JP2003086067A - 真空インタラプタ用接触子及び真空インタラプタ - Google Patents
真空インタラプタ用接触子及び真空インタラプタInfo
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- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6642—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having cup-shaped contacts, the cylindrical wall of which being provided with inclined slits to form a coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空インタラプタにおいて、高電圧大電流遮
断性能を可能とする。 【解決手段】 接触子の接触台１の両端面からスリット
５と６をそれぞれ形成し、接触台１の直径Ｄに基づき接
触台１の長さＬ、スリット５、６の数を設定すると共
に、強度、発生磁束密度等を考慮してスリット５、６の
接触台１の軸線に対する角度α、スリット５、６の方位
角β、スリット５、６間の方位角γを定めた。
断性能を可能とする。 【解決手段】 接触子の接触台１の両端面からスリット
５と６をそれぞれ形成し、接触台１の直径Ｄに基づき接
触台１の長さＬ、スリット５、６の数を設定すると共
に、強度、発生磁束密度等を考慮してスリット５、６の
接触台１の軸線に対する角度α、スリット５、６の方位
角β、スリット５、６間の方位角γを定めた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空インタラプタの
接触子及びそれを用いた真空インタラプタに関する。
接触子及びそれを用いた真空インタラプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】真空インタラプタの遮断性能を向上させ
るためには、遮断時に電極間に発生するアークを一個所
に集中させることなく、電極表面全体でアークを受け止
める必要がある。電極表面全体でアークを受け止めるも
のとして、電極間に縦磁界を形成する構造（縦磁界印加
方式）が採用されている。電極間に縦磁界を発生させる
ことにより、アークは磁界により閉じ込められ、荷電粒
子のアーク柱からの損失が少なくなり、アークが安定
し、電極部の温度上昇が抑制され、遮断性能が向上す
る。
るためには、遮断時に電極間に発生するアークを一個所
に集中させることなく、電極表面全体でアークを受け止
める必要がある。電極表面全体でアークを受け止めるも
のとして、電極間に縦磁界を形成する構造（縦磁界印加
方式）が採用されている。電極間に縦磁界を発生させる
ことにより、アークは磁界により閉じ込められ、荷電粒
子のアーク柱からの損失が少なくなり、アークが安定
し、電極部の温度上昇が抑制され、遮断性能が向上す
る。
【０００３】縦磁界印加方式を採用したものの一例とし
て、特公平３−５９５３１号公報には「真空スイッチの
接触子装置」が開示されている。これは、端面に接触板
が設けられた中空円筒状の接点台の周面にスリットを形
成したもので、接点台の外径に対し、接点台の深さ（つ
ぼ深さ）、スリット数、スリットの方位角が規定されて
いる。
て、特公平３−５９５３１号公報には「真空スイッチの
接触子装置」が開示されている。これは、端面に接触板
が設けられた中空円筒状の接点台の周面にスリットを形
成したもので、接点台の外径に対し、接点台の深さ（つ
ぼ深さ）、スリット数、スリットの方位角が規定されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】真空インタラプタにお
いて、高電圧大電流遮断性能を出すためには、接触子の
径を大きくし、かつ対向する接触子間の距離（解離距
離）を大きくとる必要がある。しかし、特公平３−５９
５３１号公報に記載のものでは、そのように接触子の
径、解離距離を設定すると、電極間の磁束密度が不足し
て電極間アークが不安定となり、遮断不能となる。
いて、高電圧大電流遮断性能を出すためには、接触子の
径を大きくし、かつ対向する接触子間の距離（解離距
離）を大きくとる必要がある。しかし、特公平３−５９
５３１号公報に記載のものでは、そのように接触子の
径、解離距離を設定すると、電極間の磁束密度が不足し
て電極間アークが不安定となり、遮断不能となる。
【０００５】また、発生磁界を確保するため、接点台に
形成するスリットの方位角を大きくすると、接触子自体
の強度が不足し、開閉操作力により変形して耐電圧性能
と遮断性能が悪くなる。
形成するスリットの方位角を大きくすると、接触子自体
の強度が不足し、開閉操作力により変形して耐電圧性能
と遮断性能が悪くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明に係る真空インタラプタの接触子は、接触台の端
面に接触板を設ける一方、この接触台の周面にスリット
を形成することによりコイル部を形成し、このコイル部
に流れる電流により前記接触台の軸方向に沿う縦磁界を
形成するようにした真空インタラプタの接触子におい
て、前記スリットを、前記接触台の前記端面側から形成
した第１のスリットと、前記接触台の軸方向途中から形
成した第２のスリットとしたことを特徴とする。この真
空インタラプタの接触子により構成した真空インタラプ
タにおいては、遮断時の電流は、第１及び第２のスリッ
トが作るコイル部に沿って流れる。
の発明に係る真空インタラプタの接触子は、接触台の端
面に接触板を設ける一方、この接触台の周面にスリット
を形成することによりコイル部を形成し、このコイル部
に流れる電流により前記接触台の軸方向に沿う縦磁界を
形成するようにした真空インタラプタの接触子におい
て、前記スリットを、前記接触台の前記端面側から形成
した第１のスリットと、前記接触台の軸方向途中から形
成した第２のスリットとしたことを特徴とする。この真
空インタラプタの接触子により構成した真空インタラプ
タにおいては、遮断時の電流は、第１及び第２のスリッ
トが作るコイル部に沿って流れる。
