(57)【要約】【課題】従来の限流遮断装置においては、多数の固体スイッチが必要であるため、動作不良に対し信頼性が低下するという問題があった。【解決手段】相互に間隔をあけて列設された所定数の固定接点２と、隣り合う上記固定接点相互にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子６と、可動接点部が上記所定数の固定接点の一端から他端方向へ順次摺動移動した後、該他端の固定接点に対してアーク空間Ｓを介してさらに遠ざかる方向に移動し得るように設けられ、かつ摺動移動時に隣り合う上記固定接点の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成された可動接触子４とを備え、閉成時には上記可動接触子を上記一端の固定接点に位置させ、遮断時には上記可動接触子を上記他端の固定接点方向に移動させて順次抵抗を増大させ、電流を抑制した後開成するようにした。【選択図】図１
2010205464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に間隔をあけて列設された所定数の固定接点と、隣り合う上記固定接点相互にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子と、可動接点部が上記所定数の固定接点の一端から他端方向へ順次摺動移動した後、該他端の固定接点に対してアーク空間を介してさらに遠ざかる方向に移動し得るように設けられ、かつ摺動移動時に隣り合う上記固定接点の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成された可動接触子とを備え、閉成時には上記可動接触子を上記一端の固定接点に位置させ、遮断時には上記可動接触子を上記他端の固定接点方向に移動させて順次抵抗を増大させ、電流を抑制した後開成するようにした限流遮断装置。
【請求項２】
上記所定数の固定接点は、所定半径の円弧上に列設されていることを特徴とする請求項１記載の限流遮断装置。
【請求項３】
上記所定数の固定接点は、直線状に列設されていることを特徴とする請求項１記載の限流遮断装置。
【請求項４】
上記抵抗素子による上記一端の固定接点と他端の固定接点間の直列抵抗値は、遮断直前の電流を１０Ａ以下に抑制させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の限流遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遮断指令を受けると電流を抵抗により抑制した後、回路を遮断する限流遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の限流遮断装置として、電源と負荷の間の電路に接続される消弧装置において、上記電路に接続され、閉じている時は上記電源と負荷との間を接続し、開いている時は並列接続される転流回路に電流を転流する電路スイッチを含み、上記転流回路は、上記消弧装置に並列に接続される複数の転流分岐回路を含み、上記転流分岐回路のそれぞれは固体転流スイッチと上記固体転流スイッチに並列接続される緩衝コンデンサ及び上記固体転流スイッチ並びに上記コンデンサに直列接続される抵抗器を含むようにした消弧装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、可動電極に設けた可動側接触部と固定電極に設けた固定側接触部とを接離自在に対向配置し、上記可動電極側にはアークガイドを延設し、上記固定電極側には交互に積層した複数組の抵抗素子とアークランナとを設け、上記可動側接触部と上記固定側接触部の開離時に発生するアークを、通電電流で上記可動電極と固定電極が作る磁界により駆動して上記アークガイドと上記各アークランナの作用端との間に形成されるギャップ部を走行させ、アークが走行するに従い、抵抗を増大させ電流を限流し遮断するようにしたものがある（例えば特許文献２参照）。さらに、主接点に抵抗素子と遮断接点を直列接続した回路を並列に構成し、遮断時は主接点を開き抵抗素子に電流を転流させ電流を絞り、その後遮断接点を開き電流を遮断するようにしたものがある（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９７１７０号公報（第４頁〜５頁、図１、図２）
