JP2000021276A - 真空遮断器 - Google Patents
真空遮断器Info
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- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/08—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
- H01H33/10—Metal parts
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- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
- H01H33/182—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】遮断性能を大幅に上げることのできる真空遮断
器を得ること。 【解決手段】真空バルブの可動側端板23の内面側に対し
て、アルミナ製の下部支持管8Aの下端をろう付し、こ
の下部支持管8Aの上端に上部支持管8Bの下端をろう
付して、固定側電極3Aと可動側電極4Aを囲む。この
上部支持管8Bの内周側に支持部材9とシールド板10を
介してステンレス鋼製の複数の補助電極5を設ける。こ
の補助電極5は、3本の真空バルブを三角形に配置した
とき、頂点の外側となる方向に遮断器に組み込む。
器を得ること。 【解決手段】真空バルブの可動側端板23の内面側に対し
て、アルミナ製の下部支持管8Aの下端をろう付し、こ
の下部支持管8Aの上端に上部支持管8Bの下端をろう
付して、固定側電極3Aと可動側電極4Aを囲む。この
上部支持管8Bの内周側に支持部材9とシールド板10を
介してステンレス鋼製の複数の補助電極5を設ける。こ
の補助電極5は、3本の真空バルブを三角形に配置した
とき、頂点の外側となる方向に遮断器に組み込む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空遮断器に関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術】図4は、電流の遮断時における限流効果
を上げた従来の真空遮断器の遮断部の一例を示す斜視
図、図5は図4で示した真空バルブの作用を示す縦断面
拡大詳細図で、電流の遮断状態を示し、ともに特開平3
−230437号公報に開示されている。
を上げた従来の真空遮断器の遮断部の一例を示す斜視
図、図5は図4で示した真空バルブの作用を示す縦断面
拡大詳細図で、電流の遮断状態を示し、ともに特開平3
−230437号公報に開示されている。
【0003】図4及び図5において、この真空遮断器
は、従来の真空遮断器と比べて各相の真空バルブ1Bの
間に永久磁石2Bを介在させ、そのため各真空バルブ1
Bは、図示しない平面図において正三角形の頂点に軸心
が位置するように配置されていることが大きく異なって
いる。
は、従来の真空遮断器と比べて各相の真空バルブ1Bの
間に永久磁石2Bを介在させ、そのため各真空バルブ1
Bは、図示しない平面図において正三角形の頂点に軸心
が位置するように配置されていることが大きく異なって
いる。
【0004】これらの永久磁石2Bは、各真空バルブ1
Bの両側において極性が逆となるように配置され、この
結果各真空バルブを介して、頂部が曲面の正三角形の磁
路を形成するように設けられている。
Bの両側において極性が逆となるように配置され、この
結果各真空バルブを介して、頂部が曲面の正三角形の磁
路を形成するように設けられている。
【0005】各真空バルブ1Bには、従来の真空バルブ
と同様、図5に示すように、上下の端板22,23を絶縁円
筒11にろう付し、下端の端板23の内面に開口側がろう付
されたステンレス鋼板製のベローズ13によって、真空容
器を構成している。
と同様、図5に示すように、上下の端板22,23を絶縁円
筒11にろう付し、下端の端板23の内面に開口側がろう付
されたステンレス鋼板製のベローズ13によって、真空容
器を構成している。
【0006】絶縁円筒11の内側には、ステンレス鋼板か
ら円筒状に製作されたアークシールド12が挿入され、中
央部の外周がろう付で絶縁円筒11に支持されている。上
端の端板22の中心部には、固定側通電軸17が気密に貫設
され、この固定側通電軸17の下端に対して、略円板状の
固定側電極3Bがろう付されている。
ら円筒状に製作されたアークシールド12が挿入され、中
央部の外周がろう付で絶縁円筒11に支持されている。上
端の端板22の中心部には、固定側通電軸17が気密に貫設
され、この固定側通電軸17の下端に対して、略円板状の
固定側電極3Bがろう付されている。
【0007】一方、下側のベローズ13の中心部にも、可
動側通電軸18が気密に貫設され、この可動側通電軸18の
上端には、固定側電極3Bと比べて直径が小さい可動側
電極4Bがろう付されている。
動側通電軸18が気密に貫設され、この可動側通電軸18の
上端には、固定側電極3Bと比べて直径が小さい可動側
