JPH0610948B2 - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
- Publication number
- JPH0610948B2 JPH0610948B2 JP26462384A JP26462384A JPH0610948B2 JP H0610948 B2 JPH0610948 B2 JP H0610948B2 JP 26462384 A JP26462384 A JP 26462384A JP 26462384 A JP26462384 A JP 26462384A JP H0610948 B2 JPH0610948 B2 JP H0610948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating cylinder
- peripheral surface
- shield
- flange shield
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、真空バルブに係り、特に真空容器の改良に関
するものである。
するものである。
第６図は、絶縁円筒１aを軸方向に２個並設して真空容
器１を形成した従来の真空バルブの一例を示す。この真
空容器１は、軸方向に並設した絶縁円筒１aの外側両端
にそれぞれ端板２，３を設け内部を真空に形成してい
る。この真空容器１には固定電極４と可動電極５が配設
されている。固定電極４は、端板２を気密に貫通する通
電軸４aとこの端部に接触子４bを有する電極４cで構成
されており、可動電極５は、端板３をベローズ６を介し
て気密でかつ移動自在とした通電軸５aと、この端部に
接触子５bを有する電極５cで構成されている。また、端
板２，３にはそれぞれフランジシールド７，７、真空容
器１の中間にはアークシールド８が設けられている。
器１を形成した従来の真空バルブの一例を示す。この真
空容器１は、軸方向に並設した絶縁円筒１aの外側両端
にそれぞれ端板２，３を設け内部を真空に形成してい
る。この真空容器１には固定電極４と可動電極５が配設
されている。固定電極４は、端板２を気密に貫通する通
電軸４aとこの端部に接触子４bを有する電極４cで構成
されており、可動電極５は、端板３をベローズ６を介し
て気密でかつ移動自在とした通電軸５aと、この端部に
接触子５bを有する電極５cで構成されている。また、端
板２，３にはそれぞれフランジシールド７，７、真空容
器１の中間にはアークシールド８が設けられている。
このフランジシールド７とアークシールド８は電流遮断
時に固定電極４と可動電極５間で発生する金属蒸気が、
真空容器１の内面に付着するのを防止するために大きな
役割を果たしている。しかしながら、フランジシールド
７とアークシールド８に近接して絶縁円筒１aがあるた
めに破壊電圧が低下する。この理由を第７図に示す固定
電極４側について考察すると、アークシールド８に正の
電圧が印加されたときフランジシールド７が陰極となつ
て放出される電子e1絶縁円筒１aと封着金具９の接合部
の電界が高いためにこの部分から放出される電子e2は、
絶縁円筒１aに衝突して２次電子を放出する。このとき
の衝突エネルギーと２次電子放出効率δ(Ｅ)の関係は、
第８図に示すような特性曲線10となる。ここで、同図の
縦軸は２次電子放出効率δ(Ｅ)、横軸は電子の衝突エネ
ルギーＥ(eV)を示す。この特性曲線10に従つて絶縁円筒
１aには正の電荷が蓄積される。この絶縁円筒１aから放
出された電子は、２次電子なだれによつて電子増殖し、
ついには絶縁破壊に至る。したがつて、比較的低電圧で
電子なだれによる前駆破壊電流が流れるので、破壊電圧
が低くなつてしまう。
時に固定電極４と可動電極５間で発生する金属蒸気が、
真空容器１の内面に付着するのを防止するために大きな
役割を果たしている。しかしながら、フランジシールド
７とアークシールド８に近接して絶縁円筒１aがあるた
めに破壊電圧が低下する。この理由を第７図に示す固定
電極４側について考察すると、アークシールド８に正の
電圧が印加されたときフランジシールド７が陰極となつ
て放出される電子e1絶縁円筒１aと封着金具９の接合部
の電界が高いためにこの部分から放出される電子e2は、
絶縁円筒１aに衝突して２次電子を放出する。このとき
の衝突エネルギーと２次電子放出効率δ(Ｅ)の関係は、
第８図に示すような特性曲線10となる。ここで、同図の
縦軸は２次電子放出効率δ(Ｅ)、横軸は電子の衝突エネ
ルギーＥ(eV)を示す。この特性曲線10に従つて絶縁円筒
１aには正の電荷が蓄積される。この絶縁円筒１aから放
出された電子は、２次電子なだれによつて電子増殖し、
ついには絶縁破壊に至る。したがつて、比較的低電圧で
