JPS6336917Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は真空インタラプタに係り、特にアーク
に対して軸方向の磁界を印加するようにした、い
わゆる縦磁界方式の真空インタラプタに関する。

従来技術 縦磁界方式の真空インタラプタは、アークにこ
れと平行な軸方向の磁界（縦磁界）を印加するこ
とにより、アークを電極面に安定かつ均一に分布
せしめ、もつて電流しや断能力の向上を図るもの
である。

従来、縦磁界方式の真空インタラプタは、真空
容器内に相対的に接近離反自在に導入した対をな
す導電軸の内端部に、それぞれ円板状の基部とこ
の基部の周面から放射状に延伸した複数の腕と各
腕の端部から基部を中心として円弧状に彎曲した
円弧部とからなる、いわゆる分流タイプのコイル
をその基部の一方の面を介して接合するととも
に、基部の他方の面に円板状の電極を高抵抗スペ
ーサを介在せしめて同軸的に連設し、かつ円弧部
の端部と電極の裏面周辺とを軸方向の接続導体に
より接続して構成されている。

しかしながら、上述した真空インタラプタは、
コイルが電極から離間して設けられているため、
縦磁界の強度低下をもたらす問題がある。

また、電極が銅または銅合金等の如く比較的導
電率の高い電極材料からなるため、電極に縦磁界
の磁束密度を低下するようにまた位相遅れを生ぜ
しめるようにうず電流が発生する問題がある。か
かる問題に対処するため電極に半径方向の複数の
スリツトを設けたものが知られているが、電極の
機械的強度の低下をもたらすとともに、スリツト
のエツジによる耐電圧の低下をもたらす問題があ
る。

さらに、電極は、その裏面周辺の数箇所におい
て分流タイプのコイルの円弧部の端部と軸方向の
接続導体を介して接続されているため、投入しや
断操作時の慣性曲げモーメントが周方向において
不均一に作用し、接続導体による支持のない部分
に軸方向への振動が生ずるとともに、高抵抗スペ
ーサの周辺部から損傷する問題がある。

考案の目的 本考案は、上述した問題に鑑み、縦磁界を有効
に活用し得るとともに機械的強度に優れた縦磁界
方式の真空インタラプタの提供を目的とする。

考案の構成 本考案は、上記目的を達成するため、真空容器
内に対をなす導電軸を相対的に接近離反自在に導
入し、前記各導電軸の内端部に半径方向外方へ放
射状に延伸した複数の分流部を有する分流アダプ
タを設けるとともに、抗張力大にしてかつ低導電
率の金属により対向面中央に平坦な接触部を有す
る笠形円板状に形成され、かつ裏面に円板状の基
部とこの基部から半径方向外方へ放射状に延伸し
た複数の腕と各腕の端部から円弧状に彎曲した円
弧部とからなるコイルを接合した電極を高抵抗ス
ペーサを介在せしめて同軸的に連結し、前記各分
流アダプタの分流部の端部とそれぞれのコイルの
円弧部の端部とを軸方向の接続導体を介して接続
し、前記各導電軸の内端部付近に、抗張力大にし
てかつ低導電率の金属により形成されるととも
に、リング状の取付部とこの取付部から分流アダ
プタの分流部より多い本数で半径方向外方へ放射
状に延伸した複数の支持腕とからなる補強部材
を、その適宜の支持腕を分流部と接合せしめて取
付部を介して固着し、前記分流アダプタの相隣る
分流部間に存在する支持腕の端部とコイルの円弧
部とを抗張力大にしてかつ低導電率の金属により
形成された軸方向の連結ピンにより連結したもの
である。

実施例 以下、図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す真空インタラ
プタの縦断面図で、この真空インタラプタは、円
筒状に形成したガラス等からなる２本の絶縁筒１
を、それぞれの両端に固着したFe−Ni−Co合金
またはFe−Ni合金からなる薄肉円環状の封着金
属２の一方を介し直列に接合して１本の絶縁筒と
するとともに、その両口開端を他方の封着金具２
を介し円板状の金属端板３ａ，３ｂにより閉塞
し、かつ内部を高真空に排気して真空容器４が形
成されている。真空容器４内には、対をなす導電
軸５ａ，５ｂが各金属端板３ａ，３ｂの中央から
真空容器４の気密性を保持し相対的に接近離反自
在に導入されている。

なお、一方（第１図において上方）の導電軸５
ａは、一方の金属端板３ａに気密に挿着され、ま
た他方の導電軸５ｂは、金属ベローズ６により真
空容器４の気密性を保持して他方の金属端板３ｂ
を軸方向（第１図において上下方向）へ移動自在
に挿通されているものである。また、第１図にお
いて７ａ，７ｂはそれぞれの導電軸５ａ，５ｂに
付設した軸シールド、ベローズシールド、８は各
導電軸５ａ，５ｂ等を同心状に囲繞する主シール
ド、９ａ，９ｂは補助シールドである。

