JPH031415A - アーク・スピナ・インタラプタ - Google Patents
アーク・スピナ・インタラプタInfo
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- JPH031415A JPH031415A JP2029352A JP2935290A JPH031415A JP H031415 A JPH031415 A JP H031415A JP 2029352 A JP2029352 A JP 2029352A JP 2935290 A JP2935290 A JP 2935290A JP H031415 A JPH031415 A JP H031415A
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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
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
- H01H33/187—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet comprising a hollow annular arc runner and a central contact between which a radially drawn arc rotates
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Circuit Breakers (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】
(産業上の利用分野)
この発明は、一般的には電気アーク・インタラプタ装置
に関するもので、特に、低温遮断ガスを介してアークの
スピニングを開始しそれを行わせるのに要する時間を減
らすことにより一層有効に消弧するために、リング電極
と共働することができる改良した可動接点構造を備える
アーク・スピナ・インタラプタに関するものである。
に関するもので、特に、低温遮断ガスを介してアークの
スピニングを開始しそれを行わせるのに要する時間を減
らすことにより一層有効に消弧するために、リング電極
と共働することができる改良した可動接点構造を備える
アーク・スピナ・インタラプタに関するものである。
(従来の技術)
消弧が行われる磁界を作る界磁コイルを使用することに
よりアーク遮断を与えるため、従来、数多(の構造が存
在する。例えば、アーキング・リング(αrcing
ring )が、これを囲んだ界磁コイルを介して可動
接点と直列に電気的に接続され、またリング電極の中心
軸に沿ったある1点にて該リング電極の内部に固定接点
が配設されるようになったアーク・インタラブジョン装
置を提供することは公知である。この公知の構成におい
ては、リング電極の半径方向内側の第1の保合位置とリ
ング電極の半径方向外側の第2の非係合位置との間で可
動接点が運動できるように、そのリング電極の中心長手
軸に垂直な方向に延び且つ該中心長手軸からずれた軸に
関して、その可動接点が旋回運動可動に取り付けられて
いる。
よりアーク遮断を与えるため、従来、数多(の構造が存
在する。例えば、アーキング・リング(αrcing
ring )が、これを囲んだ界磁コイルを介して可動
接点と直列に電気的に接続され、またリング電極の中心
軸に沿ったある1点にて該リング電極の内部に固定接点
が配設されるようになったアーク・インタラブジョン装
置を提供することは公知である。この公知の構成におい
ては、リング電極の半径方向内側の第1の保合位置とリ
ング電極の半径方向外側の第2の非係合位置との間で可
動接点が運動できるように、そのリング電極の中心長手
軸に垂直な方向に延び且つ該中心長手軸からずれた軸に
関して、その可動接点が旋回運動可動に取り付けられて
いる。
この公知の装置における可動接点が固定接点から離れる
ように旋回すると、可動接点と固定接点との間にアーク
が初めに形成され、このアークは可動接点がリング電極
を越えこれを横切るまでそれら両接点の間に保持される
。その横切った後、アークは、リング電極へ移り、そし
て界磁コイルを流れる電流によってリング電極内に作ら
れた磁力の作用によってスピンするようにされる。リン
グ電極内におけるこのスピニング作用は、アークがリン
グ電極へ切り換わった後、最終的にアークを消すことに
なる。しかしながら、可動接点が固定接点とリング電極
との間を移動する時間の相当な部分に亘る間、そのアー
クは可動接点と固定接点との間に維持されるので、全消
弧時間には不可避の遅れが生じることになる。その例と
しては、フジワラ・カズシ等(費用電機)著の「スイッ
チング・アーク現象に関する第2回国際シンポジウム」
(ボーランドのロックで1973年9月25〜27日に
開催)に提出された論文に記載された機構がある。
ように旋回すると、可動接点と固定接点との間にアーク
が初めに形成され、このアークは可動接点がリング電極
を越えこれを横切るまでそれら両接点の間に保持される
。その横切った後、アークは、リング電極へ移り、そし
て界磁コイルを流れる電流によってリング電極内に作ら
れた磁力の作用によってスピンするようにされる。リン
グ電極内におけるこのスピニング作用は、アークがリン
グ電極へ切り換わった後、最終的にアークを消すことに
なる。しかしながら、可動接点が固定接点とリング電極
との間を移動する時間の相当な部分に亘る間、そのアー
クは可動接点と固定接点との間に維持されるので、全消
弧時間には不可避の遅れが生じることになる。その例と
しては、フジワラ・カズシ等(費用電機)著の「スイッ
チング・アーク現象に関する第2回国際シンポジウム」
(ボーランドのロックで1973年9月25〜27日に
開催)に提出された論文に記載された機構がある。
別の公知の型式のアーク・インタラプタの構造は、米国
特許第4.30、340号、第4,301,341号及
び第4,409.446号の各明細書に開示されている
。この公知の型式の構造においては、リング電極は界磁
コイルを介して固定電極と直列に電気的に接続されてお
り、そしてそのリング電極の中心軸と交差し且つこの中
心軸に垂直な方向に延びた軸に関して旅回可能な可動接
点が、そのリング電極に直接又はその半径方向外側に配
置された固定電極から保合が解かれると、界磁コイルの
円形の極面を横方向に横切りしかもその軸の内方向へ移
動するようになっている。
特許第4.30、340号、第4,301,341号及
び第4,409.446号の各明細書に開示されている
。この公知の型式の構造においては、リング電極は界磁
コイルを介して固定電極と直列に電気的に接続されてお
り、そしてそのリング電極の中心軸と交差し且つこの中
心軸に垂直な方向に延びた軸に関して旅回可能な可動接
点が、そのリング電極に直接又はその半径方向外側に配
置された固定電極から保合が解かれると、界磁コイルの
円形の極面を横方向に横切りしかもその軸の内方向へ移
動するようになっている。
この2番目の公知の型式の構造の動作を説明すると、可
動接点が固定接点との保合から解除された後、可動接点
と固定接点との間に初めに形成されるアークがリング電
極へ切り換わるように、可動接点は動いてリング電極に
きわめて接近する。
動接点が固定接点との保合から解除された後、可動接点
と固定接点との間に初めに形成されるアークがリング電
極へ切り換わるように、可動接点は動いてリング電極に
きわめて接近する。
こうして、先に説明した構造において直面する遅れの一
部分は、回避できる。
部分は、回避できる。
しかしながら、米国特許第4.301,340号、第4
,301,341号及び第4,409,446号に開示
された装置においては、−旦orwJ電極がリング電極
を通過すると、アークがリング電極−\適切に切り換わ
るようにするために、可動接点がリング電極に関してき
わめて精確に位置するように装置を構成することが重要
である。可動接点とリング電極との相対的な間隔にどの
ような変動が生じても、装置が消弧を行うのに要する時
間量に有害な影響を及ぼすことがあり、こうして、装置
が予期できない具合に動作するという結果をもたらすこ
とがある。そのうえ、アークをリング電極の内側領域へ
向けるためには、この2番目の公知の型式の構造におい
ては、リング電極の内側の方へ延びる経路に沿って可動
接点が移動することが必須である。
,301,341号及び第4,409,446号に開示
された装置においては、−旦orwJ電極がリング電極
を通過すると、アークがリング電極−\適切に切り換わ
るようにするために、可動接点がリング電極に関してき
わめて精確に位置するように装置を構成することが重要
である。可動接点とリング電極との相対的な間隔にどの
ような変動が生じても、装置が消弧を行うのに要する時
間量に有害な影響を及ぼすことがあり、こうして、装置
が予期できない具合に動作するという結果をもたらすこ
とがある。そのうえ、アークをリング電極の内側領域へ
向けるためには、この2番目の公知の型式の構造におい
ては、リング電極の内側の方へ延びる経路に沿って可動
接点が移動することが必須である。
米国特許第4,503,302号明則書においては、ア
ーキング・リング電極を囲む界磁コイルを介して可動接
点と電気的に接続されたリング電極が設けられ、固定接
点がリング電極の内方に配設されている、という点で、
上記の1番目の構造と似た3番目の型式の公知のアーク
・インタラブジョン装置が説明されている。しかしなが
ら、米国特許第4.!503,302号明細書に示され
ている装置におい℃は、リング電極の中心軸に平行な方
向に延びた軸に関して可動接点が旋回運動可能に取り付
けられている。こうして、1番目に記載した装置の場合
と同様に、可動接点がリング電極の方へ相当な距離だけ
移動するまで1、アークが可動接点と固定接点との間に
保持されることになり、アーク切り換えを開始するのに
要する時間が遅らされてしまう。
ーキング・リング電極を囲む界磁コイルを介して可動接
点と電気的に接続されたリング電極が設けられ、固定接
点がリング電極の内方に配設されている、という点で、
上記の1番目の構造と似た3番目の型式の公知のアーク
・インタラブジョン装置が説明されている。しかしなが
ら、米国特許第4.!503,302号明細書に示され
ている装置におい℃は、リング電極の中心軸に平行な方
向に延びた軸に関して可動接点が旋回運動可能に取り付
けられている。こうして、1番目に記載した装置の場合
と同様に、可動接点がリング電極の方へ相当な距離だけ
移動するまで1、アークが可動接点と固定接点との間に
保持されることになり、アーク切り換えを開始するのに
要する時間が遅らされてしまう。
接点が開放された後の比較的短時間の間にアークを確実
に消滅させるアーク働インタラブジョン装置を提供し、
それによってヒユーズ・リンク、区分開閉器等(これら
は、それら自身の動作においてそのアーク遮断手順のタ
イミングに依存するものである)を含んだ分配システム
においてそのアーク・インタラプタを用いることができ
るようにする事が好都合である。従って本発明の目的は
、上記のような装置を提供する事である。
に消滅させるアーク働インタラブジョン装置を提供し、
それによってヒユーズ・リンク、区分開閉器等(これら
は、それら自身の動作においてそのアーク遮断手順のタ
イミングに依存するものである)を含んだ分配システム
においてそのアーク・インタラプタを用いることができ
るようにする事が好都合である。従って本発明の目的は
、上記のような装置を提供する事である。
本発明の他の目的は、構成が簡単なアーク・インタラブ
ジョン装置であって、しかも許容誤差が非常に小さい事
が求められる従来の公知の装置に比較して、装置の各種
部分の隔置く関してより大きな許容誤差限界を容認する
