JP3215181B2 - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
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- JP3215181B2 JP3215181B2 JP25336792A JP25336792A JP3215181B2 JP 3215181 B2 JP3215181 B2 JP 3215181B2 JP 25336792 A JP25336792 A JP 25336792A JP 25336792 A JP25336792 A JP 25336792A JP 3215181 B2 JP3215181 B2 JP 3215181B2
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- Japan
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- vacuum valve
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空バルブに係り、特に
軸構造の改良に関する。
軸構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、真空遮断器に用いる真空
バルブは、高真空中で一対の電極を開離することによ
り、真空の持つ優れた消弧性や絶縁性を利用して電流遮
断を行うものである。図３に示す代表的な真空バルブに
おいて、一般にセラミックスまたは硝子より成る絶縁円
筒１の両端開口が、固定側端板２及び可動側端板３でそ
れぞれ密封され、気密な容器を構成する。固定側端板２
には固定電極４を接合した固定通電軸５が支持固定さ
れ、この固定電極４と対向して可動電極６が図示しない
操作機構に連結された可動通電軸７によって支持されて
いる。また、固定および可動電極４，６が接触する側に
は、真空遮断器の用途に応じて種々の材料からなる接点
８がそれぞれの電極に配設されている。
バルブは、高真空中で一対の電極を開離することによ
り、真空の持つ優れた消弧性や絶縁性を利用して電流遮
断を行うものである。図３に示す代表的な真空バルブに
おいて、一般にセラミックスまたは硝子より成る絶縁円
筒１の両端開口が、固定側端板２及び可動側端板３でそ
れぞれ密封され、気密な容器を構成する。固定側端板２
には固定電極４を接合した固定通電軸５が支持固定さ
れ、この固定電極４と対向して可動電極６が図示しない
操作機構に連結された可動通電軸７によって支持されて
いる。また、固定および可動電極４，６が接触する側に
は、真空遮断器の用途に応じて種々の材料からなる接点
８がそれぞれの電極に配設されている。
【０００３】そして、可動通電軸７と可動側端板３の開
口部をベローズ９により気密に連結することで、真空バ
ルブ内の真空を保持しつつ可動通電軸７を動作すること
ができる。さらに、電流遮断時に接点および電極から飛
散する金属蒸気や金属溶融片が絶縁円筒１の内面に付着
して沿面の絶縁性能が低下するのを防止するために、シ
ールド１０が設けられている。
口部をベローズ９により気密に連結することで、真空バ
ルブ内の真空を保持しつつ可動通電軸７を動作すること
ができる。さらに、電流遮断時に接点および電極から飛
散する金属蒸気や金属溶融片が絶縁円筒１の内面に付着
して沿面の絶縁性能が低下するのを防止するために、シ
ールド１０が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 以上のような構成の
真空バルブを有する真空遮断器を用いて電気回路の開閉
を行う場合、その開閉速度は適用条件に応じ適宜設定す
る必要がある。まず遮断時には、電極間に印加される
（過渡）回復電圧が電極間の絶縁回復特性を上回り絶縁
破壊を生じることがないように、電極の開離速度はある
程度以上の値が必要とされる。次に、電極を投入し回路
を閉成する場合であるが、接点間距離が短くなるにつ
れ、電極間に印加されている電圧による接点間の電界が
高くなり、使用されている接点材料固有の破壊電界にそ
れが達したときに絶縁破壊が生じ、先行放電（プレアー
ク）が生ずる。このプレアークは接点が機械的に接触す
るまで点弧するが、接点間距離が短く十分に拡散できな
いために高エネルギー密度のアークとなり、接点の溶融
