JPS6336916Y2

JPS6336916Y2 -

Info

Publication number: JPS6336916Y2
Application number: JP6372883U
Authority: JP
Priority date: 1983-04-26
Filing date: 1983-04-26
Publication date: 1988-09-29
Also published as: JPS59168936U

Description

【考案の詳細な説明】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手段を電極の背
部に設けた、いわゆる縦磁界方式の真空インタラ
プタに関する。

縦磁界方式の真空インタラプタは、アークに軸
方向の磁界を印加することにより、アークを電極
面間に閉じ込めるとともに電極面に安定かつ均一
に分布せしめ、もつてしや断容量の向上を図るも
ので、従来、真空容器内にその軸線上に位置せし
めて対をなす電極棒を相対的に接近離反自在に導
入するとともに、各電極棒の内端部に円板状の電
極を高抵抗スペーサを介在せしめて連設し、前記
各電極と電極棒とをそれぞれの電極の背部に配設
されかつ電極棒に流れる電流を電極棒を中心とす
るループ状の電流に変更して軸方向磁界を発生す
る分流タイプのコイルにより電気的に接続して構
成されている。

しかし、上述した従来の真空インタラプタにお
いては、各電極が銅の如く導電率の高い材料から
なるため、軸方向磁界が各電極と鎖交することに
よりこれらにうず電流が発生し、軸方向磁界の磁
束密度の低下をもたらし、ひいてはしや断容量の
低下を招来する問題がある。

かかる問題に対処するため、たとえば特開昭50
−52563号公報の真空しや断器の如く各電極に半
径方向の多数のスリツトを設けるとともに、各ス
リツトの長さを電極半径の50％以上としたものが
知られている。しかし、上記電極による場合は、
電極自身の機械的強度が低下するとともに、スリ
ツトのエツジによつて耐電圧が低下する傾向があ
る。かかる傾向は、高電圧用真空しや断器のよう
に、高しや断速度および高耐電圧が必要な際に問
題となる。また、大電流を多数回しや断すると電
極の溶融によりスリツトがうまつてしまい、結果
的にうず電流の発生が防止できなくなる等の問題
がある。

上記問題の解決を図るため出願人は、特開昭57
−199126号公報によつて、分流タイプのコイルの
一端と背面周辺部において軸方向の接続金具を介
し電気的に接続される電極を低導電率の材料によ
り形成するとともに、電極の背面に通電経路の短
縮を図るべく半径方向へ延在しかつ高導電率の材
料からなる板状のアダプタを接合してなる真空し
や断器を提案しているが、軸方向磁界の磁束密度
は、コイルにのみ依存している問題がある。

本考案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、軸方向磁界の磁束
密度を、コイル以外の部材により効果的に向上し
得るようにし、もつてしや断性能に優れた縦磁界
方式の真空インタラプタを提供するにある。

本考案は、上記目的を達成するため、真空容器
内に対をなす電極棒を相対的に接近離反自在に導
入するとともに、各電極棒の内端部に機械的強度
大にしてかつ低導電率の材料からなる円板状の電
極を高抵抗スペーサを介在せしめて機械的に連設
し、前記各電極と電極棒とを電極の背部に配設さ
れかつ電極棒に流れる電流を電極棒を中心とする
ループ状の電流に変更して軸方向磁界を発生する
分流タイプのコイルにより電気的に接続してなる
真空インタラプタにおいて、前記各電極の背面
に、円形の取付ベースとこの取付ベースから半径
方向へ延伸した複数の腕と各腕の端部から基部を
曲率中心として相隣る一方の腕の端部付近まで円
弧状に彎曲した円弧部とからなる板状のアダプタ
を同軸的に接合し、前記各アダプタとコイルとを
軸方向の接続金具を介しコイルと同極性の磁界を
発生すべく電気的に接続するとともに、各電極の
周辺部におけるアダプタの各腕の端部と円弧部の
端部との間と対応する位置に径方向の切欠きを設
けたものである。

