JPS62229728A - Vacuum interruptor - Google Patents

Vacuum interruptor

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JPS62229728A
JPS62229728A JP7267886A JP7267886A JPS62229728A JP S62229728 A JPS62229728 A JP S62229728A JP 7267886 A JP7267886 A JP 7267886A JP 7267886 A JP7267886 A JP 7267886A JP S62229728 A JPS62229728 A JP S62229728A
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electrode
shield
insulating cylinder
electrode rod
vacuum interrupter
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JP7267886A
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利眞 深井
伸明 玉木
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、真空インタラプタに係り、特にアークに対し
て平行な軸方向磁界を印加する、いわゆる縦磁界方式の
真空インタラプタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a vacuum interrupter, and more particularly to a so-called vertical magnetic field type vacuum interrupter that applies an axial magnetic field parallel to an arc.

B1発明の概要 真空容器を形成する絶縁筒の一端側に金属容器が設けら
れると共に、その内部に電極棒を接続した一対の電極が
設けられ、真空容器の絶縁筒内壁と電極棒とはシールド
によって離隔されてなる真空インタラプタにおいて、 シールド内壁と電極棒外壁との寸法、絶縁筒側に位する
電極面とシールド遊端部までの寸法、電極外径の寸法等
を所定の寸法関係に設けたことにより、 耐電圧特性を低下させることなく真空インクラックの小
形化を図ったものである。
B1 Summary of the Invention A metal container is provided at one end of an insulating cylinder forming a vacuum container, and a pair of electrodes to which an electrode rod is connected is provided inside the metal container, and the inner wall of the insulating cylinder of the vacuum container and the electrode rod are connected by a shield. In a vacuum interrupter that is separated, the dimensions of the inner wall of the shield and the outer wall of the electrode rod, the dimension between the electrode surface located on the insulating cylinder side and the free end of the shield, the dimension of the outer diameter of the electrode, etc. are set in a predetermined dimensional relationship. This allows the vacuum ink crack to be made smaller without reducing the withstand voltage characteristics.

C1従来の技術 電極間にアークと平行な磁界(軸方向磁界)を印加する
いわゆる縦磁界方式の真空インタラプタは、磁界発生コ
イル(以下コイルという)を真空容器の内部、特に電極
背部に設けるものと、真空容器の外部に設けるものがあ
る。萌者、つまり一対の電極背部にコイル電極を直接設
けたものは強度的に難点があり耐久性(20年間保証)
の点で問題がある。
C1 Conventional technology A so-called vertical magnetic field type vacuum interrupter that applies a magnetic field parallel to the arc (axial magnetic field) between electrodes has a magnetic field generating coil (hereinafter referred to as a coil) installed inside the vacuum container, especially at the back of the electrode. , some are installed outside the vacuum container. Moesha, which has a coil electrode directly attached to the back of a pair of electrodes, has a weak point in terms of strength and durability (20 year guarantee).
There is a problem with this.

このような難点のない外部コイル方式の一例としてコイ
ルを真空容器外部に設けると共に、一対の電極を真空容
器の片側に寄せ、該電極を単一のコイルで包囲して構成
し、これによって真空インタラプタの小形化、低コスト
化を図ると共に、耐久性1発熱の点を改善したものに特
開昭59−79921号等がある。
An example of an external coil system that does not have such difficulties is to provide a coil outside the vacuum vessel, place a pair of electrodes on one side of the vacuum vessel, and surround the electrodes with a single coil, thereby creating a vacuum interrupter. Japanese Patent Laid-Open No. 79921/1984 is an example of a device that aims to reduce the size and cost of the device, and improves durability and heat generation.

これを第5図と第6図によって説明する。1は真空容器
であり、該真空容器lは、ガラス又はセラミックスから
なる絶縁筒2と、この絶縁筒2の一端側(図中下端側)
を封止する金属から成る端板3と、絶縁筒2の他端側(
上端側)に気密に接続した非磁性のステンレス鋼から成
る金属容器4とで構成されている。この金属容器4は天
井板4aを具備して略カップ状に形成されており、内部
は消弧室20とされている。金属容器4内の上部位には
前記絶縁筒2に設けた環状金具5及び絶縁筒2の一部を
覆う如く非磁性のステンレスから成るシールド6が設け
である。
This will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. 1 is a vacuum container, and the vacuum container l includes an insulating cylinder 2 made of glass or ceramics, and one end side of this insulating cylinder 2 (lower end side in the figure).
The end plate 3 made of metal seals the insulating cylinder 2, and the other end side (
A metal container 4 made of non-magnetic stainless steel is airtightly connected to the upper end side). This metal container 4 has a ceiling plate 4a and is formed into a substantially cup shape, and has an arc extinguishing chamber 20 inside. A shield 6 made of non-magnetic stainless steel is provided in the upper part of the metal container 4 so as to cover an annular metal fitting 5 provided on the insulating tube 2 and a part of the insulating tube 2.