アーク・インタラブジョン装置を提供する事である。
ジョン装置であって、しかも許容誤差が非常に小さい事
が求められる従来の公知の装置に比較して、装置の各種
部分の隔置く関してより大きな許容誤差限界を容認する
アーク・インタラブジョン装置を提供する事である。
本発明の別の目的は、アークの転流及び消滅を促進する
ために、アークが接点間に発生されてから消滅する迄、
アークの管理を相当に行うアーク・インタラプタを提供
する事である。
ために、アークが接点間に発生されてから消滅する迄、
アークの管理を相当に行うアーク・インタラプタを提供
する事である。
本発明の更に他の目的は、インタラプタの可動接点のア
ングル部分の近辺の静電ストレスを、該アングル部分の
回りの電界をグレーディングすることにより減少させ、
それ罠よりインタラプタと結合された電気分配ラインに
雷撃があったとき通常経験するタイプの高電圧インパル
スに耐えるインタ2ブタの能力を損わずに、リング電極
の大きさを減少させることができるよう構成された、ア
ーク・インタラプタを提供する事である。
ングル部分の近辺の静電ストレスを、該アングル部分の
回りの電界をグレーディングすることにより減少させ、
それ罠よりインタラプタと結合された電気分配ラインに
雷撃があったとき通常経験するタイプの高電圧インパル
スに耐えるインタ2ブタの能力を損わずに、リング電極
の大きさを減少させることができるよう構成された、ア
ーク・インタラプタを提供する事である。
本発明によって構成されるアーク・インタラプタ装置を
用いる事によって、これらの作用は特に奏せられるもの
である。例えば好適な形態においては、本発明に従って
構成されたアーク・インタラデシ:3/装置は、固定電
気接点、及び該固定接点と選択的に係合するようにでき
るアームを有した可動電気接点を含んでいる。アーク遮
断用リング電極は、上記の両接点と関連しており、そし
て間に中心の長手方向の軸を定める対向した端部を有し
ており、一方界磁コイルがリング電極を取り囲むように
設けられている。界磁コイルと固定接点とを電気的に接
続するための手段が設けられ、界磁コイルが固定接点と
同じ電位に保持されるようになっている。
用いる事によって、これらの作用は特に奏せられるもの
である。例えば好適な形態においては、本発明に従って
構成されたアーク・インタラデシ:3/装置は、固定電
気接点、及び該固定接点と選択的に係合するようにでき
るアームを有した可動電気接点を含んでいる。アーク遮
断用リング電極は、上記の両接点と関連しており、そし
て間に中心の長手方向の軸を定める対向した端部を有し
ており、一方界磁コイルがリング電極を取り囲むように
設けられている。界磁コイルと固定接点とを電気的に接
続するための手段が設けられ、界磁コイルが固定接点と
同じ電位に保持されるようになっている。
可動接点のアームはアングル部分を含み、該アングル部
分は、アームの残り部分から、リング電極の長手軸にほ
ぼ平行な方向にその電極に向って延びている。このアー
ムは、可動接点が両接点を流れる電流を遮断するように
移動させられる。とき、リング電極の長手軸に対して垂
直方向の経路に沿って移動可能とされている。付勢され
た状態の可動接点が固定接点から非接続にされるとき、
アークが可動及び固定接点間に発生される。アームは、
可動接点のアングル部分の残りの部分と共働して、アー
ムがリング電極に近付きかつこの電極と交差して移動す
るとき、接点間の非接続時のアークに加える第1及び第
2の電気磁気力を発生する。第1の電気磁気力は、リン
グ電極の方向に作用して、リング電極と可動接点との間
の距離にほとんど関係せずに、固定接点からリング電極
へのアークの転流を促進するようにする。第2の電気磁
気力は、リング電極の中心軸に関して周囲方向に作用し
て、アークのスピニングを促進し、それによりアークの
消滅を促進する。
分は、アームの残り部分から、リング電極の長手軸にほ
ぼ平行な方向にその電極に向って延びている。このアー
ムは、可動接点が両接点を流れる電流を遮断するように
移動させられる。とき、リング電極の長手軸に対して垂
直方向の経路に沿って移動可能とされている。付勢され
た状態の可動接点が固定接点から非接続にされるとき、
アークが可動及び固定接点間に発生される。アームは、
可動接点のアングル部分の残りの部分と共働して、アー
ムがリング電極に近付きかつこの電極と交差して移動す
るとき、接点間の非接続時のアークに加える第1及び第
2の電気磁気力を発生する。第1の電気磁気力は、リン
グ電極の方向に作用して、リング電極と可動接点との間
の距離にほとんど関係せずに、固定接点からリング電極
へのアークの転流を促進するようにする。第2の電気磁
気力は、リング電極の中心軸に関して周囲方向に作用し
て、アークのスピニングを促進し、それによりアークの
消滅を促進する。
アーム・セクションのアングル部分の周囲の静電界をグ
レーディングする手段もまた、インタラプタに具備され
ている。この手段は、好ましくは中心の長手軸に沿って
リング・インタラプタの第1の軸方向端部に向かって第
2の軸方向端部かも延びた導体を含んでいる。該導体は
軸方向内側端部を含んでおり、該端部はアーム・セクシ
ョンが中心長手軸と交差する位置に移動させられたとき
には、そのアングル部分から少ししか離れていない。
レーディングする手段もまた、インタラプタに具備され
ている。この手段は、好ましくは中心の長手軸に沿って
リング・インタラプタの第1の軸方向端部に向かって第
2の軸方向端部かも延びた導体を含んでいる。該導体は
軸方向内側端部を含んでおり、該端部はアーム・セクシ
ョンが中心長手軸と交差する位置に移動させられたとき
には、そのアングル部分から少ししか離れていない。
この構成を具備する事によって、種々の作用効果を奏す
る事ができる。例えば、アーム・セクションのアングル
部分の周囲の静電界に均一の勾配を与える事により、こ
のような勾配を与えない場合に比べて、インタラプタが
ブレークダウンする事な(高電圧インパルスにより良好
に耐える事が可能となる。
る事ができる。例えば、アーム・セクションのアングル
部分の周囲の静電界に均一の勾配を与える事により、こ
のような勾配を与えない場合に比べて、インタラプタが
ブレークダウンする事な(高電圧インパルスにより良好
に耐える事が可能となる。
アーム・セクションのアングル部分の周囲の静電界をグ
レーディングするためのグレーディング手段をインタラ
プタに設けるという方法以外の方法は、アーム・セクシ
ョンが中心長手軸と交差する位置にあるときに、アーム
拳セクションのアングル部分とリングの間のギャップ距
離が、所定振幅の高電圧インパルスをインタラプタが受
けるときのアーク発生を阻止できる程十分に大きくなる
まで、リング電極の径を増大させることである。
レーディングするためのグレーディング手段をインタラ
プタに設けるという方法以外の方法は、アーム・セクシ
ョンが中心長手軸と交差する位置にあるときに、アーム
拳セクションのアングル部分とリングの間のギャップ距
離が、所定振幅の高電圧インパルスをインタラプタが受
けるときのアーク発生を阻止できる程十分に大きくなる
まで、リング電極の径を増大させることである。
しかしながら、絶縁ガスハウジング内にシールされるリ
クローザ(rmclos−デ)に大きさの制限が課され
ているため、そのような解決法は適切ではない。よって
、本発明のインタラプタにグレーディング手段を設ける
事によって、リクローザ・ハウジング内の在来の寸法の
スペース内にたやすく適合できる大きす辺リング電極の
径を縮少する事が可能となる。
クローザ(rmclos−デ)に大きさの制限が課され
ているため、そのような解決法は適切ではない。よって
、本発明のインタラプタにグレーディング手段を設ける
事によって、リクローザ・ハウジング内の在来の寸法の
スペース内にたやすく適合できる大きす辺リング電極の
径を縮少する事が可能となる。
本発明の構成によって奏せられる他の作用効果は、グレ
ーディング手段の導体が存在する点にあり、これは可動
接点が固定接点から離れるときの通常のアーク発生の間
に生じる熱を分散させるよう作用する。この熱の分散は
、中心の長手軸と交差する位置に向ってアーム・セクシ
ョンが移動している間に、アークがその導体に移る時に
生じるものである。この導体へのアークの転移が生じる
と、アーク・セクションのアングル部分が冷えるのが許
され、そしてアークによって生じた熱がアームのアング
ル部分よりも大きな質量を有するその導体に分散される
。言い変えれば、アークがアーム・セクションのアング
ル部分に停滞しないため、グレーディング手段が本イン
タラプタに具備されていない場合に比べて、アングル部
分が早急に溶けてしまうような事がな(、また可動接点
のライフサイクルが伸びることになる。
ーディング手段の導体が存在する点にあり、これは可動
接点が固定接点から離れるときの通常のアーク発生の間
に生じる熱を分散させるよう作用する。この熱の分散は
、中心の長手軸と交差する位置に向ってアーム・セクシ
ョンが移動している間に、アークがその導体に移る時に
生じるものである。この導体へのアークの転移が生じる
と、アーク・セクションのアングル部分が冷えるのが許
され、そしてアークによって生じた熱がアームのアング
ル部分よりも大きな質量を有するその導体に分散される
。言い変えれば、アークがアーム・セクションのアング
ル部分に停滞しないため、グレーディング手段が本イン
タラプタに具備されていない場合に比べて、アングル部
分が早急に溶けてしまうような事がな(、また可動接点
のライフサイクルが伸びることになる。
予期しなかったことであるが、本インタラプタにグレー
ディング手段の導体を具備させる事によって、可動接点
からその導体へのアークの転移が、遮断プロセス内のき
わめて早い時期にしばしば生じる、という事が観察され
た。詳しくは、遮断プロセスにおいて、通常、可動接点
がリング電極のすぐ上を越えるとすぐに、アークが可動
接点から導体に転移する。このアークの早期転移の結果
、種々の効果が実現される。例えば、導体へのアークの
早期転移を行なう事によって、アークの伸長が遮断プロ
セス内の早い時期において実行され、そして導体を具備
しない場合に比べて、遮断プロセス内の早期においてア
ークの全長が電極内でスピニングを始める。これらの結
果、装置の能力が増強されて、アークを急速かつ確実に
遮断するとともに、すでに述べた他の効果も奏する事が
できる。
ディング手段の導体を具備させる事によって、可動接点
からその導体へのアークの転移が、遮断プロセス内のき
わめて早い時期にしばしば生じる、という事が観察され
た。詳しくは、遮断プロセスにおいて、通常、可動接点
がリング電極のすぐ上を越えるとすぐに、アークが可動
接点から導体に転移する。このアークの早期転移の結果
、種々の効果が実現される。例えば、導体へのアークの
早期転移を行なう事によって、アークの伸長が遮断プロ
セス内の早い時期において実行され、そして導体を具備
しない場合に比べて、遮断プロセス内の早期においてア
ークの全長が電極内でスピニングを始める。これらの結
果、装置の能力が増強されて、アークを急速かつ確実に
遮断するとともに、すでに述べた他の効果も奏する事が
できる。
本発明の更に好適な形態においては、アーク・インタラ
プタ装置の可動接点は、リング電極の中心長手軸に平行
な方向に延在する旋回軸で旋回運動するように装着され
、また該可動接点は、中心長手軸に垂直の面内に概して
配置された部分を含んでいる。
プタ装置の可動接点は、リング電極の中心長手軸に平行
な方向に延在する旋回軸で旋回運動するように装着され
、また該可動接点は、中心長手軸に垂直の面内に概して
配置された部分を含んでいる。
電気スイッチ・ギヤに使用するために、本発明に従って
構成したアーク・インタラプタ装置を、第1図に示しで
