JPS5855605B2 - Vacuum cutter - Google Patents
Vacuum cutterInfo
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- JPS5855605B2 JPS5855605B2 JP9633682A JP9633682A JPS5855605B2 JP S5855605 B2 JPS5855605 B2 JP S5855605B2 JP 9633682 A JP9633682 A JP 9633682A JP 9633682 A JP9633682 A JP 9633682A JP S5855605 B2 JPS5855605 B2 JP S5855605B2
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- electrode
- coil
- conductive rod
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電極構造を改良してアークを電極面に安定且つ
均一に分布させ得るようにした真空しゃ断器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum breaker in which the electrode structure is improved so that the arc can be stably and uniformly distributed on the electrode surface.
一般に真空しゃ断器は、第1図に示すように絶縁物から
なる円筒体1の両端開口部を蓋体2a。Generally, as shown in FIG. 1, a vacuum breaker has a cylindrical body 1 made of an insulating material with openings at both ends connected to a lid body 2a.
2bにより閉塞した真空容器3内に、1対の電極4.5
を対峙させて設けると共にこれらを前記蓋体2a +
2bを貫通させて真空容器3内に挿入された導電棒6,
7の端部にそれぞれ取着し、その一方の導電棒7を図示
しない操作機構により軸方向に移動可能として前記一方
の電極4に対して他方の電極5を接離できるようにしで
ある。A pair of electrodes 4.5 are placed in the vacuum container 3 closed by the electrode 2b.
are provided facing each other, and these are connected to the lid body 2a +
2b and inserted into the vacuum container 3,
7, and one of the conductive rods 7 is movable in the axial direction by an operation mechanism (not shown), so that the other electrode 5 can be brought into contact with and separated from the one electrode 4.
この場合蓋体2bと導電棒7との間には、真空容器3内
を気密に保持し旦つ導電棒7の軸方向の移動を許容し得
るベローズ8が設けられる。In this case, a bellows 8 is provided between the lid 2b and the conductive rod 7, which can hold the inside of the vacuum container 3 airtight and allow the conductive rod 7 to move in the axial direction.
なト、図中9は前記電極4,5釦よび導電棒6,7を包
囲するように設けられたシールドである。Note that 9 in the figure is a shield provided so as to surround the electrodes 4 and 5 buttons and the conductive rods 6 and 7.
而してこのような構成の真空しゃ断器に3いて、通電の
場合には電極4,5は投入状態にあるが、このような状
態から図示しない操定機構の動作により導電棒7が図示
矢印方向に移動すると、電極4から開離し、両電極4,
5間にはアークが発生する。When the vacuum breaker 3 with such a configuration is energized, the electrodes 4 and 5 are in the closed state, but from this state, the conductive rod 7 is moved in the direction of the arrow shown in the figure by the operation of a control mechanism (not shown). When moving in the direction, it separates from the electrode 4 and both electrodes 4,
An arc occurs between 5 and 5.
このアークは陰極例えば電極5側からの金属蒸気の発生
により維持され、電流が零点に達すると、金属蒸気の発
生が止り、アークが維持できなくなってしゃ断が完了す
る。This arc is maintained by the generation of metal vapor from the cathode, for example, the electrode 5 side, and when the current reaches a zero point, the generation of metal vapor stops, the arc can no longer be maintained, and the interruption is completed.
ところで上記電極4,5間に発生するアークはしゃ断電
流が太きいと、アーク自身より生じた磁場と外部回路の
作る磁場との相互作用により著しく不安定な状態となる
。By the way, if the arc generated between the electrodes 4 and 5 has a large breaking current, the arc becomes extremely unstable due to the interaction between the magnetic field generated by the arc itself and the magnetic field created by the external circuit.
このなめ、アークは電極面を移動し、電極の端部あるい
は周辺部に片寄り、その部分を極部的に過熱し、多量に
蒸気を放出させて容器内の真空度を低下させ、しゃ断限
界を低下させる。This arc moves along the electrode surface, localizes to the edge or periphery of the electrode, locally overheats that area, releases a large amount of steam, lowers the vacuum inside the container, and reaches the cut-off limit. decrease.
この対策として従来では、電極面を広面積として電流密
度を低下させるようにした電極構造のもの(前者)、電
極面にスパイラル状のスリットを設けてアークをこのス
リットに沿って回転駆動させるようにした電極構造のも
の(後者)など種々あるが、伺れも次のような欠点を有
する。Conventional countermeasures for this problem include electrode structures in which the electrode surface has a wide area to reduce the current density (the former), and spiral-shaped slits in the electrode surface and the arc driven to rotate along the slits. There are various types of electrode structures such as the latter (the latter), but these also have the following drawbacks.
すなわち、前者のような電極構造としてもやはり前述同
様にアークが電極の端部あるいは周辺部に片寄るため、
電極を極部的に溶かし、電極からの極部的蒸気の発生が
犬きるなり、しゃ断不能となる。In other words, even with the former electrode structure, the arc is biased toward the edge or periphery of the electrode, as described above.