金属容器4の天井板4aには、内端部に電極11を備え
た固定側の電極棒7が気密に貫通して設けである。また
、絶縁筒2の他端側を封止する端板3には、内端部に電
極8を備えた可動側の電極棒9がベローズ10を介して
気密に且つ可動自在に貫通して設けである。可動電極棒
9にはベローズ10を覆う如く非磁性のステンレス鋼か
らなるシールド12が設けられている。3aは端板3の
内側に設けた補助シールドである。
A fixed electrode rod 7 having an electrode 11 at its inner end is provided to penetrate through the ceiling plate 4a of the metal container 4 in an airtight manner. In addition, a movable electrode rod 9 having an electrode 8 at the inner end is provided airtightly and movably through the end plate 3 that seals the other end of the insulating cylinder 2 via a bellows 10. It is. A shield 12 made of non-magnetic stainless steel is provided on the movable electrode rod 9 so as to cover the bellows 10. 3a is an auxiliary shield provided inside the end plate 3.

13は略円筒状のコイルで、このコイル13は金属容器
4の外周を空隙Aを介して囲繞すると共に一対の電極1
1及び8を遮断時においてなお囲繞する如く設けられて
いる。コイル13は1箇所にスリットを具備して略lタ
ーンの円筒状に形成されたコイル本体13aと、コイル
本体13aの軸方向の一端側に位し、且つコイル本体1
3aの円弧方向の両端部から半径方向内方に延びると共
に、平行に配置された一対の第1の腕13b及び第2の
腕13cと、各腕13b、 13’cの内端部に設けた
第1基部Hdと第2基部L3eとを備えて構成されてい
る。
Reference numeral 13 denotes a substantially cylindrical coil, which surrounds the outer periphery of the metal container 4 via a gap A, and also connects a pair of electrodes 1.
1 and 8 so as to still surround them when they are shut off. The coil 13 includes a coil body 13a formed in a substantially l-turn cylindrical shape with a slit at one location, and a coil body 13a located at one end in the axial direction of the coil body 13a.
A pair of first arms 13b and a second arm 13c are arranged in parallel to each other and extend radially inward from both ends of the arcuate direction of the arm 3a. It is configured to include a first base portion Hd and a second base portion L3e.

第1基部13dには貫通孔14が設けてあり、固定側電
極棒7の外端部7aが嵌入接続される。第2基部13e
は空間15を介して配置され、これには略筒状に形成さ
れた外部接続導体16の一端が接続される。また、17
は非磁性材を用いてなるスペーサ、18は補強体である
The first base portion 13d is provided with a through hole 14, into which the outer end portion 7a of the fixed electrode rod 7 is fitted and connected. Second base 13e
is arranged with a space 15 in between, and one end of an external connection conductor 16 formed in a substantially cylindrical shape is connected to this. Also, 17
18 is a spacer made of a non-magnetic material, and 18 is a reinforcing body.

上記のように構成された真空インタラプタにおける電流
の流れを説明すると、例えば外部接続導体16から入っ
た電流は第2基部13e、腕部1(cを介してコイル本
体13aの一方の端部から他方の端部に向けてループ状
に流れ、この際に電極間に発生するアークと平行な、い
わゆる縦方向磁界を発生せしめ、次に腕部13b、第1
基部13dを経て固定側電極棒7に至る。そして、電極
11及び相手側電極8(遮断時には発生アーク)を介し
て可動側電極棒9に至るものである。
To explain the flow of current in the vacuum interrupter configured as above, for example, the current that enters from the external connection conductor 16 flows from one end of the coil body 13a to the other via the second base 13e and the arm 1 (c). flows in a loop toward the end of the arm 13b, and at this time generates a so-called longitudinal magnetic field parallel to the arc generated between the electrodes.
It reaches the fixed side electrode rod 7 via the base 13d. It then reaches the movable electrode rod 9 via the electrode 11 and the other electrode 8 (which generates an arc when disconnected).

前記真空インタラプタにおいて、開極時に電極11.8
間に発生するアークにより金属ベーパが生じろが、これ
ら金属ベーパはシールド6に付着し、絶縁筒2の内壁を
汚損することはなく、よって真空インタラプタの耐電圧
特性の低下を阻止することができる。
In the vacuum interrupter, when opening the electrode 11.8
Although metal vapor is generated due to the arc generated between the two, these metal vapors adhere to the shield 6 and do not stain the inner wall of the insulating cylinder 2, thereby preventing a decrease in the withstand voltage characteristics of the vacuum interrupter. .

