JPS6093720A

JPS6093720A - 真空バルブ

Info

Publication number: JPS6093720A
Application number: JP20078183A
Authority: JP
Inventors: 幹夫大川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1985-05-25

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】り発明の技術分野〕本発明は真空パルプに関する。

し発明の技術的背景とその問題点〕真空パルプは周知の如く、真空中に１対の電極および通
電軸を収納し、真空の拡散作用を利用して消弧を行なわ
せ電流を遮断せしめるものであるが、その消弧能力を高
めるために、遮断特電極間に発生するアークに対し、縦
方向に磁界を加える方法が提案されている。具体的には
電極の裏面にコイル電極を固着し、これを通電軸との間
に電気的に直列に配置して、これに遮断すべき電流を通
すのである。アークに縦方向に磁界を加えると、アーク
は安定化し、アーク電圧は低減するので、当然電極間の
アーク損失によるエネルギも低減して、その結果遮断性
能がいちぢるしく向上することについては、既に研究の
成果が発表され、また、製品化されて実用に供せられて
いる。

従来の真空パルプの代表的１１＃造を第１図１こ示す。

第１図に於いて、１は絶縁容器で、その両端開口部を固
定側端板２と可動側端板３によって閉塞され気密な容器
を構成している。固定側端板２には固定電極４を接合し
た固定軸５が支持固定されており、またこの固定電極４
と対向して可動電極６が、図示外の操作機構と連結した
可動通電軸７１こよって支持されている。８はベローズ
で、前記可動側端板３の開口端上可動通電軸７を気密接
続しており、絶縁容器１内の真空を保持しつつ可動通電
軸７を動作せしめている。まだ固定・可動両電極４，６
の背面には、アークに対して平行な磁界を発生するほぼ
環状の固定コイル電極１ｏと可動コイル電極１１が固着
されている。シールド９は電流遮断時のアークによって
可動・固定両電極４，６から飛散する金属蒸気を捕捉し
、絶縁容器１の内面付着に伴う沿面絶縁性能の低下を防
止する。

アークに縦方向に磁界を加えると、アークは安定化し、
アーク電圧は低減するので、当然電極間のアーク損失に
よるエネルギも低減して、その結果遮断性能がいちぢる
しく向上することについては、既に研究の成果が発表さ
れ、また、製品化され、実用に供せられている。

しかしながら、従来の真空中の電極の裏面にコイル峨極
を固着し、常時負荷電流を通電せしめる方法では、通電
′磁流の電気抵抗によるコイル部分の発熱を放散させる
ことがむつかしく、その為、負荷電流をあまり大きくす
ることができないという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は大電流の通電を１］能とした縦磁界印加方式の
真空バルブを提供せんとするものである。

し発明の概要〕本発明においては、通電軸を中空管とし、前述の遮断時
に主電極間に発生するアークに対して縦方向磁界を加え
るために主電極の裏面に配置したコイルをこの中空管の
内部に位置せしめる構造とし、コイルを直接外気あるい
は冷却流体中に露出せしめる。このようにすると、真空
中に配置せしめる場合には、放射によるわずかな熱放散
と、通電軸を通しこの熱伝導ｌこたよる他なかったのが
、外気ないしは冷却流体中ｌこ直接露出させるようにし
たので熱放散がいもぢるしく改善され、冷却動床が向上
するので、大電流の通電が可能となる真空バルブを特徴
としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第２図により説明する真空バルブは絶縁容器１、固定側端板２、可動側端板３
かうなる真空容器内に固定・可動電極４ａ５ａおよび固
定、可動通電軸６ａ、？ａを配置したものであって、可
動通電軸７ａと可動側端板３との間にはベローズ８が設
けられている。また、接点部分はアークシールド９によ
り包囲されているる固定電極４ａならびに可動電極５ａ
の背面には、電極間に磁界を印加するだめの固定側コイ
ル電極１０ａおよび可動側コイルｌｌａが設けられてい
る。

固定通電軸６ａおよび可動通電軸７ａは中空管となって
おり、その一端は固定電極４および可動電極５の背面ｆ
こ位置する固定側コイル１０ａおよび可動側コイル１１
ａ１こ固着されている。この部分の詳細を第３図に示す
。可動電極５ａの背面Ｉこは固定４ＪＪＱ　：ｌｌ　イ
ル１０ａが設けられている。固定側コイル１゜ａは第３
図に示す様に円周方向に４等分されており、それぞれに
％づつの゛電流が流れるようになっている。各コイル片
には互に反対方向に突起しているコイル接続部１１ｂお
よびＩＩＣがあって、コイル接続部１１ｂは可動電極５
と、コイル接続部１１Ｇは可動通電軸７ａの端部と各々
接続している。この部分で真空と外気とを絶縁し気密を
保持せしめるためにスペーサ１４がコイルの外周部分全
面を被う様に配置されている。スペーサ１４は絶縁物ま
たは可動側コイルｌｌａに比し十分に電気抵抗の高い高
抵抗金属を用いて作られる。このような構造にしたので
、可動電極５の上面、スペーサ１４および可動通電軸７
ａの外周部分はいずれも真空中に露出しているのに対し
、可動電極５の下面、可動コイル電極１１ａおよび可動
通電軸７ａの中空になった内部は外気に通じている。可
動車８！５の下面には凸部の気中接触部１５が設けられ
ている。