【０００７】上記課題を解決する第２の発明に係る真空
インタラプタ用接触子は、上記第１の発明に係る真空イ
ンタラプタ用接触子において、前記第２のスリットが、
前記接触台の他端面に開口して形成されていることを特
徴とする。
インタラプタ用接触子は、上記第１の発明に係る真空イ
ンタラプタ用接触子において、前記第２のスリットが、
前記接触台の他端面に開口して形成されていることを特
徴とする。
【０００８】上記課題を解決する第３の発明に係る真空
インタラプタ用接触子は、上記第１又は第２の発明にお
いて、前記接触台の外径Ｄが、６０mm≦Ｄ≦２００mmで
あるとき、この接触台の外径Ｄに対し、前記接触台の長
さＬ、前記スリットの数Ｓが、 ０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm ０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２Ｄ／mm と規定され、前記各スリットの前記接触台の軸線に対す
る傾斜角αが、 ６０°≦α≦８０° と規定され、前記各スリットの方位角βが、 （５４０／Ｓ）°≦β≦（１４４０／Ｓ）° と規定され、前記第１と第２のスリット間の方位角γ
が、 （１２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）° と規定されることを特徴とする。
インタラプタ用接触子は、上記第１又は第２の発明にお
いて、前記接触台の外径Ｄが、６０mm≦Ｄ≦２００mmで
あるとき、この接触台の外径Ｄに対し、前記接触台の長
さＬ、前記スリットの数Ｓが、 ０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm ０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２Ｄ／mm と規定され、前記各スリットの前記接触台の軸線に対す
る傾斜角αが、 ６０°≦α≦８０° と規定され、前記各スリットの方位角βが、 （５４０／Ｓ）°≦β≦（１４４０／Ｓ）° と規定され、前記第１と第２のスリット間の方位角γ
が、 （１２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）° と規定されることを特徴とする。
【０００９】これらの発明に係る真空インタラプタ用接
触子においては、第１のスリット同士間、第１のスリッ
トと第２のスリットとの間及び第２のスリット同士間が
コイル部となる。電流は、これらのコイル部を経路とし
て流れ、磁界を発生させる。又、第１のスリットと第２
のスリットとの間は中実の柱部分となり、この部分が接
触台を補強する。
触子においては、第１のスリット同士間、第１のスリッ
トと第２のスリットとの間及び第２のスリット同士間が
コイル部となる。電流は、これらのコイル部を経路とし
て流れ、磁界を発生させる。又、第１のスリットと第２
のスリットとの間は中実の柱部分となり、この部分が接
触台を補強する。
【００１０】上記課題を解決する第４の発明に係る真空
インタラプタの接触子は、上記第３の発明において、前
記接触台の板厚Ｗが、６mm≦Ｗ≦１２mmと規定されるこ
とを特徴とする。
インタラプタの接触子は、上記第３の発明において、前
記接触台の板厚Ｗが、６mm≦Ｗ≦１２mmと規定されるこ
とを特徴とする。
【００１１】上記課題を解決する第５の発明に係る真空
インタラプタは、上記第１乃至第４の発明に係る真空イ
ンタラプタの接触子を同一軸上に対向させて配置し、対
向する接触子間の距離Ｇを、１５mm≦Ｇ≦１００mmとし
たことを特徴とする。
インタラプタは、上記第１乃至第４の発明に係る真空イ
ンタラプタの接触子を同一軸上に対向させて配置し、対
向する接触子間の距離Ｇを、１５mm≦Ｇ≦１００mmとし
たことを特徴とする。
【００１２】上記各発明において、前記接触台内には、
その底面又は端板上に補強体が設けられる。この補強体
の端面に前記接触板が接合され、この補強体が接触板及
び接触台の変形を防止する。補強体としては、例えば円
筒体が用いられる。
その底面又は端板上に補強体が設けられる。この補強体
の端面に前記接触板が接合され、この補強体が接触板及
び接触台の変形を防止する。補強体としては、例えば円
筒体が用いられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る真空インタラ
プタ及び真空インタラプタ用接触子の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１には、実施の一形態に係る真空
インタラプタ用接触子の側面を示し、図２には、その平
面を示してある。図３には、方位角を示してあり、図
４、図５には、真空インタラプタとして対向させた接触
子を示してある。
プタ及び真空インタラプタ用接触子の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１には、実施の一形態に係る真空
インタラプタ用接触子の側面を示し、図２には、その平
面を示してある。図３には、方位角を示してあり、図
４、図５には、真空インタラプタとして対向させた接触
子を示してある。
【００１４】円筒状の接触台１の一方の端面１ａには接
触板２がろう付けされ、接触台１の他方の端面１ｂに
は、リード棒が接続される接触子端板３がろう付けされ
る。この例では、接触子端板３の表面３ａにリング状の
はめ込み部３ｂが形成されており、このリング状のはめ
込み部３ｂが、中空円筒状の接触台１の内側に嵌め込ま
れ、かつろう付けされている。接触子端板３のはめ込み
部３ｂの内側には、筒状の補強体４の一端が嵌め込まれ
ている。接触台１の端面１ａにろう付けにより取付けら
れる前記接触板２は、この補強体４の端面に当接し、か
つろう付けされる。つまり、筒状の補強体４は接触板２
及び接触台１を補強し、これらの変形を防止する。尚、
筒状の接触台１と接触子端板３とによりカップ状をなす
ことから、このような接触子はカップ形と呼ばれてい
る。
触板２がろう付けされ、接触台１の他方の端面１ｂに
は、リード棒が接続される接触子端板３がろう付けされ
る。この例では、接触子端板３の表面３ａにリング状の
はめ込み部３ｂが形成されており、このリング状のはめ
