JP2003536221A - ２つの接触子装置を有する真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による真空バルブは、閉路、開路及び接地の各機能を実行し、かつ低コストで製造し得る。そのため、半径方向磁界形または軸方向磁界形接触子（２１，２３）によって形成された第１の接触子装置（２２）が用いられる。第１の接触子装置（２２）の可動接触子（２１）は環状円板からなる第２の接触子装置（２５）の可動接触子（２６，２７）に接続される。第２の接触子装置の固定接触子（１３）はハウジング（１０）の環状部を形成し、そこに２つの円筒状絶縁筒（１１，１２）が接続される。その一方の絶縁筒（１１）は両接触子装置（２２，２５）を取囲み、可動接触子（２１，２６）に取付けられたシールド（３１）によって保護される。このシールド（３１）は両接触子装置をプラズマ物理的に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は電気開閉器の分野に関し、閉路、開路及び接地の機能を実行するため
にハウジング内に３つの接触子を備えるとともにハウジングの金属部として構成
される接地端子を有する真空バルブを構成するのに適用できる。

【０００２】 この種の公知の真空バルブにおいて、ハウジングの金属部は円筒からなってお
り、その両端面に環状円板形絶縁部が装着されている。両絶縁部はそれぞれハウ
ジングの軸心に対して同軸的に配置された第１の接触子装置の電流供給導体を軸
方向に貫通させている。その場合、第１の接触子装置を形成する固定接触子の電
流供給導体は一方の絶縁部に気密にろう付けされる。第１の接触子装置を形成す
る可動接触子の電流供給導体は他方の絶縁部の中心貫通孔を貫通する。第１の接
触子装置を形成する可動接触子の背面は同時に第１の接触子装置に対して同軸的
に配置された第２の接触子装置の可動接触子を形成する。第２の接触子装置を形
成する固定接触子は環状円板形に構成され、端縁領域でハウジングの金属部に接
続されている。このハウジングの一端には接地端子が配置される。第１の接触子
装置には円筒体に構成されたシールドも設けられる。このシールドは環状の絶縁
体を介して金属性円筒体に支持される（西独特許出願公開第２０３７２３４号明
細書）。

【０００３】 中電圧開閉設備においては、さらに、共通の真空容器の中に少なくとも２つの
接触子対が配置され、両接触子対が特別なシールドによってプラズマ物理的に互
いに分離される負荷断路器が知られている。そこでは、接触子対毎に同軸配置の
２つのシールド円筒が用いられており、それらの円筒の壁は軸方向に重なってい
る。その場合、シールド円筒は所属の接触子対の一方の接触子に導電接続される
。各接触子対にはさらに接地接触子が付設され、それに対し可動接触子が開閉可
能に構成されている。その可動接触子は３つの開閉位置のいずれかに切換可能で
ある（西独特許出願公開第３３０４８０３号明細書）。

【０００４】 本発明の課題は、請求項１の前文に記載の真空バルブ（西独特許出願公開第２
０３７２３４号明細書）から出発し、簡単な構造及び低コストでの製造というよ
うな実用的な要求を満たすことにある。

【０００５】 この課題を解決するために本発明によれば、第１の接触子装置が半径方向磁界
形または軸方向磁界形接触子を備え、第２の接触子装置がそれぞれ接触子支持体
によって支持された環状円板形接触子を備え、一方の環状円板形接触子の接触子
支持体が半径方向磁界形または軸方向磁界形可動接触子の背面に配置され、他方
の環状円板形接触子の支持体が接地端子を形成し、両絶縁部は円筒状に構成され
接地端子を介して端面で互いに接合され、一方の絶縁部が第１の接触子装置を取
囲むとともに第２の接触子装置の可動接触子をもほぼ取囲み、シールドが、第１
の接触子装置を第２の接触子装置からプラズマ物理的に分離するためにラビリン
ス形シールド装置として構成され、このラビリンス形シールド装置が第１の接触
子装置を取囲む円筒から構成され、この円筒が環状円板形接触子の、可動接触子
に取付けられた接触子支持体とともにキャップを形成している。

【０００６】 この構成の真空バルブによれば、真空バルブの構造及び製造にとってごく普通
の構造部品及び普通の製造方法を適用することができ、従って真空バルブを経済
的に製造することができる。その場合、磁界形接触子を適用しかつシールド構造
を採用することは真空バルブの電気性能を保証する。

