開閉器
【課題】 開極動作時に、電流の大小に関わらず、アークを引き伸ばす安定した電磁力を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供する。
【解決手段】 可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを有する可動接触子７と、固定接点部９を有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動通電接点部１１を固定接点部９と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器１であって、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間には、第１の絶縁物１３が配置され、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とは、アークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続され、コイル１６が発生する磁場により、上記アークが可動通電接点部１１に対して可動アーク接点部１２の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【解決手段】 可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを有する可動接触子７と、固定接点部９を有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動通電接点部１１を固定接点部９と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器１であって、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間には、第１の絶縁物１３が配置され、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とは、アークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続され、コイル１６が発生する磁場により、上記アークが可動通電接点部１１に対して可動アーク接点部１２の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統の電路を開閉する、例えば、断路器および遮断器などの開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＦ６ガスや乾燥空気といった、絶縁性ガス中において電流を遮断する断路器もしくは遮断器では、可動接点を直線運動して開閉する直線駆動構造のものと、可動接点が回転運動して開閉する回転駆動構造のものとがある。
【０００３】
従来の直線駆動構造のガス遮断器では、投入状態から可動接触子が固定接触子から開離すると、上記可動接触子の接点部と上記固定接触の接点部との間にアークが発生し、上記可動接触子の移動に伴い、アークの１次電流と、上記可動接触子に設けた短絡環に上記１次電流によって誘起される２次電流との間で発生する反発力により、アークの足が上記固定接触子の接点部からアークランナに移行する（アークが転流する）。このアークの足の移行により、アーク電流が駆動コイルに導かれ、この駆動コイルが発生する磁界によってアークに電磁力が作用し、アークが上記アークランナの中空部の周縁を高速回転することで冷却され、遮断される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような直線駆動構造では、上述のような遮断性能を向上させるための駆動コイルまたは磁石等の部品を配置し易く、またパッファ方式の開閉器にも適用が容易である。
【０００５】
従来の回転駆動構造の開閉器では、可動接触子の可動接点の近傍から延在するアークホーンを有し、このアークホーンの上記可動接点と反対側の部分に溝を設けている。このように構成することで、上記可動接点と固定接点との間で発生して上記アークホーンへと移動したアークを、上記アークホーンを流れる電流に起因してアークに働く電磁力により、上記アークホーンの先端部まで素早く駆動することができる。（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このような回転駆動構造では、直線駆動構造と比較して、例えば、高電圧領域ではシールド等が不要で部品点数が少なくできる。然しながら、可動接触子が回転運動して上記可動接触子の先端側に設けた可動接点と固定接点との接点間距離を広げる構造であるので、上記可動接触子の回転角度を大きくしても、上記可動接触子の回転中心側と固定接点およびこれを固着した固定接触子との距離は広がり難い。そのため、アークに伴う高温の導電性ガスが上記回転中心側へと流入すると、遮断性能および遮断直後の耐電圧性能が低下する。十分な遮断性能および遮断直後の耐電圧性能を得るためには、上述の従来の回転駆動構造の開閉器のように、遮断時にアークを可動接触子の先端側へと駆動して引き伸ばすことが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−５０２１１号公報
【特許文献２】特開平７−２８２７１０号公報（実施例２９、第４４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の直線駆動構造のガス遮断器では、アークが転流した後は、駆動コイルが発生する十分な磁場によりアークを高速回転させて冷却できる。然しながら、アークの転流を、アークの１次電流とこの１次電流によって短絡環に誘起する２次電流との間で発生する反発力を利用しておこなうため、特に、遮断時の電流、つまり上記１次電流が小さい場合、転流に十分な反発力を得ることができないという問題があった。
【０００９】
また、従来の回転駆動構造の開閉器では、可動接触子から延在するアークホーンの先端部に溝を設けた１ターン以下のコイルに相当する構造なので、遮断時の電流が小さい場合、アークを可動接触子の先端側へと駆動して引き伸ばすために必要な電磁力が十分得られず、遮断性能が制限されるという問題があった。
【００１０】
この発明は、このような問題を解決するもので、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る開閉器においては、可動通電接点部と可動アーク接点部とを有する可動接触子と、固定接点部を有する固定接触子と、上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動通電接点部を上記固定接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記可動通電接点部に対して上記可動アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【００１２】
この発明に係る別の開閉器においては、可動接点部を有する可動接触子と、固定通電接点部と固定アーク接点部とを有する固定接触子と、上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動接点部を上記固定通電接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記固定通電接点部に対して上記固定アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る開閉器を示す部分断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る開閉器の要部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る開閉器の開閉装置部の遮断動作を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る開閉器の要部を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る開閉器の開閉装置部の遮断動作を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【００１５】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による開閉器を図１〜３に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による開閉器１を示す図であり、内部構造が分かるように、金属タンクなどで構成される容器２の断面をとっている。容器２の内部には、絶縁媒体となる絶縁性ガス、例えば、ＳＦ６、窒素、空気などが封入されており、開閉装置部３を挟んで、図１中上方の固定接触子側母線４および同下方の可動接触子側母線５が設けられている。開閉装置部３は、固定接触子側母線４に接続された固定接触子６と、可動接触子側母線５に接続された可動接触子７と、この可動接触子７を回転駆動させる駆動装置８にて構成される。
