JPH0212368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固定接触子とこの接触子に軸方向
に向かい合つて配置された可動接触子とを有し、
軸線方向に向いた磁界の発生に適した両接触子の
構造を備えた真空遮断器の接触子装置に関する。

〔従来の技術〕

ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第3227482
号により公知のかかる接触子装置においては接触
子はつぼ形接触子として構成され、その壁の中に
それぞれ一様に傾斜したスリツトがフライスで切
り込まれている。この接触子は互いに相反する側
を支持棒の形の支持要素にそれぞれ結合されてい
る。またその他側には接触子はそれぞれ接触円板
を有し、この接触円板はうず電流の抑制のために
ほぼ半径方向にスリツトを切られている。接触子
を通つて流れる電流は壁の中の傾斜したスリツト
により、接触子の周方向に流れる電流成分を含む
ように方向を変えられる。この電流成分は電流と
同相の接触子を軸方向に貫通する磁界を発生す
る。接触子の開離の際にこの縦磁界は接触子間に
発生したアークを拡散させるので、接触円板の焼
損の減少が得られる。同時に縦磁界はアーク電圧
の減少をもたらし、従つてアークの中で変換され
る仕事率の減少をもたらす。接触子の壁の中のス
リツトの傾斜角は接触子の外形寸法により制限さ
れるので、この公知の接触子装置により発生され
る縦磁界は比較的弱い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、大電流の遮断の際においてもその
接触子の小さい負荷及びアーク電圧の減少という
結果を得ることができ、且つ特に簡単な構造によ
り傑出している真空遮断器の接触子装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この目的は頭記の種類の接触子装置においてこ
の発明に基づき、可動接触子とは反対側の固定接
触子に同軸のコイル体が付設され、軸線方向に向
いた磁界を支援する電流がこのコイル体を通つて
流れ得るように、このコイル体がその一端を固定
支持要素に、またその他端を固定接触子に結合さ
れていることにより達成される。

〔発明の効果〕

この発明に基づく接触子装置の重要な長所は、
固定接触子に付設されるコイル体がこのコイル体
を通つて流れる電流を接触子に対し同軸な周軌道
の中に導くので、接触子の中に発生した縦磁界に
加えてこの縦磁界を強化する別の磁界をこの電流
が発生するということにある。この縦磁界の強化
は接触子の開離の際に接触子間に発生したアーク
のより良好な消弧をもたらす。なぜならばこの別
の磁界によりアーク電圧が大幅に減少し、従つて
アークの中で変換される仕事率も大幅に減少する
からである。その際同時に、拡散したアークから
収縮したアークへの移行点がより大電流側に移る
ので、比較的大電流の際にもアークは拡散してお
り従つて接触円板の焼損が減少する。コイル体の
中に補助的に発生する磁界の別の長所は、この磁
界が接触子の中に発生した縦磁界と共に接触子の
間に特別に強力な吸引力を発生するということに
ある。従つて接触子が閉路している際に大きいサ
ージ電流も支配できる。なぜならば接触子間の吸
引力は、可動接触子のために接触圧力の発生のた
めの特別に強力な圧縮ばねを設ける必要無しにそ
のために必要な接触圧力を発生するからである。

コイル体が固定接触子の可動接触子とは反対側
に、従つて接触子間の領域に対し軸方向にずらし
て配置されていることにより、コイル体の中の電
流により発生する磁界は接触子間の領域におい
て、強い縦磁界成分の外に有利にも補助の半径方
向磁界成分を有する。接触子の開離の際にこの半
径方向磁界成分は接触子間のアークに作用しアー
クを接触円板の表面に沿う周軌道上を動かす力を
発生するので、回転するアークにより接触円板の
焼損が大幅に減少する。

