JP2012190564A

JP2012190564A - 樹脂モールド真空バルブ

Info

Publication number: JP2012190564A
Application number: JP2011050847A
Authority: JP
Inventors: Naoki Asari; 直紀浅利; Takahiro Imai; 隆浩今井; Junichi Sato; 純一佐藤; Osamu Tagaya; 治多賀谷; Shinichi Nakayama; 伸一中山; Shiro Otake; 史郎大竹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: KR101321462B1; CN102683096A; CN102683096B; BR102012005233A2; KR20120102521A; JP5746525B2

Abstract

【課題】真空バルブを構成する封着金具と、この封着金具の電界緩和を図る外部シールドとの間に空気を残存させないようにし、絶縁欠陥の形成を防いだ絶縁層を得る。
【解決手段】真空絶縁容器１と、真空絶縁容器１内に収納された接離自在の一対の接点５、６と、真空絶縁容器１の両端開口部に封着された封着金具２、３と、封着金具２、３の外周を覆うように配置されるとともに、所定の高さを有するそれぞれの固定部材１１、１３でこの封着金具２、３に固定されたそれぞれの外部シールド１０、１２と、真空絶縁容器１、封着金具２、３、外部シールド１０、１２の外周に形成された絶縁層とを備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、真空バルブをエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの絶縁材料でモールド（注型）した樹脂モールド真空バルブに関する。

従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブの外周をエポキシ樹脂でモールドし、外部絶縁を補強したものが知られている。モールドにあたっては、真空絶縁容器に封着される円板状の封着金具が電界集中を起こし易いので、この外周を覆うような椀状の外部シールドを設け、電界緩和が図られている（例えば、特許文献１参照。）。

外部シールドは、軸方向と直交する半径方向面と軸方向と平行する外周端部とで構成され、外部シールドの半径方向面が封着金具の面に当接し、この状態を保ってモールドされる。このため、封着金具と外部シールドの隙間に空気が残存することがあり、モールド時に漏れ出してくることがある。エポキシ樹脂が硬化するまでの間に、残存していた空気が漏れ出してくると、ボイドなどの絶縁欠陥となり、部分放電特性を低下させることになる。

特開２００１−３３８５５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、封着金具と、この封着金具の電界緩和を図る外部シールドとの間に空気を残存させないようにし、ボイドなどの絶縁欠陥の起き難い樹脂モールド真空バルブを提供することにある。

上記課題を解決するために、実施形態の樹脂モールド真空バルブでは、真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器内に収納された接離自在の一対の接点と、前記真空絶縁容器の開口部に封着された封着金具と、前記封着金具の外周を覆うように配置されるとともに、所定の高さを有する固定部材でこの封着金具に固定された外部シールドと、前記真空絶縁容器、前記封着金具、前記外部シールドの外周に形成された絶縁層とを備えている。

本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図。図１のＡ−Ａ矢視図。本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図。本発明の実施例２に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図。本発明の実施例３に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブを図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視図、図３は、本発明の実施例１に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図である。

図１に示すように、２本連結した筒状の真空絶縁容器１の両端開口部には、円板状の固定側封着金具２と可動側封着金具３が封着されている。固定側封着金具２の中央部には、固定側通電軸４が貫通固定されており、真空絶縁容器１内の端部に固定側接点５が固着されている。固定側接点５に対向し、接離自在の可動側接点６が可動側封着金具３の開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸７端部に固着されている。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、可動側通電軸７を軸方向に移動させることができる。なお、接点５、６を包囲するように筒状のアークシールド９が真空絶縁容器１の内面中間部に固定されている。

固定側封着金具２には、外周を覆うような椀状の固定側外部シールド１０が金属製の固定側固定部材１１を介して設けられている。固定側固定部材１１は、１〜３ｍｍの所定の高さを有している。可動側封着金具３にも、固定側と同様に、外周を覆うような椀状の可動側外部シールド１２が金属製の可動側固定部材１３を介して設けられている。可動側固定部材１３も１〜３ｍｍの所定の高さを有している。外部シールド１０、１２は、軸方向と直交する半径方向面と、軸方向と平行する外周端部とで構成されている。可動側通電軸７の外周には、モールド時にエポキシ樹脂が浸入しないように、所定の隙間を保ったシール管１４が設けられている。

真空絶縁容器１、固定側封着金具２、固定側外部シールド１０、可動側封着金具３、可動側外部シールド１２などの外周には、エポキシ樹脂をモールドして形成した絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５の軸方向両端には、テーパー状の界面接続部１６が設けられており、他の電気機器が接続されるようになっている。界面接続部１６を除く絶縁層１５の外周には、例えば導電性塗料を塗布して形成した接地層１７が設けられ、電界緩和が図られている。

