WO2011104751A1 - 真空バルブ - Google Patents

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Inventor
糸谷孝行
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三菱電機株式会社
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    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
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    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6643—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves
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    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H2033/6648—Contacts containing flexible parts, e.g. to improve contact pressure

Definitions

  • This invention relates to a vacuum valve used for a vacuum circuit breaker.
  • the vacuum valve is equipped with an airtight vacuum container in which both ends of an insulating cylinder made of ceramic or glass are sealed with a fixed side end plate and a movable side end plate, respectively.
  • the fixed side electrode rod joined with the fixed side electrode is supported and fixed, and the movable side electrode movable in the axial direction of the insulating cylinder is arranged so as to face the fixed side electrode, and the movable side electrode rod is connected to this.
  • the movable side electrode rod and the movable side end plate are hermetically connected via a bellows-shaped bellows, and the movable side electrode and the movable side electrode rod can be operated while maintaining the vacuum in the vacuum vessel.
  • an arc is generated between the electrodes when the current is interrupted, and the metal vapor from the electrodes scatters, causing this to adhere to the inner surface of the insulating cylinder, resulting in a problem of lowering the insulating performance on the inner surface.
  • An arc shield is provided around the electrode for the purpose of suppressing contamination of the electrode.
  • a spiral structure electrode When conducting a large current interruption exceeding several tens of kA, for example, a spiral structure electrode may be used as one means for improving the interruption performance. Since the electrode is provided with a spiral slit, a current flows through the electrode portion (blade portion) divided by the slit. A radial magnetic field is generated by a current flowing in the circumferential direction along the blade portion, and an axial arc current is generated between both electrodes in the radial magnetic field. Receives driving force (Lorentz force). As described above, since the arc current rotates in the circumferential direction, local heating of the electrode surface can be suppressed and the interruption performance can be improved.
  • the blade part has an elongated shape and is relatively weak in strength.
  • the opening / closing operation force is large, the blade part is deformed, resulting in a drop in the breaking performance and withstand voltage performance.
  • a disc-shaped reinforcing plate is fixed to the back of the electrode to increase the rigidity of the blade.
  • austenitic stainless steel which is a material with high mechanical rigidity and high electrical resistance, is used as the reinforcing plate. Then, it was fixed to the back surface of the electrode by a method such as brazing (for example, Patent Document 1).
  • the electrode since the overall rigidity is increased by the reinforcing plate fixed to the back side of the electrode, the electrode hardly undergoes partial displacement (bending), and the contact resistance between the fixed side electrode and the movable side electrode is the electrode. Since the contact area is determined by the contact area due to the minute deformation of the surface, there is a problem in that an individual difference occurs in the contact resistance value depending on the contact condition between the fixed electrode and the movable electrode.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a vacuum valve that can reduce individual differences in contact resistance caused by contact between the fixed electrode and the movable electrode. It is.
  • a vacuum valve according to the present invention includes a vacuum vessel, a pair of electrodes disposed so as to be able to come into contact with each other in the vacuum vessel, and a reinforcing plate disposed on the back side of the facing surface where the pair of electrodes are opposed. I have. In addition, an electrode deformation absorbing member fixed to the electrode and the reinforcing plate between the electrode and the reinforcing plate is provided.
  • the deformation absorbing member of the electrode fixed between the electrode and the reinforcing plate is provided, the deformation absorbing member is compressed or bent to deform the electrode. Since it is possible to absorb and partially bend, it is possible to deform the electrode so that the fixed side and the movable side conform to the surface shape of the counterpart electrode. Therefore, it is possible to stably obtain contact portions at a plurality of locations on the electrode, and individual differences in contact resistance can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum valve according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIGS. 2A and 2B are an enlarged plan view and an enlarged cross-sectional view of the periphery of a fixed side electrode of the vacuum valve
  • FIG. 3 is a fixed side electrode. It is the figure which projected from the back side.
  • 1 is an insulating cylinder made of alumina ceramics
  • 2 is a fixed-side end plate that covers one end opening of the insulating cylinder
  • 3 is a movable side that covers the other end opening of the insulating cylinder 1.
