特許ウォッチ

公開番号2025127502
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024211
出願日2024-02-21
発明の名称電極構造,真空インタラプタ
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01H 33/664 20060101AFI20250826BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コイル部等の抵抗損失の抑制と磁束密度の増大との両方に貢献し易くすることが可能な技術を提供する。
【解決手段】各電極2のコイル部3に、Z巻き方向で延在した形状の第1スリット孔31,第2スリット孔32を、コイル部3の周方向に交互に複数個形成する。接点部4には、軸心35側から径方向の外側に延在し当該径方向の外側に開口して第3スリット開口端部が形成されている第3スリット孔41を、周方向に複数個形成する。第3スリット孔41は、対向方向側から臨んだ状態で時計回り方向に湾曲した円弧形状とする。第3スリット孔41の第3スリット閉端部41bは、接点部4の軸心から径方向の外側に離反して位置させると共に、第1スリット開口端部31aに対向して位置させる。各電極2のうち一方における第3スリット開口端部41aと、当該各電極2のうち他方における第3スリット開口端部41aと、は軸心方向において互いに対向させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁性の筒状本体を有して成る真空容器内において、当該筒状本体の軸心方向で互いに対向して接離自在に設けられている一対の電極と、
前記各電極をそれぞれ前記対向方向の反対側で支持している一対の通電軸と、
を備え、
前記各電極は、
前記軸心方向に延在した筒状のコイル部と、
前記コイル部における前記対向方向側の開口部に設けられている接点部と、
前記コイル部における前記対向方向の反対側に設けられ、前記通電軸に支持されているアダプタ部と、
前記コイル部よりも小径の筒状であって、当該コイル部の内周側に同心状に配置されている補強部と、
を有し、
前記コイル部は、
当該コイル部の径方向に貫通した形状、および当該コイル部における前記軸心方向の中央部から前記対向方向に対しＺ巻き方向で延在した形状であって、当該対向方向に開口して第１スリット開口端部が形成されている第１スリット孔と、
前記径方向に貫通した形状、および当該コイル部における前記軸心方向の中央部から前記対向方向の反対側に対しＺ巻き方向で延在した形状であって、当該対向方向の反対側に開口して第２スリット開口端部が形成されている第２スリット孔と、
が当該コイル部の周方向に所定間隔を隔てて交互に複数個形成されており、
前記接点部は、
前記軸心方向に貫通した形状、および当該接点部の軸心側から前記径方向の外側に延在した形状であって、当該径方向の外側に開口して第３スリット開口端部が形成されている第３スリット孔が、前記周方向に所定間隔を隔てて複数個形成されており、
前記各第３スリット孔は、
前記対向方向側から臨んだ状態で時計回り方向に湾曲した円弧形状となっており、
当該第３スリット孔における前記第３スリット開口端部の反対側である第３スリット閉端部が、前記接点部の軸心から前記径方向の外側に離反して位置し、
当該第３スリット開口端部が、前記第１スリット開口端部に対向して位置し、
前記各電極のうち一方における前記第３スリット開口端部と、当該各電極のうち他方における前記第３スリット開口端部と、が前記軸心方向において互いに対向していることを特徴とする電極構造。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記各電極は、前記接点部の半径をＲ０、前記第３スリット孔の曲率半径をＲｓ、当該接点部の軸心と前記第３スリット閉端部との間の距離をＲ１、当該接点部の軸心と当該第３スリット孔における曲率中心点との間の距離をＲ２とした場合に、下記（１），（２）式を満たすことを特徴とする請求項１記載の電極構造。
Ｒｓ＞Ｒ０－Ｒ２ …（１）
｜Ｒ１－Ｒ２｜≧Ｒｓ＞（Ｒ１＋Ｒ２）×０．７ …（２）
【請求項３】
前記第１スリット開口端部の開口縁面は、前記径方向に貫通している形状の第１スリット溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
【請求項４】
前記アダプタ部は、
