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JP7566657B2 - Vacuum valve - Google Patents
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JP7566657B2 - Vacuum valve - Google Patents

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Description

この発明の実施形態は、真空バルブに関する。 An embodiment of the present invention relates to a vacuum valve.

ビルや大型施設に設けられる受配電用の開閉装置として、例えば、遮断器や断路器などの開閉器を具備したスイッチギヤが知られている。スイッチギヤには、開閉器の構成要素として真空バルブが適用されている。真空バルブの内部は、絶縁容器(真空容器)によって一定の絶縁状態に維持され、この絶縁容器の内部に一対の電極が離接可能に収容されている。この場合、一対の電極を離接操作することで、事故電流の遮断や負荷電流の開閉が行われ、スイッチギヤから電力が安定して供給される。 Switchgear equipped with switches such as circuit breakers and disconnectors is known as a switching device for receiving and distributing electricity installed in buildings and large facilities. A vacuum valve is used as a component of the switchgear. The inside of the vacuum valve is maintained in a constant insulating state by an insulating container (vacuum container), and a pair of electrodes are housed inside this insulating container so that they can be connected and disconnected. In this case, fault currents are interrupted and load currents are opened and closed by connecting and disconnecting the pair of electrodes, and power is supplied stably from the switchgear.

特開2006-318795号公報JP 2006-318795 A

ところで、例えば、電流が流れた状態で真空バルブを開放(即ち、一対の電極を離間)させた際、電極相互間に発生したアーク放電(以下、アークと言う)によって、当該電極相互の対向面が加熱されて表面温度が上昇し、これにより、電極表面の一部が溶融した高温の溶融物(溶融金属)が電極外縁に向かって流動する場合がある。 However, for example, when a vacuum valve is opened (i.e., a pair of electrodes is separated) while a current is flowing, an arc discharge (hereafter referred to as an arc) occurs between the electrodes, heating the opposing surfaces of the electrodes and raising the surface temperature. This can cause a part of the electrode surface to melt, resulting in a high-temperature molten material (molten metal) that flows toward the outer edge of the electrode.

ここで、電極外縁は、電界強度が最も高くなる部位としての構造を有している。この場合、上記した高温の溶融物が電極外縁に達すると、電極外縁は、高温の溶融物と、電界強度の最も高くなる部位とが同一箇所に重なり合うことで、絶縁破壊し易い状態(換言すると、絶縁破壊の起点になり易い状態)となる。これにより、真空バルブの開放時における絶縁性能が低下し、その結果、電流の遮断が困難になってしまう虞がある。 Here, the outer edge of the electrode has a structure in which the electric field strength is the highest. In this case, when the high-temperature molten material described above reaches the outer edge of the electrode, the high-temperature molten material and the part with the highest electric field strength overlap at the same location, making the outer edge of the electrode prone to dielectric breakdown (in other words, prone to becoming the starting point of dielectric breakdown). This reduces the insulation performance when the vacuum valve is opened, and as a result, there is a risk that it may become difficult to interrupt the current.

本発明の目的は、アークにより電極表面に生じた高温の溶融物と、電界強度の高い部分とが、電極外縁の同一箇所に重なり合うことを回避する技術が適用された真空バルブを提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a vacuum valve that uses technology that prevents the high-temperature molten material generated on the electrode surface by the arc and the area of high electric field strength from overlapping at the same location on the outer edge of the electrode.

実施形態によれば、電極表面を対向させて配置され、互いに離接可能な一対の電極を有する真空バルブであって、一対の電極の電極表面にそれぞれ設けられ、電極相互間のアークによって電極表面に生じた高温の溶融物が流動して電極外縁に達するのを抑制する溶融物流動抑制手段と、一対の電極の電極表面にそれぞれ設けられ、アークの発生位置を制御するアーク発生位置制御手段とを具備し、溶融物流動抑制手段は、電極表面の周辺であって且つ電極外縁の内側において、周方向に連続して構成されていると共に、アーク発生位置制御手段は、溶融物流動抑制手段の内側に設けられ、電極表面を越えて突出した輪郭形状を成して構成され、且つ、少なくとも一方の電極表面の中心のみで最大に突出した表面膨出構造を有し、電極表面の中心は、真空バルブの中心を規定する1本の仮想軸線と一致している。 According to an embodiment, a vacuum valve has a pair of electrodes arranged with their electrode surfaces facing each other and capable of being brought into contact with and separated from each other, and is equipped with a molten material flow suppression means provided on each of the electrode surfaces of the pair of electrodes for suppressing high-temperature molten material generated on the electrode surface by the arc between the electrodes from flowing and reaching the outer edge of the electrodes, and an arc generation position control means provided on each of the electrode surfaces of the pair of electrodes for controlling the generation position of the arc , wherein the molten material flow suppression means is configured to be continuous in the circumferential direction around the periphery of the electrode surface and inside the outer edge of the electrode , and the arc generation position control means is provided inside the molten material flow suppression means and is configured to form a contour shape that protrudes beyond the electrode surface and has a surface bulge structure that protrudes maximum only at the center of at least one of the electrode surfaces, and the center of the electrode surface coincides with a single imaginary axis that defines the center of the vacuum valve.

