JPS6347215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空インタラプタに係り、特にアーク
に対して平行な軸方向磁界を発生させる手段を電
極の背部側に備えてなる真空インタラプタに関す
る。

近年、大容量の電流を開閉するため、アークに
これと平行な軸方向磁界を印加することにより、
アークを電極空間内に閉じ込めるとともに均一に
分散せしめてその局部的な集中を防止し、もつて
しや断能力の向上を図つた、いわゆる縦磁界方式
（アーク分散方式）の真空インタラプタが知られ
ている。

かかる縦磁界方式の真空インタラプタは、通常
真空容器内において対をなす電極を接触離反すべ
く１対の電極棒を軸線上に位置せしめて相対的に
接近離反自在に導入するとともに、各電極とそれ
ぞれの電極棒とを、電極棒に流れる軸方向の電流
を電極棒を中心とするループ電流に変更して軸方
向磁界を発生させる磁界発生体（コイル体）によ
り接続して構成されている。

しかし、従来の真空インタラプタのコイル体等
は、第１図、第２図に示すように設けられてい
た。すなわち、第１図において１は一方の電極棒
で、他方の電極棒とともに真空容器（ともに図示
省略）内にその軸線上に位置せしめて相対的に接
近離反自在に導入されるものであり、それぞれの
内端部には、第２図に示すように、円形の取付部
２ａと、この取付部２ａの外周の等配した部分か
ら半径方向（第１図において左右方向）外方へ延
伸した複数（第２図において２本）の腕部２ｂ
と、各腕部２ｂの端部から相隣る腕部２ｂの端部
方向へ同一の方向性を有して円弧状に彎曲した磁
界発生部２ｃとからなるコイル体２が、取付部２
ａの両面に設けた凹部３，４の一方を介し嵌着さ
れている。また、電極棒１の内端部には、円板状
の電極５がその背面（第１図において下面）中央
部に設けた凹部６とコイル体２の他方の凹部４と
に端部を嵌着した截頭円錐体状の電極絶縁支持体
７を介し直列的に固着されている。そして、コイ
ル体２と電極５とは、コイル体２の磁界発生部２
ｃの端部の孔８に一端を嵌着しかつ他端を電極５
の背面周辺部に接合した軸方向（第１図において
上下方向）の接続ピン９を介し接続されている。

なお、電極絶縁支持体７は、電極棒１と電極５
との電気的な直接の接続を規制するもので、オー
ステナイト系ステンレス鋼の如き高抵抗、非磁性
の金属等からなるものであり、また、第１図にお
いて１０はコイル体２を補強支持するコイル支持
体である。

しかし、上述したコイル体２等を有する真空イ
ンタラプタは、コイル体２の分割数が少なくなる
と接続ピンの通電容量が不足してその使用に耐え
得ないという問題があるとともに、磁界発生部に
よつて生ずる軸方向磁界がコイル体の取付部およ
び電極絶縁支持体に鎖交することによつて生ずる
うず電流によつて、軸方向磁界の強度低下および
磁束密度分布の不均一等が生ずる等の問題があ
る。

上記のような問題点を解決すべく、接続ピンを
省略した特開昭57―7035号公報のようなものが知
られている。しかし、これによれば、コイル電極
との結合が面（平面）接合となることから、ろう
付け強度が不安定であり、電極の支持は中心部だ
けとなることから、開閉操作時の衝撃により、ろ
う付け部が損傷を受けやすい。このため、電極の
耐久性に問題が存在する。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、コイル体と電極棒
および電極との接続部分を大容量の通電に十分耐
え得るものとするとともに、かつ電極中央部付近
の磁束分布を良好とし得るようにした真空インタ
ラプタの提供にある。以下、第３図以降の図面を
参照してこの発明の実施例を詳細に説明する。

本発明に係る真空インタラプタは、第３図に示
すように、中空円柱状の真空容器１１内にその軸
線上に位置せしめて１対の電極棒１２を相対的に
接近離反に導入し、各電極棒１２の内端部に大電
流を開閉すべく接離される対をなす電極１３を後
述する如く磁性体にしてかつ高抵抗体からなる電
極支持部材を介在せしめて直列に固着するととも
に、各電極棒１２とそれぞれの電極１３とを電極
棒１２に流れる軸方向（第３図において上下方
向）の電流を電極棒１２を中心とするループ電流
に変更して軸方向磁界を発生させるべく各電極１
３の背部に配設したコイル体１４により接続して
概略構成されている。

