JP5901306B2 - Vacuum valve - Google Patents
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Description
この発明は、真空遮断器等に用いられる真空バルブに関し、詳しくは接離自在に相対する一対の電極部の改良に関するものである。 The present invention relates to a vacuum valve used for a vacuum circuit breaker or the like, and more particularly to improvement of a pair of electrode portions that are detachably opposed to each other.
従来の真空バルブは、図16、図17、図18に示すように電極棒1、補強板3、スペーサー2、電極4等により構成されている。
そして、電極4を構成する補強板3によって電極の強度不足を補い、ア−クが電極の溝5を通ることによって電極背面の汚損を防止している。
A conventional vacuum valve is composed of an
The reinforcing
一般的に、真空バルブの組立工程は、部分ろう付けと最終ろう付けに分かれる。
部分ろう付けでは、まず、電極棒1にスペーサー2、補強板3、電極4を嵌め合わせ、各部品間にリング状の箔のろう材をはさみ込む。
端板18と下側の電極(可動電極)4との組立工程の場合は、さらにベローズ17を電極棒1に取付け、各部品と電極棒1の間にろう材をはさみ込む。このろう材を溶融・凝固させ、各部品間をろう付け接合し、上側の電極(固定電極)4及び下側の電極(可動電極)4をそれぞれ製作する。
最終ろう付けでは、部分ろう付け後に、電極4、シールド19及び絶縁容器20を、図16のように組立て、各部品間にろう材をはさみ込み、部分ろう付けと同様にろう材を溶融・凝固させ、各部品間のろう付け接合がそれぞれ行われる。
In general, the vacuum valve assembly process is divided into partial brazing and final brazing.
In partial brazing, first, the
In the assembly process of the
In the final brazing, after the partial brazing, the
図17及び図18において、従来の真空バルブは、部分ろう付け接合時に、溶融したろう材が電極の溝奥部6に集まり、電極の溝5を埋めてしまう事象が発生する問題点があった。このように電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまうと、電極4の中心部から周縁部に流れる電流の経路が短くなり、電極4間に発生するアークに対する駆動力が低下する。アークに対する駆動力が低下すると遮断性能が低下するため、部分ろう付け接合時に、ろう材で電極の溝奥部6が埋まった電極4は、不良品となる。
又、最終ろう付け接合時に、部分ろう付けと同じろう材を使用する場合、ろう材が再溶融し、電極の溝奥部6を埋めてしまう可能性も考えられる。最終ろう付け接合時に、ろう材が電極の溝奥部6を埋めてしまった場合、前述のようにアークによる駆動力低下が発生する。最終ろう付け接合後、電極4は図16のように絶縁容器20で密封されおり、電極の溝奥部6のろう付け状態を確認することができないため、信頼性の低下を引き起こすことになる。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、歩留まりの改善及び信頼性向上を図った真空バルブの提供を目的とするものである。
In FIG. 17 and FIG. 18, the conventional vacuum valve has a problem that a phenomenon occurs in which the molten brazing material gathers in the
Further, when the same brazing material as that used for partial brazing is used at the time of final brazing joining, there is a possibility that the brazing material is remelted and the
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 that improves yield and reliability.
この発明に係る真空バルブは、中央部から外周縁部に向かって複数の溝が形成され、絶縁容器を貫通した固定電極棒の内端部に装着された固定電極、及び中央部から外周縁部に向かって複数の溝が形成され、上記絶縁容器を出入り自在に貫通した可動電極棒の内端部に装着されて上記固定電極と離接する可動電極を備え、上記固定電極と上記固定電極棒間、及び上記可動電極と上記可動電極棒間は、それぞれろう付け接合された真空バルブにおいて、上記固定電極と可動電極、又はこれらの電極に対向して設けられた部材には、上記溝の内端部が位置する箇所に、余剰溶融ろう材を流し込む凹部を設けたものである。 The vacuum valve according to the present invention includes a fixed electrode having a plurality of grooves formed from a center portion toward an outer peripheral edge portion and attached to an inner end portion of a fixed electrode rod penetrating the insulating container, and an outer peripheral edge portion from the center portion. A plurality of grooves are formed, and a movable electrode that is attached to an inner end of a movable electrode rod that freely penetrates the insulating container and is attached to and detached from the fixed electrode is provided between the fixed electrode and the fixed electrode rod. In the vacuum valve brazed and joined between the movable electrode and the movable electrode rod , the fixed electrode and the movable electrode, or a member provided opposite to these electrodes, has an inner end of the groove. A recess into which the excess molten brazing material is poured is provided at a position where the portion is located.
