JPH09153319A - 真空バルブの電極 - Google Patents
真空バルブの電極Info
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- JPH09153319A JPH09153319A JP31203195A JP31203195A JPH09153319A JP H09153319 A JPH09153319 A JP H09153319A JP 31203195 A JP31203195 A JP 31203195A JP 31203195 A JP31203195 A JP 31203195A JP H09153319 A JPH09153319 A JP H09153319A
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Abstract
分布を均一化し大電流の遮断性能を安定にすることを目
的とする。 【解決手段】 電極棒23の軸に平行な方向の磁界を発
生するコイル電極122の円弧部24と、アーム26と
の接続部に段付部27を形成して、円弧部24が発生す
る軸方向の磁界強度の分布にアーム26が発生する磁界
の影響がおよばないようにした。 【効果】 接点と円弧部との距離よりも接点とアームの
距離の方が大きくなりアームによる磁界の影響が小さく
なる。
Description
バルブの電極構造の改良に関するものである。
示されたものと類似の、従来の真空バルブの電極の構成
を示す分解図である。図10に於て10は固定電極、1
1は円板状の接点、12はコイル電極であり軸方向磁界
を発生する円弧部14(コイル部とも言う)、接点11
との接続部15およびアーム16で構成される。13は
電極棒である。固定電極10は円板状の接点11、コイ
ル電極12、電極棒13で構成されている。20は可動
電極であり、固定電極10と同様に円板状の接点21、
軸方向磁界を発生する円弧部(コイル部)24、接点2
1との接続部25およびアーム部26で形成するコイル
電極22と電極棒23とで構成されている。
図12の図面は図11の補助線A−0−A’に沿った断
面図であり、真空バルブの電極の全体構成を示す。図1
2では、図10のように構成された固定電極10および
可動電極20の接点が接離可能に所定の距離を保って対
向して配置されており、固定電極10と可動電極20が
開離した状態を示している。50は電極空間である。
明する。接点11と接点21が閉じてその間に電流が流
れているとき円弧部14、24には軸回りに同じ方向に
電流が流れるので軸13と23に平行な方向に磁界が発
生している。このように構成した真空バルブで電流を遮
断するとき、接点11と21間にアークが発生するが、
このアークは上記の軸方向の磁界の作用により接点1
1、21の表面に拡散するので接点の局部的な加熱、温
度上昇や損傷が防止される。
おける電極空間50の蒸気密度が低く維持され、アーク
の消滅後に電極空間50における耐電圧性能が急速に回
復するので遮断性能が向上する。しかし、円弧部14、
24に流れる電流は同時にアーム16、26にも流れる
ので、次のような問題が生じる。
流れる電流が誘起する軸方向の磁界は、コイル電極のア
ームに流れる電流が誘起する磁界により変歪されて、軸
方向の磁界強度は電極半径方向あるいは円周方向でその
分布が不均一になる。このためコイル電極のアームの近
くの接点表面上でアークが発生した場合には、このアー
クに作用する軸方向の磁界強度は不十分な部分もあるた
め、発生したアークが、その位置に停滞してアークの拡
散が妨げられる。
入力が集中して著しい消耗や局部的な加熱、あるいは過
度の温度上昇が発生して遮断失敗に至る場合があり、遮
断性能が不安定であるという問題があった。
ためになされたものであり、真空バルブで電流を遮断し
た時に、コイル電極のアームに流れる電流により軸方向
の磁界が変歪して磁界強度の分布が不均一になるのを防
ぎ、大電流でもアークが接点表面上に均一に拡散する真
空バルブの電極を提供することを目的とする。
電極は円弧部の位置を、円板状接点に対するアームの位
置よりも円板状接点に近づけることにより、円弧部によ
って円板状接点部に生じる磁界が、アームによる磁界の
影響を受ける程度を少くしたものである。
電極は、コイル電極のアームと円弧部(コイル部)の接
続部に段付部を設けたものである。この段付部により、
円弧部と接点間の距離を、アームと接点間の距離より小
さくすることにより、軸方向の磁界がアームに流れる電
流により変歪されることが少なくなる。これにより、ア
ークがコイル電極のアームに対応する接点表面上に発生
しても強力な軸方向磁界の作用により接点表面上に速や
かに拡散する。
電極は、コイル電極のアームのなかほどに段付部を設け
たものである。アームに設けた段付部により円弧部と接
点間の距離よりもアーム(の平均的な位置)と接点間の
距離の方をより大きくすることにより、軸方向の磁界が
アーム部に流れる電流により変歪されるのを防いだもの
である。
電極は、コイル電極の円弧部に段付部を設けたものであ
る。この段付部により円弧部の(平均的な)位置と接点
