JPS6319967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、しや断時において発生したアーク
に、該アークと平行な磁界を印加させてしや断性
能の向上を図つた真空しや断器に関したものであ
る。

従来、しや断時において一対の接点間に生じた
アークに、このアークと同方向の磁界（所謂縦磁
界）を印加させてしや断性能の向上を図つた真空
しや断器が数多く提案されているが、この種真空
しや断器は、開閉部となる真空インタラプタに一
体的に磁界発生用のコイルを装着せしめて成るの
が一般的であり、このような真空インタラプタを
大別すると、第１図に示すような真空容器内にコ
イルを備えたものと、第２図に示すような真空容
器外にコイルを備えたものとに別けることができ
る。

すなわち、第１図の真空インタラプタ１は、絶
縁物１１を備えて成る真空容器１０に気密に貫通
した一対のリード棒２ａ及び２ｂを備え、両リー
ド棒２ａ，２ｂの内端部に各々高抵抗体２１を介
して接点３ａ及び３ｂを備え、且つリード棒２
ａ，２ｂと接点３ａ，３ｂとの間に位して電流を
リード棒２ａ，２ｂを囲繞するループ電流に変え
てアークと平行な磁界を発生させるコイル電極４
ａ及び４ｂを備え、更に少なくとも一方のリード
棒２ｂはベローズ２２を真空容器１０との間に備
えて軸方向（図中上下方向）に可動し得るように
成して構成している。

そして上記のように構成された真空インタラプ
タ１は、絶縁フレーム（図示省略）内に収納さ
れ、且つ各リード棒２ａ，２ｂの外端部に、主回
路導体（図示省略）に接離自在な端子部５１を一
端側に備えた引出導体５ａ，５ｂが各々接続さ
れ、更に図示省略の操作装置等が付設されて所要
の真空しや断器が装置として構成されるものであ
る。なお、端子部５１に接続された９ａ，９ｂは
主回路導体である。

ところで、上述の第１図のような構成から成る
真空インタラプタにあつては次のような欠点があ
つた。

コイル電極４ａ，４ｂは、真空容器１０の内
部に位しているので、通電々流によつてコイル
が発熱した場合に、この熱が外部に放散されに
くいといつた欠点があり、大電流用には適当で
ないものであつた。

リード棒２ａ，２ｂの先端に接点３ａ，３
ｂ、コイル電極４ａ，４ｂ及び高抵抗体２１の
如き複数の部材をろう付けによつて一体結合し
て成るものであるから、部品点数及び加工工数
が多くしかもろう付け箇所が多くなるために結
果耐久性が悪いものであつた。

よつて特に大容量（高電圧又は大電流用）の
真空インタラプタ１にあつては、接点３ａ，３
ｂ及びコイル電極４ａ，４ｂが大形重量大とな
るために操作時の衝撃が大となり耐久性の低下
が著しいものであつた。

コイル電極４ａ，４ｂは、各接点３ａ，３ｂ
の背部に位して設けてあるために、しや断時に
おいて一方のリード棒２ｂが可動（図中下方向
に移動）すると、一対のコイル電極４ａ，４ｂ
間が広がることになる。この結果接点間が広が
るに従つて次第に磁界は減衰してしまい、拡散
しているアークが磁界の減衰によつて集中化し
てしや断性能に悪影響を及ぼすといつた問題が
あつた。

上述のようなことから、第１図に示す如き縦磁
界を発生させるコイル電極４ａ，４ｂを、真空容
器１０内で且つ接点３ａ，３ｂの背部に設けて構
成する真空インタラプタ１にあつては、しや断性
能の向上におのずと限界があつて、比較的低容量
のものには適するものの、高容量のものには向か
ないことが解つてきた。

このようなことから、大容量の真空インタラプ
タについては、歴史的には第１図の真空インタラ
プタよりも早くから提案されている第２図に示す
ような真空インタラプタ、すなわち縦磁界を発生
させるコイル導体４が真空容器１０の外部に配置
して成る真空インタラプタの技術が見直されてき
た。次に第２図に示す真空インタラプタを説明す
るが、第１図と同等品には同一符号を付してこれ
らの詳細な説明は省略する。