The electrode is partially melted, and as soon as the local vapor is generated from the electrode, it becomes impossible to shut off.
筐た後者の電極構造のものに於ては、アークが一箇所に
集することがなく電極外周面を移動するので局部加熱の
訃それが少なくなるが、アーク電圧が上昇(例えば25
KALや断の第2波では200〜400■程度)して電
極間の消費エネルギーが大きくなるため、大電流領域で
のエネルギー処理の問題つ1り大電流しゃ断ができなく
なる欠点がある。In the case of the latter electrode structure, the arc does not concentrate in one place but moves around the electrode, reducing the possibility of local heating, but the arc voltage increases (for example,
In the second wave of KAL or disconnection, the energy consumption between the electrodes increases (approximately 200 to 400 cm), so there is a problem in energy processing in a large current region and the drawback is that large current cannot be interrupted.
これらの現象はアーク発生中、金属蒸気またはイオン化
された金属蒸気が電極間の外に逃げ出し、アーク維時に
必要なイオンが不足するため、電極間のアークが不安定
になるためと考えられている。These phenomena are thought to be due to metal vapor or ionized metal vapor escaping between the electrodes during arc generation, resulting in a lack of ions necessary for arc fibers, making the arc between the electrodes unstable. .
すなわち、アーク電流は一般に、■=e−n・■・S(
但し、eは単一電荷、nはプラズマ密度、■は電子の速
度、Sは・電極面積)で表わされ、従って金属蒸気が電
極間の外へ逃べ出すと、上記プラズマ密度nが不足する
ので、電子の速度Vが増大し、その結果アーク電圧が上
昇する。In other words, arc current is generally expressed as ■=e−n・■・S(
However, e is a single charge, n is the plasma density, ■ is the speed of electrons, and S is the electrode area). Therefore, if metal vapor escapes between the electrodes, the plasma density n is insufficient. Therefore, the velocity V of the electrons increases, and as a result, the arc voltage increases.
アーク電圧が上昇すると、それだけ電極間にエネルギー
が供給され、そのエネルギーによって電極の温度が上昇
し、電極面の一部が溶融する。As the arc voltage increases, more energy is supplied between the electrodes, which causes the temperature of the electrodes to rise and a portion of the electrode surface to melt.
このような現象を防止する手段としては電極面に垂直な
方向の磁界を印加することが効果的であることは既に知
られているところであり、以下その概要について述べる
。It is already known that applying a magnetic field in a direction perpendicular to the electrode surface is effective as a means to prevent such a phenomenon, and an outline thereof will be described below.
一般にアークの陰極点から発生する電子、中性原子、イ
オン化原子の割合は100:10:1であると云われて
いる。It is generally said that the ratio of electrons, neutral atoms, and ionized atoms generated from the cathode spot of the arc is 100:10:1.
そこで電極面に垂直な方向の磁界を印加すると、電子が
磁界に捕捉され、陰極から陽極に到達するのに「螺旋状
」に運動するため、それだけ長い距離を移動する。Therefore, when a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the electrode surface, the electrons are captured by the magnetic field and travel a long distance because they move in a spiral pattern from the cathode to the anode.
そのため、電子が中性原子をイオン化し、(イオン化す
る確率が大きい)アーク電圧の上昇を抑える。Therefore, the electrons ionize neutral atoms (which have a high probability of being ionized), suppressing the rise in arc voltage.
従って、陽極電極はエネルギー入射が少なくなるので、
電極は溶融しなくなり、また電極面に垂直方向の磁界は
電極外方に逃げ去るイオン化金属(プラズマ)を捕捉す
ると共に電極外方に去るのを防ぎ、アークを安定化させ
る。Therefore, since the energy incident on the anode electrode is reduced,
The electrode no longer melts, and the magnetic field perpendicular to the electrode surface captures the ionized metal (plasma) that escapes to the outside of the electrode and prevents it from leaving the electrode, thereby stabilizing the arc.
従来、このような効果を具体化したものとして、第1図
と同一部品には同一記号を付して示す第2図のように、
真空しゃ断器の容器3外周にコイル10を配置すると共
に導電棒7より電流を供給されるようになして電極4,
5面に垂直な磁界を発生させるようにしている(例えば
特公昭
44−21607号公報)。Conventionally, as a concrete example of such an effect, as shown in Fig. 2, where the same parts as in Fig. 1 are given the same symbols,
A coil 10 is arranged around the outer periphery of the container 3 of the vacuum breaker, and a current is supplied to the electrode 4 from the conductive rod 7.
A magnetic field perpendicular to the five planes is generated (for example, Japanese Patent Publication No. 44-21607).
