JP5460238B2 - 真空バルブ - Google Patents

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、アークシールドの固定作業を容易にし得る真空バルブに関する。

従来、真空バルブには、電流遮断時に発生する金属蒸気が真空絶縁容器内面に付着し、絶縁性能を低下させることを防止するため、接点を包囲する位置に筒状のアークシールドが設けられている。アークシールドの固定においては、固定側または可動側主回路に取付けると、主回路電位と同電位になり電界強度が上昇するので、主回路電位と接地電位の中間の中間電位になるように取付けるものがある。

アークシールドを中間電位にする固定方法として、真空絶縁容器内面の中間部に突出部を設け、この突出部にアークシールドの外周面をろう付けするものがある。この場合、アークシールドを太径部と細径部に加工し、細径部を前記突出部に貫通させ、L字金具を細径部と突出部間に嵌め込み、ろう付けをしている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、アークシールドを加工しない固定方法として、真空絶縁容器を軸方向に二分割し、分割した部分に、筒状のアークシールドの外周面をろう付けするものがある。この場合、真空絶縁容器端面には、メタライズ処理が施され、分割した真空絶縁容器相互の連結が行われている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平４−３６６５１７号公報 （第２ページ、図４） 特開平５−６７２４号公報 （第４ページ、図７）

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。
アークシールドを太径部と細径部に加工するものでは、例えば、絞り加工などの加工工程を追加しなければならなかった。また、真空絶縁容器を二分割するものでは、分割した真空絶縁容器を連結する連結工程を追加しなければならなかった。即ち、中間電位とするアークシールドの固定には、上述の工程を追加しなければならず、長時間を要し、固定作業を困難とさせていた。

このため、分割しない単体の真空絶縁容器を用い、その内面の中間部に、単純な筒状形状のアークシールドを確実に固定できるものが望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、真空絶縁容器の中間部に固定し、中間電位とするアークシールドの固定作業を容易にし得る真空バルブを提供することを目的とする。

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、前記真空絶縁容器内に設けられた接離自在の一対の接点と、前記一対の接点を包囲するとともに、前記真空絶縁容器の中間部に固定されるアークシールドとを有する真空バルブであって、前記アークシールドは、前記真空絶縁容器の内面に設けられた断面Ｖ字状の環状の固定溝と、前記固定溝の幅よりも板厚が薄く外周側が嵌め込まれるとともに、内周側が前記アークシールドの外周面に当接し、且つ環状の一部が開放された開放部を設けた固定金具とで固定されることを特徴とする。

本発明によれば、真空絶縁容器の内面中間部に固定溝を設け、この固定溝内に固定金具を嵌め込み、アークシールドを固定しているので、中間電位とするアークシールドの固定作業を容易とすることができる。

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。 本発明の実施例１に係る真空バルブの固定金具を示す上面図。 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。 本発明の実施例３に係る真空バルブの構成を示す断面図。 本発明の実施例４に係る真空バルブの固定金具を示す上面図。

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に係る真空バルブの構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空バルブの固定金具を示す上面図である。

図１に示すように、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が封着されている。固定側封着金具２には、一方の電路となる固定側通電軸４が気密に貫通固定され、真空絶縁容器１内端部に固定側接点５が固着されている。

固定側接点５と対向して、接離自在の可動側接点６が可動側通電軸７端部に固着されている。可動側通電軸７は、可動側封着金具３の開口部を移動自在に貫通し、図示しない操作機構に連結され、他方の電路となる。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内の真空を維持しながら、可動側通電軸７を軸方向に移動させることが可能になっている。

真空絶縁容器１内面の中間部には、環状の固定溝９が機械加工などで設けられ、この固定溝９に例えばステンレスのような金属材料からなる環状の固定金具１０が嵌め込まれている。固定溝９の幅は、固定金具１０の板厚よりも僅かに大きい。固定金具１０の内周側の側面には、両接点５、６を包囲するような例えばステンレスのような金属材料からなる筒状のアークシールド１１の外周面が固定されている。これにより、電流開閉時に発生する金属蒸気が真空絶縁容器１内面に付着して絶縁抵抗が低下することを防止している。

固定金具１０には、図２に示すように、環状の一部が開放された開放部１０ａが設けられ、開放部１０ａの両端に貫通孔１２がそれぞれ設けられている。所謂、Ｃ形状となっており、開放された状態での外径は、固定溝９の内径よりも僅かに大きくなるようになっている。

