JPH0731966B2 - 真空しや断器 - Google Patents
真空しや断器Info
- Publication number
- JPH0731966B2 JPH0731966B2 JP61133691A JP13369186A JPH0731966B2 JP H0731966 B2 JPH0731966 B2 JP H0731966B2 JP 61133691 A JP61133691 A JP 61133691A JP 13369186 A JP13369186 A JP 13369186A JP H0731966 B2 JPH0731966 B2 JP H0731966B2
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- slit
- magnetic field
- electrode
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6642—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having cup-shaped contacts, the cylindrical wall of which being provided with inclined slits to form a coil
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は円筒状コイル電極を改良した真空遮断器に関す
る。
る。
一般に大電流用の真空しゃ断器は、真空容器内に接離自
在な一対の主電極を配置し、主電極裏面にコイル電極を
取付け、コイル電極裏面から真空容器外にロッドが延び
ている。電流は一方側ロッドからコイル電極および主電
極を通って、他方側ロッドに流れる。電流をしゃ断する
には、操作器により一方側ロッドを移動すれば、一方側
主電極が他方側主電極より離れて、両主電極間にアーク
電流を発生する。アーク電流はコイル電極を流れる電流
により発生した軸方向磁界を印加すれば、糸状のアーク
電流に分散して、消弧する。
在な一対の主電極を配置し、主電極裏面にコイル電極を
取付け、コイル電極裏面から真空容器外にロッドが延び
ている。電流は一方側ロッドからコイル電極および主電
極を通って、他方側ロッドに流れる。電流をしゃ断する
には、操作器により一方側ロッドを移動すれば、一方側
主電極が他方側主電極より離れて、両主電極間にアーク
電流を発生する。アーク電流はコイル電極を流れる電流
により発生した軸方向磁界を印加すれば、糸状のアーク
電流に分散して、消弧する。
コイル電極は例えば特公昭54−22813号公報に示されて
いる。このコイル電極は、一端をロッドに接続したアー
ムの他端は、半径方向に延びて、外周部の一端側に接続
し、外周部の他端側は円筒方向に沿って延び、先端は主
電極と電気的に接続している。アームと、外周とで所謂
Ｌ字形導体部を構成している。４個のＬ字形導体部をロ
ッドに取り付けて４個の外周部で円弧状を形成し、隣接
外周間に間隙を形成している。
いる。このコイル電極は、一端をロッドに接続したアー
ムの他端は、半径方向に延びて、外周部の一端側に接続
し、外周部の他端側は円筒方向に沿って延び、先端は主
電極と電気的に接続している。アームと、外周とで所謂
Ｌ字形導体部を構成している。４個のＬ字形導体部をロ
ッドに取り付けて４個の外周部で円弧状を形成し、隣接
外周間に間隙を形成している。
このコイル電極に流れる電流経路は、ロッド−アーム−
外周部−主電極の経路で電流が流れる。電流は間隙の存
在によって、４個の外周部で同一方向に流れて、実質的
に１ターンの電流が流れたことになり、１ターンの電流
により軸方向磁界を発生し、軸方向磁界は主電極間のア
ーク電極を消弧する。
外周部−主電極の経路で電流が流れる。電流は間隙の存
在によって、４個の外周部で同一方向に流れて、実質的
に１ターンの電流が流れたことになり、１ターンの電流
により軸方向磁界を発生し、軸方向磁界は主電極間のア
ーク電極を消弧する。
このように、公知例のコイル電極では、均一な軸方向磁
界を外周部で発生するのに間隙は、大きな役割を果たし
ているにもかかわらず、間隙附近での軸方向磁界が弱く
均一な軸方向磁界にならないという欠点がある。
界を外周部で発生するのに間隙は、大きな役割を果たし
ているにもかかわらず、間隙附近での軸方向磁界が弱く
均一な軸方向磁界にならないという欠点がある。
一般に、アーク電流は軸方向磁界の弱い個所から強い個
所に移動する性質を有している。このため、間隙附近の
主電極に点弧したアーク電流は、軸方向磁界の強い主電
極の中心側に移行してしまい、軸方向磁界の強い中心側
主電極は、アーク電流が集中し、局部過熱を生じ、しゃ