をもたらす。そのため、接点が溶着し開極動作ができな
くなったり、開極したとしても溶着部分が引き剥され、
大きな突起が接点表面に形成されるため、電界の集中に
より耐電圧性能が低下してしまうことがある。
真空バルブを有する真空遮断器を用いて電気回路の開閉
を行う場合、その開閉速度は適用条件に応じ適宜設定す
る必要がある。まず遮断時には、電極間に印加される
（過渡）回復電圧が電極間の絶縁回復特性を上回り絶縁
破壊を生じることがないように、電極の開離速度はある
程度以上の値が必要とされる。次に、電極を投入し回路
を閉成する場合であるが、接点間距離が短くなるにつ
れ、電極間に印加されている電圧による接点間の電界が
高くなり、使用されている接点材料固有の破壊電界にそ
れが達したときに絶縁破壊が生じ、先行放電（プレアー
ク）が生ずる。このプレアークは接点が機械的に接触す
るまで点弧するが、接点間距離が短く十分に拡散できな
いために高エネルギー密度のアークとなり、接点の溶融
をもたらす。そのため、接点が溶着し開極動作ができな
くなったり、開極したとしても溶着部分が引き剥され、
大きな突起が接点表面に形成されるため、電界の集中に
より耐電圧性能が低下してしまうことがある。
【０００５】そこで、このようなプレアークによる接点
の損傷を小さくするためには、電極の投入速度を速くす
ることにより、プレアークの時間を短くする方法が考え
られる。しかしながら、接点が一度接触した後に再び開
離してしまうチャタリング現象も投入速度が速いほど生
じ易くなり、この開離期間にも短い接点間距離でアーク
が点弧するため、やはり接点の溶着およびその部分の引
き剥しによる突起形成が生じ、耐電圧性能が低下してし
まうことがある。また、接点が接触する際の衝撃荷重も
投入速度に比例するため、アークが点弧しない部分では
接点表面に微細なクラックが生じたり、接点材料が離脱
したりすることも耐電圧性能を低下させる原因となる。
本発明の目的は、投入時の衝撃応力を緩和して接点表面
の損傷を抑制し、耐電圧性能に優れた真空バルブを提供
することにある。
の損傷を小さくするためには、電極の投入速度を速くす
ることにより、プレアークの時間を短くする方法が考え
られる。しかしながら、接点が一度接触した後に再び開
離してしまうチャタリング現象も投入速度が速いほど生
じ易くなり、この開離期間にも短い接点間距離でアーク
が点弧するため、やはり接点の溶着およびその部分の引
き剥しによる突起形成が生じ、耐電圧性能が低下してし
まうことがある。また、接点が接触する際の衝撃荷重も
投入速度に比例するため、アークが点弧しない部分では
接点表面に微細なクラックが生じたり、接点材料が離脱
したりすることも耐電圧性能を低下させる原因となる。
本発明の目的は、投入時の衝撃応力を緩和して接点表面
の損傷を抑制し、耐電圧性能に優れた真空バルブを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、真空容器内に接離自在に配設された一対の
電極と、この一対の電極に一端がそれぞれ固接される一
対の通電軸とを備えた真空バルブにおいて、前記一対の
通電軸の少なくとも一方を円筒状通電軸とし、この円筒
状通電軸に貫挿される連結軸と、この連結軸と前記電極
の間に設けられ投入時の衝撃力を吸収する衝撃吸収体
と、前記円筒状通電軸と連結軸の間に設けられた摺動子
とを有し、この摺動子により前記連結軸が前記衝撃吸収
体の弾性変形に応じた距離だけ摺動できるようにしたこ
とを特徴とする。
に本発明は、真空容器内に接離自在に配設された一対の
電極と、この一対の電極に一端がそれぞれ固接される一
対の通電軸とを備えた真空バルブにおいて、前記一対の
通電軸の少なくとも一方を円筒状通電軸とし、この円筒
状通電軸に貫挿される連結軸と、この連結軸と前記電極
の間に設けられ投入時の衝撃力を吸収する衝撃吸収体
と、前記円筒状通電軸と連結軸の間に設けられた摺動子
とを有し、この摺動子により前記連結軸が前記衝撃吸収
体の弾性変形に応じた距離だけ摺動できるようにしたこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】このような構成において、少なくとも一方の電
極に固接された円筒状通電軸に連結軸を貫挿し、この連
結軸と電極の間に衝撃吸収体を配設し、通電軸と連結軸
の間に摺動子を配設するようにしたので、プレアーク時
