JP2881794B2 - Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters - Google Patents

Magnetically driven electrodes for vacuum interrupters

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JP2881794B2
JP2881794B2 JP1019602A JP1960289A JP2881794B2 JP 2881794 B2 JP2881794 B2 JP 2881794B2 JP 1019602 A JP1019602 A JP 1019602A JP 1960289 A JP1960289 A JP 1960289A JP 2881794 B2 JP2881794 B2 JP 2881794B2
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    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6643Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves

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  • 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。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetically driven electrode for a vacuum interrupter that magnetically drives and interrupts an arc.

B.発明の概要 本発明は、磁気駆動型の真空インタラプタ用電極にお
いて、接触面の外径をリード棒の径とほぼ等しいものと
して、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、かつアーク部のス
パイラル溝を接触部側にまで延ばし、もって、しゃ断時
のアークの集中化を防止すると共に、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 relates to a magnetic drive type vacuum interrupter electrode, in which the outer diameter of the contact surface is substantially equal to the diameter of the lead rod, and the current path formed between the contact surface and the lead rod is Of the current components, the current component in the direction perpendicular to the contact surface is made larger than that parallel to the contact surface, and the spiral groove of the arc part is extended to the contact part side, thereby preventing arc concentration at the time of interruption In addition, the arc is moved from the contact portion to the arc portion by the self-diffusion force of the arc due to the metal vapor, and the arc is rotated and cut off in the arc portion.

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.
In a vacuum vessel 1, a fixed lead rod 3 having a fixed electrode 2 and a movable lead rod 5 having a movable electrode 4 and capable of moving up and down are provided. 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 a magnetically driven 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 the electrode 8 is intended to rotate the arc, various attempts have been made so that the generated arc moves until the current reaches a zero point without stagnation.

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 generated by 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で示すように長
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, in order to generate a large magnetic force F, a: the inner diameter of the contact portion 11 is made larger than the diameter of the lead rod 12, b: a high resistance material (SUS steel) is formed on the upper part of the lead rod 12. C: extending the inner end of the spiral groove 9 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: The tip of the arc pedal 10a is lengthened as shown by 10b in FIG. 7 to make it easier for the arc to move to the adjacent pedal. B: The gap dimension with the surrounding arc shield Take measures such as

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 though the arc rotates, the magnetic driving force acting on the arc toward the outer periphery of the electrode acts on the arc, so that the rotation of the arc ends only at a part of the electrode surface, and the entire electrode surface is removed. 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)
は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。
Further, in the case of a vacuum interrupter having a rated voltage of about 12 kV, the distance from the external wiring (indicated by “l” in FIG. 10)
Is about 250 to 350 mm, and the value of the electromagnetic force is about 20 Gauss / kA
mm (magnetic flux density / current / arc length), magnetic driving force 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、リード棒
の外径と接触面の外径とをほぼ等しいものとして、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1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, assuming that the outer diameter of the lead rod and the outer diameter of the contact surface are substantially equal, the current path between the lead rod and the contact surface is orthogonal to the contact surface (shown by a in FIG. 11). ) Is made the majority, and consideration is given to minimizing the component in the direction parallel to the contact surface (shown by B in FIG. 1).

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. Moreover, when the electrode after the test was disassembled and the electrode surface was observed, there was no local erosion, and traces of arc were found on almost the entire electrode surface (in the conventional one, local erosion was observed). . 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.

一方、アークを自己拡散力により接触部からアーク部
全域へ円滑に移動させるためには、接触部において発生
したアークが集中化しないことが必要である。
On the other hand, in order to smoothly move the arc from the contact portion to the entire arc portion by the self-diffusion force, it is necessary that the arc generated at the contact portion is not concentrated.

しかしながら、多点で発生したアークは第7図中に矢
印Bで示す回り込み電流によって集中化し、アークが太
くなって、自己拡散力による有効な拡散がなし得ず、接
触部、アーク部のエロージョンも局部的で大きくなって
しまう。
However, the arcs generated at multiple points are concentrated by the sneak current indicated by the arrow B in FIG. 7, the arcs become thicker, effective diffusion by the self-diffusion force cannot be performed, and the erosion of the contact portion and the arc portion also occurs. It is local and grows big.