断電流を低下すると共に、主電極の全面積を電流しゃ断
に有効に活用できないので、電極を大形化する必要が考
えられる。また、電気的接続個所が多く、電流損失とな
り軸方向磁界の発生が少なくなり、しゃ断性能が低下す
る。
所に移動する性質を有している。このため、間隙附近の
主電極に点弧したアーク電流は、軸方向磁界の強い主電
極の中心側に移行してしまい、軸方向磁界の強い中心側
主電極は、アーク電流が集中し、局部過熱を生じ、しゃ
断電流を低下すると共に、主電極の全面積を電流しゃ断
に有効に活用できないので、電極を大形化する必要が考
えられる。また、電気的接続個所が多く、電流損失とな
り軸方向磁界の発生が少なくなり、しゃ断性能が低下す
る。
そこで、特開昭59−60829号公報で円筒状コイル電極が
提案されている。円筒状コイル電極は、円筒部全面に軸
方向に傾斜した斜め溝を形成し、斜め溝間に斜め電流通
路を形成し、上述の欠点を除去している。
提案されている。円筒状コイル電極は、円筒部全面に軸
方向に傾斜した斜め溝を形成し、斜め溝間に斜め電流通
路を形成し、上述の欠点を除去している。
しかしながら、斜め電流通路で発生する磁界は、アーク
に対して作用する磁界も斜めとなるため、アークを安定
化する軸方向磁界が弱く、高いしゃ断性能を得ることが
出来ない。
に対して作用する磁界も斜めとなるため、アークを安定
化する軸方向磁界が弱く、高いしゃ断性能を得ることが
出来ない。
本発明の目的は、円筒状コイル電極で強力な縦方向磁界
を発生し、しゃ断性能を向上して、小形化された真空し
ゃ断器を提供することにある。
を発生し、しゃ断性能を向上して、小形化された真空し
ゃ断器を提供することにある。
本発明の円筒状コイル電極は、一端に底面を他端に開口
端面15を有する円筒部12と、上記開口端面15又は主電極
側の一部と主電極とを電気的に接続する複数の突出部
と、上記突出部の一側より底面方向に延び、途中で突出
部を横切るスリット26と、スリット26と一方端が連通
し、他方端が他方のスリット26とオーバーラップし、等
価的に１ターン以上の電流通路を形成する円弧状スリッ
トとを備えたことにあります。
端面15を有する円筒部12と、上記開口端面15又は主電極
側の一部と主電極とを電気的に接続する複数の突出部
と、上記突出部の一側より底面方向に延び、途中で突出
部を横切るスリット26と、スリット26と一方端が連通
し、他方端が他方のスリット26とオーバーラップし、等
価的に１ターン以上の電流通路を形成する円弧状スリッ
トとを備えたことにあります。
〔作用〕 本発明の円筒状コイル電極は、突出部で一方のスリット
と他方のスリットとを互いにオーバーラップさせ、約１
ターン以上の電流通路を形成し、電極全面に強力な軸方
向磁界を発生させたので、局部集中がなく、高いしゃ断
性能が得られるようになり、真空しゃ断器を小形化でき
るようになった。
と他方のスリットとを互いにオーバーラップさせ、約１
ターン以上の電流通路を形成し、電極全面に強力な軸方
向磁界を発生させたので、局部集中がなく、高いしゃ断
性能が得られるようになり、真空しゃ断器を小形化でき
るようになった。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に示す真空
しゃ断器により説明する。
しゃ断器により説明する。
絶縁筒１は両端に端板２を取り付けて、真空容器３を構
成している。真空容器内は一対の固定電極４と可動電極
５とを対応配置し、これらの電極裏面から真空容器外に
ロッド６、７が延びている。
成している。真空容器内は一対の固定電極４と可動電極
５とを対応配置し、これらの電極裏面から真空容器外に
ロッド６、７が延びている。
一方側ロッド７と端板２との間にベローズ８を取付けて
いる。ベローズ８は一方側ロッド７に取付けた操作器
（図示せず）を駆動して、ロッド７が軸方向に移動する
のを許す働をする。
いる。ベローズ８は一方側ロッド７に取付けた操作器
（図示せず）を駆動して、ロッド７が軸方向に移動する
のを許す働をする。
ロッド７が軸方向に移動すれば、可動電極５は固定電極
４と電気的に接離すると、両電極間に生じたアーク電流
９は金属蒸気を発生し、金属蒸気は絶縁筒１に支持され
ている中間シールド1Aに付着すると共に、円筒状コイル
電極10の軸方向磁界Ｈより分散して、消弧する。
４と電気的に接離すると、両電極間に生じたアーク電流
９は金属蒸気を発生し、金属蒸気は絶縁筒１に支持され
ている中間シールド1Aに付着すると共に、円筒状コイル
電極10の軸方向磁界Ｈより分散して、消弧する。
円筒状コイル10は、固定および可動電極４、５に取付け
られているが、可動電極側に取り付けた場合について説
明する。尚、円筒状コイル電極は両電極４、５の少なく
とも一方側に設ければよい。
