JP5749565B2 - 樹脂モールド真空バルブ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、真空バルブの外周をエポキシ樹脂、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が設けられ、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た外部シールドと、前記封着金具から導出された通電軸と、前記封着金具と前記外部シールド間に配置されるとともに、所定の高さを有する弾性部材と、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、前記弾性部材を断面矩形状とし、前記通電軸の外径よりも大きい内径の環状としている。

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。 本発明の実施例１に係る弾性部材を示す上面図。 本発明の実施例１に係る弾性部材を示す拡大断面図。 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、本発明の実施例１に係る弾性部材を示す上面図、図３は、本発明の実施例１に係る弾性部材を示す拡大断面図である。

図１に示すように、アルミナ磁器よりなる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。これらにより、真空バルブが構成される。

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が所定の高さを有する固定側弾性部材１１を介して固定されている。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が所定の高さを有する可動側弾性部材１３を介して固定されている。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点線で示す接地層１７が設けられ、電界緩和が図られている。

次に、固定側弾性部材１１の構成を図２、図３を参照して説明する。なお、可動側弾性部材１３も同様の構成である。

固定側弾性部材１１は、図２に示すように、内径が固定側通電軸４外径よりも大きい環状であり、固定側通電軸４の同軸状に配置されている。また、図３に示すように、高さ数ｍｍの断面矩形状となっている。固定側封着金具２と固定側外部シールド１０には、それぞれ外周環１８と内周環１９が設けられ、固定側弾性部材１１の上部側と下部側が嵌め込まれ、接触固定される。なお、固定側弾性部材１１は、素材が板状の導電性ゴム、板バネなどを矩形状に成形加工して製造される。素材は、網状のものでもよい。

これにより、封着金具２、３と外部シールド１０、１２間には、弾性部材１１、１３の高さ分だけの隙間が形成され、モールド時にエポキシ樹脂が移動自在に流入する。このため、この部分に微量の空気が残留していてもエポキシ樹脂で押出され、ボイドの形成を防ぐことができる。押出された空気は、図示しない樹脂注型金型に設けられている排気溝などを介して排気される。弾性部材１１、１３は、断面矩形状のほか断面三角状、断面円弧状、断面波状など断面凸凹状を用いることができる。

また、弾性部材１１、１３により硬化収縮時の応力を吸収することができるので、耐クラック特性を向上させることができる。当然ながら、外部シールド１０、１２により、封着金具２、３端部の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、外部シールド１０、１２を、エポキシ樹脂が流入する凸凹状の弾性部材１１、１３を介して封着金具２、３に固定しているので、残留空気があっても、これを押出し、絶縁層１５内に形成されるボイドを防ぐことができる。

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、弾性部材を通電軸に固定したことである。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は、モールド前の固定側を示す。

図４に示すように、固定側通電軸４の外周には環状の固定側弾性部材２０を嵌め込み、その外周中間部には固定側外部シールド１０を嵌め込んでいる。固定側弾性部材２０の内径は固定側通電軸４の外径よりも僅かに小さく、確実に接触固定できるようになっている。また、固定側弾性部材２０の外周には切込みを設け、固定側外部シールド１０が確実に接触固定できるようになっている。なお、可動側は、シール管の外周に弾性部材を嵌め込むものとする。

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、弾性部材２０を固定する部品点数を削減することができる。

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断面図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、弾性部材を封着金具の外周に設けたことである。図５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５は、モールド前の固定側を示す。

図５に示すように、固定側封着金具２と固定側外部シールド１０の間には、断面L字状の固定側弾性部材２１を設けている。即ち、断面L字状の内側で固定側封着金具２端部を囲むように配置している。なお、可動側も同様の構成である。

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１による効果のほかに、固定側外部シールド１０の位置合せが容易となる。

以上述べたような実施形態によれば、封着金具と外部シールド間に残留する微量な空気による絶縁欠陥を防ぐことができる。

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、３ 封着金具
４、７ 通電軸
５、６ 接点
８ ベローズ
９ アークシールド
１０、１２ 外部シールド
１１、１３、２０、２１ 弾性部材
１４ シール管
１５ 絶縁層
１６ 界面接続部
１７ 接地層
１８ 外周環
１９ 内周環

Claims (4)

1. 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た外部シールドと、
   前記封着金具から導出された通電軸と、
   前記封着金具と前記外部シールド間に配置されるとともに、所定の高さを有する弾性部材と、
   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、
   前記弾性部材を断面矩形状とし、前記通電軸の外径よりも大きい内径の環状とした樹脂モールド真空バルブ。
2. 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た外部シールドと、
   前記封着金具と前記外部シールド間に配置されるとともに、所定の高さを有する弾性部材と、
   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、
   前記弾性部材を断面Ｌ字状とし、Ｌ字状の内側で前記封着金具端部を囲むように配置した樹脂モールド真空バルブ。
3. 前記弾性部材の素材を板状とした請求項１または請求項２に記載の樹脂モールド真空バルブ。
4. 前記弾性部材の素材を網状とした請求項１または請求項２に記載の樹脂モールド真空バルブ。

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