JPS6319966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、しや断時において発生したアーク
に、該アークと平行な磁界を印加させてしや断性
能の向上を図つた真空しや断器に関したものであ
る。

従来、しや断時において一対の接点間に生じた
アークに、このアークと同方向の磁界（所謂縦磁
界）を印加させてしや断性能の向上を図つた真空
しや断器が数多く提案されているが、この種真空
しや断器は、開閉部となる真空インタラプタに一
体的に磁界発生用のコイルを装着せしめて成るの
が一般的であり、このような真空インタラプタを
大別すると、第１図に示すような真空容器内にコ
イルを備えたものと、第２図に示すような真空容
器外にコイルを備えたものに別けることができ
る。

すなわち、第１図の真空インタラプタ１は、絶
縁物１１を備えて成る真空容器１０に気密に貫通
した一対のリード棒２ａ及び２ｂを備え、両リー
ド棒２ａ，２ｂの内端部に各々高抵抗体２１を介
して接点３ａ及び３ｂを備え、且つリード棒２
ａ，２ｂと接点３ａ，３ｂとの間に位して電流を
リード棒２ａ，２ｂを囲繞するループ電流に変え
てアークと平行な磁界を発生させるコイル電極４
ａ及び４ｂを備え、更に少なくとも一方のリード
棒２ｂはベローズ２２を真空容器１０との間に備
えて軸方向（図中上下方向）に可動し得るように
成して構成されている。

そして上記のように構成された真空インタラプ
タ１は、絶縁フレーム（図示省略）内に収納さ
れ、且つ各リード棒２ａ，２ｂの外端部に、主回
路導体（図示省略）に接離自在な端子部５１を一
端側に備えた引出導体５ａ，５ｂが各々接続さ
れ、更に図示省略の操作装置等が付設されて所要
の真空しや断器が装置として構成されるものであ
る。なお、端子部５１に接続された９ａ，９ｂは
主回路導体である。

ところで、上述の第１図のような構成から成る
真空インタラプタにあつては次のような欠点があ
つた。

コイル電極４ａ，４ｂは、真空容器１０の内
部に位しているので、通電々流によつてコイル
が発熱した場合、この熱が外部に放散されにく
いといつた欠点があり、大電流用には適当でな
いものであつた。

リード棒２ａ，２ｂの先端に接点３ａ，３
ｂ、コイル電極４ａ，４ｂ及び高抵抗体２１の
如き複数の部材をろう付けによつて一体結合し
て成るものであるから、部品点数及び加工工数
が多くしかもろう付け箇所が多くなるために結
果耐久性が悪いものであつた。

よつて特に大容量（高電圧又は大電流用）の
真空インタラプタ１にあつては、接点３ａ，３
ｂ及びコイル電極４ａ，４ｂが大形重量大とな
るために操作時の衝撃が大となり耐久性の低下
が著しいものであつた。

コイル電極４ａ，４ｂは、各接点３ａ，３ｂ
の背部に位して設けてあるために、しや断時に
おいて一方のリード棒２ｂが可動（図中下方向
に移動）すると、一対のコイル電極４ａ，４ｂ
間が広がることになる。この結果接点間が広が
るに従つて次第に磁界は減衰してしまい、拡散
しているアークが磁界の減衰によつて集中化し
てしや断性能に悪影響を及ぼすといつた問題が
あつた。

上述のようなことから、第１図に示す如き縦磁
界を発生させるコイル電極４ａ，４ｂを、真空容
器１０内で且つ接点３ａ，３ｂの背部に設けて構
成する真空インタラプタ１にあつては、しや断性
能の向上におのずと限界があつて、比較的低容量
のものには適するものの、高容量のものには向か
ないことが解つてきた。

このようなことから、大容量の真空インタラプ
タについては、歴史的には第１図の真空インタラ
プタよりも早くから提案されている第２図に示す
ような真空インタラプタ、すなわち縦磁界を発生
させるコイル導体４が真空容器１０の外部に配置
して成る真空インタラプタの技術が見直されてき
た。次に第２図に示す真空インタラプタを説明す
るが、第１図と同等品には同一符号を付してこれ
らの詳細な説明は省略する。

