專(zhuān)利名稱：開(kāi)閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開(kāi)閉電力系統(tǒng)的電路的、例如斷路器、遮斷器等開(kāi)閉裝置，特別是涉及消弧性能的改進(jìn)的開(kāi)閉裝置。
背景技術(shù)：
在例如SF6氣體、干燥空氣等絕緣性氣體中遮斷電流的斷路器、遮斷器，作為遮斷電流時(shí)遮斷在電極間產(chǎn)生的電弧的對(duì)策，有從消弧構(gòu)件產(chǎn)生消弧性氣體，利用該消弧性氣體使電弧冷卻從而將其遮斷的方法。這是在固定電極或可動(dòng)電極的電弧產(chǎn)生部附近配設(shè)消弧構(gòu)件，利用通過(guò)電弧接觸消弧構(gòu)件而從消弧構(gòu)件產(chǎn)生的消弧性氣體冷卻電弧的方式。作為這樣的以往的開(kāi)閉裝置，有如下的裝置，S卩，在固定觸頭與可動(dòng)觸頭、通電觸頭與可動(dòng)觸頭之間產(chǎn)生電弧，通過(guò)分?jǐn)喽跀嚯娀。硪环矫?，通過(guò)使產(chǎn)生在通電觸頭與可動(dòng)觸頭之間的電弧與氟樹(shù)脂軟管接觸而產(chǎn)生消弧性氣體，提高遮斷性能(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開(kāi)平6 — 9029號(hào)公報(bào)(第I頁(yè)、圖1)

發(fā)明內(nèi)容
在上述的以往的開(kāi)閉裝置中，消弧構(gòu)件由于電弧的熱而熔融，從而產(chǎn)生消弧性氣體。可是，消弧性氣體的產(chǎn)生量根據(jù)消弧構(gòu)件的熔融溫度和絕緣氣體的熱傳導(dǎo)率而變化。為了可靠地產(chǎn)生消弧性氣體，使電弧與消弧構(gòu)件接觸是重要的。在如專(zhuān)利文獻(xiàn)I那樣的以往技術(shù)中，由于沒(méi)有將電弧的伸長(zhǎng)方向向消弧構(gòu)件側(cè)控制的構(gòu)件，所以電弧相對(duì)于消弧構(gòu)件的接觸不可靠，有可能不產(chǎn)生消弧性氣體，消弧性氣體的產(chǎn)生不穩(wěn)定。

本發(fā)明是為了解決如上述那樣的以往技術(shù)的課題而提出的，其目的在于，提供一種利用隨著電弧的熱和消弧性氣體的產(chǎn)生而產(chǎn)生的壓力梯度將電弧的伸長(zhǎng)方向控制在消弧構(gòu)件的表面方向，并通過(guò)穩(wěn)定的消弧性氣體的產(chǎn)生而使遮斷性能提高的開(kāi)閉裝置。本發(fā)明的開(kāi)閉裝置在封入有絕緣性氣體的箱體內(nèi)，具備固定觸頭和相對(duì)于該固定觸頭以進(jìn)退的方式接觸離開(kāi)的可動(dòng)觸頭，該開(kāi)閉裝置具備消弧構(gòu)件，該消弧構(gòu)件在相對(duì)于上述可動(dòng)觸頭的外周面，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸，并形成為呈密閉狀包圍電弧空間部的包圍部，設(shè)有連通上述電弧空間與該電弧空間的外部的貫穿孔。此外，本發(fā)明的開(kāi)閉裝置在封入有絕緣性氣體的箱體內(nèi)，具備固定觸頭和相對(duì)于該固定觸頭以進(jìn)退的方式接觸離開(kāi)的可動(dòng)觸頭，該開(kāi)閉裝置具備:消弧構(gòu)件，具有相對(duì)于上述可動(dòng)觸頭的外周面，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸，并形成為呈密閉狀包圍電弧空間部的包圍部；消弧性構(gòu)件，設(shè)于上述可動(dòng)觸頭的中心部；以及中心孔，在上述消弧性構(gòu)件的中心部沿軸向形成。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用設(shè)于消弧構(gòu)件的包圍部的貫穿孔，連通電弧空間與該電弧空間的外部，而能夠進(jìn)行控制以使電弧的伸長(zhǎng)方向與消弧構(gòu)件可靠地接觸。因此，能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生消弧性氣體，并提高開(kāi)閉裝置的消弧性能。


圖1是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖2是圖1的II — II向視剖視圖。圖3是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖4是圖3的IV — IV向視剖視圖。圖5是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的閉極狀態(tài)的剖視圖。圖7是表示實(shí)施方式I的電弧產(chǎn)生時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖。圖8是表示實(shí)施方式I的完全開(kāi)極狀態(tài)的剖視圖。圖9是概念性地表示使用了實(shí)施方式I的環(huán)形的消弧構(gòu)件的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖10是對(duì)圖9的IV — IV向視剖視圖。