JP2001351485A

JP2001351485A - 真空スイッチ

Info

Publication number: JP2001351485A
Application number: JP2000165373A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sato; 伸治佐藤; Kenichi Koyama; 健一小山; Toshinori Kimura; 俊則木村; Atsushi Sawada; 敦澤田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】真空スイッチの径方向の寸法を大きくするこ
となく、電極の表面に再付着する金属粒子の数を減少さ
せ、耐電圧性能の高い真空スイッチを提供する。【解決手段】真空容器４内に接離可能に配置された一
対の電極８、９を囲むように配置された筒状のアークシ
ールド１９によって、電極８、９と対向する位置に開口
１９を有する空洞２０を電極８、９を囲むように形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一対の電極を囲
むように配置された筒状のアークシールドを、電流遮断
時に発生する金属粒子が電極表面に再付着するのを防止
するように構成した真空スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】受配電設備のひとつに高電圧大電流を遮
断するための真空スイッチがある。このような真空スイ
ッチには、開極した電極間での短絡放電が外来サージや
系統の交流電圧によって生じないだけの耐電圧性能が備
わっている必要がある。特に負荷電流遮断や短絡電流遮
断によって電極表面に損傷が生じた場合、その耐電圧は
遮断前に比べて低下することが知られているが、その場
合でも充分な耐電圧性能が確保されていなければならな
い。上記の電流遮断後の耐電圧性能が低下する理由につ
いては、いくつか考えられるが、主に次の二つが知られ
ている。一つは、アーク放電の熱によって電極表面が溶
融し凹凸が発生した結果、電極表面の電解分布が偏歪
し、破壊電圧が低下するという破壊モードである。もう
一つは、アーク放電時に導電性粒子が発生し、これが電
極表面上に自由に運動できる粒子として存在した場合に
破壊電圧が低下するという破壊モードである。

【０００３】後者における粒子生成のメカニズムは次の
ように考えられている。電流遮断のために二つの電極表
面がはなれようとし電極間の接触圧が弱くなって行く中
で、最後まで接触・通電状態を保っている電極表面の凸
部に電流が集中する。そしてこの凸部はジュール熱によ
って温度が上昇して溶融する。溶融金属は固相から液相
への変化時の膨張によって四方八方に飛散する。飛散の
過程で電極表面やアークシールドに衝突した際に冷却さ
れ固化して粒子となる。このようにして生成された粒子
は、その大部分は電極表面から散逸するが、ごく一部は
そのまま電極表面上に残留する。あるいは電極表面上で
粒子に変化し、一度アークシールド表面で反射し、再び
電極表面上に戻ってきて、そのまま表面上に残留するこ
とが考えられる。そしてこれら電極表面に残留する粒子
が破壊電圧の低下に寄与していると考えられる。電流遮
断後の電極表面上の粒子数を減少させるための構成とし
ては、例えばアークシールドでの粒子の反射を制御する
構成が考えられる。

【０００４】図１０は、例えば特開昭５８−２６４２３
号に示された従来の真空スイッチを示す断面図である。
図において、６０は絶縁筒で、両端に円筒状の端板６
１、６２が連結され、これらの絶縁筒６０、端板６１、
６２などによって、真空容器６３が構成されている。６
４、６５は真空容器６３内に配置された一対の電極で、
通電軸６６、６７によって接離可能に支持されている。
６８は絶縁筒６０の内壁に固定された筒状のアークシー
ルドで、電極６４、６５間のギャップを囲むように電極
６４、６５側に隆起した環状の凸部６９が形成されてい
る。上記のように構成された従来の真空スイッチにおい
て、電流遮断動作時に電極６４、６５の表面から飛散す
る金属粒子（図示せず）は、アークシールド６８の内壁
に向かって飛散するが、金属粒子の多くは凸部６９に衝
突することによって散乱するので、電極６４、６５間の
ギャップの方向に反射する金属粒子の数が抑制される。
このため、電極６４、６５の表面から飛散した金属粒子
のうち、再び電極６４、６５の表面に戻ってきて電極６
４、６５の表面に付着し、そのまま残留する金属粒子の
数を減少させることが出来る。この結果、電流遮断後の
耐電圧性能を確保することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の真空スイッチ
は、アークシールド６８の電極６４、６５間のギャップ
に対向する位置に隆起した凸部６９を形成することによ
って、電流遮断後の耐電圧性能を確保するように構成さ
れているので、凸部６９の電界が大きくなり、凸部６９
と、電極６４、６５との間の絶縁破壊が生じやすくな
る。従って、凸部６９と、電極６４、６５との間の距離
を大きくする必要が生じ、真空スイッチの径方向の寸法
が大きくなるという欠点があった。この発明は、上記の
課題を解決するためになされたもので、真空スイッチの
径方向の寸法を大きくすることなく、電極の表面に再付
着する金属粒子の数を減少させることによって、径方向
の寸法が小さく耐電圧性能の高い真空スイッチを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の真空スイッチ
は、真空容器、この真空容器内に接離可能に配置された
一対の電極、電極を囲むように配置された筒状のアーク
シールドを備えたものにおいて、両電極の開離時に両電
極間に形成されるギャップを囲むように開口する空洞を
アークシールドによって形成したものである。

