JPS6122524A - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
- Publication number
- JPS6122524A JPS6122524A JP14220184A JP14220184A JPS6122524A JP S6122524 A JPS6122524 A JP S6122524A JP 14220184 A JP14220184 A JP 14220184A JP 14220184 A JP14220184 A JP 14220184A JP S6122524 A JPS6122524 A JP S6122524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- electrode
- vacuum
- cylindrical conductor
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野」
本発明は真空バルブ（＝関する。
従来の縦磁界を利用した真空バルブは真空中でのアーク
拡散性を有効（＝利用して電流遮断を行わせるものであ
って、その一般的構成は第３図４二示す通りである。は
ぼ円筒状に形成された絶縁容器１とその両開口端を密封
する７２ンジ２および３とで真空容器を形成しこの内部
（−７ランジ２．３を気密シニ貫通する固定側導電棒４
および可動側導電棒５の対向端に取付けられた固定電極
６および可ｍＪ電極７が配置されている。固定電極６は
生電極６ａおよびコイル電極６ｂから成っている。可動
電極７は生電極７ａおよびコイル電極７ｂから成ってい
る。可動側導電棒５は７ランジ３Ｃ二対して気密を保ち
ながら図示していない駆動装置によシ軸方向（＝駆動さ
れる。その気密性保持のため真空容器内において可動側
導電棒５と７ランジ３との間にベローズ８が配置されて
いる。コイル電極６ｂ 。
拡散性を有効（＝利用して電流遮断を行わせるものであ
って、その一般的構成は第３図４二示す通りである。は
ぼ円筒状に形成された絶縁容器１とその両開口端を密封
する７２ンジ２および３とで真空容器を形成しこの内部
（−７ランジ２．３を気密シニ貫通する固定側導電棒４
および可動側導電棒５の対向端に取付けられた固定電極
６および可ｍＪ電極７が配置されている。固定電極６は
生電極６ａおよびコイル電極６ｂから成っている。可動
電極７は生電極７ａおよびコイル電極７ｂから成ってい
る。可動側導電棒５は７ランジ３Ｃ二対して気密を保ち
ながら図示していない駆動装置によシ軸方向（＝駆動さ
れる。その気密性保持のため真空容器内において可動側
導電棒５と７ランジ３との間にベローズ８が配置されて
いる。コイル電極６ｂ 。
７ｂｉｌ：４流逍断の際Ｃ二、両生°緘極６ａ、７ａ間
に発生するアークと平行な縦磁界１０を発生させる。コ
イＡ／電極６ｂ、７ｂは縦磁界１０を発生させるべく可
動側４＃竜棒５の細心と直角な平向内で周方向に走るタ
ーンを形成している。縦磁界１００強度および分布は、
・前記コイル電極形状、ターン数、また両主砲極間距離
によシ変化する。シールド９は電流遮断の際Ｃ二金属蒸
気が絶縁容器１に付着して真空パルブの耐圧低下や損傷
を生じたりする不具合を防止するため電極６．７を取シ
囲むように設けられている。
に発生するアークと平行な縦磁界１０を発生させる。コ
イＡ／電極６ｂ、７ｂは縦磁界１０を発生させるべく可
動側４＃竜棒５の細心と直角な平向内で周方向に走るタ
ーンを形成している。縦磁界１００強度および分布は、
・前記コイル電極形状、ターン数、また両主砲極間距離
によシ変化する。シールド９は電流遮断の際Ｃ二金属蒸
気が絶縁容器１に付着して真空パルブの耐圧低下や損傷
を生じたりする不具合を防止するため電極６．７を取シ
囲むように設けられている。
ている。
縦磁界を印加してアークの集中を防ぎ高い遮断性能を確
保しようとする真空バルブにおいては、充分な強度の磁
界を圧電極間（＝有効に作用させるために圧電極の後方
近傍ｉ二装置している。このため第４図に示すように主