圖11是概念性地表示實(shí)施方式I的貫穿孔為4個(gè)的情況下的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖12是概念性地表示實(shí)施方式I的在貫穿孔的內(nèi)周面和外周面直徑不同的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖13是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖14是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖15是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖16是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖17是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖18是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式10的閉極狀態(tài)的剖視圖。圖20是表示實(shí)施方式10的電弧產(chǎn)生時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖。圖21是表示實(shí)施方式10的氣流形成時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式I以下，參照?qǐng)D1、圖2、圖6、圖7、圖8，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的開(kāi)閉裝置。圖1是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖，圖示了設(shè)置于封入有絕緣性氣體的箱體(省略圖示)內(nèi)的消弧室及其附近。在圖中，開(kāi)閉裝置的固定觸頭I由固定電弧觸點(diǎn)11和固定主觸點(diǎn)12構(gòu)成，該固定電弧觸點(diǎn)11是設(shè)于中心部的圓筒狀且具有縱截面手指形狀，在開(kāi)極時(shí)產(chǎn)生電??；該固定主觸點(diǎn)12隔有間隙呈筒狀地同心配設(shè)于該固定電弧觸點(diǎn)11的外周部。電場(chǎng)緩和用的固定側(cè)屏蔽件13包圍固定主觸點(diǎn)12的周?chē)卦O(shè)置。可動(dòng)觸頭2由未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置以沿圖的左右方向進(jìn)退的方式與固定觸頭I接觸或分離。在可動(dòng)觸頭2的周?chē)湓O(shè)呈筒狀的多個(gè)集電器21，相對(duì)于可動(dòng)觸頭2的軸向的移動(dòng)，始終與其外周面2a滑動(dòng)接觸。該集電器21的外周部由電場(chǎng)緩和用的可動(dòng)側(cè)屏蔽件22包圍?？蓜?dòng)觸頭2的固定觸頭I側(cè)的頂端部構(gòu)成形成為筒狀的觸點(diǎn)部2b，在開(kāi)閉裝置的閉極狀態(tài)下，該觸點(diǎn)部2b進(jìn)入固定觸頭I的固定電弧觸點(diǎn)11與固定主觸點(diǎn)12之間，利用由固定主觸點(diǎn)12產(chǎn)生的規(guī)定的接觸壓力而被電連接。構(gòu)成消弧室的消弧構(gòu)件3具有相對(duì)于可動(dòng)觸頭2的外周面2a，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸的包圍部31,并且形成為密閉狀地包圍電弧空間部S,并被固定于固定側(cè)屏蔽件13。并且，在消弧構(gòu)件3的包圍部31的規(guī)定部，設(shè)有多個(gè)(在該例子中，在圖的上下的對(duì)稱位置有兩處)貫穿孔31a，該貫穿孔31a利用壓力梯度使所產(chǎn)生的電弧A的伸長(zhǎng)方向偏向。另外，消弧構(gòu)件3的形狀也可以形成為如圖1那樣的圓筒狀，但是也可以形成為如圖9、圖10那樣的環(huán)形。若是如圖9那樣的環(huán)形的形狀，因?yàn)橹谱鲿r(shí)切削的部位被抑制為最小限，所以能夠降低加工費(fèi)。另外，貫穿孔31a的數(shù)量和圓周方向的設(shè)置位置并不被特別限定，只要是I處以上，且利用隨著電弧A的產(chǎn)生而產(chǎn)生的、從電弧空間部S的中心側(cè)朝向包圍部31的壁面?zhèn)冉档偷膲毫μ荻?，能夠使電弧A向包圍部31的壁面方向伸長(zhǎng)的貫穿孔即可，也無(wú)需將貫穿孔31a配置成線對(duì)稱。圖11是上下左右對(duì)稱地設(shè)置貫穿孔31a的例子。通過(guò)像圖11那樣增加貫穿孔31a，無(wú)論電弧A存在于電弧空間部S的哪個(gè)位置，都容易受到壓力的影響，所以容易與包圍部31的壁內(nèi)表面接觸。另外，電弧空間部S包含消弧構(gòu)件3的包圍部31和可動(dòng)觸頭2的形成為筒狀的觸點(diǎn)部2b的內(nèi)側(cè)的空間地構(gòu)成。此外，也可以使貫穿孔31a像圖12那樣，使消弧構(gòu)件3的包圍部31的外周面?zhèn)鹊闹睆奖认?gòu)件3的包圍部31的內(nèi)周面?zhèn)鹊闹睆酱?。消弧?gòu)件3的包圍部31的內(nèi)周面?zhèn)鹊闹睆皆叫。陔娀】臻g部S獲得越高的壓力，且消弧構(gòu)件3的包圍部31的外周面?zhèn)鹊闹睆皆酱?，越能夠加快隨著電弧A的產(chǎn)生的氣體的流動(dòng)，因此，能夠使電弧A與消弧構(gòu)件3進(jìn)