られているが、可動電極側に取り付けた場合について説
明する。尚、円筒状コイル電極は両電極４、５の少なく
とも一方側に設ければよい。
主電極11の裏面に取付けられた円筒状コイル電極10は、
一端に開口を有する円筒部12から構成されている。円筒
部12は一端に底面13を他端に開口を有している。スペー
サ14は高抵抗部材例えばステンレスから成り、スペーサ
14は底面13と主電極11との間に配置されている。
一端に開口を有する円筒部12から構成されている。円筒
部12は一端に底面13を他端に開口を有している。スペー
サ14は高抵抗部材例えばステンレスから成り、スペーサ
14は底面13と主電極11との間に配置されている。
主電極側の円筒部12の開口端面15は、２個の突出部16、
17を形成し、主電極11は突出部16、17に電気的に接続し
ているが、突出部を主電極に形成してもよい。一方の突
出部16と他方の突出部17との間の円弧状の円筒部12は、
円弧状スリット20、21を切込んで、２本の円弧状電気通
路22、23を形成している。
17を形成し、主電極11は突出部16、17に電気的に接続し
ているが、突出部を主電極に形成してもよい。一方の突
出部16と他方の突出部17との間の円弧状の円筒部12は、
円弧状スリット20、21を切込んで、２本の円弧状電気通
路22、23を形成している。
電流通路22、23の一方端例えば入力端24は突出部16に、
他方端例えば出力端25は底面13を介してロッド７に接続
している。入力端24と出力端25とがラップする突出部17
には、傾斜状スリット26を形成している。
他方端例えば出力端25は底面13を介してロッド７に接続
している。入力端24と出力端25とがラップする突出部17
には、傾斜状スリット26を形成している。
傾斜状スリット26の一方端は円弧状スリット21に連通
し、円弧状スリット21の他方端は他方の突出部16に形成
されている他方の傾斜状スリット26および入力端24と互
いにラップした位置まで形成されている。従って、電流
通路22、23及び入力端24と出力端25とのオーバーラップ
により、等価的に１ターン以上の軸方向に直角な電流通
路を形成している。また、入力端24と出力端25とは、傾
斜状スリット26により電気的に区分されている。出力端
25は第２図に示すように底面13のロッド附近まで延ばし
たスリット28を形成して、軸方向磁界Ｈによる渦電流を
防止する。
し、円弧状スリット21の他方端は他方の突出部16に形成
されている他方の傾斜状スリット26および入力端24と互
いにラップした位置まで形成されている。従って、電流
通路22、23及び入力端24と出力端25とのオーバーラップ
により、等価的に１ターン以上の軸方向に直角な電流通
路を形成している。また、入力端24と出力端25とは、傾
斜状スリット26により電気的に区分されている。出力端
25は第２図に示すように底面13のロッド附近まで延ばし
たスリット28を形成して、軸方向磁界Ｈによる渦電流を
防止する。
次に、可動電極５を固定電極４から引離してしゃ断する
と、アーク電流９が両電極間に点弧する。アーク電流９
は、矢印方向で示す如く、突出部16、17から入力端24及
び電流通路22、23を流れて、出力端25から底面13を通っ
てロッド７に流れる。
と、アーク電流９が両電極間に点弧する。アーク電流９
は、矢印方向で示す如く、突出部16、17から入力端24及
び電流通路22、23を流れて、出力端25から底面13を通っ
てロッド７に流れる。
この電流経路で、本発明の電流通路22、23及びラップす
る入力端24と出力端25とに流れる電流は１ターン以上を
形成したことになり、１ターン以上の電流により軸方向
磁界Ｈを発生する。この軸方向磁界Ｈの大部分は電流通
路22、23及び入力端24と出力端25とのオーバーラップ12
より、主電極全面で強力な軸方向磁界Ｈとなって発生す
るので、円筒状コイル電極10にもかかわらず、アーク電
流は主電極全面に均一に分散し、高いしゃ断性能を得る
ことが出来るようになった。
る入力端24と出力端25とに流れる電流は１ターン以上を
形成したことになり、１ターン以上の電流により軸方向
磁界Ｈを発生する。この軸方向磁界Ｈの大部分は電流通
路22、23及び入力端24と出力端25とのオーバーラップ12
より、主電極全面で強力な軸方向磁界Ｈとなって発生す
るので、円筒状コイル電極10にもかかわらず、アーク電
流は主電極全面に均一に分散し、高いしゃ断性能を得る
ことが出来るようになった。
特に、傾斜状スリット26に対応する電流通路部分（入力
端24）で発生する軸方向磁界Ｈは、傾斜面により水平方
向成分だけ減少するが、この電流通路部分とオーバーラ
ップしている出力端25の軸方向磁界Ｈにより、減少分を
補償しているので、強力な軸方向磁界Ｈを発生出来るよ