すなわち、真空容器１１は、円筒状に形成した
ガラスまたはセラミツクスからなる１または２以
上（本実施例においては２個）の絶縁筒１５を、
それぞれの両端に固着したコバールの如き金属か
らなる薄肉円筒状の封着金具１６，１６，…の一
方を介し接合して１本の絶縁筒とするとともに、
その両端開口部を他方の封着金具１６を介し円板
状の金属端板１７，１７により封止し、かつ内部
を高真空に排気して形成されている。そして、真
空容器１１内には、前記対をなす電極棒１２が各
金属端板１７の中央に設けた孔１７ａから真空容
器１１の気密性を保持して相対的に接近離反自在
に導入されている。

なお、一方（第３図において上方）の電極棒１
２は、一方の金属端板１７に気密に接合されてい
るものであり、また他方の電極棒１２は、金属ベ
ローズ１８を介し真空容器１１の気密性を保持し
つつ軸方向へ移動自在に設けられているものであ
る。また、第３図において１９は電極１３等を同
心状に囲繞する円筒状の主シールドで、その中間
外周部付近を前記一方の封着金具１６に挾持され
たリング円板状の支持金具２０により支持される
ものであり、２１，２１は各金属端板１７の内面
に固着した補助シールドである。

前記他方（可動側）の電極棒１２の内端面に
は、第４図に示すように、円形の凹部２２がその
軸線に位置せしめて設けられているとともに、こ
の凹部２２を同心状に囲繞する溝２３が設けられ
ている。そして、凹部２２には、その内径より適
宜小外径にしてかつその深さより適宜に長い中空
円柱状の電極支持部材２４の一端が嵌挿されると
ともに、ろう付け等により凹部２２の底面に固着
されている。電極支持部材２４は、電極棒１２と
電極１３とが電気的に直接に接続されるのを防止
して電極１３を電極棒１２に取付けるためのもの
で、フエライト系ステンレス鋼の如く磁性体、特
に強磁性体にしてかつコイル体１４等を形成する
銅等に比して電気抵抗の大きい高抵抗体により両
端を閉塞した円筒状に形成されている。電極支持
部材２４の他端には、一面（第４図において上
面）中央部に接離面１３ａを設けたほぼ笠形円板
状の前記電極１３が、その他面（背面）中央に電
極支持部材２４の外径より適宜大内径を有せしめ
て一体に突設した円筒部１３ｂを介し嵌装される
とともに、ろう付け等により背面を接合して固着
されている。

前記電極１３の背部側、すなわち電極１３の背
面と電極棒１２の内端面との間には、前記コイル
体１４が配設されている。コイル体１４は、第４
図および第５図に示すように、電極１３の円筒部
１３ｂに嵌着される円筒状の第１接続部１４ａ
と、電極棒１２の溝２３に一端を嵌着されるとと
もに少なくとも１（本実施例においては２）の切
欠き２５を有する円筒状の第２接続部１４ｂと、
第１接続部１４ａの外周から第２接続部１４ｂの
切欠２５を挿通して半径方向（第４図において左
右方向）外方へ延伸した第１腕部１４ｃと、第１
腕部１４ｃの端部から電極支持部材２４を曲率中
心としかつ電極１３とほぼ同様の曲率半径を有し
て円弧状に彎曲した磁界発生部（コイル部）１４
ｄと、コイル部１４ｄの端部と第２接続部１４ｂ
とを接続すべく半径方向へ延伸した第２腕部１４
ｅとからなるもので、第１接続部１４ａおよび第
２接続部１４ｂをそれぞれ電極１３の円筒部１３
ｂおよび電極棒１２の溝２３に嵌装および嵌挿す
るとともに、ろう付け等により固着されるもので
ある。そして、コイル体１４は、第４図および第
６図に示すように、電極棒１２の内端外周に嵌着
される環状の取付部２６ａと、取付部２６ａの外
周から半径方向外方へ放射状に延伸した複数の腕
部２６ｂと、各腕部２６の外端部を接続する半円
弧状の２個のコイル支持部２６ｃとからなり、オ
ーステナイト系ステンレス鋼の如き非磁性にして
かつ高抵抗体からなる金属によつて形成されたコ
イル支持部材２６によつて補強支持されている。
なお、一方の電極棒１２に取付けられる電極１３
およびコイル体１４等は、ほぼ同様の構成である
のでその説明を省略する。