ある。本装置は、この図には示していないが、好ましく
は、有効な消弧特性を有する絶縁ガスで満たしたハウジ
ング内に配置されている。例えば、その絶縁ガスとして
六フッ化イオウの使用が好ましく、このタイプのガスは
多くの利点を与えるものである。六フッ化イオウは、優
れた誘電体である、不活性、無毒性、不可燃性のガスで
ある。更に、このガスは電気的に陰性であるために、優
れた消弧材料である。
構成したアーク・インタラプタ装置を、第1図に示しで
ある。本装置は、この図には示していないが、好ましく
は、有効な消弧特性を有する絶縁ガスで満たしたハウジ
ング内に配置されている。例えば、その絶縁ガスとして
六フッ化イオウの使用が好ましく、このタイプのガスは
多くの利点を与えるものである。六フッ化イオウは、優
れた誘電体である、不活性、無毒性、不可燃性のガスで
ある。更に、このガスは電気的に陰性であるために、優
れた消弧材料である。
一対のブッシングは、好ましくは、密封形式でそのハウ
ジングを貫通して延びており、図示したアーク・インタ
ラプタ装置に接続されるように構成されている。その一
方のブッシングは本装置の固定接点に接続されるように
構成され、他方のブッシングは可動接点に接続され、こ
の結果、分配ライン等からの電流経路は、そのブッシン
グ及び固定接点に加え、通常固定接点と保合状態にある
可動接点を包含している。
ジングを貫通して延びており、図示したアーク・インタ
ラプタ装置に接続されるように構成されている。その一
方のブッシングは本装置の固定接点に接続されるように
構成され、他方のブッシングは可動接点に接続され、こ
の結果、分配ライン等からの電流経路は、そのブッシン
グ及び固定接点に加え、通常固定接点と保合状態にある
可動接点を包含している。
第1図に示したように、装置本体内には、固定接点lO
及び可動接点12が、アセタール又はエポキシの樹脂の
ような絶縁材料から構成された支持体16上に、リング
電極14と共に設けである。
及び可動接点12が、アセタール又はエポキシの樹脂の
ような絶縁材料から構成された支持体16上に、リング
電極14と共に設けである。
固定接点10は、ボルト・ナツト装置22のような任意
の適当な手段によって固定接点アーム20に保持された
ほぼU字形状の接点素子18を含んでいる。U字形状の
偏倚素子24は、接点素子18と接点アーム20との間
にサンドインチ状に挾持されており、接点素子18の脚
部の外側の面に沿って延在する2つの脚部を含んでいる
。偏倚素子24のそれら脚部は、接点素子18の脚部を
内方へ押圧しており、それによって接点素子の脚部を互
いの方向に偏倚させて、本装置を通常の電流が流れる間
、可動接点12を固定接点10と保合状態に保持するよ
うになっている。
の適当な手段によって固定接点アーム20に保持された
ほぼU字形状の接点素子18を含んでいる。U字形状の
偏倚素子24は、接点素子18と接点アーム20との間
にサンドインチ状に挾持されており、接点素子18の脚
部の外側の面に沿って延在する2つの脚部を含んでいる
。偏倚素子24のそれら脚部は、接点素子18の脚部を
内方へ押圧しており、それによって接点素子の脚部を互
いの方向に偏倚させて、本装置を通常の電流が流れる間
、可動接点12を固定接点10と保合状態に保持するよ
うになっている。
L字形状の静止アーク・チップ26(第2図及び第4図
)は、ボルト・ナツト装置22によって接点アーム20
上に装着された固定接点1o上に設けてあり、そして所
定の距離だけ接点素子18の脚部を越えて延在している
。静止アーク・チップ26は、適当なアーク抵抗特性を
有する弾性のある導電金属材料から構成されている。接
点アーム20は、このアームと支持体16の壁28とを
貫通した別のボルト・ナツト装置のような適当な手段に
よって、支持体重6上に取り付けである。
)は、ボルト・ナツト装置22によって接点アーム20
上に装着された固定接点1o上に設けてあり、そして所
定の距離だけ接点素子18の脚部を越えて延在している
。静止アーク・チップ26は、適当なアーク抵抗特性を
有する弾性のある導電金属材料から構成されている。接
点アーム20は、このアームと支持体16の壁28とを
貫通した別のボルト・ナツト装置のような適当な手段に
よって、支持体重6上に取り付けである。
図示していないが、ある条件のもとでは、温度抵抗性材
料をチップ上に更に設けることによって、アーク・チッ
プを補強することが必要となる場合がある。例えば、可
動接点が遮断動作中にアーク・チップから離れる点にて
、温度抵抗性材料のボタンをチップに固設するようにす
ることができる。
料をチップ上に更に設けることによって、アーク・チッ
プを補強することが必要となる場合がある。例えば、可
動接点が遮断動作中にアーク・チップから離れる点にて
、温度抵抗性材料のボタンをチップに固設するようにす
ることができる。
この点に付加的な材料を設けることによって、高いアー
ク温度に対するアーク・チップの抵抗力が強化されるよ
うになっている。
ク温度に対するアーク・チップの抵抗力が強化されるよ
うになっている。
可動接点12は細長い導電部材3oを含み、この部材は
、その両端の中間に位置するホール32を有し、このホ
ールを介してピボット・ピン34が延在している。可動
接点12は、ピボット・ピン34によってバス33と押
圧係合状態に保持され、ピボット・ピン34には、所定
の力にバネ負荷がかけられている。バス33は一方のブ
ッシングに接続している。細長い部材30は、ホール3
2と部材30の一端38との間に延びた第1のアーム・
セクション36と、ホール32から部材30の他端42
に向って延びた第2のアーム・セクション40と、を含
んでいる。ピボット・ピン34の中心軸が定めたピボッ
ト軸で旋回する部材30の第1のアーム・セクション3
6は、固定接点10に対しその脚部18間で選択的に保
合可能である。第1のアーム・セクション36は、好マ
しくは、L字形状の構造を有しており、アングル部分4
4を備えている。この部分44は、アーム・セクション
36にほぼ直角で且つリング電極」4の中心長手軸に平
行な方向で、アーム・セクション36からリング電極1
4に向って延在している。
、その両端の中間に位置するホール32を有し、このホ
ールを介してピボット・ピン34が延在している。可動
接点12は、ピボット・ピン34によってバス33と押
圧係合状態に保持され、ピボット・ピン34には、所定
の力にバネ負荷がかけられている。バス33は一方のブ
ッシングに接続している。細長い部材30は、ホール3
2と部材30の一端38との間に延びた第1のアーム・
セクション36と、ホール32から部材30の他端42
に向って延びた第2のアーム・セクション40と、を含
んでいる。ピボット・ピン34の中心軸が定めたピボッ
ト軸で旋回する部材30の第1のアーム・セクション3
6は、固定接点10に対しその脚部18間で選択的に保
合可能である。第1のアーム・セクション36は、好マ
しくは、L字形状の構造を有しており、アングル部分4
4を備えている。この部分44は、アーム・セクション
36にほぼ直角で且つリング電極」4の中心長手軸に平
行な方向で、アーム・セクション36からリング電極1
4に向って延在している。
アングル部分44は、アーム・セクション36と同じ材
料片から構成してもよ(、或いは、別の材料片から構成
してもよい。例えば、第4図に示したように、そのアン
グル部分44は、第1の中空円筒片46とアーク抵抗性
端部片48とで構成することができ、これら両方は、ア
ングル部分44を軸方向貫通して延びた、ねじを切られ
たシャフト等によって、アーム・セクション36に接続
すれるように構成されている。
料片から構成してもよ(、或いは、別の材料片から構成
してもよい。例えば、第4図に示したように、そのアン
グル部分44は、第1の中空円筒片46とアーク抵抗性
端部片48とで構成することができ、これら両方は、ア
ングル部分44を軸方向貫通して延びた、ねじを切られ
たシャフト等によって、アーム・セクション36に接続
すれるように構成されている。
第2のアーム・セクション40はレバーとして作用し、
アクチュエータ50はそのレバーを介して可動接点12
に作用し、この接点を動かして固定接点10と保合状態
にあるいは非係合状態にする。以下に詳細に説明するよ
うに、インクラブタの作動中に、アクチュエータ50は
、細長い部材30をその旋回軸の周りに、第1図に示す
可動接点12と固定接点10が互いに係合している位置
と、第7図に示す位置との間に延在する経路に沿って旋
回させる。このようにして、可動接点12はリング電極
14の中心長手軸の位置に置かれる。
アクチュエータ50はそのレバーを介して可動接点12
に作用し、この接点を動かして固定接点10と保合状態
にあるいは非係合状態にする。以下に詳細に説明するよ
うに、インクラブタの作動中に、アクチュエータ50は
、細長い部材30をその旋回軸の周りに、第1図に示す
可動接点12と固定接点10が互いに係合している位置
と、第7図に示す位置との間に延在する経路に沿って旋
回させる。このようにして、可動接点12はリング電極
14の中心長手軸の位置に置かれる。
アクチュエータ50が可動接点12の細長い部材30と
接触している位置が第2のアーム・セクション40の端
部であるように図示しているが、別の構成では、細長い
部材が、アクチュエータに対し、その部材のホールとア
ングル部分が配置されている該部材の端部との中間にあ
る第1アーム・セクションに沿った1点にて接続される
ようにできることに留意されたい。
接触している位置が第2のアーム・セクション40の端
部であるように図示しているが、別の構成では、細長い
部材が、アクチュエータに対し、その部材のホールとア
ングル部分が配置されている該部材の端部との中間にあ
る第1アーム・セクションに沿った1点にて接続される
ようにできることに留意されたい。
接点1O112及びリング電極14が取り付けられた支
持体16は、概して環状形であり、可動接点12の旋回
軸に対し平行な方向で軸方向に伸びた半径方向内側の表
面52を含んでいる。固定接点10は、支持体160半
径方向外側の表面54に対し、可動接点12を取り付け
たピボット・ピン34の位置から円周方向に離間した位
置にて取り付けられている。これにより、固定接点lO
は、ピボット・ピン34と可動接点12のアングル部分
44間の距離に等しい距離だけ、可動接点12のピボッ
ト・ピン34かも離されている。このように装置を構成
することにより、接点l0112が互いに係合している
とき、アングル部分44は、固定接点素子18の脚によ
り収容され且つ保持される。アングル部分44を動かし
て固定接点素子18と保合状態にあるいは非係合状態に
するのを更に容易にするため、固定接点素子の脚は、可
動接点12のアングル部分440走行経路に対してほぼ
接線方向に向(ようにしである。
持体16は、概して環状形であり、可動接点12の旋回
軸に対し平行な方向で軸方向に伸びた半径方向内側の表
面52を含んでいる。固定接点10は、支持体160半
径方向外側の表面54に対し、可動接点12を取り付け
たピボット・ピン34の位置から円周方向に離間した位
置にて取り付けられている。これにより、固定接点lO
は、ピボット・ピン34と可動接点12のアングル部分
44間の距離に等しい距離だけ、可動接点12のピボッ
ト・ピン34かも離されている。このように装置を構成
することにより、接点l0112が互いに係合している
とき、アングル部分44は、固定接点素子18の脚によ
り収容され且つ保持される。アングル部分44を動かし
て固定接点素子18と保合状態にあるいは非係合状態に
するのを更に容易にするため、固定接点素子の脚は、可
動接点12のアングル部分440走行経路に対してほぼ
接線方向に向(ようにしである。
アークを遮断するリング電極14は、支持体16の開口
部内に配設され、また対向する軸方向端部56及び58
