JPH01163938A - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
- Publication number
- JPH01163938A JPH01163938A JP32145787A JP32145787A JPH01163938A JP H01163938 A JPH01163938 A JP H01163938A JP 32145787 A JP32145787 A JP 32145787A JP 32145787 A JP32145787 A JP 32145787A JP H01163938 A JPH01163938 A JP H01163938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- electrode
- carrying
- carrying shaft
- electrodes
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6644—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は真空開閉器に°用いられる真空バルブに係り、
特に電極間に発生する真空アークに平行な軸方向磁界を
発生させるコイル電極を電極内部に設置した電極を有す
る真空バルブの電極と外部回路を接続している通電軸と
の接続部を改良し、渦電流の発生による軸方向磁界の減
少を抑え、遮断性能を向上し得るようにした真空バルブ
に関する。
特に電極間に発生する真空アークに平行な軸方向磁界を
発生させるコイル電極を電極内部に設置した電極を有す
る真空バルブの電極と外部回路を接続している通電軸と
の接続部を改良し、渦電流の発生による軸方向磁界の減
少を抑え、遮断性能を向上し得るようにした真空バルブ
に関する。
（従来の技術）
従来、真空バルブにおける電極の接点を有効に利用する
手段として、電極裏面にコイル電極を配置し、自己電流
によって強力かつ有効なアーク軸に平行な軸方向磁界を
発生させ、真空アークを対向する電極間に安定に点弧さ
せることによりアークの集中を防ぎ、遮断性能を向上さ
せる方式がある。ここで定格電流が１２０ＯＡを超える
ような大電流を通電する場合には通電時の温度上昇を抑
制するために１通電軸を通電電流に対応して太くする必
要がある。上記電極により発生する磁束がこの通電軸を
横切ると、この磁束を打消す向きに渦電流が通電軸に生
じ、この渦電流によって発生する続する側の外周部に軸
に平行に複数の溝を設けることにより軸方向磁界を低減
させるような渦電流の発生を抑える手段が提案されてい
る。この例を第４図に示す。
手段として、電極裏面にコイル電極を配置し、自己電流
によって強力かつ有効なアーク軸に平行な軸方向磁界を
発生させ、真空アークを対向する電極間に安定に点弧さ
せることによりアークの集中を防ぎ、遮断性能を向上さ
せる方式がある。ここで定格電流が１２０ＯＡを超える
ような大電流を通電する場合には通電時の温度上昇を抑
制するために１通電軸を通電電流に対応して太くする必
要がある。上記電極により発生する磁束がこの通電軸を
横切ると、この磁束を打消す向きに渦電流が通電軸に生
じ、この渦電流によって発生する続する側の外周部に軸
に平行に複数の溝を設けることにより軸方向磁界を低減
させるような渦電流の発生を抑える手段が提案されてい
る。この例を第４図に示す。
同図において電極１は主電極２とその背面に設けられた
コイル電極３と、主電極２とコイル電極３の間に設けら
れた補強部材４から構成されている。電極１は通電軸５
の端部に装着されている。
コイル電極３と、主電極２とコイル電極３の間に設けら
れた補強部材４から構成されている。電極１は通電軸５
の端部に装着されている。
通電軸５は電極１を装着する先端部に軸に平行に複数の
スリット６が通電軸１の外周部に均等に外周部から中心
軸に向って設けられている。
スリット６が通電軸１の外周部に均等に外周部から中心
軸に向って設けられている。
しかして電極１は上記したように軸方向磁界を発生させ
る電極であり、コイル電極３は通電軸５と同心で円周方
向の電流経路を形成する複数の円弧部３ａが設けられて
おり、各円弧部３ａを流れる円周方向の磁界により電極
１と対向する図示しない同じ構造の電極との間に軸方向
の磁束密度Ｂの磁界が発生し、電極間に生じる真空アー
クを安定させて大電流の遮断を可能にしている。ここで
通電電流が大きい場合には通電軸５の径を大きくし、大
電流通電時の温度上昇を抑制している。この場合通電軸
５の先端部を鎖交する磁束が増えるが、通電軸５内には
この磁束を打消す向きに渦電流が流れようとする。第５
図は通電軸５を電極１側から見た図である。渦電流はス
リット６がない場合には図中破線で示した矢印の向きに
ループ電流工として流れる。このループ電流工により磁
束密度Ｂと逆向きの磁界が電極間に生じ、電極間の磁界
が減少し、電極間に点弧した真空アークの安定化が損な
われ、電流遮断能力が低下する。上記欠点を防止するた
めループ電流工を遮断するように通電軸５の電極１を装
着する側の先端部に軸に平行に複数のスリット６が設け
られている。このスリット６により通電軸に生じる渦電