  • the fixed side end plate 2 and the movable side end plate 3 are coaxially attached to the end surface of the insulating cylinder 1 by brazing.
  • 4 is a fixed side electrode rod brazed to the fixed side end plate
  • 5 is a fixed side electrode brazed to the fixed side electrode rod
  • 6 is a movable side electrode disposed facing the fixed side electrode 5.
  • 7 is a movable electrode rod brazed to the movable electrode 6
  • 8 is formed of, for example, thin stainless steel in a bellows shape, and the movable electrode rod 7 is movable in the axial direction of the insulating cylinder 1 while maintaining vacuum airtightness. It is the bellows arranged so.
  • the bellows 8 allows the fixed side electrode 5 and the movable side electrode 6 to be contacted and separated while maintaining vacuum hermeticity, and the insulating cylinder 1, the fixed side end plate 2, the movable side end plate 3, and the bellows 8 provide vacuum.
  • a container is constructed.
  • the arc shield 9 is disposed so as to surround the periphery of the fixed electrode 5 and the movable electrode 6 in order to suppress the amount of metal vapor caused by the arc generated between the electrodes when the current is interrupted from adhering to the inner surface of the insulating cylinder 1. ing.
  • Reinforcing plates 10 and 11 are arranged on the back side of the facing surface where the fixed side electrode 5 and the movable side electrode 6 face each other, and the fixed side electrode 5 is interposed via a protrusion (deformation absorbing member) 5e described in detail later. At the same time as being brazed to the movable side electrode 6, it is joined to the fixed side electrode rod 4 and the movable side electrode rod 7 by brazing.
  • These reinforcing plates 10 and 11 are integrated with the electrodes 5 and 6 so as to give appropriate rigidity to the electrodes 5 and 6, so that the mechanical force when the electrodes 5 and 6 collide when the circuit breaker is turned on. The electrode is prevented from being greatly deformed and damaged due to a strong impact or a welding pull-off force at the time of separation.
  • the fixed electrode 5 Since the fixed plate electrode 5 and the movable electrode 6 are symmetrical with respect to the surface of the intermediate position between the opposing surfaces, the fixed electrode 5 is used with reference to FIG. Only will be described.
  • a spiral shape is adopted as shown in FIG. 2 in this embodiment as one of electrode structures effective for interrupting a large current exceeding several tens of kA.
  • a spiral blade portion 5b is formed.
  • FIG. 2 since the current flows in the circumferential direction in the spiral blade portion, a radial magnetic field is generated, and an axial arc current is generated between the electrodes in the radial magnetic field.
  • the arc current receives a circumferential driving force (Lorentz force).
  • a spiral shape is shown, but other shapes may be used as long as current can flow in the circumferential direction. For example, a circular shape may be used.
  • a portion 4a having a small diameter is formed at the tip of the fixed side electrode rod 4, and the hole 11a of the reinforcing plate 11 and the hole 5c of the fixed side electrode 5 are fitted into this 4a and fixed by brazing.
  • the fixed-side electrode 5 has a shape in which the central portion of the surface facing the movable-side electrode 6 is recessed in a circular shape.
  • the fixed-side electrode 5 has an outer diameter of ⁇ A, the central recess has a diameter of ⁇ B, and the fixed side.
  • the contact portion 5d between the fixed electrode 5 and the movable electrode 6 is defined as an area between the dimension ⁇ A and the dimension ⁇ B, and the dimension ⁇ B is the dimension ⁇ C. That's it.
  • the step size between the central recess portion of the fixed electrode 5 and the contact portion 5d is within 6 mm from the viewpoint of the blocking performance. This is because the larger the step, the thicker the electrode 5 and the higher the material cost, and the lower the magnetic field strength acting on the arc, resulting in a smaller driving force. This is because the speed of rotating in the circumferential direction is lowered, and the shut-off performance is lowered.
  • a protrusion (deformation absorbing member) 5e is formed on the back side corresponding to the contact portion 5d of the fixed electrode 5 by lathe processing or the like, and the protrusion 5e and the reinforcing plate 11 are fixed by brazing.
  • the deformation absorbing member 5e is compressed or bent by the mechanical impact force caused by the collision between the electrodes 5 and 6, thereby absorbing the deformation of the blade portion 5b of the electrode 5. It becomes possible to bend partly.
