JP2689568B2 - Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters - Google Patents
Magnetically driven electrodes for vacuum interruptersInfo
- Publication number
- JP2689568B2 JP2689568B2 JP1019610A JP1961089A JP2689568B2 JP 2689568 B2 JP2689568 B2 JP 2689568B2 JP 1019610 A JP1019610 A JP 1019610A JP 1961089 A JP1961089 A JP 1961089A JP 2689568 B2 JP2689568 B2 JP 2689568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- contact
- electrode
- contact surface
- lead rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- 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
- H01H33/6643—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A. 産業上の利用分野 本発明は、アークを磁気回転駆動してしゃ断する真空
インタラプタ用磁気駆動型電極に関する。The present invention relates to a magnetically driven electrode for a vacuum interrupter that interrupts by magnetically rotating an arc.
B. 発明の概要 本発明は、真空インタラプラ用磁気駆動型電極におい
て、接触面の外径をリード棒の直径以下にすると共に、
接触面の半径を前記接触部自体の半径より1mm以上小さ
くして、少なくとも通電時において、接触面とリード棒
との間に形成される電流路における電流成分のうち、接
触面に直交する方向の電流成分を接触面に平行なものよ
り大きくし、もってしゃ断時の金属蒸気によるアークの
自己拡散力によってアークを接触部からアーク部へ移動
し、アーク部においてアークを回転移動させてしゃ断す
るようにしたものである。B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a magnetic drive electrode for a vacuum interrupter, in which an outer diameter of a contact surface is equal to or smaller than a diameter of a lead rod, and
The radius of the contact surface is made smaller than the radius of the contact portion itself by 1 mm or more, and at least during energization, of the current components in the current path formed between the contact surface and the lead rod, in the direction orthogonal to the contact surface. The current component is made larger than that parallel to the contact surface, so that the arc self-diffusion force caused by the metal vapor at the time of interruption moves the arc from the contact part to the arc part, and the arc is moved by rotation in the arc part so that the arc is interrupted. It was done.
C. 従来の技術 一般に、真空インタラプタは、第10図に示すように、
真空容器１内に、固定電極２を有する固定リード棒３
と、可動電極４を有し上下動可能な可動リード棒５とを
内装して構成される。図中、６は可動リード棒５を可動
としているベローズ、７は真空容器１内周をおおってい
るシールドである。C. Prior Art Generally, a vacuum interrupter is, as shown in FIG.
A fixed lead rod 3 having a fixed electrode 2 in a vacuum container 1.
And a movable lead bar 5 having a movable electrode 4 and movable up and down. In the figure, reference numeral 6 denotes a bellows which makes the movable lead rod 5 movable, and 7 denotes a shield which covers the inner periphery of the vacuum vessel 1.
このような真空インタラプタの電極2,4には、大電流
しゃ断能力特性、低さい断電流値特性、高耐電圧値特性
など種々の電気的特性が要求される。The electrodes 2 and 4 of such a vacuum interrupter are required to have various electrical characteristics such as a large current breaking ability characteristic, a low breaking current value characteristic, and a high withstand voltage value characteristic.
しかしながら、これらの諸特性は相反する性質のもの
であるので、すべてを同時に達成することは難しい。し
たがって、従来より、真空インタラプタの用途に応じて
いずれかの特性を重視して電極材料を選択したり、特殊
な電極構造を採用したりしている。However, these properties are of opposite nature and it is difficult to achieve them all at the same time. Therefore, conventionally, an electrode material is selected with an emphasis on one of the characteristics depending on the use of the vacuum interrupter, or a special electrode structure is adopted.
このような状況のもと、同じ電極径でより電流しゃ断
性能を向上させるための代表例として、磁気駆動型の電
極が知られている。Under such circumstances, a magnetic drive type electrode is known as a representative example for further improving the current breaking performance with the same electrode diameter.
磁気駆動型の電極の一例を第７図，第８図に示す。図
に示すように、この電極８は、複数のスパイラル溝９を
備えたアーク部10の一方の面側中央部に接触部11を設
け、アーク部10の他方の面側にリード棒12を接続する構
造となっており、磁気駆動力によりアークを外周方向に
駆動し、電極の極部的な加熱を防止することによって、
しゃ断限界の増大を図るものである。An example of the magnetic drive type electrode is shown in FIGS. 7 and 8. As shown in the figure, this electrode 8 is provided with a contact portion 11 at a central portion on one surface side of an arc portion 10 provided with a plurality of spiral grooves 9 and a lead bar 12 connected to the other surface side of the arc portion 10. By driving the arc in the outer peripheral direction by the magnetic driving force and preventing extreme heating of the electrode,
It is intended to increase the cutoff limit.