込み部３ｂが、中空円筒状の接触台１の内側に嵌め込ま
れ、かつろう付けされている。接触子端板３のはめ込み
部３ｂの内側には、筒状の補強体４の一端が嵌め込まれ
ている。接触台１の端面１ａにろう付けにより取付けら
れる前記接触板２は、この補強体４の端面に当接し、か
つろう付けされる。つまり、筒状の補強体４は接触板２
及び接触台１を補強し、これらの変形を防止する。尚、
筒状の接触台１と接触子端板３とによりカップ状をなす
ことから、このような接触子はカップ形と呼ばれてい
る。
【００１５】接触台１の直径Ｄは、遮断電流、電圧に応
じて、６０mm≦Ｄ≦２００mmの範囲で選択される。これ
は、電流遮断試験を行った結果に基づくものである。接
触台１の長さ（つぼ深さ）Ｌは、０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm
の範囲で設定される。これは、後述する傾斜角α、方位
角βに基づき定まるものである。また、接触台１の厚さ
（壁厚）Ｗは、６mm≦Ｗ≦１２mmの範囲で設定される。
これは、強度等を考慮して定められた範囲である。図１
に示したものでは、接触台１の厚さは全長に亘って均一
となっているが、補強等の意味で、図４に示すように、
６mm≦Ｗ≦１２mmの範囲で厚さに変化をつけてもよい。
じて、６０mm≦Ｄ≦２００mmの範囲で選択される。これ
は、電流遮断試験を行った結果に基づくものである。接
触台１の長さ（つぼ深さ）Ｌは、０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm
の範囲で設定される。これは、後述する傾斜角α、方位
角βに基づき定まるものである。また、接触台１の厚さ
（壁厚）Ｗは、６mm≦Ｗ≦１２mmの範囲で設定される。
これは、強度等を考慮して定められた範囲である。図１
に示したものでは、接触台１の厚さは全長に亘って均一
となっているが、補強等の意味で、図４に示すように、
６mm≦Ｗ≦１２mmの範囲で厚さに変化をつけてもよい。
【００１６】筒状の接触台１の全周面には、接点台１の
軸線に対し角度（傾斜角）α傾斜する第１のスリット
５、第２のスリット６が形成されている。第１のスリッ
ト５は、接触台１の端面１ａ側から接触台１の軸方向中
程あたりまで形成されている。つまり、第１のスリット
５は、一方の端面１ａに開口している。図中、５ａがそ
の開口部である。第２のスリット６は、接触台１の他方
の端面１ｂから接触台１の軸方向中程あたりまで形成さ
れている。つまり、第２のスリット６は、もう一方の端
面１ｂに開口している。図中、６ａがその開口部であ
る。弧状をなす各スリット５、６の接触台１の中心Ｏに
対する開き角度である方位角βは一定となっている。こ
れらのスリット５、６に挟まれた部分がコイル部とな
る。つまり、隣り合う第１のスリット５間に挟まれた部
分のコイル部７ａ、第１のスリット５と第２のスリット
６とに挟まれた部分のコイル部７ｂ、隣り合う第２のス
リット６間に挟まれた部分のコイル部７ｃが形成される
のである。
軸線に対し角度（傾斜角）α傾斜する第１のスリット
５、第２のスリット６が形成されている。第１のスリッ
ト５は、接触台１の端面１ａ側から接触台１の軸方向中
程あたりまで形成されている。つまり、第１のスリット
５は、一方の端面１ａに開口している。図中、５ａがそ
の開口部である。第２のスリット６は、接触台１の他方
の端面１ｂから接触台１の軸方向中程あたりまで形成さ
れている。つまり、第２のスリット６は、もう一方の端
面１ｂに開口している。図中、６ａがその開口部であ
る。弧状をなす各スリット５、６の接触台１の中心Ｏに
対する開き角度である方位角βは一定となっている。こ
れらのスリット５、６に挟まれた部分がコイル部とな
る。つまり、隣り合う第１のスリット５間に挟まれた部
分のコイル部７ａ、第１のスリット５と第２のスリット
６とに挟まれた部分のコイル部７ｂ、隣り合う第２のス
リット６間に挟まれた部分のコイル部７ｃが形成される
のである。
【００１７】前記第１及び第２のスリット５、６の総数
は、０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２Ｄ／mmの範囲で設定され
る。従って、第１及び第２のスリット５、６は、このＳ
の半分の数となる。スリット５、６の傾斜角αは、６０
°≦α≦８０°の範囲で設定される。これは、接触台１
の機械的強度と抵抗低減を要素に決められた範囲であ
る。つまり、接触台１の機械的強度と抵抗低減のために
は、隣り合うスリット５同士、スリット６同士、スリッ
ト５と６の、これらに垂直な方向の距離ｘは、７〜１８
mm程度がよい。とすると、接触台１の直径Ｄ、スリット
の数Ｓから、傾斜角αの範囲は、６０°≦α≦８０°と
なる。
は、０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２Ｄ／mmの範囲で設定され
る。従って、第１及び第２のスリット５、６は、このＳ
の半分の数となる。スリット５、６の傾斜角αは、６０
°≦α≦８０°の範囲で設定される。これは、接触台１
の機械的強度と抵抗低減を要素に決められた範囲であ
る。つまり、接触台１の機械的強度と抵抗低減のために
は、隣り合うスリット５同士、スリット６同士、スリッ
ト５と６の、これらに垂直な方向の距離ｘは、７〜１８
mm程度がよい。とすると、接触台１の直径Ｄ、スリット
の数Ｓから、傾斜角αの範囲は、６０°≦α≦８０°と
なる。
【００１８】前記各スリット５、６の方位角βは、（５
４０／Ｓ）°≦β≦（１４４０／Ｓ）°の範囲で設定さ
れる。下限値を（５４０／Ｓ）°としたのは、コイル部
の長さを１．５ターンとしたもので、これ以下では、磁
束が不足してしまう。上限値を（１４４０／Ｓ）°とし
たのは、コイル部の長さを４ターンとしたもので、これ
以上では、抵抗が大きくなって発熱による不具合が発生
する。また、接触台１の機械的強度が低くなってしま
う。
４０／Ｓ）°≦β≦（１４４０／Ｓ）°の範囲で設定さ
れる。下限値を（５４０／Ｓ）°としたのは、コイル部
の長さを１．５ターンとしたもので、これ以下では、磁
束が不足してしまう。上限値を（１４４０／Ｓ）°とし
たのは、コイル部の長さを４ターンとしたもので、これ
