JPS59820A - 真空インタラプタ - 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】 本発明は真空インタラプタに係るもので、特にアークに
平行な有効磁界ｉ印加しうるようにし几真空インタラプ
タに関するものである。

従来、しゃ断性能の向上ケ図ること？目的として、アー
クに平行な磁界（軸方向磁界）′ｆｒ印加する真空イン
タラプタが提供さねており、磁界発生の几めのコイルは
アーク？発生する接離自在な一対の電極背部に各々設け
られて成るのが一般的である。

この種、軸方向磁界印加型の真空インタラプタにおける
従来の一例？第１図に示す。図において、／は真空容器
、２は固冗側リード棒、２ａは可動側リード棒、３及び
３ａは中央部に接触部？備え几固定及び可動側のアーク
電極、ｌ及びｇａは軸方向磁界？発生するコイル電極で
あって、固足側及び可動側リード棒コ及び２ａの端部に
各々設けられると共に、接続金具ｌｂ？介して固定及び
可動側のアーク電極３及び３ａの背部に接続されてい為
。

このコイル電ｗＩ弘、弘ａは図示省略し友カー半径方向
に位する複数の腕と、各腕の外端部にその一端が接続さ
れた円弧部とから成るのが一般的である。そして、各腕
の内端部（延設方向の端部）は、前記接続部μｂ？介し
て各アーク電極３．３ａの背部に接続され、これにより
、リード棒と接点との間において、電流をループ状に変
更し、したがって軸方向磁界が発生するものである。

なお１図中において、Ｓはベローズ、ｔはシールドであ
る。

ところで、前述したような従来の真空インタラ゛ブタに
あっては、軸方向磁界？発生させるコイル電極が、アー
クを極の背部に位してリード棒２゜−２ａｌＣ直接設け
られている。このような構成によると、真空インタラプ
タの大容量比若しくは大電流化會図らんとすれば、アー
ク電極８．３ａのみならず、このアーク電極、？、、？
ａ＠取ｐ付は固定するり−ド棒λ、コａｉ径大化させて
、所定の・電流密度の向上を確保しなければならない＠
しかし、リード棒λ、λ＆會径大化すると該リード棒は
コイル電極≠、Ｆａが発生する軸方向磁界の影響聖堂は
易くなり、リード棒コ、Ｊａに渦電流が発生し１次のよ
うな問題全提起する。

まず第一に、リード棒コ、コａに生じた渦電流が前記磁
界全弱め、所定の磁界會得難くすることである。

第二に、渦電流の発生により、電流の流れに大幅な位相
の遅れが生じることである。

これらの問題点は、いずれも真空インタラプタのしゃ断
性能１低下させるものである。

本発明はこのような事情に鑑みて、前記問題点全解決せ
んとするもので、アーク電極とリード棒との連結部（渦
電流防止体ｒ介在させること罠より、コイル電極が発生
する軸方向磁界から遮蔽されてＩＩ−ド棒がその軸方向
磁界によシ渦電流ケ生じることのないように構成したも
のである。

以下本発明の一実施例ケ、第２図に示すような単一のコ
イル電極會備えてなる真壁インタラプタを例として説明
する。

第２図は第１図に対応する本発明の真壁インタラプタ？
示すもので、同一部分には同一符号を以つて示しである
。本発明の真空インタラ゛ブタは。

固定側リード棒コに軸方向磁界會発生するためのコイル
１！極７が設けられ、このコイル電極７は固定器のアー
ク電極Ｊと可動側のアーク電極３ａの両方會包囲してな
る筒状体である。すなわち、コイル電極７は高導電材料
からなり、且つ、第３図に示される如く、軸方向のスリ
割ざ會備えた筒Ａ本デと、このスリ割ｔ？挾んで対向し
軸心方向へ伸延する一対のアーム部７／　、　７２と金
備えるととも罠、該アーム部７／　、　７２の内端部に
は、固定側リード棒λと固定側のアーク電極３と全結合
する導通部７／ａ７Ｊａｒ備えている。

この導通部７／ａ、７ユａの軸方向両側（図中上下両側
）には、第４図に示すように１各々凹部７３及び７≠が
設けられておｐ１且つ、一方の導通部７７　ａの図中下
方側における凹部７弘内には、高抵抗スペーサ１０ａの
没入する小穴７６が設けである。また、他方の導通部７
コａの図中上方側における凹部７３内には、高抵抗スペ
ーサｉｏの没入する小穴７５か設けである。

一方、前記コイル電極７の導通部？／ａ、７コａの図中
上方側に結合される固定側リード棒コの先端（下端）２
／は、第８図に示すごとく半円形状の段付に形成されて
おり、突出した先端部ｎは、コイル電極７の一方の導通
ｍ７／ａの凹部７３に挿入結合され％また段部おは他方
の導通部７２ａに高抵抗スペーサｉｏ２介して結合され
ている。