【０００７】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、真空容器の内壁に固定された筒状の第１の
アークシールド片と、両電極の開離時に両電極間に形成
されるギャップと対応する位置に、接離方向に所定の間
隔を介して互いに対称に配置され接離方向に延在する筒
状の対向部、および対向部の相対する側から外側にかつ
互いに離れる方向に傾斜して延在し、先端が第１のアー
クシールド片に連結された筒状の取付部を有する一対の
第２のアークシールド片とによって構成したものであ
る。

【０００８】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、一対の電極の接離方向に位置をずらせて配
置された筒状の小径部とこの小径部に連結部を介して連
結され小径部よりも長尺の筒状の大径部とでなる複数の
アークシールド片を、同方向に向けて並設し、大径部の
相隣る同士の一端と他端を互いに当接させて真空容器の
内壁に固定したものである。

【０００９】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、一対の電極の接離方向に位置をずらせて配
置された筒状の小径部とこの小径部に傾斜して延在した
連結部を介して連結され小径部より長尺の筒状の大径部
とでなる複数のアークシールド片を、同方向に向けて並
設し、大径部の相隣る同士の一端と他端を互いに当接さ
せて真空容器の内壁に固定したものである。

【００１０】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極と対
向する対向面に表面粗さを大きくする処理を施したもの
である。

【００１１】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの一対の電極と対向する対向面にショットブラ
スト処理をすることによって表面粗さを大きくしたもの
である。

【００１２】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極と対
向する対向面にアークシールドより弾性率が小さいめっ
き皮膜を形成したものである。

【００１３】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの一対の電極と対向する対向面に銀めっきをす
ることによってアークシールドより弾性率の小さいめっ
き皮膜を形成したものである。

【００１４】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの一対の電極と対向する対向面に銅めっきをす
ることによってアークシールドより弾性率の小さいめっ
き皮膜を形成したものである。

【００１５】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極と対
向する対向面にショットブラスト処理を施すと共に、シ
ョットブラスト処理がなされた対向面にめっき皮膜を形
成したものである。

【００１６】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、電極と対向する対向面に金
属メッシュを配置したものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１の真空スイッチを示す断面図である。図
において、１は絶縁筒、２、３は絶縁筒１の両端部のそ
れぞれに連結された端板であり、絶縁筒１と端板２、３
によって真空容器４が構成されている。５は端板２を絶
縁筒１の軸方向に貫通して固定された固定通電軸、６は
端板３を摺動可能に貫通した可動通電軸、７は一端が端
板３に連結され他端が可動通電軸６に連結されたベロー
ズで、このベローズ７によって可動通電軸６の摺動時に
おいても真空容器４内の真空が保持される。例えば、真
空容器４の内部圧力は１０^-6Ｔｏｒｒの高真空になって
いる。８、９は真空容器４内に相互に接離可能に配置さ
れた一対の電極で、電極８は固定通電軸５に、電極９は
可動通電軸６に支持されている。１０は可動通電軸６に
固定されベローズ７を覆うように配置されたベローズカ
バー、１１は一端が端板２に固定された円筒状の電界緩
和シールドで、端板２と絶縁筒１との連結部を覆うよう
にように配置されている。１２は一端が端板３に固定さ
れた円筒状の電界緩和シールドで、端板３と絶縁筒１と
の連結部を覆うようにように配置されている。