以下、図面を用いてこの考案の実施例を詳細に
説明する。

本考案に係る真空インタラプタは、たとえば第
１図に示すように、真空容器１内にその軸線上に
位置せしめて対をなす電極棒２，２を相対的に接
近離反自在に導入するとともに、各電極棒２の内
端部に、コイルの機能を有するアダプタ３を後述
する如く背面に接合するとともに機械的強度大に
してかつ低導電率の材料からなる円板状の電極
４，４をそれぞれ高抵抗スペーサ５（第２図参
照）を介在せしめて機械的に連設し、前記各電極
４と電極棒２とを電極４の背部（接触面の反対
側）に適宜に離隔して配設されかつ電極棒２を流
れる軸方向（第１図において上下方向）の電流を
電極棒２を中心とするループ状の電流に変更して
軸方向磁界を発生する分流タイプのコイル６，６
を介し電気的に接続して概略構成されている。

すなわち、真空容器１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２本の絶縁筒
７，７を、それぞれの両端に固着したコバール等
からなる薄肉円環状の封着金具８，８…の一方を
介し連設して１本の絶縁筒とするとともに、その
両開口端を他方の封着金具８，８を介し円板状の
金属端板９，９により気密に閉塞し、かつ内部を
高真空に排気して設けられている。そして、真空
容器１には、前記対をなす電極棒２，２が各金属
端板９の中央から真空容器１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、第１図において１０は可動側（図におい
て下方）の電極棒２を真空容器１の気密を保持し
つつ移動自在とする金属ベローズ、１１，１２は
各電極棒２に付設した軸シールド、ベローズシー
ルド、１３は各電極３等を同心状に囲繞するアー
クシールド、１４，１４は補助シールドである。

前記各電極棒２の内端部には、第２図、第３図
に示すように（図においては一方のみ示す）、電
極棒２の外径より適宜大径の円板状の取付ベース
６ａと、取付ベース６ａの外周における対称位置
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本の腕６ｂと、各腕６ｂの端部から取
付ベース６ａを曲率中心とし相隣る他方の腕６ｂ
の端部付近まで円弧状に彎曲した円弧部６ｃとか
らなるとともに、銅の如く高導電率の材料からな
る1/2分流タイプの前記コイル６が、取付ベース
６ａの両面に設けた凹部１５の一方を介しろう付
により嵌着されており、このコイル６は、第４図
に示すように、電極棒２の内端外周に嵌着したリ
ング状の取付部１６ａと、取付部１６ａの外周か
ら半径方向外方へ方射状に延伸した複数の支持腕
１６ｂと、各支持腕１６ｂの端部を連結するリン
グ状の支持部１６ｃとからなるとともに、ステン
レス鋼の如く機械的強度大にしてかつ低導電率の
材料からなるコイル補強体１６とろう付されて補
強されている。

前記コイル６の取付ベース６ａの他方の凹部１
５には、第２図、第３図に示すように、両端にフ
ランジ５ａを形成した短円筒状にしてかつステン
レス鋼の如く％導電率の低い金属またはセラミツ
クスの如き絶縁物からなる前記高抵抗スペーサ５
がその一端のフランジ５ａを介しろう付により嵌
着されている。そして、高抵抗スペーサ５の他端
には、コイル６と同様の機能すべく銅の如く高導
電率の材料からなるとともに、板状にしてかつコ
イル６と同様1/2分流タイプに形成した前記アダ
プタ３が機械的に連設されている。すなわち、ア
ダプタ３は、高抵抗スペーサ５の他端のフランジ
５ａより大径にしてかつその内径より適宜小径の
透孔を有するリング円板状の取付ベース３ａと、
この取付ベース３ａの一面（第２図において上
面）を突出せしめるが如くしその外周における対
称位置から半径方向外方へ延在した２本の腕３ｂ
と、各腕３ｂの端部から取付ベース３ａを曲率中
心とし相隣る他方の端部付近まで前記コイル６の
円弧部６ｃとほぼ等しい曲率半径で円弧状に彎曲
した円弧部３ｃとからなるもので、取付ベース３
ａの一面に設けた凹部１７を介し高抵抗スペーサ
５の他端のフランジ５ａにろう付により嵌着され
ており、このアダプタ３とコイル６とは、一端を
アダプタ３の各円弧部３ｃの端部に設けた凹部１
８に嵌着し、かつ他端をコイル６の各円弧部６ｃ
の端部に設けた孔１９に挿着した軸方向の接続金
具２０により、両者の円弧部３ｃ，６ｃに流れる
電流が同方向となるが如くして電気的に接続され
ている。