また第1図と同一部品には同一記号を付して示す第3図
のように電極棒6,7自身にコイル部6a、7aを形成
して電極4,5面に垂直な磁界を発生させるようにした
ものがある。In addition, as shown in FIG. 3, in which parts that are the same as those in FIG. There is something like this.
しかし第2図に示すようなものでは、コイル10と電極
4,5との距離が遠いので、効果的に十分な強度の軸方
向磁界を得ることが困難となり、従って十分な強度の磁
界を得るには相当大きなコイルが必要となる。However, in the case shown in FIG. 2, since the distance between the coil 10 and the electrodes 4 and 5 is long, it is difficult to effectively obtain a sufficiently strong axial magnetic field. requires a fairly large coil.
捷た真空容器3自体もコイル10を配置するために太き
くしなければならず、真空しゃ断器全体が大型化し、重
量、経済性の面で大きな問題がある。The vacuum vessel 3 itself that has been cut must be made thicker in order to accommodate the coil 10, which increases the size of the vacuum breaker as a whole, which poses major problems in terms of weight and economy.
さらに上記コイル10に導電棒Iを通してしゃ断電流が
流れるようにしであるため構造を機械的に強くする必要
がある。Furthermore, since the conductive rod I is passed through the coil 10 to allow a cutoff current to flow therethrough, the structure must be mechanically strong.
コイル10の巻回数を増すと通電時コイルのヒートロス
により加熱上昇するおそれがある。If the number of turns of the coil 10 is increased, there is a risk that the coil will heat up due to heat loss during energization.
他方、第3図に示すようなものも上記と同様の問題があ
り、しかも加工が複雑化し、その割には磁界の効果が少
ない。On the other hand, the one shown in FIG. 3 has the same problems as above, and the processing is complicated, and the effect of the magnetic field is relatively small.
本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、その
目的は電極構造を改良して電極自身で強力な軸方向磁界
を発生させるようにすることにより、アークを電極面に
安定かつ均一 に分布させることができる真空しゃ断器
を提供しようとするものである。The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the electrode structure so that the electrode itself generates a strong axial magnetic field, thereby stably and uniformly spreading the arc on the electrode surface. The purpose is to provide a vacuum breaker that can be distributed.
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第4図は第1図と同一部品には同一記号を付して示す真
空しゃ断器の縦断面図で、本実施例では、真空容器3内
に次のような構造の電極り、、互1を対峙させて設ける
と共にそれぞれを導電棒6゜7の端部に取付けるもので
ある。FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a vacuum breaker, with the same symbols attached to the same parts as in FIG. are provided facing each other, and each is attached to the end of a conductive rod 6.7.
すなわち、第5図a、bは本実施例に係る一方の電極4
1を示すもので、42はコイル電極、43はこのコイル
電極42の背部(図示下側)に重ね合せるようにして設
けられる主電極である。That is, FIGS. 5a and 5b show one electrode 4 according to this embodiment.
1, 42 is a coil electrode, and 43 is a main electrode provided so as to be superimposed on the back of the coil electrode 42 (lower side in the figure).
コイル電極42は第6図a、bに示すように導電棒6に
取付けられる円板状の取付基部42aを中心に半径方向
に等間隔を存して伸びる同一長さを有する複数個の腕部
42b(本例では4個の腕部を示す)と、これら各腕部
42bの突出部より隣り合う腕部に向は旦つ先端がその
隣り合う腕部の突出端に対して適宜の間隔を存するよう
にそれぞれ導電棒を中心として描いた円弧の軌跡上に配
置される外周部として形成される円弧部42cJ−よび
これら各円弧部42cより主電極43側に突出する突起
部42dを電気的に一体形成したものである。As shown in FIGS. 6a and 6b, the coil electrode 42 has a plurality of arms having the same length and extending radially at equal intervals around a disk-shaped mounting base 42a attached to the conductive rod 6. 42b (four arms are shown in this example), and the protruding portion of each of these arm portions 42b is directed toward the adjacent arm, and the tip thereof is spaced at an appropriate distance from the protruding end of the adjacent arm. As shown in FIG. 2, the arcuate portions 42cJ- and the protrusions 42d protruding toward the main electrode 43 from each of these arcuate portions 42c are electrically connected to each other. It is integrally formed.
従ってコイル電極42の腕部42bと円弧部42cに四
重れた部分には空間領域が形成されることになる。Therefore, a space region is formed in the quadrupled portion of the arm portion 42b and the circular arc portion 42c of the coil electrode 42.
この空間領域の導電棒6と直角方向の断面における面積
は、腕部42bの前記と同一断面における面積と比較し
て広くなる。The area of this spatial region in a cross section perpendicular to the conductive rod 6 is larger than the area of the arm portion 42b in the same cross section.
また、主電極43には第7図に示すようにその電極面に
半径方向の直線状スリット43aを複数本(本例では6
本のスリットを示す)等間隔を存するように設けである
。Further, as shown in FIG. 7, the main electrode 43 has a plurality of radial linear slits 43a (6 in this example) on its electrode surface.