【特許文献２】特開２０００−１１８２６号公報（第３頁、図１〜図３）
【特許文献３】特開平５−２０９８４号公報（第２頁、図４、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すような限流遮断装置にあっては、多数の固体スイッチが必要であるため、動作不良に対し信頼性が低下するという問題点があった。また、固体スイッチとして用いられる、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）、金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、ゲート・ターン−オフ（ＧＴＯ）、ＭＯＳ制御サイリスタ（ＭＣＴ）等のような開閉能力を有する制御可能な半導体の固体スイッチ素子は、故障した場合に導通状態となるという問題もあった。
また、特許文献２に示すような限流遮断機構にあっては、接点開離後接点間にアークを発生させ、アークを走行させることで抵抗が挿入され電流を限流するものであるため、接点間にアークが停滞すると、接点消耗が大きくなるという問題があった。
【０００６】
さらに特許文献３に示すような限流遮断装置にあっては、主接点を開きアークを発生させて抵抗回路に転流させるという、主接点にアークを発生させることを前提として構成されており、アークを発生させることで主接点の消耗は避けられず、短絡電流などの大きな電流が流れているときに開離するため、主接点の消耗の問題があった。また、抵抗素子と直列に配置された抵抗接点においても、接続された抵抗素子により限流されても、抵抗接点の遮断電流は定格電流よりも大きい電流が流れるため、抵抗接点の消耗にも問題点があった。さらにこの方式では、電圧が高い場合、電流を１０Ａ以下、さらには１Ａ以下に絞ろうとすると大きな抵抗素子が必要となるが、大きな抵抗素子を入れると主接点を開いても、主接点で発生したアークが抵抗素子に転流しにくく、主接点間でアークが長い時間持続されるため、転流されるまで遮断が出来ない状態となる。アークの持続時間が長くなれば、接点消耗も多くなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、スイッチの数を減らすことができると共に、転流が確実に行われ、アークによる接点の消耗が抑制された信頼性の高い限流遮断装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る限流遮断装置は、相互に間隔をあけて列設された所定数の固定接点と、隣り合う上記固定接点相互にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子と、可動接点部が上記所定数の固定接点の一端から他端方向へ順次摺動移動した後、該他端の固定接点に対してアーク空間を介してさらに遠ざかる方向に移動し得るように設けられ、かつ摺動移動時に隣り合う上記固定接点の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成された可動接触子とを備え、閉成時には上記可動接触子を上記一端の固定接点に位置させ、遮断時には上記可動接触子を上記他端の固定接点方向に移動させて順次抵抗を増大させ、電流を抑制した後開成するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明においては、遮断するときに小さい抵抗値から大きな抵抗値へと段階的に切換え増大させ、電流を小さくしたのち、接点を開離して電流を遮断するようにしたので、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できると共に、転流が確実に行われ遮断時に発生するアークのエネルギーも小さくできるため、アークによる接点の消耗を抑制でき、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１による限流遮断装置の要部を概念的に示す図。
【図２】図１に示された限流遮断装置の固定接点に対する抵抗素子の接続を説明する回路図。
【図３】本発明の実施の形態２による限流遮断装置の要部を概念的に示す図。
【図４】図３に示された限流遮断装置の固定接点に対する抵抗素子の接続を説明する回路図。
【図５】本発明の実施の形態３による限流遮断装置の要部を概念的に示す図。
