JP2003132769A

JP2003132769A - 真空インタラプタ用電極

Info

Publication number: JP2003132769A
Application number: JP2001330284A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Matsui; 芳彦松井; Hidemitsu Takefuchi; 秀光竹渕; Akira Nishijima; 陽西島; Sachihiro Fukatsu; 祥弘深津
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】真空インタラプタ用電極の接触板を補強す
る。【解決手段】接触子端板２により底部を形成した接触
台１の端面に接触板３を設ける一方、接触台１の周面に
スリット４を形成することによりコイル部１１を形成
し、このコイル部１１に流れる電流により接触台１の軸
方向に沿う縦磁界が形成されるようにした真空インラプ
タ用電極において、前記接触台１内に、複数の筒体６を
集合してなる補強部材５を設け、接触板３の変形を抑制
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強度を高めた真空
インタラプタ用電極に関する。

【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。

【０００３】縦磁界印加方式を採用したものとして、特
公平３−５９５３１号公報には「真空スイッチの電極装
置」として開示されている。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
たものであり、カップ形電極（接触子）又はつぼ形電極
（接触子）と呼ばれている。この電極においては、遮断
時に電流がスリットに沿って円周方向に流れ、この電流
の流れにより電極間に縦磁界が発生するのである。

【０００４】真空インタラプタは、真空の容器内に可動
の電極と固定の電極を対向させて設け、これらの電極を
接触、離間つまり開閉させることにより電流の通電、遮
断を図るものであるが、電極を開閉する際、固定側、可
動側双方の電極は繰り返し大きな衝撃で打ち付けられ
る。

【０００５】つぼ形電極は、前述したように円筒形接触
台の周面にはスリットが設けられ、円筒形接触台自体は
導電率の高い、例えば無酸素銅などで作られる。無酸素
銅は剛性が高くはないので、電極の開閉によって大きな
衝撃力が作用すると円筒形接触台に形成してあるスリッ
トがつぶれて接触部が生ずるおそれがある。接触部がで
きてしまうと、それが電流経路を形成するため、前述し
た円周方向の電流による磁界発生が効果的に行われなく
なってしまう。つまり、発生磁界強度が減少して遮断性
能の低下をきたすことになるのである。

【０００６】そのため、図５に分解して示すように、円
筒形接触台５１の内側に円筒状の補強部材５２を入れ、
開閉時の衝撃による円筒形接触台５１の変形を防いでい
る。この補強部材５２には、機械的強度が高く、導電率
の低いステンレススティールやインコネルなどの材料が
使用されている。なお、円筒形接触台５１の周面にはス
リット５３が形成され、また、円筒形接触台５１の一端
側（図１において下側）には、リード棒５４が接続され
た接触子端板（図では表れていない）が結合される。円
筒形接触台５１の他端面には、接触板５５がろう付けに
より接合される。接触板５５は前記補強部材５２の端面
にも当接する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６には真空インタラ
プタの遮断時の接触板の動きをグラフにしたものであ
る。横軸には時間、縦軸には、接触板の変位量、速度、
加速度を示す。加速度の変化を見ると、動き始めと停止
時に大きな加速度が生じていることがわかる。

【０００８】図７には可動側接触子を示す。（Ａ）は平
面を、（Ｂ）は接触子開閉時の断面を示す。可動側接触
子は、図５に示したように下端に接触子端板５６を設け
てつぼ形をなす円筒形接触台５１内に円筒状の補強部材
５２を入れ、円筒形接触台５１の他端に接触板５５を設
けた構造となっている。

【０００９】接触板５５の中央部は補強部材５２によっ
て補強がされていないので、図７（Ｂ）中に破線で示す
ようにこの部分の変位は大きくなる。このため、接触板
５５は開閉動作のたびに変形し、多数回の開閉により疲
労する。つまり、電極の機械的寿命に影響が出てくるの
である。

【００１０】

【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電極は、底部を有する
円筒形の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
タ用電極において、前記接触台内における前記接触端板
と前記接触板との間に、複数の筒体を集合してなる補強
部材を設けたことを特徴とする。

【００１１】上記課題を解決する第２の発明に係る真空
インタラプタ用電極は、第１の発明に係る真空インタラ
プタ用電極において、前記補強部材が、複数の円筒を集
合したものであることを特徴とする。

【００１２】上記課題を解決する第３の発明に係る真空
インタラプタ用電極は、第１の発明に係る真空インタラ
プタ用電極において、前記補強部材が、複数の六角形の
筒体を集合したものであることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る真空インタラ
プタ用電極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電極の概
略断面を示し、図２には、その平面を示してある。図３
には、分解した状態を示してある。