電子なだれによる前駆破壊電流が流れるので、破壊電圧
が低くなつてしまう。
一方、近年真空バルブを用いる回路の高電圧化が著しく
進み、高電圧で安定して使用できる真空バルブの出現が
強く望まれてきた。
進み、高電圧で安定して使用できる真空バルブの出現が
強く望まれてきた。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、耐電
圧性を向上した真空バルブを提供することを目的とする
ものである。
圧性を向上した真空バルブを提供することを目的とする
ものである。
本発明は、絶縁円筒の両端にそれぞれ封着金具を介して
端板を設けた真空容器の内部に、接離自在とした一対の
電極を配設するとともに端部にフランジシールドと中間
部に電極を包囲するアークシールドをそれぞれ設けた真
空バルブにおいて、絶縁円筒の端部に小径部とこれに連
らなる斜面部を形成し、封着金具の先端とフランジシー
ルドの先端との間の寸法をａ、封着金具の先端と斜面部
の端板側端部との間の寸法をｂ、フランジシールドの外
周面と小径部の内周面との隙間をｃ、フランジシールド
の外周面と絶縁円筒の内周面との間の寸法をｄとしたと
き、 ｂ＝0.1a〜0.6a ｃ＝0.1a〜0.4a ｄ＝0.5a〜1.4a とすることにより、フランジシールドから放出される電
子を絶縁円筒に衝突しにくい構成として２次電子なだれ
を抑制し、耐電圧性を向上するようにしたものである。
端板を設けた真空容器の内部に、接離自在とした一対の
電極を配設するとともに端部にフランジシールドと中間
部に電極を包囲するアークシールドをそれぞれ設けた真
空バルブにおいて、絶縁円筒の端部に小径部とこれに連
らなる斜面部を形成し、封着金具の先端とフランジシー
ルドの先端との間の寸法をａ、封着金具の先端と斜面部
の端板側端部との間の寸法をｂ、フランジシールドの外
周面と小径部の内周面との隙間をｃ、フランジシールド
の外周面と絶縁円筒の内周面との間の寸法をｄとしたと
き、 ｂ＝0.1a〜0.6a ｃ＝0.1a〜0.4a ｄ＝0.5a〜1.4a とすることにより、フランジシールドから放出される電
子を絶縁円筒に衝突しにくい構成として２次電子なだれ
を抑制し、耐電圧性を向上するようにしたものである。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の真空バルブの一実施例を図面を参照して
説明する。なお、第６図と同一部分は同符号を付してそ
の説明を省略する。第１図において、真空容器20は、軸
方向に２個並設した絶縁円筒21の外側両端にそれぞれ封
着金具９を介して端耐２，３を設けて内部を真空にした
ものである。しかして、絶縁円筒21には、第２図に示す
ように封着金具９側に直径(Ｄ1)が軸方向中心側の直径
(Ｄ2)より小さい（すなわちＤ1＜Ｄ2）小径部21ａと、
この小径部21ａに連らなる斜面部21ｂが形成されてい
る。ここで、小径部21ａとフランジシールド７の位置関
係は、封着金具９の先端とフランジシールド７の先端と
の間の寸法をａ、封着金具９の先端の斜面部21ｂの端板
２側の端部との間の寸法をｂ、フランジシールド７の外
周面と小径部21ａの内周面との隙間をｃ、フランジシー
ルド７の外周面と絶縁円筒21（直径Ｄ2部）の内周面と
の間の寸法をｄとしたとき、 ｂ＝0.1a〜0.6a ｃ＝0.1a〜0.4a ｄ＝0.5a〜1.4a となるようにする。
説明する。なお、第６図と同一部分は同符号を付してそ
の説明を省略する。第１図において、真空容器20は、軸
方向に２個並設した絶縁円筒21の外側両端にそれぞれ封
着金具９を介して端耐２，３を設けて内部を真空にした
ものである。しかして、絶縁円筒21には、第２図に示す
ように封着金具９側に直径(Ｄ1)が軸方向中心側の直径
(Ｄ2)より小さい（すなわちＤ1＜Ｄ2）小径部21ａと、
この小径部21ａに連らなる斜面部21ｂが形成されてい
る。ここで、小径部21ａとフランジシールド７の位置関
係は、封着金具９の先端とフランジシールド７の先端と
の間の寸法をａ、封着金具９の先端の斜面部21ｂの端板
２側の端部との間の寸法をｂ、フランジシールド７の外
周面と小径部21ａの内周面との隙間をｃ、フランジシー
ルド７の外周面と絶縁円筒21（直径Ｄ2部）の内周面と
の間の寸法をｄとしたとき、 ｂ＝0.1a〜0.6a ｃ＝0.1a〜0.4a ｄ＝0.5a〜1.4a となるようにする。
以下にこの理由を説明する。第３図は、b/aと破壊電圧
の関係を示す曲線図であり、ｂがａに対して小さい程破
壊電圧は高くなる。つまり、小径部21ａの軸方向長さが
短かい程破壊電圧は高くなるが、絶縁円筒21の製作上か
ら0.1a以上とすることが望ましい。ここで、破壊電圧1.
