JPS594519Y2

JPS594519Y2 - 真空しや断器

Info

Publication number: JPS594519Y2
Application number: JP8716779U
Authority: JP
Inventors: 幸男小針; 誠治石塚; 秀水川口
Original assignee: 株式会社明電舎
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1984-02-09
Also published as: JPS565340U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は真空しゃ断器に関するものである。

一般に真空しゃ断器は真空容器内に固定電極と可動電極
を対向配置して構成され、可動電極を固定電極に対して
接離することにより電流の投入。

しゃ断を行っている。

しかるにしゃ断時には電極間にアークが発生し、このア
ークはしゃ断電流が大きいとアーク自身により生じた磁
界と外部回路の作る磁界との相互作用により電極外周方
向への電磁力を受け、アークは電極の外周部に片寄って
その部分を局部的に加熱し、多量の金属蒸気を発生させ
、しゃ断能力を低下させる。

この対策として従来、アークに軸方向の磁界を印加する
ことが行われている。

その一例を第１図に示す。

図において、１は絶縁筒、２，３は絶縁筒１の両端に取
付けた端板、４は端板２に固定電極棒５を介して取付け
られた固定電極、６は端板３に挿通されるとともにベロ
ーズ７を介して端板３に移動可能に取付けられた可動電
極棒、８は可動電極棒６に取付けられた可動電極で、可
動電極８は固定電極４と対向配置され、又絶縁筒１．端
板２，３およびベローズ７により真空容器を構成する。

可動電極８は可動電極棒６の先端に取付けられた基部９
ａと基部９ａに腕部９ｂを介して取付けられたコイル状
に伸びるコイル部９Ｃとを有するコイル電極部９と、基
部９ａに高抵抗材１０を介して取付けられるとともに接
続導体１１を介してコイル部９Ｃと電気的に接続された
接触電極部１２とから構成され、固定電極４も同様にし
てコイル電極部１３゜高抵抗材１４．接続導体１５およ
び接触電極部１６から構成される。

この構造の真空しゃ断器ではしゃ断時に各コイル電極部
９，１３に流れる電流により軸方向磁界が発生し、アー
ク電流を運ぶ電子およびイオンがこの磁界に捕捉されて
アークの集中が妨げられ、各接触電極部１２．１６は局
部的に加熱されて多量の金属蒸気を発生することがなく
なり、しゃ断能力が向上する。

しかし、各コイル電極部９．１３には投入状態において
も電流が流れるためコイル電極部の無い普通の電極より
も熱損失が大きく、大定格電流用の真空しゃ断器では温
度上昇などの不利がある。

そこで、通常の通電時にはコイル電極部には電流が流れ
ないようにして熱損失を小さくした真空しゃ断器が考え
られた。

この真空しゃ断器を第２図に示す。

図において、１７は基部１７ａを可動電極棒６の先端
に取付けられるとともにコイル部１７ｂを有するコイル
電極部、１８は基部１７ａに高導電材１９を介して取
付けられた接触部、２０は接続片２１を介してコイル電
極部１７と接続されたアーク移行部、２２は接触部１８
とアーク移行部２０との間に設けられた高抵抗材である
。

上記の真空しゃ断器は通常の通電状態ではアーク移行部
２０と接触部１８の間に高抵抗材２２があるため電流は
可動電極棒６から基部１７ａおよび高導電材１９を介
して接触部１８に流れ、さらに接触部１８と接触してい
る対向電極に流れる。

従って、コイル電極部１７のコイル部１７ｂには電流
が流れず、熱損失による温度上昇を有効に抑制すること
ができる。

一方、電流しゃ断時にはアークが接触部１８と対向電極
との間に発生し、このアークはアーク電流による磁界や
アークの拡散現象により径方向の力を受け、高抵抗材２
２を越えてアーク移行部２０に移行する。

このため、電流は可動電極棒６から基部１７ａを通っ
てコイル部１７ｂに流れ、さらに接続片２１を介してア
ーク移行部２０へと流れる。

従って、軸方向磁界が発生し、アークはアーク移行部２
０上に均一に分布する。

しかるにこの真空しゃ断器ではアークが接触部１８上に
ある間は軸方向磁界が発生しないため接触部１８上にお
いてアークの集中が生じて接触部１８が損傷し、しゃ断
不能に至ったり、再投入した場合に電極の溶着や接触不
良を生じたりした。

