(57)【要約】【課題】残留磁気が小さく、フィードバック力が大きく、電流制限動作が早く、気中開閉器のように大きい短絡電流を遮断することができる電力開閉器を提供する。【解決手段】回路を接続・遮断するための少なくとも一組の接続・遮断手段と、閉回路を形成するように接触子の動作を制御する電磁駆動手段と、可動接触子及び静止接触子を収容するハウジングと、可動接触子及び静止接触子と対応してハウジング内に設けられた消弧手段と、電磁駆動手段を収容するため基台に連結されたケースと、ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器において、さらに、回路を接続するために接触子手段を保持すべく底板の上に設けられた電磁的な保持手段を備えてなり、電磁保持手段は、一組の電磁吸引手段を有し、電磁吸引手段は、その可動鉄芯が掛鈎機構又は衝止機構に構成され、電磁吸引手段に電圧が掛かると、可動鉄芯が吸引されて、接触子が回路接続を保持する。【選択図】図１１
2007504631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を接続及び切断するのに使用する電力開閉器であって、
少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、
前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御を行って回路接続を形成する電磁駆動手段と、
前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、
前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、
基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、
前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えてなり、
前記保持手段は、電磁式であって、一組の電磁吸引手段を有しており、前記電磁吸引手段は、掛鈎機構又は衝止機構に形成された可動鉄芯を有しており、前記電磁吸引手段に電圧が掛かると、前記可動鉄芯が吸引されて、前記可動鉄芯が前記接触子の回路接続を保持するように構成されていることを特徴とする電力開閉器。
【請求項２】
請求項１に記載の電力開閉器において、
前記保持手段の掛鈎機構又は衝止機構は、鈎掛け又は衝止する方式で開閉器の閉成を保持し、かつ、コイル、磁気伝導板、支持架、引張りばねをさらに含んでおり、
前記掛鈎機構と前記磁気伝導板の頂端は互いに交わり、その鈎部には可動ピンに容易に係合離脱できるように斜面が設けられている
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項３】
請求項１に記載の電力開閉器において、
前記保持手段は、弾力式であり、前記保持手段の掛鈎機構又は衝止機構は、弾力式に開閉器の閉成を保持するとともに、ばねと停止ボタンと復旧ボタンとをさらに含んでおり、かつ、前記掛鈎機構又は衝止機構は、前記可動ピンと接触している
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置され、過電流を検出し制限する過電流制限手段を備えてなり、
前記過電流制限手段は、各相の回路に対応する一組の電磁石と、それらに関連する一組のリンク棒手段とを含んでおり、
前記リンク棒手段は、過電流のとき前記保持手段を急速に押す可動鉄芯の棒を有するとともに、ばねと押し板と押し棒と支持架とをさらに有する
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えてなり、
前記選択スイッチは、一組の可動摺動片及び静止摺動片を含んでおり、前記可動摺動片はノブ棒に従って運動し、前記選択スイッチは、回転運動と垂直運動を行うことができ、それにより開閉器の作動状態を制御する
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、総合保護器を備えてなり、
前記総合保護器には、各相の回路に対応した熱素子作動装置が設けられ、過電流があったとき熱素子が作動して開閉器を切断し、また、前記総合保護器には、さらに、主回路に対応する相不足検出手段が設けられ、相不足が検出されたとき開閉器を切断する
ことを特徴とする電力開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、負荷と電源の間の電気回路を開閉（切断したり接続したり）するのに使用する装置、いわゆる電力開閉器に関する。この電力開閉器は、単相交流用であってもよいし、多相交流用であってもよいが、この明細書では、主に、三相交流モータを負荷とする三相電力開閉器について説明する。
【背景技術】
【０００２】
１９８３年、フランスの Telemecanique（ＴＥ）会社が Integral32 組合せ電気器具(combination electrical appliance)を市場に出した。この電気器具が今日の世界レベルを代表し、それのスイッチ部分の構造は、図４５で示すように、このスイッチ部分の接続と切断は、吸引コイルＷ１によって制御される。電流制限手段は、電流制限器Ｗ３とプランジャＢ５と叩き棒６５とから構成されており、Ｚ１は、引張りばねであり、かつ、Ｚ２は、ばねであるが、Ｚ１の力の方がＺ２より強い。Ｗ１に通電していると、接続板２０が上がっており、Ｚ２が機能して開閉器の接点を閉じている。Ｗ１の通電が切れると、Ｚ１が２０を引いて、Ｚ２を押し、接点を開く。開閉器に電流が通過するとき、Ｗ３がＢ５を吸引し、したがって、Ｂ５は、６５が２１を叩くようにして、可動接点と静止接点を比較的速い速度で開き回路を切断する。電流が大きいほど、切断速度が速い。ＴＥ会社は、中国で、出願番号が８９１０８０２３、８９１０８５７４である特許権を２件受けている。上海電科も、ＴＥ会社と類似な製品を開発して、出願番号が９５２２７３８７である特許権を受けた。
【０００３】
本件発明者が分析したところでは、ＴＥ会社の製品の構造は、あまりにも複雑であり、描写することがうまくできない。また、その製品は、接触器(contactor)のように閉成状態を保持しているので、金がかかるのに対し、本件発明者によってすでに見本が作られたこの発明の開閉器の構造は、簡単であるとともに電気を節約することもできる。
【０００４】
ドイツの Moeller 会社もコンパクト式の電動機始動器を提供しているが、その始動器は、ただ単に従来の気中開閉器(air switch)、接触器(contactor)、サーモリレー(thermorelay)を接触挿し込み式(inserted type)に変更しただけであり、それによりシステムの容積を小さくしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明で解決しようとする技術的な課題は、遮断器(breaker)、接触器(contactor)、及び保護継電器(protective relay)の機能を一体に集めて、回路の開閉及び保護に使用することができ、また、接触器のように頻繁的に操作することもできるし、気中開閉器のように大きい短路電流を遮断することもでき、容積が小さく、構造がコンパクトであり、エネルギーも節約することができる、回路を開閉するのに使用する電力開閉器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の上記および他の面を実現するための、この発明の電力開閉器は、電気回路を開閉（切断したり接続したり）するのに使用する電力開閉器であって、少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御して回路接続を形成する電磁駆動手段と、前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えており、その中で、前記保持手段は、電磁式であって、一組の電磁吸引手段を有しており、前記電磁吸引手段は、掛鈎機構又は衝止構造に形成された可動鉄芯を有しており、前記電磁吸引手段に電圧が掛かると、前記可動鉄芯が吸引されて、前記可動鉄芯が前記接触子の回路接続を保持するように構成されていることを特徴とする電力開閉器である。
【０００７】
また、この発明によると、上記の電力開閉器において、前記保持手段の掛鈎機構(pothook mechanism)又は衝止機構(baffle mechanism)は、鈎掛け(hitching)又は衝止(ramming)する方式で開閉器の回路接続を保持し、かつ、コイル、磁気伝導板、支持架、及び引張りばねをさらに含んでおり、前記掛鈎機構と前記磁気伝導板の頂端は互いに交わり、その鈎部には可動ピンに容易に係合離脱するように斜面が設けられていることを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【０００８】