流は径の小さなループ電流ｉが各スリットに挟まれた部
分に生じるがこのループ電流ｉによる磁界Ｂと逆向きの
磁界はループ電流工による逆向きの磁界に比べて小さく
、電流遮断性能の低下を少なくできる。
る電極であり、コイル電極３は通電軸５と同心で円周方
向の電流経路を形成する複数の円弧部３ａが設けられて
おり、各円弧部３ａを流れる円周方向の磁界により電極
１と対向する図示しない同じ構造の電極との間に軸方向
の磁束密度Ｂの磁界が発生し、電極間に生じる真空アー
クを安定させて大電流の遮断を可能にしている。ここで
通電電流が大きい場合には通電軸５の径を大きくし、大
電流通電時の温度上昇を抑制している。この場合通電軸
５の先端部を鎖交する磁束が増えるが、通電軸５内には
この磁束を打消す向きに渦電流が流れようとする。第５
図は通電軸５を電極１側から見た図である。渦電流はス
リット６がない場合には図中破線で示した矢印の向きに
ループ電流工として流れる。このループ電流工により磁
束密度Ｂと逆向きの磁界が電極間に生じ、電極間の磁界
が減少し、電極間に点弧した真空アークの安定化が損な
われ、電流遮断能力が低下する。上記欠点を防止するた
めループ電流工を遮断するように通電軸５の電極１を装
着する側の先端部に軸に平行に複数のスリット６が設け
られている。このスリット６により通電軸に生じる渦電
流は径の小さなループ電流ｉが各スリットに挟まれた部
分に生じるがこのループ電流ｉによる磁界Ｂと逆向きの
磁界はループ電流工による逆向きの磁界に比べて小さく
、電流遮断性能の低下を少なくできる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記した真空バルブの構成においては渦
電流の発生を有効に抑制するためにはスリット６の深さ
を深くしたり、スリット６の数を多くする必要があるが
、機械的強度の問題があり、渦電流の発生を有効に抑制
することは難しい。また、スリット６の加工コストが高
いという欠点があった。
電流の発生を有効に抑制するためにはスリット６の深さ
を深くしたり、スリット６の数を多くする必要があるが
、機械的強度の問題があり、渦電流の発生を有効に抑制
することは難しい。また、スリット６の加工コストが高
いという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、軸方向磁界を発生する電極構
造を有する真空バルブにおいて、通電軸に生じる渦電流
により軸方向磁界が低下するのを簡単な手段で防止し、
遮断性能の優れた真空バルブを提供することにある。
造を有する真空バルブにおいて、通電軸に生じる渦電流
により軸方向磁界が低下するのを簡単な手段で防止し、
遮断性能の優れた真空バルブを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、絶縁円筒の両端開口部をそれぞれ端板で閉止
した真空容器の内部に、主電極と軸方向の磁界を発生さ
せるコイル電極とから成る一対の電極をそれぞれ一端に
装着し、他端がそれぞれ端板を貫通し、内部を真空に保
ちながら相対的に直進運動可能とし、一対の電極が接離
可能となるよう端板に接続された一対の通電軸を有する
真空バルブにおいて、通電軸の電極装着側先端部に高透
磁性材料から成り、通電軸の先端部を囲むようにキャッ
プ状に成形した磁気遮へい金具を取付けて構成されてい
る。
した真空容器の内部に、主電極と軸方向の磁界を発生さ
せるコイル電極とから成る一対の電極をそれぞれ一端に
装着し、他端がそれぞれ端板を貫通し、内部を真空に保
ちながら相対的に直進運動可能とし、一対の電極が接離
可能となるよう端板に接続された一対の通電軸を有する
真空バルブにおいて、通電軸の電極装着側先端部に高透
磁性材料から成り、通電軸の先端部を囲むようにキャッ
プ状に成形した磁気遮へい金具を取付けて構成されてい
る。
（作 用）
上記の如く構成された真空バルブにおいてはコイル電極
の電流により発生する磁束が磁気遮へい金具で磁気シー
ルドされ、通電軸を鎖交する磁束が減少することにより
、渦電流の発生が抑制され、コイル電極によって渦電流
によって発生する軸方向の磁界を減じる渦電流による磁
界の発生も抑制される。その結果電極間に発生する軸方
向の磁界の低下は少なくなり、電極間に発生する真空ア
ークを安定化するのに十分な磁界が得られる。
の電流により発生する磁束が磁気遮へい金具で磁気シー
ルドされ、通電軸を鎖交する磁束が減少することにより
、渦電流の発生が抑制され、コイル電極によって渦電流
によって発生する軸方向の磁界を減じる渦電流による磁
界の発生も抑制される。その結果電極間に発生する軸方
向の磁界の低下は少なくなり、電極間に発生する真空ア
ークを安定化するのに十分な磁界が得られる。
（実施例）
以下１本発明の真空バルブの一実施例を図面を参照して
説明する。第１図において真空バルブ７は、絶縁円筒８
の両端開口部を端板９ａ、９ｂで閉止して気密とし、こ
の内部を１Ｏ−２Ｐａ以下の高真空に排気して真空容器
１０を形成し、この真空容器１０の内部に対向しかつ接
離自在とした一対の電極ｉｉ、 １２を配設して構成さ
れている。この電極１１は端板９ａを貫通した固定通電
