(57)【要約】【課題】ノイズの影響を受け難い真空バルブの真空度を監視する真空度監視装置を提供する。【解決手段】真空絶縁容器１の両端開口部に封着された固定側封着金具２、可動側封着金具３と、固定側封着金具２に貫通固定された固定側通電軸４と、固定側通電軸４に固着された固定側接点５と、固定側接点５と接離自在の可動側接点６と、可動側接点６を固着するとともに、可動側封着金具３を貫通する可動側通電軸７と、可動側通電軸７に一方端が封着されるとともに、他方端が可動側封着金具３に封着されたベローズ８とを備え、封着金具２、（３）に真空絶縁容器１内と同一圧力となる真空監視容器１１を接続し、真空監視容器１１の一方端に固定電極１２を封着し、他方端に真空度の変化に伴って可変する電極膜１３を封着し、固定電極１２と電極膜１３間の静電容量を測定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の両端開口部に封着された固定側封着金具、可動側封着金具と、
前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、
前記固定側通電軸に固着された固定側接点と、
前記固定側接点と接離自在の可動側接点と、
前記可動側接点を固着するとともに、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の開口部に封着された伸縮自在のベローズとを備え、
前記封着金具に前記真空絶縁容器内と同一圧力となる真空監視容器を接続し、
前記真空監視容器の一方端に前記封着金具と同電位の固定電極を封着し、
他方端に真空度の変化に伴って可変する電極膜を封着し、
前記固定電極と前記電極膜間の静電容量を測定する真空バルブの真空度監視装置。
【請求項２】
接離自在の一対の接点と、
前記一対の接点を包囲するアークシールドと、
これらを収納する真空絶縁容器とを有する真空バルブの真空度監視装置であって、
前記アークシールドと対向する前記真空絶縁容器に、真空度の変化に伴って可変する電極膜を設け、
前記アークシールドと前記電極膜間の静電容量を測定する真空バルブの真空度監視装置。
【請求項３】
前記真空絶縁容器に開口部を設け、この開口部に前記電極膜を設けた請求項２に記載の真空バルブの真空度監視装置。
【請求項４】
前記真空絶縁容器を軸方向に二分割し、前記電極膜で連結した請求項２に記載の真空バルブの真空度監視装置。
【請求項５】
接離自在の一対の接点と、
前記一対の接点を包囲するアークシールドと、
これらを収納する真空絶縁容器とを有する真空バルブの真空度監視装置であって、
前記真空絶縁容器を軸方向に二分割して前記アークシールドで連結し、
このアークシールドの外周を真空度の変化に伴って可変する電極膜で封着し、
前記アークシールドと前記電極膜間の静電容量を測定する真空バルブの真空度監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブの真空度を監視する真空バルブの真空度監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空バルブは、真空絶縁容器内が１０−３Ｐａ以下の真空に保たれ、優れた絶縁特性やアーク消弧特性が発揮されるようになっている。このため、真空度を監視することは健全性を確認する上で重要であり、この監視には真空圧力の上昇に伴って発生する放電によるパルス電流や誘起電圧などを測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、パルス電流や誘起電圧などは、絶縁特性が徐々に低下し始めたときに間欠的に発生するのでノイズが重畳されることが多い。ノイズ源としては、真空バルブ自体で発生する電磁波、外来電波などの高周波成分が多く、真空圧力の上昇に伴って発生するものとの判別が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８０５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、真空圧力の上昇に伴って物理的に形状を変化させ、この変化程度を電気的信号で測定することでノイズの影響を受け難くする真空バルブの真空度監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、実施形態の真空バルブの真空度監視装置は、真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の両端開口部に封着された固定側封着金具、可動側封着金具と、前記固定側封着金具に貫通固定された固定側通電軸と、前記固定側通電軸に固着された固定側接点と、前記固定側接点と接離自在の可動側接点と、前記可動側接点を固着するとともに、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の開口部に封着された伸縮自在のベローズとを備え、前記封着金具に前記真空絶縁容器内と同一圧力となる真空監視容器を接続し、前記真空監視容器の一方端に前記封着金具と同電位の固定電極を封着し、他方端に真空度の変化に伴って可変する電極膜を封着し、前記固定電極と前記電極膜間の静電容量を測定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１に係る真空バルブの真空度監視装置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真空度監視装置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真空度監視装置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真空度監視装置の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【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１】
【０００９】
先ず、本発明の実施例１に係る真空バルブの真空度監視装置を図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真空度監視装置の構成を示す断面図である。
【００１０】
図１に示すように、アルミナ磁器よりなる筒状の真空絶縁容器１の両端開口部には、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の中央部には、固定側通電軸４が貫通固定され、真空絶縁容器１内の端部に固定側接点５が固着されている。固定側接点５に対向し、接離自在の可動側接点６が可動側封着金具３の中央開口部を移動自在に貫通する可動側通電軸７端部に固着されている。
【００１１】