一実施形態に係る真空バルブの内部構成を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a vacuum valve according to one embodiment. 図1の電極表面の平面図。FIG. 2 is a plan view of the electrode surface of FIG. 1 . 図1の電極表面の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the electrode surface of FIG. 1 . 図3のF4-F4線に沿う断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line F4-F4 in FIG. 3 . 一対の電極が真っ直ぐに接触した状態を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a pair of electrodes are in straight contact with each other. 一対の電極が傾斜して接触した状態を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which a pair of electrodes are in contact with each other at an angle. 堰き止め構造の構成を示す断面図。FIG. 電極表面の電界分布を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the electric field distribution on the electrode surface. 堰き止め構造の他の構成を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration of the damming structure. 堰き止め構造の他の構成を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration of the damming structure. 変形例に係る真空バルブの電極表面部分の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an electrode surface portion of a vacuum interrupter according to a modified example. 変形例に係る真空バルブの電極表面部分の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an electrode surface portion of a vacuum interrupter according to a modified example. 変形例に係る真空バルブの電極表面部分の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an electrode surface portion of a vacuum interrupter according to a modified example. 変形例に係る真空バルブの電極表面部分の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an electrode surface portion of a vacuum interrupter according to a modified example.

「一実施形態」
図1は、本実施形態に係る真空バルブPの配置構成図である。真空バルブPは、固定電極E1と、可動電極E2と、絶縁容器1(真空容器とも言う)と、固定側封着部材2と、可動側封着部材3と、気密維持機構4と、アークシールド5と、を有している。固定電極E1、可動電極E2、気密維持機構4、アークシールド5は、絶縁容器1に収容されている。
"One embodiment"
1 is a diagram showing the arrangement and configuration of a vacuum valve P according to this embodiment. The vacuum valve P has a fixed electrode E1, a movable electrode E2, an insulating container 1 (also called a vacuum container), a fixed-side sealing member 2, a movable-side sealing member 3, an airtightness maintaining mechanism 4, and an arc shield 5. The fixed electrode E1, the movable electrode E2, the airtightness maintaining mechanism 4, and the arc shield 5 are housed in the insulating container 1.

図1の例において、絶縁容器1は、例えば、アルミナセラミックなどの絶縁材料で中空円筒形状に構成されている。固定側封着部材2及び可動側封着部材3は、例えば、ステンレス鋼を主成分とする金属材料で構成されている。 In the example shown in FIG. 1, the insulating container 1 is made of an insulating material such as alumina ceramic and has a hollow cylindrical shape. The fixed sealing member 2 and the movable sealing member 3 are made of a metal material whose main component is stainless steel, for example.

図1に示すように、中空円筒形の絶縁容器1は、真空バルブPの中心を規定する仮想軸線Pxを中心とした同心円状を成している。絶縁容器1は、仮想軸線Px方向で見て、その両端が開口されている。双方の開口(固定側開口K1、可動側開口K2)は、固定側封着部材2、及び、可動側封着部材3によって覆われている。具体的には、固定側封着部材2は、固定側封着金具6を介して、絶縁容器1の一方の固定側開口K1を閉塞している。可動側封着部材3は、可動側封着金具7を介して、絶縁容器1の他方の可動側開口K2を閉塞している。 As shown in FIG. 1, the hollow cylindrical insulating container 1 is concentric with an imaginary axis Px that defines the center of the vacuum valve P. When viewed in the direction of the imaginary axis Px, the insulating container 1 is open at both ends. Both openings (fixed side opening K1, movable side opening K2) are covered by a fixed side sealing member 2 and a movable side sealing member 3. Specifically, the fixed side sealing member 2 closes one of the fixed side openings K1 of the insulating container 1 via a fixed side sealing metal fitting 6. The movable side sealing member 3 closes the other movable side opening K2 of the insulating container 1 via a movable side sealing metal fitting 7.

