(57)【要約】【課題】高い縦磁界を発生させ、真空バルブの遮断性能を向上させる。【解決手段】真空絶縁容器内に収納された接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、電極は、底部２ａが通電軸１端に固着されたカップ状のスリット電極２と、スリット電極２の底部２ａと対向する開口部２ｂに固着された接離自在となる接点３と、スリット電極２の外周側面に、縦磁界を発生させるための通電軸１の軸方向を斜めに横切るとともに、底部２ａから開口部２ｂまで形成された複数本のスリット５ａとを具備し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】
接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、
前記電極は、底部が通電軸端に固着されたカップ状のスリット電極と、
前記スリット電極の底部と対向する開口部に固着された接点と、
前記スリット電極の外周側面に、前記通電軸の軸方向を斜めに横切るとともに、前記底部から前記開口部まで形成された複数本のスリットとを
具備していることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記スリットが前記スリット電極の半周に亙って設けられてい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】
前記スリットが円周方向に四本設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記通電軸の外径よりも前記スリット電極の内径が大きく、前記通電軸と接する前記底部から前記スリットが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記スリット電極の開口部の前記スリット端と前記接点とを接続部材で接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の真空バルブ。
【請求項６】
前記接続部材の断面形状をスリット端部形状としたことを特徴とする請求項５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、高い縦磁界を得て遮断性能を向上し得る接離自在の一対の電極を有する真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、電極間に発生するアークに対して平行な磁界を印加する縦磁界電極によってアークを電極表面の全域に拡散させ、遮断性能を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２２２０８９号公報  （第３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。  
真空バルブの定格電圧が例えば８４ｋVと高電圧化され、縦磁界電極の電極間距離が広くなると、縦磁界の磁力が距離に反比例して低下し、アークを効果的に制御できなくなる。その結果、電極表面の全域にアークを拡散し難くなり、大電流を遮断することが困難となる。
【０００４】
このため、高電圧化に伴って縦磁界電極の電極間距離が広くなっても、高い縦磁界を発生し続け、アークを制御して遮断性能を向上させることのできる真空バルブが望まれていた。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、縦磁界電極の電極間距離が広くなっても、高い縦磁界によって遮断性能を向上し得る真空バルブ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、接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、前記電極は、底部が通電軸端に固着されたカップ状のスリット電極と、前記スリット電極の底部と対向する開口部に固着された接点と、前記スリット電極の外周側面に、前記通電軸の軸方向を斜めに横切るとともに、前記底部から前記開口部まで形成された複数本のスリットとを具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電極の外周側面に、この電極をほぼ半周する複数本の側面スリットを設けているので、機械加工性が優れ、電極間距離が広くなっても高い縦磁界を発生させることができ、遮断性能を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。なお、真空絶縁容器内に設けられ、互いが通電軸端に固着された接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、一方の電極部について説明する。
【実施例１】
【０００９】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空バルブの電極部の構成を示す上面図である。
【００１０】
図１に示すように、通電軸１端には銅材からなるカップ状のスリット電極２の底部２ａが固着され、底部２ａと対向する環状の開口部２ｂには銅合金からなる接離自在の円板状の接点３が固着されている。また、スリット電極２の空洞内部には、接点３を支える例えばステンレスのような機械的強度を有し、銅よりも抵抗率の高い補強部材４が設けられている。スリット電極２の外周側面には、直線状の複数本の側面スリット５ａが通電軸１の軸方向を斜めに横切って、底部２ａから開口部２ｂまで形成されている。
【００１１】
接点３を取り外したときのスリット電極２を図２に示す。図２に示すように、スリット電極２が接点３と接する開口部２ｂ面には、外径部から内径部まで形成された上面スリット５ｂが側面スリット５ａに連接して設けられている。図２では、四本の上面スリット５ｂが設けられ、いずれも側面スリット５ａに連接されている。これらは、いずれも円周方向に対して同一方向に設けられている。
【００１２】
