JPS6343229A - 真空しや断器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、真空しゃ断器、特にそのシールド構造に関
するものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えは実公昭５３−４３４９１号公報に示され
た従来の真空しゃ断器の構造を示す断面図である。図に
おいて、（１）はガラス又はセラミックにより作られた
絶縁筒であり、絶縁筒（１）の上端には円筒状の封着金
具（３）を介して第１７ランジ（４）が取付けられ、：
Ｆｅ　Ｒｇ（１）の下端には円筒状の封着金具（５）を
介して第２７ランジ（６）が取付けられている。第１７
ランジ（４）の中央には下端部に固定電極（７）を有す
る固定電極棒（８）が固着され、第２フランジ（６）の
中央には軸方向に伸びるベローズ（９１が固着され、ぺ
ｐ−ズ（９）の他端にけ先端に固定電極（７）と対向す
る可動電極（１（ｌを有する可動電極棒αＤが取付けら
れてφる。両組柵棒（ａ）Ｑｌｌけ同一直線上にあ抄、
絶縁筒（１）、封着金具（３”Ｉ（５）、７ランジ（４
）（６）およびベローズ（９）は真空容器口を形成する
。０３は画電極（７１ＱＱを包むように適宜彎曲し、中
央部より両端部の径が小さく形成された断面円形の筒状
主シールドであり、その中央部が絶縁筒（１）の中央部
に取付けられている。また、主シールドａ３は、その上
下端縁部が円形に巻かれている。第１７ランジ（４）の
内面上には外シールドα４が立設され、第２７ランジ（
６）の上面にも外シールド側が立設されて≠る。また、
外シールドα４Ｊ（至）は、軸方向長さが封着金ｊｆ！
　（３１ｔｒ、＋よりやや長い円筒形状で、その端ｇは
内側に彎曲して主シールド０との対向面が凹面状になる
ように形成されている。さらに、外シールドα４１ＱＩ
ｌｉの端部と主シールド［相］の両端部とは、耐電圧に
必要なギャップが、かつアーク放電によη生じる金属蒸
気の拡散による絶縁筒（１）の汚損を完全に防ぐギャッ
プが軸方向に設けられている。を念、ベローズ（９）の
周囲を覆うぺｐ−ズシールド錦が可動電極俸圓に取付け
られている。

従来の真空しゃ断器は上記のような構成であり、画電極
（７）ＱＧが接触状態にあり、画電極＄９（１１αυに
電流が流れている時雨電極（７）　（１０が開放きれる
と、両電極間（７）　Ｑ（Ｉにはアークが発生する。こ
のアークは画電極（７）（１υを溶融させ金属蒸気を発
生し、これを真空空間に拡散する。この金属蒸気による
絶縁容器口）の汚損を防ぐため、主シールドＱ３　ｔ−
＆ｔｉ２し、大部分の金属蒸気を捕捉していた。また、
主シールド［相］の上下から抜は出た金属蒸気は主シー
ルド０との対向面を凹面状に形成された外シールドａ３
α４及び７ランジ（４）　（６）により主シールドＧ内
にはね返していた０このような作用は、発生するアーク
の電流が比較的小さい時、あるいは画電極（７）　（１
（Ｉと主シールドＤの空間が広一時の現象であり、非常
にコンパクトになった真空しゃ断器では画電極（７）Ｑ
Ｇに発生したアークは自己磁界により画電極（７）αＯ
外周部へ駆動され、主シールド■を溶融する場合屯あっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の真空しゃ断器は以上のように構成されているので
、溶融した主シールドａ３の小片は主シールド（至）の
軸方向へ飛散し、彎曲部へ到達すると主シールド０の上
下端部及び画電極（７１ＱＧ　Ｋ　ｉｌ結していた。こ
のため、ｔｔｔ８ｉ！（７）−シールド０３間及び電極
ａＧ−シールド（至）間の距離が狭くなり、電流しゃ断
時の絶縁回復特性ならびに電流しゃ断後の耐電圧特性が
低下するといった問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電流しゃ断時の絶縁回復特性ならびに電流し
ゃ断後の耐電圧特性を損うことのない真空しゃ断器を得
ろことを目的としている＠〔問題点を解決するための手
段〕 この発明に係る真空しゃ断器は、主シールドの軸方向の
長さＬを、開極時における固定Ｔ＠極と可動電極間のギ
ャップ長と画電極の厚みを加算した距ＩＩＩ？１と、上
記主シールドと上記電極との最短距１１１１Ｔ２とを用
いて、Ｔ１以上で（Ｔ１＋Ｔｚ　ｔａｎ４５°）以下と
したものである。

