JP2010225474A - Vacuum valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械的強度と遮断特性とを向上し得る磁界制御電極を有する真空バルブに関する。 The present invention relates to a vacuum valve having a magnetic field control electrode capable of improving mechanical strength and interruption characteristics.
従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブにおいては、電流遮断時のアークに対し、軸方向と平行な磁界を発生し、遮断特性を向上させるものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, vacuum valves having a pair of contact points that can be separated from each other have been known to generate a magnetic field parallel to the axial direction with respect to an arc at the time of current interruption, thereby improving the interruption characteristics (for example, Patent Documents). 1).
この種の真空バルブを図5に示すが、セラミックスからなる筒状の真空絶縁容器1の両端開口部には、固定側封着金具2と可動側封着金具3とが封着されている。固定側封着金具2には、固定側通電軸4が貫通固定され、真空絶縁容器1内の固定側通電軸4端に固定側接点5が固着されている。
A vacuum valve of this type is shown in FIG. 5, and a fixed-side sealing
固定側接点5には、接離自在の可動側接点6が対向配置され、可動側封着金具3を移動自在に貫通する可動側通電軸7端に固着されている。可動側通電軸7の中間部には、伸縮自在のベローズ8の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具3の開口部に封着されている。これにより、真空絶縁容器1内の真空を保って、可動側接点6を軸方向に移動させることができる。なお、接点5、6を包囲するようなアークシールド9が中間金具10に固定され、金属蒸気の捕捉が行われる。
A
次に、軸方向と平行な磁界を発生させる接点5、(6)を固定側を用いて説明する。図6に示すように、固定側通電軸4端には、有底円筒状のコイル電極11の底部が固着されている。コイル電極11は、底部の中心部から放射状に伸びた四本の腕部11aと、腕部11a端に連接された弧状の四本のコイル部11b、コイル部11b端に連接され軸方向に突出した四個所の先端部11cで構成されている。それぞれの先端部11cには、銅合金からなる円板状の接触子12が固着されている。
Next, the
コイル電極11の腕部11aの中心部と接触子12間の空間部には、ステンレスなど非磁性体からなる円柱状の補強部材13が設けられ、機械的強度の補強が行われている。補強部材13の一方端と接触子12、および補強部材13の他方端と腕部11aの中心部は、それぞれろう付けにより接合層14が設けられ、強固に接合されている。
A columnar reinforcing
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。接触子12には開閉時に圧縮方向と引張り方向の力が加わるものの、補強部材13で機械的強度の補強が行われている。一方、固定側通電軸4から流れる電流は、コイル電極10とともに、接合層14を介して補強部材13にも分流して流れる。このため、磁界制御を行うコイル電極10に流れる電流が補強部材13に分流した割合だけ減少し、発生する磁界が弱まり、その結果、遮断特性が低下することが起きる。
The above-described conventional vacuum valve has the following problems. Although a force in the compression direction and a tension direction is applied to the
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、機械的強度を保ちながら遮断特性を向上し得る磁界制御電極を有す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 problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum valve having a magnetic field control electrode capable of improving the interruption characteristics while maintaining mechanical strength.
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブは、接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、前記接点は、通電軸端に固着される中心部から放射状に伸びた腕部と、前記腕部端に連接された弧状のコイル部と、前記コイル部端に連接された先端部と、前記先端部に固着された接触子と、前記腕部に接合層を介して円柱部が固着されるとともに、前記円柱部に連接された鍔部に酸化被膜を設けて前記接触子に接触させた第1の補強部材と、前記円柱部を内周部が貫通するとともに、外周部が前記コイル部に係止された第2の補強部材とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vacuum valve according to the present invention is a vacuum valve having a pair of contactable and separable contacts, and the contacts are arms extending radially from a central portion fixed to a current-carrying shaft end. An arc-shaped coil part connected to the end of the arm part, a tip part connected to the end of the coil part, a contact fixed to the tip part, and a cylindrical part via a bonding layer to the arm part Is fixed, and the first reinforcing member provided with an oxide film on the collar portion connected to the cylindrical portion and brought into contact with the contactor, the inner peripheral portion penetrates the cylindrical portion, and the outer peripheral portion is And a second reinforcing member locked to the coil portion.
本発明によれば、接触子とコイル電極の腕部間に第1の補強部材を配置し、コイル電極のコイル部に第2の補強部材を配置し、第1の補強部材と第2の補強部材とを酸化被膜を介して係合させているので、通電電流の大部分がコイル電極に流れて所定の磁界を発生させることができ、機械的強度と遮断特性とを向上させることができる。 According to the present invention, the first reinforcing member is disposed between the contact portion and the arm portion of the coil electrode, the second reinforcing member is disposed in the coil portion of the coil electrode, and the first reinforcing member and the second reinforcing member are disposed. Since the member is engaged with the oxide film through the oxide film, most of the energized current flows to the coil electrode to generate a predetermined magnetic field, and the mechanical strength and the cutoff characteristic can be improved.