また、この発明によると、上記の電力開閉器において、前記保持手段は、弾力式であり、前記保持手段の掛鈎機構又は衝止機構は、弾力方式に開閉器の回路接続を保持するとともに、ばねと停止ボタンと復帰ボタンとをさらに含んでおり、かつ、前記掛鈎機構又は衝止機構は、前記可動ピンと接触していることを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【０００９】
また、この発明によると、上記の電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置されて過電流を検出し制限する過電流制限手段を備えており、前記過電流制限手段は、各相の回路に対応する一組の電磁石と、それらに関連する一組のリンク棒手段とを含んでおり、前記リンク棒手段は、過電流のとき保持手段を急速に押す可動鉄芯の棒を有するとともに、ばねと押し板と押し棒と支持架とをさらに有することを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【００１０】
また、この発明によると、上記の電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えており、その中で、前記選択スイッチ手段は、一組の可動摺動片及び静止摺動片を含んでおり、前記可動摺動片はノブ棒に従って運動し、前記選択スイッチは、回転運動と垂直運動を行うことができ、それにより開閉器の作動状態を制御することを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【００１１】
また、この発明によると、上記の電力開閉器であって、さらに、総合保護器を備えてなり、前記総合保護器には、各相の回路に対応した熱素子作動装置(thermal element action means)が設置され、過電流があったとき熱素子が作動して開閉器を切断し、また、前記総合保護器には、さらに、主回路に対応する相不足検出手段が設けられ、相不足が検出されたとき開閉器を切断することを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【００１２】
この開閉器は、組合せ電気器具であり、スイッチ装置と保護装置の二つの部分を含んでいる。その構造は、図１０、図１１、図１７等を参照して説明することができるが、この開閉器は、選択スイッチがあるか否かによって、選択式と非選択式に分けられる。選択式は、一例として、図１の回路を採用し、また、別の例として、図２または図３の回路を採用する。
【００１３】
スイッチ部分は、接点と閉成手段と、掛鈎式または衝止式を採用した保持手段と、電流制限手段と、連接支持手段(connecting and supporting mechanism)と、選択スイッチ手段とを備えている。
【００１４】
保護部分は、過負荷保護手段と、過電流保護手段と、相不足保護手段(phase failure protection mechanism)と、復旧手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の開閉器の作動過程は、以下のようである。吸引コイルＷ１に電流が流れると、可動鉄心、静止鉄芯の接点が閉じて、保持コイルＷ２にも電気が流れて、掛鈎Ｅ１を吸引し、したがって、掛鈎Ｅ１は可動ピン１９を引っ掛け又は衝止する。このとき、コイルＷ１の電流が切れても、コイルＷ２が掛鈎Ｅ１を吸引することによって、閉成状態を維持する。開閉器を切断しようとするときは、コイルＷ２に電流を流さなくして、掛鈎Ｅ１は、引張りばねＺ１の引張り力とばねＺ２の分離力を利用して、可動ピン１９から急速に離脱する。
【００１６】
可動ピン１９が掛鈎Ｅ１から離脱すると、開閉器が引外し作動し、ばねＺ２が可動鉄芯と可動接点を静止鉄芯と静止接点から急速に分離させる。
【００１７】
開閉器に過電流が流れると、選択スイッチが即時にはねて、スイッチＫ２、Ｋ３およびＳＡを切断し、また、掛鈎Ｅ１を叩いて掛鈎Ｅ１を離脱させ、したがって、開閉器が切断される。この場合、選択スイッチを押して復旧させるのみで、開閉器をスイッチ投入することができる。
【００１８】
開閉器が過負荷または相不足のとき、保護手段が接点Ｋ１を切断して、コイルＷ２に電流を流さなくし、したがって、開閉器が引外し作動する。このとき、保護手段を復旧させるのみで、開閉器を再びスイッチ投入することができる。
【００１９】
一般に、気中開閉器は、人力で操作し、その遮断能力は高い（３２Ａ４００Ｖの気中開閉器を例として挙げると、中国国内で遮断能力が５００００Ａ、すなわち定格電流の略１５６２倍であるものもある）が、寿命が短くて、頻繁に起動するのはよくない。これに対して、接触器は、電気で操作され、寿命が長くて、頻繁に起動することができるが、その遮断能力は定格電流の僅かに１０倍である。
【００２０】
気中開閉器が接触器より遮断能力が高い原因は、主に、その遮断速度が高いためである。一方、接触器の遮断速度が遅い原因は、第一は、その質量が気中開閉器より大きいからであり、第二の、すなわちもっと重要な原因は、接触器が電気の切れる瞬間に残留磁気が存在するからであり、以上の二つの原因が重要であると、本件発明人は考える。
【００２１】
現在、電機制御システムには、過負荷保護、短絡保護、隔離、急速、制御便利などの主要機能が必要である。これらは、一般的に気中開閉器＋接触器＋過負荷リレー(overload relay)によって完成することができる。この発明の開閉器は、上記の全ての機能を含んでおり、これが接続されると、コイルＷ１は、即時に電気が切れ、残留磁気も小さい。
【００２２】
以下、この発明の開閉器と従来の製品とを比較する。
１）この発明の開閉器は、容積が小さく、構造が簡単であり、選択スイッチで近接制御、停止、遠隔制御を選択的に行うことができるから、操作が便利で敏捷である。
２）この発明の開閉器は、保持コイルの容量が吸引コイルの５％を超えない。
３）この発明の開閉器は、掛鈎構造を採用しているため、接点の圧力が安定であるから、従来製品の吸引コイルのように、電気回路網の電圧の変化の影響を受けて、正弦波の波動を示して接点が容易に破損することがない。
４）この発明の開閉器は、過電流動作の過程が短く、反応が敏速である。
【００２３】
特に、この発明の開閉器は、その実用効果がよい。ＴＥの製品は、５０ｋＡの切断能力があると称されても、実際はそれほどはない。例えば、５６０ｋＶＡの変圧器の最大短路電流は、僅かに１６．７ｋＡであり、１８００ｋＶＡの変圧器は、僅かに４８ｋＡである。しかしながら、実際に開閉器が通常に直面する状況は、部分的な短絡である。場合によっては、この短絡電流は、定格電流より何倍も大きい。ＴＥの製品の叩き棒を作動させること、または、小型電動機の起動器の遮断器を作動させることはできず、逆に、吸引コイルのループ電圧(loop valtage)を低下させることができ、吸引力が戻し力(feedback force)より小さくなるため、切断される。このとき、コイルがある程度の吸引力を有しているため、切断速度えが遅くなり、接点がアークによって容易に焼損してしまう。ある場合は、負荷は短絡しなかったが、電力網の電圧が低いため、上記開閉器の接点も破損しやすい。
【００２４】
これに対して、この発明の開閉器は、掛鈎外し式の切断手段(breakaway mechanism)を採用しているため、切断速度が主として反力の影響をうける。したがって、もし保持コイルが、低い電圧が原因となって掛鈎が外れても、切断速度に変化がない。このため、上記のような従来技術に見られる問題が存在せず、より実用的で信頼できる。
【００２５】
この発明の開閉器は、コイル式で保持する掛鈎外し手段を採用したため、残留磁気は無視できるほど小さく、また、その戻し力を大きくすることができる。その電流制限手段の作動が比較的急速であるから、気中開閉器のように比較的大きい短絡電流を切断することができ、また、エネルギを節約することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図面を参照するとともに以下のような詳しい記述によって、この発明の上記及び他の局面、特徴、長所をさらに明らかにすることができる。以下、図面を参照しながら、この発明による電気回路に使用する電力開閉器について説明する。
【００２７】
１．電力開閉器の回路
図１は、この発明の一つの実施態様の回路図である。この回路の構成は、開閉器内の接点を利用して開閉器の吸引を確保した後、即刻に吸引コイルの通電を停止して、別途の保持コイルが通電状態を保持して、自己保持状態を形成する。もし、開閉器が遠隔ボタンで操作される場合であれば、それは接触器の場合よりも自己保護線(self-protection wire)が一つ少ない。
【００２８】