  • the electrode 5 is not greatly deformed against the load acting between the electrodes 5 and 6 when mounted on the circuit breaker, that is, the mechanical impact force at the time of loading, and the welding pull-off force at the time of separation. It must be. Further, by reducing the cross-sectional area of the protrusion 5e when viewed from the back side of the electrode 5, the rigidity of the protrusion 5e is reduced and the deformed portion 5e is easily deformed. Therefore, the electrodes 5, 6 due to the deflection of the blade portion 5b. The contact familiarity between can be improved.
  • the circuit breaker is turned on.
  • the deformation absorbing member 5e is compressed or bent and deformed by a mechanical impact force caused by the collision between the electrodes 5 and 6, thereby absorbing the deformation of the blade portion 5b of the electrode 5 and partially bending it. Therefore, the electrode 5 can be deformed so as to be adapted to the surface shape of the other electrode on the fixed side and the movable side. Therefore, it is possible to stably obtain a plurality of contact portions over a plurality of blade portions 5b, and individual differences in contact resistance can be reduced.
  • the electromagnetic repulsive force between the electrodes 5 and 6 increases in proportion to the square of the energization current.
  • the electrodes 5 and 6 can be easily adapted to increase the number of contact points. Since the energization current can be shunted, the arcing phenomenon can be suppressed by reducing the electromagnetic repulsion force between the two electrodes. As a result, the welding pull-out force can be reduced after a short period of energization or after the application of a large current, so that the circuit breaker operating mechanism and operating force transmission mechanism can be simplified and miniaturized.
  • the protrusion (deformation absorbing member) 5e is provided on the back side corresponding to the contact portion 5d, so that the compression force due to the mechanical shock when the circuit breaker is turned on can be directly applied. Therefore, the protrusion (deformation absorbing member) 5e is easily compressed, and the blade portion 5b of the electrode is more easily adapted to the shape of the movable electrode 6 on the other side. Individual differences in resistance can be reduced.
  • the protrusion (deformation absorbing member) 5e is formed on the back side of the electrode 5, it can be easily and inexpensively processed by lathe processing or the like, and at the same time, since it is formed integrally with the electrode 5, the number of parts is reduced. Reduction can be achieved.
  • FIG. 4 (a) and 4 (b) are an enlarged plan view and an enlarged cross-sectional view of the periphery of the stationary electrode of the vacuum valve according to Embodiment 2 of the present invention. Since the vacuum valve according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the parts around the electrodes, the description other than this part is omitted.
  • the protrusion 5e is formed on the back surface side of the contact portion 5d of the fixed side electrode 5, but in the present embodiment, the ring 12 which is a member different from the fixed side electrode 5 is connected to the fixed side electrode. 5 is different in that it is disposed between the fixed electrode 5 and the reinforcing plate 11.
  • any material can be selected according to the required rigidity.
  • austenitic stainless steel is generally used, and as the material of the electrodes 5 and 6, a copper-chromium alloy is generally used.
  • oxygen-free copper is used as a material having lower rigidity than these materials. This also makes it possible to conform the blade portion 5b of the electrode 5 more faithfully to the surface shape of the counterpart electrode.
  • a normal ring 12a as shown in FIG. 5 is preferable from the viewpoint of assemblability and manufacturability.
  • a member having the shape of 12a is fixed to the back side of the electrodes 5 and 6 by brazing, adjacent blade portions 5b separated by the slit 5a having a spiral shape are short-circuited by the ring 12a. Since the leakage current across the adjacent blade portion 5b increases, the current value flowing in the circumferential direction of the blade portion 5b decreases, and the magnetic field based on the current decreases, and the driving force against the arc decreases.
  • the back side of the blade portion 5b has the same width as the ring 12a, but the back side of the slit portion 5a forms a narrower portion 12c.
  • the back side of the slit portion 5a has a 12e (see cross section DD in FIG. 7B) formed to have a small thickness.
  • the resistance value of the 12e portion can be increased, the leakage current can be reduced, which can contribute to the improvement of the breaking performance.
  • a stepped portion for positioning with the rings 12a, 12b, 12d may be formed on either one of the fixed side electrode 5 or the reinforcing plate 11 or on both sides in order to improve assembly workability. Good.