すなわち、リード棒２ａ，２ｂの内端部には
各々接点３ａ，３ｂのみが設けられている。また
真空容器１０の外周部には、縦磁界を発生させる
コイル導体４が巻回して設けてあり、このコイル
導体４の一方の巻端側は接続リード６ａを介して
固定側のリード棒２ａの外端部に接続され、また
他方の巻端側は接続リード６ｂを介して引出導体
５ａに接続して構成されている。そしてこのよう
に構成された真空インタラプタ１を、図示省略の
絶縁フレーム内に収納して所要の真空しや断器が
構成されるものである。

ところで第２図のような真空インタラプタ１に
あつては、コイル導体４が真空容器１０の外部
に設けてあることから、コイル導体４で発熱があ
つても接点３ａ，３ｂ等に悪影響を及ぼすことは
ない。コイル導体４は固定であるから、しや断
時に一対の接点３ａ，３ｂ間のギヤツプが広がつ
てもアークに印加される磁界が減衰することはな
く常に一定である。リード棒２ａ，２ｂの内端
部には、接点３ａ，３ｂのみ設ければ良く構造が
簡単である。といつた種々の利点がある。

しかしながら、従来のこの種真空インタラプタ
１にあつては、コイル導体４を絶縁処理すると共
に真空容器１０の外側に一体的に組合せ結合（例
えばモールド）して成るものであるから、コイル
導体４を含む真空インタラプタ１の外形は相当大
きくなり、しかも真空インタラプタ１を収納保持
する絶縁フレームもこれに順じて大きいものとな
つて結果しや断器が大形化する問題がある。

またコイル導体４と、リード棒２ａ及び引出導
体５ａとを接続する接続リード６ａ及び６ｂは、
コイル導体４を形成する素導体の巻端をそのまま
延ばして形成するものであつたから、これら接続
リード６ａ，６ｂを各々リード棒２ａ及び引出導
体５ａに個別に接続する作業が非常に煩雑である
といつた欠点があつた。

本発明は以上の点に鑑みて成されたものであ
り、真空インタラプタのリード棒の外端部に接続
される引出導体を、端子部と接続部とこの両者を
電気的に離隔するスペーサとで一体的に構成し、
一方コイル導体を、真空インタラプタ及び引出導
体を保持固定する絶縁フレームに固定し、該コイ
ル導体の両巻端部と、前記引出導体の端子部及び
接続部とを各々弾性接触子を介して接続リードで
接続構成することによつて一層のしや断性能の向
上を図ると共に組立容易な真空しや断器を提供す
るものである。

次に本発明の実施例を第３図ないし第６図に基
づいて説明する。

まず第３図に示すものは、真空しや断器の要部
断面側面であつて、一相分の構成を示している。
真空容器１０に気密に貫通する一対のリード棒２
ａ，２ｂの内端部には各々接点３ａ，３ｂが設け
られ、且つ一方のリード棒２ａが固定側とされ、
他方のリード棒２ｂがベローズ２２を介して可動
し得るように成されて真空インタラプタ１が構成
されており、この真空インタラプタ１は、略筒状
に形成された絶縁フレーム８内に空隙を備えて収
納されると共に一対の引出導体５ａ，５ｂを介し
てこの絶縁フレーム８に保持固定されている。

すなわち、一方の引出導体５ａは、絶縁フレー
ム８の上端部に固定されており、且つこの引出導
体５ａの一端側（図中右側）の接続部５２には、
真空インタラプタ１の固定側のリード棒２ａが接
続固定されている。また他方の引出導体５ｂは、
絶縁フレーム８の中間部位に固設されており、こ
の引出導体５ｂの接続部５２に設けたリングコン
タクト５３に真空インタラプタ１の可動側のリー
ド棒２ｂが可動自在（図中上下方向自在）に挿通
して設けてある。

そして前記一対の引出導体５ａ，５ｂは、共に
同方向（第３図で左方向）に延設して設けてあ
り、且つ引出導体５ａ，５ｂの左端側である端子
部５１の先端部には、各々コンタクト５４が装着
されて主回路導体９ａ及び９ｂの端部に噛合接触
し得るように（接離自在）成されている。

