JP5550626B2 - Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker - Google Patents
Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- JP5550626B2 JP5550626B2 JP2011277756A JP2011277756A JP5550626B2 JP 5550626 B2 JP5550626 B2 JP 5550626B2 JP 2011277756 A JP2011277756 A JP 2011277756A JP 2011277756 A JP2011277756 A JP 2011277756A JP 5550626 B2 JP5550626 B2 JP 5550626B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- circuit breaker
- vacuum circuit
- slit
- magnetic field
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
本発明は真空遮断器用電極及び真空遮断器に係わり、特に、接点電極背部に磁界発生用コイルを備えているものに好適な真空遮断器用電極及び真空遮断器に関する。 The present invention relates to a vacuum circuit breaker electrode and a vacuum circuit breaker, and more particularly, to a vacuum circuit breaker electrode and a vacuum circuit breaker suitable for those having a magnetic field generating coil on the back of a contact electrode.
真空遮断器は受配電系統に配置される機器であり、必要に応じて特定箇所を電力系統から切り離す役割を果たすものである。特に、系統事故時には、数千から数万アンペアの電流を遮断する責務を負う。 The vacuum circuit breaker is a device arranged in the power receiving and distributing system, and plays a role of separating a specific portion from the power system as necessary. In particular, in the event of a system failure, they are responsible for cutting off thousands of to tens of thousands of amperes.
真空遮断器は、真空容器の内部に配置された一対の接点電極を接離することにより、電流を投入又は遮断するものであり、接点電極端面に垂直な磁界(以下、縦磁界という)を印加することによって、電流遮断性能が向上することが広く知られている。 A vacuum circuit breaker applies or interrupts current by connecting and separating a pair of contact electrodes arranged inside a vacuum vessel, and applies a magnetic field perpendicular to the contact electrode end face (hereinafter referred to as a longitudinal magnetic field). By doing so, it is widely known that the current interruption performance is improved.
このような縦磁界型の真空遮断器として、接点電極背部に磁界発生用のコイル導体を備えた構造が広く採用されている。電流遮断時に発生するアークを磁界で拘束することで、アークによる電極表面の局所的な加熱が抑制され、アークによる熱負荷を電極表面全体に分散させることで、電流遮断性能を向上させている。 As such a vertical magnetic field type vacuum circuit breaker, a structure having a coil conductor for generating a magnetic field on the back of a contact electrode is widely adopted. By constraining the arc generated at the time of current interruption with a magnetic field, local heating of the electrode surface by the arc is suppressed, and the current interruption performance is improved by dispersing the heat load by the arc over the entire electrode surface.
磁界発生用コイル導体を備えた真空遮断器用電極として、特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1には、つぼ形導体の円筒部に傾斜スリットを設けることでコイル部を形成し、ここに電流を流すことで縦磁界を発生させる真空遮断器用電極が記載されている。
There exists what was described in
一方、縦磁界型の真空遮断器では、電極内に渦電流が発生することにより、磁界強度の低下や残留磁界の増加を引き起こし、遮断性能が低下することが知られている。 On the other hand, in a vertical magnetic field type vacuum circuit breaker, it is known that an eddy current is generated in an electrode, thereby causing a decrease in magnetic field strength and an increase in a residual magnetic field, resulting in a decrease in breaking performance.
そこで、特許文献1では、つぼ形導体のつぼ深さを深くすることにより、特に強い渦電流が発生するつぼ形導体の底部をアーク発生部から遠ざけ、渦電流の影響を低減する構造が採用されている。
Therefore,
また、傾斜スリットと垂直スリットを組み合わせた真空遮断器用電極が、特許文献2に記載されている。この特許文献2に記載されている真空遮断器用電極は、接点導体側に形成されているスリットが垂直スリットであり、該垂直スリットに傾斜スリットが続いて階段状に形成されている。
Moreover, the electrode for vacuum circuit breakers which combined the inclination slit and the vertical slit is described in
特許文献1に記載されているように、真空遮断器用電極を形成するつぼ形導体を深くすることで渦電流の影響が低減され、磁界強度の低下や残留磁界の増加を低減することができる。
As described in
しかしながら、特許文献1では、つぼ形導体を深くすると共に円筒部の傾斜スリットが軸方向に延伸すると、コイル部の中心(コイル高さ方向(上下方向)中心)がアーク発生部から遠ざかるため、アンペアターンが同一の場合には、アーク発生部の磁界強度が低下してしまう。
However, in
また、つぼ形導体を深くするとき、円筒部の傾斜スリットの傾斜角度を固定したまま延長させてターン数を増加させた場合は、磁界強度の増加と共に残留磁界も増加するため、遮断性能の低下が懸念される。 In addition, when deepening the pot-shaped conductor, if the number of turns is increased by fixing the tilt angle of the tilt slit in the cylindrical part, the residual magnetic field increases as the magnetic field strength increases, resulting in a decrease in the breaking performance. Is concerned.