(representing the slits in a book) are arranged at equal intervals.
而してこのようなコイル電極42釦よび主電極43を組
合せるには、コイル電極42と主電極43を重なり合う
ようにして設けると共にコイル電極42の取付基部42
a、bよび主電極43の中心部間に例えばステンレスス
チールからなる第8図に示すような高抵抗金属44をス
ペーサとして介挿し、しかる後前記コイル電極42の各
円弧部42cに設けられている突起部42dを主電極4
3の周縁部に接着して電極41を構成する。Therefore, in order to combine the coil electrode 42 button and the main electrode 43, the coil electrode 42 and the main electrode 43 are provided so as to overlap, and the mounting base 42 of the coil electrode 42 is
A high-resistance metal 44 made of stainless steel, as shown in FIG. The protrusion 42d is connected to the main electrode 4
3 to form an electrode 41.
この場合、主電極43に設けられている各スリット43
aは上記各突起部42dから外れるような位置関係にし
てコイル電極42釦よび主電極43が組合せられる。In this case, each slit 43 provided in the main electrode 43
The coil electrode 42 button and the main electrode 43 are combined in a positional relationship such that a is separated from each of the projections 42d.
以上は導電棒6に取付けられる電極41について述べた
が、導電棒7に取付けられる電極51についても前述と
同様の電極構造になっており、ここではその説明を省略
する。Although the electrode 41 attached to the conductive rod 6 has been described above, the electrode 51 attached to the conductive rod 7 also has the same electrode structure as described above, and its explanation will be omitted here.
したがって、かかる構造の電極4L51を備えた真空し
ゃ断器に訃いて、図示しない操作機構の操作により導電
棒7が電極開離方向に移動すると、アーク電流は第5図
a、bに矢印で示すようにコイル電極42の取付基部4
2aに入り、これより各腕部42bを通して半径方向の
電流に分流(本例では全電流の11に分流)される。Therefore, when a vacuum breaker equipped with the electrode 4L51 having such a structure is used and the conductive rod 7 is moved in the electrode separation direction by operation of an operation mechanism (not shown), the arc current will flow as shown by the arrows in FIGS. 5a and 5b. Attachment base 4 of coil electrode 42 to
2a, from which the current is divided into radial currents (in this example, the total current is divided into 11) through each arm portion 42b.
そl〜で各半径方向に分流された電流は円弧部42cに
沿って流れ、しかる後者円弧部42cの他側より突起部
42dを通して主電極43に流れる。The current divided in each radial direction flows along the circular arc portion 42c, and then flows from the other side of the latter circular arc portion 42c to the main electrode 43 through the protrusion 42d.
したかって、コイル電極42を流れる電流は各腕部42
dを通して円弧部42cに流れることにより総体的には
ループ状の電流が1ターン流れたことと等価であり、1
ターンの磁界が主電極43の電極面上に軸方向磁界とな
って現われることになる。Therefore, the current flowing through the coil electrode 42 is
d to the arcuate portion 42c, it is equivalent to a loop-shaped current flowing through one turn, and 1
The magnetic field of the turn appears on the electrode surface of the main electrode 43 as an axial magnetic field.
而してこのようにして主電極43に導かれた電流は前述
と同様に構成された他方の電極51にアーク電流となっ
て入り、ここでも上記同様の軸方向磁界が発生する。The current thus led to the main electrode 43 enters the other electrode 51 configured in the same manner as described above as an arc current, and an axial magnetic field similar to that described above is generated here as well.
上記コイル電極から発生した軸方向の磁界は、陰極、陽
極間に生じるアークを取り囲む形となり、しかもアーク
から外部へのイオン化金属の放出拡散を抑制するために
プラズマ粒子の不足を起させない。The axial magnetic field generated from the coil electrode surrounds the arc generated between the cathode and the anode, and prevents a shortage of plasma particles because it suppresses the release and diffusion of ionized metal from the arc to the outside.
したがって、この軸方向磁界によって電極開離時に発生
するアークは電極表面で安定化され、しゃ断性性を大き
く向上させ得る。Therefore, the arc generated when the electrodes are separated is stabilized on the electrode surface by this axial magnetic field, and the breaking performance can be greatly improved.
一方、主電極43には半径方向の直線状スリット43a
を設けであることから、次のような効果が得られる。On the other hand, the main electrode 43 has a radial linear slit 43a.
By providing this, the following effects can be obtained.
すなわち、主電極43に半径方向の直線状スリットが設
けられていない場合において、アークが第9図の斜線部
分に示す位置にあるとすれば、電流は矢印で示す如く、
a−+bとa−+eの2つのルートに分流し、さらにコ
イル電極42へ前者ばb −+ c −+ dの順に、
後者はe−+f−+gの順に流れて導電棒6に至る。That is, in the case where the main electrode 43 is not provided with a linear slit in the radial direction, if the arc is located at the shaded area in FIG. 9, the current will flow as shown by the arrow.