特にまたドイツ連邦共和国特許出願公開公報第
3151907号により、接触子の開離の際に発生する
アークに磁界により影響を与え、その際半径方向
磁界がアークを周軌道上で回転させ、また縦磁界
が接触子の収縮を妨げることが知られているが、
しかしながらそこに記載された接触子装置におい
ては、相互に向かい合つて配置された二つの接触
子の壁が接触子間にもつぱら半径方向の磁界を発
生するためにそれぞれ反対向きに傾いたスリツト
を備えている。縦磁界を発生するためには固定の
接触子ばかりでなく可動接触子にもそれぞれコイ
ル体が配置されており、その際接触子の磁界と両
コイル体の磁界とは重畳し部分的に弱まる。これ
と異なつてこの発明に基づく接触子装置において
は縦磁界の発生のための費用は著しく少ない。な
ぜならば縦磁界の発生は接触子の壁の中の一様な
方向の斜めのスリツトと固定接触子に付属するた
だ一つのコイル体とにより間に合うからである。
これにより接触子装置を内蔵する真空遮断器の重
畳軽減が得られるばかりでなく、可動接触子のた
めの駆動装置も非常に容易に設計できる。なぜな
らば接触子の開路の際に駆動装置により加速すべ
き質量が著しく減少するからである。

この発明に基づく接触子装置が公知の方法（ド
イツ連邦共和国特許出願公開公報第3227482号）
においてつぼ形接触子として形成された接触子を
備え、その壁がそれぞれ縦磁界を発生するため一
様に傾斜したスリツトを備えているときには、こ
の発明に基づくコイル体はコイル体の巻き方向が
その一端からその他端まで、固定接触子の壁の中
のスリツトが可動接触子に向かつて延びるのとほ
ぼ同じ方向を有するように構成されている。この
場合においてはコイル体の巻き方向は両接触子に
おいて傾斜したスリツトにより形成された導体片
の巻き方向に等しいので、コイル体を流れる電流
は接触子から発生する縦磁界を強化する磁界を発
生する。

この発明に基づく接触子装置の別の有利な実施
態様においては、コイル体が開放リングから成る
と共に、その一端を半径方向の導体片により固定
の支持要素に結合され、またその他端を別の半径
方向の導体片により固定接触子に結合されてい
る。その際開放リングと半径方向の導体片は、真
空遮断器の中の熱損失を小さく保つために特別に
大きい断面積を有する。それによつて生じる重量
の増加は副次的な意味しか持つていない。なぜな
らコイル体はもつぱら固定接触子に付属してお
り、従つて接触子の開離の際に加速する必要が無
いからである。

リングの内径は接触子の外径にほぼ等しいのが
有利であり、従つてリングの中の電流により発生
する磁界は接触子の周部分をも貫通する。

この発明に基づく接触子装置が、それぞれスリ
ツトを切られた底板と壁の上に蓋状に載せられ同
様にスリツトを切られた接触円板とを備えたつぼ
形接触子として構成された接触子を備え、その際
壁の中の各斜めのスリツトの底板の中の各第２の
スリツト並びに接触円板の中に各補助スリツトに
結合されているときには、底板の中の第２のスリ
ツトと接触円板の中の補助スリツトとが、底板及
及接触円板の中でそれぞれ隣接する二つの第２の
スリツト又は隣接する二つの補助スリツトの間の
領域を、それぞれ軸方向の磁界を強化する電流成
分を有する電流が各接触子の周方向に流れ得るよ
うに、各半径方向に対し偏向して延びるのが特に
有利である。その際底板と接触円板はその中を走
る第２のスリツト及び補助スリツトにより導体片
に分割され、これらの導体片においては底板又は
接触円板の中央領域における導体片の断面の各中
点が、底板又は接触円板の外周の領域における各
導体片の断面の中点に対して、導体片を通つて流
れる電流が壁の斜めのスリツトを通る電流と同様
に周方向の電流成分を含むように、接触子の半径
方向からそれて周方向へずれている。この電流成
分は接触子間の縦磁界を更に強化するという結果
をもたらす。接触子の底板の中の第２のスリツト
と接触円板の中の補助スリツトとは、スリツトが
底板の中においてら線状に延びると共に、接触円
板の中においてそれぞれ反対向きに湾曲して同様
にら線状に延びるように、構成することができ
る。しかしながら壁の中の各斜めのスリツトが付
属する底板の中の第２のスリツトと共にそれぞれ
１平面上に延在するような接触子においては、接
触円板の中の補助スリツトがこのスリツトに付属
する壁の中の斜めのスリツトと底板の中の第２の
スリツトとにより形成される平面上に延在するよ
うに、補助スリツトを配置するのが特に有利であ
る。すなわちこの場合にはスリツトは真直なのこ
切り込みにより対応する接触子の中に特に簡単に
切り込むことができる。