すなわちリード棒２ａ，２ｂの内端部には各々
接点３ａ，３ｂのみが設けられている。また真空
容器１０の外周部には、縦磁界を発生させるコイ
ル導体４が巻回して設けてあり、このコイル導体
４の一方の巻端側は接続リード６ａを介して固定
側のリード棒２ａの外端部に接続され、また他方
の巻端側は接続リード６ｂを介して引出導体５ａ
に接続して構成されている。そしてこのように構
成された真空インタラプタ１を、図示省略の絶縁
フレーム内に収納して所要の真空しや断器が構成
されるものである。

ところで第２図のような真空インタラプタ１に
あつては、コイル導体４が真空容器１０の外部
に設けてあることから、コイル導体４で発熱があ
つても接点３ａ，３ｂ等に悪影響を及ぼすことは
ない、コイル導体４は固定であるから、しや断
時に一対の接点３ａ，３ｂ間のギヤツプが広がつ
てもアークに印加される磁界が減衰することはな
く常に一定である。リード棒２ａ，２ｂの内端
部には、接点３ａ，３ｂのみ設ければ良く構造が
簡単である。といつた種々の利点がある。

しかしながら、従来のこの種真空インタラプタ
１にあつては、コイル導体４を絶縁処理すると共
に真空容器１０の外側に一体的に組合せ結合（例
えばモールド）して成るものであるから、コイル
導体４を含む真空インタラプタ１の外形は相当大
きくなり、しかも真空インタラプタ１を収納保持
する絶縁フレームもこれに順じて大きいものとな
つて結果しや断器が大形化する問題がある。

またコイル導体４と、リード棒２ａ及び引出導
体５ａとを接続する接続リード６ａ及び６ｂは、
コイル導体４を形成する素導体の巻端をそのまま
延ばして形成するものであつたから、これら接続
リード６ａ，６ｂを各々リード棒２ａ及び引出導
体５ａに個別に接続する作業が非常に煩雑である
といつた欠点があつた。

本発明は以上の点に鑑みて成されたものであ
り、真空インタラプタのリード棒の外端部に接続
される引出導体を、端子部と接続部とこの両者を
電気的に離隔するスペーサとで一体的に構成し、
一方コイル導体は真空インタラプタ及び引出導体
を保持固定する筒状の絶縁フレーム内に埋設し、
該コイル導体の両巻端部を各々接続リードを介し
て前記引出導体の端子部と接続部とに別けて接続
構成することによつて一層のしや断性能の向上を
図つた真空しや断器を提供するものである。

次に本発明の一実施例を第３図ないし第１０図
に基づいて説明するが、これらの図において前述
の第１図及び第２図と同一符号を付するものはこ
れらと同等品を示すものであるからこれらの詳細
な説明は省略する。

まず、第３図は真空しや断器の要部断面側面図
であつて、一相分の構成を示している。真空容器
１０に気密に貫通する一対のリード棒２ａ，２ｂ
の内端部には各々接点３ａ，３ｂが設けられて、
且つ一方のリード棒２ａ（図中上側）が固定側と
され、他方のリード棒２ｂ（図中下側）がベロー
ズ２２を介して可動し得るように成されて真空イ
ンタラプタ１が構成されており、この真空インタ
ラプタ１は、略筒状に形成された絶縁フレーム８
内に空隙を備えて収納されると共に一対の引出導
体５ａ，５ｂを介してこの絶縁フレーム８に保持
固定されている。

すなわち、一方の引出導体５ａは、絶縁フレー
ム８の上端部に固定されており、且つこの引出導
体５ａの一端側（図中右側）の接続部５２に真空
インタラプタ１の固定側のリード棒２ａが接続固
定されている。また他方の引出導体５ｂは、絶縁
フレーム８の中間部位に固設されており、この引
出導体５ｂの接続部５２に設けたリングコンタク
ト５３に、真空インタラプタ１の可動側のリード
棒２ｂが可動自在に（図中上下方向自在に）挿通
して設けてある。

そして前記一対の引出導体５ａ，５ｂは、共に
同方向（第３図で左方向）に延設して設けてあ
り、且つ各引出導体５ａ，５ｂの左端側である端
子部５１の先端部には、各々コンタクト５４が装
着されて主回路導体９ａ及び９ｂの端部に噛合接
触し得るように（接離自在）成されている。