The flow is divided into two routes, a-+b and a-+e, and further flows to the coil electrode 42 in the order of b-+c-+d.
The latter flows in the order of e-+f-+g and reaches the conductive rod 6.
その際前者のa−+b→(、+dの電流径路に釦いては
、a−+bの電流とb→Cの電流が互いに向きが逆であ
るので、それぞれの電流による磁界は互いに打ち消し合
って、a→b−+c−+dの電流径路では有効な軸方向
磁界ができない。At this time, when pressing the button on the former current path a-+b→(, +d, the directions of the current a-+b and the current b→C are opposite to each other, so the magnetic fields due to the respective currents cancel each other out, An effective axial magnetic field cannot be created in the current path a→b-+c-+d.
しかしながら、主電極43に半径方向の直線状スリット
43aを複数本等間隔を存して設け、このスリット43
aを第10図に示す如くコイル電極42の円弧部42c
の先端部(主電極43との接着部)の近傍で、しかも切
り欠き部とは逆方向になるように且つコイル電極42に
よって橋絡されないような位置関係にして釦けば、軸方
向磁界を有効に発生させることができる。However, a plurality of radial linear slits 43a are provided at equal intervals in the main electrode 43, and the slits 43a are provided at equal intervals.
a is the circular arc portion 42c of the coil electrode 42 as shown in FIG.
If the button is positioned near the tip (bonded part with the main electrode 43) and in the opposite direction to the notch and is not bridged by the coil electrode 42, the axial magnetic field can be reduced. can be generated effectively.
すなわち、第10図において、アークが第9図の場合と
同じ位置に発生したと、すると、電流は図示矢印のよう
にh→i−+j−+に−)Iとh−+m−+n→oとい
う2つの経路で流れると考えられるが、前者の電流経路
は後者よりも長いため、電流は後者の経路の方に多く流
れる。That is, in FIG. 10, if an arc occurs at the same position as in FIG. However, since the former current path is longer than the latter, more current flows in the latter path.
しかも前者の電流経路で電流が流れた場合でも、電流h
→1およびi −) jと電流j→には方向が互いに逆
向きではないので、電流J→kによる軸方向磁界を打ち
消す効果は少ない1、以上のことより、スリットのない
主電極よりもスリットを設けた主電極とした方が軸方向
磁界を有効に発生させることができる。Moreover, even if the current flows in the former current path, the current h
→1 and i −) Since the directions of j and current j→ are not opposite to each other, the effect of canceling the axial magnetic field due to current J→k is small. It is possible to more effectively generate an axial magnetic field by using a main electrode provided with .
また、コイル電極42により軸方向磁界を発生させると
この磁界により主電極43に渦電流が生じて逆方向磁界
により軸方向磁界か減少してし1うが、前述したように
主電極43には直線状スリット43aか設けられている
ので、渦電流による軸方向磁界の減少が防1Fできる。Furthermore, when an axial magnetic field is generated by the coil electrode 42, this magnetic field generates an eddy current in the main electrode 43, and the axial magnetic field decreases due to the magnetic field in the opposite direction. Since the linear slit 43a is provided, reduction in the axial magnetic field due to eddy current can be prevented by 1F.
この場合、直線状スリットは少なくともコイル電極42
の分割数は必要であり、軸方向磁界の減少防止対策から
主電極43の外周部から中心へ向っての切り込み長さは
電極半径の50〜70%必要である。In this case, the linear slit is at least connected to the coil electrode 42.
The number of divisions is necessary, and the length of the cut from the outer periphery of the main electrode 43 toward the center is required to be 50 to 70% of the electrode radius in order to prevent a decrease in the axial magnetic field.
ここで従来のようにスパイラル状のスリットを設けたも
のでは回転駆動されるのに対し直線状スリットによれば
アークが安定し、電極間の消費エネルギーを小さくでき
る。Here, in contrast to the conventional one provided with a spiral slit, which is driven to rotate, the linear slit allows the arc to be stabilized and the energy consumption between the electrodes to be reduced.
以上述べた実施例は本発明のほんの一例にしかすぎず、
次のような電極構造としても前述同様の作用効果を奏し
得るものである。The embodiments described above are only examples of the present invention,
The following electrode structure can also provide the same effects as described above.
コイル電極42としては第11図a、bに示すように導
電棒6に流れる電流が複数に分割され且つその各分流電
流が円周部において円弧を描くように、複数本の直線状
スリン)42e (本例では4本のスリットを示す)を
設けると共に各スリット42eにより形成された各円弧
部の先端に主電極43に取着するための突起部42fを
設けるようにしてもよい。As the coil electrode 42, as shown in FIGS. 11a and 11b, a plurality of linear sulins (42e) are used so that the current flowing through the conductive rod 6 is divided into a plurality of parts and each divided current draws an arc around the circumference. (four slits are shown in this example), and a protrusion 42f for attachment to the main electrode 43 may be provided at the tip of each arcuate portion formed by each slit 42e.