一步接觸。 此外，在固定電弧觸點(diǎn)11的內(nèi)部，圓柱形狀的消弧性構(gòu)件4被設(shè)置成，從固定電弧觸點(diǎn)11的開(kāi)口端部分向可動(dòng)觸頭2的分離方向突出。另外，消弧性構(gòu)件4也可以位于與固定電弧觸點(diǎn)11的開(kāi)口端相同的面位置，但是優(yōu)選像圖1那樣向可動(dòng)觸頭2的分離方向、即電弧空間部S突出。另外，在突出的情況下，在可動(dòng)觸頭2的開(kāi)極狀態(tài)下，不得不確保在該消弧性構(gòu)件4的突出端部與可動(dòng)觸頭2或可動(dòng)側(cè)屏蔽件22之間不飛弧的絕緣距離。作為能夠優(yōu)選用作上述消弧構(gòu)件3和消弧性構(gòu)件4的材料，能夠列舉例如聚四氟乙烯、聚甲醛、丙烯酸酯共聚物、脂肪族碳化氫樹(shù)脂、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮醛、異戊二烯樹(shù)脂、乙丙橡膠、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺樹(shù)脂等的任意I種或組合多種等。另外，消弧構(gòu)件3和消弧性構(gòu)件4既可以用相同的材料，也可以使用互相不同的材料。另外，圖1所示的開(kāi)閉裝置例如在3相交流的情況下，根據(jù)相數(shù)等準(zhǔn)備所需數(shù)量的同樣地構(gòu)成的開(kāi)閉裝置，相互空有規(guī)定的間隔地并列設(shè)置。接著，參照?qǐng)D1、圖2、圖6、圖7、圖8，說(shuō)明上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式I的動(dòng)作。另夕卜，圖2是圖1的II 一 II向視剖視圖。此外，圖6是表示圖1的閉極狀態(tài)的剖視圖，圖7是表示電弧A產(chǎn)生時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖，圖8是表示完全開(kāi)極狀態(tài)的剖視圖。首先，如圖6那樣，在開(kāi)閉裝置處于閉極狀態(tài)的情況下，電流通過(guò)固定主觸點(diǎn)12、可動(dòng)觸頭2和集電器21而通電。在對(duì)開(kāi)閉裝置施加開(kāi)極指令時(shí)，利用未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置，可動(dòng)觸頭2被向圖1的右方向驅(qū)動(dòng)。由此，固定主觸點(diǎn)12和可動(dòng)觸頭2分離，流過(guò)固定主觸點(diǎn)12的電流轉(zhuǎn)流入固定電弧觸點(diǎn)11。另外，在進(jìn)行開(kāi)極時(shí)，固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2延時(shí)地分離，產(chǎn)生電弧A。圖7是固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2分離，產(chǎn)生電弧A時(shí)的剖視圖。在固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2之間產(chǎn)生電弧A時(shí)，由于貫穿孔31a處于被可動(dòng)觸頭2堵住的狀態(tài)，所以由可動(dòng)觸頭2和消弧構(gòu)件3包圍的電弧空間部S的壓力因電弧A的熱而上升。在可動(dòng)觸頭2進(jìn)行分離，通過(guò)貫穿孔31a且像圖1那樣可動(dòng)觸頭2位于消弧構(gòu)件3的包圍部31內(nèi)的狀態(tài)下，通過(guò)電弧空間部S的上升了的高壓的氣體從貫穿孔31a向未圖示的箱體內(nèi)排出，產(chǎn)生從消弧構(gòu)件3的中心部側(cè)朝向消弧構(gòu)件3的貫穿孔31a所設(shè)置的內(nèi)壁面?zhèn)冉档偷膲毫μ荻?，沿圖2的虛線箭頭B方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A受到氣體的流動(dòng)而向消弧構(gòu)件3的內(nèi)壁面?zhèn)壬扉L(zhǎng)，所以電弧A與消弧構(gòu)件3的包圍部31的內(nèi)周面接觸。因此，由于消弧性氣體從消弧構(gòu)件3更大量地穩(wěn)定產(chǎn)生，所以電弧A被消弧性氣體分解或冷卻，由此遮斷性能提高。此外，在電弧A與設(shè)于固定電弧觸點(diǎn)11的中心部的消弧性構(gòu)件4接觸的情況下，由于從該消弧性構(gòu)件4也產(chǎn)生消弧性氣體，由此產(chǎn)生壓力梯度，形成氣體的流動(dòng)，消弧性氣體發(fā)揮吹拂電弧A的作用。因此，增大對(duì)電弧A的冷卻效果，遮斷性能進(jìn)一步提聞。最終可動(dòng)觸頭2的頂端像圖8那樣進(jìn)入到可動(dòng)側(cè)屏蔽件22的內(nèi)部，成為完全開(kāi)極狀態(tài)。如上述那樣，根據(jù)實(shí)施方式1，作為消弧構(gòu)件3，設(shè)置相對(duì)于可動(dòng)觸頭2的外周面2a,從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途形成為滑動(dòng)接觸的筒狀部31,另一方面,在該筒狀部31設(shè)有利用壓力梯度，用于使產(chǎn)生的電弧的方向偏向筒狀部31的內(nèi)周面方向的貫穿孔31a，所以能夠利用筒狀部31的內(nèi)部產(chǎn)生的壓力梯度，控制電弧A的伸長(zhǎng)方向，使電弧與消弧構(gòu)件3可靠地接觸。因此，消弧性氣體穩(wěn)定地產(chǎn)生，能夠提高開(kāi)閉裝置的消弧性能。