JPS62200629A - 真空バルブ - 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】 【発明の属する技術分野】

この発明は、Ｂｉ、　Ｔｅなどの高蒸気圧金属成分を多
量に含んでそれぞれ円板状に形成され同軸上に対向して
配されるとともに、該円板の軸方向に相対的に移動して
互いに接離する固定電極と可動電極とを備えた真空バル
ブにおける小電流遮断性能の安定化に関する。

【従来技術とその問題点】

この種の真空バルブとして従来第３図に示す構造のもの
が知られている。この構造では、真空容器を構成する磁
器製またはガラス製の絶縁筒１の内部にＢｉやＴｅなど
の高蒸気圧金属成分を多量に含む鋼材からなりそれぞれ
円板状に形成された固定電極４と可動電極３とが収容さ
れ、これらの電極をそれぞれ先端に備えた固定電極棒６
と可動電極棒５とが同軸上で反対方向に延び、絶縁筒１
の両端面にそれぞれ気密にろう付けされ中央に開口を備
えた円板状のフランジ２ｂ、　２ａを軸方向に貫いてい
る。固定電極棒６はその段違い部に形成されたリング状
の面をフランジ２ｂの開口部でフランジ面と突き合わせ
て気密に固着され、可動電極棒５側ではこの通電棒を同
心に取り囲む金属ベローズ７の反可動電極側端面が前記
フランジ２ａの開口と気密に固着されるとともに可動電
極側端面ばベローズカバー９とともに可動電極棒５に対
して気密に固着されている。ヘローズ力バー９はアーク
遮断の際に固定電極４．可動電極３から高速で飛来する
金属粒子の直撃からベローズを守るために設けられてい
るものであり、また、８は固定電極４゜可動電極３を取
り囲む円筒状のアークシールドであって、両電極から飛
散する金属粒子を捕捉して消弧を助けるとともに金属粒
子が絶縁筒１の内壁面に付着するのを防止して内壁面の
所要絶縁耐力を保持する役目を果たす。 ところで、円板状に形成された固定電極４と固定電極棒
６、または可動電極３と可動１ｉ掻捧５との結合は、第
４図に示されるように、銅合金板をプレスして底の浅い
有底円筒状に形成した結合部材１０．１１を銅合金材か
らなる両通電棒５．６にそれぞれろう付けしておき、こ
の結合部材に両電極３．４をそれぞれ嵌め込んだ後、結
合部材１０．１１の円筒端部を内側へ折り曲げながら電
極を全円周にわたって通電種棒側へかしめ付けることに
より行なう、このようにしてそれぞれ通電棒と結合され
た固定電極４と可動電極３との接触および開離は、同軸
上に配された固定電極棒６と可動電極棒５とを外部から
軸線方向に相対的に進退駆動することにより行なわれる
。 このように接離される固定電極と可動電極とにＢｉやＴ
ｅのような高蒸気圧金属を多量に含む金属を用いる理由
は、１０〜３０Ａオーダの小電流を遮断する際のさい段
重流を小さくし、これにより回路に現われる過電圧を小
さく抑え、回路および回路に接続された機器の絶縁を守
るためである。しかしながら、第３．４図のように構成
された真空パルプを用いて小電流遮断を行なうと、まれ
ではあるが大きい過電圧が発生することのあることが判
明した。すなわち、第３図に示される構造の真空パルプ
を用いて行った数百回の１０〜３０Ａ範囲の電流遮断試
験時のアーク観測の結果によると、数％の確率でアーク
が電極外方へ駆動され、まれにアークが結合部材１０．
１１へ転流する。 このような現象がおこる理由は次のとおりであると推測
される。すなわち、同軸上に対向して配され軸方向の相
対的に移動する円板状の固定電極と可動電極との接触は
、理論的には円板の全面で行なわれ、また、両電極の開
離は全面同時に行なわれるはずであるが、実際には、可
動電極棒５の移動は固定電極棒６の軸線方向と厳密には
一敗せず少し傾いて行なわれるため、両電極の開離直前
の接触点が電極面の周囲側へ片寄る。したがって電流遮
断時の発弧点は電極の円周側に片寄って生ずる傾向にな
る。このため、固定、可動両電極とアークとを含む通電
路の形状はコの字状となり、アークはこの形状に基づい
て生ずる電磁力を受けるから、遮断電流が小電流であっ
てもアークはこの電磁力によって電極外方へ駆動され、
発弧点の位置や発弧時の電流位相によってはアークが低
蒸気圧金属からなる結合部材１０．１１に転流し、これ
によりさい断電流が大きくなり、過電圧が発生するので
ある。

