JPH01175136A - 真空インタラプタ - 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】 人　産業上の利用公費 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するコイルを備えた、所謂縦方
向磁界印加方式の真空インクラブタに関するものである
。

Ｂ、　発明の概要 本発明は縦磁界印加方式の真空インクラブタにおいて、
カップ状部材の円筒部に軸方向に対して傾斜している溝
を複数個備えたアーク駆動部と、該アーク駆動部・の開
口端を覆って表面外周寄り部に環状の凸状接触子を備え
た略円板状の接触部とで電極を構成し、前記アーク駆拳
部の具備する溝の傾斜方向が逆となるように前記電極の
一対を対向配置して設け、前記電極の外径寸法よりも前
記コイルの内径寸法を大として構成し、縦磁界による分
散アークになるまで電極部に発生するアークを常に動か
し電極部のアーク発生点での熱的後遺症を除去するよう
にしたものである。

Ｃ１従来の技術 真空インタラプタの一種としてアークに対して平行な軸
方向磁界を発生するコイルを有する、所謂縦磁界印加方
式のものがある。

この縦磁界印加方式の真空インタラプタは、前記軸方向
磁界（縦磁界）によりアークを電極面上に分散させてそ
の局部的な集中を防止するようにしたもので、しゃ断性
能、特に事故時大電流しゃ断性能に優れ、高耐電圧特性
を有するものとして知られている。

しかしながら、縦磁界印加方式の真空インタラプタにお
いても、開極時期によって電流しゃ断性能が低下すると
いう問題があった。

即ち、最もアークエネルギーが大きくなる電流ピーク時
近傍での開極の場合、即ちアーク時間でいえば５０Ｈｚ
の対称電流で考えて０．２５周期点の前後の期間（略０
．２周期〜０．３周期の期間）における開極の場合には
しゃ断電流値が大幅に低下するという問題があった。

かかる問題点を解決すべく縦磁界印加方式の真空インタ
ラプタの電極構造を改良したものが提案されている。こ
の電極を第５図に示す。同図に示すように、電極１はそ
の表面に内径がリード棒２の外径と略同−若しくはそれ
より若干大きい環状の凸状接触部１ａを有するとともに
、凸状接触部１ａの周囲にアーク拡散部１ｂを有してお
り、コ字状の電流径路Ｉを形成することによって生じる
電８ｉｉ１の径方向外方に向かう磁気駆動力Ｆにより開
極初期に発生したアークＡを凸状接触部１ａから外方の
アーク拡散部１ｂに急速に移動させるようになっている
。

また、大きな磁気駆動力Ｆを発生させろものに、第６図
に示すように、凸状接触子１ａを電極の最外周部に設け
たものがある。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 上述の如き従来技術においては、縦磁界の印加方式に磁
気駆動力によるアークの駆動方式を併用した場合でも、
電流ピーク時開極の場合には、電流しゃ断性能は１．５
倍程度に迄しか向上しない。

そこで、上記磁ｇｃ駆動力併用形の真空インタラプタに
おいて、しゃ断性能を制約している要因を実験的に追跡
したところ次のことが明らかになった。

即ち、開極時に発生したアークＡを凸状接触部１ａから
アーク拡散部１ｂに迅速に移動させてアーク発生点の熱
的集中を緩和させるようにしたものであるが、しゃ断電
流が大きくなると熱的集中が過大であり、アークを半径
方向に移動させる磁気駆動力Ｆが作用しても前記熱的集
中部分に熱的後遣９症を残し表面が荒れた状態で開極す
るため、再起電圧により凸状接触部１ａの部分から閃絡
してしまい、電流ピーク時近傍でのしゃ断性能が向上し
ないということが判明した。

更に、第６図に示す電極にあっては、太きな磁気駆動力
が得られるものの、アークの足が電極の局面、背面にま
で移動してアーク停滞及び／まなはアーク集中により電
極が損傷するといった問題もある。

本発明は、上記実験結果に鑑み、縦磁界印加方式の真空
インタラプタの大電流しゃ断時の最も苛酷な開極条件と
なる電流ピーク時近傍での開極におけるしゃ断性能を向
上させた真空インタラプタを提供することを目的とする
。

Ｅ、　問題点を解決するための手段 上記目的を達成する本発明の構成は、真空容器内に相対
的に接近離反臼′在に導入した一対のリード棒と、この
リード棒の内端部に夫々固着して相対向させた一対の電
極と、アークに対してこれと平行な軸方向磁界を発生す
るコイルとを有する真空インタラプタにおいて、 カップ状部材の円筒部に軸方向に対して傾斜している溝
を複数個備えたアーク駆動部と、該アーク駆動部の開口
端を覆って表面外周寄り部に環状の凸状接触子を備えた
略円板状の接触部とで電極を構成し、前記アーク駆動部
の具備する溝の傾斜方向が逆となるように前記電極の一
対を対向配置して設け、前記電極の外径寸法よりも前記
コイルの内径寸法を大として構成したことを特徴とする
。

Ｆ、　　作　　　　用 上記構成の本発明によれば、真空インタラプタの開放時
に接触部の凸状接触子上に発生するアークには、アーク
駆動部により発生する大きな周方向への磁気回転駆動力
が作用するので、アークは一点に固定されることなく凸
状接触子上を周方向に移動する。しかも、このとき縦磁
界が作用しているので、移動しているアークが凸状接触
子上から外れること及びアークが集中することもない。

