JPH0624090B2 - 遮断器 - Google Patents
遮断器Info
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- JPH0624090B2 JPH0624090B2 JP59203972A JP20397284A JPH0624090B2 JP H0624090 B2 JPH0624090 B2 JP H0624090B2 JP 59203972 A JP59203972 A JP 59203972A JP 20397284 A JP20397284 A JP 20397284A JP H0624090 B2 JPH0624090 B2 JP H0624090B2
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は真空遮断器に関し、更に詳細には遮断器の蒸気
凝結シールドの組成に関する。
凝結シールドの組成に関する。
真空遮断器に蒸気凝結シールドを設けてアーク及びそれ
に含まれる金属粒子が外方に放散して遮断器の外側絶縁
壁を損傷し金属粒子がその壁に付着するのを防止するこ
とが普通に行なわれている。
に含まれる金属粒子が外方に放散して遮断器の外側絶縁
壁を損傷し金属粒子がその壁に付着するのを防止するこ
とが普通に行なわれている。
米国特許第４，０２０，３０４号明細書は、アーク領域
の蒸気凝結シールドの少なくとも、アーク領域内の部分
を銅で形成した真空遮断器を開示する。この遮断器では
シールドの残余部は銅あるいはスティールでつくられて
いる。
の蒸気凝結シールドの少なくとも、アーク領域内の部分
を銅で形成した真空遮断器を開示する。この遮断器では
シールドの残余部は銅あるいはスティールでつくられて
いる。
開離自在の金属接触子を銅−クロム組成物で形成するこ
とは周知である。
とは周知である。
従って、本発明は、排気された密閉室を画定する手段
と、銅とクロムとより成り前記密閉室内に配設され開離
するとアークが発生する１対の開離自在電気接触子と、
アーク領域から発した金属粒子の前記密閉室上への付着
を防止し熱束が前記密閉室を損傷しないようにするため
その密閉室内に配設した蒸気凝結シールドとより成り、
前記蒸気凝結シールドの少なくとも、アーク領域内の前
記開離自在電気接触子に隣接する部分が開離自在電気接
触子と同じ銅とクロムとより成ることを特徴とする真空
遮断器を提供する。
と、銅とクロムとより成り前記密閉室内に配設され開離
するとアークが発生する１対の開離自在電気接触子と、
アーク領域から発した金属粒子の前記密閉室上への付着
を防止し熱束が前記密閉室を損傷しないようにするため
その密閉室内に配設した蒸気凝結シールドとより成り、
前記蒸気凝結シールドの少なくとも、アーク領域内の前
記開離自在電気接触子に隣接する部分が開離自在電気接
触子と同じ銅とクロムとより成ることを特徴とする真空
遮断器を提供する。
真空遮断器は、典型的には、１組の開離自在の接触子と
共に単一の材料物質で形成した蒸気凝結シールドを用い
ている。そのシールドをアーク領域部分では１つの物質
で、残りの部分では第２の物質で形成したものもある。
共に単一の材料物質で形成した蒸気凝結シールドを用い
ている。そのシールドをアーク領域部分では１つの物質
で、残りの部分では第２の物質で形成したものもある。
接触子は、典型的には、クロムに銅を加えた粉末金属混
合物により形成され、アークを回転させるためのスロッ
トを有する。シールドは典型的には銅かあるいは３００
シリーズのステンレス鋼より形成されるが、アーク領域
部分は銅により、残余部はステンレス鋼で形成する場合
もある。
合物により形成され、アークを回転させるためのスロッ
トを有する。シールドは典型的には銅かあるいは３００
シリーズのステンレス鋼より形成されるが、アーク領域
部分は銅により、残余部はステンレス鋼で形成する場合
もある。
これらの従来型装置の欠点は、動作時接触子のところで
回転するアークが接触子の周面から半径方向で外側に弓
のように曲がり、それに関連して高温の熱束が接触子の
ギャップ、即ちアーク領域に隣接する蒸気凝結シールド
へ到達することである。
回転するアークが接触子の周面から半径方向で外側に弓
のように曲がり、それに関連して高温の熱束が接触子の
ギャップ、即ちアーク領域に隣接する蒸気凝結シールド
へ到達することである。
アークがシールドへ接触する場合には、高温の熱束がア
ーク領域の銅あるいはステンレス銅のような単純で一体
的なシールドの材料物質を破壊することが観察されてい
る。
ーク領域の銅あるいはステンレス銅のような単純で一体
的なシールドの材料物質を破壊することが観察されてい
る。
この問題に対する自明の解決法としては、装置全体の直
径を増加して接触子とシールドの半径方向の間隙を大き
くすることがあるが、装置の直径とその構造コストには
はっきりした相関関係があり、このため所与の定格遮断
容量を持つ真空遮断器の設計においてはその直径を最小
にすることが望ましい。
径を増加して接触子とシールドの半径方向の間隙を大き
くすることがあるが、装置の直径とその構造コストには
はっきりした相関関係があり、このため所与の定格遮断