〔実施例〕

次にこの発明に基づく接触子装置の二つの実施
例を示す図面を参照しながらこの発明を詳細に説
明する。

第１図に示した接触子装置は可動接触子１と固
定接触子２を有し、これらの接触子は相互に軸方
向に向かい合つた配置されている。両接触子１と
２はそれぞれいわゆるつぼ形接触子として構成さ
れており、それぞれつぼ状の接点台３と４及び両
接点台３と４の壁５と６の円形の周面上に載せら
れた接触円板７と８から成る。これを明らかに図
示するために、第１図に示す固定接触子２におい
て扇形の部分が切除されている。両接点台３と４
の壁５と６は周方向に斜めのスリツト９と１０を
備え、これらのスリツトはそれぞれ接触子１と２
の接触円板７と８に対し一様に傾斜している。斜
めのスリツト９と１０は、接点台３と４の底板１
１と１２の中の第２のスリツト９′と１０′の形
で、各底板１１又は１２の外周から中央の円板形
の領域までら線状に続いている。その際底板１１
と１２の中のら線状に延びるスリツト９′と１
０′は、接触子１と２の壁５と６の中のスリツト
９と１０が各接触円板７又は８に向かつて傾斜し
ている周方向に等しく、各接触子又は２の周方向
に湾曲している。壁５又は６の周面上に載つてい
る接触円板７と８はそれぞれクロム銅合金材料か
ら成ると共に補助のスリツト１３又は１４を有
し、これらのスリツトは同様にら線状にしかしな
がら各底板１１又は１２の中のスリツト９′又は
１０′とは逆向きに湾曲して延びている。各接触
子１と２はそれぞれリング状の支持体１５を備え
（可動接触子１においては見えない）、この支持体
は各接触子１又は２の内部でその底面１１又は１
２と接触円板７又は８との間に配置されている。
支持体１５は残留磁気が非常に小さい低導電性の
磁性材料例えばフエライトから成るのが有利であ
る。

可動接触子１はその底板１１の中央の円形領域
において、支持棒の形の一部だけを図示した円筒
形の支持要素１６に結合されている。

固定接触子２にはその可動接触子との反対側に
コイル体２０が付設されており、このコイル体は
主として開放リング２１から成り、このリングの
内径は固定接触子２及び可動接触子１の外径にほ
ぼ等しい。リング２１はリング面に対し傾斜して
延びる分割箇所２２を有し、この分割領域におい
て、開放リング２１はその一端２３に半径方向に
導体片２４を備え、この導体片はリング２１の中
心に向かつて延びている。開放リング２１はその
導体片２４により支持棒として構成された固定支
持要素２５の上に載つている。開放リング２１は
その他端２６に別の導体片２７を備え、この導体
片は導体片２４に対し平行な間隔を置いて同様に
リング２１の中心まで延びている。固定接触子２
は接点台４の底板１２の中央部分により導体片２
７の上に載つている。半径方向の両導体片２４と
２７の間には絶縁性の間隔片２８が配置されてお
り、この間隔片は導体片２４と２７の間隔片は導
体片２４と２７の相互の接触を防ぐ。

接触子装置全体を通る電流が矢印３０により示
されている。その際電流はコイル体２０によりそ
の方向が破線の矢印３１により示されている磁界
を発生する。接触子１と２の間の領域においてコ
イル体２０の中に発生する磁界３１は軸方向磁界
成分３２と半径方向磁界成分３３を有する。接触
子１と２の中で周方向に流れる電流成分によつて
発生された縦磁界３４はこの縦磁界成分３２に重
畳される。