しかして、この電極８は、アークを回転させることを
目ざしたものであるから、発生したアークが停滞するこ
となく、電流ゼロ点をむかえるまで動いているように種
々の試みがなされている。Since this electrode 8 is intended to rotate the arc, various attempts have been made to move the arc until the current zero point is reached without the generated arc stagnating.
つまり、アーク13は、第７図中ので発生した後、ア
ークペダル10a上を，，のように移動する。この
際に、アーク13は、次々に発生するアークを集めてアー
ク柱13′となって回転することになる。That is, after the arc 13 is generated in FIG. 7, the arc 13 moves on the arc pedal 10a as follows. At this time, the arc 13 collects successively generated arcs and rotates as an arc column 13 '.
アーク13の駆動力となるのは、第８図における、電極
８の半径方向に生じる電流Ihの成分に基因する電極部に
生じるコ字状の電流路による磁気力Ｆである。The driving force of the arc 13 is the magnetic force F due to the U-shaped current path generated in the electrode portion due to the component of the current Ih generated in the radial direction of the electrode 8 in FIG.
したがって、従来は、 磁気力Ｆが大きく生じるように、 a:リード棒12の直径に比較して接触部11の内径を大きく
する、 b:リード棒12の上部に高抵抗材料（SUS鋼）からなるい
わゆるブローアウトリング14を設ける、 c:スパイラル溝９の内端部を第７図中9aで示す如く接触
部11の下まで伸ばしてアークペダル10aを長くする、 といった手段をとっており、また、 アークの回転移動のために、 a:アークペダル10aの先端を第７図中10bで示すよに長く
して、アークが隣接ペダルに移動しやすくする、 b:周辺のアークシールドとの間隙寸法を考慮する、 といった手段をとっている。Therefore, conventionally, a: the inner diameter of the contact portion 11 is made larger than the diameter of the lead rod 12 so that the magnetic force F is large, and b: the upper portion of the lead rod 12 is made of a high resistance material (SUS steel). A so-called blow-out ring 14 is provided, and c: the inner end of the spiral groove 9 is extended below the contact portion 11 as shown by 9a in FIG. 7 to lengthen the arc pedal 10a. ,: For the rotational movement of the arc, a: make the tip of the arc pedal 10a longer as shown by 10b in Fig. 7 to make it easier for the arc to move to the adjacent pedal. B: Gap size with the surrounding arc shield Is taken into consideration.
D.発明が解決しようとする課題 上記のような手段をとる従来の電極における思想は、
発生したアーク13にすばやくいわゆるコ字力による磁気
駆動力を作用させるようにしたものである。したがっ
て、アーク13の動きは、前述したように一点で発生した
アーク13が成長し、次々に発生したアークを集めて大き
なアーク柱13′となって回転する如くなる。D. Problems to be Solved by the Invention The idea of a conventional electrode taking the above-described means is
A magnetic driving force by a so-called U-shaped force is quickly applied to the generated arc 13. Therefore, the movement of the arc 13 is such that the arc 13 generated at one point grows as described above, and the generated arcs are collected one after another and rotated as a large arc column 13 '.
しかし、アークが回転するといっても、アークにはに
は電極外周方向に向かう磁気駆動力が作用していること
から、アークの回転移動は電極表面の一部のみで終了し
てしまい、電極全表面が有効に利用されない。However, even if the arc rotates, since the magnetic driving force acting in the electrode outer peripheral direction acts on the arc, the rotational movement of the arc ends only on a part of the electrode surface and the entire electrode is moved. The surface is not used effectively.
したがって、電極径に見合ったしゃ断性能が得られ
ず、また、前述のように、スパイラル溝９を長くす
る、アークペダル10を長くする、ブローアウトリン
グ14を設ける等の手段をとっても性能の向上には限界が
あり、特に，の手段では、耐久性が低下するという
別の問題が発生してしまう。Therefore, the breaking performance corresponding to the electrode diameter cannot be obtained, and as described above, the performance can be improved by taking measures such as lengthening the spiral groove 9, lengthening the arc pedal 10, and providing the blowout ring 14. However, there is a limit, and in particular, the above method causes another problem that durability is reduced.
