JP2542705B2 - 高速大電流スイッチ - Google Patents
高速大電流スイッチInfo
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- JP2542705B2 JP2542705B2 JP1254705A JP25470589A JP2542705B2 JP 2542705 B2 JP2542705 B2 JP 2542705B2 JP 1254705 A JP1254705 A JP 1254705A JP 25470589 A JP25470589 A JP 25470589A JP 2542705 B2 JP2542705 B2 JP 2542705B2
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Description
クロ秒オーダの高速で遮断および投入する高速大電流ス
イッチに関する。
して従来、電流遮断専用または電流投入専用構造のもの
があった。
第8図の従来の装置の遮断完了時点における断面図、第
10図は投入用の従来の装置を示す断面図、第11図は第10
図の従来の装置の投入完了時点における断面図である。
子11,11Bに接合されたアルミニウムや銅などの導電性を
有するシート状の金属シート部2と、一方の面が歯形を
形成し歯の端面が金属シート部2の下面と接しプラスチ
ックス材や磁器などの絶縁材からなる台座6と、金属シ
ート部2の上面に絶縁性を有する弗素樹脂などの絶縁シ
ート7を介して配置され爆薬9を収納するプラスチック
ス材などで作られた爆薬容器10と、この爆薬容器10内に
嵌挿された起爆装置8から構成され、爆薬9の爆発で発
生する爆轟波力によって金属シート部2が台座6の歯形
部分によって切断されるので、金属シート部2を介して
電流端子11,11B間を流れている電流が高速遮断される。
遮断完了後は、第9図に示すように爆薬9の爆発で発生
する爆轟波力12によって台座6の歯形の各端面部は多少
丸みを帯びる変形を生ずるが、金属シート部2は細かく
切断されて台座6の歯形の溝部内に入り込み金属片2Aと
なって散在するので電流端子11,11B間が絶縁される。
に接合されたアルミニウムや銅などの導電性を有する平
板状の金属板部1と、この下面に絶縁性を有するプラス
チックスなどの肉薄の間隔材40を介して平行配置され、
電流端子11Cに接合されたアルミニウムや銅などの導電
性を有する平板状の下部導体5と、金属板部1の上面に
弗素樹脂などの絶縁性を有する絶縁シート7を介して配
置され爆薬9を収納するプラスチックス材などで作られ
た爆薬容器10と、この爆薬容器10内に嵌挿された起爆装
置8から構成され、爆薬9の爆発で発生する爆轟波力に
よって金属板部1が下部導体5に溶着し電流端子11A,11
C間の電流が高速投入される。投入完了後は、第11図に
示すように爆薬9の爆発で発生する爆轟波力12によって
金属板部1が下部導体5を高速に押しつけるので、その
間に介在する間隔材40は急激に圧縮されるとともに、そ
の圧縮時に発生する高熱によって間隔材40が変形し、数
個に分かれた塊片40Aとなり金属板部1の下面と下部導
体5の上面とが溶着する部分ができ電流端子11A,11C間
は導通状態となる。
のいずれかに限られており、大電流を投入するとともに
遮断する回路によって立ち上がりの急峻な大電流パルス
を得る場合などには単独では適用できず、遮断用と投入
用との複数の装置を用意しなければならない。
の回路例の接続図であり、直流電流源12に直列に電流供
給スイッチ13と遮断スイッチ14との並列回路が接続され
るとともに、遮断スイッチ14に並列に投入スイッチ15と
負荷16との直列回路が接続され、遮断スイッチ14と投入
スイッチ15とに爆薬を利用した高速大電流スイッチが適
用される例である。
前は遮断スイッチ14は閉成状態にあり、かつ投入スイッ
チ15は開成状態にあり、電流供給スイッチ13を投入する
と遮断スイッチ14に直流電流17が流れる。電流供給スイ
ッチ13の投入後、時刻t1において遮断スイッチ14と投入
スイッチ15の爆薬9を起爆すると遮断スイッチ14は開成
状態になるとともに、投入スイッチ15は閉成状態になる
ので、負荷16にはマイクロ秒オーダで急峻に立ち上がる
電流18が流れる。第13図は第12図の接続図において得ら