【００１６】
図２は、開閉装置部３の要部の構成を示す図であり、図２（ａ）が閉極状態の正面図、図２（ｂ）が閉極状態の右側面図である。また、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＢ１―Ｂ１での断面を示している。固定接触子６は、駆動装置８の操作力で時計方向または反時計方向に回転運動する可動接触子７と接離する固定接点部９を有している。可動接触子７の全体形状は、２枚の棒状板がその両端でそれぞれ接続された形状となっている。上記２枚の棒状板に挟まれた隙間の一部に固定接点部位９が挿入されることで、固定接触子６と可動接触子７との電気的な接触がなされる。可動接触子７は、回転軸１０と、可動通電接点部１１と、可動アーク接点部１２と、これら可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に配置された第１の絶縁物１３と、可動通電接点部１１から上記隙間の一方の内壁を可動アーク接点部１２の側へ延びる第１の導体１４と、可動アーク接点部１２から上記隙間の他方の内壁を可動通電接点部１１の側へ延びる第２の導体１５と、これら第１の導体１４と第２の導体１５とによって可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に電気的に接続される１ターン以上のコイル１６と、このコイル１６を可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから保護する円筒状の第２の絶縁物１７とによって構成される。
【００１７】
図２に示す閉極状態では、固定接点部９と、可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２とがそれぞれ電気的に接触した状態となっている。この状態では、固定接触子側母線４から可動接触子側母線５へと流れる通電電流は、固定接点部９から可動通電接点部１１へ直接流れ込む主電流と、固定接点部９から可動アーク接点部１２、第２の導体１５、コイル１６および第１の導体１４を経て可動通電接点部１１へ流れ込む分岐電流に分流して流れるが、コイル１６などのインピーダンスにより分岐電流は非常に小さな値となる。
【００１８】
コイル１６は、遮断時に発生するアークが、可動接触子７の先端側（固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側）へと電磁力を受けるように磁場を発生するもので、図２に示す構成では、コイル１６の巻線は反時計方向に巻かれている。また、コイル１６の巻線のターン数は、遮断電流が小さい場合に対しても、アークが可動接触子７の先端側（固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側）へと引き伸ばすことができる電磁力を発生させるターン数を有している。
【００１９】
また、図２（ａ）に示すように、固定接触子６の固定接点部９は、可動通電接点部１１と接触する部分より、可動アーク接点部１２と接触する別の部分が、より可動接触子７の側（同図中右側）へ突き出した形状となっており、開極および遮断動作において、固定接点部９と可動通電接点部１１との開極に遅れて、固定接点部９と可動アーク接点部１２とが開極する構成となっている。
【００２０】
なお、第１の絶縁物１３および第２の絶縁物１７は、例えば、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、ポリアミド樹脂などの消弧性のガスを発生する材料で形成することが好ましい。
【００２１】
続いて、遮断動作について説明する。閉極状態の開閉器１に開極指令が与えられると、駆動装置８により可動接触子７が回動を開始する。このとき、固定接点部９と可動通電接点部１１との開極に遅れて開極する固定接点部９と可動アーク接点部１２との間にアークが発生する。図３は、このアーク発生後の遮断動作において、アークＡが電磁力Ｆで引き伸ばされている状態を示している。アークＡは、アークＡを流れる電流Ｉと差交する磁場Ｂとにより発生する電磁力Ｆを受けて可動接触子７が延伸する側（先端側）へと引き伸ばされる。磁場Ｂは、コイル１６の巻き方向とターン数とを所定に設計することで、遮断時の電流が大きい場合は勿論、小さい場合においても、アークＡを引き伸ばすのに十分な値とすることが可能となる。
【００２２】
引き伸ばされたアークＡは、電流零点を迎えて消弧される。このような遮断動作において、アークＡに暴露される第１の絶縁物１４および第２の絶縁物１７から消弧性ガスが発生する。この消弧性ガスにより、アークＡを冷却することができるので、素早くアークＡを消弧できるのみならず、固定接触子６と可動接触子７との間の空間の絶縁回復を促進し、遮断性能を一層高めることができる。
【００２３】
このような遮断動作において、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生している期間は、遮断電流が、第１の導体１４、コイル１６および第２の導体１５を介して流れるので、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間で電位差が発生する。そこで、第１の絶縁物１３は、この電位差で閃絡しない絶縁距離を確保した寸法としている。
【００２４】
以上より、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを有する可動接触子７と、固定接点部９を有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動通電接点部１１を固定接点部９と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器において、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に、第１の絶縁物１３を配置し、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを、可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続し、コイル１６が発生する磁場により、アークが可動通電接点部１１に対して上記可動アーク接点部１２の側へ電磁力を受けるように構成したので、遮断時に、コイル１６に遮断電流が流れ、上記アークを引き伸ばす十分な磁場を発生させることができる。これにより、遮断電流の小さい領域においても安定してアークを引き伸ばすことができ、より高い遮断性能を得ることができる。
【００２５】
また、遮断時にアークが発弧する部分（可動アーク接点部１２、およびこれと接離する固定接点部９の一部）と、閉極状態で電流を通電する部分（可動通電接点部１１、およびこれと接離する固定接点部９の別の一部）とを分離することができるので、遮断時にアークを転流させる必要がなく、確実にアークを引き伸ばすのに十分な磁場が得られる空間にアークを発生させることができる。これにより、遮断時の電流の小さい場合においても安定した遮断性能を確保できる。