との間の距離をアームと接点間の距離より小さくするこ
とにより、円弧部が作る軸方向の磁界がアームに流れる
電流により変歪されることが少くなる。
ームが電極棒から電極棒との角度が90°より小さい角
度で、円板状接点の方向に傾斜して配置されているもの
である。これによってアームの円板状接点からの平均的
な距離は、円弧部への距離よりも遠くなる。
ームが三角形状の断面であり、この三角形の一辺が円板
状接点のない側に、配置されているものである。これに
より、このアーム内を流れる電流の平均的な位置は、接
点から遠くなる。
弧状のコイル部が三角形状の断面であり、この三角形の
一辺が円板状接点のある側に、かつ、接点と平行するよ
うに配置されているものである。これにより、このコイ
ル部内を流れる電流の平均的な位置は接点に近くなる。
バルブの電極の構成を示す構成図であり、10は固定電
極、20は可動電極、11、21は接点、13、23は
電極棒である。以下、従来例の図と同符号のものは同一
または相当部分を示すので詳細な説明は省略する。図1
に於て、アーム16と円弧部14の接続部には段付部1
7が形成されている。又、アーム26と円弧部24の接
続部には段付部27が形成されている。
段付部17、27を有するコイル電極である。以後説明
の都合上単にコイル電極と言う。図1の構造をよりわか
りやすくするため、可動電極20の分解斜視図を図2に
示す。図には示さないが、固定電極10も同じ構造であ
る。
ついて説明する。すなわち、図1に示すように固定電極
10の接点11と円弧部14の距離L11は接点11と
アーム部16の距離L12より小さくなっている、同様
に可動電極20の接点21と円弧部24の距離L21は
接点21とアーム部26の距離L22より小さくなって
いる。
生する軸と平行な方向の磁界の分布を、図10(従来
図)のコイル電極が発生する軸方向磁界の分布と比較す
ると図3に示すようになる。図3の横軸は軸中心からの
距離を、縦軸は磁界強さを示す。すなわち、磁界強度の
最大値は若干減少するが電極半径方向の分布はより均一
になり、強い磁界が発生する範囲が増加する。図3は電
極空間50におけるアーム16、26の近傍部分での半
径方向の磁界強度の変化を示すもので、図には示さない
が、円周方向についての特性のばらつきも改善される。
のアーム部16、26に対応する接点上に発生しても、
従来のものより接点表面上により速やかに拡散する。ま
た接点上の広い範囲にわたって強力な磁界が発生するの
でアークは広い範囲にほぼ均一に拡散し、この結果接点
の著しい損傷や局部的な加熱、温度上昇が抑制されて大
電流の遮断が可能である。
L11とL12との差)は大きい程、磁界の乱れは少くなる
が、機械強度上の配慮も必要なので、一例としてL11の
1/2程度となるのがよい。又、図2では段付部17、
27を、わかりやすく示す必要上、90°で折れ曲って
いるように記載しているが、強度を保つ上で、なめらか
に曲げた方がよく、それによって効果には大きな差が生
じないことは自明である。
のを示したが、何本であっても類似の効果が得られる。
また、この発明は固定電極10あるいは可動電極20の
いずれか一方のみに実施してもそれなりの効果は得るこ
とができる。
形態を示す。図4において116、126は段付部11
8、128を有するアームである。212、222はア
ーム116、126を有するコイル電極である。この段
付部118、128はそれぞれ、接点11、21から離
れている側にアーム16、26の位置をずらせる構造と
なっている。
る電流の平均的な位置は、接点11、21から、より離
れた位置へ移ることとなる。その結果アーム116、1
26を流れる電流による接点11、21の表面での軸方
向磁界の乱れは少くなる。
22の発生する磁界はほぼ図3に示す様になり磁界強度
の電極半径方向の分布は均一になり、強い磁界が発生す
る範囲が増加するので大電流の遮断が可能になる。ここ
で段付部118、128はアーム116、126の上で
は円弧部14、24に近い側に設けた方が効果がより大
きくなることは言うまでもない。
て実施した例を示す。図5では固定電極10と可動電極
20の各々のコイル電極212、222のアーム11
6、126に段付部118、128が形成されている。
この段付部118、128はそれぞれ、接点11、21
から離れている側にアーム116、126を太くした構
造となっている。
電流の平均的な位置は接点11、21から、より離れた
位置へ移ることとなる。その結果アーム116、126
を流れる電流による接点11、21表面での軸方向磁界
の乱れは少くなる。
ムの機械的強度を得ることが容易になる。この場合にお
いてもコイル電極212と222の発生する磁界はほぼ
図3に示す様になり、磁界強度の電極半径方向の分布は
均一になり、強い磁界が発生する範囲が増加するので大
電流の遮断が可能である。
ム116、126の上で広い範囲に設けられているほど
効果が大きくなる。
組み合わせた例を示す。図6に示すように固定電極10
と可動電極20の各々のコイル電極312、322の円
弧部14、24とアーム116、126の接続部、及び
アーム116、126の中間部の両方に各々段付部1
