JPH10326546A - 真空遮断器 - Google Patents

真空遮断器

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Publication number
JPH10326546A
JPH10326546A JP13624397A JP13624397A JPH10326546A JP H10326546 A JPH10326546 A JP H10326546A JP 13624397 A JP13624397 A JP 13624397A JP 13624397 A JP13624397 A JP 13624397A JP H10326546 A JPH10326546 A JP H10326546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
repulsion
circuit breaker
coil
vacuum
ring
Prior art date
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Pending
Application number
JP13624397A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Matsuzaki
順 松崎
Kazuyuki Tsurunaga
和行 鶴永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13624397A priority Critical patent/JPH10326546A/ja
Publication of JPH10326546A publication Critical patent/JPH10326546A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作機構を占める空間と重量を減らし、遮断の
応答を短縮する。 【解決手段】真空バルブ1の絶縁円筒1dの外周に対し
て、エポキシ樹脂の絶縁層5を形成した反発コイル4を
挿着し、絶縁円筒1dにエポキシ樹脂で固定する。可動
側通電軸1bには、真空バルブ1の外部となる位置に対
して、ガラス繊維強化ポリエステル板のリング固定円板
2を挿入し固定する。このリング固定円板2の外周の反
発コイル4との対向面に段付部を形成し、この段付部に
銅板製の反発リング3を設け皿ねじ12で締結するととも
に、エポキシ樹脂で接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に電磁反発コイ
ルを備えた真空遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の電磁反発コイルを備えた
真空遮断器の一例を示す説明図である。図5は、特開平
8-329799号公報で開示された真空遮断器を示し、左側に
示す真空バルブ13は、固定側電極13aに可動側電極13b
が投入された状態にある。
【0003】固定側電極13aが上端に固定された固定側
通電軸14Aの図5において下端は、真空遮断器の絶縁枠
に固定され、図示しない導体が接続される。可動側電極
13bが下端に固定された可動側通電軸14Bの上端には、
絶縁操作棒14Cの下端が連結され、この絶縁操作棒14C
の上端には、支軸15aを介して両側が揺動自在に支持さ
れた変換レバー15の左端が連結ピンを介して連結されて
いる。
【0004】変換レバー15の右端の上方には、図示しな
い平面図では環状となる電磁反発コイル16が固定されて
いる。この電磁反発コイル16の下側には、導体で円板状
に製作された短絡板17が対置し、この短絡板17は、この
下側に設けられた絶縁筒17aの上端に固定されている。
【0005】この絶縁筒17aには、この下側に縦設され
た連結バー20の上端が嵌合し、この連結バー20の上部に
は、この上部に形成された長穴に挿入されたピンを介し
て変換レバー15の右端が連結されている。
【0006】連結バー20の中間部やや上部には、環状の
ばね座19が固定され、このばね座19と変換レバー15の下
端面との間には、真空バルブの接点のワイプ動作用のコ
イルばね18が所定の圧力で圧縮された状態で遊嵌されて
いる。
【0007】連結レバー20の下端には、連結ピン21bを
介して係止レバー21の中間やや左側が連結され、この係
止レバー21の左端は、真空遮断器に固定された支軸21a
を介して揺動自在に支持されている。
【0008】係止レバー21の中間部やや右側には、開極
ばね23の上端がピンを介して係止され、この開極ばね23
の下端は、真空遮断器に固定されている。連結レバー21
の右端には、中間部を軸22aを介して揺動自在に支持さ
れたラッチレバー22の上端の弧状の凹部が接触してい
る。