  • the ring (deformation absorbing member) 12 fixed between the electrode 5 and the reinforcing plate 11 is provided.
  • the deformation absorbing member 12 By compressing or bending the deformation absorbing member 12 by the mechanical impact force caused by the collision of 6, the deformation of the blade portion 5 b of the electrode 5 can be absorbed and partially bent. Therefore, the electrode 5 can be deformed so that the fixed side and the movable side conform to the surface shape of the counterpart electrode. Therefore, it is possible to stably obtain a plurality of contact portions over a plurality of blade portions 5b, and individual differences in contact resistance can be reduced.
  • the electromagnetic repulsive force between the electrodes 5 and 6 increases in proportion to the square of the energization current.
  • the electrodes 5 and 6 can be easily adapted to increase the number of contact points. Since the energization current can be shunted, the arcing phenomenon can be suppressed by reducing the electromagnetic repulsion force between the two electrodes. As a result, the welding pull-out force can be reduced after a short period of energization or after the application of a large current, so that the operating mechanism and operating force transmission mechanism of the circuit breaker can be simplified and miniaturized.
  • the ring (deformation absorbing member) 12 is provided on the back side corresponding to the contact portion 5d, so that the compression force due to the mechanical shock when the circuit breaker is turned on is directly applied. Therefore, the ring (deformation absorbing member) 12 is easily compressed, and the blade portion 5b of the electrode is more easily adapted to the shape of the movable electrode 6 on the other side. Individual differences can be reduced.
  • the ring (deformation absorbing member) 12 is configured as a separate member from the electrode 5, any material can be selected according to the required rigidity. There is an advantage that the degree of freedom is improved.
