JPS6378417A - Vacuum valve - Google Patents

Vacuum valve

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JPS6378417A
JPS6378417A JP22193186A JP22193186A JPS6378417A JP S6378417 A JPS6378417 A JP S6378417A JP 22193186 A JP22193186 A JP 22193186A JP 22193186 A JP22193186 A JP 22193186A JP S6378417 A JPS6378417 A JP S6378417A
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JP
Japan
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electrode
coil
current
vacuum valve
magnetic field
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Pending
Application number
JP22193186A
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Japanese (ja)
Inventor
三孝 本間
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS6378417A publication Critical patent/JPS6378417A/en
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  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、真空バルブに係り、特に電極の構造に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a vacuum valve, and particularly to the structure of an electrode.

(従来の技術) 一般に真空バルブは、セラミック等より成る絶縁の円筒
の両端開口部をそれぞれ金属材から成る端板で閉止した
真空容器の内部に、接離自在とした一対の電極(固定電
極および可動電極)を配設している。この電極は、真空
バルブの外部と電気的に接続される通電軸に固着されて
いるが、可動側通ffi軸はベローズを介して真空容器
に固着されており、真空を維持した状1ぶで外部操作機
構により駆動され、固定電極と可動11工極を接離自在
の()′a造としている。
(Prior Art) Generally, a vacuum valve has a pair of electrodes (fixed electrodes and A movable electrode) is provided. This electrode is fixed to a current-carrying shaft that is electrically connected to the outside of the vacuum valve, but the movable side ffi shaft is fixed to the vacuum container via a bellows, so that the valve remains in a vacuum state. Driven by an external operating mechanism, the fixed electrode and the movable 11-electrode are constructed in a structure that allows them to be moved toward and away from each other.

しかして、ffi流を遮断する場合には、上記した両’
fi4@を開離状態とすることにより、x(空の優れた
遮断性能で1′i流は遮断される。なお、このとき両電
極間には真空アークが発生し、電極からは金属イオンや
金属蒸気が発生する。この金M<イオンや金属蒸気が絶
縁円筒の内面に付着すると耐電圧を低下させるため、絶
縁円筒の内側に両電極を囲む金属製のアークシールドが
取り付けられている。
Therefore, when blocking the ffi flow, both of the above-mentioned
By opening fi4@, the 1′i flow is blocked by the excellent blocking performance of x(empty). At this time, a vacuum arc is generated between both electrodes, and metal ions and Metal vapor is generated. If this gold M< ion or metal vapor adheres to the inner surface of the insulating cylinder, the withstand voltage will be reduced. Therefore, a metal arc shield surrounding both electrodes is attached to the inside of the insulating cylinder.

また、電流通電時には、両電極を接触状態とすることに
より、電流は通電する。なお、このとき通電電流の電磁
力によって電極が反発するのを防止するため、操作機構
により電極を一定の力以上で加圧している。
Furthermore, when current is applied, the current is applied by bringing both electrodes into contact. At this time, in order to prevent the electrode from being repelled by the electromagnetic force of the applied current, the electrode is pressurized with a certain force or more by the operating mechanism.

次に上記した電極の詳細を第5図を参照して説明する。Next, details of the above-mentioned electrode will be explained with reference to FIG.

同図において、電極1は、主電極2とこの主電極2の背
面側に配設されたコイル電極3と、中心部に配設された
補強4で構成されている。このコイル電極3は、中心部
より放射状に伸びる腕部と、この腕部の先端から円弧状
に湾曲したコイル部と、このコイル部の先端で主1u極
2の背面に接続される接続部から構成されている。なお
、コイル電極3の中心部は通電@5と電気的に接続され
るように固着されている。また、補強4は、例えばステ
ンレス鋼のような固有抵抗の大きい材料で形成されてい
る。
In the figure, an electrode 1 is composed of a main electrode 2, a coil electrode 3 disposed on the back side of the main electrode 2, and a reinforcement 4 disposed at the center. This coil electrode 3 consists of an arm portion extending radially from the center, a coil portion curved in an arc shape from the tip of the arm portion, and a connecting portion connected to the back surface of the main 1u pole 2 at the tip of the coil portion. It is configured. Note that the center portion of the coil electrode 3 is fixed so as to be electrically connected to the current supply @5. Furthermore, the reinforcement 4 is made of a material with high specific resistance, such as stainless steel.