【００２６】
つまり、この実施形態では、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【００２７】
なお、この実施の形態では、閉極状態において、固定接点部９と可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２とがそれぞれ電気的に接触する例を示したが、閉極状態では、固定接点部９と可動通電接点部１１とが電気的に接触していれば、固定接点部９と可動アーク接点部１２とが接触していなくてもよい。要は、遮断動作において、固定接点部９と可動通電接点部１１とが開極した後に、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生するように構成すればよい。
【００２８】
また、この実施の形態では、コイル１６と可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２との電気的接続に、別途設けた第１の導体１４および第２の導体１５を用いたが、第１の導体１４と可動通電接点部１１とを、または第２の導体１５と可動アーク接点部１２とを一体化して構成してもよい。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態１では、可動接触子７にコイル１６を設けたが、この実施の形態２では、固定接触子６にコイル１６を設けている。
【００３０】
図４は、この発明の実施の形態２による開閉器１の開閉装置部３の要部の構成を示す図であり、図４（ａ）が閉極状態の左側面図、図４（ｂ）が閉極状態の正面図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ２―Ｂ２での断面を示している。固定接触子６は、駆動装置８（図示せず）の操作力で時計方向または反時計方向に回転運動する可動接触子７の可動接点部２０とそれぞれ接離する固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９を有している。可動接触子７は、主に１枚の棒状板により構成され、一端に回転軸１０が設けられている。固定接触子６は、先端部で可動接点部２０の一部を挟み込むようにして可動接触子７と電気的に接触する略Ｕ字状の固定通電接点部１８と、上記可動接点部２０の一部より可動接触子７の先端側の可動接点部２０の別の一部を挟み込むようにして可動接触子７と電気的に接触する略Ｕ字状の固定アーク接点部１１と、これら固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間にそれぞれ配置された一対の第１の絶縁物１３と、固定通電接点部１８から一方の第１の絶縁物１３の面に沿って固定アーク接点部１９の側へと延びる第１の導体１４と、固定アーク接点部１９から他方の第１の絶縁物１３の面に沿って固定通電接点部１８の側へと延びる第２の導体１５と、これら第１の導体１４と第２の導体１５とによって固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間に電気的に接続される１ターン以上のコイル１６と、このコイル１６を可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから保護する円筒状の第２の絶縁物１７とによって構成される。
【００３１】
固定接触子６と固定接触子側母線４（図示せず）との電気的な接続は、固定通電接点部１９において行われており、固定アーク接点部２０は、固定接触子側母線４とは直接的に接続されず、第２の導体１５、コイル１６、第１の導体１４および固定通電接点部１９を介して電気的に接続される。従って、図４に示す閉極状態では、固定接触子側母線４から可動接触子側母線５へと流れる通電電流は、固定通電接点部１８から可動接点部２０へ直接流れ込む主電流と、固定通電接点部１９、第１の導体１４、コイル１６、第２の導体１５および固定アーク接点部１９を経て可動接点部２０へ流れ込む分岐電流に分流して流れるが、コイル１６などのインピーダンスにより分岐電流は非常に小さな値となる。
【００３２】
コイル１６は、遮断時に発生するアークが、固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側へと電磁力を受けるように磁場を発生するもので、図４に示す構成では、コイル１６の巻線は反時計方向に巻かれている。また、コイル１６の巻線のターン数は、遮断電流が小さい場合に対しても、アークが固定アーク接点１２の先端側へと引き伸ばすことができる電磁力を発生させるターン数を有している。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示すように、固定アーク接点部１９は、固定通電接点部１８より、より可動接触子７の側（同図中右側）へ突き出した形状となっており、開極および遮断動作において、固定通電接点部１８と可動接点部２０との開極に遅れて、固定アーク接点部１９と可動接点部２０とが開極する構成となっている。これら以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
続いて、遮断動作について説明する。閉極状態の開閉器１に開極指令が与えられると、駆動装置８により可動接触子７が回動を開始する。このとき、固定通電接点部１８と可動接点部２０との開極に遅れて開極する固定アーク接点部１９と可動接点部２０との間にアークが発生する。図５は、このアーク発生後の遮断動作において、アークＡが電磁力Ｆで引き伸ばされている状態を示している。アークＡは、アークＡを流れる電流Ｉと差交する磁場Ｂとにより発生する電磁力Ｆを受けて、固定通電接点部１８に対して固定アーク接点部１９の側へと引き伸ばされる。磁場Ｂは、コイル１６の巻き方向とターン数とを所定に設計することで、遮断時の電流が大きい場合は勿論、小さい場合においても、アークＡを引き伸ばすのに十分な値とすることが可能となる。
【００３５】
引き伸ばされたアークＡは、電流零点を迎えて消弧される。このような遮断動作において、アークＡに暴露される第１の絶縁物１４および第２の絶縁物１７から消弧性ガスが発生する。この消弧性ガスにより、アークＡを冷却することができるので、素早くアークＡを消弧できるのみならず、固定接触子６と可動接触子７との間の空間の絶縁回復を促進し、遮断性能を一層高めることができる。
【００３６】
このような遮断動作において、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生している期間は、遮断電流が、第１の導体１４、コイル１６および第２の導体１５を介して流れるので、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間で電位差が発生する。そこで、第１の絶縁物１３は、この電位差で閃絡しない絶縁距離を確保した寸法としている。
【００３７】
以上より、可動接点部２０を有する可動接触子７と、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９とを有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動接点部２０を固定通電接点部１８と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器において、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間に、第１の絶縁物１３を配置し、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９とを、可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続し、コイル１６が発生する磁場により、上記アークが固定通電接点部１８に対して固定アーク接点部１９の側へ電磁力を受けるように構成したので、遮断時に、コイル１６に遮断電流が流れ、アークを引き伸ばす十分な磁場を発生させることができる。これにより、遮断電流の小さい領域においても安定してアークを引き伸ばすことができ、より高い遮断性能を得ることができる。