電極4Bがろう付されている。
【0008】このように構成された真空遮断器において
は、事故電流などの遮断時に固定側電極3Bと可動側電
極4Bの間で発生したアーク7は、このアーク7と図5
の矢印Aで示すように直交する方向に通過する磁束によ
って、図5で示すように外側に駆動されて弧状に湾曲す
る。
は、事故電流などの遮断時に固定側電極3Bと可動側電
極4Bの間で発生したアーク7は、このアーク7と図5
の矢印Aで示すように直交する方向に通過する磁束によ
って、図5で示すように外側に駆動されて弧状に湾曲す
る。
【0009】すると、両電極を結ぶアーク柱が長くな
り、電極間のアーク電圧が上昇し、遮断電流が限流され
るので、アークを急速に減らし、遮断時間を短縮するこ
とができる。
り、電極間のアーク電圧が上昇し、遮断電流が限流され
るので、アークを急速に減らし、遮断時間を短縮するこ
とができる。
【0010】ところで、大都市の大形ビルに設置される
受電設備に組み込まれる金属閉鎖形スイッチギヤでは、
地価の高騰に伴う設置床面積の制約などから、大容量化
と小形化が要請される。
受電設備に組み込まれる金属閉鎖形スイッチギヤでは、
地価の高騰に伴う設置床面積の制約などから、大容量化
と小形化が要請される。
【0011】そのため、真空遮断器の大容量化と小形化
が要求され、この要求に応えるために、真空バルブの電
極構造や接点材料の開発・改良が進められ、初期の真空
遮断器と比べて大幅に小形化され、遮断性能を上げたも
のが出現している。
が要求され、この要求に応えるために、真空バルブの電
極構造や接点材料の開発・改良が進められ、初期の真空
遮断器と比べて大幅に小形化され、遮断性能を上げたも
のが出現している。
【0012】また、金属閉鎖形スイッチギヤの大容量化
・小形化のために、六フッ化硫黄ガスを箱体に封入して
内部の機器間や対接地電位間の絶縁距離を減らして、大
容量と小形化を図った、いわゆるガス絶縁金属閉鎖形ス
イッチギヤも開発され稼動している。
・小形化のために、六フッ化硫黄ガスを箱体に封入して
内部の機器間や対接地電位間の絶縁距離を減らして、大
容量と小形化を図った、いわゆるガス絶縁金属閉鎖形ス
イッチギヤも開発され稼動している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このうち、
六フッ化硫黄ガスを絶縁媒体として採用した金属閉鎖形
スイッチギヤでは、この六フッ化硫黄ガスが大気中に放
出されると、いわゆる地球の温室効果ガスとなるので、
取扱い上管理を厳しくしなければならないだけでなく、
今後は廃止する方向にある。
六フッ化硫黄ガスを絶縁媒体として採用した金属閉鎖形
スイッチギヤでは、この六フッ化硫黄ガスが大気中に放
出されると、いわゆる地球の温室効果ガスとなるので、
取扱い上管理を厳しくしなければならないだけでなく、
今後は廃止する方向にある。
【0014】また、前述した図4及び図5で示した真空
遮断器は、確かに電流の限流効果はあるが、電極間に発
生するアークの電圧を示す図6の説明図で示すように、
固定側電極3Bの表面に近い部分における陰極降下電圧
の特性は、従来の真空遮断器と同様であり、大容量化と
小形化のための大幅な遮断性能の向上を図ることはでき
ない。そこで、本発明の目的は、遮断性能を大幅に上げ
ることのできる真空遮断器を得ることである。
遮断器は、確かに電流の限流効果はあるが、電極間に発
生するアークの電圧を示す図6の説明図で示すように、
固定側電極3Bの表面に近い部分における陰極降下電圧
の特性は、従来の真空遮断器と同様であり、大容量化と
小形化のための大幅な遮断性能の向上を図ることはでき
ない。そこで、本発明の目的は、遮断性能を大幅に上げ
ることのできる真空遮断器を得ることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に対応する発明
は、軸方向から見て三角形の頂点に配置された真空バル
ブの絶縁円筒の間に、真空バルブの固定側電極と可動側
電極との間に直交方向の磁路を形成する永久磁石が配置
された真空遮断器において、絶縁円筒の内周と固定側電
極及び可動側電極の間に中間電位の補助電極を設けたこ
とを特徴とする。
は、軸方向から見て三角形の頂点に配置された真空バル
ブの絶縁円筒の間に、真空バルブの固定側電極と可動側
電極との間に直交方向の磁路を形成する永久磁石が配置
された真空遮断器において、絶縁円筒の内周と固定側電
極及び可動側電極の間に中間電位の補助電極を設けたこ
とを特徴とする。
【0016】特に、請求項2に対応する発明の真空遮断
器は、三角形に配置された真空バルブの頂点の外側とな
る方向に補助電極を設けたことを特徴とする。
器は、三角形に配置された真空バルブの頂点の外側とな
る方向に補助電極を設けたことを特徴とする。
【0017】特に、請求項3に対応する発明の真空遮断
器は、補助電極を絶縁円筒の内側のアークシールドの内
側の絶縁支持部材の内周側に複数設けたことを特徴とす
る。
器は、補助電極を絶縁円筒の内側のアークシールドの内
側の絶縁支持部材の内周側に複数設けたことを特徴とす