間を短くするために電極の投入速度を速くしても、衝撃
吸収体によりそのエネルギーが吸収され、電極に発生す
る衝撃応力を大幅に低減することができる。
極に固接された円筒状通電軸に連結軸を貫挿し、この連
結軸と電極の間に衝撃吸収体を配設し、通電軸と連結軸
の間に摺動子を配設するようにしたので、プレアーク時
間を短くするために電極の投入速度を速くしても、衝撃
吸収体によりそのエネルギーが吸収され、電極に発生す
る衝撃応力を大幅に低減することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。なお、図３と同一機能部品には同一番号を付し
て説明する。
明する。なお、図３と同一機能部品には同一番号を付し
て説明する。
【０００９】図１は本発明の真空バルブの可動側におけ
る断面図である。図１において、可動電極６には円筒状
の可動通電軸７が固設されており、可動通電軸７の中間
部はベローズ９により可動側端板３の開口部と気密に連
結されている。可動通電軸７内には、図示しない操作機
構に一端が連結された可動側連結軸１１が貫挿されると
ともに、他端の端面と可動電極６との間には衝撃吸収体
１２が配設されている。また、可動通電軸７の内面と可
動側連結軸１１との間には、真空バルブの軸方向に相互
に、少なくとも衝撃吸収体１２の弾性変形の距離を摺動
できるように摺動子１３が設けられている。さらに可動
通電軸７と可動側連結軸１１は連結ピン１４により貫通
されるとともに、例えばＣ形またはＥ形リング１５にて
それが抜けるのを防止している。ただし、その貫通穴の
何れか一方の形状は、真空バルブの軸方向に長い長円形
であることが必要である。
る断面図である。図１において、可動電極６には円筒状
の可動通電軸７が固設されており、可動通電軸７の中間
部はベローズ９により可動側端板３の開口部と気密に連
結されている。可動通電軸７内には、図示しない操作機
構に一端が連結された可動側連結軸１１が貫挿されると
ともに、他端の端面と可動電極６との間には衝撃吸収体
１２が配設されている。また、可動通電軸７の内面と可
動側連結軸１１との間には、真空バルブの軸方向に相互
に、少なくとも衝撃吸収体１２の弾性変形の距離を摺動
できるように摺動子１３が設けられている。さらに可動
通電軸７と可動側連結軸１１は連結ピン１４により貫通
されるとともに、例えばＣ形またはＥ形リング１５にて
それが抜けるのを防止している。ただし、その貫通穴の
何れか一方の形状は、真空バルブの軸方向に長い長円形
であることが必要である。
【００１０】一方、可動通電軸７の貫通穴の方を長円形
として開極時に隙間１６ができるようになっているが、
これは投入動作時に可動側連結軸１１により衝撃吸収体
１２が圧縮されるような動きを確保するためである。な
お衝撃吸収体１２としては、天然ゴム等の弾性材料が用
いられるが、内部エネルギー吸収能のきわめて高い種々
の合成特殊ゴム（例えば、内外ゴム（株）製の商品名
「ハネナイト」等）を使用すればより効果的である。
として開極時に隙間１６ができるようになっているが、
これは投入動作時に可動側連結軸１１により衝撃吸収体
１２が圧縮されるような動きを確保するためである。な
お衝撃吸収体１２としては、天然ゴム等の弾性材料が用
いられるが、内部エネルギー吸収能のきわめて高い種々
の合成特殊ゴム（例えば、内外ゴム（株）製の商品名
「ハネナイト」等）を使用すればより効果的である。
【００１１】ところで、一般に真空バルブは銀ろう付け
により組み立てられるため、分解温度の低い上記のよう
な材料の衝撃吸収体１２を組み込んだまま真空バルブを
製作することは困難である。そこで本発明では、可動通
電軸７までの真空バルブ各部品を組み立てた後、室温に
て衝撃吸収体１２を挿填して摺動子１３を挟みつつ可動
側連結軸１１を挿入、連結ピン１４で固定できるような
構成にしている。なお銀ろう付けにより可動通電軸７は
焼鈍されているため、摺動子１３は可動側連結軸１１側
との当接面で摺動するようにしたほうが好ましい。
により組み立てられるため、分解温度の低い上記のよう
な材料の衝撃吸収体１２を組み込んだまま真空バルブを
製作することは困難である。そこで本発明では、可動通
電軸７までの真空バルブ各部品を組み立てた後、室温に
て衝撃吸収体１２を挿填して摺動子１３を挟みつつ可動
側連結軸１１を挿入、連結ピン１４で固定できるような
構成にしている。なお銀ろう付けにより可動通電軸７は