なお、高抵抗スペーサ１０は、ステンレス又ハインコネ
ルの如き低導電率の材料からなるものであり、固定側リ
ード棒λの段部ＩＫ設は几小穴Ｊと。

コイル電極７の導Ａ　ｍ７Ｊに設けた小穴７ｊとに挿入
結合して、コイル電極７と固定側１１−ド棒コとが一体
化されるものである。

また％第４圀に示すように、コイル電極７の導通部７／
ａ、７コａの図中下側には、アークを極３が結合される
ものであり、第５図に示すように、該アーク電極３には
突部３１と段部３．２ケ有する連結軸３３が設けである
。この連結軸３３は、突部３／が一方の導通部７コａの
第４図中下側の凹部７弘内に挿入結合され、また段部３
ユは、この段部３ユに設は九小穴３弘に埋設しｔ高抵抗
スペーサ１０　ａ　’（他方の導通部７／　ａの凹部７
μに設は几小穴７４に没入して結合されて、コイル電極
７とアーク電極３とｒ一体化している。なお、高抵抗ス
ペーサ／（７ａは前述の高抵抗スペーサ１０と同様な材
料からなるものである。また、コイル電ｔｉｊ７は高導
電材料がらなり、例えば。

銅、銅合金、金又は銀若しくは金銀合金が用いられる。

しかして、第８図に示すように、コイル電極７の図中上
部には略環状？なす補強体／／がろう付けなどにて冠着
される。補強体／／は、コイル電極７のアーム部７／　
、　？２及び導通ｆｆＢ７／ａ、７コａデ嵌合する開溝
／／、と円孔ｉｉ　ｂと全備えた板状体でステンレス又
はインコネルなどの高抵抗材料からなる。

一方１本発明の特徴的構成は、前記連結軸３．１ｆステ
ンレス又はインコネルなどの高抵抗又は低導電材料にて
形成するとともに、第４図及び第５図に示すように、該
連結軸３３に低抵抗又は高導電材料からなる複数本の導
通体ｌ−會埋設して、渦′ｆＩＩ流防止体ｌＪケ形成す
ることＫある。導通体１２は連結軸３３の突部３１にお
いて軸方向に挿入され、それぞれの図中上下端部は前記
導通部７２　ａの凹部７μ及び固定側のアーク電極３と
接続しうる。特に、導通体１２の上端部は連結軸３３か
ら若干突出させ、一方、これ？連結する導通部７コａの
凹部７弘には各導通体□ ｌコの上端全嵌合する穴７弘ａが設けられている。この
穴７４ｔ　ａは導通体／コの上端？完全に没入すること
なく、穴底との間に若干の間隙’を備え、導通体ｌコが
受ける衝撃に対するクリアランス會保持させである。

なお、導通体／コの直径もと連結軸３３とのラップ寸法
２１との関係圧ついては、１１≧人が好ましい≠ ことが実験の結果により判明している。更に、連結軸３
３の高さり、は、コイル′ＦＩＬ１＃Ｌ７の直径Ｄ（第
２図）の００２〜１倍がよいことも、同様に１判明して
いる。

一方、第６１￥Ｊ及び第７図に示すように゛％可動側の
アーク′［極３ａとリード棒２ａとの連結についても、
その連結部に渦電流防止体１３が形成される。

この渦電流防止体／３は、ステンレス又はインコネルな
どの高抵抗又は低導電材料からなる筒状体／４４にて、
アーク電［ｉ　、？　ａの背部とリード棒２ａの先端と
會ろう付により連結するとともに、該筒状体ＩＱ内に複
数本の導通体ｌａａ？埋設し、アーク電極、？ａとリー
ド棒２ａと？導通してなる。

筒状体／９は内部？真空にする連通孔ｌダミ會備えてい
る。また、導通体／２　ａは、低抵抗又は高導電材料か
らなる柱体で、リード棒２ａに穿設した穴Δの穴底から
若干の間隙全盲して嵌入し、導通体／２　ａが少ける衝
撃に対するクリアランス？保持さツブ寸法２．と導通体
／Ｊ　ａの１１径ｄ、との関係は鳥≧方、アーク電極３
ａの背部とリード棒コａ弘 の子端との間隔−は、コイル電極７の直径りの００．２
〜／倍が好ましいことが判明している。

上記のように構成された真空インタラプタにおける電流
の流れケ説明すると、固定側のリード棒コの電流は、一
方の導通部７／　ａ　ｋ介してアーム部’７１に導通し
、筒体？にてループ状となり、そして他方のアーム部７
コ及び導通部７コａ’Ｑ介して連結軸３３の導通体／２
に流れてアーク電極３に至ると共に。

アーク電極３．３ａが接触すると、アーク電極３ａから
導通体ｌコミＱ経てリード棒−２ａに流れる。かくして
、電流が流れる際、筒体９會ループ状に流れる電流によ
りコイル電極７に軸方向磁界が発生するものである。

なお、第２図において、Ｊａはコイル電極７とアーク電
極３ａ開の閃絡全防止するための浮遊シールドで、コイ
ル電極７の内周面？被覆してアーク！、！ｉ　Ｊ　、　
ａ　ａ　２包囲するもので、シールドＡと同電位である
。浮遊シールドＪａはアークを極３ａの耐電圧特性？高
めるものである。ま几、シールドＡｂ、ｔａはそれぞれ
リード棒２　、ｚａと同電位のシールドであり、シール
ド乙は中間電位にある。