アークシールド5は、例えば、銅やステンレス鋼などを主成分とする金属材料で構成されている。アークシールド5は、中空円筒形状を成し、絶縁容器1に固定されている。アークシールド5は、その内部(内側)に、固定電極E1の固定接点8、並びに、可動電極E2の可動接点10を収容するように配置されている。 The arc shield 5 is made of a metal material whose main components are, for example, copper or stainless steel. The arc shield 5 has a hollow cylindrical shape and is fixed to the insulating container 1. The arc shield 5 is arranged so as to accommodate the fixed contact 8 of the fixed electrode E1 and the movable contact 10 of the movable electrode E2 within its interior (inside).

固定電極E1及び可動電極E2は、仮想軸線Pxに沿って整列して延在されている。固定電極E1は、固定接点8と、固定通電軸9と、を備えている。可動電極E2は、可動接点10と、可動通電軸11と、を備えている。なお、固定接点8及び可動接点10は、銅クロム(CuCr)材で成形され、固定通電軸9及び可動通電軸11は、銅(Cu)材で成形されている。 The fixed electrode E1 and the movable electrode E2 are aligned and extend along the imaginary axis Px. The fixed electrode E1 has a fixed contact 8 and a fixed current-carrying shaft 9. The movable electrode E2 has a movable contact 10 and a movable current-carrying shaft 11. The fixed contact 8 and the movable contact 10 are made of copper chromium (CuCr) material, and the fixed current-carrying shaft 9 and the movable current-carrying shaft 11 are made of copper (Cu) material.

図1の例において、固定接点8は、円板形状を成し、固定通電軸9は、円筒形状を成している。固定接点8及び固定通電軸9は、互いに同一の直径を有している。このため、固定接点8及び固定通電軸9を備えた固定電極E1は、その全体がストレートな円柱形状の輪郭を有して構成されている。なお、固定接点8は、その両側に円形輪郭を有する面が構成され、一方側の面が後述する固定側電極表面8aとして規定され、他方側(固定側電極表面8aの反対側)の面が背面8bとして規定されている。 In the example of FIG. 1, the fixed contact 8 is disk-shaped, and the fixed current-carrying shaft 9 is cylindrical. The fixed contact 8 and the fixed current-carrying shaft 9 have the same diameter. Therefore, the fixed electrode E1 equipped with the fixed contact 8 and the fixed current-carrying shaft 9 is configured with a straight cylindrical contour as a whole. The fixed contact 8 has surfaces with a circular contour on both sides, with one surface defined as the fixed electrode surface 8a described below, and the other surface (opposite the fixed electrode surface 8a) defined as the back surface 8b.

一方、可動接点10は、円板形状を成し、可動通電軸11は、円筒形状を成している。可動接点10及び可動通電軸11は、互いに同一の直径を有している。このため、可動接点10及び可動通電軸11を備えた可動電極E2は、その全体がストレートな円柱形状の輪郭を有して構成されている。なお、可動接点10は、その両側に円形輪郭を有する面が構成され、一方側の面が後述する可動側電極表面10aとして規定され、他方側(可動側電極表面10aの反対側)の面が背面10bとして規定されている。 On the other hand, the movable contact 10 is disk-shaped, and the movable current-carrying shaft 11 is cylindrical. The movable contact 10 and the movable current-carrying shaft 11 have the same diameter. Therefore, the movable electrode E2 equipped with the movable contact 10 and the movable current-carrying shaft 11 is configured with a straight cylindrical contour as a whole. The movable contact 10 has surfaces with a circular contour on both sides, with one surface defined as the movable electrode surface 10a described below, and the other surface (opposite the movable electrode surface 10a) defined as the back surface 10b.

固定接点8と可動接点10とは、円形の電極表面(固定側電極表面8a、可動側電極表面10a)が平行に対面するように、互いに対向して配置されている。固定接点8は、その背面8bが固定通電軸9の一端に接続され、固定通電軸9の他端は、固定側封着部材2を介して、仮想軸線Pxに沿って移動不能に真空バルブPに固定されている。可動接点10は、その背面10bが可動通電軸11の一端に接続され、可動通電軸11の他端は、可動側封着部材3を介して、図示しない操作機構に連結されている。 The fixed contact 8 and the movable contact 10 are arranged opposite each other so that their circular electrode surfaces (fixed electrode surface 8a, movable electrode surface 10a) face each other in parallel. The fixed contact 8 has its back surface 8b connected to one end of the fixed current-carrying shaft 9, the other end of which is fixed to the vacuum valve P via the fixed sealing member 2 so as not to be able to move along the imaginary axis Px. The movable contact 10 has its back surface 10b connected to one end of the movable current-carrying shaft 11, the other end of which is connected to an operating mechanism (not shown) via the movable sealing member 3.

