JPS61101928A - 真空インタラブタ - 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】 産業上の利用分野 不発明は真空インタラプタに係シ、電極背部にたて磁界
、すなわちアークに対して平行な向きの軸方向磁界を発
生するコイルを極を一体的に儂えた真空インタラプタに
関するものである。

従来の技前 ′ｔＩＬ他背部にたて磁界発生コイル勿一体に備えた真
空インタラゲタとしては、例えば特公昭５８−８１０号
かめる。これ全県８図、第９図ｔν照して説明すると、
ｌは１１Ｌ憾、３はコイル電憾、コはリード棒でろる。

コイル１を憾３は第１腕部弘Ａ。

４ＣＢと５ｇ２　Ｈ１４ｔ　Ａ　−４Ｂ　＋！：　、’
Ｊ　７　ｆ　ｍ　’　（！：　カラ再収さｎている。

ｍｌｌ腕部大人参Ｂと第２腕部６Ａ、６Ｂとは十字状に
交鎖するように配置されており、それぞれの外端はリン
グ部！に接続されている。第２腕部４Ａ、ｊＢの中心部
ｌ−とこれに対応する第１腕部ｌ／−Ａ、参Ｂとの間に
は高抵抗部材からなるスペーサｒ−ｉ（介在している。

スペーサｒと対応する第１腕部≠Ａ、弘Ｂの中心部ｌ）
は電極ｌと接続している。前記第２腕部＋Ａ、４Ｂの中
心部ノコはリードｍ−に接合している。

上記コイル電極３の作用はつざの通）でるる。

すなわち、リード禅−２ｔ−流れる′ＷＪＬ流Ｉは、第
８図に矢印で示す’Ａ　’）　り！ｊ−ド棒λの中心点
から互に反対側の半径方向に地びるコイル電極Ｊｏ第２
腕部＋Ａ、＋Ｂｔ−介しての電流工はリング部！で互い
に反対方向でかつ円周方向に沿って流れ、他方の接続点
り、Ｃに至シ、接続部り、Ｃから第１腕部４’　Ａ　＃
≠Ｂｔ−介して再び中心部Ｏに至シ、そして電極ｌに流
れる口 第９図は第８囚のコイル電極３に流れる゛電流の方向及
びこれによって生じる磁界の方向ｉｔｍ／の前ｌｆｉ側
から見て示す図でろシ、磁界Ｈｔ、Ｈｓを正号向とすれ
ば磁界Ｈｓ、Ｈ４は逆方向となる。

上記コイル電極３によれば、該コイル電極３は１町方向
の一億な＠芥を印加するのではなく、１分割ゾーンにお
いて、Ｆｉ４接ゾーンで互いに磁界が逆方向となるよう
にしたものでろシ、そｎにより、■を億中ｌＬ？部でう
す電流が生じ、ない。

■その結果、金属蒸気がすみやかに拡散し、絶縁回復が
早く、そｎだけしや所注舵が向上する。

という利点がある。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のコイル１１Ｌ悌にろっては次
の欠点がある。

■　電極ｌとコイル電極３とは中心部で結合されている
のみであるから、該電極ｌの振れ電極ｌの片当９等が生
じやすく、これによって耐久性の低下、電極の極部損傷
、しゃ断性能の低下が生じることになる。

■　コイル！億３の円状に形成されたリング部！内に第
１．第２のアーム部参Ａ、μＢ、４Ａ。

６Ｂが上下２段に積まれ、かつ交鎖して存在するので、
刀ロエが煩雑でるる。

■　電極／の外周寄シの部分でうず電流が生じるので、
特公昭５８−８１０号にも示されているように、１１Ｌ
極ｌの外周縁よシ内万に伸びるスリット１０ｔ−放射状
に複数本設けなけｎばならない。しかし、そのために電
極強度の低下、スリットの存在による耐圧低下、加工の
煩雑といった問題を生じる。コイル電極３は現実には補
強しないと実用に耐えない。

問題点を解決するための手段 しかして、不発明は、リード俸とＷ＋憾との闇にリング
部と、径方向に位し且つ父鎮状恕に半径方向に配置され
た一対の腕ｔＭするコイル１１Ｌ悌を備え、−万の腕の
中央部がリード仲に、他方の嵐がｔ憶測に接続されて異
なる方向の軸方向８界を発生させるように構成されたＪ
ｃ望インタラプタにおいて、前記電極をアーク部とこれ
より突出した接触部とで形成し、且つアーク部ｋＩＡｃ
８３０％以下の材料で形成し、前記コイルｘｍの少なく
ともリング部と径方向に位す一方の腕の中央部とを前記
アーク部背面に着層して設けたことを特徴とする。

