JPH1021802A - 真空バルブ - Google Patents
真空バルブInfo
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- JPH1021802A JPH1021802A JP17767996A JP17767996A JPH1021802A JP H1021802 A JPH1021802 A JP H1021802A JP 17767996 A JP17767996 A JP 17767996A JP 17767996 A JP17767996 A JP 17767996A JP H1021802 A JPH1021802 A JP H1021802A
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- shield
- arc shield
- vacuum valve
- arc
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
の電界を緩和し、シールド端部のコンディショニングの
効率化を行い、主に真空バルブの径方向寸法を縮小する
こと。 【解決手段】 真空バルブのアークシールドの少なくと
も片側端部の外周部側に、軸方向に重なり、かつ電気的
に絶縁された金属製の補助シールドを取付け、導電棒か
らアークシールド端部までの距離(a)とアークシール
ド端部から補助シールドまでの距離(b)との比(b/
a)を0.03〜0.43にする。
Description
り、特に真空バルブの高耐圧化に関するものである。
たものである。図中1は絶縁筒、2a、2bは金属端板
である。3、4はそれぞれ固定電極、可動電極で、5、
6はそれぞれ固定通電軸、可動通電軸である。可動通電
軸5は金属端板2aを貫通し、可動通電軸6は金属端板
2bを貫通している。7はベローズで、可動通電軸6と
ベローズ7、ベローズ7と金属端板2bは気密封着され
ており、可動通電軸6は、真空容器内を真空状態を保っ
たまま軸方向に移動可能となっている。8は金属製アー
クシールドで、電流遮断時に電極3、4から発生する金
属蒸気により絶縁筒1の内壁が汚損され、絶縁筒沿面の
絶縁耐力が低下するのを防止している。また、アークシ
ールド8は固定電極側と可動電極側からは電気的に絶縁
され、固定電極側と可動電極側の間に印加される電圧に
対し、中間の電位をとっており、アークシールド8の端
部の電界は、固定電極側と可動電極側の間にかかる電圧
に対し、ほぼ50%の電位のとき最小となる。
加し絶縁破壊を繰り返すことにより、電極表面の凹凸、
付着物酸化物が取り除かれ、絶縁破壊電圧が上昇する、
いわゆるコンディショニング効果により、電極間の耐電
圧性能を向上させている。
用として真空バルブを用いる場合、アークシールド8の
端部の電界値が大きくなり、これを緩和するために、ア
ークシールド端部にR部分を設け電界を緩和する方法等
がとられており、そのために真空バルブの径方向寸法が
大きくなっていた。
取り付けてある構造の真空バルブでは、電界値が高く絶
縁破壊を起こしやすいアークシールド8の端部を十分に
コンディショニングすることができず、通電部や絶縁筒
1の沿面から十分な絶縁距離を確保してやる必要があっ
た。
アークシールド端部の電界を緩和し、シールド端部のコ
ンディショニングの効率化を行い、主に真空バルブの径
方向寸法を縮小することを目的とする。
は、絶縁筒の両端をそれぞれ金属端板で気密封着した真
空容器と、この金属端板をそれぞれ貫通して一方が軸方
向に移動可能な一対の導電棒と、この導電棒の端部に対
向して設けられ真空容器内で接離自在な一対の電極と、
この電極を包囲するようにして真空容器内に設けられた
金属製のアークシールドを有する真空バルブにおける、
アークシールドの少なくとも片側端部の外周部側に、軸
方向に重なり、かつ電気的に絶縁された金属製の補助シ
ールドを取付け、導電棒からアークシールド端部までの
距離(a)とアークシールド端部から補助シールドまで
の距離(b)との比(b/a)が、0.03〜0.43
であることを特徴とする真空バルブの補助シールド部の
電位分担は、主に導電棒とアークシールド間のキャパシ
タンスとアークシールドと補助シールド間のキャパシタ
ンスで決まる。
極側と可動電極側の間に印加される電圧に対しほぼ50
%になっているとき、すなわちアークシールド端部の電
界値が最も小さいとき、アークシールド靖部と補助シー
ルドが軸方向に重なっている部分(以下オーバーラップ
部とする)の寸法を径方向に変化させ調整することによ
って、補助シールド部の電位分担が最適な値に調整さ
れ、電界値の大きくなるアークシールド端部の電界をさ
らに緩和できる。すなわち、図5に示した従来の真空バ
ルプのように、シールド端部にR部分を設けることによ
り電界を緩和する方式とこの真空バルプの最大の相違点
は、アークシールド端部の電界を補助シールドの電位を
調整することによって緩和できることにある。
導電棒からアークシールド端部までの距離(a)と、ア
ークシールド端部から補助シールドまでの距離(b)の
比(b/a)が、0.03〜0.43のとき、アークシ
ールド端部の電界値を最小値〜最小値の5%増程度の範
囲にすることができる。
シールド部の電位分担を調整することによって、アーク
シールド端部の電界値を小さくすることができ、従来の
真空バルブに比べて特に径方向の寸法縮小が可能とな
る。
ルドまでの距離(b)が小さくなる範囲においては、最
大電界値は小さくなるが、面積効果のため絶縁破壊確立
は高くなる恐れがあるので注意を要する。
対して内側となっているのは、電流遮断時に電極から発