図１は、選択式の電力開閉器の好ましい回路である。この図面で、大きい点線枠の中は開閉器内の素子及び接続回路であり、Ａ、Ｂ、Ｃは電源入力端であり、ａ、ｂ、ｃは負荷接続端であり、Ｘ１、Ｘ１１、Ｘ２、Ｘ２２は補助接点出力端であり、Ｌ、Ｎは電源制御端であり、Ｗ１、Ｗ２は制御端であり、Ｋは開閉器の主接点と補助接点であり、Ｗ１は吸引コイルであり、Ｗ３は過電流制御手段であり、点線枠Ｚの中は総合保護器(comprehensive protector)であり、ある場合には総合保護器にＷ３を含めることもでき、点線枠Ｗ２の中はコイル保持手段であり、この手段は保持コイルＷ２と整流、定電圧、表示などの素子を含み、これらは素子板ＥＪの上に取り付けられており、点線枠ｈの中は選択スイッチであり、この回路の吸引コイルは直流で電力を供給することもできる。別の実施態様の開閉器が、それぞれ図２及び図３のような回路構成を備えてなる。
【００２９】
２．選択スイッチと電力開閉器の作動状態
電力開閉器は、選択式(selective switch)と非選択式(nonselective switch)に分けられる。選択式開閉器の作動状態は、選択スイッチによって決められる。
【００３０】
選択スイッチは、この発明の特徴の一つであり、選択作動状態と切断回路との二つの機能があり、回転と垂直との二つの動作方式がある。
【００３１】
図４（ａ）、（ｂ）は、選択スイッチの構造図であり、図１の点線枠ｈは、その回路である。この選択スイッチには、Ｋ２、Ｋ３、ＳＡの三つのスイッチがあり、また、ノブ２とノブ棒２６を含んでいる。ノブ棒２６には、碗状の複式環２７が設けられ、ノブ棒２６の上端は扁平であり、下端は丸いが、その構造は図７を参照することができる。Ｚ４とＺ５はばねを示し、２８は分枝管を示し、２９は可動摺動片を示し、その中間はノブ棒２６と係合するスロットであり、その後は輪歯車(rim)であり、続きの後は接点区域であり、上には可動接点ｄ１とｄ２がある。その両側のノブは、回転区間を制限するのに使用し、可動摺動片の構造は、図５で示すようである。３０は、静止摺動片を示し、その中には複式環２７を通過する穴があり、その後は輪歯車(rim)であり、続きの後は接点区域であり、上には静止接点ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４がある。その両側のノブは、固定の作用で使用し、静止摺動片の構造は、図６で示すようである。各接点の間には溝穴があって、沿面距離(creepage distance)を増大させる。可動摺動片、静止摺動片の輪歯車は、互いに係合することによって、シフト位置を確定する。３２は、弾性材料からなる押し抵抗部品であり、その構造は、図８で示したようである。
【００３２】
選択スイッチを組み立てる場合、静止摺動片２９、ばねＺ４、押し抵抗部品３２を全部ノブ棒２６に差し込んで、その前端はノブ棒２６の側で制限され、後端はパッド３３で衝止されており、パッド３３は、ノブ棒２６にリベット締めされている。ばねＺ４の後端は、直接に支持架８８によって制限されることもできる。静止摺動片２９は、ばねＺ４の後端に位置することもできるし、直接に支持架８８によって制限されることもできる。静止摺動片２９は、ばねＺ４の弾力方向に運動することができ、静止摺動片２９と押し抵抗部品３２は、ノブ棒２６に従って回転することができる。その後、ノブ棒２６を３０に通して、固着部品３１と分枝管２８によって、支持架８８に固定する。ばねＺ５にセットした後、また開閉器の台板６８に固定してもよく、図４（ａ）、（ｂ）のようになる。
【００３３】
選択スイッチは、三位置式と四位置式があるが、その作動経路は、図４（ｃ）で示すようであり、矢印で示す方向の範囲内で回転して、作動状態を選択し、各シフト位置での作動状態は、以下のようである。
Ｄ１  遠隔制御：選択スイッチがこの位置を指しているとき、Ｋ２、Ｋ３が接続し、ＳＡが切断する。このとき、開閉器は、遠隔場所でのボタン操作によって、操作、接続、または停止することを実現する。
Ｄ２  停止：選択スイッチがこの位置を指しているとき、Ｋ２、Ｋ３、ＳＡが全部切断する。このとき、開閉器制御電源が切断し、開閉器が切断する。
Ｄ３  直通：選択スイッチがこの位置を指しているとき、Ｋ２、ＳＡが接続し、開閉器は即時にスイッチが入る。
Ｄ４  直通ロック：四位置式の選択スイッチのみが直通ロック位置を有し、そして押し抵抗部品３２を有する。選択スイッチが「直通」位置から「直通ロック」位置に変更すると、Ｋ２、Ｋ３、ＳＡが全部切断し、押し抵抗部品３２がＥ１を衝止して、Ｅ１が可動ピン１９をロックし、したがって、開閉器が閉じ、押し抵抗保持状態を形成する。
【００３４】
図９は、三位置式の選択スイッチがそれぞれのシフト位置で接続又は切断する状態を示し、その中で、（ａ）は遠隔制御、（ｂ）は停止、（ｃ）は直通である。
【００３５】
非選択式の電力開閉器の場合は、この選択スイッチがなく、図２の回路を採用する。
【００３６】
３．電力開閉器のスイッチ部分の構造
（３.１）垂直ピン式の電力開閉器の構造
図１０は、垂直ピン式(vertical bolt type)の開閉器の平面図であり、スイッチと総合保護とのふたつの部分を含んでいる。スイッチ部分は、電流制限器をもっている。図１１は鈎掛け手段を用いて開閉器の閉鎖を維持する開閉器の断面図であり、図１２は頂圧手段を用いて開閉器の閉鎖を維持する開閉器の断面図である。両方とも図１の回路を採用する、以下、部分別に説明する。
【００３７】
ａ．接触子と閉成手段
この手段は、吸引コイルＷ１、静止鉄芯１５、静止接点１７、可動接点１４、アークガイド片８９、アーク消去器６を含み、接触子は反発力型である。可動鉄芯１６と可動ピン１９、連接板２０、絶縁連接架２１および可動接点１４は、互いに接続されている。コイルＷ１に通電すると、可動鉄芯１６が吸引され、可動鉄芯１６が可動接点１４、可動ピン１９、連接板２０、絶縁連接架(insulating connection frame)２１を伴って、Ｆ１方向に動き、可動鉄芯１６と可動接点１４は、それぞれ静止鉄芯１５、静止接点１７と閉成する。図面で、９３は、震動減少と残留磁気減少のためのゴムパッドである。
【００３８】
ｂ．保持手段
この手段は、この発明の特徴の一つである。これは、掛鈎部品又は衝止部品Ｅ１を採用し、可動ピン１９を鈎掛け又は衝止する方式によって、開閉器の閉成を保持する。これと可動ピン１９は結合して、どのような位置でも取り付けることができ、保持の方式の違いにより、電磁保持式と、弾力保持式と、押し抵抗保持式などの数種類の構造がある。Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、全て電磁石を示し、電磁石は、鉄芯と巻き線を含め、この明細書及び添付の全図面において、コイル又はＷ１、Ｗ２、Ｗ３として示す。
【００３９】
電磁保持式は、図１中の枠Ｗ２内のＷ２と関連素子を含んでおり、掛鈎又は衝止部品Ｅ１、可動ピン１９、磁気伝導板２３、支持架６９、引張りばねＺ１を含み、その構造は、図１４のようである。図１５は、掛鈎部品Ｅ１の素子自体及び磁気伝導板２３の頂端とＥ１が交わる箇所の構造を示す図である。図面において、掛鈎部品Ｅ１は、可動ピン１９を鈎掛けし又は衝止し、開閉器の閉成状態を保持する。
【００４０】
可動ピン１９は、この発明の特徴であり、保持手段の構成部品で、図１１、図１７で示すように、鉄芯と接点の垂直線の鉄芯側端部（上端）に取り付けることができ、又は、図４３のように接点側端部（下端）に取り付けることもでき、又は、図２０、２１のように鉄芯と接点の並列した鉄芯側端部に取り付けることもでき、又は、他の開閉器の接続を保持できる位置に取り付けることもできる。図１３は、可動ピン１９の構造図である。
【００４１】
ｃ．電流制限手段と開閉器の過電流引外し(tripping)
電流制限手段は、この発明の特徴の一つである。これは、主回路に直列に配置され、動作が直接で、簡単で、また固有時間(intrinsic time)が短いので、予想される短絡電流(expected short circuit current)を切断する能力が高い。
【００４２】
電流制限手段は、コイルＷ３、引張りばねＺ３、押し板８６、押し棒８７、支持架９０により構成され、その具体的な構造は、図１６のようである。図面で、９１は巻き線芯を示し、９２は巻き線の絶縁ハウジングを示しており、巻き線導線はその外側に巻く。
【００４３】
電流制限器であるコイルＷ３は、主回路に直列に設けられ、開閉器に過電流が発生したとき（過電流値は、定格電流の１２〜１６倍を選ぶ）、押し板が吸引され、これが押し棒８７をＦ２方向に運動させ、押し棒８７が掛鈎Ｅ１を動かし、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９が外れて、開閉器が引外し作動(trip)する。同時に、押し棒８７の選択スイッチの他の押し抵抗部品は、複式環２７から離脱して、ばねＺ５がノブ２と複式環２７に差し込まれた素子２６をＦ３方向に跳ね上げて、支持架８８がパッド３３を押圧するまで移動する。このとき、可動接点ｄ１、ｄ２が静止接点ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４から離脱し、開閉器の制御電源を切断するとともに、ノブ２は。顕著に高く突出し、図４（ｂ）で示すようにはっきり分かることができる。