以下、図面を参照して本発明による真空バルブを説明する。 Hereinafter, a vacuum valve according to the present invention will be described 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、図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る真空バルブに用いられる接点を示す断面図、図2は、本発明の実施例1に係る真空バルブに用いられる接点を示す上面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。真空バルブは、従来と同様であるので、その説明を省略する。接点は、固定側と可動側が同様であり、固定側を用いて説明する。また、図1は、図2のA−A断面となる。
First, a vacuum valve according to
図1、図2に示すように、固定側通電軸4端には、有底円筒状のコイル電極11の底部が固着されている。コイル電極11は、底部の中心部から放射状に伸びた四本の腕部11aと、腕部11a端に連接された弧状の四本のコイル部11b、コイル部11b端に連接され軸方向に突出した四個所の先端部11cで構成されている。それぞれの先端部11cには、銅合金からなる円板状の接触子12が固着されている。ここで、コイル部11bの内周面には、接触子12と対向する面に段差部11b1が設けられ、内径が大きくなっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the bottom portion of the bottomed
コイル電極11の腕部11aの中心部と接触子12間の空間部には、ステンレスなど非磁性体からなる鍔部20aと円柱部20bから構成された第1の補強部材20が設けられている。そして、鍔部20aは接触子12側に配置され、円柱部20bの軸面は腕部11aの中心部にろう付けされ、接合層14により固着されている。
In the space between the central portion of the
円柱部20bの外周には、中心部に開口孔を有する円板状の第2の補強部材21が貫通し、内周部21aが鍔部20aと腕部11aの中心部とで挟持されている。第2の補強部材21の外径は、段差部11b1の内径よりも僅かに小さく、外周部21bの腕部11a側の面が段差部11b1に配置されている。
A disc-shaped second reinforcing
ここで、第1の補強部材20の鍔部20aおよび円柱部20bの鍔部20a付近と、第2の補強部材21の全面は、酸化被膜22が形成されている。即ち、第1の補強部材20の鍔部20aでは、数μmの被膜厚さを介して接触子12と接触している。また、第2の補強部材21でも、数μmの被膜厚さを介して段差部11b1や鍔部20aなどと接している。酸化被膜22は、補強部材20、21を数100℃に加熱して所定部分に設けることができるが、通常の雰囲気中での組立工程中に形成されるものでよい。
Here, an
次に、接点5を開閉させたときの各部の動きを説明する。
Next, the movement of each part when the
先ず、閉路するときには、接触子12が腕部11a側に押付けられる力、所謂圧縮方向の力が加わる。しかしながら、接触子12は、第1の補強部材20の鍔部20aと酸化被膜22を介して接しており、また、円柱部20bが腕部11aに接合層14で固定されているので、変形することが抑えられる。
First, when the circuit is closed, a force that presses the
次に、開路するときには、接触子12が溶着して引張り方向の力が加わることがある。しかしながら、接触子12の外周部は先端部11cを介してコイル部11bに固着されており、引張り方向の力はコイル部11bに加わる。コイル部11bでは、段差部11b1に第2の補強部材21の外周部21bが接しており、その内周部21aが鍔部20aと腕部11aとで挟持されている。
Next, when the circuit is opened, the
このため、コイル部11bへ加わる引張り方向の力は、第2の補強部材21を介して第1の補強部材20へ伝搬される。第1の補強部材20の円柱部20bは腕部11aに強固に固定されているので、コイル部11bが変形を起こすことがない。その結果、接触子12も変形を起こすことがなく、溶着があっても良好に開路させることができる。
For this reason, the force in the pulling direction applied to the
ここで、引張り方向の力が加わったとき、第2の補強部材21の外周部21bによって段差部11b1が接触子12側に移動しようとすることを押さえる作用をするので、これを、第2の補強部材21の外周部21bにコイル部11bが係止されると定義する。
Here, when a force in the pulling direction is applied, the outer peripheral portion 21b of the second reinforcing
遮断時の電流は、接触子12と鍔部20aの軸面とが酸化被膜22を介して接し、また、鍔部20bと第2の補強部材21も酸化被膜22を介して接しているので、第1の補強部材20と第2の補強部材21とに分流する電流は極めて少なくなる。殆どの電流は、コイル部11bを流れ、所定の磁界を発生させることができる。なお、鍔部20aの軸面に設けた酸化被膜22が分流阻止に効果が大きい。
The current at the time of interruption is because the
第1の補強部材20と第2の補強部材21は、コイル電極11などの通電部に対して、抵抗率が40倍以上あれば、更に分流する電流を抑制でき、所定の磁界を発生させることができる。
If the first reinforcing
上記実施例1の真空バルブによれば、接触子12側に第1の補強部材20の鍔部20aを配置して円柱部20bをコイル電極11の腕部11aに固着し、コイル部20bに第2の補強部材21を配置し、第1の補強部材20と第2の補強部材21とに酸化被膜22を設けて係合させているので、開閉時の圧縮方向および引張り方向の力に対し、機械的補強をすることができ、通電電流の殆どをコイル電極11に流し、所定の磁界を発生させることができる。
According to the vacuum valve of the first embodiment, the
上記実施例1では、第1の補強部材20と第2の補強部材21とを非磁性体を用いて説明したが、ネオジム磁石のような磁性体を用いてもよく、コイル電極11で発生させる磁界を強化することができる。
In the first embodiment, the first reinforcing
また、磁界制御形電極をコイル電極11で説明したが、有底円筒状の電極の外周部に、軸方向に対して斜めに横切る複数本のスリットを設けた電極においても、第1の補強部材20と第2の補強部材21を用いることにより、機械的強度を保持しながら遮断特性を向上させることができる。
Further, although the magnetic field control type electrode has been described as the
次に、本発明の実施例2に係る真空バルブを図3、図4を参照して説明する。図3は、本発明の実施例2に係る真空バルブに用いられる接点を示す断面図、図4は、本発明の実施例2に係る真空バルブに用いられる接点を示す上面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、補強部材の形状である。図3、図4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3、図4に示すように、第1の補強部材20の円柱部20bに貫通する第3の補強部材23を、中心部に開口孔を有する椀状としている。椀状の外周部23bを接触子12とコイル部11bに挟持されるように配置し、内周部23aは腕部11aと鍔部20aに挟持されている。また、コイル電極11の先端部11c近傍では、接触しないように、U字状の溝部23cを設けている。なお、コイル部11bは、実施例1のような段差部11b1を設けていない。