【００１８】１３はステンレス鋼鈑によって形成され真
空容器４の内壁に固定された筒状の第１のアークシール
ド片、１４はステンレス鋼鈑によって形成され電極８、
９間のギャップ近傍において電極８、９の接離方向に間
隔をあけて互いに対称に配置され、電極８、９の接離方
向に延在する対向部１５と、対向部１５の相対向する側
から外側にかつ互いに離れる方向に延在し先端１６が第
１のアークシールド片１３に連結された取付部１７とを
有する一対の筒状の第２にアークシールド片、１８は第
１のアークシールド片１３と両第２のアークシールド片
１４によって構成されたアークシールドで、このアーク
シールド１８によって電極８、９に対向する開口１９を
有する空洞２０が電極８、９を囲むように形成され、こ
の開口１９は、両取付部１７が互いに離れる方向に傾斜
しているので、空洞２０の内部より狭くなっている。

【００１９】なお、図示はしていないが、可動通電軸６
の下方には電極９を作動させるための駆動機構が接続さ
れている。また、固定及び可動通電軸５、６にはケーブ
ル母線又はブスバーが接続されている。このように構成
された真空スイッチは、断路器、接地開閉器、計器用変
圧器、計器用変成器および計器類と共に、受配電盤の中
に収納され受配電設備として機能する。

【００２０】上記のように構成された真空スイッチにお
いて、駆動機構（図示せず）によって可動側電軸６が下
方に引き下げられ、電極９が電極８から開離して電流遮
断動作が始まると、電極８、９の表面から金属粒子（図
示せず）がアークシールド１８に向かって飛散するが、
その飛散方向は主に電極８、９の接離方向に対して垂直
方向になるため、金属粒子の多くは開口１９から空洞２
０内へ侵入する。空洞２０内へ侵入した金属粒子は、空
洞２０内で第１のアークシールド片１３及び取付部１７
と複数回衝突を繰り返す。金属粒子の一部は空洞２０内
で失速し外部へ脱出することなく捕捉される。また、脱
出出来た金属粒子についても脱出速度が小さくなると共
に、脱出方向が電極８、９間のギャップの方向以外へ変
化するものもある。

【００２１】このため、電極８、９の表面、特に図１に
示すように電極８、９に上下関係がある場合は、下側の
電極９の表面に再付着する金属粒子の数を減少させるこ
とが出来る。また、アークシールド１８は取付部１７が
傾斜しているので径方向の厚みを薄く形成し易くなって
いる。また、開口１９は、電極８、９の接離方向に延在
した両対向部１５間に形成されているので、開口１９の
周囲に極度に電界が集中して電極８、９周辺の電界分布
を大きく乱す恐れはない。この結果、図１０に示す従来
の真空スイッチに比べて径方向の寸法を小さくすること
が出来る。

【００２２】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２の真空スイッチを示す断面図である。図におい
て、２１はステンレス鋼鈑によって形成され、電極８、
９の接離方向に位置をずらせて配置された筒状の小径部
２２と、この小径部２２に連結部２３を介して連結され
た小径部２２より長尺の筒状の大径部２４とを有するア
ークシールド片で、小径部２２を上方に向けて４個並設
され、相隣る同士のアークシールド片２１の大径部２４
の一端２５と他端２６を互いに当接させた状態で真空容
器４の内壁に固定されている。２７は４個のアークシー
ルド片２１によって構成された筒状のアークシールド
で、このアークシールド２７によって電極８、９に対向
する開口２８を有する空洞２９が電極８、９を囲むよう
に形成されている。開口２８は図から明らかなように空
洞２９の内部より狭くなている。