【００３８】
また、遮断時にアークが発弧する部分（固定アーク接点部１９、およびこれと接離する可動接点部２０の一部）と、閉極状態で電流を通電する部分（固定通電接点部１８、およびこれと接離する可動接点部２０の別の一部）とを分離することができるので、遮断時にアークを転流させる必要がなく、確実にアークを引き伸ばすのに十分な磁場が得られる空間にアークを発生させることができる。これにより、遮断時の電流の小さい場合においても安定した遮断性能を確保できる。
【００３９】
つまり、この実施の形態では、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【００４０】
なお、この実施の形態では、閉極状態において、可動接点部２０と固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９とがそれぞれ電気的に接触する例を示したが、閉極状態では、可動接点部２０と固定通電接点部１８とが電気的に接触していれば、可動接点部２０と固定アーク接点部１９とが接触していなくてもよい。要は、遮断動作において、可動接点部２０と固定通電接点部１８とが開極した後に、可動接点部２０と固定アーク接点部１９との間でアークが発生するように構成すればよい。
【００４１】
また、この実施の形態では、コイル１６と固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９との電気的接続に、別途設けた第１の導体１４および第２の導体１５を用いたが、第１の導体１４と固定通電接点部１８とを、または第２の導体１５と固定アーク接点部１９とを一体化して構成してもよい。
【００４２】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による開閉器１の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態１の図３に相当する断面を示している。この実施の形態では、第１の絶縁物１３に、可動アーク接点部１２の固定接点部９の側の端部よりも固定接点部９の側へ突出する突出部１３ａを設けている。また、第１の絶縁物１３と固定接触子６との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、第１の絶縁物１３を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
このように構成することで、遮断時に、電磁力ＦよるアークＡを引き伸ばす効果に加えて、引き伸ばされたアークＡが第１の絶縁物１３に接触することで一層大量に発生する消弧性ガスによってアークＡを冷却する効果が増大し、遮断性能が一層向上する。
【００４４】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による開閉器１の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態２の図５に相当する断面を示している。この実施の形態では、第１の絶縁物１３に、固定アーク接点部１９の可動接点部２０の側の端部よりも可動接点部２０の側へ突出する突出部１３ａを設けている。また、第１の絶縁物１３と可動接触子７との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、第１の絶縁物１３を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
このように構成することで、遮断動作時に、電磁力ＦよるアークＡを引き伸ばす効果に加えて、引き伸ばされたアークＡが第１の絶縁物１３に接触することで一層大量に発生する消弧性ガスによってアークＡを冷却する効果が増大し、遮断性能が一層向上する。
【００４６】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態１の図３に相当する断面を示している。この実施の形態では、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に、複数枚の磁性体、例えば複数の鉄板からなる消弧板２２を消弧側板２３にて間隙をもって保持した消弧装置２１を配置している。また、消弧装置２１と可動接触子７との間、および消弧装置２１と固定接触子６との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、消弧装置２１を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
このように構成することで、遮断動作時に、電磁力Ｆが磁性体の消弧板２２によって増強されてアークＡを引き伸ばす効果が向上するのに加えて、引き伸ばされたアークＡが消弧板２２に接触することによるアークＡを冷却する効果が得られるので、遮断性能が一層向上する。特に、遮断時の電流が小さい場合に、消弧装置２１の効果が顕著となる。
【００４８】
なお、この実施の形態では、実施の形態１の構成に加えて、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に消弧装置２１を配置したが、実施の形態２〜４のいずれかの実施の形態の構成に加えて、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に消弧装置２１を配置してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 開閉器、２ 容器、３ 開閉装置部、４ 固定接触子側母線、５ 可動接触子側母線、６ 固定接触子、７ 可動接触子、８ 駆動装置、９ 固定接点部、１０ 回転軸、１１ 可動通電接点部、１２ 可動アーク接点部、１３ 第1の絶縁物、１４ 第１の導体、１５ 第２の導体、１６ コイル、１７ 第２の絶縁物、１８ 固定通電接点部、１９ 固定アーク接点部、２０ 可動接点部、２１ 消弧装置、２２ 消弧板、２３ 消弧側板。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統の電路を開閉する、例えば、断路器および遮断器などの開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＦ６ガスや乾燥空気といった、絶縁性ガス中において電流を遮断する断路器もしくは遮断器では、可動接点を直線運動して開閉する直線駆動構造のものと、可動接点が回転運動して開閉する回転駆動構造のものとがある。
【０００３】
従来の直線駆動構造のガス遮断器では、投入状態から可動接触子が固定接触子から開離すると、上記可動接触子の接点部と上記固定接触の接点部との間にアークが発生し、上記可動接触子の移動に伴い、アークの１次電流と、上記可動接触子に設けた短絡環に上記１次電流によって誘起される２次電流との間で発生する反発力により、アークの足が上記固定接触子の接点部からアークランナに移行する（アークが転流する）。このアークの足の移行により、アーク電流が駆動コイルに導かれ、この駆動コイルが発生する磁界によってアークに電磁力が作用し、アークが上記アークランナの中空部の周縁を高速回転することで冷却され、遮断される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような直線駆動構造では、上述のような遮断性能を向上させるための駆動コイルまたは磁石等の部品を配置し易く、またパッファ方式の開閉器にも適用が容易である。
【０００５】