しかして、下部側に位する引出導体５ｂは、そ
の端子部５１及び接続部５２が一体の一軸状に例
えば銅材の如き良導電性材料にて形成されてい
る。一方上部側に位する引出導体５ａは、後述す
る第５ないし第７図に示す如く、端子部５１と接
続部５２とが銅材の如き良導電性材料にて形成さ
れ、且つこの両者は、両者を電気的に離隔するス
ペーサ７にて一体的に結合して構成されている。
更に絶縁フレーム８（詳細は第８ないし第１０図
に基づいて後述する）内に埋設され、且つ真空イ
ンタラプタ１（特に一対の接点３ａ，３ｂの部
分）を囲繞する部位には、後述する第４図に示す
ようなコイル導体４が配設されている。そしてこ
のコイル導体４に一端側が固設された接続リード
６ａ，６ｂの他端（図中上端）は各々引出導体５
ａ接続されて構成されている。

なお第３図において、９１は、絶縁フレーム８
が立設された架台フレームであつて、図示省略し
た操作装置が内蔵されている。９２は操作ロツド
であつて、その上端は真空インタラプタ１の可動
側のリード棒２ｂに連結され、また下端側は架台
フレーム９１内の図示省略の操作装置に運動連結
されている。９３は架台フレーム９１上に立設し
た表面板である。

前記コイル導体４は、第４図に示す如く構成さ
れている。すなわち、平角状の例えば銅材から成
り、且つ端部４１，４２を具備する導体４０をフ
ラツト方向に巻回して略リング状に形成され、更
に端部４１，４２の近傍で且つ外周側にろう付け
等によつて固設された一対の接続リード６ａ，６
ｂを具備して構成されている。この一対の接続リ
ード６ａ，６ｂは例えば丸棒状の銅材から成るも
のであり、この接続リード６ａ，６ｂの一端（図
中下端）には切欠６１が設けられて導体４０との
接合面が大となるように成されている。

また前記一方の引出導体５ａは、第５図ないし
第７図に示す如く構成されている。すなわち、平
角の棒状体から成る端子部５１と、方形状の板材
から成る接続部５２と、この両者を一体に結合す
ると共に電気的に離隔するスペーサ７とで構成さ
れている。これら端子部５１及び接続部５２は、
共に良導電性の材料（例えば銅材）から成るもの
であり、一方スペーサ７は絶縁物（例えばプラス
チツク，又はアルミナセラミツクス）又は高抵抗
体金属（例えばステンレス鋼又はインコネル合
金）から成るものである。そして接続部５２の一
側辺部には、方形状の切欠５２１が設けてあり、
この切欠５２１内にコ字状に形成されたスペーサ
７を介して端子部５１の端部５１１が嵌入結合さ
れて３者の部材が一体化されている。

また端子部５１の端部５１１には段付孔５１２
が設けられると共に弾性接触子６２（例えばリン
グコンタクト又はマルチコンタクト）が装着固定
されており、この弾性接触子６２には、前記コイ
ル導体４が具備している接続リード６ａの先端
（第５図中の上端）が挿入接合するものである。
一方接続部５２には、段付孔５２３を具備する突
座５２２が設けられ、この段付孔５２３には弾性
接触子６３が装着固定されてコイル導体４の具備
する他方の接続リード６ｂの先端が挿入接合する
ように成されている。またこの接続部５２には、
突座５２４が設けてあり真空インタラプタ１の固
定側のリード棒２ａが接続されるものである。ま
た接続部５２には透孔５２５が設けてあり、接続
部５２すなわち引出導体５ａを絶縁フレーム８の
上端部に取付固定する際に取付ボルトが挿通する
ものである。

第５図において矢印は電流Ｉの流れを示すもの
であり、引出導体５ａの端子部５１から電流は接
続リード６ａに流れ、そしてコイル導体４をルー
プ状に流れた後に接続リード６ｂに流れ、次に接
続部５２を介して真空インタラプタ１の固定側の
リード棒２ａに流れるものである。

なお、引出導体５ａ，５ｂは、その端子部５１
の端部にコンタクト５４を必らずしも備えておく
必要はなく、このコンタクト５４を主回路導体９
ａ，９ｂ側に設けて端子部５１は平角状態のまま
としても差し支えないものである。

また引出導体５ａの端子部５１及び接続部５２
と、接続リード６ａ及び６ｂとの接続は、弾性接
触子６２，６３を介在して行なわれる場合に限ら
ず、ボルト又はナツトによる結合であつても差し
支えない。