更に、円筒部の傾斜スリットの形状(傾斜角度、スリット高さ)を固定したままつぼ形導体を深くすると、傾斜スリットの下方に位置する円筒部に渦電流が発生するため、残留磁界が増加する。 Furthermore, if the crucible conductor is deepened while the shape of the inclined slit (inclination angle, slit height) of the cylindrical portion is fixed, an eddy current is generated in the cylindrical portion located below the inclined slit, so that the residual magnetic field increases. .
一方、特許文献2に記載の真空遮断器用電極のように、接点導体と傾斜スリットの間に垂直スリットが形成されていると、傾斜スリットがアーク発生部から遠ざかり、磁場強度が低下するため、望ましいスリット配置とはならない。
On the other hand, when the vertical slit is formed between the contact conductor and the inclined slit as in the vacuum circuit breaker electrode described in
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、磁界強度の増加と残留磁界の低減を両立させることのできる真空遮断器用電極及び真空遮断器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vacuum circuit breaker electrode and a vacuum circuit breaker capable of achieving both an increase in magnetic field strength and a reduction in residual magnetic field.
本発明の真空遮断器用電極は、上記目的を達成するために、つぼ形導体の円筒部に、該つぼ形導体の開口部側端面から傾斜するスリットを備え、該傾斜スリットと連続し、前記つぼ形導体の開口部側端面に対して垂直に伸びるスリットを備え、前記つぼ形導体の開口部側端面から前記傾斜スリット端部までの距離をH、前記垂直スリットの長さLとするとき、3.0≧(H+L)/H>1.5の関係を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electrode for a vacuum circuit breaker according to the present invention is provided with a slit that is inclined from an end surface on the opening side of the crucible conductor in a cylindrical portion of the crucible conductor, and is continuous with the inclined slit. A slit extending perpendicularly to the opening-side end surface of the shape conductor, and when the distance from the opening-side end surface of the crucible-shaped conductor to the inclined slit end is H and the length L of the vertical slit is 3 It has a relationship of 0.0 ≧ (H + L) / H> 1.5 .
本発明によれば、磁界強度の増加と残留磁界の低減を両立させることができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to achieve both an increase in magnetic field strength and a reduction in residual magnetic field.
以下、図示した実施例に基づき、本発明の真空遮断器用電極及び真空遮断器を説明する。 Hereinafter, the electrode for vacuum circuit breaker and the vacuum circuit breaker of the present invention will be described based on the illustrated embodiment.
図1乃至図3に、本発明の真空遮断器用電極の実施例1を示す。 1 to 3 show a first embodiment of a vacuum circuit breaker electrode according to the present invention.