この発明の真空バルブによれば、電極の溝奥部にあたる溝の内端部に凹部を設けているため、電極部の部分ろう付け接合時に電極の溝奥部をろう材が埋めてしまう事象を防止することができ、歩留まりを改善した真空バルブを提供することができる。又、真空バルブ最終のろう付け時に、電極部の部分ろう付けと同じろう材を使用する場合、ろう材が再溶融し、電極の溝奥部を埋めてしまうことがないため、信頼性を向上させた真空バルブを提供することができる。 According to the vacuum valve of the present invention, since the recess is provided at the inner end of the groove corresponding to the inner groove of the electrode, the phenomenon that the brazing material fills the inner groove of the electrode at the time of partial brazing joining of the electrode. Therefore, it is possible to provide a vacuum valve with improved yield. In addition, when using the same brazing material as the partial brazing of the electrode part at the time of final brazing of the vacuum valve, the brazing material will not be remelted and the depth of the electrode groove will not be filled, improving reliability. A vacuum valve can be provided.
この発明の真空バルブは、図1に示すように、電極棒1(1a、1b)、スペーサー2(2a、2b)、補強板3(3a、3b)、溝5を有する風車形の電極4(4a、4b、)、ベローズ17、端板18、シールド19、絶縁容器20などで構成されている。なお、電極4は、上側が,固定電極棒1aの内端部に装着された固定電極4aであり、下側が,可動電極棒1bの内端部に装着されて固定電極4aと離接する可動電極4bである。又、風車形の電極4には、中央部から外周縁部に向かって複数の溝5が形成されており、固定電極棒1aは絶縁容器20を気密に貫通し、可動電極棒1bは、ベローズ17により絶縁容器20を出入り自在に気密に貫通している。
電極部は、電極棒1にスペーサー2、補強板3、電極4を嵌め合わせて構成し、各部材(部品)間にリング状の箔のろう材をはさみ込み、ろう材を溶融・凝固させることで、ろう付け接合する。そして、電極部には、後述するように、余剰ろう材を流し込む凹部(7,8,10,11,13,14,15,16)が各所に適宜設けられている。
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
As shown in FIG. 1, the vacuum valve of the present invention includes a windmill-
The electrode portion is configured by fitting the
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol shows the same or an equivalent part between each figure.
実施の形態1
以下、図1〜図3に基づいて実施の形態1の真空バルブの構成を説明する。
実施の形態1では、余剰ろう材を流し込む凹部は、例えば補強板3に貫通孔7を設けることにより形成されている。
貫通孔7が設けられている位置は、電極の溝5の内端部が位置する箇所、すなわち溝5の奥部にあたる部分(電極の溝奥部6)で、補強板3の背面にあるスペーサー2、及び電極棒1の径1Rより内側に設けている。
又貫通孔7の径は、電極の溝奥部6の溝幅より大きく設定されている。
Hereinafter, the configuration of the vacuum valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the recess into which the surplus brazing material is poured is formed by, for example, providing the through
The position where the through
The diameter of the
このように電極の溝奥部6にあたる部分に貫通孔7を設けることにより、ろう付け接合時に、電極の溝奥部6で溶融した余剰の溶融ろう材は、貫通孔7に流れ込み凝固する。
補強板3に設けた貫通孔7は、スペーサー2及び電極棒1の径1Rより内側に設けているため、アークが補強板3の貫通孔7から電極部背面へ侵入しない。
なお、貫通孔7を設けた補強板3は、プレス加工で製作することが可能である。
By providing the through
Since the
The reinforcing
電極部の部分ろう付け接合時に、電極の溝奥部6で溶融した余剰の溶融ろう材は、貫通孔7に流れ込み凝固するため、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することができる。又電極の溝奥部6の溝幅より貫通孔7の方が大きいため、その防止効果は高い。又、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することで不良品の発生を抑制し、歩留まりを改善することができる。