上記の構成としたことによって特公昭５８−８１０号に
示されるコイル電極の利点を生かし、その欠点を改良で
きたもので、すなわち、電極に設けられるうすｔ流防止
用の半径方向のスリットをなくして、電圧の耐圧向上、
強度向上を図シ、かつコイル電極の補強を図シ、総じて
電傷部全体の強度及び耐久性の向上を図ったものでるる
。

第ｌ実厖例 次に不発明の第１冥厖例を第１図ないし第５図について
説明する。なお、前述の従来例と共通する部分には共通
の符号を付して説明する。

不爽厖例に係る電極ｌはアーク部１３と該アーク部／Ｊ
よシ突出した接触部ｌ参とからなシ、とくにアーク部１
３はｌＡＣ３３０％以下の材料から構成し、アーク部／
３を半径方向に流れるＩＩＩを少くし、且つうず電流の
発生を抑えている。

ｌＡＣ３３０Ｘ以下の材料としては、例えばＣｕと鉄系
元素（Ｆｅ、ＣＩ−、ＣＯ＃Ｎｉ、）の１種又は２種以
上の組合せ、或いは耐火金Ｍ（Ｍｏ、ｗ）のｍ台せから
なるもので１、例えばＣｕ　Ｃｒ　、Ｃｕ　Ｃｒ　Ｆｅ
　ｍ（：ｕ−Ｃｒ−ＭＯ，Ｃｕ−５ｕｓ　等の＃電圧特
性の艮好な仮合金ｌｌ４ｔ−用いる＠’ＩＩＬ億ｌには
、従来のようなうず′に流防止用の半径方向のスリット
は形成さｎなへまた、電極ｌの接触部ｌ≠の材料として
は、ＣｕとＢｔ等の抵融点金属ｐｅ、Ｃｒ等の鉄系元素
、Ｗ＃ＭＯ等の耐火金属の１種又は２種以上との組合せ
の材料（例えばＣｕ　Ｂｌ　、（：ｕ　Ｃｒ　ａｃｕ　
Ｃｒ　ＭＯ、（：ｕ　Ｃｒ　−司を用いるとよい。

前記電極ｌの背部には第１コイル／ｊｒと第２コイル１
６とＪλらなるコイル電極Ｊが配置され、該コイル電極
３はリード棒コの先端に固着され、かつ補強体１７によ
って担持される。すなわち、補強体１７は、中央部にす
ｉング状のボス部ＩＩを有していて、このボス部ｉｔが
リード棒コの端部に嵌着され、リード＃コの外周部にろ
う付けによシ固着されている。補強体／７の外周部には
、第１コイルｌ！ｔ−補強するための支持ビン１Ｐｔ−
挿入固着する孔コｏｔｉし、且つ、周縁には軸方向に弧
部λｌｔ−備えて断面略鉤状に構成さｎている。

この補強体１７は、高抵抗部材でろって、機械的強度が
大きく、シかも第１コイルｌ！、第２コイル１６によっ
て発生した磁界をみだすことのないような非磁性材のオ
ーステナイト系ステンレスで形成されている。

つぎに、コイル電極Ｊ（ｒ）第１コイル／ｊと第２コイ
ル／４は、第１図、第２図にその断面形状が第３図、第
４図、にその平面形状が示されていもすなわち、第１コ
イルｉｔは甲、Ｌ？環状部／ｊＤに半径方向に押びた第
１腕ｉｔＡ、ｔｚＢｔ−備えており、且つこれら第１ｍ
／ＩＡ、／１Ｂの半径方向の外端を結ぶリング部ｌｊＣ
を設けて構成さｎる。リング部ｌｊＣの下向（−万の面
側）には前記支持とンｌりと、接続導体λλのそれ七ｎ
の一端を獣層する凹部コＪ、λ弘が憂闇崗を２いて４１
！／ｊＴに設けである。また、第２、コイル１６は甲闇
彫出部１６Ｃに半径方向に伸びる第２ＯＮ／６Ａ。

／ｊＢを備えて成る直棒状でめり、該第２夙７６Ａ。

ｉｔＢの先端部には接続導体−一、λλの挿入される孔
コ！、λ！が形成されている。前ｄピ第ｌコイルｌｊと
第２コイル１６及び接続導体コ一にはＣｕ又はＣｕ仕金
（例えば、Ｃｕ−０ｒ合金）が用いらｎる。