次に、固定金具１０を固定溝９に嵌め込む方法を説明する。貫通孔１２に棒状のペンチなどの治具を貫通させ、開放部１０ａを縮め、固定金具１０の外径を真空絶縁容器１内径よりも小さくする。この状態を保って、固定溝９部分で開放部１０ａを開放させると、形状が元に戻り、固定金具１０の外周側の端部を固定溝９に嵌め込むことができる。そして、アークシールド１１を軸方向と平行にして、所定位置に仮固定し、アークシールド１１の外周面に固定金具１０の板厚に相当する内周側の側面を当接させ、両者をろう付けする。

ここで、固定金具１０は、開放部１０ａを縮めて外径を小さくしたとき、塑性変形を起こさず、元に戻るばね性を有するものである。なお、固定金具１０のばね性が弱い場合には、手作業で固定溝９に嵌め込むことができるので、貫通孔１２を省いてもよい。

これにより、真空絶縁容器１は単体であり、中間部の固定溝９の溝加工だけでよく、従来のような連結工程作業を不要とすることができる。このため、工程が少なく短時間となり、製造コストを抑えることができる。なお、真空絶縁容器１の両端開口部は、平面度を出すため、従来から機械加工を施しているので、溝加工の段取りは特段に困難な作業とはならない。

また、アークシールド１１は、単純な筒状形状を用いることができ、従来のような絞り加工などが不要であり、工程を少なくすることができる。更に、従来のような太径部から細径部へ移行する段差部が形成されないので、アークシールド１１の電界分布が改善され、最適な絶縁設計が可能となり、全体形状の縮小化を図ることができる。

上記実施例１の真空バルブによれば、真空絶縁容器１内面の中間部に環状の固定溝９を設け、この固定溝９内に開放部１０ａを有する環状の固定金具１０の外周側の端部を嵌め込み、固定金具１０の内周側とアークシールド１１とをろう付けで固定しているので、中間電位とするアークシールド１１を固定するための工程が最小限となり、固定作業を短時間で容易とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図３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、固定溝にテーパ部を設けたことである。図３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３に示すように、真空絶縁容器１内面の中間部に設けた固定溝９に、溝幅が広がるように溝側面にテーパ部９ａを設けている。即ち、断面Ｖ字状となっている。なお、テーパ部９ａは、少なくとも一方の溝側面に設けるものとする。

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、固定金具１０を固定溝９に嵌め込み易くなる。

次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３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３が実施例２と異なる点は、固定金具の形状である。図４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４に示すように、固定金具１３を断面Ｌ字状の環状とし、内周側をＬ字状の一方の面としてアークシールド１１の外周面に固定し、外周側をＬ字状の他方の端部とし、この外周側の端部を固定溝９に嵌め込むようにしている。なお、固定金具１３を断面Ｔ字状や断面三角状とし、Ｔ字状では頭部、三角状では底辺部を内周側としてもよい。

このような形状の固定金具１３は、外周側が板状で、内周側が面状であり、固定溝９の底部に当接する外周側の側面の面積よりもアークシールド１１に当接する内周側の側面の面積が大きくなる。

上記実施例３の真空バルブによれば、実施例２による効果のほかに、固定金具１０とアークシールド１１とを固定する面積が増大し、より強固にアークシールド１１を固定することができる。

次に、本発明の実施例４に係る真空バルブを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例４に係る真空バルブの固定金具を示す上面図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、固定金具を分割したことである。図５において、実施例３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、固定金具１４を円周方向で二分割し、円周方向に並べたとき、開放部１４ａが形成できるようにしている。それぞれの両端には、貫通孔１２が設けられている。

上記実施例４の真空バルブによれば、実施例３による効果のほかに、固定金具１４を固定溝９に嵌め込む作業を容易とすることができる。

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 固定溝
９ａ テーパ部
１０、１３、１４ 固定金具
１０ａ、１４ａ 開放部
１１ アークシールド
１２ 貫通孔

Claims (1)

1. 筒状の真空絶縁容器と、
   前記真空絶縁容器内に設けられた接離自在の一対の接点と、
   前記一対の接点を包囲するとともに、前記真空絶縁容器の中間部に固定されるアークシールドとを有する真空バルブであって、
   前記アークシールドは、前記真空絶縁容器の内面に設けられた断面Ｖ字状の環状の固定溝と、
   前記固定溝の幅よりも板厚が薄く外周側が嵌め込まれるとともに、内周側が前記アークシールドの外周面に当接し、且つ環状の一部が開放された開放部を設けた固定金具とで固定されることを特徴とする真空バルブ。

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