JP2007188661A - Vacuum valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブに係り、特に遮断特性を向上し得る真空バルブに関する。 The present invention relates to a vacuum valve having a pair of contact points that can be freely separated from each other, and more particularly to a vacuum valve that can improve a cutoff characteristic.
従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブは、遮断特性を向上させるため、接点にコイル電極を備え、接点間に縦磁界(軸方向磁界)が発生されるように構成されたものが知られている。これにより、接点間に発生するアークが接点表面全体に広がり、接点の損傷を抑えている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a vacuum valve having a pair of contact points that can be contacted and separated has a configuration in which a coil electrode is provided at the contact point and a longitudinal magnetic field (axial magnetic field) is generated between the contact points in order to improve the breaking characteristics. Are known. Thereby, the arc generated between the contacts spreads over the entire contact surface, and damage to the contacts is suppressed (for example, refer to Patent Document 1).
また、接点が固着される通電軸に永久磁石を取り付け、接点間に縦磁界が発生するように構成されたものが知られている。これにおいても、アークが拡散され接点の損傷が抑えられている(例えば、特許文献2参照。)。
上記の従来の真空バルブにおいては、次のような問題がある。
接点にコイル電極を備えた真空バルブでは、主電流の経路をコイル状に形成するため、構成が複雑化するとともに、通電電流に対する断面積の低下を招くからこと熱的な制約を受ける。
The above-described conventional vacuum valve has the following problems.
In a vacuum valve provided with a coil electrode at a contact, the path of the main current is formed in a coil shape, which complicates the configuration and lowers the cross-sectional area with respect to the energized current, which is subject to thermal restrictions.
一方、永久磁石を備えた真空バルブでは、永久磁石が通電軸内に取り付けられているので、必然的に永久磁石の断面積が制約される。永久磁石の磁力は断面積に大きく左右され、充分なる縦磁界を発生させることが困難であった。なお、接点の構成は、接点自体で縦磁界を発生させる必要がないので、簡素化することができる。 On the other hand, in a vacuum valve provided with a permanent magnet, the permanent magnet is mounted in the current-carrying shaft, so that the cross-sectional area of the permanent magnet is necessarily restricted. The magnetic force of the permanent magnet is greatly affected by the cross-sectional area, and it has been difficult to generate a sufficient longitudinal magnetic field. The configuration of the contact can be simplified because it is not necessary to generate a longitudinal magnetic field by the contact itself.
このため、接点を簡素化できる永久磁石を備えたもので、この永久磁石による縦磁界の強さを制御することのできる真空バルブが望まれていた。 For this reason, there has been a demand for a vacuum valve equipped with a permanent magnet capable of simplifying the contact and capable of controlling the strength of the longitudinal magnetic field generated by the permanent magnet.
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、接点間に発生させる縦磁界の強さを制御することのできる永久磁石を備え、遮断特性を向上し得る真空バルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and has an object to provide a vacuum valve that includes a permanent magnet that can control the strength of a longitudinal magnetic field generated between contacts, and that can improve a cutoff characteristic. And
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブは、筒状の真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の一方端の開口面に封着された固定側封着金具と、前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、前記固定側通電軸端に固着された固定側接点と、前記固定側接点と対向して配置された接離自在の可動側接点と、前記可動側接点が端部に固着された可動側通電軸と、前記可動側通電軸が気密のもと移動自在に貫通するとともに、前記真空絶縁容器の他方端の開口面に封着された可動側封着金具と、前記真空絶縁容器の外周にモールドにより形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に前記真空絶縁容器を覆うように取り付け固定された永久磁石とを具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vacuum valve of the present invention comprises a cylindrical vacuum insulating container, a fixed-side sealing metal fitting sealed on an opening surface at one end of the vacuum insulating container, and the fixed-side sealing. A fixed-side energizing shaft that is fixed through the metal fitting, a fixed-side contact that is fixed to the fixed-side energizing shaft end, a movable contact that can be separated from and disposed opposite to the fixed-side contact, and the movable side A movable energizing shaft with a contact point fixed to the end, and the movable energizing shaft movably penetrates in an airtight manner and is sealed on the opening surface of the other end of the vacuum insulating container. A metal fitting, an insulating layer formed by molding on the outer periphery of the vacuum insulating container, and a permanent magnet attached and fixed to the outer periphery of the insulating layer so as to cover the vacuum insulating container.