【００４４】
もし、復旧が必要であれば、ノブ２を押すだけでよい。このとき、複式環２７は、押し棒８７より低く、押し棒８７は、引っ張りばねＺ２の引張り力によって元の位置に戻り、また、複式環２７を押圧して、選択スイッチが通常の作動を選択する。
【００４５】
ｄ．連接支持手段
これは、カバー１、端カバー８、ハウジング１０、底２２、台板６８、およびいろいろな連接固定部品などを含む。図１１、１２において、底２２の上面には、数個の互いに分離した室があり、それぞれの室は、二つの組のアーク消去器と一つのアークガイド板があり、また一組の可動接点及び静止接点を収容する。底２２とハウジング１０は、固着具を介して連結され、底の上には取付け穴と取付けカード溝が同時にあって、開閉器を固定して取り付ける。
【００４６】
台板６８の上には、選択スイッチ、電流制限手段と保持手段が取り付けられ、その中には穴があり、可動ピン１９が貫通している。組み立てるとき、まず可動鉄芯１６、連接板２０、絶縁連接架２１を取り付け、続いて引張りばねＺ２、コイルＷ１、静止鉄芯１５、最後にはそれぞれの素子が取り付けられた台板６８をセットし、固着具で固定する。図１０、１１、１２などを参照することができる。
【００４７】
（３.２）他の構造の開閉器
図１７は、他の構造の開閉器であり、そのスイッチ部分は電流制限手段を含み、その総合保護器と電流制限手段の位置は前記の態様に比べて異なるが、作動原理は基本的に同じである。図１８は、接点が上端にある電力開閉器である。図１９も、接点が上端にある電力開閉器であるが、その掛鈎機構が前のものと異なる。図１８、１９は、全て選択スイッチがなく、両方とも図２の回路を採用する。
【００４８】
（３.３）側鈎式の電力開閉器
前記の開閉器の吸引コイル、可動鉄芯、静止鉄芯、接触手段は、全て一つの線上に位置しており、いわゆる直線運動式であるが、次に説明する開閉器は、吸引、解放手段と接触手段が並列するようにセットされた、いわゆる回転運動式（シーソー式）であり、この構造はＣＪ１０−６０型の接触器に似ている。
【００４９】
図２０は、この発明の開閉器が総合保護器(comprehensive protector)を含んだうえで、ハウジングを外したときの平面図とＦ−Ｆ面断面図であり、図２２は、Ｅ−Ｅ面断面図である。図面において、連接軸８４と連接棒８５は、可動鉄芯と可動接点を接続して、それらを連動させており、この開閉器の選択スイッチと総合保護器の構造と作動原理は垂直ピン式と同じであるが、位置が異なり、このような位置の組合せは、場合によっていろいろな種類があるが、ここでは省略し、この開閉器の掛鈎式と垂直ピン式は相反しており、図２３のようである。図２０には、二つのＷ３があり、その中で、開閉器の上のＷ３は、極限短絡電流を制限するためのものであり、その構造はいろいろあるが、図２４、２５のようである。図面で、４０は調整ナット、４１は絶縁コート、４２は鉄柱、４３は鉄芯であり、また、Ｂ５はプランジャで、非鉄磁気材料から作成され、導線が絶縁コート４１の外面に巻いてある。開閉器に過電が流れたとき、４２が吸引されて動き、これがＦ６方向に運動し、プランジャＢ５もＦ６方向に運動する。
【００５０】
図２０において、回転軸６４には三つの列の歯があり、その中、歯６５が三つあり、それぞれが三層交流の各相の電源のＷ３のプランジャＢ５の点に対応し、歯８７が一つあって、掛鈎Ｅ１と対応し、歯６２は絶縁連接架２１に対応する。
【００５１】
開閉器に過電流が流れたとき、コイルＷ３がプランジャＢ５を吸引して動き、プランジャＢ５が回転軸６４を中心として回転し、回転軸６４が回転して歯８７が掛鈎Ｅ１を押し、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９とが外れて、開閉器が引外し作動する。同時に、歯８７が可動摺動片２９から離脱して、選択スイッチが上がって、開閉器の電源を切断し、同時に、歯６２が連接架２１を叩いて、開閉器の切断速度を高める。
【００５２】
ある側鈎式の開閉器は、単接点構造であり、図２１のように、その接点は直接に連接架２１に設けられ、ホース６６と結線１８とが連接していて、連接架２１と連接棒８５の末端はともに連接軸８４に設置され、連接軸８４を軸心として回転するが、この作動原理は前記のものと同じである。
【００５３】
（３.４）電力起動、弾力保持の開閉器
図２６は、電力で開又は閉、弾力で開又は閉の状態を保持する開閉器であり、その回路構成は図３のようである。
【００５４】
図面において、Ｚ１、Ｚ６、Ｚ８、Ｚ９はばねであり、ＳＴは手動停止ボタン、ＳＦは手動復帰ボタン、ＪＲは過負荷作動具、Ｅ３は温度補償板であり、他の要素はすでに上記で説明したのと同様である。閉状態のとき、可動ピン１９が掛鈎Ｅ１に当接し、コイルＷ１に通電したとき、開閉器が閉成して、可動ピン１９が掛鈎Ｅ１の鈎部に落ち、引張りばねが掛鈎Ｅ１を衝止して、掛鈎Ｅ１が可動ピン１９を掛けるようにし、開閉器の閉成を維持する。閉状態を要求するときは、手動停止ボタンＴＡを押し、コイルＷ２に通電して、電動的にスイッチ切ることができ、手動停止ボタンＳＴを押すと機械的にスイッチ切ることができる。
【００５５】
開閉器が過電流、過負荷、相不足（複数の相の中でいずれかに故障が起こって、正常な相の数が足りない状態）になったいずれかの場合で、連接軸Ｂ１がＦ４の方向に回転するようにして、Ｅ４が連接軸Ｂ１の阻止を離脱して、Ｆ５方向に沿って前進するようにし、パッド３３がＥ１を叩いて、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９が外れて、開閉器が引外し作動する。復帰するときは、手動復旧ボタンＳＦを押せばよい。
【００５６】
上述の全ての開閉器のスイッチ部分は、全部いろいろな組合せがあり、保持方式の相違により、電磁保持式、弾力保持式、押し抵抗保持式(pushing-shielding holding type)があり、選択スイッチがあるか否かにより、選択式と非選択式があり、電流制限器があるか否かにより、電流制限器あり式と電流制限器なし式の開閉器などがあるが、ここでは個別に枚挙しない。
【００５７】
４．総合保護器
総合保護器(comprehensive protector)は、多数の種類があるが、以下に典型的な構造について説明する。
【００５８】
（４.１）機械電力式Ｉ型
図２９は、この保護器からカバーを外した後の正面図とＡ−Ａ断面図であり、図１１と１２は、これがＡ−Ａ面で開閉器と結合した模式図であり、図１８、２０は、これがＢ−Ｂ面で開閉器と結合した模式図である。図２９の保護器は、過電流、過負荷、相不足（複数の相の中でいずれかに故障が起こって、正常な相の数が足りない状態）の保護機能がある。図面において、Ｗ３は過電流素子であり、図２４または図２５によって作ることができる。ＪＲは、熱保護素子であって、熱を受けるとＦ７方向に曲がる。４は、過負荷調整棒であり、Ｑ１を軸心として回転し、範囲Ｆで過負荷電流値を調整することができる。連接軸Ｂ１、過負荷調整棒４、コイルＷ５、押し板７４は、全て支持架７６によって固定され、最後にハウジング７０内に入れられる。
【００５９】
過電流素子Ｗ３は、連接板７２に差し込み、連接板７２は、ハウジング７０に固定されており、プランジャＢ５は連続軸Ｂ１に近づき、三相の負荷について言えば、連接軸Ｂ１の形状は図２８のようであり、これは二つの列の歯があり、横列の三つが過電流素子Ｗ３のプランジャに対応し、立ち列の四つのなか三つは熱保護素子ＪＲに対応し、残った一つは押し板７４に対応し、押し板７４は、Ｑ２を軸心として過負荷調整棒４に固定され、押し板７４が温度補償板Ｅ３を押し、温度補償板Ｅ３は、スイッチＫ１を押し動いて、スイッチＫ１が切断し、開閉器が引外し作動する。
【００６０】
図２９のスイッチＫ１とコイルＷ５は、小型リレーを採用することができ、その常閉接点はスイッチＫ１であり、コイルはＷ５であり、これとコイルＷ４、鉄芯９が相不足制御回路を形成し、図３３で示すようになる。コイルＷ４の各相は、単一鉄芯、単一コイルで出力する方式を採用し、三相のコイルは互いに直列接続された構造を採用し、その出力は整流、フィルター処理を経たあと、コイルＷ５に入力する。もし三相の電源がバランスして全部接続されたとき、コイルＷ４の出力はゼロになり、もし相不足が発生すると、出力が現れ、スイッチＫ１がコイルＷ５に吸引されて動く。コイルＷ５の作動値の選択は、定格電流に応じて設定し、三相電源が２０％のアンバランスがあることを許容し、コイルＷ５は長期間作動しなくてもよい。
【００６１】
（４.２）機械電力式ＩＩ型
図３０は、この保護器の正面図とＡ−Ａ方向断面図である。図１７は、これと開閉器の接続模式図であり、この保護器は、過負荷と相不足の場合の二つの保護機能があり、図面においてＲ２は作動状態ランプである。
【００６２】
