JPH04141926A - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
- Publication number
- JPH04141926A JPH04141926A JP26055290A JP26055290A JPH04141926A JP H04141926 A JPH04141926 A JP H04141926A JP 26055290 A JP26055290 A JP 26055290A JP 26055290 A JP26055290 A JP 26055290A JP H04141926 A JPH04141926 A JP H04141926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- movable
- fixed
- shutting
- side contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- 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、真空遮断器に使用される真空バルブに関する
。
。
（従来の技術）
真空遮断器で電動機、変圧器、リアクトル等の誘導性負
荷の電流遮断時に、特異な開閉サージが発生することが
ある。この開閉サージは回路の絶縁を破壊して事故の原
因となる。このため、避雷器、非直線抵抗体、ＣＲサプ
レッサ、ｖＳリアクトルなどのサージ抑制装置を回路に
付加することが一般に行われている。一方、真空バルブ
内にサージの発生しにくい接点（低サージ接点）を組込
み、真空遮断器自体でサージを発生しにくくする手法も
とられている。
荷の電流遮断時に、特異な開閉サージが発生することが
ある。この開閉サージは回路の絶縁を破壊して事故の原
因となる。このため、避雷器、非直線抵抗体、ＣＲサプ
レッサ、ｖＳリアクトルなどのサージ抑制装置を回路に
付加することが一般に行われている。一方、真空バルブ
内にサージの発生しにくい接点（低サージ接点）を組込
み、真空遮断器自体でサージを発生しにくくする手法も
とられている。
真空遮断器の開閉サージは、電流裁断と呼ばれる現象が
主たる原因であることが多い。電流裁断とは、交流電流
を遮断しようとしたとき、交流電流の自然ゼロ点前に強
制的に遮断する現象であり、この現象が起ると、負荷の
インダクタンスに蓄えられた電磁エネルギーが過電圧源
として作用することになる。また、電流裁断により発生
したサジ電圧で真空遮断器極間で再発弧を起し、さらに
大きなサージ電圧の発生へと進展する。このため、低サ
ージ接点では、アーク発生時に接点からの金属蒸発量を
増やし、電流の消弧特性を低下させて電流裁断が少なく
なるようにしている。しがし、この低サージ接点を使用
した真空遮断器は、電流を切りに＜＜シでいるため、真
空遮断器の本来の使命である事故時の大電流が遮断され
にくくなる。
主たる原因であることが多い。電流裁断とは、交流電流
を遮断しようとしたとき、交流電流の自然ゼロ点前に強
制的に遮断する現象であり、この現象が起ると、負荷の
インダクタンスに蓄えられた電磁エネルギーが過電圧源
として作用することになる。また、電流裁断により発生
したサジ電圧で真空遮断器極間で再発弧を起し、さらに
大きなサージ電圧の発生へと進展する。このため、低サ
ージ接点では、アーク発生時に接点からの金属蒸発量を
増やし、電流の消弧特性を低下させて電流裁断が少なく
なるようにしている。しがし、この低サージ接点を使用
した真空遮断器は、電流を切りに＜＜シでいるため、真
空遮断器の本来の使命である事故時の大電流が遮断され
にくくなる。
この問題を解決するだめの−ｆ法としτ、低ザジ接点付
きの真空バルブにおいてアーク１−電流と同一方向の磁
界を加え、接点間に点ｉｔ〜たア−りを一様に拡散させ
て安定させ、大電流遮断時における接点の溶融を抑える
ようにした方法がある。
きの真空バルブにおいてアーク１−電流と同一方向の磁
界を加え、接点間に点ｉｔ〜たア−りを一様に拡散させ
て安定させ、大電流遮断時における接点の溶融を抑える
ようにした方法がある。
第３図は、この工法をとり入れた従来の真空バルブの一
例を示している。同図において、１は真空容器であり、
その内部には接離自在とされた固定側接点２と可動側接
点３の一対の接点か対向配設されている。固定側接点２
は固定側コイル５を介して固定軸７に取付りられ、可動
側接点３は可動側コイル６を介して可動軸８に取付けら
れている。また、固定軸７は真空容器１−の端板１ａに
固定１７て取付けられ、可動軸８は端板１ｂにへロズ９
を介して軸方向に移動自在に取付けられている。
例を示している。同図において、１は真空容器であり、
その内部には接離自在とされた固定側接点２と可動側接