ここで、操作機構によって可動通電軸11を仮想軸線Pxに沿って移動させる。これにより、可動接点10を固定接点8に対して離接させることができる。この結果、真空バルブPを開閉操作(即ち、一対の電極E1,E2を離接操作)することができる。 The movable current-carrying shaft 11 is then moved along the imaginary axis Px by the operating mechanism. This allows the movable contact 10 to be brought into contact with and separated from the fixed contact 8. As a result, the vacuum valve P can be opened and closed (i.e., the pair of electrodes E1, E2 can be brought into contact and separated from each other).

更に、可動通電軸11と可動側封着部材3との間には、気密維持機構4が配置されている。気密維持機構4は、伸縮性を有するベローズで構成され、当該ベローズ(気密維持機構)4は、例えば、ステンレスなどの薄い金属で構成されている。ベローズ4は、仮想軸線Px方向に伸縮可能な蛇腹状を成し、可動通電軸11の外側を隙間無く覆っている。 Furthermore, an airtightness maintaining mechanism 4 is disposed between the movable current-carrying shaft 11 and the movable-side sealing member 3. The airtightness maintaining mechanism 4 is made of a bellows having elasticity, and the bellows (airtightness maintaining mechanism) 4 is made of a thin metal such as stainless steel. The bellows 4 is shaped like a bellows that can expand and contract in the direction of the imaginary axis Px, and covers the outside of the movable current-carrying shaft 11 without any gaps.

ベローズ4は、その一端が可動側封着部材3に隙間無く接合され、その他端が可動通電軸11に隙間無く接合されている。これにより、絶縁容器1の内部は、常に気密状態(即ち、真空状態)に維持される。この結果、真空バルブPの開閉操作に際し、可動通電軸11を仮想軸線Pxに沿って移動させている間も、絶縁容器1の内部に大気(空気)が浸入することはない。 One end of the bellows 4 is tightly joined to the movable sealing member 3, and the other end is tightly joined to the movable current-carrying shaft 11. This ensures that the inside of the insulating container 1 is always kept airtight (i.e., vacuum state). As a result, when opening and closing the vacuum valve P, the atmosphere (air) does not enter the inside of the insulating container 1, even while the movable current-carrying shaft 11 is being moved along the imaginary axis Px.

ところで、真空バルブPの開放時、電極E1,E2相互間に発生したアークによって、電極E1,E2相互の対向面(固定側電極表面8a、可動側電極表面10a)の一部が溶融する場合がある。この場合、アーク発生時におけるプラズマ圧力は、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の中心(仮想軸線Pxと一致)で高く、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の周辺(即ち、円環状の電極外縁8f,10f)で低くなっている。このため、溶融した高温の溶融物(溶融金属)は、プラズマ圧力の勾配に沿って、電極外縁(固定側電極外縁8f、可動側電極外縁10f)に向かって流動する。 When the vacuum valve P is opened, an arc generated between the electrodes E1 and E2 may cause a portion of the opposing surfaces of the electrodes E1 and E2 (the fixed electrode surface 8a, the movable electrode surface 10a) to melt. In this case, the plasma pressure during arc generation is high at the center (coincident with the imaginary axis Px) of the electrodes E1 and E2 (electrode surfaces 8a and 10a) and low at the periphery (i.e., the annular electrode outer edges 8f and 10f) of the electrodes E1 and E2 (electrode surfaces 8a and 10a). As a result, the molten high-temperature material (molten metal) flows along the plasma pressure gradient toward the electrode outer edges (the fixed electrode outer edge 8f, the movable electrode outer edge 10f).

電極外縁8f,10fは、構造上、電界強度が高くなる部位となっている。このため、高温の溶融物が電極外縁8f,10fに達すると、高温の溶融物と、電界強度の高くなる部位とが同一箇所に重なり合うことで、当該重合箇所を起点に絶縁破壊し易い状態が形成される。そうなると、真空バルブPの開放時における絶縁性能が低下してしまう。 The outer edges 8f and 10f of the electrodes are structurally designed to be areas where the electric field strength is high. Therefore, when the high-temperature molten material reaches the outer edges 8f and 10f of the electrodes, the high-temperature molten material and the area with high electric field strength overlap at the same location, creating a condition in which insulation breakdown is likely to occur starting from the overlapping point. This reduces the insulation performance when the vacuum valve P is opened.