を備えていて、それらの間に中心長手軸60を定めてい
る。そのアーク遮断リング電極14は、銅のような導電
材料で形成され、はぼ中空の円筒形である。リングの一
方の端部56は支持体16の絶縁材料により密接に取り
巻かれ、この絶縁材料は、リング電極14の一端と同一
平面であり、そしてそのリング電極の一端から固定接点
10の固定アーク・チップ26の下側の点へ半径方向外
側に伸びている。本装置の動作を参照して以下に説明す
るように、この接点lOとリング電極14との間に設け
られたこの絶縁材料は2つの有益な機能を奏する。初め
に、可動接点12と固定接点10とが離れる際これらの
間でアークが形成するとき、以下に記載するように、磁
気力がアークを押してこの絶縁材料に接触させ、こうし
てアークを冷却しこのアークからエネルギを取り去る、
という点である。更に、アークがこの絶縁材料と接触す
ると、これがその材料ない(らか溶発させて、アークを
消弧するのを更に助長するガスを放出させる、という点
である。
部内に配設され、また対向する軸方向端部56及び58
を備えていて、それらの間に中心長手軸60を定めてい
る。そのアーク遮断リング電極14は、銅のような導電
材料で形成され、はぼ中空の円筒形である。リングの一
方の端部56は支持体16の絶縁材料により密接に取り
巻かれ、この絶縁材料は、リング電極14の一端と同一
平面であり、そしてそのリング電極の一端から固定接点
10の固定アーク・チップ26の下側の点へ半径方向外
側に伸びている。本装置の動作を参照して以下に説明す
るように、この接点lOとリング電極14との間に設け
られたこの絶縁材料は2つの有益な機能を奏する。初め
に、可動接点12と固定接点10とが離れる際これらの
間でアークが形成するとき、以下に記載するように、磁
気力がアークを押してこの絶縁材料に接触させ、こうし
てアークを冷却しこのアークからエネルギを取り去る、
という点である。更に、アークがこの絶縁材料と接触す
ると、これがその材料ない(らか溶発させて、アークを
消弧するのを更に助長するガスを放出させる、という点
である。
界磁コイル62は、リング電極14を取り巻いており、
導電性のストリップ材料、例えば銅の巻き線により形成
されている。第1図に示した実施例においては、このス
トリップ材料はリング電極の周りに内側から外に時計方
向に巻かれている。
導電性のストリップ材料、例えば銅の巻き線により形成
されている。第1図に示した実施例においては、このス
トリップ材料はリング電極の周りに内側から外に時計方
向に巻かれている。
界磁コイル62は、リング電極14に対しコイル620
半径方向内側の巻き線で接触し、そしてコイル62の外
側巻き線と接点アーム20との間を伸びたリード又はバ
スパー62により、固定接点10と電気的に接続されて
いる。このようにして、リング電極14は界磁コイル6
2を介して固定接点10と接続され、それにより電流が
、可動接点12と、固定接点10かリング電極14のい
ずれかとの間に流れている間、界磁コイル62が付勢状
態に維持されるようになっている。界磁コイル620巻
き方向は、コイルを流れる電流により生じる磁気力が、
コイル62をリング電極140周りに巻く方向と同じ方
向に作用する、という点で重要である。例えば、この巻
き線は第1図では時計方向に延びているので、コイル6
2を流れる電流により生じる磁気力もまた、リング電極
14からそれの半径方向内側表面66に直角にて内側に
伸びるいずれのアークに対しても、時計方向に作用する
。このようにして、リング電極14の内側面66に役う
各点で、この内側面から半径方向内側に伸びるアークは
、その内側面に沿って円周方向に且つ巻き線方向に押さ
れ、リング電極14の内側の周りにアークをスピンさせ
る。
半径方向内側の巻き線で接触し、そしてコイル62の外
側巻き線と接点アーム20との間を伸びたリード又はバ
スパー62により、固定接点10と電気的に接続されて
いる。このようにして、リング電極14は界磁コイル6
2を介して固定接点10と接続され、それにより電流が
、可動接点12と、固定接点10かリング電極14のい
ずれかとの間に流れている間、界磁コイル62が付勢状
態に維持されるようになっている。界磁コイル620巻
き方向は、コイルを流れる電流により生じる磁気力が、
コイル62をリング電極140周りに巻く方向と同じ方
向に作用する、という点で重要である。例えば、この巻
き線は第1図では時計方向に延びているので、コイル6
2を流れる電流により生じる磁気力もまた、リング電極
14からそれの半径方向内側表面66に直角にて内側に
伸びるいずれのアークに対しても、時計方向に作用する
。このようにして、リング電極14の内側面66に役う
各点で、この内側面から半径方向内側に伸びるアークは
、その内側面に沿って円周方向に且つ巻き線方向に押さ
れ、リング電極14の内側の周りにアークをスピンさせ
る。
強化リング68は、界磁コイル62の外周に配設され、
この界磁コイルと共に、支持体16の半径方向内側表面
52の環状の階段状部分70に嵌められている。強化コ
イル68は、好ましくは鋼で構成され、リング電極14
と界磁コイル62に機械的剛性を与え、界磁コイルを損
傷から保護する。更に、鋼のリング68は、コイル巻き
線を緊密に閉じ込めた領域内に保持し、こうして−旦巻
き線が組み立てられたとき、コイル巻き線を支持体に容
易に嵌合させることができるようにする。
この界磁コイルと共に、支持体16の半径方向内側表面
52の環状の階段状部分70に嵌められている。強化コ
イル68は、好ましくは鋼で構成され、リング電極14
と界磁コイル62に機械的剛性を与え、界磁コイルを損
傷から保護する。更に、鋼のリング68は、コイル巻き
線を緊密に閉じ込めた領域内に保持し、こうして−旦巻
き線が組み立てられたとき、コイル巻き線を支持体に容
易に嵌合させることができるようにする。
鋼のリング68はまた、コイル62の外側の磁界のため
の磁束経路として作用する。
の磁束経路として作用する。
本アーク・インタラプタ装置の動作は、図の番号順に示
してあり、可動接点12を旋回させて固定接点10との
保合状態から外すという物理的手順を含んでいる。
してあり、可動接点12を旋回させて固定接点10との
保合状態から外すという物理的手順を含んでいる。
第1図及び第2図に示しであるように、可動接点12の
アングル部分44が、固定接点10と保合状態にある時
間中は、アークはそれらの間に形成されない。しかしな
がら、可動接点12が固定接点10の固定アーク・チッ
プ26から離れる際、第3図及び第4図に示すように、
チップ26と、アーム76の細長い主セグメント76か
ら遠い可動接点のアングル部分44の一端74との間に
、アーク72が形成する。
アングル部分44が、固定接点10と保合状態にある時
間中は、アークはそれらの間に形成されない。しかしな
がら、可動接点12が固定接点10の固定アーク・チッ
プ26から離れる際、第3図及び第4図に示すように、
チップ26と、アーム76の細長い主セグメント76か
ら遠い可動接点のアングル部分44の一端74との間に
、アーク72が形成する。
一度アーク72が接点lO及び12間に形成されると、
磁気力Fl及びF2はアークに直ちに作用し、このアー
クに力を加えて、リング電極14に向から電極14の円
周方向に且つ界磁コイル62の巻き線の方向に郡動させ
る。例えば、15kV配電システムにおいては、本アー
ク・インタラプタが作動されたときに4000アンペア
の故障電流が存在する場合は、磁気力Flは約0.03
ニユートンであり、一方、磁気力F2は約0.93ニユ
ートンとなる。これらの磁気力は、アーク72に対する
第1のアーム36のその構成の故に生じ、既知の方法で
計算することができる。細長い部材40の第1のアーム
36の構成と、そのアームと固定接点との間に形成され
るアークに対するそのアームのその向きの故に、磁気力
F1及びF2は、同時に作用して、アークを所望の方向
に移動させる。
磁気力Fl及びF2はアークに直ちに作用し、このアー
クに力を加えて、リング電極14に向から電極14の円
周方向に且つ界磁コイル62の巻き線の方向に郡動させ
る。例えば、15kV配電システムにおいては、本アー
ク・インタラプタが作動されたときに4000アンペア
の故障電流が存在する場合は、磁気力Flは約0.03
ニユートンであり、一方、磁気力F2は約0.93ニユ
ートンとなる。これらの磁気力は、アーク72に対する
第1のアーム36のその構成の故に生じ、既知の方法で
計算することができる。細長い部材40の第1のアーム
36の構成と、そのアームと固定接点との間に形成され
るアークに対するそのアームのその向きの故に、磁気力
F1及びF2は、同時に作用して、アークを所望の方向
に移動させる。
力Flは、外部の力がアークに働かない場合にアーク7
2が移動する方向に関して、これと垂直な方向に延びた
可動接点12の第1アームセクシヨン36のその形状の
結果として、生じるものである。第1アームセクション
360角度、及び可撓性電流伝送導体として働く周知の
アークのふるまいのために、このアークは、アーム・セ
グメント76とアークの間の角度をなくす方向に動かさ
れあるいは曲げられる。これは、そのアーム・セグメン
トを通る電流Ilの流れによりアーム・セグメント76
の囲りに生成される磁界とアークの囲りに生成される磁
界との相互作用の減少に帰因するものである。固定接点
lOとリング電極14に対スるアーム・セクション36
のその配向によって、アーク72は、界磁コイル62内
の力が以下に説明するように作用するのと同じ方向であ
るリング電極14の右回り方向に、力Flによって動か
される。従って、アーク72は、これが物理的にリング
電極14に切り換わる前でかつ界磁コイル62の力がア
ークに対し有効になる前に、その最終スピン動作方向に
動き始める。
2が移動する方向に関して、これと垂直な方向に延びた
可動接点12の第1アームセクシヨン36のその形状の
結果として、生じるものである。第1アームセクション
360角度、及び可撓性電流伝送導体として働く周知の
アークのふるまいのために、このアークは、アーム・セ
グメント76とアークの間の角度をなくす方向に動かさ
れあるいは曲げられる。これは、そのアーム・セグメン
トを通る電流Ilの流れによりアーム・セグメント76
の囲りに生成される磁界とアークの囲りに生成される磁
界との相互作用の減少に帰因するものである。固定接点
lOとリング電極14に対スるアーム・セクション36
のその配向によって、アーク72は、界磁コイル62内
の力が以下に説明するように作用するのと同じ方向であ
るリング電極14の右回り方向に、力Flによって動か
される。従って、アーク72は、これが物理的にリング
電極14に切り換わる前でかつ界磁コイル62の力がア
ークに対し有効になる前に、その最終スピン動作方向に
動き始める。
同様に、アーク72はアーム36のアングル部分44に
対して角度付けられているから、それら2つの導体を通
る電流I2により発生された磁界の相互作用の結果とし
て生成される力F2の影響下で、アークはアングル部分
44に対して直すぐになろうとする。この力F2の結果
として、アークはり7グ電極14に向かう方向において
移動させられる。従って、このアークが形成されると即
座に、アークは、支持体16の絶縁材料に向ってそして
これと接触するように押され、アークのリング電極14
への転換に先だってアークの冷却を生じる。加えて、こ
の第2の力F2はまた、初期にリンク電極へのアークの
転流を強制するために、リング電極14の方向にアーク
を押す。この力F2は、Flよりもかなり太きいが、そ
の理由は、アーク72とアングル部分440間に直接接
触とは対照的にアークとアーム・セクション36の細長
セグメント76との間に隔りがあるためである。
対して角度付けられているから、それら2つの導体を通