軸１３の端部に装着されており、電極１２は、端板９ｂ
にベローズ１４を介して貫通した可動通電軸１４の端部
に装着されている。ここで固定通電軸１３、可動通電軸
１４の電極装着側先端部には高透磁性材料から成り、通
電軸の先端部を囲むようにキャップ状に成形した磁気遮
へい金具１５ａ、 １５ｂが取付けられている。可動通
電軸１４は図示しない外部の操作機構によって軸方向に
移動され、電極１１．１２を接離して電流を投入・遮断
する。またこの可動通電軸１３は、ベローズ１６を介し
て端板９ｂを貫通することにより、真空容器１０の気密
を保持しながら軸方向の移動を自在としている。一方電
流を遮断したとき電極１１．１２間から飛散する溶融金
属または金属蒸気からベローズ１６を保護するために、
ベローズカバー１７がベローズ１６を包囲して設けられ
、また金属蒸気が直接絶縁円筒８の内面に付着して絶縁
性が低下するのを防止するために、金属シールド１８が
一対の電極１１、１２の周囲を包囲するように設けられ
ている。
説明する。第１図において真空バルブ７は、絶縁円筒８
の両端開口部を端板９ａ、９ｂで閉止して気密とし、こ
の内部を１Ｏ−２Ｐａ以下の高真空に排気して真空容器
１０を形成し、この真空容器１０の内部に対向しかつ接
離自在とした一対の電極ｉｉ、 １２を配設して構成さ
れている。この電極１１は端板９ａを貫通した固定通電
軸１３の端部に装着されており、電極１２は、端板９ｂ
にベローズ１４を介して貫通した可動通電軸１４の端部
に装着されている。ここで固定通電軸１３、可動通電軸
１４の電極装着側先端部には高透磁性材料から成り、通
電軸の先端部を囲むようにキャップ状に成形した磁気遮
へい金具１５ａ、 １５ｂが取付けられている。可動通
電軸１４は図示しない外部の操作機構によって軸方向に
移動され、電極１１．１２を接離して電流を投入・遮断
する。またこの可動通電軸１３は、ベローズ１６を介し
て端板９ｂを貫通することにより、真空容器１０の気密
を保持しながら軸方向の移動を自在としている。一方電
流を遮断したとき電極１１．１２間から飛散する溶融金
属または金属蒸気からベローズ１６を保護するために、
ベローズカバー１７がベローズ１６を包囲して設けられ
、また金属蒸気が直接絶縁円筒８の内面に付着して絶縁
性が低下するのを防止するために、金属シールド１８が
一対の電極１１、１２の周囲を包囲するように設けられ
ている。
電極１１は第２図に示すように、主電極１９と、その背
面に設けられたコイル電極２０と、主電極１９とコイル
電極２０の間に設けられた補強部板２１とから構成され
ている。
面に設けられたコイル電極２０と、主電極１９とコイル
電極２０の間に設けられた補強部板２１とから構成され
ている。
なお、電極１２も電極１１と同様の構成で、主電極２２
、コイル電極２３、補強部材２４を備えている。
、コイル電極２３、補強部材２４を備えている。
以上のように固定通電軸１３および可動通電軸１４の電
極１１．１２装着側先端部に高透磁性材料から成る磁気
遮へい金具１５ａ、 １５ｂを取り付けであるので、コ
イル電極２０．２３を流れる電流により発生する磁束は
第３図に示すように磁束を通し易い磁気遮へい金具１５
ａ、 １５ｂに集められ、固定通電軸１３および可動通
電軸１４を鎖交する磁束を減らすことができる。従って
固定通電軸１３および可動通電軸に、鎖交する磁束を打
消す向きに生じる渦電流もその分減少し、この渦電流に
よって発生する磁界による軸方向磁界Ｂの減少も少くな
る。このため電極１１゜１２間に発生する軸方向の磁界
は電極１１．１２間に発生する真空アークを安定化させ
るのに十分な太きさとなる。特に通電電流を大きくする
ために固定および可動通電軸１３．１４を太くした場合
に上記作用の効果が顕著となる。
極１１．１２装着側先端部に高透磁性材料から成る磁気
遮へい金具１５ａ、 １５ｂを取り付けであるので、コ
イル電極２０．２３を流れる電流により発生する磁束は
第３図に示すように磁束を通し易い磁気遮へい金具１５
ａ、 １５ｂに集められ、固定通電軸１３および可動通
電軸１４を鎖交する磁束を減らすことができる。従って
固定通電軸１３および可動通電軸に、鎖交する磁束を打
消す向きに生じる渦電流もその分減少し、この渦電流に
よって発生する磁界による軸方向磁界Ｂの減少も少くな
る。このため電極１１゜１２間に発生する軸方向の磁界
は電極１１．１２間に発生する真空アークを安定化させ
るのに十分な太きさとなる。特に通電電流を大きくする
ために固定および可動通電軸１３．１４を太くした場合
に上記作用の効果が顕著となる。
本実施例によればコイル電極２０．２３により、−対の
電極１１．１２間に発生する軸方向の磁界の低下は少な
くなり、電極間１１．１２に発生する真空アークを安定
化するのに十分な磁界が得られるので電極１１．１２の
大きさに対応した十分な遮断性能を得ることができる。
電極１１．１２間に発生する軸方向の磁界の低下は少な
くなり、電極間１１．１２に発生する真空アークを安定
化するのに十分な磁界が得られるので電極１１．１２の
大きさに対応した十分な遮断性能を得ることができる。
また、従来のように固定および可動通電軸１３，４１４
の先端部に複数のスリットを加工する必要もなく、安価