7、18と118、128が形成されている。これによ
り、図1や図4よりも磁界強度の分布は更に均一にな
り、さらに遮断性能が良い真空バルブが得られる。
たアーム116、126の中間部に設ける段付部11
8、128は、アーム116、126に設けないで、円
弧部(コイル部)14、24の部分に設けてもよい。こ
の場合、円弧部14、24のアーム16、26との接続
点に近い側に設けた方がより効果が大きいことは言うま
でもない。
を図7、8に示す。図7、8では、固定接点10の側の
構造のみを示しているが、可動接点20の側も同様であ
る。図において216は、電極棒13に対する取付角度
が90°より小さい角度で取付けられ、かつ、接点11
の側に傾斜しているアームである。
有するコイル電極である。図7、8のアーム216は接
点11からは、円弧部14に比して遠く離れているの
で、円弧部14が作る軸方向磁界にアーム216が作る
磁界が影響する程度はきわめて小さい。
していないのでアームの機械的な強度が高い。ここでア
ーム216が電極棒13となす角度は、直交する場合を
90°と表現して例えば45〜80°程度である。
6の発明の実施の一形態を同時に示す。図において51
2は固定接点10のコイル電極である。316は第5の
発明による断面が三角形のアーム、314は第6の発明
による断面が三角形の円弧部である。図9(a)図に於
て接点は図示していないがコイル電極512の下方に設
けられるのである。
角形の一辺が接点のない側に来るように設けられてい
る。又、円弧部314は同図(c)に示すように三角形
の一辺が接点のある側に来るように設けられている。
の中心の位置を示すものであるが、これはアーム31
6、円弧部314に流れる電流の平均的な中心位置を示
すものでもある。
316の図の紙面上方の辺と同じ高さになるように設け
られており、かつ両三角形の高さは、ほぼ同一になって
いる(図9(a)(b)間を点線で結んでいる)ものと
すれば、それぞれの中心位置0には図に示す寸法Hに相
当するずれが生じる。
弧部314に流れる電流に比べて、接点から遠く離れた
ところを流れることになり、接点部分の円弧部314の
電流によって生じる軸方向磁界に影響を与えることが少
くなる。
両方共三角形断面とするものを示したが、いずれか片方
のみ実施することでも効果が得られる。又、三角形の代
りにT形やL形あるいは[ 形等としても効果が得られ
る。
み行うことでもそれなりの効果が得られる。
明によれば、コイル電極の円弧部と接点間の距離をアー
ムと接点間の距離より小さくしたので接点部分での磁界
強度の分布が均一になる。このためアークを接点表面上
にほぼ均一に拡散させることができ、接点の著しい損傷
や局部的な加熱、あるいは過度の温度上昇を防ぐことが
できるので大電流の遮断性能が安定な真空バルブが得ら
れる。
れる電流の平均的な位置と接点間の距離を、アームに流
れる電流の平均的な位置と接点間の距離よりも小さくし
たので、接点部分での磁界強度の分布が均一になる。
極を示す側面断面図である。
ある。
ある。
極を示す側面断面図である。
極の他の例を示す側面断面図である。
極の他の例を示す側面断面図である。
極を示す側面断面図である。
極のコイル電極を示す斜視図である。
開図である。
段部 112 段付部17、27を有するコイル電極 116 段付部を有するアーム 118 アームに
設けた段付部 122 段付部17、27を有するコイル電極 126 段付部を有するアーム 128 アームに
設けた段付部 212 段付部を有するアームを持つコイル電極 216 傾斜したアーム 222 段付部を有するアームを持つコイル電極 314 断面が三角形の円弧部 316 断面が三角
形のアーム 512 コイル電極
Claims (6)
- 【請求項1】 真空容器内に電極棒を介して設けられこ
の電極棒を介して互いに接離自在に操作される一対の円
板状接点、上記電極棒から上記円板状接点の周囲に向っ
て半径方向に上記円板状接点の面と平行に配置された複
数個のアーム、上記アームの先端から上記円板状接点の
周囲に沿って上記円板状接点の面に平行に、かつ円弧状
に配置され、その先端が上記円板状接点に接し、前記電
極棒と平行な方向に磁界を発生させる複数個の円弧状の
コイル部とを有する真空バルブの電極であって、上記ア
ームの先端と上記コイル部との接続部に段付部を有する
ことにより、上記コイル部は上記アームを含む面よりも
上記円板状接点の面に近い面内に配置されていることを
特徴とする真空バルブの電極。 - 【請求項2】 段付部はアームの中間付近の位置に設け
られていることを特徴とする請求項1記載の真空バルブ
の電極。 - 【請求項3】 段付部は円弧状のコイル部の中間付近の
位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載の
真空バルブの電極。 - 【請求項4】 真空容器内に電極棒を介して設けられこ
の電極棒を介して互いに接離自在に操作される一対の円
板状接点、上記電極棒から上記円板状接点の周囲に向っ
て半径方向に配置された複数個のアーム、上記アームの
先端から上記円板状接点の周囲に沿って上記円板状接点
の面に平行に、かつ、円弧状に配置され、その先端が上