以上では、抵抗が大きくなって発熱による不具合が発生
する。また、接触台１の機械的強度が低くなってしま
う。
【００１９】第１のスリット５及び第２のスリット６
は、共に等間隔で形成されている。第１のスリット５と
第２のスリット６とは、円周方向においては所定の間隔
（方位角）γ開けて形成される。この方位角γは、（１
２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）°の範囲で設定され
る。この範囲は、接触台１の機械的強度の点から定めら
れている。
は、共に等間隔で形成されている。第１のスリット５と
第２のスリット６とは、円周方向においては所定の間隔
（方位角）γ開けて形成される。この方位角γは、（１
２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）°の範囲で設定され
る。この範囲は、接触台１の機械的強度の点から定めら
れている。
【００２０】各スリット５、６の長さを短くし、円周方
向においてスリット５と６との間に間隔（方位角γ）が
できるようにしたので、スリット５と６との間に中実の
柱部分１ｃが形成される。この柱部分１ｃにより、接触
台１の強度が維持される。つまり、円周方向に長いスリ
ットを設けてしまうと、接触台１の軸方向の強度が弱く
なってしまうが、このように柱部分１ｃを作ることによ
り接触台１の軸方向の強度が維持されるのである。
向においてスリット５と６との間に間隔（方位角γ）が
できるようにしたので、スリット５と６との間に中実の
柱部分１ｃが形成される。この柱部分１ｃにより、接触
台１の強度が維持される。つまり、円周方向に長いスリ
ットを設けてしまうと、接触台１の軸方向の強度が弱く
なってしまうが、このように柱部分１ｃを作ることによ
り接触台１の軸方向の強度が維持されるのである。
【００２１】第１のスリット５と第２のスリット６と
は、接触台１の軸方向においては所定の範囲が重なり合
っている。第２のスリット６は、隣り合う二つの第１の
スリット５の間に望むように形成してもよい。前記接触
板２には、図２に示すように直線状のスリット８が形成
されている。スリット８の数は、第１のスリット５の数
と同数となっている。スリット８の内側の延長上は、接
触板２の中心Ｏからずれており、図２に示すように、全
体としてスパイラル状をなすようになっている。接触板
２は、そのスリット８の周面側の端８ａを、前記第１の
スリット５の端面１ａにおける開口部５ａに合わせて、
取付けられている。つまり、スリット８と第１のスリッ
ト５と繋がるように図られているのである。
は、接触台１の軸方向においては所定の範囲が重なり合
っている。第２のスリット６は、隣り合う二つの第１の
スリット５の間に望むように形成してもよい。前記接触
板２には、図２に示すように直線状のスリット８が形成
されている。スリット８の数は、第１のスリット５の数
と同数となっている。スリット８の内側の延長上は、接
触板２の中心Ｏからずれており、図２に示すように、全
体としてスパイラル状をなすようになっている。接触板
２は、そのスリット８の周面側の端８ａを、前記第１の
スリット５の端面１ａにおける開口部５ａに合わせて、
取付けられている。つまり、スリット８と第１のスリッ
ト５と繋がるように図られているのである。
【００２２】尚、上記の実施の形態では、接触台１の他
端側に接触子端板３を接合するようにしているが、この
接触子端板３に相当する部分を接触台１と一体に形成し
てカップ形としておくこともできる。その場合には、例
えば、接触台１の内底面に相当する位置を基準位置とし
て第２のスリット６を形成する。カップ形の一体品の深
さ（つぼ深さ）は接触台１の長さＬに相当する。
端側に接触子端板３を接合するようにしているが、この
接触子端板３に相当する部分を接触台１と一体に形成し
てカップ形としておくこともできる。その場合には、例
えば、接触台１の内底面に相当する位置を基準位置とし
て第２のスリット６を形成する。カップ形の一体品の深
さ（つぼ深さ）は接触台１の長さＬに相当する。
【００２３】図６には、上記構成の真空インタラプタ用
接触子を用いて構成した真空インタラプタを概略的に示
す。図１乃至３に示した構造の二つの真空インタラプタ
用接触子１１、１２を、図４、５に示すように所定の間
隔（接触子間距離）Ｇをあけて同軸上で対向させて、真
空容器１３の中に配置することにより、真空インタラプ
タ１０は構成される。接触子間距離Ｇは、１５mm≦Ｇ≦
１００mmの範囲で設定される。電圧階級により経験的に
定められたものである。
接触子を用いて構成した真空インタラプタを概略的に示
す。図１乃至３に示した構造の二つの真空インタラプタ
用接触子１１、１２を、図４、５に示すように所定の間
隔（接触子間距離）Ｇをあけて同軸上で対向させて、真
空容器１３の中に配置することにより、真空インタラプ
タ１０は構成される。接触子間距離Ｇは、１５mm≦Ｇ≦
１００mmの範囲で設定される。電圧階級により経験的に
定められたものである。
【００２４】真空容器１３は、セラミック又はガラス等
からなる絶縁筒１４の両端を、金属からなる端板１５、
１６で塞ぎ、内部を高真空に排気して構成される。この
真空容器１３の一方の端板１５を通して固定された固定
ロッド１７の先端に一方の接触子１１が固定電極として
固定される。真空容器１３のもう一方の端板１６を通
し、かつベローズ１８により可動に設けられた可動ロッ
ド１９の先端にもう一方の接触子１２が可動電極として
固定される。真空容器１３内において、接触子１１、１
２の回りにはシールド２０が設けられる。
からなる絶縁筒１４の両端を、金属からなる端板１５、
１６で塞ぎ、内部を高真空に排気して構成される。この
真空容器１３の一方の端板１５を通して固定された固定
ロッド１７の先端に一方の接触子１１が固定電極として
固定される。真空容器１３のもう一方の端板１６を通
し、かつベローズ１８により可動に設けられた可動ロッ
ド１９の先端にもう一方の接触子１２が可動電極として
固定される。真空容器１３内において、接触子１１、１
２の回りにはシールド２０が設けられる。
【００２５】上記構成の真空インタラプタにおいて、電
流の遮断時、電極である接触子１１、１２間には、アー
クが発生する。一方、電流ｉは、図６及び図１に示すよ