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、 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となるように前記接触部、ア
ーク部、リード棒を接続構成する一方、 前記スパイラル溝の内端部を前記接触部にまで延ばし
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 an arc portion having a plurality of spiral grooves, and the other surface is provided. In a magnetically driven electrode for a vacuum interrupter having a lead rod connected to the center of the electrode, at least a current component in a current path formed between the contact surface and the lead rod at the time of energization is orthogonal to the contact surface. When the component in the direction is Iv, and the component in the direction parallel to the contact surface is Ih, the contact portion, the arc portion, and the lead rod are connected and configured so that Iv> Ih, while the inner end of the spiral groove is It extended to the contact portion.

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.

さらに、前記スパイラル溝の内端部を接触部にまで延
ばす構造としては、前記スパイラル溝の内端部につな
げ、かつ接触部表面に開口させて溝を形成するもの、接
触部表面には開口せずに、接触部の背面部に延ばしたも
のなどが該当する。
Further, as a structure in which the inner end of the spiral groove is extended to the contact portion, the spiral groove is connected to the inner end of the spiral groove and opened to the surface of the contact portion to form a groove. However, the one extended to the back part of the contact part corresponds to this.

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、
接触部の溝が抵抗となって回り込み電流が抑えられるこ
とから、アーク集中を起こすことなく分散発生し、各ア
ークは、発生した金属蒸気の自己拡散力によって接触部
からアーク部へと移動し、アーク部において全体回転
し、電極面を有効に利用してしゃ断が行なわれる。
F. Function The above-mentioned electrode for vacuum interrupter
Since the sneak current is suppressed due to the resistance of the groove of the contact part, dispersion occurs without causing arc concentration, each arc moves from the contact part to the arc part by the self-diffusion force of the generated metal vapor, In the arc portion, the entire rotation is performed, and the cutoff is performed by effectively using the electrode surface.

G.実施例 第1図には本発明の一実施例に係る真空インタラプタ
用電極の平面が示してあり、第2図にはそのII−II線に
沿う断面が示してある。
G. Embodiment FIG. 1 shows a plane view of an electrode for a vacuum interrupter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a cross section taken along the line II-II.

アーク部21は円盤リング状をなし、その中央部内周面
付近から外周面にかけて多数のスパイラル溝22が形成し
てある。
The arc portion 21 has a disk ring shape, and has a number of spiral grooves 22 formed from near the inner peripheral surface at the center to the outer peripheral surface.

アーク部21表面側の内周部には凹部23が形成してあ
り、この凹部23にリング状の接触部24が嵌め込まれ、ア
ーク部21とろう付け接合されている。接触部24の内径と
アーク部21の内径はほぼ等しいものとしてある。この接
触部24には、アーク部21の各スパイラル溝22の内端部に
つなげて多数の延長溝25が形成されている。実際には、
アーク部21と接触部24とを一体にした後、NC切削加工等
により、スパイラル溝22,延長溝25は一気に形成され
る。
A concave portion 23 is formed in the inner peripheral portion on the surface side of the arc portion 21, and a ring-shaped contact portion 24 is fitted into the concave portion 23 and brazed to the arc portion 21. The inner diameter of the contact portion 24 and the inner diameter of the arc portion 21 are substantially equal. The contact portion 24 is formed with a number of extension grooves 25 connected to the inner ends of the spiral grooves 22 of the arc portion 21. actually,
After integrating the arc portion 21 and the contact portion 24, the spiral groove 22 and the extension groove 25 are formed at a stretch by NC cutting or the like.

アーク部21の裏面側中央部にはリード棒26がろう付け
接合される。リード棒26の外径と接触部24の外径はほぼ
等しいものとしてある。
A lead rod 26 is brazed to the center of the back side of the arc portion 21. The outer diameter of the lead rod 26 and the outer diameter of the contact portion 24 are substantially equal.