該図に示す如く、本実施例の真空遮断器用電極は、接点導体1とつぼ形導体2及び支持体3とから概略構成されている。
As shown in the figure, the electrode for a vacuum circuit breaker of this embodiment is generally composed of a
接触導体1は円板形状をなし、その一方の端面には、つぼ形導体2の開口部側端面2a及び支持体3が接している。この接点導体1は、導電率が高く耐電圧性能に優れた材料、例えば銅を主成分とした合金で製作されている。
The
つぼ形導体2は中空円筒形状を成し、円筒部2bと底部2cとからなる。円筒部2bには、開口部側端面2aに対して角度αで傾斜し、かつ、開口部側端面2aからHの距離まで伸びる傾斜スリット4、及び傾斜スリット4の端部から開口部側端面2aに対して垂直にLの距離だけ伸びる垂直スリット5が形成されている。また、つぼ形導体2の底部2cは、図示されない通電棒を介して外部回路と接続されている。尚、つぼ形導体2は、導電率の高い材料、例えば無酸素銅から製作されている。
The pot-
このつぼ形導体2の直径をDとすると、1つの傾斜スリット4が包囲する角度β(図3参照)は、(1)で与えられる。
Assuming that the diameter of the pot-
β=arcsin(H/D/tanα) (1)
支持体3は、円柱の両端面に該円柱よりも直径の大きく、かつ、つぼ形導体2の内径よりも直径の小さな円板が接続された形状であり、一方の端面には接触導体1の端面が接しており、他方の端面にはつぼ形導体2の底部2cが接している。この支持体3は、導電率が低く、かつ、弾性係数の高い材料、例えばステンレス鋼で製作されている。
β = arcsin (H / D / tanα) (1)
The
真空遮断器は、後述するが、図1乃至図3に示した真空遮断器用電極を2つ対向させて配置し、互いの真空遮断器用電極の接点導体1同士を接離することにより、電流の投入動作と遮断動作を行うものである。
Although the vacuum circuit breaker will be described later, two vacuum circuit breaker electrodes shown in FIG. 1 to FIG. 3 are arranged opposite to each other, and the
本実施例の真空遮断器用電極では、接点導体1を介してコイル部6に流入した電流により、接点導体1の端面に垂直な磁界、いわゆる縦磁界が発生する。この時の磁界強度は、コイル部6を流れる電流とコイルの巻き数の積、いわゆるアンペアターンに比例する。
In the vacuum circuit breaker electrode according to the present embodiment, a magnetic field perpendicular to the end face of the
つぼ形導体2の底部2cなどの渦電流発生部は、アークから遠い方が電極間の縦磁界に与える渦電流の影響は小さく、一方、コイル部6は、アークに近い方が電極間の縦磁界強度が強くなる。よって、電流遮断性能を示す指標の一つとして、渦電流発生部までの距離とコイル高さの比を用いることができる。
In the eddy current generating part such as the
図4に示すように、つぼ形導体2に傾斜スリット4を形成した一般的な縦磁界電極では、つぼ形導体2のつぼ深さHtが、接点導体1から渦電流発生部(円筒部2bのスリットが形成されていない部分)までの距離を表す。よって、(渦電流発生部までの距離)/(コイル高さ)=Ht/Hにより電極の遮断性能を表すことができる。
As shown in FIG. 4, in a general longitudinal magnetic field electrode in which the
図4に示す一般的な縦磁界電極では、Ht/H=1であるが、本実施例では、傾斜スリット4の下端に垂直スリット5をもうけることで、(2)式とする。
In the general longitudinal magnetic field electrode shown in FIG. 4, Ht / H = 1, but in this embodiment, the
Ht/H>1 (2)
図5に示すように、垂直スリット5がつぼ形導体2の底部2cに到達しない場合、つまり、H+L<Htの場合には、垂直スリット5とつぼ形導体の底部2cとの間に位置する円筒部に渦電流が発生する。よって、接点導体から渦電流発生部までの距離はH+Lとなり、式(2)は、式(3)に修正される。尚、垂直スリット5がない場合には、L=0となる。
Ht / H> 1 (2)
As shown in FIG. 5, when the
(H+L)/H>1 (3)
図1乃至図3に示す真空遮断器用電極に対して、垂直スリット長さLを変化させた場合の磁場強度及び残留磁界と(H+L)/Hとの関係を図6に示す。尚、磁場強度及び残留磁界は、最大値により規格化している。
(H + L) / H> 1 (3)
FIG. 6 shows the relationship between the magnetic field strength and the residual magnetic field and (H + L) / H when the vertical slit length L is changed with respect to the vacuum circuit breaker electrode shown in FIGS. The magnetic field strength and the residual magnetic field are normalized by the maximum value.