うになった。
端24）で発生する軸方向磁界Ｈは、傾斜面により水平方
向成分だけ減少するが、この電流通路部分とオーバーラ
ップしている出力端25の軸方向磁界Ｈにより、減少分を
補償しているので、強力な軸方向磁界Ｈを発生出来るよ
うになった。
また、円筒状コイル電極10にもかかわらず大部分の電流
通路22、23が軸方向に対し直角方向に形成されており、
アークに近く設定できるので、軸方向磁界Ｈが有効に働
き、更に、しゃ断性能を向上させることが出来る。
通路22、23が軸方向に対し直角方向に形成されており、
アークに近く設定できるので、軸方向磁界Ｈが有効に働
き、更に、しゃ断性能を向上させることが出来る。
例えば、発明者等の実験結果では、直径75mmの電極で特
開昭59−60829号公報では、7.2KV、20KAが遮断限界であ
ったが、本発明では7.2KV、40KAの遮断が可能で、約２
倍の遮断性能が得られるようになった。
開昭59−60829号公報では、7.2KV、20KAが遮断限界であ
ったが、本発明では7.2KV、40KAの遮断が可能で、約２
倍の遮断性能が得られるようになった。
このように、本発明は円筒状コイル電極10にもかかわら
ず、著しく遮断性能を向上させることが出来ると共に、
この分、真空しゃ断器を小形化出来るようになった。
ず、著しく遮断性能を向上させることが出来ると共に、
この分、真空しゃ断器を小形化出来るようになった。
また、上述の実施例で突出部16、17は２個しか設けてい
ないが、大電流に使用する時には、２個以上の複数個例
えば４個、６個の複数個等設ければ、電流が分散し、突
出部での局部過熱を防止できるので、更に真空しゃ断を
小形化できる。この場合、円弧状スリット、電流通路も
上述のように複数個設ければよい。
ないが、大電流に使用する時には、２個以上の複数個例
えば４個、６個の複数個等設ければ、電流が分散し、突
出部での局部過熱を防止できるので、更に真空しゃ断を
小形化できる。この場合、円弧状スリット、電流通路も
上述のように複数個設ければよい。
更に、底面13を流れる電流の磁束よって発生した渦電流
は、スリット28により小さな電流通路となり、発生する
磁束も小さく、軸方向磁界Ｈと打消し合いにくくなり、
軸方向磁界Ｈの減磁を防止することが出来る。この場
合、スリット28を更に多く設ければ、更に軸方向磁界Ｈ
の減磁を少なく出来る。このことは、主電極11に複数の
スリットを設ければ、更に軸方向磁界Ｈの減磁を少なく
出来るばかりではなく、冷却効果を良好することができ
る。
は、スリット28により小さな電流通路となり、発生する
磁束も小さく、軸方向磁界Ｈと打消し合いにくくなり、
軸方向磁界Ｈの減磁を防止することが出来る。この場
合、スリット28を更に多く設ければ、更に軸方向磁界Ｈ
の減磁を少なく出来る。このことは、主電極11に複数の
スリットを設ければ、更に軸方向磁界Ｈの減磁を少なく
出来るばかりではなく、冷却効果を良好することができ
る。
以上のように、本発明は円筒状コイル電極にもかかわら
ず、著しくしゃ断性能を向上させることが出来ると共
に、真空しゃ断器を小形化することが出来るようになっ
た。
ず、著しくしゃ断性能を向上させることが出来ると共
に、真空しゃ断器を小形化することが出来るようになっ
た。
第１図及び第２図は本発明の実施例である第１図に使用
した真空しゃ断器の電極の斜視図、第３図は本発明の実
施例である真空しゃ断器の側断面図である。
した真空しゃ断器の電極の斜視図、第３図は本発明の実
施例である真空しゃ断器の側断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 松本 盛久 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 柴田 文夫 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 倉沢 隆直 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 遠藤 俊▲吉▼ 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−60829（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】真空容器３内に配置された接離自在の少な
くとも一の主電極11と、主電極裏面に設けた円筒部12
と、円筒部底面と主電極裏面との間に設けた高抵抗支持
部材14と、円筒部底面に取り付けたロッド６、７とを備
えた円筒状コイル10に電流を流し、円筒状コイル10に軸
方向磁界を発生する電極において、 上記円筒状コイル10は一端に底面を他端に開口端面15を