しかして、下部側に位する引出導体５ｂは、そ
の端子部５１及び接続部５２が一体の一軸状に例
えば銅材のごとき良導電性材料にて形成されてい
る。

一方上部側に位する引出導体５ａは、端子部５
１と接続部５２とが銅材にて形成され、且つこの
両者は、両者を電気的に離隔するスペーサ７にて
一体的に（一軸状）に結合して構成されている。
更に絶縁フレーム８内で、且つ真空インタラプタ
１（特に一対の接点３ａ，３ｂの部分）を囲繞す
る部位には、コイル導体４が埋設されており、し
かもこのコイル導体４の両巻端部４１及び４２
は、各々絶縁フレーム８より外方に突出して設け
られると共に引出導体５ａと同方向に延設して設
けてある。そしてこのコイル導体４の両巻端部４
１，４２と、引出導体５ａの端子部５１及び接続
部５２とは各々別形成の接続リード６ｂ，６ａに
て接続されている。

なお、第３図において８１は、絶縁フレーム８
が立設された架台フレームであつて図示省略した
操作装置が内蔵されている。８２は操作ロツドで
あつて、その上端は真空インタラプタ１の可動側
のリード棒２ｂに連結され、また下端側は架台フ
レーム８１内の図示省略の操作装置に運動連結さ
れている。８３は架台フレーム８１上に立設した
表面板である。

次に引出導体５ａとコイル導体４との構成及び
接続構成を第４図及び第５図に基づいて説明する
と、引出導体５ａは、前述の如く銅材から成る端
子部５１と接続部５２とが、スペーサ７を介して
直線的に一体結合されて成り、且つ端子部５１に
は段付孔５５が設けられると共に弾性接触子５６
（例えばリングコンタクト又はマルチコンタクト）
が装着固定されている。また接続部５２にも同様
な段付孔５７が設けられると共に弾性接触子５８
が装着固定されている。

一方コイル導体４は、第４図に示す如く、厚み
Ｔより幅Ｂ寸法の平角導体が略１ターン状態に巻
回され、且つ両巻端部４１及び４２は空隙を介し
て対向されると共に半径方向外方に突出して設け
られており、更に各巻端部４１及び４２の先端部
には各々取付座４３，４４が設けられている。こ
の取付座４３，４４には、第５図に示す如く各々
段付穴４５，４６が設けられると共に弾性接触子
４７，４８が装着されている。この段付穴４５，
４６は第５図に示す如く一方の面側（引出導体５
ａ側）には開孔しているものの、他方の面側（引
出導体５ｂ側……第３図参照）には開口していな
いものである。これは、取付座４３，４４が一対
の引出導体５ａ，５ｂの中間部位に位しているの
で、他方の引出導体５ｂに接近することとなり、
段付穴４５，４６が引出導体５ｂ側に開口してい
ると、この開口部の突起が原因となつて閃絡する
おそれが有り、これを防止するために段付穴４
５，４６は貫通することなく設けたものである。
もちろん取付座４３，４４を絶縁被覆すれば貫通
孔としても差し支えないものである。

また接続リード６ａ，６ｂは例えば銅材にて形
成され、且つ第５図に示す如く丸棒状に形成され
ると共に一端側（図中上端側）に形大な頭部６１
を備えて構成されている。

上記のように構成された引出導体５ａ，コイル
導体４及び接続リード６ａ，６ｂの部材は、引出
導体５ａの端子部５１内の弾性接触子５６と、コ
イル導体４の取付座４３内の弾性接触子４７とが
接続リード６ｂの嵌挿によつて接続され、また引
出導体５ａの接続部５２内の弾性接触子５８と、
コイル導体４の取付座４４内の弾性接触子４８と
が他方の接続リード６ａの嵌挿によつて接続され
て組立構成されている。

次に上記説明したように構成された真空しや断
器における電流の流れを、第３図を参照しながら
第４図に基づいて説明すると、上部側の引出導体
５ａにおける電流Ｉは、端子部５１から接続リー
ド６ｂに至りI₁、そしてコイル導体４を流れるル
ープ電流I₂となつて縦磁界を発生し、その後他方
の接続リード６ａを流れI₃て接続部５２に至り
I₄、そして真空インタラプタ１の固定側のリード
棒２ａ、一対の接点３ａ，３ｂ（しや断時にはア
ークを介して）、及び可動側のリード棒２ｂを介
して他方の引出導体５ｂに至るものである。

