(57)【要約】【課題】真空バルブを用いた機器の運転を停止することなく、絶縁破壊電圧と関係なく、常時、真空容器の内部の真空度を測定することができる真空バルブを提供する。【解決手段】真空バルブ１は、真空容器１０の真空絶縁容器１１の外側に配置された筒状の外部真空絶縁容器２１の一方端に固定側外部封着金具２２を封着し、外部真空絶縁容器２１の他方端に可動側外部封着金具２３を封着し、内部Ｂの真空度を真空容器１０の内部Ａの真空度と異なる真空度として真空容器１０を覆う外部真空容器２０を備えている。真空容器１０内の端部に固定接点１５を固着した固定側通電軸１４を固定側外部封着金具２２に貫通固定するとともに、真空容器１０内の端部に可動接点１７を固着した可動側通電軸１６を可動側外部封着金具２３に移動自在に貫通させる。外部真空容器２０に外部真空容器２０の内部Ｂの真空度を測定する真空度測定口２５を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を所定の真空度とした真空容器と、
該真空容器に貫通固定された固定側通電軸と、
該固定側通電軸の前記真空容器内の端部に固着された固定接点と、
前記真空容器に移動自在に貫通する可動側通電軸と、
該可動側通電軸の前記真空容器内の端部に、前記固定接点に対して接離自在に固定された可動接点と、
前記可動側通電軸に一端が封着され、他端が前記真空容器に封着された伸縮自在のベローズと、を備えた真空バルブであって、
前記真空容器の外側に、前記真空容器を気密的に覆い、内部の真空度が前記真空容器の内部の真空度と異なる外部真空容器を備え、
前記外部真空容器に前記外部真空容器の内部の真空度を測定する真空度測定口を設けたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記外部真空容器は、前記固定側通電軸が貫通固定する固定側外部封着金具と、
前記可動側通電軸が移動自在に貫通する可動側外部封着金具と、を有す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】
前記外部真空容器は、前記可動側通電軸に一端が固定され、他端が前記可動側外部封着金具に封着された伸縮自在の外部ベローズを備えたことを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、真空遮断器等に真空バルブが用いられている。従来のこの種の真空バルブとして、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示す真空バルブは、円筒状の絶縁筒の上端に上側フランジを封着し、絶縁筒の下端に下側フランジを封着した真空容器を備えている。そして、下側フランジには下側貫通口が設けられ、この下側貫通口を通って真空容器の内部に固定接点用ロッドが延びている。固定接点用ロッドの先端には固定接点が取り付けられている。一方、上側フランジには上側貫通口が設けられ、この上側貫通口を通って円筒状のガイドが配置されている。このガイドは、上側貫通口を通る円筒部分と、円筒部分の上端に設けられた拡径する外フランジ部とを備え、外フランジ部が上側フランジに接合されている。そして、ガイドの中央部には通路が設けられ、その通路を通って案内されながら可動接点用ロッドが真空容器内に延びている。そして、可動接点用ロッドの先端には、固定接点に対して接離自在の可動接点が取り付けられている。
【０００３】
そして、真空容器の内部の上側フランジの下面には、蛇腹状に形成されたベローズが上側フランジに対して気密に取り付けられ、ベローズの下端部にはベローズカバーが配置され、このベローズカバーは可動接点用ロッドに対して気密に取り付けられている。
このように構成された真空バルブにおいて、可動接点が固定接点に対して接触している状態では可動接点用ロッドと固定接点用ロッドとが通電し、可動接点が固定接点に対して離間すると、可動接点用ロッドと固定接点用ロッドとの通電状態が遮断されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の特許文献１に示した真空バルブにあっては、遮断時に発生するアークや絶縁の観点から真空容器の内部の真空度を直接測定することが困難であった。
このため、特許文献１に示す従来の真空バルブにおいては、真空度と絶縁破壊電圧の関係性（パッシェン曲線）を用いた測定法によって真空バルブの内部の真空度を推定していた。具体的に述べると、真空バルブの絶縁耐圧試験を行って絶縁破壊電圧を測定し、真空度と絶縁破壊電圧の関係性（パッシェン曲線）を用いて、測定された絶縁破壊電圧から真空度を推定していた。
【０００６】