〔作用〕

この発明における真空しゃ断器は、主シールドの軸方向
の長さを適正な長さにすることにより溶融した主シール
ドの小片の飛散による影響をなくすＯ 〔実施例〕 以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において（１）はガラス又はセラミックにより作
られた絶縁筒であり、絶縁筒（１）の上端には円筒状の
封着金具【３）を介して第１７ランジ（４）が取付けら
れ、絶縁筒（１）の下端には円筒状の封着金具ｆ５）を
介して第２７ランジ（６）が取付けられている０第１７
ランジ（４）の中央には下端部に固定電極（７）を有す
る固定電極棒（８ｍが固着され、第２７ランジ（６）の
中央には軸方向に伸びるべ豐−ズ（９）が固着され、ベ
ローズ（９）の他端には先端に固定電極（７）と対向す
る可動電極（１（ｌを有する可動電極棒ａｎが取付けら
れている。両組柵棒Ｃ３）０は同−直線上にあり絶縁筒
（１）、封着金具ｒ３）（５１、７ランジ（４）　（６
）及びベローズ（９）け真空容器α２を形成する。絶ａ
ｍ（１）には両電極（７）αＯに対して適正な長さの主
シールド０が配置されている。第１７ランジ（４）及び
第２７ランジ（６）には外シールドα滲及び（至）が主
シールド０３と適宜のギャップを隔てて同心的に形成さ
れている。また、ベロ°−ズ（９）の周囲を覆うベロー
ズシールド錦が可動電極棒Ｉに取付けられている。

次に、主シールドａ３の軸方向の長さについて説明する
。第６図は真空しゃ断器に対するシールド溶融片の飛散
状況の分布図である。この図でわかるように、両電極（
７）αＯの近傍にはシールド溶融痕のみであり、シール
ド溶融片の飛散部は両電極（７）００背部から１１の距
離を超えた部分より始まっている。そして、この１１の
距ｍけ、電極（７）αＧの外径φ１とシールド０の内径
φ２で決まる空間と電極（７）　（１Ｇの背部からの角
度θにより決められることが実験的にわかった。すなわ
ち、１ｌ−（（φ２−φ１）／２〕・ｔａｎθ　で表わ
すことができ、θ−４５であることを実験的に確認した
。

なお、この値については、電極（７）αＧ−シールド（
至）間距離３０ｍｍまでＷｉ認しな。

従って、本願の主シールド０の軸方向の長さＬけ、固定
電極（７）の厚さをｔｌ　＊　ｉ！流しゃ断時の固定電
極（７）と可動電極ａａのギャップ長をｔｌ、可動電極
ＧＯの厚さをｔｓとすると、下記（１）式で求められる
値以下とすることを特徴としている。

（ｔ１＋ｔ２＋ｔｇ＋（φ２−φ１）・ｔａｎ４５　）
・・・（１）式ただし、今まで主シールド０に付着して
いたシールド溶融片及び両電極（７）αＯからの金属蒸
気は主シールドａ３を除く部分すなわち絶縁筒Ｃ１）に
付着することが予想されるが、この点については電流し
ゃ断による付着物が絶縁筒（１）の一部に付着しても絶
縁特性及び耐電圧特性に支障を与えないことを確認して
いる。なお、￥シールド０の軸方向の長さＬは、下記（
２）式で求められる値以上でなけれは絶縁特性及び耐電
圧特性に支障を与えることも実験的に確認している。