図３０において、過電流棒Ｂ２とばねＺ６、引っ張りばねＺ１、抵抗部品Ｅ２、コイルＷ４、コイルＷ５は、相不足保護手段を形成した。開閉器が  相不足しているとき、コイルＷ５が抵抗部品Ｅ２を吸引して、抵抗部品Ｅ２と過電流棒Ｂ２が外れ、過電流棒Ｂ２がばねＺ６の弾力によって立ち上げられ、過電流棒Ｂ２がＫ１を起こし、スイッチＫ１の接点が切断するようになる。Ｋ１の構造は、図３１に示すようであり、これは弾性の銅片であり、上面に二つの半円型の接点がある。過電流棒Ｂ２が上昇した後、保護器の表面は顕著に高く突き出し、図３２のように、復旧するとき過電流棒Ｂ２を押すだけでよい。
【００６３】
図３０で、過電流棒Ｂ４と連接軸Ｂ３、補償片Ｅ３、熱素子ＪＲ、ばねＺ７は、過負荷作動手段を形成し、連接軸Ｂ３と補償片Ｅ３の構造は、図３４に示すようであり、これは一列で三つの歯があり、それぞれが各相の過負荷素子に対応し、補償片Ｅ３の前端は掛鈎状になされ、過電流棒Ｂ４を掛けることができ、後端が連接軸Ｂ３内に挟まれており、連接軸Ｂ３の両端は円柱であって固定と回転に使え、Ｚ９が連接軸Ｂ３を衝止して、それが過電流棒Ｂ４を堅くかけるようにし、各相の熱素子ＪＲは連接軸Ｂ３の歯に当接し、図３５で示したように、熱素子ＪＲが熱を受けて曲がると、連接軸Ｂ３を回転させ、補償片Ｅ３と過負荷棒Ｂ４とが離脱し、過負荷棒Ｂ４がはね、Ｋ１が切断し、過電流棒Ｂ４が顕著に高く突き出し、図３６で示すようになある。このとき、復旧しようとすれば、過電流棒Ｂ４を押すだけでよい。なお、補償片Ｅ３は、熱保護の温度補償に使用される。
【００６４】
過負荷電流値を調整するため、特に過電流棒の台７７が偏心円型に作られ、その低い点から高い点までの半径は、熱素子ＪＲが受ける電流の曲がり程度によって選択される。図３７は、過電流棒と台７７の構造図であり、図３８は、支持架７６の構造であり、過電流棒Ｂ２、連接軸Ｂ３、過電流棒Ｂ４は、全てこれで固定される。
【００６５】
（４.３）機械解放式
図２６は、機械解放式(mechanical releasing type)の電力開閉器であり、図面で左側は総合保護器であり、その構造と原理は上記で説明したものと同じであるから、ここでは省略する。
【００６６】
（４.４）電子解放式
図１８（ａ）は、電子解放式(electrical releasing type)の総合保護器の回路図であり、図面において、コイルＷ４は主回路の電流変化を検出するのに用いる相互誘導器(mutual inductor)であり、ＤＰは電源変圧器であり、ＡＤは電子制御器であり、これは集積回路または直接にＳＣＭを採用することもできる。電子式総合保護器の作動過程は、Ｗ４で検出した電流変化に基づいて、負荷が過電流、過負荷、および相不足を比較して、比較した結果によって、引外し作動するかどうかを決定する。
【００６７】
ＳＣＭを採用した制御器は、以下のように設計することができる。すなわち、制御される負荷の各相の電流、電圧の表示機能を備え、環境温度、湿度、時間、および合計起動回数の表示機能を持つことができ、したがって、それは毎回の過電流、過負荷、または相不足の、引外し作動する前の一段落の期間の制御される負荷の電流、電圧値、または相不足の相順序を記録することができ、また、声と光のアラームを用いることもできる。
【００６８】
電子式保護器は、前記の機械電子式保護器と一体に合わせて、総合式の保護器を組成することもできる。すなわち、一台の総合保護器に機械電子式の構造と機能を備えるとともに、電子式の構造と機能も備えることができる。図２９の７３は、電子制御器である。
【００６９】
５．電力開閉器の作動過程
開閉器の作動過程は、前記の図面で説明することができるが、ここでは図１１、１２、１７において選択スイッチを採用する開閉器を例として挙げる。
【００７０】
選択スイッチが遠隔制御位置Ｄ１に設定されているとき、スイッチＫ２及びＫ３が接続され、このときは、開閉器が遠隔ボタン操作が可能である。たとえば、ＱＡを接続し、コイルＷ１に電流が流れ、開閉器が吸引されると、そのとき、可動接点１４、可動鉄芯１６、可動ピン１９、連接板２０、絶縁連接架２１は、Ｆ１の方向に沿って運動し、開閉器が閉じ、可動接点１４、静止接点１７が接続され、コイルＷ２に即時に電流が流れて、掛鈎Ｅ１が吸引され、閉じて、掛鈎Ｅ１が可動ピン１９をロックする。このとき、コイルＷ１に電流が流れなくなっても、コイルＷ２に電流が流れて、掛鈎Ｅ１が可動ピン１９をロックしたまま、開閉器の閉成を保持する。もし、開閉器を切断しようとするなら、スイッチＴＡを切断して、コイルＷ２に電流が流れないようにし、掛鈎Ｅ１の吸引力が消失して、掛鈎Ｅ１が引張りばねＺ１の引張り力及びばね２２が可動ピン１９に加える押圧力を受けて、掛鈎Ｅ１の斜面Ｘに分力を発生して、可動ピン１９を離脱させ、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９とが外れると、ばねＺ２の弾力が、可動接点１４、可動鉄芯１６、可動ピン１９、連接板２０、絶縁連接架２１をＦ１の反対方向に沿って運動させ、開閉器は切断される。
【００７１】
Ｄ１  遠隔制御：  選択スイッチがＤ１の位置を指しているとき、Ｋ２、Ｋ３が接続し、ＳＡが切断する。このとき、開閉器は、ただ遠隔場所でボタンによって操作、接続、又は停止することを実現する。
【００７２】
Ｄ２  停止：  選択スイッチがＤ２の位置を指しているとき、開閉器は、そのもとの作動状態に拘わらず、開閉器がずっと切断するので、遠隔制御が無効になる。
【００７３】
Ｄ３  直通：  選択スイッチがＤ３の位置を指しているとき、開閉器は、即時にスイッチを入れる。
【００７４】
Ｄ４  直通ロック：  選択スイッチがＤ３からＤ４の位置に変更したとき、まず、押し抵抗部品３２がＥ１を衝止(ramming)して、Ｋ２、Ｋ３、ＳＡが全て切断し、開閉器が押し抵抗部品３２を介して掛鈎Ｅ１を押圧して閉成され、押し抵抗保持式を形成する。
【００７５】
選択スイッチがＤ１またはＤ３位置で閉成する場合、もし、過負荷または相不足が発生すると、総合保護器のＫ１接点が切断され、コイルＷ２の電流が切れ、開閉器も切断する。総合保護器を復旧させるだけで、開閉器を通常に作動させることができる。開閉器が過電流になった場合は、前述したので、ここでは省略する。
【００７６】
Ｄ４の状態で開閉器が過電流となった場合は、押し抵抗部品３２が弾性材料であるから、押し棒８７が押し抵抗部品３２を圧縮して、掛鈎Ｅ１を押圧し離れることができ、したがって、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９が外れて、開閉器が引外し作動(trip)する。
【００７７】
非選択式の開閉器は、支持架６９に過電流表示、切断、復旧手段を設けて、図２のスイッチＫ２を開閉制御することができる。この手段の閉成状態の構造は、図４６のようである。図面において、棒２６は中間に碗状の複式環がある円柱であり、スイッチＫ２は標準的な常開ボタンであり、Ｚ５はばね、６９は支持架である。正常作動の間は、押し棒８７が複式環２７を押して、スイッチＫ２が通電する。開閉器に過電流が流れたとき、押し棒８７と棒２６とが離脱して、棒２６があがり、スイッチＫ２が切断し、図４７で示すようになる。棒２６を復旧させるだけで、開閉器は正常に作動することができる。
【００７８】
６．開閉器の性能を高める措置
（６.１）アーク移動接点を採用して、接点寿命を高める
図３９は、この接点の構造図であり、図面において、Ｔ１は可動接点であり、Ｔ２は静止接点であり、Ｔ３は可動接片であり、Ｔ４は静止接片である。よく知られているように、二つの帯電体が接近しているとき、電荷は距離の近い尖端から放出される。アーク移動接点は、正にその原理を応用して、元のアークが最初は接点箇所で放出されるが、その後は他の箇所から放出されるように変化させて、アーク消去器（消弧室）に入れるのである。
【００７９】
（６.２）接点の形状を変えて、接点の接触面積を増やす
この設計は、接点の形状をＶ字状に作り、図４０に示すように、この接点は、従来の半円型又は平面式の接点と比べると、接触面積が増加され、接点抵抗が減少する。
【００８０】
（６.３）開閉器の中にヒューズを設け、最大短絡電流を制限する
図４１に示すように、図面の中で各相の主回路に一つのヒューズ９４を増加して、最大短絡電流を制限する。
【００８１】
（６.４）コイルの引外し回路を増加するか、又はダブルコイル構造を採用する。
【００８２】
（６.５）鉄芯と可動ピンを分離して、切断速度を高める
開閉器の切断速度を高めるため、この開閉器は、鉄芯と可動ピンとを分離することにより、可動ピンが切断するときの質量を減少させ、切断速度を高めることができる。図４２は、この構造の模式図である。図面において、可動ピン１９、連接板２０、連接架２１、可動接点１４が、全て連続されている。連続板には二つの曲げ鈎９６があり、二つの連続板の間にはスペースがあり、可動鉄芯１６がこのスペースに配置される。、コイルＷ１に通電されると、可動鉄芯１６が吸引され、曲げ鈎９６が可動鉄芯１６に掛かっているため、これが可動ピン１９、可動接点１４などを伴って閉成する。コイルＷ２に電流が流れると、Ｅ１が可動ピン１９を掛け、開閉器が閉成し、コイルＷ２の電流が切れると、可動鉄芯はＺｏに押圧されて、初めの点に戻り、１６と可動接点１４、可動ピン１９などが分離する。もし、このとき開閉器が解放されると、可動接点は、比較的軽い質量であって、比較的高い速度で切断するので、開閉器の短絡切断能力が高まる。
