JPH0612946A - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
- Publication number
- JPH0612946A JPH0612946A JP16599892A JP16599892A JPH0612946A JP H0612946 A JPH0612946 A JP H0612946A JP 16599892 A JP16599892 A JP 16599892A JP 16599892 A JP16599892 A JP 16599892A JP H0612946 A JPH0612946 A JP H0612946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- coil electrode
- vacuum
- electrodes
- vacuum valve
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6644—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造で、機械的強固かつ遮断性能を向
上させた真空バルブを得る。 【構成】 真空バルブのコイル電極９において、電気接
続部９ｄを除いた主電極８側の表面に、酸化物系絶縁セ
ラミックスを施し、その後に金属被膜を施して主電極８
とコイル電極９を接合する。
上させた真空バルブを得る。 【構成】 真空バルブのコイル電極９において、電気接
続部９ｄを除いた主電極８側の表面に、酸化物系絶縁セ
ラミックスを施し、その後に金属被膜を施して主電極８
とコイル電極９を接合する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】遮断時にアークに平行な磁界（以下、縦
磁界という）を発生させる縦磁界電極は既に実用化され
ているが、この代表的な構成を図５に示す。図５におい
て、電極１は、主電極２と、その背面に設けられたコイ
ル電極３と、主電極２とコイル電極３との間に設けられ
た補強部材４から構成されている。
磁界という）を発生させる縦磁界電極は既に実用化され
ているが、この代表的な構成を図５に示す。図５におい
て、電極１は、主電極２と、その背面に設けられたコイ
ル電極３と、主電極２とコイル電極３との間に設けられ
た補強部材４から構成されている。
【０００３】ここでコイル電極３は、通電軸５に固着さ
れる中心部３ａと、中心部３ａから外周に向かって延び
ている腕部３ｂと、その先端から通電軸５と同心で円弧
状に延びて電流経路を形成する円弧部３ｃと、主電極２
に電気的に接続する接続突起部３ｄが設けられており、
各円弧部３ｃを流れる円周方向の電流によって対向する
電極間に縦磁界を発生させ、この縦磁界の作用により電
極間に生ずる真空アークを安定化して大電流の遮断を可
能にしている。
れる中心部３ａと、中心部３ａから外周に向かって延び
ている腕部３ｂと、その先端から通電軸５と同心で円弧
状に延びて電流経路を形成する円弧部３ｃと、主電極２
に電気的に接続する接続突起部３ｄが設けられており、
各円弧部３ｃを流れる円周方向の電流によって対向する
電極間に縦磁界を発生させ、この縦磁界の作用により電
極間に生ずる真空アークを安定化して大電流の遮断を可
能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな真空バルブの電極１の構成においては、電流経路は
通電軸５からコイル電極の中心部３ａ−腕部３ｂ−円弧
部３ｃ−接続突起部３ｄを通って主電極２に至る経路と
なる。ここで、電流が円弧部３ｃを流れるようにコイル
電極の中心部３ａ−腕部３ｂ−円弧部３ｃと主電極２の
間は電気的に絶縁するためのギャップｄを設けてあり、
かつ電極に圧縮方向あるいは引張方向の力が働いて変形
しないように補強部材４を配設してある。ギャップｄ
は、電極に作用する力によりコイル電極３と主電極２が
変形しても接触しないように十分な大きさとする必要が
ある。
うな真空バルブの電極１の構成においては、電流経路は
通電軸５からコイル電極の中心部３ａ−腕部３ｂ−円弧
部３ｃ−接続突起部３ｄを通って主電極２に至る経路と
なる。ここで、電流が円弧部３ｃを流れるようにコイル
電極の中心部３ａ−腕部３ｂ−円弧部３ｃと主電極２の
間は電気的に絶縁するためのギャップｄを設けてあり、
かつ電極に圧縮方向あるいは引張方向の力が働いて変形
しないように補強部材４を配設してある。ギャップｄ
は、電極に作用する力によりコイル電極３と主電極２が
変形しても接触しないように十分な大きさとする必要が
ある。
【０００５】例えば電極径が100mm 程度であればギャッ
プｄは２〜５mm必要である。この場合、コイル電極の円