そこで、本実施形態に係る真空バルブPには、真空バルブPの開放時(換言すると、アーク発生時)における絶縁性能を向上させるべく、高温の溶融物が流動して電極外縁8f,10fに達するのを抑制する手段(以下、溶融物流動抑制手段12と言う)が設けられている。 Therefore, in order to improve the insulation performance when the vacuum valve P is opened (in other words, when an arc is generated), the vacuum valve P according to this embodiment is provided with a means (hereinafter referred to as a molten material flow suppression means 12) for suppressing the flow of the high-temperature molten material from reaching the outer edges 8f and 10f of the electrodes.

図1の例において、溶融物流動抑制手段12は、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の周辺であって且つ円環状の電極外縁8f,10fの直前において、周方向に連続した円環状を成して構成されている。 In the example shown in FIG. 1, the molten material flow suppression means 12 is configured as a continuous ring around the periphery of the electrodes E1, E2 (electrode surfaces 8a, 10a) and immediately before the annular electrode outer edges 8f, 10f.

更に、アークの発生に際し、電極E1,E2相互の対向面(固定側電極表面8a、可動側電極表面10a)は加熱されて表面温度が高くなる。このような高温領域は、アークの発生位置に対応して形成される。この場合、当該高温領域は、電極外縁8f,10fを回避した位置(換言すると、電極外縁8f,10fから最も離間した位置)に制御することが好ましい。円環状の電極外縁8f,10fから最も離間した位置は、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の中心、即ち、仮想軸線Pxと一致した部分である。 Furthermore, when an arc is generated, the opposing surfaces of the electrodes E1 and E2 (the fixed electrode surface 8a and the movable electrode surface 10a) are heated and the surface temperature increases. Such a high-temperature region is formed corresponding to the position where the arc is generated. In this case, it is preferable to control the high-temperature region to a position that avoids the electrode outer edges 8f and 10f (in other words, the position furthest from the electrode outer edges 8f and 10f). The position furthest from the annular electrode outer edges 8f and 10f is the center of the electrodes E1 and E2 (electrode surfaces 8a and 10a), i.e., the part that coincides with the virtual axis Px.

そこで、本実施形態に係る真空バルブPには、仮想軸線Pxと一致した電極E1,E2(電極表面8a,10a)の中心並びにその近傍及びその周囲を含めた部分(以下、電極中心部Esと言う)に、アークの発生位置を制御する手段(以下、アーク発生位置制御手段13と言う)が設けられている。 Therefore, the vacuum valve P according to this embodiment is provided with a means for controlling the arc generation position (hereinafter referred to as arc generation position control means 13) at the center of the electrodes E1, E2 (electrode surfaces 8a, 10a) that coincide with the imaginary axis Px, as well as the area including the vicinity and periphery (hereinafter referred to as electrode center Es).

図1の例において、アーク発生位置制御手段13は、上記した円環状の溶融物流動抑制手段12の内側であって且つ電極中心部Esにおいて、電極表面8a,10aを越えて突出した輪郭形状を成して構成されている。アーク発生位置制御手段13は、電極中心部Esのうち、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の中心(仮想軸線Pxと一致)で最大に突出している。 In the example of FIG. 1, the arc generation position control means 13 is configured to have a contour shape that is inside the above-mentioned annular molten material flow suppression means 12 and protrudes beyond the electrode surfaces 8a, 10a at the electrode center Es. The arc generation position control means 13 protrudes most at the center (coincident with the imaginary axis Px) of the electrodes E1, E2 (electrode surfaces 8a, 10a) in the electrode center Es.

図2は、電極E1,E2の電極表面(固定側電極表面8a、可動側電極表面10a)の構成図、図3は、固定接点8及び可動接点10の外観構成図、図4は、固定接点8及び可動接点10の断面図である。 Figure 2 is a diagram of the electrode surfaces (fixed electrode surface 8a, movable electrode surface 10a) of electrodes E1 and E2, Figure 3 is a diagram of the external configuration of the fixed contact 8 and the movable contact 10, and Figure 4 is a cross-sectional view of the fixed contact 8 and the movable contact 10.

