JPS60151921A - 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】 （１）技術分野 本発明は、固定電極あるいは可動電極のいずれかの電極
と電気的に同電位な金属円筒又は円筒形コイルによって
、電極まわりが包囲された片タンク型の真空しゃ断器に
関する。

（２）従来技術 真空しゃ断器には、アークに平行な磁界を作用させてア
ークをコントロールするものがあるが、電流の流れる方
向によってしゃ断能力に差があり、アークコントロール
に電流の極性効果が影響することが実験的に確かめられ
ている。

即ち、例えば固定電極のまわりを該同定電極と同電位の
金属円筒で包囲した真空しゃ断器を交流　。

電流のしゃ断に用いる場合、固定電極から可動電極へ向
かう電流（正波電流）のほうかその反対方向へ流れる電
流（負波電波）よりもしゃ断されにくい。つまりしゃ断
容量が低い。

これは、金属円筒が常に固定′成極と同極性であること
が原因と解され、次のように説明できる。

負波電流か流れて両電極間にデータが発生すると、可動
電極はアノード電位に、そして固定゛電極及び金属円＃
はカソード電位になっている。アーク発生中はプラズマ
中から放出された電子及び陽イオン（高エネルギー電子
が金属蒸気に衝突することによって金属蒸気は二次電子
を放出して陽イオンとなる）が移動することによって電
流が流れる。

そのため、金属円筒に包囲された範囲には多数の陽イオ
ンが存在し、金属円筒がカソード電位のためにこの陽イ
オンが補獲される。したがって電流が零になると両電極
のまわりには陽イオンは残留せず絶縁状態となる。

これに対し、正電流の場合は固定電極及び金属円筒はア
ノード電位となって可動電極はカソード電位となってい
る。したがって陽イオンは金属円筒には補獲されず、電
流か零となっても電極のまわりに多くの陽イオンが残留
する。この状態において、電流零後にアノード電位であ
った金属円筒の電位かカソード電位に変わると陽イオン
は金属円筒に補獲される。

このように多くの陽イオンが金属円筒に向かって移動す
ることは、多量の二次電子放出の原因となって放射セン
ターの発生を促進させるだけでなく、絶縁破壊すなわち
しゃ断不能となって両電極間は再びアークにより橋絡さ
れる。

なお、金属円筒のかわりに円筒形コイルが同定電極と同
電位となっている場合も同様である。

（３）発明の目的 そこで本発明は、斯かる欠点を解消し、電流の流れる方
向とは関係なくしゃ断能力が発揮される真空しゃ断器全
提供することを目的とする。

（４）発明の也り要 不発Ｂ）４　ｆｉ　、両電極といずれかの電極に対して
同電位な同電位部材（例えば金属円筒）との間に、いず
れの電極とも同？Ｌ位でない中間電位部材を具えたこと
を特徴とする。

（５）実施νり 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図〜第３図に本発明に係る真空しゃ断器の実施例１
を示す。図中、ｑはステンレス鋼の金属円筒、９はカラ
ス絶縁筒、３は同定側フランジ、／ｑは可動側フランジ
、／、２はベローズ、／／ｆ’Ｊ−ベローズシールド、
／３ｆよ外シールド、／Ｕ固定リード棒、コはコイル支
持金具、６は円筒形コイル、７は固定電極、７．５は可
動リード棒、ｇは可動電極である。円筒形コイル、Ｓは
、第１図のＡ−Ａ矢視図として第２図に示すように一端
がコイル集心片２０ｆ介して固定リード神／と固着され
、他端Ｃよコイル集篭部／９を介して固定電極７と固着
され、電流が画定リード俸／→コイル集篭片、２０→円
筒形コイル３→コイル集亀部／りという順路で流れる。

本実施例ではこの円筒形コイルｊ７５Ｘ固定電極７・可
動電極ｚ　ＩＩＪＪで発生するアークと略平行な方向の
磁界をつくる磁界発生手段であり、両電極に近い円筒形
コイルｊが同定亀他フと電位か同じの同電位部材でめる
。

本発明では固定電極り及び可動電極Ｉ？を包囲してこれ
ら両電極と円筒形コイルＳとの間に、いずれの′電極七
も同ｍ位でない中間電位部材としてのステンレス鋼の浮
遊シールドｔが具えられている。

この浮遊シールド２は、本実施例ではガラス絶縁筒９へ
の全組蒸気の付着を防ぐ（幾能も併用させるために、下
はガラス絶ｔｌｊ、筒９の下部から上はコイル集電部／
９まで達するように設けられている。

浮遊シールド乙の取り付けは中間電位全達成するために
ガラス絶縁筒９の内側に埋設金具１０を介してなされて
いる。即ち、ガラス絶縁筒りに埋め込まれたコバール金
属製の複数の埋設金具１０が浮遊シールド支持板けられ
た孔に嵌め込まれることによって浮遊シールドｔが支持
されている。浮遊シールドｔと両゛眠極及び円筒形コイ
ルＳとの距離関係は、第３図において１１＝　４　＝　
０．８Ｇ〜１．０Ｇ。