れる大電流パルス波形の特性線図であり、遮断スイッチ
14を流れる電流波形170の立ち上がり特性は緩やかであ
っても時刻t1にて負荷に流れる電流波形180は急峻な立
ち上がり特性をもつ電流パルス波形となる。
充填具合などにバラツキがあると、それぞれの起爆装置
8に同時に爆発指令を与えても爆発によって遮断または
投入動作するまでに互いに数マイクロ秒程度の時間差が
生ずる場合がある。したがって、第12図の回路のように
複数個の高速大電流スイッチを使用する場合は遮断や投
入動作のタイミングを調整するのが非常に困難であると
いう欠点があった。
た場合、一方のスイッチが時間的に先に爆発した時に、
その際に発生した爆轟波力によって他の隣接したスイッ
チが機械的に破壊され正常動作しなくなる可能性がある
ので、複数のスイッチを使用する場合は相互間に防爆隔
壁を備えておく必要がある。
備え、1回の爆発によって電流の遮断および投入を行う
高速大電流スイッチを提供することにある。
の爆発力によって電流遮断や電流投入を行う高速大電流
スイッチにおいて、導電性を有する平板状の金属板部お
よびこの上面と同一平面を形成するように前記金属板部
の一方端の側縁部に接合された導電性を有するシート状
の金属シート部からなる上部導体と、前記金属板部の下
面に絶縁性を有する間隔材を介して平行配置された平板
状の下部導体と、一方の面が歯形を形成し歯の端面が前
記金属シート部の下面に接した絶縁材からなる台座と、
絶縁性を有する絶縁シートを介して上部導体の上面に金
属板部と金属シート部の両者に跨るように配置された爆
薬を収納する爆薬容器と、この爆薬容器内に嵌挿された
起爆装置とを備えてなるものとする。
介して下部導体を平行配置し、金属板部と接合する金属
シート部の下面には歯形断面をもつ台座を歯の端面が金
属シート面に接するように配置し、金属板部と金属シー
ト部より構成される上部導体の上面に絶縁シートを介し
て爆薬容器を備えた構成としたことにより、爆薬の爆発
時に発生する爆轟波によって上部導体が下部方向に駆動
され金属シート部が台座の歯形部分によって切断され金
属板部から金属シート部に流れている電流が高速遮断さ
れるとともに、金属板部の下面と下部導体の上面とが溶
着し金属板部と下部導体とを流れる電流が高速投入され
るので同一装置内に遮断回路と投入回路の両者を備える
ことができ、1回の爆発によって電流の遮断および投入
動作が可能となる。
この発明の一つの実施例にかかる装置を示す断面図、第
2図は第1図の実施例にかかる装置の動作完了時点にお
ける断面図である。
する平板状の金属板部1およびこの上面と同一平面を形
成するように金属板部1の一方端の側縁部に接合された
アルミニウムや銅などの導電性を有するシート状の金属
シート部2からなる上部導体3と、金属板部1の下面に
プラスチックスなどの絶縁性を有する肉薄な間隔材4を
介して平行配置されアルミニウムや銅などの導電性を有
する平板状の下部導体5と、一方の面が歯形を形成し歯
の端面ガ金属シート部2の下面に接したプラスチックス
材や磁器などの絶縁材からなる台座6と、上部導体3の
上面に弗素樹脂などの絶縁性を有する絶縁シート7を介
して配置され爆薬9を収納する円筒状の爆薬容器10Aと
この爆薬容器10A内に嵌挿された起爆装置8を備え、上
部導体3は金属板部1側に接合された電流端子11Aと金
属シート部2側に接合された電流端子11Bとう備えた電
流遮断回路を構成するとともに、下部導体5はこれに接
合された電流端子11Cを備え金属板部1と下部導体5と
が電流投入回路を構成し、爆薬9の爆発で発生する爆轟
波力によって上部導体3が下部方向に急激に駆動され、
上部導体3を構成している金属シート部2が台座6の歯
形部分によって切断されるので金属シート部2を介して
電流端子11A,11B間を流れている電流が高速遮断される
とともに、上部導体3を構成している金属板部1が下部
導体5に溶着し電流端子11A,11C間の電流が高速投入さ
れる。絶縁シート7は、爆薬9を通して電流が流れない
ように絶縁の役目を担っている。
爆薬9の爆発で発生する爆轟波力12によって台座6の歯
形の各端面部は多少丸みを帯びる変形を生ずるが、金属
シート部2が細かく切断されて台座6の歯形の溝部内に
入り込み金属片2Aとなって散在するので電流端子11A,11