第９図には従来の電極における電極径と電流しゃ断性
能との関係を示してある。図には、併せて縦磁界印加型
の電極についても示してある。図からわかるように、磁
気駆動型の電極では、電極径がある寸法以上になると、
しゃ断性能の向上は望めない。FIG. 9 shows the relationship between the electrode diameter and the current breaking performance of a conventional electrode. The drawing also shows a vertical magnetic field application type electrode. As can be seen from the figure, in the magnetic drive type electrode, when the electrode diameter exceeds a certain size,
No improvement in blocking performance can be expected.
また、特に、しゃ断電流が50kA以上になると、アーク
エネルギが大きくなるため、磁気駆動力のみではアーク
の局所的集中が防止できず、電極径が110〜120mm以上で
はほとんどしゃ断性能は上がらない。In particular, when the breaking current is 50 kA or more, the arc energy becomes large. Therefore, local concentration of the arc cannot be prevented only by the magnetic driving force, and the breaking performance hardly increases when the electrode diameter is 110 to 120 mm or more.
さらに、定格電圧が12kV程度の真空インタラプタにお
いては、外部配線との距離（第10図中に「Ｌ」で示す）
250〜350mm程度であり、電磁力の値は約20Gauss/kA・mm
（磁束密度／電流・アーク長）、磁気駆動動力Ｆは10gf
/kA・mm程度であるため、特にアークがアークペダル10a
の外周付近（第７図に示したの位置）に位置する場合
には、円周方向へアークが移動しにくくなり、しゃ断性
能が低下する。Furthermore, in a vacuum interrupter with a rated voltage of about 12 kV, the distance from the external wiring (indicated by "L" in Fig. 10).
It is about 250 to 350 mm, and the value of electromagnetic force is about 20 Gauss / kA ・ mm
(Magnetic flux density / current / arc length), magnetic drive power F is 10gf
/ kAmm, especially when the arc is arc pedal 10a
In the case where the arc is located near the outer periphery (the position shown in FIG. 7), it becomes difficult for the arc to move in the circumferential direction, and the breaking performance is reduced.
上記のように、外方向の磁気駆動力によるしゃ断性能
の向上には限界があったので、本件発明者らは原点に帰
り、しゃ断時に発生する金属蒸気の自己拡散力にて発生
したアークを接触部からアーク部に移動させることがで
きないか試みた。As described above, there was a limit to the improvement of the breaking performance due to the outward magnetic driving force.Therefore, the present inventors returned to the origin and contacted the arc generated by the self-diffusion force of the metal vapor generated at the time of breaking. Tried to be able to move from the part to the arc part.
すなわち、外方向の磁気駆動力が極力小さくなるよう
に電極を構成してみたのである。具体的には、接触面の
外径をリード棒の直径以下にすると共に、接触面の外径
を接触部自体の外径より小さくし、リード棒と接触面と
の間の電流路が、接触面に直交するもの（第11図中イで
示す）が大半となるようにして、接触面と平行となる方
向の成分（第11図中ロで示す）が極力少なくなるように
配慮したのである。That is, the electrodes were configured so that the outward magnetic driving force was minimized. Specifically, the outer diameter of the contact surface should be less than or equal to the diameter of the lead rod, and the outer diameter of the contact surface should be smaller than the outer diameter of the contact portion itself so that the current path between the lead rod and the contact surface is in contact. Most of the components (shown as a in Fig. 11) orthogonal to the surface were made to be as small as possible so that the component in the direction parallel to the contact surface (shown as b in Fig. 11) was minimized. .
この電極を用いて真空インタラプタを組み立てて、そ
のしゃ断性能を試験したところ、電流しゃ断性能が10〜
30％向上する結果が得られた。しかも、試験後のものを
分解して電極表面を観察したところ、局部的なエロージ
ョンはなく、電極表面ほぼ全体にアークの痕跡が見られ
た（従来のものでは、局部的なエロージョンであっ
た。）これから、電極表面全体が有効利用されているこ
とが判った。A vacuum interrupter was assembled using this electrode, and its breaking performance was tested.
A 30% improvement was obtained. In addition, when the electrode surface after the test was disassembled and the electrode surface was observed, there was no local erosion, and traces of arcs were found on almost the entire electrode surface (the conventional one was localized erosion. From this, it was found that the entire electrode surface was effectively used.