／、＝０〜Ｇとなっている。

以上のような構造にすると、真空しゃ断器の内部に陽イ
オンが残留しないので正波電流の場合においてもしゃ断
性能が良い。これは、次のように説明できる。正電流の
場合、アーク発生により生じる陽イオンが浮遊シールド
ｌによって捕獲されるので、浮遊シールドにの４位か正
となってアノード電位と略同しか又は少し尚くなる。こ
の浮遊シールドには５ｆ勲電極Ｉを包囲するように設け
られているため、浮遊シールド乙に帯電した１（荷は空
間を通じて可動電極８へ移動する。亀流零俊、浮遊シー
ルドごと固定電極７との間には多数の陽イオンが残留Ｌ
７てイオン流動を生ずるが、固定電極７と可動電極８と
の間や浮遊シールドｔと可動電極ざとの間そして浮遊シ
ールド２と円筒形コイル５との間は陽イオンの残留が少
なくて絶縁回復が早くなる。負波電流のしゃ断において
は従来と同様に行なわれるので、正波電流及び負波電流
のしゃ断性能、安定化に極めて有効であり、特に大喝流
用の真空しゃ断器として利用価値か高い。

次に、火施例２を第４図、第５図に示す。なお本実施例
ｔま金属円筒の外側に円筒形コイルを具えたものでるり
、その他の構造は実施例１とほぼ同じなので、同じ部品
には同一符号を付して異なるところのみを説明する５図
中、Ｊａは固定フランジ、μαにＬ金属円筒であり、５
αＣま円筒形コイルである。円筒形コイルＪαの形状は
第５図のようＶＣ実施例１のものとは異なっており、電
流はふた。

つの流ｉ！ｆ！ｌ流れる。即ち、固定リード棒／から第
５図中の上下コイル果電片２θａへ分岐して流れた電流
はそれぞれ上下の円筒形コイル６α辿ってコイル集電部
／Ｐαへと流れる。なお、／／、、／７はステンレス鋼
等からなるコイル補強板である。本実施例においては内
側の金属円筒〃αが同電位部材となるので、金属円筒ｑ
αと両電極との間に浮遊シールド２αが具えられている
。また、本実施列の場合は、浮遊シールド６αの下部に
溶接さ、れた頬数のシールド支持板／ざ及びコバール金
属かがシールド支持板／８に設けた孔へ挿通されて浮遊
シールド≦αが支持されている。この浮遊シールドＡａ
と他の部材との距離関係は、第３図において円筒形コイ
ルｊｔ−金属円筒μαに置き供えた場合の前述の関係と
同じになっている。

実施ドＩ１２の場合においては、その作用は実施例１に
おいて円筒形コイルを金属円筒に置き換えたものとして
考えればよいので、説明を省略する。

以上説明した実施例においては高価なカラス絶縁筒に埋
設金具を介して浮遊シールドを取り付けているので、ガ
ラス絶縁筒を２個使用する真空しゃ断器に比べてコスト
が低い。また、浮遊シールド全前記のように取り付ける
ことにより耐圧的にも片シールドでなく中間シールド方
式と同一の効果をもち、耐電圧の向上にも役立つ。

（６）効果 以１、実施例を図面とともに説明したように本発明によ
れば、両電極を包囲して両電極と同電位部材との間に中
間電位部材を具えているので、交流電流の極性効果がな
く、シゃ断性能が向上、安定し、特に大電流しゃ新月の
真空しゃ断器として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明による真空しゃ断器の実施例１
に係り、第１図は断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視
断面図、第３図は浮遊シールドとその他の部材との位置
関係を示す配置図、第４図。 第゛５図は本発明による真空しゃ断器の実施例２に係り
、第４図はＩｆｆｒ面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ矢視
断面図でるる。 ｕ、ｕα・・・金槁円筒、Ｊ、、５α・・・円筒形コイ
ル、１＋、６ａ・・・浮遊シールド、７・・・同定電極
、ｇ・・・可動電極、り・・・ガラス絶縁筒、／Ｑ・・
・埋設金具、／８・・・シールド支持板。 第１図 第１【図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相互に対向して具えられた固定電極と可動電極との外側
   に前記いずれかの電極と同電位の同電位部材が具えられ
   るとともに前記両電極間に発生するアークと略平行な方
   向の磁界をつくる磁界発生手段を具えた真空しゃ断器に
   おいて、前記両電極を包囲して前記両電極と前記同電位
   部材との間に前記両電極のいずれとも同電位でない中間
   電位部材を具えたことを特徴とする真空しゃ断器。