次に、固定部材１１、１３の構成を固定側を示す図２、図３を参照して説明する。なお、可動側も同様の構成である。

図２に示すように、固定側固定部材１１は、円周方向に３個（３個以上の複数）等間隔に配置されている。固定側固定部材１１は、図３に示すように、固定側封着金具２の面に固定された凸状の突起部１１ａと、固定側外部シールド１０の軸方向と直交する半径方向面に固定された凹状の窪み部１１ｂで構成されている。窪み部１１ｂには、突起部１１ａが嵌め込まれ、強固に固定される。

突起部１１ａと窪み部１１ｂを合せた高さは前述の通り所定の高さを有し、固定側封着金具２と固定側外部シールド１１間には絶縁層１５ａが形成される。この絶縁層１５ａは、絶縁層１５と連接し、同一成分である。なお、突起部１１ａと窪み部１１ｂの固定は、上述の逆でもよい。

これにより、固定側封着金具２と固定側外部シールド１０の軸方向と直交する半径方向面間が所定の距離に保たれ、モールド時に、この間にエポキシ樹脂が流れ込み、空気が残存していたとしても注型金型外に押出し、ボイドなどの絶縁欠陥のない絶縁層１５、１５ａとすることができる。また、固定側固定部材１１により固定側外部シールド１０を固定側封着金具２と同電位とすることができ、電界緩和を図ることができる。

上記実施例１の樹脂モールド真空バルブによれば、封着金具２、３の電界緩和を行う外部シールド１０、１２を所定の高さを有する固定部材１１、１３を介して固定しているので、封着金具２、３と外部シールド１０、１２間に充分にエポキシ樹脂が流れ込み、ボイドなどの絶縁欠陥のない絶縁層１５、１５ａとすることができる。

上記実施例１では、突起部１１ａを凸状で説明したが、これを棒状、クサビ状などにしてもよく、窪み部１１ｂに確実に嵌め込まれるものなら、その形状は問わない。

次に、本発明の実施例２に係る樹脂モールド真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、固定部材の材質である。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。

図４に示すように、固定側封着金具２に導電性ゴムからなる凸状の弾性部材１８を複数固定し、弾性部材１８と対向する固定側外部シールド１０に弾性部材１８が嵌め込まれる嵌合孔１９を設けている。弾性部材１８と嵌合孔１９で固定部材が構成される。

上記実施例２の樹脂モールド真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、絶縁層１５、１５ａの熱応力を弾性部材１８で吸収することができ、耐クラック性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例３に係る樹脂モールド真空バルブを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る樹脂モールド真空バルブの構成を示す要部拡大半断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、外部シールドに樹脂流通孔を設けたことである。図５において、実施例２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。

図５に示すように、固定側外部シールド１０には、軸方向と直交する半径方向面に、モールド時にエポキシ樹脂が流通する複数の樹脂流通孔２０を設けている。

上記実施例３の樹脂モールド真空バルブによれば、実施例２による効果のほかに、樹脂流通孔２０により、固定側封着金具２と固定側外部シールド１０間へのエポキシ樹脂の流れ込み、残留空気の押出しなどをより効率的に行うことができる。

以上述べたような実施形態によれば、真空バルブをモールドした絶縁層を、絶縁欠陥の形成し難いものにすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

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固定側外部シールド
１１固定側固定部材
１１ａ突起部
１１ｂ窪み部
１２可動側外部シールド
１３可動側固定部材
１４シール管
１５、１５ａ絶縁層
１６界面接続部
１７接地層
１８弾性部材
１９嵌合孔
２０樹脂流通孔

Claims

真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器内に収納された接離自在の一対の接点と、
前記真空絶縁容器の開口部に封着された封着金具と、
前記封着金具の外周を覆うように配置されるとともに、所定の高さを有する固定部材でこの封着金具に固定された外部シールドと、
前記真空絶縁容器、前記封着金具、前記外部シールドの外周に形成された絶縁層とを備えた樹脂モールド真空バルブ。
前記固定部材は、前記封着金具と前記外部シールドとの一方の円周方向に固定された複数の突起部と、
前記封着金具と前記外部シールドとの他方に固定された前記突起部が嵌め込まれる複数の窪み部とで構成される請求項１に記載の樹脂モールド真空バルブ。
前記固定部材は、前記封着金具の円周方向に固定された導電性の複数の弾性部材と、
前記弾性部材が嵌め込まれる前記外部シールドに設けられた複数の嵌合孔とで構成される請求項１に記載の樹脂モールド真空バルブ。
前記外部シールドに樹脂が流通する複数の樹脂流通孔を設けた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の樹脂モールド真空バルブ。
前記絶縁層の外周に接地層を設けた請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の樹脂モールド真空バルブ。