JP5854925B2 - 真空バルブ - Google Patents
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Description
また真空バルブは円筒型の絶縁容器内に電極が配置される構造であり、電流遮断時に発生する電極材料の蒸気によって絶縁容器が汚損されると、絶縁性能が低下してしまう。そのため、電極を囲むようにシールドを配置して絶縁容器を保護する構造をとることが多い。コストや設置容積の観点からは、シールド及び絶縁容器の容積を小型化することが望ましいが、電極とシールド間の距離を不用意に縮めると、両者の間で放電が発生してしまう問題がある。特許文献2では電極のうちシールドと対向する箇所に、高い絶縁性能を有する溶融層もしくは金属被膜を設けることで、電極とシールドの間に発生する放電を抑制し、真空バルブの小型化を図る技術が開示されている。
また、この発明に係る真空バルブは、真空容器内に対向された一対の接点を、それぞれ接点保持部を介して保持して前記一対の接点が接離されるように設けられた一対の電極と、対向された前記一対の接点及び前記接点保持部のまわりを包囲するように形成され前記真空容器に固定されたシールドと、を備え、前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の少なくとも一方における前記シールドと対向する箇所に、ニッケルメッキ層を設けたものであって、前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の内、前記シールドとの距離が近い部材に前記ニッケルメッキ層を設けるとともに、前記接点保持部は、前記電極を構成する棒状に形成された導体の一部からなり、その棒状の導体よりも大径に形成された前記接点の外周面部に前記ニッケルメッキ層を設けたことを特徴とするものである。
また、この発明に係る真空バルブは、真空容器内に対向された一対の接点を、それぞれ接点保持部を介して保持して前記一対の接点が接離されるように設けられた一対の電極と、対向された前記一対の接点及び前記接点保持部のまわりを包囲するように形成され前記真空容器に固定されたシールドと、前記接点保持部の外方部に、前記接点と前記電極を構成する棒状に形成された導体とを電気的に直列に接続するコイル電極と、を備え、前記一対の接点、前記一対の接点保持部、及び前記コイル電極で構成される三つの部材のうち最も外径が大きな部材の少なくとも一つにおける前記シールドと対向する箇所に、ニッケルメッキ層を設けたことを特徴とするものである。
図1は、本発明の実施の形態に係る真空バルブを示す断面図である。図において、真空バルブは、両端に固定側端板1と可動側端板2が接合され、内部が真空に保たれた円筒型の絶縁容器3と、固定側端板1に接合された棒状の固定側導体41、及び固定側導体41の容器内先端部に固定側接点保持部42を介して接合された固定側接点43からなる固定側電極4と、可動側端板2に設けられたベローズ6を介して気密を保持して軸A方向に移動可能に保持された棒状の可動側導体51及び可動側導体51の容器内側先端部に可動側接点保持部52を介して接合され固定側接点43と対向された可動側接点53からなる可動側電極5と、固定側接点43、固定側接点保持部42、可動側接点53、及び可動側接点保持部52のまわりを包囲するように形成され絶縁容器3に固定されたシールド7と、を備えている。
真空中の絶縁性能は電極のミクロな表面状態に強く影響されるため、予め故意に絶縁破壊させて弱点部分を改質する電圧コンディショニング処理によって、絶縁性能を安定化させることができる。表1は、固定側接点43及び固定側接点保持部42とシールド7の間の絶縁性能を安定化させるために実施された電圧コンディショニング処理の結果をまとめたものである。なお、表1には、前記のように構成された実施の形態1による真空バルブについて測定された試験結果を、比較のためにクロムによって接点側面を被膜した比較例の真空バルブについて測定された試験結果を併記している。
実施の形態1では、固定側接点43と固定側接点保持部42、及び可動側接点53と可動側接点保持部52の各部材のシールド7に対向する外周面の全てにニッケルメッキ層8を施している。しかし接点と接点保持部のうち、外径が大きくシールド7との距離が近い部材の方が、表面に発生する電界が大きいため、暗流放出によるシールド電位変化に大きく寄与する。そのため接点と接点保持部のうち、外径の大きい部材のみにニッケルメッキ層8を設け、外径の小さい部材に対するニッケルメッキ層8は省くこともできる。例えば図1の例においては、固定側接点43及び可動側接点53の外径が接点保持部42、52の外径よりも大きい。このため、ニッケルメッキ層8a、8bのみを設け、ニッケルメッキ層8c、8dは省いても良い。
図4は本発明の実施の形態3に係る真空バルブを示す断面端面図、図5は図4に示す真空バルブの電極構造の変形例を示す要部断面端面図である。図4において、例えばステンレス鋼などの金属で形成された固定側接点保持部42及び可動側接点保持部52は、軸Aの中心部分でそれぞれ対応する固定側接点43、または可動側接点53を保持している。そして、これら接点保持部42、52の軸Aに対する外方部には、棒状の固定側導体41と固定側接点43、及び棒状の可動側導体51と可動側接点53を、それぞれ電気的に直列に接続する切り込み加工が施されて形成された銅などの良導体からなる固定側コイル電極44、及び可動側コイル電極54が設けられている。
Claims (6)
- 真空容器内に対向された一対の接点を、それぞれ接点保持部を介して保持して前記一対の接点が接離されるように設けられた一対の電極と、対向された前記一対の接点及び前記接点保持部のまわりを包囲するように形成され前記真空容器に固定されたシールドと、を備え、前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の少なくとも一方における前記シールドと対向する箇所に、ニッケルメッキ層を設けたものであって、前記接点保持部の外方部に、前記接点と前記電極を構成する棒状に形成された導体とを電気的に直列に接続するコイル電極を備え、該コイル電極における前記シールドと対向する箇所に前記ニッケルメッキ層が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
- 前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の内、前記シールドとの距離が近い部材に前記ニッケルメッキ層を設けたことを特徴とする請求項1記載の真空バルブ。
- 前記コイル電極の外径を、前記接点の外径よりも大きくしたことを特徴とする請求項1記載の真空バルブ。
- 真空容器内に対向された一対の接点を、それぞれ接点保持部を介して保持して前記一対の接点が接離されるように設けられた一対の電極と、対向された前記一対の接点及び前記接点保持部のまわりを包囲するように形成され前記真空容器に固定されたシールドと、を備え、前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の少なくとも一方における前記シールドと対向する箇所に、ニッケルメッキ層を設けたものであって、前記一対の接点及び前記一対の接点保持部の内、前記シールドとの距離が近い部材に前記ニッケルメッキ層を設けるとともに、前記接点保持部は、前記電極を構成する棒状に形成された導体の一部からなり、その棒状の導体よりも大径に形成された前記接点の外周面部に前記ニッケルメッキ層を設けたことを特徴とする真空バルブ。
- 前記ニッケルメッキ層の膜厚は、50μm以上であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の真空バルブ。
- 真空容器内に対向された一対の接点を、それぞれ接点保持部を介して保持して前記一対の接点が接離されるように設けられた一対の電極と、対向された前記一対の接点及び前記接点保持部のまわりを包囲するように形成され前記真空容器に固定されたシールドと、前記接点保持部の外方部に、前記接点と前記電極を構成する棒状に形成された導体とを電気的に直列に接続するコイル電極と、を備え、前記一対の接点、前記一対の接点保持部、及び前記コイル電極で構成される三つの部材のうち最も外径が大きな部材の少なくとも一つにおける前記シールドと対向する箇所に、ニッケルメッキ層を設けたことを特徴とする真空バルブ。
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