JPS58157017A - しや断器用真空バルブ - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、気密真空なケーシングとこのケーシングの
中で相対的に可動な二つの接触子とこの接触子を支える
通電棒とから成り、各接触子が電流通過部として中央路
部と隆起部とを有し界磁コイルとして用いられるリング
を備え、この隆起部が中央路部に直交する直径上に配置
され、かっこのリングが完全に接触片に覆われるし中断
器用真空バルブＫかかわる。

〔従来技術〕

かかる真空パルプは電力機器及びシステムに関するＩＢ
ＩＩ！ｉＥ会報１９８０年第２０７９〜２０８５頁に記
載の論文により公知である。この接触子の作用は部分ア
ークが集約して空間的に集中したアーク放電となるのを
妨げる軸方向磁界の発生にもとづいている。小電流の場
合に生じる分散した放電にくらべて集中アークは大きい
陽極スポットと比較的高いアーク電圧と大きい放出仕事
率とを伴い、その結果接触片の溶融とはげしい気化とを
もたらす。

前述の従来技術はかかる欠点を解決するものではあるが
、接触片を支持する構造が弱くて多数回の開閉動作後接
触子の変形を生じやすく１機械的安定性に問題があった
。

〔発明の目的〕 この発明は頭記の種類の軸方向磁界と共に作動するし中
断器用真空バルブにおいて、接触子が大し中断容量の場
合にもできるだけ大きい機械的安定性を保つように構成
することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的はこの発明にもとづき頭記の種類の真空バルブ
において、前記隆起部がリングの接触片側端面に設けら
れると共に、前記のリングと接触片との間の空間に機械
的に高強度で非磁性かつ非導電性ないし低導電性の材料
から成る支持板が設けられることにより達成される。

支持板は、磁界の発生に必要な電流の分割又は磁界その
ものを乱すことなく、接触子を補強する。

支持板の材料として例えばオーステナイト系ステンレス
鋼が適した特性を有する。さらに接触片の周囲の電流流
入箇所の位置により接触面の荷重の均一性が増す。

支持板は隆起部を通すために切欠き部を備えるのが良い
。リング端面に隆起部を設けたためにこの切欠き部は外
周に向い開放されており、従って加工が極めて容易であ
る。

原理的にはリングと支持板と接触片との間を平面により
支持することが可能である。しかしながら接触片と支持
板との間及び支持板とリングとの関に間隔部材を設ける
のが良い。なぜならばこの間隔部材は非導電材料から容
易に製作でき、それＫより最良の導電分離が得られるか
らである。それＫもかかわらず間隔部材の適切な個数と
配置とによシ接触片に対する望ましい支持が得られる。

〔発明の実施例〕

つぎＫこの発明の実施例を示す図面によりこの発明の詳
細な説明する。

部品ごとに分解して示した第１，３及び５図において、
接触子１は通電の友めの外側部品として接触片２を備え
、この接触片は本来の接触要素としての接触板３と支持
体４とから成っている。接触板３は真空パルプに好んで
用いられるような特殊接点材料例えばクロム鋼合金又は
ビスマスかテルルかを添加した鋼から製作できる。これ
に対し支持体４は純銅から成りｉいなぺ状である。なべ
底５は接触板３〜と例えばろうによ）平面で導電結合さ
れている。なべ外筒６は接触片２を第５図にもとづき後
述する内部部材１５に心合せするのに役立つ。支持体４
の外径は接触板３０直径に等しい。そして接触板３の外
縁７は第１図に示すように斜めｋ又は丸く面散りされて
いる。

支持体４の下方には支持板１０が設けられ、支持板１０
の直径は支持体４の内径より小さい。支持板１ｏの外縁
部に？−Ｊ直径上に相対して置かれた二つの切欠き部１
１が設けられ、接触子１を組立てた状ＩＩにおいて各一
つの隆起ｓ２２がこの切欠き部１１を通って延びる。各
４個の間隔部材１２がそれぞれ支持板１０の上面と下面
とにおいて支持板１０の外周部に配置され、またさらに
別の１個の間隔部材１２が支持板１０の下面中央に設け
られている。間隔部材の個数と配置とは接触子の大きさ
と荷重とＫもとづき上記と異るように選択することもで
きる。