可動側通電軸７の軸方向中間部には、伸縮自在の筒状のベローズ８の自由端が封着され、固定端が可動側封着金具３の中央開口部に封着されている。真空絶縁容器１の内面には、接点５、６を包囲するような筒状のアークシールド９が固定され、金属蒸気が内面に付着することを防止している。これにより、真空絶縁容器１内の真空を保って、可動側通電軸７を軸方向に移動することができる真空バルブが構成される。真空度は、１０−３Ｐａ以下である。
【００１２】
一方、可動側封着金具３には、真空絶縁容器１内と配管１０を介して接続されたアルミナ磁器よりなる筒状の真空監視容器１１が設けられている。真空監視容器１１には、一方端に可動側封着金具３と同電位で配管１０が貫通する固定電極１２が封着されている。他方端には、ステンレス、ニッケル−鉄合金など、厚さ数１０μｍの薄膜であっても機械的強度を有する金属材料からなり、真空度の変化に伴って可変する円板状の電極膜１３が封着されている。電極膜１３は、固定電極１２と対向し、所定の真空時に数ｍｍ離間している。
【００１３】
また、真空監視容器１１の他方端には、電極膜１３を保護する保護カバー１４が固定されている。保護カバー１４には、検出抵抗１５が接続され、固定電極１２と電極膜１３間の電気的信号となる静電容量が測定できるようになっている。電極膜１３と保護カバー１４間は、真空絶縁容器１内よりも高い圧力であり、大気圧でもよい。
【００１４】
これにより、真空絶縁容器１内と真空監視容器１１内の真空圧力が同一となり、所定圧力に保たれていれば、電極膜１３が実線で示すように自閉力で持ち上げられ、数ｐＦの静電容量Ｃ０が形成される。そして、真空圧力が上昇し、真空不良になるにつれて、自閉力が低下し、点線で示すように固定電極１２と電極膜１３の電極間距離が広がり、静電容量がＣ０よりも低下する。
【００１５】
即ち、真空度によって電極膜１３が物理的に可変し、その静電容量を測定しているので、パルス電流などの高周波成分の電気的信号を測定するものよりノイズの影響を受け難いものにすることができる。電極膜１３の変形量による静電容量と真空度の関係を予め求めておけば、真空絶縁容器１内の真空度を管理することができる。
【００１６】
上記実施例１の真空バルブの真空度監視装置によれば、真空絶縁容器１内と連接された真空監視容器１１に真空度の変化によって可変する電極膜１３を設け、固定電極１２との間で形成される静電容量を測定しているので、ノイズの影響を受け難いものにすることができる。
【００１７】
上記実施例１では、真空監視容器１１を可動側封着金具３に設けて説明したが、固定側封着金具２に設けても真空度を監視することができる。
【実施例２】
【００１８】
次に、本発明の実施例２に係る真空度監視装置を図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真空度監視装置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、真空絶縁容器の外周面に電極膜を設けたことである。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。
【００１９】
図２に示すように、アークシールド９と対向する真空絶縁容器１の外周面には、円状の開口部を設け、この開口部に真空度の変化に伴って可変する円板状の電極膜１３を封着している。なお、電極膜１３と対向するアークシールド９は、電位が異なるものの実施例１の固定電極１２に相当する。
【００２０】
上記実施例２の真空バルブの真空度監視装置によれば、実施例１による効果のほかに、静電容量を測定するための部品点数を削減することができる。
【実施例３】
【００２１】
次に、本発明の実施例３に係る真空度監視装置を図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真空度監視装置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、電極膜を筒状としたことである。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。
【００２２】
図３に示すように、真空絶縁容器１を軸方向に二分割し、アークシールド９と対向する円周部分を真空度の変化に伴って可変する筒状の電極膜１３で連結している。電極膜１３の外周には、補強のための筒状の連結材１６が設けられている。連結材１６には、通気孔１７が設けられ、電極膜１３と連結材１６間の空間部が大気圧となるようになっている。なお、電極膜１３と対向するアークシールド９は、実施例１の固定電極１２に相当する。
【００２３】
上記実施例３の真空バルブの真空度監視装置によれば、実施例２による効果のほかに、電極膜１３とアークシールド９で形成される静電容量が大きくなり、真空度の監視を容易とすることができる。
【実施例４】
【００２４】
次に、本発明の実施例４に係る真空度監視装置を図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真空度監視装置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、アークシールドで真空絶縁容器を連結したことである。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。
【００２５】
図４に示すように、真空絶縁容器１を軸方向に二分割し、筒状のアークシールド９で連結している。アークシールド９の外周には、真空度の変化に伴って可変する筒状の電極膜１３が封着されている。アークシールド９には、通気孔１７が設けられ、アークシールド９と電極膜１３間の空間部が真空になるようになっている。なお、アークシールド９と電極膜１３間は、真空絶縁容器１端面で静電容量の測定に必要な絶縁がされている。また、アークシールド９は、二分割された真空絶縁容器１の連結の補強材を兼ねる。
【００２６】
上記実施例４の真空バルブの真空度監視装置によれば、実施例３と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
以上述べたような実施形態によれば、真空度の変化によって物理的に変化する電極膜を用い、静電容量を測定し、真空度を監視しているので、ノイズの影響を受け難い真空度監視装置を提供することができる。
【００２８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
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  配管
１１  真空監視容器
１２  固定電極
１３  電極膜
１４  保護カバー
１５  検出抵抗
１６  連結材
１７  通気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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