【００２３】上記のように構成された真空スイッチにお
いて、可動側電軸６が下方に引き下げられて電流遮断動
作が始まり、電極８、９の表面から金属粒子が飛散する
と、飛散した金属粒子は開口２８から空洞２９内へ侵入
する。空洞２９内へ侵入した金属粒子は、空洞２９内で
アークシールド片２１と複数回衝突を繰り返す。金属粒
子の一部は開口２８が狭くなっているので空洞２９内で
失速し外部へ脱出することなく捕捉される。また、脱出
出来た金属粒子についても脱出速度が小さくなると共
に、その脱出方向が電極８、９間のギャップの方向以外
へ変化するものもある。このようにして、電極８、９の
表面、特に図２に示すように電極８、９に上下関係があ
る場合は、下側の電極９の表面に再付着する金属粒子の
数を減少させることが出来る。また、各小径部２２は電
極８、９の接離方向に各電極８、９の外周面と平行に延
在しているので、開口２８の周囲に電界が集中すること
によって電極８、９の周辺の電界分布を大きく乱す恐れ
はない。

【００２４】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３の真空スイッチを示す断面図である。図におい
て、３０はステンレス鋼鈑によって形成され、電極８、
９の接離方向に位置をずらせて配置された筒状の小径部
３１と、この小径部３１に傾斜した連結部３２を介して
連結された小径部３１より長尺の筒状の大径部３３とを
有するアークシールド片で、小径部３１を上方に向けて
４個並設され、相隣る同士のアークシールド片３０の大
径部３３の一端３４と他端３５を互いに当接させた状態
で真空容器４の内壁に固定されている。３６は４個のア
ークシールド片３０によって構成された筒状のアークシ
ールドで、このアークシールド３６よって電極８、９に
対向する開口３７を有する空洞３８が電極８、９を囲む
ように形成されている。

【００２５】上記のように構成された真空スイッチにお
いて、電流遮断動作時に電極８、９の表面から飛散し開
口３７から空洞３８内へ侵入した金属粒子は、図２に示
す真空スイッチと同様に空洞３８によって捕捉される。
また、空洞３８から脱出しても脱出速度が小さくなると
共に、脱出方向が電極８、９間のギャップの方向以外へ
変化するものもある。このため、電極８、９の表面、特
に図３のように電極８、９に上下関係がある場合は、下
側の電極９の表面に再付着する金属粒子の数を減少させ
ることが出来る。また。小径部３１が電極８、９の接離
方向に各電極８、９の外周面と平行に延在しているの
で、開口３７の周囲に電界が集中して電極８、９の周辺
の電界分布を大きく乱す恐れはない。また、アークシー
ルド３６は、アークシールド片３０の連結部３２が傾斜
状になっているので、図２に示すアークシールド２７に
比較して厚みを薄く形成することが容易である。

【００２６】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４の真空スイッチを示す断面図、図５は図４に示す
アークシールドの部分拡大断面図である。図において、
３９は、電極８、９を囲むように配置されステンレス鋼
鈑で形成された筒状のアークシールドで、中間部４０が
電極８、９と対向して形成され両端部４１が傾斜状に形
成されている。アークシールド３９の電極８、９に対向
する対向面４２は、表面粗さが大きくなるようにショッ
トブラスト処理が施され、図５に示すように多数の凹凸
４３が形成されている。

【００２７】これらの多くの凹凸４３によって、電極
８、９の表面から飛散し、対向面４２に垂直方向から衝
突した金属粒子４４は、図５に示すように激しく散乱反
射する。このため、ショットブラスト処理がない場合に
比べて電極８、９に向かう金属粒子４４の数を少なくす
ることが出来、電極８、９の表面、特に図４のように電
極８、９に上下関係がある場合は、下側の電極９の表面
に再付着する金属粒子４４の数を減少させることが出来
る。

【００２８】実施の形態５．図６は、この発明の実施の
形態５の真空スイッチを示す断面図である。図におい
て、４５は電極８、９を囲むように配置されステンレス
鋼鈑で形成された筒状のアークシールドで、中間部４６
が電極８、９と対向し両端部４７が傾斜状に形成されて
いる。４８はアークシールド４５の電極８、９と対向す
る対向面４９に形成された銀めっき皮膜である。ステン
レスの主成分である鉄を引用すると、鉄の弾性率は約６
×１０¹⁰Ｐａ程度となる。一方、銀の弾性率は３×１０
¹⁰Ｐａでありステンレスの約２分の１である。このた
め、アークシールド４５に形成された銀めっき皮膜４８
によって、アークシールド４５に衝突した金属粒子の反
射後の速度（跳ね返り速度）を小さくすることが出来
る。この結果、反射した金属粒子のうち、電極８、９の
表面まで到達できる数が少なくなり、電極８、９の表面
に再付着する金属粒子の数を減少させることが出来る。