本考案は上記のことを考慮して、熱損失が少く、かつし
ゃ断直後からアークの集中を妨げることができてしゃ断
続力を向上することができる真空しゃ断器を提供するこ
とを目的とする。

以下本考案の実施例を図面とともに説明する。

第３図は本考案の第１の実施例を示し、２３は可動電極
棒６の先端に取付けられた基部２３ａと基部２３ａ
に取付けられるとともに基部２３ａを中心として一タ
ーンコイルを形成するコイル部２３ｂとを有する小径
の第１のコイル電極部、２４はコイル部２３ｂの先端
に取付けられた接続部２４ａと接続部２４ａに取付
けられて一ターンコイルを形成するコイル部２４ｂと
を有する大径の第２のコイル電極部で、各コイル電極部
２３．２４は同心状に設けられるとともに第２のコイル
電極部２４が第１のコイル電極部２３より軸方向に対向
電極側に突出して設けられる。

２５は基部２３ａに高抵抗材２６を介して取付けられ
た対向電極との接触部で、接触部２５は第１の接続導体
２７を介してコイル部２３ｂの先端と接続される。

２３Ｃはコイル部２３ｂの先端に設けられた第１の
接続導体２７の取付孔である。

接触部２５の外径と第１のコイル電極部２３の外径はほ
ぼ等しい。

２８は第２の接続導体２９を介してコイル部２４ｂの
先端と接続されたアーク移行部で、アーク移行部２８は
接触部２５と真空の間隔３０を介して同心状に配設され
る。

又、アーク移行部２８の外径は第２のコイル電極部２４
の外径とほぼ等しい。

３１はコイル部２４ｂとアーク移行部２８との間に設
けられた高抵抗材の支持部材で、２４Ｃ，２４ｄは夫
々コイル部２４ｂに設けられた第２の接続導体２９お
よび支持部材３１の取付孔である。

上記の各部材２３〜２９．３１により可動電極が形成さ
れ、固定電極も同様に形成される。

上記の真空しゃ断器は通常の通電（投入）状態では電流
は可動電極棒６から第１のコイル電極部２３に流れ、間
隙３０があるために電流は第２のコイル電極部２４には
流れずに第１の接続導体２７を介して接触部２５に流れ
、接触部２５に接触している対向電極に流れる。

一方、しゃ断直後にはアークは接触部２５に発生し、電
流は投入状態と同様の経路で流れるため第１のコイル電
極部２３は軸方向磁界を発生し、この磁界の作用により
アークは接触部２５において集中を妨げられる。

しかし、第１のコイル電極部２３と接触部２５間の距離
が大きいこともあってこの軸方向磁界はアークを接触部
２５に停止させる程大きくなく、アークはやがて電磁力
およびアーク自身の拡散現象により間隙３０を越えてア
ーク移行部２８に移行する。

このため、電流は可動電極棒６から第１のコイル電極部
２３および第２のコイル電極部２４を通り、第２の接続
導体２９を介してアーク移行部２８へと流れる。

このため、各コイル電極部２３．２４は軸方向磁界を発
生し、アークはアーク移行部２８上において均一に分布
される。

第１のコイル電極部２３には投入状態においても電流が
流れるため熱損失が生じるが、第１のコイル電極部２３
が小径でコイル部２３ｂの長さも短いため熱損失は小
さい。

尚、第１のコイル電極部２３と第２のコイル電極部２４
が夫々に発生する軸方向磁界が打消し合うのを防ぐため
と接触部２５上の軸方向磁界があまり大きくならないよ
うに第１のコイル電極部２３と第２のコイル電極部２４
とを同方向に電流が流れるが如くして接続するとともに
第２のコイル電極部２４を第１のコイル電極部２３より
軸方向に対向電極側に突出させている。

第４図は本考案の第２の実施例を示し、この場合には第
２のコイル電極部３２の各コイル部３２ｂを↓ターン
づつの四つに分け、各コイル部３２ｂは夫々接続部３
２ａを介してコイル部２３ｂに↓周おきに取付け、又
各コイル部３２ｂの先端には夫々第２の接続導体２９
を介してアーク移行部２８を取付ける。