上述のように構成された引出導体５ａ、コイル
導体４，絶縁フレーム８及び真空インタラプタ１
（特に固定側のリード棒２ａ）の各部材の組立作
業の一例を説明すると、まず絶縁フレーム８にコ
イル導体４を固定しておく。また引出導体５ａの
接続部５２と真空インタラプタ１の固定側のリー
ド棒２ａとを結合する。そしてこの状態の真空イ
ンタラプタ１を上方部位から絶縁フレーム８内に
挿入し、引出導体５ａの接続部５２を絶縁フレー
ム８の上端面８ａ（第３図参照）に当接させると
共に取付ボルト８ｂにて固定する。次に引出導体
５ａの端子部５１の弾性接触子５６に嵌挿させる
と共にコイル導体４の一方の巻端部４１の取付座
４３内の弾性接触子４７に嵌入して一方接続リー
ド６ｂを装着する。且つ引出導体５ａの接続部５
２の弾性接触子５８に嵌挿させると共にコイル導
体４の他方の巻端部４２の取付座４４内の弾性接
触子４８に嵌入して他方の接続リード６ａを装着
することによつて機械的及び電気的に組立結合さ
れるものである。

次に第６図に示すものは、本発明の他の実施例
であつて、接続リード６ａ及び６ｂと、コイル導
体４の取付座４２及び４１との結合に特徴を具備
させて構成したものであり、第５図を同等品を示
すものには同一符号を付してこれらの説明を省略
する。

すなわち、接続リード６ａ，６ｂを、その一端
部（図中下端）に螺子６２を具備させて構成し、
対するコイル導体４の取付座４４，４３の段付穴
４６，４５に各々螺溝４６ａ，４５ａを具備せし
めて構成し、これによつて接続リード６ａ，６ｂ
を弾性接触子５８，４８及び５６，４７に嵌挿さ
せると共にコイル導体４の取付座４４，４３に螺
着せしめて結合構成したものである。この構成に
よれば接続リード６ａ，６ｂの確実な取付固定が
行なえるものである。

なお、コイル導体４の巻端部４１，４２及び接
続リード６ａ，６ｂを絶縁物にて被覆（例えば接
続リード６ａ，６ｂに組立時に絶縁チユーブをか
ぶせる）しておけば、他方の引出導体５ｂ又は対
地間との絶縁強度が十分なものとなる。また絶縁
フレーム８は前述の実施例のように筒状の場合に
限らず、複数の棒状絶縁支柱にて構成したもので
あつても差し支えないものであり、この場合には
コイル導体４は絶縁被覆して配置すると良い。更
にコイル導体４の巻端部４１，４２は、前述のよ
うに絶縁フレーム８より外方に突設している場合
に限らず、絶縁フレーム８内に埋設された状態と
し、且つ接続リード６ａ，６ｂが絶縁フレーム８
内を挿通（上下方向）するように構成させても差
し支えないものである。

また、一方（上方）の引出導体５ａにコイル導
体４を接続する場合に限らず、本発明にあつて
は、他方（下方）の引出導体５ｂとコイル導体４
とを接続するようにしても良く、又はコイル導体
を２箇所設けて各々引出導体５ａ，５ｂに接続す
ることも同様に実施できるものである。

以上の説明から明らかなように本発明にあつて
は以下に述べるような種々の効果を奏するもので
ある。

真空インタラプタ１とコイル導体４とが別々
に構成されており、真空インタラプタ１を引出
導体５ａ，５ｂを介して絶縁フレーム８に固設
され、一方コイル導体４を絶縁フレーム８に固
設されており、そして引出導体５ａ（又は５ｂ）
とコイル導体４とを接続リード６ａ，６ｂによ
つて接続することによつて初めて縦磁界印加式
の真空しや断器を構成するものであるから、従
来のように真空インタラプタ１が、内部にコイ
ル電極４ａ，４ｂを（第１図参照）、又は外部
にコイル導体４を（第２図参照）直接に具備し
て構成されているこの種縦磁界印加式の真空イ
ンタラプタによつて縦磁界印加式の真空しや断
器を構成するものに比較して、真空インタラプ
タ１自体の構成が極めて簡単なものとなり、安
価で且つ組立作業性の良い真空しや断器が得ら
れるものである。

