(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の一方端開口部に周縁部が封着されたカップ状の真空金属容器と、
前記真空金属容器の底部に貫通固定された固定側通電軸と、
前記固定側通電軸端に固定された固定側接点と、
前記真空絶縁容器の他方端開口部に封着された可動側封着金具と、
前記可動側封着金具を移動自在に貫通する可動側通電軸と、
前記可動側通電軸端に固定されるとともに、前記固定側接点と接離する可動側接点と、
前記可動側通電軸の中間部に一方端が封着されるとともに、他方端が前記可動側封着金具に封着された伸縮自在のベローズと、
前記真空金属容器および前記真空絶縁容器の外周に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の外周に設けられた接地層とを備え、
前記可動側接点よりも前記固定側接点の外径を大きくするとともに、これらの接点に縦磁界を発生するコイル電極を取り付け、且つ可動側よりも固定側の前記コイル電極の外径を大きくしたことを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記可動側接点の外周部に電極シールドを設けるとともに、前記真空金属容器と対向する前記可動側通電軸外周部に通電軸シールドを設けたことを特徴とする請求項１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、接離自在の一対の接点を真空容器内に収納し、その外周にエポキシ樹脂をモールドして絶縁層を形成した真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブをエポキシ樹脂でモールドし、絶縁層の外周に接地層を設けたものが知られている。これにより、優れたエポキシ樹脂の絶縁特性から真空バルブを小型化でき、接地層により据付け環境を選ばないものとすることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなモールドされた真空バルブは、図５に示すように、筒状の真空絶縁容器１の両端開口部に固定側封着金具２と可動側封着金具３が封着されている。固定側封着金具２には、固定側通電軸４が貫通固定され、端部に固定側接点５が固定されている。固定側接点５に対向して接離自在の可動側接点６が、可動側封着金具３を移動自在に貫通する可動側通電軸７端に固定されている。可動側通電軸７の中間部には、ベローズ８の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３に封着されている。また、接点５、６を包囲し、金属蒸気を捕捉する筒状のアークシールド９が真空絶縁容器１の中間部の内面に固定されている。
【０００４】
真空絶縁容器１の両端外周には、固定側外部シールド１０と可動側外部シールド１１がそれぞれ固定側封着金具２と可動側封着金具３に固定されている。これらの外周には、エポキシ樹脂をモールドして形成した絶縁層１２が設けられ、絶縁層１２の外周には、接地層１３が設けられている。
【特許文献１】特開２００２−１５２９３０号公報  （第９ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。接点５、６の電位が１００％のとき、アークシールド９の電位は、接地層１３の電位０％との中間の５０％近傍にあるのが望ましい。しかしながら、アークシールド９の電位は、接点５、６とアークシールド９間、およびアークシールド９と接地層１３間の静電容量比で決まり、接地側に振られることになる。特に、絶縁層１３が真空中の比誘電率と比べて４〜６と大きいので、電位が大きく接地側に振られる。
【０００６】
アークシールド９の電位が接地側に振られると、真空絶縁容器１内の電位分布が乱れ、耐電圧特性とともに、遮断特性を低下させてしまう。このため、アークシールド９を用いる場合にはその電位が確実に固定され、また、アークシールド９を用いない場合には接点５、６から拡散される金属蒸気を捕捉できることが望まれていた。なお、一方の接点５（６）が電位１００％で、他方の接点６（５）が電位０％のときでも、アークシールド９の電位は接地側に振られる。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、真空絶縁容器内の電位分布を良好に保ち、耐電圧特性と遮断特性を向上し得るモールドされた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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の真空バルブは、筒状の真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の一方端開口部に周縁部が封着されたカップ状の真空金属容器と、前記真空金属容器の底部に貫通固定された固定側通電軸と、前記固定側通電軸端に固定された固定側接点と、前記真空絶縁容器の他方端開口部に封着された可動側封着金具と、前記可動側封着金具を移動自在に貫通する可動側通電軸と、前記可動側通電軸端に固定されるとともに、前記固定側接点と接離する可動側接点と、前記可動側通電軸の中間部に一方端が封着されるとともに、他方端が前記可動側封着金具に封着された伸縮自在のベローズと、前記真空金属容器および前記真空絶縁容器の外周に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の外周に設けられた接地層とを備え、前記可動側接点よりも前記固定側接点の外径を大きくするとともに、これらの接点に縦磁界を発生するコイル電極を取り付け、且つ可動側よりも固定側の前記コイル電極の外径を大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、真空絶縁容器の一方端開口部に真空金属容器を封着し、この真空金属容器内に接離自在の一対の接点を収納するとともに、固定側の接点と真空金属容器を同電位としているので、真空金属容器内および真空絶縁容器内の電位分布が安定し、耐電圧特性と遮断特性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】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブを図１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構成を示す断面図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１２】
図１に示すように、アルミナ磁器のような絶縁材料からなる筒状の真空絶縁容器１の一方端開口部には、例えばステンレスのような金属材料からなるカップ状の真空金属容器２０の周縁部が封着されている。真空金属容器２０の底部には、固定側通電軸４が貫通固定され、真空金属容器２０内の端部に固定側接点５が固定されている。
【００１３】
固定側接点５に対向して接離自在の可動側接点６が、真空絶縁容器１の他方端開口部に封着された可動側封着金具３の中央開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸７端に固定されている。ここで、固定側接点５は、可動側接点６よりも外径を大きくすることができる。可動側通電軸７の中間部には、伸縮自在のベローズ８の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具３の中央開口部に封着されている。
