JPS62241222A - 回路遮断器用真空ボトル - Google Patents
回路遮断器用真空ボトルInfo
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- JPS62241222A JPS62241222A JP62082174A JP8217487A JPS62241222A JP S62241222 A JPS62241222 A JP S62241222A JP 62082174 A JP62082174 A JP 62082174A JP 8217487 A JP8217487 A JP 8217487A JP S62241222 A JPS62241222 A JP S62241222A
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- vacuum
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/662—Housings or protective screens
- H01H33/66238—Specific bellows details
-
- H—ELECTRICITY
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- H01H2033/66246—Details relating to the guiding of the contact rod in vacuum switch belows
-
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-
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- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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- H01H33/66261—Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は真空回路遮断器用の真空ボトルに係る。
真空回路遮断器及び真空ボトルは公知である。典型的に
は、真空回路遮断器は真空内で電気アークを遮断する。
は、真空回路遮断器は真空内で電気アークを遮断する。
回路が一旦遮断されると、回路電圧に耐えるのに必要な
開放接点間距離は電気または絶縁ガス中で動作する回□
路遮断器に比較して短くてすむ。このことは接点を閉じ
るための移動距離が比較的短かくてよいことを意味し、
このため真空ボトルのサイズは小さい。
開放接点間距離は電気または絶縁ガス中で動作する回□
路遮断器に比較して短くてすむ。このことは接点を閉じ
るための移動距離が比較的短かくてよいことを意味し、
このため真空ボトルのサイズは小さい。
多くの場合、真空遮断器はニッケル、鉄及び／またはコ
バルトを適当に組合わせた材料から成る金属製エンドキ
ャップまたはヘッダを備えた円筒形の背の高いアルミナ
・セラミックまたは類似の材料から成る絶縁ケースを含
む。固定金属電極がセラミック円筒内に突出し、電気的
かつ機械的に一方のエンドキャップと接続され、可動金
属電極が他方のエンドキャップを貫通する。可動金属電
極の一部とその金属エンドキャップの間に、ひだのある
比較的可撓性の円筒形金属ベローズを介在させ、かつろ
う接することにより、真空遮断器内の全域を真空化でき
るようにする。電極の閉及び開位置にそれぞれ対してベ
ローズが伸縮し、可動電極が移動する間、ベローズに囲
まれた真空チェンバの真空を保全する。ベローズは比較
的薄いステンレススチール板で形成されるのが普通であ
る。ステンレススチールは比較的腐蝕し難く、その耐用
寿命は比較的長い。また、ベローズはセラミック円筒の
内側空間を占めるのが普通である。可撓性が要求される
から、ベローズの材料は比較的薄い。ところが、ベロー
ズは真空チェンバ内にあって接点面に近接しているから
、回路遮断時アークか形成される時、接点開放動作に伴
うアークの光、熱及び副生成物の影響を直接受けること
になる。アークの光、熱及び副生成物はベローズを劣化
させ、機能不全にするか、または破損させ、その結果、