る電流I2により発生された磁界の相互作用の結果とし
て生成される力F2の影響下で、アークはアングル部分
44に対して直すぐになろうとする。この力F2の結果
として、アークはり7グ電極14に向かう方向において
移動させられる。従って、このアークが形成されると即
座に、アークは、支持体16の絶縁材料に向ってそして
これと接触するように押され、アークのリング電極14
への転換に先だってアークの冷却を生じる。加えて、こ
の第2の力F2はまた、初期にリンク電極へのアークの
転流を強制するために、リング電極14の方向にアーク
を押す。この力F2は、Flよりもかなり太きいが、そ
の理由は、アーク72とアングル部分440間に直接接
触とは対照的にアークとアーム・セクション36の細長
セグメント76との間に隔りがあるためである。
コイル62の磁界は、固定接点IQとリング電極14と
の間での可動接点12の移動期間中アークに作用しない
が、可動接点12の第1アーム・セクション36の周囲
に働く磁界の結果としてそのアークに加えられる力Fl
とF2により、アークが生成された時からアークは有益
に管理されることになる。このような早い管理のひとつ
の利点は、−旦アークがリング電極14に転流すると、
そのアークが最終的にスピンする方向にアークを長(す
ることにある。アークのこの初期の伸長を与えることに
より、そのアーク路の長さは増し、そしてアーク材料が
ハウジング内の絶縁ガスの中に散らされ、この結果、ア
ークの急速な消滅をもたらすことになる。
の間での可動接点12の移動期間中アークに作用しない
が、可動接点12の第1アーム・セクション36の周囲
に働く磁界の結果としてそのアークに加えられる力Fl
とF2により、アークが生成された時からアークは有益
に管理されることになる。このような早い管理のひとつ
の利点は、−旦アークがリング電極14に転流すると、
そのアークが最終的にスピンする方向にアークを長(す
ることにある。アークのこの初期の伸長を与えることに
より、そのアーク路の長さは増し、そしてアーク材料が
ハウジング内の絶縁ガスの中に散らされ、この結果、ア
ークの急速な消滅をもたらすことになる。
加えて、アークは、力F2により支持体16の冷絶縁材
料に対して強制されるので、アークがリング電極14に
転流することができる前に、その材料によりアークから
エネルギが取られ、そしてガスが絶縁材料の融除により
放出される。これらのガスはまたアークの消滅を促進す
る。さらに、アークの早い転流が促進されるように、可
動接点12がリング電極14を横切るとすぐに、力Fl
はアークがリング電極14と接触するように圧迫する。
料に対して強制されるので、アークがリング電極14に
転流することができる前に、その材料によりアークから
エネルギが取られ、そしてガスが絶縁材料の融除により
放出される。これらのガスはまたアークの消滅を促進す
る。さらに、アークの早い転流が促進されるように、可
動接点12がリング電極14を横切るとすぐに、力Fl
はアークがリング電極14と接触するように圧迫する。
好適な本実施例においては、固定接点10の静止アーク
・テップ26は、比較的短い距離だけリング電極14か
ら半径方向に離されている。この構成により達成される
利点は、リング電極14と固定電極IOの間に絶縁材料
が存在することであり、この材料が、力F2により絶縁
材料中へアーク72が押されるときアーク72かもエネ
ルギを吸収することにある。しかしながら、アーク・チ
ップ26とリング電極14との間の半径方向の間隙は、
本構成により実現できる主要な利益のいくつかを減じる
ことのなく、ある範囲の間隙距離内で変更することがで
きる。
・テップ26は、比較的短い距離だけリング電極14か
ら半径方向に離されている。この構成により達成される
利点は、リング電極14と固定電極IOの間に絶縁材料
が存在することであり、この材料が、力F2により絶縁
材料中へアーク72が押されるときアーク72かもエネ
ルギを吸収することにある。しかしながら、アーク・チ
ップ26とリング電極14との間の半径方向の間隙は、
本構成により実現できる主要な利益のいくつかを減じる
ことのなく、ある範囲の間隙距離内で変更することがで
きる。
第5図に示すように、−旦アーク72がリング電極72
に転流すると、リング電極の中空の内側内にFlと同じ
方向に働く界磁コイル62の力Fcによって、力Flは
強力に補助される。この力FCは、コイ・ル巻線とアー
ク中の電流通過によりそれらの囲りに発生する磁界の間
の相互作用によって生じる点において、力F1及びF2
と同じである。
に転流すると、リング電極の中空の内側内にFlと同じ
方向に働く界磁コイル62の力Fcによって、力Flは
強力に補助される。この力FCは、コイ・ル巻線とアー
ク中の電流通過によりそれらの囲りに発生する磁界の間
の相互作用によって生じる点において、力F1及びF2
と同じである。
アークは可撓性の電流伝達導体として働くために、コイ
ル周辺に沿った各点におけるコイルとアークとの間の電
流路をまっすぐにしようとして、アークは、第5図に示
すようにコイルの右回りで円周方向に移動する。しかし
、コイル620巻数のためと、アーク72とリング電極
14間の直接接触のために、コイル62によりアークに
加えられる力Fcは力F1及びF2のいずれよりも何倍
も強力である。
ル周辺に沿った各点におけるコイルとアークとの間の電
流路をまっすぐにしようとして、アークは、第5図に示
すようにコイルの右回りで円周方向に移動する。しかし
、コイル620巻数のためと、アーク72とリング電極
14間の直接接触のために、コイル62によりアークに
加えられる力Fcは力F1及びF2のいずれよりも何倍
も強力である。
第6図に示すように、アーク72とアーム36のアング
ル部分44との間のその継続した概して垂直な関係の結
果として、リング電極14へのアークの転流の後、力F
2はアーク72に作用し続ける。この力F2により、ア
ークは、力FCによるアークのスピニングを促進するよ
うな方法で、リング電極14の第1軸方向端部56を貫
通するようになる。従って、リング電極14によって定
められたその内部領域へ可動接点12を機械的に運動さ
せることは、必要でない。そして、リング電極14の中
心長手軸60に直交する平面において延在する経路に沿
って可動電極を動かすことができ、それによって、その
経路の長さが、周知の装置(これにおいてはその可動接
点が従う経路がリング電極の内側領域内へと物理的に延
びている)の可動接点が従う経路よりも長くそしてこの
結果さらに利点があるようにできる。
ル部分44との間のその継続した概して垂直な関係の結
果として、リング電極14へのアークの転流の後、力F
2はアーク72に作用し続ける。この力F2により、ア
ークは、力FCによるアークのスピニングを促進するよ
うな方法で、リング電極14の第1軸方向端部56を貫
通するようになる。従って、リング電極14によって定
められたその内部領域へ可動接点12を機械的に運動さ
せることは、必要でない。そして、リング電極14の中
心長手軸60に直交する平面において延在する経路に沿
って可動電極を動かすことができ、それによって、その
経路の長さが、周知の装置(これにおいてはその可動接
点が従う経路がリング電極の内側領域内へと物理的に延
びている)の可動接点が従う経路よりも長くそしてこの
結果さらに利点があるようにできる。
第7図において、可動接点12のアーム36は、そのア
ングル部分44が電極14の中心長手軸60と同一線上
の位置にある状態で示しである。
ングル部分44が電極14の中心長手軸60と同一線上
の位置にある状態で示しである。
アーク遮断手順のこの段階(好ましくは、事故遮断動作
の開始からほぼ8ミリ秒よりも遅れることなく生じる)
において、アークは、たいていの場合すでに消滅してい
る、ということが判った。しかし、アークを消すのに働
く力をもつと明瞭に説明するために、そのアークを図で
は存在しているとして示しである。
の開始からほぼ8ミリ秒よりも遅れることなく生じる)
において、アークは、たいていの場合すでに消滅してい
る、ということが判った。しかし、アークを消すのに働
く力をもつと明瞭に説明するために、そのアークを図で
は存在しているとして示しである。
アークを消す方法を理解するには、まず始めに、アーク
がリング電極14に転流したときに本アーク・インタラ
プタ装置を通して電流が通過する方法を、理解すること
が必要である。交流電流であるこの電流は、可動接点1
2の第1アーム・セクション及びアーク72を通り、導
通するそしてリング電極工4内へ流れ、ここで界磁コイ
ル620巻線を通る。リング電極14において、このリ
ングを通過する磁界の位相は、アーク72を通過する電
流の位相に対しシフトされている。す/グミ極14の厚
さと導電率は、はぼ30度と60度間の所望の位相シフ
トを達成するために、変更するようにでき、この結果、
アーク72の電流は各半サイクルの間零に近づ(ときに
、リング14内の磁界はそのピークに近くなる。
がリング電極14に転流したときに本アーク・インタラ
プタ装置を通して電流が通過する方法を、理解すること
が必要である。交流電流であるこの電流は、可動接点1
2の第1アーム・セクション及びアーク72を通り、導
通するそしてリング電極工4内へ流れ、ここで界磁コイ
ル620巻線を通る。リング電極14において、このリ
ングを通過する磁界の位相は、アーク72を通過する電
流の位相に対しシフトされている。す/グミ極14の厚
さと導電率は、はぼ30度と60度間の所望の位相シフ
トを達成するために、変更するようにでき、この結果、
アーク72の電流は各半サイクルの間零に近づ(ときに
、リング14内の磁界はそのピークに近くなる。
この位相シフトがあるため、アークを通る電流が零に接
近したときでさえ、アーク物質はリング内の磁界の影響
下でスピンを継続する。その結果、アークにより発生さ
れそのアーク物質を形成しているイオン化ガスが、ハウ
ジング内のアーク消滅用ガス内ヘスピンしそして脱イオ
ン化された時、その絶縁ガスの電気的陰性の性質は、ア
ークを急速に脱イオン化しそしてその絶縁耐力を復旧さ
せ、これによりガスの再イオン化を防止する。従って、
アークの再発生が防止される。
近したときでさえ、アーク物質はリング内の磁界の影響
下でスピンを継続する。その結果、アークにより発生さ
れそのアーク物質を形成しているイオン化ガスが、ハウ
ジング内のアーク消滅用ガス内ヘスピンしそして脱イオ
ン化された時、その絶縁ガスの電気的陰性の性質は、ア
ークを急速に脱イオン化しそしてその絶縁耐力を復旧さ
せ、これによりガスの再イオン化を防止する。従って、
アークの再発生が防止される。
アーム・セクション36の細長いセグメント76とリン
グ電極14との間にアークが形成されないよう保証する
ため(、アーム・セクション36のアングル部分44は
可動接点12の旋回軸からある距離のところに設けられ
ている。この距離は、リング電極14の中心長手軸60
とその旋回軸との間の分離距離にほぼ等しい。従って、
第1アーム・セクション36のアングル部分44は、ア
ーム・セクション36が第7図及び第8図に示す位置に
あるとき、中心長手軸6oと同一直線状態となる。更に
、アーム・セクション36の細長い部分76は、電極1
4の第1の軸方向端部56から距離Dlだけ軸方向にず
れている。この距離D1は、第8図に示したアームの中
央位置においてリング電極14とアングル部分44との
間の距離D2での絶縁耐力と比べ、これより大きな絶縁
耐力を作らなければならない。この方法で、リング電極
14と第1アーム・セクション36との間の絶縁耐力は
、リング電極14とアングル部分44との間の絶縁耐力
より太き(なっている。
グ電極14との間にアークが形成されないよう保証する
ため(、アーム・セクション36のアングル部分44は
可動接点12の旋回軸からある距離のところに設けられ