このようなコイル電極42とすれば、直線状スリットを
切るだけで前述した実施例同様の効果が得られるので、
電極構造が簡単となり、製作も容易になる。With such a coil electrode 42, the same effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained by simply cutting a linear slit.
The electrode structure becomes simple and manufacturing becomes easy.
なお、上記実施例では、真空容器3内に設けられる1対
の電極それぞれにコイル電極を設けて軸方向磁界を発生
させるようにしたが、倒れか一方の電極にのみコイル電
極を設けて軸方向磁界を発生させるようにしてもよい。In the above embodiment, a coil electrode is provided on each of the pair of electrodes provided in the vacuum vessel 3 to generate an axial magnetic field, but perhaps the coil electrode is provided on only one electrode to generate an axial magnetic field. A magnetic field may also be generated.
特にコイル電極を固定軸に取付け、また可動軸に通常の
電極を取付ければ、発熱に対する問題も解決することが
できる。In particular, the problem of heat generation can be solved by attaching the coil electrode to the fixed shaft and attaching the normal electrode to the movable shaft.
即ち、通常の真空しゃ断器の可動および固定電極は全く
対象のものが用いられ、また電流導入棒の長さもほぼ同
じである。That is, the movable and fixed electrodes of a normal vacuum breaker are exactly the same, and the lengths of the current introduction rods are also approximately the same.
しかし、可動軸は可撓導体を通して母線に接続され、固
定軸は大きなりランプに固定された後母線に接続される
。However, the movable shaft is connected to the bus bar through a flexible conductor, and the fixed shaft is connected to the bus bar after being fixed to the large lamp.
従って、真空容器内部で発生した熱は、可動軸において
は可撓導体を通して放熱され、固定軸に訟いてはクラン
プを通して放熱される。Therefore, heat generated inside the vacuum container is radiated through the flexible conductor on the movable shaft, and is radiated through the clamp on the fixed shaft.
このため常に可動軸の温度上昇か固定軸のそれに比べて
大きくなり、規格に合格しない場合がある。For this reason, the temperature of the movable shaft is always higher than that of the fixed shaft, and the temperature may not meet the standards.
−刃軸方向磁界形の電極は、通常の電極に比してコイル
電極部分の長さだけ長いため、それだけ発熱量が多く、
ヒートラン(定格電流を長時間通電した後各部の温度上
昇を測定する)試験に対して苛酷になる。-The blade axis direction magnetic field type electrode is longer than a normal electrode by the length of the coil electrode, so it generates more heat.
Heat run (measuring the temperature rise in various parts after applying rated current for a long time) test is more severe.
しかし軸方向磁界形の電極にトいてはある一定以上の磁
界が電極表面上に発生すればよいわけであり、必らずし
も両電極にコイル電惟を設ける必要はない。However, in the case of an axial magnetic field type electrode, it is sufficient that a magnetic field of a certain level or more is generated on the electrode surface, and it is not necessarily necessary to provide coils on both electrodes.
従って、熱的に苛酷である可動軸には通常の電極を接続
し、熱的に楽な固定軸に軸方向磁界形電極を取付ければ
、発生する熱は余裕のある固定軸で放熱されるため、軸
方向磁界形電極を使用してもヒートランに合格し、また
可動軸はコイル部分だけ重量が軽くなり、可動部分の重
量が全体に減少する。Therefore, if a normal electrode is connected to the movable shaft, which is thermally severe, and an axial magnetic field type electrode is attached to the thermally easy fixed shaft, the generated heat will be dissipated through the fixed shaft, which has plenty of room. Therefore, even if an axial magnetic field type electrode is used, the heat run can be passed, and the weight of the movable shaft is reduced only in the coil portion, reducing the weight of the movable portion as a whole.
このことにより操作機構も楽になり、また開極投入速度
も上昇できるので、しゃ断性能が向上する。This makes the operation mechanism easier, and the opening speed can also be increased, resulting in improved breaking performance.
また上記実施例のコイル電極42はル−プ電流により1
ターンの磁界を発生させたが、この磁界の強弱を変えた
い場合には、ループの数を変えることにより調整できる
。Further, the coil electrode 42 of the above embodiment is 1 due to the loop current.
Although a magnetic field of turns is generated, if it is desired to change the strength of this magnetic field, it can be adjusted by changing the number of loops.
例えばループの数を3つオたは2つにすることによりコ
イル電極に流れる電流は全電流のくまたは易となり、磁
界の強さは上記実施例の場合の1.3倍、2倍とするこ
とができる。For example, by increasing the number of loops to 3 or 2, the current flowing through the coil electrodes becomes easier than the total current, and the strength of the magnetic field is 1.3 times or 2 times that of the above example. be able to.