弧部３ｃの中心軸から対向する電極間の中間点までの距
離は15mm前後である。電流により発生する磁界の大きさ
は電流からの距離の２乗に反比例するので、ギャップｄ
（例えば、２mmとする）があるために電極間に発生する
磁界の強さは、
プｄは２〜５mm必要である。この場合、コイル電極の円
弧部３ｃの中心軸から対向する電極間の中間点までの距
離は15mm前後である。電流により発生する磁界の大きさ
は電流からの距離の２乗に反比例するので、ギャップｄ
（例えば、２mmとする）があるために電極間に発生する
磁界の強さは、
【０００６】
【数１】｛（15／13）2 −１｝×100 ＝33％ となって30％程度減少する。このため、電極間に発生す
る真空アークの安定性が低下し遮断性能が低下するとい
う欠点があった。また、このギャップｄを設けるために
コイル電極３は接続突起部３ｄを設ける必要があり、複
雑な加工形状になって高コストの要因となっていた。
る真空アークの安定性が低下し遮断性能が低下するとい
う欠点があった。また、このギャップｄを設けるために
コイル電極３は接続突起部３ｄを設ける必要があり、複
雑な加工形状になって高コストの要因となっていた。
【０００７】一方、コイル電極３は無酸素銅などの剛性
の弱い材料からなっているため、補強部材４を配設・接
合して電極の変形を防止する必要がある。この補強部材
４で補強しても、なお、電極の投入時、開極時の衝撃に
よりコイル電極３および主電極２が変形するという欠点
があった。さらに、補強部材４を配設・接合することに
より本来コイル電極３の円弧部３ｃを流れるべき電流の
一部が補強部材４を通って分流し、電極間に発生させる
磁界の強さを弱めてしまい大電流遮断性能を低下させる
という欠点もあった。
の弱い材料からなっているため、補強部材４を配設・接
合して電極の変形を防止する必要がある。この補強部材
４で補強しても、なお、電極の投入時、開極時の衝撃に
よりコイル電極３および主電極２が変形するという欠点
があった。さらに、補強部材４を配設・接合することに
より本来コイル電極３の円弧部３ｃを流れるべき電流の
一部が補強部材４を通って分流し、電極間に発生させる
磁界の強さを弱めてしまい大電流遮断性能を低下させる
という欠点もあった。
【０００８】また、ろう付け性の悪い接点材料を使用し
た場合は接続突起部３ｄの接合面積だけでは必要な接合
強度が得られないため、例えば図６に示すように主電極
を接点６と無酸素銅からなる主電極７に分けて接続強度
を大きくする必要があった。本発明の目的は、単純な構
造で、機械的に強固で、且つ大電流遮断性能を向上させ
る真空バルブを提供することにある。
た場合は接続突起部３ｄの接合面積だけでは必要な接合
強度が得られないため、例えば図６に示すように主電極
を接点６と無酸素銅からなる主電極７に分けて接続強度
を大きくする必要があった。本発明の目的は、単純な構
造で、機械的に強固で、且つ大電流遮断性能を向上させ
る真空バルブを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、真空容器と、真空容器内に接離自在に配設
された一対の電極と、一対の電極の背部に接続部を介し
て接続され、電極間に軸方向磁界を発生させるコイル電
極とを有する真空バルブにおいて、接続部を除く電極と
コイル電極の対向表面の少なくとも一方に、酸化物系絶
縁セラミックスを施した後に金属被膜を施して電極とコ
イル電極を接合したことを特徴とする。
に本発明は、真空容器と、真空容器内に接離自在に配設
された一対の電極と、一対の電極の背部に接続部を介し
て接続され、電極間に軸方向磁界を発生させるコイル電
極とを有する真空バルブにおいて、接続部を除く電極と
コイル電極の対向表面の少なくとも一方に、酸化物系絶
縁セラミックスを施した後に金属被膜を施して電極とコ
イル電極を接合したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】このような構成において、電極とコイル電極の
接続部を除いた対向表面の少なくとも一方に、酸化物系
絶縁セラミックスを施した後に、金属被膜を施して接合
するようにしたので、機械的に強固で且つ遮断性能を向
上させることができる。
接続部を除いた対向表面の少なくとも一方に、酸化物系
絶縁セラミックスを施した後に、金属被膜を施して接合
するようにしたので、機械的に強固で且つ遮断性能を向
上させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の真空バルブのコイル電極９
の分解斜視図、図２は本発明の真空バルブのコイル電極
９の部分拡大縦断面図である。
に説明する。図１は本発明の真空バルブのコイル電極９
の分解斜視図、図２は本発明の真空バルブのコイル電極
９の部分拡大縦断面図である。
【００１２】図１において、８は主電極、９はコイル電