【0009】このラッチレバー22の下端の右側には、引
外しコイル24のアーマチュアの左端が対置している。電
磁反発コイル16は、反発コンデンサとサイリスタTh1
の直列回路に接続され、引外しコイル24の片側は、サイ
リスタTh2のカソード側と押しボタン25の片側に接続
されている。引外しコイル24の他側は、バッテリ26の負
側に接続されている。
【0010】また、このバッテリ26の正極側は、押しボ
タン25の他側とサイリスタTh2のアノード側に接続さ
れている。サイリスタTh1とサイリスタTh2のゲー
トは、真空遮断器の遮断指令回路に接続されている。
【0011】このように構成された真空遮断器において
は、サイリスタTh1,Th2のゲートに遮断信号が入
力され、これらのサイリスタTh1,Th2がオンする
と、反発コンデンサ27の電荷が放出されて電磁反発コイ
ル16が励磁される。
【0012】すると、この電磁反発コイル16で発生した
磁束で逆起電力が発生した短絡板17は、この逆起電力で
流れる電流と電磁反発コイル16で発生した磁束とで発生
した電磁力によって、電磁反発コイル16との間で反発力
が発生し、絶縁筒17と変換レバー15の右端を介してコイ
ルばね18を加圧する。
【0013】一方、サイリスタTh2のオンによって、
バッテリ26を介して引外しコイル24が励磁されると、ア
ーマチュアの先端が左側に突出し、このアーマチュアに
よって、ラッチレバー22の下端が左方向に押される。
【0014】すると、このラッチレバー22が支軸22aを
軸に時計方向に揺動して、このラッチレバー22の上端に
形成された弧状の係止部が係止レバー21の右端から離れ
て、この係止レバー21は、開極ばね23の弾性復帰力によ
って支軸21aを軸に時計方向に揺動する。
【0015】この係止レバー21の揺動によって、この係
止レバー21の中間部に連結ピン21bを介して下端が連結
された連結レバー20は、下側に駆動され、この連結レバ
ー20の上部の長穴に嵌合したピンを介して連結された変
換レバー15は、前述した短絡板17の反発電磁力と相俟っ
て、支軸15aを軸に時計方向に揺動する。
【0016】この変換レバー15の揺動によって、この変
換レバー15の左端に連結ピンを介して連結された絶縁操
作棒14Cとこの絶縁操作棒14Cの下端に固定された可動
側通電軸14Bは、上方に駆動され、可動側電極13bは固
定側電極13aから開極し、真空遮断器は主回路を遮断す
る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された真空遮断器においては、固定側通電軸14Bを
駆動するために設けられたリンク機構や電磁反発コイル
及び開極ばねが占める空間のために、真空遮断器の操作
機構が複雑になるだけでなく、これらの機構の連結部と
慣性のために、遮断指令が入力されて可動側通電軸14B
が作動するまでの時定数が遅れるおそれもある。そこ
で、本発明の目的は、操作機構の占める空間と重量を減
らし、遮断の応答を短縮することのできる真空遮断器を
得ることである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に対応する発明
の真空遮断器は、真空バルブの外周にこの真空バルブと
同軸に反発コイルを設け、真空バルブの可動側通電軸に
反発コイルの片側と対置する反発リングを固定したこと
を特徴とする。
【0019】また、特に請求項2に対応する発明の真空
遮断器は、反発コイルを放電電流で励磁するコンデンサ
を設けたことを特徴とし、請求項3に対応する発明の真
空遮断器は、反発コイルをエポキシ樹脂で含浸して真空
バルブの絶縁円筒の外周に接合したことを特徴とする。
【0020】さらに、特に請求項4に対応する発明の真
空遮断器は、反発リングを可動側通電軸に固定された繊
維強化プラスチック製の絶縁円板を介して固定したこと
を特徴とし、請求項5に対応する発明の真空遮断器は、
絶縁円板の可動側通電軸への固定部に埋金を貫挿し、絶
縁円板の外周の反発コイルとの対置面に反発リングを固
定する段付部を形成したことを特徴とする。
【0021】このような手段によって、本発明では反発
コイル及び反発リングとこれらを固定するための固定具
の占有空間を減らすとともに、コンデンサの放電電流で
発生する反発コイルの磁界で接点に逆起電力を発生さ
せ、この逆起電力によって接点間に流れる遮断電流に零
点を強制的に形成する。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の真空遮断器の一実
施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の真
空遮断器の一実施形態を示す部分縦断面拡大図で、図5
で示した真空バルブ13に対応する図である。
【0023】また、図2は、本発明の真空遮断器の操作
回路の一部を示す接続図である。
