JPH01105428A

JPH01105428A - 真空バルブ

Info

Publication number: JPH01105428A
Application number: JP26170087A
Authority: JP
Inventors: Toru Kamikawaji; 徹上川路
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は真空バルブに係わり、特にその遮断性能を向上
させた電極部の構造に関するものである。

（従来の技術）周知のように真空バルブは、１Ｏ−２ｐａ以下の高真空
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、絶縁性を利用して、電流遮断を行うものであ
る。第４図にその代表的な構造を示した真空バルブは、
一般にセラミックスまたはガラスより成る絶縁円筒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、気密な容器を構成している。固定側端板２には
固定側電極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
。そしてこの可動通電軸７と可動側端板３の開口部をベ
ローズ８を介して気密に連結することにより、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。

また、電流遮断時に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、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９が設けられている
。

以上のような構成の真空バルブにおいて、その遮断性能
を向上させるために固定側及び可動側電極４，６には、
種々の工夫がなされている。そのひとつに、いわゆるス
パイラル電極と呼ばれる構造のものがある。このスパイ
ラル電極１０は、第５図に示すように、電極にスパイラ
ル状のスリット１１を設け、このスリット１１で区分さ
れたスパイラル羽根１２に流れる電流■が作る磁界Ｂに
より、アークコラム１３をＤ方向に駆動させてアークが
−か所に停滞するのを防止することによって、遮断性能
の向上を図るものである。

（発明が解決しようとする問題点）ところがスパイラル電極１０は、その構造上スリット１
１により電極が区分化されているため、電極の開閉によ
る衝撃応力や慣性力によりスパイラル羽根１２先端に第
５図に破線で示すようなそりが生じ易くなる。特に高電
圧用の真空バルブで、電極間隙が長くまた開閉操作力の
大きいものになるほどその傾向が強まる。そしてこのよ
うな変形が生ずると、電極端部に電界が集中し、真空バ
ルブの耐電圧性能が著しく低下してしまう。

その対策として、補強リング１４をスパイラル電極１０
の裏面に銀ろう付は等により固設する方法がある。一般
にこの補強リング１４は、機械的強度が高くかつ電気抵
抗の大きな材料であるステンレス鋼が使用されてはいる
が、この補強リング１４を介して、隣接するスパイラル
羽根１２へ流入する漏れ電流成分１が生ずるために、ア
ーク駆動磁界Ｂを発生すべき主電流Ｉは減少してしまう
。特に主電流Ｉと漏れ電流成分ｉの通電経路の差から、
前者のインダクタンス分が大きくなるため、それぞれの
通電経路の電気抵抗比から決まる値よりも漏れ電流成分
ｉは大きなものになる。しかしながら補強の機能を満足
させるためには、補強リング１４はある程度の太さが必
要である。そこで、この漏れ電流成分１を低減させるた
めには、スリット１１の幅を拡げることが考えられる。

ところが、スリット１１の幅を広げると電極表面積が減
少するばかりでなく、スリットエツジ１１ａに電界が集
中し耐電圧低下をもたらすことになってしまう。

本発明は上記した事情を鑑みてなされたもので、遮断性
能が優れかつ真空バルブの開閉動作時の衝撃反応によっ
ても変形しない、機械的に強いスパイラル電極とするこ
とにより、信頼性の優れた真空バルブを提供することを
目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明では、スパイラル電極の裏面または側面のスリッ
トの幅を補強と対向する部分で広くするか、あるいは電
極裏面に固設させた補強の電極のスリットと対向する部
分にスリット幅より広く切り欠き部を設けている。

（作　用）このような構成にすることによってスパイラル電極の補
強効果を損うことなく、またスリット全体の幅を広くし
て電極表面積の減少やスリットエツジの電界集中をもた
らすことなく、スリットをまたぐ補強の電気抵抗を大き
くできる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について、第５図と同一機能部
品には同一符号を記した第１図を用いて説明する。