極、５は通電軸である。ここでコイル電極９は、通電軸
５に固着される中心部９ａと、中心部９ａから外周に向
かって延びる腕部９ｂと、その先端から円弧状に延びて
電流経路を形成する円弧部９ｃと、主電極８に電気的に
接続する電気接続部９ｄからなっている。
極、５は通電軸である。ここでコイル電極９は、通電軸
５に固着される中心部９ａと、中心部９ａから外周に向
かって延びる腕部９ｂと、その先端から円弧状に延びて
電流経路を形成する円弧部９ｃと、主電極８に電気的に
接続する電気接続部９ｄからなっている。
【００１３】また図２において、コイル電極９の電気接
続部９ｄを除いて、例えば、真空蒸着装置内で予め約30
0 〜500 ℃程度の温度に加熱し約１０-4〜１０-5Torr程
度の真空中で、酸化物系絶縁セラミックス被膜10を約数
オングストロ−ム〜数μｍの厚さにコーティングする。
続部９ｄを除いて、例えば、真空蒸着装置内で予め約30
0 〜500 ℃程度の温度に加熱し約１０-4〜１０-5Torr程
度の真空中で、酸化物系絶縁セラミックス被膜10を約数
オングストロ−ム〜数μｍの厚さにコーティングする。
【００１４】この被膜10は、高真空中でコーティングす
るためガスの混入やコイル電極９の表面の酸化がないた
めコーティング材の密着性が優れている。一方、溶射等
によるコーティングでは、ガスの混入も多く、ガスを混
入した状態でコイル電極９と主電極８をろう付けした後
に組立てた場合、時間の経過とともに真空バルブ内の真
空度が低下するおそれがある。さらに、溶射の場合、面
粗度も粗く、均一な膜厚も得にくい。凹凸の生じた状態
でろう付けした場合、部分的に欠陥が生じ接合強度を低
下させる。ところが、真空蒸着の場合、緻密に均一に成
膜されるためろう付け性も良好である。また、コイル電
極９の主電極８側表面にＴｉおよびＮｉ等の金属被膜1
1、酸化物系絶縁セラミックス被膜10の最表面に施すこ
とにより、ろう付け時の熱膨張差による絶縁セラミック
ス被膜10の剥離や亀裂の発生を防止する緩衝効果が得ら
れ、ろう付け性を改善する。さらに、Ｔｉは活性金属で
あるため酸化物系の絶縁コーティング10等の表面でも容
易に高い密着強度が得られ健全なろう付けが期待でき
る。
るためガスの混入やコイル電極９の表面の酸化がないた
めコーティング材の密着性が優れている。一方、溶射等
によるコーティングでは、ガスの混入も多く、ガスを混
入した状態でコイル電極９と主電極８をろう付けした後
に組立てた場合、時間の経過とともに真空バルブ内の真
空度が低下するおそれがある。さらに、溶射の場合、面
粗度も粗く、均一な膜厚も得にくい。凹凸の生じた状態
でろう付けした場合、部分的に欠陥が生じ接合強度を低
下させる。ところが、真空蒸着の場合、緻密に均一に成
膜されるためろう付け性も良好である。また、コイル電
極９の主電極８側表面にＴｉおよびＮｉ等の金属被膜1
1、酸化物系絶縁セラミックス被膜10の最表面に施すこ
とにより、ろう付け時の熱膨張差による絶縁セラミック
ス被膜10の剥離や亀裂の発生を防止する緩衝効果が得ら
れ、ろう付け性を改善する。さらに、Ｔｉは活性金属で
あるため酸化物系の絶縁コーティング10等の表面でも容
易に高い密着強度が得られ健全なろう付けが期待でき
る。
【００１５】図３は、真空蒸着および溶射等による内存
ガスの放出量を示す。図３に示すように、真空蒸着によ
る絶縁セラミックス被膜は他のコーティングに比べてガ
スの放出量が少なく真空バルブ等の真空機器には最適で
ある。図４は、絶縁セラミックス被膜10の接合強度を示
す。図４に示すように、真空蒸着によるセラミックス被
膜10は他の被膜より接合強度が高くバラツキも少ない。
ガスの放出量を示す。図３に示すように、真空蒸着によ
る絶縁セラミックス被膜は他のコーティングに比べてガ
スの放出量が少なく真空バルブ等の真空機器には最適で
ある。図４は、絶縁セラミックス被膜10の接合強度を示
す。図４に示すように、真空蒸着によるセラミックス被
膜10は他の被膜より接合強度が高くバラツキも少ない。
【００１６】一方、コイル電極９は電気接続部９ｄを除
いて絶縁セラミックス被膜10を介して主電極８に接続さ
れているためコイル電極９と主電極８の間の抵抗はきわ
めて大きい。従って、従来の図５のようなギャップｄを
設ける必要がなく、絶縁膜が薄くても電気的に絶縁され
ているとみなされる。
いて絶縁セラミックス被膜10を介して主電極８に接続さ
れているためコイル電極９と主電極８の間の抵抗はきわ
めて大きい。従って、従来の図５のようなギャップｄを
設ける必要がなく、絶縁膜が薄くても電気的に絶縁され
ているとみなされる。
【００１７】また、コイル電極９を流れる電流は途中で
主電極８へ分流することがなく全ての電流が円弧部９ｃ
を流れる。すなわち、縦磁界を発生する電流が主電極８
