JPH027318A

JPH027318A - バキュームインターラプタ

Info

Publication number: JPH027318A
Application number: JP1037303A
Authority: JP
Inventors: William H Nash; ウィリアム　エイチ　ナッシュ; Ernest F Bestel; アーネスト　エフ　ベステル
Original assignee: Cooper Industries LLC
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1990-01-11
Also published as: EP0329410A2; CA1331204C; EP0329410A3; KR890013688A; DE68905942D1; DE68905942T2; ATE88296T1; US4839481A; EP0329410B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、改良された円筒状のコイル電極を備えたバキ
ュームインターラプタ（真空電流遮断装置）に関する。

大電流を遮断するためのバキュームインターラブタは、
−触に、互いに近付きかつ遠去かることができるように
真空容器内に配置された１対の主電極と、該主電極の後
面に取り付けられたコイル電極と、該コイル電極の後面
から真空容器の外部に延出しているロッドとを有してお
り、電流が一方のロッドからコイル電極及び主電極を通
って他方のロッドに流れるようになっている。電流を遮
断するため、一方のロッドがアクチュエータによって押
圧されると、一方の主電極が他方の主電極から離れる方
向に移動し、両主電極の間に流れるアーク電流が発生す
る。このアーク電流は、磁界により、フィラメント状の
アーク電流に分散される。

かようなコイル電極は、例えば米国特許第３，９４６．
１７９号に開示されている。この米国特許に開示された
コイル電極においては、一端がロッドに連結されたアー
ムが半径方向に伸長して該アームの他端を弧状部分の一
端に連結し、この弧状部分が円周方向に伸長して該弧状
部分の他端を主電極に対して電気的に接続するように構
成されている。

従って、アーム及び該アームに関連する弧状部分が、い
わゆるＬ字形導電部材を構成している。ロッドには４つ
のＬ字形導電部材が取り付けられており、円形パターン
に配置された４つの弧状部分の、互いに隣り合う弧状部
分の間には間隙が形成されている。

電極はコイル電極を通り、ロッドとアームと弧状部分と
からなるルートを通って主電極へと流れる。間隙が存在
するために、電流は４つの弧状部分を通って同じ方向に
流れる。すなわち、実質的に電流は、１巻回部からなる
仮想コイルを通って流れる。この１巻回部を流れる電流
により均一な軸線方向の磁界が発生し、該磁界は、主電
極の間に流れるアーク電流を分散すべく作用する。

従って、既知のコイル電極における間隙は、弧状部分に
均一な軸線方向の磁界を発生させる重要な役割を有して
いる。間隙によりこのような大きな効果が生じるにも係
わらず、既知のコイル電極は、間隙の近傍において軸線
方向の磁界が弱いという欠点を有している。一般にアー
ク電流は、軸線方向の磁界強度が小さな部分から大きな
部分へと移行する傾向を有している。従って、間隙に近
い主電極の部分を通って流れるアーク電流は、軸線方向
の磁界強度が大きい主電極の中央領域へと移行する。こ
のため、アーク電流は、大きな磁界強度をもつ主電極の
中央領域に集中し、主電極の局部的な過熱（オーバーし
一ト）を引き起こすので、電流遮断能力を低下させてし
まう。また、電流を遮断するのに、主電極の全領域を有
効に利用することができないために、主電極のサイズを
大きくする必要がある。

従って本発明の目的は、優れた電流遮断性能を備えた小
型のバキュームインターラプタを提供することにある。

本発明のバキュームインターラプタの好ましい実施例に
組み込まれるコイル電極は、一端に開口部を備えた円筒
状の本体と、該本体の開口部の端縁面と主電極との間に
設けられた複数の電気的接続部と、ロッドへの各電気的
接続部の間で円筒状の本体に形成された少なくとも２つ
の傾斜スリットとを有している。実質的に同一の２つの
コイル電極が組み込まれており、これらのコイル電極は
、各コイル電極の傾斜スリットが実質的に平行になるよ
うに互いに対向して配置されている。本発明のコイル電
極は上記のような構造になっているため、１巻回部を通
る電流が全電流路を通って流れることができ、これによ
り、主電極には均一な軸線方向の磁界が作用し、アーク
電流を主電極の全表面に均一に分散させることができる
ため、バキュームインターラプタの電流遮断性能を向上
させることができる。