【００１４】
これにより、真空金属容器２０と真空絶縁容器１内の真空に保って、可動側通電軸７を軸方向に移動させ、固定側接点５と可動側接点６とを接離させることができる。また、接点５、６を包囲するような筒状のアークシールド９が真空金属容器２０内面に固定されており、電流遮断時に接点５、６間で発生する金属蒸気を捕捉するようになっている。
【００１５】
真空絶縁容器１の両端外周には、環状の固定側外部シールド１０と可動側外部シールド１１がそれぞれ真空金属容器２０端と可動側封着金具３に固定されている。真空金属容器２０、真空絶縁容器１、固定側外部シールド１０および可動側外部シールド１１の外周には、エポキシ樹脂をモールドして形成した絶縁層１２が設けられている。絶縁層１２の外周には、例えば導電性塗料を塗布して形成した接地層１３が設けられている。
【００１６】
これにより、アークシールド９は、固定側接点５、真空金属容器２０と同電位に固定されているので、電位の不平衡から生じる電位分布の乱れを防止することができる。アークシールド９の電位は、接点５、６の開閉に係りなく電位固定されているので、真空金属容器２０内および真空絶縁容器１内の電位分布を乱すことがなく、耐電圧特性と遮断特性を向上させることができる。
【００１７】
また、固定側接点５の外径を可動側接点６よりも大きくすることができるので、固定側において温度上昇を抑制することができる。更には、例えば縦磁界電極のような磁界をコントロールするコイル電極を用いる場合、コイル電極の外径を大きくすることができるので、より大きな磁界を発生させることができる。
【００１８】
上記実施例１の真空バルブによれば、真空絶縁容器１の一方端開口部に真空金属容器２０を封着し、この真空金属容器２０内に一対の接点５、６を収納するとともに、真空金属容器２０、固定側接点５、アークシールド９を同電位としているので、アークシールド９の電位が固定され、真空金属容器２０内および真空絶縁容器１内の電位分布が安定し、耐電圧特性と遮断特性を向上させることができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の実施例２に係る真空バルブを図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、真空金属容器の外径を大きくし、アークシールドを取り除いたことである。図２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。
【００２０】
図２に示すように、真空金属容器２０の外径を固定側外部シールド１０と同程度の大きさにしている。即ち、真空金属容器２０の外径を真空絶縁容器１よりも大きくしている。また、真空金属容器２０内の端部に環状の固定側内部シールド２１を設けている。
【００２１】
これにより、真空金属容器２０の外径を大きくすることができ、固定側接点５、可動側接点６の電界強度を低下させることができる。また、固定側外部シールド１０と固定側内部シールド２１とで真空絶縁容器１を囲んでいるので、端部の電界緩和をすることができる。更に、固定側内部シールド２１の先端が可動側通電軸７方向に突出し、可動側接点６を包むように配置されているので、金属蒸気が真空絶縁容器１側に拡散することを抑制することができる。なお、実施例１で用いたアークシールドは取り除いているが、大部分の金属蒸気は真空金属容器２０内面で捕捉される。
【００２２】
なお、真空絶縁容器２０の外径を大きくしても、真空金属容器２０の外周部と、固定側外部シールド１０の外周部の絶縁層１２の絶縁厚さは同程度であり、絶縁耐力の低下を招くことはない。真空金属容器２０の外径を固定側外部シールド１０よりも大きくすると、絶縁厚さが薄くなるので好ましくない。
【００２３】
上記実施例２の真空バルブによれば、実施例１による効果のほかに、真空金属容器２０の外径を大きくすることができるので、固定側接点５、可動側接点６の電界強度を低下させることができる。
【実施例３】
【００２４】
次に、本発明の実施例３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３に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、固定側接点を真空金属容器に固定したことである。図３において、実施例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。
【００２５】
図３に示すように、可動側接点６と接離する反対側の固定側接点５の面を真空金属容器２０の底部に固定または当接させている。固定側通電軸４は、真空金属容器２０の底部に貫通固定されている。
【００２６】
上記実施例３の真空バルブによれば、実施例２による効果のほかに、固定側通電軸４の軸方向の長さを短くすることができるので、真空バルブの軸方向の長さを縮小化することができる。
【実施例４】
【００２７】
次に、本発明の実施例４に係る真空バルブを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例４に係る真空バルブの構成を示す断面図である。なお、この実施例４が実施例３と異なる点は、可動側の部材にシールドを設けたことである。図４において、実施例３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。
【００２８】
図４に示すように、可動側接点６の外周部から可動側通電軸７との接合部までの部分には、ステンレス、銅クロム合金などの金属材料からなる電極シールド２２を設けている。また、可動側通電軸７が真空金属容器２０や固定側内部シールド２１と対向する外周部にも、上記と同様の金属材料からなる通電軸シールド２３を設けている。このような金属材料からなるシールド２２、２３は、筒状のものを固定すればよく、可動側接点６や可動側通電軸７に用いられる無酸素銅などの銅材よりも真空中において特に耐電圧特性を向上させることができる。
【００２９】
上記実施例４の真空バルブによれば、実施例３による効果のほかに、可動側の耐電圧特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図３】本発明の実施例３に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図４】本発明の実施例４に係る真空バルブの構成を示す断面図。
【図５】従来の真空バルブの構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１  真空絶縁容器
２  固定側封着金具
３  可動側封着金具
４  固定側通電軸
５  固定側接点
６  可動側接点
７  可動側通電軸
８  ベローズ
９  アークシールド
１０  固定側外部シールド
１１  可動側外部シールド
１２  絶縁層
１３  接地層
２０  真空金属容器
２１  固定側内部シールド
２２  電極シールド
２３  通電軸シールド
【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】
0005197065.tif 000006