図2~図4の例において、溶融物流動抑制手段12として、円環状の電極外縁8f,10fに向かって流動する高温の溶融物を、当該電極外縁8f,10fの手前で堰き止める機能を有する堰き止め構造12pが適用されている。堰き止め構造12pは、電極E1,E2相互が対向する電極表面8a,10aにそれぞれ設けられ、収容機構14(貯留機構とも言う)と、堰止機構15と、ガイド機構16と、を備えている。 In the examples of Figures 2 to 4, a damming structure 12p is used as the melt flow suppression means 12, which has the function of blocking the high-temperature melt flowing toward the annular electrode outer edges 8f, 10f just before the electrode outer edges 8f, 10f. The damming structure 12p is provided on the electrode surfaces 8a, 10a of the electrodes E1, E2 facing each other, respectively, and includes a storage mechanism 14 (also called a storage mechanism), a damming mechanism 15, and a guide mechanism 16.

収容機構14は、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の周辺において、円環状の電極外縁8f,10fの直前に連続して設けられている。収容機構14は、電極表面8a,10aを一部周方向に沿って連続的に窪ませて構成されている。収容機構14の断面形状としては、例えば、矩形状、三角形状、円弧状など各種の形状を適用することができる。これにより、電極外縁8f,10fの直前に、高温の溶融物を貯留可能な貯留溝が実現される。この場合、電極外縁8f,10fに向かって流動した高温の溶融物は、収容機構14(貯留溝)に漏れなく収容(貯留)される。この結果、高温の溶融物が、収容機構14(貯留溝)を越えて、電極外縁8f,10fに達することは無い。 The storage mechanism 14 is provided continuously around the electrodes E1, E2 (electrode surfaces 8a, 10a) immediately before the annular electrode outer edges 8f, 10f. The storage mechanism 14 is configured by continuously recessing a portion of the electrode surfaces 8a, 10a along the circumferential direction. The cross-sectional shape of the storage mechanism 14 can be various shapes, such as a rectangular shape, a triangular shape, or a circular arc shape. This creates a storage groove that can store high-temperature molten material immediately before the electrode outer edges 8f, 10f. In this case, the high-temperature molten material that flows toward the electrode outer edges 8f, 10f is stored (stored) in the storage mechanism 14 (storage groove) without leakage. As a result, the high-temperature molten material does not exceed the storage mechanism 14 (storage groove) and reach the electrode outer edges 8f, 10f.

堰止機構15は、収容機構14(貯留溝)に隣接して設けられている。堰止機構15としては、収容機構14(貯留溝)の内部において、上記した仮想軸線Pxに沿って立ち上げられた円環状の障壁部を想定することができる。これにより、収容機構14(貯留溝)に収容(貯留)された高温の溶融物は、堰止機構15(障壁部)によって、その流動範囲が制限される。この結果、高温の溶融物が、堰止機構15(障壁部)を越えて、電極外縁8f,10fに達することは無い。 The damming mechanism 15 is provided adjacent to the storage mechanism 14 (storage groove). The damming mechanism 15 can be envisioned as an annular barrier section that is raised along the virtual axis Px described above inside the storage mechanism 14 (storage groove). This causes the flow range of the high-temperature molten material stored (stored) in the storage mechanism 14 (storage groove) to be restricted by the damming mechanism 15 (barrier section). As a result, the high-temperature molten material does not pass over the damming mechanism 15 (barrier section) and reach the electrode outer edges 8f, 10f.

ガイド機構16は、堰止機構15(障壁部)に対向するように、収容機構14(貯留溝)に隣接して設けられている。ガイド機構16としては、収容機構14(貯留溝)の内部において、堰止機構15(障壁部)に接近しつつ下り勾配を成した環状の斜面部を想定することができる。これにより、電極外縁8f,10fに向かって流動した高温の溶融物は、ガイド機構16(斜面部)によって、漏れなく収容機構14(貯留溝)に案内される。この結果、収容機構14(貯留溝)の手前に溶融物が残留し、その後、当該収容機構14(貯留溝)への新たな溶融物の流入が阻害されることは無い。 The guide mechanism 16 is provided adjacent to the storage mechanism 14 (storage groove) so as to face the damming mechanism 15 (barrier portion). The guide mechanism 16 can be envisioned as an annular slope portion that approaches the damming mechanism 15 (barrier portion) and forms a downward slope inside the storage mechanism 14 (storage groove). As a result, the high-temperature molten material that flows toward the electrode outer edges 8f, 10f is guided by the guide mechanism 16 (slope portion) to the storage mechanism 14 (storage groove) without leakage. As a result, the molten material remains in front of the storage mechanism 14 (storage groove), and thereafter, the inflow of new molten material into the storage mechanism 14 (storage groove) is not hindered.

