(57)【要約】【課題】電流遮断時に電極ロッドの軸上に支持したカップ状アークシールドの開放端面側から絶縁筒の内壁面に向けて拡散する金属蒸気を低減させてその沿面絶縁耐力の劣化進行を抑えるように改良する。【解決手段】絶縁筒２の両端面がフランジ３，４で覆われた密閉容器１の内部に、電極ロッド７，８に結合した固定電極５，可動電極６、ベローズ９、および固定／可動電極の周囲を覆うアークシールド１１を設けた上で、容器の内部空間を真空状態に保持した真空遮断器用の真空バルブにおいて、前記アークシールド１１をカップ形状体として固定電極ロッド７の軸上に片持ち支持するとともに、該アークシールドの底面にはフランジ３の板面に向けて金属蒸気拡散穴１１ｂをカップ底面の周上に分散して開口する。【選択図】        図１
2008091211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁筒の両端面が金属製のフランジで覆われた密閉容器の内部に、一対の固定電極，可動電極、可動電極に対応するベローズ、および固定／可動電極の周囲を覆うアークシールドを設けた上で、容器の内部空間を真空状態に保持した真空遮断器用の真空バルブにおいて、
前記アークシールドをカップ形状体として固定電極のロッド軸上に片持ち支持するとともに、該アークシールドの底面には密閉容器のフランジ板面に向けて金属蒸気拡散穴を開口したことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空バルブにおいて、アークシールドの金属蒸気拡散穴をカップ底面の周上に分散して開口したことを特徴とする真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断器の遮断部に適用する真空バルブに関し、詳しくは真空バルブの内部に設けたアークシールドの構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
周知のように真空遮断器は、その遮断部に真空中で電極を開閉する真空バルブと呼ばれるユニットを用いている。この真空バルブは、セラミックなどの絶縁筒の両端面をフランジで閉塞した密閉容器の内部に一対の固定／可動電極を設けた上で、容器の内部空間を真空状態に保持しており、通電中に真空バルブの電極を遮断器の操作機構により開極すると電極間にアーク放電が生じる。このアークは電極接触面の金属が蒸発し、金属蒸気アークとなって電極間に維持され、電流がゼロ点を通過する際にアークが消えると金属蒸気は真空中に拡散して電流遮断が完了する。
【０００３】
また、前記の真空バルブでは、電流遮断時に電極間に発生した金属蒸気の一部が容器の絶縁筒内壁に付着するとその沿面絶縁耐力が低下するために、従来構造の真空バルブでは固定／可動電極を包囲して金属円筒になるアークシールドを配置し、電極部から周囲に拡散する金属蒸気が絶縁筒の壁面に付着して絶縁耐力が低下するのを防ぐようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、前記のアークシールドについて、カップ形状のアークシールドを採用して電極のロッド軸上に配設した構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。また特許文献１に開示されている密閉容器（絶縁筒の両端面に金属製のフランジを被せた構造）の真空バルブに対して、カップ形状のアークシールドを固定電極のロッド軸上に片持ち式に貫通支持した構造のものが既に製品化されており、次にその真空バルブの組立構造を図２に示す。
【０００５】
図２（ａ），（ｂ）において、１はセラミックなどの絶縁筒２の両端面に金属製のフランジ３，４を被せた密閉容器、５，６は円盤状の接触子になる固定電極，可動電極、７，８は固定電極５，可動電極６に結合して容器１から外方に引出した固定電極ロッドおよび可動電極ロッド、９は密閉容器１のフランジ４と可動電極ロッド８との間にまたがって架設したベローズ、９ａはベローズ９の端面を覆うベローズカバー、１０は可動電極ロッド８の案内ガイド（スライド軸受）、１１が固定／可動電極の周囲を包囲して容器内部に配置したアークシールドであり、密閉容器１はその内部空間１２を真空状態に保持するように真空引きして封じ切りしている。
【０００６】
ここで、前記のアークシールド１１はその底面中央に取付穴１１ａ（図１（ｂ）参照）が開口したカップ形状体になり、その開放端面をベローズ９側に向けて固定電極ロッド７の軸上に片持ち支持されている。
上記構成になる真空バルブの電流遮断動作は周知でありその説明は省略するが、電流遮断時に固定電極５と可動電極６との間に生じた真空アークの金属蒸気は、アークシールド１１により遮蔽されてその外周側に対峙する絶縁筒２の内壁面に付着するのが抑止される。なお、ベローズ９に対してはその端面に配したベローズカバー９ａで金属蒸気がベローズ９に付着するのを防ぐようにしている。
【特許文献１】実開昭６２−１２４７３８号公報（第１図）