B間は絶縁されるとともに、金属板部1は下部導体5を
高速に押しつけるのでその間に介在する間隔材4は急激
に圧縮されるとともにその圧縮時に発生する高熱によっ
て間隔材4が変形し、数個に分かれた塊片4Aとなり金属
板部1の下面と下部導体5の上面とが溶着する部分がで
き電流端子11A,11C間は導通状態となる。したがって、
この発明による実施例装置は1回の爆発によって電流の
遮断および投入の両方の動作を行うことができる。
す。この実施例は電流の遮断時間および投入時間をより
高速に行う必要のある場合に適用するもので、上部導体
3,下部導体5,および台座6の構成は第1図と同じであ
り、爆薬容器10Bが頂点上向きの円錐状容器100およびそ
の底部と継合する直立円筒容器101とから形成され、起
爆装置8を円錐状容器100の頂点部に嵌挿している。
をしていると、爆発によって発生する爆轟波は上部導体
3の上面に対して起爆装置8の直下部に最も早く到達
し、その後周囲に伝播するので、上部導体3の面に爆轟
波力12が均一にかつ同時に作用しないため電流を遮断お
よび投入する時間がそれに対応して長くなる。第3図の
実施例のように爆薬容器10Bに円錐状容器100の部分を設
けると、その頂点部に嵌挿された起爆装置8の起爆によ
って爆轟波が上部導体3の上面に到達したときには平面
波となり上部導体3の上面に爆轟波力12が均一にかつ同
時に作用するため電流をより高速に遮断および投入する
ことができる。
さらに異なる実施例にかかる装置を示す。これらの実施
例は起爆装置の嵌挿位置を爆薬容器の中央から片側に偏
移させて構成させた例であり、1回の起爆によって、電
流の遮断動作および投入動作のタイミングを調節する必
要のある場合に適用するもので、上部導体3,下部導体5,
および台座6の構成は第1図と同じである。
10C,10Dへの嵌挿位置を金属板部1側に偏移させた例で
あり、第4図は直立円筒状の爆薬容器10Cの側面に、第
5図は直立円筒状の爆薬容器10Dの上部に起爆装置8を
嵌挿した例である。これらの実施例の場合は、爆発によ
って上部導体3を構成している金属板部1と金属シート
部2のうち、起爆装置8に近い金属板部1の方が時間的
に先に下部方向へ駆動されるので、電流投入の方が遮断
より早く動作する。
薬容器10E,10Fへの嵌挿位置を金属シート部2側に偏移
させた例であり、第6図は直立円筒状の爆薬容器10Eの
側面に、第7図は直立円筒状の爆薬容器10Fの上部に起
爆装置8を嵌挿した例である。これらの実施例の場合
は、爆発によって上部導体3を構成している金属板部1
と金属シート部2のうち、起爆装置8に近い金属シート
部2の方が時間的に先に下部方向へ駆動されるので、電
流遮断の方が投入より早く動作する。
して下部導体を平行配置し、金属板部と接合する金属シ
ート部の下面には歯形断面をもつ台座を歯の端面が金属
シート面に接するように配置し、金属板部と金属シート
部より構成される上部導体の上面に絶縁シートを介して
爆薬容器を備えた構成とした。
備えたので、1回の爆発によって電流の遮断および投入
の両方を行う高速大電流スイッチを提供することがで
き、立ち上がりの急峻な大電流パルスを得る場合に必要
な投入および遮断の両回路を備えた回路構成に適用でき
る。
状容器およびその底部と継合する直立円筒容器とから形
成し、起爆装置を円錐状容器の頂点に嵌挿するように構
成したので、爆発による爆轟波力が上部導体面上に均一
にかつ同時に作用し、電流を非常に高速に遮断および投
入する装置を提供することができる。
の中央から金属板部側または金属シート部側に偏移させ
て構成したので、遮断または投入のどちら側でも先に動
作させることのできる装置を提供することができる。
イッチを示す断面図、第2図は第1図の装置の動作完了
時点における断面図、第3図,第4図,第5図,第6
図,および第7図はこの発明の異なる実施例にかかる高
速大電流スイッチを示す断面図、第8図および第10図は
従来の高速大電流スイッチを示す断面図、第9図は第8
図の装置の動作完了時点における断面図、第11図は第10
図の装置の動作完了時点における断面図、第12図は急峻
な立ち上がりの大電流パルスを得る回路例の接続図、第
13図は第12図の接続図より得られる大電流パルス波形の
特性線図である。 1:金属板部、2:金属シート部、2A:金属片、3:上部導