なお、上述した実施例においては、電極支持部
材２４の外径を、電極棒１２の凹部２２および電
極１３の円筒部１３ｂの内径より相対的に小さく
した場合について述べたが、これに限定されるも
のではなく、たとえば第７図に示すように、電極
支持部材２４の外径を凹部２２および円筒部１３
ａの内径とほぼ同様にしてもよいものであり、ま
た、電極１３の円筒部１３ｂは、一体に設ける場
合に限らず、たとえば第８図に示すように、筒部
２７ａとその一端を閉塞するが如く設けたフラン
ジ部２７ｂとにより円筒部２７を形成し、そのフ
ランジ部を電極１３の背面中央に設けた凹部２８
に嵌着するようにしてもよいものである。さら
に、コイル体１４は、コイル部１４ｄを２個とし
た場合について述べたが、これに限らずたとえば
コイル部を有端環状の１個または円弧状の３個以
上のものとしてよいのは勿論である。

以上の如く本発明は、真空容器内にその軸線上
に位置せしめて１対の電極棒を相対的に接近離反
に導入し、前記電極棒の内端面に円形の凹部をそ
の軸心に位置せしめて設けるとともにこの凹部を
同心状に囲繞する溝を設け、前記凹部に高抵抗体
にしてかつ磁性体からなる中空円柱状の電極支持
部材の一端を嵌着するとともに、この電極支持部
材の他端に円板状の電極をその背面中央に設けた
円筒部を介して嵌着し、前記電極の背部側に、そ
の円筒部に嵌着ろう付けされる円筒状の第１接続
部と、前記溝に一端を嵌着されかつ少なくとも１
の切欠きを有する円筒状の第２接続部と、第１接
続部の外周から第２接続部の切欠きを挿通して半
径方向へ延伸した第１腕部と、第１腕部の端部か
ら電極支持部材を曲率中心として円弧状に彎曲し
たコイル部と、コイル部の端部と第２接続部とを
接続すべく半径方向へ延伸した第２腕部とからな
るコイル体を配設したものであるから、電極とコ
イル体とのろう付け強度および耐久性が向上する
とともに安定化し、また電流の容量が増大したと
してもコイル体と電極棒および電極との接続部分
が通電に耐え得ないということがないとともに、
コイル体による軸方向磁界の電極中心部付近にお
ける磁束分布を良好にすることができる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空インタラプタにおける電極
等の縦断面図で、第２図はそのコイル体の平面
図、第３図は本発明に係る真空インタラプタの縦
断面図、第４図は本発明の要部の縦断面図、第５
図は第４図における―線に沿つたコイル体の
矢視図、第６図はコイル支持部材の平面図、第７
図および第８図はそれぞれ本発明の要部の他の実
施例の縦断面図である。 １１…真空容器、１２…電極棒、１３…電極、
１３ｂ…円筒部、１４…コイル体、１４ａ…第１
接続部、１４ｂ…第２接続部、１４ｃ…第１腕
部、１４ｄ…コイル部、１４ｅ…第２腕部、２２
…凹部、２３…溝、２４…電極支持部材、２５…
切欠き。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空容器内にその軸線上に位置せしめて１対
   の電極棒を相対的に接近離反に導入し、前記電極
   棒の内端面に円形の凹部をその軸心に位置せしめ
   て設けるとともにこの凹部を同心状に囲繞する溝
   を設け、前記凹部に高抵抗体にしてかつ磁性体か
   らなる中空円柱状の電極支持部材の一端を嵌着す
   るとともに、この電極支持部材の他端に円板状の
   電極をその背面中央部に設けた円筒部を介して嵌
   着し前記電極の背部側に、その円筒部に嵌着ろう
   付けされる円筒状の第１接続部と、前記溝に一端
   を嵌着されかつ少なくとも１の切欠きを有する円
   筒状の第２接続部と、第１接続部の外周から第２
   接続部の切欠きを挿通して半径方向へ延伸した第
   １腕部と、第１腕部の端部から電極支持部材を曲
   率中心として円弧状に湾曲したコイル部と、コイ
   ル部の端部と第２接続部とを接続すべく半径方向
   へ延伸した第２腕部とからなるコイル体を配設し
   たことを特徴とする真空インタラプタ。