At the time of partial brazing of the electrode part, the excess molten brazing material melted in the
最終のろう付け接合時に、電極部の部分ろう付けと同じろう材を使用した場合、再溶融したろう材が電極の溝奥部6を埋めてしまう事象を、電極部の部分ろう付け時と同様に防止できるため、真空バルブの信頼性が向上する。
又、補強板は、ア−クストッパ−とも呼ばれ、補強板3の貫通孔7から電極4の背面へアークが侵入することがないため、電極部背面の汚損を防止することができる。
When using the same brazing material as the partial brazing of the electrode part at the time of final brazing joining, the phenomenon that the remelted brazing material fills the
The reinforcing plate is also called an arc stopper, and since the arc does not enter the back surface of the
図2及び図3では、電極4の背面に補強板3があるため、補強板3に貫通孔7を設けているが、電極4の背面に補強板3以外の部品をろう付け接合する場合、その部品に、電極の溝奥部6の溝幅より大きい径の孔を設ける。その孔を設ける位置は、電極の溝奥部6と接触する部分、すなわち電極の溝奥部6にあたる部分である。
又、電極4の背面にある部品に設ける孔は、図2及び図3のような貫通孔7が好ましいが、貫通していない有底穴であっても良い。
その電極4の背面にある部品に設ける孔の位置は、その部品のさらに背面にある部品の径より内側に設けると良い。
2 and 3, since the reinforcing
Moreover, although the hole provided in the component in the back surface of the
The position of the hole provided in the component on the back surface of the
電極4の背面の部品に設ける孔の形状は、図2及び図3のように円形状でも良いが、必ずしもこれに限らず、他の形状でも良い。
例えば、図4及び図5のように電極の背面に補強板3がなく、スペーサー2、電極棒1の順でろう付け接合する場合、スペーサー2に、電極の溝奥部6の溝幅より大きい貫通孔8又は貫通していない有底穴を設ける。その孔(穴)を設ける位置は、電極の溝奥部6と接触する部分であり、貫通孔8又は貫通していない有底穴の形状は、電極の溝奥部6の周りを囲うような長方形の形で、電極棒1の径1Rより内側の位置にその孔(穴)を設けている。
The shape of the hole provided in the component on the back surface of the
For example, when the reinforcing
実施の形態2
図6、図7に基づいて実施の形態2の真空バルブの構成を説明する。
上記実施の形態1では補強板3に貫通孔7を設けたが、この実施の形態2では、補強板3に、電極の溝奥部6と交叉するリング状有底溝10を設けたことが特徴である。
このリング状有底溝10の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであり、その溝深さは、補強板3を貫通しない長さである。
補強板3において、電極の溝奥部6にあたる部分にリング状有底溝10を設けることにより、ろう付け接合時に電極の溝奥部6で溶融したろう材がリング状有底溝10に流れ込み凝固する。リング状有底溝10が貫通していないため、アークが電極の溝5から電極部背面へ侵入しない。
The configuration of the vacuum valve according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the through
The groove width of the ring-shaped bottomed
In the reinforcing
電極部の部分ろう付け接合時に、電極の溝奥部6で溶融した余剰の溶融ろう材は、リング状有底溝10に流れ込み、当該部で凝固するため電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することができる。
又電極の溝奥部6の溝幅よりリング状有底溝10の溝幅の方が大きいため、その防止効果は高い。又、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することで不良品の発生を抑制し、歩留まりを改善することができる。
At the time of partial brazing of the electrode part, the surplus molten brazing material melted in the
Further, since the groove width of the ring-shaped bottomed
最終のろう付け接合時に、電極部の部分ろう付けと同じろう材を使用した場合、再溶融したろう材が電極の溝奥部6を埋めてしまう事象を、電極部の部分ろう付け時と同様に防止できるため、真空バルブの信頼性が向上する。
実施の形態1と比較して、電極の溝奥部6が補強板背面にあるスペーサー2又は電極棒1の径1Rより外側にあった場合でも、アークによる電極背面への汚損を防止することができる。
When using the same brazing material as the partial brazing of the electrode part at the time of final brazing joining, the phenomenon that the remelted brazing material fills the