焼鈍されているため、摺動子１３は可動側連結軸１１側
との当接面で摺動するようにしたほうが好ましい。
【００１２】以上のような軸構成の真空バルブを用いる
と、プレアーク時間を短縮するために電極の投入速度を
速くしても、その投入衝撃は衝撃吸収体１２により吸収
されるので、電極のチャタリング時間が長くなることが
なく、アークによる接点溶着やその部分の引き剥しによ
る突起の形成が抑制される。さらに、接点８が受ける衝
撃荷重も小さくなり、その表面に微細なクラックが形成
されたり材料が離脱することがなくなる。このため、こ
れらに起因する耐電圧性能の低下がなくなり、安定した
性能の真空バルブとすることができる。また、真空バル
ブ各部に発生する衝撃応力も低減されるので、開閉動作
による構成部品の疲労破壊寿命が長くなり、信頼性を格
段に向上させることができる。
と、プレアーク時間を短縮するために電極の投入速度を
速くしても、その投入衝撃は衝撃吸収体１２により吸収
されるので、電極のチャタリング時間が長くなることが
なく、アークによる接点溶着やその部分の引き剥しによ
る突起の形成が抑制される。さらに、接点８が受ける衝
撃荷重も小さくなり、その表面に微細なクラックが形成
されたり材料が離脱することがなくなる。このため、こ
れらに起因する耐電圧性能の低下がなくなり、安定した
性能の真空バルブとすることができる。また、真空バル
ブ各部に発生する衝撃応力も低減されるので、開閉動作
による構成部品の疲労破壊寿命が長くなり、信頼性を格
段に向上させることができる。
【００１３】また図２は、本発明の真空バルブの他の実
施例を示す固定側における断面図である。図２におい
て、固定電極４に円筒状の固定通電軸５が固設されてお
り、その中間部はダイヤフラム２１により固定側端板２
の開口部と気密に連結されている。そして固定通電軸５
内には、遮断器の固定導体に一端が接続された固定側連
結軸２２が貫挿されるとともに、他端の端面と固定電極
４との間には衝撃吸収体１２が配設されている。また固
定通電軸５の内面と固定側連結軸２２との間には、真空
バルブの軸方向に相互に、少なくとも衝撃吸収体１２の
弾性変形の距離を摺動できるように摺動子１３が設けら
れている。さらに連結ピン１４により固定通電軸５と固
定側連結軸２２が貫通されており、その貫通穴の形状
は、前述したように長円形である。ここでは、固定通電
軸５の動きは衝撃吸収体１２の弾性変形であるので、図
１のような長ストロークの伸縮が可能なべローズ９は必
要ではなくダイヤフラム２１程度で十分であるが、固定
側端板２の大きさが限られている場合には、山数の少な
いベローズを代用することができる。このようにすれ
ば、図１と同様の効果を得ることができる。 また、可
動側および固定側を共に図
施例を示す固定側における断面図である。図２におい
て、固定電極４に円筒状の固定通電軸５が固設されてお
り、その中間部はダイヤフラム２１により固定側端板２
の開口部と気密に連結されている。そして固定通電軸５
内には、遮断器の固定導体に一端が接続された固定側連
結軸２２が貫挿されるとともに、他端の端面と固定電極
４との間には衝撃吸収体１２が配設されている。また固
定通電軸５の内面と固定側連結軸２２との間には、真空
バルブの軸方向に相互に、少なくとも衝撃吸収体１２の
弾性変形の距離を摺動できるように摺動子１３が設けら
れている。さらに連結ピン１４により固定通電軸５と固
定側連結軸２２が貫通されており、その貫通穴の形状
は、前述したように長円形である。ここでは、固定通電
軸５の動きは衝撃吸収体１２の弾性変形であるので、図
１のような長ストロークの伸縮が可能なべローズ９は必
要ではなくダイヤフラム２１程度で十分であるが、固定
側端板２の大きさが限られている場合には、山数の少な
いベローズを代用することができる。このようにすれ
ば、図１と同様の効果を得ることができる。 また、可
動側および固定側を共に図
【００１４】
【発明の効果】以上のべたように本発明によれば、プレ
アーク時間を短縮するために電極の投入速度を速くして
もその投入衝撃は衝撃吸収体により吸収されるので、電
極のチャタリング時間が長くなることがなく、アークに
よる接点溶着やその部分の引き剥しによる突起の形成が
抑制される。さらに、接点が受ける衝撃荷重も小さくな
り、その表面に微細なクラックが形成されたり材料が離
脱することがなくなるので、耐電圧性能の低下がなくな