容量を持つ真空遮断器の設計においてはその直径を最小
にすることが望ましい。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
第１図の真空遮断器１は、高真空度の密閉室２を有し、
その密閉室は適当な絶縁材料のケーシング３及び密閉室
の端部を密閉する１対の金属製端キャップ４及び５によ
り形成されている。端キャップとケーシング３の間には
密閉室を真空状態に保持するために適当な密閉材６が設
けられている。静圧状態における密閉室内の通常の圧力
は１０-4トルより低く、このため電子の平均自由行路は
密閉室２内において予想される放電路より長いことが保
証されると考えてよい。
その密閉室は適当な絶縁材料のケーシング３及び密閉室
の端部を密閉する１対の金属製端キャップ４及び５によ
り形成されている。端キャップとケーシング３の間には
密閉室を真空状態に保持するために適当な密閉材６が設
けられている。静圧状態における密閉室内の通常の圧力
は１０-4トルより低く、このため電子の平均自由行路は
密閉室２内において予想される放電路より長いことが保
証されると考えてよい。
密閉室２内には第１図において実線で示した開離自在な
１対の接触子、即ち電極８及び９が設けられ、それらは
第１図において開離即ち開路位置で示されている。
１対の接触子、即ち電極８及び９が設けられ、それらは
第１図において開離即ち開路位置で示されている。
接触子即ち電極８及び９は、重量比で４０％〜８０％の
銅と６０％〜２０％のクロムで形成されている。
銅と６０％〜２０％のクロムで形成されている。
接触子８及び９が開離すると、それらの間にアークギャ
ップ１０が生じる。上方の接触子８は固定接触子で導電
性の棒あるいはステム１２に適当に固定されており、そ
の棒の上端は上方の端キャップ４に結合されている。下
方の接触子１０は可動接触子で導電性の作動棒あるいは
ステム１４に連結され、その棒は運動自在に適当に取付
けられている。作動棒１４は下方の端キャップ５の孔１
６を貫通し、可撓性金属で形成したベローズ１８がその
棒またはステム１４の周りを密封するため棒は密閉室内
部の真空状態を損なうことなく運動可能である。第１図
に示すように、ベローズ１８はそのそれぞれの端部を作
動棒１４と下方端キャップ５に密封固定されている。
ップ１０が生じる。上方の接触子８は固定接触子で導電
性の棒あるいはステム１２に適当に固定されており、そ
の棒の上端は上方の端キャップ４に結合されている。下
方の接触子１０は可動接触子で導電性の作動棒あるいは
ステム１４に連結され、その棒は運動自在に適当に取付
けられている。作動棒１４は下方の端キャップ５の孔１
６を貫通し、可撓性金属で形成したベローズ１８がその
棒またはステム１４の周りを密封するため棒は密閉室内
部の真空状態を損なうことなく運動可能である。第１図
に示すように、ベローズ１８はそのそれぞれの端部を作
動棒１４と下方端キャップ５に密封固定されている。
作動棒１４の下方端部に結合される適当な作動手段（図
示せず）は，可動接触子９を上方に駆動して固定接触子
８と係合させ遮断器１の回路を閉じるために設けられて
いる。可動接触子の閉路位置を点線２０で示した。作動
手段はまた接触子９を図示した開路位置に戻して遮断器
１の回路を開くことができる。例えば開路動作を行う
と、接触子８及び９が完全に開離した状態でその典型的
なギャップの長さは多分1.27cm(1/2インチ)である。
示せず）は，可動接触子９を上方に駆動して固定接触子
８と係合させ遮断器１の回路を閉じるために設けられて
いる。可動接触子の閉路位置を点線２０で示した。作動
手段はまた接触子９を図示した開路位置に戻して遮断器
１の回路を開くことができる。例えば開路動作を行う
と、接触子８及び９が完全に開離した状態でその典型的
なギャップの長さは多分1.27cm(1/2インチ)である。
２４で示すように電極が開離しつつある時、またそれら
が閉じる時それらの間のギャップ１０に生じるアークは
接触子材料の一部を蒸発させ、その結果生じた蒸気がア
ークギャップ１０から密閉室２の方へ放散する。図示の
遮断器１では、ケーシング３に適当に支持され好ましく
は両方の端キャップ４及び５から隔離された管状金属製
の蒸気凝結シールド２８が、アークにより発生した金属
蒸気及び金属粒子がケーシング３の内側絶縁表面３ａ上
で凝結しないようにこの絶縁表面を保護する。この蒸気
凝結シールド２８は、アークにより発生した金属蒸気を
ケーシング３へ到達する前に遮断し凝結するように作用
する。蒸気が蒸気凝結シールド２８をバイパスする可能
性を減らすために、１対の端シールド３０及び３２を中
央シールド２８の両端に設ける。
が閉じる時それらの間のギャップ１０に生じるアークは
接触子材料の一部を蒸発させ、その結果生じた蒸気がア
ークギャップ１０から密閉室２の方へ放散する。図示の
遮断器１では、ケーシング３に適当に支持され好ましく
は両方の端キャップ４及び５から隔離された管状金属製
の蒸気凝結シールド２８が、アークにより発生した金属
蒸気及び金属粒子がケーシング３の内側絶縁表面３ａ上
で凝結しないようにこの絶縁表面を保護する。この蒸気
凝結シールド２８は、アークにより発生した金属蒸気を