【0024】まず、図1において、真空バルブ1の絶縁
円筒1dの外周には、筒状に形成された反発コイル4が
下側から挿入され、この反発コイル4は、内周面が絶縁
筒1dの外周に対して、エポキシ樹脂で接合されてい
る。
【0025】反発コイル4は、絶縁被覆銅線を巻型に筒
状に巻き付けた後、図示しない注型用金型に挿入され、
エポキシ樹脂の真空含浸によって各銅線の間と外周及び
内周に絶縁層5を形成している。この絶縁層5の下部内
周の上面には、真空バルブ1の可動側端板の下面の外周
部が載置されている。
【0026】可動側通電軸1bの下部には、大径のおね
じ部が形成され、このおねじ部に対して、ガラス強化エ
ポキシ樹脂製で略円板状のリング固定円板2の中心のボ
ス部が螺合されている。
【0027】このリング固定円板2は、可動側通電軸1
bの下部に形成された小径のおねじ部に遊嵌された大ワ
シャやばね座金及びナット12で、可動側通電軸1bに固
定されている。
【0028】このリング固定円板2の外周の上面側に
は、環状の段付部が形成され、この段付部に対して銅板
から環状に製作された反発リング3が添設され、この反
発リング3は、リング固定板2にエポキシ樹脂で接合さ
れるとともに、反発リング3の上面側から挿入された複
数本の皿小ねじ12によってリング固定板2に締め付けら
れている。
【0029】この反発コイル4の巻き始めと巻き終りの
端子は、片側が図2に示す操作回路の投入スイッチ7の
負荷側とコンデンサ6の片側に接続され、これらの投入
スイッチ7の電源側とコンデンサ6の他側は、充電用ス
イッチ8を経て、コンデンサ6の充電回路の負荷側に接
続されている。
【0030】ここで、コンデンサ6の静電容量は 500μ
F、反発コイル4の自己誘導係数は50μHで、反発コイ
ル4に使用する巻線の素線の直径は3mm、反発コイル4
の通電電流は10kA(Peak) 、1kHzである。
【0031】また、真空バルブ1に組み込まれた固定側
と可動側の電極1cは、直径が50mm、厚みは10mmの縦磁
界電極を採用している。すなわち、図3は、電極1cの
平面図を示し、図4は、図3のA−A断面図を示す。
【0032】図3及び図4において、可動側通電軸1b
の先端にろう付されたコイル電極10は、図3に示すよう
に4本のアーム部10aが放射状に形成され、これらのア
ーム部10aの先端に対して、弧状のコイル部10bが形成
されている。
【0033】これらのコイル部10bの先端には、図3に
おいては、扇状に形成された接続部10cが形成され、電
極10の前端面には、略凸字状に形成されたステンレス鋼
材製の支え11がろう付されている。この支え11と前述し
た接続部10cの更に前面側に対して、円板状に形成され
た接点13がろう付されている。
【0034】このように反発リング3や反発コイル4が
真空バルブ1の外周に隣接して設けられた真空遮断器に
おいては、反発リング3はリング固定板2を介して可動
側通電軸1bに直接固定し、反発コイル4は、真空バル
ブ1の絶縁円筒1dの外周に直接固定することで、これ
らの反発リング3と反発コイル4の取付に要する固定部
材を含む占有空間を減らすことができるので、操作機構
部の小形化を図ることができる。
【0035】また、反発リング3の固定部材を小形軽量
化することができるので、この反発リング3を駆動する
反発コイル4の所要電磁力を減らすことができ、この反
発コイルの外形と励磁電流を減らすこともできる。
【0036】さらに、反発コイル4で発生した磁界は、
真空バルブ1の電極1cの接点13に逆起電力を誘起し、
例えば、接点13に10Tの磁場が印加されると、接点13に
発生する逆起電力の電圧は、約 500Vとなり、真空バル
ブの接点間に発生するアーク電圧の20〜 100倍となる。
【0037】しかも、この電圧は、コンデンサ6と反発
コイル4で決まる共振周波数で変化するので、遮断電流
が零点を通過する前にベクトル和で強制的に零点を作る
ことができ、遮断時間を早めることができ、事故の波及
拡大を抑える遮断器の基本的能力を上げることができ
る。
【0038】なお、上記実施形態において、反発リング
3を固定するリング固定円板2は、ガラス繊維入りのポ
リエステル樹脂の場合で説明したが、炭素繊維入りのポ
リエステル樹脂でもよい。
【0039】さらに、これらの材料で製作されるリング
固定円板2の中心に形成された可動側通電軸への固定部
には、中心にめねじ穴が形成されたステンレス鋼製の埋
金を埋設して、可動側通電軸1bへの固定力を上げた請
求項5に記載の発明としてもよい。
【0040】
【発明の効果】以上、請求項1に対する発明によれば、
真空バルブの外周にこの真空バルブと同軸に反発コイル
を設け、真空バルブの可動側通電軸に反発コイルの片側
と対置する反発リングを固定することで、反発コイル及
び反発リングとこれらを固定するための固定具の占有空
間と重量を減らしたので、操作機構の占める空間と重量