【図６】図５に示された限流遮断装置の遮断部の詳細を示す構成図。
【図７】図６に示された遮断部の開極途中を示す動作説明図。
【図８】図６に示された遮断部の遮断状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施の形態１に係る限流遮断装置について説明する。図において、限流遮断装置は、円弧状の板材からなる絶縁部材１に相互に所定の間隔をあけて円弧状に列設された所定数（この例では１１個）の固定接点２（２ａ〜２ｋ）と、固定接点２の形成する円弧の中心に駆動軸３ａが位置するように設けられたモータなどの駆動装置３と、駆動軸３ａに固定されて可動接点部４ａが列設された固定接点２の一端の固定接点２ａから他端の固定接点２ｋ方向へ順次摺動移動した後、該他端（２ｋ）の固定接点２ｋに対してアーク空間Ｓを介してさらに遠ざかる方向に回動移動し得るように設けられた可動接触子４と、絶縁部材１及び駆動装置３を固定する絶縁支持部材５と、絶縁支持部材５に固定され、隣り合う固定接点２相互にそれぞれ電気的に接続された複数の抵抗素子６（６ａ〜６ｊ）などを用いて構成されている。
【００１２】
上記抵抗素子６ａ〜６ｊは中心部に貫通穴を有するリング状ないし円筒状に形成され、図１に示すように絶縁支持部材５上に立設された絶縁ロッド７に対し、貫通穴を有する板状で金属製の端子８（８ａ〜８ｋ）と交互にはめ込むように積層され、両端部に配設された絶縁物９、１０を介してナット１１により一体的に締め付けられ、絶縁支持部材５上に固定されている。そして、図２に示すように一端の端子８ａは一端の固定接点２ａに、端子８ｂは固定接点２ｂに、端子８ｃは固定接点２ｃに、というように順次端子８と固定接点２が電気的に接続され、他端の端子８ｋは他端の固定接点２ｋにそれぞれ接続されている。なお、図１では端子８と固定接点２を接続する複数の導体は図示省略しているが、固定接点２（２ａ〜２ｋ）の図の背面側で電気的に接続されている。
【００１３】
また、可動接触子４の先端部に形成された可動接点部４ａは、周方向の幅が隣り合う複数の固定接点２に跨るように広く形成され、摺動移動時に隣り合う固定接点２の少なくとも一方に対する電気的接続が保持されるように形成されている。なお、外部回路（詳細図示省略）に対して図２に示すように、固定接点２ａと可動接触子４の端部４ｂが接続される。例えば、固定接点２ａが電源側に、可動接触子４の端部４ｂが負荷側に接続される。また、駆動装置３は、必ずしもモータに限定されず、例えばアクチュエータ、ばねなどにより駆動軸３ａを回動できればよい。また、駆動軸３ａはモータなどの駆動装置３の出力軸に直接連結された例を図示しているが、ギアなどを介して駆動軸３ａを駆動装置３にて駆動するようにしても良い。なお、短絡等の検出手段、駆動装置３の駆動回路等を含む制御手段は、従来技術を特別な制限なく選択して使用することができる部分であるので、図示及び説明を省略している。
【００１４】
次に上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。まず、通常の通電時には、可動接触子４は一端の固定接点２ａに対してのみ接続されたイの位置にあり、電流は図示省略している外部回路（電源側）から、該外部回路に接続されている固定接点２ａを通り、該固定接点２ａと電気的・機械的に接触している可動接触子４の可動接点部４ａに流れ込み、該可動接触子４を流れ、該可動接触子４の端部４ｂから図示省略している外部回路（負荷側）へと流れる。このとき、電流を抑制する抵抗素子６は介されずに電流が流れる。
【００１５】
次に遮断する場合について説明する。図示省略している制御手段により遮断指令が出されると、駆動装置３により駆動軸３ａが回動され、駆動軸３ａに機械的に取り付けられた可動接触子４が駆動軸３ａを中心に、図上では破線矢印Ａで示す如く時計方向に回動し、可動接触子４がイの位置からロの位置方向へ回動し、固定接点２ａ〜固定接点２ｋ上を順次摺動移動した後、さらにハの位置まで回動移動する。可動接触子４の可動接点部４ａが固定接点２ａの位置では、抵抗素子６が入っていないが、固定接点２ｂ、２ｃ、２ｄに移動すると、移動するにつれ、抵抗素子６の値が抵抗素子６ａ、抵抗素子６ａ＋６ｂ、抵抗素子６ａ＋６ｂ＋６ｃというように抵抗素子６が順次直列に接続挿入され抵抗値が増大し、固定接点２ｋの位置では抵抗素子６ａから６ｊの全てが直列に接続される。
【００１６】