うに接触板３から接触台１の各第１のスリット５間のコ
イル部７ａに入り、更に第１のスリット５と第２のスリ
ット６との間のコイル部７ｂ及び第２のスリット６間の
コイル部７ｃに流れる。コイル部７ａ，７ｂ，７ｃに電
流が流れることにより、縦磁界Ｂが発生する。電流の経
路が多く、長くなることから、第１のスリット５だけの
場合に比べて２倍の磁界が発生する。よって、アークを
安定させることができ、良好な遮断性能を得ることがで
きる。尚、電流は、図１において実線で示した流れでは
なく、破線で示したように迂回する如くも流れる。
流の遮断時、電極である接触子１１、１２間には、アー
クが発生する。一方、電流ｉは、図６及び図１に示すよ
うに接触板３から接触台１の各第１のスリット５間のコ
イル部７ａに入り、更に第１のスリット５と第２のスリ
ット６との間のコイル部７ｂ及び第２のスリット６間の
コイル部７ｃに流れる。コイル部７ａ，７ｂ，７ｃに電
流が流れることにより、縦磁界Ｂが発生する。電流の経
路が多く、長くなることから、第１のスリット５だけの
場合に比べて２倍の磁界が発生する。よって、アークを
安定させることができ、良好な遮断性能を得ることがで
きる。尚、電流は、図１において実線で示した流れでは
なく、破線で示したように迂回する如くも流れる。
【００２６】次に、上記構成の真空インタラプタ用接触
子及び真空インタラプタの実施例について説明する。接
触子１１、１２の各部の寸法を以下のように規定して、
真空インタラプタを作製した。接触台１の外径Ｄ＝８０
mm、接触台１の長さＬ＝２７mm、スリットの数Ｓ＝１２
（片側６）、スリットの傾斜角α＝７０°、スリットの
方位角β＝６５°、スリット間の方位角γ＝３０°、接
触台の壁厚Ｗ＝８．５mm
子及び真空インタラプタの実施例について説明する。接
触子１１、１２の各部の寸法を以下のように規定して、
真空インタラプタを作製した。接触台１の外径Ｄ＝８０
mm、接触台１の長さＬ＝２７mm、スリットの数Ｓ＝１２
（片側６）、スリットの傾斜角α＝７０°、スリットの
方位角β＝６５°、スリット間の方位角γ＝３０°、接
触台の壁厚Ｗ＝８．５mm
【００２７】この真空インタラプタにおいては、接触子
１１、１２を同一軸上に２０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．８μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧３６ｋＶ−定格遮断電流４０ｋＡの遮断性能を
達成した。
１１、１２を同一軸上に２０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．８μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧３６ｋＶ−定格遮断電流４０ｋＡの遮断性能を
達成した。
【００２８】他の実施例として、上記実施例におけるス
リット方位角αとスリット間方位角γを変更して真空イ
ンタラプタを構成した。各部の寸法は以下の通りであ
る。接触台１の外径Ｄ＝８０mm、接触台１の長さＬ＝２
７mm、スリットの数Ｓ＝１２（片側６）、スリットの傾
斜角α＝７２°、スリットの方位角β＝６８°、スリッ
ト間の方位角γ＝１２°、接触台の壁厚Ｗ＝８．５mm
リット方位角αとスリット間方位角γを変更して真空イ
ンタラプタを構成した。各部の寸法は以下の通りであ
る。接触台１の外径Ｄ＝８０mm、接触台１の長さＬ＝２
７mm、スリットの数Ｓ＝１２（片側６）、スリットの傾
斜角α＝７２°、スリットの方位角β＝６８°、スリッ
ト間の方位角γ＝１２°、接触台の壁厚Ｗ＝８．５mm
【００２９】この真空インタラプタにおいては、接触子
１１、１２を同一軸上に３０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．０μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧７２ｋＶ−定格遮断電流３１．５ｋＡの遮断性
能を達成した。
１１、１２を同一軸上に３０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．０μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧７２ｋＶ−定格遮断電流３１．５ｋＡの遮断性
能を達成した。
【００３０】更に他の実施例として、以下の寸法の真空
インタラプタを作製した。接触台１の外径Ｄ＝９０mm、
接触台１の長さＬ＝３７mm、スリットの数Ｓ＝１２（片
側６）、スリットの傾斜角α＝７２°、スリットの方位
角β＝７５°、スリット間の方位角γ＝１３°、接触台
の壁厚Ｗ＝８．５mm
インタラプタを作製した。接触台１の外径Ｄ＝９０mm、
接触台１の長さＬ＝３７mm、スリットの数Ｓ＝１２（片
側６）、スリットの傾斜角α＝７２°、スリットの方位
角β＝７５°、スリット間の方位角γ＝１３°、接触台
の壁厚Ｗ＝８．５mm
【００３１】この真空インタラプタにおいては、接触子
１１、１２を同一軸上に４０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．０μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧７２ｋＶ−定格遮断電流４０ｋＡの遮断性能を
達成した。
１１、１２を同一軸上に４０mmの距離（接触子間距離
Ｇ）で対向配置させたときの中心部での発生磁束密度は
３．０μＴ／Ａとなる。この真空インタラプタにより、
定格電圧７２ｋＶ−定格遮断電流４０ｋＡの遮断性能を
達成した。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係る真空インタラプタ用接触子
及び真空インタラプタによれば、接触台の端面に接触板
を設ける一方、この接触台の周面にスリットを形成する
ことによりコイル部を形成し、このコイル部に流れる電
流により前記接触台の軸方向に沿う縦磁界を形成するよ
うにした真空インタラプタの接触子において、前記スリ
ットを、前記接触台の前記端面側から形成した第１のス
リットと、前記接触台の軸方向途中から形成した第２の
スリットとしたことにより、又、前記第２のスリット