ケーシング３へ到達する前に遮断し凝結するように作用
する。蒸気が蒸気凝結シールド２８をバイパスする可能
性を減らすために、１対の端シールド３０及び３２を中
央シールド２８の両端に設ける。
蒸気凝結シールド２８は浮動型かあるいは非浮動型の何
れでもよい。
れでもよい。
蒸気凝結シールド２８の性能は、接触子８及び９と同一
の２つの金属成分でつくることにより改良可能である。
即ち、蒸気凝結シールド２８を重量比で４０％〜８０％
の銅と６０％〜２０％のクロムで形成する。
の２つの金属成分でつくることにより改良可能である。
即ち、蒸気凝結シールド２８を重量比で４０％〜８０％
の銅と６０％〜２０％のクロムで形成する。
最も好ましい実施例では、蒸気凝結シールド中のクロム
の百分比は接触子１０のクロムの百分比に等しいかそれ
より大きい。
の百分比は接触子１０のクロムの百分比に等しいかそれ
より大きい。
第１図の真空遮断器１では、蒸気凝結シールド２８はそ
の全体が銅とクロムの材料でつくられたものとして示さ
れている。
の全体が銅とクロムの材料でつくられたものとして示さ
れている。
しかしながら、蒸気凝結シールドの端部は高い電界の発
生地点で真空内でアークが生じる場合がある。この種の
アーク発生を回避するために、例えば、ステンレス鋼、
ニッケル、銅及びそれらの合金並びに混合物から選択し
た金属あるいは合金のような上質の高電圧材料を銅−ク
ロムの材料とともに用いることができる。
生地点で真空内でアークが生じる場合がある。この種の
アーク発生を回避するために、例えば、ステンレス鋼、
ニッケル、銅及びそれらの合金並びに混合物から選択し
た金属あるいは合金のような上質の高電圧材料を銅−ク
ロムの材料とともに用いることができる。
そと場合、蒸気凝結シールドの、開離自在接触子８及び
９に隣接するかアーク領域内の部分は銅−クロム材料
で、残余部はその高電圧材料で構成する。
９に隣接するかアーク領域内の部分は銅−クロム材料
で、残余部はその高電圧材料で構成する。
第２図は、端部２８ａが例えばステンレス鋼３６のよう
な高電圧材料で形成され、銅−クロムの材料３７が接触
子８及び９に隣接するアーク領域のステンレス鋼にろう
付けされた蒸気凝結シールドを示す。
な高電圧材料で形成され、銅−クロムの材料３７が接触
子８及び９に隣接するアーク領域のステンレス鋼にろう
付けされた蒸気凝結シールドを示す。
第３図は、２８ｂと表示した蒸気凝結シールドの別の変
形例を示し、上述した銅−クロム材料３７が蒸気凝結シ
ールドの中央部を形成しステンレス鋼あるいは他の高電
圧材料が端部４２、４１に用いられている。
形例を示し、上述した銅−クロム材料３７が蒸気凝結シ
ールドの中央部を形成しステンレス鋼あるいは他の高電
圧材料が端部４２、４１に用いられている。
第１図は、真空遮断器の垂直断面図であり、接触子が完
全開路位置で示されている。 第２及び３図は第１図の遮断器に用いる蒸気凝結シール
ドの変形例を示す一部断面図である。 2 ……密閉室 3 ……ケーシング 4 、5 ……端キャップ 8 ……固定接触子 9 ……可動接触子 10……アークギャップ 12、14……導電性の棒 18……ベローズ 28a,28b ……蒸気凝結シールド 36……高電圧材料 37……銅- クロム材料
全開路位置で示されている。 第２及び３図は第１図の遮断器に用いる蒸気凝結シール
ドの変形例を示す一部断面図である。 2 ……密閉室 3 ……ケーシング 4 、5 ……端キャップ 8 ……固定接触子 9 ……可動接触子 10……アークギャップ 12、14……導電性の棒 18……ベローズ 28a,28b ……蒸気凝結シールド 36……高電圧材料 37……銅- クロム材料
Claims (5)
- 【請求項１】排気された密閉室を画定する手段と、銅と
クロムとより成り前記密閉室内に配設され開離するとア
ークが発生する１対の開離自在電気接触子と、アーク領
域から発した金属粒子の前記密閉室上への付着を防止し
熱束が前記密閉室を損傷しないようにするためその密閉
室内に配設した蒸気凝結シールドとより成り、前記蒸気
凝結シールドの少なくともアーク領域内の前記開離自在
電気接触子に隣接する部分が開離自在電気接触子と同じ
銅とクロムとより成ることを特徴とする真空遮断器。 - 【請求項２】蒸気凝結シールド全体が開離自在電気接触
子と同じ銅とクロムとより成ることを特徴とする前記第
１項記載の遮断器。 - 【請求項３】蒸気凝結シールドの残余部がスティール、
ニッケル、銅及びそれらの合金並びに混合物から選択し
た材料で作られていることを特徴とする前記第１項記載
の遮断器。 - 【請求項４】開離自在電気接触子及び蒸気凝結シールド
の少なくともアーク領域内の接触子に隣接する部分は、
重量比で４０％〜８０％の銅と６０％〜２０％のクロム
によりつくられていることを特徴とする前記第１、２ま
たは３項記載の遮断器。 - 【請求項５】蒸気凝結シールドのクロムの百分比は接触
子のクロムの百分比より大きいことを特徴とする前記第
４項記載の遮断器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/537,997 US4553007A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Arc resistant vapor condensing shield for vacuum-type circuit interrupter |
