CN102332364B - 真空阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空阀，具有真空绝缘容器(1)；被收纳在真空绝缘容器(1)内、接触分离自如的一对触点(6)、(7)；固定安装于触点(6)、(7)的通电轴(4)、(8)；以包围触点(6)、(7)的方式设置的电弧屏蔽件(11)，其中，在通电轴(4)、(8)的外表面及电弧屏蔽件(11)的内表面，设置有由比构成自身的金属的熔点高的金属材料构成的金属被膜(5)、(9)、(12)。

Description

真空阀

技术领域

本发明的实施方式涉及一种能够提高耐电压特性的具有接触分离自如的一对触点的真空阀。

背景技术

以往，这种真空阀为了提高真空中的耐电压特性，在用于防止金属蒸汽扩散的筒状的电弧屏蔽件端部形成陶瓷扩散层。例如有日本特开2007-115599号公报(以下称作专利文献1)。

另一方面，已知有在电弧屏蔽件端部等位置处减小曲率而提高耐电压特性的结构。即，是利用了所谓的真空中的面积效果的结构，是减小对绝缘破坏有贡献的面积而提高破坏电场的结构。例如，同样有日本特开平10-21802号公报(以下称作专利文献2)。

在上述以往的真空阀中，电场强度高的部分容易位于电弧屏蔽件端部，采取了各种提高耐电压的对策。另一方面，在固定安装有触点的通电轴上，相对地确保了与电弧屏蔽件之间的绝缘距离，抑制了电场强度。然而，在棒状的通电轴和筒状的电弧屏蔽件之间，对绝缘破坏有贡献的面积与电弧屏蔽件端部相比而远远地大，若考虑真空中的面积效果，则破坏电场变低。

特别是针对大容量化、小型化的要求而将通电轴设为粗径或者将绝缘距离设定得较短，因此，对置面积增加而破坏电场下降。因此，存在通电轴和电弧屏蔽件之间耐电压特性下降的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于提供一种提高通电轴和电弧屏蔽件之间的耐电压特性、能够实现大容量化和小型化的真空阀。

为了实现上述目的，本发明的实施方式的真空阀由如下结构构成。即，真空阀具有：真空绝缘容器；被收纳在上述真空绝缘容器内的接触分离自如的一对触点；固定安装于上述触点的通电轴；和以包围上述触点的方式设置的电弧屏蔽件，其中，在上述通电轴的外表面以及上述电弧屏蔽件的内表面，设置有由比该构成金属的熔点高的金属材料构成的金属被膜。

附图说明

图1为表示本发明的实施例1涉及的真空阀的结构的剖视图。

图2为表示本发明的实施例2涉及的真空阀的结构的剖视图。

图3为表示本发明的实施例3涉及的真空阀的结构的剖视图。

附图标记说明

1  真空绝缘容器

2、3  封固金属件

3、8  通电轴

5、9、12、13、14、15  金属被膜

6、7  触点

10  波纹管

11  电弧屏蔽件

16  绝缘层

具体实施方式

本发明的实施方式中，通过采用熔点高的金属被膜，来提高真空中的破坏电场。以下，参照附图说明本发明的实施例。

[实施例1]

首先，参照图1说明本发明的实施例1涉及的真空阀。图1为表示本发明的实施例1涉及的真空阀的结构的剖视图。

如图1所示，在由氧化铝陶瓷构成的筒状真空绝缘容器1的两端开口部，封固有固定侧封固金属件2和可动侧封固金属件3。在固定侧封固金属件2贯穿固定有由电解铜构成的固定侧通电轴4。在固定侧电轴4的外表面，通过蒸镀或电镀设置有例如铬这样的比电解铜熔点高的固定侧金属被膜5。膜的厚度为数百纳米(nm)。在固定侧通电轴4的端部，固定安装有具有铜合金的固定侧触点6。

与固定侧触点6相对置并与其接触分离自如的、具有铜合金的可动侧触点7，被固定安装在移动自如地贯穿可动侧封固金属件3的、由电解铜构成的可动侧通电轴8的端部。在可动侧通电轴8的外表面，与固定侧同样地设置有比电解铜的熔点高的可动侧金属被膜9。

伸缩自如的波纹管10的一端被封固在可动侧通电轴8的中间部，另一端被封固在可动侧封固金属件3。由此，保持真空绝缘容器1内的真空，能够使可动侧通电轴8沿轴向移动。而且，被包围在波纹管10内的可动侧通电轴8也可以不设置上述可动侧金属被膜9。

另外，由不锈钢构成的筒状的电弧屏蔽件11以包围固定侧触点6和可动侧触点7的方式固定在真空绝缘容器1的内表面。在电弧屏蔽件11的内表面，与通电轴4、8同样地设置有例如铬这样的比不锈钢熔点高的屏蔽件侧金属被膜12。