【００８３】
図４２は、二つの戻りばねを採用した鉄芯と可動ピンの構造であり、図４３は、一つの戻りばねを採用した鉄芯と可動ピンの構造である。
【００８４】
（６.６）過電流衝撃手段を採用して切断速度を高める
この設計は、開閉器の過電流が発生するエネルギーを利用して可動ピンを叩くことにより、切断速度を高める。図２０は、その一例であり、その作動原理は、前述部分で説明したのと同じである。前述の開閉器は、全て衝撃式の開閉器に変更することができる。図４４に示すように、コイル４３は、臥設（横置き）式であり、回転軸６４と押し棒８７、衝撃棒６５、吸引鉄片８６は連続して連結されている。コイルＷ３に過電流が流れると、吸引鉄片８６が吸引されて動かされ、押し棒８７はＦ２方向に沿って掛鈎Ｅ１を押して、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９が離脱し、同時に、衝撃棒６５が可動ピン１９を衝撃して、可動ピン１９を比較的高い速度で切断することによって、開閉器の過電流切断能力を高める。
【００８５】
（６.７）積み木式の構造を採用する
開閉器は、積み木式(building block system)の構造を採用することができ、場合によっては、例えば、漏電保護モジュールのような種々の補助機能を取り付けることができる。
【００８６】
（６.８）他の種類の開閉器
この開閉器は、防爆式、変向式にすることもできる。防爆式は、開閉器の接点手段又は開閉器の全体をシールするか、あるいは、開閉器の接点を真空室内または消弧室内に配置することで実現する。
【００８７】
この発明者は、吸引コイルが比較的大きく、例えば、この発明の保持手段を採用して、エネルギ節約効果が非常によい真空直流遮断器（接触器）を見たことがある。
【００８８】
７．電力開閉器の実施例
電力開閉器の構造と機能を簡単に説明するため、以下にこの発明者が作成した見本を実施例として説明する。
【００８９】
（７.１）実施例の開閉器の構造
図４８、４９、５０、５１、５２は、この実施例の開閉器の構造に関する図である。図面において、Ｊはノーマル補助接点組であり、この構造はＣＪＸＩ型の接触器に似ている。軸９４は、可動補助接点を持ち、上から下まで貫通し、接点組内で上下運動をする。Ｚ８はばねである。開閉器が開の位置にあるとき、ばねＺ８は接点Ｊ１を接続させ、接点Ｊ３を切断する。開閉器が閉じているとき、絶縁支持架２１が軸９４を上に押し上げて、接点Ｊ１を切断し、接点Ｊ３を接続する。開閉器には二組の接点組があるが、一組は自己回路用であり、他の一組は出力用である。接点組は、ハウジング１０の両側中間の溝に嵌め込まれ、カバー１で挟まれている。
【００９０】
図５０、５２に示すように、開閉器は、底２２、ハウジング１０、カバー１によって、固定され及び囲まれている。ハウジング１０の下部には、三つの室があり、その中には可動接点、静止接点、アーク消去器、アークストライク板があり、ハウジングには、四つの支柱があり、柱内は一つの平面に配置されており、中に可動鉄心、静止鉄芯、可動ピン、コイルＷ１と底２２が配置されており、平面の中間には、スロットがあって、上部と下部を連通し、スロットの両辺には摺動路があって、絶縁支持架２１がこの摺動路で摺動する。これは、図４９の断面図で示すようである。絶縁支持架は、可動鉄芯と三つの組の可動接点とを連続し、その構造は図５９で示すようであり、それと可動鉄芯、可動接点が連続した形式は、ＣＪＸ２型接触器のようである。
【００９１】
台板６８は、固着具３１によってハウジング１０の三本の支柱に固定され、台板６８は、直角状になされ、その上面は、固着具により選択スイッチと保持手段を固定し、Ｅ１としては掛鈎を採用し、可動ピン１９は台板６８の中間の角穴を通過し、その側面は固定具によって過電流手段を固定する。
【００９２】
微小型のボタンＫ４、Ｋ５が、支持架８８の二個の穴に固定され、ボタンの上端が、カバーの穴を通過して、カバー１の外部に露出していて、操作される。
【００９３】
簡易型の電力開閉器は、選択スイッチが不要であり、保持手段と過電流手段だけを残し、それは、図５０、５２の中のノブ２、スイッチＫ４、スイッチＫ５、複式環２６、可動摺動片２９、静止摺動片３０を全て省略して、支持架８８のみ残して、吸引鉄片８６と押し棒８７の固定に使う。
【００９４】
ある電力開閉器は、さらに簡単であり、保持手段のみを残したものである。選択スイッチと電流制限手段を全て省略し、台板６８の側辺も省略する。また、ある電力開閉器は、保持手段と選択スイッチのみを残している。
【００９５】
簡易型の開閉器の回路は、簡単であり、これは、図５１の中のスイッチＫ２、Ｋ３、Ｋ４を省略して短絡し、Ｋ５を省略して開回路する。
【００９６】
（７.２）開閉器の回路と制御
この実施例の開閉器は、図５１の回路を採用しているが、これは、図１の場合と比べると、一つの常開の補助接点のみを使い、その選択スイッチは２位置の２スイッチを選択した。そのノブ２が主回路に平行に向いている場合、開閉器は、制御位置に止まり、図５３に示すように、それは、図５５の連続位置「ａ」に対応する。このとき、開閉器のスイッチＫ２、Ｋ３が接続され、遠隔制御は、ボタンＱＡ、ＴＡにより制御され、手元制御は、微小型のボタンＫ４、Ｋ５により制御される。ノブ２が開閉器の主回路に直交して向いている場合、開閉器は、停止位置に止まり、図５４に示すように、それは、図５５の連続位置「ｂ」に対応する。このとき、開閉器のスイッチＫ２、Ｋ３が切断され、開閉器のスイッチＫ４、Ｋ５もノブ２により覆われ、開閉器は、スイッチ投入することができない。
【００９７】
（７.３）開閉器の過電流制御
この実施例の開閉器の過電流制御手段は、図５６で示すようであり、図面において、８６は押し板であり、その構造は図５７のようである。ＯＺは押し板８６の回転支点であり、ＯＺは台板６８両側に開いた溝穴であり、押し板８６の二つの側は、この二つの溝内に配置することができ、押し板８６の底辺は広い幅の辺であり、Ｗ３のプランジャＢ５に対応し、頂部の辺りは円柱であり、支持架８８の二つの辺の溝内に嵌まっていて、ノブ棒２６をブロックする。８７は押し棒であり、構造は図５８のようであり、その二つの前鈎は押し板８６の頂部付近の円柱に掛かり、後軸は支持架６９の二つの辺の溝内にあり、引張りばねＺ３が押し棒８７と２３の間を引っ張る。
【００９８】
開閉器が閉成していとき、過電流がプランジャＢ５をＦ６の方向に運動させると、プランジャＢ５が押し板８６を押し、押し板８６が０Ｚを支持点として回転し、押し棒８７が掛鈎Ｅ１を押し、掛鈎Ｅ１と可動ピン１９とを外して、開閉器が引外し作動し、同時に、押し板８６が複式環２６の位置を離脱して、複式環２６がＦ３方向に沿って運動するようにし、選択スイッチの可動摺動片、静止摺動片を分離させる。過電流が解除された後は、複式環２６を押して、このシフト位置が押し板８６より低くなるようにし、引張りばねＺ３が押し板８６と押し棒８７を引っ張って、システムを復旧させる。
【００９９】
（７.４）実施例の開閉器の組立て
前記の図面を参照して、この実施例の開閉器の組立てプロセスを説明すると、以下のようである。まず、可動転進１６と連接板２０、絶縁支持架２１を組み立てて、ハウジング１０のスロットに差し込んだ後、引張りばねＺ２、コイルＷ１、固定鉄芯１５を取り付け、また、可動ピン１９を連接板２０に固定する。保持手段、選択スイッチ、過電流手段を取り付けた台板６８を固定鉄芯１５に押し付け、押し板５８と固定鉄芯１５の間にゴム９３があり、固着具で押し板６８をハウジング１０の四つの支柱に固定し、固定接点１７をハウジング１０に固定し、固着具でコイルＷ３の一端の導線を１７の端に固定し、他の一端の導線を接続端子１８の端に固定し、可動接点１４を絶縁支持架２１の上端に差し込み、アーク消去器６、アークストライク板８９をハウジングの室内に配置し、固着具で底２２をハウジング１０に固定し、補助接点組をハウジングの両側の溝に配置し、ＫＪを押し板６８に固定し、図５１に示すように線を接続し、ハウジング１０を固着具により磁気伝導板２３に固定する。このようにして、全体の開閉器の組立てを完成する。
【０１００】
以上でこの発明の好ましい実施例を参照して、この発明の実施例について図解及び記述、この発明の原理を説明したが、この発明は、以上の実施例に限られない。この発明の原理と実質を超えない範囲で、当業者は実施例に対していろいろな変更を行うことができる。したがって、このような変更された実施形態、変形された実施形態、及びその同等物も、この発明の請求項の範囲に入ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】選択式の電力開閉器の回路図である。
【図２】非選択式の電力開閉器の回路図である。
【図３】電力起動、弾力保持式の電力開閉器の回路図である。
【図４ａ】選択スイッチが閉成した後の状態の模式図である。
