JPS6171518A

JPS6171518A - 真空バルブ

Info

Publication number: JPS6171518A
Application number: JP19216884A
Authority: JP
Inventors: 徹玉川; 英治金子; 三孝本間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-04-12

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】Ｃ発明の技術分野〕本発明はアークと平行に磁界が発生可能な電極構造を改
良した真空バルブに関す、る。

［発明の技術的背景とその問題点］従来の真空バルブの一例として第３図のように、セラミ
ック等からなる絶縁円筒１の両端にそれぞれシールリン
グ２を介して金属７ランジ３．４を封着して内部を１０
’　Ｔｏｒｒ以下の真空にする真空容器りが形成されて
いる。上記フランジ３には固定電極軸６が貫通固着され
、真空容器ｉ内の上記固定電極軸６の端部には固定電極
７が固着されている。上記絶縁円筒１の内部にはアーク
シールドサポート８が形成され、このアークシールドサ
ポート８にはアークシールド９が固定されている。

上記フランジ４の中央部には穴４ａが形成され、この穴
４ａにはガイド１０が設けられ、このガイド１０には可
動電極軸１１がスライド可能に設けられている。この可
ｖＪ電極軸１１の上記真空容器ｉ内の端部には可動電極
１２が固着され、上記固定電極７と接離可能に構成され
ている。上記真空容器ｉ内の可動電極軸１１にはベロー
ズカバー１３が固定され、このベローズカバー１３と上
記フランジ４との間にはベローズ１４が設けられている
。

上記固定Ｉｆ極７と可動１ｆｔｉｉ１１はいずれも同一
構成で、第４図の正面図、第５図の断面図のように電極
体２０、コイル電極体３０、接触子４ｏおよび補強体５
０からなっている。電極体２０は円板状であって放射状
に複数個のスリット２１が形成され、この電極体２０の
一方の板面中央に円板状の接触子４０が固着されている
。上記電極体２０の他方の板面には、以下のように構成
されたコイル電極体３０が固着されている。すなわち、
１！極軸６０から半径方向に伸びる４本の腕部３１とこ
の各腕部３１とそれぞれ連結され円弧状にわん曲したコ
イル部３２からなるコイル電極体３゜は、このコイル部
３２の他端（腕部３１と連結されていない部分）が電極
体２ｏのスリット２１近くの周縁部に固着されている。

なお、電極軸６０の端部には電極体２０を補強するため
の補強体５０が設けられている。

このような構成の真空バルブにおいて、通電状態では固
定電極７の接触子４０と可動電極１２の接触子４０が互
いに接触している。この状態から電流をしゃ断する時に
は図示しない外部駆ａｔｊｌ構により可動電極１２を駆
動して、固定電極７と可動電極１２とを開離すると、電
極７，１２間にアークが発生する。このアーク電流はコ
イル電極３０を流れるため、アークと平行に磁界が発生
する。この磁界の効果によって、アークは安定し、しゃ
断性能は向上する。この樟にアークに平行に磁界を加え
ることは、しゃ断性能を向上するために最も有効である
。

一方、接触子４０の材料についても様々な性能が要求さ
れている。要求される性能の主なものは、しゃ断面性能
が高い、さい断電流値が小さく、溶精力が小さい等であ
る。この様な性能を完全に満足する接触子４０の材料は
まだ製造されていない。

従って、従来使用されている接触子材料は、大きく２つ
に分けられ、その使用目的によって使い分けていた。１
つは、電流遮断性能の高い材料である。この様な材料で
は、比較的ざい断電流値が大きいという欠点があり、サ
ージサプレッサ等を使用しなければならない場合があっ
た、もう１つはさい断ｉｌ流値の低い材料である。この
様な材料では電流遮断性能が比較的低い欠点があった。

また、上記した従来の電極構造では、アークと平行な方
向の磁界は、電極体２０の中心部の接触子４０の表面付
近が強くなる。磁界強度とアーク電圧の関係はＶ特性を
示すことは良く知られており、電極体２０の中心部付近
はアーク電圧が極小値を示す磁界強度である。つまり、
電極体２０の接触子４０の表面の外周部では、アーク電
圧が高くなる。さらに、低サージ材料は一般にアーク電
圧が、電極体等に良（用いられる銅等の材料に比べ、同
一の条件であっても低くなる。従って、アークはアーク
電圧の低い位置である電極体２０の表面に点弧し、電極
体２０にはあまり点弧せず、電極体２０全体に有効に利
用できず、速断性能を大きくすることはなかなかできな
かった。

