JPS63160123A - 真空インタラプタ - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は真空インタラプタに係り、特にアークと平行な
磁界いわゆる縦磁界を発生するコイルを備えた真空イン
タラプタに関するものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、縦磁界を一対の電極間に印加するもので、固
定側の電極背部に内部コイルを設け、真空容器外方に突
出したベローズの大気側を囲んで外部コイルを設け、こ
れら内部コイル及び外部コイルにて一対の電極間に縦磁
界を印加してしゃ断性能の向上を図った真空インタラプ
タである。

Ｃ１従来の技術 真空インタラプタの遮断性能を向上させる一手段として
アークと平行な磁界いわゆる縦磁界を一対の７に極間に
印加する・Ｌ段か取られている。

このような縦磁界を遮断時に電極間に発生したアークに
印加すると、アークは分散した状態において電極間に閉
し込められ、はぼ一様な円柱状のアークとなる。このた
め荷電粒子の径方向への拡散が防止でき、アーク損失か
低減し電極の消耗が防止できるとともに、遮断性能が向
上することが知られている。

まずはしめに第３図（ａ）〜（ｄ）に示す各真空インタ
ラプタにおいて共通する構造について説明する。

第３図において、真空容器１は、セラミック製の絶縁筒
】ａとステンレス又は鋼でなる金属筒（金属容器）Ｉｂ
とを気密接合して形成している。固定リード棒２は、絶
縁筒Ｉａ側の一端側を封止した端板を気密貫通して真空
容器１内に導入している。可動リード棒３は、金属筒１
ｂの外方に突出したベローズ６を介して真空容器１内に
導入している。そして、固定リート棒２の内端部に備え
た電極４と、可動リート棒３の内端部に備えた電極５と
は、金属筒Ｉｂ内において接離自在に設けである。

次に第３図（ａ）〜（ｄ）に示す真空インタラプタにお
いて、縦磁界を発生するコイルの配置構造について個別
に説明する。

第３図（ａ）に示す真空インタラプタでは、一対の電極
４，５間に対応した位置で且つ金属筒１ｂの外周部に外
部コイル７を配置している。

第３図（ｂ）に示す真空インタラプタでは、ベローズ６
の外周部に位置して外部コイル８を配置している。

第３図（Ｃ）に示す真空インタラプタでは、固定側の電
極４の背部のみに位置して内部コイル９を備えている。

第３図（ｄ）に示す真空インタラプタては、一対の電極
４，５の背部に各々内部コイル１０、ＩＩを備えている
。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところで上記従来技術では次のような問題があった。

ｆｉｔ　　第３図（ａ）の真空インタラプタの問題：（
ｉ−ａ）外部コイル７の外形寸法が大きいためコイル絶
縁上不利となる。

（ｊ−ｂ）可動リート棒３と外部コイル７とをつなく導
体が長くなる。しかも、遮 断時の大電流による電磁力で上記導 体が変形するのを防止するため、導 体を太くする等の手段によって強度 を持たせる必要がある。

（■）第３図（ｂ）の真空インタラプタの問題：ベロー
ズ６を囲って設けていることから、外部コイル８は小径
となり、前記（ｉ）の問題は解決されるものの、外部コ
イル８は、一対の電極４，５から離れた位置にあること
から、一対の電極４．５間における磁束は犬ぎくわん曲
してしまい、しかも外部コイル８から離れる部位はど磁
束密度も低下することから、極性効果か顕著となってし
ゃ断性能にバラツキか出る。

（ｉｉｉ）　　第３図（Ｃ）の真空インタラプタの問題
：内部コイル９が一方の電極４の背 部にのみ設けであることから上記 （ｉｉ）と同様に極性効果が生じ、しゃ断性能にバラツ
キが生じる。

（１ｖ）第３図（ｄ）の真空インタラプタの問題ニ一対
の電極４，５の背部に各々内部コイル１０、１１を設け
ていることから、極性効果はないものの、開極時には一
方のコイル１１が移動するので、磁界特性に変化か生じ
る。

しかも、内部コイル９が小径であるため、電極４．５の
中心から径方向外側に向うに従い磁束密度が著しく小さ
くなることから、電極径が有効に使用されず、電極径に
見合フたしゃ断性能が得られない。しかも、コイルを備
えていることから、強度的に難点があり耐久性が低下す
る問題がある。しかも、可動部の重量が増し、可動機構
の負担か増える。

本発明は、上記従来技術に鑑み、コンパクトで操作性が
良くしかも遮断性能の良好な真空インタラプタを提供す
るものである。

Ｅ０問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決する本発明の構成は、真空容器を絶縁
筒と金属筒で形成して設け、一方の電極を金属筒内に位
して設けると共に一方の電極を内端部に備えた固定リー
ド棒を絶縁筒に挿通して設け、他方の電極を内端部に備
えた可動リード棒を金属筒より外方に突出したベローズ
′を介して真空容器内に導入して設けてなる真空インタ
ラプタにおいて、固定側の電極背部とベローズ外周部と
に縦磁界発生用の内部及び外部コイルを設けたことを特
徴とする。なお、コイルは、１ターン、’Ａ、’Ａ、’
Ａターン方式のいずれでもよい。