【００２９】銅の弾性率は４．８×１０¹⁰Ｐａであり、
銀と同様にステンレスのそれより小さい。このためアー
クシールド４５の対向面４９に銅めっき皮膜を形成する
ことによっても、アークシールド４５に衝突し反射後の
金属粒子の速度が小さくして、電極８、９の表面に再付
着する金属粒子の数を減少させることが出来る。

【００３０】実施の形態６．図７は、この発明の実施の
形態６の真空スイッチに設けられたアークシールドの部
分拡大断面図である。図において、３９は図４に示すア
ークシールド３９と同様のアークシールドであり、その
対向面４２には、表面粗さを大きくするショットブラス
ト処理によって多数の凹凸４３が形成されている。５０
はショットブラスト処理が施された対向面４２に形成さ
れたアークシールド３９を形成するステンレスよりも弾
性率が小さい銀や銅などによるめっき皮膜である。めっ
き皮膜５０は、対向面４２に凹凸４３が形成されている
ので、めっき皮膜５０の表面も図に示すように凹凸状に
なっている。このため、電極８、９から飛散してめっき
皮膜５０に衝突した金属粒子４４は散乱反射し、電極
８、９に向かう金属粒子４４の数は少なくなる。さら
に、めっき皮膜５０によって散乱反射後の金属粒子４４
の速度が小さく抑制される。この結果、表面粗さを大き
くする処理とめっき皮膜との相乗効果によって、電極
８、９に再付着する金属粒子４４の数をより減少させる
ことが出来る。

【００３１】実施の形態７．図８は、この発明の実施の
形態７の真空スイッチを示す断面図、図９は図８に示す
アークシールドの部分拡大断面図である。図において、
４５は図６と同様の筒状のアークシールドで、中間部４
６が電極８、９と対向して形成され両端部４７が傾斜状
に形成されている。５１はアークシールド４５の電極
８、９と対向する対向面４９を覆うように設けられた金
属メッシュで、網目状に交差した断面丸形の金属細線５
２によって構成されている。

【００３２】金属メッシュ５１を設けることによって、
図９に示すように、対向面４９は金属細線５２により多
数の凹凸が形成された状態となり、電極８、９から飛散
して金属細線５２に衝突した金属粒子４４は、角度を変
えて反射し散乱反射となる。また、金属粒子４４の一部
は、金属細線５２と対向面４９との境目の窪みに引っ掛
って捕捉される。なお、金属メッシュ５１は、断面丸形
の金属細線５２で構成したものについて説明したが、金
属薄板に多数の小穴をあけて構成した板状の金属メッシ
ュであっても同様の効果を奏する。

【００３３】上記実施の形態１〜３では説明していない
が、上記のようにアークシールドの表面粗さを大きくす
る処理、アークシールの表面の弾性の小さくするめっき
処理、および、アークシールドの表面を金属メッシュで
覆う構成を適用することによって、さらに、電極に再付
着する金属粒子の数を減少させることが出来ることは言
うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】この発明の真空スイッチは、真空容器
と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電極
と、電極を囲むように配置された筒状のアークシールド
を備えたものにおいて、両電極の開離時に両電極間に形
成されるギャップを囲むように開口する空洞をアークシ
ールドによって形成したので、電極周辺の電界分布を大
きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子の数
を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の高い
真空スイッチを提供することが出来る。

【００３５】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、真空容器の内壁に固定された筒状の第１の
アークシールド片と、両電極の開離時に両電極間に形成
されるギャップと対応する位置に、接離方向に所定の間
隔を介して互いに対称に配置され接離方向に延在する筒
状の対向部、および対向部の相対する側から外側にかつ
互いに離れる方向に傾斜して延在し、先端が第１のアー
クシールド片に連結された筒状の取付部を有する一対の
第２のアークシールド片とによって構成したので、電極
周辺の電界分布を大きく乱すことなく電極の表面に再付
着する金属粒子の数を減少させて、径方向の寸法が小さ
く耐電圧性能の高い真空スイッチを提供することが出来
る。