此外，由于消弧性能的提高，還能夠使裝置小型化，并降低環(huán)境負(fù)荷。此外，因?yàn)槔靡螂娀〉臒岫鸬膲毫ι仙?，使電弧與消弧構(gòu)件3接觸，并且使電弧冷卻，所以控制電弧的時(shí)間取決于壓力。即，即使接近電流零點(diǎn)附近，電弧也與消弧構(gòu)件一直接觸，能夠期待穩(wěn)定的消弧性氣體的產(chǎn)生。另一方面，在利用電磁力控制電弧的伸長(zhǎng)方向的情況下，由于控制電弧的時(shí)間由電流決定，在電流零點(diǎn)附近電磁力減弱，由此有可能不與消弧構(gòu)件接觸，因此，無(wú)法期待穩(wěn)定的消弧性氣體的產(chǎn)生。實(shí)施方式2圖3是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖，圖4是圖3的IV — IV向視剖視圖。在圖中，在消弧性構(gòu)件4的中心部沿軸向設(shè)置貫穿孔4a。貫穿孔4a連通由消弧構(gòu)件3形成的消弧室與未圖示的填充有絕緣性氣體的箱體內(nèi)的空間。其他的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I相同。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式2中，在電弧A產(chǎn)生時(shí)，由于電弧A的熱，產(chǎn)生從電弧空間部S的中心側(cè)朝向消弧性構(gòu)件4的中心部的貫穿孔4a方向和包圍部31的貫穿孔31a方向這2個(gè)方向降低的壓力梯度，沿圖4的虛線箭頭D方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A中的、存在于固定電弧觸點(diǎn)11側(cè)的部分，受到氣體的流動(dòng)而向消弧性構(gòu)件4的外周面?zhèn)壬扉L(zhǎng)，與消弧性構(gòu)件4接觸。另一方面，電弧A中的、存在于可動(dòng)觸頭2側(cè)的部分與實(shí)施方式I相同地受到氣體的流動(dòng)而與消弧構(gòu)件3的內(nèi)周面接觸。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件4和消弧構(gòu)件3的雙方接觸，并能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以遮斷性進(jìn)一步提聞。實(shí)施方式3圖5是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，永磁鐵5被埋入消弧性構(gòu)件4的中心部那樣地設(shè)置。永磁鐵5被配置成，沿著軸向、即可動(dòng)觸頭2的驅(qū)動(dòng)方向，成為N極、S極或S極、N極的方向。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。另外，永磁鐵5既可以一體地埋入消弧性構(gòu)件4中，或者也可以構(gòu)成為不同個(gè)體，在組裝時(shí)裝入消弧性構(gòu)件4中。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式3中，電弧A由于由永磁鐵5產(chǎn)生的磁場(chǎng)而受到圓周方向的力，從而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。即，電弧A在電極、即固定電弧觸點(diǎn)11之上，沿旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動(dòng)，所以利用電極的溫度抑制和強(qiáng)制對(duì)流的冷卻效果，遮斷性能提高。同時(shí)，電弧A具有沿著永磁鐵5的縱向磁場(chǎng)、即可動(dòng)觸頭2的分離方向的磁場(chǎng)伸長(zhǎng)的特性，電弧A被永磁鐵5拉近。在實(shí)施方式3的情況下，由于永磁鐵5的周?chē)幌⌒詷?gòu)件4覆蓋、保護(hù)，所以被永磁鐵5拉近的電弧A與消弧性構(gòu)件4穩(wěn)定地接觸。S卩，電弧A中的、存在于固定電弧觸點(diǎn)11側(cè)的部分在與消弧性構(gòu)件4接觸的狀態(tài)下停滯，存在于可動(dòng)觸頭2側(cè)的部分在與消弧構(gòu)件3接觸的狀態(tài)下停滯。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件4和消弧構(gòu)件3雙方接觸，并能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以能夠進(jìn)一步提高遮斷性能。實(shí)施方式4圖13是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，設(shè)有沿軸向貫穿消弧性構(gòu)件4的中心部和永磁鐵5的中心部的貫穿孔4a。貫穿孔4a連通由消弧構(gòu)件3形成的消弧室和未圖示的填充有絕緣性氣體的箱體內(nèi)的空間。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3相同。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式4中，在電弧A產(chǎn)生時(shí)，由于電弧A的熱，產(chǎn)生從電弧空間部S的中心側(cè)朝向消弧性構(gòu)件4的中心部的貫穿孔4a方向和包圍部31的貫穿孔31a方向這2個(gè)方向降低的壓力梯度，沿圖13的虛線箭頭G方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A中的、存在于固定電弧觸點(diǎn)11側(cè)的部分受到氣體的流動(dòng)，向消弧性構(gòu)件4的外周面?zhèn)壬扉L(zhǎng)，并與消弧性構(gòu)件4接觸。