JPS60235319A - 真空遮断器の接触子装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固定接触子とこの接触子に軸方向に向かい
合って配置された可動接触子とを有し、軸線方向に向い
た磁界の発生に適した両液触子の構造を備えた真空遮断
器の接触子装置に関する。

し従来の技術〕 ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第３２２７４８２号
により公知のかかる接触子装置においては接触子はっは
形接触子として構成され、その壁の中にそれぞれ一様に
傾斜したスリットがフライスで切り込まれている。この
接触子は互いに相反する側を支持棒の形の支持要素にそ
肚ぞれ結合されている。またその他側には接触子はそれ
ぞれ接触円板を有し、この接触円板はうず電流の抑制の
ためにほぼ半径方向にスリットを切られている。

接触子を通って流れる電流は壁の中の傾斜したスリット
により、接触子の周方向に流れる電流成分を含むように
方向を変えられる。この電流成分は電流と同相の接触子
を軸方向に貫通する磁界を発生する。接触子の開離の際
にこの縦磁界は接触子間に発生したアークを拡散させる
ので、接触円板の焼損の減少が得られる。同時に縦磁界
はアーク電圧の減少をもたらし、従ってアークの中で変
換される仕事率の減少をもたらす。接触子の壁の中のス
リットの順斜角は接触子の外形寸法により制限されるの
で、この公知の接触子装置により発生される縦磁界は比
較的弱い。

し発明が解決しようとする問題点〕 この発明は、大電流の遮断の際においてもその接触子の
小さい負荷及びアーク電圧の減少という結果を得ること
ができ、且つ特に簡単な構造により傑出している真空遮
断器の接触子装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は頭記の種類の接触子装置においてこの発明に
基づき、可動接触子とは反対側の固定接触子に同軸のコ
イル体が付設され、軸線方向に向いた磁界を支援する電
流がこのコイル体を通って流几得るように、このコイル
体がその一端を固定支持要素に、またその他端を固定接
触子に結合されていることにより達成さ几る。

〔発明の効果〕

この発明に基づ（接触子装置の重要な長所は、固定接触
子に付設されるコイル体がこのコイル体を通って流れる
電流を接触子に対し同軸な周軌道の中に導くので、接触
子の中に発生した縦磁界に加えてこの縦磁界を強化する
別の磁界をこの電流が発生するということにある。この
縦磁界の強化は接触子の開離の際に接触子間に発生した
アークのより良好な消弧なもたらす。なぜならばこの別
の磁界によりアーク電圧が大幅に減少し、従ってアーク
の中で変換される仕事率も大幅に減少するからである。

その際同時に、拡散したアークから収縮したアークへの
移行点がより大電流側に移るので、比較的大電流の際に
もアークは拡散しており従って接触円板の焼損が減少す
る。コイル体の中に補助的に発生する磁界の別の長所は
、この磁界が接触子の中に発生した縦磁界と共に接触子
の間に特別に強力な吸引力を発生するということに゛あ
る。従って接触子が閉路している際に大きいサージ電流
も支配できる。なぜならば接触子間の吸引力は、可動接
触子のために接触圧力の発生のための特別に強力な圧縮
ばねな設ける必要無しに、そのために必要な接触圧力を
発生するからである。

→イル体が固定接触子の可動接触子とは反対側に、従っ
て接触子間の領域に対し軸方向にずらして配置されてい
ることにより、コイル体の中の電流により発生する磁界
は接触子間の領域において、強い縦磁界成分の外に有利
にも補助の半径方向磁界成分を有する。接触子の開離の
際にこの半径方向磁界成分は接触子間のアークに作用し
アークを接触円板の表面に沿う周軌道上を動かす力を発
生するので、回転するアークにより接触円板の焼損が大
幅に減少する。

特にまたドイツ連邦共和国特許出願公開公報第３１５１
９０７号により、接触子の開離の際に発生するアークに
磁界により影響を与え、その際半径方向磁界がアークン
周軌道上で回転させ、また縦磁界がアークの収縮を妨げ
ることが知ら肚ているが、しかしながらそこに記載され
た接触子装置においては、相互に向かい合って配置され
た二つの接触子の壁が接触子間にもっばら半径方向の磁
界を発生するためにそれぞれ反対向きに傾いたスリット
を備えている。縦磁界を発生するためには固定の接触子
はかりではなく可動接触子にもそれぞれコイル体が配置
されており、その際接触子の磁界と両コイル体の磁界と
は重畳し部分的に弱まる。これと異なってこの発明に基
づく接触子装置においては縦磁界の発生のための費用は
著しく少ない。なぜならば縦磁界の発生は接触子の壁の
中の一様な方向の斜めのスリットと固定接触子に付属す
るただ一つのコイル体とにより間に合うからである。こ
れにより接触子装置を内蔵する真空遮断器の重ｌ軽減が
得らｎるばかりでなく、可動接触子のための駆動装置も
非常に容易に設計できる１、なぜならば接触子の開路の
際に駆動装置により加速すべき質量が著しく減少するか
らである。

