JPS5848320A - 真空しや断器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空しゃ断器に係シ、％にしゃ断アークに対し
て平行な軸方向磁界を発生させる手段を電極の背部に設
けた真空しゃ断器に関する。

近来、大電流用として、アークに軸方向磁界印加するこ
とＫよりアークを電極面上に分散せしめてその集中化を
防止し、もってしゃ断容量の向上を図つ友真空しゃ断器
が知られている。

かかるアーク分散方式の真空しゃ断器は、真空容器内に
その軸線上において１対の電極を接触離反（機能）すべ
く対をなす電極棒を相対的に蛍近離反自在に導入すると
ともに、少なくとも一方の′に惚と電極棒とを電極棒に
流れる電流を電極棒を中心とするループ電流に変更して
アークと平行な軸方向磁界を発生させるコイル体を介在
せしめて接続して構成されている０ しかして、コイル体は、大電流が通電されると、電流密
度の増大に比例し−て抵抗熱が増加し、定常の使用に耐
えられないため、一般に複数に分割した分流タイプのも
のが用いられている。

ところが、コイル体を分流タイプとした場合には、分割
数に反比例して単位コイルに流れるＩＥ流が少なくなる
とともに、発生する磁界の強度低下をもたらし、ひいて
はアークの分散が良好に行な本発明は上述した問題に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、電極棒
とコイル体との間にコイル体によシ発生する磁界の磁束
の方向および分布状態ｔ　ｅｌｉｌＪ御する磁束制御手
段を配設する仁とＫよって、コイル体により発生する磁
界を効率よく利用し、もってし中断性能に優れた真空し
中断器を提供するにある０以下、図面を参照して仁の発
明の実施例を詳細に説明する。

本＠明に係る真空しや餠娠は、第１図に示すように、円
筒状に形成したガラスまたはセラミックからなる絶縁筒
ｌの両端ｔ−金鵡からなる円板状の端板コ、−によシ気
密に閉塞しかつ内部を高真空に排気して真空容器Ｊとし
、この真空容器３円に、そ（＋り１ＩＩＡ紐上において
１対の寛憔ダ、ダを接触離反（接＃）すぺ＜ｑ！ｒｇｓ
板コの中央部から対をなす電ｍ棒ｊ、ｊを気密を保持し
つつ相対的に接近離反自在に導入して構成されている。

各電極棒Ｊの内端細心部には、第２図に示すように１円
形の凹部ｔが設けられておシ、この凹＠ｔＫは、絶縁ス
ペーサ７がその基部を凹部６の底部に嵌合して同心状に
収納されている。絶縁スペーサ７は、電極亭と’を極棒
ｊとが電気的に直接に接続されるのを防止するためのも
ので、絶縁物またはステγレス鋼の如き高抵抗の金属に
より凹部４の深さとｔｌぼ等しい長さを有するとともに
端部付近に仕切壁７ａを有する円筒状に形成されており
、筒体部および仕切を７１に電極棒ｊ吟との接合時にお
けるガス抜きのための孔ｌ、デが設けられている。

前記絶縁スペーサ７の端部には、金属導体からなる円柱
状の嶺続スペーｔｉｏが、その迦底部を仕切壁７ａＫ％
合して同軸的Ｋｊｌｌ付けられている◎そして、接続ス
ペーサ１０の端部には、はぼ円板状に形成された電極参
が、その背部中央に凹設した凹部／／を介して嵌合され
るとともにろう付は等圧より接合されている。

前記電極参の背部には、分流タイプのコイル体／Ｊが配
設されている。コイル体１２は、電極棒ｊＫ流れる電流
を電極棒ｊを中心とするループ電流に変更して軸方向（
第１図、第２図において上下方向）磁界を発生させると
ともに、電極ダと電極棒５とを電気的に接続するための
もので、第２図および第３図に示すように、′ｌｉ１極
棒の内端面に接合した円筒状の内り°ング／Ｊと、内リ
ング１３の外側に３分割して同心状に配設した円弧状の
外リングｌ弘ａ。

／弘す、／ｊａと、各外リング／弘ａ、／弘す、ｚ４Ｌ
ａの一端と接続スペーサｉｏとを電気的に接続する径方
向の第１接続腕／Ｉｔ、／３ｂ、／３ａと、谷外リング
／Ｉ＆。