再び第２図１ζもどって、通電軸の中空部には通電ロッ
ド１２ａ　Ｉ　１２ｂが配置されている。このように構
成した結果、次のように動作が行なわれる。第２図の状
態から真空バルブの電極を投入し通電するには、まず可
動通電軸７ａを上の方へ動かして、固定電＆４ａと可動
電極５ａを閉じ、電気回路を閉じる。次に通電ロッド１
２ａ、１２ｂを閉じて固定電極４ａおよび可動電極５ａ
の裏面気中側の凸部１５に接触せしめこれに通電せしめ
る。すなわち固定コイルおよび可動通電軸７ａは通電ロ
ッド１２ｂによって短絡され、一方固定側コイル１０ａ
および固定通電軸６ａは通電ロツ）　１２ａによって短
絡されるので、コイル中の′電流は大部分通電ロッドの
方に移され、従ってコイル部分でのジュール熱による発
熱は無くなるので、温度上昇が低減せしめられるのであ
る。

電流遮断時１こは、まず通電ロッド１２ａ、１２ｂを上
下に開くと、ここに流れていた電流は固定通電軸６ａ→
固定側コイル１０ａ−固定電極４ａ−可動電極５ａ−可
動側コイル１ｌａ−可動通電軸７ａの径路に転流する。

次に可動電極５ａを開くと、コイルに流れる電流によっ
て接点間に磁界が印加された状態で消弧すること１どな
るので、遮断能力は高められる。このような操作を行な
う機構については、いろいろな方式や構造のものが考え
られるが、その−例を第４図および第５図により説明す
る。

第４図および第５図は真空パルプに機構を取付は場合の
開閉装置の一部を示すものであって、全体は開閉装置の
フレームに絶縁されて取りつけられ、固定通電軸６ａと
通電ロッド１２ａは主回路端子の一方に、また可動通電
軸７ａと通電ロッド１２ｂは主回路端子の他の一方に各
々接続される。

第４図は投入通電状態を示すもので、可動電極５ａはコ
イルばね１４によって固定電極４ａに押しつけられてい
る。また通電ロッド１２ａはコイルばね１６によって固
定電極４の気中接触部の凸部１５に、さらに通電ロッド
１２ｂはコイルばね１６によって可動電極５ａの気中接
触部の凸部１５に押しつけられ、各々十分な接触荷重が
与えられている。そして主回路端子から流入する大部分
の電流は通電ロッド１２ａ→固定電極４ａ→可動竜極５
ａ→通竜ロッド１２ｂの径路を流れている。

つぎに、電流を遮断するために操作レバー１７を矢印の
方向に回転運動せしめると、まず第５図に示したように
通電ロッド１２ａ　、　１２ｂは開くが、可動電極５ａ
はばね１４によって固定電極４ａに押しつけられている
ので、電流は固定通電軸６ａ→固定側コイルｌ０ａ−固
定電極４ａ−可動電極５ａ→可動側コイルｌｌａ→可動
通電軸７ａの径路を流れ、固定側コイル１０ａと固定電
極４ａを流れている電流によ−って′電極には磁界が印
加される。つぎにこの状態からさらに操作レバー１７が
開くと、今度は可動通電軸７ａが引き下げられ可動電極
５ａが固定電極４ａから開離し、アークが発生する。

このアークは磁界によって制御された状態で消弧するこ
とになり、したがって遮断性能はいちぢるしく高められ
る。このように単に操作レバー１７を開くだけで一連の
操作が自動的に行なわれる。

しかし、ｔがら、このような機構は他にもいろいろと考
えられるのであって、必らずしも本発明は、第４図およ
び第５図に示したものだけに限るものではなく、種々変
形して実施することが可能である。

し発明の効果〕本発明は通゛屯軸を中空とし、放゛峨効果を向上させそ
の上で内部に設けた通電ロッドによって磁界印加用コイ
ルを短絡するようにしたのでコイル部分の発熱を大幅に
軽減することができ、大電流を通電することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空パルプの断面図、第２図は本発明の
一実施例を示す真空パルプの断面図、第３図（ａ）は第
２図における接点部分の詳細を示す断面図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）のＡ−Ａ断面図、第４図および第５図
は操作機構との接続部分を示す断面図である。４ａ・・・固定電極　５ａ・・・可動１極６ａ・・・固
定通電軸　７ａ・可動通電軸１０ａ・・・固定側コイル
　Ｉｌａ・可動側コイル１２ａ　、　１２ｂ・・・通電
ロッド（７３１７）　代理人　弁理士　則　近　憲　侑　（ほ
か１名）第　１　図第２図第３図（σ）（ｂ）第　４　図７、　ＩＴ

Claims

【特許請求の範囲】

真空容器内に接離自在に配置された１対の主電極、この
主電極の背面にコイル峨極を固着し、このコイル電極の
他端を通電軸に固着してなる真空パルプに於いて、通電
軸を中空として外気に露出せしめる構造とし、コイルを
前記通電軸の一端に固着し、前記コイルの外周をスペー
サで囲み、前記スペーサの両端を前記主電極と前記通電
軸に気密ｆこ固着し、前記通電軸の中央部に通電ロッド
を配置し、これにより通電中は、前記コイルを短絡せし
めるため、前記電極裏面と前記通電ロッドを接触させる
ことを性徴とする真空パルプ。