上記可動接触子４の回動移動の途中では、可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２と接触する。例えば、ロの位置に示すように可動接触子４の可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２ｆ、２ｇ、２ｈと同時に接触するように形成されている。本構成では、可動接触子４の可動接点部４ａは、回動の途中で隣り合う複数の固定接点２の１つ、２つ、または３つと接触するように構成されている。なお、可動接触子４の可動接点部４ａが回動の途中で同時に接触する隣り合う複数の固定接点２の数が３つの例を示したが、これに限定されるものではなく、可動接点部４ａが隣り合う固定接点２相互の中間に位置したときに隣り合う２つの固定接点２の双方と接触が保持されていればよい。
【００１７】
可動接点部４ａが回動し、回動方向後端部が固定接点２ａから離れ、固定接点２ｂに移り抵抗素子６ａに転流するときには、可動接点部４ａと固定接点２ａとの間にアークが発生するが、抵抗素子６ａの抵抗値を例えば１Ω以下とするなど、低くする方向に選ぶことで発生するアークを微小なものにすることができる。なお、抵抗素子６ａ〜６ｊの抵抗値は、固定接点２ａ〜固定接点２ｋの耐アーク性により決められる。なお、可動接点部４ａ及び固定接点２に好ましく用いることができる電極材料としては、例えばＣｕ、Ｃ、Ａｇ、Ｃｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｃ、Ａｇ−Ｗ、Ａｇ−Ｃ、Ｃｕ−Ｃｒ、ＳＵＳなどを挙げることができる。これらの材料を２種以上組み合わせて使用してもよく、上記例示した電極材料に限定されるものではない。
【００１８】
可動接触子４の可動接点部４ａが、他端である固定接点２ｋに移動後、さらに回動してハの位置へ移動するとき、固定接点２ｋと可動接点部４ａ間にアーク１２が発生する。アークを維持する最小電流は、電極に用いる材料や電極に異種金属を組合せた場合などにより異なるが、１Ａ以下のものが多い。因みに、電極が例えば純金属のＣｕの場合、空気中での最小アーク維持電圧Ｖｍｉｎは１２〜１３Ｖ、最小アーク維持電流Ｉｍｉｎは０．５〜０．７Ａであり、Ａｇの場合、Ｖｍｉｎは１１〜１３Ｖ、Ｉｍｉｎは０．４〜０．９Ａである。（出典：「改訂新版  放電ハンドブック」再版７刷、電気学会発行、オーム社発売）
【００１９】
また、抵抗素子６の抵抗値は、固定接点２ｋと可動接点部４ａが接触しているときに、端子８ａと端子８ｋ間の抵抗素子６ａから抵抗素子６ｊまでの抵抗素子６の全抵抗値により、電流が１０Ａ以下、望ましくは１Ａ以下に抑制されるように調整される。例えば回路電圧が１０００Ｖの場合、電流１０Ａ以下に抑制するためには抵抗素子６の値を直流では１００Ω以上、交流ではその１．４１４倍、１Ａ以下に抑制するためには抵抗素子６の値を直流では１０００Ω以上、交流ではその１．４１４倍とすることが望ましい。さらに抵抗素子６の全抵抗値を最小アーク維持電流以下となる値に選定することは、言うまでもなく望ましい。
【００２０】
アーク空間Ｓにおける固定接点２ｋと可動接点部４ａ間に発生したアーク１２は、固定接点２ｋと可動接点部４ａの間隔が開くにつれアーク１２のアーク抵抗により、更に電流が抑制されて、更に小さくなる。直流電流の場合は、アーク抵抗により電流が上記最小アーク維持電流より小さくなると、アークは消滅し、電流が遮断される。一方、交流電流の場合は、アーク抵抗により電流が上記最小アーク維持電流より小さくなり、または電流零点で電流が一旦切れた後にかかる再起電圧に電極間の絶縁が耐えた場合に、電流が遮断される。
【００２１】
従って、固定接点２ｋと可動接点部４ａが開極する前に、抵抗素子６により電流を最小アーク維持電流に近いか、またはそれ以下に抑制しておくことにより、アークは容易に消弧することが出来、アークによる電極の損耗も少なく電流を遮断することができる。抵抗素子６の全抵抗値により電流が最小アーク維持電流以下となるように設定することにより、固定接点２ｋから可動接点部４ａが離れ、固定接点２ｋと可動接点部４ａ間にアーク１２が発生しても、抵抗素子６の全抵抗値により電流が最小アーク維持電流以下となっているため、アークは即座に消弧される。
【００２２】