しかしながら、絶縁耐圧試験を行う際には、真空バルブを用いた機器の運転を停止する必要があるとともに、推定可能な真空度が限られるという問題があった。つまり、絶縁破壊電圧が低下して初めて真空度の推定が可能となり、絶縁破壊電圧が低下する以前の真空度の推定はできず、真空容器の真空漏れを検出できなかった。
従って、本発明はこの従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、真空バルブを用いた機器の運転を停止することなく、絶縁破壊電圧と関係なく、常時、真空容器の内部の真空度を測定することができる真空バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る真空バルブは、内部を所定の真空度とした真空容器と、該真空容器に貫通固定された固定側通電軸と、該固定側通電軸の前記真空容器内の端部に固着された固定接点と、前記真空容器に移動自在に貫通する可動側通電軸と、該可動側通電軸の前記真空容器内の端部に、前記固定接点に対して接離自在に固定された可動接点と、前記可動側通電軸に一端が封着され、他端が前記真空容器に封着された伸縮自在のベローズと、を備えた真空バルブであって、前記真空容器の外側に、前記真空容器を気密的に覆い、内部の真空度が前記真空容器の内部の真空度と異なる外部真空容器を備え、前記外部真空容器に前記外部真空容器の内部の真空度を測定する真空度測定口を設けたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る真空バルブによれば、真空バルブを用いた機器の運転を停止することなく、絶縁破壊電圧と関係なく、常時、真空容器の内部の真空度を測定することができる真空バルブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空バルブを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は（Ａ）における１Ｄ−１Ｄ線に沿う断面図である。
【図２】図１の真空バルブを１Ｄ−１Ｄ線に沿って切断した状態の斜視図である。
【図３】図１の真空バルブにおける真空容器を固定側通電軸、固定接点、可動側通電軸、可動接点及びベローズとともに示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）における３Ｃ−３Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】図３の固定側通電軸、固定接点、可動側通電軸、可動接点及びベローズとともに示した真空容器を３Ｃ−３Ｃ線沿って切断した状態の斜視図である。
【図５】図１の真空バルブにおける外部真空容器を固定側通電軸、固定接点、可動側通電軸、可動接点及び外部ベローズとともに示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ａ）における５Ｃ−５Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図５の固定側通電軸、固定接点、可動側通電軸、可動接点及び外部ベローズとともに示した外部真空容器を５Ｃ−５Ｃ線沿って切断した状態の斜視図である。
【図７】参考例に係る真空バルブの断面図である。
【図８】真空度と絶縁破壊電圧の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、内部を所定の真空度とした真空容器と、真空容器の外側に、真空容器を気密的に覆い、内部の真空度が真空容器の内部の真空度と異なる外部真空容器を設けている。
図１には、本発明の一実施形態に係る真空バルブが示されており、真空バルブ１は、配電盤等で使用される真空遮断器に用いられるものである。
【００１１】
この真空バルブ１は、図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２に示すように、真空容器１０を備えている。この真空容器１０は、図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２乃至図４に示すように、円筒状の真空絶縁容器１１の一方端に固定側封着金具１２を封着し、真空絶縁容器１１の他方端に可動側封着金具１３を封着してある。そして、真空容器１０の固定側封着金具１２の中央部には、貫通孔１２ａが形成され、この貫通孔１２ａに固定側通電軸１４が貫通固定されている。この固定側通電軸１４の真空容器１０内の端部には、固定接点１５が固着されている。一方、真空容器１０の可動側封着金具１３の中央部には、貫通孔１３ａが形成され、この貫通孔１３ａには、可動側通電軸１６が移動自在に挿通されている。そして、可動側通電軸１６の真空容器１０内の端部には、固定接点１５に対して接離自在に可動接点１７が固定されている。また、可動側通電軸１６には、伸縮自在のベローズ１８の一端が封着され、ベローズ１８の他端は可動側封着金具１３に封着されている。
