JPH0143416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比較的低い電圧（数kVの高電圧機
器）から核融合実験装置における数10kVまでの
高電圧大電流回路を高速で閉じるスイツチに関す
るものである。

第１図は従来のスイツチで、ａは接続前の状
態、ｂは接続中の断面を示す。図中１は一方の電
極、２は他方の電極、３は接続子、４は接続子の
高速電磁駆動用コイルをそれぞれ示している。ｂ
図において接触部５，６の個所で接触が保持され
る。このスイツチにおいて高速始動を行う際、両
電極と接続子が高速接触するために、これらは共
に変形または破損し、数回程度の寿命しかない。
この点を改良し長寿命にしたものが第２図であ
る。図中の数字は第１図と同じものを示す。ただ
し、７は改良のために付加された素子である。

このスイツチは高速高電磁駆動用コイル４によ
つて駆動する接触子３′が電極１，２と接触する
直前に素子７と衝突し、運動のエネルギーが接続
子３から素子７へ移動するために接続子３′の速
度が遅くなつた後に電極１，２と接触する。従つ
て、上記の高速接触時におけるそれぞれの接触面
の損傷は防止できる。しかし、接触直前に発生す
る電極と接続子との先行アークは防ぐことはでき
ない。

本発明は上記の欠点を除去するためになされた
もので、高速動作が行えるように、接触部の電極
を多数の金属細線又はこの細線束で構成し高速接
続子による破損防止と、多数個の接触点による完
全な接続と金属細線の追従によるチヤタリングの
防止を目的としている。また、可動接触子をもつ
抵抗性の副接続機構を合せもち、これと副接続子
を主接続直前に接触させ行先アークの防止を目的
としている。

以下、添付の図面を参照し本発明の一実施例に
ついて説明する。第３図ａは接続前のものであ
り、ｂは副接続子と副接続機構とが接続された時
点でのものであり、ｃは接続完了時のものであ
る。図中１，２は両電極、３は主接続子、４は前
後それぞれに位置された駆動装置（これは高圧ガ
ス駆動でもよい）、５は多数の金属細線からなる
主接触部、６，７，８はそれぞれ副接続機構の遊
動金属板、この板とのブラシ状接触子と抵抗であ
る。９は副接続機構を閉じるための副接続子、１
０は電極間の先行絶縁破壊と駆動速度を上げるた
めの絶縁板である。また、１１は主接続子の停止
装置である。

ａ図のように、電極１と電極２は離れており、
１０の絶縁板によつて先行絶縁破壊を防止してい
る。ｂ図では駆動装置により主接続子のモジユー
ルが動き、まず副接続子９が遊動金属板６と接触
する。

このときブラシ状接触子７および抵抗８を通し
て電流が流れ、両電極１，２間の電位差を小さく
する。この副接続子９と遊動金属板６の接触時に
は多少のアークはとび、接触に経年変化が考えら
れるが、もともと抵抗が入つているので接触面が
多少荒れても悪影響を与えることはない。ｃ図で
は接続完了時の状態を示す。主接続子３は電極
１，２の主接触部５と完全に接触して通電を確保
する。接触直後の主接続子３の停止の際、多少の
前後の動きがあつても主接触部５を構成する弾性
細線がこの動きに追従して、接触が離れてチヤタ
リングを起すことはない。

以上の動作説明から明らかなように、従来 (i) 高速始動による電極や接続子の破損とチヤタ
リング、これに伴う短寿命 (ii) 先行アークによる電極の損耗と動作不良 (iii) 高速接続子の接続直前におけるエネルギー変
換による低速化による始動時間の遅延 という欠点をもつていた。

本発明では、これらの欠点を以下に述べるよう
に解決している。即ち、本発明者が先に提案した
弾性に富む金属細線束接触コンタクトの方法（特
願昭53−26608号（特開昭54−120891号））によ
り、高速接続子の運動エネルギーを停止装置と共
に多数の金属細線の弾性エネルギーで吸収する。
また、チヤタリングは金属細線の追従によつて防
止している。従つて、エネルギー変換用の素子は
不要であり、高速のまま投入することが可能で始
動時間の遅延も起らない。先行アークは主回路に
並列な抵抗値をもつ副接続機構を設け、主回路の
接続に先立つて接続を行う。この際、多少のアー
クの発生が伴い、細線接続では損耗するので、遊
動金属板で接触を完了させている。

このように、本発明は、高速性と高電圧通電容
量性を、従来のスイツチでは極めて困難とされて
いた点を両立させるように解決したもので、次に
述べるような特長を有している。

(1) 高速始動特性が可能である。

(2) 数10kVの高電圧に使用可能である。

(3) 金属細線束の数を増減することにより、数
10kAの大電流通電容量をもつ。

(4) 高電圧スイツチ特有の接続直前の先行アーク
を防止する機構を有し、主接触子の金属細線の
損耗を防止している。

(5) 高信頼性を有している。

(6) 製作に際し、通常の機械加工程度の精度でよ
く、規格化、標準化も容易であるため、経済性
も十分備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図、従来の高速スイツチの説明図、第２図
は改良された従来の高速スイツチの説明図、第３
図は本発明の高速高電圧スイツチの実施の説明図
である。 １，２……電極、３……主接続子、４……接続
子駆動装置、５……主接触部、６……遊動金属
板、７……ブラシ状接触子、８……抵抗、９……
副接続子、１０……絶縁板、１１……停止装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極間を接続子を用いて接続する高速高電圧
   スイツチにおいて、上記電極の接続部を弾性に富
   む金属細線又はこの細線束で構成するとともに、
   副接続子及び抵抗性を有する副接続機構を取付
   け、上記電極と接続子の主接続に先だち上記副接
   続子と副接続機構とを遊動金属板を介して接続
   し、接続子を停止板によつて停止せしめるように
   構成したことを特徴とする高速高電圧スイツチ。