な鉄等の・高透磁性材料から成る板からプレス加工等の
安価な方法で製作可能な磁気遮へい金具１５ａ、 １５
ｂを取付けるだけでよく安価な真空バルブを提供するこ
とができる。
の先端部に複数のスリットを加工する必要もなく、安価
な鉄等の・高透磁性材料から成る板からプレス加工等の
安価な方法で製作可能な磁気遮へい金具１５ａ、 １５
ｂを取付けるだけでよく安価な真空バルブを提供するこ
とができる。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本
趣旨に反しない範囲で種々変形して実施することができ
るものである。
趣旨に反しない範囲で種々変形して実施することができ
るものである。
本発明は以上のように構成されているから、−対の電極
間に発生する真空アークを安定化するのに十分な磁界が
得られ、電極径に対応した十分な遮断性能を得ることが
でき、また従来例の如く通電軸にスリットを加工する必
要がなく、安価な鉄等の高透磁性材料から成るプレス加
工等の安価な方法で製作可能な磁気遮へい金具を取付け
るだけでよいので、通電軸を太くしても安価で電極径に
対応した遮断性能が得られる真空バルブを提供すること
ができる。
間に発生する真空アークを安定化するのに十分な磁界が
得られ、電極径に対応した十分な遮断性能を得ることが
でき、また従来例の如く通電軸にスリットを加工する必
要がなく、安価な鉄等の高透磁性材料から成るプレス加
工等の安価な方法で製作可能な磁気遮へい金具を取付け
るだけでよいので、通電軸を太くしても安価で電極径に
対応した遮断性能が得られる真空バルブを提供すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の一実施例の電極および通電軸を示す正面図、第３図
は本実施例の作用を示す正面図、第４図は従来の真空バ
ルブの電極および通電軸を示す正面図、第５図は同じく
通電軸を電極側から見た平面図である。 １０・・・真空容器 １１、１２・・・電極 １３、１４・・・通電軸 １５ａ、 １５ｂ・・・磁気遮へい金具ｌ４ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
明の一実施例の電極および通電軸を示す正面図、第３図
は本実施例の作用を示す正面図、第４図は従来の真空バ
ルブの電極および通電軸を示す正面図、第５図は同じく
通電軸を電極側から見た平面図である。 １０・・・真空容器 １１、１２・・・電極 １３、１４・・・通電軸 １５ａ、 １５ｂ・・・磁気遮へい金具ｌ４ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 絶縁円筒の両端開口部をそれぞれ端板で閉止した真空容
器の内部に、主電極と軸方向の磁界を発生するコイル電
極とから成る一対の電極をそれぞれ一端に装着し、他端
がそれぞれ端板を貫通し、内部を真空に保ちながら相対
的に直進運動可能とし、一対の電極が接離可能となるよ
う端板に接続された一対の通電軸を有する真空バルブに
おいて、通電軸の電極装着側先端部に高透磁性材料から
成り、通電軸の先端部を囲むようにキャップ状に成形し
た磁気遮へい金具を取付けたことを特徴とする真空バル
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32145787A JPH01163938A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32145787A JPH01163938A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 真空バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163938A true JPH01163938A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18132778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32145787A Pending JPH01163938A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01163938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997009729A1 (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vacuum valve |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32145787A patent/JPH01163938A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997009729A1 (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vacuum valve |
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