D0発明が解決しようとする問題点 ところで、縦磁界方式の真空インタラプタは、アークを
回転駆動させるいわゆるスパイラル方式のものに比べて
、電流遮断時に生じる金属蒸気が少ないので、真空イン
タラプタ内部の汚損防止のためのシールド構造が比較的
簡単である。
D0 Problems to be Solved by the Invention By the way, vertical magnetic field type vacuum interrupters generate less metal vapor when cutting off the current than the so-called spiral type vacuum interrupters that drive the arc in rotation, so it is difficult to prevent contamination inside the vacuum interrupter. The shield structure for this is relatively simple.

しかし、近年真空インタラプタには、例えば定格遮断電
流回数が100回又はそれ以上というように多数回で、
しかも大電流遮断性能が要求されている。縦磁界方式の
真空インタラプタによって前述の要求にこたえるために
は、従来のシールド構造では真空容器の内部沿面距離の
確保、汚損防止として不十分である。この問題を回避す
るためにはスパイラル式の真空インタラプタで用いられ
ている如き交差シールドとすればよいがその場合、真空
インタラプタの外形が増大し、小形化、縮小化、低コス
ト化に反するという別の問題を生じるということがある
However, in recent years, vacuum interrupters have a rated breaking current of 100 times or more, for example.
Moreover, large current interrupting performance is required. In order to meet the above-mentioned requirements with a vertical magnetic field type vacuum interrupter, the conventional shield structure is insufficient to ensure the internal creepage distance of the vacuum container and prevent contamination. In order to avoid this problem, it would be possible to use a crossed shield as used in spiral type vacuum interrupters, but in that case, the external size of the vacuum interrupter would increase, which is contrary to miniaturization, miniaturization, and cost reduction. This may cause problems.

E1問題点を解決するための手段 そこで、本発明者は上記の問題点に着目し、上記構造(
第5図)の真空インタラプタにおいて一層の小形化を図
り且つ遮断性の向上を図るべく実験を繰返し、研究を行
った。その結果、シールド及びその他の部材の相互配置
関係等が真空インタラプタの耐電圧特性において相関関
係があることを見出だした。
Means for Solving Problem E1 Therefore, the present inventor focused on the above problem and developed the above structure (
We conducted repeated experiments and conducted research to further reduce the size of the vacuum interrupter shown in Figure 5 and improve its interrupting performance. As a result, it was found that there is a correlation between the mutual arrangement of the shield and other members in the withstand voltage characteristics of the vacuum interrupter.

以下本発明に至る実験例を説明する。Experimental examples leading to the present invention will be explained below.

実験は第2図に示す構造からなる真空インタラプタで行
った。まず、第2図に示す真空インタラプタを第5図に
示す従来例と同一部分には同一符号を付して説明する。
The experiment was conducted using a vacuum interrupter having the structure shown in FIG. First, the vacuum interrupter shown in FIG. 2 will be described with the same reference numerals assigned to the same parts as those of the conventional example shown in FIG. 5.

絶縁筒2はアルミナセラミックスからなり、絶縁筒2の
一端はCu材からなる環状金具5を介して、非磁性のス
テンレス鋼からなる金属容器4によって閉塞されている
。また、絶縁筒2の他端はFe −Ni−Co合金(コ
バール)を用いた端板3で気密に閉塞されている。金属
容器4で形成された金属消弧室20内に位し且つ固定側
及び可動側の各電極棒7゜9の内端部には、各々電極1
1,8が設けである。
The insulating tube 2 is made of alumina ceramics, and one end of the insulating tube 2 is closed by a metal container 4 made of non-magnetic stainless steel via an annular fitting 5 made of a Cu material. The other end of the insulating cylinder 2 is hermetically closed with an end plate 3 made of Fe-Ni-Co alloy (Kovar). Electrodes 1 are located in the metal arc extinguishing chamber 20 formed by the metal container 4 and are located at the inner ends of the fixed side and movable side electrode rods 7°9, respectively.
1 and 8 are provided.

この一対の電極8,11は、Cuと35重量%のMoと
5重量%のCrとからなる粉末複合金属材料で形成され
ている。19は可動側電極8の背面位置で、且つ可動電
極棒9に設けた非磁性のステンレス鋼からなるシールド
である。シールド19は上方が拡がったほぼ漏斗状で、
その最大径部は、電極径とほぼ同一寸法に設けであると
共に、先端部を電極背面側に向けて折曲げている。
The pair of electrodes 8 and 11 is made of a powder composite metal material consisting of Cu, 35% by weight of Mo, and 5% by weight of Cr. Reference numeral 19 denotes a shield made of non-magnetic stainless steel, which is provided on the movable electrode bar 9 at the back side of the movable electrode 8 . The shield 19 is almost funnel-shaped with an expanded upper part.
The maximum diameter portion is provided to have approximately the same size as the electrode diameter, and the tip portion is bent toward the back side of the electrode.