通電時の電流は、通電軸5からコイル電極3の腕部、コ
イル部、接続部を介して主電極2に流れ、さらに対向す
る他の電極へ流れる。コイル電極3が4個に分割されて
設けられている場合各コイル部には合電流の1/4が流
れ、かつその電流方向も同一円周方向である。したがっ
て174ターンのコイルが設けられていることになり、
電極間にはアークと平行な磁界(縦磁界)が発生し、遮
断容量を増大させることができる。
When energized, current flows from the current-carrying shaft 5 to the main electrode 2 via the arm portion, coil portion, and connection portion of the coil electrode 3, and further flows to the other opposing electrode. When the coil electrode 3 is divided into four parts, 1/4 of the combined current flows through each coil part, and the current direction is also the same circumferential direction. Therefore, a coil with 174 turns is provided.
A magnetic field parallel to the arc (longitudinal magnetic field) is generated between the electrodes, increasing the breaking capacity.

(発明が解決しようとする問題点) 上記した電極構造で、電極材料には、遮断性能のすぐれ
た材料が用いられている。遮断性能のすぐれた材料は、
一般的に、電流裁断電流値が数Aである。このため、開
閉サージをおさえるため、CRサージサプレッサやバリ
スタ等によって発生するサージを抑えている。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-described electrode structure, a material with excellent blocking performance is used as the electrode material. Materials with excellent blocking performance are
Generally, the cutting current value is several amperes. Therefore, in order to suppress opening/closing surges, surges generated by CR surge suppressors, varistors, etc. are suppressed.

上記したサージ保護装置を使用しない方法として、電極
材料に低サージ性の材料を用いる方法がある。低サージ
性の材料は、遮断容量が小さく、電極を大きくしても遮
断電流には限界があった。
As a method that does not use the above-mentioned surge protection device, there is a method that uses a low-surge material for the electrode material. Low-surge materials have low breaking capacity, and even if the electrodes are made larger, there is a limit to the breaking current.

これは、電流遮断時に、大電流でf8極を開極すると、
電極間距離が十分に開かれるまでは、アークは集中する
傾向にある。この時電極には過大な損傷を与える。電極
間距離が十分に開いた場合でもアークが開極時にアーク
が集中した点にも点弧している場合には、電流0点後で
も過大な損傷の影響によって再発弧し、遮断性能を低下
させる。
This means that when the current is cut off, if the f8 pole is opened with a large current,
The arc tends to concentrate until the distance between the electrodes is sufficiently widened. At this time, excessive damage is caused to the electrode. Even if the distance between the electrodes is wide enough, if the arc is also ignited at a point where the arc is concentrated when the contact is opened, it will re-ignite due to the influence of excessive damage even after the current zero point, reducing the breaking performance. let

そこで、本発明の目的は、短絡?li流等の大電流遮断
時には、低サージ接点材から遮断接点材表面へアークを
移動させる構造の電極構造を採用することによって、大
容址でかつサージ保護の不要な真空バルブを提供するこ
とにある。
Therefore, the purpose of the present invention is to solve the problem of short circuit. By adopting an electrode structure that moves the arc from the low-surge contact material to the surface of the breaking contact material when interrupting large currents such as Li current, we have provided a vacuum valve that has a large capacity and does not require surge protection. be.

〔発明のもが成〕[Achievement of invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は、絶縁円筒の両端開口部を端板で閉d:した真
空容器の内部に、接雑自在としかつ、主電極とPJ:磁
界を発生するコイル電極を備えた一対の電極を配置した
真空バルブにおいて、コイル電極より電極径を大きくし
、電極にスパイラル状の溝を設け、接触子を電極端部に
配置する。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a main electrode and a PJ: a coil that generates a magnetic field, which can be freely connected to the inside of a vacuum vessel whose openings at both ends of an insulating cylinder are closed with end plates. In a vacuum valve equipped with a pair of electrodes, the diameter of the electrode is larger than that of a coil electrode, a spiral groove is provided in the electrode, and a contactor is arranged at the end of the electrode.

(作用) スパイラル状の溝によりff1tlに流れる電流の方向
を限定し、接触子に点弧したアークを電極に移動させ、
かつ、コイル電極によって発生する縦磁界の効果によっ
て、アークは接触子より内側の電極表面で安定に点弧す
る。
(Function) The direction of the current flowing through ff1tl is limited by the spiral groove, and the arc ignited in the contactor is moved to the electrode.
Further, due to the effect of the longitudinal magnetic field generated by the coil electrode, the arc is stably ignited on the electrode surface inside the contact.