上記のように、実施の形態１は、複数の固定接点２ａ〜２ｋが間隔をあけて配置され、隣り合う固定接点間に、各々抵抗素子６ａ〜６ｊが電気的に接続されている。通常の負荷電流通電時には、可動接触子４の一端に設けられた可動接点部４ａが、複数の固定接点２の一端の固定接点２ａと接触し、抵抗素子６ａ〜６ｊが挿入されない状態である。遮断指令が入ると、可動接触子４が駆動装置３により駆動され、可動接点部４ａは一端の固定接点２ａから他端の固定接点２ｋの方向に、移動前の固定接点と移動先の固定接点の少なくとも２つ以上の隣り合う固定接点と接触しながら移動するように構成されている。
【００２３】
そして、可動接点部４ａが隣り合う固定接点を順次移動するにつれ、隣り合う固定接点間に電気的に接続された抵抗素子６が、一端の固定接点２ａと可動接点部４ａと接触している固定接点２ｂの間で直列接続され、抵抗が増大すると共に電流を抑制する。可動接点部４ａが他端の固定接点２ｋに到達したときには、一端の固定接点２ａと他端の固定接点２ｋ間の抵抗素子６ａ〜６ｊが直列接続され、この抵抗により電流を１０Ａ以下、望ましくは１Ａ以下に抑制し、他端の固定接点２ｋと接触した可動接点部４ａはさらに駆動され、可動接点部４ａは他端の固定接点２ｋと開離するように構成したものである。
【００２４】
上記実施の形態１によれば、遮断時の電流を抵抗素子６により、１０Ａ以下、望ましくは１Ａ以下に抑制することから、アークエネルギー（Ｖａｒｃ×Ｉａｒｃ×ｔａｒｃ。但し、Ｖａｒｃ：アーク電圧、Ｉａｒｃ：アーク電流、ｔａｒｃ：アーク時間）も小さく抑えることができるため、アークが発生する固定接点２ｋと可動接点部４ａの損傷も少なくすることができる。また、上記構成により、小さい抵抗値から大きな抵抗値へと１つの可動接点部４ａと複数の固定接点２を用いて段階的に切換え増大させ、電流を数Ａ程度まで小さくした後、接点を開離し電流を遮断するため、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できるとともに、遮断時に発生するアークのエネルギーも小さいため、アークによる接点の消耗を抑制でき、転流も確実に行われる。
【００２５】
さらにまた、可動接触子４の可動接点部４ａが駆動軸３ａのまわりに円弧を描いて移動する軌道上に複数の固定接点２（２ａ〜２ｋ）が間隔を空けて円弧上に列設されていることから、可動接点部４ａがその円弧上を曲線的に駆動されるので、よりコンパクトに設計できる。また、可動接点部４ａの駆動距離を増す場合、同じ回動角度で可動接点部４ａと可動接触子４の他端の回動中心部の駆動軸取り付け部との距離を増すことで可変させることもできるため、仕様に応じてコンパクトな設計とすることが可能であり、生産工程における環境負荷も低減できる。なお、固定接点２の数を１１個（抵抗素子６の数を１０個）としたが回路電圧等に応じて適宜増減できることは言うまでもない。アーク空間Ｓにおける固定接点２ｋと可動接点部４ａ間の距離も回転角の調整により可能なため、仕様に応じてコンパクトな設計とすることが可能である。
【００２６】
実施の形態２．
次に、図３及び図４を参照して本発明の実施の形態２による限流遮断装置について説明する。なお、各図を通じて同一または相当部分には同一符号を付している。図において、互いに離間されている所定数の固定接点２（２ａ〜２ｋ）は、絶縁部材１に対して円弧状に列設され、絶縁保持されている。一方、駆動装置３によって回動される可動接触子４は棒状に形成され、その先端面によって形成された可動接点部４ａは、円弧状に列設された固定接点２（２ａ〜２ｋ）の内周面部Ｂに対して摺動移動するように構成されている。
【００２７】
上記各固定接点２（２ａ〜２ｋ）は絶縁部材１に対して径方向に互いに独立して微小量移動可能に保持されている。そして、各固定接点２（２ａ〜２ｋ）の、可動接点部４ａと接触しない反対側の面には、図示省略しているばねなどの弾性部材が配置され、円弧の中心の駆動軸３ａ方向に向かって常時押圧されており、可動接点部４ａが摺動移動してきたときに可動接点部４ａに対して所定の接触圧が作用し、可動接触子４との電気的接触が保持できるように構成されている。なお、上記接触圧を与えるための弾性部材は可動接触子４の側に設け、可動接点部４ａを常時放射方向に付勢するようにしても良い。また、可動接点部４ａの回動方向の有効幅は隣り合う固定接点２相互の間隔より大きく形成されている。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