従来の回転駆動構造の開閉器では、可動接触子の可動接点の近傍から延在するアークホーンを有し、このアークホーンの上記可動接点と反対側の部分に溝を設けている。このように構成することで、上記可動接点と固定接点との間で発生して上記アークホーンへと移動したアークを、上記アークホーンを流れる電流に起因してアークに働く電磁力により、上記アークホーンの先端部まで素早く駆動することができる。（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このような回転駆動構造では、直線駆動構造と比較して、例えば、高電圧領域ではシールド等が不要で部品点数が少なくできる。然しながら、可動接触子が回転運動して上記可動接触子の先端側に設けた可動接点と固定接点との接点間距離を広げる構造であるので、上記可動接触子の回転角度を大きくしても、上記可動接触子の回転中心側と固定接点およびこれを固着した固定接触子との距離は広がり難い。そのため、アークに伴う高温の導電性ガスが上記回転中心側へと流入すると、遮断性能および遮断直後の耐電圧性能が低下する。十分な遮断性能および遮断直後の耐電圧性能を得るためには、上述の従来の回転駆動構造の開閉器のように、遮断時にアークを可動接触子の先端側へと駆動して引き伸ばすことが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−５０２１１号公報
【特許文献２】特開平７−２８２７１０号公報（実施例２９、第４４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の直線駆動構造のガス遮断器では、アークが転流した後は、駆動コイルが発生する十分な磁場によりアークを高速回転させて冷却できる。然しながら、アークの転流を、アークの１次電流とこの１次電流によって短絡環に誘起する２次電流との間で発生する反発力を利用しておこなうため、特に、遮断時の電流、つまり上記１次電流が小さい場合、転流に十分な反発力を得ることができないという問題があった。
【０００９】
また、従来の回転駆動構造の開閉器では、可動接触子から延在するアークホーンの先端部に溝を設けた１ターン以下のコイルに相当する構造なので、遮断時の電流が小さい場合、アークを可動接触子の先端側へと駆動して引き伸ばすために必要な電磁力が十分得られず、遮断性能が制限されるという問題があった。
【００１０】
この発明は、このような問題を解決するもので、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る開閉器においては、可動通電接点部と可動アーク接点部とを有する可動接触子と、固定接点部を有する固定接触子と、上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動通電接点部を上記固定接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記可動通電接点部に対して上記可動アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【００１２】
この発明に係る別の開閉器においては、可動接点部を有する可動接触子と、固定通電接点部と固定アーク接点部とを有する固定接触子と、上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動接点部を上記固定通電接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記固定通電接点部に対して上記固定アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る開閉器を示す部分断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る開閉器の要部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る開閉器の開閉装置部の遮断動作を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る開閉器の要部を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る開閉器の開閉装置部の遮断動作を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図である。
【００１５】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による開閉器を図１〜３に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による開閉器１を示す図であり、内部構造が分かるように、金属タンクなどで構成される容器２の断面をとっている。容器２の内部には、絶縁媒体となる絶縁性ガス、例えば、ＳＦ６、窒素、空気などが封入されており、開閉装置部３を挟んで、図１中上方の固定接触子側母線４および同下方の可動接触子側母線５が設けられている。開閉装置部３は、固定接触子側母線４に接続された固定接触子６と、可動接触子側母線５に接続された可動接触子７と、この可動接触子７を回転駆動させる駆動装置８にて構成される。
【００１６】
図２は、開閉装置部３の要部の構成を示す図であり、図２（ａ）が閉極状態の正面図、図２（ｂ）が閉極状態の右側面図である。また、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＢ１―Ｂ１での断面を示している。固定接触子６は、駆動装置８の操作力で時計方向または反時計方向に回転運動する可動接触子７と接離する固定接点部９を有している。可動接触子７の全体形状は、２枚の棒状板がその両端でそれぞれ接続された形状となっている。上記２枚の棒状板に挟まれた隙間の一部に固定接点部位９が挿入されることで、固定接触子６と可動接触子７との電気的な接触がなされる。可動接触子７は、回転軸１０と、可動通電接点部１１と、可動アーク接点部１２と、これら可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に配置された第１の絶縁物１３と、可動通電接点部１１から上記隙間の一方の内壁を可動アーク接点部１２の側へ延びる第１の導体１４と、可動アーク接点部１２から上記隙間の他方の内壁を可動通電接点部１１の側へ延びる第２の導体１５と、これら第１の導体１４と第２の導体１５とによって可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に電気的に接続される１ターン以上のコイル１６と、このコイル１６を可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから保護する円筒状の第２の絶縁物１７とによって構成される。
【００１７】
図２に示す閉極状態では、固定接点部９と、可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２とがそれぞれ電気的に接触した状態となっている。この状態では、固定接触子側母線４から可動接触子側母線５へと流れる通電電流は、固定接点部９から可動通電接点部１１へ直接流れ込む主電流と、固定接点部９から可動アーク接点部１２、第２の導体１５、コイル１６および第１の導体１４を経て可動通電接点部１１へ流れ込む分岐電流に分流して流れるが、コイル１６などのインピーダンスにより分岐電流は非常に小さな値となる。
【００１８】
コイル１６は、遮断時に発生するアークが、可動接触子７の先端側（固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側）へと電磁力を受けるように磁場を発生するもので、図２に示す構成では、コイル１６の巻線は反時計方向に巻かれている。また、コイル１６の巻線のターン数は、遮断電流が小さい場合に対しても、アークが可動接触子７の先端側（固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側）へと引き伸ばすことができる電磁力を発生させるターン数を有している。
【００１９】
また、図２（ａ）に示すように、固定接触子６の固定接点部９は、可動通電接点部１１と接触する部分より、可動アーク接点部１２と接触する別の部分が、より可動接触子７の側（同図中右側）へ突き出した形状となっており、開極および遮断動作において、固定接点部９と可動通電接点部１１との開極に遅れて、固定接点部９と可動アーク接点部１２とが開極する構成となっている。
【００２０】