有する円筒部12と、上記開口端面15又は主電極側の一部
に形成した主電極と電気的に接続する複数の突出部と、
上記突出部の一側より底面方向に延び、途中で突出部を
横切るスリット26と、スリット26と一方端が連通し、他
方端が他方のスリット26とオーバラップし、等価的に１
ターン以上の電流通路を形成する円弧状スリットを備え
たことを特徴とする真空しゃ断器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15226885 | 1985-07-12 | ||
| JP60-152268 | 1985-07-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103928A JPS62103928A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0731966B2 true JPH0731966B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15536777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61133691A Expired - Lifetime JPH0731966B2 (ja) | 1985-07-12 | 1986-06-11 | 真空しや断器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704506A (ja) |
| EP (1) | EP0208271B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0731966B2 (ja) |
| DE (1) | DE3686911T2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3728400C1 (de) * | 1987-08-26 | 1989-03-09 | Sachsenwerk Ag | Kontaktanordnung fuer Vakuumschalter |
| US4839481A (en) * | 1988-02-16 | 1989-06-13 | Cooper Industries, Inc. | Vacuum interrupter |
| US4871888A (en) * | 1988-02-16 | 1989-10-03 | Bestel Ernest F | Tubular supported axial magnetic field interrupter |
| DE4013903A1 (de) * | 1990-04-25 | 1990-11-22 | Slamecka Ernst | Magnetfeld-kontaktanordnung fuer vakuumschalter |
| DE4114636A1 (de) * | 1991-04-30 | 1991-09-19 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-kontaktanordnung |
| JP3159827B2 (ja) * | 1993-03-11 | 2001-04-23 | 株式会社日立製作所 | 真空遮断器、真空遮断器用電極およびその製作方法 |
| US5387771A (en) * | 1993-04-08 | 1995-02-07 | Joslyn Hi-Voltage Corporation | Axial magnetic field high voltage vacuum interrupter |
| US5852266A (en) * | 1993-07-14 | 1998-12-22 | Hitachi, Ltd. | Vacuum circuit breaker as well as vacuum valve and electric contact used in same |
| JP2874522B2 (ja) * | 1993-07-14 | 1999-03-24 | 株式会社日立製作所 | 真空遮断器及びそれに用いる真空バルブと真空バルブ用電極並びにその製造法 |
| DE4414632A1 (de) * | 1994-04-16 | 1994-10-27 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
| DE19518233A1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
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