ている。この距離は、リング電極14の中心長手軸60
とその旋回軸との間の分離距離にほぼ等しい。従って、
第1アーム・セクション36のアングル部分44は、ア
ーム・セクション36が第7図及び第8図に示す位置に
あるとき、中心長手軸6oと同一直線状態となる。更に
、アーム・セクション36の細長い部分76は、電極1
4の第1の軸方向端部56から距離Dlだけ軸方向にず
れている。この距離D1は、第8図に示したアームの中
央位置においてリング電極14とアングル部分44との
間の距離D2での絶縁耐力と比べ、これより大きな絶縁
耐力を作らなければならない。この方法で、リング電極
14と第1アーム・セクション36との間の絶縁耐力は
、リング電極14とアングル部分44との間の絶縁耐力
より太き(なっている。
リング電極14と第1アーム・セクション36間の絶縁
耐力をさらに強(するために、グレーディング手段(g
rading means )をインタラプタに第8図
に示すように設けである。このグレーディング手段は、
アーム・セクション36が第7図および第8図に示す中
央位置に接近する時に、アングル部分44を包む静電界
をグレーディングするものである。このグレーディング
手段は、中空の銅グレーディング・ロッド80の形態の
導体を含んでおり、これはリング電極14内に配置され
ていて中心長手軸60と同一直線となっている。
耐力をさらに強(するために、グレーディング手段(g
rading means )をインタラプタに第8図
に示すように設けである。このグレーディング手段は、
アーム・セクション36が第7図および第8図に示す中
央位置に接近する時に、アングル部分44を包む静電界
をグレーディングするものである。このグレーディング
手段は、中空の銅グレーディング・ロッド80の形態の
導体を含んでおり、これはリング電極14内に配置され
ていて中心長手軸60と同一直線となっている。
このグレーディング・ロッド80の軸方向内側の端部8
2は、アングル部分44の端部片48から1/4インチ
の範囲内にまで延びている。これにより、グレーディン
グ・ロッド80と端部片48間の隙間はアングル部分4
4が図示の位置にあるとき最小になる。尚、グレーディ
ング・ロッド80は中空として示しであるが、充実導体
のロッドに構成することも可能である。更に、グレーデ
ィング・ロッドをそのアングル部分の形状に一致した横
断面形状で構成したが、他の形状でグレーディング・ロ
ッドを構成することもできる。
2は、アングル部分44の端部片48から1/4インチ
の範囲内にまで延びている。これにより、グレーディン
グ・ロッド80と端部片48間の隙間はアングル部分4
4が図示の位置にあるとき最小になる。尚、グレーディ
ング・ロッド80は中空として示しであるが、充実導体
のロッドに構成することも可能である。更に、グレーデ
ィング・ロッドをそのアングル部分の形状に一致した横
断面形状で構成したが、他の形状でグレーディング・ロ
ッドを構成することもできる。
グレーディング・ロッド8oは、その反対端で、フツシ
ングの1つと可動接点12との間に延びてたバス33に
接続されていて、これにより可動接点12が固定電極1
2かも離れている時に、アーク72は、可動電極12の
アングル部分44及びグレーディング・ロッド80とは
単一の導体として出会うことになる。この結果として、
接点I2のアングル部分が第7図および第8図に示した
位置に向かって一旦十分な距離だけ移動すると、アーク
72は、アングル部分の端部片48上に留まるのではな
くグレーディング・ロッド8oに移動する。
ングの1つと可動接点12との間に延びてたバス33に
接続されていて、これにより可動接点12が固定電極1
2かも離れている時に、アーク72は、可動電極12の
アングル部分44及びグレーディング・ロッド80とは
単一の導体として出会うことになる。この結果として、
接点I2のアングル部分が第7図および第8図に示した
位置に向かって一旦十分な距離だけ移動すると、アーク
72は、アングル部分の端部片48上に留まるのではな
くグレーディング・ロッド8oに移動する。
可動接点12のアングル部分44の移動の間のアークの
グレーディング・ロッド8oへのこの移動に起因して、
アングル部分の端部片において発生される熱がより少な
くなり、摩耗がより少なくなる。端部片の摩耗のこの減
少により与えられる潜在的な付加的利益は、その端部片
の摩耗が通常、リング電極内のガスの金属含有量を増や
すことになり、これが可動接点とリング接点間の絶縁耐
力に反対の影響を与えるという点に関係している。
グレーディング・ロッド8oへのこの移動に起因して、
アングル部分の端部片において発生される熱がより少な
くなり、摩耗がより少なくなる。端部片の摩耗のこの減
少により与えられる潜在的な付加的利益は、その端部片
の摩耗が通常、リング電極内のガスの金属含有量を増や
すことになり、これが可動接点とリング接点間の絶縁耐
力に反対の影響を与えるという点に関係している。
従って、リング電極内のガス内の金属の量を減少させる
ことにより、絶縁耐力の減少は防止できると考えられる
。
ことにより、絶縁耐力の減少は防止できると考えられる
。
可動接点12の端部片48がこうむる摩耗の量の減少さ
せることに加えて、本発明のインタラプタにグレーディ
ング・ロッド80を使用することにより、他の有利な結
果を得ることができる。第9図は、可動接点がリング電
極14の長手軸6゜の位置にある時、可動接点12のア
ングル部分44を包む静電界を示している。
せることに加えて、本発明のインタラプタにグレーディ
ング・ロッド80を使用することにより、他の有利な結
果を得ることができる。第9図は、可動接点がリング電
極14の長手軸6゜の位置にある時、可動接点12のア
ングル部分44を包む静電界を示している。
この第9図において、多くの等電位線84〜110を示
してあり、リング電極14とアングル部分44間のエリ
アにおける共通電位の領域を示している。図は2次元で
あるが、アングル部分44、グレーディング・ロッド8
o及びリング電極14の形状は対称であるので、静電界
はアングル部分の全周囲で図示の静電界と実質的に等し
い。
してあり、リング電極14とアングル部分44間のエリ
アにおける共通電位の領域を示している。図は2次元で
あるが、アングル部分44、グレーディング・ロッド8
o及びリング電極14の形状は対称であるので、静電界
はアングル部分の全周囲で図示の静電界と実質的に等し
い。
第1O図には、可動接点12のアングル部分44が中央
位置にあるときのこれを囲む静電界を再び描いている。
位置にあるときのこれを囲む静電界を再び描いている。
しかし、第10図においては、グレーディング・ロッド
8oは装置内に含まれており、そしてリング電極とアン
グル部分間の領域内の等電位線に対するグレーディング
・ロッドの存在による効果もまた示しである。
8oは装置内に含まれており、そしてリング電極とアン
グル部分間の領域内の等電位線に対するグレーディング
・ロッドの存在による効果もまた示しである。
当業界で周知の如(、静電ストレスは、静電界中で原子
の電子に作用する力であり、かつそれら電子を原子から
分離するのを促進してイオン化を起こさせる力である。
の電子に作用する力であり、かつそれら電子を原子から
分離するのを促進してイオン化を起こさせる力である。
本例の場合、その様なストレスが可動接点12のアング
ル部分44を包む領域内に存在し、その静電界は、本イ
ンタラプタが110KF以上の大きさの高電圧インパル
スを経験する時、リング電極14と可動接点12間の絶
縁耐力のブレークダウンを生じ、そしてそれらの間に瞬
間的なアークを形成する、ようなものである。絶縁耐力
中のそのようなブレークダウンを防止するためには、可
動接点のアングル部分を包む領域内のそのストレスを減
少させる必要があり、この減少は、す/グミ極14内に
グレーディング・ロッド80を設げることによって達成
できる。
ル部分44を包む領域内に存在し、その静電界は、本イ
ンタラプタが110KF以上の大きさの高電圧インパル
スを経験する時、リング電極14と可動接点12間の絶
縁耐力のブレークダウンを生じ、そしてそれらの間に瞬
間的なアークを形成する、ようなものである。絶縁耐力
中のそのようなブレークダウンを防止するためには、可
動接点のアングル部分を包む領域内のそのストレスを減
少させる必要があり、この減少は、す/グミ極14内に
グレーディング・ロッド80を設げることによって達成
できる。
第9図に示した様に、可動接点12のアングル部分44
を包む静電界内のそのストレスは、等電位線84〜11
Oの密集量によって表わしである。
を包む静電界内のそのストレスは、等電位線84〜11
Oの密集量によって表わしである。
等電位線が密なエリアでは、等電位線が疎のエリアより
ストレスが高い。換言すると、等電位線84〜110の
任意の2つの間のストレスのレベルは、任意の所与の方
向におけるそれら2つの線の間の単位長さ当りの電位に
等しいものとして表わすようにできる。第9図から分か
る様に、可動接点のアングル部分に近接した等電位線1
00〜110は、互いに比較的に広めに離れていて、こ
れは、グレーディング・ロッド80が設げられたアング
ル部分44に近接した領域においてより少ないストレス
しか存在していない、ということを示している。
ストレスが高い。換言すると、等電位線84〜110の
任意の2つの間のストレスのレベルは、任意の所与の方
向におけるそれら2つの線の間の単位長さ当りの電位に
等しいものとして表わすようにできる。第9図から分か
る様に、可動接点のアングル部分に近接した等電位線1
00〜110は、互いに比較的に広めに離れていて、こ
れは、グレーディング・ロッド80が設げられたアング
ル部分44に近接した領域においてより少ないストレス
しか存在していない、ということを示している。
第9図と第10図との構造体内に存在している電界のス
トレス間の比較は、第11図において示しである。内径
3インチのリング電極を有する本発明により構成したイ
ンタラプタの特定の実施例に対スるストレスについて示
しである。第11図の縦軸は電界をAT’ /龍で示し
、横軸は距離を示し、この距離は端部片48の外側表面
からリング電極14上のそれに最も近い点に向かってイ
ンチで示しである。
トレス間の比較は、第11図において示しである。内径
3インチのリング電極を有する本発明により構成したイ
ンタラプタの特定の実施例に対スるストレスについて示
しである。第11図の縦軸は電界をAT’ /龍で示し
、横軸は距離を示し、この距離は端部片48の外側表面
からリング電極14上のそれに最も近い点に向かってイ
ンチで示しである。
図から解るように、可動接点のアングル部分44を取り
巻くストレスは、グレーディング−ロッドが無い第9図
の実施例においては、線112で示すようにアングル部
分の近傍において相当大きい。一方、グレーデイン匁ロ
ッドがあるときには、第1O図のリング電極と端部片と
の間のストレスを示す線114から解るように、アング
ル部分からの同一距離においてより小さいストレスしか
生じていない。このグレーディング・ロッドの有無によ
るアングル部分の近傍のストレスのこの差の観点から、
アングル部分とリング電極との間の絶縁耐力が、第10
図に示す位置にグレーディング・ロッドを挿入すること
によって実質的に増加するようにできることが解る。更
に、このような絶縁耐力の増加が接点12のアングル部
分とリング電極との間隔を増やさずに達成されるので、
リング電極の径を太き(する必要はない。第11図の線
116は、負のインパルス限界を示すためのものであり
、これ以上においては、図示した例示的実施例において
110 kVの高電圧インパルスを受けると、絶縁耐力
のブレークダウンを起こす。図から判るように、アング
ル部分近傍のストレスは、グレーディング・ロッドがな