ｌ弘ｂｅ　／４’　ａの他端と内リング／Ｊとを電気的
に接続する径方向の第２接続腕／４　ｍ　、　／４　ｂ
　、　／４　ａとＫより構成されている。なお、内リン
グ１３は、電極棒ｊの外径と＃１ぼ等しい外径にしてが
っ凹部ルの内径とはぼ等しい内径を有するとともに、各
第１接続１１Ｉｉ／！Ｉ＆、／Ｓｏ、／３６との電気的
接続を防止すべく軸方向のスリットまたは切欠部の如き
切断部１３亀。

／３ｂ、／３ａを有するものであり、また外リング／参
１゜ｌダｂ、ｌ亭Ｃの外径は電極ダの外径と＃ミぼ等し
く、設けられているものである。そして、コイル体ｌＪ
は、ステンレス銅の如く機械的−変人にしてかつ電気抵
抗大なる金属からなるとともに、電極棒Ｓの内端部付近
にろう付けＫよシ恢着したリング部／７ａと、リング部
／７＆の外側から各外リング／４Ｌａ、／４Ｃｂ。

／＃−Ｃの中間に位置するが如くして径方向へ延在する
３本のアーム部７７１）と、各アーム部／７１１の端部
に各外リング／４Ｌａ、Ａｂ、／４Ｌａをそれぞれ支持
すべく円弧状に形成し念支持部／７０とからなるコイル
支持部材１７によって支持されている。

前記電極１１ｊとコイル体１２の各外リング／４！ａ。

／４４１）、／弘Ｃとの間におけるコイル支持部材１７
の各アーム部／？　ｂ　ＩＣＦｉ、軸方向へ等しく延在
するとともに１電極棒ｊを中心とする等間隔の同心円上
に配置し九複数の円弧状磁性板／＃が植設されている。

各磁性板／ｌは、コイル体／２の外リングｌ参ａ、７４
Ｌｂ。

；・口。

ｌ参ａｔｍｔ１−る＊Ｓによって生ずる磁界の磁束を軸
方向へ方向制御する磁束制御手段をなすもので、鉄板ま
たはけい素鋼根号を円弧状に湾曲せしめて設けられてい
る。

なお、上述した実施例においては、各磁性板／１を、軸
方向長さを等しくするとともに１径方向（第１図、第２
図において左右方向）へ等間隔に配置し、コイル体１２
を流れる電流によって発生する磁界の磁束を軸方向へ方
向制御するとと４に、平等磁界とする場合について述べ
たが、各磁性板／１の配置等はこれに限定さｎるもので
はなく、九とえは第４図に示す第２実施例のように、各
磁性板ｔｉｔを、径方向の配置間隔を等しくするととも
に、軸方向の長さｔ−電極ｔ４ｊに近づくに伴って漸減
す、するようにし、コイル体ｌコから発生する磁界の磁
束を軸方向へ制御しつつ、径方向の磁束分布を外リング
／４ｃ＆、／←ｂ、／亭Ｃ側が高密度となるようにして
ｔよいものである。

以上の構成によ如電極亭、弘の接離時にその撤触ｉｉ［
Ｋ生じたアークを介してｆＩｔｔ′Ｌる電流は、接続ス
ペーサ１０から各第１接続腕／ｊａ、／ｊｂ、／ｊｏを
経てそれぞれの各リング／４ＬＩＬ、／弘ｂ　＊　ｉｕ
　（Ｉ　Ｋ至シ、各外リング／４Ｌａ、／４Ｌｂ、／参
〇を電極棒ｊを中心とする円周方向へ向きを変えて流れ
、各外リングｌ弘ａ。

／４Ｌｂ、／弘Ｏからそれぞ牡のｓ２艦続腕／４１Ｌ　
、　／４　ｂ　。

／４０を経て内リング１３に至るとともに電極ｗｊへと
流れる。

ここで、コイル体１２の各外リング／４ｔａ、／４Ｌｂ
。

／４Ｌｏ′ｆｒｆＩｔｆ′Ｌる電流によ）、それぞれの
外リング／弘ａ。

／参ｂｅ／４’ｏを中心とする同心円状の磁界が発生す
るが、かかる磁界の磁′５ＪＦｉ、磁束制御手段である
磁性験ｌｌにより軸方向へ方向制御されるとともに、そ
の分布状ｌｉ！ｌｔ制御される。