支持板ＩＯはその機能にもとづき機械的に高強度で非磁
性かつ低導電性の材料から成る。例えばオーステナイト
系ステンレス鋼はかかる特性を有する。間隔部材１２と
しては例えば非導電性で圧線強度の大きいセラミック材
料製のこまが適する。

第３図において支持板ｌＯは円板体として示されている
が、重量が軽くかつできるだけ・機械的強度の大きい別
の構造も採用可能である。例えば支持板は波形又はワツ
フル状に形成されうる。さらに支持板を穴あき格子構造
とすることもできる。

第５及び６図に示す導電性の内部部材１５は長方形所間
を有するリング１６を備え、リング１６は中央路部１７
及び一部を破断して示した通電棒２０と一体に製作され
ている。しかしながら自明のように、内部部材は相互に
結合された個々の部品から構成しそれを通電棒に固定す
ることもできる。リング１６はその接触片２側の端面２
１に直径上に相対して設けられた隆起部２２を備え、こ
の隆起部は接触片２への電流通過部として用いられる。

特に第６図から明らかなように隆起部２２の置かれ九直
径は中央路部１７の長軸と直交する。

また支持板１０の切欠き部１１は隆起部２２がそれと接
触せずに通ることが保証される寸法になっている。第２
図には隆起部２２となべ底５との接触面が破線で示され
ている。

第７図には上記の各部品の最終組立位置が示されている
。各部品には第１ないし６図と同じ符号が付けられてい
る。接触片２が隆起部２２と例えばろう付けＫより面結
合される。ことによりこの組立形状が保たれている。−
側ではリング１６の端面２１と支持板１０との間に、ｔ
た他側で拡支持板１０と支持体４のなべ底５との間に、
ある間隔が存在しており、この間隔は第７図においては
部分的に見えないが第３及び４図に示され九間隔部材１
２により保たれている。し喪がって接触片２は比較的薄
いその構造にもかかわらず、真空パルプの内部で同一構
造の他の接触子との共働の際に生じる大きい荷重に耐え
ることができる。

運転の際に生じる電流分割は第１，５及び６図により明
瞭に分かる。第５図に示されるようＫ、通電棒２０に流
入する電流ｉはまず同じ大きさの二つの部分電流に分割
され、中央路部１７を経てリング１６へ導かれる。各部
分電流がリング１６に達するとさらに同じ大きさの二つ
の部分電流にそれぞれ分割され、リング１６を経て互い
に反対方向に隆起部２２ｔで流れ、そこで合流する。そ
して合流してできた二つの部分電流は支持体４と接触板
３を経てしゃ断アークの単数又は複数でありうる足点Ｋ
まで達する。アーク放電は、第６図に示した矢２３．２
４．２５及び２６で明らかなように４分円ごとに方向が
逆となる軸方向磁界にさらされる。リング１６０４個の
４分円における極性の異なる磁界により、電流ゼロ点に
おいて特に接触子の軸の近傍においては非常圧弱い磁界
が生じるだけで従って渦流は僅かであるという特性が得
られる。そのために電流ゼロ点においてイオンは拘束さ
れず接触子間の空間から自由に拡散する。渦流を抑制す
る補助手段例えば支持体４又は接触板３にスリットを設
けることは不要である。

第７図に示した同一構造の二つの接触子は互いに向い合
ったリング４分円において同じ方向に電流が流れるよう
に９０°ずらせて対向配置されるので、相互に吸引力が
生じる。このことは操作装置の設計上からは利点である
。なぜならば衝撃電流の際に生じる接触子を開離させよ
うとするカが通常の接触子の場合にくらべて著しく小さ
いからである。