0は、充分な絶縁性能を得るのに必要な破壊電圧を示
す。これから明らかなように、ｂを0.1a〜0.6aの範囲と
することにより充分な絶縁性能が得られる。なお、同図
は、ｃ＝0.4a、ｄ＝0.5aの場合を示す。次に、第４図
は、c/a、ｄおよび破壊電圧の関係を示す曲線図であ
り、ｃがａに対して小さくなると破壊電圧は低くなり、
また、ｃがａに対して大きくなつても破壊電圧は低くな
る。ここで、破壊電圧1.0は、充分な絶縁性能を得るの
に必要な破壊電圧を示す。つまり、フランジシールド７
と絶縁円筒21の内周面との隙間が小さくなると、第５図
に示すフランジシールド７から放出された電子e1による
絶縁円筒21の内周面の２次電子なだれが促進されるため
破壊電圧は低下する。また、フランジシールド７と絶縁
円筒21の内周面との隙間が大きくなると、絶縁円筒21と
封着金具９の接合部から放出された電子e2による２次電
子なだれが促進されるため破壊電圧は低下する。したが
つて、ｃを0.1a〜0.4aの範囲とすることにより充分な絶
縁性能が得られる。次に、ｄが大きくなると、絶縁円筒
21の斜面部21ｂの傾斜角度が大きくなつて破壊電圧は高
くなるが、絶縁円筒21の直径が大きくなつて経済的に不
利となり、ｄが小さくなると、絶縁円筒21の斜面部21ｂ
の傾斜角度が小さくなり、絶縁円筒21の傾斜面による２
次電子なだれの抑制効果が小さくなつて破壊電圧は低下
する。したがつて、ｄを0.5a〜1.4aの範囲とすることに
より充分な絶縁性能が得られる。
の関係を示す曲線図であり、ｂがａに対して小さい程破
壊電圧は高くなる。つまり、小径部21ａの軸方向長さが
短かい程破壊電圧は高くなるが、絶縁円筒21の製作上か
ら0.1a以上とすることが望ましい。ここで、破壊電圧1.
0は、充分な絶縁性能を得るのに必要な破壊電圧を示
す。これから明らかなように、ｂを0.1a〜0.6aの範囲と
することにより充分な絶縁性能が得られる。なお、同図
は、ｃ＝0.4a、ｄ＝0.5aの場合を示す。次に、第４図
は、c/a、ｄおよび破壊電圧の関係を示す曲線図であ
り、ｃがａに対して小さくなると破壊電圧は低くなり、
また、ｃがａに対して大きくなつても破壊電圧は低くな
る。ここで、破壊電圧1.0は、充分な絶縁性能を得るの
に必要な破壊電圧を示す。つまり、フランジシールド７
と絶縁円筒21の内周面との隙間が小さくなると、第５図
に示すフランジシールド７から放出された電子e1による
絶縁円筒21の内周面の２次電子なだれが促進されるため
破壊電圧は低下する。また、フランジシールド７と絶縁
円筒21の内周面との隙間が大きくなると、絶縁円筒21と
封着金具９の接合部から放出された電子e2による２次電
子なだれが促進されるため破壊電圧は低下する。したが
つて、ｃを0.1a〜0.4aの範囲とすることにより充分な絶
縁性能が得られる。次に、ｄが大きくなると、絶縁円筒
21の斜面部21ｂの傾斜角度が大きくなつて破壊電圧は高
くなるが、絶縁円筒21の直径が大きくなつて経済的に不
利となり、ｄが小さくなると、絶縁円筒21の斜面部21ｂ
の傾斜角度が小さくなり、絶縁円筒21の傾斜面による２
次電子なだれの抑制効果が小さくなつて破壊電圧は低下
する。したがつて、ｄを0.5a〜1.4aの範囲とすることに
より充分な絶縁性能が得られる。
このように構成することにより、アークシールド８に正
の電圧が印加されると、陰極となるフランジシールド７
から放出された電子e1は、絶縁円筒21に衝突しにくい構
造となり、絶縁円筒21の内側表面の２次電子なだれが抑
制される。また、絶縁円筒21と封着金具９の接合部の電
界強度が大幅に低くなるので、この接合部から放出され
る電子e2は、数が抑制されさらに斜面部21ｂにより絶縁
円筒21に衝突しにくくなり、２次電子なだれが抑制され
る。
の電圧が印加されると、陰極となるフランジシールド７
から放出された電子e1は、絶縁円筒21に衝突しにくい構
造となり、絶縁円筒21の内側表面の２次電子なだれが抑
制される。また、絶縁円筒21と封着金具９の接合部の電
界強度が大幅に低くなるので、この接合部から放出され
る電子e2は、数が抑制されさらに斜面部21ｂにより絶縁
円筒21に衝突しにくくなり、２次電子なだれが抑制され
る。
以上から明らかなように、フランジシールド７と絶縁円
筒21を上記した位置関係に配置することにより、絶縁円
筒21の内周面の２次電子なだれを抑制し、絶縁性能を向
上することができる。
筒21を上記した位置関係に配置することにより、絶縁円
筒21の内周面の２次電子なだれを抑制し、絶縁性能を向
上することができる。
本発明は、以上のように構成されているから、絶縁性能
が向上し、安価で高電圧化に対応できる真空バルブを得
ることができる。