また、真空インタラプタのシールド内壁面のよごれ、
バリの発生も少なかった。これは、しゃ断後の耐圧低下
防止が図れ、その結果、大電流しゃ断回数の増加が期待
できることを示している。In addition, the inner wall of the shield of the vacuum interrupter
The occurrence of burrs was also small. This indicates that reduction in breakdown voltage after interruption can be prevented, and as a result, an increase in the number of interruptions of large current can be expected.
したがって、発生したアークを従来の如く強制的に外
方向向きの磁気力によって駆動させるのではなく、自然
発生の自己拡散力によってアークを接触部からアーク部
に移動させることにより、良好な結果が得られることが
判った。Therefore, good results can be obtained by moving the arc from the contact portion to the arc portion by the self-diffusion force of spontaneous instead of forcibly driving the generated arc by the outward magnetic force as in the conventional case. Turned out to be.
しかしながら、このように接触部からアーク部へアー
クを移動させることにより、電極の品質安定化を図って
も、閉極時において電極間に接触抵抗のばらつきがある
と、抵抗の増加した部分で発熱等の問題を引き起こすば
かりでなく、アーク発生の集中、片寄り等の問題を惹起
し、性能の安定性を害してしまう。However, even if the quality of the electrodes is stabilized by moving the arc from the contact part to the arc part in this way, if there is a variation in the contact resistance between the electrodes when the electrodes are closed, heat is generated in the part where the resistance increases. In addition to causing such problems as above, it causes problems such as concentration of arc generation and deviation, and impairs stability of performance.
接触抵抗にばらつきを生じさせる原因としては、一方
の電極の接触部が他方の電極のアーク部とも接触してし
まうことがあげられる。これは、アーク部に対する接触
部のズレ、電極同士の片当りなどに起因する。The cause of the variation in the contact resistance is that the contact portion of one electrode also contacts the arc portion of the other electrode. This is due to displacement of the contact portion with respect to the arc portion, partial contact between the electrodes, and the like.
そこで、電極同士の片当りや接触部のズレがあっても
接触部がアーク部に接触しないようにするため、実際に
接触する接触面を接触部材自体の外径より小さくして試
みた。接触部材の外径と、この接触部材の外周からテー
パを介して突出する接触面の外径との差を変えて接触抵
抗のバラツキを調べた結果を第４図に示す。接触部材の
外径D1と接触面の外径D2との が1mm以上になると接触抵抗のバラツキは顕著に生少な
くなる。Therefore, in order to prevent the contact portion from coming into contact with the arc portion even if there is a one-side contact between the electrodes or a deviation of the contact portion, an attempt was made to make the contact surface actually contacting smaller than the outer diameter of the contact member itself. FIG. 4 shows the results of examining the variation in the contact resistance by changing the difference between the outer diameter of the contact member and the outer diameter of the contact surface protruding from the outer circumference of the contact member via the taper. The outer diameter D 2 of the outer diameter D 1 and the contact surface of the contact member When the value is 1 mm or more, the variation in contact resistance is significantly reduced.
E. 課題を解決するための手段 上記知見に基づき、本発明では、 複数のスパイラル溝を有するアーク部の一方の面の中
央部にリング状の接触面を具備する接触部を設け、他方
の面の中央部にリード棒を接続してなる真空インタラプ
タ用磁気駆動型電極において、 前記接触面の外径を前記リード棒の直径以下にすると
共に、前記接触面の半径を前記接触部材自体の半径より
1mm以上小さくして、少なくとも通電時において前記接
触面と前記リード棒との間に形成される電流露における
電流成分を、接触面に直交する方向の成分をIv、接触面
に平行する方向の成分をIhとしたとき、Iv＞Ihとなるよ
うにしたのである。E. Means for Solving the Problems Based on the above findings, in the present invention, a contact portion having a ring-shaped contact surface is provided at the center of one surface of the arc portion having a plurality of spiral grooves, and the other surface is provided. In a magnetic drive electrode for a vacuum interrupter in which a lead rod is connected to the central portion of, the outer diameter of the contact surface is equal to or less than the diameter of the lead rod, and the radius of the contact surface is smaller than the radius of the contact member itself.
Reduced by 1 mm or more, at least the current component in the current dew formed between the contact surface and the lead rod at the time of energization, the component in the direction orthogonal to the contact surface is Iv, the component in the direction parallel to the contact surface When Ih is Ih, Iv> Ih.
なお、前記接触部はクロム，銅を主成分とした材料か
らなり、例えばCu−Cr−Moの複合金属が採用される。The contact portion is made of a material containing chromium and copper as main components, for example, a composite metal of Cu-Cr-Mo is adopted.