【特許文献２】特開昭５９−５４１３５号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図２に示したカップ状のアークシールド１１は、金属蒸気を遮蔽する機能面で次記のような問題点がある。
すなわち、電流遮断時に固定／可動電極間に生じた金属蒸気は真空中を拡散してその大半はアークシールド１１の内壁面に付着するものの、カップ形状の底面が閉じているために一部の金属蒸気はアークシールド１１の開放端面（カップ底面と反対側）を通じて周囲に拡散し、絶縁筒２の内壁面に付着するようになる。一方、密閉容器１は絶縁筒２で固定／可動電極間の絶縁耐圧を分担している。このために、電流遮断動作が繰り返し行われると絶縁筒２の内壁面に金属層が生成してその沿面絶縁耐力が劣化し、真空バルブの信頼性低下とともに、耐久寿命も縮まる問題がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、カップ状アークシールドの開放端面側から絶縁筒の内壁面に向けて拡散する金属蒸気を巧みに低減させて密閉容器の絶縁耐力の劣化進行を抑えるように改良した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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁筒の両端面がフランジで覆われた密閉容器の内部に、一対の固定電極，可動電極、可動電極に対応するベローズ、および固定／可動電極の周囲を覆うアークシールドを設けた上で、容器の内部空間を真空状態に保持した真空遮断器用の真空バルブにおいて、
前記アークシールドをカップ形状体として固定電極のロッド軸上に片持ち支持するとともに、該アークシールドの底面には密閉容器のフランジ板面に向けて金属蒸気拡散穴を開口するものとし（請求項１）、具体的にはその金属蒸気拡散穴をカップ底面の周上に分散して開口する（請求項２）。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、電流遮断時に固定／可動電極間に生じて周囲に拡散する金属蒸気は、その大半がアークシールドの内壁面に付着するとともに、一部の金属蒸気はカップ状アークシールドの底面に開口した拡散穴を通じて密閉容器の絶縁筒端面に被せたフランジ（金属製）の板面に向けて拡散する。これにより、カップの開放端面を通じて絶縁筒の内壁面に拡散する量が従来構造のアークシールド（カップ形状の底部が閉塞されている）と比べて格段に減少するようになる。したがって、絶縁筒の内壁面に付着生成する金属層の成長に起因する沿面絶縁耐力の劣化進行が低減し、その結果として真空バルブの信頼性，耐久寿命の向上化が図れる。
【００１１】
なお、当然のことであるが、絶縁筒の端面を覆う金属製のフランジはもともと絶縁耐圧を分担してないので、このフランジの板面に金属蒸気が付着してその金属層が生成しても真空バルブとしての絶縁耐力が劣化するおそれはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図１（ａ），（ｂ）に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２（ａ），（ｂ）に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例の真空バルブは基本的に図２に示した従来構造と同じであるが、固定電極ロッド７に支持したカップ状アークシールド１１の底面には、図２（ｂ）で示すように複数箇所に分散して金属蒸気拡散穴１１ｂが開口されている。
【００１３】
この構成により、電流遮断時に固定／可動電極間に生じて周囲に拡散する金属蒸気は、その大半がアークシールド１１の内壁面に付着するとともに、一部の金属蒸気はカップ状アークシールドの底面に開口した前記拡散穴１１ｂを通じてフランジ（金属製）３の板面に向けて拡散する。これにより、カップの開放端面を通じて絶縁筒２の内壁面に拡散する量が図２に示した従来のアークシールド（カップ形状の底部が閉塞されている）と比べて格段に減少するようになる。その結果、絶縁筒の内壁面に付着生成する金属層の成長に起因する沿面絶縁耐力の劣化進行が低減して真空バルブの信頼性，耐久寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例による真空バルブの構成図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるカップ状アークシールドの底面図
【図２】従来における真空バルブの構成図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるカップ状アークシールドの底面図
【符号の説明】
【００１５】
１    密閉容器
２    絶縁筒
３，４  フランジ
５    固定電極
６    可動電極
７    固定電極ロッド
８    可動電極ロッド
９    ベローズ
１１    アークシールド
１１ｂ  金属蒸気拡散穴
【図１】
2008091211.tif 000003
【図２】
2008091211.tif 000004