点３の一対の接点か対向配設されている。固定側接点２
は固定側コイル５を介して固定軸７に取付りられ、可動
側接点３は可動側コイル６を介して可動軸８に取付けら
れている。また、固定軸７は真空容器１−の端板１ａに
固定１７て取付けられ、可動軸８は端板１ｂにへロズ９
を介して軸方向に移動自在に取付けられている。
そ（７て、電流の遮断時に、固定軸７からｉｉＪ動軸８
に遮断電流が流れるとき、固定軸７に流れる電流ハ固定
側コイル５に分流［２て円周方向に流ズ１てから固定側
接点２に達ｊ７、固定側、可動側の接点２．３間にはア
ークが形成される。可動側接点３に流れ込んだ電流は可
動側コイル６に分流１．て円周方向に流れてから可動軸
８に達する。ここで、固定側、可動側の各コイル５．６
に電流が円周方向に流れることにより、接点２．３間に
形成されたアー りに軸方向の磁界か％えられ、アーク
が一様に拡散されて安定Ｉ７５、大電流遮断時における
接点の溶融が抑えられている。
に遮断電流が流れるとき、固定軸７に流れる電流ハ固定
側コイル５に分流［２て円周方向に流ズ１てから固定側
接点２に達ｊ７、固定側、可動側の接点２．３間にはア
ークが形成される。可動側接点３に流れ込んだ電流は可
動側コイル６に分流１．て円周方向に流れてから可動軸
８に達する。ここで、固定側、可動側の各コイル５．６
に電流が円周方向に流れることにより、接点２．３間に
形成されたアー りに軸方向の磁界か％えられ、アーク
が一様に拡散されて安定Ｉ７５、大電流遮断時における
接点の溶融が抑えられている。
このように１７て、真空遮断器に使用される低サジ接点
付真空バルブでは、低サージ性と大電流遮断の相反する
特性の協調が図られている。
付真空バルブでは、低サージ性と大電流遮断の相反する
特性の協調が図られている。
（発明か解決ｌ、ようとする課題）
しかし、このような真空バルブでも、裁断電流値を完全
にゼロにすることはできず、小さな値ではあるが電流裁
断が発生ずるのが現状である。
にゼロにすることはできず、小さな値ではあるが電流裁
断が発生ずるのが現状である。
そして小さな電流裁断により発生（７たサージ電圧でも
、その時の接点間のギャップ長が短かいと再発弧を起す
ことがあり、さらに大きなサージ電圧発生へと進展する
ことになる。
、その時の接点間のギャップ長が短かいと再発弧を起す
ことがあり、さらに大きなサージ電圧発生へと進展する
ことになる。
そこで、本発明は、大電流遮断性能に優れるとともに、
小さな電流裁断て発生したサージ電圧による再発弧発生
を抑制（−で大ザージ電圧の発生を防止することのでき
る真空バルブを提供することを目的とする。
小さな電流裁断て発生したサージ電圧による再発弧発生
を抑制（−で大ザージ電圧の発生を防止することのでき
る真空バルブを提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は上記課題を解決するために、真空容器内に、固
定軸に支持された固定側接点とり動軸に支持された可動
側接点とを接離自在に対向配設し、遮断電流により前記
固定側接点と可動側接点との間の空間に前記固定軸、可
動軸の軸方向と同方向の磁界を発生させるコイルを前記
固定軸側のみに取４Ｎｊけてなることを要旨とする。
定軸に支持された固定側接点とり動軸に支持された可動
側接点とを接離自在に対向配設し、遮断電流により前記
固定側接点と可動側接点との間の空間に前記固定軸、可
動軸の軸方向と同方向の磁界を発生させるコイルを前記
固定軸側のみに取４Ｎｊけてなることを要旨とする。
（作用）
大電流遮断時には、固定軸側に取付けられたコイルによ
り、固定側、可動側の接点間に形成されたアークに軸方
向の磁Ｗが与えられ、アークが一様に拡散されて安定し
、接点の溶融が抑えられる。
り、固定側、可動側の接点間に形成されたアークに軸方
向の磁Ｗが与えられ、アークが一様に拡散されて安定し
、接点の溶融が抑えられる。
小さな電流裁断により発生したサージ電圧が固定側、可
動側の接点間で再発弧するか否かは、その時の接点間の
ギャップ長に依存する。コイルが固定軸側のみに取付け
られ、可動軸の全質量が小さくなることて開極スピード
が増し、より短時間で開極することにより再発弧の発生
か抑制される。
動側の接点間で再発弧するか否かは、その時の接点間の
ギャップ長に依存する。コイルが固定軸側のみに取付け
られ、可動軸の全質量が小さくなることて開極スピード
が増し、より短時間で開極することにより再発弧の発生
か抑制される。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。
明する。
なお、第１図において前記第３図における部材及び部位
と同一ないし、均等のものは、前記と同一符号を以って
示し、重複１７た説明を省略する。
と同一ないし、均等のものは、前記と同一符号を以って
示し、重複１７た説明を省略する。