前記アダプタ３には、このアダプタ３とほぼ同
径にしてかつ第２図において上面となる対向面中
央に円形の接触面４ａを有する笠形円板状に形成
された前記電極４が、その背面中央に設けた円形
の凹部２１を介しろう付により嵌合されるととも
に、その背面をアダプタ３の各腕３ｂおよび円弧
部３ｃの一面とろう付して接合されている。電極
４は、Cu−Cr−Mo合金（％導電率20〜60％）ま
たはFe−Ni−Cr合金（％導電率10〜20％）等の
如く機械的強度大にしてかつ％導電率がきわめて
低い材料からなるもので、その背面周辺部におけ
るアダプタ３の各腕３ｂの端部と相隣る円弧部３
ｃの端部との間と対応する位置に、アダプタ３を
流れる電流が腕３ｂと円弧部３ｃとの端部間で電
極４を介して流れるのを防止すべく、半径方向の
切欠２２，２２が電極４の半径の少なくとも約20
％の長さに亘つて設けられている。

ここで、切欠きの長さｌを変えた場合における
縦磁界の磁束密度Ｂおよび位相遅れθは、電極お
よびコイルの外径を100m／ｍとし、かつコイル
を1/2分流タイプとした場合、第５図においてそ
れぞれ折れ線B₁，B₂およびθ₁，θ₂に示すように
なつた。すなわち、第５図は横軸に電極の半径ｒ
に対する切欠きの長さｌの比（％）をとり、かつ
縦軸に磁束密度Ｂおよび位相遅れθ（角度）をと
つたもので、折れ線B₁，θ₁で示すのは、電極の
％導電率を２％とし、また折れ線B₂，θ₂で示す
のは電極の％導電率を10％とした場合のものであ
る。

したがつて、切欠きの長さが電極半径の20％以
上の場合に、磁束密度Ｂが大きくなるとともに、
位相遅れθが小さくなることが判る。

なお、切欠きは、第３図に示すように凹溝状と
する場合に限らず、たとえば第６図に示すよう
に、軸方向へ貫通したスリツト状の切欠き２２と
してもよいものである。

以上の如く本考案によれば、電極における通電
経路を軸方向の厚さまで短縮するためのアダプタ
を、コイルの機能を有するものとすることができ
るので、軸方向磁界の磁束密度を約２倍とするこ
とができる。また、アダプタの腕と円弧部との間
で電流が電極を介して流れるのを防止して効果的
に軸方向磁界を発生でき、ひいては縦磁界方式の
真空インタラプタのしや断性能を大幅に向上でき
る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る真空インタラプタの縦断
面図、第２図は本考案の要部の縦断面図で、第３
図はその分解斜視図、第４図はコイル補強体の斜
視図、第５図は電極の切欠きの長さを変化した場
合における縦磁界の磁束密度と位相遅れの関係
図、第６図は本考案の要部の他の実施例の側面図
である。１……真空容器、２……電極棒、３……アダプ
タ、３ａ……取付ベース、３ｂ……腕、３ｃ……
円弧部、４……電極、５……高抵抗スペーサ、６
……コイル、２０……接続金具、２２……切欠
き。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

真空容器内に対をなす電極棒を相対的に接近離
反自在に導入するとともに、各電極棒の内端部に
機械的強度大にしてかつ低導電率の材料からなる
円板状の電極を高抵抗スペーサを介在せしめて機
械的に連設し、前記各電極と電極棒とを電極の背
部に配設されかつ電極棒に流れる電流を電極棒を
中心とするループ状の電流に変更して軸方向磁界
を発生する分流タイプのコイルにより電気的に接
続してなる真空インタラプタにおいて、前記各電
極の背面に、円形の取付ベースとこの取付ベース
から半径方向へ延伸した複数の腕と各腕の端部か
ら基部を曲率中心として相隣る一方の腕の端部付
近まで円弧状に彎曲した円弧部とからなる板状の
アダプタを同軸的に接合し、前記各アダプタとコ
イルとを軸方向の接続金具を介しコイルと同極性
の磁界を発生すべく電気的に接続するとともに、
各電極の周辺部におけるアダプタの各腕の端部と
円弧部の端部との間と対応する位置に径方向の切
欠きを設けたことを特徴とする真空インタラプ
タ。