并且，利用沿著永磁鐵5的縱向磁場(chǎng)伸長(zhǎng)的特性，更可靠地與消弧性構(gòu)件4接觸。另一方面，電弧A中的、存在于可動(dòng)觸頭2側(cè)的部分與實(shí)施方式I相同地那樣，受到氣體的流動(dòng)，與消弧構(gòu)件3的內(nèi)周面接觸。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件4和消弧構(gòu)件3雙方接觸，并能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以遮斷性能進(jìn)一步提聞。實(shí)施方式5圖14是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，在可動(dòng)觸頭2的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件41。在消弧性構(gòu)件41的中心部設(shè)有沿軸向貫穿的貫穿孔41a，連通由消弧構(gòu)件3形成的消弧室和未圖示的填充有絕緣性氣體的箱體內(nèi)的空間。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2相同。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式5中，在電弧A產(chǎn)生時(shí)，由于電弧A的熱,產(chǎn)生從電弧空間部S的中心側(cè)朝向消弧性構(gòu)件41的中心部的貫穿孔41a方向和包圍部31的貫穿孔31a方向這2個(gè)方向降低的壓力梯度，沿著圖14的虛線箭頭H方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A中的、存在于固定電弧觸點(diǎn)11側(cè)的部分，受到氣體的流動(dòng)，與消弧性構(gòu)件41的外周面和消弧構(gòu)件3的內(nèi)周面接觸。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件41和消弧構(gòu)件3的雙方接觸，與上述實(shí)施方式2相同地能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以遮斷性能進(jìn)一步提聞。實(shí)施方式6圖15是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中,在可動(dòng)觸頭2的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件41。永磁鐵51被埋入消弧性構(gòu)件41的中心部那樣地設(shè)置。永磁鐵51被配置成，沿著軸向、即可動(dòng)觸頭2的驅(qū)動(dòng)方向，成為N極、S極或S極、N極的方向。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3相同。另外，永磁鐵51既可以一體地埋入消弧性構(gòu)件41中，或者也可以構(gòu)成為不同個(gè)體，在組裝時(shí)裝入消弧性構(gòu)件41中。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式6中，電弧A由于由永磁鐵51產(chǎn)生的磁場(chǎng)而受到圓周方向的力，從而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。即，由于電弧A在電極、即可動(dòng)觸頭2之上向旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動(dòng)，所以利用電極的溫度抑制和強(qiáng)制對(duì)流的冷卻效果，遮斷性能提高。同時(shí)，電弧A具有沿著永磁鐵51的縱向磁場(chǎng)、即可動(dòng)觸頭2的分離方向的磁場(chǎng)伸長(zhǎng)的特性，電弧A被永磁鐵51拉近。由于永磁鐵51的周?chē)上⌒詷?gòu)件41覆蓋、保護(hù)，所以被永磁鐵51拉近的電弧A與消弧性構(gòu)件41穩(wěn)定地接觸。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件41和消弧構(gòu)件3的雙方接觸，與上述實(shí)施方式3相同地能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以能夠進(jìn)一步提高遮斷性能。實(shí)施方式7圖16是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，僅由固定主觸點(diǎn)12構(gòu)成固定觸頭I。其他的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I相同。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式7中，在固定主觸點(diǎn)12與可動(dòng)觸頭2之間產(chǎn)生電弧A。于是，由于電弧A的熱，產(chǎn)生從電弧空間部S的中心側(cè)朝向包圍部31的貫穿孔31a方向這2個(gè)方向降低的壓力梯度，沿圖16的虛線箭頭I方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A與實(shí)施方式I相同地那樣受到氣體的流動(dòng)，與消弧構(gòu)件3的內(nèi)周面接觸。