まず、真空バルブの構成を説明すると、この実施例の真
空バルブは、コイル４が固定軸７側のみに取付けられて
いる。コイル４は、前記第３図に示した固定側コイル及
び可動側コイルを２段重ねにしたものに相当し、１個の
コイル４でも、その固定側及び可動側の２個のコイルに
よる磁界と略同じ強度の磁界が得られるようになってい
る。
空バルブは、コイル４が固定軸７側のみに取付けられて
いる。コイル４は、前記第３図に示した固定側コイル及
び可動側コイルを２段重ねにしたものに相当し、１個の
コイル４でも、その固定側及び可動側の２個のコイルに
よる磁界と略同じ強度の磁界が得られるようになってい
る。
次に、第２図を用いて作用を説明する。
可動軸８が第１図において上方向に駆動され、固定側、
可動側の両接点２．３が閉じて固定軸７より可動軸８に
電流が流れている状態から可動軸８が下方向に駆動され
て電流遮断作用が生じると、接点２．３間にギャップが
形成され、その間にアークが発生する。このアークによ
り、電流は継続して固定軸７より可動軸８へ流れる。こ
のとき、電流は、固定軸７より２段重ねのコイル４を介
して固定側接点２に達する。コイル４の形状は円周状に
形成されていることから、この電流により、固定軸７、
可動軸８の軸方向成分を有する磁界が発生する。この磁
界は、接点２．３間に発生したアークに加わり、アーク
を一様に拡散させて安定させるように作用する。このた
め、接点の溶融が抑えられて優れた大電流遮断性能が得
られる。
可動側の両接点２．３が閉じて固定軸７より可動軸８に
電流が流れている状態から可動軸８が下方向に駆動され
て電流遮断作用が生じると、接点２．３間にギャップが
形成され、その間にアークが発生する。このアークによ
り、電流は継続して固定軸７より可動軸８へ流れる。こ
のとき、電流は、固定軸７より２段重ねのコイル４を介
して固定側接点２に達する。コイル４の形状は円周状に
形成されていることから、この電流により、固定軸７、
可動軸８の軸方向成分を有する磁界が発生する。この磁
界は、接点２．３間に発生したアークに加わり、アーク
を一様に拡散させて安定させるように作用する。このた
め、接点の溶融が抑えられて優れた大電流遮断性能が得
られる。
一方、小電流遮断領域では、低サージの接点を使用した
場合においても、第２図像）に示すように、若干の電流
裁断が発生する。この電流裁断により、接点２．３の極
間にサージ電圧ＶＳが発生する。
場合においても、第２図像）に示すように、若干の電流
裁断が発生する。この電流裁断により、接点２．３の極
間にサージ電圧ＶＳが発生する。
この時の接点２．３の極間の耐圧値ＶＧ Ａ Ｐがサジ
電圧ＶＳを下まわれば（第２図（ｂ））、接点２．３間
で放電（再発弧）が発生し、さらに大きなサジ電圧発生
へと進展する。ここで極間の耐圧値ＶＧＡＰは接点２．
３間のギャップの関数であり、一般に次式で表わされる
。
電圧ＶＳを下まわれば（第２図（ｂ））、接点２．３間
で放電（再発弧）が発生し、さらに大きなサジ電圧発生
へと進展する。ここで極間の耐圧値ＶＧＡＰは接点２．
３間のギャップの関数であり、一般に次式で表わされる
。
ＶＧＡＰ−Ａ−（ギャップ瞬時値）” ＝・（＋）こ
こに、Ａ、ｎは定数 したがってギャップ長が大きくなるに従いＶＧ Ａ Ｐ
も大きくなる。
こに、Ａ、ｎは定数 したがってギャップ長が大きくなるに従いＶＧ Ａ Ｐ
も大きくなる。
このため、より速いスピードで開極すれば、極間の耐圧
特性も、より速いスピードで大きくなり、電流裁断によ
り極間に生じたサージ電圧ＶＳで再発弧しなくなるか或
いは再発弧する機会が減少する。
特性も、より速いスピードで大きくなり、電流裁断によ
り極間に生じたサージ電圧ＶＳで再発弧しなくなるか或
いは再発弧する機会が減少する。
一般に、操作力Ｆと可動部質量ｍ及びスピード■の間に
は次の関係式が成立つ。
は次の関係式が成立つ。
Ｆ −ｍ ・（ｄ ｖ ／ ｄ ｔ ）
−（２）ここでＦを一定とし、スピードＶを大きくす
るためには可動部質量ｍを小さくする必要がある。この
ため、磁界発生用のコイルを可動軸８側から取除くこと
により、開極スピードが増し、極間の耐圧値ＶＧ Ａ
Ｐを大きくすることができて再発弧の発生を抑制するこ
とが可能となる。
−（２）ここでＦを一定とし、スピードＶを大きくす
るためには可動部質量ｍを小さくする必要がある。この
ため、磁界発生用のコイルを可動軸８側から取除くこと
により、開極スピードが増し、極間の耐圧値ＶＧ Ａ
Ｐを大きくすることができて再発弧の発生を抑制するこ
とが可能となる。
また、この実施例によれば、固定軸７側は、開極スピー
ドへの影響がないため、固定軸７それ自体やコイル４の
質量を増加させて熱抵抗を低下させることが可能になり
真空バルブ全体の温度上昇を抑えることができる。
ドへの影響がないため、固定軸７それ自体やコイル４の
質量を増加させて熱抵抗を低下させることが可能になり