本発明によれば、接離自在の一対の接点を収納する真空絶縁容器の外周に絶縁層を形成し、その絶縁層の外周に永久磁石を取り付け固定しているので、永久磁石の断面積を所定の大きさにでき、接点間に発生する縦磁界の強さを制御でき、遮断特性を向上させることができる。 According to the present invention, the insulating layer is formed on the outer periphery of the vacuum insulating container that houses a pair of contactable and separable contacts, and the permanent magnet is attached and fixed to the outer periphery of the insulating layer. It can be set to a predetermined size, the strength of the longitudinal magnetic field generated between the contacts can be controlled, and the interruption characteristic can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る真空バルブを図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る真空バルブの構成を示す断面図である。
First, a vacuum valve according to
図1に示すように、真空バルブは、軸方向に対してその内周側の接点部1aと、外周側の永久磁石部1bとから構成されている。
As shown in FIG. 1, the vacuum valve includes an inner peripheral side contact portion 1 a and an outer peripheral side
接点部1aには、例えばアルミナ磁器からなる筒状の真空絶縁容器2が設けられ、その両端開口面に固定側封着金具3と可動側封着金具4とが気密に封着されている。固定側封着金具3には、固定側通電軸5が気密に貫通固定され、真空絶縁容器2内の固定側通電軸5端に固定側接点6が固着されている。真空絶縁容器2外の固定側通電軸5端には、凹状の接触部5aが設けられ、一方の電路となる図示しない固定側外部導体が接続されるようになっている。
The contact portion 1a is provided with a cylindrical
固定側接点6に対向して、接離自在の可動側接点7が可動側電極8に固着されている。可動側電極8には、可動側通電軸9の一方端が固着されている。真空絶縁容器2外の可動側通電軸9の他方端には、円柱状の可動側接触導体10が軸方向に連結され、他方の電路となる図示しない可動側外部導体と摺動接触するようになっている。
Opposite to the fixed
可動側通電軸9の真空絶縁容器2内中間部には、伸縮自在のベローズ11の一方端が気密に取り付けられ、他方端が、可動側封着金具4の中央開口部に気密に取り付けられている。これにより、内部圧力10−2Pa以下の真空度を維持しながら可動側通電軸9を軸方向に移動させることが可能になっている。この移動は、可動側接触導体10に連結される図示しない操作機構によって行われる。
One end of a
真空絶縁容器2内面の中間部には、凸部2aが設けられ、両接点6、7を包囲するように設けられた筒状のアークシールド12が固定されている。このアークシールド12により、両接点6、7の電流開閉時に発生する金属蒸気が真空絶縁容器2の内面に付着して、沿面の絶縁抵抗の低下を防止している。
A
永久磁石部1bには、真空絶縁容器2などの外周をエポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドして形成した絶縁層13が設けられている。絶縁層13の外周には、カーボン塗料、銀塗料のような導電性塗料を塗布して形成した接地層14が設けられている。なお、導電性塗料に鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性粉粒子を混練し、接地層14を形成してもよい。そして、接地層14の外周には、筒状の永久磁石15が真空絶縁容器2の全体を包囲するように設けられている。即ち、筒状の永久磁石15の長さを真空絶縁容器2よりも大きくしている。
The
この永久磁石15は、絶縁層13を形成後、予め形成させておいたものを絶縁層13の固定側外周から挿入し、一方端を可動側端部に設けた突出部13aに当接させ、例えばエポキシ樹脂接着剤で取り付け固定されるようになっている。接着剤に前述の磁性粉粒子を同様に混練してもよい。なお、絶縁層13の可動側から永久磁石15を挿入するように固定側に突出部13aを設ける構成にしてもよい。また、永久磁石15は、例えば図示上部がN極、図示下部がS極に着磁されている。
After the
絶縁層13の固定側には、端面中央部に筒状の開口部13bが設けられ、前記固定側外部導体が絶縁性能を維持しながら接続されるようになっている。また、絶縁層13の可動側には、電界緩和のためのシールド電極16が埋め込まれている。端面には、テーパ部13cが形成され、前記可動側外部導体が絶縁性能を維持しながら接続されるようになっている。このような接続は、可撓性材料を介する界面接続を行うことで、絶縁性能を維持することができる。
On the fixed side of the
これにより、両接点6、7が開離してアークが発生すると、永久磁石15により直流の縦磁界(軸方向磁界)が接点6、7間に発生し、アークは拡散アークになる。その結果、両接点6、7表面全体にアークが広がり、局部加熱を抑えることができ、接点6、7の損傷を減らし、遮断特性を向上させることができる。この永久磁石15は、絶縁層13の外周に取り付けるため、断面積を所定の大きさにすることができ、遮断特性に適するような縦磁界を発生させることができる。
Thereby, when both the
また、真空絶縁容器2全体を包囲するように永久磁石15を設けているので、接点部1aに形成される縦磁界を、より一層、軸方向と平行させることができる。また、磁性粉粒子を混練した接地層14や前記接着剤により、これらを磁性体にすることができ、永久磁石15による磁気回路の磁気抵抗を抑制することができる。更に、永久磁石15は接地電位に固定されているので、絶縁層13などの電界分布を乱すことがない。
