JPH0133013B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、互いに相対して移動可能な２個の接
点ボルトにそれぞれ接触体を備えて配置された接
触子を有し、その場合各接点ボルトがこれを少な
くとも部分的に取り囲む接点外筒を備えており、
この接点外筒がその接触体並びに接点ボルトに固
く結合され、真空遮断器の閉鎖状態において各接
触体が対向して位置する他方の接触体と反対側の
接触面でばね力に抗してその接点ボルトの端面に
押し付けられ、接点機構を開く際に前記ばね力に
よりその接触面が接点ボルトの端面から引き離さ
れるようにされた真空遮断器用接点機構に関す
る。

〔従来の技術〕

真空遮断器の接点機構が開路されると、その相
対した接点電極間には両接点電極の一方（陰極）
から放射されるプラズマによつてアークが発生す
る。接点電極領域が局部的に加熱されてプラズマ
放射が高められると、真空遮断器内の真空度が低
下して遮断能力が著しく損なわれることがある。

したがつて、接点電極領域の局部的加熱を磁界
を意図的に作用させて抑制したり完全に防止した
りすることが知られている。この場合、半径方向
の磁界は集束アークの脚点にらせん状ないしほぼ
円状の軌跡を描かせるように作用するのに対し軸
方向の磁界はアークを拡散させる。また軸方向と
半径方向との磁界を組み合せて作用させることも
公知であり、この場合には比較的大きな電流領域
まではアークを拡散させるように、また拡散アー
クが集束アークに移行するとき集束アークが半径
方向の磁界コンポーネントによつて接点電極表面
に沿つて駆動されるようにそれぞれ対応した磁界
コンポーネントの大きさが定められる。

接点電極領域まで伸延した磁界を発生させるた
めに、外部コイルすなわち本来の真空遮断室の外
部に配置されたコイルを用いたり、接点ボルトを
利用すること以外に、接点ボルトに装着された本
来の接触子をコイルの形になるように形成するこ
とも既に公知である。これに関しては実にさまざ
まな接触子の形状が知られており、それらはいず
れも特定の方向ならびに強さの磁界発生に有用な
ものである。しかしこれらのコイル機構は連続し
て通電されるので、コイル機構内で発生する通電
損失熱（I²R、ここでＲはコイル機構の抵抗値）
が真空遮断器全体の損失熱に大きな影響を与え、
それが連続通電中の真空遮断器の全損失の半分以
上に達することがある。

しかしコイル形状を決定する接触子の寸法を適
当に大きく選定すれば、有害なこの損失熱を減少
させることも可能ではあるが、このような方法で
は接触子の容量と質量が増大するので、真空遮断
器に装着される操作機構もそれに応じて大きくし
なければならないことになる。

また損失熱を減少させるために、接触子を流れ
る電流を多数の分路に分岐させることも公知であ
るが、この方法では発生磁界も電流分岐の程度に
比例して弱化するのが欠点である。

特開昭58−42125号公報によつて、接触子で形
成されたコイルには真空遮断器の通電電流が流れ
ないように構成された接触子が公知とされてい
る。この場合、コイルの形状は中空円盤体にスリ
ツトをつけたものである。この円盤状体の内側端
面はそれぞれに付属した接点ボルトの端面と空隙
を介して向かい合せに位置する。真空遮断器用操
作機構を介して双方の円盤状体に押圧力が加えら
れると、前記の空隙が閉じられて電流の大部分は
接点ボルトを経由して流れる。接点機構が開路さ
れると、接点ボルトと中空円盤状体の端面間の電
流は遮断され、その結果全電流が円盤状体の外筒
を経由して流れ、これにつけられたスリツトによ
り適切な磁界が発生される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は明細書冒頭に述べた様式の接点機構
において、真空遮断器の連続運転期間中は接触子
のコイルが切り離される方式を、特定のコイル形
状を備えた特定の中空接触子に対してだけではな
く、任意のコイル形状を備えて任意の形状に形成
された接触子にも適用可能とすることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕 この目的はこの発明にもとづき、接点外筒の一
方では接点ボルトとの結合および他方では接触体
との結合が、それぞれ別個に形成されかつ結合部
分に固定された良導電性のばね状の可撓性を有す
るブリツジによつて行われ、各接触体の対向して
位置する他方の接触体と反対側の接触面が、接点
外筒と接触体とを結合するブリツジの接点ボルト
の側の側面によつて形成されることによつて達成
される。

〔作用効果〕

この発明の本質的な利点は、接触子の構造、す
なわち特に接点外筒ならびに各接触子のそれぞれ
相手側接触子に合わさせた端面の構造や、発生す
べき磁界の方向とは無関係に、原理的に同一でし
かも設計や製作が容易でかつ機能が確実に保証さ
れる接点機構の構造が得られることである。

