真空阀制造技术

本发明专利技术提供了一种真空阀，不管电弧在电极接触面的什么位置发生，它都能在电弧发生后马上强力磁驱动电弧，并提高断路性能。在风车形电极１中，具有由从中心部延伸至周缘部的多个螺旋状槽２划分的多个风车部４和由槽２分割、比风车部４厚度厚的周缘侧的接触部３，电流断路时，在通过一个电极的风车部流入电弧的电流产生且在相对于距电弧的电流产生且在相对于距电弧足部自电极的接触面０．５ｍｍ范围内作为电弧驱动力起作用的磁通密度中平行于上述接触面的分量，在上述接触面的任意位置上相对于每１ＫＡ电流为０．０１泰斯拉。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空阀，特别涉及其风车形电极。附图说明图12是表示将一对触点气密地封入其内部处于高真空状态的真空容器中的真空阀的整体结构图。端板22a、22b安装在绝缘筒21的两端，构成内部处于高真空状态的真空容器23，固定侧电极1a和可动侧电极1b对置设置在真空容器23内，固定侧电极1a被固定在贯通一端板22a的固定电极棒24a的顶端，可动侧电极1b被固定在贯通另一端板22a的可动电极棒24b的顶端。波纹管25被设置在可动电极棒24b和端板22b之间，波纹管25驱动与可动电极棒24b连接的控制器(图中未示出)，使可动电极棒24b轴向移动。并且，通过该可动电极棒24b的移动，固定侧电极1a与可动侧电极1b电连接或脱离。为了防止由于电极1a、1b间产生的电弧而扩散的金属蒸气付着在真空容器23的内壁上，通过护罩支架27将护罩26安装在绝缘筒21的内壁上。在这样的真空阀中，电极1a、1b为相同的形状，即在各电极本身设有槽的风车形。通过槽的形成，限制了电极内的电流路径，沿大致圆周方向构成往复环状电路，通过产生的磁场驱动电弧并使其沿电极的圆周移动，从而防止了电弧的停滞，避免了电极的局部熔化，提高了断路性能。为了自电弧发生瞬时进行强力磁驱动，已知应采用使电弧移动面与接触面一致的结构。图13、14是例如特开平4-368734号公报所公开的以前的真空阀的风车形电极的构造图，图13(a)，图14(a)是其俯视图，图13(b)，图14(b)是其侧视图。图中，风车形电极1(固定侧电极1a或可动侧电极1b)安装在电极棒24(固定电极棒24a或可动侧电极24b)上。风车形电极1由辅助电极31和环状电极32一体构成。辅助电极31由设置在电极棒24端部的中心部33、多个臂34及接合部35构成，臂34呈风车状或大致卐状延伸设置在中心部33上并形成从中心部33向外周部的圆弧状，接合部35分别配设在多个臂34的顶端。环状电极32呈环状，其宽度与辅助电极31中臂34的宽度大致相等，环状电极32与多个接合部35接合。在这样的结构中，若两风车形电极1(固定侧电极1a及可动侧电极1b)断开，在环状电极32的与对置电极的接触面发生电弧。在辅助电极31与环状电极32的接合部35，例如在图14(a)、(b)的A点处产生电弧的情况下，通过流经辅助电极31的臂34的电流I1的路径，在环状电极32的周向产生磁驱动力F，电弧在环状电极32的外周运动而旋转。在不在接合部35的位置，例如在图14(a)、(b)的E点处产生电弧的情况下，通过从辅助电极31的臂34流入环状电极32的电流I2，沿环状电极32的周向产生磁驱动力。因此，电弧在环状电极32上作回转运动。如上所述，在以前的两风车形电极1中，在环状电极32发生电弧，电弧发生之后被磁力驱动。结果，防止因从电弧发生后到磁力驱动的停滞所产生两风车形电极1局部温度的上升，从而提高了断路性能。在上述以前的真空阀的风车形电极1中，在相邻的接合部35、35之间，例如图15的E1产生电弧的情况下，除经过臂34a流至电弧的电流I2之外，经过臂34b的电流I3也流至电弧。由于电流I3会产生妨碍电弧回转方向的力F3，因此，从电弧发生后到磁驱动的时间变长，从而产生断路性能下降的问题。本专利技术是鉴于这样的问题而提出的，其目的是提供一种真空阀，在电弧产生于固定侧电极和可动侧电极的接触面任何地方的情况下，它都能从电弧发生后强力磁力驱动电弧，并能提高断路性能。涉及第一方案的真空阀的特征是，设有可接触脱离地配置在真空容器内的一对风车形电极，在上述风车形电极上从中心部至周缘部形成有多个螺旋状槽，上述风车形电极在其中心部具有由上述槽划分的多个风车部，在上述风车形电极的周缘部具有由上述槽分割的、比上述风车部厚度厚的多个接触部，在上述一对风车形电极接通时，上述接触部互相接触，当上述一对风车形电极被断开时，在由经由上述风车部流入在上述接触部产生的电弧的电流所产生的作为对电弧驱动力起作用的磁通密度中，求得在通过一个电极的风车部流入电弧的电流发生的、相对于距电弧足部的自电极的接触面起0.5mm的范围内、作为电弧驱动力起作用的磁通密度中平行上述接触面的分量，在上述接触面的任意位置上相对于每1KA电流为0.01泰斯拉。