金属容器4の下端部には絶縁筒2の金属消弧室側の一部
を覆う如く軸方向に伸びるシールド21が設けである。
A shield 21 extending in the axial direction is provided at the lower end of the metal container 4 so as to cover a portion of the insulating cylinder 2 on the metal arc extinguishing chamber side.

このシールド21は非磁性のステンレス鋼から成るもの
である。またベローズlOの外側を覆う如く可動電極棒
9に設けたシールド12は、非磁性のステンレス鋼から
形成されている。また、金属容器4の外周を空隙Aを介
して囲繞するコイル13は円弧部の一端側が外部導体2
2に接続され、円弧部の他端側から半径方向内方に伸び
た腕13fの先端の貫通孔23に固定側の電極棒7の外
端部か嵌入接続されている。
This shield 21 is made of non-magnetic stainless steel. Further, a shield 12 provided on the movable electrode rod 9 so as to cover the outside of the bellows IO is made of non-magnetic stainless steel. Further, the coil 13 surrounding the outer periphery of the metal container 4 via the gap A has one end side of the circular arc portion connected to the outer conductor 2.
The outer end of the fixed electrode rod 7 is fitted into a through hole 23 at the tip of an arm 13f extending radially inward from the other end of the arc portion.

実験l 上記構造及び材料からなる真空インタラプタにおいて、
まず最初下記の実験を行った。この実験は、 電極径    D、=50am (なお、接触部の外径30■1周辺のテーパ角度4度と
した) 可動電極棒の径d=22mm 開極ギャップ G = 8 *ttrとし、且つシール
ドの内径り、 (変化させる) 開極時における可動側の電極表面とシールド遊端との間
の距離寸法Q、C変化させる)シールド内壁と電極棒外
壁との間隙寸法C,(変化させる) とした場合、D+、 L+ 121. Qtが耐電圧特
性にとってどのような相関関係があるかを調べた。
Experiment 1 In a vacuum interrupter made of the above structure and materials,
First, we conducted the following experiment. In this experiment, the electrode diameter D = 50 am (the taper angle around the outer diameter of the contact part was 30 mm), the diameter of the movable electrode rod d = 22 mm, the opening gap G = 8 *ttr, and the shield The inner diameter of, (change) the distance between the movable electrode surface and the free end of the shield when the contact is open, Q, C change) the gap between the inner wall of the shield and the outer wall of the electrode rod, C, (change) and If so, D+, L+ 121. We investigated what kind of correlation Qt has with the withstand voltage characteristics.

すなわち、電極間で発生した金属ベーl<が絶縁筒2の
内壁面に付着すると、最も真空インタラプタの耐電圧特
性に影響する。このことから、金属ベーパが絶縁筒2の
内壁面に付着することに最も影響するであろう、シール
ド21の形状、すなわち、シールドの内径り7.開極時
における可動側の電極表面とシールド遊端との間の距離
Q、に基づき、金属ベーパ移動通路となるシールド21
と電極棒9との間の間隔寸法e、と、金属ベーパ発生源
の電極径D1との関係で調べた。
That is, if the metal base l< generated between the electrodes adheres to the inner wall surface of the insulating cylinder 2, it will most likely affect the withstand voltage characteristics of the vacuum interrupter. From this, it is clear that the shape of the shield 21, that is, the inner diameter of the shield 7. Based on the distance Q between the movable side electrode surface and the free end of the shield at the time of opening, the shield 21 becomes a metal vapor movement path.
The relationship between the distance e between the electrode rod 9 and the electrode diameter D1 of the metal vapor source was investigated.

実験![1,L)寸法を種々変え且−) 12kV −
25kAを100回遮断したあとの耐電圧特性を調べた
experiment! [1, L) Various dimensions and -) 12kV -
The withstand voltage characteristics were investigated after 25 kA was interrupted 100 times.