る。
【0018】このような手段によって、本発明の真空遮
断器では、固定側電極と可動側電極との間に発生したア
ークを永久磁石の磁束によって補助電極に移行させ、こ
の補助電極に発生したアークの陰極電圧降下によってア
ーク電圧を上げ限流して、アークを遮断する。
断器では、固定側電極と可動側電極との間に発生したア
ークを永久磁石の磁束によって補助電極に移行させ、こ
の補助電極に発生したアークの陰極電圧降下によってア
ーク電圧を上げ限流して、アークを遮断する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の真空遮断器の一実
施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の真
空遮断器の一実施形態を示す斜視図で、従来の技術で示
した図4に対応する図、図2は図1で示した真空バルブ
の拡大縦断面図で、同じく図5に対応する図である。
施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の真
空遮断器の一実施形態を示す斜視図で、従来の技術で示
した図4に対応する図、図2は図1で示した真空バルブ
の拡大縦断面図で、同じく図5に対応する図である。
【0020】図1及び図2において、従来の技術で示し
た図4及び図5と異なるところは、真空バルブの電極間
に対して以下説明するように複数の補助電極を設けたこ
とで、他は、図4及び図5とほぼ同一である。したがっ
て、この図4及び図5と同一要素には、同一符号を付し
て説明を省略する。
た図4及び図5と異なるところは、真空バルブの電極間
に対して以下説明するように複数の補助電極を設けたこ
とで、他は、図4及び図5とほぼ同一である。したがっ
て、この図4及び図5と同一要素には、同一符号を付し
て説明を省略する。
【0021】すなわち、可動側の端板23の内面側には、
アルミナから上部がやや大径の円筒状に製作された下部
支持管8Aがベローズ13の外周側に挿入された状態で設
けられ、下端が端板23にろう付されている。
アルミナから上部がやや大径の円筒状に製作された下部
支持管8Aがベローズ13の外周側に挿入された状態で設
けられ、下端が端板23にろう付されている。
【0022】この下部支持管8Aの上端には、直径が支
持管8Aの上部と同径で同一材料の上部支持管8Bが接
続管を介して同一軸心上にろう付され、この上部支持管
8Bの上下端は、開極状態の固定側電極3Aと可動側電
極4Aの側面の中間部と対置している。
持管8Aの上部と同径で同一材料の上部支持管8Bが接
続管を介して同一軸心上にろう付され、この上部支持管
8Bの上下端は、開極状態の固定側電極3Aと可動側電
極4Aの側面の中間部と対置している。
【0023】上部支持管8Bの内周には、図示しない平
面図では略D字状でアルミナから製作された支持部材9
の曲面側がろう付され、これらの支持部材9の内周側に
は、図2の部分拡大詳細図を示す図3(a)に示すよう
に、側面図ではS字状に折り曲げられ平面図ではD字状
のステンレス鋼板製のシールド板10がろう付で固定さ
れ、これらの上下のシールド板10は、隣接部が所定の間
隙を介して対置し重なっている。
面図では略D字状でアルミナから製作された支持部材9
の曲面側がろう付され、これらの支持部材9の内周側に
は、図2の部分拡大詳細図を示す図3(a)に示すよう
に、側面図ではS字状に折り曲げられ平面図ではD字状
のステンレス鋼板製のシールド板10がろう付で固定さ
れ、これらの上下のシールド板10は、隣接部が所定の間
隙を介して対置し重なっている。
【0024】これらのシールド板10の更に内面側の上部
に形成された折り曲げ部には、ステンレス鋼板から図示
しない平面図では長方形に形成され、図示しない平面図
においてシールド板10の幅よりも僅かに狭い補助電極5
がそれぞれろう付され、これらの補助電極5の先端は、
可動側電極4Aの外周面よりも外側に位置しており、先
端部は電界を緩和するために弧状に形成されている。
に形成された折り曲げ部には、ステンレス鋼板から図示
しない平面図では長方形に形成され、図示しない平面図
においてシールド板10の幅よりも僅かに狭い補助電極5
がそれぞれろう付され、これらの補助電極5の先端は、
可動側電極4Aの外周面よりも外側に位置しており、先
端部は電界を緩和するために弧状に形成されている。
【0025】なお、この可動側電極4Aは、外径が従来
の技術で示した図5の可動側電極4Bと比べて小さくな
っている。また、この真空バルブ1Aは、補助電極5な
どの取付部分が、図1において三角形の頂点の外側とな
る向きに組み込まれる。
の技術で示した図5の可動側電極4Bと比べて小さくな
っている。また、この真空バルブ1Aは、補助電極5な
どの取付部分が、図1において三角形の頂点の外側とな
る向きに組み込まれる。
【0026】図3(b)は、図1に示した各真空バルブ
1Aの絶縁円筒11の間に接合されて、三角形の頂点とな
るように軸心が配置された3本の真空バルブ1Aの軸心
を結ぶ線よりも中心が外側となるように配置された永久