図6から分かるように、(H+L)/Hを大きくすることにより磁場強度は増加する。一方、1<(H+L)/H<1.5程度では、渦電流の影響低減効果と磁場強度の増加が相殺し、残留磁場は同程度であるが、(H+L)/H>1.5程度になると残留磁場が減少し始める。また、電極寸法が増大すると装置が大型化するので、(H+L)/Hは、3.0程度以下が望ましい。よって、磁界強度の増加と残留磁界の低減を両立させるためには、式(4)に示す条件が望ましい。 As can be seen from FIG. 6, the magnetic field strength increases as (H + L) / H is increased. On the other hand, when 1 <(H + L) / H <1.5, the effect of reducing the influence of eddy current and the increase in magnetic field strength cancel each other, and the residual magnetic field is the same, but (H + L) / H> 1.5. The residual magnetic field begins to decrease. In addition, since the size of the device increases as the electrode size increases, (H + L) / H is preferably about 3.0 or less. Therefore, in order to achieve both an increase in the magnetic field strength and a reduction in the residual magnetic field, the condition shown in Equation (4) is desirable.
3.0≧(H+L)/H>1.5(4)
このように、本実施例の構成とすることにより、磁界強度の増加と残留磁界の低減を両立させる縦磁界型の真空遮断器用電極を提供することができる。また、本実施例は、従来の傾斜スリットを有する縦磁界電極の下端に、垂直スリットを設けるだけで容易に実現することができる。
3.0 ≧ (H + L) / H> 1.5 (4)
As described above, by adopting the configuration of the present embodiment, it is possible to provide a longitudinal magnetic field type vacuum circuit breaker electrode that achieves both an increase in magnetic field strength and a reduction in residual magnetic field. In addition, this embodiment can be easily realized only by providing a vertical slit at the lower end of a longitudinal magnetic field electrode having a conventional inclined slit.
尚、上述した特許文献2における真空遮断器用電極は、接点導体側のスリットが垂直スリットで、この垂直スリットに傾斜スリットが続いている構成であり、本実施例の真空遮断器用電極のような、接点導体側のスリットが傾斜スリットで、この傾斜スリットに垂直スリットが続く構成とは異なる。傾斜スリットは縦磁界を発生させる役割をもち、接点電極に近いことが望ましいことから、特許文献2のように、接点導体と傾斜スリットの間に垂直スリットがあると、傾斜スリットがアーク発生部から遠ざかり、磁場強度が低下することは明らかであり、本実施例のような効果が得られないことになる。
In addition, the electrode for a vacuum circuit breaker in
次に、実施例1の真空遮断器用電極を採用した本発明の真空遮断器を、図7を用いて説明する。 Next, the vacuum circuit breaker of the present invention employing the vacuum circuit breaker electrode of Example 1 will be described with reference to FIG.
該図に示す真空遮断器は、円筒状に形成された絶縁筒7の軸方向両端部が金属から成る端板8a及び8bで封じられた真空容器14と、この真空容器14内に配置された相対的に開離する一対の固定及び可動電極10a及び10bと、この固定及び可動電極10a及び10bの裏面より真空容器14外に延びる固定及び可動ロッド9a及び9bとから概略構成されている。また、端板8aを通して固定された固定ロッド9aの先端に固定電極10aが固定され、端板8bを通して移動可能なように可動ロッド9bが、ベローズ11介して取り付けられ、可動ロッド9bの先端に可動電極10bが固定されている。固定電極10a及び可動電極10bの周囲には、絶縁筒7を保護するためのシールド12が設けられている。
The vacuum circuit breaker shown in the figure is disposed in a
そして、本発明の真空遮断器では、上述の固定電極10a及び可動電極10bとして、実施例1で説明した真空遮断器用電極が採用されている。
And in the vacuum circuit breaker of this invention, the electrode for vacuum circuit breakers demonstrated in Example 1 is employ | adopted as the above-mentioned
次に、電流を遮断するときの動作について、図7を用いて説明する。 Next, the operation for interrupting the current will be described with reference to FIG.
図示しない操作器によって可動電極10bを固定電極10aと反対の方向に駆動することにより、固定電極10aと可動電極10bが開極し、両電極間にアーク13が発生する。アーク13を通して電流が接点導体1に流れ込み、つぼ形導体2を介して固定ロッド9又は可動ロッド9bに流れる。
When the
このような構成により、良好な遮断性能を有する真空遮断器を提供することができる。 With such a configuration, it is possible to provide a vacuum circuit breaker having a good breaking performance.