なお、第１の絶縁物１３および第２の絶縁物１７は、例えば、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、ポリアミド樹脂などの消弧性のガスを発生する材料で形成することが好ましい。
【００２１】
続いて、遮断動作について説明する。閉極状態の開閉器１に開極指令が与えられると、駆動装置８により可動接触子７が回動を開始する。このとき、固定接点部９と可動通電接点部１１との開極に遅れて開極する固定接点部９と可動アーク接点部１２との間にアークが発生する。図３は、このアーク発生後の遮断動作において、アークＡが電磁力Ｆで引き伸ばされている状態を示している。アークＡは、アークＡを流れる電流Ｉと差交する磁場Ｂとにより発生する電磁力Ｆを受けて可動接触子７が延伸する側（先端側）へと引き伸ばされる。磁場Ｂは、コイル１６の巻き方向とターン数とを所定に設計することで、遮断時の電流が大きい場合は勿論、小さい場合においても、アークＡを引き伸ばすのに十分な値とすることが可能となる。
【００２２】
引き伸ばされたアークＡは、電流零点を迎えて消弧される。このような遮断動作において、アークＡに暴露される第１の絶縁物１４および第２の絶縁物１７から消弧性ガスが発生する。この消弧性ガスにより、アークＡを冷却することができるので、素早くアークＡを消弧できるのみならず、固定接触子６と可動接触子７との間の空間の絶縁回復を促進し、遮断性能を一層高めることができる。
【００２３】
このような遮断動作において、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生している期間は、遮断電流が、第１の導体１４、コイル１６および第２の導体１５を介して流れるので、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間で電位差が発生する。そこで、第１の絶縁物１３は、この電位差で閃絡しない絶縁距離を確保した寸法としている。
【００２４】
以上より、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを有する可動接触子７と、固定接点部９を有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動通電接点部１１を固定接点部９と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器において、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２との間に、第１の絶縁物１３を配置し、可動通電接点部１１と可動アーク接点部１２とを、可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続し、コイル１６が発生する磁場により、アークが可動通電接点部１１に対して上記可動アーク接点部１２の側へ電磁力を受けるように構成したので、遮断時に、コイル１６に遮断電流が流れ、上記アークを引き伸ばす十分な磁場を発生させることができる。これにより、遮断電流の小さい領域においても安定してアークを引き伸ばすことができ、より高い遮断性能を得ることができる。
【００２５】
また、遮断時にアークが発弧する部分（可動アーク接点部１２、およびこれと接離する固定接点部９の一部）と、閉極状態で電流を通電する部分（可動通電接点部１１、およびこれと接離する固定接点部９の別の一部）とを分離することができるので、遮断時にアークを転流させる必要がなく、確実にアークを引き伸ばすのに十分な磁場が得られる空間にアークを発生させることができる。これにより、遮断時の電流の小さい場合においても安定した遮断性能を確保できる。
【００２６】
つまり、この実施形態では、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【００２７】
なお、この実施の形態では、閉極状態において、固定接点部９と可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２とがそれぞれ電気的に接触する例を示したが、閉極状態では、固定接点部９と可動通電接点部１１とが電気的に接触していれば、固定接点部９と可動アーク接点部１２とが接触していなくてもよい。要は、遮断動作において、固定接点部９と可動通電接点部１１とが開極した後に、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生するように構成すればよい。
【００２８】
また、この実施の形態では、コイル１６と可動通電接点部１１および可動アーク接点部１２との電気的接続に、別途設けた第１の導体１４および第２の導体１５を用いたが、第１の導体１４と可動通電接点部１１とを、または第２の導体１５と可動アーク接点部１２とを一体化して構成してもよい。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態１では、可動接触子７にコイル１６を設けたが、この実施の形態２では、固定接触子６にコイル１６を設けている。
【００３０】
図４は、この発明の実施の形態２による開閉器１の開閉装置部３の要部の構成を示す図であり、図４（ａ）が閉極状態の左側面図、図４（ｂ）が閉極状態の正面図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ２―Ｂ２での断面を示している。固定接触子６は、駆動装置８（図示せず）の操作力で時計方向または反時計方向に回転運動する可動接触子７の可動接点部２０とそれぞれ接離する固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９を有している。可動接触子７は、主に１枚の棒状板により構成され、一端に回転軸１０が設けられている。固定接触子６は、先端部で可動接点部２０の一部を挟み込むようにして可動接触子７と電気的に接触する略Ｕ字状の固定通電接点部１８と、上記可動接点部２０の一部より可動接触子７の先端側の可動接点部２０の別の一部を挟み込むようにして可動接触子７と電気的に接触する略Ｕ字状の固定アーク接点部１１と、これら固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間にそれぞれ配置された一対の第１の絶縁物１３と、固定通電接点部１８から一方の第１の絶縁物１３の面に沿って固定アーク接点部１９の側へと延びる第１の導体１４と、固定アーク接点部１９から他方の第１の絶縁物１３の面に沿って固定通電接点部１８の側へと延びる第２の導体１５と、これら第１の導体１４と第２の導体１５とによって固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間に電気的に接続される１ターン以上のコイル１６と、このコイル１６を可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから保護する円筒状の第２の絶縁物１７とによって構成される。
【００３１】
固定接触子６と固定接触子側母線４（図示せず）との電気的な接続は、固定通電接点部１９において行われており、固定アーク接点部２０は、固定接触子側母線４とは直接的に接続されず、第２の導体１５、コイル１６、第１の導体１４および固定通電接点部１９を介して電気的に接続される。従って、図４に示す閉極状態では、固定接触子側母線４から可動接触子側母線５へと流れる通電電流は、固定通電接点部１８から可動接点部２０へ直接流れ込む主電流と、固定通電接点部１９、第１の導体１４、コイル１６、第２の導体１５および固定アーク接点部１９を経て可動接点部２０へ流れ込む分岐電流に分流して流れるが、コイル１６などのインピーダンスにより分岐電流は非常に小さな値となる。
【００３２】
