JPH0239325Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は真空インタラプタに係り、特に電極と
リード棒との間にしや断時にアークと平行な軸方
向磁界を発生させるコイルを備えてなる真空イン
タラプタに関する。

従来の技術 真空インタラプタは、円筒の両端を端板で閉じ
た真空容器を構成し、該真空容器内に、前記端板
を気密に貫通して固定及び可動のリード棒を導き
入れ、各リード棒の先端にはそれぞれ電極を固定
している。そして、この一対の電極が接離して、
これにより電路の投入、しや断が行なわれるもの
であるが、とくにしや断時に各電極間に発生する
アークを拡散させるために、種々の電極が考案さ
れており、なかでも、コイルを用いて電極間に生
じるアークと平行な磁界を発生させることにより
アークを拡散させる構造の電極についての改良研
究がなされている。

しかして、上記アークを平行な磁界を発生させ
る電極として、アーク部の背部にコイル部を結合
してなるものがあり、その一例として実開昭58−
159135号（実願昭57−56519号）がある。今、第
２図、第３図を参照して上記電極の構造を説明す
ると、図において１はリード棒２の先端に設けら
れる電極部で、該電極部１はアーク部を兼ねる電
極３と、コイル部４と補強体５とからなり、これ
らの各部材は、高圧の真空インタラプタにおける
大きな衝撃に耐えるように堅牢に構成され、かつ
各部材は強固に結合されている。

すなわち、電極３は非磁性のステンレスの高抵
抗体からなる支柱８を介してコイル部４と一体的
に結合されている。

このコイル部４は対向する電極間に生じるアー
クと平行な磁界を発生させるためのもので、無酸
素銅の如き高導電率材料から成り、第３図に斜視
図で示すごとくコイル部４の中心部にはコイルボ
ス部２０が形成してある。コイルボス部２０はリ
ード棒２の端面に接合される円板部６と、該円板
部６の周縁に形成されるリング部７とから成る。
またコイル部４はリング部７から半径外向に伸び
た複数の腕９と、該腕９の先端部に一端が接続さ
れ、且つ他端が他の腕９の近傍に位している円弧
部１０を有しており、いわゆる１／２分流（１／２ター ン）のコイル電極を構成している。

さらに、コイル部４の円弧部１０の延設方向の
先端部に形成した孔１１には、電極３の背部に設
けたCu材からなる接続導体１２を嵌入して電極
３とコイル部４を接続している。

また、補強体５は非磁性ステンレスの高抵抗部
材からなり、リード棒２の先端に固着されたコイ
ル部４の補強部材であつて、リード棒２を囲繞し
て設けられている。そして、この補強体５はリン
グ状のボス１３に半径方向に伸びた複数の腕１４
を備え、かつ、これら複数の腕１４の半径方向外
端部を相互に連結する円弧部１５を備え、該円弧
部１５は軸方向に起立した弧部１６を備えて断面
が略鉤状に形成されている。

また、リード棒２は、第２図に示すごとく、銅
から成るリードパイプ１７と、非磁性（オーステ
ナイト系）のステンレスから成る軸棒１８と、両
部材を気密に結合せしめる非磁性のステンレスか
ら成る補強部材１９とで構成されている。

しかして、高電圧用の真空インタラプタにあつ
ては投入、しや断等の操作スピードが大きいため
リード棒２にもそれだけ大きな衝撃が加わるの
で、該リード棒２を堅牢にしなければならない。
このため、上述のようにステンレスから成る軸棒
１８をリードパイプ１７の中に挿入しているので
ある。

ところで、上記リード棒２においてはステンレ
スの軸棒１８とリードパイプ１７とはどこかでシ
ールしなくてはならない。一般には、第２図に示
すように、軸棒１８とリードパイプ１７と補強部
材１９の端縁が同一面にそろつているリード棒２
の端部をコイル部４のコイルボス部２０を形成す
る円板部６とリング部７とによつて覆い、リード
棒２の端部においてリードパイプ１７と軸棒１８
とを真空気密ろう付けを行つている。そして、上
記円板部６、リング部７からなるコイルボス部２
０の構造は、上記リード棒２の端面の軸棒１８と
リードパイプ１７を真空気密ろう付けするうえで
好ましい構造であり、かつコイル部４のリード棒
２端部への確実な結合という点でも最も適してい
る構造とされている。

考案が解決しようとする問題点 しかるに、本考案者らは、上記コイル部４にお
けるコイルボス部２０の円板部６とリング部７の
板厚がしや断性能に影響することを見出した。す
なわち、上記円板部６とリング部７の板厚を、そ
の強度の向上のみを狙つて厚くした場合、或る一
定の厚みを越えると、アーク拡散のためのいわゆ
るたて磁界を発生させるための磁束密度が急激に
低下し、しや断性能が悪くなるという問題があ
る。しかし、それであるからといつてコイルボス
部２０の円板部６とリング部７の板厚を一定の限
度を越して逆に薄くするとリード棒２端部とろう
付け強度が不十分となる。