この発明に基づく接触子装置が公知の方法（ドイツ連邦
共和国特許出願公開公報第３２２７４８２号）において
つぼ形接触子として形成された接触子を備え、その壁が
それぞれ縦磁界を発生するため一様に傾斜したスリット
を備えているときには、この発明に基づくコイル体はコ
イル体の齋き方向がその一端からその他端まで、固定接
触子の壁の中のスリットが可動接触子に向かって延びる
のとほぼ同じ方向を有するように構成されている。この
場合においてはコイル体の巻き方向は固接触子において
傾斜したスリットにより形成さ八た導体片の巻き方向に
等しいので、コイル体を流わる電流は接触子から発生す
る縦磁界を強化する磁界を発生する。

この発明に基づく接触子装置の別の有利な実施態様にお
いては、コイル体が開放リングから成ると共に、その一
端を半径方向の導体片により固定の支持要素に結合され
、またその他端を別の半径方向の導体片により固定接触
子に結合されている。その際開放リングと半径方向の導
体片は、真空遮断器の中の熱損失を小さく保つために特
別に大きい断面積を有する。それによって生じる重量の
増加は副次的な意味しか持っていない。なぜならコイル
体はもっばら固定接触子に付属しており、従って接触子
の開離の際に加速する必要が無いからである。

リングの内径は接触子の外径にほぼ等しいのが有利であ
り、従ってリングの中の電流により発生する磁界は接触
子の周部分をも貫通する。

この発明に基づく接触子装置が、それぞれスリットを切
られた底板と壁の上に蓋状に戦せられ同様にスリットを
切られた接触円板とを備えたつぼ形接触子として構成さ
ｎた接触子を備え、その際壁の中の各斜めのスリットが
底板の中の名菓２のスリット並びに接触円板の中の各補
助スリットに結合されているときには、底板の中の第２
のスリットと接触円板の中の補助スリットとが、底板及
及接触円板の中でそれぞ肚隣接する二つの第２のスリッ
ト又は隣接する二つの補助スリットの間の分を有する電
流が各接触子の周方向に流れ得るように、各半径方向に
対し偏向して延びるのが特に有利である。その際底板と
接触円板はその中を走る第２のスリット及び補助スリッ
トにより導体片に分割さ肚、これらの導体片においては
底板又は接触円板の中央領域における導体片の断面の各
中点が、底板又は接触円板の外周の領域における各導体
片の断面の中点に対して、導体片を通って流ねる電流が
壁の斜めのスリットを通る電流と同様に周方向の電流成
分を含むように、接触子の半径方向からそれて周方向へ
ず八でいる。この電流成分は接触子間の縦磁界を更に強
化するという結果をもたらす。接触子の底板の中の第２
のスリットと接触円板の中の補助スリットとは、スリッ
トが底板の中においてら線状に延びると共に、接触円板
の中においてそれぞ７１七反対向きに湾曲して同様にら
線状に延びるように、構成することができる。しかしな
がら壁の中の各斜めのスリットが付属する１底板の中の
第２のスリットと共にそれぞれ一平面−ヒに延在するよ
うな接触子においては、接触円板の中の補助スリットが
このスリットに付属する壁の中の斜めのスリットと底板
の中の第２のスリットとにより形成される平面上に延在
するように、補助スリットを配置するのが特に有利であ
る。すなわちこの場合（二はスリットは真直なのこ切り
込みにより対応する接触子の中に特に簡単に切り込むこ
とができる。

〔実施例〕

次にこの発明に基づく接触子装置の二つの実施例を示す
ＦＪ面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。