次に第３図を参照しながら第８図ないし第１０
図に基づいて絶縁フレーム８の構成及びコイル導
体４の埋設構成を詳細に説明する。

すなわち、絶縁フレーム８は、略中央部に真空
インタラプタ１の具備する可動側のリード棒２ｂ
が挿通する透孔８１を具備し且つ引出導体５ｂが
取付けられる隔壁８２を備え、且つこの隔壁８２
の上方側に真空インタラプタ１を収納し得る円筒
状の空室８３を備え、更に下方側に引出導体５ｂ
及び操作ロツド９２を収納し得る空室８４を備え
て略筒状に形成されている。

そして空室８３と同心的に且つ所定の厚みの隔
壁８５を備えて前記コイル導体４を埋設し得るリ
ング状の凹溝８６が設けてある。

この凹溝８６は、絶縁フレーム８の平面図を示
す第９図から明らかなように、一部が分断された
リング状に形成されており、且つ分断されたリン
グ先端部８６ａ，８６ｂの部分は他の部分より形
大な凹溝空隙と成されている。このリング先端部
８６ａ，８６ｂの部分には、コイル導体４の具備
する接続リード６ａ，６ｂが位して挿入配設され
るものである。

そして第１０図に示す如く、コイル導体４は絶
縁フレーム８の凹溝８６内に収納埋設され、且つ
接続リード６ａ，６ｂの先端部を絶縁フレーム８
の上端面８７より所定寸法ほど突出して配置さ
れ、更にコイル導体４の安定固定のために凹溝８
６内には絶縁物８ａ（例えば、ポリウレタンゴム、
ポリブタジエンゴム、又はシリコンゴムの如き注
形液状ゴム）が充填固化されている。

また絶縁フレーム８の上端面８７に開口して、
ねじ穴を具備するインサート金具８８が設けてあ
り、引出導体５ａの接続部を取付固定する際に取
付固定ボルトが螺着されるものである。

なお、絶縁フレーム８に設けた凹溝８６及びこ
の凹溝８６内に埋設するコイル導体４との関係
は、前述の実施例の場合に限らず以下のような構
成であつても差し支えないものである。

凹溝８６内に絶縁物８ａを充填するのが望ま
しいが、コイル導体４の固定が確保できるので
あれば、絶縁物８ａを充填する必要はないもの
である。

凹溝８６は、一箇所が分断されたリング状で
あることに限らず、連続したリング状であつて
も差し支えないものである。

上述のように構成された引出導体５ａ，コイル
導体４，絶縁フレーム８及び真空インタラプタ１
（固定側のリード棒２ａ）の組立作業の一例を説
明すると、まず引出導体５ａの接続部５２におけ
る突座５２４と真空インタラプタ１の固定側のリ
ード棒２ａとを取付ボルトにて結合し、一方コイ
ル導体４は絶縁フレーム８内に例えば第１０図に
示す如く埋設しておく。この状態において真空イ
ンタラプタ１を絶縁フレーム８の空室８３内に挿
入し、そして引出導体５ａの具備する弾性接触子
６２及び６３に各々コイル導体４のの具備する接
続リード６ａ及び６ｂの先端（上端）を嵌入せし
め、、次に引出導体５ａの接続部５２を絶縁フレ
ーム８の上端面８７に当接させ且つ接続部５２の
透孔５２５に貫通させると共に絶縁フレーム８の
具備するインサート金具８８に螺着せしめて取付
固定ボルトを設けることによつて相互に組立結合
されるものである。

なお、以上の説明における実施例は、一方（上
方）の引出導体５ａにコイル導体４を接続する場
合の構成について説明したが、本発明はこれに限
らず、他方（下方）の引出導体５ｂにコイル導体
４を接続する場合、又はコイル導体４を２箇所設
けて各々引出導体５ａ，５ｂと接続する場合にお
いても、絶縁フレーム８及び凹溝８６をこれに対
応して形成することによつて同様に実施できるも
のである。

以上の説明から明らかなように本発明にあつて
は以下に述べるような種々の効果を奏するもので
ある。

真空インタラプタ１とコイル導体４とが別々
に構成されており、真空インタラプタ１を引出
導体５ａ，５ｂを介して絶縁フレーム８内に固
設し、一方コイル導体４を絶縁フレーム８内に
埋設されており、そして引出導体５ａ，（又は
５ｂ）とコイル導体４とを接続することによつ
て初めて縦磁界印加式の真空しや断器を構成す
るものであるから、従来のように真空インタラ
プタ１が、内部にコイル電極４ａ，４ｂを（第
１図参照），又は外部にコイル導体４を（第２
図参照）直接に具備して構成されているこの種
縦磁界印加式の真空インタラプタによつて縦磁
界印加式の真空しや断器を構成するものに比較
して、真空インタラプタ１自体の構成が極めて
簡単なものとなり、安価で且つ組立作業性の良
い真空しや断器が得られるものである。