接触面と接点ボルト端面間の間隔の選定に開連
し、また真空遮断器用操作装置から得られる操作
力を考慮した接点機構全体の最適たわみ特性は、
ブリツジの幾何学的形状によつて極めて広い範囲
に調整可能である。荷重が加えられた棒のたわみ
は、棒のたわみ方向の三乗であるという公知の関
係にかんがみ、特にブリツジの接点ボルト軸線に
平行方向の寸法を調整して接点機構全体を所定の
弾性特性に整合させるようにすると有利である。
そしてブリツジの接点ボルトの軸方向における厚
さが、それに対して垂直の方向における厚さより
も小さいと有利である。

この発明の実施態様としてブリツジの構造を次
のように構成すると有利である。すなわちブリツ
ジは、良導電性材料（例えば銅）から成る複数の
薄板とこれに固着された同じ薄板状の一つのばね
（例えばエルメジユールばね）との積層体によつ
て形成される。接点外筒を軸線にできるだけ平行
に動かすようにするために、ブリツジは特に軸対
称となるように配置される。そのために、接点外
筒の接点ボルトとの結合が、直径線上に真つ直ぐ
延びる二つブリツジによつて行われると特に有利
である。接点外筒を接触体に結合するブリツジ
が、接点外筒の直径範囲を互いに接続しているこ
とによつて、接点外筒の軸平行変位も実現され
る。このように接点外筒を接点ボルトに接続する
ための直径線上に真つ直ぐに延びる二つのブリツ
ジと、接触面を形成するために接点外筒の直径範
囲を互いに接続する一つのブリツジとを持つて接
触子を形成した場合、接点外筒とブリツジとの各
結合箇所相互間の外筒断面にはそれぞれ全電流の
４分の１づつしか電流が流れない。磁界（軸方
向）がその結果減少することが望ましくない場合
には、接点外筒から接点ボルト端面の上方まで延
びているただ１個のブリツジに向かい合せにもう
１個のブリツジを配置して、このブリツジを介し
て接点外筒と接点ボルトとを結合するように接触
子を構成すればよい。このように構成すれば電流
は接点外筒の各断面につき全電流の２分の１づつ
流れるようになる。上記の方法によつても、主と
して軸方向に磁界がつくられる。

この発明の有利な他の発展形態は軸方向ならび
に半径方向磁界の生成と重量に関し、接触体がつ
ぼ形で偏平に形成され、そのつぼの底の中央範囲
が、接点外筒を接触体に結合するブリツジに固定
される。この場合主として接点外筒が軸方向を主
とした磁界の発生にあたる。この磁界の発生は多
種多様な構造様式、特に電流を分岐させるいわゆ
る多極化方式を用いて実施可能であるが、半径方
向の磁界コンポーネントを最も簡単に実現するに
は、接触体の壁体に斜めにスリツトをつけ、この
スリツトを相対した両接触子において互いに反対
向きとなるように配置すればよい。真空遮断器の
消弧機能に有害な渦電流を防止するためには、ス
リツトは接触子の底部まで延長するようにすると
良い。

つぼ形接触子に通常なこのような構造をこの発
明にかかわる接点機構にも一般的に適用可能であ
る。すなわち例えば接触体が接点材料から成る表
面電極を備えていると有利である。

つぼ形接触子における半径方向磁界の発生方式
とはかかわりなく、接点外筒の内径を表面電極の
外径と少なくとも同大にすると有利である。この
ようにすれば表面電極の全領域が、主として接点
材料で生成された軸方向コンポーネントを主とし
た磁界にされされることが保証される。

