(57)【要約】【課題】不整放電を起こし易い接点表面の欠陥を除去し、絶縁特性の向上を図った真空バルブを提供する。【解決手段】接離自在の一対の接点３を有する真空バルブであって、通電軸１端に固着された接点３には、少なくとも対向する接点と接離する接触面に、ブラシを押圧して摩擦熱を発生させ表面を溶融させるブラッシング処理を施して形成された摩擦溶融層４が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、
前記接点には、少なくとも接離する接触面に、ブラシによるブラッシング処理を施して形成された摩擦溶融層が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記ブラシの素線は、前記接点よりも硬い金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
接点板を所定形状の接点に加工する機械加工工程と、
前記接点の表面にブラシを押圧しながら移動させ摩擦溶融層を形成するブラッシング処理工程と、
前記摩擦溶融層を形成した前記接点を真空バルブに組み込む組立工程と、
前記接点を離間させ放電を繰り返す電流コンディショニング工程と
を備えたことを特徴とする真空バルブの製造方法。
【請求項４】
前記ブラッシング処理工程を不活性ガス中で行うことを特徴とする請求項３に記載の真空バルブの製造方法。
【請求項５】
前記ブラッシング処理工程を複数回行い、後になるほど、前記ブラシの素線径を小さくしたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の真空バルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再点弧特性など絶縁特性を向上し得る接離自在の一対の接点を有する真空バルブおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空バルブに用いられる接点は、製造された接点板から所定形状を得るため、機械加工が施される。しかしながら、その表面には、切削工具などにより微細な突起、バリ、剥がれなどが形成される。このため、接点を真空バルブに組み込んだ後、接点間に高電圧を印加して放電を繰り返す電流コンディショニングが行われ、これら欠陥の除去が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３４４５５７号公報  （第４〜５ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の従来の真空バルブにおいては、次のような問題がある。電流コンディショニングを行い、接点表面を滑らかにするものの、機械加工で形成された欠陥を完全に除去することが困難であった。これは、真空バルブを組み込んだ真空遮断器の責務試験の一つである、例えば進み小電流開閉試験において、再点弧特性が改善されず、その要因が接点表面の欠陥に起因するものが見受けられたためである。
【０００４】
即ち、電流コンディショニングによりある程度の欠陥は除去することができるものの、高い突起や溝の深い欠陥などは完全に除去することができず、接点表面の電界分布を乱す要因となっていた。このため、電流コンディショニングで除去し難い欠陥をも除去し、真空遮断器の責務試験に影響を与えない程度に接点表面の欠陥を除去することのできるものが望まれていた。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、接点表面の欠陥を除去し、絶縁特性の向上を図った真空バルブおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブは、接離自在の一対の接点を有する真空バルブであって、前記接点には、少なくとも接離する接触面に、ブラシによるブラッシング処理を施して形成された摩擦溶融層が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、機械加工によって得られた接点表面に、ブラッシング処理を施して摩擦溶融層を設けて、電流コンディショニングを行っているので、接点表面の欠陥を確実に除去することができ、絶縁特性を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
本発明の実施例に係る真空バルブを図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る真空バルブの接点の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例に係る真空バルブの接点の製造方法を示す工程図、図３は、本発明の実施例に係る真空バルブの接点をブラッシング処理するブラシの正面図である。なお、真空バルブの一対の接点は、一方を用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、通電軸１端には、カップ状の電極２の底部がろう付けにより固着されている。電極２の開口部には、銅合金からなる円板状の接点３がろう付けにより固着されている。接離する接点３の表面には、後述するブラッシング処理を施した摩擦溶融層４が設けられている。
【００１１】
なお、電極２の外周側面には、軸方向を斜めに横切る複数本のスリット５が設けられ、磁界を発生できるようになっている。また、カップ状の電極２の空間部には、接点３を機械的に支持固定するスレンレスなどからなる補強部材６が設けられている。
【００１２】
次に、接点３の製造方法を図２を参照して説明する。先ず、銅−クロムのような銅合金からなる接点板を製造する（接点製造工程）（ｓｔ１）。この接点板を、例えばバイトを用いて所定形状に機械加工する（機械加工工程）（ｓｔ２）。
【００１３】
次に、接離する接点３の表面を、図３に示すようなブラシ７を用いてブラッシング処理を施す（ブラッシング処理工程）（ｓｔ３、ｓｔ４）。ブラシ７は、回転する主軸８と、主軸８の外周に設けられた複数本の素線９とから構成されている。素線９は、接点３よりも硬い金属材料のステンレス、鉄などからなる。
【００１４】
ブラッシング処理は、先ず、素線径大となる直径０．２〜０．５μｍの素線９のブラシ７を用い、例えば８００ｒｐｍの所定回転数で回転させ、所定の圧力で押圧しながら移動させるブラッシング処理を行う（ｓｔ３）。次いで、素線径小となる直径０．０５〜０．１μｍの素線９のブラシ７でブラッシング処理を行う（ｓｔ４）。即ち、ブラッシング処理は、複数回行うものとし、後になるほど、素線９の直径を小さくする。
【００１５】
ブラッシング処理では、機械加工によって形成された数十μｍ程度の比較的大きな突起や剥がれ部分などが研磨され滑らかになるとともに、摩擦熱によって表面が溶融する。これを凝固させると、厚さ数μｍで表面粗さも数μｍ程度の摩擦溶融層４が形成される。摩擦溶融層４は、図１に示すように、接離する接点３の接触面に加えて、外周側面にも形成すれば、電界分布が一層改善され、絶縁特性を大幅に向上させることができる。
【００１６】
なお、ブラッシング処理を真空中やアルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス中で行えば、表面が高温になっても不純物ガスを取り込むことがなく、絶縁特性を更に向上させることができる。また、機械加工後の接点３の表面の欠陥が極微小である場合には、素線径小のみのブラシ７でブラッシング処理を行ってもよい。更に、ブラシ７は、回転するもののほかに、水平、垂直など直線運動するものでも、摩擦溶融層４を形成することができる。
【００１７】
次に、ブラッシング処理を施し、摩擦溶融層４を形成させた接点３を真空バルブに組み込み（組立工程）、所定のギャップ長に開極させ、所定の電圧を印加して放電を繰り返す電流コンディショニングを行う（電流コンディショニング工程）（ｓｔ５）。電流コンディショニングでは、ブラッシング処理で除去できなかった欠陥や、摩擦溶融層４に形成された欠陥を除去する。
【００１８】
これにより、摩擦溶融層４を含む接点３の表面は欠陥が極めて少ない平滑な面となり、突発的に発生する不整放電を抑制することができる。そして、進み小電流開閉試験などの責務試験において、再点弧の発生確率を大幅に低下させることができる。また、定格遮断電流などの大電流遮断も良好となる。
【００１９】
上記実施例の真空バルブによれば、機械加工によって得られた接点３の表面に、ブラッシング処理を施し、欠陥を除去するとともに摩擦熱によって形成される摩擦溶融層４を設けた後に、真空バルブに組み込んで電流コンディショニングを行っているので、接点３表面の欠陥を確実に除去することができ、絶縁特性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る真空バルブの接点の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例に係る真空バルブの接点の製造方法を示す工程図。
【図３】本発明の実施例に係る真空バルブの接点をブラッシング処理するブラシの正面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  通電軸
２  電極
３  接点
４  摩擦溶融層
５  スリット
６  補強部材
７  ブラシ
８  主軸
９  素線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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