真空バルブ全体の温度上昇を抑えることができる。
さらに、従来の真空バルブと同等のサージ特性が許容さ
れるケースでは、操作機構側の操作力低減を図ることが
できる。
れるケースでは、操作機構側の操作力低減を図ることが
できる。
開極スピードが速くなると、大電流遮断時のアークがよ
り速く接点２．３全体に広がるので、接点のダメージを
より一層低減させることが可能となる。
り速く接点２．３全体に広がるので、接点のダメージを
より一層低減させることが可能となる。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、遮断電流により
固定側接点と可動側接点との間の空間に固定軸、可動軸
の軸方向と同方向の磁界を発生させるコイルを固定軸側
のみに取付けたため、大電流遮断時には、固定側、可動
側の゛接点間に発生したアークに軸方向の磁界を与え、
アークを一様に拡散させて安定させ、接点の溶融を抑え
て優れた遮断性能を発揮させることができる。
固定側接点と可動側接点との間の空間に固定軸、可動軸
の軸方向と同方向の磁界を発生させるコイルを固定軸側
のみに取付けたため、大電流遮断時には、固定側、可動
側の゛接点間に発生したアークに軸方向の磁界を与え、
アークを一様に拡散させて安定させ、接点の溶融を抑え
て優れた遮断性能を発揮させることができる。
また、可動軸の全質量が小さくなって開極スピドが増す
ことにより、より短時間で開極することができて小さな
電流裁断で発生したサージ電圧による再発弧の発生を抑
制することができ、大きなサージ電圧発生への進展を防
止することができる。
ことにより、より短時間で開極することができて小さな
電流裁断で発生したサージ電圧による再発弧の発生を抑
制することができ、大きなサージ電圧発生への進展を防
止することができる。
第１図は本発明に係る真空バルブの実施例を一部断面で
示す構成図、第２図は上記実施例における電流裁断時の
現象を説明するための波形図、第３図は従来の真空バル
ブを一部断面で示す構成図である。 １、真空容器、 ２：固定側接点、 ３：可動側接点、 ４．コイル、 ７：固定軸、 ８：可動軸。
示す構成図、第２図は上記実施例における電流裁断時の
現象を説明するための波形図、第３図は従来の真空バル
ブを一部断面で示す構成図である。 １、真空容器、 ２：固定側接点、 ３：可動側接点、 ４．コイル、 ７：固定軸、 ８：可動軸。
Claims (1)
- 真空容器内に、固定軸に支持された固定側接点と可動
軸に支持された可動側接点とを接離自在に対向配設し、
遮断電流により前記固定側接点と可動側接点との間の空
間に前記固定軸、可動軸の軸方向と同方向の磁界を発生
させるコイルを前記固定軸側のみに取付けてなることを
特徴とする真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26055290A JPH04141926A (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26055290A JPH04141926A (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 真空バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141926A true JPH04141926A (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=17349544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26055290A Pending JPH04141926A (ja) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04141926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4414632A1 (de) * | 1994-04-16 | 1994-10-27 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
-
1990
- 1990-10-01 JP JP26055290A patent/JPH04141926A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4414632A1 (de) * | 1994-04-16 | 1994-10-27 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
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