【０００７】 真空バルブにおいて、円筒形に構成された絶縁部、特にセラミック絶縁筒の適
用は良く知られており、接触子を半径方向磁界形または軸方向磁界形接触子とし
て構成することも良く知られている（欧州特許第０１５５３７６号明細書、西独
特許出願公開第２５２７３１９号明細書）。

【０００８】 第２の接触子装置は必要な閉路性能に対してのみ設計すればよいので、対応す
る接触子として簡単な円板構造または環状円板構造を適用することができる。閉
路用接触子の材料としては銅−クロムをベースとした材料を使用するのが好まし
い。場合によっては、より簡単な構造とするために、可動接触子の接触子支持体
を、第１の接触子装置を取囲む円筒と一体に構成することができる。その場合、
接触子支持体が同時に、対応する形状構造の場合、環状円板形可動接触子を形成
するようにすることもできる。

【０００９】 シールドのラビリンス特性を強調するために、円筒と接触子装置を取囲む絶縁
部との間の間隔が円筒と第１の接触子装置との間の間隔より小さく選定されると
好ましい。

【００１０】 図１及び図２を参照して本発明による真空バルブの２つの実施例について説明
する。

【００１１】 図１は、主としてハウジング１０と第１の接触子装置２２と第２の接触子装置
２５とシールド３０とを含む真空バルブを示す。

【００１２】 ハウジング１０は絶縁筒及び金属部材からなっている。２つの円筒状セラミッ
ク絶縁筒１１，１２が互いに同軸的に配置され、その中間に金属部材１３を介挿
して互いに接続されている。金属部材１３は真空バルブの接地端子を形成し、そ
のためハウジング１０の軸心Ａに対して同心的に配置された短い肉厚の円筒部１
４と半径方向に延びる接続フランジ１５とから構成されている。円筒部１４は環
状円板形接触子１６のための環状の接触子支持体を形成している。接続フランジ
１５の両側には、詳細には示していない環状アングル片がろう付けされており、
そのアングル片は金属部材１３をセラミック絶縁筒１１，１２にナイフエッジろ
う付けによって接合するための接続部として用いられる。

【００１３】 ハウジング１０はさらに金属製の上部端板１７及び金属製の下部端板１８を備
えている。上部端板１７及び下部端板１８はそれぞれナイフエッジろう付けによ
ってセラミック絶縁筒１１又はセラミック絶縁筒１２にろう付けされている。下
部端板１８にはベローズ１９の一端がろう付けされ、その他端は電流供給導体２
０にろう付けされている。

【００１４】 電流供給導体２０は下部端板１８を貫通して動くことができ、その上端で第１
の接触子装置を形成する可動接触子２１を支持している。可動接触子２１は電流
および電圧の開閉のために設けられている。可動接触子２１と同軸的に固定接触
子２３が配置されている。固定接触子２３は電流供給導体２４によって上部端板
１７に固定されている。

【００１５】 電流供給導体２０は接地端子を形成する金属部材１３を貫通し、第２の接触子
装置２５の可動接触子をも支持している。そのため、可動接触子２１の背面に、
平坦な壺状の肉厚の接触子支持体２６が配置されている。接触子支持体２６は環
状円板形接触子２７を支持している。接触子支持体２６のこの配置は、第１の接
触子装置に、接触子支持体２６に接合された円筒３１からなるシールドを付設す
ることを可能にする。それにより、第１の接触子装置２２をキャップ状に取囲む
シールド装置が形成される。その場合、円筒３１と第１の接触子装置２２及び第
２の接触子装置２５を取囲むセラミック絶縁筒１１との間の間隔Ｓ１は、円筒３
１と第１の接触子装置２２との間の間隔Ｓ２より小さくなるように選定される。
それにより、第１の接触子装置２２を第２の接触子装置２５からプラズマ物理的
に分離するラビリンス状シールド装置が形成される。

【００１６】 第１の接触子装置２２において、接触子２１，２３は軸方向磁界形接触子とし
て構成されている。第２の接触子装置２５の各接触子は簡単な環状板１６，２７
として形成され、Ｃｕ−Ｃｒ材料から構成されている。