遮断器の真空状態が破壊するおそれがある。従来、この
問題を解決するため、ベローズの周りにアーク発生域と
の間に固定の金属シールドな配置してベローズを上記の
好ましくない事象から保護した。シールドの例は１９８
４年５月１日付樫本等の米国特許第４．４’４６，３４
８号”ＶａｃｕｕｍＴｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ （真空遮
断器）″に開示されている。しかし、シールドもベロー
ズも真空チェンバ内の空間を占有し、かつどちらも導電
性である。本発明の目的は真空チェンバ内にはベローズ
またはシールドを持たない比較的小型の真空遮断器用ボ
トルを提供することにある。
バルトを適当に組合わせた材料から成る金属製エンドキ
ャップまたはヘッダを備えた円筒形の背の高いアルミナ
・セラミックまたは類似の材料から成る絶縁ケースを含
む。固定金属電極がセラミック円筒内に突出し、電気的
かつ機械的に一方のエンドキャップと接続され、可動金
属電極が他方のエンドキャップを貫通する。可動金属電
極の一部とその金属エンドキャップの間に、ひだのある
比較的可撓性の円筒形金属ベローズを介在させ、かつろ
う接することにより、真空遮断器内の全域を真空化でき
るようにする。電極の閉及び開位置にそれぞれ対してベ
ローズが伸縮し、可動電極が移動する間、ベローズに囲
まれた真空チェンバの真空を保全する。ベローズは比較
的薄いステンレススチール板で形成されるのが普通であ
る。ステンレススチールは比較的腐蝕し難く、その耐用
寿命は比較的長い。また、ベローズはセラミック円筒の
内側空間を占めるのが普通である。可撓性が要求される
から、ベローズの材料は比較的薄い。ところが、ベロー
ズは真空チェンバ内にあって接点面に近接しているから
、回路遮断時アークか形成される時、接点開放動作に伴
うアークの光、熱及び副生成物の影響を直接受けること
になる。アークの光、熱及び副生成物はベローズを劣化
させ、機能不全にするか、または破損させ、その結果、
遮断器の真空状態が破壊するおそれがある。従来、この
問題を解決するため、ベローズの周りにアーク発生域と
の間に固定の金属シールドな配置してベローズを上記の
好ましくない事象から保護した。シールドの例は１９８
４年５月１日付樫本等の米国特許第４．４’４６，３４
８号”ＶａｃｕｕｍＴｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ （真空遮
断器）″に開示されている。しかし、シールドもベロー
ズも真空チェンバ内の空間を占有し、かつどちらも導電
性である。本発明の目的は真空チェンバ内にはベローズ
またはシールドを持たない比較的小型の真空遮断器用ボ
トルを提供することにある。
この目的に鑑み、本発明はベローズが真空遮断器ボトル
の内側部分ではなく外側部分を形成し、従って、真空チ
ェンバ内の空間を占有しない比較的小さい、即ち、小型
の真空回路遮断器用ボトルを提案する。本発明では、ベ
ローズの一端を可動接点シャフトと直接接続し、他端を
円筒形セラミック絶縁部材と直接接続する。セラミック
絶縁部材の他端は内側部分として真空遮断器の固定接点
を有する金属殻体と接続する。セラミック殻体の内側部
分にはベローズの内側部分のためのシールド部材として
作用するような形状を与える。
の内側部分ではなく外側部分を形成し、従って、真空チ
ェンバ内の空間を占有しない比較的小さい、即ち、小型
の真空回路遮断器用ボトルを提案する。本発明では、ベ
ローズの一端を可動接点シャフトと直接接続し、他端を
円筒形セラミック絶縁部材と直接接続する。セラミック
絶縁部材の他端は内側部分として真空遮断器の固定接点
を有する金属殻体と接続する。セラミック殻体の内側部
分にはベローズの内側部分のためのシールド部材として
作用するような形状を与える。
本発明の利点はベローズが別設の金属シールドを必要と
せず、あるいはこれを内側に設ける必要もないから、比
較的小さい真空回路遮断器用ボトルの実現が可能となる
ことにある。従りて、比較的小さいモータ接触器などが
真空遮断器を利用できるようになる。
せず、あるいはこれを内側に設ける必要もないから、比
較的小さい真空回路遮断器用ボトルの実現が可能となる
ことにある。従りて、比較的小さいモータ接触器などが
真空遮断器を利用できるようになる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１．２及び３図には小型真空ボトル１０を示した。以
下に真空ボトルと略称する小型真空ボトル１０は比較的
小型の装置、例えばスイッチ、回路遮断器、モータ接触
器などに組込むことができる。具体的には、真空ボトル
１０は固定接点部材またはヘッダ１２及び可動接点部材
またはへラダ１４を具備する。
下に真空ボトルと略称する小型真空ボトル１０は比較的
小型の装置、例えばスイッチ、回路遮断器、モータ接触
器などに組込むことができる。具体的には、真空ボトル
１０は固定接点部材またはヘッダ１２及び可動接点部材
またはへラダ１４を具備する。
固定接点部材１２は導電性であり、回路遮断器、スイッ
チ、接触器などの（図示しない）導体または類似の導電
部材を電気的かつ機械的に固定するためのボルト孔１８
を有する端子１６を含む。可動接点部材１４も導電性で
あり、（同じく図示しない）可撓編組導線またはその他
の導電部材を接続するためのねじ付ぎボルト孔２０を含
む。接点部材１２から円筒形突起２２を突出させ、これ
に固定接点２４を取り付ければよい。接点部材１２は中
空の円筒形カップまたは殻部材２６を含み、この部材２
６が突起２２及び接点２４から間隔を保ちながらそれら
を囲んで真空チェンバ３０のアーク遮断部を形成するよ
うに構成すればよい。可動接点部材１４も導電性であり
、接点２４と補完関係の接点３６を取り付けるための細
長い円筒形シャフト３２を含むように構成すればよい。
チ、接触器などの（図示しない）導体または類似の導電
部材を電気的かつ機械的に固定するためのボルト孔１８
を有する端子１６を含む。可動接点部材１４も導電性で
あり、（同じく図示しない）可撓編組導線またはその他
の導電部材を接続するためのねじ付ぎボルト孔２０を含
む。接点部材１２から円筒形突起２２を突出させ、これ
に固定接点２４を取り付ければよい。接点部材１２は中
空の円筒形カップまたは殻部材２６を含み、この部材２
６が突起２２及び接点２４から間隔を保ちながらそれら
を囲んで真空チェンバ３０のアーク遮断部を形成するよ
うに構成すればよい。可動接点部材１４も導電性であり
、接点２４と補完関係の接点３６を取り付けるための細
長い円筒形シャフト３２を含むように構成すればよい。
また、縮径円筒状内側軸方向中心部分４０及び段付き外
側軸方向部分４２を有するセラミックなどから成る円筒
状絶縁部材３８を設ける。絶縁部材３８の段付き外側部
分は絶縁部材３８の外面の沿面パスを増大させることに
よって接点部材１２．１４間の外部電圧破壊を軽減する
。セラミック部材３８を接点部材１２のカップまたは股
部分２６と軸整列させ、ろう接などによって前記部分２
６に固定（４４）することによって真空ボルト１０の本
体の細長部分を形成する。さらに、可撓性の金属性中空
円筒ベローズ４６の一端をセラミック部材３８にろう接
しく４８）、他端を可動接点部材１４の唇状部にろう接
する（５０）。ベローズ４６は取り付けられる接点部材
１４が固定接点１２にむかって駆動し、逆にこれから離
脱するのに伴って伸縮するひたまたはコンポリュウショ
ンを形成するビーク５２及び谷５４を具備する。可動接
点部材１４、接点部材１４とベローズ４６の間の真空保
持シール５０、ベローズ４６、ベローズ４６とセラミッ
ク部材３８の間の真空保持シール、セラミック部材３８
、セラミック部材３８と固定接点部材１２の間の真空保
持シール４４及び固定接点部材１２で構成される包囲体
内の全容積が真空ボトル１０の真空化部分を画定する。
側軸方向部分４２を有するセラミックなどから成る円筒
状絶縁部材３８を設ける。絶縁部材３８の段付き外側部
分は絶縁部材３８の外面の沿面パスを増大させることに
よって接点部材１２．１４間の外部電圧破壊を軽減する
。セラミック部材３８を接点部材１２のカップまたは股
部分２６と軸整列させ、ろう接などによって前記部分２
６に固定（４４）することによって真空ボルト１０の本
体の細長部分を形成する。さらに、可撓性の金属性中空
円筒ベローズ４６の一端をセラミック部材３８にろう接
しく４８）、他端を可動接点部材１４の唇状部にろう接
する（５０）。ベローズ４６は取り付けられる接点部材
１４が固定接点１２にむかって駆動し、逆にこれから離
脱するのに伴って伸縮するひたまたはコンポリュウショ
ンを形成するビーク５２及び谷５４を具備する。可動接
点部材１４、接点部材１４とベローズ４６の間の真空保
持シール５０、ベローズ４６、ベローズ４６とセラミッ
ク部材３８の間の真空保持シール、セラミック部材３８
、セラミック部材３８と固定接点部材１２の間の真空保
持シール４４及び固定接点部材１２で構成される包囲体
内の全容積が真空ボトル１０の真空化部分を画定する。
接点部材１４が回路遮断スイッチ、接触器などに組込ま
れた適当な操作機構（図示しない）によって軸方向Ａに
駆動されると、ベローズ４６が圧縮され、接点３６が接
点２４と衝合して、端子１６と接続する導体と接点部材
１４と接続する導体との間の回路を閉じる。可動接点部
材１４が操作機構によって方向Ｂに駆動されると、接点
３６が接点３４から離脱して回路を遮断する。これと同
時に真空のアーク・チェンバ３０内にアークが形成され
るのが普通である。アークの熱、光及び副生成物はシャ
フト３２及びセラミック部材３８の内側通路４０を囲む
厚いセラミック材によってベローズ４６の内側部分に作
用しないように阻止される。従って、ベローズ４６の内
側を保護するシールドを別設する必要はない。
れた適当な操作機構（図示しない）によって軸方向Ａに
駆動されると、ベローズ４６が圧縮され、接点３６が接
点２４と衝合して、端子１６と接続する導体と接点部材
１４と接続する導体との間の回路を閉じる。可動接点部
材１４が操作機構によって方向Ｂに駆動されると、接点
３６が接点３４から離脱して回路を遮断する。これと同
時に真空のアーク・チェンバ３０内にアークが形成され
るのが普通である。アークの熱、光及び副生成物はシャ
フト３２及びセラミック部材３８の内側通路４０を囲む
厚いセラミック材によってベローズ４６の内側部分に作
用しないように阻止される。従って、ベローズ４６の内
側を保護するシールドを別設する必要はない。
第４図には真空ボトル１０′を利用する本発明の他の実
施例を示した。この実施例において固定接点部材１２は
第１乃至３図の接点部材１２と同じであり、ベローズ４
６も同じである。ただしベローズ４６はこの実施例の場
合、一端をエンドキャップに直接ろう接（４７）、他端
をセラミック部材３８に直接ろう接する（４９）。セラ
ミック部材３８は真空ボトル１０′の開閉動作中、可動
接点部材１４′と共に移、動するように可動接点部材１
４′に真空保持態様に剛性的に固定する。
施例を示した。この実施例において固定接点部材１２は
第１乃至３図の接点部材１２と同じであり、ベローズ４
６も同じである。ただしベローズ４６はこの実施例の場
合、一端をエンドキャップに直接ろう接（４７）、他端
をセラミック部材３８に直接ろう接する（４９）。セラ
ミック部材３８は真空ボトル１０′の開閉動作中、可動
接点部材１４′と共に移、動するように可動接点部材１
４′に真空保持態様に剛性的に固定する。
可動、接点１４′の細長いシャフト部材３２′にセラミ
ックなどから成る電気絶縁性シールド部材５８を設けて
固定接点部材１２の円筒壁と共働させることにより、接
点開放動作中に開口部６０を狭くし、回路遮断器または
ボトル１′０′の回路遮断動作中に発生するアークの光
、熱及び副生成物からベローズ４６の内部を保護する。
ックなどから成る電気絶縁性シールド部材５８を設けて
固定接点部材１２の円筒壁と共働させることにより、接
点開放動作中に開口部６０を狭くし、回路遮断器または
ボトル１′０′の回路遮断動作中に発生するアークの光
、熱及び副生成物からベローズ４６の内部を保護する。
再び第１図において、ステンレススチール製ベローズ４
６と可動接点部材１４との真空保持界面は例えば公知の
態様でろう接することによって形成する。接点部材１４
の材料としては、例えば熱膨張係数がステンレススチー
ル製ベローズ４６の熱膨張係数に近いニッケル、鉄及び
／またはコバルトの組合わせたものを使用する。珪素銅
共晶ろう接材がその融点である７８０℃以上の温度まで
上昇するろう接作業のあとベローズ４６及び接点部材１
４が室温に低下するのに伴って起こるこの両部材の縮径
の大きさはほぼ同程度であるから、縮径差の結果として
両部材が互いに他方の部材に機械応力を作用させること
がない。
６と可動接点部材１４との真空保持界面は例えば公知の
態様でろう接することによって形成する。接点部材１４