上記のように構成された実施の形態２においては、通常の通電時、及び遮断時とも基本的には、実施の形態１と同様に動作する。即ち、通常の通電時には可動接触子４はイの位置にあり、電流は外部回路（電源側）から固定接点２ａ、可動接点部４ａ、可動接触子４を流れ、可動接触子４の端部４ｂから外部回路（負荷側）へと、抵抗素子６を介さずに流れる。一方、遮断指令が出されたときには、駆動装置３により駆動軸３ａが破線矢印Ａの方向に回動され、可動接触子４が駆動軸３ａのまわりに、時計方向に回動し、イの位置からロの位置、ハの位置へと回動し摺動移動する。可動接触子４の可動接点部４ａが固定接点２ｂ、２ｃ、２ｄの方向に移動するにつれ、抵抗素子の値が抵抗素子６ａ、抵抗素子６ａ＋６ｂ、抵抗素子６ａ＋６ｂ＋６ｃというように抵抗素子６が順次直列に挿入、接続されて抵抗値が増大し、固定接点２ｋの位置では抵抗素子６ａから６ｊの全てが直列に接続される。
【００２９】
回動移動の途中では、可動接触子４の可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２と接触する。たとえば、ロの位置に示すように可動接触子４の可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２ｆ、２ｇと接触する。本構成では、可動接触子４の可動接点部４ａは、回動の途中で隣り合う複数の固定接点２の１つ、または２つと接触するように構成されている。なお、可動接触子４の可動接点部４ａは回動の途中で隣り合う複数の固定接点２と接触していればよい。
【００３０】
上記のように、実施の形態２によれば、可動接点部の駆動距離が、可動接点部と可動接触子の他端の回動軸取り付け部との距離で可変することができるため、同じ回動角度で、コンパクトな設計が可能である。また、遮断するときに小さい抵抗値から大きな抵抗値へと段階的に切換え増大させ、電流を小さくした後、接点を開離して電流を遮断するようにしたので、スイッチの個数を少なく構成でき、機械的信頼性を向上できると共に、遮断時に発生するアークのエネルギーも小さくできるため、アークによる接点の消耗を抑制できるなど、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３１】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２においては、通常の通電時には、可動接触子４の可動接点部４ａが固定接点２ａのみと接触し電気的に接続されている例を示したが、可動接点部４ａは、固定接点２ａを含む隣り合う複数の固定接点と接触していても良く、例えば隣りの固定接点２ｂにまたがって接触していてもよい。更には、固定接点２ａを含む全ての隣り合う接点２ａから２ｊにまたがり接触していてもよい。可動接点部４ａが通常の通電時に全ての隣り合う接点２ａから２ｊにまたがり接触した場合は、全ての抵抗が並列に接続され、遮断指令を受けると可動接触子４の可動接点部４ａが駆動軸３ａのまわりに円弧を描いて移動し、順次固定接点２ａから２ｊと離れ、並列に接続されていた抵抗が直列接続されていくことになる。その場合、上記実施の形態１、２と同様の効果が得られる他、並列接続された抵抗の最も小さい抵抗値より小さくなるため、転流し易くなる。
【００３２】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る限流遮断装置について図５〜図８を参照して説明する。なお、この実施の形態３は、所定数の固定接点２（２ａ〜２ｋ）を直線状に配設すると共に、可動接触子４が直線移動するようにしたものである。図において、限流遮断装置は遮断部２０と抵抗器部６０によって構成されている。遮断部２０には図６に示すように、相互に所定の間隔をあけて直線状に列設された所定数（この例では１１個）の固定接点２（２ａ〜２ｋ）が、板材からなる絶縁部材１に絶縁保持されている。絶縁部材１は、両端部が固定部材２１、２２に機械的に挟まれるように保持され、その固定部材２１、２２を介して絶縁支持部材５に固定されている。固定部材２２の固定接点２とは反対側には、アクチュエータからなる駆動装置３が絶縁支持部材５に固定されている。
【００３３】