【００１４】円筒状の接触台１の一方の端面には、接触
子端板２がろう付けされ、接触台１の底部が形成され、
カップ形とされている。接触子端板２にはリード棒１０
が接続される。接触台１とその底部を構成する接触子端
板２とは一体に形成されていてもよい。接触台１の他方
の面には、接触板３がろう付けされる。接触台１の周面
には、図３に示すように、接触台１の両端面から複数の
スリット４が形成されている。スリット４間に挟まれた
部分がコイル部１１となる。コイル部１１に電流が流れ
ることにより、接触台１の軸方向に沿う縦磁界が発生す
る。接触板３には、接触台１の接触板３側のスリット４
の端につながるように複数のスリット１２が形成され
る。

【００１５】接触台１内において、接触子端板２の内面
２ａ上に補強部材５が設けられる。補強部材５は、図１
（Ａ）、図２に示すように７個の円筒６を集合してな
る。円筒６の材料としては、機械強度が高く、導電率の
低い例えばステンレススティール、インコネルなどの材
料が使われる。円筒６を接触台１内に収容した状態で、
接触台１及び円筒６の端面上に接触板３が載せられる。
この状態で、接触板３は接触台１の端面だけでなく円筒
６の端面ともろう付けされる。７個の円筒６同士はあら
かじめろう付けにより束ねられていてもよいし、接触板
３をろう付けする際に併せ円筒６同士がてろう付けされ
るようにしてもよい。円筒６は、その直径を適宜設定す
ることにより、図２に示すように、接触台１内にほぼ隙
間なく配することができる。

【００１６】図１（Ｂ）には、真空インタラプタ遮断時
の接触板３の変形を示してある。接触板３は各円筒６の
端面とろう付けされるので、広い範囲で支持されること
になる。このため、電極の開閉動作時にも、接触板３の
変形λは図１（Ｂ）に示すようにわずかとなる。

【００１７】図４には補強部材５の他の例を示す。これ
は、筒状の六角柱７を７本集合したものである。六角柱
であるので、隣同士は隙間なく合わせられる。また、い
わゆるハニカム構造となることから強度も増す。この例
の場合も、各筒状六角柱７の端面が接触板３と接触され
る。従って、補強箇所が増えることから、真空インタラ
プタ開閉時の衝撃によっても、接触板３に生ずる変形は
わずかとなる。

【００１８】図５には補強部材５の更に他の例を示す。
これは、大きめの三個の円筒８を集合したものである。
この例では、補強箇所は少なくなるが、円筒８の径を大
きくし、厚肉とすることにより、強度を確保することが
できる。

【００１９】図１、図２〜図４に示す実施の形態はいず
れも接触台１の両端からスリット４を形成した電極に適
用したものであるが、スリット４は一方の端面から形成
したものであっても同様に適用できる。また、補強部材
５を構成する筒体は、円筒、筒状六角柱に限らず、その
他の多角形の筒状体であってもよい。更に、接触板３に
形成されるスリット１１も図２〜４に示したものに限ら
れず、放射状のものなどであってもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る真空インタラプタ用電極に
よれば、底部を有する円筒形の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用電極において、前記接触台内
に、端面が前記接触板と接する、複数の筒体を集合して
なる補強部材を設けたので、接触板３は補強部材円筒と
広い範囲で接触することになり、電極の開閉動作時にお
ける接触板の変形はわずかとなり、接触板にかかるスト
レスは軽減され、多数回の開閉のよっても接触板は割れ
などの破損を起こすことなく、電極の機械的寿命が増加
する。勿論、補強部材により接触台の変形は抑えられ、
スリットがつぶれて接触部が生じてしまうようなことも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る真空インタラプタ用
電極を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）の側断面図
である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】他の実施形態に係る電極の分解斜視図である。

【図４】他の実施形態に係る電極の分解斜視図である。

【図５】従来のカップ形電極の分解斜視図である。

【図６】従来のカップ形電極を示し、（Ａ）は平面図で
あり、（Ｂ）は側断面図である。

【図７】真空インタラプタにおける遮断時の電極の変位
量、速度、加速度を示すグラフである。

【符号の説明】

１接触台２接触子端板３接触板４スリット５補強部材６円筒７筒状六角柱８円筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西島陽東京都品川区大崎二丁目１番17号株式会社明電舎内 (72)発明者深津祥弘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 DA07 5G027 AA03 BA02 BB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底部を有する円筒形の接触台の端面に接
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用電極において、前記接
触台内に、端面が前記接触板と接する、複数の筒体を集
合してなる補強部材を設けたことを特徴とする真空イン
タラプタ用電極。
【請求項２】請求項１に記載の真空インタラプタ用電
極において、前記補強部材が、複数の円筒を集合したも
のであることを特徴とする真空インタラプタ用電極。
【請求項３】請求項１に記載の真空インタラプタ用電
極において、前記補強部材が、複数の六角形の筒体を集
合したものであることを特徴とする真空インタラプタ用
電極。