JP6815888B2 - Molded vacuum valve - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、モールド真空バルブに関する。 Embodiments of the present invention relate to molded vacuum valves.
従来から、遮断器等としてモールド真空バルブが使用されている。モールド真空バルブでは、真空容器内の真空雰囲気中に電極が配設されており、その周囲は絶縁モールドで覆われている。このような構成のモールド真空バルブでは、電極部分などにおいて通電に伴う熱が発生する。しかし、電極の周囲は真空雰囲気であり、その周囲は絶縁モールドで覆われているため、放熱性が悪い。このため、絶縁モールド内に熱伝導性の良い材料からなるパイプ等を埋設して放熱性を高めることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a molded vacuum valve has been used as a circuit breaker or the like. In a molded vacuum valve, electrodes are arranged in a vacuum atmosphere inside a vacuum vessel, and the periphery thereof is covered with an insulating mold. In a molded vacuum valve having such a configuration, heat is generated in the electrode portion and the like due to energization. However, since the periphery of the electrode has a vacuum atmosphere and the periphery is covered with an insulating mold, heat dissipation is poor. Therefore, it has been proposed to bury a pipe or the like made of a material having good thermal conductivity in an insulating mold to improve heat dissipation (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、単に絶縁モールド内に熱伝導性の良い材料からなるパイプ等を埋設したとしても、真空雰囲気及び絶縁モールドを通じて電極等からの放熱が行われるため、十分な放熱性を得ることは難しい。このため、通電量を多くした場合、温度の上昇を避けられない。 However, even if a pipe or the like made of a material having good thermal conductivity is simply embedded in the insulating mold, heat is dissipated from the electrodes or the like through the vacuum atmosphere and the insulating mold, so that it is difficult to obtain sufficient heat dissipation. Therefore, when the amount of energization is increased, the temperature cannot be avoided.
上記のように、モールド真空バルブでは、真空雰囲気中に電極が配設されており、その周囲が絶縁モールドで覆われている構成となっている。このため、通電により発生した熱の放出が難しく、通電量を多くした場合、温度が上昇してしまうという課題があった。 As described above, in the molded vacuum valve, electrodes are arranged in a vacuum atmosphere, and the periphery thereof is covered with an insulating mold. Therefore, it is difficult to release the heat generated by energization, and there is a problem that the temperature rises when the amount of energization is increased.
このため、通電量を多くする場合、電流経路となる導体の断面積を増やし、低抵抗化を図って温度上昇を抑制する必要があり、モールド真空バルブが大型化してしまうという課題があった。 Therefore, when the amount of energization is increased, it is necessary to increase the cross-sectional area of the conductor serving as the current path to reduce the resistance and suppress the temperature rise, and there is a problem that the mold vacuum valve becomes large.
本発明の目的は、モールド真空バルブの大型化を招くことなく、通電に伴う発熱による温度上昇を抑制することのできるモールド真空バルブを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a molded vacuum valve capable of suppressing a temperature rise due to heat generation due to energization without causing an increase in size of the molded vacuum valve.
実施形態のモールド真空バルブは、真空容器と、前記真空容器の周囲を囲むように配設された絶縁モールドと、前記真空容器の内部に配設された離接可能な電極と、前記電極のうちの一方と接続された可動側通電軸と、前記電極のうちの他方と接続された固定側通電軸と、前記可動側通電軸と電気的に接続されると共に、前記可動側通電軸が摺動自在とされた平板状の可動側導体とを具備している。さらに、前記平板状の可動側導体の、前記可動側通電軸との摺動部の周囲に、前記絶縁モールドの外周方向に向けて当該平板状の可動側導体が平板状に拡がるように形成された拡張部を具備している。 The molded vacuum valve of the embodiment includes a vacuum container, an insulating mold arranged so as to surround the vacuum container, a detachable electrode arranged inside the vacuum container, and the electrodes. The movable side energizing shaft connected to one of the electrodes, the fixed side energizing shaft connected to the other of the electrodes, and the movable side energizing shaft are electrically connected and the movable side energizing shaft slides. It is provided with a flat plate-shaped movable side conductor that is free. Further, the flat plate-like movable side conductor, around the sliding portion between the movable current-carrying shaft, said insulating the flat-plate-like movable side conductor toward the outer circumferential direction of the mold is formed so as to extend in the flat plate It is equipped with an extension part.
