JPS59674Y2 - スイツチ素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は酸化金属小粒子の絶縁を高電圧で破壊して導通
し、またその絶縁性を酸化剤を吹付けることにより回復
するスイッチ素子に関する。

従来のスイッチ素子としては、投入器、しゃ断器、トリ
ガーキャップあるいはサイリスタ素子に代表される無接
点系スイッチ素子の組合せからなるもの等がある。

しかし、しゃ断器は投入動作には主眼がおかれず、しゃ
断動作もｌＱｍｓｅｃ以上の時間がか・るものである。

また投入器は短絡試験のような限られた範囲のみに使用
され、高速性を必要とするより、むしろ動作時間の正確
性を必要とされる。

なお、無接点系スイッチ素子は非常に速い動作特性を有
する反面、電流容量を大きくするための複雑な構造をも
っており、大容量スイッチ素子としての適正に欠ける。

従って、従来高速投入用としてはトリガーキャップを使
用してきたが、トリガーキャップの主電極間電圧が低い
と動作が安定せず、又トリガ一時のトリガー電圧がノイ
ズとなって周辺の回路に悪影響を及ぼす。

又アークにより消耗が激しく、大容量に対しては寿命の
点が問題となる。

また高電圧のとき、電流処理後、回復して絶縁を保つた
め、ギャップ長を大きくすると、トリガ一時の電極間電
圧を高クシ、あるいはトリガー電圧を高くしなければな
らないなどの問題点がある。

本考案は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、高速で動作し、頻繁な動作に耐え、長
寿命で安全経済的なスイッチ素子を提供することである
。

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して説明する。

第１図において絶縁容器１１の両端に夫々端子１２ ａ
、１３ ａを有する蓋板１２，１３を取付け、蓋板１
２には操作導体１５が夫々スライドコンタクト１７を介
在して蓋板１２に導通し、スライドコンタクト１７を覆
うカバー１８とベローズ１９によって操作導体１５は可
動に封着されている。

この絶縁容器１１内には例えば銅あるいはアルミニウム
の酸化金属小粒子２０が充てんされており、操作導体１
５の先端には夫々加圧導体板２１が取付けられ、圧縮ば
ね２１ ａによって通常は酸化金属小粒子２０を押圧し
ている。

操作導体１５は夫々絶縁ロッド２３を介在して操作装置
２５に連結されている。

絶縁容器１１の底部には空気又は酸素ガスのような酸化
剤吹込みのため吹込み室２６と連通ずる吹込み口２７と
酸化金属小粒子２０内ぼ複数本の吹込みノズル２８が挿
入され、夫々蓋板１５，１６には絶縁部材２９．２９を
介在して上下電極３１．３２が酸化金属小粒子２０内に
挿入され、夫々外側でインパルス発生器３３に接続され
ている。

次に本考案の構成によるスイッチ素子の動作状態を説明
する。

いま、酸化金属小粒子２０は酸化されて絶縁状態にある
。

したがって外側の端子１２ａ、１３ｂ間には電流がしゃ
断されている。

まず、操作装置２５が動作して、絶縁ロッド２３と操作
導体１５は図面の上方に移動し、圧縮ばね２１ ａのば
ね圧とともに加圧導体板２１を押して酸化金属小粒子２
０に圧力を加える。

この状態でインパルス発生器３３より高電圧を上電極３
１と下電極３２間に加えると酸化小粒子２０は絶縁破壊
を起して導電性となり、電流は端子１２ａ、蓋板１２、
スライドコンタクト１７、操作導体１５、加圧導板体２
１．酸化金属小粒子２０、吹込み室２６、蓋板１３、端
子１３ ａの経路を通って急速に導通する。

また、操作装置２５により、絶縁ロッド２３、操作導体
１５、加圧導体板２１を図面の上方に移動させ酸化金属
小粒子２０の圧力を除き、例えば酸素のような酸化剤を
吹込み口２７より導入し、吹込みノズル２８を通じて酸
化金属小粒子２０の間に吹込むと、金属小粒子は再び酸
化されて絶縁性を回復して、外側の端子１２ ａ 、１
３ ａ間の電流をしゃ断する。

なお、第２図に本考案の他の実施例を示す。

第１図と同一部分は同符号を付した。

第２図において、酸化剤の吹込み口２７に直接、うす巻
き状で多数の酸化剤の吹込み孔３５ ａを設けた吹込み
ノズル３５を設け、この吹込みノズル３５は絶縁部材又
は金属部材何れでもよく、本考案の第１の実施例より特
に酸化剤の浸透が良好となる利点がある。

以上、述べたように本考案によれば、酸化した金属小粒
子に高電圧を加えて導電性を与えるので高速投入ができ
、また酸化剤を吹込むことにより絶縁性を回復すること
ができるので、頻繁な繰返し動作に耐え、損耗も少なく
、かつ発熱も少ないので、安全で長寿命の経済的なスイ
ッチ素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスイッチ素子を示す縦断面図、第２図
は本考案の他の実施例を示す縦断面図である。 １１・・・・・・絶縁容器、１２．１３・・・・・・蓋
板、１５・・・・・・操作導体、１７・・・・・・スラ
イドコンタクト、１９・・・・・・ベローズ、２０・・
・・・・酸化金属小粒子、２１・・・・・パ加圧導体板
、２３・・・・・・絶縁ロッド、２５・・・・・・操作
装置、２６・・・・・・吹込み室、２７・・・・・・吹
込み口、２８・・・・・・吹込みノズル、３１．３２・
・・・・・上下電極、３３、３５・・・・・・インパル
ス発生器。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）酸化金属小粒子を絶縁容器に収納するとともにこ
   の酸化金属小粒子に圧力を加え、前記絶縁容器の両端に
   設けられる両電極間に高電圧を加えることにより、前記
   酸化金属小粒子が絶縁破壊して導通して投入し、また絶
   縁回復するためにこの酸化金属小粒子に酸化剤を吹付け
   るようにしたことを特徴とするスイッチ素子。
2. （２）酸化金属小粒子を加圧導体板に圧縮ばねと操作装
   置を介して押圧して加圧するようにした実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のスイッチ素子。
3. （３）絶縁容器内部に収納された酸化金属小粒子中に酸
   化剤を吹き込むノズルを設けた実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のスイッチ素子。
4. （４）ノズルの形状をうす巻状に形成した実用新案登録
   請求の範囲第３項記載のスイッチ素子。