また、前記アーク部は磁性材料と銅を主成分とした材
料からなり、Fe−Crや磁性ステンレス鋼−Cuの複合金属
が採用される。The arc portion is made of a magnetic material and a material containing copper as a main component, and a composite metal of Fe-Cr or magnetic stainless steel-Cu is employed.
F. 作用 上記真空インタラプタ用電極では、電流のしゃ断時、
アーク集中を起こすことなく、発生した金属蒸気の自己
拡散力によって発生各アークは接触部からアーク部へと
移動し、アーク部において各アークは全体回転するの
で、電極面を有効に利用してしゃ段が行なわれる。ま
た、接触部材同志が確実に接触し、接触抵抗、しゃ断性
能が安定する。F. Function The above-mentioned electrode for vacuum interrupter
Generated by the self-diffusion force of the generated metal vapor without causing arc concentration.Each arc moves from the contact part to the arc part, and each arc rotates entirely in the arc part, so the electrode surface is effectively used. Steps are performed. Further, the contact members are surely brought into contact with each other, and the contact resistance and the breaking performance are stable.
G. 実施例 第１図，第２図，第３図には本発明の一実施例に係る
真空インタラプタ用電極の平面、そのII−II矢視断面、
そのIII部拡大を示してある。G. Example FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are plan views of a vacuum interrupter electrode according to an example of the present invention, and a cross section taken along line II-II thereof,
An enlargement of part III is shown.
当該電極のアーク部21は、中央部に貫通孔22を有する
円盤リング状をなし、貫通孔22内周面付近から外周面に
かけて多数のスパイラル溝23が形成してある。The arc portion 21 of the electrode has a disk ring shape having a through hole 22 at the center, and a number of spiral grooves 23 are formed from the vicinity of the inner peripheral surface of the through hole 22 to the outer peripheral surface.
本実施例に係る電極では、アーク部21の背面21aに
は、ステンレス，インコネル等製の補強板24が設けてあ
る。In the electrode according to the present embodiment, a reinforcing plate 24 made of stainless steel, Inconel, or the like is provided on the back surface 21a of the arc portion 21.
アーク部21の背面側から貫通孔22にはリード棒25の先
端部が嵌合してあり、リード棒25外周面に突設された肩
部26が補強板24裏面に当接されている。リード棒25先端
部とアーク部21とはろう付け結合される。The distal end of a lead rod 25 is fitted into the through hole 22 from the back side of the arc portion 21, and a shoulder 26 projecting from the outer peripheral surface of the lead rod 25 is in contact with the back surface of the reinforcing plate 24. The tip portion of the lead rod 25 and the arc portion 21 are brazed together.
リード棒25の先端面25aには凹穴27があけてある。こ
の凹穴27の深さは、少なくともその底面27aがアーク部2
1の背面21aよりリード棒25根元側に来るようにしてあ
る。A concave hole 27 is formed in the tip end surface 25a of the lead rod 25. At least the bottom surface 27a of the concave hole 27 is
It is arranged so that it comes to the base side of the lead rod 25 from the back surface 21a of 1.
一方、アーク部21の表面側において貫通孔22には、リ
ング状の接触面28aを有する接触部28が嵌着してある。
接触部28において、接触面28aの外径D2は接触部28自体
の外径D1より小さく（D2＜D1）なっており、しかもその は1mm以上としてある。つまり、接触面28aは接触部28の
表面にテーパを介して突出する如く形成されるのであ
る。接触面28aの外径D2はリード棒25の外径d1以下の寸
法であればよいが、この実施例では、接触面28aの外径D
2をリード棒25の外径d1より小さくしてある。なお、接
触面28aの内径D3はリード棒25先端の凹穴27の内径d2と
ほぼ等しいものとしてある。On the other hand, a contact portion 28 having a ring-shaped contact surface 28a is fitted in the through hole 22 on the surface side of the arc portion 21.
In the contact portion 28, the outer diameter D 2 of the contact surface 28a is smaller than the outer diameter D 1 of the contact portion 28 itself (D 2 <D 1 ) and Is 1 mm or more. That is, the contact surface 28a is formed so as to protrude from the surface of the contact portion 28 via the taper. The outer diameter D 2 of the contact surface 28a may be equal to or less than the outer diameter d 1 of the lead rod 25, but in this embodiment, the outer diameter D 2 of the contact surface 28a is
2 is smaller than the outer diameter d 1 of the lead rod 25. The inner diameter D 3 of the contact surface 28a is substantially equal to the inner diameter d 2 of the concave hole 27 at the tip of the lead rod 25.