が向上し、安価で高電圧化に対応できる真空バルブを得
ることができる。
第１図は本発明の真空バルブの一実施例を示す縦断面
図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す部分断面
図、第３図は本発明の一実施例に関連するフランジシー
ルドの配置と破壊電圧の関係を示す曲線図、第４図は第
３図と異なる本発明の一実施例に関連するフランジシー
ルドの配置と破壊電圧の関係を示す曲線図、第５図は本
発明の一実施例の電子の流れを示す説明図、第６図は従
来の真空バルブの構成を示す縦断面図、第７図は従来の
真空バルブの電子の流れを示す説明図、第８図は２次電
子放出特性を示す曲線図である。 ２，３……端板、４……固定電極 ５……可動電極、７……フランジシールド ８……アークシールド、９……封着金具 20……真空容器、21……絶縁円筒 21ａ……小径部、21ｂ……斜面部
図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す部分断面
図、第３図は本発明の一実施例に関連するフランジシー
ルドの配置と破壊電圧の関係を示す曲線図、第４図は第
３図と異なる本発明の一実施例に関連するフランジシー
ルドの配置と破壊電圧の関係を示す曲線図、第５図は本
発明の一実施例の電子の流れを示す説明図、第６図は従
来の真空バルブの構成を示す縦断面図、第７図は従来の
真空バルブの電子の流れを示す説明図、第８図は２次電
子放出特性を示す曲線図である。 ２，３……端板、４……固定電極 ５……可動電極、７……フランジシールド ８……アークシールド、９……封着金具 20……真空容器、21……絶縁円筒 21ａ……小径部、21ｂ……斜面部
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁円筒の両端にそれぞれ封着金具を介し
て端板を設けた真空容器の内部に、接離自在とした一対
の電極を配設するとともに、端部にフランジシールドと
中間部に前記電極を包囲するアークシールドをそれぞれ
設けた真空バルブにおいて、前記絶縁円筒の端部に小径
部とこれに連らなる斜面部を形成し、前記封着金具の先
端と前記フランジシールドの先端との間の寸法をａ、前
記封着金具の先端と前記斜面部の前記端板側の端部との
間の寸法をｂ、前記フランジシールドの外周面と前記小
径部の内周面との隙間をｃ、前記フランジシールドの外
周面と前記絶縁円筒の内周面との間の寸法をｄとしたと
き、 ｂ＝0.1a〜0.6a ｃ＝0.1a〜0.4a ｄ＝0.5a〜1.4a となるように構成したことを特徴とする真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26462384A JPH0610948B2 (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26462384A JPH0610948B2 (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 真空バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61143915A JPS61143915A (ja) | 1986-07-01 |
| JPH0610948B2 true JPH0610948B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17405905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26462384A Expired - Lifetime JPH0610948B2 (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610948B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE38511E1 (en) | 1994-07-01 | 2004-05-11 | Arkady Moiseevich Fridberg | Wheel having a hub and a rim rotatable on the hub |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP26462384A patent/JPH0610948B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61143915A (ja) | 1986-07-01 |
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