(なお、Q3は、開極時におけるシールド19.21間
の寸法であり、Q、=Q、とじた。また、h=70以上
はvlが大径になるので、それ以上のものについては実
験を行わなかった。またQ、はG = 8 zyrより
若干太きく lOumを最小値とした。)実験の結果を
第3図に示す。なお、結果は、初期耐電圧値との比で示
す。同図において、曲線イは例−1,−2,−3の場合
の最小値を示し、曲線口は、例−4,−5の場合の最小
値を示し、曲線ハは例−6゜−7の場合の最小値を示す
。よって上記の結果から■D、> D、 + 12++
+atの場合(例−6,−7)には、曲線ハのようにシ
ールドを相当長くしなければならず(L/Qt>tO)
、実用上不適当であることが判った。
(In addition, Q3 is the dimension between the shields 19 and 21 when the contacts are opened, and Q, = Q, is closed. Also, when h = 70 or more, vl becomes a large diameter, so for anything larger than that, experiment (In addition, Q was slightly thicker than G = 8 zyr, and lOum was taken as the minimum value.) The results of the experiment are shown in FIG. Note that the results are shown as a ratio to the initial withstand voltage value. In the same figure, curve A shows the minimum value in the cases of Examples -1, -2, and -3, curve opening shows the minimum value in the cases of Examples -4 and -5, and curve C shows the minimum value in the cases of Examples -6°- The minimum value in case of 7 is shown. Therefore, from the above results ■D, > D, + 12++
In the case of +at (Example -6, -7), the shield must be made considerably long as shown in curve C (L/Qt>tO)
, was found to be unsuitable for practical use.

■D、<D、≦D、+8amの場合(例−4,−5)に
は、曲線口のように絶縁筒2の内壁が汚れやすい傾向に
はあるが、(1,/Q、≧5とすれば良いことが判った
■In the case of D, <D, ≦D, +8 am (example -4, -5), the inner wall of the insulating cylinder 2 tends to be easily contaminated like the curved opening, but (1, /Q, ≧5 I found out that it would be a good idea to do this.

■D、= (D、−8)〜D、amの場合(例−1〜−
3)には、曲線イのようにQ、/Qt≧4とすれば良い
ことが判った。
■When D, = (D, -8) ~ D, am (Example -1 ~ -
For 3), it has been found that it is sufficient to set Q, /Qt≧4, as shown in curve A.

また、Q、/Q、が4又は5及び8以下であると、アル
ミナセラミックスの内壁が遮断時発生の金属蒸気の付着
で汚れ、これによって耐電圧特性が著しく低下すること
が判った。
Furthermore, it has been found that when Q, /Q, is 4 or 5 or less than 8, the inner wall of the alumina ceramic is contaminated by the adhesion of metal vapor generated during shutoff, and as a result, the withstand voltage characteristics are significantly lowered.

実験2 そこで、前記表の例〜2の寸法関係で、且つ第2図に示
す構造の真空インタラプタにおいて、Ql/ Qt= 
5 、 QI/ l2t= 3の寸法関係で実験した。
Experiment 2 Therefore, in the vacuum interrupter with the dimensional relationship shown in Example 2 in the table above and the structure shown in FIG. 2, Ql/Qt=
5. Experiments were conducted with a dimensional relationship of QI/l2t=3.

実験は12kV−25kAを遮断し、50回毎に耐電圧
値を測定した。実験結果は第4図のグラフに初期値との
比で示している。同図において曲線aはQl/ Qt=
 5 、 bはQ、/Qt= 3の関係の場合の結果で
ある。
In the experiment, 12 kV-25 kA was cut off, and the withstand voltage value was measured every 50 times. The experimental results are shown in the graph of FIG. 4 as a ratio to the initial value. In the same figure, curve a is Ql/Qt=
5, b is the result for the relationship Q, /Qt=3.

図から分かるように、Q、/Q、= 5では遮断回数1
50回までは初期値の80%の耐電圧特性を維持でき、
大幅に耐電圧特性を向上できた。
As can be seen from the figure, when Q, /Q, = 5, the number of interruptions is 1.
It can maintain 80% of the initial voltage resistance up to 50 times.
The withstand voltage characteristics were significantly improved.

一方、Ql/Q2=3では、遮断回数100回までは初
期値の80%の耐電圧特性を維持できたが、150回で
は大幅に低下した。なお、従来の真空インタラプタにお
ける寸法は一般にQ、/ρ、#3程度に設けである。
On the other hand, when Ql/Q2=3, the withstand voltage characteristic could be maintained at 80% of the initial value up to 100 times, but it significantly decreased after 150 times. Incidentally, the dimensions of a conventional vacuum interrupter are generally set at approximately Q, /ρ, and #3.

また、曲線a、つまりC,#、= 5の寸法で遮断を行
った場合においては、シールド21に金属蒸気が付着し
て耐電圧特性が低下したものであって、絶縁筒2の内壁
には金属蒸気は付着していなかった。曲線す、つまりC
,/12t= 3の場合においてはシールド21の内周
面だけでなく、絶縁筒2の内壁にも付着していた。これ
が原因で耐電圧特性が著しく低下したものと思われる。
In addition, in the case of cutting off at the dimension of curve a, that is, C, #, = 5, metal vapor adhered to the shield 21 and the withstand voltage characteristics deteriorated, and the inner wall of the insulating cylinder 2 There was no metal vapor attached. curve, that is, C
, /12t=3, the particles adhered not only to the inner peripheral surface of the shield 21 but also to the inner wall of the insulating cylinder 2. This is thought to be the reason for the significant drop in withstand voltage characteristics.

