JPH0244623A - 真空インタラプタ用電極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 人、産業上の利用分野 本発明は電流しゃ断性能の向上を図った真空インタラプ
タ用電極に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明はスパイラル構造の真空インタラプタ月電極の改
良に係わり、アーク部のスパイラル溝の角度（電極外周
に対する法線とペダルの接線とのなす角度）が、ペダル
外周部より接点部直外部の方が小さくなるようにして、
アークに作用する磁気駆動力がアークのスパイラル溝に
沿っての移動速度の加速に有効に作用するようにし、も
って電流しゃ断性能の向上を図ったものである。

Ｃ８従来の技術 一般に、真空インタラプタは、第３図に示すように、真
空容器１内に、固定電極２を有する固定リード棒３と、
可動電極４を有し上下動可能な可動リード棒５とを内装
して構成される。

このような真空インタラプタの電極２，４には、大電流
しゃ断面力特性、低さい断電流値特性、高耐電圧値特性
など種々の電気的特性が要求される。

しかしながら、これらの緒特性は相反する性質のもので
あるので、すべてを同時に達成することは難しい。した
がって、従来より、真空インタラプタの用途に応じてい
ずれかの特性を重視して電極材料を選択したり、特殊な
電極構造を採用したりしている。

このような状況のもと、同じ電極径でより電流しゃ断性
能を向上させるための一手段として、スパイラル構造の
ｉ４極が従来より採用されている。

スパイラル構造の電極２，４は、第４図に示すように、
接点部６の回りのアーク部７にスパイラル溝８を切って
アーク部７を複数のペダル７ａに分割した構造をなして
いる。

このように構成されたスパイラル電極２゜４においては
、第５図に示すように、開極時に接点部６で発生したア
ークが、一対のり一ド棒３，５と接点部６との間で形成
されろコ字状の電路によって形成されろ電磁力（図中矢
印方向のコ宇力）によって接点部６上からアーク部７に
移動される。このように、アーク部７に移動したアーク
は、コ宇力によってペダル７ａ上をスパイラル溝８に沿
って外周方向に移動し、更には隣接のペダル７ａに移動
する。かくて、アークが移動している間に電流ゼロ点を
迎え、しゃ断を完了する。

Ｄ、　発明が解決しようとする課題 上記のアークの移動を更に詳しくみると、第６図に示す
ように、例えば、最初接点部６上の図中■で示す個所で
発生したアークは、次の段階でペダル７ａ（図中、■で
示す個所）に移動する。

ところが、従来のスパイラル電極ではペダル７ａのスパ
イラル角θ（電極外周に対する法線とペダル７ａ（スパ
イラル溝８）の接線とのなす角）が一定であり、しかも
比較的大きな角度となっていたことから、第６図中■で
示す位置（接点部６の直外側）においては、法線方向の
成分（図中Ｂで示す）が生じ、実際にアークが移動する
スパイラル溝接線方向（図中、矢印Ａで示す方向）の電
磁力成分（アーク駆動力）が小となり、アークの移動が
十分に加速されないという問題があった。

このような問題に対処する手段として、スパイラル角θ
を小さくすることが考えられるが、そうするとスパイラ
ル溝８に沿った円弧方向の電磁力が小さくなり、アーク
の移動速度が弱められてしまってしゃ断性能の向上が図
れないものである。

Ｅ、　課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明者らは、スパイラル溝
の角度を、接点側と外周部側とで変えることによりしゃ
断性能の向上が図れないか試みた。

実験は、Ｍｏ、Ｃｒ粉末の多孔質焼結体にＣｕを溶浸し
たＣｕ−３８Ｍｏ−１３Ｃｒで形成した接触部と、ＳＵ
Ｓ　４３４　Ｌ粉末の多孔質焼結体にＣｕを溶浸したＳ
ＵＳ　４３４　Ｌ−５０Ｃｕで形成したアーク部とで構
成した電極で調べた。

また電極は第１図に示すような形状で、且つ電極の外径
は８０胴で且つ接触部の外径／内径は４０　ｒｎｒａ／
　２５　＋ｎＩ＋＋であり、またペダル数は１２枚とし
た。

そして、スパイラル溝の内端部側（接点部直外部、第１
図の■の位置）と外端部側（ペダル外周部、第１図の■
の位置）におけろ角度（電極外周に対する本線とペダル
の接線とのなす角度、θ４．θ２）を変えて電流しゃ断
性能を調べた。

その結果を第２図に示し、「・−・」は、接触部直外部
■の位置の角度θ１を３０″にしてペダル外周部■の位
置の角度θを変えた場合の電流しゃ断性能を示す。また
、「・−・」は、ペダル外周部■の位置の角度θ２を７
０°にして接触部直外部■の位置の角度θ１を変えた場
合の電流しゃ断性能を示す。

なお、第２図において、横軸は、θ１．θ２の角度（０
）を示し、また縦軸は、安定した性能（回数）の数値を
１００％とした場合の相対値（％）で電流しゃ断性能を
示す。

この第２図の結果から、接点部直外部のスパイラル角θ
１が４０”以下では１００％あるいはそれに近い電流し
ゃ断性を示し、ペダル外周部のスパイラル角θ２が６０
’以上で同様の傾向を示すことが判った。