【００１２】
ここで、真空容器１０の内部Ａは予め排気され、内部Ａの真空度は例えば、１×１０−４Ｔｏｒｒ程度に保たれている。
そして、ベローズ１８を前述のように設けることで、真空容器１０内の気体が貫通孔１３ａと可動側通電軸１６との間の隙間から外部に漏れ出たり、外部の気体が貫通孔１３ａと可動側通電軸１６との間の隙間から真空容器１０の内部Ａに入り込むことを防止でき、真空容器１０の内部Ａを真空状態に保つことができる。
【００１３】
また、真空バルブ１は、図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２に示すように、外部真空容器２０を備えている。外部真空容器２０は、真空容器１０を気密的に覆うものであり、図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２に示すように、真空容器１０の外側に配置された円筒状の外部真空絶縁容器２１を備え、図５及び図６に示すように、外部真空絶縁容器２１の一方端に固定側外部封着金具２２を封着し、外部真空絶縁容器２１の他方端に可動側外部封着金具２３を封着してある。そして、固定側外部封着金具２２の中央部には、貫通孔２２ａが形成され、この貫通孔２２ａに前述の固定側通電軸１４を貫通固定している。また、可動側外部封着金具２３の中央部には、貫通孔２３ａが形成され、この貫通孔２３ａに前述の可動側通電軸１６を移動自在に挿通している。そして、可動側通電軸１６には、伸縮自在の外部ベローズ２４の一端が封着され、外部ベローズ２４の他端は可動側外部封着金具２３に封着されている。
【００１４】
ここで、外部真空容器２０の内部Ｂは予め排気され、内部Ｂの真空度は、真空容器１０の内部Ａの真空度と異なる真空度（例えば、１×１０−５Ｔｏｒｒ程度）に保たれている。
そして、前述のように、外部ベローズ２４を設けることで、外部真空容器２０内の気体が貫通孔２３ａと可動側通電軸１６との間の隙間から外部に漏れ出たり、外部の気体が貫通孔２３ａと可動側通電軸１６との間の隙間から外部真空容器２０の内部Ｂに入り込むことを防止でき、外部真空容器２０の内部Ｂを真空状態に保つことができる。
【００１５】
また、外部真空容器２０の固定側外部封着金具２２には、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度を測定する真空度測定口２５が設けられている。真空度測定口２５には、図示しない真空度測定センサが接続され、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が測定される。
このように構成された真空バルブ１において、図１及び図２に示す状態では、可動接点１７が固定接点１５に対して接触しており、可動側通電軸１６と固定側通電軸１４とが通電している。
【００１６】
そして、可動側通電軸１６と固定側通電軸１４とが通電した状態で可動側通電軸１６が移動すると、可動接点１７が固定接点１５から離間し、通電状態が遮断される。可動接点１７が固定接点１５から離間するときにはアークが発生するが、真空容器１０の内部Ａが真空状態に保たれているので、アークは適切に消弧される。
真空バルブ１を長期に使用していると、ベローズ１８等の劣化により真空容器１０の内部Ａの気体が外部真空容器２０の内部Ｂに漏れ出し、真空容器１０の内部Ａと外部真空容器２０の内部Ｂとが同圧状態になる。これにより、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が変化する。
【００１７】
外部真空容器２０の内部Ｂの真空度は、真空度測定口２５から真空度測定センサによって常に測定されている。このため、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度の変化を常時測定することができる。ここで、真空容器１０の内部Ａの真空度は、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が変化する前は、初期に設定された例えば、１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であり、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が変化した後は外部真空容器２０の内部Ｂの変化後の真空度と同じである。このため、真空バルブ１を用いた機器の運転を停止することなく、絶縁破壊電圧と関係なく、常時、真空容器１０の内部Ａの真空度を測定することができる。