コイル１６は、遮断時に発生するアークが、固定通電接点部１１に対して固定アーク接点部１２の側へと電磁力を受けるように磁場を発生するもので、図４に示す構成では、コイル１６の巻線は反時計方向に巻かれている。また、コイル１６の巻線のターン数は、遮断電流が小さい場合に対しても、アークが固定アーク接点１２の先端側へと引き伸ばすことができる電磁力を発生させるターン数を有している。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示すように、固定アーク接点部１９は、固定通電接点部１８より、より可動接触子７の側（同図中右側）へ突き出した形状となっており、開極および遮断動作において、固定通電接点部１８と可動接点部２０との開極に遅れて、固定アーク接点部１９と可動接点部２０とが開極する構成となっている。これら以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
続いて、遮断動作について説明する。閉極状態の開閉器１に開極指令が与えられると、駆動装置８により可動接触子７が回動を開始する。このとき、固定通電接点部１８と可動接点部２０との開極に遅れて開極する固定アーク接点部１９と可動接点部２０との間にアークが発生する。図５は、このアーク発生後の遮断動作において、アークＡが電磁力Ｆで引き伸ばされている状態を示している。アークＡは、アークＡを流れる電流Ｉと差交する磁場Ｂとにより発生する電磁力Ｆを受けて、固定通電接点部１８に対して固定アーク接点部１９の側へと引き伸ばされる。磁場Ｂは、コイル１６の巻き方向とターン数とを所定に設計することで、遮断時の電流が大きい場合は勿論、小さい場合においても、アークＡを引き伸ばすのに十分な値とすることが可能となる。
【００３５】
引き伸ばされたアークＡは、電流零点を迎えて消弧される。このような遮断動作において、アークＡに暴露される第１の絶縁物１４および第２の絶縁物１７から消弧性ガスが発生する。この消弧性ガスにより、アークＡを冷却することができるので、素早くアークＡを消弧できるのみならず、固定接触子６と可動接触子７との間の空間の絶縁回復を促進し、遮断性能を一層高めることができる。
【００３６】
このような遮断動作において、固定接点部９と可動アーク接点部１２との間でアークが発生している期間は、遮断電流が、第１の導体１４、コイル１６および第２の導体１５を介して流れるので、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間で電位差が発生する。そこで、第１の絶縁物１３は、この電位差で閃絡しない絶縁距離を確保した寸法としている。
【００３７】
以上より、可動接点部２０を有する可動接触子７と、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９とを有する固定接触子６と、可動接触子７を時計方向または反時計方向に回転させて、可動接点部２０を固定通電接点部１８と接離させる駆動装置８とを備えた開閉器において、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９との間に、第１の絶縁物１３を配置し、固定通電接点部１８と固定アーク接点部１９とを、可動接触子７と固定接触子６との間で発生するアークから第２の絶縁物１７によって保護されたコイル１６によって、電気的に接続し、コイル１６が発生する磁場により、上記アークが固定通電接点部１８に対して固定アーク接点部１９の側へ電磁力を受けるように構成したので、遮断時に、コイル１６に遮断電流が流れ、アークを引き伸ばす十分な磁場を発生させることができる。これにより、遮断電流の小さい領域においても安定してアークを引き伸ばすことができ、より高い遮断性能を得ることができる。
【００３８】
また、遮断時にアークが発弧する部分（固定アーク接点部１９、およびこれと接離する可動接点部２０の一部）と、閉極状態で電流を通電する部分（固定通電接点部１８、およびこれと接離する可動接点部２０の別の一部）とを分離することができるので、遮断時にアークを転流させる必要がなく、確実にアークを引き伸ばすのに十分な磁場が得られる空間にアークを発生させることができる。これにより、遮断時の電流の小さい場合においても安定した遮断性能を確保できる。
【００３９】
つまり、この実施の形態では、遮断時の電流の大小に関わらず、アークを適切な方向へ引き伸ばすために必要な磁界を得ることで、遮断性能が向上した開閉器を提供することができる。
【００４０】
なお、この実施の形態では、閉極状態において、可動接点部２０と固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９とがそれぞれ電気的に接触する例を示したが、閉極状態では、可動接点部２０と固定通電接点部１８とが電気的に接触していれば、可動接点部２０と固定アーク接点部１９とが接触していなくてもよい。要は、遮断動作において、可動接点部２０と固定通電接点部１８とが開極した後に、可動接点部２０と固定アーク接点部１９との間でアークが発生するように構成すればよい。
【００４１】
また、この実施の形態では、コイル１６と固定通電接点部１８および固定アーク接点部１９との電気的接続に、別途設けた第１の導体１４および第２の導体１５を用いたが、第１の導体１４と固定通電接点部１８とを、または第２の導体１５と固定アーク接点部１９とを一体化して構成してもよい。
【００４２】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による開閉器１の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態１の図３に相当する断面を示している。この実施の形態では、第１の絶縁物１３に、可動アーク接点部１２の固定接点部９の側の端部よりも固定接点部９の側へ突出する突出部１３ａを設けている。また、第１の絶縁物１３と固定接触子６との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、第１の絶縁物１３を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
このように構成することで、遮断時に、電磁力ＦよるアークＡを引き伸ばす効果に加えて、引き伸ばされたアークＡが第１の絶縁物１３に接触することで一層大量に発生する消弧性ガスによってアークＡを冷却する効果が増大し、遮断性能が一層向上する。
【００４４】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による開閉器１の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態２の図５に相当する断面を示している。この実施の形態では、第１の絶縁物１３に、固定アーク接点部１９の可動接点部２０の側の端部よりも可動接点部２０の側へ突出する突出部１３ａを設けている。また、第１の絶縁物１３と可動接触子７との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、第１の絶縁物１３を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
このように構成することで、遮断動作時に、電磁力ＦよるアークＡを引き伸ばす効果に加えて、引き伸ばされたアークＡが第１の絶縁物１３に接触することで一層大量に発生する消弧性ガスによってアークＡを冷却する効果が増大し、遮断性能が一層向上する。
【００４６】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による開閉器の要部の構成および遮断動作を説明するための説明図であり、実施の形態１の図３に相当する断面を示している。この実施の形態では、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に、複数枚の磁性体、例えば複数の鉄板からなる消弧板２２を消弧側板２３にて間隙をもって保持した消弧装置２１を配置している。また、消弧装置２１と可動接触子７との間、および消弧装置２１と固定接触子６との間には、開極状態で、固定接触子６と可動接触子７とが、消弧装置２１を介して閃絡しない絶縁距離が設けられている。これ以外の構成は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