上記実験1.2の結果から、 D、= (D、’−8)〜D−肩のときは(21/i2
.≧4、D、<Dt≦D++8RiのときはQ、/σ、
≧5であれば、12kV−25kAという大電流を、前
者は150回、後者は100回遮断したところ初期値の
80%の耐電圧特性を維持できることが判った。
From the results of Experiment 1.2 above, when D, = (D,'-8) ~ D-shoulder, (21/i2
.. ≧4, D, Q when <Dt≦D++8Ri, /σ,
If ≧5, it was found that when a large current of 12 kV-25 kA was interrupted 150 times for the former and 100 times for the latter, it was possible to maintain voltage resistance characteristics of 80% of the initial value.

本発明は以上の結果をふまえてなされたものである。す
なわち、絶縁筒と、該絶縁筒の一端側に設けた金属容器
とで真空容器を形成し、前記金属容器内に相対的に可動
する一対の電極を設け、一方の電極に電極棒を接続する
と共に該電極棒を前記絶縁筒に挿通して設け、前記電極
棒と絶縁筒との間に位置し、且つ両者を離隔する如く軸
方向に伸びたシールドを前記金属容器と同電位に設け、
前記一対の電極間に軸方向磁界を印加するコイルを設け
て構成した真空インタラプタにおいて、電極外径をDl
、シールド内径をDz、シールド内壁と電極棒外壁との
間隙寸法Q7.絶縁筒側に位する電極表面と前記シール
ドの遊端部との間の距離寸法をQlとしたとき、D、・
(D、−8)〜(D、+ 8 )amで且つQ、/Q、
≧5の関係にして構成した。さらには、D、= (D、
−8)〜D1R11で且っ121/(2t≧4の関係に
して構成したものである。
The present invention has been made based on the above results. That is, an insulating tube and a metal container provided at one end of the insulating tube form a vacuum container, a pair of relatively movable electrodes are provided in the metal container, and an electrode rod is connected to one electrode. At the same time, the electrode rod is inserted through the insulating tube, and a shield is provided at the same potential as the metal container, and is located between the electrode rod and the insulating tube and extends in the axial direction so as to separate them.
In the vacuum interrupter configured by providing a coil for applying an axial magnetic field between the pair of electrodes, the outer diameter of the electrode is Dl.
, the inner diameter of the shield is Dz, and the gap dimension between the inner wall of the shield and the outer wall of the electrode rod Q7. When the distance between the electrode surface located on the insulating cylinder side and the free end of the shield is Ql, D,
(D, -8) to (D, + 8) am and Q, /Q,
It was configured to have a relationship of ≧5. Furthermore, D,=(D,
-8) to D1R11, and the relationship is 121/(2t≧4).

F、実施例 以下本発明を第1図に示す実施例にもとづいて説明する
。なお、第2図に示す真空インタラプタと同一部分には
同一符号を付してその説明は省略する。しかして、この
実施例においては、電極径    D、=50麗! 可動電極棒の径d=22am 開極ギャップ G=8i皮 シールドの内径り、=5011 開極時における可動側の電極面とシールド遊端までの寸
法  L=70z肩 シールド内壁と電極棒外壁との 間隙寸法    Qt= L4zm 2つのシールド19.21間 の寸法     12a=14am の寸法関係で構成した真空インタラプタを示している。
F. EXAMPLE The present invention will be explained below based on the example shown in FIG. Incidentally, the same parts as those of the vacuum interrupter shown in FIG. 2 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. Therefore, in this embodiment, the electrode diameter D = 50! Diameter of movable electrode rod d = 22am Opening gap G = 8i Inner diameter of skin shield, = 5011 Dimension between movable side electrode surface and free end of shield when opening L = 70z Shoulder shield inner wall and electrode rod outer wall A vacuum interrupter is shown in which the gap dimension is Qt=L4zm and the dimension between two shields 19.21 is 12a=14am.

なお、可動電極8と真空容器1の内壁との間の寸法はQ
3と同等又はそれ以上離す必要があり、実施例ではQ3
より大きく設けである。また、寸法12、、 Q、はQ
3≧Q2とすることが必要であり、実施例では同一寸法
にしている。さらにシールド21の遊端(下端)とベロ
ーズシールド12との間は、開極時においてg1以上の
寸法にする必要があり、そのように構成している。また
、各電極11,8の電極材料はCu −35Mo −5
Crの粉末複合金属を使用した。
The dimension between the movable electrode 8 and the inner wall of the vacuum container 1 is Q.
3 or more, and in the example, Q3
It is set larger. Also, dimension 12, Q is Q
It is necessary to satisfy 3≧Q2, and in the embodiment, the dimensions are the same. Furthermore, the distance between the free end (lower end) of the shield 21 and the bellows shield 12 needs to be larger than g1 when opened, and is configured in such a manner. Further, the electrode material of each electrode 11, 8 is Cu-35Mo-5
A powder composite metal of Cr was used.