(実施例) 以下、本発明の真空バルブの一実施例を図面を参照して
説明する。第1図において真空バルブ10は、セラミッ
ク等から形成されたM8円筒11の両端開口部をそれぞ
れ金属材から形成された端板12a、12bで閉止した
真空容器13の内部に、接9rj自在とした一対の電極
(固定電極および可!l!IJ電極)14゜15を配置
している。この電極の内筒a電極15を固着した可動側
通電軸5は、ベローズ1Gを介して真空容器13の端板
12bに固着されている。また、絶縁円筒11の内側に
は両電極14.15を囲むアークシ−ルド17が取り付
けろ九でいる。
(Example) Hereinafter, an example of the vacuum valve of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the vacuum valve 10 is configured such that it can be freely connected to the inside of a vacuum container 13 in which both end openings of an M8 cylinder 11 made of ceramic or the like are closed with end plates 12a and 12b made of a metal material, respectively. A pair of electrodes (fixed electrode and possible IJ electrode) 14°15 are arranged. The movable current-carrying shaft 5 to which the inner cylinder a-electrode 15 of this electrode is fixed is fixed to the end plate 12b of the vacuum vessel 13 via a bellows 1G. Further, an arc shield 17 surrounding both electrodes 14 and 15 is attached to the inside of the insulating cylinder 11.

次に、固定電極14および可動電極15について説明す
る固定電極14の断面図および正面図である第2図およ
び第3図を用いて説明する。固定電極14は主電極22
の前面に複数個の接触子21.裏面にコイル電極23を
配置し、コイル’j”Ja極23と通電棒5の間には、
通電板24及び補強25を配置した構成である。接触子
21は、コイル電極23によって発生する縦磁界の中心
部の磁束密度より十分に小さな磁束密度となる位置に配
置されている。主電極22は。
Next, the fixed electrode 14 and the movable electrode 15 will be explained using FIGS. 2 and 3, which are a sectional view and a front view of the fixed electrode 14. The fixed electrode 14 is the main electrode 22
A plurality of contacts 21. A coil electrode 23 is arranged on the back surface, and between the coil 'j' Ja pole 23 and the current-carrying rod 5,
This is a configuration in which a current-carrying plate 24 and a reinforcement 25 are arranged. The contactor 21 is arranged at a position where the magnetic flux density is sufficiently smaller than the magnetic flux density at the center of the longitudinal magnetic field generated by the coil electrode 23. The main electrode 22 is.

コイル電極23より外径が大きく、かつ、スパイラル状
にスリットが切られている。スパイラル状の、スリット
は、コイル外周部の60%以上外周側に入オしられてい
る。コイル電極23は、中心部及び中心から放射状に伸
びたウデ部、ウデ部の先端より円弧状に湾曲したコイル
部、コイル部先端の接続部より構成されている。コイル
電極23の中心部は。
The outer diameter is larger than that of the coil electrode 23, and a slit is cut in a spiral shape. The spiral slit is placed on the outer periphery side of 60% or more of the outer periphery of the coil. The coil electrode 23 includes a center portion, a ridge portion extending radially from the center, a coil portion curved in an arc shape from the tip of the ridge portion, and a connecting portion at the tip of the coil portion. The center of the coil electrode 23.

主電極22の裏面に固着されており、コイル部先端の接
続部は1通電板24と固着されている。通電板24は、
電気的にコイル?11極23と通電軸5とを接続する6
更に、通電軸5及び通電板24の中心部とコイル電極2
3の中心部の間には抵抗の大きくかつ強度の強い材料例
えばステンレス鋼よりなる補強25が配置されている。
It is fixed to the back surface of the main electrode 22, and the connection part at the tip of the coil part is fixed to the 1 current-carrying plate 24. The energizing plate 24 is
Coil electrically? 6 connecting the 11 pole 23 and the current-carrying shaft 5
Furthermore, the center of the current-carrying shaft 5 and the current-carrying plate 24 and the coil electrode 2
A reinforcement 25 made of a material with high resistance and strength, such as stainless steel, is arranged between the central portions of the parts 3.

可動電極15は、主電極22のスリン1−の切り込み方
向が1図3対称に切られている以外は、固定電極14と
同一である。
The movable electrode 15 is the same as the fixed electrode 14 except that the cutting direction of the sulin 1- of the main electrode 22 is cut symmetrically in FIG. 3.

更に第4図を用いて説明する0通電板2G及び補強27
以外は上記した構造と同一であるので説明を省略する。
Furthermore, the zero current carrying plate 2G and reinforcement 27 will be explained using FIG.
Since the other structures are the same as those described above, the explanation will be omitted.

通電板26はコイルな極23より大きな径としている6
接触子21の裏面に相当する位置に。
The diameter of the current-carrying plate 26 is larger than that of the coiled pole 23.
At a position corresponding to the back surface of the contactor 21.

補強27を配置する。補強27は、その両端を各々主電
極23と通電板26に固着されている。
Reinforcement 27 is placed. The reinforcement 27 has both ends fixed to the main electrode 23 and the current-carrying plate 26, respectively.

以上の様に構成されており、電流遮断時には、接触子2
1の表面にアークがまず点弧する。この時。
The structure is as described above, and when the current is cut off, the contact 2
An arc is first ignited on the surface of 1. At this time.