生する金属蒸気がアークシールドと補助シールドの隙間
から浸入し、絶縁筒の内壁が汚損されるのを防ぐためで
ある。
助シールドの軸方向長さ(c)と、前記アークシールド
端部と前記補助シールドとが軸方向に重なっている部分
の長さ(d)の比(d/c)が0.25〜0.79とな
ることを特徴とする。
部の電位が固定電極側と可動電極側の間に印加される電
圧に対しほぼ50%になっているとき、オーバーラップ
部の寸法を軸方向に変化させ調整することによって、補
助シールド部の電位分担が最適な値に調整され、電界値
の大きくなるアークシールド端部の電界をさらに緩和で
きる。モデルバルブによる電界計算の結果から、導電棒
からアークシールド端部までの距離(a)とアークシー
ルド端部から補助シールドまでの距離(b)との比(b
/a)が請求項1に記載した範囲にあるとき、補助シー
ルドの軸方向長さ(c)と、この内アークシールド端部
と補助シールドが軸方向に重なっている部分の長さ
(d)の比(d/c)が0.25〜0.79となる範囲
で、アークシールド端部の電界値が最小値〜最小値の5
%増程度となる。
の電位分担を調整することによって、アークシールド端
部の電界値を小さくすることができ、従来の真空バルブ
より特に径方向の寸法縮小が可能となる。
数個に分割し、各分割部の間に金属製のフランジを介し
てアークシールド、または補助シールドを取り付け、中
間電位部を真空容器外部に露出させたことを特徴とす
る。
真空容器外部に露出しているため、外部からの電圧印加
が可能となり、絶縁破壊確率の高いシールド端部のコン
デイショニングが効率的に行われ、シールド端部の絶縁
破壊電圧が高くなる。従って、真空バルブの寸法縮小が
可能となる。
て図1乃至図4を用いて説明する。図1は本発明による
真空バルブの実施の態様を示す断面図である。図1にお
いて、真空容器はセラミック等の絶縁材料から形成され
た複数個の絶縁筒1を、金属端板2a、2bと金属製フ
ランジ9a、9b、9cで気密封着し、約0.01Pa
以下の高真空に保持してある。そして、金属端板2a、
2bをそれぞれ貫通して一対の導電棒5、6が取り付け
られ、この先端にはそれぞれ電極3、4が真空容器1内
に接離自在に対向して配置するように取り付けられる。
い操作機構により軸方向に移動可能とし、真空容器内を
気密に保持するためのベローズ7と、金属製フランジ9
a,9b,9cにそれぞれ取り付けられた金属製のアー
クシールド10補助シールドlla,llbを有する。
アークシールド10、補助シールドlla,llbは、
電流遮断時に電極3,4から発生する金属蒸気により絶
縁筒の内壁が汚損され、絶縁筒沿面の絶縁耐力が低下す
るのを防止している。
ークシールド10端部の外周部側に軸方向に重なり(オ
ーバーラップ部)を持つように配置されており、アーク
シールド10端部と補肋シールドlla,llbとの隙
間から金属蒸気が侵入し、絶縁筒の内壁が汚損されるの
を防止している。またアークシールド10、補助シール
ドlla,llbは電気的に絶縁されており、固定電極
側と可動電極側に印加される電圧の中間電位となってお
り、特にアークシールド10はほぼ50%の電位となっ
ている。アークシールド10、補助シールドlla,l
lbは、導電棒から内側シールドまでの距離(a)と内
側シールドから外側シールドまでの距離(b)の比(b
/a)が0.03〜0.43であり、補助シールドの軸
方向長さ(c)と、オーバーラップ部の長さ(d)の比
(d/c)が0.25〜0.79となっている。
固定側の要部断面拡大図、図3は(b/a)に対する最
大電界となるシールド端部の電界値EMAX の特性、図4
は、導電棒から内側シールドまでの距離(a)と内側シ
ールドから外側シールドまでの距離(b)の比(b/
a)が0.03〜0.43の範囲で変化するときの、補
助シールドの軸方向長さ(c)とこの内アークシールド
端部と補助シールドが軸方向に重なっている部分の長さ
(d)の比(d/c)に対するEMAX の特性である。
中間電位となっている。ここで図3よりEMAX の値は、
補助シールドの軸方向長さ(c)と、この内アークシー
ルド端部と補助シールドが軸方向に重なっている部分の
長さ(d)が一定で、aとbの比(b/a)が0.03
〜0.43のとき、最小値から最小値の5%増程度まで
に抑えることができ、最適な値となる。ただし、内側シ
ールドから外側シールドまでの距離(b)が小さくなる
範囲においてはEMAX の値は小さくなるが、面積効果の
ため絶縁破壊確立は高くなる恐れが有るので注意を要す
る。
きの(c)と(d)の比(d/c)の特性曲線(b/
a)を0.03〜0.43の範囲でプロットしていく
と、(d/c)が0.25〜0.79のとき、EMAX の
値を最小値〜最小値の5%増程度に抑えることができ、
最適な値となる。
電位分担を調整することによって、最大電界値となるア
ークシールド10の端部の電界を緩和でき、従来の真空
バルプより寸法縮小が可能となっている。
特徴は、最大電界となるアークシールド端部の電界を、
オーバーラップ部の寸法を調整し、補助シールドの電位
を最適な値にすることによって緩和できることにある。
また図1の真空バルブは各中間電位部が真空容器外部に
露出しているため、外部からの電圧印加が可能となり、
絶縁破壊確立の高いシールド端部のコンディショニング
が効率的に行われ、これも寸法縮小に大きく寄与する。
これらの作用は可動側においても同様なことが言える。
以上のような作用により、本実施の形態によると、真空
バルブの絶縁耐力が向上し、寸法縮小が可能となる。
軸方向に重なりを持つような多重構造とし、 b/a=0.03〜0.43、 d/c=0.25〜0.79 とすることにより、最大電界となるアークシールド端部