上述した実験結果から本発明では、中央の接点部とその
回りのアーク部とからなり、アーク部にスパイラル溝を
切って複数のペダルに分割してある真空インタラプタ用
電極において、スパイラル溝における７４ｍ外周に対す
る法線とペダルの接線とのなす角度（スパイラル角）が
、ペダル外周部より接点部直外部の方が小さくなるよう
にして電極を構成したのである。

Ｆ、　　作　　　　用 上記構造の電極を用いた真空インタラプタにおいては、
電極アーク部におけろスパイラル溝の角度を接点部直外
部では小さくし、ペダル外周部では大きくしたことによ
り、アークの拡散力がアークのスパイラル溝に沿っての
移動速度増大に有効に寄与し、電流しゃ断性能が向上す
る。

Ｇ、実施例 第１図は本発明に係る電極の一部を示すもので、アーク
部７とその中央部に位置するリング状の接点部６とで構
成している。

接点部６は、−１００メツシユのＭｏ粉末、Ｃｒ粉末の
０合粉末上にＣｕを載置し、真空中でＭｏ−Ｃｒの多孔
質焼結体を形成すると共にＣｕを溶浸して、Ｃｕ−３８
Ｍｏ−１３Ｃｒの接点素材を形成する。

そして、外径４０間、内径２５　ｎｕｎ　、厚さ５論に
切削加工して所定の略接点部を得ろ。

一方、アーク部７は、−１００メツシユのＳＵＳ　４３
４　Ｌ粉末上にＣｕを載置し、真空中でＳＵＳ　４３４
　Ｌの多孔質焼結体を形成すると共にＣｕを溶浸してＣ
ｕ−５ＯＳＵＳ　４３４　Ｌのア−り部素材を形成する
。

そして、外径８５門、厚さ１５１に切削加工して所定の
略アーク部を得る。

次に、アーク部７の中央部に径約４０１１Ｉｌｌの凹部
を形成し、この凹部に接点部６をろう付は固着して電極
素材を形成する。この電極素材の外形を切削加工すると
共に内端が接点部６内に達する１２個のスパイラル溝８
を等配に設けて所望の電極を得る。

その際にスパイラル溝８の角度は、接点部直外部（図中
の■の位置の角度θｌ）、及びペダル外周部（図中の■
の位置の角度θ）の電極外周に対する法線とペダル８ａ
の接線とのなす角度を、各々θ１が約３５°及びθ２が
約６５゜（■の位置）としている。

そして、この電極を一対各々固定リード棒３及び可動リ
ード棒５の内端にろう付は固定すると共に前述の第３図
に示した如き構成の真空インタラプタを形成する。

次に、電圧１２　ｋＶ　（ｒ、＋ＩＬｓ）　、ギャップ
１２ｆｆＩＩ１１にて電流しゃ断試験を行なった結果、
５０ｋＡ　（ｒ、ｍ、ｓ）の大電流を安定してしゃ断す
ることができた。

また、この構造のスパイラル電極を備えた真空インクラ
ブタにおいては、最初接点部６の■の位置で発生したア
ークは、スパイラル１８部（第１図中■で示す位置）へ
移動する。

■の位置でのスパイラル角θ１を小さくしているので、
アークに作用する磁気駆動力のスパイラル溝８接線方向
の成分Ａが大きくなり、アークの移動は加速され、アー
クは速やかに外周部方向へ移動されろ。また、ペダル７
ａの外周部では、スパイラル角θを大きくしてあること
から、法線方向外方への磁気力がアークの回転方向への
磁気Ｍｒｉ！ｈ力を阻害することもない。

よって、アークはスパイラルｉｌ　８に沿って速やかに
外周部に移動するので、電流しゃ断性能が向上し、大電
流のしゃ断が可能となる。

なお、本発明に係る電極の製造は、機械加工によっても
よいが、金属粉末をカップ（型）に入れて仮成形し、こ
れを焼結すると共に銅を溶浸して製作するようにしても
よい。この場合には、カップの形状によりスパイラル溝
をつけろことができるので、内側から外側にかけてスパ
イラル溝の曲率が変わっていても、曲率が同じものと同
様にして製作することができろ。

Ｈｏ　発明の効果 本発明に係る真空インタラプタ用電極によれば、スパイ
ラル電極におけるペダルのスパイラル角を接点部直外部
の方をペダル外周部より小さくしたので、アークに作用
する磁気駆動力がアークのスパイラル溝に沿っての移動
に有効に作用し、電流しゃ断性能の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例及び実験例に係る真空インタ
ラプタ用ＢＷｇの平面部分図、第２図はペダルのスパイ
ラル角度と電流しゃ断性能との関係を表す線図、第３図
は真空インクラブタの断面図、第４図は一般的なスパイ
ラル電極の平面図、第５図はスパイラル電極における電
流経路の説明図、第６図は従来のスパイラル電極におけ
ろアークの移動の説明図である。 図　面　中、 ６は接点部、 ７はアーク部、 ７ａはペダル部、 ８はスパイラル溝、 θはスパイラル角度である。 特　　許　　出　　願　　人 株式会社　　明　　　電　　　舎 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央の接点部とその回りのアーク部とからなり、アーク
   部にスパイラル溝を切って複数のペダルに分割してある
   真空インタラプタ用電極において、前記スパイラル溝に
   おける電極外周に対する法線とペダルの接線とのなす角
   度が、ペダル外周部より接点部直外部の方が小さくなる
   ようにしたことを特徴とする真空インタラプタ用電極。