接触部28の底面28bはリード棒25のリング状の先端面2
5aに密着し、接触部28周面とアーク部21及び接触部底面
28bとリード棒先端面25aとはろう付け結合されている。
つまり、接触部28の背面にリード棒25の先端面を直接接
続した構造となってＩるのである。The bottom surface 28b of the contact portion 28 is the ring-shaped tip surface 2 of the lead rod 25.
Adheres closely to 5a, the peripheral surface of the contact part 28, the arc part 21 and the bottom surface of the contact part
28b and the lead rod tip surface 25a are brazed to each other.
In other words, the structure is such that the front end surface of the lead rod 25 is directly connected to the back surface of the contact portion 28.
上記のように、各部の寸法を決め、かつ接続構成する
ことによって、少なくとも通電時においては、リード棒
25から接触面28aに至る抵抗の少ない直線的な電流路が
確保され、接触面28aに直交する方向の電流成分を大き
くとることができるのである。As described above, by determining the dimensions of each part and connecting and configuring, at least at the time of energization, the lead rod
A linear current path with low resistance from 25 to the contact surface 28a is secured, and a large current component in the direction orthogonal to the contact surface 28a can be taken.
また、接触面28aの外周部に所定寸法以上（1mm以上）
の接触部材が存在することから、閉極時においても、接
触部28がアーク部21に当たりあるいは接触して接触抵抗
にバラツキが生ずることも回避される。In addition, the contact surface 28a has a predetermined size (1 mm or more) on the outer periphery.
Due to the presence of the contact member, it is possible to prevent the contact portion 28 from hitting or contacting the arc portion 21 to cause a variation in contact resistance even when the contact is closed.
なお、本実施例では、スパイラル溝23の内端部は、第
１図中二点鎖線「23a」で示す如く接触部28の部分まで
延長した溝30に形成してもよい。In this embodiment, the inner end of the spiral groove 23 may be formed as a groove 30 extending to the contact portion 28 as shown by a two-dot chain line "23a" in FIG.
第1,2図に示した実施例において、接触部28は接触面2
8aの外径が40mm、内径20mmで、Mo−Crの多孔質焼結体に
Cuを溶浸して形成される。In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the contact portion 28 has a contact surface 2
8a has an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 20 mm, making it a porous Mo-Cr sintered body.
It is formed by infiltrating Cu.
アーク部21は外径80mm、スパイラル溝の数（＝アーク
ペダル21bの数）は12、スパイラル溝23の幅は4mmで、F
e,Crの多孔質焼結体にCuを溶浸したCu（50％）−Fe（42
％）−Cr（８％）の成分からなる材料にて形成される。The arc portion 21 has an outer diameter of 80 mm, the number of spiral grooves (= the number of arc pedals 21 b) is 12, the width of the spiral groove 23 is 4 mm, and F
Cu (50%)-Fe (42) in which Cu is infiltrated into a porous sintered body of e and Cr
%)-Cr (8%).
上記構成の電極を第５図に示すように、固定電極31、
可動電極32として真空インタラプタを構成し、電極径を
変えて電流しゃ断性能について試験した結果を第６図に
示す。第５図において、真空インタラプタの構成部材は
第10図に示したものと同じであり、同一部材は同一符号
で示してある。なお、試験の条件は、電圧12kV、電極間
ギャップ12mmである。As shown in FIG. 5, the electrode having the above-mentioned structure is fixed electrode 31,
A vacuum interrupter is constructed as the movable electrode 32, and the results of testing the current interruption performance by changing the electrode diameter are shown in FIG. In FIG. 5, constituent members of the vacuum interrupter are the same as those shown in FIG. 10, and the same members are denoted by the same reference numerals. The test conditions were a voltage of 12 kV and a gap between electrodes of 12 mm.