前記軸心方向に貫通した形状、および当該アダプタ部の軸心側から前記径方向の外側に延在した形状であって、当該径方向の外側に開口して第４スリット開口端部が形成されている第４スリット孔が、前記周方向に所定間隔を隔てて複数個形成されており、
前記第４スリット開口端部が、前記第２スリット開口端部に対向して位置している、
ことを特徴とする請求項１記載の電極構造。
【請求項５】
前記第２スリット開口端部の開口縁面は、前記径方向に貫通している形状の第２スリット溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
【請求項６】
請求項１～５の何れかに記載の電極構造を備えていることを特徴とする真空インタラプタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造，真空インタラプタに係るものであって、例えば種々の電力設備等に適用可能な技術に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば種々の電力設備等に適用されている真空インタラプタの一例としては、絶縁性の筒状本体を有して成る真空容器内において、当該筒状本体の軸心方向（以下、単に軸心方向と適宜称する）に互いに対向（以下、当該対向する方向を、単に対向方向と適宜称する）した姿勢で接離自在となるように、一対の電極（固定電極，可動電極）を設けた構成が挙げられる。この真空容器には、各電極の背面側（対向方向の反対側）をそれぞれ支持するように、一対の通電軸（リード）が設けられている。また、各通電軸のうち一方（例えば後述の可動側通電軸１２ｂ）は、軸心方向に伸縮自在なベローズを介して、真空容器内側に支持されている。
【０００３】
このような構成の真空インタラプタによれば、真空容器内（具体的には真空容器内におけるベローズの外周側）の真空状態を維持しながら、各通電軸のうち一方（可動側通電軸）を軸心方向に移動させることができる。これにより、当該通電軸の移動に応じて各電極を接離し、接点を開閉することが可能となる。
【０００４】
各電極においては、所望の遮断性能を発揮し易くする等の目的で、磁界発生機能を持つように構成することが、一般的となっている。この構成の一例としては、軸心方向に延在した筒状のコイル部（磁界発生コイル部）と、当該コイル部における対向方向側（接点側）に設けられている接点部と、当該コイル部における背面側（対向方向の反対側）を通電軸に支持するアダプタ部と、を有した構成が挙げられる（例えば特許文献１～４）。
【０００５】
このような構成の各電極を接離して接点を開閉する場合、当該電極に対して応力（例えば、軸心方向の慣性力や機械的衝撃力等）が加わることがある。コイル部や接点部等には、磁界発生機能を持つように複数個のスリット孔が設けられているため、電極の機械的強度等が低くなり易い。その結果、所望の電極特性（機械的特性，電気的特性等）を維持することが困難となることも考えられる。
【０００６】
今後、真空インタラプタの高電圧化や大容量化等が図られると、接点の開閉速度が速くなり、その開閉に要する操作力も大きくなり得ることから、前記のような応力も大きくなってしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、コイル部の内周側に筒状の補強部を同心状に設ける等により、前記応力に耐え得るようにし、所望の電極特性を維持し易くすることが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００３－０８６０６８号公報
特開２００３－０８６０６７号公報
特開２００３－１５１４１３号公報
特開２０１８－１８１６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
各電極のコイル部等は、例えば定格電流通電時の抵抗損失（発熱量）を抑制することが望ましい。しかしながら、前記のようにコイル部等にスリット孔を設けてしまうと、当該コイル部等の通電断面積が小さくなり易く、抵抗損失を抑制することが困難となるおそれがある。
【００１０】
例えば、コイル部の径方向（以下、単に径方向と適宜称する）の肉厚寸法を大きくした場合には、当該コイル部の通電断面積も大きくなり、抵抗損失の抑制が容易になる可能性はある。しかしながら、各電極間に発生（電流遮断時に発生）し得る磁界の磁束密度（以下、単に磁束密度と適宜称する）が小さくなってしまい、所望の遮断性能が得られ難くなくなるおそれがある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許