しかして、上記第１コイル／ｊは、その第１腕／ｊＡ、
／！ｆ３とリング部ｉｓＣはアーク部１３の背面に＠着
して設けである。ナーなわち、第１コイルｌ！の甲心壌
状部／７３）の上面は盛土シ段部コアｔ−形成して、こ
れをアーク部１３の中心部下面に形成した凹部コＩｒＶ
ｃ＠嵌着される。そして、第１コイルｌｊとアーク部１
３の背面とは、その接付している部位をろう付けによす
固゛着して６シ、これによって両者が一体的に結合され
る。なお、第１フイルｌｊは、少くともその中心部と周
辺部がアーク部１３の背面と蜜漬していれば、第１真ノ
！ｈ、／ＪＢｔ−アーク部１３に密層しなくとも、該第
１コイルｉｊとアーク部１３との結合は十分強固である
。

一方、第２コイル／ｌは補強体１７の上１ｆｉＫ戦直し
て支持されるとともに、甲間影出部／Ａｃの下面に形成
した凹部コ？　ｔ−ＩＪ−ド４２の先端に嵌着してｂシ
、該リード棒λの先端部にろう付けで固定さｎる＠　ｔ
　７’Ｃｓ　　こＯ補強体１７に械直さｎたｇ２コイル
／６（Ｄｒ＄２腕ｉ４Ａ、／ＡＢｄ、第１コイル／ｊ（
Ｄ第１嵐ｌＩＡ、ｉｚＢに対して一方向にみて交鎖して
配置されている。そして、第１コイル／ｊのリング部ｌ
よＣに設は九凹部λ≠。

′″′と第２°４″″′第２腕“島“Ｂ′Ｃ１設けた孔
コ！、２１との位置が合致していて、この各凹Ｓコ≠、
コ≠と孔λ！、２！ｖｃ樅絖尋体ココ、−一が挿入耐電
さｎでいる。

支持ピンｌり、ｌりは、前記接続導体コ、２．スッと９
０″間隔離れた部位に配置されて、第１コイルｌ！の下
面に設けた凹部コ３に一端を嵌着し、他端は補強体１７
に設けた孔−２０に挿入固着してあシ、この支持ピンｉ
ｙ、ｉｔによって第１コイルｉｔ及びｔａｉを強固に支
持するようにしている。

なお、支持ピンｌり、ｌりは、できるだけ電流を流さな
いためにＳＵＳ又はインコネル合金が用いられる。

３０は第１コイル／ｊと第２コイル／乙の中心部の間隔
ｒ保持する支柱であって、この支柱３０は高抵抗部材の
ＳＵＳ又はインコネル合金が用いらｎる。しかして、支
柱３０の一端は、第ｌコイの中央膨出部／ＡＣの前面に
形成さｎた凹部３１に嵌着している。

不冥施例は上記のｓｇｔ−有し、コイル′ｆＪＬ極３は
従来のものと同様互いに交鎖した第１況／ｊ人。

ｉｔＢと１ｇ２Ｒｉｂｈ、ｉｔＢと、そＯ外４　ｋ　１
Ｂぶりング部１ｚＣｔ−有するから、その′電流の経路
は第１図に示す従来のコイル電憔３の場会と同様に第２
図に示す如き異なる方向に磁界を発生し、よって電極中
心部でう丁電流が生じないという利点は保持しておシ、
しかも構造聞及び強度面では従来のものが改良さｎてい
る。すなわち、コイル電極３は第１コイルｉｔと第２コ
イル／４の２部材の組立てによって構成され、また、リ
ング部ＩにＣｆ有する第１コイルｌ！はアーク部１３の
背面にｍｓされているので、強度が同上し、特別の補強
が不要としである。

また、アーク部１３をｌＡＣ３３０％以下の材料で形成
した理由は、第７図に示す特性図に明らかである。すな
わち、同図から分るようにアーク部１３の材料がｌＡＣ
３３０％をこえるとうす電流の発生による位相遅れが着
るしくなシ、また、アーク部／Ｊｆ半径方向に流れる電
流が多くなって、結果として磁束荷置の低下が顕著とな
る。したがって、アーク部１３はｌＡＣ３３１６以下の
材料がよい。なお、第７図に示す磁束ｍ膨比の比較は、
ｌＡＣ３２〜３比でろるＳＵＳ　３０４Ｌを１００Ｘに
して、各櫨Ｉ　ＡＣＳの材料を用いて調べたものである
。また、構造的には第３図から第６図に示す構造の電極
によって調べた。

