JPH0113183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気回路の通電、、電流しや断に使用
される真空しや断器、特に大通電容量の真空しや
断器に関するものである。

従来の真空しや断器のしや断部の固定側及び可
動側導体の接触、離反により真空バルブの通電、
しや断がなされる。

このような真空バルブにおける許容通電電流
は、その電極部の接触抵抗を含む、固定側、可動
側導体全体の抵抗によるジユール熱と、熱伝導、
熱伝達などによる導体部からの放熱の度合いによ
り大略決定されている。

ジユール発熱は（導体の抵抗）×（通電電流の２
乗）で与えられるので、ジユール発熱を小さく、
通電電流を大きくするためには、導体抵抗を減ら
さなければならない。一方、放熱を大きくするた
めには、真空中にない導体部に冷却片を付けたり
導体内部に熱パイプを挿入したりして、導体外部
へ熱をとり出す方式が採用されている。このよう
に、従来技術においても真空バルブの通電電流容
量の増加を図ることが色々と検討されているが、
現在の汎用の真空バルブの最大許容通電電流は
4000A程度が一般的である。

本発明の目的は、上記のような真空バルブの通
電容量の限界を大きくし、大通電容量の真空しや
断器を実現することにある。

図面は本発明の真空バルブの導体の一実施例で
ある。１は対向電極との間でアークを発生するア
ーク電極部、２は電極支持部でありアーク電極部
１の背部に接続され、アーク電極部１を支持固定
する。３は電極支持部２に接続される接続導体部
である。アーク電極部１はアークによる溶融など
の少ない耐アーク性の金属材料から成り、電極支
持部２および接続導体部３は例えば銅などの導電
性の良い金属材料で構成されている。

接続導体部３には、例えば、ニオブチタン、ニ
オブ３スズのような超電導導体４が内部に挿入さ
れ、接続導体部３に接続されている。

超電導導体４には、液体窒素などの冷却媒体を
循環させる冷却管５が内蔵され、冷却媒体の循環
により極低温を実現し超電導導体４を超電導状態
に保持する。

真空バルブの固定側、可動側導体全体で発生す
るジユール発熱は、熱伝導により超電導導体４に
伝達され、冷却管５の中を循環する冷却媒体によ
り外部へ取り出される。例えば超電導関係の設備
においては、この冷却媒体の循環は比較的手軽に
行なえるので、この真空バルブを使用すれば、長
時間にわたり、極めて大容量の通電が可能とな
る。

一方、超電導導体４が超電導状態にあれば、そ
の導体抵抗は常電導状態（例えば室温状態をさ
す）の銅の抵抗などに比して極めて小さく、ほと
んど無視できるから、ジユール発熱の対象は、ア
ーク電極部１および電極支持部２となり、従来の
真空バルブに比して発生熱量も小さくなる。

本発明の真空バルブによれば、導体のジユール
発熱が小さくできると同時に、その発熱を外部へ
とり出す働きも十分良好となり、全体として許容
通電電流の大きい真空バルブが実現される。

以上は固定側、可動側導体が接触している状
態、即ち真空バルブ投入状態を主として対象とし
ているが、次に、電流しや断動作時を考えると、
アーク電極部で、アークにより短時間に発生する
大きな熱量は、超電導導体を、真空バルブ投入時
の超電導状態に保持できなくする場合があり、こ
の場合ある時間常電導に転移する。すると、超電
導導体の抵抗は超電導状態時に比して格段に大き
くなり、真空バルブの導体抵抗は増大する。即
ち、電流しや断動作時には真空バルブの導体抵抗
が増大し、アークによる抵抗分と加え合わさり、
限流しや断が実現される。

尚、しや断後、冷却管内の冷却媒体の循環は図
示されない制御弁などの働きにより、投入時にお
いてのみ冷却することも可能である。

本発明の真空バルブにより、特に超電導関係の
しや断器用として、大通電容量で、限流効果の良
いしや断部を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す真空バルブの導
体部の断面図である。 １…アーク電極部、２…電極支持部、３…接続
導体部、４…超電導導体、５…冷却管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超電導導体を埋込まれた接続導体部と、この
   接続導体部の先端に固着された電極支持部と、こ
   の電極支持部の前記接続導体部と反対の側に固着
   され耐アーク性の金属からなるアーク電極部とを
   有することを特徴とする真空バルブ。