  • the rings (deformation absorbing members) 12b and 12d have a narrow portion 12c or a thin portion 12e formed on the back side of the slit 5a, and the resistance value of the portion not fixed to the blade portion 5b of the electrode 5 is a blade. Since it is larger than the resistance value of the portion 5b and the fixed portion, the leakage current across the adjacent blade portion 5b is reduced, and the reduction of the driving force acting on the arc current is suppressed, thereby improving the interruption performance. be able to.

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Abstract

課題 固定側電極と可動側電極の接触具合によって発生する接触抵抗の個体差を小さくすることができる真空バルブを得ること。 解決手段 この発明に係る真空バルブは、真空容器（１）、（２）、（３）、（８）と、真空容器内で接離可能に対向して配置された一対の電極（５）、（６）と、一対の電極が対向する対向面の背面側に配置された補強板（１０）、（１１）とを備えている。 また、電極と補強板との間で電極と補強板とに固定された、電極の変形吸収部材（５ｅ）とを備えたことを特徴とする。

Description

真空バルブ
　この発明は、真空遮断器に用いられる真空バルブに関するものである。
　真空バルブは、一般にセラミック又はガラスよりなる絶縁円筒の両端開口部を固定側端板及び可動側端板でそれぞれ密封された気密な真空容器を備えており、この真空容器内において、固定側端板には固定側電極を接合した固定側電極棒が支持固定され、この固定側電極と対向するように絶縁円筒の軸方向に可動である可動側電極が配置され、これに可動側電極棒が接続されている。この可動側電極棒と可動側端板とは蛇腹状のベローズを介して気密に接続され、真空容器内の真空を維持しつつ可動側電極及び可動側電極棒を動作させることが可能である。また、電流遮断時に電極間でアークが発生し、電極からの金属蒸気が飛散することによって、これが絶縁円筒内面に付着し、内沿面の絶縁性能を低下させることが問題となるため、絶縁円筒内面の汚損抑制を目的としてアークシールドが電極周囲に設けられている。
　数１０ｋＡを超える大電流遮断を行う場合、遮断性能向上の手段の一つとして例えばスパイラル構造の電極を用いる場合がある。電極にスパイラル状のスリットを設けたため、このスリットにより区分けされた電極部分（羽根部分）に電流が流れる。この羽根部分に沿って周方向に電流が流れることにより径方向の磁場が生成され、この径方向の磁場中において両電極間に軸方向のアーク電流が発生することにより、このアーク電流は周方向に駆動力（ローレンツ力）を受ける。以上によりアーク電流は周方向に回転することになるため電極表面の局部加熱が抑えられ、遮断性能を向上させることができる。
　羽根部分は細長い形状で強度が比較的弱く、開閉操作力の大きなものでは羽根部分の変形が発生し、遮断性能や耐電圧性能の低下を引き起こすこととなる。このため、円盤状の補強板を電極の背面に固着させて羽根部分の剛性を上げており、一般的に補強板としては機械的剛性が高く電気抵抗の大きな材料であるオーステナイト系ステンレス等が使用され、ろう付け等の工法により電極の背面に固着していた（例えば、特許文献１）。
特開平９－１９０７４４（３－７頁、図１－９）
　従来の真空バルブでは、電極の背面側に固着した補強板により全体的な剛性が高まったため、電極はほとんど部分的な変位（撓み）が起こらなくなり、固定側電極と可動側電極の接触抵抗は電極表面の微小変形による接触面積によって決まってしまうため、固定側電極と可動側電極の接触具合によって接触抵抗値に個体差が生じてしまうという問題があった。
　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、固定側電極と可動側電極の接触具合によって発生する接触抵抗の個体差を小さくすることができる真空バルブを得ることを目的とするものである。
　この発明に係る真空バルブは、真空容器と、真空容器内で接離可能に対向して配置された一対の電極と、一対の電極が対向する対向面の背面側に配置された補強板とを備えている。
　また、電極と補強板との間で電極と補強板とに固定された、電極の変形吸収部材とを備えたことを特徴とする。