問題点を解決するための手段 Cu材と補強材からなるリード棒と電極との間
にコイル部を備えるとともに、該コイル部が円板
部と、その外周に設けてあり、径方向に伸びる腕
の基端を取付けたリング部からなるコイルボス部
を具備しており、前記リード棒の端部をコイルボ
ス部で覆い、且つ真空気密ろう付けしてなる真空
インタラプタにおいて、前記コイルボス部を形成
する円板部の板厚t₁とリング部の板厚t₂を２〜10
mmとしたことを特徴とする。

しかして、上述のようにコイルボス部の円板部
とリング部の板厚t₁，t₂を２〜10mmとしたことに
より、リード棒端部とのろう付け強度が十分でし
かも真空インタラプタの耐久性（開閉回数１万回
以上）に充分耐え得るようにしたものである。

実施例 第１図はコイルボス部２０のみを示す断面図で
t₁は円板部６の厚み、t₂はリング部７の厚み、ｄ
はリング部７の内径、ｈはリング部７の高さを示
す。しかして、上記コイルボス部２０において、
種々実験、研究を繰返した結果、円板部６の厚み
t₁と、リング部７の厚みt₂は２mm以上であればろ
う付強度の点で十分であり、しや断器に必要とさ
れる耐久性（電極の開閉回数一万回以上）に十分
耐えることが分つた。このことから本実施例では
t₁，t₂の板厚の最小は２mmとするものである。一
方、リング部７の内径ｄと高さｈおよび（第２図
に示す）電極３、コイル部４の形状や開閉する電
圧、開閉スピード等の条件をすべて等しくし、そ
して板厚t₁とt₂を変化させて、しや断性能に顕著
に影響するたて磁界発生のための磁束密度を調べ
た。その結果を第４図に示す。なお、第４図はt₁
とt₂の板厚を０に近い極く薄くした場合の磁束密
度を100％とし、これを基準に板厚を増し場合に
磁束密度が何％変化したかを示したもので、この
第４図からコイルボス部２０の円板部６の厚みt₁
とリング部７の厚みt₂は10mm以下であれば、しや
断性能に顕著に影響する磁束密度が低下しないこ
とが分つた。つまり、板厚t₁，t₂が10mmを越える
と磁束密度が急激に低下することが分つた。この
ことから、本実施例では板厚t₁，t₂の最大を10mm
とするものである。

なお、上記において、ろう付強度と磁束密度の
兼ね合いを考慮するとき、板厚t₁，t₂は２〜５mm
が最も望ましい値である。ただ板厚t₁，t₂が10mm
になると磁束密度は低下するが、実際上要求され
るしや断性能において許容できる限界である。ま
た、第１図に示す実施例では、コイルボス部２０
の断面形状がＨ形の例を示したが、これに限定さ
れない。例えばリング部７の上半部をカツトし、
リード棒２の端部を嵌着するに必要な下方のリン
グ部のみを残して断面逆Ｕ字形状とした場合でも
板厚t₁，t₂の数値が上記実施例と同じとすれば同
じしや断性能が得られる。

さらに、第２図に示す例において、リード棒２
は、ステンレスからなる軸棒１８の外周にCu材
からなるリードパイプ１７を嵌合して構成してい
るが、これと逆に軸棒をCu材から形成し、その
外側に補強用のステンレスからなる軸筒を嵌合し
て構成した場合も板厚t₁，t₂の値は上記実施例と
同じでよく、強度面、真空気密ろう付け性能並び
にしや断性能において上記実施例と何ら変りはな
い。

考案の効果 以上の通りであり、本考案によると電極の背部
とリード棒との間にたて磁界発生用のコイル部を
備えた真空インタラプタの電極において、コイル
ボス部の円板部とリング部の板厚t₁，t₂を２〜10
mmとしたことにより、しや断性能に最も顕著な影
響を与える磁束密度を低下させることなく、しか
も電極部に必要かつ十分な耐久性を保持させると
いう互に相反する２つの条件を満すことができた
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部であるコイルボス部の断
面図、第２図は前記コイルボス部を有するコイル
部を電極の背部に備えた電極の断面図、第３図は
コイル部の斜視図、第４図はコイルボス部の板厚
と磁束密度との関係を示す図である。 １……電極部、２……リード棒、３……電極、
４……コイル部、６……円板部、１７……リング
部、１９……腕、１０……円弧部、２０……コイ
ルボス部、t₁，t₂……板厚。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Cu材と補強材からなるリード棒と電極の間に
   高導電率材料から成るコイル部を備えるととも
   に、該コイル部が円板部と、その外周に設けてあ
   り、径方向に伸びる腕の基端を取付けたリング部
   からなるコイルボス部を具備しており、前記リー
   ド棒の端部をコイルボス部で覆い、且つ真空気密
   ろう付けしてなる真空インタラプタにおいて、前
   記コイルボス部を形成する円板部の板厚t₁とリン
   グ部の板厚t₂を２〜10mmとしたことを特徴とする
   真空インタラプタ。