を、前記接触台の他端面に開口して形成したことによ
り、この真空インタラプタ用接触子を用いて作製した真
空インタラプタにおいては、接触子間に発生する磁界強
度をより大きくすることができ、遮断時に発生するアー
クを均一に分布させ、遮断性能を向上させることができ
る。
及び真空インタラプタによれば、接触台の端面に接触板
を設ける一方、この接触台の周面にスリットを形成する
ことによりコイル部を形成し、このコイル部に流れる電
流により前記接触台の軸方向に沿う縦磁界を形成するよ
うにした真空インタラプタの接触子において、前記スリ
ットを、前記接触台の前記端面側から形成した第１のス
リットと、前記接触台の軸方向途中から形成した第２の
スリットとしたことにより、又、前記第２のスリット
を、前記接触台の他端面に開口して形成したことによ
り、この真空インタラプタ用接触子を用いて作製した真
空インタラプタにおいては、接触子間に発生する磁界強
度をより大きくすることができ、遮断時に発生するアー
クを均一に分布させ、遮断性能を向上させることができ
る。
【００３３】又、本発明に係る真空インタラプタ用接触
子及び真空インタラプタによれば、前記接触台の外径Ｄ
が６０mm≦Ｄ≦２００mmであるとき、この接触台の外径
Ｄに対し、前記接触台の長さＬ、前記スリットの数Ｓ
を、０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm、０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２
Ｄ／mmと規定し、前記各スリットの前記接触台の軸線に
対する傾斜角αを６０°≦α≦８０°と規定し、前記各
スリットの方位角βを（５４０／Ｓ）°≦β≦（１４４
０／Ｓ）°と規定し、前記第１と第２のスリット間の方
位角γを（１２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）°と規
定したことにより、この真空インタラプタ用接触子を用
いて作製した真空インタラプタにおいては、接触子間に
発生する磁界強度をより大きくすることができ、遮断時
に発生するアークを均一に分布させ、遮断性能を向上さ
せることができる。
子及び真空インタラプタによれば、前記接触台の外径Ｄ
が６０mm≦Ｄ≦２００mmであるとき、この接触台の外径
Ｄに対し、前記接触台の長さＬ、前記スリットの数Ｓ
を、０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm、０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２
Ｄ／mmと規定し、前記各スリットの前記接触台の軸線に
対する傾斜角αを６０°≦α≦８０°と規定し、前記各
スリットの方位角βを（５４０／Ｓ）°≦β≦（１４４
０／Ｓ）°と規定し、前記第１と第２のスリット間の方
位角γを（１２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）°と規
定したことにより、この真空インタラプタ用接触子を用
いて作製した真空インタラプタにおいては、接触子間に
発生する磁界強度をより大きくすることができ、遮断時
に発生するアークを均一に分布させ、遮断性能を向上さ
せることができる。
【００３４】特に、高電圧大電流遮断性能を確保するた
めに、接触子の径を大きく、解離距離（接触子間距離）
を長くとる必要がある場合に、接触子間に発生する磁界
強度を必要十分に大きくすることができ、安定した遮断
性能を達成することができる。
めに、接触子の径を大きく、解離距離（接触子間距離）
を長くとる必要がある場合に、接触子間に発生する磁界
強度を必要十分に大きくすることができ、安定した遮断
性能を達成することができる。
【００３５】又、円周方向において、第１のスリットと
第２のスリットとの間に柱部分ができるので、同一の磁
束密度を発生するカップ形接触子に比べて接触台の機械
的強度が向上し、接触子の変形による遮断性能や耐電圧
性能の低下を防止できる。
第２のスリットとの間に柱部分ができるので、同一の磁
束密度を発生するカップ形接触子に比べて接触台の機械
的強度が向上し、接触子の変形による遮断性能や耐電圧
性能の低下を防止できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る真空インタラプタ用
接触子の側面図である。
接触子の側面図である。
【図２】図１に示した真空インタラプタ用接触子の平面
図である。
図である。
【図３】図１に示した真空インタラプタ用接触子の方位
角の説明図である。
角の説明図である。
【図４】図１に示した真空インタラプタ用接触子を対向
させた状態の一部断面とした側面図である。
させた状態の一部断面とした側面図である。
【図５】図４に示した状態の斜視図である。
【図６】図１に示した真空インタラプタ用接触子を用い
た真空インタラプタの概略図である。
た真空インタラプタの概略図である。
１ 接触台
２ 接触板
３ 接触子端板
４ 補強体
５ 第１のスリット
６ 第２のスリット
７ａ，７ｂ，７ｃ コイル部
８ スリット
１０ 真空インタラプタ
１１ 接触子（固定電極）
１２ 接触子（可動電極）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松井 芳彦
東京都品川区大崎二丁目１番17号 株式会
社明電舎内
Ｆターム(参考） 5G026 CA01 CB08 DA07 DB06
Claims (5)
- 【請求項１】 接触台の端面に接触板を設ける一方、こ
の接触台の周面にスリットを形成することによりコイル
部を形成し、このコイル部に流れる電流により前記接触
台の軸方向に沿う縦磁界を形成するようにした真空イン
タラプタの接触子において、 前記スリットを、前記接触台の前記端面側から形成した
第１のスリットと、前記接触台の軸方向途中から形成し
た第２のスリットとしたことを特徴とする真空インタラ
プタ用接触子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の真空インタラプタ用接
触子において、前記第２のスリットが、前記接触台の他
端面に開口して形成されていることを特徴とする真空イ