第２図、第３図及び第４図に示されたこの発明
に基づく接触子装置の接触子の別の実施例は第１
図に示した接触子の同様につぼ形接触子として構
成されており、そのつぼ形の接点台４０は底板４
１と中空円筒形の壁４２を備えている。壁４２の
上には蓋上に壁に固定された接触円板４３が載つ
ている。接触子はその底板４１の中央部分におい
て支持要素４４に結合されており、この支持要素
は固定接触子においては第１図に相応する図示さ
れていないコイル体の構成部分であり、また可動
接触子においては可動支持棒の形に構成されてい
る。接触子の壁４２は周方向に規則的な間隔を置
いて接触円板４３に対し一様に傾斜した斜めのス
リツト４５を備えている。底板４１と接触円板４
３はそれぞれ同数の第２のスリツト４６又は補助
スリツト４７を備え、これらのスリツトは底板４
１又は接触円板４３の外周から中央の円形の領域
にまで直接状に延びている。その際壁４２の中の
各斜めのスリツト４５は、このスリツトに結合さ
れた底板４１の第２のスリツト４６及び接触円板
４３の中の補助スリツト４７と共に、それぞれ一
平面上に延在している。壁４２の中の斜めのスリ
ツト４５と半径方向に対しそれて延びる底板４２
の中の第２のスリツト４６と接触円板４３の中の
補助スリツト４７とにより、接触子を通つて流れ
る電流４８は壁４２の中ばかりでなく底板４１と
接触円板４３の中においてもそれぞれ接触子の周
方向の電流成分４９を含む。この電流成分が接触
子を軸方向に貫通する磁界５０を発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく接触子装置の実施例
の分解斜視図、第２図ないし第４図は別の実施例
における接触子の底面図、側面図及び平面図であ
る。 １……可動接触子、２……固定接触子、５，
８，４２……壁、７，８，４３……接触円板、
９，１０，４５……スリツト、９′，１０′，４６
……第２のスリツト、１１，１２，４１……底
板、１３，１４，４７……補助スリツト、２０…
…コイル体、２１……開放リング、２３，２６…
…コイル体の端、２４，２７……導体片、２５…
…支持要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定接触子２とこの接触子に軸方向に向かい
   合つて配置された可動接触子１とを有し、軸線方
   向に向いた磁界の発生に適した両接触子１，２の
   構造を備えた真空遮断器の接触子装置において、
   可動接触子１とは反対側の固定接触子２に同軸の
   コイル体２０が付設され、軸線方向に向いた磁界
   を支援する電流がこのコイル体２０を通つて流れ
   得るように、このコイル体がその一端２３を固定
   支持要素２５に、またその他端２６を固定接触子
   ２に結合されていることを特徴とする真空遮断器
   の接触子装置。 ２ 接触子１，２がつぼ形接触子として構成され
   ており、軸方向に向いた磁界の発生のために接触
   子の壁５，６がそれぞれ接触子１，２の接触円板
   ７，８に対し一様に傾斜したスリツト９，１０が
   設けられ、その一端２３から他端２６までのコイ
   ル体の巻き方向が、固定接触子２の壁６の中のス
   リツト１０が可動接触子１に向かつて延びるのと
   ほぼ同じ方向を有するように、コイル体２０が構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の接触子装置。 ３ コイル体２０が開放リング２１から成ると共
   に、その一端２３を半径方向の導体片２４により
   固定支持要素２５に結合され、またその他端２６
   を別の半径方向の導体片２７により固定接触子２
   に結合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の接触子装置。 ４ 接触子１，２がそれぞれスリツトを切られた
   底板１１，１２と、壁５，６の上に蓋状に載せら
   れ同様にスリツトを切られた接触円板７，８とを
   有するつぼ状接触子として構成され、その際壁
   ５，６の中の各傾斜スリツト９，１０が底板１
   １，１２の中の各第２のスリツト９′，１０′及び
   接触円板７，８の中の各補助スリツト１３，１４
   に結合され、底板１１，１２の中の第２のスリツ
   ト９′，１０′と接触円板７，８の中の補助スリツ
   ト１３，１４とが、底板１１，１２及び接触円板
   ７，８の中でそれぞれ隣接する二つの第２のスリ
   ツト９′，１０′又は隣接する二つの補助スリツト
   １３，１４の間の領域を、それぞれ軸方向の磁界
   を強化する電流成分を有する電流が各接触子１，
   ２の周方向に流れ得るように、各半径方向に対し
   偏向して延びることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項又は第３項記載の接触子装置。 ５ 各底板１１，１２の中の第２のスリツト９′，
   １０′がら線状に延び、且つ付属の接触円板７，
   ８の中の補助スリツト１３，１４が反対向きに湾
   曲して同様にら線状に延びることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の接触子装置。 ６ 各接触子の中で壁４２の中の各斜めのスリツ
   ト４５がこれに付属する底板４１の中の第２のス
   リツト４６と共にそれぞれ一平面上に延在し、各
   接触円板４３の中の各補助スリツト４７が、この
   スリツトに付属する壁４２の中の斜めのスリツト
   ４５と底板４１の中の第２のスリツト４６とによ
   り形成される平面上で、それぞれ直線状に延びる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の接
   触子装置。