1…接点導体、2…つぼ形導体、2a…つぼ形導体の開口部側端面、2b…つぼ形導体の円筒部、2c…つぼ形導体の底部、3…支持体、4…傾斜スリット、5…垂直スリット、6…コイル部、7…絶縁筒、8a、8b…端板、9a…固定ロッド、9b…可動ロッド、10a…固定電極、10b…可動電極、11…ベローズ、12…シールド、13…アーク、14…真空容器。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記つぼ形導体の開口部側端面から前記傾斜スリット端部までの距離をH、前記垂直スリットの長さLとするとき、
3.0≧(H+L)/H>1.5
の関係を有することを特徴とする真空遮断器用電極。 The cylindrical part of the pot-shaped conductor is provided with a slit that is inclined from the opening-side end face of the pot-shaped conductor, and is provided with a slit that is continuous with the inclined slit and extends perpendicular to the opening-side end face of the pot-shaped conductor ;
When the distance from the opening side end surface of the crucible-shaped conductor to the inclined slit end is H, the length L of the vertical slit,
3.0 ≧ (H + L) / H> 1.5
An electrode for a vacuum circuit breaker characterized by having the following relationship:
前記固定電極及び可動電極は、請求項1に記載の真空遮断器用電極であることを特徴とする真空遮断器。 A vacuum vessel in which both end portions in the axial direction of an insulating cylinder formed in a cylindrical shape are sealed with end plates, a pair of relatively fixed and movable electrodes disposed in the vacuum vessel, and the fixed and movable electrodes A fixed and movable rod extending from the back surface of the electrode to the outside of the vacuum container; a bellows for mounting the movable rod so as to be movable with respect to the end plate; and a shield provided around the fixed electrode and the movable electrode. In the provided vacuum circuit breaker,
The vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the fixed electrode and the movable electrode are electrodes for a vacuum circuit breaker according to claim 1 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011277756A JP5550626B2 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011277756A JP5550626B2 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013131294A JP2013131294A (en) | 2013-07-04 |
JP5550626B2 true JP5550626B2 (en) | 2014-07-16 |
Family
ID=48908707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011277756A Active JP5550626B2 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5550626B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3900684A1 (en) * | 1989-01-12 | 1990-07-26 | Sachsenwerk Ag | SWITCHING CONTACT FOR VACUUM SWITCHES |
JP2010113821A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Japan Ae Power Systems Corp | Electrode structure for vacuum circuit breaker |
-
2011
- 2011-12-20 JP JP2011277756A patent/JP5550626B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013131294A (en) | 2013-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2612660C2 (en) | Vacuum circuit breaker for medium voltage circuit breaker with cup-shaped pmp-contacts | |
WO2013000309A1 (en) | High-voltage single-fracture vacuum interrupter | |
CA3040399C (en) | Electrical interruption device | |
JPS58145035A (en) | Vacuum arc discharge device | |
KR102291358B1 (en) | Coil-type axial magnetic field contact assembly for vacuum interrupter | |
JP6161621B2 (en) | Vacuum switch and its electrode assembly | |
JP5550626B2 (en) | Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum circuit breaker | |
US10410813B1 (en) | Vacuum switching apparatus and electrical contact therefor | |
US5461205A (en) | Electrode stem for axial magnetic field vacuum interrupters | |
JP2009252388A (en) | Large-capacity vacuum circuit breaker | |
HU183976B (en) | Vacuum-chamber interrupter | |
JP2009289660A (en) | Vacuum valve | |
EP2851921A1 (en) | Electrode assembly and vacuum interrupter including the same | |
JP6138601B2 (en) | Electrode for vacuum circuit breaker and vacuum valve using the same | |
EP2715762B1 (en) | Vacuum interrupter | |
JP5622236B2 (en) | Method for suppressing pressure rise in sealed container by arc and sealed electrical equipment | |
JP2009158218A (en) | Vacuum switch gear | |
JP2939271B2 (en) | Gas circuit breaker for electric power | |
JP2002150902A (en) | Vacuum valve | |
JP2014049353A (en) | Solid insulation switch gear and vacuum valve for solid insulation switch gear | |
JPH10214545A (en) | Vacuum valve | |
JP2018181681A (en) | Shrinkage ring and vacuum interrupter | |
EP1117113A2 (en) | Vacuum interrupter | |
JPS59148222A (en) | Vacuum interrupter | |
JPS59143229A (en) | Vacuum interrupter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140318 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140414 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140513 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5550626 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |