JPS6313635Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は真空インタラプタに係り、特にしや断
時に生じるアークと平行な磁界を発生させるコイ
ル電極を接点電極の背部に一体に備えて成る真空
インタラプタの電極に関するものである。

従来、しや断性能の向上を図ることを目的とし
て、アークに平行な磁界，所謂軸方向磁界（縦磁
界）を印加する真空インタラプタが提案されてお
り、普通磁界発生のたのコイルはアークを発生す
る接離自在な接点電極の背部に一体的に設けられ
て成るのが一般的である。

この種軸方向磁界印加式の真空インタラプタに
おける従来の電極部の構成をまず第１図及び第２
図に基づいて説明する。

図中において、１は接点電極、２はリード棒、
３はコイル電極、４は補強体である。そしてコイ
ル電極３は、第２図に示す如く、リード棒２に接
続される中央部のボス部３１と、該ボス部３１よ
り半径方向外方に突出した複数の腕３２と、各腕
３２の外端部に一端側が接続され、且つ他端側が
同方向に延設された円弧部３３とで構成されてい
る。

前記のように構成されたコイル電極３は、具備
するボス部３１の一方の面側にリード棒２の先端
が結合され、また他方の面側には、高抵抗部材
（例えば非磁性のステンレス鋼）から成るスペー
サ１１を介在して接点電極１が結合して設けられ
ている。更にコイル電極３の具備する円弧部材３
３の各先端部は接続金具３４を介して接点電極１
の背部に接続されている。またこのコイル電極３
の反接点電極１側には、高抵抗部材（例えば非磁
性のステンレス鋼）から成る補強体４が設けてあ
り、この補強体４はコイル電極３の円弧部材３３
とリード棒２との間に渡つて設けてある。

上記のように構成された電極にあつては、接点
電極１とリード棒２との間における電流が、コイ
ル電極３の円弧部３３によつてリード棒２を囲繞
するループ電流に変更されて軸方向磁界を発生す
るものである。

ところで上述したような構成の電極において、
通電電流の容量を増すと発熱が著しいために電流
容量に応じて異なつた寸法のコイル電極を作らな
ければならないものであつた。つまり、腕３２及
び円弧部３２の断面積を大きくして電流容量に見
合つたものとして発熱の問題を解決する必要があ
り、電流値に適合した種々の寸法形状のコイル電
極３を作る必要があつた。

このようなことから、略同形状のコイル電極に
て電流容量の増加に容易に対応できる構成のもの
がすでに実開昭55−169033号、及び同55−169034
号にて提案されており、その構成を第３図に示
す。つまり、前述の第１図及び第２図に示す如き
コイル電極３において、電流容量を増加させた場
合に発熱の最も著しいのは、電路として長くなる
円弧部３３の部分である。腕３２の部分は電路と
して短いものであるから発熱の問題はあまり生じ
ないものである。このような点に着目して成され
たのが第３図に示す電極におけるコイル電極３で
ある。

すなわち、第３図に示す電極のコイル電極３
は、平面的な形状は前述の第２図と同形状である
が、特にコイル電極３を形成する円弧部３３ａを
軸方向に長く（略円筒状）にして形成し、これに
よつて円弧部３３ａの断面積の増加を図つたもの
である。

上記第３図の構成のコイル電極３によれば、適
応で最大の電流容量に見合つた円弧部３３ａの断
面積（軸方向寸法を長くして）としておけば、電
流容量が小さいのに対しては円弧部３３ａの図中
下側（補強体４側）を適当な寸法ほど切り落すこ
とによつて容易に電流容量に見合つた円弧部３３
ａの断面積とすることができ、発熱の問題はほと
んど生じないものである。

しかしながら、円弧部３３ａが軸方向に長い
と、投入及びしや断時の衝撃に対してコイル電極
３が一層弱くなることから、円弧部３３ａの下端
部とリード棒２との間には補強体４が設けられて
補強されてはいるものの、次のような問題があつ
た。

リード棒２とコイル電極３の円弧部３３ａの
下端部とが最短距離にて補強体４にて結合され
ており、この補強体４は高抵抗部材のステンレ
ス鋼にて形成されているものの、接点電極１と
リード棒２との間における電流の一部が分流し
てしまい、その分円弧部３３ａをループ状に流
れる電流が減少して軸方向磁界発生が低減し、
しや断性能が低下するといつた問題があつた。

補強体４は、コイル電極３の円弧部３３ａの
下端部に結合されているものの、その補強作用
は十分ではなくしや断時における大電流の電磁
反発力によつて円弧部３３ａを外側にふくらま
せる大きな力の作用により、円弧部３３ａが変
形したり、また補強体４と円弧部３３ａとの結
合が外れたりする問題が有り、投入及びしや断
時の衝撃がこれを一層助長して耐久性が悪いも
のであつた。

上記の問題を解決するには、補強体４と円
弧部３３ａとの結合面積を増せば良いが、そう
すると上記の問題が顕著となり好ましいもの
ではなかつた。

本考案は上記の点に鑑みて成されたものであ
り、コイル電極の具備する円弧部が軸方向に長い
略円筒状に形成されたものにおいて、円弧部の補
強が確実に行なえ、且つ分流する電流が増加する
ことのないように補強体を設けることによつて、
電極の耐久性の向上を図ると共にしや断性能の向
上を図つたものである。

次に本考案の一実施例を第４図ないし第８図に
基づいて説明するが、前述の第１図ないし第３図
と同一符号を付するものは、これと同等品を示す
ものであるからこれらの詳細な説明は省略する。

すなわち、接点電極１とリード棒２との間に設
けられたコイル電極３は、第５図に示す如く、接
点電極１が接合される中央部のボス部３１から半
径方向外方に延びる一対の第１の腕３２と、該第
１の腕３２の各外端部に一端側が各々接続され且
つ同方向に湾曲された略半円筒状の円弧部３３ａ
と、該円弧部３３ａの円弧方向先端部に各々接続
され且つ前記第１の腕３２に空隙３６を介して平
行配置された一対の第２の腕３４と、該第２の腕
３４の内端部に設けられると共に、前記ボス部３
１の周辺に空隙３７を介して配置され、且つ後述
するリード棒２の先端部２３に接合される基部３
５とで構成されており、電流が1/2に分流されて
各円弧部３３ａに各々通電されるように成されて
いる。

またコイル電極３の具備するボス部３１は、接
点電極１側に突出されており、このボス部３１以
外の部分のコイル電極３と接点電極１の背面との
間に空隙Ａが形成される如く両者は結合されてい
る。

次にリード棒２を説明すると、該リード棒２は
その端部に、端面に開口した凹穴２１を具備して
おり、該凹穴２１内には高抵抗部材（例えば非磁
性のステンレス鋼，インコネル合金）から成るス
ペーサ１１が収納固定されており、且つこのスペ
ーサ１１の一端（第４図中の上端）には前記コイ
ル電極３のボス部３１が結合されてコイル電極３
及び接点電極１を保持固定するように成されてい
る。更にリード棒２の端部には、第６図に示す如
く軸方向に延びたスリツト２２が複数個（実施例
では４個）設けてある。またこれらスリツト２２
のうち、180度間隔で対向する一対のスリツト２
２の部位で且つリード棒２の先端部２３には、切
欠２４が設けてあり、これら切欠２４には前記コ
イル電極３の具備する一対の第１の腕３２が各々
空隙を介して挿通するものである。

なお、リード棒２の先端部２３は、前記コイル
電極３の具備する一対の基部３５と接合されるも
のである。またスリツト２２は、軸方向磁界の減
衰及び位相遅れといつたしや断性能に悪影響を及
ぼすうず電流が、軸方向磁界にさらされるリード
棒２の先端部に生ずるのを防止する効果がある。

更にリード棒２とコイル電極３との間には補強
体４が設けてあり、この補強体４はコイル電極３
の内側に結合される第７図に示す如き構成のコイ
ル補強体４ａと、このコイル補強体４ａに結合さ
れ且つリード棒２に結合される第８図に示す如き
構成の支持体４ｂとで構成されている。またコイ
ル補強体４ａ及び支持体４ｂは、高抵抗部材（例
えば非磁性のステンレス鋼、インコネル合金）か
ら成るものである。

前記コイル補強体４ａは、第７図に示す如く外
周面部に複数の凹溝４１を具備する円筒部４２と
この円筒部４２の軸方向の一端側で且つ外側に突
出して設けられたフランジ部４３と、他端側で且
つ内側に突出して設けられた段部４４とで構成さ
れている。このコイル補強体４ａの円筒部４２の
凹溝４１を具備する外周面部は、第４図に示す如
くコイル電極３の円弧部３３ａの内壁面に結合さ
れ、またフランジ部４３は円弧部３３ａの下端面
に結合されている。

一方支持体４ｂは、第８図に示す如くリード棒
２に結合される下部リング４５と、前記コイル補
強体４ａの段部４４に結合される上部リング４６
と、この両リングを軸方向に離間せしめて一体結
合する複数の支柱４７とで構成されている。そし
てこの支持体４ｂは、第４図に示す如くコイル補
強体４ａとリード棒２との間に同心的に配置さ
れ、且つ具備する下部リング４５がリード棒２に
結合されると共に上部リング４６がコイル補強体
４ａの段部４４に結合されてコイル電極３の補強
支持を行なつている。

上記のように構成された電極における電流の流
れを説明すると、リード棒２からの電流は、コイ
ル電極３の基部３５及び第２の腕３４を介して円
弧部３３ａの一端側に至り、この円弧部３３ａを
各々ループ状に流れて他端側に至ると共に第１の
腕３２を介してボス部３１に至る。そして接点電
極１を経て図示省略の相手電極（しや断時にはア
ークを介して）に至るものである。

なお、上述したコイル電極３は、第１の腕３
２，第２の腕３４を各々２つ備え、且つ円弧部３
３ａが略半円弧状に形成された所謂1/2分流の構
成のものにて説明したが、本考案はこれに限ら
ず、1/3，1/4分流又は略１ターンに形成されたも
のであつても差し支えない。また前述の第２図の
如き平面形状のコイル電極であつても差し支えな
く、要は電流をループ電流に変更する円弧部が軸
方向に長く成された略円筒状のものであれば同様
に実施できるものである。

以上の説明から明らかなように本考案にあつて
は以下に述べるような種々の効果を奏するもので
ある。

コイル電極３の円弧部３３ａの内壁面に接合
して筒状のコイル補強体４ａを設けているの
で、コイル電極３の円筒部３３ａが軸方向に長
いものであつても、電磁反発力及び衝撃力によ
つてコイル電極３が変形損傷することは防止で
きて、電極の耐久性が向上するものである。

またコイル補強体４ａは、その軸方向の一端
側と、該コイル補強体４ａの内側に同心的に配
置された支持体４ｂの軸方向の一端側とが結合
され、そしての支持体４ｂの他端側がリード棒
２に結合されて支持されているので、リード棒
２とコイル電極３の円弧部３３ａとの間におけ
るコイル補強体４ａと支持体４ｂとによつて形
成される電路は長いものとなり、この結果抵抗
大となるのでこれらコイル補強体４ａ及び支持
体４ｂを通して分流する電流は極めて小さいも
のとなる。しかも支持体４ｂは、複数の支柱４
７を具備して構成されているので、この支持体
４ｂの抵抗は形状的にも大きいものであるから
分流して流れる電流は一層わずかなものとな
る。よつて軸方向磁界を一層効果的に発生させ
るこことができてしや断性能の向上が図れるも
のである。

コイル補強体４ａの筒部４２を、その外周面
に複数の凹溝４１を備えてコイル電極３の内壁
面に接合させれば、筒部４２が軸方向に長いも
のであつても実際の接合面積は凹溝４１の幅だ
け小さいものとなる。また凹溝４１の幅及び深
さを選定することによつてこの補強体４ａの実
質断面積は小さいものとなり、材質的に高抵抗
であるばかりでなく形状効果によつて一層高抵
抗となるものであるから、この補強体４ａが分
割された各円弧部３３ａ間に渡つて設けられて
いても、この補強体４ａに流れる電流はわずか
であるから軸方向磁界発生に悪影響を及ぼすこ
とはなく、一層しや断性能の向上が図れるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は、従来の真空インタラプタ
の電極の異なる構成の断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ線におけるコイル電極の平面図、第４図は
本考案の一実施例に係る電極の断面図であり、第
５図はコイル電極、第６図はリード棒、第７図は
コイル補強体、第８図は支持体の各斜視図であ
る。 １……接点電極、２……リード棒、３……コイ
ル電極、３３ａ……円弧部、４……補強体、４ａ
……コイル補強体、４ｂ……支持体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空容器を気密に貫通するリード棒２の内端部
   に電気的に離隔して設けられた接点電極１と、該
   接点電極１の背部に位し、且つ接点電極１とリー
   ド棒２とを接続すると共に軸方向磁界を発生する
   コイル電極３とから成り、該コイル電極３がリー
   ド棒２を囲繞する筒状の円弧部３３ａを備えると
   共に該円弧部３３ａとリード棒２との間に渡つて
   高抵抗部材から成る補強体４が装置されて成る真
   空インタラプタの電極において、前記補強体４は
   コイル電極３の円弧部３３ａの内壁面に結合され
   る略筒状のコイル補強体４ａと、軸方向の一端側
   がリード棒２に結合される支持体４ｂとから成
   り、且つコイル電極４ａと支持体４ｂとは同心的
   に配置されると共に支持体４ｂの軸方向の他端側
   とコイル補強体４ａの軸方向の一端側とが結合さ
   れて成ることを特徴とする真空インタラプタの電
   極。