【００１７】 図２は、図１に対して特に第２の接触子装置及びシールドの構成を変形した真
空バルブの縦断面図を示す。ここでは、第２の接触子装置の、接地端子３４を形
成する固定接触子が、接続フランジ３５を備えた環状円板として構成され、その
環状円板上に環状円板形接触子３６が載置されている。第１の接触子装置を形成
する可動接触子２１の背面には第１の接触子装置を取囲むキャップ３７が配置さ
れ、その基底部３８は環状の肩部３９を形成するように形作られている。この肩
部３９自体が第２の接触子装置の可動接触子を形成するか、または同様にして円
環状接触子を有する接地端子３４のように設計することもできる。この実施例で
は、キャップ３７の基底部３８は同時に第２の接触子装置を形成する可動接触子
のための接触子支持体を形成している。キャップ３７の側壁４０は円筒状に構成
され、基底部３８とともにシールドを形成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２つの部品で構成されたシールドを備えた真空バルブの縦断面図

【図２】 単一の部品で構成されたシールドを備えた真空バルブの腰部の縦断面図

【符号の説明】

１０ ハウジング １１，１２ セラミック絶縁筒 １３ 金属部材 １４ 円筒部 １５ 接続フランジ １６ 環状円板形接触子 １７ 上部端版 １８ 下部端版 １９ ベローズ ２０ 電流供給導体 ２１ 可動接触子 ２２ 第１の接触子装置 ２３ 固定接触子 ２４ 電流供給導体 ２５ 第２の接触子装置 ２６ 接触子支持体 ２７ 環状円板形接触子 ３１ 円筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉路、開路及び接地の機能を実行するために円筒状ハウジン
   グ内に配置された３つの接触子を備え、 ハウジング（１０）は接地端子として構成された１つの金属部（１３）及び２
   つの絶縁部（１１，１２）を備え、 可動接触子（２１）と第１の固定接触子（２３）とが第１の接触子装置（２２
   ）を形成し、可動接触子（２１）と接地接触子（１４，１５）に接続された第２
   の固定接触子（１６）とが第２の接触子装置（２５）を形成し、 両接触子装置がハウジング（１０）の軸心（Ａ）に対して互いに同軸的かつ同
   心的に配置され、第１の接触子装置がシールドによって取囲まれている 真空バルブにおいて、 第１の接触子装置が半径方向磁界形または軸方向磁界形接触子（２１，２２）
   を備え、第２の接触子装置がそれぞれ接触子支持体（１４，２６）によって支持
   された環状円板形接触子（１６，２７）を備え、 一方の環状円板形接触子（２７）の接触子支持体（２６）が半径方向磁界形ま
   たは軸方向磁界形可動接触子（２１）の背面に配置され、他方の環状円板形接触
   子（１６）の接触子支持体が接地端子を形成し、 両絶縁部（１１，１２）が円筒状に構成され、接地端子（１３）を介して端面
   で互いに接合され、 一方の絶縁部（１１）が第１の接触子装置（２２）を取囲むとともに第２の接
   触子装置（２５）の可動接触子（２６，２７）をもほぼ取囲み、 シールドが、第１の接触子装置（２２）を第２の接触子装置（２５）からプラ
   ズマ物理的に分離するためにラビリンス形シールド装置（３０）として構成され
   、このラビリンス形シールド装置（３０）が第１の接触子装置（２２）を取囲む
   円筒（３１）から構成され、この円筒（３１）が環状円板形接触子（２７）の、
   可動接触子に取付けられた接触子支持体（２６）とともにキャップを形成してい
   る ことを特徴とする真空バルブ。
2. 【請求項２】 環状円板形可動接触子（２７）の接触子支持体は肉厚の平坦
   な壺（２６）として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空バル
   ブ。
3. 【請求項３】 環状円板形可動接触子の接触子支持体が第１の接触子装置を
   取囲む円筒（３１）と一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   真空バルブ。
4. 【請求項４】 接触子支持体が同時に環状円板形接触子を形成していること
   を特徴とする請求項３に記載の真空バルブ。
5. 【請求項５】 円筒（３１）と絶縁部（１１）との間の間隔（Ｓ１）が円筒
   （３１）と第１の接触子装置（２２）との間の間隔（Ｓ２）より小さいことを特
   徴とする請求項１乃至４の１つに記載の真空バルブ。
6. 【請求項６】 第２の接触子装置の、接地端子（１３）を形成する接触子支
   持体（１４）が、半径方向に延びるフランジ（１５）を有する肉厚の円筒として
   構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の真空バルブ。
7. 【請求項７】 接地端子（３４）を形成する接触子支持体が環状円板として
   構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の真空バルブ。
8. 【請求項８】 第２の接触子装置（２５）の環状円板形接触子（１６，２７
   ）が銅−クロム材からなっていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載
   の真空バルブ。