JPH076672A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部絶縁を維持するようにした真空バルブを
提供する。 【構成】 絶縁容器１内に一対の電極４，８が突き合わ
せ状に接離可能に対向して設けられている。この両電極
４，８間に永久磁石１０，１０により縦磁界が付与され
ており、この両電極４，８の周囲にも磁界が作用する。
しかし、絶縁容器１内に、強磁性体からなるバリヤ１４
が設けられ、これにより絶縁容器１外に漏れることをシ
ールドする。このため、大気中に浮遊する強磁性物質が
磁界により引きつけられて絶縁容器１の表面に吸着する
ことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、絶縁容器内に接離可
能な一対の電極と、この電極を囲むバリアとを有する真
空バルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】真空バルブは、円筒状の絶縁容器の両端
開口を覆着した金属蓋により密閉容器とされ、その内部
は真空状態とされている。そして両金属蓋から可動電極
と固定電極とを対向して設け、この両電極の先端を突き
合わせ状に接離することにより電路の開閉が行われてい
る。この真空バルブにおいて、両電極間に永久磁石によ
る縦磁界を付与して、発生するアークを両電極間に閉じ
こめる技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように両電極間に
縦磁界を付与すると、絶縁容器外にもこの磁界が及ん
で、粉塵として大気中に浮遊する鉄粉などの強磁性物質
が引きつけられることになる。このため、絶縁容器の外
面に導電性を有する強磁性物質が吸着し、絶縁容器の外
面の絶縁が低下するという問題点があった。

【０００４】そこで、この発明では、外部絶縁を維持す
るようにした真空バルブを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明で
は、絶縁容器内には、両電極間に縦磁界を付与するとと
もに、この磁界が絶縁容器外に漏れることを防ぐ強磁性
体のバリヤを設けている。

【０００６】

【作用】絶縁容器内に一対の電極が突き合わせ状に接離
可能に対向して設けられている。この両電極間に縦磁界
が付与されており、この両電極の周囲にも磁界が作用す
る。しかし、絶縁容器内に、強磁性体からなるバリヤが
設けられ、これにより絶縁容器外にその磁界が漏れるこ
とを防ぐことができる。このため、大気中に浮遊する強
磁性物質が磁界により引きつけられて絶縁容器の表面に
吸着することがない。

【０００７】

【発明の効果】この発明は絶縁容器内の両電極の磁界を
強磁性のバリアにより遮蔽して外部への磁気作用を阻止
するようにしたので、絶縁容器の外部絶縁を保護して真
空バルブの絶縁の信頼性を高める効果がある。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、図１〜図４に
基づいて詳細に説明する。

【０００９】この実施例の真空バルブは、図１に示すよ
うに、磁器等の絶縁性セラミックスよりなる円筒形の絶
縁容器１の両開口端に金属蓋２，３を固着した密閉容器
とされている。この一方の金属蓋２には、導電軸５の先
端に接触板６を固着してなる可動電極４が、他方の金属
蓋３には、導電軸９の先端に接触板６を固着してなる固
定電極８がそれぞれ貫通して設けられ、それぞれの先端
の接触板６，６が絶縁容器１の中央で同軸線上に対向し
て突合わせ状に配置されている。そして図示しない駆動
装置により可動電極４を進退して、接触板６，６を接触
又は開離するように構成されている。なお、可動電極４
にはベローズ７が設けられ、真空状態が保持されてい
る。

【００１０】各導電軸５，９の先端面には収容部５ａ，
９ａが凹設されており、この収容部５ａ，９ａ内に円盤
状の永久磁石１０が図１又は図２に示すように収容され
ている。以下各電極４，８の先端は同一構造とされてい
るの、可動電極４について説明すると、電極４の構成材
料である銅合金より熱伝導率の低いスペーサ１１が介装
された上で収容部５ａ内に収容されている。そして、こ
の前面は接触板６により覆着されている。この接触板６
は、導電軸５の先端面より大径の円盤とされ、ろう付け
１３により導電軸５の先端に溶着されている。また、接
触板６の裏面にはリング状に突出する脚部６ａが設けら
れて、収容部５ａ内に突出している。なお、この永久磁
石１０は固定電極８側に収容された永久磁石１０との間
の吸着力により、背面及び側面を導電軸５から相互に隔
離した状態で、脚部６ａにスペーサ１１を介して当接配
置される。このため、永久磁石１０はスペーサ１１を介
して脚部６ａとリング状に接触して伝熱面積が小さくさ
れて、永久磁石１０の過剰の温度上昇が防がれている。
この両永久磁石１０，１０により、両電極４，８間に軸
方向の縦磁界が付与され、遮断時に生じるアークが分散
して、局部加熱が防止されている。