Ｃ発明の目的コ本発明は、上記欠点を除去するためなされたもので、Ｉ
！流遮断容量が大きく、かつ、さい断電流値の小さい真
空バルブを提供することを目的としている。

［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために、アークと平行な磁
界を発生させる電極構造に於いて、中心部より磁界強度
の弱い位置に複数個の接触子を配置し、かつ、可動電極
又は固定電極の一方には全接触子の半分の数だけ配置し
、接触子同志が投入時に接触しない様に構成することに
よってアークを電極全体に広げることができ、遮断性能
のすぐれた真空バルブとすることができる。

［発明の実施例］以下、本発明について図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明による固定電極又可動′Ｒ
極の正面図および断面図を示すもので、この電極以外は
、上記した従来例と同一であるためその説明を省略する
。

電極軸６０の端部に、この電極軸６０から放射状に伸び
た腕部３１と、この腕部３１の他端部から円弧状にわん
曲したコイル部３２から成るコイル’ｌｆｆ１体３０を
固着する。この場合、上記コイル部３２の先端は電極体
２ｏの背面に固着する。電極体２０の表面には、固定電
極と可動電極を合せて上記コイル電極体３０の第１図の
１点鎖線Ａの位置において、腕部３１の本数と同数の接
触子４０Ａをそれぞれ固着している。接触子４０Ａの材
料は、さい断電流値を小さくした材料である。

接触子４０Ａは、コイル電極体３０と電極体２０の固着
点と中心軸との線上で、かつ、コイル電極体３０のコイ
ル部３２の内径付近に、接触子４０Ａの中心点が位置す
る様に配置する。また、固定側と可動側では、コイル電
極体３ｏと電極体２０の固着点が同一位置になる様にコ
イル電極体３０を配置し、接触子４０Ａの配置は回転方
向で、固定側・可動側と順に配置される様に構成される
。また、電極体２０には、スリット２１が形成されてい
るのは、上記した従来例と同じである。

上記した位置に接触子４０Ａを配置することによって、
アークと平行な磁界の最も小さくなる位置とすることが
できる。従って、接触子４０Ａに点弧したアークのアー
ク電圧は他の位置よりも高くなり、アークが電極体２０
の表面の点弧した場合よりも高くなる。また、固定側と
可動側で交互に接触子を配置することによって、アーク
が点弧した場合、陰極側が接触子で陽極側が電極となる
。

従って、両電極が接触子４０Ａで構成された場合よりも
、電極全体にアークが広がり易くなる。

以上述べた様に、第１図、第２図に示す位置に、さい断
電流値の小さな材料による接触子４０Ａを配置すること
によって、定格電流の様な比較的小さな電流値を遮断す
る場合には、アークが接触子表面に点弧するため、さい
断電流値を小さく押えることができる。また、短絡電流
等の大電流を遮断する場合には、接触子４０Ａ表面だけ
でなく、電極全体にアークが広がるため、′ａ断性能の
太きな真空バルブとすることができる。

［発明の効果］本発明によれば、電極体の中心部より磁界強度の弱い位
置に複数個の接触子を配置し、可動Ｎ極又は固定電極の
一方に全接触子の半分の数だけ配置し、接触子同志が投
入時に接触しない構成とすることにより、さい断電流が
小さく、かつ、遮断性能のすぐれた真空バルブを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による真空バルブの一実施
例の電極の一部を示す正面図および断面図、第３図は従
来の真空バルブの一例を示す断面図、第４図および第５
図は第３図の電極部分の拡大正面図および拡大断面図で
ある。１・・・絶縁円筒、２・・・シールリング、３．４・・
・フランジ１，５−・・・真空容器、６．１１．６０・
・・電極軸、７・・・固定電極、８・・・アークシール
ドサポート、９・・・アークシールド、１０・・・ガイ
ド、１２・・・可動ｉｔｈ、１３・・・ベローズカバー
、１４・・・ベローズ、２０・・・電極体、２１・・・
スリット、３０・・・コイル電極体、３１・・・腕部、
３２・・・コイル部、４０Ａ・・・接触子、５０・・・
補強体。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第　１　図第　２　図第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

真空容器内に、固定電極軸および可動電極軸を配置し、
この電極軸の端部に固定電極体と可動電極体を固定し、
この電極体の背後にそれぞれ上記電極軸から円周方向に
のびた複数個の腕部およびこの各腕部の先端から円弧状
にわん曲したコイル部から成るコイル電極体を配置固定
し、上記コイル部の他端部と上記電極体とを接続し、こ
の電極体の表面に接触子を配置した真空バルブに於いて
、上記接触子は材料としてさい断電流の小さな材料を用
い、可動電極と固定電極を合わせて上記コイル電極の腕
部の本数と同一数を配置し、上記電極体とコイル電極体
の接触点と上記電極軸の中心とを結ぶ線上でかつ、コイ
ル電極体のコイル部の内径付近に、上記接触子の中心が
位置する様に配置し、可動側および固定側のコイル電極
体と電極体の接続点が同一位置に配置される様にした真
空バルブ。