ｔｌ　−）　ｔｌ　＋　ｔ５・・・・・・・・・〔２）
式なお、上記実施例では主シールドａ３を単純な同筒形
状としたが、第２図に示すような彎曲部（至）及び小口
径部αηを持つ主シールドｌにおいても同様の効果を奏
する。また、第３図に示すように２つの絶縁容器（ｌａ
）　（１１））を接続金具（２）で接続し１その中間部
分に主シールドｌを配置したものでも同様の効果を奏す
。

また、上記実施例では一対の固定電極（７）と可動電極
ａＯを真空容器面内に設は念ものについて示しなか、第
４図に示すように線対称にある２対の固定電極（）ｌ）
　（７２）と可動電極（ｗｌ）（ｗ２）を並列に真空容
器面内に設けた場合でも、真空容器（２）的中心線から
電極の外端までをφ１とし上記（１）式及び（２）式に
あてはめることによって主シールド（至）の軸方向の長
さＬの上限と下限を求めてもよい。さらに、第５図に示
すように固定電極（７）の上部に可動電極（１０１）を
、下部に可動電極（１０２）を固定電極（７）と同一軸
上に設けた場合でも、第１の可動電極（１０１）の厚さ
をｔｌ１．第２の可動電極（１０２）の厚さをｔｓ２．
第１の可動電極（１０１）と固定電極（７）との電流し
ゃ断時のギャップ長をｔｌ１．第２の可動電極（ｉｏ２
）と固定電極（７）との電流しゃ断時のギャップ長をｔ
２２とし、改めてｔｌ　−ｔｌ１　＋　ｔ２２　　ｒ　
　ｔｓ　””　ｔｌ１　＋ｔ３２　　として上記（１）
式及び（２）式にあてはめることによって主シールド（
至）の軸方向の長さ乙の上限と下限を求めてもよい。

なお、電極の数は上述のものに限るものではないＯ また、本発明は、真空スイッチ管に限られたものではな
く、真空ヒユーズ等の真空放電装置にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、主シールドの軸方向
のシールド長を適正な長さに構成することにより、シー
ルド溶融片による絶縁回復特性、耐電圧特性への悪影響
を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による真空しゃ断器を示す
断面図、第２図乃至第５図はこの発明の他の実施例を示
す真空しゃ断器の断面図、第６図は真空しゃ断器におけ
るシールド溶解片の飛散状況を示す分布図、第７図は従
来の真空しゃ断器を示す断面図である。 図にお−て、（１）は絶縁筒、（３１（５１は封着金具
、（４）は第１７ランジ、（６）は第２７ランジ、ｆｆ
）（７ｘ）　（７２）は固定電極、（８）は固定電極棒
、（９）はベローズ、Ｑｌ）（ｘｏｘ）　（ｘｏ２）　
　は可動ｉ！極、αυけ可動電極棒、（２）は真空容器
、０は主シールド、α４）ａ９は外シールドである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の接離可能な固定電極と可動電極
   、及びこれら電極を包囲する主シールドを真空容器内に
   設けた真空しや断器において、開極時における上記両電
   極間のギャップ長と両電極の厚みを加算した距離をＴ１
   、上記主シールドと上記電極との最短距離をＴ２とする
   と、上記主シールドの軸方向の長さＬがＴ＿１以上、（
   Ｔ＿１＋Ｔ＿２ｔａｎ４５）以下であることを特徴とす
   る真空しや断器。
2. （２）一対の同一外径φ＿１の固定電極と可動電極及び
   内径φ＿２の主シールドを設け、上記固定電極の厚さを
   ｔ＿１、上記可動電極の厚さをｔ＿３、上記電極間の開
   極時におけるギャップ長をｔ＿２とすると、上記主シー
   ルドの長さＬが（ｔ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３）以上、｛ｔ
   ＿１＋ｔ＿２＋ｔ＿３＋（φ＿２−φ＿１）ｔａｎ４５
   ｝以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の真空しや断器。
3. （３）主シールドが単純な円筒形状であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の真空しや断
   器。
4. （４）主シールドの中心部の内径がφ＿２で、その両端
   に彎曲部と小口径部を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の真空しや断器。