01H77/10Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
    • H01H77/101Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening with increasing of contact pressure by electrodynamic forces before opening
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H71/10Operating or release mechanisms
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    • H01H71/52Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/522Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism
    • H01H71/525Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever comprising a cradle-mechanism comprising a toggle between cradle and contact arm and mechanism spring acting between handle and toggle knee

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は短絡電流の如き大電流が発生するやいなや通常
の開閉機構の動作を待つことなしに接触子を急速開離し
、アーク電圧を上昇させ、その後引快く開閉機構による
開離動作と相まって短時間に限流しゃ断を行う限流装置
を備えた多極回路しゃ断器に関する。
電磁反発力を利用した限流装置は平行2導体間に相反し
て流れる電流により発生する電磁力を利用したもので、
一般的な構造としては以下の如きものが知られている。
即ち、可動接触子および固定接触子を互に平行に、かつ
電流が相反した向きに流れる如く配置し、大電流が発生
するや接触子間に発生する電磁力をオU用して可動接触
子または固定接触子のいずれか一方または双方を通常の
開閉機構による開離動作に先立って接触圧力を与えるば
ねに打勝って開離するか、あるいはまた電磁力を利用し
可動接触子あるいは固定接触子に設けられた抑止装置を
解錠して急速開離し、その後引続く通常の開離動作と相
まってしゃ断動作が完了するような構成である。
従来の多極回路しゃ断器においては、この種限流装置は
多極にそれぞれ設けられるため極数と同数必要とした。
したがって限流装置を内蔵しない非限流形多極回路しゃ
断器に比較して大形化するとともに、かなり高価なもの
となっていた。
また三相短絡時の電流の流れ方は周知の如く短絡位相に
より各相それぞれ異なりまた過渡的経過をたどる。
従来の回路しゃ断器においては限流装置は多極それぞれ
設けられ各相に流れる電流の大きさにしたがって各極独
立に動作するよう構成されていたので、短絡しゃ断時に
は動作して接触子が開離するため、電流上昇率の小さな
相、すなわちマイナーループの電流を必ずしも最初にし
ゃ断(第1相しゃ断)するとは限ららず、短絡電流の大
きさないし短絡位相によっては電流上昇率の大きなメヂ
ャーループの電流を第1相しゃ断せざるを得ない場合が
あり、電圧が高い場合にはしゃ断が苛酷であった。
本発明の目的は限流装置を開閉機構を収納する極にのみ
設け、限流装置の数を1個に低減することによって、ま
た多極の接触子に与えられる電磁力が総計がある規定以
上に達するか、または多極のうちどれか一つの極に大き
な電流が通過し電磁力が規定以上に達すると限流装置が
動作し、多極の接触子が同時に開離するよう構成するこ
とによって安価で小形の多極回路しゃ断器の製作を可能
とすることである。
以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は多極回路しゃ断器の開閉機構が配置された中央
極を第5図はその他の極を主要構成要素のみ増り出して
それぞれ図示したもので、閉路状態が示されている。
1は固定接点2およびアークホーン3を有し電源側端子
から伸びているU字形固定触子、4は可動接点5を有す
る可動触子で、ホルダー6の軸7を中心に回転自由に軸
支さればね8により常時反時計方向に偏倚される支え9
にリベット等の固着手段により固定されている。
10は開閉操作を行うバンドル、11は図示されていな
い軸を中心に可動なレバーで軸12により開閉スプリン
グ13の一端を保持している。
14は軸15を中心に回転可能なラッチでその一端14
aは図示されていない過電流用外し装置の受金に係合し