　この発明に係る真空バルブによると、電極と補強板との間で両者に固定された電極の変形吸収部材を設けたため、この変形吸収部材を圧縮し、又は曲げ変形させることにより、電極の変形を吸収し、部分的に撓ませることが可能となるため、固定側と可動側とで互いに相手方の電極の表面形状になじむように電極を変形させることができる。従って、電極の複数箇所の接触部を得ることが安定的に可能となり、接触抵抗の個体差を小さくすることができる。
本発明の実施の形態１に係る真空バルブの断面図である。 本発明の実施の形態１に係る真空バルブの固定側電極の拡大平面図（ａ）及び拡大断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態１に係る真空バルブの固定側電極を背面側から投影した図である。 本発明の実施の形態２に係る真空バルブの固定側電極の拡大平面図（ａ）及び拡大断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態２に係る真空バルブのリングの平面図である。 本発明の実施の形態２に係る真空バルブのリングの平面図である。 本発明の実施の形態２に係る真空バルブのリングの平面図（ａ）及びＤ－Ｄ断面図（ｂ）である。
実施の形態１．
　図１は本発明の実施の形態１に係る真空バルブの断面図、図２（ａ）（ｂ）はこの真空バルブの固定側電極周辺の拡大平面図及び拡大断面図、図３は固定側電極を背面側から投影した図である。図１において、１はアルミナセラミックス等からなる絶縁円筒で、２は絶縁円筒１の一方の端部開口部を覆う固定側端板、３は絶縁円筒１の他方の端部開口部を覆う可動側端板で、固定側端板２、可動側端板３は、それぞれ絶縁円筒１の端面にろう付けにより同軸上に取り付けられている。
　４は固定側端板にろう付け接合された固定側電極棒、５は固定側電極棒にろう付け接合された固定側電極、６は固定側電極５に対向して配設された可動側電極、７は可動側電極６にろう付け接合された可動側電極棒、８は例えば薄いステンレスで蛇腹状に形成され真空気密を保ちながら可動側電極棒７が絶縁円筒１の軸方向に移動可能なように配設されたベローズである。このベローズ８により固定側電極５と可動側電極６とが真空気密を保持しつつ接離可能となっており、絶縁円筒１、固定側端板２、可動側端板３、及びベローズ８により真空容器が構成されている。アークシールド９は、電流遮断時に電極間で発生するアークによる金属蒸気が絶縁円筒１の内面に付着する量を抑制するため、固定側電極５と可動側電極６の周囲を取り囲むように配設されている。
　固定側電極５と可動側電極６とが対向する対向面の背面側には補強板１０、１１がそれぞれ配置されて、後に詳述する突起部（変形吸収部材）５ｅを介して固定側電極５及び可動側電極６とろう付けされると同時に、固定側電極棒４と可動側電極棒７にろう付けにより接合されている。これら補強板１０、１１は各電極５，６と一体化されて各電極５、６に適切な剛性を与えることにより、遮断器が投入された時に両電極５、６が衝突する際の機械的な衝撃、又は引き離し時の溶着引き外し力により、電極が大きく変形し、破損することを防止している。
　次に電極の構造の詳細について説明するが、固定板電極５と可動側電極６とは、各対向面同士の中間位置の面に対して対称であるので、図２を用いて固定側電極５についてのみ説明する。固定側電極５の外形については、数１０ｋＡを超える大電流遮断を行うのにあたって有効な電極構造の一つとして、本実施の形態においては図２に示すようにスパイラル形状を採用しており、スパイラル形状のスリット５ａを設けることによって、スパイラル形状の羽根部分５ｂが形成されている。図２に示すようにスパイラル形状の羽根部分の中を電流が周方向に流れるため、径方向の磁場が生成され、この径方向の磁場中において両電極間に軸方向のアーク電流が発生することにより、このアーク電流が周方向の駆動力（ローレンツ力）を受ける。図２においてはスパイラル形状のものを示しているが、周方向に電流を流しうるものであれば他の形状であってもよく、例えば円形形状を有するものであってもかまわない。
　固定側電極棒４の先端は径が細い部分４ａが形成されており、この４ａに補強板１１の穴部１１ａと固定側電極５の穴部５ｃをはめ込んでろう付けで固定する。固定側電極５は可動側電極６との対向面の中央部が円形に窪んだ形状を有しており、固定側電極５の外径寸法をφＡ、中央窪み部の径寸法をφＢ、固定側電極５の穴部５ｃの径寸法をφＣとすると、固定側電極５と可動側電極６との接触部５ｄは、寸法φＡと寸法φＢの間の領域として規定され、また、寸法φＢは寸法φＣ以上としている。
　固定側電極５の中央窪み部分と接触部５ｄとの段差寸法については、遮断性能の観点から６ｍｍ以内とすることが望ましい。これは、段差を大きくするほど電極５が厚くなり材料費用が高価となる上、前述したアークに作用する磁界強度が低下し、結果として駆動力が小さくなるため、アークを電極５の外周部で周方向に回転させる速度が低下し、遮断性能の低下を引き起こすこととなるためである。