【発明の目的】

この発明は、前記に鑑み電流遮断時にアークが結合部材
へ転流しないようにして、さい断電流を安定して小さい
値に維持し得る真空バルブを提供することを目的とする
。

【発明の要点】

この発明は、固定電極と可動電極との接触面がこのいず
れの電極の円板外周よりも内側に存在するように少な（
ともいずれか一方の電極の対向面外周側を傾斜して形成
することにより、前記の目的を達成しようとするもので
ある。

【発明の実施例］ 第１図に本発明に基づいて構成される電極構造ををする
真空バルブの一実施例の縦断面図を示し、第２図にこの
実施例における電極部の拡大断面図を示す、　８に、　
Ｔｅなどの高蒸気圧金属成分を多量に含み円板状に形成
された固定電極１４と可動電極１３とはいずれも対向面
の外周側に傾斜面Ａが形成され、両電極の接触は円Ｂの
範囲内で行なわれる。 従って、両電極が開離するときの発弧点の位置も円Ｂの
外部に住することはなく、両電極とアークとによって形
成される通電路のコの字の上下２辺の長さが従来より著
しく小さくなる。このため、アークを電極外方へ向かっ
て駆動する電磁力もこの上下２辺の長さに対応した大き
さに小さくなる。 しかも、円Ｂの円周から電極の外周までには傾斜面が形
成されているから、アークが電極外方へ駆動されるため
には、この長い傾斜面の長さ引き延ばされなければなら
ない、この、電極外方へのアーク駆動は、もちろん、ア
ーク足点が電極面上を外方へ移動し、この移動に伴う通
電路の形状変化により次第に！磁力を増すことによって
も可能となりうるが、実際には電流の大きさが小さく、
アーク足点が電極面上を滑らかに、あるいは小刻みに移
動することは困難である。一方、従来の電極構造におい
ては、発弧点が結合部材に近い電極外周近傍に生じ、ア
ークが発弧時点から大きい電磁力を受けているにもかか
わらず、結合部材への転流はまれであったことから、本
発明のように、電極の対向面外周側に傾斜面を形成する
ことによりアークに作用する駆動力を顕著に低減させる
とともに、発弧点の位置と結合部材の位置とが遠く離れ
た電極構造においては、結合部材への転流は実質的に皆
無となることが期待される。また、この転流防止の効果
は、本実施例のように、傾斜面を固定、可動両電極に設
けず、いずれか一方の電極に設けるだけでも同様の効果
が期待されることは明らかである。 なお、両電極の接触面となる円Ｂの面積は従来の電極３
．４の対向面の面積よりかなり小さく、−見通型容量は
小さくなったようにみえるが、接触面の通電容量は両電
極を互いに押し付ける力によってのみきまり、接触面の
幾何学的寸法には無関係であるから、円板外周側に傾斜
面を形成することによる通電容量の減少は生じない。 【発明の効果】 以上に述べたように、本発明によれば、Ｂｉ、　Ｔｅな
どの高蒸気圧金属成分を多量に含んで円板状に形成され
同軸上に対向して配されるとともに相対的に軸方向に移
動して接離する固定電極と可動電極の少なくともいずれ
か一方の電極の対向面外周側に傾斜面を形成し、両電極
開離時の発弧点を常に両電極の外周近傍に位置する低蒸
気圧金属から離れた、前記傾斜面の内側に生ぜしめるよ
うにしたので、電極外方へのアーク駆動が困難となり、
従来の、傾斜面を備えていない電極構造においてまれに
生じていた低蒸気圧金属への転流は実！皆無となること
が期待される。これにより、小電流遮断時のアーク足点
は常に高蒸気圧金属成分を多量に含むｉｔ電極面上生じ
、真空パルプの小電流遮断性能が著しく安定化されるこ
とが期待される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に基づく電極構造を存する真空バルブの
実施例による縦断面図、第２図は第１図の実施例におけ
る電極部の拡大断面図、第３図は従来の電極構造を有す
る真空バルブの構造例を示す縦断面図、第４図は第３図
の真空パルプにおける電極部の拡大断面図である。 ３．１３：可動？Ｉｔ橿、４，１４：固定電極、Ａ：傾
斜面。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）Ｂｉ、Ｔｅなどの高蒸気圧金属成分を多量に含んで
   それぞれ円板状に形成され同軸上に対向して配されると
   ともに、該円板の軸方向に相対的に移動して互いに接離
   する固定電極と可動電極とを備えた真空バルブにおいて
   、前記固定電極と可動電極との接触面が該両電極のいず
   れの円板外周よりも内側に存在するように少なくともい
   ずれか一方の電極の対向面外周側が傾斜して形成されて
   いることを特徴とする真空バルブ。