い場合は、この限界を越えることになる。
巻くストレスは、グレーディング−ロッドが無い第9図
の実施例においては、線112で示すようにアングル部
分の近傍において相当大きい。一方、グレーデイン匁ロ
ッドがあるときには、第1O図のリング電極と端部片と
の間のストレスを示す線114から解るように、アング
ル部分からの同一距離においてより小さいストレスしか
生じていない。このグレーディング・ロッドの有無によ
るアングル部分の近傍のストレスのこの差の観点から、
アングル部分とリング電極との間の絶縁耐力が、第10
図に示す位置にグレーディング・ロッドを挿入すること
によって実質的に増加するようにできることが解る。更
に、このような絶縁耐力の増加が接点12のアングル部
分とリング電極との間隔を増やさずに達成されるので、
リング電極の径を太き(する必要はない。第11図の線
116は、負のインパルス限界を示すためのものであり
、これ以上においては、図示した例示的実施例において
110 kVの高電圧インパルスを受けると、絶縁耐力
のブレークダウンを起こす。図から判るように、アング
ル部分近傍のストレスは、グレーディング・ロッドがな
い場合は、この限界を越えることになる。
多(の他の効果が、アーク・インタラプタ装置を上述の
、また特許請求の範囲に規定した方法で構成することに
よって実現することができる。例えば、前述のようにア
ークの形成の瞬間から始まる特別の方法でアークを制御
し方向付けるように構成することによって、以前に可能
だったものより確実に短い時間内にアークを消すことが
できる。
、また特許請求の範囲に規定した方法で構成することに
よって実現することができる。例えば、前述のようにア
ークの形成の瞬間から始まる特別の方法でアークを制御
し方向付けるように構成することによって、以前に可能
だったものより確実に短い時間内にアークを消すことが
できる。
このような確実な操作を保証することができるとき、ア
ーク・インタラプタの動作中このタイミングに依存する
他のスイッチ・ギア要素を、より簡単に設計することが
可能になる。従って、本発明によるアーク・インタラプ
タを用いることによって、アーク・インタラプタの信頼
性のみならず、配電又はスイッチングのシステム全体の
信頼性も増大する。
ーク・インタラプタの動作中このタイミングに依存する
他のスイッチ・ギア要素を、より簡単に設計することが
可能になる。従って、本発明によるアーク・インタラプ
タを用いることによって、アーク・インタラプタの信頼
性のみならず、配電又はスイッチングのシステム全体の
信頼性も増大する。
更に、前述のように、力F2がアークをリング電極に向
かって押すように働くので、固定接点からリング電極へ
のアークの転換のタイミングに大きな影響を及ぼすこと
な(、リング電極の第1軸方向端部と可動接点のアング
ル部分の端部74との間の間隙を大きさ可変のままにし
てお(ことができる。従って、アーク・インタラプタの
構成及び組み立てが、その動作の全体的な確実さを増大
させながら、簡単にすることができる。
かって押すように働くので、固定接点からリング電極へ
のアークの転換のタイミングに大きな影響を及ぼすこと
な(、リング電極の第1軸方向端部と可動接点のアング
ル部分の端部74との間の間隙を大きさ可変のままにし
てお(ことができる。従って、アーク・インタラプタの
構成及び組み立てが、その動作の全体的な確実さを増大
させながら、簡単にすることができる。
勿論、特許請求の範囲に規定した発明の範囲を逸脱する
ことなく、本発明によってアーク・インタラプタを構成
することが可能である。例えば、図において可動接点は
支点に旋回可能に接続しているように示しているが、可
動接点が保合位置と非係合位置との間を、アークに対す
るアーム36の向きが好適な実施例に示したものと実質
的に同じで2つの力がアークに対して同時に2つの方向
に働くものである限り、リング電極の中心長手軸に垂直
な方向に延びるどんな直線又は円弧状の経路に沿って動
くことも可能である。
ことなく、本発明によってアーク・インタラプタを構成
することが可能である。例えば、図において可動接点は
支点に旋回可能に接続しているように示しているが、可
動接点が保合位置と非係合位置との間を、アークに対す
るアーム36の向きが好適な実施例に示したものと実質
的に同じで2つの力がアークに対して同時に2つの方向
に働くものである限り、リング電極の中心長手軸に垂直
な方向に延びるどんな直線又は円弧状の経路に沿って動
くことも可能である。
第1図は、可動接点が固定接点に接続された状態にある
、本発明に従って形成したアーク・インタラプタの平面
図である。 第2図は、第1図のインタラプタの断面図である。 第3図は、可動接点が固定接点から分離しそしてリング
電極を横切って移動しているように示した、インタラプ
タの平面図である。 第4図は、第3図のインタラプタの断面図である。 第5図は、可動接点がリング電極の円周内にあるように
示した、インタラプタの平面図である。 第6図は、第5図のインタラプタの断面図である。 第7図は、可動接点が中心の長手軸の位置にあるように
示した、インタラプタの平面図である。 第8図は、第7図のインタラプタの断面図である。 第9図は、グレーディング・ロッドを設けずに構成した
インタラプタ内の静電界を示す概略図である。 第10図は、本発明によるグレーディング・ロッドを設
けて構成したインタラプタ内の静電界を示す概略図であ
る。 第11図は、可動接点が第9図のインタラプタ及び第1
0図のインタラプタに対して中心の長手軸の位置におか
れたときに、静電界対可動接点からリング電極方向への
距離を示すグラフである。 (符号説明) 10:固定接点、12:可動接点、14:リング電極、
16:支持体:18:U形状接点素子、20:固定接点
アーム、26:アーク・チップ、30:細長導電部材、
32;ホール、34:ピボット中ピン、36:第1アー
ム・セクション、40:第2アーム・セクション、44
;アングル部分、46:中空円筒片、48:端部片、5
0:アクチュエータ、56.58;軸方向端部、60:
中心長手軸、62:界磁コイル、64:パスパー68二
強化リング、72:アーク、74ニ一端、80:グレー
ディング・ロッド。 図面の浄、1(内容に変更なし) (外4名) を計(KV/門) −〜 N) ru ON ム G ) δ 富 LCh Φ 0〜 具1
゜ 事件の表示 平成2年特許願第29352号 2゜ 発明の名称 アーク・スピナ・インタラプタ 3゜ 補正をする者 事件との関係 住 所 名 称
、本発明に従って形成したアーク・インタラプタの平面
図である。 第2図は、第1図のインタラプタの断面図である。 第3図は、可動接点が固定接点から分離しそしてリング
電極を横切って移動しているように示した、インタラプ
タの平面図である。 第4図は、第3図のインタラプタの断面図である。 第5図は、可動接点がリング電極の円周内にあるように
示した、インタラプタの平面図である。 第6図は、第5図のインタラプタの断面図である。 第7図は、可動接点が中心の長手軸の位置にあるように
示した、インタラプタの平面図である。 第8図は、第7図のインタラプタの断面図である。 第9図は、グレーディング・ロッドを設けずに構成した
インタラプタ内の静電界を示す概略図である。 第10図は、本発明によるグレーディング・ロッドを設
けて構成したインタラプタ内の静電界を示す概略図であ
る。 第11図は、可動接点が第9図のインタラプタ及び第1
0図のインタラプタに対して中心の長手軸の位置におか
れたときに、静電界対可動接点からリング電極方向への
距離を示すグラフである。 (符号説明) 10:固定接点、12:可動接点、14:リング電極、
16:支持体:18:U形状接点素子、20:固定接点
アーム、26:アーク・チップ、30:細長導電部材、
32;ホール、34:ピボット中ピン、36:第1アー
ム・セクション、40:第2アーム・セクション、44
;アングル部分、46:中空円筒片、48:端部片、5
0:アクチュエータ、56.58;軸方向端部、60:
中心長手軸、62:界磁コイル、64:パスパー68二
強化リング、72:アーク、74ニ一端、80:グレー
ディング・ロッド。 図面の浄、1(内容に変更なし) (外4名) を計(KV/門) −〜 N) ru ON ム G ) δ 富 LCh Φ 0〜 具1
゜ 事件の表示 平成2年特許願第29352号 2゜ 発明の名称 アーク・スピナ・インタラプタ 3゜ 補正をする者 事件との関係 住 所 名 称
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アーク・スピナ・インタラプタ装置であつて、イ)
第1の固定電気接点と、 ロ)第1と第2の軸方向端部を有しており、かつ中心の
長手軸を定めたリング電極と、 ハ)該リング電極を取り巻く界磁コイルと、ニ)前記リ
ング電極を前記界磁コイルを通して前記固定電気接点に
電気的に接続して、前記界磁コイルに電流が流れている
間前記リング電極内に磁界を発生する手段と、 ホ)前記電極の中心長手軸に垂直な面内の経路に沿つて
、前記固定接点に係合する位置に選択的に動くことがで
きるアーム・セクションを有した第2の電気接点であつ
て、前記アーム・セクションが前記中心長手軸に平行な
方向に延びた第1のアングル部分を与える概してL字状
のものである、前記の第2電気接点と、 から成り、 前記固定電気接点は、前記リング電極の半径方向外側で
該リング電極の第1の端部に隣接して配置されて、前記
可動接点のアーム・セクションが前記固定電気接点から
非接続にされるとき、前記電極の中心長手軸の方向に動
くことができるような位置におかれており、アークを生
ずる前記第2の接点の前記固定接点からの分離時に、前
記第2の接点の前記概してL字状のアーム・セクション
が、前記リング電極に向かう方向において働く第1の電
磁力を前記アークに加え、同時に前記中心長手軸に関し
て円周方向に働く第2の電磁力を前記アークに加えるよ
うに構成され配置されていること、 を特徴とするアーク・スピナ・インタラプタ装置。 2、請求項第1項記載のアーク・スピナ・インタラプタ
装置において、更に、前記リング電極の第2の軸方向端
部から前記第1の軸方向端部に向かつて実質的に前記中
心長手軸に沿つて延びた導体であつて、前記アーム・セ
クションが前記中心長手軸と同一直線上の位置に移動す
るとき、前記アーム・セクションの前記第1のアングル
部分から分離された軸方向内側端部を有した導体を備え
、前記アーム・セクションが前記中心長手軸と交差する
位置に移動するとき、前記導体が前記アーム・セクショ
ンの前記第1のアングル部分を取り巻く電界内に概して
均一な勾配を与えるように構成されるいること、 を特徴とするアーク・スピナ・インタラプタ装置。 3、請求項第1項記載のアーク・スピナ・インタラプタ
装置において、前記第2の電気接点の前記アーム・セク
ションが、前記リング電極の前記中心長手軸に平行な方
向に延びる旋回軸にて旋回可能に取り付けられているこ
と、を特徴とするアーク・スピナ・インタラプタ装置。 4、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、更に、前記固定電気接点と、前記リング電極と、
前記界磁コイルと、及び前記第2電気接点を夫々支持す
る装着手段を含んでおり、該装着手段は、更に、前記第
2接点が前記固定接点から非接続にされた時に前記の固
定電気接点、リング電極及び界磁コイルを前記第2電気
接点から絶縁する絶縁手段を含んでいること、を特徴と
するアーク・インタラプタ装置。 5、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、更に、前記リング電極と前記固定電気接点との間
で前記リング電極の前記第1軸方向端部の半径方向外側
に配置された絶縁材料を含んでおり、該絶縁材料は、ア