このように構成することで、遮断動作時に、電磁力Ｆが磁性体の消弧板２２によって増強されてアークＡを引き伸ばす効果が向上するのに加えて、引き伸ばされたアークＡが消弧板２２に接触することによるアークＡを冷却する効果が得られるので、遮断性能が一層向上する。特に、遮断時の電流が小さい場合に、消弧装置２１の効果が顕著となる。
【００４８】
なお、この実施の形態では、実施の形態１の構成に加えて、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に消弧装置２１を配置したが、実施の形態２〜４のいずれかの実施の形態の構成に加えて、可動接触子７の先端部の開極軌道と対向する位置に消弧装置２１を配置してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 開閉器、２ 容器、３ 開閉装置部、４ 固定接触子側母線、５ 可動接触子側母線、６ 固定接触子、７ 可動接触子、８ 駆動装置、９ 固定接点部、１０ 回転軸、１１ 可動通電接点部、１２ 可動アーク接点部、１３ 第1の絶縁物、１４ 第１の導体、１５ 第２の導体、１６ コイル、１７ 第２の絶縁物、１８ 固定通電接点部、１９ 固定アーク接点部、２０ 可動接点部、２１ 消弧装置、２２ 消弧板、２３ 消弧側板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動通電接点部と可動アーク接点部とを有する可動接触子と、
固定接点部を有する固定接触子と、
上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動通電接点部を上記固定接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、
上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、
上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、
上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記可動通電接点部に対して上記可動アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したことを特徴とする開閉器。
【請求項２】
開極動作のときに、可動アーク接点部と固定接点部との接触は、可動通電接点部と上記固定接点部との接触より後で開放されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
【請求項３】
第１の絶縁物は、開極状態において、可動アーク接点部よりも固定接点部の側に突出することを特徴とする請求項２に記載の開閉器。
【請求項４】
可動接点部を有する可動接触子と、
固定通電接点部と固定アーク接点部とを有する固定接触子と、
上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動接点部を上記固定通電接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、
上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、
上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、
上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記固定通電接点部に対して上記固定アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したことを特徴とする開閉器。
【請求項５】
開極動作のときに、固定アーク接点部と可動接点部との接触は、固定通電接点部と上記可動接点部との接触より後で開放されるように構成したことを特徴とした請求項４記載の開閉器。
【請求項６】
第１の絶縁物は、開極状態において、固定アーク接点部よりも可動接点部の側に突出することを特徴とする請求項５に記載の開閉器。
【請求項７】
可動接触子の先端部の開極軌道と対向する位置に、複数枚の磁性体からなる消弧板を消弧側板にて間隙をもって保持した消弧装置を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の開閉器。
【請求項８】
可動接触子および固定接触子が、絶縁性ガスを封入した容器の内に配置されることを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載の開閉器。
【請求項１】
可動通電接点部と可動アーク接点部とを有する可動接触子と、
固定接点部を有する固定接触子と、
上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動通電接点部を上記固定接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、
上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、
上記可動通電接点部と上記可動アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、
上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記可動通電接点部に対して上記可動アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したことを特徴とする開閉器。
【請求項２】
開極動作のときに、可動アーク接点部と固定接点部との接触は、可動通電接点部と上記固定接点部との接触より後で開放されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉器。
【請求項３】
第１の絶縁物は、開極状態において、可動アーク接点部よりも固定接点部の側に突出することを特徴とする請求項２に記載の開閉器。
【請求項４】
可動接点部を有する可動接触子と、
固定通電接点部と固定アーク接点部とを有する固定接触子と、
上記可動接触子を時計方向または反時計方向に回転させて、上記可動接点部を上記固定通電接点部と接離させる駆動装置とを備えた開閉器であって、
上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部との間には、第１の絶縁物が配置され、
上記固定通電接点部と上記固定アーク接点部とは、上記可動接触子と上記固定接触子との間で発生するアークから第２の絶縁物によって保護されたコイルによって、電気的に接続され、
上記コイルが発生する磁場により、上記アークが上記固定通電接点部に対して上記固定アーク接点部の側へ電磁力を受けるように構成したことを特徴とする開閉器。
【請求項５】
開極動作のときに、固定アーク接点部と可動接点部との接触は、固定通電接点部と上記可動接点部との接触より後で開放されるように構成したことを特徴とした請求項４記載の開閉器。
【請求項６】
第１の絶縁物は、開極状態において、固定アーク接点部よりも可動接点部の側に突出することを特徴とする請求項５に記載の開閉器。
【請求項７】
可動接触子の先端部の開極軌道と対向する位置に、複数枚の磁性体からなる消弧板を消弧側板にて間隙をもって保持した消弧装置を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の開閉器。
【請求項８】
可動接触子および固定接触子が、絶縁性ガスを封入した容器の内に配置されることを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載の開閉器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４３５７４（Ｐ２０１２−２４３５７４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２６１７（Ｐ２０１１−１１２６１７）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]