以下、本発明によるバキュームインターラブタすなわち
真空電流遮断装置の一実施例を、第１図に関して説明す
る。図示のように、電気絶縁材料からなる円筒部材１の
両端に１対の端板２を取り付けることによって、真空容
器３が形成される。

この真空容器３内において、静止電極４及び可動電極５
が互いに対向して配置されており、これらの電極４及び
５のそれぞれの後面から１対のロフト６及び７が真空容
器３の外部まで延出している。

一方のロッド（すなわちロッド７）と該ロッドに関連す
る端板２との間には、ベローズ８が取り付けられている
。ベローズ８は、ロッド７に取り付けられたアクチュエ
ータ（図示せず）を駆動して、ロッド７をその軸線方向
に運動させるべく作動する。ロッド７が軸線方向に押し
出されると、可動電極５が静止電極４から離れる方向に
電気的に移動され、これらの画電極４．５の間に発生す
るアーク電流９によって金属蒸気が発生される。

金属蒸気は絶縁材料からなる円筒部材１内に支持された
中間シールドＩＡに付着し、アークは、円筒状のコイル
電極１０の軸線方向に発生される磁界により分散されて
消滅する。この円筒状のコイル電極１０は、静止電極４
及び可動電極５の各々に設けられている。ここでは、可
動電極５に設けられたコイル電極１０を、第２図に関し
て説明するが、画電極４．５に取り付けられるコイル電
極１０は実質的に同一である。

第２図〜第４図に示すように、円筒状のコイル電極１０
は主電極１１の後面に取り付けられていて、一端の開口
部と他端の閉鎖底部１３とを備えた円筒状の本体１２を
有している。主電極１１と本体１２の底部１３との間に
は、例えばステンレス鋼のような高抵抗材料で作られた
スペーサ１４が配置されている。円筒状の本体１２の開
口部の端縁面１５には突出部１６が形成されており、該
突出部１６には主電極１１が電気的に接続されている。

突出部１６は、主電極１１に形成することもできる。傾
斜スリット２６が本体１２の数箇所に形成されている。

各傾斜スリット２６の一端は、本体１２の開口部の端縁
面１５から延びている。

傾斜スリット２６は、段付きスリット又は例えばステン
レス鋼のような高抵抗材料からなる部材で置き換えるこ
ともできる。ここで必要とされることは、１つの電流路
の入力端から出力端に流れる電流を、他の電流路の入力
端から出力端に流れる電流から分離できるようにして、
仮想コイルの１巻回部を流れる電流が全電流路を流れる
ようにすることである。

上記のような電気コイルが、両方の主電気接点に取り付
けられている。本発明の本質的な特徴は、傾斜スリット
２６が互いにほぼ平行に配置されていることである。第
３図に示すように、円筒状の両コイル電極１０は、これ
らの突出部１６が互いに直接向かい合うようにして、互
いに対向して取り付けられている。このように配置する
ことにより、対向する両コイル電極１０の傾斜スリット
２６が互いにオフセットした（ずれた）状態に配置され
ることが理解されよう。このため、下方のコイル電極１
０の左側から一方向に流れる電流は、矢印で示すように
、下方のコイル電極の突出部１６及び両主電極１１を通
り、更に上方のコイル電極１０の突出部１６を通って流
れる。

作動に際し、可動電極５が静止電極４から引き離されて
電流の流れが遮断されると、画電極４．５の間にアーク
電流９が流れる。矢印で示すように、このアーク電流９
は、突出部１６を通って流れ、次いで、円筒状の本体１
２の底部１３を通ってロッド７に流れる。