ークの形成時のそのアークの経路内に配置されていて、
それにより前記第2電気接点の前記固定接点から離れる
動きの間エネルギが前記アークから除去されるようにす
ること、を特徴とするアーク・インタラプタ装置。 6、請求項第5項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、前記絶縁材料は、熱可塑性アセタール樹脂、エポ
キシ樹脂、及びこれらの任意の組み合わせ、から成るグ
ループから選択されること、を特徴とするアーク・イン
タラプタ装置。 7、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、前記第2電気接点の前記アーム・セクションは、
概して前記中心長手軸に直交する平面内に延在する細長
い部分を含んでいること、を特徴とするアーク・インタ
ラプタ装置。 8、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、更に、前記界磁コイルを密接に囲むように係合し
た中空の円筒状支持リングを含んでいること、を特徴と
するアーク・インタラプタ装置。 9、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置にお
いて、更に、前記固定接点と係合する及びこれと非係合
となる前記可動接点の選択的移動を行わせる作動手段を
含んでいること、を特徴とするアーク・インタラプタ装
置。 10、請求項第9項記載のアーク・インタラプタ装置に
おいて、前記第2電気接点は、概して前記中心長手軸と
直交する平面内に配置された第2アーム・セクションを
含んでおり、前記作動手段は、前記第2アーム・セクシ
ョンと係合すること、を特徴とするアーム・インタラプ
タ装置。 11、請求項第1項記載のアーク・インタラプタ装置に
おいて、前記界磁コイルを密接に囲むように係合した中
空円筒状支持リングを含んでいること、を特徴とするア
ーク・インタラプタ装置。 12、高圧電流を遮断するアーク・インタラプタ装置で
あつて、 イ)固定電気接点と、 ロ)該固定接点と選択的に係合可能なアームを有した可
動電気接点であつて、付勢された状態の前記可動接点が
前記固定接点から非接続にされた時にアークが発生され
る、前記の可動電気接点と、ハ)前記の固定電気接点及
び可動電気接点と関連しており、間に中心長手軸を定め
る対向した端部を有しているアーク遮断リング電極と、 ニ)該リング電極を囲んだ界磁コイルと、及びホ)前記
界磁コイルを前記固定接点に電気的に接続する手段であ
つて、この接続により、前記可動接点が前記固定接点か
ら非接続にされかつアークが前記可動接点と前記リング
電極との間に形成された時、前記界磁コイルが付勢状態
に維持されるようになつた、前記の接続手段と、 を含んでおり、また 前記可動接点のアーム・セクションが、該アーム・セク
ションから前記電極の前記長手軸に概して平行な方向へ
前記電極に向かつて突き出たアングル部分を含んでおり
、また該アーム・セクションが、前記可動接点が前記の
固定接点及び可動接点を通して流れる電流を遮断するよ
うシフトされる時、前記電極の前記長手軸に直交しかつ
それに向かう経路に沿つて、前記電極を横切るように可
動となつており、 前記アーム・セクションは、前記アークに対し相対的に
配置されて、前記アングル部分が前記電極に近づきそし
て前記電極を横切るように移動する時、前記の固定接点
及び可動接点の非接続時の前記アークに同時の第1及び
第2電磁力を作用させるようになつており、前記第1電
磁力は、前記リング電極に向かう方向において作用し、
また前記第2電磁力は前記電極の中心長手軸に関して円
周方向に作用して、前記アークのスピニング従つてその
消滅を増強すること、 を特徴とするアーク・インタラプタ装置。 13、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、更に、 前記アーム・セクションの前記第1アングル部分を囲む
静電界をグレーディングし、それによつて前記第1アン
グル部分に隣接した前記静電界により発揮されるストレ
スを制御するようにするグレーディング手段、 を含んでいること、を特徴とするアークインタラプタ装
置。 14、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、前記可動接点の前記アーム・セクションは、
前記リング電極の前記中心長手軸に平行な方向に延びた
旋回軸での旋回のため装着されていること、を特徴とす
るアーク・インタラプタ装置。 15、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、更に、前記固定電気接点と、前記リング電極
と、前記界磁コイルと、及び前記可動電気接点を支持す
る装着手段を含んでおり、該装着手段は、更に、前記可
動接点が前記固定接点から非接続にされた時に前記の固
定電気接点、リング電極及び界磁コイルを前記可動電気
接点から絶縁する絶縁手段を含んでいること、を特徴と
するアーク・インタラプタ装置。 16、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、更に、前記リング電極と前記固定電気接点と
の間で前記リング電極の前記端部の一方の半径方向外側
に配置された絶縁材料を含んでおり、該絶縁材料は、前
記アークの形成時のそのアークの経路内に配置されてい
て、それにより前記可動接点の前記固定接点から離れる
移動の間前記アークからエネルギのいくらかを除去する
ようにすること、を特徴とするアーク・インタラプタ装
置。 17、請求項第16項記載のアーク・インタラプタ装置
において、前記絶縁材料は、熱可塑性アセタール樹脂、
エポキシ樹脂、及びこれらの組み合わせ、から成るグル
ープから選択されること、を特徴とするアーク・インタ
ラプタ装置。 18、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、前記可動電気接点の前記アーム・セクション
は、前記中心長手軸に直交する平面内に延在する細長い
部分を含んでいること、を特徴とするアーク・インタラ
プタ装置。 19、請求項第12項記載のアーク・インタラプタ装置
において、前記固定接点と係合する及びこれと非係合と
なる前記可動接点の前記アーム・セクションの選択的移
動を行わせる作動手段を含んでいること、を特徴とする
アーク・インタラプタ装置。 20、請求項第9項記載のアーク・インタラプタ装置に
おいて、前記可動接点は、前記作動手段が接触する第2
アーム・セクションを含んでいること、を特徴とするア
ーク・インタラプタ装置。 21、可動電気接点を固定電気接点から分離する際に前
記可動電気接点と前記固定電気接点との間に形成される
アークを遮断する遮断方法であつて、前記固定電気接点
が、前記固定接点とリング電極との間に直列に配置され
た界磁コイルを介して、前記リング電極と電気的につな
がつており、前記リング電極が中心長手軸を定めており
、前記遮断方法が、 前記アークに対し、前記リング電極に向かう方向に作用
する第1の電磁力を加え、これと同時に前記アークに対
し、前記中心長手軸に関して円周方向に作用する第2の
電磁力を加えることにより、前記アークの形成時に実質
上即座に前記アークを管理する段階、 を含んでいること、を特徴とする遮断方法。 22、請求項第21項記載の遮断方法において、更に、 前記可動接点が前記中心長手軸と交差する位置にまで移
動した時に、前記可動接点に隣接した前記静電界をグレ
ーディングし、それによつて前記可動電気接点に隣接し
た前記静電界が加えるストレスを制限する段階、 を含むこと、を特徴とする遮断方法。 23、請求項第21項記載の遮断方法において、前記の
アークの管理が、前記可動接点が前記電極に隣接した位
置に移動させられるとき、記前可動接点を流れる電流に
力を加えて、その電流が前記リング電極及び界磁コイル
のすぐ隣を、実質上、直角走行経路を描くようにする段
階、を含んでいることを特徴とする遮断方法。 24、請求項21項記載の遮断方法において、前記アー
ク管理は、前記アークが前記リング電極へ移行するのが
始まる前に、前記アークを最終的なスピンの方向に延び
るようにする段階、を含むことを特徴とする遮断方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US308145 | 1989-02-08 | ||
| US07/308,145 US4980527A (en) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | Arc spinner interrupter |
| US446476 | 1989-12-05 | ||
| US07/446,476 US5015810A (en) | 1989-02-08 | 1989-12-05 | Arc spinner interrupter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031415A true JPH031415A (ja) | 1991-01-08 |
Family
ID=26976114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2029352A Pending JPH031415A (ja) | 1989-02-08 | 1990-02-08 | アーク・スピナ・インタラプタ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5015810A (ja) |
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| JP (1) | JPH031415A (ja) |
| CN (1) | CN1020019C (ja) |
| AU (1) | AU622275B2 (ja) |
| BR (1) | BR9000573A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5663712A (en) * | 1994-12-30 | 1997-09-02 | Hubbell Incorporated | Electrical contact position indicator assembly |
| JP2931862B2 (ja) * | 1995-04-28 | 1999-08-09 | 株式会社戸上電機製作所 | 遮断器の消弧装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| GB8607399D0 (en) * | 1986-03-25 | 1986-04-30 | Northern Eng Ind | Arc interrupter |
| GB8607398D0 (en) * | 1986-03-25 | 1986-04-30 | Northern Eng Ind | Arc interrupter |
-
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- 1990-02-08 EP EP19900250036 patent/EP0382327A3/en not_active Ceased
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- 1990-02-08 BR BR909000573A patent/BR9000573A/pt not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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