主電極上を流九る電流は、スパイラル状に切られた溝に
よってスパイラル状に流れる。この電流によってアーク
には円周方向にカが加わり、接触子から主電極表面にア
ークは移動する。更に縦磁界の効果によって、コイル外
周部より中心部の方がアーク電圧が低く安定するため、
アークは中心部へ移動する。
The current flowing on the main electrode flows in a spiral manner due to the spirally cut grooves. This current applies force to the arc in the circumferential direction, causing the arc to move from the contact to the surface of the main electrode. Furthermore, due to the effect of the vertical magnetic field, the arc voltage is lower and more stable at the center than at the outer periphery of the coil.
The arc moves to the center.

これにより、電流を開極した時の接触子表面から遮断性
能のすぐオもだ電極へアークをすみやかに移動させるた
め遮断性能が向上し、かつ、サージ発生が小さくサージ
保護を不要とした大容量真空バルブとすることができる
This improves breaking performance by quickly moving the arc from the surface of the contact when the current is opened to the electrode that has breaking performance, and also has a large capacity with small surge generation and no need for surge protection. It can be a vacuum valve.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上のように構成されているから、低サージ
材料の遮断イ・′!能に関係なく、遮断容量を大きくで
き、かつ、サージ保護を不要とした真空バルブを提供す
ることができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to cut off low surge materials! It is possible to provide a vacuum valve that has a large interrupting capacity regardless of its performance and does not require surge protection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の真空バルブの一実施例を示す断面図、
第2図は本発明の一実施例を示す電極部の断面図、第3
図は本発明の一実施例を示す電極部の正面図、第4図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第5図は従来の真空
バルブの電極部の断ihj図を示す。 2.22・・・主?ヒ極      21・・・接触子
3.23・・・コイル電極    24.26・・・通
電板4.25.27・・・補強 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  三俣弘文 第1図 第3図
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the vacuum valve of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view of an electrode section showing one embodiment of the present invention, and FIG.
4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of the electrode portion of a conventional vacuum valve. 2.22...Lord? Hypolar 21...Contactor 3.23...Coil electrode 24.26...Electrifying plate 4.25.27...Reinforcing agent Patent attorney Noriyoshi Chika Yudo Hirofumi Mitsumata Figure 1 Figure 3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁円筒の両端開口部を各々端板で閉止した真空
容器の内部に、接離自在とし、かつ主電極と縦磁界を発
生するコイル電極を備えた一対の電極を配置した真空バ
ルブにおいて、前記電極にスパイラル状の溝を設け、か
つ、電極の外径よりコイル電極の外径を小さくしたこと
を特徴とする真空バルブ。
(1) In a vacuum valve in which a pair of electrodes, which are movable toward and away from each other and are equipped with a main electrode and a coil electrode that generates a vertical magnetic field, are arranged inside a vacuum vessel whose openings at both ends of an insulating cylinder are closed with end plates. . A vacuum valve, characterized in that the electrode is provided with a spiral groove, and the outer diameter of the coil electrode is smaller than the outer diameter of the electrode.
(2)接触子を中心部の縦磁界強度の1/2以下の強度
となる径より外側に配置した特許請求の範囲第1項に記
載の真空バルブ。
(2) The vacuum valve according to claim 1, wherein the contactor is disposed outside the diameter where the strength of the longitudinal magnetic field is 1/2 or less of the strength of the longitudinal magnetic field at the center.
(3)通電軸と、コイル電極のコイル部先端とを通電板
で電気的に接続し、電極とコイル電極とは電極裏面中心
部で電気的に接続した、特許請求の範囲第2項に記載の
真空バルブ。
(3) The current-carrying shaft and the tip of the coil portion of the coil electrode are electrically connected by a current-carrying plate, and the electrode and the coil electrode are electrically connected at the center of the back surface of the electrode, as set forth in claim 2. vacuum valve.
(4)通電板の径をコイル外径より大きくし、通電板と
電極とをコイル電極部材より抵抗の大きな部材より成る
補強により固着した特許請求の範囲第3項に記載の真空
バルブ。
(4) The vacuum valve according to claim 3, wherein the diameter of the current-carrying plate is larger than the outer diameter of the coil, and the current-carrying plate and the electrode are fixed by reinforcement made of a member having a higher resistance than the coil electrode member.
JP22193186A 1986-09-22 1986-09-22 Vacuum valve Pending JPS6378417A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184273A (en) * 2000-10-16 2002-06-28 Lg Industrial Syst Co Ltd Vacuum interrupter for vacuum circuit-breaker
JP2008016380A (en) * 2006-07-07 2008-01-24 Toshiba Corp Vacuum valve
JP2012129057A (en) * 2010-12-15 2012-07-05 Mitsubishi Electric Corp Vacuum valve

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