磁石2Aを示す斜視図である。
1Aの絶縁円筒11の間に接合されて、三角形の頂点とな
るように軸心が配置された3本の真空バルブ1Aの軸心
を結ぶ線よりも中心が外側となるように配置された永久
磁石2Aを示す斜視図である。
【0027】図3(b)において、この永久磁石2A
は、両端に弧状の凹部が対称的に形成された磁石片14
と、この磁石片14の外周にエポキシ樹脂の注型成形で形
成され両端に弧状の凹部を備えた絶縁被覆15とで構成さ
れている。
は、両端に弧状の凹部が対称的に形成された磁石片14
と、この磁石片14の外周にエポキシ樹脂の注型成形で形
成され両端に弧状の凹部を備えた絶縁被覆15とで構成さ
れている。
【0028】このように永久磁石2Aが配置され補助電
極5が組み込まれた真空遮断器においては、図1の矢印
6に示すように各永久磁石2Aの端部の間を通る磁束の
大部分は、各真空バルブ1Aの固定側電極3Aと可動側
電極4Aの間を通過する。したがって、図示しない平面
図においては、各電極よりも外側となる補助電極5を通
過する磁束の密度は、電極間と比べて低くなる。
極5が組み込まれた真空遮断器においては、図1の矢印
6に示すように各永久磁石2Aの端部の間を通る磁束の
大部分は、各真空バルブ1Aの固定側電極3Aと可動側
電極4Aの間を通過する。したがって、図示しない平面
図においては、各電極よりも外側となる補助電極5を通
過する磁束の密度は、電極間と比べて低くなる。
【0029】したがって、事故電流の遮断のために開極
する電極間を通過する磁束の密度は高く、固定側電極3
Aと可動側電極4Aの間に発生するアークは、3個の永
久磁石2Aの極間に介在する各真空バルブ1Aの接点間
を図1の破線で示す高密度の磁束6によって、補助電極
5の方向に駆動される。
する電極間を通過する磁束の密度は高く、固定側電極3
Aと可動側電極4Aの間に発生するアークは、3個の永
久磁石2Aの極間に介在する各真空バルブ1Aの接点間
を図1の破線で示す高密度の磁束6によって、補助電極
5の方向に駆動される。
【0030】このアークは、下段の補助電極5にまず放
電し、次いで支持部材9で絶縁された上方の補助電極5
の間で順に放電した後、固定側電極3Aへと放電する
が、各補助電極5のアークの拠点で発生する陰極降下部
分が補助電極5によって増えるので、固定側電極3Aと
可動側電極4Aとの間の陰極電圧の可動側電極4Aを含
めた和が増え、アーク電圧が高くなり、限流効果を上げ
ることができる。
電し、次いで支持部材9で絶縁された上方の補助電極5
の間で順に放電した後、固定側電極3Aへと放電する
が、各補助電極5のアークの拠点で発生する陰極降下部
分が補助電極5によって増えるので、固定側電極3Aと
可動側電極4Aとの間の陰極電圧の可動側電極4Aを含
めた和が増え、アーク電圧が高くなり、限流効果を上げ
ることができる。
【0031】
【発明の効果】以上、請求項1に対応する発明によれ
ば、絶縁円筒の内周と固定側電極及び可動側電極の間に
中間電位の補助電極を設けることで、固定側電極と可動
側電極との間に発生したアークを永久磁石の磁束によっ
て補助電極に移行させ、この補助電極に発生したアーク
の陰極電圧降下によってアーク電圧を上げ限流して、ア
ークを遮断したので、遮断性能を大幅に上げることので
きる真空遮断器を得ることができる。
ば、絶縁円筒の内周と固定側電極及び可動側電極の間に
中間電位の補助電極を設けることで、固定側電極と可動
側電極との間に発生したアークを永久磁石の磁束によっ
て補助電極に移行させ、この補助電極に発生したアーク
の陰極電圧降下によってアーク電圧を上げ限流して、ア
ークを遮断したので、遮断性能を大幅に上げることので
きる真空遮断器を得ることができる。
【0032】また、特に、請求項2に対応する発明によ
れば、三角形に配置された真空バルブの頂点の外側とな
る方向に補助電極を設けることで、また特に、請求項3
に対応する発明によれば、補助電極を絶縁円筒の内側の
アークシールドの内側の絶縁支持部材の内周側に複数設
けることで、固定側電極と可動側電極との間に発生した
アークを永久磁石の磁束によって補助電極に移行させ、
この補助電極に発生したアークの陰極電圧降下によって
アーク電圧を上げ限流して、アークを遮断したので、遮
断性能を大幅に上げることのできる真空遮断器を得るこ
とができる。
れば、三角形に配置された真空バルブの頂点の外側とな
る方向に補助電極を設けることで、また特に、請求項3
に対応する発明によれば、補助電極を絶縁円筒の内側の
アークシールドの内側の絶縁支持部材の内周側に複数設
けることで、固定側電極と可動側電極との間に発生した
アークを永久磁石の磁束によって補助電極に移行させ、
この補助電極に発生したアークの陰極電圧降下によって
アーク電圧を上げ限流して、アークを遮断したので、遮
断性能を大幅に上げることのできる真空遮断器を得るこ
とができる。
【図1】本発明の真空遮断器の一実施形態を示す斜視
図。
図。
【図2】本発明の真空遮断器に組み込まれた真空バルブ
の縦断面拡大図。
の縦断面拡大図。
【図3】(a)は、図2に示した真空バルブに組み込ま