電極間中央における磁界強度は、土電極弐面（＝おける
磁界強度よ勺も低下し、土竜極間中央部で外側に脹らん
だ磁界分布となる。この傾向は主電極間距離に対するコ
イル電極径の比が小さくなるにつれて顕著となる。縦磁
界が電極間中央部で弱くなると、アーク電流を維持する
プ２ズマ粒子の拡散が増加しアーク電圧が上昇する。ア
ーク電圧が上昇すると電極への入力エネルギーが増すの
でアノードスポットが生じ易くなシ、電極消耗量の増加
、シールドの損傷増大ひいては、遮断不能にもつながる
。
保しようとする真空バルブにおいては、充分な強度の磁
界を圧電極間（＝有効に作用させるために圧電極の後方
近傍ｉ二装置している。このため第４図に示すように主
電極間中央における磁界強度は、土電極弐面（＝おける
磁界強度よ勺も低下し、土竜極間中央部で外側に脹らん
だ磁界分布となる。この傾向は主電極間距離に対するコ
イル電極径の比が小さくなるにつれて顕著となる。縦磁
界が電極間中央部で弱くなると、アーク電流を維持する
プ２ズマ粒子の拡散が増加しアーク電圧が上昇する。ア
ーク電圧が上昇すると電極への入力エネルギーが増すの
でアノードスポットが生じ易くなシ、電極消耗量の増加
、シールドの損傷増大ひいては、遮断不能にもつながる
。
このように磁界分布は真空バルブの寿命および遮断性能
に多大な影響を与えるためコイＡＩｗＬ他形状電極配置
の決定（−際しては充分な検討が必要である。ところが
、形状の工夫による磁界分布の均一化にはおのずと限度
があ夛、とくに先に述べたよう（−主電極間距離に対す
るコイル電極径の比が小さい場合では、磁界分布を均一
にすることは困虐であった。
に多大な影響を与えるためコイＡＩｗＬ他形状電極配置
の決定（−際しては充分な検討が必要である。ところが
、形状の工夫による磁界分布の均一化にはおのずと限度
があ夛、とくに先に述べたよう（−主電極間距離に対す
るコイル電極径の比が小さい場合では、磁界分布を均一
にすることは困虐であった。
本発明は遮断性能（＝優れ、しかも信頼性が高くかつ長
寿命の縦磁界方式の真空バルブを提供することを目的と
するものである。
寿命の縦磁界方式の真空バルブを提供することを目的と
するものである。
本発明は、電極の周囲に円筒導体を設け、！極間に発生
する磁界の分布を均一化したことを特徴とするものであ
る。
する磁界の分布を均一化したことを特徴とするものであ
る。
以下本発明の一実施例を図面（＝よって説明する。
弗１図は本発明の真空バルブの一実施例を示す。
従来の縦磁界方式の真空バルブと異なる点は第３図のシ
ールド９を円筒導体１１（＝置き替えている点である。
ールド９を円筒導体１１（＝置き替えている点である。
円筒導体ＩＮ＝は導電率のよい銅やアルミニウム等の材
料が使用される。
料が使用される。
周知のよう（＝導電率の高い材料においては、交流電磁
界が導体の表面Ｊｆｆｌ ｉ二局限されて内部に人らな
い現象、すなわち表皮効果が顕著となる。電磁界が表面
強度の１／ｅ （＝なる厚さδは、δ＝（２／μσω）
２で与えられる。ここでμは透磁率、σは導電率、ωは
電磁界の角周波数である。例えばＣｕ材料の場合、５０
Ｈｚの縦磁界に対するδは９３．５朋（＝なる。実際に
は、アークプラズマの変動礁二対する導体壁の安全化効
果があるため導体の厚さを上１己δの３０％以上とする
ことによ電磁界の脹みを抑制し又縦磁界中のアークプラ
ズマを安定化できるので、しゃ断性能が向上する。ただ
し高導電率材料の円周方向（−１個所以上、軸方向に溝
を設け、この溝の部分には何も入れない場合や高抵抗体
を入れて、縦磁界に直角な平面内で円周方向へのターン
Ｋｔｔｉが導体内をａれることを防止し、縦磁界が打消
されることを防ぐ必要がある。円筒導体１１の内径が、
主電極６ａ、７ａ外径４；近い程、磁界均一化の効果は
大きくなる。
界が導体の表面Ｊｆｆｌ ｉ二局限されて内部に人らな
い現象、すなわち表皮効果が顕著となる。電磁界が表面
強度の１／ｅ （＝なる厚さδは、δ＝（２／μσω）
２で与えられる。ここでμは透磁率、σは導電率、ωは
