JPH08511649A - リング状碍子を備えた真空スイッチバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 小形に作られる真空スイッチバルブにおいて高い短絡電流を確実に開閉するために、２つのキャップ状金属部分（５、７）と共に真空スイッチパルブのハウジングを形成するリング状碍子（６）が、それ自体接触子（２）のすぐ近くにおいて可動接触子にろう付けされているベローズ（１０）に対して同心的に配置される。また可動接触子（２）の底には開閉区間に向かって開かれているキャップ状の保護シールド（９）が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 リング状碍子を備えた真空スイッチバルブ この発明は電気機器の分野に関わり、そのハウジングが２つのキャップ状金属 部分と１つのリング状碍子とからなり、低電圧範囲において開閉目的のために使 用される真空スイッチバルブの構造上の構成に適用されるものである。 電磁開閉器として、従って電圧約１０００Ｖにおいて１乃至２ｋＡの大きさの 電流を開閉するために使用される公知の真空スイッチバルブにおいては、固定接 触子とこれに対して軸方向に可動の接触子を取り囲むハウジングは、２つのキャ ップ状金属部分と１つのリング状碍子とからなり、この碍子に２つのキャップ状 金属部分がナイフエッジ状のろう付けによって真空密に結合されている。ハウジ ングの内部には固定接触子及び可動接触子、リング状碍子を覆うシールド並びに 可動接触子棒に付属するベローズが軸方向に順次配置されている。ベローズはそ の場合その一端で可動接触子棒に結合された支持円板にろう付けされている（ヨ ーロッパ特許出願公開第０２５４０８９号明細書）。低電圧範囲で１２乃至２５ ｋＡの電流を開閉するための遮断器として、従って低電力範囲用に使用される他 の公知の真空スイッチバルブにおいては、ハウジングは主として由空円筒状のセ ラミック碍子からなり、その両端に金属性の端板を備えている。この場合一定の 半径方向の距離を維持し、特別な接触子を使用することにより、接触子を取り囲 むシールドを使用しなくても済ますことができる（ドイツ連邦共和国特許出願公 開第４２１４５５０号明細書）。 中電圧範囲において使用される他の公知の真空スイッチバルブにおいては、そ れぞれの接触子とその背後空間との間、特に可動接触子と可動接触子に付属する ベローズとの間にキャップ状の保護シールドを配置して、このベローズ及び場合 によっては付属の中空円筒状或いは円板状の絶縁部分を蒸発する電極物質の堆積 から保護することは公知である（アメリカ合衆国特許第３６７４９５８号、第３ ９９６４３７号、第４４１７１１０号明細書）。 この発明の課題は、前述のヨーロッパ特許出願公開第０２５４０８９号明細書 の請求項１の上位概念の特徴を備えた真空スイッチバルブを基本として、できる だけ小さい軸方向及び単径方向の寸法で５０乃至１００ｋＡの範囲の短絡電流を 確実に開閉できる真空スイッチバルブを構成することにある。 この課題を解決するために、この発明によれば、ベローズはその一端が可動接 触子のすぐ近くにおいてその接触子棒にろう付けされ、リング状碍子がこのベロ ーズに対して同心的に配置され、しかもこの碍子の壁厚がほぼその軸長に等しく 、さらに可動接触子の底に開閉区間に向かって開かれたキャップ状の保護シール ドが配置ざれる。特にこの保護シールドはその縁部で接触子の底部分を包囲し、 キャップ縁部の接触子の周囲からの半径方向距離が約２乃至４ｍｍで、キャップ 縁部の接触子の軸方向の高さが少なくとも約４ｍｍであることが好ましい。 このように形成された真空スイッチバルブにおいてはリング状碍子によって形 成される内部絶縁区間を保護するための特別なシールドを設ける必要がない。と いうのは、リング状碍子の比較的広幅に形成された端面が接触子範囲に反対側に 向いているからである。場合によってはこの絶縁区間は軸方向の堀り溝で延ばす こどができる。リング状碍子をベローズに対して同心的に配置することにより、 そして特別な保護キャップを使用することにより、さらにベローズは部分電弧に 基づく電気的負荷に対して保護されるので、電気的に生ずる熱的影響に基づいて ベローズが早期に故障することがない。特に部分電弧の足点が可動接触子の外表 面において接触子棒の方向に、従ってベローズの方向に延びることが阻止されて いる。