上記の如く、アーク部21,接触部24,リード棒26を接続
構成することにより、接触部24の接触面24a(接触部24
の表面)とリード棒26との間に形成される電流路におけ
る接触面24aに直交する方向(第11図中イで示す方向)
の電流量を接触面24aに平行な方向(第11図中ロで示す
方向)の電流量より大きくすることができる。しかも、
接触部24に延長溝25を形成し、接触部24が狭いエリアe
で周方向に接続されている如くしてあるので、言い換え
れば、延長溝25を設けて、周方向の電流路が小となるよ
うにしてあるので、接触部24における周方向の抵抗が大
となってアークの集中化が阻止できるのである。
As described above, by connecting and connecting the arc portion 21, the contact portion 24, and the lead rod 26, the contact surface 24a of the contact portion 24 (the contact portion 24
Direction perpendicular to the contact surface 24a in the current path formed between the lead bar 26 and the current path (the direction indicated by a in FIG. 11).
Can be made larger than the current amount in the direction parallel to the contact surface 24a (the direction indicated by b in FIG. 11). Moreover,
An extension groove 25 is formed in the contact portion 24 so that the contact portion 24 has a narrow area e.
In other words, the extension groove 25 is provided so that the current path in the circumferential direction is small, so that the circumferential resistance at the contact portion 24 is large. As a result, arc concentration can be prevented.

なお、前記延長溝25としては、第3図,第4図に示す
ように、接触面24aには開口させずに、接触部24の背面
部に延ばしたものでもよい。要は、接触部24の円周方向
に、電流の流れの抵抗となる部分をスパイラル溝22につ
なげて作ればよいのである。
As shown in FIGS. 3 and 4, the extension groove 25 may be extended to the back surface of the contact portion 24 without opening the contact surface 24a. The point is that a portion that becomes a resistance to the flow of the current may be connected to the spiral groove 22 in the circumferential direction of the contact portion 24.

また、上記電極では、アーク部21の裏面に、ステンレ
ス,インコネル等製の補強板27を設けてある。
In the electrode, a reinforcing plate 27 made of stainless steel, Inconel, or the like is provided on the back surface of the arc portion 21.

本実施例において、接触部24は外径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 this embodiment, the contact portion 24 has an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 20 mm.
Thus, it is formed by infiltrating Cu into a porous sintered body of Mo—Cr.

アーク部21は外径80mm、スパイラル溝の数(=アーク
ペダル30aの数)は12、スパイラル溝29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 30 a) is 12, the width of the spiral groove 29 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28、
可動電極29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。なお、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。また、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 electrodes having the above-described configuration are fixed electrodes 28,
FIG. 6 shows the results of a test conducted on the current interrupting performance by changing the electrode diameter by forming a vacuum interrupter as the movable electrode 29. 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,
The gap between the electrodes is 12 mm.

電極28,29の接触部24に延長溝25を形成して、接触部2
4の周方向に沿う抵抗を増してあるので、電流しゃ断時
に多点で発生するアークの回り込み集中化は防止され
る。したがって、アークは多点で発生して分散化される
のである。つまり、発生したアークが、従前の如く太く
なるのは防止されるのである。そして、分散発生したア
ークは、金属蒸気の自己分散力によって放射方向に広が
って、接触部24からアーク部21へ移動し、アーク部21の
スパイラル溝22によって回転移動して消弧する。第1図
においては、アークの移動を一点についてのみ矢印Aで
説明的に示してある。
An extension groove 25 is formed in the contact portion 24 of the electrodes 28 and 29 so that the contact portion 2
Since the resistance along the circumferential direction of 4 is increased, arcing that occurs at multiple points during current interruption is prevented from being concentrated. Therefore, arcs are generated and dispersed at multiple points. That is, the generated arc is prevented from becoming thick as before. The dispersed arc spreads in the radial direction due to the self-dispersing force of the metal vapor, moves from the contact portion 24 to the arc portion 21, and is rotated and extinguished by the spiral groove 22 of the arc portion 21. In FIG. 1, the movement of the arc is illustratively shown by an arrow A at only one point.