また、アーク発生位置制御手段13としては、アークの発生位置を、電極外縁8f,10fを回避した位置に制御する機能を有する表面膨出構造13pが適用されている。表面膨出構造13pは、電極表面8a,10aから円弧状に膨出し、電極表面8a,10aの中心(仮想軸線Pxと一致)で最大に突出した輪郭形状を成している。 The arc generation position control means 13 uses a surface bulge structure 13p that has the function of controlling the arc generation position to a position that avoids the electrode outer edges 8f, 10f. The surface bulge structure 13p bulges in an arc shape from the electrode surfaces 8a, 10a, and forms a contour shape that protrudes most at the center of the electrode surfaces 8a, 10a (coincident with the imaginary axis Px).

この場合、円弧状の表面膨出構造13pの曲率半径は、電極外縁8f,10fの曲率半径よりも大きく設定されている。換言すると、表面膨出構造13pの曲率は、電極外縁8f,10fの曲率よりも小さく設定されている。これにより、後述の図8に示すように、電極外縁8f,10fの電界を高めると同時に、当該電極外縁8f,10f以外の部位の電界を低く抑えることができる。 In this case, the radius of curvature of the arc-shaped surface bulge structure 13p is set to be larger than the radius of curvature of the electrode outer edges 8f, 10f. In other words, the curvature of the surface bulge structure 13p is set to be smaller than the curvature of the electrode outer edges 8f, 10f. This makes it possible to increase the electric field at the electrode outer edges 8f, 10f while simultaneously keeping the electric field low in areas other than the electrode outer edges 8f, 10f, as shown in FIG. 8 described below.

なお、表面膨出構造13pの突出量(高さ、長さ、距離)については、上記した電極表面8a,10aを基準に、当該表面膨出構造13pの突出量を規定する方法、或いは、収容機構14(貯留溝)の底面14s(図4参照)を基準に、当該表面膨出構造13pの突出量を規定する方法などを想定することができる。 As for the amount of protrusion (height, length, distance) of the surface bulge structure 13p, it is possible to envisage a method of determining the amount of protrusion of the surface bulge structure 13p based on the electrode surfaces 8a and 10a described above, or a method of determining the amount of protrusion of the surface bulge structure 13p based on the bottom surface 14s (reservoir groove) of the storage mechanism 14 (see Figure 4).

例えば、底面14sを基準とした場合、仮想軸線Pxと平行な方向において、底面14sから電極表面8a,10aまでの高さ(収容機構14(貯留溝)の深さ)をa、底面14sから表面膨出構造13pの最大突出位置(即ち、電極表面8a,10aの中心)までの高さをbとすると、a<bなる関係を満足するように表面膨出構造13pの突出量を規定する。 For example, when the bottom surface 14s is used as a reference, if the height from the bottom surface 14s to the electrode surfaces 8a, 10a (the depth of the storage mechanism 14 (storage groove)) in a direction parallel to the virtual axis Px is a, and the height from the bottom surface 14s to the maximum protruding position of the surface bulging structure 13p (i.e., the center of the electrode surfaces 8a, 10a) is b, the protrusion amount of the surface bulging structure 13p is specified to satisfy the relationship a<b.

図5及び図6は、表面膨出構造13pを有する電極表面8a,10a(電極E1,E2)の接触状態図である。図5に示すように、真空バルブPの閉状態において、双方の電極E1,E2は、表面膨出構造13pが最大に突出した部位(即ち、電極表面8a,10aの中心)で接触し合う。ここで、図6に示すように、双方の電極E1,E2が多少傾いた場合でも、双方の電極表面8a,10aは、その中心近傍同士で接触し合う。 Figures 5 and 6 are diagrams showing the contact state of electrode surfaces 8a, 10a (electrodes E1, E2) having a surface bulge structure 13p. As shown in Figure 5, when the vacuum valve P is in the closed state, both electrodes E1, E2 come into contact with each other at the location where the surface bulge structure 13p protrudes most (i.e., the center of the electrode surfaces 8a, 10a). Here, as shown in Figure 6, even if both electrodes E1, E2 are slightly tilted, both electrode surfaces 8a, 10a come into contact with each other near their centers.

これにより、真空バルブPの開放時におけるアークの発生位置を、電極外縁8f,10fを回避した位置(換言すると、電極外縁8f,10fから最も離間した位置)、具体的には、電極E1,E2(電極表面8a,10a)の中心(仮想軸線Pxと一致)に制御することができる。 This allows the position where the arc occurs when the vacuum valve P is opened to be controlled to a position that avoids the electrode outer edges 8f, 10f (in other words, the position furthest from the electrode outer edges 8f, 10f), specifically, to the center of the electrodes E1, E2 (electrode surfaces 8a, 10a) (coincident with the virtual axis Px).