駆動装置３の駆動軸３ａは、固定接点２の列設方向と平行に遮断時矢印Ｃ方向に直線移動するように設けられ、該駆動軸３ａの固定接点２と反対側の一端部が連結部材２３を介して可動接触子４の一端部とナット１１、２４により締結され、可動接触子４と連結されている。可動接触子４の固定接点２側の他端部には、固定接点２と接触する可動接点部４ａが設けられ、可動接触子４の可動接点部４ａが設けられた面と対する側に接圧印加部２５が設けられており、接圧印加部２５内の図示しないばねにより接圧印加部２５に取り付けられたローラー２６を図の上方に押圧している。
【００３４】
ローラー２６の図上方には、押圧されたローラー２６が転動する絶縁物のフレーム部材２７が設けられている。フレーム部材２７の一端は固定部材２１に固定され、フレーム部材２７の他端側は、絶縁物の接触子固定部材２８、電流導出端子２９、摺動接触子部３０が機械的に連結された摺動接触子部３０と固定され、接触子固定部材２８は絶縁支持部材５に固定されている。フレーム部材２７が固定されているため、ローラー２６を図の上方に押圧する力は、可動接点部４ａを固定接点２側に押す接圧力となる。
【００３５】
摺動接触子部３０には、可動接触子４を通す穴３０ａが設けられており、この穴３０ａの内部に、可動接触子４が摺動しても、電気的に接触を保つばね性のコイル接触子３０ｂを備え、摺動接触子部３０と可動接触子４は常時電気的に接触している。図６では摺動接触子部３０を断面で模式的に示しており、ばね性のコイル接触子３０ｂは、例えばばね弾性を有する導電性の板材を輪状にしたものが用いられている。電源側回路（詳細図示省略）から電流を導入する電流導入端子３１は、固定接点２ａの図の下部と電気的に接続されている。負荷側回路（詳細図示省略）に電流を導出する電流導出端子２９は摺動接触子部３０と電気的に接続されている。
【００３６】
図５に示す抵抗器部６０は、中心部に貫通穴を有するリング状ないし円筒状に形成された実施の形態１と同様の抵抗素子６ａ〜６ｊが、絶縁ロッド７に貫通穴を有する板状で金属製の端子８（８ａ〜８ｋ）と交互にはめ込むように積層され、両端部に配設された絶縁物９及び抵抗器固定部材６１を介してナット１１により一体的に締め付けられ、抵抗器固定部材６１が絶縁支持部材５に固定されている。図５では端子８（８ａ〜８ｋ）と固定接点２（２ａ〜２ｋ）を接続する複数の導体は図示省略しているが、図６に示す固定接点２（２ａ〜２ｋ）の図の下面側で電気的に接続されている。
【００３７】
一端の端子８ａは一端の固定接点２ａに、端子８ｂは固定接点２ｂに、端子８ｃは固定接点２ｃに、というように順次端子８と固定接点２が電気的に接続され、他端の端子８ｋは他端の固定接点２ｋにそれぞれ接続されている。なお、駆動装置３は、必ずしもアクチュエータに限定されず、例えばエアーシリンダー、ばね、モータなどにより可動接触子４を図の左右方向に直線駆動できればよい。なお、短絡等の検出手段、駆動装置３の駆動回路等を含む制御手段等は、実施の形態１と同様、従来技術を特別な制限なく適宜選択して使用することができる部分であるので、図示及び説明を省略している。
【００３８】
次に上記のように構成された実施の形態３の動作について説明する。まず、通常の通電時には、可動接触子４は一端の固定接点２ａに対して接続された図６の位置にあり、電流は図示省略している外部回路（電源側）から、該外部回路に接続されている電流導入端子３１、電流導入端子３１と電気的・機械的に接続された固定接点２ａの図の下部から固定接点２ａを通り、該固定接点２ａと電気的・機械的に接触している可動接触子４の可動接点部４ａに流れ込み、該可動接触子４を流れ、可動接触子４とコイル接触子３０ｂにて電気的に接触している摺動接触子部３０に流れ、摺動接触子部３０と電気的・機械的に接続された電流導出端子２９から外部回路（負荷側）へと流れる。このとき、電流を抑制する抵抗素子６（６ａ〜６ｊ）は介されずに電流が流れる。
【００３９】
次に遮断する場合について説明する。図示省略している制御手段により遮断指令が出されると、駆動装置３により駆動軸３ａが矢印Ｃ方向に直線駆動され、駆動軸３ａに連結部材２３を介して機械的に取り付けられた可動接触子４が、駆動軸３ａの移動と共に図２の矢印Ｃ方向へ移動し、例えば移動途中である図７の位置を経て、可動接点部４ａが固定接点２ａ〜固定接点２ｋ上を順次摺動移動した後、該他端の固定接点２ｋに対してアーク空間Ｓを介してさらに固定接点２ｋから遠ざかる方向に移動し、図８の位置まで移動する。
【００４０】