Ｆ９作　用 外部コイルの弱点である極性効果の発生は内部コイルに
よる磁界で補償することができ、極性効果が改善できし
ゃ断性能が向上すると共にバラツキ幅が減少する。

Ｇ、実施例 以下本発明を図面に基づき一実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す。この実施例に係る真空
インタラプタは、真空容器２１を、セラミック製（アル
ミナセラミックス）の絶縁筒２１ａとステンレス又は鋼
でなる金属筒２１ｂとを気密接合して形成している。固
定リード棒２２は、絶縁筒２１ａ内を挿通して真空容器
２１内に導入している。一方、可動リード棒２３は、金
属筒２１ｂの外部に設けたベローズ２６を介して真空容
器２１内に導入している。そして、固定リード棒２２の
内端部に備えた電極２４と、可動リード棒２３の内端部
に備えた電極２５とは、金属筒２１ｂで形成する真空間
内に位置している。

更に本実施例では縦磁界発生用の内部コイル２７及び外
部コイル２８を備えている。内部コイル２７は固定側の
電極２４の背部で且つ固定リード棒２２を囲繞して設け
ている。

一方、外部コイル２８は、ベローズ２６を囲んだ状態で
設けてあり、コイルの一端側は可動リード棒２３に接続
され、他端側は図示省略の端子導体に接続されている。

この外部コイル２８の外形寸法は真空容器２１の外形寸
法とほぼ等しくしている。このため外形寸法が小さくて
済む。また、外部コイル２８は絶縁フレーム又は金属筒
２１ｂに絶縁して固定されている。

更に可動リード棒２３は、外部コイル２８に接続してい
る導体に対して摺動自在である。

かかる構成の真空インタラプタによれば内部コイル２７
と外部コイル２８とによる縦磁界が合成されて、一対の
電極２４．２５間に印加されることとなる。

第２図は、縦軸が磁束密度比（相対値％、固定電極上で
の最大値を１００％とした）を示し、横軸が電極中心か
らの半径方向の寸法（ｍｍ）を示している。第２図に示
す磁束密度の測定結果の特性図から判るように、固定電
極表面上での磁束密度が、従来（第３図（ｂ））の真空
インタラプタの場合（図中点線で示す）に比較して大幅
に改善されて、固定及び可動電極表面上での磁束密度か
非常に小さくなっていることが明らかである。これによ
って極性効果によるしゃ断性能のバラツキは無視できる
ほどに低減した。

Ｈ１発明の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば次のような効果を奏する。

（ａ）固定電極背部に内部コイルを、また、可動電極側
にあってはベローズ外部の大気側に外部コイルを備えた
ため、両コイルによる縦磁界が合成されて安定した縦磁
界を一対の電極間に印加することができ、極性効果によ
る問題が改善されて遮断性能が安定向上化する。。

（ｂ）外部コイルは、真空容器の外周ではなく、真空容
器よりも小径なベローズの外周に備えたため、外部コイ
ル径か小さくてよく、真空インタラプタ全体としてコン
パクトな構造となる。

（Ｃ）外部コイルは、絶縁フレーム又は金属筒に絶縁し
て固定するものであるから、可動側はコイル重量を負う
ことはないので、可動機構の駆動力は小さくてよい。

（ｄ）外部コイルと可動リード棒とが近接しているため
、両者をつなぐ導体は短かくなり、導体強度はさほど必
要でない。

（ｅ）一対の内部コイル２７．外部コイル２８は共に固
定状態であり、しゃ断時に一対の電極間・を法か変化し
てもアークに印加される磁界特性は変化しないので安定
したしゃ断時性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は実施例
の発生磁界を示す特性図、第３図（ａ）〜（ｄ）は従来
の各種真空インタラプタを示す構成図である。 図面中、 ２１は真空容器、 ２］ａは絶縁筒、 ２１ｂは金属筒、 ２２は固定リード棒、 ２３は可動リート棒、 ２４、２５は電極、 ２６はベローズ、 ２７は内部コイル、 ２８は外部コイルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 真空容器を絶縁筒と金属筒とを気密接合して設け、接離
   自在な一対の電極を金属筒内に位して設け、一方の電極
   を内端部に備えた固定リード棒を絶縁筒に挿通して設け
   、他方の電極を内端部に備えた可動リード棒を、金属筒
   より外方に突出して設けたベローズを介して真空容器内
   に導入して設け、一対の電極間に縦磁界を印加するコイ
   ルを備えた真空インタラプタにおいて、 前記一方の電極背部で且つ固定リード棒と 電極との間に位置して内部コイルを設け、前記可動リー
   ド棒に摺動自在に接続すると共に前記ベローズを囲んで
   外部コイルを固定して設けて構成したことを特徴とする
   真空インタラプタ。