の材料としては、例えば熱膨張係数がステンレススチー
ル製ベローズ４６の熱膨張係数に近いニッケル、鉄及び
／またはコバルトの組合わせたものを使用する。珪素銅
共晶ろう接材がその融点である７８０℃以上の温度まで
上昇するろう接作業のあとベローズ４６及び接点部材１
４が室温に低下するのに伴って起こるこの両部材の縮径
の大きさはほぼ同程度であるから、縮径差の結果として
両部材が互いに他方の部材に機械応力を作用させること
がない。
この構成はベローズ４６が比較的剛性でその壁が厚い場
合にも応用できる。
合にも応用できる。
尚、可動接点部材１４．１４′の形状は特に制限しない
。
。
第１図は本発明の真空ボトルを一部切り欠いて示す側面
図。 第２図は第１図と同様の、ただし長手軸線を中心に９０
′回転させた真空ボトルの側面図。 第３図は第１及び２図の真空ボトルを第２図ｍ −ＩＨ
線に沿って示す断面図。 第４図は第２図と同様の、ただし本発明の他の実施例を
示す側面図。 １２・・・・固定接点部材 １４・・・・可動接点部材 ２４・・・・固定接点 ３６・・・・可動接点 ４６・・・・ベローズ
図。 第２図は第１図と同様の、ただし長手軸線を中心に９０
′回転させた真空ボトルの側面図。 第３図は第１及び２図の真空ボトルを第２図ｍ −ＩＨ
線に沿って示す断面図。 第４図は第２図と同様の、ただし本発明の他の実施例を
示す側面図。 １２・・・・固定接点部材 １４・・・・可動接点部材 ２４・・・・固定接点 ３６・・・・可動接点 ４６・・・・ベローズ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の導電性接点と、第１導電性接点に対して可動
であり、細長いシャフト部分を有する第２の導電性接点
と、第１導電性接点に真空保持関係に固定されて、回路
遮断時に電気アークが形成される真空チェンバの一部を
形成する中空電気絶縁性囲壁及びスペーサ装置とを有す
る回路遮断器用真空ボトルであって、中空電気絶縁性囲
壁及びスペーサ装置がシャフト部分が貫通する狭い内側
通路と、電気絶縁性囲壁及びスペーサ装置と第２導電性
接点との間に真空保持関係に軸方向に取付けられて真空
チェンバの残りの部分を形成すると共に、第２導電性接
点が第１導電性接点から離脱すると撓んでチェンバ内に
おける真空状態を維持する概ね中空の可撓ベローズとを
有し、中空電気絶縁性囲壁及びスペーサ装置によりベロ
ーズの内部がアーク副生成物からシールドされるように
狭い通路によってベローズから隔離された領域に電気ア
ークが形成されることを特徴とする回路遮断器の真空ボ
トル。 ２、中空電気絶縁性囲壁及びスペーサ装置がセラミック
材から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の真空ボトル。 ３、セラミックがアルミナを含むことを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の真空ボトル。 ４、ベローズが金属製であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の真空ボト ル。 ５、金属がステンレススチールであることを特徴とする
特許請求の範囲第４項に記載の真空ボトル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/848,370 US4672156A (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Vacuum interrupter with bellows shield |
| US848370 | 1986-04-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62241222A true JPS62241222A (ja) | 1987-10-21 |
| JPH07123016B2 JPH07123016B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=25303078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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