このことは主として、キャップ状の保護シールドにより電界のない空間が 形成され、この中で可動接触子の軸方向に延びる電弧の脚点がもはや駆逐されず に、即ち捕捉されることによって行われる。 この発明によって形成された真空スイッチバルブは、それ故、遮断能力が高く それにもかかわらず軸方向にもまた半径方向にも寸法の縮小された構造を備える 点で優れている。 この発明による真空スイッチバルブの実施例を図において説明する。 図において固定接触子１には移行部３１を備えた固定接触子棒３が付属してい る。さらに可動接触子２には接触子棒から接触子の底までの移行部４１を備えた 可動接触子棒４が付属している。両接触子１及び２は、下側の金属キャップ５、 リング状碍子６及び上側の金属キャップ７からなるハウジングで取り囲まれてい る。下側のキャップ５は固定接触子３に直接ろう付けされているが、上側のキャ ップ７は可動接触子棒４の移行部４１にベローズ１０を介して真空密に結合され ている。両キャップ５及び７はリング状碍子６にナイフエッジ状のろう付けによ り結合されている。この場合リング状碍子６の半径方向の壁厚Ｄは碍子６の軸方 向長Ｌとほぼ同じ大きさに選ばれている。なお「ほぼ同じ大きさ」とは最大±３ ０％の差異があるものとする。リング状碍子６をこのような寸法とすることによ り、そして碍子の端面の外側範囲に設けたナイフエッジ状ろう付けにより、碍子 ６は接触子１及び２と反対側の端面において、真空スイッチバルブの内部絶縁強 度を保証するために充分な幅のリング状の碍子面を備えている。場合によっては この内部絶縁強度を高めるために碍子６の端面に周回する堀り溝８を設けること ができる。 真空スイッチバルブのハウジングのこのような構造により、固定接触子１側の 電位が金属キャップ５を介して可動接触子２の背後空間、従ってベローズ１０の 近くにまで伝えられる。この手段により電弧の影響に起因する金属キャップ７の 接触子棒４に対する電位上昇は確実に回避され、この結果ベローズ１０を介する 電流の流れが発生することはない。 可動接触子２の底にはキャップ状の保護シールド９が配置されている。この保 護シールド９は銅からなるのが良く、開閉区間に向かって開いており、その接触 子との半径方向の距離ｒが約２乃至４ｍｍ、そしてその高さｈが約４乃至６ｍｍ とされている。これにより場合によって形成される部分電弧の脚点が可動接触子 ２の外側の壁に沿って接触子棒４に向かって延びようとしても、この部分電弧は キャップ状保護シールド９によって形成される無電界空間に捉えられて、部分電 弧が消滅する。保護シールド９は移行部４１の肩に配置することもできるが、そ の場合直径は小さくなる。 両接触子１及び２に対しては例えば、半径方向或いは軸方向磁界接触子として 形成されているカップ接触子が使用される。しかしまた他の公知の接触子の形状 も考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レンツ、ローマン ドイツ連邦共和国 デー‐12355 ベルリ ン ノイホーフアー シユトラーセ 78 (72)発明者 オベルンデルフアー、クラウス ドイツ連邦共和国 デー‐10585 ベルリ ン トラソルトシユトラーセ 20

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定接触子と、これに対して軸方向に動く可動接触子と、可動接触子の接触 子棒にろう付けされたベローズと、２つのキャップ状金属部分と１つのリング状 碍子とからなるハウジングとを備え、このハウジングが接触子及びベローズを取 り囲んでいる真空スイッチバルブにおいて、ベローズ（１０）はその一端で可動 接触子（２）の近くにおいてその接触子棒（４、４１）にろう付けされ、リング 状碍子（６）はベローズ（１０）に対して同心的に配置され、しかもその碍子の 壁厚（Ｄ）はその軸方向長（Ｌ）とほぼ等しく、かつ可動接触子（２）の底に開 閉区間に向かって開いているキャップ状の保護シールド（９）が配置されている ことを特徴とする真空スイッチバルブ。 ２．キャップ状の保護シールドはその縁部で接触子の底部分を取り囲み、キャッ プ縁部の接触子（２）の周囲からの距離（ｒ）が約２乃至４ｍｍ、キャップ縁部 の接触子（２）の軸方向高さ（ｈ）が少なくとも約４ｍｍであることを特徴とす る請求項１記載の真空スイッチバルブ。 ３．キャップ状の保護シールド（９）が銅からなることを特徴とする請求項１又 ば２記載の真空スイッチバルブ。