| US537997 | 1983-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095817A JPS6095817A (ja) | 1985-05-29 |
| JPH0624090B2 true JPH0624090B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=24144991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203972A Expired - Lifetime JPH0624090B2 (ja) | 1983-09-30 | 1984-09-27 | 遮断器 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4553007A (ja) |
| EP (1) | EP0138478B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0624090B2 (ja) |
| KR (1) | KR850002652A (ja) |
| AT (1) | ATE61495T1 (ja) |
| BR (1) | BR8404862A (ja) |
| CA (1) | CA1239181A (ja) |
| DE (1) | DE3484221D1 (ja) |
| ES (1) | ES8606728A1 (ja) |
| IN (1) | IN160022B (ja) |
| NO (1) | NO165367C (ja) |
| ZA (1) | ZA847031B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5120918A (en) * | 1990-11-19 | 1992-06-09 | Westinghouse Electric Corp. | Vacuum circuit interrupter contacts and shields |
| US5444201A (en) * | 1993-11-22 | 1995-08-22 | Eaton Corporation | Multiple electrode structure for a vacuum interrupter |
| US5438174A (en) * | 1993-11-22 | 1995-08-01 | Eaton Corporation | Vacuum interrupter with a radial magnetic field |
| DE19625737B4 (de) * | 1995-07-25 | 2007-05-03 | Abb Patent Gmbh | Vakuumschaltkammer |
| FR2745118B1 (fr) * | 1996-02-16 | 1998-04-03 | Schneider Electric Sa | Interrupteur ou disjoncteur a vide |
| US5929411A (en) * | 1997-10-22 | 1999-07-27 | Eaton Corporation | Vapor shield for vacuum interrupters |
| DE19802893A1 (de) | 1998-01-21 | 1999-07-22 | Siemens Ag | Vakuumschaltkammer mit ringförmigem Isolator |
| DE102004006609B4 (de) * | 2004-02-11 | 2006-03-16 | Abb Technology Ag | Vakuumschalter mit Schirmung |
| DE102004061497A1 (de) * | 2004-12-15 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Aus einer schmelzmetallurgisch hergestellten Kupferchromlegierung bestehendes Schirmsystem |
| DE102005043484B4 (de) * | 2005-09-13 | 2007-09-20 | Abb Technology Ag | Vakuumschaltkammer |
| US9025299B2 (en) | 2013-04-11 | 2015-05-05 | Eaton Corporation | Triggered arc flash arrester and shield element for use therewith |
| US9368301B2 (en) | 2014-01-20 | 2016-06-14 | Eaton Corporation | Vacuum interrupter with arc-resistant center shield |