接点機構の双方の接触体の相対した表面電極が
互いに離されるとき、ブリツジの接触面が接点ボ
ルトの端面から既に離れその結果電流が接点外筒
に転流するように、弾性ブリツジの寸法、接点ボ
ルト端面と一方のブリツジの接触面間の間隔およ
びこれらと真空遮断器の操作機構との整合が行わ
れるようにすると効果的である。双方の表面電極
が互いに離れた瞬間に磁界の軸方向コンポーネン
トが既に充分な値に達するためには、接点外筒で
構成されたコイル機構の固有時定数τ＝Ｌ／Ｒを
できるだけ小さくしなければならない。インダク
タンスを小さくすることは接点外筒の内、外径を
変えることによつてのみ可能であり、しかもこの
寸法は真空遮断器に対する他の必要条件にもとづ
いて決定されるので、時定数を切りつめるには接
点外筒の抵抗値Ｒを増加することが行われる。こ
れは接点外筒の断面積を縮小することによつて実
現可能ではあるが、必要な強度ならびに接点材料
の耐熱限界を考慮すれば、ある限度内で可能であ
るにすぎない。しかしこの方法は銅のかわりに他
の適当な材料、例えば抵抗材料を選択することに
よつて置換ないし少なくとも補完される。また接
触面ならびに接点ボルトの端面がこの部分に発生
するアークによつて損傷されるのを防止するに
は、これらの表面に接点材料の層をかぶせるとよ
い。こうすればこれらの表面の溶着も防止され
る。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図に接点ボルトに固着された接触子の４半
分が示されている。この図に示された接点機構部
分は主として接点ボルト１、２個のブリツジ２，
３を介して接点ボルト１に結合された接点外筒
４、ならびに接点外筒４の径対称領域同士を互い
に接続し、かつその中央部分に接点ボルト１の端
面１ａに相対した接触面５ａが形成されたもう１
個のブリツジ５を備えている。ブリツジ５はこの
図に破断面として描かれている接触体６の支持体
を兼務し、該接触体６は表面電極７によつて上部
が閉じられた形状でかつスリツト６ａを備えてい
る。このスリツト６ａがこの図には描かれていな
い第２の接触子のこれと同様のただしこれとは逆
方向に傾いたスリツトと組み合わされて半径方向
のコンポーネントを含んだ磁界を生成する。

各ブリツジ２，３，５は、それぞれ多数の平行
に積層された銅帯２ｂ，５ｂならびにこれら銅帯
２ｂ，５ｂの基板をなすエルメジユール
（Elmedur）ばね2c，５ｃで構成される。

第２図に第１図の接点機構の主要部分の配置な
らびに寸法関係が縮尺を変えて示されている。そ
してこの図には接点機構が開路したときの接点外
筒４の平面に流れる電流の径路も描かれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による接点機構の主要部分の概
略破断面図、第２図は第１図と縮尺を変えて接点
機構の主要部分の配置と寸法関係を示す平面図で
ある。 １……接点ボルト、２，３，５……ブリツジ、
４……接点外筒、６……接触体、６ａ……スリツ
ト、７……表面電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに相対して移動可能な２個の接点ボルト
   １にそれぞれ接触体６を備えて配置された接触子
   を有し、その場合各接点ボルト１がこれを少なく
   とも部分的に取り囲む接点外筒４を備えており、
   この接点外筒４がその接触体６並びに接点ボルト
   １に固く結合され、真空遮断器の閉鎖状態におい
   て各接触体６が対向して位置する他方の接触体と
   反対側の接触面５ａでばね力に抗してその接点ボ
   ルト１の端面１ａに押し付けられ、接点機構を開
   く際に前記ばね力によりその接触面５ａが接点ボ
   ルト１の端面１ａから引き離されるようにされた
   真空遮断器用接点機構において、 接点外筒４の接点ボルト１および接触体６との
   結合が、それぞれ別個に形成されかつ結合部分に
   固定された良導電性のばね状の可撓性を有するブ
   リツジ２，３，５によつて行われ、各接触体６の
   対向して位置する他方の接触体６と反対側の接触
   面５ａが、接点外筒４と接触体６とを結合するブ
   リツジ５の接点ボルト１の側の側面によつて形成
   されていることを特徴とする真空遮断器用接点機
   構。 ２ ブリツジ２，３，５の接点ボルト１の軸方向
   における厚さが、それに対して垂直の方向におけ
   る厚さよりも小さいことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の接点機構。 ３ ブリツジ２，３，５が、良導電性材料から成
   る複数の薄板２ｂ，５ｂと同じ薄板状の一つのば
   ね２ｃ，５ｃとの積層体によつて形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の接点機構。 ４ 接点外筒４の接点ボルト１との結合が、直径
   線上に真つ直ぐ延びる二つのブリツジ２，３によ
   つて行なわれていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか１つに記載の
   接点機構。 ５ 接点外筒４の接触体６に結合するブリツジ５
   が、接点外筒４の直径範囲を互いに結合している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれか１つに記載の接点機構。 ６ 接触体６がつぼ形で偏平に形成され、そのつ
   ぼの底の中央範囲が、接点外筒４を接触体６に結
   合するブリツジ５に固定されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   か１つに記載の接点機構。 ７ 接触体６の壁が斜めのスリツト６ａを有し、
   このスリツト６ａが互いに対向して位置する二つ
   の接触体において逆向きに形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の接点機
   構。 ８ スリツト６ａが接触体６の底部までつながつ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の接点機構。 ９ 接触体６が接点材料から成る表面電極７を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第８項のいずれか１つに記載の接点機構。 １０ 接点外筒４の内径が少なくとも表面電極７
   の外径と同じ大きさであることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項記載の接点機構。