通電時及び開極直後（アークが接触面上に存在する
間）においては、リード棒25と接触面28aとの間の電流
路が、接触面28aに直交するもの（第２図，第11図中イ
で示す）が大半（Iv＞Ih）となるので、しゃ断時に生ず
る金属蒸気の自己拡散力によって、アークは放射方向に
広がって、接触部からアーク部へ移動し、アーク部にお
けるスパイラル溝の作用によって回転移動し、消弧す
る。第１図において、アークの移動を説明的に矢印Ａで
示してある。A current path between the lead rod 25 and the contact surface 28a is orthogonal to the contact surface 28a at the time of energization and immediately after the opening (while the arc is present on the contact surface) (Figs. 2 and 11). (Shown as middle b) is mostly (Iv> Ih), so the arc spreads in the radial direction due to the self-diffusion force of the metal vapor generated during the cutting, and moves from the contact part to the arc part, and the spiral groove of the arc part It turns by action and extinguishes the arc. In FIG. 1, the movement of the arc is indicated by an arrow A for explanation.
試験の結果、本発明の電極を用いた真空インタラプタ
におけるしゃ断性能（第６図中−で示す）は従来品
のもの（第６図中×−×で示す）より各径において10〜
30％良好であり、しかも120mm大径のものにおいても、
極めて良好な結果が得られた。As a result of the test, the breaking performance (indicated by-in Fig. 6) of the vacuum interrupter using the electrode of the present invention is 10 to 10 in each diameter as compared with the conventional product (indicated by xx in Fig. 6).
30% better, and even with 120mm large diameter,
Very good results were obtained.
なお、真空インタラプタを構成するに際しては、少な
くとも一方の電極を本発明に係る電極とし、もう一方の
電極を凹穴のないものとしても所期の効果を得ることが
できる。In forming the vacuum interrupter, the desired effect can be obtained even if at least one electrode is the electrode according to the present invention and the other electrode has no concave hole.
H. 発明の効果 本発明に係る真空インタラプタ用磁気駆動型電極は、
少なくとも通電時において接触部の接触面とリード棒と
の間に形成される電流路における電流成分を、接触面に
直交する方向の成分をIv、接触面に平行する方向の成分
をIhとしたとき、Iv＞Ihとなるように接触部、アーク
部、リード棒を接続構成して、電流しゃ断時に発生する
金属蒸気の自己拡散力によってアークが接触部からアー
ク部へ移動し、アーク部において全体回転して消弧する
ようにしたので、しゃ断性能が向上し、電極面を有効に
利用できることから電極径の小型化、ひいては真空イン
タラプタの小型化が達成できる。H. Effects of the Invention The magnetically driven electrode for a vacuum interrupter according to the present invention is:
When the current component in the current path formed between the contact surface of the contact portion and the lead rod at least at the time of energization, the component in the direction perpendicular to the contact surface is Iv, and the component in the direction parallel to the contact surface is Ih. The contact part, arc part, and lead rod are connected and configured so that Iv> Ih, and the arc moves from the contact part to the arc part due to the self-diffusion force of the metal vapor generated at the time of current interruption, and the entire rotation in the arc part Since the arc is extinguished, the breaking performance is improved, and the electrode surface can be used effectively, so that the electrode diameter can be reduced and the vacuum interrupter can be reduced in size.
また、シールドのよごれ及びバリの発生が抑えられる
ことから、耐電圧の向上、大電流しゃ断回数の増大が図
れる。In addition, since the occurrence of the contamination of the shield and the generation of burrs are suppressed, the withstand voltage can be improved and the number of interruptions of the large current can be increased.
さらに、接触部における接触面の外径を接触部自体の
外径より所定寸法以上小さくして、閉極時の接触抵抗の
バラツキを小さく抑えるようにしたので、局部的な加熱
なども生ぜず、品質の安定が保たれる。接触部材同志が
確実に接触するので、接触抵抗、しゃ断性能も安定す
る。Furthermore, the outer diameter of the contact surface in the contact portion is made smaller than the outer diameter of the contact portion itself by a predetermined dimension or more to suppress the variation in contact resistance at the time of closing, so that local heating does not occur. The quality is kept stable. Since the contact members surely contact each other, the contact resistance and the breaking performance are stable.
第１図は本発明の一実施例に係る真空インタラプタ用電
極の平面図、第２図はそのII−II矢視断面図、第３図は
第２図中のIII部の拡大図、第４図は接触部自体と接触
面との径差による接触抵抗のバラツキを示すグラフ、第
５図は実施例に係る電極を備えた真空インタラプタの縦
断面図、第６図は電極径としゃ断性能との関係を示すグ
ラフ、第７図は従来の磁気駆動型電極の平面図、第８図
はそのVIII−VIII矢視断面図、第９図は従来の電極の電
極径としゃ断性能との関係を示すグラフ、第10図は真空
インタラプタの概略図、第11図は電流路の説明図であ
る。 図面中、 21はアーク部、 23はスパイラル溝、 25はリード棒、 25aはリード棒先端面、 27は凹穴、 28は接触部、 28aは接触面である。FIG. 1 is a plan view of a vacuum interrupter electrode according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 3, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion III in FIG. FIG. 5 is a graph showing variations in contact resistance due to a diameter difference between the contact portion itself and the contact surface, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a vacuum interrupter equipped with an electrode according to an embodiment, and FIG. FIG. 7 is a plan view of a conventional magnetically driven electrode, FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 8, and FIG. 9 shows the relationship between the electrode diameter of the conventional electrode and the breaking performance. A graph shown in FIG. 10, FIG. 10 is a schematic diagram of a vacuum interrupter, and FIG. 11 is an explanatory diagram of a current path. In the drawing, 21 is an arc portion, 23 is a spiral groove, 25 is a lead rod, 25a is a lead rod tip surface, 27 is a concave hole, 28 is a contact portion, and 28a is a contact surface.
Claims (1)
方の面の中央部にリング状の接触面を具備する接触部を
設け、他方の面の中央部にリード棒を接続してなる真空
インタラプタ用磁気駆動型電極において、 前記接触面の外径を前記リード棒の直径以下にすると共
に、前記接触面の半径を前記接触部材自体の半径より1m
m以上小さくして、少なくとも通電時において前記接触
面と前記リード棒との間に形成される電流路における電
流成分を、接触面に直交する方向の成分をIv、接触面に
平行する方向の成分をIhとしたとき、Iv＞Ihとなるよう
にしたことを特徴とする真空インタラプタ用磁気駆動型
電極。1. A vacuum interrupter in which a contact portion having a ring-shaped contact surface is provided in the central portion of one surface of an arc portion having a plurality of spiral grooves, and a lead rod is connected to the central portion of the other surface. In the magnetic drive electrode for use, the outer diameter of the contact surface is equal to or less than the diameter of the lead rod, and the radius of the contact surface is 1 m from the radius of the contact member itself.
m less than m, the current component in the current path formed between the contact surface and the lead rod at least when energized, the component in the direction orthogonal to the contact surface is Iv, the component in the direction parallel to the contact surface Is a magnetic drive electrode for a vacuum interrupter, wherein Iv> Ih.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019610A JP2689568B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019610A JP2689568B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201836A JPH02201836A (en) | 1990-08-10 |
| JP2689568B2 true JP2689568B2 (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=12003960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019610A Expired - Lifetime JP2689568B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689568B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000113778A (en) | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent current switch |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1019610A patent/JP2689568B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02201836A (en) | 1990-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7721428B2 (en) | Method for making an electrode assembly | |
| JPS62103928A (en) | Vacuum circuit breaker | |
| US6479778B1 (en) | Vacuum switch including windmill-shaped electrodes | |
| JP2008504659A (en) | Open and close contacts in vacuum circuit breaker valves. | |
| EP0924729B1 (en) | Electrode arrangement of vacuum circuit breaker with magnetic member for longitudinal magnetization | |
| JP2689568B2 (en) | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters | |
| JP2751300B2 (en) | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters | |
| JP2762510B2 (en) | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters | |
| US5461205A (en) | Electrode stem for axial magnetic field vacuum interrupters | |
| US5726406A (en) | Electrical vacuum switch | |
| JP2881794B2 (en) | Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters | |
| JP2001052576A (en) | Vacuum valve | |
| JPH09190744A (en) | Vacuum circuit breaker and manufacture thereof | |
| JPH02201833A (en) | Magnetic driving type electrode for vacuum interrupter | |
| JPS59186219A (en) | Slender contact structure | |
| JPH02201831A (en) | Magnetic driving type electrode for vacuum interrupter | |
| JPH02201830A (en) | Magnetic driving type electrode for vacuum interrupter | |
| JPH02201828A (en) | Magnetic drive type electrode for vacuum interrupter | |
| JPH02201835A (en) | Magnetic driving type electrode for vacuum interrupter | |
| JP2751301B2 (en) | Manufacturing method of electrode for vacuum interrupter | |
| JPS6313634Y2 (en) | ||
| JPH0244622A (en) | Electrode for vacuum interrupter | |
| JP2003092050A (en) | Contactor for vacuum interrupter and vacuum interrupter | |
| JPH05325739A (en) | Electrode structure of opening and closing device | |
| JPS63160122A (en) | Vacuum interruptor |