JPS5816285B2 - シンクウシヤダンキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空消弧室を改良した真空しゃ断器に関する。

一般に真空しゃ断器は３０ｋＶ以下では特に問題になら
ないことでも６０ｋＶ以上に使用する場合には種々の問
題が発生してくる。

その一つが電極間の距離である。

大電流しゃ断を行うのには電極は大きくなるが、他方真
空消弧室を形成する絶縁筒はその製作上大きくすること
に制限があるので電極間や電極とアークシールドの距離
の設定は難しくなってくる。

第１図は従来の一般的な真空しゃ断器を示し、１は固定
電極、２は固定電極１に接離自在な可動電極、３はガラ
スなどの絶縁筒、４は電極１，２を包囲するように設け
たアークシールドである。

短絡電流をしゃ断した場合に電極１，２間にアークが発
生するが、電極の陰極から発生した金属蒸気および陽極
から発生したイオンや粒子等は全てが対向する電極に向
かわずに、電極外に向かいこれらは電流が増加するほど
増え、絶縁筒３を汚損したり熱のため破損したりするの
で、電極と絶縁筒の中間にアークシールド４を設置して
いる。

電流しゃ断器は電極間に電圧が印加されて、アークシー
ルド４の電位は電極間電圧の５０係となり、電界は電極
１，２とアークシールド４との中間を通り、破線で示す
ような分布を示し、等電位線は絶縁筒３の両端部附近を
斜に通過している。

このように電界が絶縁筒に対して直交しなかったり、一
部に集中するような電界分布は絶縁強度上高圧に耐えな
い原因になっている。

本発明は電界分布を改良し小さい絶縁部材で高圧に耐え
る真空しゃ断器を提供するのを目的とする。

以下本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第２図においては１１は固定電極、１２は固定電極１１
に接離自在な可動電極、１３は固定電極１１の導電軸、
１４は可動電極１２の導電軸である。

１５は電極１１，１２を包囲して設ける円筒状の金属筒
、１６．１７は金属筒の端蓋を形成するように設けた円
錐形の絶縁部材で、金属筒１５の端部から電極側内方に
向って傾斜し、金属筒１５および金属部材１８．１９と
ともに真空容器を構成している。

２０は可動電極１２と絶縁部材１７との間に設けたベロ
ーズ、２１は固定電極１１に固着し金属筒１５にほぼ並
行してベローズを覆う筒状のシールド、２２は固定電極
１に固着したシールドでシールド２１とほぼ同形である
。

破線は電極１Ｌ１２が開離した時の回路電圧による電界
分布を示したものである。

第３図は第２図の真空しゃ断器１０をフレーム３０に装
着した例であって１３は固定電極の導電軸、１４は可動
電極の導電軸で、それぞれフレーム３０に固着したガイ
ド３１，３２で軸の水平方向の運動を押え、且つ可動導
電軸の垂直運動のガイドを行なっている。

３３．３４は絶縁支えロンドで両端部をフレーム３０に
固着し中間部は金具３５で真空しゃ断器１０を固定して
いる。

破線は電界分布を示す等電位線である。

次に作用を説明する。

金属筒１５は導電軸１３゜１４に対してシールド２１．
２２が同軸円筒状に配置されており、従来形の真空しゃ
断器のアークシールドに比較して大きな静電容量になっ
ているので金属筒１５の電位は変動がなく電位は５０係
土１優にほぼ一定である。

このためシールド２１゜２２と金属筒１５との間を通っ
て外部へ出る電界は固定側、可動側共にほぼ同一の電界
となるので従来の真空しゃ断器よりも導電軸１３．１４
と金属筒１５との間隔を少なくすることができる。

また金属筒１５と導電軸１３および１４との間を通る電
界はそのまま直進して外部に引き出されるがフレーム３
０およびガイド３Ｌ３２の影響を受けるため第３図の破
線のように電界が曲げられる。

これに対し絶縁部材１６および１７はこれらを配置する
位置における曲げられた電界に対して直交する表面をも
つように円錐形状に角度を設けであるので電界が一様と
なり短かい長さで高圧に耐えることができる。

しかも絶縁部材１６および１７゜は円錐形をしているの
で、金属部材１８および１９を導電軸１３および１４か
ら遠ざけて絶縁距離をとることができる。

例えば絶縁部材の沿面耐圧は６０ｋＶでは１８０ｍであ
れば充分であり、真空中では２０〜３０票の間隙で充分
である。

従で第１図の３に示すような長大な絶縁筒を使用しなく
ても、比較的小形な絶縁部材１６．１７により必要なだ
けの絶縁耐圧を得ることができる。

第４図は他の実施例で第２図と同一部品は同一符号で示
したので説明は省略する。

絶縁部材１７ａは平板状になっているが、この構造は第
３図のファレーム３０が充分しゃ断器本体１０から離れ
ていて、絶縁部材１７ａを設ける位置において電界が金
属筒１５と平行に走り、従って平板状の絶縁部材７ａに
垂直となる場合に有効である。

以上のように本発明によれば、真空しゃ断器に・おいて
固定電極と可動電極とにそれぞれ筒状のシールドを固着
して真空容器を形成する金属筒にほぼ並行するように配
置し、金属筒の両端開口部を閉塞する一対の絶縁部材を
金属筒と各シールドが形成する電界の等電位線に表面が
ほぼ直交するようにしたので、アークシールドは特に設
ける必要がなく、電位の変動を少なくすることができる
。

また絶縁部材を電界と直交するようにしたので短かい長
さで高圧に耐えると共に充分な沿面距離をとることがで
きる。

また絶縁部材を金属筒の端面から外部に出さないため機
械的衝撃にも強く、大容量化にともなって形が大きくな
っても金属筒を支持するようにすれば真空しゃ断器の支
持を簡単に行うことができるなどのすぐれた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空しゃ断器を示す縦断面図、第２図は
本発明の真空しゃ断器を示す縦断面図、第３図は第２図
の真空しゃ断器の取付例を示す一部欠截正面図、第４図
は本発明の他の実施例の要部を示す縦断面図である。 １１・・・・・・固定電極、１２・・・・・・可動電極
、１５・・・・・・金属筒、１６，１７・・・・・・絶
縁部材、２１．２２・・・・・・シールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定電極と、この固定電極に接離自在な可動電極と
   、前記各電極を包囲して設ける金属筒と、この金属筒の
   両端開口部を閉塞する一対の絶縁部材とからなる真空し
   ゃ断器において、前記固定電極と可動電極とにそれぞれ
   筒状のシールドを固着し、かつ前記シールドは前記金属
   筒にほぼ並行するように配置し、前記絶縁部材はその取
   付位置において前記金属筒と各シールドとが形成する電
   界の等電位線にほぼ直交する表面をもつように配置した
   ことを特徴とする真空しゃ断器。