第１図に示した接触子装置は可動接触子１と固定接触子
２を有し、これらの接触子は相互に軸方向に向かい合っ
て配置さねている。固接触子１と２はそれぞれいわゆる
つぼ形接触子として構成されており、それぞれっぽ状の
接点台３と４及び両接点台３と４の壁５と６の円形の周
面上に載せられた接触円板７と８から成る。これを明ら
かに図示するために、第１図に示す固定液柚子２におい
て扇形の部分が切除さ几ている。両接点台３と４の壁５
と６は周方向に斜めのスリット９と１０を備え、これら
のスリットはそれぞれ接触子ｌと２の接触円板７と８に
対し一様に傾斜している。斜めのスリット９と１０は、
接点台３と４の底板１１と１２の中の第２のスリット９
ノと１０’の形で、各底板ＩＩ又は１２の外周から中央
の円板形の領域までら線状に続いている。その際底板１
１と１２の中のら線状に延びるスリット９′と１０′は
、接触子１と２の壁５と６の中のスリット９と１０が各
接触円板７又は８に向かって傾斜している周方向に等し
く、各接触子】又は２の周方向に湾曲している。壁５又
は６の周面上に載っている接触円板７と８はそれぞｎク
ロム銅合金材料から成ると共に補助のスリット１３又は
】４を有し、これらのスリットは同様にら線状にしかし
ながら谷底板１１又は１２の中のスリット９′又は１０
’とは逆向きに湾曲して延びている。各接触子１と２は
それぞ肚シング状の支持体１５を備え（可動接触子１に
おいては見えない）、この支持体は各接触子】又は２の
内部でその底板】１又は１２と接触円板７又は８との間
に配置されてい７）。支持体】５は残留曝気が非常に小
さい低導心性の磁性材料例えばフェライトから成るのが
有利である。

可動接触子１はその底板１１の中央の円形領域において
、支持棒の形の−部だけを図示した円筒１％の支持要素
１６に結合されている、。

固定接触子２にはその可動接触子との反対側にコイル体
２０が付設されて２す、このコイル体は主として開放リ
ング２１から成り、このリングの内径は固定接触子２及
び可動接触子１の外径にほぼ等しい。リング２１はリン
グ面に対し傾斜して延びる分割箇所２２を有し、この分
割領域において、開放リング２１はその一端２３に半径
方向に導体片２４を備え、この導体片はリング２】の中
心に向かって延びている。開放リング２１はその導体片
２４により支持棒として構成された固定支持要素２５の
上に載っている。開放リング２」はその他端２６に別の
導体片２７を備え、この導体片は導体片２４に対し平行
な間隔を置いて同様にリング２Ｊの中心まで延びている
。固定接触子２は接点台４の底板１２の中央部分により
導体片２７の上に載っている。半径方向の両導体片２４
と２７の間には絶縁性の間隔片２８が配置されており、
この間隔片は導体片２４と２７の相互の接触を防ぐ。

接触子装置全体を通る電流が矢印３０により示さ肚てい
乙。その際電流はコイル体２０によりその方向が破線の
矢印３】により示さ肚ている磁界を発生する。接触子】
を２の間の領域においてコイル体２０の中に発生する磁
界３】は軸方向磁界成分３２と半径方向磁界成分３３を
有する。接触子１と２の中で周方向に流れる電流成分に
よって発生された縦磁界３４はこの縦磁界成分３２に重
畳される。

第２図、第３図及び第４図に示されたこの発明に哉づく
接触子装置の接触子の別の実施例は第１図に示した接触
子と同様につぼ形償触子として構成さルており、そのつ
ぼ形の接点台４０は底板４１と中空円筒形の壁４２を備
えている。壁４２の上には蓋上に壁に固定さ扛た接触円
板４３が載っている。接触子はその底板４１の中央部分
において支持要素４４に結合さｉｔており、この支持要
素は固定接触子にぢいては第１図に相応する図示されて
いないコイル体の構成部分であり、また可ｖＩ蓚触子に
おいては可動支持棒の形に構成されている。