ている。
16はラッチ14の軸17を中心に回転可能な第1のリ
ンク、18はホルダー6の切欠溝19に係合する軸20
を有する第2のリンクで、第1のリンク16とともに開
閉スプリング13の他端を保持する共通の軸21によっ
て2節リンクを構成している。
22はホルダー6の軸7を中心に可動であり軸20と同
心のローラー23(切欠溝19の幅より外径が大きい)
に係合する先端部22aを有するラッチで、軸20が切
欠溝19の斜面19a(第6図参照)から滑り落ちるの
を抑止するため常時はばね24により反時計方向に偏倚
されている。
25は第6図に示す如くホルダー6および6′を金具2
6を介して保持する各極共通の絶縁軸で、両端に回動支
点25aを備えている。
27は固定接触子1と可動接触子4との間に挿入された
絶縁バリヤーである。
このように構成された回路しゃ断器を外部操作により開
路するにはバンドル10を時計方向に操作する。
これにつれてレバー11も時計方向に回動するので、開
閉スプリング13は軸21を中心に回動する。
その軸線が軸1Tを越えるやいなや第1のリンク16お
よび第2のリンク18が反転し、ホルダー6は軸25a
を中心に時計方向に回動し第2図に示す如く可動接触子
4を開離させる。
閉路状態にするにはバンドル10を反時計方向に操作す
る。
これにより開閉スプリング13が死点を越え、第1のリ
ンク16及び第2のリンク18が反転し、ホルダー6が
軸25aを中心に反時計方向に回動し、接触子は第1図
に示される閉路状態となる。
このように作動する回路しゃ断器に電流が流れると接点
2,5間には電流の集中により(1)式で示される電磁
力Fbが、接触子1,4間には互いに逆向きに流れる電
流により(2)式で示される電磁力Feが発生する。
Fb=sI2x 10−2(Ky)・・・・・・・・・
・・・・・・(1)但し、■は電流(kA、)、Kは形
状係数、■7は導体長さくmm)、Sは導体間間隙(7
=m)。
これら電磁力は互いに反発する方向に働き電流が増大す
れば式が示す如く電磁力は電流の大きさの2乗に比例し
て大きくなる。
本実施例においては電磁力FbおよびFeが作用したと
き、可動接触子4は軸7を中心に反時計方向に回動する
よう、即ち接触圧力を高める方向に力が作用するよう軸
支位置、導体長さ及びその間隙等が選定されている。
電磁力FbおよびFeは軸7を介してホルダ−6に軸2
5aを中心として時計方向に回動するように作用する。
このためホルダーの切欠溝19に係合する軸20を有す
る第2のリンク18は軸21を中心に反時計方向のモー
メントを与えられる。
他方、ローラー23を介して軸20に係合するラッチ2
2にも軸7を中心に時計方向の回動力が作用するが、比
較的小さな電流領域においてはばね24によって抑止さ
れ、静止した状態を維持する。
即ち比較的小さな電流による電磁力FbおよびFeによ
ってラッチ22に与えられる時計方向のモーメントより
もバネのねじりモーメントが大きくなるよう構成されて
いるので、第1図に示す閉路状態が保持される。
短絡電流の如き大電流が流れるとラッチ22に作用する
回動力がばね24の力に打勝ってこれを時計方向に回動
させることによりローラー23とラッチ先端部22aと
の係合が解かれ、第2のリンク18は軸21を中心に反
時計方向に回動する。
これによって軸20がホルダー6の切欠溝19の斜面1
9aからはずれ、ホルダー6は軸20を切欠溝19の縦
溝内に案内しながら電磁力を受は軸25aを中心に時計
方向に回動し第3図で示される位置まで可動接触子4を
開離させる。
この際、他極のホルダー6′も第5図及び第6図から理
解されるように同時に回動するため、各極の可動接触子
はほぼ同時に開離することとなる。
これら可動接触子4はその後引続く通常の開離動作に従
い第4図で示される状態となる。
この時のラッチ22とローラー23との再保合は以下の
如く行なわれる。
即ち、図示しない引外し装置の作動によりラッチ14は
解錠し軸15を中心に反時計方向に回動する。
ラッチ14の回動とともに第1のリンク16は反時計方
向に移動し、これとともに軸20は上方(バンドル側)
に移動する。
軸20の移動に伴なってホルダー6は電磁力により軸1
5に接触するまで回動しここで抑止される。
しかし軸20はばね24によって復帰力が与えられてさ
らに移動し、切欠溝19内を走り第6図に示される斜面
19aに係合する。
このようにして開路した回路しゃ断器はバンドル10を
再び時計方向に回動し第2図に示されるリセット位置ま
で操作することにより再投入が可能となる。
以上の如く作動する限流装置がラッチ先端部22aの保
合を解き作動開始する電流の大きさはばね24と切欠溝
19の斜面19aの角度αとを過当に選ぶことにより設
定される。
このように構成された回路しゃ断器に第7図において破
線で示される如き電流が各極にそれぞれ流れると、ホル
ダー6および61こは前述した電磁力Fb、Feが作用