以下、実施形態のモールド真空バルブを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the molded vacuum valve of the embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係るモールド真空バルブ100の断面構成を示す図である。図1に示すように、モールド真空バルブ100は、碍管4を具備しており、この碍管4の内部は、真空容器14とされている。真空容器14の内部には、一対の電極1a,1bからなる電極1が配設されている。また、電極1の周囲を囲むように、略円筒状のアークシールド13が配設されている。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the molded
電極1a,1bのうち、図1中上側に位置する電極1aには、固定側通電軸2が取り付けられている。また、図1中下側に位置する電極1bには、可動側通電軸3が取り付けられている。固定側通電軸2と可動側通電軸3は真空容器14の外部に導出されている。可動側通電軸3が真空容器14の外部に導出されている部分には、気密封止のためのベローズ10が配設されている。このベローズ10は、可動側通電軸3を移動可能な状態としつつ、真空容器14内を気密に維持する。
Of the electrodes 1a and 1b, the fixed
真空容器14より、可動側通電軸3側(図1中下側)には、可動側通電軸3と接触し、可動側通電軸3と電気的に接続された可動側導体9が配設されている。可動側通電軸3は、可動側導体9に対して摺動自在とされている。そして、可動側導体9との電気的な接続を維持した状態で、可動側通電軸3が所定方向(図1中上下方向)に移動できるよう構成されている。
From the
モールド真空バルブ100において、真空容器14の周囲、及び可動側導体9等の周囲は、絶縁モールド5にて覆われている。さらに、絶縁モールド5の表面は、接地電位とされた導電性の接地層6で覆われている。図1の上下方向におけるモールド真空バルブ100の外形は、略円柱状とされており、可動側導体9が、略円柱状の部分から側方に延びた形状とされている。
In the
絶縁モールド5内の可動側通電軸3側には、可動部内部空間8が形成されている。可動側通電軸3は、可動部内部空間8内において、絶縁ロッド7の一端に接続されている。絶縁ロッド7の他端は、図示しない操作機構に接続されており、絶縁ロッド7を所定方向(図1中上下方向)に動かすことで、電極1を開閉する。電流は、固定側通電軸2、電極1、可動側通電軸3、可動側導体9の経路で流れる。
A movable portion
図2に示すように、本実施形態において、可動側導体9の端部には、絶縁モールド5の外周方向に向けて、絶縁モールド5の表面に近付くように可動側導体9の幅方向に拡がる拡張部9aが形成されている。本実施形態において、拡張部9aは、略円板状の形状とされている。そして、この拡張部9aの略中央部に摺動孔9bが形成されている。可動側通電軸3は、この摺動孔9b内に位置するように、摺動可能に配設されている。摺動孔9b内には、例えば、摺動孔9b内壁と可動側導体9の外周部との間に介在するように、バネ状の導体等が配設される。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the end portion of the movable side conductor 9 extends in the width direction of the movable side conductor 9 so as to approach the surface of the
また、本実施形態において、拡張部9aには、伝熱部材として図1中上側に位置する第1伝熱筒11と、図1中下側に位置する第2伝熱筒12とが配設されている。これらの第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12は、円筒状とされており、図3にも示すように、絶縁モールド5の表面から絶縁性を確保することのできる所定距離を隔てて絶縁モールド5の内部に埋設されている。すなわち、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12は、略円筒状の絶縁モールド5の表面(接地層6)に沿うように配設されている。
Further, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、絶縁モールド5の外形が略円柱状とされており、この形状に合わせて、拡張部9aが円板状とされ、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12は、円筒状とされている。しかしながら、例えば、絶縁モールド5の外形が略四角柱状とされているような場合は、この形状に合わせて、拡張部9aを略四角状とし、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12を四角筒状としてもよい。
In the present embodiment, the outer shape of the
第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12は、絶縁モールド5より熱伝導率が高い材料によって構成されている。このような材料としては、例えば金属を使用することができ、金属の中でも、例えば、銅又はアルミニウム等を使用することができる。第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12を、熱伝導率の高い材料によって構成することにより、通電により発生した熱をより効率的に外部に放出することができる。
The first
ここで、図4に示す可動側導体90のように、通常の角板状の外形を有し、摺動孔90bの周囲に、外側に向けて延在する、拡張部9aに相当する構成(図4中一点鎖線で示す。)を具備しない場合、可動側導体90の端部と絶縁モールド5の表面(接地層6)との間には広い間隔が空いた状態となる。この場合、可動側導体90に伝わった熱は、厚い絶縁モールド5を伝わってその表面(接地層6)から周囲の大気中に放熱されるため、放熱の効率が悪い。
Here, like the movable side conductor 90 shown in FIG. 4, a configuration corresponding to an
一方、本実施形態における可動側導体9のように、拡張部9aを有する場合、可動側導体90の場合と比べて、可動側導体9の端部と絶縁モールド5の表面(接地層6)との間の間隔を狭くすることができる。これによって、電極1や、可動側導体9と可動側通電軸3との摺動部等に通電による発熱があった場合に、拡張部9aに伝わった熱を、拡張部9aの端部から、厚さの薄い絶縁モールド5を介して周辺の大気に効率良く放出することができる。
On the other hand, when the movable side conductor 9 is provided as in the present embodiment, the end portion of the movable side conductor 9 and the surface of the insulating mold 5 (grounding layer 6) are compared with the case of the movable side conductor 90. The spacing between them can be narrowed. As a result, when heat is generated by energization of the