第８図は上興の接触子を備えた真空パルプの断面を略示
する。ケーシング３１は金属製の中央部３２とその両側
に接続された中空絶縁体３３　、３４とを備えている。

真空引きされたケーシング３１の内部空間ＶＣｄ第７図
に示す接触子１が２個収容されている。下側の接触子は
通電棒３５と共に固定されているが、上側の接触子は通
電棒３６と共に開閉のために軸方向に移動する。また上
側７ランジ３７と通電棒３６との間にはベローズ３８が
設けられている。

〔発明の効果〕

以上説明のとおり１本発明においては接触片をリングの
隆起部および支持板を介して接触子のリングにより強固
に支持するようにしたため、真空パルプの開閉動作にと
もない衝撃的なカが接触片に繰返し多数回置かって本接
触片が機械的に変形を生じることがない。また当該支持
用の支持板には機械的な強度が高いものが用いられるの
はもちろん、非磁性でかつ非導電性ないし低導電性のも
のが用いられるので、リングが中央路部と隆起部とを備
えた軸方向磁界を発生させる電流通過路がこの支持板の
挿入によって変わることがなく、し中断時に接触片間に
生じるアークは集中アーク放電になることが有効に肪止
される。なお実施例においては、接触片と支持板との間
の支持のための接触手段としてはもっばら間隔部材によ
る手段を示し友が、容易にわかるように支持手段として
はなＫもかかる間隔部材に限ることはなく、はぼ全平面
に亘って両者が接触するよう構成することは本発明の要
旨内において十分可能である。例えば支持板を絶縁性ｔ
たは低導電性の厚手の材料で構成し、接触片を支持板に
より＃１ぼ全面に亘ってバックアップすることができる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に４．とづ〈真空パルプの実施例を示し
、第１図は接触片の半断面斜視図、第２図は接触片の平
面図、第３図は支持板の半断面斜視図、第４図は支持板
の底面図、第５図は内部部材の半断面斜視図、第６図は
内部部材の平面図、第７図は組立てられた接触子の４分
断面斜視図、第８図は真空バルブの軸方向断面略図であ
る。 図Ｗｉにおいて、１は接触子％２は接触片、３は接触板
、４は支持体、１０Ｆｉ支持板、１１は切欠き部、１２
は間隔部材、１６はリング、１７は中央路部、２０，３
５．３６は通電棒、２１は端面、２２＃ｉ隆起部、３１
はケーシング、である。 〜のト の 匡 ＝８３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）気密真空なケーシングとこのケーシングの中で相対
   的に可動な二つの接触子とこの接触子を支える通電棒と
   から成り、各接触子が電流通過部として中央路部と隆起
   部とを有し界磁コイルとして用いられるリングを備え、
   この隆起部が中央路部に直交する直径上に配量され、か
   つこのリングが完全圧接触片に覆われるしゃ断器用真空
   パルプにおいて、前記隆起部がリングの接触片側端面に
   設けられ、前記のリングと接触片との間の空間に機械的
   に高強度で非磁性かつ非導電性ないし砥導電性の材料か
   ら成る支持板が設けられることを特徴とするし中断器用
   真空パルプ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の真空パルプにおいて
   、前記支持板が隆起部を通すために切欠き部を備えるこ
   とを特徴とするしゃ断器用真空パルプ。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の真空パルプにおいて
   、前記の接触片と支持板との間及び支持板とリングとの
   間に間隔部材が配されることを特徴とするしゃ断器用真
   空パルプ。 ４）４？許請求の範囲第１項に記載の真空パルプにおい
   て、前記接触片が導電性の良い支持体と接点５）特許請
   求の範囲第１項に記載の真空パルプにおいて、前記の同
   一構造の二つの接触子が同一方向圧電流の流れるそれぞ
   れのリング部分が平行に置かれるように１軸のまわりに
   ９０’ずらせて向い合って配置されることを特徴とする
   しゃ断器真空パルプ。