Moreover, since the
上記実施例1の真空バルブによれば、接離自在の接点6、7を収納した真空絶縁容器2の外周に絶縁層13を形成し、その絶縁層13の外周に永久磁石15を取り付け固定しているので、永久磁石15の断面積を所定の大きさにでき、接点6、7間に発生する縦磁界の強さを制御することができる。その結果、アークを接点6、7表面全体に拡散させることができ、遮断特性を向上させることができる。
According to the vacuum valve of the first embodiment, the
次に、本発明の実施例2に係る真空バルブを図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施例2に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、通電軸内に磁性体を設けたことである。図2において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a vacuum valve according to
図2に示すように、固定側通電軸5、および可動側電極8と可動側通電軸9との内部には、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性体17a、17bをそれぞれ取り付け固定している。これらの磁性体17a、17bは、固定側通電軸5、可動側電極8、可動側通電軸9のそれぞれに穴加工をし、その穴に磁性体17a、17bを挿入固定している。なお、可動側電極8と可動側通電軸9とが一体となっているものでは、接点7を除く部分に磁性体17bを取り付けるものとする。これは、固定側でも同様である。
As shown in FIG. 2,
上記実施例2の真空バルブによれば、接点6、7間に縦磁界が形成され易く、遮断特性を実施例1よりも向上させることができる。
According to the vacuum valve of the second embodiment, a longitudinal magnetic field is easily formed between the
1a 接点部
1b 永久磁石部
2 真空絶縁容器
2a 凸部
3 固定側封着金具
4 可動側封着金具
5 固定側通電軸
5a 接触部
6 固定側接点
7 可動側接点
8 可動側電極
9 可動側通電軸
10 可動側接触導体
11 ベローズ
12 アークシールド
13 絶縁層
13a 突出部
13b 開口部
13c テーパ部
14 接地層
15 永久磁石
16 シールド電極
17a、17b 磁性体
DESCRIPTION OF SYMBOLS
Claims (3)
前記真空絶縁容器の一方端の開口面に封着された固定側封着金具と、
前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、
前記固定側通電軸端に固着された固定側接点と、
前記固定側接点と対向して配置された接離自在の可動側接点と、
前記可動側接点が端部に固着された可動側通電軸と、
前記可動側通電軸が気密のもと移動自在に貫通するとともに、前記真空絶縁容器の他方端の開口面に封着された可動側封着金具と、
前記真空絶縁容器の外周にモールドにより形成された絶縁層と、
前記絶縁層の外周に前記真空絶縁容器を覆うように取り付け固定された永久磁石とを具備したことを特徴とする真空バルブ。 A tubular vacuum insulated container;
A fixed-side sealing metal fitting sealed to the opening surface of one end of the vacuum insulating container;
A fixed-side energizing shaft that is fixedly penetrated to the fixed-side sealing fitting;
A fixed-side contact fixed to the fixed-side energizing shaft end;
A movable contact that can be freely separated from and disposed to face the fixed contact;
A movable-side energizing shaft having the movable-side contact fixed to the end;
The movable side energizing shaft penetrates movably in an airtight manner, and a movable side sealing metal fitting sealed to the opening surface of the other end of the vacuum insulating container;
An insulating layer formed by molding on the outer periphery of the vacuum insulating container;
A vacuum valve comprising a permanent magnet attached and fixed to the outer periphery of the insulating layer so as to cover the vacuum insulating container.
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JP2010015919A (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | Vacuum valve |
CN102683099A (en) * | 2012-05-31 | 2012-09-19 | 武汉大学 | High-voltage vacuum switch |
JP2019110011A (en) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | 株式会社東芝 | Vacuum valve |
WO2020059435A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 三菱電機株式会社 | Vacuum valve |
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