を減らし、遮断の応答を短縮することのできる真空遮断
器を得ることができる。
【0041】また、特に請求項2に対する発明によれ
ば、反発コイルを放電電流で励磁するコンデンサを設け
ることで、反発コイル及び反発リングとこれらを固定す
るための固定具の占有空間を減らすとともに、コンデン
サの放電電流で発生する反発コイルの磁界で接点に逆起
電力を発生させ、この逆起電力によって接点間に流れる
遮断電流に零点を強制的に形成したので、操作機構の占
める空間と重量を減らし、遮断時間を短縮することので
きる真空遮断器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の真空遮断器の一実施形態を示す部分縦
断面図で、真空バルブとその周辺のみを示す。
【図2】本発明の真空遮断器の一実施形態を示す図で、
真空バルブ及び反発コイルと反発リングならびに励磁用
のコンデンサの接続状態を示す図。
【図3】本発明の真空遮断器の一実施例に採用した真空
バルブの電極の一例を示す平面図。
【図4】図3のA−A断面図。
【図5】従来の反発コイル及び反発リングを組み込んだ
真空遮断器の一例を示す説明図。
【符号の説明】
1…真空バルブ、1a…固定側通電軸、1b…可動側通
電軸、1c…電極、1d…絶縁円筒、2…リング固定円
板、3…反発リング、4…反発コイル、5…絶縁層、6
…コンデンサ、7…投入スイッチ、8…充電用スイッ
チ、10…コイル電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空バルブの外周に前記真空バルブと同
    軸に設けられた反発コイルと、前記真空バルブの可動側
    通電軸に固定され前記反発コイルの片側と対置する反発
    リングとを備えた真空遮断器。
  2. 【請求項2】 前記反発コイルを放電電流で励磁するコ
    ンデンサを設けたことを特徴とする請求項1に記載の真
    空遮断器。
  3. 【請求項3】 前記反発コイルをエポキシ樹脂で含浸し
    前記反発コイルを前記真空バルブの絶縁円筒の外周に接
    合したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
    真空遮断器。
  4. 【請求項4】 前記反発リングを前記可動側通電軸に固
    定された繊維強化プラスチック製の絶縁円板を介して固
    定したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
    かに記載の真空遮断器。
  5. 【請求項5】 前記絶縁円板の前記可動側通電軸への固
    定部に埋金を貫挿し、前記絶縁円板の外周の前記反発コ
    イルとの対置面に前記反発リングを固定する段付部を形
    成したことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれ
    かに記載の真空遮断器。
JP13624397A 1997-05-27 1997-05-27 真空遮断器 Pending JPH10326546A (ja)

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JP13624397A JPH10326546A (ja) 1997-05-27 1997-05-27 真空遮断器

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JP13624397A JPH10326546A (ja) 1997-05-27 1997-05-27 真空遮断器

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JPH10326546A true JPH10326546A (ja) 1998-12-08

Family

ID=15170640

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JP (1) JPH10326546A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015220228A (ja) * 2014-05-13 2015-12-07 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. 高速スイッチ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015220228A (ja) * 2014-05-13 2015-12-07 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. 高速スイッチ

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