これにより、真空容器１０の内部Ａの真空度が機器の運転中も測定可能となり、停滞することなく常時監視することができる。また、真空容器１０の内部Ａの真空度を常時測定できることにより、絶縁破壊電圧が低下する以前の真空漏れも検知が可能となり、より早期の対策（バルブ交換等）が可能となる。
【００１８】
なお、図７には、参考例に係る真空バルブ１０１が示されている。この真空バルブ１０１は、真空容器１１０を備えている。この真空容器１１０は、円筒状の真空絶縁容器１１１の一方端に固定側封着金具１１２を封着し、真空絶縁容器１１１の他方端に可動側封着金具１１３を封着してある。そして、真空容器１１０の固定側封着金具１１２の中央部には、貫通孔１１２ａが形成され、この貫通孔１１２ａに固定側通電軸１１４が貫通固定されている。この固定側通電軸１１４の真空容器１１０内の端部には、固定接点１１５が固着されている。一方、真空容器１１０の可動側封着金具１１３の中央部には、貫通孔１１３ａが形成され、この貫通孔１１３ａには、可動側通電軸１１６が移動自在に挿通されている。そして、可動側通電軸１１６の真空容器１１０内の端部には、固定接点１１５に対して接離自在に可動接点１１７が固定されている。また、可動側通電軸１１６には、伸縮自在のベローズ１１８の一端が封着され、ベローズ１１８の他端は可動側封着金具１１３に封着されている。
【００１９】
しかし、参考例に係る真空バルブ１０１は、本実施形態に係る真空バルブ１と異なり、外部真空容器を備えていない。
この真空バルブ１０１にあっては、遮断時に発生するアークや絶縁の観点から真空容器１１０の内部ＡＡの真空度を直接測定することが困難であった。このため、図８に示す真空度と絶縁破壊電圧の関係性（パッシェン曲線）を用いた測定法によって真空容器１１０の内部ＡＡの真空度を推定していた。具体的に述べると、真空バルブ１０１の絶縁耐圧試験を行って絶縁破壊電圧を測定し、真空度と絶縁破壊電圧の関係性（パッシェン曲線）を用いて、測定された絶縁破壊電圧から真空度を推定していた。
【００２０】
ここで、絶縁耐圧試験を行う際には、真空バルブ１０１を用いた機器の運転を停止する必要があるとともに、推定可能な真空度が限られるという問題があった。つまり、図８に示すように、絶縁破壊電圧が低下して初めて真空度の推定が可能となり、絶縁破壊電圧が低下する以前の真空度の推定はできず、真空容器の真空漏れを検出できなかった。
これに対して、本実施形態に係る真空バルブ１においては、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度は、真空度測定口２５から真空度測定センサによって常に測定されている。このため、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度の変化を常時測定することができる。ここで、真空容器１０の内部Ａの真空度は、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が変化する前は、初期に設定された例えば、１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であり、外部真空容器２０の内部Ｂの真空度が変化した後は外部真空容器２０の内部Ｂの変化後の真空度と同じである。このため、図８に示すように、真空バルブ１を用いた機器の運転を停止することなく、絶縁破壊電圧と関係なく、常時、真空容器１０の内部Ａの真空度を測定することができる。
【００２１】
これにより、真空容器１０の内部Ａの真空度が機器の運転中も測定可能となり、停滞することなく常時監視することができる。また、真空容器１０の内部Ａの真空度を常時測定できることにより、絶縁破壊電圧が低下する以前の真空漏れも検知が可能となり、より早期の対策（バルブ交換等）が可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、真空絶縁容器１１及び外部真空絶縁容器２１は円筒状に形成されているが、筒状であれば必ずしも円筒状でなくてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１  真空バルブ
１０  真空容器
１１  真空絶縁容器
１２  固定側封着金具
１２ａ  貫通孔
１３  可動側封着金具
１３ａ  貫通孔
１４  固定側通電軸
１５  固定接点
１６  可動側通電軸
１７  可動接点
１８  ベローズ
２０  外部真空容器
２１  外部真空絶縁容器
２２  固定側外部封着金具
２２ａ  貫通孔
２３  可動側外部封着金具
２３ａ  貫通孔
２４  外部ベローズ
２５  真空度測定口
Ａ  真空容器の内部
Ｂ  外部真空容器の内部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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