する。
短絡発生時点t=oからt ==i、経過時点のホルダ
ーに作用する電磁力はツチ22はここではR相に作用す
る電磁力に基づきラッチ22に作用する回動力がばね2
4の力を越えるか、または前記電磁力では不足の場合R
2S、T相に作用する電磁力の総和(絶縁軸25を介し
て各極の電磁力が中央極のホルダー6に伝達される)に
基づきラッチ22に作用する回動力がはね24の力を越
えると作動し各可動接触子4は同時に開離する(したが
って11 は接触子開離時点を示す)。
したがってマイナーループの電流をしゃ断することが可
能で第7図実線(しゃ断電流を示す)で示される如くT
相が第1相しゃ断となる。
したがってR,S相は直列ルや断即ち線間電圧を2極で
分相すればよりしゃ断が容易となり、通過電流2乗積(
fi2dt )、通過電流波高値およびアークエネルギ
ーが大幅に軽減される。
以上のように、本発明によれば、限流装置の数が減少せ
しめられかつしゃ断性能が改善されるので、小形にして
安価でありしかも高性能の回路しゃ断器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明による回路しゃ断器の中央極
のそれぞれ異なる状態における側面図、第5図は本発明
による回路しゃ断器の中央極以外の極の側面図、第6図
は本発明による回路しゃ断器の要部の斜視図、第7図は
本発明による回路しゃ断器によるしゃ新波形を示すため
の線図である。 1・・・・・・固定接触子、2・・・・・・固定接点、
4・・・・・・可動接触子、5・・・・・・可動接点、
6・・・・・・ホルダー、γ。 20・・・・・・軸、10・・・・・・バンドル、18
・・・・・・開閉機構の第2リンク、19・・・・・・
切欠溝、22・・・・・・ラッチ、24・・・・・・ば
ね、25・・・・・・絶縁軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれの極に配置された固定接触子と該固定接触
    子に対向してそれぞれ配設された可動接触子とを備え、
    外部操作ハンドルおよび過電流列外し装置に連接する開
    閉機構のリンクと前記可動接触子を保持するホルダーと
    が軸を介して連結されることにより前記可動接触子が前
    記固定接触子と接離するようになされたものであって、
    短絡電流のような大電流が流れた際前記過電流列外し装
    置による可動接触子の開離動作に先立ち電磁反発力によ
    り固定接触子から可動接触子が開離する回路しゃ断器に
    おいて、前記可動接触子をそれぞれ保持するホルダーを
    回動可能な絶縁軸に取付け、少I了りとも1極のホルダ
    ーに、該ホルダーに軸支されたラッチと、開閉機構のリ
    ンクと該ホルダーとを連結する前記軸を案内する切欠溝
    とを設ける吉ともに前記ラッチが該軸と係合する方向に
    該ラッチを不整するばねとを設け、前記ラッチと前記軸
    との係合が外れる方向に働く前記両液触子間の電磁反発
    力が所定の大きさに達すると前記ラッチが前記ばねの不
    勢力に抗して前記軸との係合を解く方向に回動し、前記
    切欠溝を該軸が移動することにより前記ホルダーが回動
    し、前記絶縁軸および他のホルダーを介して前記それぞ
    れの可動接触子が同時に開離するようにしたことを特徴
    とする回路しゃ断器。 2、特許請求の範囲第1項に記載の回路しゃ断器におい
    て、少なくとも1極の可動接触子ホルダーの切欠溝は水
    平方向に対してラッチと軸とが係合する方向に角度をも
    っていることを特徴とする回路しゃ断器。 3 特許請求の範囲第1項または第2項に記載の回路し
    ゃ断器において、いずれかの極に発生する電磁力または
    それぞれの極に発生する電磁力の総和のいずれか一方に
    基づく電磁反発力が所定の大きさに達するとラッチが回
    動するようになされていることを特徴とする回路しゃ断
    器。
JP53081599A 1978-07-05 1978-07-05 回路しゃ断器 Expired JPS5942935B2 (ja)

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US06/054,744 US4278958A (en) 1978-07-05 1979-07-05 Electromagnetically operated multi-pole circuit breaker
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DE (1) DE2926166A1 (ja)
PH (1) PH16637A (ja)

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