　固定側電極５の接触部５ｄに対応する背面側に突起部（変形吸収部材）５ｅが旋盤加工等により形成されており、この突起部５ｅと補強板１１がろう付けにより固定される。遮断器を投入した時、両電極５、６が衝突することによる機械的衝撃力により、この変形吸収部材５ｅを圧縮し、又は曲げ変形させることにより、電極５の羽根部分５ｂの変形を吸収し、部分的に撓ませることが可能となる。
　なお、突起部５ｅの形状、特に補強板１１との接合面積や、図３のように電極５を背面側から見た場合の１つの羽根部分５ｂに形成された突起部５ｅの断面積については、遮断器に搭載された時の電極５、６間に作用する荷重、即ち投入時の機械的衝撃力、及び引き離し時の溶着引き外し力に抗して、電極５が大きく変形しないように決定されなければならない。また、突起部５ｅの電極５の背面側から見た時の断面積を小さくすることにより、突起部５ｅの剛性を低下させて変形しやすくなるため、羽根部分５ｂがたわむことによる電極５、６間の接触なじみを改善することができる。
　以上のとおり本実施の形態に係る真空バルブによると、電極５と補強板１１との間で両者に固定された電極５の突起部（変形吸収部材）５ｅを設けたため、遮断器を投入した時、両電極５、６が衝突することによる機械的衝撃力により、この変形吸収部材５ｅを圧縮し、又は曲げ変形させることにより、電極５の羽根部分５ｂの変形を吸収し、部分的に撓ませることが可能となるため、固定側と可動側とで互いに相手方の電極の表面形状になじむように電極５を変形させることができる。従って、羽根部分５ｂの複数枚にわたって複数箇所の接触部を得ることが安定的に可能となり、接触抵抗の個体差を小さくすることができる。
　また、電極５、６間の電磁反発力は通電電流のほぼ自乗に比例して大きくなるところ、上記に示したように両電極５、６間をなじみやすくして接触箇所を増大することができ、通電電流を分流することができるため、両電極間の電磁反発力低減が図れることにより発弧現象が抑制できる。このことにより短時間の大電流通電後または大電流投入後の溶着引き外し力低減が図れるため、遮断器の操作機構及び操作力伝達機構を簡素化し、小型化することができる。
　更に、本実施の形態に係る真空バルブによると、突起部（変形吸収部材）５ｅは接触部５ｄに対応する背面側に設けていることにより、遮断器投入時の機械的衝撃による圧縮力を直接的に受けることになるため、突起部（変形吸収部材）５ｅが圧縮されやすくなり、電極の羽根部分５ｂがより相手方の可動側電極６の形状に忠実になじみやすくなることとなるため、更に接触抵抗の個体差を小さくすることができる。
　また、突起部（変形吸収部材）５ｅは電極５の背面側に形成されているため、旋盤加工等により容易にかつ安価に加工できると同時に、電極５と一体で形成されているため部品点数の削減を図ることができる。
　なお、以上述べた効果については、固定側電極５又は可動側電極６のいずれか一方の背面側に設けても得られるが、両電極の背面側に設けたほうが、両電極の変形を相補うことができて、相手側電極へのなじみが更に改善されるため、より一層高い効果が得られる。
実施の形態２．
　図４（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る真空バルブの固定側電極周辺の拡大平面図及び拡大断面図である。本実施の形態に係る真空バルブは電極周辺の部品以外は実施の形態１と同等であるため、この部分以外の説明については省略する。実施の形態１においては固定側電極５の接触部５ｄの背面側に突起部５ｅを形成していたが、本実施の形態においては、固定側電極５とは別部材のリング１２を固定側電極５の背面側であって、固定側電極５と補強板１１との間に配設している点が異なっている。
　固定側電極５とは別部材としたことにより、所要とされる剛性に従って任意の材料を選定することが可能となる。補強板１１としてはオーステナイト系ステンレスが、電極５、６の材料としては銅クロム系合金が各々一般的に使用されているが、これらの材料よりも剛性の小さいものとして、例えば無酸素銅を使用することも可能となり、このことにより電極５の羽根部分５ｂを相手方電極の表面形状により忠実になじませるようにすることが可能となる。
　リング１２の形状としては図５に示すような通常のリング１２ａは組立性、製作性の観点から好ましい。しかし、１２ａの形状を有するものを電極５、６の背面側にろう付けにより固定すると、スパイラル形状を有するスリット５ａによって分断されている隣接する羽根部分５ｂ同士をこのリング１２ａで短絡してしまい、隣接する羽根部分５ｂを渡る漏れ電流が大きくなるため、羽根部分５ｂを周方向に流れる電流値の低下、及びそれに基づく磁場の低下を引き起こし、アークに対する駆動力が低下することが問題となる。