さらに、本実施形態では、拡張部9aに、伝熱部材として第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12が配設されている。これによって、拡張部9aに伝わった熱は、これらの第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12に伝わる。そして、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12に伝わった熱を、絶縁モールド5を介して接地層6の周囲の大気中に効率良く放出することができる。
Further, in the present embodiment, the first
また、図3にも示すように、第2伝熱筒12は、絶縁ロッド7の周囲の可動部内部空間8と接地層6の間の絶縁モールド5内に配設されている。このため、可動側導体9から第2伝熱筒12に伝わった熱は、絶縁モールド5を介して接地層6の周囲の大気中に放出されると共に、可動部内部空間8内にも放出される。これによって、より効率良く熱を放出することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the second
上記のように、本実施形態のモールド真空バルブ100では、電極1や、可動側導体9と可動側通電軸3との摺動部(摺動孔9bの部分)等に通電による発熱があった場合、この熱が拡張部9aに伝わる。そして、拡張部9aに伝わった熱が、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12に伝わる。このため、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12と拡張部9aとの接続部は、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12の端部全体と拡張部9aとが接続された状態とすることが好ましい。このような構成とすることによって、拡張部9aから第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12への熱伝導が促進され、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12から、より効率的に熱を放出することができる。なお、第1伝熱筒11及び第2伝熱筒12と、拡張部9aとの接続部は、例えば、溶接やろう付け等によって接続することが好ましい。
As described above, in the molded
以上のように、本実施形態のモールド真空バルブ100では、通電電流を大きくして通電発熱量が多くなった場合においても、放熱を促進することによって、温度上昇を抑制することができる。したがって、固定側通電軸2、電極1、可動側通電軸3、可動側導体9等の断面積を増やし、低抵抗化を図って温度上昇を抑制する必要がなく、モールド真空バルブ100が大型化することもない。
As described above, in the molded
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1(1a,1b)……電極、2……固定側通電軸、3……可動側通電軸、4……碍管、5……絶縁モールド、6……接地層、7……絶縁ロッド、8……可動部内部空間、9……可動側導体、9a……拡張部、9b……摺動孔、10……ベローズ、11……第1伝熱筒、12……第2伝熱筒、13……アークシールド、14……真空容器、100……モールド真空バルブ。 1 (1a, 1b) ... Electrode, 2 ... Fixed side energizing shaft, 3 ... Movable side energizing shaft, 4 ... Vacuum tube, 5 ... Insulation mold, 6 ... Grounding layer, 7 ... Insulation rod, 8 ...... Movable part internal space, 9 ... Movable side conductor, 9a ... Expansion part, 9b ... Sliding hole, 10 ... Bellows, 11 ... 1st heat transfer cylinder, 12 ... 2nd heat transfer cylinder, 13 ... Arc shield, 14 ... Vacuum container, 100 ... Molded vacuum valve.
Claims (7)
前記真空容器の周囲を囲むように配設された絶縁モールドと、
前記真空容器の内部に配設された離接可能な電極と、
前記電極のうちの一方と接続された可動側通電軸と、
前記電極のうちの他方と接続された固定側通電軸と、
前記可動側通電軸と電気的に接続されると共に、前記可動側通電軸が摺動自在とされた平板状の可動側導体と、
前記平板状の可動側導体の、前記可動側通電軸との摺動部の周囲に、前記絶縁モールドの外周方向に向けて当該平板状の可動側導体が平板状に拡がるように形成された拡張部と、
を具備したことを特徴とするモールド真空バルブ。 With a vacuum container
An insulating mold arranged so as to surround the vacuum vessel and
With the detachable electrodes arranged inside the vacuum vessel,
A movable side energizing shaft connected to one of the electrodes,
A fixed-side energizing shaft connected to the other of the electrodes,
A flat plate-shaped movable side conductor that is electrically connected to the movable side energizing shaft and has the movable side energizing shaft slidable.
Wherein the plate-shaped movable conductor around the sliding portion between the movable current-carrying shaft, said insulating the flat-plate-like movable side conductor toward the outer circumferential direction of the mold is formed in such a manner as to expand into a flat plate shape extended Department and
A molded vacuum valve characterized by being equipped with.
前記伝熱部材は、前記絶縁モールド内に、前記接地層に沿って設けられていることを特徴とする請求項3〜6いずれか1項記載のモールド真空バルブ。 A conductive grounding layer provided on the surface of the insulating mold and having a grounding potential is provided.
The mold vacuum valve according to any one of claims 3 to 6, wherein the heat transfer member is provided in the insulating mold along the ground layer.
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