可動接触子４の可動接点部４ａが固定接点２ａの位置では、抵抗素子６が入っていないが、固定接点２ｂ→２ｃ→２ｄに移動すると、移動するにつれ、抵抗素子６の値が抵抗素子６ａ、抵抗素子６ａ＋６ｂ、抵抗素子６ａ＋６ｂ＋６ｃというように抵抗素子６が順次直列に接続挿入され抵抗値が増大し、固定接点２ｋの位置では抵抗素子６ａから６ｊの全てが直列に接続される。上記可動接触子４の直線移動の途中では、可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２と接触する。例えば、図７の位置に示すように可動接触子４の可動接点部４ａは、隣り合う複数の固定接点２ｆ、２ｇと同時に接触するように形成されている。
【００４１】
本構成では、可動接触子４の可動接点部４ａは、移動の途中で隣り合う複数の固定接点２の１つ、または２つと接触するように構成されている。なお、可動接触子４の可動接点部４ａが直線移動の途中で同時に接触する隣り合う複数の固定接点２の数が２つの例を示したが、これに限定されるものではなく、可動接点部４ａが隣り合う固定接点２相互の中間に位置したときに隣り合う２つの固定接点２の双方と接触が保持されていればよく、例えば可動接点部４ａの摺動方向の幅を長くして３つ以上と接触していてもよい。
【００４２】
可動接点部４ａが矢印Ｃ方向に直線移動し、移動方向後端部が固定接点２ａから離れ、固定接点２ｂに移り抵抗素子６ａに転流するときには、上記実施の形態１、２と同様に、可動接点部４ａと固定接点２ａとの間にアークが発生するが、抵抗素子６ａの抵抗値を例えば１Ω以下とするなど、低くする方向に選ぶことで発生するアークを微小なものにすることができる。なお、抵抗素子６ａ〜６ｊの抵抗値、可動接点部４ａ及び固定接点２に好ましく用いることができる電極材料などについては、上記実施の形態１、２と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
上記のように、実施の形態３によれば、上記実施の形態１、２と同様の効果が得られる他、固定接点２ａ〜２ｋを直線状に列設し、可動接触子４を直線移動するように構成したので、例えば可動接点部４ａの駆動距離を増す場合、同じ直線上に固定接点数を増すことで対応できる。このため、仕様に応じて簡単な設計変更で対応することが可能であり、生産工程における環境負荷も低減できる。なお、固定接点２の数を１１個（抵抗素子６の数を１０個）としたが回路電圧等に応じて適宜増減できることは言うまでもない。また、アーク空間Ｓにおける固定接点２ｋと可動接点部４ａ間の離間距離も、直線方向の寸法調整により可能なため、仕様に応じた設計変更が容易であるという効果が得られる。
【００４４】
なお、上記実施の形態３で説明した、例えば可動接触子４を直線駆動する手段、可動接点部４ａを固定接点２に接圧する手段、直線移動する可動接触子４と電流導出端子２９の電気的接続を確保する手段、あるいはそれらの配置構成などは、何れも図示したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、可動接触子４と駆動軸３ａを直結し、あるいは可動接触子４と駆動軸３ａの間にリンク機構等を介在させて寸法の縮小化を図るなど、種々の変形や変更が可能であることは言うまでもない。また、遮断部２０と抵抗器部６０を別々に構成したが、例えば隣り合う固定接点相互の間にそれぞれ抵抗素子を挟み込み、固定接点と抵抗素子を一体化するように構成してもよい。その場合には、端子８や接続ケーブルを不要にできるなどの更なる効果が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１  絶縁部材、  ２（２ａ〜２ｋ）  固定接点、  ３  駆動装置、  ３ａ  駆動軸、  ４  可動接触子、  ４ａ  可動接点部、  ４ｂ  端部、  ５  絶縁支持部材、  ６（６ａ〜６ｊ）  抵抗素子、  ７  絶縁ロッド、  ８（８ａ〜８ｋ）  端子、  ９、１０  絶縁物、  １１  ナット、  １２  アーク、  ２０  遮断部、  ２５  接圧印加部、  ２９  電流導出端子、  ３１  電流導入端子、  ６０  抵抗器部、  Ｓ  アーク空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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