　そこで、図６に示すリング１２ｂを用いて、羽根部分５ｂの背面側はリング１２ａと同じ幅であるが、スリット部５ａの背面側はそれよりも幅の狭い部分１２ｃを形成してこの部分の抵抗値を上昇させることにより、隣接する羽根部分５ｂを渡る漏れ電流の低減を図って、遮断性能を改善するようなものを用いてもよい。あるいは図７に示すリング１２ｄのように、スリット部５ａの背面側は厚さを薄くなるように形成された１２ｅ（図７（ｂ）の断面Ｄ－Ｄ参照）を有するものであっても、同様に１２ｅ部分の抵抗値を上昇させることができるため、漏れ電流を小さくすることができ遮断性能改善には寄与しうる。
　更に理想的には、周方向に分断されたものであって、羽根部分の背面側のみ円弧状の部品を用いることとすると、部品点数が増えることにはなるが隣接する羽根部分５ｂ間の抵抗値を最も大きくすることが可能である。上記いずれの場合であっても、組立作業性改善のために固定側電極５または補強板１１のいずれか一方、又は両側にリング１２ａ、１２ｂ、１２ｄとの位置決め用の段差部を形成してもよい。
　以上のとおり本実施の形態に係る真空バルブによると、電極５と補強板１１との間で両者に固定されたリング（変形吸収部材）１２を設けたため、遮断器を投入した時、両電極５、６が衝突することによる機械的衝撃力により、この変形吸収部材１２を圧縮し、又は曲げ変形させることにより、電極５の羽根部分５ｂの変形を吸収し、部分的に撓ませることが可能となるため、固定側と可動側とで互いに相手方の電極の表面形状になじむように電極５を変形させることができる。従って、羽根部分５ｂの複数枚にわたって複数箇所の接触部を得ることが安定的に可能となり、接触抵抗の個体差を小さくすることができる。
　また、電極５、６間の電磁反発力は通電電流のほぼ自乗に比例して大きくなるところ、上記に示したように両電極５、６間をなじみやすくして接触箇所を増大することができ、通電電流を分流することができるため、両電極間の電磁反発力低減が図れることにより発弧現象が抑制できる。このことにより短時間の大電流通電後または大電流投入後の溶着引き外し力低減が図れるため、遮断器の操作機構及び操作力伝達機構の簡素化し、小型化することができる。
　更に、本実施の形態に係る真空バルブによると、リング（変形吸収部材）１２は接触部５ｄに対応する背面側に設けていることにより、遮断器投入時の機械的衝撃による圧縮力を直接的に受けることになるため、リング（変形吸収部材）１２が圧縮されやすくなり、電極の羽根部分５ｂがより相手方の可動側電極６の形状に忠実になじみやすくなることとなるため、更に接触抵抗の個体差を小さくすることができる。
　本実施の形態に係る真空バルブによると、リング（変形吸収部材）１２は電極５とは別部材として構成されているため、所要とされる剛性に従って任意の材料を選定することが可能となり、設計自由度が向上するという利点がある。
　また、リング（変形吸収部材）１２ｂ、１２ｄは、スリット５ａの背面側に幅の狭い部分１２ｃ、あるいは厚みの薄い部分１２ｅが形成され、電極５の羽根部分５ｂと固定されない部分の抵抗値が羽根部分５ｂと固定された部分の抵抗値と比べて大きいため、隣接する羽根部分５ｂを渡る漏れ電流の低減を図って、アーク電流に作用する駆動力低下を抑制することにより、遮断性能改善を図ることができる。
　　１　　絶縁円筒
　　２　　固定側端板
　　３　　可動側端板
　　５　　固定側電極
　　５ａ　スリット
　　５ｂ　羽根部分
　　５ｄ　接触部
　　５ｅ　突起部（変形吸収部材）
　　６　　可動側電極
　　８　　ベローズ
　１０　　補強板
　１１　　補強板
　１２　　リング（変形吸収部材）
　１２ａ　リング（変形吸収部材）
　１２ｂ　リング（変形吸収部材）
　１２ｃ　幅の狭い部分
　１２ｄ　リング
　１２ｅ　厚みの薄い部分

Claims (5)

  1. 真空容器と、
    前記真空容器内で接離可能に対向して配置された一対の電極と、
    前記一対の電極が対向する対向面の背面側に配置された補強板と、
    前記電極と前記補強板との間で前記電極と前記補強板とに固定された、前記電極の変形吸収部材とを備えた
    真空バルブ。
  2. 電極は、外形がスパイラル形状又は円形形状であってスリットを設けて周方向に伸びる羽根部分が形成されたことを特徴とする
    請求項１に記載の真空バルブ。
  3. 電極は、前記一対の電極が接触する接触部を有し、
    変形吸収部材は、前記接触部に対応する背面側に設けられたことを特徴とする
    請求項１又は２に記載の真空バルブ。
  4. 変形吸収部材は、電極の背面側に形成された突起部であることを特徴とする
    請求項１又は２に記載の真空バルブ。
  5. 変形吸収部材は、リング形状を有し、電極の羽根部分と固定されない部分の抵抗値が前記羽根部分と固定された部分の抵抗値と比べて大きいことを特徴とする
    請求項２に記載の真空バルブ。
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