【００３６】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、一対の電極の接離方向に位置をずらせて配
置されてた筒状の小径部と、この小径部に連結部を介し
て連結され小径部よりも長尺の筒状の大径部とでなる複
数のアークシールドが連結部によって連結されてなり、
同方向に向けて並設されて、大径部の一端と他端を互い
に当接させて真空容器の内壁に固定された複数のアーク
シールド片によって構成したので、電極周辺の電界分布
を大きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子
の数を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の
高い真空スイッチを提供することが出来る。

【００３７】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドを、一対の電極の接離方向に位置をずらせて配
置されてた筒状の小径部と、この小径部に連結部を介し
て連結され小径部より長尺の筒状の大径部とでなる複数
のアークシールドが傾斜した連結部によって連結されて
なり、同方向に向けて並設されて、大径部の一端と他端
を互いに当接させて真空容器の内壁に固定された複数の
アークシールド片によって構成したので、アークシール
ドの径方向の厚みを薄くしやすく、電極周辺の電界分布
を大きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子
の数を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の
高い真空スイッチを提供することが出来る。

【００３８】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極と対
向する対向面に表面粗さを大きくする処理を施して、ア
ークシールドに衝突する金属粒子を散乱させたので、電
極周辺の電界分布を大きく乱すことなく電極の表面に再
付着する金属粒子の数を減少させて、径方向の寸法が小
さく耐電圧性能の高い真空スイッチを提供することが出
来る。

【００３９】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの電極が対向する対向面の表面粗さをショット
ブラストによって大きくして、アークシールドに衝突し
た金属粒子を散乱させるので、電極周辺の電界分布を大
きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子の数
を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の高い
真空スイッチを提供することが出来る。

【００４０】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極に対
向する対向面にアークシールドより弾性が小さいめっき
皮膜を形成することによって、アークシールドで反射後
の金属粒子の速度を小さくしたので、電極周辺の電界分
布を大きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒
子の数を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能
の高い真空スイッチを提供することが出来る。

【００４１】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの一対の電極に対向する対向面に銀めっき皮膜
形成することによって、アークシールドで反射後の金属
粒子の速度を小さくしたので、電極周辺の電界分布を大
きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子の数
を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の高い
真空スイッチを提供することが出来る。

【００４２】また、この発明の真空スイッチは、アーク
シールドの一対の電極に対向する対向面に銅めっき皮膜
を形成することによって、アークシールドで反射後の金
属粒子の速度を遅くしたので、電極周辺の電界分布を大
きく乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子の数
を減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の高い
真空スイッチを提供することが出来る。

【００４３】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、アークシールドの電極と対
向する対向面にショットブラスト処理をすると共に、シ
ョットブラスト処理をした対向面にめっき皮膜を形成し
たので、アークシールドで金属粒子を散乱反射させると
共に、金属粒子の速度を小さくすることによって、電極
周辺の電界分布を大きく乱すことなく電極の表面に再付
着する金属粒子の数を減少させて、径方向の寸法が小さ
く耐電圧性能の高い真空スイッチを提供することが出来
る。

【００４４】また、この発明の真空スイッチは、真空容
器と、この真空容器内に接離可能に配置された一対の電
極と、電極を囲むように配置された筒状のアークシール
ドとを備えたものにおいて、電極と対向する対向面に金
属メッシュを配置して、金属メッシュによって金属粒子
を散乱反射させると共に金属メッシュによって金属粒子
を捕捉するようにしたので、電極周辺の電界分布を大き
く乱すことなく電極の表面に再付着する金属粒子の数を
減少させて、径方向の寸法が小さく耐電圧性能の高い真
空スイッチを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図２】この発明の実施の形態２における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図３】この発明の実施の形態３における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図４】この発明の実施の形態４における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図５】図４に示す真空スイッチのアークシールドの
部分拡大断面図である。

【図６】この発明の実施の形態５における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図７】この発明の実施の形態６における真空スイッ
チのアークシールドを示す部分拡大断面図である。