れた補助電極の拡大組立図、(b)は、図1に示した永
久磁石の斜視図。
れた補助電極の拡大組立図、(b)は、図1に示した永
久磁石の斜視図。
【図4】従来の真空遮断器の一例を示す斜視図。
【図5】従来の真空遮断器の作用を示す部分縦断面図。
【図6】従来の真空遮断器の電極間のアーク電圧降下の
説明図。
説明図。
1A…真空バルブ、2A…永久磁石、3A…固定側電
極、4A…可動側電極、5…補助電極、6…磁束、7…
アーク、8A…下部支持管、8B…上部支持管、9…支
持部材、10…シールド板、11…絶縁円筒、12…アークシ
ールド、13…ベローズ、14…磁石片、15…絶縁被覆、17
…固定側通電軸、18…可動側通電軸。
極、4A…可動側電極、5…補助電極、6…磁束、7…
アーク、8A…下部支持管、8B…上部支持管、9…支
持部材、10…シールド板、11…絶縁円筒、12…アークシ
ールド、13…ベローズ、14…磁石片、15…絶縁被覆、17
…固定側通電軸、18…可動側通電軸。
Claims (3)
- 【請求項1】 軸方向から見て三角形の頂点に配置され
た真空バルブの絶縁円筒の間に、前記真空バルブの固定
側電極と可動側電極との間に直交方向の磁路を形成する
永久磁石が配置された真空遮断器において、前記絶縁円
筒の内周と前記固定側電極及び可動側電極の間に中間電
位の補助電極を設けたことを特徴とする真空遮断器。 - 【請求項2】 前記三角形に配置された真空バルブの頂
点の外側となる方向に前記補助電極を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の真空遮断器。 - 【請求項3】 前記補助電極を、前記絶縁円筒の内側の
アークシールドの内側の絶縁支持部材の内周側に複数設
けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真
空遮断器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10191101A JP2000021276A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 真空遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10191101A JP2000021276A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 真空遮断器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=16268880
Family Applications (1)
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JP10191101A Pending JP2000021276A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 真空遮断器 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2000021276A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100423712B1 (ko) * | 2000-05-26 | 2004-03-18 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 진공차단기 |
EP1760744A1 (de) * | 2005-09-02 | 2007-03-07 | Abb Research Ltd. | Vakuumleistungsschalter mit durch einen Dauermagneten bewegtem Lichtbogen |
WO2013177781A1 (zh) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 武汉大学 | 一种高电压真空开关 |
WO2014095079A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Technische Universität Braunschweig | Leistungsschalter |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP10191101A patent/JP2000021276A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9543086B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-01-10 | Technische Universitat Braunschweig | Power circuit breaker |
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