電磁界の角周波数である。例えばＣｕ材料の場合、５０
Ｈｚの縦磁界に対するδは９３．５朋（＝なる。実際に
は、アークプラズマの変動礁二対する導体壁の安全化効
果があるため導体の厚さを上１己δの３０％以上とする
ことによ電磁界の脹みを抑制し又縦磁界中のアークプラ
ズマを安定化できるので、しゃ断性能が向上する。ただ
し高導電率材料の円周方向（−１個所以上、軸方向に溝
を設け、この溝の部分には何も入れない場合や高抵抗体
を入れて、縦磁界に直角な平面内で円周方向へのターン
Ｋｔｔｉが導体内をａれることを防止し、縦磁界が打消
されることを防ぐ必要がある。円筒導体１１の内径が、
主電極６ａ、７ａ外径４；近い程、磁界均一化の効果は
大きくなる。
以上述べた理由によシ土電極間の縦磁界分布は第１図の
縦磁界１（Ｈ二示すよう（＝均一とな９又縦磁界中のア
ークプラズマを安定化できるのでアークプラズマからの
粒子損失が減少し、アーク電圧が低く抑えられるため電
ｍＬ遮断性能が向上するほか電極への注入エネルギーが
低下し電極消耗量が減少する。また、従来の真空バルブ
のようにシールドと磁力線が交わることがなくなるため
アークプラズマ（＝よる導体の損傷は小さい。
縦磁界１（Ｈ二示すよう（＝均一とな９又縦磁界中のア
ークプラズマを安定化できるのでアークプラズマからの
粒子損失が減少し、アーク電圧が低く抑えられるため電
ｍＬ遮断性能が向上するほか電極への注入エネルギーが
低下し電極消耗量が減少する。また、従来の真空バルブ
のようにシールドと磁力線が交わることがなくなるため
アークプラズマ（＝よる導体の損傷は小さい。
円筒導体１１が縦磁界を打消すことのないように、円筒
導体１１の一部に纒を設け、溝（＝は何も入れない場合
や胃抵抗体（絶縁物でも良い）を入れる必要のあること
は先ζ；述べたが高抵抗体として、例えばステンレスベ
ローズを円周方間に便用することでも良い。このように
すると溝を入れた場合と比較して円筒等体が一体化する
という利点があシ、４抵抗体として絶縁物を入れた場合
と比較して、アークプラズマが衝突した際（＝、多量の
ガスが発生しないという利点がある。
導体１１の一部に纒を設け、溝（＝は何も入れない場合
や胃抵抗体（絶縁物でも良い）を入れる必要のあること
は先ζ；述べたが高抵抗体として、例えばステンレスベ
ローズを円周方間に便用することでも良い。このように
すると溝を入れた場合と比較して円筒等体が一体化する
という利点があシ、４抵抗体として絶縁物を入れた場合
と比較して、アークプラズマが衝突した際（＝、多量の
ガスが発生しないという利点がある。
また円筒導体に溝を入れるのではなく円筒導体を複数個
に分割して各々を支持する構成もある。
に分割して各々を支持する構成もある。
さらに第１図では導体を真空容器内に配置しているが、
これを絶縁容器１の外部（＝配置しても良いことは言う
゛までもない。
これを絶縁容器１の外部（＝配置しても良いことは言う
゛までもない。
第２図に示す例は、円筒導体１１を真空容器の一部とし
て使用したものであり、この場合は円筒導体１１の溝に
は高抵抗体を円周方図に人れる密封構造（ニする必要が
ある。このようにすると真空バルブの外径を小さくする
ことができる。
て使用したものであり、この場合は円筒導体１１の溝に
は高抵抗体を円周方図に人れる密封構造（ニする必要が
ある。このようにすると真空バルブの外径を小さくする
ことができる。
円筒導体１１による磁界均一化の効果は主電極外周と円
筒導体間距離力；小さい程大きいが、この場合主電極間
に発生したアークプラズマ粒子の拡散等によ９円１４体
を介して土＆［間（＝アーク′題流が流れる恐れがある
。円筒導体には電極材料とは異なる材料の使用が一般的
であるため電流遮断能力の低下がおこる場合も生ずる。
筒導体間距離力；小さい程大きいが、この場合主電極間
に発生したアークプラズマ粒子の拡散等によ９円１４体
を介して土＆［間（＝アーク′題流が流れる恐れがある
。円筒導体には電極材料とは異なる材料の使用が一般的
であるため電流遮断能力の低下がおこる場合も生ずる。