体、4,40:間隔材、4A:塊片、5:下部導体、6:台座、7:絶
縁シート、8:起爆装置、9:爆薬、10,10A,10B,10C,10D,1
0E,10F:爆薬容器、100:円錐状容器、101:直立円筒容
器、11,11A,11B,11C:電流端子、12:直流電流源、13:電
流供給スイッチ、14:遮断スイッチ、15:投入スイッチ、
16:負荷、17:遮断スイッチ14を流れる電流、18:負荷16
に流れる電流、170:電流17の波形、180:電流18の波形。
Claims (3)
- 【請求項1】爆薬の爆発力によって電流遮断や電流投入
を行う高速大電流スイッチにおいて、導電性を有する平
板状の金属板部およびこの上面と同一平面を形成するよ
うに前記金属板部の一方端の側縁部に接合された導電性
を有するシート状の金属シート部からなる上部導体と、
前記金属板部の下面に絶縁性を有する間隔材を介して平
行配置された平板状の下部導体と、一方の面が歯形を形
成し歯の端面が前記金属シート部の下面に接した絶縁材
からなる台座と、絶縁性を有する絶縁シートを介して上
部導体の上面に金属板部と金属シート部の両者に跨るよ
うに配置された爆薬を収納する爆薬容器と、この爆薬容
器内に嵌挿された起爆装置とを備えてなることを特徴と
する高速大電流スイッチ。 - 【請求項2】請求項1)記載のものにおいて、爆薬容器
が頂点上向き配置の円錐状容器とその底部と継合する直
立円筒容器とから形成され、起爆装置を前記円錐状容器
の頂点部に嵌挿してなることを特徴とする高速大電流ス
イッチ。 - 【請求項3】請求項1)記載のものにおいて、起爆装置
の嵌挿位置を爆薬容器の中央から前記金属板側または前
記金属シート側に偏移してなることを特徴とする高速大
電流スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1254705A JP2542705B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 高速大電流スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1254705A JP2542705B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 高速大電流スイッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03116625A JPH03116625A (ja) | 1991-05-17 |
JP2542705B2 true JP2542705B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=17268706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1254705A Expired - Lifetime JP2542705B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 高速大電流スイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2542705B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009045244A1 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Abschaltungseinrichtung für die Trennung einer elektrischen Energiequelle von einer Last und Schaltungssystem mit einer Abschaltungseinrichtung |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254705A patent/JP2542705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03116625A (ja) | 1991-05-17 |
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