接触子の壁４２は周方向に規則的な間隔を置いて接触円
板４３に対し一様に傾斜した斜めのスリット４５を備え
ている。底板４】と接触円板４３はそれぞれ同数の第２
のスリット４６又は補助スリット４７を備え、これらの
スリットは底板４１又は接触円板４３の外周から中央の
円形の領域にまで直線状に延びている。その際壁４２の
中の各斜底板４】の第２のヌリッ）４６及び接触円板４
３の中の補助スリット４７と共に、それぞれ一平面上に
延在している。壁４２の中の斜めのスリット４５と半径
方向に対しそ几て延びる底板４２の中の第２のスリット
４６と接触円板４３の中の補助スリット４７とにより、
接角虫子を通って流れる電／Ｍ、４８は壁４２の中ばか
りでなく底板４１と接触円板４３の中においてもそれぞ
れ接触子の周方向の電流成分４９を含む。この電流成分
力；接触子を軸方向に貫通する６ａ界５０を発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に見づく接触子装置の実施例の分解斜
視図、第２図ないし第４図は別の実施例における接触子
の底面図、側面図及び平面図である。 １・・・可動接触子、　２・・・固定接触子、　５．８
．４２・・・壁、　７，８．４３・・・接触円板、９．
１０．４５・・・スリット、９’、１０’、４６・・・
第２のスリット、　１１．１２．４１・・・底ＩＮ１３
、１４．４７・・・補助スリット、２ｏ・・・　コイル
体、２】・・・開放リジグ、２３．２６・・・　コイル
体の端、２４．２７・・・導体片、２５・・・　支持要
素１、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）固定接触子（２）とこの愛触子に軸方向に向かい合
   って配置された可動接触子（］）とを有し、軸線方向に
   向いた磁界の発生に適した両接触子（１，２）の構造を
   備えた真空遮断器の炭触子装置において、可動接触子（
   １）とは反対側の固定接触子（２）に同軸のコイル体（
   ２０）が付設され、軸線方向に向いた磁界を支援する電
   流がこのコイル体（２０）を通って流れ得るように、こ
   のコイル体がその一端（２３）を固定支持要素（２５）
   に、またその他端（２６）を固定接触子（２）に結合さ
   ｎていることを特徴とする真空遮断器の接触子装置。 ２）接触子（１，２）がっは形接触子として構成されて
   おり、軸方向に向いた磁界の発生のために接触子の壁（
   ５，ａ）がそれぞｆＬ接触子（ｒ、２）の接触円板（７
   ，８）に対し一様に傾斜したスリン）（９，１０）が設
   けられ、その一端（２３）から他端（２６）までのコイ
   ル体の巻き方向が、固定接触子（２）の壁（６）の中の
   スリット（］０）が可動接触子（＋）に向かって延びる
   のとほぼｍじ方向を有するように、コイル体（２０）が
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の接触子装置。 ３）コイル体（２０）が開放リング（２１）から成ると
   共に、その一端（２３）を半径方向の導体片（２４）に
   より固定支持要素（２５）に結合され、またその他端（
   ２６）を別の半径方向の導体片（２７）により固定接触
   子（２）に結合されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の接触子装置。 ４）接触子（１，２）がそれぞれスリットを切られた底
   板（１１，１２）と、壁（５１６）の上に蓋状に載せら
   れ同様にスリットを切られた接触円板（７，８）とを有
   するつぼ状接触子として構成され、その際壁（５，’６
   ）の中の各傾斜スリット（９１１０）が底板（１１，１
   ２）（７）中の６第２のスリット（９’、１０’）及び
   接触円板（７，ｓ）の中の各補助スリット（１３，１４
   ）に結合され、底板（１１゜１２）の中の第２のスリッ
   ト（９’、＋ｏ′）と接触円板（７，８）の中の補助ス
   リット（１３，１４）とが、底板（’１１，１２）及び
   接触円板（７，８）の中でそれぞれ隣接する二つの第２
   のスリン）（９’ｌＩＯ’）又は隣接する二つの補助ス
   リブ）（１３，１４）１７＋間の領域を、それぞれ軸方
   向の磁界を強化する電流成分を有する電流が各接触子（
   １，２）の周方向に流れ得るように、各半径方向に対し
   偏向して延びることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   又は第３項記載の接触子装置。 ５）谷底板（１１，１２）の中の第２のスリン）　＜　
   ９’、　１０’　）から線状に延び、且つ付属の接触円
   板（７，８）の中の補助スリット（１３，１４）が反対
   向きに湾曲して同様にら線状に延びることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の接触子装置。 ６）各接触子の中で壁（４２）の中の各斜めのスリット
   （４５）がこれに付属する底板（４］）の中の第２のス
   リット（４６’）と共にそれぞれ一平面上に延在し、各
   接触円＋Ｆｊ、（４３）の中の各補助スリン）（４７）
   が、このスリットに付属するａ＜　４２　）の中の斜め
   のスリット（４５）と底板（４１）の中の第２のスリッ
   ト（４６）とにより形成される平面上で、それぞれ直線
   状に延びることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の接触子装置。