【００１１】１４は金属製のバリアであって、絶縁容器
１の内面に設けられた突起１ａに取着されている。この
バリア１４は両電極４，８を囲む筒形に形成され、遮断
時のアークにより両電極４，８から発生する金属ガスが
絶縁容器１の内周面に蒸着するのを防ぐアークシールド
とされている。この実施例のバリア１４では図１及び図
３に示すように、純鉄、マルテンサイト系あるいは、フ
ェライト系の強磁性金属をもって、両電極４，８の周囲
を囲む筒形に形成されて、通電中における両電極４，８
の電界を緩和し、かつ、発生する金属ガスを前記絶縁容
器１に対して遮蔽するように内周面の突起１ａに取着さ
れている。なお、強磁性金属は、保磁力が小さい、いわ
ゆる軟磁性材料を用いることが望ましい。また、バリア
１４には、内外周面に巻着した短絡環１５を設けて電極
４，８の軸方向にループ回路を形成している。

【００１２】次にこの実施例の作用を図３及び図４に基
づいて説明すると、今、真空バルブが閉路状態にある。
この際、両電極４，８に埋設された永久磁石１０，１０
により、磁界Ｍが付与され、この磁界Ｍにより両電極
４，８間に縦磁界が付与されている。そして、電極４が
電極８から開離して電路を遮断する際には、アークを発
生するが、このアークはこの縦磁界内に分散されて接触
板６、６間での局部的集中が妨げられることにより高い
遮断性能が発揮される。

【００１３】この磁界Ｍは、図４に太線で示すように電
極４，８の周囲外部にも作用するが、強磁性体のバリア
１４がこの永久磁石１０の外周に設けられているので、
磁界Ｍはこのバリアにシールドされて外域に対する磁気
作用が阻止される。このため、磁界Ｍは、絶縁容器１の
外方に作用しないため、大気中に浮遊する強磁性物質が
絶縁容器１の外面に吸着することが防止され、吸着され
た強磁性物質により外部の絶縁低下をもたらすことがな
い。

【００１４】また、両電極４，８を流れる交流電流Ａに
よって磁界Ｂを生じ、この磁界Ｂによってバリア１４に
は図３に示すように渦電流を生じる。しかし、バリヤ１
４には短絡環１５が設けられており、この短絡環１５に
流れる電流によりこの渦電流が相殺される。このため、
この渦電流によりに生じる渦電流損失やヒステリシス損
失による発熱が押えられ、バリヤ１４が高熱になること
が防止される。

【００１５】なお、この実施例では、永久磁石１０を熱
伝導率が低いスペーサ１１を介して接触板６，６の裏面
に設けて後方の導電軸５，９に封着することにより永久
磁石１０，１０間の吸着力により導電軸５，９と離隔す
るとともに、スペーサ１１は接触板６の脚部６ａへ当接
して、前面の接触板６、６から伝熱面積を小さくしてい
るので、アークにより両電極４，８が高熱を発生しても
導電軸５，９へ放熱されて永久磁石１０への熱伝達を軽
減して永久磁石１０の劣化を防止する利点がある。

【００１６】なお、この実施例では、アークシールドを
強磁性体により形成して、構造の簡単なバリヤとしてい
る例を示しているが、アークシールドとは別にバリアを
設ける構成としても実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一部切欠正面図である。

【図２】 可動電極の接触面の正面図である。

【図３】 部分断面図である。

【図４】 磁界の分布図である。

【符号の説明】

１…絶縁容器 ４…可動電極 ８…固定電極 １０…永
久磁石 １４…バリヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁容器内に対向する一対の電極を突き
   合わせ状に接離可能に設けた真空バルブにおいて、前記
   両電極の先端部に永久磁石を封入するとともに、両永久
   磁石の外周に強磁性体により形成したバリヤを設けたこ
   とを特徴とする真空バルブ。