因此，能夠使電弧A與消弧構(gòu)件3可靠地接觸，并與上述實(shí)施方式I相同地能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以遮斷性能進(jìn)一步提高。實(shí)施方式8圖17是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，僅由固定主觸點(diǎn)12構(gòu)成固定觸頭I。此外，在可動(dòng)觸頭2的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件41。永磁鐵51被埋入消弧性構(gòu)件41的中心部那樣地設(shè)置。永磁鐵51被配置成，沿著軸向、SP可動(dòng)觸頭2的驅(qū)動(dòng)方向，成為N極、S極或S極、N極的方向。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式7相同。另外，永磁鐵51既可以一體地埋入消弧性構(gòu)件41中，或者也可以構(gòu)成為不同個(gè)體，在組裝時(shí)裝入消弧性構(gòu)件41中。
在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式8中，在固定主觸點(diǎn)12與可動(dòng)觸頭2之間產(chǎn)生電弧A0電弧A由于由永磁鐵51產(chǎn)生的磁場(chǎng)而受到圓周方向的力，從而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。即，由于電弧A在電極、即可動(dòng)觸頭2之上向旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動(dòng)，所以利用電極的溫度抑制和強(qiáng)制對(duì)流的冷卻效果，遮斷性能提高。同時(shí)，電弧A具有沿著永磁鐵51的縱向磁場(chǎng)、即可動(dòng)觸頭2的分離方向的磁場(chǎng)伸長(zhǎng)的特性，電弧A被永磁鐵51拉近。由于永磁鐵51的周?chē)上⌒詷?gòu)件41覆蓋、保護(hù)，所以被永磁鐵51拉近了的電弧A與消弧性構(gòu)件41穩(wěn)定地接觸。因此，能夠使電弧A與消弧性構(gòu)件41和消弧構(gòu)件3的雙方接觸，并能夠與上述實(shí)施方式3相同地增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以能夠進(jìn)一步提高遮斷性能。此外，由于不存在固定電弧觸點(diǎn)11，所以能夠增大消弧性構(gòu)件41和永磁鐵51。因此，能夠提高消弧性構(gòu)件41的接觸概率，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化永磁鐵51的磁通密度，由于能夠增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以能夠進(jìn)一步提高遮斷性能。實(shí)施方式9圖18是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的開(kāi)閉裝置的主要部分的剖視圖。在圖中，消弧構(gòu)件30具有相對(duì)于可動(dòng)觸頭2的外周面2a，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸的包圍部310，并且形成為密閉狀地包圍電弧空間部S，被固定于可動(dòng)側(cè)屏蔽件22。并且，與可動(dòng)觸頭2的外周面滑動(dòng)接觸的包圍部310形成為向固定觸頭I的方向延伸。其他的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I相同。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式9中，在電弧A產(chǎn)生時(shí)，由于電弧A的熱，產(chǎn)生從電弧空間部S的中心側(cè)朝向包圍部310的貫穿孔3IOa方向降低的壓力梯度，沿圖18的虛線箭頭J方向形成氣體的流動(dòng)。電弧A受到氣體的流動(dòng)，與消弧構(gòu)件30的內(nèi)周面接觸。因此，由于能夠與上述實(shí)施方式I相同地增大消弧性氣體的產(chǎn)生量，所以遮斷性能提高。實(shí)施方式10圖19是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式10的開(kāi)閉裝置的主要部分的閉極狀態(tài)的剖視圖。在圖中，在可動(dòng)觸頭2的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件410，消弧性構(gòu)件410的外周面形成為相對(duì)于固定電弧觸點(diǎn)11的內(nèi)周面Ila滑動(dòng)接觸。在消弧性構(gòu)件410的中心部設(shè)有沿軸向形成的中心孔410a,在消弧性構(gòu)件410的固定觸頭側(cè)端部,設(shè)有與中心孔410a連通的徑向的貫穿孔410b，連通由消弧構(gòu)件3形成的消弧室與未圖示的填充有絕緣性氣體的箱體內(nèi)的空間。此外，構(gòu)成消弧室的消弧構(gòu)件3具有相對(duì)于可動(dòng)觸頭2的外周面2a，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸的包圍部31，并且形成為呈密閉狀包圍電弧空間部S，被固定于固定側(cè)屏蔽件13側(cè)。