次に１本発明の他の実施例ケ説明する。

第８図は、第４図に対応する構成１示し、同一部分には
同一符号をもって示し、その詳細な説明は省略する。し
かして、渦電流防止体１３は、軸方向のスリ割／３ａｆ
設けた筒状体１５と、該筒状体１５の内部に埋設して導
通部７２ａとアーク電極３とｔ導通ずる導通ｉ）からな
る。筒状体Ｉｓはステンレス又はインコネルなどの高抵
抗又は低導電材料からなる円筒体（第９図）であり、導
通体１２は前記同様に低抵抗又は高導電材料からなる柱
体であるＯ第１Ｏ図は、コイル電極７の導通部７／ａ、
７２ａの凹部７弘とアーク′Ｎ極３とＴｔ接続すべき連
結軸ＪＪａ會示すもので、例えば第４図にパす連結軸Ｊ
Ｊ　ａからスペーサ１０ａｆ取り去り、段部３２Ｔｚ突
部３１の高さと同一レベルにし、かつその同一レベルと
した段部３２の図中上面にスペーサ１０　ａの代りとな
る突部ＪＪ　ｂ　？設けｙｃものである。溝３３０は導
ａ部７／ａ。

７Ｊａ間の間隙と対応して形成したものであるが、この
溝Ｊ、？　ｏは設けなくともよい。ｉ＾、導通体ｌコの
頭端部が突出していることは第４図と同じである。

上記実施例は、アーク１．極３か受けるべき衝撃に対す
るリード棒λ、、Ｚａの機械的強度の増大？因すつつ、
アーク電ｉＦ＃、？近傍の１１−ド棒λに渦電流が発生
するの全防止するものである。

以上記載した如く、この発明によれば、リード棒２．コ
ａとアーク′ｒＩＬ極３．３ａとの連結部に高抵抗材料
からなる渦電流防止体／３ｆ介在させ、該渦電流防止体
／３に複数の高導電材料からなる導通体７２ヶ埋設せし
め、かつ、該導通体１２Ｆ介して電流がリード棒コ、−
２ａとアーク電極３．３ａ間において導通するように接
続したから、コイル１！ｒ極７の影響音強く受は易いリ
ード棒２，２ａとアーク電極Ｊ、ｊａとの連結部分が高
抵抗材料により保護され、導通体／２はコイル電極７０
発生する軸方向磁界？受けず、シールドされて渦電流ケ
生じないものである。

そして、リード棒λ、−２ａが渦電流？発生しないから
、コイル電極７の発生する有効磁界１弱めることがなく
、磁界発生に電流との位相の遅れ？生じさせない。

かくして、渦電流の発生が極めて少なく無視できる程度
となるから軸方向磁界の減衰がない。

更には、リード棒Ｊ、ｔ？ａがステンレス又はインコネ
ルのような強ｈｙｉｒな材料で補強されることとなって
、真空インタラゲタの機械的強度が増す。

また渦電流防止体１３は複数本の導通体／コ、／Ｊａ？
埋設してなるので、その導通体の本数全加減して所望の
通電電流値？得ることができ、渦電流防止効果のあるリ
ード棒−１２ａが共通して利用しえ、コストダウンの一
部となる。

なお、本発明は、前記実施例における真をインタラプタ
にのみ限り利用しうるというものではなく、第１図に示
すような従来の真空インタラプタにおいて利用しうるこ
とが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空インタラプタ？示す縦断側面図、第
２図は本発明の一実施例ケ示す縦断側面図、第８図はコ
イル電極の分解斜視図、第４図は固定側の渦電流防止体
を示す要部縦断面図、第５図は固定側のアーク電極の一
部縦断した斜視図。 第６図は可動側の渦電流防止体の縦断面図、第７図は第
６図■−■線断面図、第８図から第１０図は固定側にお
ける渦電流防止体の他の例全示す縦断面［Ｆ］および斜
視図である。 ｌ・・・真空容器、コ、２ａ・・・リード棒、　　、３
．、？ａ・・・アーク電極、７・・・コイル１１８％　
／２１　／２　ａ・・・導通体、　／Ｊ・・・渦電流防
止体。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 真空容器の内部に導入された一対のリード棒と、該リー
   ド棒の少なくとも一万に取付けられアークに平行な有効
   磁界？発生するコイル電極と、各リード棒の端部に設け
   られたアーク電極と、該アーク電極が前記１１−ド棒？
   介して接離可能に設けられ几真空インタラプタにおいて
   、各アーク電極（３）。 （３ａ）と各リード棒［２）、（２１！Ｌ）との連結部
   Ｋ、高抵抗材料からなる渦電流防止体（／Ｊ）？介在せ
   しめ、該渦電流防止体（／３）内に高導電材料からなる
   複数の導曲体（／２　）　、　（／Ｊ　ａ）ｆ埋設せし
   めてなること全特徴とする真空インタラプタ。