JPS6214580Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は真空しや断器に係り、特に電極構造の
改良を図つた真空しや断器に関する。

真空しや断器の電極構造としては、いわゆる磁
気駆動形のものと縦磁界形のものとが知られてい
る。磁気駆動形のものは、電極棒に取付けられる
接触電極の周囲にスパイラル状のペダルを有する
アーク駆動電極を配設する電極構造をとり、接触
電極間に生じたアークを、それ自身と外部回路と
の磁界の相互作用によりアーク駆動電極のペダル
に沿つて駆動せしめてしや断性能の向上を図るも
のである。また、縦磁界形のものは、第１図に示
すように、電極棒１に高抵抗材２を介在せしめて
接触電極３を取付け、この接触電極３と電極棒１
とを、電極棒１を中心とする有端環状のコイル電
極４により電気的に接続する電極構造をとるもの
であり、接触電極３間に生じたアークを、コイル
電極４によつて発生する縦（軸方向）磁界によ
り、接触電極３の対向面に均一に分散せしめてし
や断性能の向上を図るものである。

上述した縦磁界形のものにおいては、そのコイ
ル電極４により生じた縦磁界の磁束がしや断電流
の変化に応じて変化するために、接触電極３、特
にその中央部にうず電流が多く発生し、このうず
電流によつて縦磁界が弱められるのみならず、し
や断電流と縦磁界とに位相差を生じ、しや断性能
の低下を来たしている。また、うず電流の発生を
抑制するために電極をタングステン合金のごとき
電気抵抗の大きい材料により形成することが考え
られるが、このような電極は、しや断時アークに
よる温度上昇を招来するとともに、熱電子の発生
を促されしや断性能の低下を来たしている。

本考案は、上述した問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、縦磁界形の電極構
造をとる真空しや断器において、接触電極の中央
部における対向面と対向裏面とに直径方向の溝を
交互に設けることによつてうず電流の発生を抑制
するとともに接触電極をその対向裏面外周部に機
械的強度大にしてかつ電気抵抗の大なる補強部材
を接合した二重構造とすることにより接触電極の
機械的強度の保持としや断時温度上昇の抑制を図
り、もつてしや断性能の向上を図つた真空しや断
器の提供にある。以下、第２図以降の図面を用い
てこの考案の１実施例を詳細に説明する。

第２図は本考案に係る真空しや断器の縦断面図
で、この真空しや断器は、高真空に排気した真空
容器５と、真空容器５内において接離自在に設け
られた縦磁界形の電極構造をとる固定、可動電極
６，７と、可動電極７を固定電極６に対して接離
せしめる操作装置（図示省略）等により構成され
ている。真空容器５は、円筒状に形成されたガラ
スあるいはセラミツクからなる２箇の絶縁筒８，
８の両端にリング状の封着金具９，９…を植設す
るとともに各絶縁筒８を一端の封着金具９，９に
より同軸的に接合し、他端の封着金具９，９に接
合した円板状の端板１０，１０により両開口部を
閉塞するとともに高真空に排気して設けられてい
る。一方の端板の中心部には、固定電極棒１１が
貫通されるとともに気密に固着されており、固定
電極棒１１の内端部には、前記固定電極棒６が後
述するごとく装着されている。また、他方の端板
１０の中心部には、固定電極棒１１に対して接近
離反される可動電極棒１２が軸方向へ移動自在に
貫通されるとともにベローズ１３を介して気密に
装着されており、可動電極棒１２の内端部には、
固定電極６に対して接離される前記可動電極７が
後述するごとく装着されている。そして、可動電
極棒１２の外端部には、前記操作装置が適宜に連
結されている。

なお、第２図において１４で示すのは、固定電
極棒１１を保護するための軸シールド、１５で示
すのは、ベローズ１３を保護するためのベローズ
シールド、１６で示すのは、固定、可動電極６，
７等を囲繞するほぼ円筒状の主シールドで、その
外周中央部を絶縁筒８，８を接合する一端の封着
金具９，９により支持されているものであり、１
７，１７で示すのは、各端板１０の内部に取付け
た円環状の補助シールドである。

前記可動電極棒１２の内端部には、第３図、第
４図に示すように、接触電極１８とコイル電極１
９とからなる、いわゆる縦磁界形の電極構造の可
動電極７が装着されている。すなわち、純銅ある
いは銅合金からなる可動電極棒１２の内端部に
は、ステンレス鋼のごとき高抵抗部材２０を介在
せしめて純銅あるいは銅合金からなる電極支持部
材２１が接合されている。電極支持部材２１は、
接触電極１８が後述するごとく取付けられるもの
で、この電極支持部材２１と可動電極棒２１と
は、可動電極棒１２を中心とする有端環状のコイ
ル部１９ａと、コイル部１９ａの両端から半径内
方向へ互いに平行に延伸されかつ端部を可動電極
棒１２及び電極支持部材２１とにそれぞれ接合さ
れた腕部１９ｂ，１９ｂとからなる前記コイル電
極１９により電気的に接続されている。

前記電極支持部材２１には、接触電極１８がそ
の対向裏面（第４図において下面）中央部に突設
した接合部１８ａを介して接合されている。接触
電極１８は、銅−ニツケル合金あるいは銅−ベリ
リウム合金等によりその電気抵抗を純銅の1.5〜
５倍程度とされるとともに、対向面中央部に設け
た円形の接触部１８とこの接触部１８ｂの周辺に
設けた斜面部１８ｃとにより笠形円板状に形成さ
れている。接触部１８ｂにおける対向面と対向裏
面には、その中心を通る直径方向の溝２２，２３
が交互に少なくともそれぞれ２本以上穿設されて
いる。なお、各溝２２，２３の底部２２ａ，２３
ａは、第４図、第５図に示すように、接触電極１
８の軸線上における所定の点を中心とする円弧状
に形成されているものであり、その最も深いとこ
ろは、接触部１８ｂの厚さの1/2以上とされてい
る。

前記接触電極１８における斜面部１８ｃは、第
４図、第５図に示すように、その外径をコイル電
極１９とほぼ同径に形成されるとともに、その対
向裏面に穿設した環状溝２４により肉厚を小さく
して形成されている。そして環状溝２４には、機
械的強度の低い接触電極１８の投入、しや断操作
時における機械的強度の向上と、しや断時におけ
る接触電極１８の温度上昇の抑制とを図るために
ステンレス鋼のごとく純銅の電気抵抗（1.7μ
Ω・cm）の数十倍以上の電気抵抗を有し、かつ、
機械的強度の高い材料からなる環状の補強部材２
５が嵌合されている。

以上、可動電極棒１２に装着した可動電極７の
構成について述べたが、固定電極棒１１に装着さ
れる固定電極６の構成も可動電極７とほぼ同様で
あるので、固定電極６における可動電極７と同一
機能を奏する構成部材には同一符号を附すことと
しその説明を省略する。

以上のごとく本考案は、真空容器内に固定、可
動電極棒を接近離反自在に配設し、前記固定、可
動電極棒の内端部に互いに接離自在の接触電極を
それぞれ高抵抗部材を介在せしめて装着し、前記
固定、可動電極棒とそれぞれの接触電極とを各電
極棒を中心とする有端環状のコイル電極により接
続してなる真空しや断器において、前記各接触電
極を対向面中央部に設けた円形の接触部とその周
辺に一体に設けた斜面部とにより笠形円板状に形
成し、前記各接触部の対向面及び対向裏面にその
中心を通る直径方向の溝を交互に少なくとも２本
以上穿設し、前記各斜面部をその対向裏面に穿設
した環状溝により薄肉に形成するとともにこの環
状溝に嵌合した電気抵抗大にして機械的強度大な
る補強部材により補強したものであるから、従来
うず電流が最も多く発生した接触電極中央部のう
ず電流回路の電気抵抗が増大され、うず電流の発
生の大巾な抑制によつてしや断性能の向上を図る
ことができる。また、しや断時アークによる接触
電極の温度上昇が熱容量の大きい補強部材によつ
て軽減されるとともに熱電子発生に起因するしや
断性能の低下を招くことがなく、かつ、投入、し
や断操作時における接触電極の機械的強度を補強
部材により補なうことができる等の効果を奏す
る。

なお、本考案に係る改良された構造の電極を有
する真空しや断器の試験結果を第６図及び第７図
に示す。すなわち、接触電極における接触部の対
向面及び対向裏面に穿設した溝の本数と、しや断
電流に対する縦磁界の位相遅れとの間には、溝の
本数を横軸にとるとともに位相遅れを縦軸にとつ
た第６図に示すように、溝の本数が増加するに伴
ない位相遅れが低減する関係があることがわか
り、また、接触部の厚さに対する溝の最大深さの
百分率と、しや断電流に対する縦磁界の位相遅れ
との間には、厚さに対する溝の深さの比率を横軸
にとるとともに位相遅れを縦軸にとつた第７図に
示すように、厚さに対する溝の深さの比率が大き
くなるに伴なつて位相遅れが低減することが判
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を破断した従来の真空しや断器の
電極構造の斜視図、第２図は本考案に係る真空し
や断器の縦断面図、第３図は本考案の要部の平面
図、第４図は第３図における−線に沿つた断
面図、第５図は本考案の要部の一部を破断した斜
視図、第６図、第７図はそれぞれ本考案の真空し
や断器の試験結果の説明図である。 ５……真空容器、１１……固定電極棒、１２…
…可動電極棒、１８……接触電極、１８ａ……接
触部、１８ｃ……斜面部、１９……コイル電極、
２０……高抵抗部材、２２，２３……溝、２４…
…環状溝、２５……補強部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空容器５内に固定、可動電極棒１１，１２を
   接近離反自に配設し、前記固定、可動電極棒１
   １，１２の内端部に互いに接離自在の接触電極１
   ８をそれぞれ高抵抗部材２０を介在せしめて装着
   し、前記固定、可動電極棒１１，１２とそれぞれ
   の接触電極１８とを各電極棒１１，１２を中心と
   する有端環状のコイル電極１９により接続してな
   る真空しや断器において、前記各接触電極１８を
   対向面中央部に設けた円形の接触部１８ｂとその
   周辺に一体に設けた斜面部１８ｃとにより笠形円
   板状に形成し、前記各接触部１８ｂの対向面及び
   対向裏面にその中心を通る直径方向の溝２２，２
   ３を交互に少なくとも２本以上穿設し、前記各斜
   面部１８ｃをその対向裏面に穿設した環状溝２４
   により薄肉に形成するとともにこの環状溝に嵌合
   した電気抵抗大にして機械的強度大なる補強部材
   により補強したことを特徴とする真空しや断器。