ンタラプタ用接触子。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の真空インタラプ
タ用接触子において、 前記接触台の外径Ｄが、 ６０mm≦Ｄ≦２００mmであるとき、 この接触台の外径Ｄに対し、前記接触台の長さＬ、前記
スリットの数Ｓが、 ０．２Ｄmm≦Ｌ≦Ｄmm ０．１Ｄ／mm≦Ｓ≦０．２Ｄ／mm と規定され、 前記各スリットの前記接触台の軸線に対する傾斜角α
が、 ６０°≦α≦８０° と規定され、 前記各スリットの方位角βが、 （５４０／Ｓ）°≦β≦（１４４０／Ｓ）° と規定され、 前記第１と第２のスリット間の方位角γが、 （１２０／Ｓ）°≦γ≦（６００／Ｓ）° と規定されることを特徴とする真空インタラプタの接触
子。 - 【請求項４】 請求項３に記載の真空インタラプタ用接
触子において、 前記接触台の板厚Ｗが、 ６mm≦Ｗ≦１２mm と規定されることを特徴とする真空インタラプタ用接触
子。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の真空
インタラプタの接触子を同一軸上に対向させて配置し、
対向する接触子間の距離Ｇを、 １５mm≦Ｇ≦１００mm としたことを特徴とする真空インタラプタ。
Priority Applications (12)
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|---|---|---|---|
| JP2001276171A JP3840934B2 (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | 真空インタラプタ用接触子及び真空インタラプタ |
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| US10/238,897 US6649855B2 (en) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | Contact arrangement for vacuum interrupter and vacuum interrupter using the contact arrangement |
| KR10-2002-0054812A KR100496659B1 (ko) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | 진공 차단기용 접촉자 장치 및 상기 접촉자 장치를이용하는 진공 차단기 |
| DE60223766T DE60223766T2 (de) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter und Vakuumschalter mit einer solchen Kontaktanordnung |
| KR10-2002-0054814A KR100454697B1 (ko) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | 진공 차단기용 접촉자 및 상기 접촉자를 이용하는 진공차단기 |
| EP02020444A EP1294003B1 (en) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | Contact arrangement for vacuum interrupter and vacuum interrupter using the contact arrangement |
| US10/238,900 US6639169B2 (en) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | Contact for vacuum interrupter and vacuum interrupter using the contact |
| DE60202111T DE60202111T2 (de) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | Kontakt für einen Vakuumschalter und Vakuumschalter mit einem solchen Kontakt |
| CNB021315485A CN1196154C (zh) | 2001-09-12 | 2002-09-11 | 真空断路器的触点装置和使用触点装置的真空断路器 |
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|---|---|---|---|
| JP2001276171A JP3840934B2 (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | 真空インタラプタ用接触子及び真空インタラプタ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3840934B2 JP3840934B2 (ja) | 2006-11-01 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1294003B1 (ja) |
| JP (1) | JP3840934B2 (ja) |
| KR (1) | KR100496659B1 (ja) |
| CN (1) | CN1196154C (ja) |
| DE (1) | DE60223766T2 (ja) |
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| JP2015001999A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | 株式会社日立製作所 | 真空遮断器用電極及びそれを用いた真空バルブ |
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|---|---|---|---|---|