【図８】この発明の実施の形態７における真空スイッ
チを示す断面図である。

【図９】図７に示す真空スイッチのアークシールドの
部分拡大断面図である。

【図１０】従来の真空スイッチを示す断面図である。

【符号の説明】

１絶縁筒、４真空容器、５固定通電軸、６可動
通電軸、８，９電極、１３第１のアークシールド
片、１４第２のアークシールド片、１５対向部、１
６端部、１７取付部、１８アークシールド、１９
開口、２０空洞、２１アークシールド片、２２
小径部、２３連結部、２４大径部、２５一端、２
６他端、２７アークシールド、２８開口、２９
空洞、３０アークシールド片、３１小径部、３２
連結部、３３大径部、３４一端、３５他端、３６
アークシールド、３７開口、３８空洞、３９ア
ークシールド、４０中間部、４１端部、４２対向
面、４３凹凸、４４金属粒子、４５アークシール
ド、４６中間部、４７端部、４８銀めっき皮膜、
４９対向面、５０めっき皮膜、５１金属メッシ
ュ、５２金属細線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村俊則東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者澤田敦東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5G026 HA02 HB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器、この真空容器内に接離可能に
配置された一対の電極、上記電極を囲むように配置され
た筒状のアークシールドを備えたものにおいて、上記両
電極の開離時に上記両電極間に形成されるギャップを囲
むように開口する空洞が上記アークシールドによって形
成されたことを特徴とする真空スイッチ。
【請求項２】アークシールドは、真空容器の内壁に固
定された筒状の第１のアークシールド片と、両電極の開
離時に上記両電極間に形成されるギャップと対応する位
置に、接離方向に所定の間隔を介して互いに対称に配置
され上記接離方向に延在する筒状の対向部、および上記
対向部の相対する側から外側にかつ互いに離れる方向に
傾斜して延在し、先端が上記第１のアークシールド片に
連結された筒状の取付部を有する一対の第２のアークシ
ールド片とによって構成されたことを特徴とする請求項
１に記載の真空スイッチ。
【請求項３】アークシールドは、一対の電極の接離方
向に位置をずらせて配置された筒状の小径部とこの小径
部に連結部を介して連結され上記小径部よりも長尺の筒
状の大径部とでなる複数のアークシールド片を、同方向
に向けて並設し、上記大径部の相隣る同士の一端と他端
を互いに当接させて真空容器の内壁に固定したことを特
徴とする請求項１に記載の真空スイッチ。
【請求項４】連結部は傾斜したことを特徴とする請求
項３に記載の真空スイッチ。
【請求項５】真空容器、この真空容器内に接離可能に
配置された一対の電極、上記電極を囲むように配置され
た筒状のアークシールドを備えたものにおいて、上記ア
ークシールドの上記電極と対向する対向面に表面粗さを
大きくする処理を施したことを特徴とする真空スイッ
チ。
【請求項６】表面粗さを大きくする処理はショットブ
ラストであることを特徴とする請求項５に記載の真空ス
イッチ。
【請求項７】真空容器、この真空容器内に接離可能に
配置された一対の電極、上記電極を囲むように配置され
た筒状のアークシールドを備えたものにおいて、上記ア
ークシールドの上記電極と対向する対向面に上記アーク
シールドより弾性率が小さいめっき皮膜を形成したこと
を特徴とする真空スイッチ。
【請求項８】めっき皮膜は銀めっきによって形成され
たことを特徴とする請求項７に記載の真空スイッチ。
【請求項９】めっき皮膜は銅めっきによって形成され
たことを特徴とする請求項７に記載の真空スイッチ。
【請求項１０】真空容器、この真空容器内に接離可能
に配置された一対の電極、上記電極を囲むように配置さ
れた筒状のアークシールドを備えたものにおいて、上記
アークシールドの上記電極と対向する対向面にショット
ブラスト処理をすると共に、上記対向面に上記アークシ
ールドより弾性率の小さいめっき皮膜を形成したことを
特徴とする真空スイッチ。
【請求項１１】真空容器、この真空容器内に接離可能
に配置された一対の電極、上記電極を囲むように配置さ
れた筒状のアークシールドを備えたものにおいて、上記
アークシールドの上記電極と対向する対向面に金属メッ
シュを配置したことを特徴とする真空スイッチ。