第１図において、スパイラル電極１０裏面側のスリット
１１の幅を補強リング１４と対向する部分で広くしてい
る。その際、幅広スリット部１５の深さは補強リング１
４とスパイラル電極１０との嵌合深さより深くしなけれ
ばならない。そしてスパイラル電極１０と補強リング１
４とは、幅広スリット部１５の部分を除き従来通り銀ろ
う付は等により接合される。

なお、この幅広スリット部１５は補強リング１４とスリ
ット１１の交点を中心とした位置でエンドミル等の工作
工具により容易に加工でき、コスト上のデメリットはほ
とんど無いといえる。

以上のような構成にすることによって、隣接するスパイ
ラル羽根１２を橋絡する補強リング１４が長くなるので
この部分の電気抵抗が増し、漏れ電流成分１が制御され
る。その分アーク駆動磁界Ｂを発生する主電流Ｉが増大
するため、遮断性能の向上を図ることができる。即ち、
電極表面のスリツト１１の幅は従来通り狭くし、耐電圧
低下や電極面積が減少するようなことが無いようにする
とともに、補強リング１４の取付は部においてはスリッ
ト幅を大きくすることにより、スリット１１部の漏れ電
流成分ｉを制御し遮断性能を向上できる。

なお、本実施例では一方の電極についてのみ示したが、
他方の電極もやはり同様の構造とすることで、遮断性能
がざらに向上する。

以上述べた実施例の変形例として種々のものが考えられ
る。第２図は本発明による他の実施例であり、補強リン
グ１４が電極のスリット１１と対向する部分にスリット
幅より広く切り欠き部２１を設けることにより、補強リ
ング１４がスパイラル羽根１２を橋絡する距離を長くし
電気抵抗の増大を図る方法である。

第３図は本発明によるさらにその他の実施例である。こ
れは補強カップ３１の中央部貫通穴３１ａを固定及び可
動通電軸５，７に固設するとともに、その端部内周面３
１ｂをスパイラル電極１０の側面に銀ろう付は等により
固設する場合である。その際、スリット１１の端部の電
極裏面側に幅広部３２を設けることでスパイラル羽根１
２相互間の漏れ電流成分ｉを制御できる。ただし、固定
および可動通電軸５．７と補強カップ３１との接合位置
関係を考慮して、補強カップ３１とスパイラル電極１ｏ
の嵌合深ざｈと幅広部深さＨとの関係が、Ｈ＞ｈとなる
ようにする必要がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、スパイラル電極の裏面または側面に
補強を固設する場合に、スパイラル電極裏面側のスリッ
ト幅を広げるが又はスリットに対向する補強に切り欠き
部を設けることによって、補強を介してスリット部を流
れる漏れ電流成分を制御することができるため、強いア
ーク駆動磁界が得られ、遮断性能および機械的強度に優
れた真空バルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（２）は本発明の一実施例を示す電極の断面図、
０はその下面図、第２図（２）は他の実施例を示す電極
の部分断面図、０はその下面図、第３図（２）は他の実
施例を示す電極の部分断面図、０はその下面図、第４図
は従来の真空バルブの断面図、第５図（０は従来の電極
の平面図、υはその断面図である。１０・・・スパイラル電極１５．３２・・・幅広スリット部１１・・・スリット　　　　２１・・・切り欠き部１４
・・・補強リング　　　３１・・・補強カップ代理人　
弁理士　則　近　憲　佑同　　第子丸　健第　　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空容器内に対向する一対の電極を有し、この電
極にはスパイラル状のスリットが設けられかつその裏面
または側面に補強が固設されるとともに、この電極対を
支持する通電軸の少なくとも一方を動作せしめ前記電極
を開離することによつて電路を遮断する真空バルブにお
いて、前記電極裏面のスリットの幅を前記補強と対向す
る部分で広くしたことを特徴とする真空バルブ。
（２）補強が前記電極のスリットと対向する部分に、ス
リット幅より広い切り欠き部を前記補強に設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空バルブ。