(57)【要約】 【課題】接触板の裏面側に配置された接触台の外周部での絶縁破壊を防止してさらに遮断性能の向上を図った真空遮断器用電極構造を提供する。【解決手段】接触板１１および縦磁界発生用接触台１２は、銅をべースとした合金、例えば銅−クロム合金などで形成しているが、縦磁界発生用接触台１２の外周部には、新たに観察された放電を防止するために、接触板１１よりも溶融点の高い高抵抗導体であるクロムのプラズマ照射によって外周部被覆１７を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク発生部となる接触板と、この接触板の背後に設けられて前記接触板に発生するアークに対して縦磁界を与える縦磁界発生用接触台とを有した真空遮断器用電極構造において、前記縦磁界発生用接触台の外周部で、かつ少なくとも前記接触版側に位置する部分に、前記接触板よりも溶融点が高い材料から成る外周部被覆を設けたことを特徴とする真空遮断器用電極構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦磁界を与えて接触板表面にアークをほぼ均一に分布させるようにした真空遮断器用電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空容器内の真空度を保持しながら一対の電極間を開離し、電極間に発生したアークを真空中で消弧する真空遮断器の電極構造として、電極の軸方向に縦磁界を発生させてアークを一対の接触板表面上でほぼ均一に分布させて遮断能力を向上させたものが知られている。例えば、軸線に対して傾斜させて形成した複数の傾斜スリットを有した筒状接触台と、この筒状接触台の一方の端面に設けられて上述の傾斜スリットに連続するように外周部から内側に向かう複数の円周スリットを形成した接触板とから構成した電極構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この種の電極構造を採用した真空遮断器では、電流遮断時に開離した接触板間にアークが発生し、遮断電流がその電流零点で一旦遮断され、その後に接触板間には回復電圧が印加され、この回復電圧よりも接触板間の絶縁耐力が上回れば遮断に成功する。しかし遮断限界を超えた電流を遮断しようとした場合、接触板表面の局部的な溶融が生じ、これが極間絶縁耐力を低下させ、回復電圧により接触板間で絶縁破壊に至る。このため、遮断性能を向上させるためには前述のように縦磁界を用いてアークを均一化する他に、接触板の材料として溶融しにくい材料を用いることが効果的である。また接触板には通電性能を確保するため導電率が高いことも同時に求められ、銅をべースとした合金、例えば銅−クロム合金などが使用されている。銅より融点の高いクロムを組み合わせた銅−クロム合金とすることにより、銅のみの場合よりも融点を高めて溶融が生じ難くしている。
【特許文献１】特開２００３−８６０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の真空遮断器用電極構造では、縦磁界によりアークを安定化すると共にアークを均一に分布させて、接触板表面での局部的な溶融を防ぐことができるが、遮断試験後の分解調査およびアーク観測結果により、接触板の裏面側に配置された接触台の外周部での絶縁破壊による遮断失敗が生じていることが新たに判明した。
【０００５】
本発明の目的は、接触板の裏面側に配置された接触台の外周部での絶縁破壊を防止してさらに遮断性能の向上を図った真空遮断器用電極構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、アーク発生部となる接触板と、この接触板の背後に設けられて前記接触板に発生するアークに対して縦磁界を与える縦磁界発生用接触台とを有した真空遮断器用電極構造において、前記縦磁界発生用接触台の外周部で、かつ少なくとも前記接触版側に位置する部分に、前記接触板よりも溶融点が高い材料から成る外周部被覆を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による真空遮断器用電極構造では、縦磁界発生用接触台の外周部に接触板よりも溶融点が高い材料から成る外周部被覆を設けているため、アークが接触板の対向部間に止められて縦磁界発生用接触台の外周面で放電するのが防止され、縦磁界発生用接触台による安定した縦磁界によって遮断性能を向上させることができる。しかも、縦磁界発生用接触台の構成材料そのものの材料を変えるのではなく、縦磁界発生用接触台の外周部に接触板よりも溶融点が高い材料でなる外周部被覆を設けているため、縦磁界発生用接触台の導電率はこれまで同様に良好に保持され安定した縦磁界を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による真空遮断器用電極の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３は、本発明の一実施の形態による真空遮断器用電極を用いた真空遮断器の要部を示す断面図である。