As shown in FIGS. 3 and 4, the third reinforcing
そして、閉路するときには、実施例1と同様に、第1の補強部材20により接触子12の変形を抑えることができる。また、開路するときには、第3の補強部材23の外周部23bがコイル部11bに接しているので、コイル部11bが変形を起こすことがない。
When the circuit is closed, the deformation of the
ここで、引張り方向の力が加わったとき、第3の補強部材23の外周部23bによってコイル部11bが接触子12側に移動しようとすることを押さえる作用をするので、これを、第3の補強部材23の外周部23bにコイル部11bが係止されると定義する。
Here, when a force in the pulling direction is applied, the outer
上記実施例2の真空バルブによれば、実施例1による効果のほかに、コイル部11bの断面積を大きくすることができるので、通電特性を向上させることができる。
According to the vacuum valve of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the cross-sectional area of the
1 真空絶縁容器
2 固定側封着金具
3 可動側封着金具
4 固定側通電軸
5 固定側接点
6 可動側接点
7 可動側通電軸
8 ベローズ
9 アークシールド
10 中間金具
11 コイル電極
11a 腕部
11b コイル部
11c 先端部
12 接触子
13 補強部材
14 接合層
20 第1の補強部材
20a 鍔部
20b 円柱部
21 第2の補強部材
21a、23a 内周部
21b、23b 外周部
22 酸化被膜
23 第3の補強部材
23c 溝部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記接点は、通電軸端に固着される中心部から放射状に伸びた腕部と、
前記腕部端に連接された弧状のコイル部と、
前記コイル部端に連接された先端部と、
前記先端部に固着された接触子と、
前記腕部に接合層を介して円柱部が固着されるとともに、前記円柱部に連接された鍔部に酸化被膜を設けて前記接触子に接触させた第1の補強部材と、
前記円柱部を内周部が貫通するとともに、外周部が前記コイル部に係止された第2の補強部材と
を備えたことを特徴とする真空バルブ。 A vacuum valve having a pair of contactable and separable contacts,
The contact point is an arm portion extending radially from a central portion fixed to the end of the energizing shaft;
An arc-shaped coil part connected to the end of the arm part;
A tip connected to the end of the coil part;
A contact fixed to the tip,
A first reinforcing member in which a cylindrical portion is fixed to the arm portion via a bonding layer, an oxide film is provided on a collar portion connected to the cylindrical portion, and is brought into contact with the contact;
A vacuum valve comprising: a second reinforcing member having an inner peripheral portion penetrating the cylindrical portion and an outer peripheral portion locked to the coil portion.
内周部を前記腕部と前記鍔部で挟持し、
外周部を前記コイル部に設けた段差部に配置したことを特徴とする請求項1に記載の真空バルブ。 The second reinforcing member is disc-shaped,
The inner periphery is sandwiched between the arm and the buttocks,
The vacuum valve according to claim 1, wherein an outer peripheral portion is disposed in a step portion provided in the coil portion.
内周部を前記腕部と前記鍔部で挟持し、
外周部を前記コイル部と前記接触子間に配置したことを特徴とする請求項1に記載の真空バルブ。 The second reinforcing member has a bowl shape,
The inner periphery is sandwiched between the arm and the buttocks,
The vacuum valve according to claim 1, wherein an outer peripheral portion is disposed between the coil portion and the contact.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009072888A JP2010225474A (en) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Vacuum valve |
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JP2009072888A JP2010225474A (en) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Vacuum valve |
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JP (1) | JP2010225474A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021255869A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Vacuum valve |
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2009
- 2009-03-24 JP JP2009072888A patent/JP2010225474A/en active Pending
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WO2021255869A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Vacuum valve |
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