へ分流することなくコイル電極９を流れるため、電極間
に有効な強度の縦磁界を発生させることができ、遮断性
能が向上する。
主電極８へ分流することがなく全ての電流が円弧部９ｃ
を流れる。すなわち、縦磁界を発生する電流が主電極８
へ分流することなくコイル電極９を流れるため、電極間
に有効な強度の縦磁界を発生させることができ、遮断性
能が向上する。
【００１８】本発明は上記実施例に限られることなく、
コイル電極９と主電極８のいずれか一方または両方に絶
縁セラミックス被膜10を設けて接合するものであり、電
極の形状は種々工夫可能である。また、コイル電極９の
形状も必ずしも平板状である必要はなく、主電極８と係
合する形状であればよい。
コイル電極９と主電極８のいずれか一方または両方に絶
縁セラミックス被膜10を設けて接合するものであり、電
極の形状は種々工夫可能である。また、コイル電極９の
形状も必ずしも平板状である必要はなく、主電極８と係
合する形状であればよい。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空容器
内で接離する一対の電極と、これに接続部を介して接続
されるコイル電極との接合について、接続部を除いた電
極とコイル電極との対向表面の少なくとも一方に、酸化
物系絶縁セラミックスを施した後に金属被膜を施して主
電極とコイル電極とを接合するようにしたので、簡単な
構造で、機械的に強固かつ遮断性能を向上させることが
できる。
内で接離する一対の電極と、これに接続部を介して接続
されるコイル電極との接合について、接続部を除いた電
極とコイル電極との対向表面の少なくとも一方に、酸化
物系絶縁セラミックスを施した後に金属被膜を施して主
電極とコイル電極とを接合するようにしたので、簡単な
構造で、機械的に強固かつ遮断性能を向上させることが
できる。
【図１】本発明の真空バルブのコイル電極の分解斜視
図。
図。
【図２】本発明の真空バルブのコイル電極の部分拡大縦
断面図。
断面図。
【図３】被膜種類別によるガス放出量を示す図。
【図４】被膜種類別による接合強度を示す図。
【図５】従来の真空バルブのコイル電極の分解斜視図。
【図６】従来の真空バルブの他の電極構造を示す図。
８…主電極、９…コイル電極、９ｄ…電気接続部、10…
酸化物系絶縁セラミックス被膜、11…金属被膜。
酸化物系絶縁セラミックス被膜、11…金属被膜。
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器と、この真空容器内に接離自在
に配設された一対の電極と、この一対の電極の背部に接
続部を介して接続され、前記電極間に軸方向磁界を発生
させるコイル電極とを有する真空バルブにおいて、前記
接続部を除く前記電極とコイル電極の対向表面の少なく
とも一方に、酸化物系絶縁セラミックスを施した後に金
属被膜を施して前記電極とコイル電極を接合したことを
特徴とする真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599892A JPH0612946A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599892A JPH0612946A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 真空バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612946A true JPH0612946A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15822980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16599892A Pending JPH0612946A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011096474A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Toshiba Corp | 真空バルブ |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16599892A patent/JPH0612946A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011096474A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Toshiba Corp | 真空バルブ |
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