さらにコイル電極に流れる電流を増加させたいような場
合には電極自身の断面積の大きなものを用いればよい。Furthermore, if it is desired to increase the current flowing through the coil electrode, the electrode itself may have a large cross-sectional area.
さらにまた、上記各実施例ではコイル電極42と主電極
43とを別個にしであるが、これらを一体化したものと
して構成することも可能である。Furthermore, in each of the above embodiments, the coil electrode 42 and the main electrode 43 are separate, but it is also possible to configure them as an integrated structure.
この信奉発明はその要旨を変更しない範囲内で種々変形
して実施できることは勿論である。It goes without saying that this invention can be modified and implemented in various ways without changing the gist thereof.
以上述べたように本発明によれば、少なくとも一方の主
電極の背部に重ね合わせるようにコイル電極を配置する
構造で、且つこのコイル電極を導電棒から伸びる腕部の
突出端に、前記導電棒を中心として描いた円弧の軌跡上
に配置された外周部の一側を連結して形成し、この外周
部の他側に於て前記主電極との電気的接続を行なうよう
にするとともに導電棒端部は空間又は高抵抗体を介して
前記主電極の背部と対向するようにし、また前記主電極
には直線状スリットを複数本設けであるので、電流経路
は大部分が主電極と、コイル電極を介して導電棒との間
に形成されるので、電極自身で強力な軸方向磁界を発生
することができる。As described above, according to the present invention, the coil electrode is arranged so as to overlap the back of at least one of the main electrodes, and the coil electrode is attached to the protruding end of the arm extending from the conductive rod. One side of the outer periphery arranged on the locus of an arc drawn with the center at The end faces the back of the main electrode through a space or a high resistance material, and the main electrode is provided with a plurality of linear slits, so most of the current path is between the main electrode and the coil. Since it is formed between the electrode and the conductive rod through the electrode, the electrode itself can generate a strong axial magnetic field.
したがって、アークを電極面に安定かつ均一に分布させ
ることができると共に、従来のような真空容器の外周面
にコイルを配置したり導電棒にコイル部を形成したりす
る必要がないので、全体が大型化するようなことがなく
簡単且つ安価にできる。Therefore, the arc can be stably and uniformly distributed on the electrode surface, and there is no need to arrange a coil on the outer circumferential surface of the vacuum container or form a coil part on the conductive rod, as in the case of the conventional method. It can be easily and inexpensively done without increasing the size.
そして主電極間の閉極時に釦いてもコイル電極を流れる
電流によって常に軸方向磁界が印加されているので、主
電極間の開路瞬時から主電極間に発生するアークに対し
て有効な軸方向磁界を印加でき、更に導電棒を中心とし
て描いた円弧の軌跡上に配置されるコイル電極の外周部
に流れる電流によって主電極には均一な軸方向磁界を印
加しているので常にアークの安定化をはかることができ
る。Even if the button is pressed when the main electrodes are closed, an axial magnetic field is always applied by the current flowing through the coil electrodes, so the axial magnetic field is effective against the arc generated between the main electrodes from the moment the main electrodes are opened. Furthermore, a uniform axial magnetic field is applied to the main electrode by the current flowing around the outer periphery of the coil electrode, which is placed on the locus of an arc centered on the conductive rod, so the arc is always stabilized. It can be measured.
またアークが電極面の何れの位置にあっても軸方向磁界
を有効に発生させることができ、また渦電流による軸方
向磁界の減少を防止することができる、即ちコイル電極
の腕部と円弧部に囲1れた空間領域部分の面積を、腕部
の面積(両者とも導電棒と直角方向の断面にトける面積
)に比較し広くしであるので、腕部に発生するうず電流
を減少でき、更に主電極に設けた複数本の直線状スリッ
トによろうす電流の減少により軸方向磁界を強力にでき
ることになり、1〜や断限界電流を増加できる。In addition, it is possible to effectively generate an axial magnetic field no matter where the arc is located on the electrode surface, and it is possible to prevent the axial magnetic field from decreasing due to eddy currents. Since the area of the spatial region surrounded by 1 is larger than the area of the arm (the area of both in the cross section perpendicular to the conductive rod), the eddy current generated in the arm can be reduced. Furthermore, the axial magnetic field can be made stronger by reducing the solder current due to the plurality of linear slits provided in the main electrode, and the breaking current can be increased by 1 or more.
このことは同時にコイル電極の重量を軽減できることと
なるので、真空しゃ断器全体の重量軽減は勿論のこと、
特に可動側電極にあっては操作装置の負荷の軽減に役立
つ。This also reduces the weight of the coil electrode, which not only reduces the weight of the vacuum breaker as a whole, but also reduces the weight of the vacuum breaker as a whole.
This is particularly useful for reducing the load on the operating device for the movable electrode.
