JPS5810268Y2 - 真空スイツチの電極構体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は真空スイッチの電極構体に関する。

最近、真空スイッチの電極材料に銅等に代ってベリリウ
ムを使用したものがある。

従来真空スイッチの電極材料には例えば銅等が多く用い
られていたが、上記べＩＪ ＩＪウムで製作された電極
は、前記銅等の電極構造と同一構造かつ同一形状である
としゃ断能力は約２倍程度高い。

例えば２４ＫＶ級の試験結果によると直径５０朋の銅平
板電極の場合しゃ断限界電流は約１２〜１３ＫＡである
。

これに対してベリリウム製の電極であると約２０〜２５
ＫＡの電流がしゃ断できることが知られている。

このことはベリリウムの原子量９．０１２２銅の原子量
６３．５４６からも判るようにベリリウムは銅に比較し
て極めて軽い金属である。

従ってアークにより発生した金属粒子の拡散がべＩＪ
ＩＪウムの場合非常に速く、そのため電流しゃ断後のキ
ャップ間の絶縁回復力が極めて良い事に基因しているか
らである。

このことはアーク観測からもアーク電圧波形のオシログ
ラムアーク形態からも判定されている。

上記の事情から真空スイッチの電極にベリリウムが使用
されるようになって来た。

しかし、ベリリウムは前記のように軽くて硬い材質であ
るけれども大変脆弱である欠点をもっている。

従って、電極間距離（ギャップ）が数量から数拾關程度
で、かつしゃ断速度もｍ／ｓｅｅ前後の所謂３６ＫＶ以
下の中低圧用真空スイッチの電極に前記べＩＪ ＩＪウ
ム材を使用して投入・しゃ断動作を行なっても電極損傷
等の支障は生じない。

しかし、ギャップ６０關、しゃ断速度３．５ ｍ Ｓｅ
Ｃ程度の超高圧用（８４ＫＶ級）の真空スイッチにベリ
リウム製電極を使用した際、しゃ断容量を向上させるた
めに、電極１には第１図および第２図に示すようなスパ
イラル状の溝２ａあるいはスクリュー状の溝２ｂを形成
する関係から電極１の機械的強度が著しく低下する。

実験によると数百回程度の動作試験でスパイラルペダル
部３の根本から折損されることが実証されている。

このため、電極構体を第３図に示すように溝のない円板
形電極４のように形成すれば強度を大きくできるが、こ
のような円板形電極４の場合、大電流しゃ断時にアーク
が円板先端で局部的停滞を起し、電極４の溶損が激しく
しゃ断容量の低下を招く欠点にもなる。

なお、５はリード棒である。

この考案は上記の欠点を除去し、機械的強度が大きくか
つしゃ断容量の増大も図ることができる真空しゃ断器の
電極構体を提供することを目的とする。

以下第４図および第５図を参照してこの考案の−実癩例
を説明する。

第４図および第５図において、１１はベリリウム材から
なる円板形状のアーク電極で、この電極１１の下面には
べＩＪ ＩＪウムの導電率（４０〜４５％°）よりも導
電率の高い、例えば銅（１００％°）等からなる補強部
材１２をロー付等の手段により固着する。

補強部材１２には第５図に示すようにスパイラルペダル
部１３と、中心より屈曲された放射状溝であるスパイラ
ル状の溝１４が穿設されている。

１５はリード棒で、このリード棒１５は補強部材１２の
下部に固着される。

なお、前記補強部材１２としてはベリリウムと金属間化
合物を作らない材質のものを用いるか、補強部材１２と
電極１１との間にスペーサを介入して金属間化合物の育
成を阻止するようにしてもよい。

このことは金属間化合物が電極１１と補強部材１２間に
生成されると接着力が弱くなり剥離し易くなるためであ
る。

例えば補強部材１２に銅を使用する時、電極１１と補強
部材１２の間には銀のスペーサを介入することが望まし
い。

上記のようにべＩＪ ＩＪウム製の電極１１に補強部材
１２を固着することにより、アークが電極１１の中心部
に発生し、自己電磁力によりそれが先端部に移動した際
、電流は第４図点線に示すように導電率の高い補強部材
１２から導電率の低い電極１１上のアーク１６に向って
流れる。

従って、電流は補強部材１２のスパイラルペダル部１３
．にそのほとんどが流れる（第５図の図示点線のように
）ため、発生しアーク１６に対して外方向の電磁力と周
方向の電磁力のベクトル和の電磁力（第４図の図示矢印
の方向）が働き、アーク１６は電極１１の周辺を回転す
る力を得て、しゃ断される。

第６図および第７図はこの考案の他の実症例を示すもの
で、第６図は補強部材１２をべＩＪ ＩＪウム製の電極
１１で被覆してリード棒１５を電極１１の下部に固着し
たものである。

この第６図のように形成することにより、補強部材１２
をアークから保護できる。

第７図は補強部材１２とリード棒１５とを一体的に成形
し、補強部材１２とべＩＪ ＩＪウム製の電極１１で被
覆したものである。

この実症例においては製作が容易になる。

以上述べたようにこの考案によれば、ベリリウム製の電
極と導電率の高い補強部材を組み合せることにより機械
的強度が大きくかつしゃ断容量を増大させることができ
、しかも製作が容易で安価である利点を有す、る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来例を示す斜視図、第４図および
第５図はこの考案の一実捲例を示すもので、第４図は断
面図、第５図は第４図Ａ−Ａ線断面図、第６図および第
７図はこの考案の他の実症例を示す断面図である。 １１・・・・・・電極、１２・・・・・・補強部材、１
３・・・・・・スパイラルペダル部、１４・・・・・・
スパイラル状の溝、１５・・・・・・リード棒、ｔ１６
・、・、−・アーク。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）内部が真空に保たれた容器内に相対的に離脱およ
   び接触し得る接点を有し、離脱時前記接点間にアークが
   発生されるアーク電極部材をベリリウム材からなる円板
   形に形成し、前記電極部材と外部より電流を導くリード
   棒との間にベリリウム材より導電率が高くかつ中心より
   屈曲された放射状溝が形成された電極補強部材を装着し
   たことを特徴とする真空スイッチの電極構体。
2. （２）前記電極補強部材は電極部材により被覆されたこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１３項に記
   載の真空スイッチの電極構体。
3. （３）前記リード棒と電極補強部材とを一体的に形成し
   、かつ電極補強部材は電極部材により被覆されたことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項に記載の
   真空スイッチの電極構体。