由此，在通电轴4、8设置有比电解铜的熔点(约1020℃)高的、例如铬(约1900℃)的金属被膜5、9，并且，在电弧屏蔽件11设置有比不锈钢的熔点(约1420℃)高的金属被膜12，从而能够提高耐电压特性。即，通电轴4、8和电弧屏蔽件11之间虽然具有在真空阀内对置面积最大、从面积效果来讲破坏电场下降的倾向，但由于设置有由比构成自身的该构成金属的熔点高的金属材料构成的金属被膜5、9、12，因此能够提高表征上的破坏电场。该构成金属，在通电轴4、8的情况下为电解铜，在电弧屏蔽件11的情况下为不锈钢。

可以想到，这是通过金属被膜5、9、12使机械加工时形成的微小凹凸变得光滑，由电场放射引起的电子放出被抑制的结构。此外，可以想到，从自身的电子放出也被抑制。另外，金属被膜5、9、12能够使用熔点更高的钛(约3170℃)或者钼(约2620℃)等。设定成包含有铬、钛、钼中的至少一种。

根据上述实施例1的真空阀，在对置面积大的通电轴4、8的外表面和电弧屏蔽件11内表面，利用比该构成金属的熔点高的金属材料来设置金属被膜5、9、12，因此，能够提高耐电压特性，能够实现整体形状的小型化。

[实施例2]

下面，参照图2说明本发明的实施例2涉及的真空阀。图2为表示本发明的实施例2涉及的真空阀的结构的剖视图。另外，该实施例2与实施例1的不同点在于设置金属被膜的范围。在图2中，与实施例1相同的构成部分采用相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图2所示，固定侧触点6、可动侧触点7的外周部也设置有与金属被膜5、9相同的固定侧电极金属被膜13、可动侧电极金属被膜14。固定侧触点6、可动侧触点7例如由产生纵磁场的线圈电极和接触件等构成，线圈电极的外表面的电场相对高。在该线圈电极的外表面设置金属被膜13、14。此外，电弧屏蔽件11的端部也设置与屏蔽件侧金属被膜12相同的端部金属被膜15。

即，在电场高的部分也设置金属被膜13、14、15。这些金属被膜13、14、15与在电场强度低的面上设置的金属被膜5、9、12相比膜厚更厚是优选的，能够使表面更光滑。通过使用离子镀(ion plating)，能够形成几～几十微米(μm)的膜厚。另外，考虑到导电性，线圈电极由电解铜构成。

根据上述实施例2的真空阀，除了具有实施例1的效果之外，在电场强度高的部分也设置由熔点高的金属材料构成的金属被膜13、14、15，因此能够提高耐电压特性。

[实施例3]

下面，参照图3说明本发明的实施例3涉及的真空阀。图3为表示本发明的实施例3涉及的真空阀的结构的剖视图。另外，该实施例3与实施例2的不同点在于在真空绝缘容器的外周设置绝缘层。在图3中，与实施例2相同的构成部分采用相同的附图标记，并省略其详细说明。

如图3所示，在真空绝缘容器1外周设置通过对环氧树脂进行模塑而形成的绝缘层16。

根据上述实施例3的真空阀，除了具有实施例2的效果之外，能够通过绝缘层16进行真空绝缘容器1的外部沿面的绝缘加强，能够进一步实现真空阀的小型化。

如上所述的实施方式中，在通电轴上设置由熔点比电解铜高的金属材料构成的金属被膜，并且在电弧屏蔽件上设置由熔点比不锈钢高的金属材料构成的金属被膜，由此能够提高耐电压特性。

以上描述了几个实施方式，但这些实施方式仅作为例子而示出，并不意欲限定本发明的范围。事实上，在此描述的装置的新方式可以具体化为各种其他的方式，而且，也可以在不脱离本发明的主旨或精神的情况下对在此描述的装置的实施方式进行各种省略、替换及变更。附加的权利要求书及其等同物意指包含有落入本发明的范围、主旨或精神内的方式或变形。

Claims (4)

1.一种真空阀，具有：真空绝缘容器；接触分离自如的一对触点，被收纳在上述真空绝缘容器内，并且包括进行接触分离的接触件以及固定安装于该接触件并产生磁场的线圈电极；通电轴，固定安装于上述触点；和电弧屏蔽件，以包围上述触点的方式设置，其中，

在上述通电轴的外表面、上述电弧屏蔽件的内表面和端部、以及上述线圈电极的外表面，设置有由比该构成金属的熔点高的金属材料构成的金属被膜，

而且，在上述线圈电极的外表面及电弧屏蔽件的端部设置的金属被膜比在上述通电轴的外表面及电弧屏蔽件的内表面设置的金属被膜厚。

2.根据权利要求1所述的真空阀，其中，

上述金属被膜含有铬、钛、钼中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的真空阀，其中，

通过离子镀设置上述金属被膜。

4.根据权利要求1或2所述的真空阀，其中，

在上述真空绝缘容器的周围设置有绝缘层。