第２実施例 第６図、第７図は第２笑施例を示し、アーク部１３に平
面からみて弧状の溝Ｊ２．Ｊλを形成したことに％徴が
あり、それ以外の構成は第１実施例と同じである。すな
わち、この弧状躊３コ、３−は接続導体λコが存在する
位置と接触部ｌ弘との関ｔ−償断するよりに位して設け
てるる。弧状溝Ωは、第７図図囚場合はアーク部１３の
厚み方向に！、４しておシ、また第９図ＬＢＩの場合は
アーク部１３の背面から凹溝状に穿ち、底部に肉博部ｊ
　Ｊ　ｋＩＡして形成している。

したがって、この第２災施例によると、第１フイルｌｊ
がアーク部ＩＪの背面に密層していても、第９１囚、Ｕ
に示す矢印方向に訛れる電には弧状＠１２によってカッ
トさｎる。この粕釆、工ＡＣ３３０８の材料でアーク部
１３を形成した揚会においても、実質上ｌＡＣ３３０’
Ａ以下の材料でアーク部７　ｊを形成した場合と同様、
該アーク部／Ｊを半径方向に流れる電流を少くでき、よ
って磁束密度の低下が防止でき、且つし中断性能の向上
が図れる。なお、上記第２実施例の弧状＠ｊＪは、従来
のスリットのように電極の外周部には開口していないの
で、この弧状溝３λの存在に基因する電極の強度、ｌｌ
ｌ１ｔ圧低下の問題は殆んどない。

また、第２実施例において、第１コイル！はそのＩｆＩ
／Ｌ？部及び第１腕ｉｔＡ、ｉよりとリング部／ｊｃの
すべてがアーク部／Ｊの背面に密着しているが、少くと
も第１コイルｌ！の中心部とリング部ｉｓＣが＠層して
いれば、第１軛／ｊＡ。

ｉｚＢはアーク部／Ｊの背面に密層させなくとも第１コ
イルｉｓとアーク部／Ｊとの結付は十分強固である。

発明の効果 以上の通プであシ、不発明によるとアーク部の背面にリ
ング部を有する第１コイルを密層して設けたので、コイ
ルには特別な４強が不要でおジ、且つ１を極の振れも生
じず、電極の片当り等による電極の他部損傷、しや団注
耗の低工費の問題が無くなり、耐久性が向上する。また
コイル電儲は第１コイルと１Ｊｃ２コイルの２ｆｌｉ材
から構成してめるので、これｔ−１部材として一体成形
する＠会に比べて加工が非常に容易でめる。

さらに、アーク部はｌＡＣ３３０％以下の材料で形成す
るので、アーク部でのうず１！流の発生及びこれに基因
する出来重度の低下は、実際上問題とならない程度にわ
ずかでろって、こｎによシア−り部に外周部からスリッ
トを切込む必要がなくなシ、電極ひいては真空インタラ
プタ全体の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る電極の断面図、第２図は第１図Ａ
−Ａ線の断面図、第３図はコイル電極の第１コイルの平
面図、第４図は第２フイルの平面図、第５図はアーク部
導電率と磁束密度比の関係を示す特性図、第６図は他の
実施倒に係る電極の平面図、第７図囚、　［）は第６図
に示す弧状溝の異なる２つの形状例を示す断面図、第８
図は従来の真空インタラプタの１極の斜視図、第９図は
前記ｔａの等他回路と磁界の方向を示す図である。 ｌ・・・電極、λ・・・リード棒、３・・・コイル電極
、／Ｊ・・・アーク部、ｌ≠・・・接点部、ｉｔ、７・
・・第１コイル、ｉｓＡ、ｔｚＢ・・・第１腕部、１６
・・・第２コイル、ｉｔＡ、ｉｔＢ・・・第２腕部。 ０　　ψ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リード棒と電極との間に、コイル電極を備え、該コイル
   電極がリング部と、径方向に位し且つ交鎖状態に配置さ
   れた一対の腕とからなり、該コイル電極の具備する一方
   の腕の中央部がリード棒に、他方の腕が接触部に接続さ
   れてなる真空インタラプタにおいて、前記電極をアーク
   部とこれより突出した接続部とで形成し、且つアーク部
   をＩＡＣＳ３０％以下の材料で形成し、前記コイル電極
   の少くともリング部と径方向に位する一方の腕の中央部
   とを前記アーク部背面に密着したことを特徴とする真空
   インタラプタ。