JP7403664B2 - 真空バルブ - Google Patents
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Description
本開示の実施の形態1に係る真空バルブについて図を参照しながら詳細に説明する。図1は、本開示の実施の形態1に係る真空バルブ100の断面図であり、図2は、本開示の実施の形態1に係る真空バルブのインピーダンスと電界との関係を示す分布図である。
実施の形態2.
実施の形態1では、絶縁容器の周囲を覆うように線形抵抗層と非線形抵抗層とが積層され配置されている形態を説明した。本実施の形態2では、絶縁容器の周囲を覆うように、絶縁容器の内面に線形抵抗層10を、外面に非線形抵抗層11を配置している形態を説明する。図3を参照して、実施の形態2に係る真空バルブ101の構成を説明する。なお、図3において、図1と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態1に示す構成要素と同一品あるいは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態3.
実施の形態2では、絶縁容器の周囲を覆うように、絶縁容器の内面に線形抵抗層10を、外面に非線形抵抗層11を配置している形態を説明した。本実施の形態3では、絶縁容器の周囲を覆うように、絶縁容器の内面に線形抵抗層10を、外面に非線形抵抗層11と金属層15とを配置している形態を説明する。図4を参照して、実施の形態3に係る真空バルブ102の構成を説明する。なお、図3において、図1と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態1に示す構成要素と同一品あるいは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態4.
実施の形態1および実施の形態2では、絶縁容器1を単一の部品で構成する形態について説明した。本実施の形態4では、絶縁容器1を複数の部品で構成する形態について説明する。図5を参照して、本実施の形態4に係る真空バルブ103の構成を説明する。なお、図5において、図1と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態1および実施の形態2に示す構成要素と同一品あるいは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
次に、図6を用いて、実施の形態5に係る真空バルブ104の構成を説明する。実施の形態5は、特に説明しない限り、上記の実施の形態3と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態3と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
本実施の形態に係る真空バルブ104によれば、図6に示されるように、非線形抵抗層11は、金属層15に重ねられている。このため、非線形抵抗層11と金属層15との接触面積を大きくすることができる。非線形抵抗層11と金属層15とを面接触させることができる。よって、非線形抵抗層11と金属層15との接触抵抗を改善(低減)することができる。これにより、雷インパルス印加時における非線形抵抗層11への導通を向上させることができる。したがって、アークシールド9の浮遊電位を制御することができる。
次に、図7および図8を用いて、実施の形態6に係る真空バルブ105の構成を説明する。実施の形態6は、特に説明しない限り、上記の実施の形態3と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態3と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
本実施の形態に係る真空バルブ105によれば、図7に示されるように、金属層15は、固定側電界緩和用リング71、可動側電界緩和用リング81および中間電界緩和用リング91の各々に向かい合うように配置されている。このため、金属層15の電位を、固定側電界緩和用リング71の電位、可動側電界緩和用リング81の電位および中間電界緩和用リング91の電位と同じにすることができる。よって、金属層15の電位の増加を抑制することができる。したがって、金属層15と固定側電界緩和用リング71との間、金属層15と可動側電界緩和用リング81との間および金属層15と中間電界緩和用リング91との間において絶縁破壊が生じることを抑制することができる。
Claims (12)
- 絶縁容器内に配置される可動側電極と、
前記絶縁容器内に、前記可動側電極と対向して配置される固定側電極と、
前記可動側電極と前記固定側電極の周囲に配置されるアークシールドとを備え、
前記絶縁容器の少なくとも一部の周囲を覆うように線形抵抗層と非線形抵抗層とが配置されており、
前記非線形抵抗層の動作電界未満における非線形抵抗率が前記線形抵抗層の線形抵抗率より大きく、
前記非線形抵抗層の動作電界未満における抵抗率をR1、雷インパルス印加時のインピーダンス以下の抵抗率をR2、前記線形抵抗層の抵抗率をR3としたとき、各抵抗率の大小関係はR1>R3>R2である、真空バルブ。 - 前記非線形抵抗率および前記線形抵抗率が109Ωm以上である請求項1に記載の真空バルブ。
- 筒状の絶縁容器と、
前記絶縁容器の一方側端部を閉塞する可動側端板と、
前記絶縁容器の他方側端部を閉塞する固定側端板と、
前記可動側端板を貫通して配設された可動側通電軸の先端部に設けられた可動側電極と、
前記固定側端板を貫通して配設された固定側通電軸の先端部に前記可動側電極と相対向して設けられた固定側電極と、
前記可動側電極と前記固定側電極との周囲を取り囲むように配置されたアークシールドとを備え、
前記絶縁容器の少なくとも一部の周囲を覆うように線形抵抗層と非線形抵抗層とが配置されており、
前記非線形抵抗層の動作電界未満における抵抗率をR1、雷インパルス印加時のインピーダンス以下の抵抗率をR2、前記線形抵抗層の抵抗率をR3としたとき、各抵抗率の大小関係はR1>R3>R2であることを特徴とする真空バルブ。 - 前記線形抵抗層と前記非線形抵抗層とは積層されて前記絶縁容器の周囲に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の真空バルブ。
- 前記線形抵抗層は前記絶縁容器の内面に、前記非線形抵抗層は前記絶縁容器の外面にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の真空バルブ。
- 前記絶縁容器の外面にはさらに金属層が形成されていることを特徴とする請求項5記載の真空バルブ。
- 前記絶縁容器は、第1の固定電極側絶縁部材と第2の固定電極側絶縁部材と第1の可動電極側絶縁部材と第2の可動電極側絶縁部材とから構成され、
前記固定側端板側に配置されている前記第1の固定電極側絶縁部材と前記可動側端板側に配置されている前記第2の可動電極側絶縁部材の周囲を覆うように、前記絶縁容器の内面に前記線形抵抗層と前記絶縁容器の外面に前記非線形抵抗層とが配置されていることを特徴とする請求項3に記載の真空バルブ。 - 前記線形抵抗層は、Cu、Ag、Cr、Ni、Mo、W、V、Nb、およびTaの少なくともいずれか1つを含む金属もしくは金属化合物であることを特徴とした請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の真空バルブ。
- 前記非線形抵抗層は、酸化亜鉛または炭化ケイ素のいずれか1つであることを特徴とした請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の真空バルブ。
- 前記非線形抵抗層は、前記金属層の端部に重ねられている、請求項6に記載の真空バルブ。
- 前記線形抵抗層は前記絶縁容器の内面に、前記非線形抵抗層は前記絶縁容器の外面にそれぞれ配置され、
前記絶縁容器の外面にはさらに金属層が形成され、
固定側電界緩和用リングと、
可動側電界緩和用リングと、
中間電界緩和用リングとをさらに備え、
前記固定側電界緩和用リングは、前記絶縁容器の前記他方側端部を取り囲んでおり、
前記可動側電界緩和用リングは、前記絶縁容器の前記一方側端部を取り囲んでおり、
前記中間電界緩和用リングは、前記アークシールドとで前記絶縁容器を挟み込んでおり、
前記金属層は、前記固定側電界緩和用リング、前記可動側電界緩和用リングおよび前記中間電界緩和用リングの各々に向かい合うように配置されている、請求項3に記載の真空バルブ。 - 前記R2は、109Ωmよりも小さい、請求項1、3、11のいずれか1項に記載の真空バルブ。
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