そこで円筒導体内面に絶縁物を設けることによシ円筒導
体を介して電流が流れる事を防ぐ一方、円筒導体を生電
極−二近づけて、磁界均一化の効果を大きく作用させる
ことができる。
体を介して電流が流れる事を防ぐ一方、円筒導体を生電
極−二近づけて、磁界均一化の効果を大きく作用させる
ことができる。
本発明（＝よれば、電極の周囲に円筒導体を設けること
によυ大屯υｔｆ；越断能力（＝優れた高信頼性で長寿
命の真空バルブを提供することができる。
によυ大屯υｔｆ；越断能力（＝優れた高信頼性で長寿
命の真空バルブを提供することができる。
第１図は本発明による真空ノ（ルプの一実施例を示す縦
断面図、第２図は本発明（＝よる真空ノ（ルフ。 の他の実施例を示す縦断面図、第３図は従来の真空バル
ブの縦断面図、第４図は主題極間に発生する縦磁界の分
布を示す説明図である。 １１・・・円筒導体 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 ｊｌ！
佑（＃デカ）１名）第１図 第２図 第３図 第４図
断面図、第２図は本発明（＝よる真空ノ（ルフ。 の他の実施例を示す縦断面図、第３図は従来の真空バル
ブの縦断面図、第４図は主題極間に発生する縦磁界の分
布を示す説明図である。 １１・・・円筒導体 （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 ｊｌ！
佑（＃デカ）１名）第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 真空容器とこの真空容器内に開閉自在に配置された一対
の電極と電流遮断時に前記電極間に発生するアークに対
し、それと平行な磁界を発生させる前記電極の裏面に配
置したコイル電極を有する真空バルブにおいて、前記電
極の周囲に配置した円筒導体を前記真空容器に取付け、
この円筒導体は軸方向に１個以上の溝を有し、この溝が
高抵抗体で構成されていることを特徴とする真空バルブ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14220184A JPS6122524A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14220184A JPS6122524A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 真空バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122524A true JPS6122524A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15309739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14220184A Pending JPS6122524A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122524A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023540300A (ja) * | 2020-09-30 | 2023-09-22 | イートン インテリジェント パワー リミテッド | 走る陰極軌跡のための捕捉部を有する真空遮断器 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14220184A patent/JPS6122524A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023540300A (ja) * | 2020-09-30 | 2023-09-22 | イートン インテリジェント パワー リミテッド | 走る陰極軌跡のための捕捉部を有する真空遮断器 |
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