| US9875869B2 (en) * | 2014-10-13 | 2018-01-23 | Eaton Corporation | Composite arc shields for vacuum interrupters and methods for forming same |
| US10134546B2 (en) * | 2015-11-20 | 2018-11-20 | Eaton Intelligent Power Limited | Maximizing wall thickness of a Cu—Cr floating center shield component by moving contact gap away from center flange axial location |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3355564A (en) * | 1966-06-03 | 1967-11-28 | John W Ranheim | Vacuum-type circuit interrupter |
| US4020304A (en) * | 1972-07-24 | 1977-04-26 | Westinghouse Electric Corporation | Two-material vapor shield for vacuum-type circuit interrupter |
| JPS5855609B2 (ja) * | 1979-07-23 | 1983-12-10 | 株式会社明電舎 | 真空しや断器 |
| JPS56156626A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-03 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Vacuum breaker |
| JPS5717527A (en) * | 1980-07-07 | 1982-01-29 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Vacuum breaker |
| DE3168451D1 (en) * | 1980-07-01 | 1985-03-07 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Vacuum circuit interrupter |
| US4417110A (en) * | 1980-07-21 | 1983-11-22 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Vacuum interrupter |
-
1983
- 1983-09-30 US US06/537,997 patent/US4553007A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-09-06 ZA ZA847031A patent/ZA847031B/xx unknown
- 1984-09-11 NO NO843588A patent/NO165367C/no not_active IP Right Cessation
- 1984-09-12 IN IN635/CAL/84A patent/IN160022B/en unknown
- 1984-09-19 CA CA000463645A patent/CA1239181A/en not_active Expired
- 1984-09-26 KR KR1019840005922A patent/KR850002652A/ko not_active Ceased
- 1984-09-27 BR BR8404862A patent/BR8404862A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-09-27 JP JP59203972A patent/JPH0624090B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-09-28 DE DE8484306628T patent/DE3484221D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-09-28 AT AT84306628T patent/ATE61495T1/de active
- 1984-09-28 ES ES536352A patent/ES8606728A1/es not_active Expired
- 1984-09-28 EP EP84306628A patent/EP0138478B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8404862A (pt) | 1985-08-13 |
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