真空インタラプタ１のリード棒２ａ，２ｂに
接続される引出導体５ａ，５ｂが、端子部５１
と、接続部５２と、この両者を電気的に離隔す
るスペーサ７との３者を一体的に結合して成る
ものであるから、真空インタラプタ１の外部に
固定して設けられたコイル導体４の両巻端部４
１，４２を、各々端子部５１と接続部５２とに
別けて接続することによつて縦磁界を印加でき
る真空しや断器を簡単に構成でき、しかもコイ
ル導体４が固定式であることからしや断時に一
対の接点３ａ，３ｂ間が広がつても磁界の減衰
はなく、しや断性能の向上が図れるものであ
る。

接続リード６ａ，６ｂは棒状体であつて、且
つ引出導体５ａの接続部５２，端子部５１に
各々弾性接触子５８，５６を介して接続されて
おり、またコイル導体４の巻端部４２，４１に
各々弾性接触子４８，４７を介して接続されて
いるので、これら接続リード６ａ，６ｂの嵌挿
装着が容易に行なえるばかりでなく、電気的及
び機械的な接続が確実に行なえる。しかも対向
する引出導体５ａ，５ｂとコイル導体４との間
の離間寸法（上下方向の間隔寸法）に、加工誤
差，組立誤差があつても、この両者の離間方向
と接続リード６ａ，６ｂの装着嵌挿方向（接続
リードの長手方向）とが一致しているものであ
るから、前記の誤差は容易に吸収対処できて確
実な電気的及び機械的な接続が行なえるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の真空インタラプタ
の概略断面図、第３図は、本発明の一実施例に係
る真空しや断器の要部断面側面図、第４図は第３
図における引出導体，コイル導体及び接続リード
の組立斜視図、第５図は第４図のＡ−A′線断面
図、第６図は本発明の他の実施例に係る第５図に
相当する要部断面図である。 １は真空インタラプタ、１０は真空容器、２
ａ，２ｂはリード棒、３ａ，３ｂは接点、４はコ
イル導体、４１，４２は巻端部、５ａ，５ｂは引
出導体、５１は端子部、５２は接続部、４７，４
８，５６，５８は弾性接触子、６ａ，６ｂは接続
リード、７はスペーサ、８は絶縁フレーム、９
ａ，９ｂは主回路導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空容器１０を気密に貫通すると共に互いに
   接近離反自在な一対の対向したリード棒２ａ，２
   ｂを備え、これらリード棒２ａ，２ｂの内端部に
   各々接点３ａ，３ｂを備えて成る真空インタラプ
   タ１と、該真空インタラプタ１の具備する一対の
   リード棒２ａ，２ｂの外端部に各々接続して設け
   られると共に主回路導体９ａ，９ｂに接離自在な
   一対の引出導体５ａ，５ｂと、これら真空インタ
   ラプタ１及び引出導体５ａ，５ｂを保持固定する
   絶縁フレームと、前記真空インタラプタ１の真空
   容器１０の外周部に巻回配置されると共に一対の
   接点３ａ，３ｂ間に生ずるアークと平行な磁界を
   発生させるコイル導体４とを備えて成る真空しや
   断器において、前記コイル導体４を少なくとも１
   条前記絶縁フレームに固定して設けると共に該コ
   イル導体４の両巻端部４１，４２に各々弾性接触
   子４７，４８を埋設して設け、前記一対の引出導
   体５ａ，５ｂのうちの少なくとも一方の引出導体
   （５ａ又は５ｂ）を、前記主回路導体９ａ，９ｂ
   に接続し得る端子部５１と、前記真空インタラプ
   タ１のリード棒２ａ，２ｂが接続される接続部５
   ２と、この両者を電気的に離隔するスペーサ７と
   で形成すると共に前記端子部５１と接続部５２と
   に各々弾性接触子５６，５８を埋設して構成し、
   前記端子部５１とコイル導体４の一方の巻端部４
   １とを接続する棒状の接続リード６ｂを弾性接触
   子５６，４７に嵌挿して設け、且つ接続部５２と
   コイル導体４の他方の巻端部４２とを接続する棒
   状の接続リード６ａを弾性接触子５８，４８に嵌
   挿して設けて構成したことを特徴とする真空しや
   断器。