記円板状接点に接し、前記電極棒と平行な方向に磁界を
発生させる複数個の円弧状のコイル部とを有する真空バ
ルブの電極であって、上記アームは上記電極棒から上記
電極棒との角度が90°より小なる角度で、かつ、上記
円板状接点の方向に傾斜して配置されていることを特徴
とする真空バルブの電極。 - 【請求項5】 真空容器内に電極棒を介して設けられこ
の電極棒を介して互いに接離自在に操作される一対の円
板状接点、上記電極棒から上記円板状接点の周囲に向っ
て半径方向に上記円板状接点と平行に配置された複数個
のアーム、上記アームの先端から上記円板状接点の周囲
に沿って上記円板状接点の面に平行に、かつ、円弧状に
配置され、その先端が上記円板状接点に接し、前記電極
棒と平行な方向に磁界を発生させる複数個の円弧状のコ
イル部とを有する真空バルブの電極であって、上記アー
ムはほぼ三角形状の断面を有し、その一辺が上記円板状
接点のない側に配置されていることを特徴とする真空バ
ルブの電極。 - 【請求項6】 真空容器内に電極棒を介して設けられこ
の電極棒を介して互いに接離自在に操作される一対の円
板状接点、上記電極棒から上記円板状接点の周囲に向っ
て半径方向に上記円板状接点の面と平行に配置された複
数個のアーム、上記アームの先端から上記円板状接点の
周囲に沿って上記円板状接点の面に平行に、かつ、円弧
状に配置され、その先端が上記円板状接点に接し、前記
電極棒と平行な方向に磁界を発生させる複数個の円弧状
のコイル部とを有する真空バルブの電極であって、上記
円弧状のコイル部はほぼ三角形状の断面を有し、その一
辺が上記円板状接点のある側に、かつ、上記円板状接点
と平行して配置されていることを特徴とする真空バルブ
の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31203195A JP3275670B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 真空バルブの電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31203195A JP3275670B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 真空バルブの電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153319A true JPH09153319A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3275670B2 JP3275670B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=18024393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31203195A Expired - Lifetime JP3275670B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 真空バルブの電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275670B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490908B1 (ko) * | 2002-05-15 | 2005-05-24 | 한국전기연구원 | 확산 아크형 진공 갭 스위치 |
| KR100685507B1 (ko) * | 2004-12-10 | 2007-02-27 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 진공 밸브 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101992736B1 (ko) | 2015-04-22 | 2019-06-26 | 엘에스산전 주식회사 | 진공 인터럽터의 접점부 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31203195A patent/JP3275670B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490908B1 (ko) * | 2002-05-15 | 2005-05-24 | 한국전기연구원 | 확산 아크형 진공 갭 스위치 |
| KR100685507B1 (ko) * | 2004-12-10 | 2007-02-27 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 진공 밸브 |
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| JP3275670B2 (ja) | 2002-04-15 |
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