本発明の上記説明から、流入及び流出する電流は、仮想
コイルの１巻回部を通って流れる電流に等しいことが理
解されよう。従って、かような電流により発生される軸
線方向の磁界Ｈは主電極１１の全表面に均一に作用し、
かつアーク電流９は主電極１１の全表面に均一に分散さ
れる。これにより、電流遮断性能を向上させることがで
き、かつ、電流の遮断に主電極１１の全表面を有効に利
用できることから、バキュームインターラプタの全体的
サイズを小さくすることができる。

以上説明した実施例では、円筒状の本体１２に３つの突
出部１６が設けられている。しかしながら、２つ以上、
例えば４つ又は６つ或いはそれ以上の突出部１６を設け
ることにより、電流を更に分散させて突出部１６の局部
過熱を防止できるため、バキュームインターラプタの全
体的サイズを更に小さくすることができる。

また、円筒状の本体１２の底部１３を通って流れる電流
により生じる磁界によって発生されるうず電流の強さは
、スリット２８の存在により制限されるため、この結果
生じる磁束はそれ程強いものとはならず、軸線方向の磁
界Ｈが打ち消されてしまうことはない。従って、軸線方
向の磁界Ｈの好ましからざる強度低下を防止することが
できる。

この点に関しては、スリット２８の数を多くすればする
程、軸線方向の磁界Ｈの好ましからざる強度低下を一層
効果的に防止できる。

以上より、本発明によれば、優れた電流遮断性能をもつ
小型のバキュームインターラブタを提供できることが理
解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例によるバキュームイ
ンターラプタの一部を断面した概略側面図である。第２図は、第１図のバキュームインターラプタに組み込
まれる電極を示す斜視図である。第３図は、互いに対向して配置された本発明の円筒状電
極について、その一部を仮想線で示す側面図である。第４図は、本発明の円筒状電極の一部を仮想線で示す平
面図である。１・・・円筒部材、２・・・端板、４・・・静止電極、６・・・静止ロッド、８・・・ベローズ、１１・・・主電極、１３・・・閉鎖底部、１６・・・突出部、２８・・・底部スリット。１Ａ・・・中間シールド、３・・・真空容器、５・・・可動電極、７・・・ロッド、１０・・・円筒状のコイル電極、１２・・・円筒状の本体、１４・・・スペーサ、２６・・・傾斜スリット、図面の浄書（内容に変更なし）第１図手続補正書（方式）１、事件の表示平成１年特許願第３７３０３号２、発胡の名称バキュームインターラブタ３、補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに近づく方向及び離れる方向に移動できるよ
うに真空容器内に配置された、実質的にディスク状をな
す少なくとも１対の主電極と、該主電極のそれぞれの後面から前記真空容器の外部に延
出しているロッドと、前記両主電極の後面に電気的に接続された円筒状のコイ
ル電極手段とを有しており、該コイル電極手段が、一端に開口部を備えた円筒状の本体と、該円筒状の本体の前記開口部の端縁面と前記主電極との
間に設けられた複数の電気的接続部と、一端が中央の開
口部に連通していて、前記円筒状の本体の前記端縁面の
部分まで延在している傾斜スリットとを備えており、前
記電気的接続部が前記スリットの端部に配置されており
、前記第１の円筒状のコイル電極手段の前記傾斜スリット
が、前記固定電極に取り付けられた前記円筒状のコイル
電極手段の傾斜スリットに対してほぼ平行であることを
特徴とするバキュームインターラプタ。
（２）前記ロッドと前記円筒状のコイル電極とが一体構
造になっていることを特徴とする請求項１に記載のバキ
ュームインターラプタ。
（３）前記ディスク状の主電極が中実であることを特徴
とする請求項１に記載のバキュームインターラプタ。
（４）前記傾斜スリットが、前記円筒状のコイル電極の
平らな基部に延入していることを特徴とする請求項１に
記載のバキュームインターラプタ。
（５）前記底部スリットが、前記円筒状のコイル電極手
段の前記基部に形成されたカップ状の凹部に接するよう
に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のバ
キュームインターラプタ。