前記各導電軸５ａ，５ｂの内端部には、第２
図、第３図および第４図に示すように、銅の如く
高導電率の金属からなるとともに、円板状の取付
部９ａと、この取付部９ａの外周面における周方
向の対称位置から半径方向（第２図において左右
方向）外方へ延伸した２本の分流部９ｂとからな
る分流アダプタ９が、その取付部９ａの一方の面
に設けた円形の凹部１０を介しろう付により嵌着
されている。

分流アダプタ９の取付部９ａの他方の面には、
一方の面の凹部１０より適宜浅い円形の凹部１１
が設けられており、この凹部１１には、両端にフ
ランジ部１２ａを一体形成した円筒状にしてかつ
ステンレスス鋼、インコネル等の低導電率、高抗
張力の金属からなる高抵抗スペーサ１２が、一端
のフランジ部１２ａを介しろう付により固着され
ている。

前記高抵抗スペーサ１２は、後述するコイルお
よび電極を導電軸５ａ，５ｂとの電気的な直接の
接続をしや断しつつ導電軸５ａ，５ｂに対し同軸
的に連設するものである。

高抵抗スペーサ１２のフランジ部１２ａには、
第２図、第５図および第６図に示すように、銅の
如く高導電率の金属からなるとともに、カツプ状
にしてかつその底部中央に孔１３を設けた基部１
４ａと、基部１４ａの外周面における周方向の対
称位置から半径方向外方へ分流アダプタ９の分流
部９ｂと同等の長さで延伸した２本の腕１４ｂ
と、各腕１４ｂの端部から基部１４ａを曲率中心
として約1/2周の長さで円弧状に彎曲した円弧部
１４ｃとからなるコイル１４が、その各円弧部１
４ｃの端部を分流アダプタ９の分流部９ｂの端部
と軸方向において重畳せしめるが如くし、基部１
４ａを介しろう付により固着されている。

コイル１４は、導電軸５ａ，５ｂを流通する軸
方向の電流を、分流アダプタ９と相俟つて導電軸
５ａ，５ｂを中心とするループ状電流に変更して
縦磁界を発生するためのもので、一端を円弧部１
４ｃの端部に穿設した凹部１５に嵌着し、かつ他
端を分流アダプタ９の分流部９ｂの端部に設けた
孔１６に挿着した軸方向の接続導体１７により電
気的に接続されている。

なお、コイル１４の基部１４ａは、各腕１４ｂ
および円弧部１４ｃより僅かに軸方向へ突出して
設けられているものである。また、コイル１４
は、これを流通する電流が各腕１４ｂの端部と相
隣る円弧部１４ｃの端部との間において後述の電
極を介して分流し、縦磁界を発生する有効電流が
減少するのを防止するため、円弧部１４ｃの長さ
を相隣る腕１４ｂの端部間の円弧長より適宜に小
さく設けられているものである。

前記コイル１４には、第２図に示すように、電
極１８がその裏面を介して固着されている。すな
わち、電極１８は、表面中央に平坦な円形の対向
面を有する笠形円板状のアーク拡散部１８ａと、
アーク拡散部１８ａの対向面中央に設けた円形の
凹部１９に表面より僅かに突出して固着した円板
状の接触部１８ｂとから構成されている。

そして、この電極１８は、アーク拡散部１８ａ
の裏面中央に設けた凹部２０を介しろう付により
コイル１４の基部１４ａに固着されるとともに、
アーク拡散部１８ａの裏面をコイル１４の各腕１
４ｂおよび円弧部１４ｃとろう付により接合され
ている。

しかして、電極１８のアーク拡散部１８ａは、
うず電流の低減と機械的強度の向上を図るべく、
低導電率にしてかつ高抗張力の金属により形成さ
れている。

上記金属としては、たとえば鉄粉末とクロム粉
末とをそれぞれの融点以下の温度で相互に拡散結
合した多孔質の基材に銅を溶浸してなる20〜70重
量％の銅、５〜40重量％のクロムおよび５〜40重
量％の鉄の複合金属（導電率（IACS）５〜30％、
抗張力30Kgｆ／ｍm²以上）またはステンレス鋼
（導電率２〜30％、抗張力50Kgｆ／ｍm²以上）、も
しくはステンレス鋼の粉末をその融点以下の温度
で相互に結合した多孔質の基材に銅を溶浸してな
る30〜70重量％の銅と30〜70重量％のステンレス
鋼の複合金属（導電率４〜30％、抗張力30Kgｆ／
ｍm²以上）等が用いられるものである。

また、接触部１８ｂは、絶縁耐力と電流しや断
能力の向上および電流さい断値の低減を図るべ
く、クロムとモリブデンの粉末をその融点以下の
温度で相互に拡散結合した多孔質の基材に銅を溶
浸してなる20〜70重量％の銅、５〜70重量％のク
ロムおよび５〜70重量％のモリブデンの複合金属
により形成されている。

なお、電極１８は、互いに異なる電極材料から
なるアーク拡散部１８ａと接触部１８ｂとから形
成する場合に限らず、たとえばステンレス鋼の如
く低導電率、高抗張力の電極材料により表面中央
に平坦な円形の接触部を有する笠形円板状に形成
してもよく、換言すれば接触部１８ｂを別材料に
て設けることなく対向面を接触部とするアーク拡
散部１８ａのみで形成してもよいものである。