絶縁筒１の両端を端板２，３で気密に封じて真空容器４を構成し、この真空容器４内に一対の電極５，６を対向配置している。固定側電極５は固定側ロッド７によって端板２に固定され、一方、可動側電極６はベローズ８によって真空容器４内の真空状態を保持しながら軸方向に移動可能な可動側ロッド９に取り付けられている。この可動側ロッド９は図示しない操作器に連結されており、この操作器によって可動側電極６を開閉操作する構成となっている。両電極５，６の外周部には絶縁筒１の内部沿面を保護するシールド１０が固定されている。
【０００９】
図１および図２は、上述した可動側電極６を拡大して示す側面図および平面図である。
固定側電極５とほぼ同一構造の可動側電極６は、対向側に設けた板状の接触板１１と、この接触板１１の反面側に取り付けたほぼ円筒状の縦磁界発生用接触台１２と、この縦磁界発生用接触台１２の背面に設けたアダプタ部１３とを有し、このアダプタ部１３に可動側ロッド９が連結されている。接触板１１には外周部からほぼ中心部に向かうように複数本の円周スリット１４が円周方向にほぼ等間隔で形成されている。また縦磁界発生用接触台１２には、その軸線に対して傾斜するように形成した複数本の傾斜スリット１５および傾斜スリット１６が形成されており、傾斜スリット１５は、一端部を接触板１１の円周スリット１４に連続するように形成すると共に他端部を縦磁界発生用接触台１２の軸方向の中間部まで切り込んでおり、また傾斜スリット１６は、一端部をアダプタ部１３側にまで形成すると共に他端部を縦磁界発生用接触台１２の軸方向の中間部まで切り込んでいる。
【００１０】
上述した接触板１１および縦磁界発生用接触台１２は、銅をべースとした合金、例えば銅−クロム合金などで形成しているが、縦磁界発生用接触台１２の外周部には接触板１１よりも溶融点の高い高抵抗導体、例えば、クロムやタングステン等からなる外周部被覆１７を設けている。この外周部被覆１７は、例えば、縦磁界発生用接触台１２の外表面にクロムなどをプラズマ照射によって１００ミクロン程度の層として形成したものである。勿論、この外周部被覆１７は傾斜スリット１５，１６の縦磁界発生作用を相殺することがないようにされており、その形成領域は縦磁界発生用接触台１２の軸方向全体にわたって外周部全体に形成しても良いし、接触板１１側から縦磁界発生用接触台１２の軸方向中間部までの形成しても良い。後者の場合の形成領域の限界は、後述する現象に基づいて実験的に決定しても良い。
【００１１】
図２に示したように図示しない操作器によって可動側電極６を下方の遮断方向へ駆動すると、固定側電極５から可動側電極６が開離し、両電極間にアークが発生する。このとき、縦磁界発生用接触台１２に形成した傾斜スリット１５および傾斜スリット１６と、接触板１１に形成した円周スリット１４とによって通電路がコイル状になって縦磁界が発生し、アークは接触板１１間で均一に分布することになる。また接触板１１の材料、真空容器４内の真空などの作用を受けてアークは電流零点を迎えて消滅し電流遮断が行われる。このとき、従来構成の電極構造を用いた場合、遮断試験後の分解調査によると縦磁界発生用接触台１２の外周面にアーク痕跡および陰極点が移動した痕跡が認められ、また高速度ビデオによる観測によると、縦磁界発生用接触台１２の外周面での放電する現象が観察された。
【００１２】
しかしながら、上述したように本実施の形態における電極構造では、縦磁界発生用接触台１２の外周部に外周部被覆１７を設けた電極構造を使用しているため、アークは接触板１１の対向部間に止められて縦磁界発生用接触台１２の外周面で放電するのが防止された。しかも、縦磁界発生用接触台１２の構成材料そのものを高抵抗材料とするのではなく、縦磁界発生用接触台１２の外周部に接触板１１よりも溶融点が高い高抵抗材料でなる外周部被覆１７を設けているため、縦磁界発生用接触台１２の導電率はこれまで同様に良好に保持され、通電性能の低下は生じないので良好な縦磁界を発生させ、結局、遮断性能を向上することができる。
【００１３】
本発明の他の実施の形態における電極構造としては、円周スリット１４を省略した接触板１１を用いたり、円筒状に限らず他の縦磁界発生型の構造縦磁界発生用接触台１２を使用することができる。また外周部被覆１７としては、クロムやタングステンに限らず接触板１０よりも溶融点の高い高抵抗導体からなる他の材料を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明による真空遮断器用電極構造は、図２に示した真空遮断器に限らず他の構成の真空遮断器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による真空遮断器用電極構造を示す側面図である。
【図２】図１に示した真空遮断器用電極構造を示す平面図である。
【図３】図１に示した真空遮断器用電極構造を採用した真空遮断器の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    絶縁筒
２，３    端板
４    真空容器
５    固定側電極
６    可動側電極
７    固定側ロッド
８    ベローズ
９    可動側ロッド
１０    シールド
１１    接触板
１２    縦磁界発生用接触台
１３    アダプタ部
１４    円周スリット
１５，１６    傾斜スリット
１７    外周部被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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