り、安定した性能を有する信頼性の高い真空バルブを得
ることができる。
アーク時間を短縮するために電極の投入速度を速くして
もその投入衝撃は衝撃吸収体により吸収されるので、電
極のチャタリング時間が長くなることがなく、アークに
よる接点溶着やその部分の引き剥しによる突起の形成が
抑制される。さらに、接点が受ける衝撃荷重も小さくな
り、その表面に微細なクラックが形成されたり材料が離
脱することがなくなるので、耐電圧性能の低下がなくな
り、安定した性能を有する信頼性の高い真空バルブを得
ることができる。
【図１】 本発明の真空バルブの一実施例を示す要部断
面図。
面図。
【図２】 本発明の真空バルブの他の実施例を示す要部
断面図。
断面図。
【図３】 従来の真空バルブの断面図。
５………固定通電軸、７………可動通電軸、１１………
可動側連結軸 １２………衝撃吸収体、１３………摺動子、２２………
可動側連結軸
可動側連結軸 １２………衝撃吸収体、１３………摺動子、２２………
可動側連結軸
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器内に接離自在に配設された一対
の電極と、この一対の電極に一端がそれぞれ固接される
一対の通電軸とを備えた真空バルブにおいて、前記一対
の通電軸の少なくとも一方を円筒状通電軸とし、この円
筒状通電軸に貫挿される連結軸と、この連結軸と前記電
極の間に設けられ投入時の衝撃力を吸収する衝撃吸収体
と、前記円筒状通電軸と連結軸の間に設けられた摺動子
とを有し、この摺動子により前記連結軸が前記衝撃吸収
体の弾性変形に応じた距離だけ摺動できるようにしたこ
とを特徴とする真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25336792A JP3215181B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25336792A JP3215181B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 真空バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06103862A JPH06103862A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3215181B2 true JP3215181B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17250366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25336792A Expired - Fee Related JP3215181B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215181B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4710419B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-06-29 | 株式会社明電舎 | 真空コンデンサ及び真空コンデンサの製造方法 |
| DE102016213294B4 (de) * | 2016-07-20 | 2018-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Versteifter Kontaktstab und Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstabes |
| JP7311361B2 (ja) * | 2019-08-29 | 2023-07-19 | 株式会社日立産機システム | 遮断器 |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP25336792A patent/JP3215181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06103862A (ja) | 1994-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |