真空阀制造技术

本公开所涉及的真空阀(100)的特征在于，以罩住绝缘容器(1)的至少一部分的周围的方式配置有线性电阻层(10)和非线性电阻层(11)，在将非线性电阻层(11)的小于动作电场时的电阻率设为R1、将非线性电阻层(11)的施加闪电脉冲时的阻抗以下的电阻率设为R2、并将线性电阻层(10)的电阻率设为R3时，各电阻率的大小关系是R1>R3>R2。R1>R3>R2。R1>R3>R2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空阀


[0001]本公开涉及在例如由陶瓷构成的绝缘容器内配置固定侧电极以及可动侧电极并进行电路的断路以及连接的真空阀。

技术介绍

[0002]真空阀是指使一对的固定侧电极以及可动侧电极接触以及分离而进行电路的连接以及断路的设备。各电极配置于筒状的由陶瓷构成的绝缘容器内，绝缘容器内被确保为真空状态。在发生了漏电、短路等事故时，通过使一对的固定侧电极以及可动侧电极分离，能够将电路进行断路来防止事故电流。此时，电极发热，从触点表面发生金属蒸汽并流过电流，从而发生电弧。电弧扩散到电极表面整体，在金属蒸汽附着到构成绝缘容器的陶瓷的情况下，存在导致绝缘破坏的可能性。因此，通过在电极的周围配置筒状的金属(电弧屏蔽件(arc shield))，防止附着到构成绝缘容器的陶瓷。
[0003]该电弧屏蔽件以被由陶瓷构成的绝缘容器夹持的方式配置，所以成为电气性地浮动的状态。在该状态下电弧屏蔽件的浮动电位(floating potential)在接地侧变低，在配置于电弧屏蔽件的附近的电极中发生高的电场强度，有可能在真空中导致绝缘破坏。为了避免这个情况，需要使用外置的电压分担元件(电容器或者电阻)来控制电弧屏蔽件的浮动电位，并对各电极施加均等的电场，但在这个方法中存在真空阀被大型化的问题。
[0004]在此，作为不使真空阀大型化的方法，在专利文献1的真空阀中，公开了在由陶瓷构成的绝缘容器的内表面或者外表面形成氧化锌(ZoN)、碳化硅(SiC)等非线性电阻体的技术。非线性电阻体具有在施加某个动作电场以上的电场时电阻率急剧降低这样的特征。因此，通过以在施加闪电脉冲(高频)等高电压时使非线性电阻的电阻率低于真空阀内部的阻抗的方式进行设计，从而能够使电弧屏蔽件的浮动电位变得均等，能够对各电极施加均等的电场，能够提高真空中的绝缘破坏耐受性。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1：日本实开昭60
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技术实现思路

[0007]然而，在专利文献1的真空阀中，在施加交流电压(低频)时，施加于非线性电阻体的电场小于动作电场。因此，非线性电阻体的电阻率超过真空阀内部的阻抗，电弧屏蔽件的浮动电位偏向接地侧，所以存在导致绝缘破坏这样的课题。
[0008]本公开是为了解决这个课题而完成的，能够提供一种真空阀，不使用电容器等外置的电压分担元件，在交流电压(低频)和闪电脉冲电压(高频)的任意的条件的施加时都能够控制电弧屏蔽件的浮动电位，所以能够在使真空阀小型化的同时确保绝缘破坏耐受性。
[0009]本公开所涉及的真空阀的特征在于，具备：筒状的绝缘容器；可动侧端板，封堵绝缘容器的一方侧端部；固定侧端板，封堵绝缘容器的另一方侧端部；可动侧电极，设置于以贯通可动侧端板的方式配置的可动侧通电轴的顶端部；固定侧电极，与可动侧电极相对置
地设置于以贯通固定侧端板的方式配置的固定侧通电轴的顶端部；以及电弧屏蔽件，配置成包围可动侧电极和固定侧电极的周围，以罩住绝缘容器的至少一部分的周围的方式配置有线性电阻层和非线性电阻层，在将非线性电阻层的小于动作电场时的电阻率设为R1、将非线性电阻层的施加闪电脉冲时的阻抗以下的电阻率设为R2、并将线性电阻层的电阻率设为R3时，各电阻率的大小关系是R1>R3>R2。
[0010]根据本公开所涉及的真空阀，以罩住绝缘容器的至少一部分的周围的方式配置有线性电阻层或者非线性电阻层的至少任一方，所以可提供在能够使真空阀小型化的同时确保交流电压(低频)和闪电脉冲电压(高频)中的任意的条件的施加时的绝缘破坏耐受性的真空阀。
附图说明
[0011]图1是本公开的实施方式1所涉及的真空阀100的剖面图。
[0012]图2是示出本公开的实施方式1所涉及的真空阀的阻抗和电场的关系的分布图。
[0013]图3是本公开的实施方式2所涉及的真空阀101的剖面图。
[0014]图4是本公开的实施方式3所涉及的真空阀102的剖面图。
[0015]图5是本公开的实施方式4所涉及的真空阀103的剖面图。
[0016]图6是本公开的实施方式5所涉及的真空阀104的剖面图。
[0017]图7是本公开的实施方式6所涉及的真空阀105的剖面图。
[0018]图8是示出本公开的实施方式6中的沿面电场和陶瓷沿面蠕变距离(ceramic creeping distance)的关系的曲线图。
具体实施方式
[0019]实施方式1.
[0020]参照附图，详细说明本公开的实施方式1所涉及的真空阀。图1是本公开的实施方式1所涉及的真空阀100的剖面图，图2是示出本公开的实施方式1所涉及的真空阀的阻抗和电场的关系的分布图。
[0021]首先，参照图1，说明实施方式1所涉及的真空阀100的结构。真空阀100具备：筒状的绝缘容器1；可动侧端板3，封堵绝缘容器1的一方侧端部；固定侧端板2，封堵绝缘容器1的另一方侧端部；可动侧电极51，设置于以贯通可动侧端板3的方式配置的可动侧通电轴的顶端部；固定侧电极41，与可动侧电极51相对置地设置于以贯通固定侧端板2的方式配置的固定侧通电轴的顶端部；以及电弧屏蔽件9，配置成包围可动侧电极51和固定侧电极41的周围。筒状的绝缘容器1由陶瓷等绝缘性的构件构成。在绝缘容器1的一方的端部配置可动侧端板3，连接绝缘容器1的端部与可动侧端板3的端部。而且，在绝缘容器1的另一方的端部配置固定侧端板2，连接绝缘容器1的端部与固定侧端板2的端部。固定侧端板2以及可动侧端板3分别在使圆板的外周端部弯曲的状态下构成。此外，在图1中，用单一的部件来构成绝缘容器1，但也可以用2个或者其以上的多个部件来构成绝缘容器1。
[0022]而且，配置成将线性电阻层10和非线性电阻层11层叠来罩住绝缘容器1的周围。在本实施方式1的结构中，以与绝缘容器1相接的方式配置有非线性电阻层11，并在该非线性电阻层11的外周层叠地配置有线性电阻层10，但也可以以与绝缘容器1相接的方式配置线
性电阻层10，并在该线性电阻层10的外周层叠地配置有非线性电阻层11。另外，在绝缘容器1的内部，具备通过绝缘容器1的支撑部13来支撑的电弧屏蔽件9。支撑部13与绝缘容器1的外侧的线性电阻层10以及非线性电阻层11这两方接触。另外，也可以以支撑部13为边界，使用2个绝缘容器1。电弧屏蔽件9由金属等的导电性构件形成，设置成罩住后述的可动侧电极51和固定侧电极41。
[0023]在可动侧端板3处安装向纸面的左右伸缩自如的波纹管5的一端侧，在波纹管5的另一端侧安装波纹管屏蔽件(bellows shield)14。而且，以贯通波纹管屏蔽件14以及可动侧端板3的方式，安装可动侧通电轴6。另外，在被电弧屏蔽件9罩住的可动侧通电轴6的端部，具有可动侧电极51。而且，在可动侧端板3处，在可动侧端板3的端部与可动侧通电轴6之间，以包围可动侧通电轴6的方式安装可动侧屏蔽件(movable
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种真空阀，其特征在于，具备：筒状的绝缘容器；可动侧端板，封堵所述绝缘容器的一方侧端部；固定侧端板，封堵所述绝缘容器的另一方侧端部；可动侧电极，设置于以贯通所述可动侧端板的方式配置的可动侧通电轴的顶端部；固定侧电极，与所述可动侧电极相对置地设置于以贯通所述固定侧端板的方式配置的固定侧通电轴的顶端部；以及电弧屏蔽件，配置成包围所述可动侧电极和所述固定侧电极的周围，以罩住所述绝缘容器的至少一部分的周围的方式配置有线性电阻层和非线性电阻层，在将所述非线性电阻层的小于动作电场时的电阻率设为R1、将所述非线性电阻层的施加闪电脉冲时的阻抗以下的电阻率设为R2、并将所述线性电阻层的电阻率设为R3时，各电阻率的大小关系是R1>R3>R2。2.根据权利要求1所述的真空阀，其特征在于，所述线性电阻层和所述非线性电阻层层叠地配置于所述绝缘容器的周围。3.根据权利要求1所述的真空阀，其特征在于，所述线性电阻层配置于所述绝缘容器的内表面，所述非线性电阻层配置于所述绝缘容器的外表面。4.根据权利要求3所述的真空阀，其特征在于，在所述绝缘容器的外表面还形成有金属层。5.根据权利要求1所述的真空阀，其特征在于，所述绝缘容器包括第1固定电极侧绝缘构件、第2固定电极侧绝缘构件、第1可动电极侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟饭原直也，道念大树，大竹泰智，神野胜也，古贺博美，三木真一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：