これにより、通電軸１からの電流ｉの経路は、図２に矢印で示すように、スリット電極２の底部２ａから外周側面を半周して開口部２ｂへと流れ、接点３に達する。即ち、通電軸１から接点３までの電流ｉは、スリット電極２の外周側面を円周方向に流れることになり、その結果、図示しない対向して配置されたスリット電極との間で高い縦磁界を発生することになる。
【００１３】
ここで、図２に示すように、上面スリット５ｂの溝の中心線Ａを、スリット電極２の内径に接した接線とし、また、側面スリット５ａの溝をスリット電極２全体の直径を示す線Ｂまでとすると、底部２ａから開口部２ｂまでの側面スリット５ａがスリット電極２を丁度半周することになり好ましいものとなる。これにより、底部２ａから開口部２ｂまでの円周方向に流れる電流の経路が長くなり、高い縦磁界を発生させることができる。なお、対向する電極では、電流の流れが開口部２ｂから底部２ａとなる。
【００１４】
側面スリット５ａがスリット電極２を半周しないものでは、縦磁界を発生させることができるものの、電流の流れる経路が短く、スリット電極２間距離が長くなるものでは充分な縦磁界を発生させることができない。また、側面スリット５ａが半周を過ぎるものでは、この側面スリット５ａの機械加工が困難となる。即ち、例えばフライス盤で側面スリット５ａを加工する場合、スリット電極２を回転させなければならず、加工作業に手間がかかる。側面スリット５ａが半周するものでは、スリット電極２を固定した状態で直線加工とすることができ、非常に優れた機械加工性となる。
【００１５】
また、図１に示すように、接点３側の側面スリット５ａ端をＣ点とし、これに対向する通電軸１側の側面スリット５ａ端をＤ点とすると、Ｃ点とＤ点は異なる側面スリット５ａ端に位置するとよい。即ち、軸方向と平行する線上には、隣接する側面スリット５ａが位置するようにしている。
【００１６】
これにより、通電軸１から流れ込む電流は、軸方向と平行して流れる電流成分が減少し、側面スリット５ａによって必然的に反時計方向の円周方向に向きが変わり、円周方向に流れる電流成分が増加し、高い縦磁界を発生することになる。このように電流の向きを確実に変えるためには、円周方向に対して等間隔の四本以上の側面スリット５ａを設ければ達成できる。なお、四本の側面スリット５ａにおいて、最も少ない本数で、軸方向と平行する線上に隣接する側面スリット５ａを設けることができ、円周方向に電流を流せることができる。
【００１７】
上記実施例１の真空バルブによれば、スリット電極２の側面外周に複数本の側面スリット５ａをほぼ半周に亙って形成しているので、機械加工性が優れ、電極間距離が広くなっても高い縦磁界を発生させることができ、遮断性能を向上させることができる。
【実施例２】
【００１８】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、スリット電極内径を通電軸外径よりも大きくしたことである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１９】
図３に示すように、スリット電極２の内径をφ１とし、通電軸１の外径をφ２とすると、φ１＞φ２としている。そして、側面スリット５ａをスリット電極２の底部２ａまで伸ばして設けている。即ち、通電軸１と接する底部２ａの部分から側面スリット５ａが形成されている。
【００２０】
これにより、スリット電極２の底部２ａにも円周方向に電流が流れることになり、電流の経路が長くなって、高い縦磁界を発生することができる。
【００２１】
上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１による効果よりも、更に高い縦磁界を発生させることができる。
【実施例３】
【００２２】
次に、本発明の実施例３に係る真空バルブを図４および図５を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図、図５は、本発明の実施例３に係る真空バルブの電極部の構成を示す上面図である。なお、この実施例３が実施例１、２と異なる点は、スリット電極と接点間に接続部材を設けたことである。図４、５において、実施例１、２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４に示すように、スリット電極２の開口部２ｂと接点３間には、スリット電極２と同一材料の接続部材６を設け、互いを接続している。この接続部材６は、図５に示すように、上面スリット５ｂ端に設けられ、開口部２ｂ端の平面の形状と同様なものとしている。図５では、接続部材６が平行四辺形状であり、断面積を最大としている。このような断面形状を、上面スリット５ｂ端部と同様形状であるので、スリット端部形状と定義する。なお、電流容量を考慮しないものでは、接続部材６を円形状、楕円形状、多角形状としてもよい。ここで、図５は、接点３を取り外した状態を示している。
【００２４】
これにより、通電軸１から接点３までの電流を、側面スリット５ａに沿って円周方向に確実に流せるようになり、高い縦磁界を発生させることができる。
【００２５】
上記実施例３の真空バルブによれば、実施例１による効果よりも、更に高い縦磁界を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図。
【図２】本発明の実施例１に係る真空バルブの電極部の構成を示す上面図。
【図３】本発明の実施例２に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図。
【図４】本発明の実施例３に係る真空バルブの電極部の構成を示す側面図。
【図５】本発明の実施例３に係る真空バルブの電極部の構成を示す上面図。
【符号の説明】
【００２７】
１  通電軸
２  スリット電極
２ａ  底部
２ｂ  開口部
３  接点
４  補強部材
５ａ  側面スリット
５ｂ  上面スリット
６  接続部材
【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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