直到實(shí)施例1 9為止，在消弧構(gòu)件3的包圍部31的規(guī)定部都存在貫穿孔31a，但是在該實(shí)施方式10中，不存在貫穿孔31a。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。以下，參照?qǐng)D19、圖20、圖21說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式10的開(kāi)閉裝置。另外，圖20是表示電弧A產(chǎn)生時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖，圖21是表示貫穿孔410b開(kāi)口時(shí)的開(kāi)極中途狀態(tài)的剖視圖。在像上述那樣構(gòu)成的實(shí)施方式10中，首先，像圖19那樣開(kāi)閉裝置處于閉極狀態(tài)的情況下，電流通過(guò)固定主觸點(diǎn)12、可動(dòng)觸頭2和集電器21通電。在對(duì)開(kāi)閉裝置施加開(kāi)極指令時(shí)，利用未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置，可動(dòng)觸頭2被向圖19的右方向驅(qū)動(dòng)。由此，固定主觸點(diǎn)12和可動(dòng)觸頭2分離，流過(guò)固定主觸點(diǎn)12的電流轉(zhuǎn)流入固定電弧觸點(diǎn)11。并且，進(jìn)行開(kāi)極時(shí)，固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2延時(shí)地分離，產(chǎn)生電弧A。圖20是固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2分離，產(chǎn)生電弧A時(shí)的剖視圖。在固定電弧觸點(diǎn)11和可動(dòng)觸頭2之間產(chǎn)生電弧A時(shí)，由于貫穿孔410b處于被固定電弧觸點(diǎn)11堵住的狀態(tài)，所以由可動(dòng)觸頭2和消弧構(gòu)件3包圍的電弧空間部S的壓力因電弧A的熱而上升。進(jìn)行可動(dòng)觸頭2的分離，通過(guò)貫穿孔410b，像圖21那樣在可動(dòng)觸頭2處于消弧構(gòu)件3的包圍部31內(nèi)的狀態(tài)下，電弧空間部S的上升了的高壓的氣體從貫穿孔410b向未圖示的箱體內(nèi)被排出，由此產(chǎn)生從消弧構(gòu)件3的中心部側(cè)朝向消弧性構(gòu)件410的貫穿孔410b降低的壓力梯度，沿圖21的虛線箭頭K方向形成氣體的流動(dòng)。由于電弧A受到氣體的流動(dòng)而向消弧性構(gòu)件410的外周面方向伸長(zhǎng)，所以電弧A與消弧性構(gòu)件410接觸。因此，由于從消弧性構(gòu)件410穩(wěn)定地產(chǎn)生大量的消弧性氣體，所以通過(guò)電弧A被消弧性氣體分解或冷卻，遮斷性能提高。此外，在電弧A與設(shè)于固定電弧觸點(diǎn)11的中心部的消弧性構(gòu)件410接觸的情況下，通過(guò)也從該消弧性構(gòu)件410產(chǎn)生消弧性氣體而產(chǎn)生壓力梯度，并形成氣體的流動(dòng)，消弧性氣體發(fā)揮吹拂電弧A的作用。因此，增大對(duì)電弧A的冷卻效果，遮斷性能進(jìn)一步提高。另外，貫穿孔410b的數(shù)量、圓周方向的設(shè)置位置不特別被限定，只要是I處以上，且利用隨著電弧A的產(chǎn)生而產(chǎn)生的、從電弧空間部S的中心側(cè)朝向貫穿孔410b降低的壓力梯度，能夠使電弧A向消弧性構(gòu)件410的外周面伸長(zhǎng)的貫穿孔即可，也無(wú)需將貫穿孔410b配置成線對(duì)稱。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明較佳地適于通過(guò)利用設(shè)于消弧構(gòu)件的包圍部的貫穿孔，連通電弧空間與該電弧空間的外部，而能夠進(jìn)行控制以使電弧的伸長(zhǎng)方向與消弧構(gòu)件可靠地接觸的可靠性高的開(kāi)閉裝置的實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)閉裝置，在封入有絕緣性氣體的箱體內(nèi)，具備固定觸頭和相對(duì)于該固定觸頭以進(jìn)退的方式接觸離開(kāi)的可動(dòng)觸頭，其特征在于， 該開(kāi)閉裝置具備消弧構(gòu)件，該消弧構(gòu)件在包圍部設(shè)有連通電弧空間與該電弧空間的外部的貫穿孔，該包圍部相對(duì)于上述可動(dòng)觸頭的外周面，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸，并形成為呈密閉狀包圍上述電弧空間部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述固定觸頭由設(shè)于中心部的圓筒狀的固定電弧觸點(diǎn)、和隔著間隙配設(shè)于該固定電弧觸點(diǎn)的外周部的固定主觸點(diǎn)構(gòu)成，上述消弧構(gòu)件被固定于形成為包圍上述固定主觸點(diǎn)的周?chē)墓潭▊?cè)屏蔽件的上述可動(dòng)觸頭的分離方向側(cè)，與上述可動(dòng)觸頭的外周面滑動(dòng)接觸的上述包圍部形成為沿上述可動(dòng)觸頭的分離方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述貫穿孔在上述包圍部至少設(shè)有一個(gè)，在閉極狀態(tài)下上述可動(dòng)觸頭堵住該貫穿孔，在上述可動(dòng)觸頭從上述固定電弧觸點(diǎn)分離后并在上述包圍部?jī)?nèi)移動(dòng)了規(guī)定距離時(shí)，該貫穿孔被敞開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述固定電弧觸點(diǎn)的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述消弧性構(gòu)件的中心部，設(shè)有沿軸向貫穿的貫穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述消弧性構(gòu)件從上述固定電弧觸點(diǎn)的端部進(jìn)一步向上述可動(dòng)觸頭的分離方向突出。
7.根據(jù)權(quán)利要求2 6中任一項(xiàng)所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述固定電弧觸點(diǎn)的中心部，具備以磁極在上述可動(dòng)觸頭的分離方向排列的方式設(shè)置的永磁鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述消弧構(gòu)件的外周面?zhèn)鹊纳鲜鲐灤┛椎闹睆奖仍撓?gòu)件的內(nèi)周面?zhèn)鹊脑撠灤┛椎闹睆酱蟆?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述消弧性構(gòu)件的中心部，具備以磁極在上述可動(dòng)觸頭的分離方向排列的方式設(shè)置的永磁鐵，且在上述消弧性構(gòu)件和上述永磁鐵的中心部，設(shè)有沿軸向貫穿的貫穿孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述可動(dòng)觸頭的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述消弧性構(gòu)件的中心部設(shè)有沿軸向貫穿的貫穿孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述消弧性構(gòu)件的中心部，具備以磁極在上述可動(dòng)觸頭的分離方向排列的方式設(shè)置的永磁鐵。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述固定觸頭是由固定主觸點(diǎn)形成的觸頭。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于，在上述可動(dòng)觸頭的中心部設(shè)有消弧性構(gòu)件，且在上述消弧性構(gòu)件的中心部，具備以磁極在上述可動(dòng)觸頭的分離方向排列的方式設(shè)置的永磁鐵。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 上述固定觸頭由設(shè)于中心部的圓筒狀的固定電弧觸點(diǎn)、和隔著間隙配設(shè)于該固定電弧觸點(diǎn)的外周部的固定主觸點(diǎn)構(gòu)成，上述消弧構(gòu)件被固定于形成為包圍上述可動(dòng)觸頭的周?chē)目蓜?dòng)側(cè)屏蔽件的上述固定觸頭側(cè)，與上述可動(dòng)觸頭的外周面滑動(dòng)接觸的上述包圍部形成為沿上述固定觸頭的分離方向延伸。
16.一種開(kāi)閉裝置，在封入有絕緣性氣體的箱體內(nèi)，具備固定觸頭和相對(duì)于該固定觸頭以進(jìn)退的方式接觸離開(kāi)的可動(dòng)觸頭，其特征在于， 該開(kāi)閉裝置具備: 消弧構(gòu)件，具有相對(duì)于上述可動(dòng)觸頭的外周面，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸，并形成為呈密閉狀包圍電弧空間部的包圍部； 消弧性構(gòu)件，設(shè)于上述可動(dòng)觸頭的中心部；以及 中心孔，在上述消弧性構(gòu)件的中心部沿軸向形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開(kāi)閉裝置，其特征在于， 在上述消弧性構(gòu)件的上述固定觸頭側(cè)端部，設(shè)有與上述中心孔連通的貫穿孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及開(kāi)閉裝置，在封入有絕緣性氣體的箱體內(nèi)，具備固定觸頭和相對(duì)于該固定觸頭以進(jìn)退的方式接觸離開(kāi)的可動(dòng)觸頭，該開(kāi)閉裝置具備消弧構(gòu)件，該消弧構(gòu)件在相對(duì)于上述可動(dòng)觸頭的外周面，從閉極狀態(tài)到開(kāi)極狀態(tài)的移動(dòng)范圍的中途滑動(dòng)接觸，并形成為呈密閉狀包圍電弧空間部的包圍部，設(shè)有連通上述電弧空間與該電弧空間的外部的貫穿孔。
文檔編號(hào)H01H33/06GK103201809SQ201180053688
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者中田勝志, 堀之內(nèi)克彥 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社