また直線状スリットであるので、その加工も極めて容易
である。Furthermore, since it is a linear slit, its processing is extremely easy.
第1図は真空しゃ断器の原理構成を示す縦断面図、第2
固転よび第3図は従来の異なる真空しゃ断器をそれぞれ
示す縦断面図、第4同は本発明の一実施例を示す縦断面
図、第5図a 、 bl/′i同実施例に釦ける電極を
拡大して示すもので、aは側面図、bは主電極側から見
た平面図、第6図a、bは同じくコイル電極の側面図お
−よび平面図、第7図は同じく主電極の平面図、第8図
は同じくコイル電極と主電極間にスペーサとして設けら
れる高抵抗金属の側面図、第9図および第10図は同実
施例の作用説明に必要な電極の平面図、第11図a、b
は本発明の他の実施例におけるコイル電極を示すもので
、aは側面図、bは平面図である。
3・・・真空容器、6,7・・・導電棒、41,51・
・・電極、42・・・コイル電極、43・・・主電極。Figure 1 is a longitudinal sectional view showing the principle configuration of a vacuum breaker, Figure 2
Figures 3 and 3 are vertical cross-sectional views showing different conventional vacuum breakers, Figure 4 is a vertical cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, and Figure 5 a, bl/'i is a button in the same embodiment. Fig. 6 shows an enlarged view of the coil electrode; a is a side view, b is a plan view seen from the main electrode side, Fig. 6 a and b are a side view and plan view of the coil electrode, and Fig. 7 is the same A plan view of the main electrode, FIG. 8 is a side view of the high-resistance metal provided as a spacer between the coil electrode and the main electrode, and FIGS. 9 and 10 are plan views of the electrode necessary for explaining the operation of this embodiment. , Figure 11a, b
1 shows a coil electrode according to another embodiment of the present invention, in which a is a side view and b is a plan view. 3... Vacuum container, 6, 7... Conductive rod, 41, 51.
... Electrode, 42 ... Coil electrode, 43 ... Main electrode.
Claims (1)
ぞれ取付けられる1対の主電極により電流を投入、しゃ
断するものに訃いて、前記主電極の少なくとも一方の主
電極の背部に重ね合わせ:るようにコイル電極を配置し
て成り、このコイル電極は導電棒の取付基部に一端を固
着され旦つこの取付基部から伸びる腕部を有し、この腕
部の突出端と一側が連結され前記導電棒を中心として描
いた円弧の軌跡上に配置された外周部を設けて形威し、
このコイル電極の外周部の他側に於て前記主電極背部と
の電気的接続を行なうようにして成り、前記コイル電極
を設けた導電棒端部は空間又は高抵抗体を介して前記主
電極の背部と対向させ、これにより大部分の電流がコイ
ル電極と主電極との電気的接続部を介して前記主電極と
導電棒間を流れるようにして戒り、前記コイル電極の腕
部と外周部に囲すれた部分には空間領域を設けておシ、
この空間領域の導電棒と直角方向の断面における面積は
、腕部の導電棒と直角方向の断面にかける面積よりも犬
であるとともに前記コイル電極に組合される主電極には
複数本の直線状スリットを設けるようにしたことを特徴
とする真空しゃ断器。1 A pair of main electrodes which are provided in a vacuum container so as to be freely accessible and detachable, and which are respectively attached to conductive rods, are used to turn on and cut off current, and are superimposed on the back of at least one of the main electrodes. The coil electrode has one end fixed to the mounting base of the conductive rod and has an arm extending from the mounting base, and one side is connected to the protruding end of the arm. A shape is formed by providing an outer peripheral portion disposed on the locus of an arc drawn with the conductive rod as the center,
An electrical connection is made to the back of the main electrode on the other side of the outer periphery of the coil electrode, and the end of the conductive rod provided with the coil electrode is connected to the main electrode through a space or a high resistance material. The arms and outer periphery of the coil electrode are arranged so that most of the current flows between the main electrode and the conductive rod through the electrical connection between the coil electrode and the main electrode. A space area is provided in the area surrounded by the area.
The area of this spatial region in the cross section perpendicular to the conductive rod is larger than the area of the arm in the cross section perpendicular to the conductive rod, and the main electrode combined with the coil electrode has a plurality of straight lines. A vacuum breaker characterized by having a slit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9633682A JPS5855605B2 (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Vacuum cutter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9633682A JPS5855605B2 (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Vacuum cutter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS584226A JPS584226A (en) | 1983-01-11 |
| JPS5855605B2 true JPS5855605B2 (en) | 1983-12-10 |
Family
ID=14162167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9633682A Expired JPS5855605B2 (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | Vacuum cutter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855605B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023119315A (en) * | 2022-02-16 | 2023-08-28 | 株式会社東芝 | vacuum valve |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP9633682A patent/JPS5855605B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS584226A (en) | 1983-01-11 |
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