したがって、コイル体ｌコから発生する磁界の磁束は、
磁束制御手段によりアークを電極面上に均一に分散すべ
く効率良く利用されることとなる。

なお、磁束制御手段のない場合と、第２図に示す第１実
施例の磁束制御手段を設は友場合および第４図に示す１
ｇ２実施例の磁束制御手段を設けた場合における電極面
上における磁束分布状態の実験結果は、横軸に電極径、
縦軸に磁界の強度をとった第５図において、それぞれ曲
線ム、Ｂおよび０で示すようになった。したがって、磁
束制御手段を設けた場合には、磁束制御手段を設けない
場合に比して、コイル体／Ｊから発生する磁界の磁束を
Ｌ３〜１．４倍程度有効に利用し得ることが判るととも
に、磁束制御手段を第２実施例の如きものの封じ込みを
も行ない得ることが判る。

以上の如く本発明は、真空容祷内において１対の電極を
接離すべく対をなす電極棒を相対的に接近離反自在に導
入するとともに、少なくとも一方の電極と電極棒とを電
極棒に流れる電流を電極棒を中心とするループ電ｆｌＲ
Ｋ変更して軸方向磁界を発生させるコイル体を介在せし
めて接続してなる真空し中断器において、前記電極棒と
コイル体との関にコイル体から発生する磁界の磁束を制
御する磁束制御手段を配設し、この磁束制御手段を、軸
方向に延在しかつ電極棒を中心とする同心円上に配設し
た複数の磁性板としたものであるから、コイル体から発
生する磁界の磁束を軸方向に方向制御することができ、
小さな磁界であってもこれを効率良く利用する仁とがで
きる。ｔた、磁束制御手段である磁性板の軸方向長さを
径方向に亘って変化せしめたものであるから、磁束の分
布状態を改良することができ、し中断性能を高めること
ができる等の効果を奏する〇 なお、上述し九各実施例においては、各電極の背部にコ
イル体をそれぞれ配役した場合について述べたが、これ
に限定されるものではなく、少なくとも一方の電極の背
部にのみコイル体を配設するようにしてもよいものであ
る。また、コイル体は分流タイプのものに限らず、外リ
ングを有端環状に形成した、いわゆるｌターンタイプの
コイル体として磁束制御手段を設けても同様な効果を奏
し得るものである。その極零発明の技術的範囲を逸脱す
ることなく槙々の変更を加えた実施態様のものも本発明
に属する〇

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空しゃ断器の概略構成幽、＃Ｉ
２図および第３図は本発明の第１実施例の要部の縦断面
図および平面図、＃１４図は本発明の１７２実施例の要
部の縦断面図、第５図は本発明のものと従来のものとを
比較した実験結果の説明図である◇ ３・・・真空容器、ダ・・・電極、Ｊ・・・１ｉａ俸、
／Ｊ・・・コイル体、ｌｌ・・・磁性板。 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 、（１）真空容器内において１対の１を極を接離すべく
   対をなす電極棒を相対的に接近離反自在に導入するとと
   もに、少なくとも一方の電極と電極棒とを電極棒に流れ
   る電流を電極棒を中心とするループ電流に変更して軸方
   向磁界を発生させるコイル体を介在せしめて接続してな
   る真空しゃ断器において、前記電極棒とコイル体との間
   にコイル体から発生する磁界の磁束を制御する磁束制御
   手段を配設したことを％徴とする真空しゃ断器。 （２）　　４ａ束１ｍ１ｌＪ　４手段を軸方向に延在し
   かつ電極棒を中心とする同心円上に配設した複数の磁性
   板とじ九ことｔ−特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の真空じゃｉｒｉ参〇 （褥　磁束制御手段を軸方向に延在しかつ電極棒を中心
   とする同心円上に配設し九複数の磁性板とするとともに
   、磁性板の軸方向長さを径方向に亘って肇化せしめたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲＃Ｉ１項記載の真空しゃ
   断器・