在第一方案真空阀的风车形电极中，具有被从中心部延伸至周缘部的多个螺旋状槽划分的多个风车部和由多个槽分割、比风车部的厚度厚的多个接触部，并且，电流断路时，经由上述风车部流入在接触部任意位置上产生的电弧的电流产生的、在相对于距电弧足部触点表面起0.5mm的范围内作为电弧驱动力起作用的磁通密度中平行于触点平面的分量，相对于每1KA电流为0.01泰斯拉(100高斯)以上。因此，能缩短从电弧发生至开始回转的时间，能够获得高断路性能。涉及第二方案的真空阀的特征是，在第一方案中，在风车形电极的外径为D、接触部的内径为Di的情况下，Di≥0.4D。在第二方案真空阀的风车形电极中，满足Di≥0.4D(D风车形电极的外径，Di接触部的内径)，对电弧足部驱动有贡献的磁通密度能达到每1KA电流0.01泰斯拉以上。涉及第三方案真空阀的特征是，在第一或第二方案中，风车部和接触部的厚度差(h)为5mm以下。在第三方案真空阀的风车形电极中，从接触部的风车部的突出高度为5mm以下，对电弧足部驱动有贡献的磁通密度能达到每1KA电流0.01泰斯拉以上。涉及第四方案的真空阀的特征是，在第一至第三方案的任一个中，在各风车形电极被连接在一对电极棒上且所述电极棒中接合部直径为d而接触部内径为Di的情况下，d≤0.6Di。在第四方案真空阀的风车形电极中，满足d≤0.6Di(d电极棒的接合部的直径，Di接触部的内径)，对电弧足部驱动有贡献的磁通密度能达到每1KA电流0.01泰斯拉以上。涉及第五方案的真空阀的特征是，在第一至第四方案的任一个中，用含Cr重量％为20～60的Cu-Cr系材料形成上述风车形电极。在第五方案真空阀的风车形电极中，用断路性能高、含Cr重量％为20～60的Cu-Cr系材料形成风车形电极，能发挥高断路能力。下面，根据表示实施例的图面具体说明本专利技术。图1是表示根据本专利技术实施例1的真空阀中风车形电极构造的斜视图。图2是表示根据本专利技术实施例1的真空阀中风车形电极构造的俯视图。图3是沿图2中A-A′线的截面图。图4是表示产生的磁通密度B与电弧达到开始高速回转的时间t的关系图。图5是表示产生的磁通密度B与电流断路能力IP关系的视图。图6是表示Di/D(Di接触部的内径、D电极的外径)与电流断路能力IP的关系图。图7是表示接触部与风车部的厚度差(接触部的突出高度)h和电流断路能力IP的关系的图。图8是表示d/Di(d接合孔的直径、Di接触部的内径)与电流断路能力IP的关系图。图9是表示根据本专利技术实施例2的真空阀中风车形电极构造的截面图。图10是表示根据本专利技术实施例3的真空阀中风车形电极构造的俯视图。图11是沿图10中A-A′线的截面图。图12是表示真空阀的整体构成的图。图13是表示现有的真空阀中风车形电极构造的示意图。图14是用于说明现有的真空阀的风车形电极的动作的示意图。图15是用于说明现有真空阀的风车形电极中问题点的示意图。图16是表示磁通密度相对于离开电极表面的距离间依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空阀，其特征在于：具有可接触脱离地配置在真空容器（２１）内的一对风车形电极（１ａ、１ｂ），在上述风车形电极上从中心部至周缘部形成有多个螺旋状槽（２），在上述风车形电极的中心部具有由上述槽（２）划分的多个风车部（４），在上述风车形电极的周缘部具有由上述槽（２）分割的、比上述风车部厚度厚的多个接触部（３），在上述一对风车形电极接通时，上述接触部互相接触，在上述一对风车形电极被断开时，在经由上述风车部流入在上述接触部产生的电弧的电流所产生的、作为对电弧的驱动力起作用的磁通密度中，经由一个电极的风车部流入电弧的电流发生的、在相对于距电弧足部的自电极接触面起０．５ｍｍ范围内作为对电弧驱动力作用的平行于磁通密度的上述接触面的分量，在上述接触面的任意位置上相对于每１ＫＡ电流为０．０１泰斯拉。

【技术特征摘要】
JP 1999-6-4 158757/19991.一种真空阀，其特征在于具有可接触脱离地配置在真空容器(21)内的一对风车形电极(1a、1b)，在上述风车形电极上从中心部至周缘部形成有多个螺旋状槽(2)，在上述风车形电极的中心部具有由上述槽(2)划分的多个风车部(4)，在上述风车形电极的周缘部具有由上述槽(2)分割的、比上述风车部厚度厚的多个接触部(3)，在上述一对风车形电极接通时，上述接触部互相接触，在上述一对风车形电极被断开时，在经由上述风车部流入在上述接触部产生的电弧的电流所产生的、作为对电弧的驱动力起作用的磁通密度中，经由一个电极的风车部流入电弧的电流发生的、在相对于距电弧足部的自电极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村俊则，小山健一，古贺博美，泽田敦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]