【図４ｂ】選択スイッチが切断した後の状態の模式図である。
【図４ｃ】選択スイッチの動作経路である。
【図５】図４ａ及び図４ｂに示す可動摺動片の構造模式図である。
【図６】図４ａ及び図４ｂに示す静止摺動片の構造模式図である。
【図７】図４ａ及び図４ｂに示すノブ棒の構造模式図である。
【図８】図４ａ及び図４ｂに示す抵抗部品の構造模式図である。
【図９ａ】選択スイッチの作動位置の模式図であり、遠隔制御状態を示す。
【図９ｂ】選択スイッチの作動位置の模式図であり、停止状態を示す。
【図９ｃ】選択スイッチの作動位置の模式図であり、直通状態を示す。
【図１０】垂直ピン式の開閉器の平面図である。
【図１１】掛鈎式開閉器の断面図である。
【図１２】衝止式開閉器の断面図である。
【図１３】図１１及び図１２に示す可動ピンの構造模式図である。
【図１４】図１１に示す保持構造の構造模式図である。
【図１５】図１１に示す掛鈎構造の構造模式図であり
【図１６】図１１及び図１２に示す電流制限構造の模式図である。
【図１７】この発明で前記電力開閉器を実施する断面図である。
【図１８】接点が上端にある開閉器の構造模式図である。
【図１８ａ】電子引外し器(electronic tripper)の回路図である。
【図１９】接点が上端にある非選択式の開閉器の構造模式図である。
【図２０】側鈎式(side hook type)の電力開閉器の平面図と断面図である。
【図２１】単接点の側鈎式の電力開閉器の構造模式図である。
【図２２】図２０に示す側鈎式電力開閉器の断面図である。
【図２３】図２０及び図２２に示す側鈎式電力開閉器の保持手段の構造模式図である。
【図２４】図２０に示す電流制限器の構造模式図である。
【図２５】図２０に示す他の電流制限器の構造模式図である。
【図２６】電力で起動し、弾力で保持する機械式開閉器の構造模式図である。
【図２７】弾力保持式開閉器の掛鈎部品と可動ピンとの係合模式図である。
【図２８】図２６に示す開閉器の連接軸の形状模式図である。
【図２９】機械電力式の保護器の構造模式図である。
【図３０】別の種類の機械電力式の保護器の構造模式図である。
【図３１】図３０に示す機械電力式保護器の接点構造の模式図である。
【図３２】図３０に示す保護器が過電流作動した後の状態図である。
【図３３】図２９に示す保護器の相不足制御の回路図である。
【図３４】図３０に示す保護器の連接軸と補償片の構造模式図である。
【図３５】図３０に示す保護器の素子の係合模式図である。
【図３６】図３０に示す保護器が離脱作動した後の状態の模式図である。
【図３７】図３０に示す保護器の過負荷棒の構造模式図である。
【図３８】図３０に示す保護器の支持架の構造模式図である。
【図３９】アーク移動接点の構造模式図である。
【図４０】Ｖ型接点の構造模式図である。
【図４１】ヒューズが設けられている開閉器である。
【図４２】可動鉄芯と可動ピンが分離している開閉器の構造模式図である。
【図４３】他の型の、可動鉄芯と可動ピンが分離している開閉器の構造模式図である。
【図４４】衝撃式(impact type)の開閉器の構造模式図である。
【図４５】ＴＥ会社が製造した開閉器の構造原理図である。
【図４６】非選択式の開閉器の過電流表示、切断、復旧手段の復旧時の状態の模式図である。
【図４７】非選択式の開閉器の過電流表示、切断、復旧手段の切断時の状態の模式図である。
【図４８】この発明の実施例による開閉器の正面図である。補助接点位置が示されている。
【図４９】図４８に示す開閉器の平面図である。補助接点位置と摺動路が示されている。
【図５０】図４８に示す開閉器の断面図である。
【図５１】図４８に示す開閉器の回路図である。
【図５２】この発明の実施例による前記選択スイッチの側面図である。
【図５３】図５２に示す選択スイッチがオンのときのノブ位置の模式図である。
【図５４】図５２に示す選択スイッチがオフのときのノブ位置の模式図である。
【図５５】図５２に示す選択スイッチの回路の切換状態を示す図である。
【図５６】ある型の電流制限手段の構造模式図である。
【図５７】図４８、図４９、図５０、図５２に示す開閉器の吸引鉄片の構造を示す模式図である。
【図５８】図４８、図４９、図５０、図５２に示す開閉器の押し棒の構造を示す模式図である。
【図５９】絶縁支持架の構造を示す模式図である。
【図１】
2007504631.tif 000003
【図２】
2007504631.tif 000004
【図３】
2007504631.tif 000005
【図４】
2007504631.tif 000006
【図４（ｃ）】
2007504631.tif 000007
【図５】
2007504631.tif 000008
【図６】
2007504631.tif 000009
【図７】
2007504631.tif 000010
【図８】
2007504631.tif 000011
【図９】
2007504631.tif 000012
【図１０】
2007504631.tif 000013
【図１１】
2007504631.tif 000014
【図１２】
2007504631.tif 000015
【図１３】
2007504631.tif 000016
【図１４】
2007504631.tif 000017
【図１５】
2007504631.tif 000018
【図１６】
2007504631.tif 000019
【図１７】
2007504631.tif 000020
【図１８】
2007504631.tif 000021
【図１８（ａ）】
2007504631.tif 000022
【図１９】
2007504631.tif 000023
【図２０】
2007504631.tif 000024
【図２１】
2007504631.tif 000025
【図２２】
2007504631.tif 000026
【図２３】
2007504631.tif 000027
【図２４】
2007504631.tif 000028
【図２５】
2007504631.tif 000029
【図２６】
2007504631.tif 000030
【図２７】
2007504631.tif 000031
【図２８】
2007504631.tif 000032
【図２９】
2007504631.tif 000033
【図３０】
2007504631.tif 000034
【図３１】
2007504631.tif 000035
【図３２】
2007504631.tif 000036
【図３３】
2007504631.tif 000037
【図３４】
2007504631.tif 000038
【図３５】
2007504631.tif 000039
【図３６】
2007504631.tif 000040
【図３７】
2007504631.tif 000041
【図３８】
2007504631.tif 000042
【図３９】
2007504631.tif 000043
【図４０】
2007504631.tif 000044
【図４１】
2007504631.tif 000045
【図４２】
2007504631.tif 000046
【図４３】
2007504631.tif 000047
【図４４】
2007504631.tif 000048
【図４５】
2007504631.tif 000049
【図４６】
2007504631.tif 000050
【図４７】
2007504631.tif 000051
【図４８】
2007504631.tif 000052
【図４９】
2007504631.tif 000053
【図５０】
2007504631.tif 000054
【図５１】
2007504631.tif 000055
【図５２】
2007504631.tif 000056
【図５３】
2007504631.tif 000057
【図５４】
2007504631.tif 000058
【図５５】
2007504631.tif 000059
【図５６】
2007504631.tif 000060
【図５７】
2007504631.tif 000061
【図５８】
2007504631.tif 000062
【図５９】
2007504631.tif 000063
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月28日(2006.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を接続及び切断するのに使用する電力開閉器であって、
少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、
前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御を行って回路接続を形成する電磁駆動手段と、
前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、
前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、