Compared to the first embodiment, even when the
図6及び図7では、電極の背面に補強板3があるため、補強板3にリング状有底溝10を設けているが、電極の背面に補強板3以外の部品をろう付け接合する場合、その部品の電極の溝奥部6と接触する部分に、リング状の貫通しない有底溝を設けても良い。その貫通しないリング状有底溝の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の溝幅であると良い。
例えば、図8及び図9に示すように、電極4の背面に補強板3とスペーサー2がなく、電極4が電極棒1に直接重合する場合、電極棒1に、電極の溝奥部6と交叉するよう、リング状有底溝11を設ける。このリング状有底溝11は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであると良い。
6 and 7, since the reinforcing
For example, as shown in FIGS. 8 and 9, when the reinforcing
実施の形態3
図10に基づいて実施の形態3の真空バルブの構成を説明する。
上記実施の形態1では補強板3に貫通孔7を設けたが、この実施の形態3では、補強板3に、この補強板3が電極の溝奥部6と接触しないよう且つ電極の溝奥部6と交叉する螺旋状有底溝13を設けたことが特徴である。
螺旋状有底溝13の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであり、その溝深さは、補強板3を貫通しない長さである。
又、補強板の螺旋状有底溝13は、電極の溝5に沿って設けることが好ましい。
Based on FIG. 10, the structure of the vacuum valve of
In the first embodiment, the through
The groove width of the spiral bottomed
Further, the spiral bottomed
この実施の形態3では、電極の背面に補強板3があるため、補強板3に螺旋状有底溝13を設けているが、電極の背面に補強板3以外の部品をろう付け接合する場合、その部品に、電極の溝奥部6と接触する螺旋状有底溝を設けても良い。
又、電極の背面に螺旋状有底溝を設ける場合は、電極の溝5に沿って設けることが好ましい。
その螺旋状有底溝の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の溝幅であると良い。
In
Moreover, when providing a spiral bottomed groove | channel on the back surface of an electrode, it is preferable to provide along the groove |
The groove width of the spiral bottomed groove is preferably equal to or greater than the groove width of the groove back
螺旋状有底溝13を電極の溝奥部6にあたる部分に設けることにより、ろう付け接合時に電極の溝奥部6で溶融したろう材が螺旋状有底溝13に流れ込み凝固するが、螺旋状有
底溝13が貫通していないため、アークが電極の溝5から電極部背面へ侵入しない。
By providing the spiral bottomed
部分ろう付け接合時に、電極の溝奥部6で溶融したろう材が、補強板3の螺旋状有底溝13に流れ込み凝固するため電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することができる。
螺旋状有底溝13の溝幅が電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであると、電極の溝奥部6がろう材で埋まり難いため、その防止効果は高い。又、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することで不良品の発生を抑制し、歩留まりを改善することができる。
最終ろう付け接合時に、部分ろう付けと同じろう材を使用した場合、再溶融したろう材が電極の溝奥部6を埋めてしまう事象を部分ろう付け接合時と同様に防止できるため、真空バルブの信頼性が向上する。
At the time of partial brazing joining, the brazing material melted at the groove
If the groove width of the spiral bottomed
When the same brazing material as that used for partial brazing is used at the time of final brazing, a vacuum valve can prevent the phenomenon that the remelted brazing material fills the
実施の形態1と比較して、電極の溝奥部6が補強板3の背面にあるスペーサー2の径2Rより外側にあった場合でも、アークによる電極背面への汚損を防止することが出来る。
電極の溝5に沿って補強板3に螺旋状有底溝13を設けた場合、電極部組立時に電極の溝5の間から補強板3の螺旋状有底溝13を確認することができ、位置合わせが容易で組立てやすい。
As compared with the first embodiment, even when the
When the spiral bottomed
この実施の形態3では、電極の背面にある部品に螺旋状有底溝13を設けているが、その変形例として、図11に示すように電極の溝奥部6から外方へ放射状に延びる放射状有底溝14を設けても良い。
In the third embodiment, the spiral bottomed