の電界値を最小値からこの5%増程度までの範囲に抑え
ることができる。
に、各シールド端部のコンデイショニングが効果的に行
われ、耐電圧性能が向上し、従来より小型の高電圧用真
空バルブが得られる。
図。
性曲線図。
大電界値の特性曲線図。
固定電極 4…可動電極 5…固定通電軸 6…
可動通電軸 7…ベローズ 8…アークシールド 9a,9b,9c…金属製フランジ 10…
アークシールド lla,llb…補助シールド
Claims (3)
- 【請求項1】 絶縁筒の両端をそれぞれ金属端板で気密
封着した真空容器と、この金属端板をそれぞれ貫通して
一方が軸方向に移動可能な一対の導電棒と、この導電棒
の端部に対向して設けられ前記真空容器内において接離
自在な一対の電極と、この電極を包囲するようにして前
記真空容器内に設けられた金属製のアークシールドを有
する真空バルブにおいて、 前記アークシールドの少なくとも片側端部の外周部側
に、軸方向に重なり、かつ電気的に絶縁された金属製の
補助シールドを取付け、前記導電棒からアークシールド
端部までの距離(a)とアークシールド端部から補助シ
ールドまでの距離(b)との比(b/a)が b/a=0.03〜0.43 であることを特徴とする真空バルブ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の真空バルブにおいて、
前記補助シールドの軸方向長さ(c)と、前記アークシ
ールド端部と前記補助シールドとが軸方向に重なってい
る部分の長さ(d)の比(d/c)が d/c=0.25〜0.79 となることを特徴とする真空バルブ。 - 【請求項3】請求項1または請求項2に記載した真空バ
ルブにおいて、前記絶縁筒を複数個に分割し、各分割部
の間に金属製のフランジを介してアークシールド、また
は補助シールドを取り付け、中間電位部を真空容器外部
に露出させたことを特徴とする真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17767996A JPH1021802A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 真空バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17767996A JPH1021802A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 真空バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1021802A true JPH1021802A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16035217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17767996A Pending JPH1021802A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 真空バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1021802A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1296950C (zh) * | 2003-11-14 | 2007-01-24 | 三菱电机株式会社 | 真空阀 |
| CN102243937A (zh) * | 2010-05-13 | 2011-11-16 | Ls产电株式会社 | 真空断续器 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP17767996A patent/JPH1021802A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1296950C (zh) * | 2003-11-14 | 2007-01-24 | 三菱电机株式会社 | 真空阀 |
| CN102243937A (zh) * | 2010-05-13 | 2011-11-16 | Ls产电株式会社 | 真空断续器 |
| JP2011243569A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-12-01 | Lsis Co Ltd | 真空遮断器 |
| US8698034B2 (en) | 2010-05-13 | 2014-04-15 | Lsis Co., Ltd. | Vacuum interrupter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040507 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040705 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050303 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050328 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050415 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20050606 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050617 |