前記分流アダプタ９、コイル１４および電極１
８は、導電軸５ａ，５ｂの内端部付近に固着した
補強部材２１により補強されている。

すなわち、補強部材２１は、ステンレス鋼等の
如く低導電率、高抗張力の金属からなるもので、
第２図、第７図および第８図に示すように、リン
グ状の取付部２１ａと、この取付部２１ａの外周
面から前記分流アダプタ１６の分流部１６ｂより
多い本数の４本にしてかつ分流部１６ｂとほぼ同
等の長さで半径方向外方へ延伸した支持腕２１ｂ
とから形成されている。そして、補強部材２１
は、その適宜の支持腕２１ｂを分流アダプタ９の
分流部９ｂとろう付により接合せしめるととも
に、その取付部２１ａを介しろう付により導電軸
５ａ，５ｂの内端部付近に固着されている。

また、分流アダプタ９の相隣る分流部９ｂ間に
存在する補強部材２１の支持腕２１ｂの端部とコ
イル１４の円弧部１４ｃの中間部付近とは、高抗
張力にしてかつ低導電率の金属、たとえばステン
レス鋼等により形成されるとともに、一端を円弧
部１４ｃの中間部付近に穿設した凹部２２に嵌着
しかつ他端を支持腕２１ｂの端部に設けた孔２３
に挿着した連結ピン２４により連結されている。

なお、上述した実施例においては、分流アダプ
タ９の取付部９ａを円板状としその一方の面を介
し導電軸５ａ，５ｂに固着する場合について述べ
たが、これに限定されるものではなく、たとえば
取付部をリング状に形成して導電軸５ａ，５ｂに
嵌着するようにしてもよいものである。

また、コイル１４は、1/2分流タイプとした場
合について述べたが、これに限らず1/3分流タイ
プまたは1/4分流タイプとした場合にも同様に適
用できるものである。

考案の効果 以上の如く本考案によれば、以下に述べる種々
の効果を奏する。

(1) コイルを電極の裏面に接合したので、従来の
ものより両コイル間の間隔が短かくなり、縦磁
界を有効に活用することができる。

(2) 電極を低導電率、高抗張力の金属により形成
したので、うず電流の発生を大幅に低減できる
とともに、機械的強度の向上を図ることができ
る。

(3) 分流アダプタ、コイルおよび電極を補強部材
により周方向において等配した位置で補強する
ようにしたので、各部分に作用する慣性曲げモ
ーメントが均等となり、電極等が破損するのを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す真空インタラ
プタの縦断面図、第２図は要部の縦断面図、第３
図は分流アダプタの平面図、第４図は第３図にお
ける−断面図、第５図はコイルの底面図、第
６図は第５図における−断面図、第７図は補
強部材の平面図、第８図は第７図における−
断面図である。 ４……真空容器、５ａ，５ｂ……導電軸、９…
…分流アダプタ、９ａ……取付部、９ｂ……分流
部、１２……高抵抗スペーサ、１４……コイル、
１４ａ……基部、１４ｂ……腕、１４ｃ……円弧
部、１７……接続導体、１８……電極、２１……
補強部材、２１ａ……取付部、２１ｂ……支持
腕、２４……連結ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空容器４内に対をなす導電軸５ａ，５ｂを相
   対的に接近離反自在に導入し、前記各導電軸５
   ａ，５ｂの内端部に、半径方向外方へ放射状に延
   伸した複数の分流部９ｂを有する分流アダプタ９
   を設けるとともに、抗張力大にしてかつ低導電率
   の金属により対向面中央に平坦な接触部を有する
   笠形円板状に形成され、かつ裏面に円板状の基部
   １４ａとこの基部１４ａから半径方向外方へ放射
   状に延伸した複数の腕１４ｂと各腕１４ｂの端部
   から円弧状に彎曲した円弧部１４ｃとからなるコ
   イル１４を接合した電極１８を高抵抗スペーサ１
   ２を介在せしめて同軸的に連設し、前記各分流ア
   ダプタ９の分流部９ｂの端部とそれぞれのコイル
   １４の円弧部１４ｃの端部とを軸方向の接続導体
   １７を介して接続し、前記各導電軸５ａ，５ｂの
   内端部付近に、抗張力大にしてかつ低導電率の金
   属により形成されるとともに、リング状の取付部
   ２１ａとこの取付部２１ａから分流アダプタ９の
   分流部９ｂより多い本数で半径方向外方へ放射状
   に延伸した複数の支持腕２１ｂとからなる補強部
   材２１を、その適宜の支持腕２１ｂを分流部９ｂ
   と接合せしめて取付部２１ａを介して固着し、前
   記分流アダプタ９の相隣る分流部９ｂ間に存在す
   る支持腕２１ｂの端部とコイル１４の円弧部１４
   ｃとを抗張力大にしてかつ低導電率の金属により
   形成された軸方向の連結ピン２４により連結して
   なる真空インタラプタ。