真空インタラプタ１のリード棒２ａ，２ｂに
接続される引出導体５ａ，５ｂが、端子部５１
と、接続部５２と、この両者を電気的に離隔す
るスペーサ７との３者を一体結合して成るもの
であるから、真空インタラプタ１の外部に固定
して設けられたコイル導体４の巻方向両端を
各々端子部５１と接続部５２とに別けて接続す
ることによつて縦磁界を印加できる真空しや断
器を簡単に構成でき、しかもコイル導体４が固
定式であることから、しや断時に一対の接点３
ａ，３ｂ間が広がつても磁界の減衰はなく、し
や断性能の向上が図れるものである。

引出導体５ａ，５ｂは、端子部５１と接続部
５２とをスペーサ７を介して一軸状（直線的）
に構成されているので、従来の引出導体に比較
して、さほど大形化、最大化及び複雑化するも
のではなく、真空しや断器の大形化ひいては配
電盤等の装置の大形化を紹来することはない。

コイル導体４は、その巻回方向の両端に一体
的に接続リード６ａ及び６ｂを備えており、こ
の接続リード６ａ，６ｂを備えたコイル導体４
は絶縁フレーム８内に埋設されているので、特
別にコイル導体４の絶縁処理をする必要がな
く、しかもコイル導体４は絶縁フレーム８に形
成した凹溝８６内に後から埋設するものである
から、複雑形状の金属体を内在した注形絶縁体
に起りがちなクラツクの発生という問題はな
く、信頼性及び耐久性の高い真空しや断器を得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の真空インタラプタ
の概略説明図、第３図は、本発明の一実施例に係
る真空しや断器の要部断面側面図、第４図は第３
図におけるコイル導体の斜視図、第５図は、第３
図における引出導体及びコイル導体の組立斜視
図、第６図及び第７図は、第５図の要部平面図及
び要部断面図、第８図及び第９図は、第３図にお
ける絶縁フレームの要部断面斜視図及び平面図、
第１０図は、絶縁フレームとコイル導体との組合
せ状態の要部断面斜視図である。 １は真空インタラプタ、１０は真空容器、２
ａ，２ｂはリード棒、３ａ，３ｂは接点、４はコ
イル導体、５ａ，５ｂは引出導体、５１は端子
部、５２は接続部、６ａ，６ｂは接続リード、７
はスペーサ、８は絶縁フレーム、９ａ，９ｂは主
回路導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空容器１０を気密に貫通すると共に互いに
   接近離反自在な一対の対向したリード棒２ａ，２
   ｂを備え、これらリード棒２ａ，２ｂの内端部に
   各々接点３ａ，３ｂを備えて成る真空インタラプ
   タ１と、該真空インタラプタ１の具備する一対の
   リード棒２ａ，２ｂの外端部に各々接続して設け
   られると共に主回路導体９ａ，９ｂに接離自在な
   一対の引出導体５ａ，５ｂと、これら真空インタ
   ラプタ１及び引出導体５ａ，５ｂを保持する絶縁
   フレームと、前記真空インタラプタ１の真空容器
   １０の外周部に巻回配設されると共に一対の接点
   ３ａ，３ｂ間に生ずるアークと平行な磁界を発生
   させるコイル導体４とを備えて成る真空しや断器
   において、前記絶縁フレームを略筒状の絶縁フレ
   ーム８に形成して設け、該絶縁フレーム８内に埋
   設して前記コイル導体４を少なくとも１条設け、
   前記一対の引出導体５ａ，５ｂのうちの少なくと
   も一方の引出導体を、前記主回路導体９ａ，９ｂ
   に接続し得る端子部５１と、前記真空インタラプ
   タ１のリード棒２ａ，２ｂが接続される接続部５
   ２と、この両者を電気的に離隔するスペーサ７と
   で構成し、前記コイル導体４の巻端両者に各々接
   続リード６ａ，６ｂの一端側を接続して設けると
   共に他端側を前記引出導体５ａ，５ｂの端子部５
   １と接続部５２とに各々接続して設け、且つ該接
   続リード６ａ，６ｂを絶縁フレーム８内に埋設し
   て設けたことを特徴とする真空しや断器。