基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、
前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えてなり、
前記保持手段は、電磁式であって、一組の電磁吸引手段を有しており、前記電磁吸引手段は、掛鈎機構又は衝止機構に形成された可動鉄芯を有しており、前記電磁吸引手段に電圧が掛かると、前記可動鉄芯が吸引されて、前記掛鈎機構又は衝止機構は可動ピンを鈎掛け又は衝止する方式で開閉器の閉成を保持することを特徴とする電力開閉器。
【請求項２】
請求項１に記載の電力開閉器において、
前記保持手段は、コイル、磁気伝導板、支持架、および引張りばねをさらに含んでおり、
前記掛鈎機構又は衝止機構と前記磁気伝導板の頂端は互いに交わり、前記可動ピンと接触する箇所には当該可動ピンに係合離脱できるように斜面が設けられている
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項３】
電気回路を接続及び切断するのに使用する電力開閉器であって、
少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、
前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御を行って回路接続を形成する電磁駆動手段と、
前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、
前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、
基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、
前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えてなり、
前記保持手段は、弾力式であり、前記保持手段の掛鈎機構又は衝止機構は、弾力式に前記可動ピンを鈎掛け又は衝止する方式で開閉器の閉成を保持しており、前記保持手段は、ばねと停止ボタンと復旧ボタンとをさらに含んでおり、かつ、前記掛鈎機構又は衝止機構と前記可動ピンとは接触していることを特徴とする電力開閉器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置され、過電流を検出し制限する過電流制限手段を備えてなり、
前記過電流制限手段は、各相の回路に対応する一組の電磁石と、それらに関連する一組のリンク棒手段とを含んでおり、
前記リンク棒手段は、過電流のとき前記保持手段を急速に押す可動鉄芯の棒を有するとともに、ばねと押し板と押し棒と支持架とをさらに有する
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えてなり、
前記選択スイッチ手段は、一組の可動摺動片及び静止摺動片を含んでおり、前記可動摺動片はノブ棒に従って運動し、前記選択スイッチ手段は、回転運動と垂直運動を行うことができ、それにより開閉器の作動状態を制御する
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、総合保護器を備えてなり、
前記総合保護器には、各相の回路に対応した熱素子作動装置が設けられ、過電流があったとき熱素子が作動して開閉器を切断し、また、前記総合保護器には、さらに、主回路に対応する相不足検出手段が設けられ、相不足が検出されたとき開閉器を切断する
ことを特徴とする電力開閉器。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えてなり、
前記選択スイッチは、ノブ、ノブ棒、可動摺動片および静止摺動片を有して構成された、電気回路を接続または切断できる手段を含んでなる
ことを特徴とする電力開閉器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明の上記および他の面を実現するための、この発明の電力開閉器は、電気回路を開閉（切断したり接続したり）するのに使用する電力開閉器であって、少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御して回路接続を形成する電磁駆動手段と、前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えており、その中で、前記保持手段は、電磁式であって、一組の電磁吸引手段を有しており、前記電磁吸引手段は、掛鈎機構(pothook mechanism)又は衝止機構(baffle mechanism)に形成された可動鉄芯を有しており、前記電磁吸引手段に電圧が掛かると、前記可動鉄芯が吸引されて、前記掛鈎機構又は衝止機構は可動ピンを鈎掛け(hitching)又は衝止(ramming)する方式で開閉器の閉成を保持するように構成されていることを特徴とする電力開閉器である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、この発明によると、上記の電力開閉器において、前記保持手段は、コイル、磁気伝導板、支持架、及び引張りばねをさらに含んでおり、前記掛鈎機構又は衝止機構と前記磁気伝導板の頂端は互いに交わり、その前記可動ピンと接触する箇所には可動ピンに係合離脱できるように斜面が設けられていることを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、この発明によると、電気回路を接続及び切断するのに使用する電力開閉器であって、少なくとも一組の可動接触子及び静止接触子を有する回路開閉手段と、前記静止接触子に対して前記可動接触子が動作するように制御を行って回路接続を形成する電磁駆動手段と、前記可動接触子及び前記静止接触子を収容するハウジングと、前記可動接触子及び前記静止接触子と対応するように前記ハウジング内に設けられているアーク消去手段と、基台に連結され前記電磁駆動手段を収容するケースと、前記ケースと連係した底板とを備えてなる電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置され、前記接触子が接続されたとき前記接触子の回路接続を保持する保持手段を備えてなり、前記保持手段は、弾力式であり、前記保持手段の掛鈎機構又は衝止機構は、弾力式に前記可動ピンを鈎掛け又は衝止する方式で開閉器の閉成を保持しており、前記保持手段は、ばねと停止ボタンと復旧ボタンとをさらに含んでおり、かつ、前記掛鈎機構又は衝止機構が前記可動ピンと接触していることを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、この発明によると、上記の電力開閉器であって、さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えており、その中で、前記選択スイッチ手段は、一組の可動摺動片及び静止摺動片を含んでおり、前記可動摺動片はノブ棒に従って運動し、前記選択スイッチ手段は、回転運動と垂直運動を行うことができ、それにより開閉器の作動状態を制御することを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、この発明によると、上記の電力開閉器であって、さらに、総合保護器を備えてなり、前記総合保護器には、各相の回路に対応した熱素子作動装置(thermal element action means)が設置され、過電流があったとき熱素子が作動して開閉器を切断し、また、前記総合保護器には、さらに、主回路に対応する相不足検出手段が設けられ、相不足が検出されたとき開閉器を切断することを特徴とする電力開閉器を提供することもできる。また、この発明による電力開閉器は、さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えて構成することもでき、その場合、選択スイッチは、ノブ、ノブ棒、可動摺動片および静止摺動片を有する電気回路の接続・切断手段を含んで構成することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月23日(2006.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の電力開閉器であって、
さらに、前記底板の上に設置された選択スイッチ手段を備えてなり、
前記選択スイッチは、二つの微小型のボタンと、ノブ、ノブ棒、可動摺動片および静止摺動片を有して構成された、電気回路を接続または切断できる手段とを含んでなる
ことを特徴とする電力開閉器。
【国際調査報告】
2007504631.tif 000064
2007504631.tif 000065
2007504631.tif 000066
2007504631.tif 000067
2007504631.tif 000068
2007504631.tif 000069