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| US6639169B2 (en) | 2001-09-12 | 2003-10-28 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Contact for vacuum interrupter and vacuum interrupter using the contact |
| DE102005003812A1 (de) * | 2005-01-27 | 2006-10-05 | Abb Technology Ag | Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückes, sowie Kontaktstück für eine Vakuumschaltkammer selbst |
| JP5097934B2 (ja) * | 2008-04-02 | 2012-12-12 | 明電Ｔ＆Ｄ株式会社 | 大容量真空遮断器 |
| FR2950729B1 (fr) * | 2009-09-29 | 2016-08-19 | Areva T&D Sas | Enroulement pour contact d'ampoule a vide a moyenne tension a coupure d'arc amelioree, ampoule a vide et disjoncteur, tel qu'un disjoncteur sectionneur d'alternateur associes |
| JP5350317B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-11-27 | 株式会社日立製作所 | 真空開閉器、または開閉器用の電極もしくは真空開閉器の製造方法 |
| WO2011162398A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 株式会社日本Ａｅパワーシステムズ | 真空遮断器用電極材料の製造方法、真空遮断器用電極材料及び真空遮断器用電極 |
| KR101326981B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2013-11-14 | 주식회사 비츠로머티리얼 | 진공 인터럽터용 전극 |
| US9640353B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-05-02 | Thomas & Betts International Llc | Axial magnetic field coil for vacuum interrupter |
| US10643808B2 (en) * | 2018-10-09 | 2020-05-05 | S&C Electric Company | Vacuum switching devices |
| US10796867B1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-10-06 | Eaton Intelligent Power Limited | Coil-type axial magnetic field contact assembly for vacuum interrupter |
| CN110828230A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 中国振华电子集团宇光电工有限公司（国营第七七一厂） | 一种真空灭弧室纵磁触头结构 |
| CN111261447A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 北京京东方真空电器有限责任公司 | 一种真空灭弧室触头、真空灭弧室及真空断路器 |
| CN112420444A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-02-26 | 西安交通大学 | 一种纵向磁场真空灭弧室触头 |
| CN116038003A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-05-02 | 陕西亿能智联开关电器科技有限公司 | 一种灭弧室触头座斜槽加工方法 |
| CN117498283A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-02-02 | 武汉大学 | 一种基于短路故障电流智能自驱的串联谐振型限流装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3407088A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-08-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kontaktanordnung fuer vakuumschalter |
| DE3724813A1 (de) | 1987-07-27 | 1989-02-09 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter |
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| DE3900684A1 (de) * | 1989-01-12 | 1990-07-26 | Sachsenwerk Ag | Schaltkontakt fuer vakuumschalter |
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-
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- 2001-09-12 JP JP2001276171A patent/JP3840934B2/ja not_active Expired - Fee Related
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