実施の形態4
図12、図13に基づいて実施の形態4の真空バルブの構成を説明する。
上記実施の形態1では補強板3に貫通孔7を設けたが、この実施の形態4では、電極4自体の背面側に、リング状有底溝15を、電極背面の溝奥部6に位置し且つ電極背面の溝奥部6が補強板3と接触しないようにして設けたことが特徴である。
このリング状有底溝15の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであり、その溝深さは、電極を貫通しない大きさである。
又、電極4の背面に、電極棒1、スペーサー2、又は補強板3以外の部品を、ろう付け接合する場合には、その電極背面にある部品と電極背面の溝奥部6が接触しないように、電極背面にリング状有底溝15を設ける。その有底溝15の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであると良い。
Based on FIG. 12, FIG. 13, the structure of the vacuum valve of
In the first embodiment, the reinforcing
The groove width of the ring-shaped bottomed
In addition, when parts other than the
電極の溝奥部6が補強板3と接触しないように電極背面側にリング状有底溝15を設けることにより、ろう付け接合時に電極の溝奥部6で溶融したろう材が電極背面側のリング状有底溝15に流れ込み凝固する。
この場合、補強板3には貫通した孔又は溝がないため、電極の溝5からア−クが電極背面に侵入することがない。
電極4を削り加工で製作した場合、リング状有底溝15は追加加工で作ることができる。
By providing the ring-shaped bottomed
In this case, since the reinforcing
When the
電極部の部分ろう付け接合時に、電極の溝奥部6で溶融した余剰ろう材は、電極背面側に設けたリング状有底溝15に流れ込み凝固するため、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することができる。
電極背面側に設けたリング状有底溝15の溝幅は、電極の溝奥部6の溝幅と同等又はそれ以上の大きさであるため、その防止効果は高い。又、電極の溝奥部6をろう材が埋めてしまう事象を防止することで不良品の発生を抑制し、歩留まりを改善することができる。
最終ろう付け接合時に、部分ろう付けと同じろう材を使用した場合、再溶融したろう材
が電極の溝奥部6を埋めてしまう事象を防止できるため、真空バルブの信頼性が向上する。
At the time of partial brazing and joining of the electrode part, the surplus brazing material melted at the
Since the groove width of the ring-shaped bottomed
When the same brazing material as that used for partial brazing is used at the time of final brazing joining, it is possible to prevent the remelted brazing material from filling the
実施の形態1と比較して、電極の溝奥部6が補強板背面にあるスペーサー2の径2R、又は電極棒1の径1Rより外側にあった場合でも、実施の形態2と同様にアークによる電極背面への汚損を防止することができる。
電極を削り加工で製作する場合、実施の形態4の電極4は、加工工程中に電極背面側にリング状有底溝15を削る工程を追加するだけで製作することができる。そのため、電極の削り加工費に安価な追加加工費を加えるだけで、上記実施の形態3と同等の効果を得ることができる。
Compared to the first embodiment, even when the
When the electrode is manufactured by shaving, the
この実施の形態4では、電極4の背面側にリング状有底溝15を設けているが、その変形例として、図14及び図15に示すように、電極背面の溝奥部6が電極背面の部品と接触しないようにして、電極4を貫通しない深さを有する円盤状有底穴16を設けても良い。
In the fourth embodiment, a ring-shaped bottomed
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be combined, or the embodiments can be appropriately modified and omitted.
1 電極棒(固定電極棒1a、可動電極棒1b)
1R 電極棒の径
2 スペーサー(固定電極側スペーサー2a、可動電極側スペーサー2b)
2R スペーサーの径
3 補強板(固定電極側補強板3a、可動電極側補強板3b)
4 電極(固定電極4a、可動電極4b)
5 電極の溝
6 電極の溝奥部(溝5の内端部)
7 補強板の貫通孔
8 スペーサーの貫通孔
10 補強板のリング状有底溝
11 電極棒のリング状有底溝
13 補強板の螺旋状有底溝
14 補強板の放射状有底溝
15 電極背面側のリング状有底溝
16 電極背面側の円盤状有底穴
17 ベローズ
18 端板
19 シールド
20 絶縁容器。
1 electrode rod (fixed electrode rod 1a,
1R Diameter of
4 electrodes (fixed
5 Groove of
7 Reinforcing plate through
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