これら一対の電極11,8は、その表面中央には凹部2
5を有し、凹部25の外周にリング状接触部11a。
These pair of electrodes 11 and 8 have a recess 2 at the center of their surface.
5, and a ring-shaped contact portion 11a on the outer periphery of the recess 25.

8aを有し、且つその外周から電極周縁にかけて4度の
角度のテーバ24を有する電極を使用した。更に前記電
極11.8の厚みは5肩肩、凹部25の深さIMR,リ
ング状接触部11a、 8aの内径20ix、外径30
rpmとした。
8a, and an electrode having a taper 24 at an angle of 4 degrees from its outer periphery to the electrode periphery was used. Furthermore, the thickness of the electrode 11.8 is 5 mm, the depth of the recess 25 is IMR, the inner diameter of the ring-shaped contact portion 11a, 8a is 20 ix, and the outer diameter is 30 mm.
rpm.

上記構造の真空インタラプタを用いて12kV−25k
Aの′ri流を遮断したところ、150回まで初期値の
80%の耐電圧特性を維持することができた。
12kV-25k using the vacuum interrupter with the above structure.
When the 'ri flow of A was cut off, the withstand voltage characteristics of 80% of the initial value could be maintained up to 150 times.

なお、図示は省略したが、絶縁筒2を挿通する電極棒が
固定電極棒である場合、また磁界発生コイルの配置か金
属消弧室20の内部である場合、さらに磁界発生コイル
13の配置が可動電極の背部である場合についても実施
した。その結果、第1図に示す構造の真空インタラプタ
と同様のすぐれた耐電圧特性を維持することができた。
Although not shown in the drawings, if the electrode rod inserted through the insulating tube 2 is a fixed electrode rod, or if the magnetic field generating coil is arranged inside the metal arc extinguishing chamber 20, the arrangement of the magnetic field generating coil 13 may be changed. The test was also performed on the back of the movable electrode. As a result, it was possible to maintain excellent withstand voltage characteristics similar to those of the vacuum interrupter having the structure shown in FIG.

G1発明の効果 以上の通りで、本発明によれば、耐電圧特性の長期間安
定した真空インタラプタが得られると共に、金属蒸気発
生源の電極形状とシールド形状との関係を最適なものに
できるので、同定格のものにおいて、最も小形化が図れ
た真空インタラプタを製作することができ、よって製作
コスト低価が図れると共に、ひいては真空開閉装置の小
形化。
G1 Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a vacuum interrupter with long-term stable voltage resistance characteristics can be obtained, and the relationship between the electrode shape of the metal vapor source and the shield shape can be optimized. , it is possible to manufacture a vacuum interrupter that is the most compact among those with the same rating, thereby reducing manufacturing costs and, in turn, reducing the size of the vacuum switchgear.

コストの低価を図ることが可能となる。It becomes possible to reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る真空インタラプタの断面
図、第2図は本発明の実験に用いた真空インタラプタの
断面図、第3図は実験1の結果を示すグラフ、第4図は
実験2の結果を示すグラフト・・真空容器、2・・・絶
縁筒、4・・・金属容器、7・・・固定側電極棒、8・
・・可動側電極、9・・・可動側電極棒、11・・・固
定側電極、13・・・コイル、2o・・・金属消弧室、
21・・・シールド。 第 ■ クラ 482図 第3図 !4s4(支) 0      50    100    150  
 20OLJP−断固もヒ @5図 第1 旧
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum interrupter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a vacuum interrupter used in experiments of the present invention, FIG. 3 is a graph showing the results of experiment 1, and FIG. Graft showing the results of Experiment 2... Vacuum container, 2... Insulating cylinder, 4... Metal container, 7... Fixed side electrode rod, 8...
...Movable side electrode, 9...Movable side electrode rod, 11...Fixed side electrode, 13...Coil, 2o...Metal arc extinguishing chamber,
21...Shield. Part ■ Kula 482 Figure 3! 4s4 (support) 0 50 100 150
20OLJP-Determined Mohi @Figure 5 1 Old

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁筒と、該絶縁筒の一端側に設けた金属容器と
で真空容器を形成し、前記金属容器内に相対的に可動す
る一対の電極を設け、一方の電極に電極棒を接続すると
共に該電極棒を前記絶縁筒に挿通して設け、前記電極棒
と絶縁筒との間に位置し、且つ両者を離隔する如く軸方
向に伸びたシールドを前記金属容器と同電位に設け、前
記一対の電極間に軸方向磁界を印加するコイルを設けて
構成した真空インタラプタにおいて、 電極外径をD_1、 シールド内径をD_2、 シールド内壁と電極棒外壁との間隙寸法をl_2、絶縁
筒側に位する電極の表面とシールドの遊端部との間の距
離寸法をl_1としたとき、D_2=(D_1−8)〜
(D_1+8)mmとし、且つl_1/l_2≧5とし
たことを特徴とする真空インタラプタ。
(1) An insulating cylinder and a metal container provided at one end of the insulating cylinder form a vacuum container, a pair of relatively movable electrodes is provided in the metal container, and an electrode rod is connected to one electrode. At the same time, the electrode rod is inserted through the insulating cylinder, and a shield is provided between the electrode rod and the insulating cylinder and extends in the axial direction so as to separate the two, at the same potential as the metal container. In the vacuum interrupter configured by installing a coil that applies an axial magnetic field between the pair of electrodes, the electrode outer diameter is D_1, the shield inner diameter is D_2, the gap size between the shield inner wall and the electrode rod outer wall is l_2, and the insulating cylinder side is When the distance between the surface of the electrode and the free end of the shield is l_1, D_2=(D_1-8)~
(D_1+8) mm, and l_1/l_2≧5.
(2)絶縁筒と、該絶縁筒の一端側に設けた金属容器と
で真空容器を形成し、前記消弧室内に相対的に可動する
一対の電極を設け、一方の電極に電極棒を接続すると共
に該電極棒を前記絶縁筒に挿通して設け、前記電極棒と
絶縁筒との間に位置し、且つ両者を離隔する如く軸方向
に伸びたシールドを前記金属容器と同電位に設け、前記
一対の電極間に軸方向磁界を印加するコイルを有する真
空インタラプタにおいて、 電極外径をD_1、 シールド内径をD_2、 シールド内壁と電極棒外壁との間隙寸法をl_2、絶縁
筒側に位する電極の表面とシールドの遊端部との間の距
離寸法をl_1としたとき、D_2=(D_1−8)〜
D_1mmで且つl_1/l_2≧4としたことを特徴
とする真空インタラプタ。
(2) A vacuum container is formed by an insulating cylinder and a metal container provided at one end of the insulating cylinder, a pair of relatively movable electrodes is provided in the arc extinguishing chamber, and an electrode rod is connected to one electrode. At the same time, the electrode rod is inserted through the insulating cylinder, and a shield is provided between the electrode rod and the insulating cylinder and extends in the axial direction so as to separate the two, at the same potential as the metal container. In the vacuum interrupter having a coil that applies an axial magnetic field between the pair of electrodes, the outer diameter of the electrode is D_1, the inner diameter of the shield is D_2, the gap size between the inner wall of the shield and the outer wall of the electrode rod is l_2, and the electrode is located on the insulating cylinder side. When the distance between the surface of the shield and the free end of the shield is l_1, D_2=(D_1-8)~
A vacuum interrupter characterized in that D_1 mm and l_1/l_2≧4.
(3)絶縁筒を挿通する電極棒が可動電極棒であり、且
つl_2の寸法は、開極時における可動側電極の表面と
金属容器と同電位に設けたシールドの遊端部との間の距
離寸法である特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の
真空インタラプタ。
(3) The electrode rod inserted through the insulating cylinder is a movable electrode rod, and the dimension l_2 is the distance between the surface of the movable electrode and the free end of the shield provided at the same potential as the metal container when the electrode is opened. The vacuum interrupter according to claim 1 or 2, wherein the distance dimension is a distance dimension.
(4)絶縁筒を挿通する電極棒が固定電極棒である特許
請求の範囲第1項または第2項に記載の真空インタラプ
タ。
(4) The vacuum interrupter according to claim 1 or 2, wherein the electrode rod inserted through the insulating cylinder is a fixed electrode rod.
(5)磁界発生コイルが金属容器の外部に設けられてい
る特許請求の範囲第1項または第2項に記載の真空イン
タラプタ。
(5) The vacuum interrupter according to claim 1 or 2, wherein the magnetic field generating coil is provided outside the metal container.
(6)磁界発生コイルが金属容器の内部に設けられてい
る特許請求の範囲第1項または第2項に記載の真空イン
タラプタ。
(6) The vacuum interrupter according to claim 1 or 2, wherein the magnetic field generating coil is provided inside the metal container.
(7)磁界発生コイルが少なくとも一方の電極背部に設
けられている特許請求の範囲第6項に記載の真空インタ
ラプタ。
(7) The vacuum interrupter according to claim 6, wherein the magnetic field generating coil is provided on the back of at least one of the electrodes.
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