Ｇ、実施例 以下本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明する
。

第１図に示すように、本実施例の真空インタラプタは、
真空容器１１内に固定リード棒１２及び可動リード棒１
３を相対的に接近離反自在に導入するとともに、固定及
び可動リード棒１２，１３の内端部に電極１４．１５を
相対向して固着してなり、更に真空容器１１を囲繞する
コイル１６により電極１４．１５間に発生するアークに
対しこれと平行な方向の縦磁界を印加するようになって
いる。なお、図中１７（よアークシールド、１８は金属
ベローズで、これにより可動リード棒１３の上下動を許
容している。

第２図（ａｌ及び第２図（ｂ）は第１図に示す真空イン
タラプタの電ｗ１１４．１５及びその近傍部分を抽出し
て示す図である。両図に示すように、電極１４，１５は
接触部１４ａ、１５ａとアーク駆動部１４ｂ、１５ｂと
からなる。

接触部１４ｍ、１５ａは表面最外周部に環状の凸状接触
子１４ｃ、１５ｃを有し他は平面となっている。アーク
駆動部１４ｂ、１５ｂは、カップ状金属の円筒部に軸方
向に対し傾斜している溝１４ｄ、１５ｄを周方向に亘り
複数個設けた所謂コントレート形となっており、開口端
に前記接触部１４ａ、１５ａの背面が固着されている。

そして、一対の電極の組合せは、アーク駆動部の具備す
る溝の傾斜方向が逆となるようにして対向配置している
。

この結果、アーク駆動部１４ｂ、１５ｂを流れる電流に
よって、凸状接触子１４ｃ、１５ｃ上に発生したアーク
には、周方向に沿う磁気回転駆動力が作用する。

かかる本実施例によれば、真空インタラプタの開極時に
凸状接触子１４ｃ、１５ａ間にアークが発生するが、こ
のアークにはアーク駆動部１４ｂ、１５ｂにより発生す
る周方向への大きな磁気回転駆動力が作用する。このた
めアークは一点に固定されることなく凸状接触子１４ｃ
、１５ｃ上を周方向に移動する。

しかもアークには縦磁界が作用しているので、アークが
集中することはない。またアークの足が凸状接触子１４
ｃ、１５ｃより外れて、アーク駆動部１４ｂ、１５ｂに
移行することもない。従って、本実施例によれば縦磁界
による分散アークであり、しかもアークは常に動いてい
るため、凸状接触子１４ｃ、１５ｃの一部にしゃ断性能
を低下させる熱的後遺症を発生することはない。

第３図（ａ）は本発明に係る電極、第３図（ｂｌは縦磁
界を印加するようにした通常のディスク電極、第３図（
ｃ）は縦磁界とともに磁気駆動力も作用するようにした
電極を夫々示しており、第４図（ａ）〜第４図（ｅ）は
第３図（ａ）〜第３図（ｃｌに示す各電極を有する真空
インタラプタのしゃ所持性を示す特性図で、第４図！、
１は第３図（ａ）に、第４図ｆｂｌは第３図（ｂｌに、
また第４図ｔｃ＋は第３図（ｃｌに夫々対応しており、
縦磁界を印加しない通常のディスク電極を有する真空イ
ンタラブタのしゃ断時性を１００として比較したもので
ある。第４図（ａ）に示すように、本発明の場合には電
流ピーク時開極（０，２５周期）の場合でも１８０％の
しゃ断性能を有するものとなっている。因に、同条件に
おけろ第４図［ｂ）に示す場合は１００％、即ち縦磁界
などと同等、第４図（ｃｌに示す場合は１５０％となっ
ている。

■９発明の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よればアーク駆動部により凸状接触子上のアークを周方
向に移動させてアークが一点に止まることのないように
し、しかも縦磁界を印加しているので、アーク集中、ア
ークの足のアーク駆動部への廻り込み移動といったこと
はないので、電極の各所におけるアークによる熱的後遺
症を生起することはなく、大電流のピーク時の開極であ
っても良好に所定のしゃ断を行なうことができる。

しかも、電極外径よりも大きい内径を有するコイルにて
縦磁界を印加しているので、凸状接触子部に縦磁界を効
果的に作用させろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図（ａ）は
その電極及び近傍部分を抽出して示す正面図、第２図（
ｂ）は第２図ｔａ＋のＡ−ＡＭ矢視図、第３図ｔａ）〜
第３図（ｃ）は各電極を示す正面図、第４図（ａｌ〜第
４図（ｃ）は各電極を有する真空インクラブタのしゃ断
時性を示す特性図、第５図及び第６図は従来技術に係る
真空インタラプタの電極を示す正面図である。 図　面　中、 １１は真空容器、 １２は固定リード棒、 １３は可動リード棒、 １４．１５は電極、 １４ａ、１５ａは接触部、 １４ｂ、１５ｂはアーク駆動部、 １４ｃ、１５ｃは凸状接触子、 １４ｄ、１５ｄは溝、 １６はコイルである。 特　　許　　出　　願　　人 株式会社　明　　電　　舎 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空容器内に相対的に接近離反自在に導入した一対のリ
   ード棒と、このリード棒の内端部に夫々固着して相対向
   させた一対の電極と、アークに対してこれと平行な軸方
   向磁界を発生するコイルとを有する真空インタラプタに
   おいて、カップ状部材の円筒部に軸方向に対して傾斜し
   ている溝を複数個備えたアーク駆動部と、該アーク駆動
   部の開口端を覆って表面外周寄り部に環状の凸状接触子
   を備えた略円板状の接触部とで電極を構成し、前記アー
   ク駆動部の具備する溝の傾斜方向が逆となるように前記
   電極の一対を対向配置して設け、前記電極の外径寸法よ
   りも前記コイルの内径寸法を大として構成したことを特
   徴とする真空インタラプタ。