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の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 of the vacuum interrupter using the electrode of the present invention (indicated by-in FIG. 6) was 10 to 10 times smaller in each diameter than that of the conventional product (indicated by x-x in FIG. 6).
Very good results were obtained even with a large diameter of 120 mm, which is 30% better.

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する一方、前記スパイラル溝の
内端部を前記接触部にまで延ばして、電流しゃ断時、ア
ークが分散発生し、それが、金属蒸気の自己拡散力によ
ってアーク部全域へ移動し、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。また、分
散アークであるから接触部のエロージョンは少なく、し
かも発生各アークを自己拡散によってアーク部全面に移
動させるので、アーク部のエロージョンも少となる。さ
らに、真空インタラプタの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。
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. , Iv> Ih so as to connect the contact portion, the arc portion, and the lead bar, while extending the inner end of the spiral groove to the contact portion, when the current is interrupted, the arc is dispersed and generated. Since the metal vapor moves to the entire area of the arc due to its self-diffusion force, and the entire arc rotates to extinguish the arc, the breaking performance is improved, and the electrode surface can be used effectively. As a result, the size of the vacuum interrupter can be reduced. Also, since the arc is a dispersed arc, the erosion of the contact portion is small, and each generated arc is moved over the entire arc portion by self-diffusion, so that the erosion of the arc portion is also small. Furthermore, since the generation of the dirt and burrs of the shield of the vacuum interrupter is suppressed, the withstand voltage can be improved and the number of times of interrupting the large current can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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線に沿う矢視方向の断
面図、第3図,第4図は他の実施例に係る電極の平面図
とそのIV−IV線に沿う矢視方向の断面図、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、22はスパイラル溝、24は接触部、24aは
接触面、25は延長溝、26はリード棒である。
FIG. 1 is a plan view of a vacuum interrupter electrode according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II, and FIGS. 3 and 4 are other embodiments. FIG. 5 is a plan view of the electrode according to the present invention and a cross-sectional view taken along the line IV-IV in the direction of the arrow, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a vacuum interrupter having the electrode according to the embodiment, and FIG. Graph showing the relationship of the seventh
The figure is a plan view of a conventional magnetically driven electrode, and FIG.
9 is a graph showing the relationship between the electrode diameter of the conventional electrode and the breaking performance, 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, 22 is a spiral groove, 24 is a contact portion, 24a is a contact surface, 25 is an extension groove, and 26 is a lead rod.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数のスパ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、 閉極通電時に、前記リード棒、アーク部及び接触部に前
記接触面に平行な電流が生じないようにすべく、前記ア
ーク部を中央に孔を有するリング状とし、前記アーク部
の中央部に設けられる前記接触部を内径を前記孔の内径
と等しくすると共に、前記接触部の外径と前記リード棒
の外径を等しくし、さらに、前記接触部と前記リード棒
とが直接接触しないように、前記リード棒の先端を前記
孔に嵌合して接続する一方、 前記アーク部を磁性材料を含む材料で構成し、 さらに、前記スパイラル溝の内端部を前記接触部にまで
延ばしてあることを特徴とする真空インタラプタ用磁気
駆動型電極。
A vacuum interrupter comprising: an arc portion having a plurality of spiral grooves; a contact portion having a ring-shaped contact surface provided at the center of one surface; and a lead bar connected to the center of the other surface. In the magnetically driven electrode for use, when closing current is applied, the arc portion is formed in a ring shape having a hole in the center so that a current parallel to the contact surface is not generated in the lead bar, the arc portion and the contact portion, The inner diameter of the contact portion provided at the center of the arc portion is made equal to the inner diameter of the hole, and the outer diameter of the contact portion is made equal to the outer diameter of the lead rod. The arc portion is made of a material containing a magnetic material while the tip of the lead rod is fitted and connected to the hole so as not to come into direct contact with the inner surface of the spiral groove. To the department Vacuum interrupter magnetic drive type electrode, characterized in that.
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