３２Ｃは第２の接続導体２９の取付孔である。電流は
投入状態およびアークが接触部２５にある間は第１のコ
イル電極部２３を流れ、アークがアーク移行部２８に移
行した後は電流は第１のコイル電極部２３を介して第２
のコイル電極部３２の各コイル部３２ｂを流れ、第２
の接続導体２９を介してアーク移行部２８へと流れる。

各コイル部２３ｂ、３２ｂに流れる電流は分流によ
り次第に減少するため熱損失も第１の実施例の場合より
も小さくなる。

第５図は本考案の第３の実施例を示し、この場合には第
１のコイル電極部３３は可動電極棒６の先端に取付けら
れた基部３３ａと基部３３ａに取付けられた士ター
ンづつの四つのコイル部３３ｂとから構成され、各コ
イル部３３ｂの先端には夫々接続部３２ａを介して
各コイル部３２ｂが接続されるとともに第１の接続導
体２７を介して接触部２５が接続される。

３３Ｃは第１の接続導体２７の取付孔である。

電流は投入状態およびしゃ断時アークが接触部２５にあ
る間は各コイル部３３ｂに全電流の士づつが流れ、ア
ークがアーク移行部２８に移行した後は各コイル部３３
ｂ、３２ｂには夫々全電流の士の電流が流れる。

従って、熱損失は第１の実施例の場合に比べて小さくな
る。

尚、上記実施例では第２のコイル電極部２４．３２を第
１のコイル電極部２３．３３に取付けたが、第２のコイ
ル電極部２４．３２を直接可動電極棒６に取付けても良
い。

又、高抵抗材２６を基部２３ａ、３３ａを貫通し
て直接可動電極棒６に取付けても良い。

さらに、本考案の電極構造は固定、可動の両電極に適用
することができるが、どちらか一方の電極に適用しても
良い。

以上のように本考案においては接触部およびアーク移行
部に夫々電気的に接続された第１および第２のコイル電
極部を設けたので、しゃ断直後にアークが接触部にある
時は第１のコイル電極部が軸方向磁界を発生し、アーク
を接触部に均一に分布させる。

又、アークがアーク移行部に移行した後は第２のコイル
電極部が軸方向磁界を発生し、アークをアーク移行部に
安定かつ均一に分布させる。

従って、接触部およびアーク移行部はともに局部的に加
熱されることはないので多量の金属蒸気を発生したり損
傷したりすることがなく、シゃ断能力が向上するととも
に電極は溶着や接触不良を生じることがない。

一方、第１のコイル電極部には投入状態でも電流が流れ
て熱損失が生じるが、第１のコイル電極部は小径でコイ
ル部の長さも短くなるので熱損失は小さく、大定格電流
用の真空しゃ断器でも不利は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｃは夫々従来の真空しゃ断器の縦断正面図、
電極部分の拡大縦断正面図およびコイル電極部の斜視図
、第２図は他の従来例における電極部分の縦断正面図、
第３図Ａ−Ｃは夫々本考案の第１の実施例における真空
しゃ断器の電極部分の縦断正面図、各コイル電極部の平
面図および各コイル電極部の斜視図、第４，５図は夫々
本考案の第２，３の実施例における真空しゃ断器の各コ
イル電極部の平面図。１・・・・・・絶縁筒、２，３・・・・・・端板、４・
・・・・・固定電極、５・・・・・・固定電極棒、６・
・・・・・可動電極棒、７・・・・・・ベローズ、２３
．３３・・・・・・第１のコイル電極部、２４．３２・
・・・・・第２のコイル電極部、２５・・・・・・接触
部、２６・・・・・・高抵抗材、２７・・・・・・第１
の接続導体、２８・・・・・・アーク移行部、２９・・
・・・・第２の接続導体、３０・・・・・・間隙。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

真空容器内に夫々電極棒を介して一対の電極を接離可能
に対向配置した真空しゃ断器において、電極棒の先端に
取付けられ、軸方向磁界を発生する小径の第１のコイル
電極部と、第１のコイル電極部又は電極棒に取付けられ
、軸方向磁界を発生する大径の第２のコイル電極部と、
電極棒の先端に高抵抗材を介して取付けられるとともに
第１の接続導体を介して第１のコイル電極部と接続され
た対向電極との接触部と、第２の接続導体を介して第２
のコイル電極部に取付けられるとともに接触部と間隙を
介して同心状に配設されたアーク移行部とから少くとも
一方の電極を構成したことを特徴とする真空しゃ断器。