図7は、堰き止め構造12pの断面構成図である。図7の例において、堰止機構15(障壁部)は、上記した仮想軸線Pxと平行に立ち上げられている。この場合、堰止機構15(障壁部)と電極表面8a,10aとの成す角度θは、90°に設定されている。これにより、堰止機構15(障壁部)は、収容機構14(貯留溝)に収容(貯留)された高温の溶融物に対する防波堤としての機能を発揮することができる。 Figure 7 is a cross-sectional diagram of the damming structure 12p. In the example of Figure 7, the damming mechanism 15 (barrier portion) is raised parallel to the virtual axis Px described above. In this case, the angle θ between the damming mechanism 15 (barrier portion) and the electrode surfaces 8a, 10a is set to 90°. This allows the damming mechanism 15 (barrier portion) to function as a breakwater against the high-temperature molten material stored (stored) in the storage mechanism 14 (storage groove).

図8は、電極表面8a,10aにおける電界の強度分布図である。図8に示すように、表面膨出構造13pを、電極表面8a,10aから円弧状に膨出させたことで、電極外縁8f,10f以外の電界強度を低く抑えることができる。換言すると、電極外縁8f,10fの電界強度を最も高くすることができる。これにより、真空バルブPの開放時における絶縁性能を向上させることができる。 Figure 8 is a diagram showing the distribution of electric field strength on the electrode surfaces 8a, 10a. As shown in Figure 8, by making the surface bulge structure 13p bulge in an arc shape from the electrode surfaces 8a, 10a, the electric field strength can be kept low except at the electrode outer edges 8f, 10f. In other words, the electric field strength at the electrode outer edges 8f, 10f can be made the highest. This improves the insulation performance when the vacuum valve P is opened.

図9は、堰き止め構造12pの断面構成図である。図9の例において、堰止機構15(障壁部)は、上記した仮想軸線Pxと交差する方向、即ち、ガイド機構16(斜面部)に接近する方向に傾斜させて立ち上げられている。この場合、堰止機構15(障壁部)と電極表面8a,10aとの成す角度θは、90°未満に設定されている。これにより、堰止機構15(障壁部)は、収容機構14(貯留溝)に収容(貯留)された高温の溶融物が溢れ出るのを防止する機能、換言すると、当該溶融物を収容機構14(貯留溝)に押し留める機能を発揮することができる。 Figure 9 is a cross-sectional diagram of the damming structure 12p. In the example of Figure 9, the damming mechanism 15 (barrier portion) is inclined and raised in a direction intersecting the virtual axis Px described above, i.e., in a direction approaching the guide mechanism 16 (slope portion). In this case, the angle θ between the damming mechanism 15 (barrier portion) and the electrode surfaces 8a, 10a is set to less than 90°. This allows the damming mechanism 15 (barrier portion) to function to prevent the high-temperature molten material contained (stored) in the storage mechanism 14 (storage groove) from overflowing, in other words, to hold the molten material in the storage mechanism 14 (storage groove).

図10は、堰き止め構造12pの断面構成図である。図10の例において、堰止機構15(障壁部)は、リング状のフランジ部12fを備えて構成されている。フランジ部12fは、収容機構14(貯留溝)を部分的に覆うように突出しつつ、電極表面8a,10aと同一平面内において、堰止機構15(障壁部)の上端に沿って周方向に連続して設けられている。これにより、より効果的に溶融物の流出を防ぐことができる。 Figure 10 is a cross-sectional diagram of the damming structure 12p. In the example of Figure 10, the damming mechanism 15 (barrier portion) is configured with a ring-shaped flange portion 12f. The flange portion 12f is provided continuously in the circumferential direction along the upper end of the damming mechanism 15 (barrier portion) in the same plane as the electrode surfaces 8a, 10a, while protruding so as to partially cover the storage mechanism 14 (reservoir groove). This makes it possible to more effectively prevent the outflow of the molten material.

以上、本実施形態によれば、溶融物流動抑制手段12(堰き止め構造12p)を、電極表面8a,10aの周辺であって且つ電極外縁8f,10fの直前に、周方向に連続して構成する。これにより、電極E1,E2相互間のアークによって電極表面8a,10aに生じた高温の溶融物が流動して電極外縁8f,10fに達するのを抑制することができる。この結果、アークにより電極表面8a,10aに生じた高温の溶融物と、電界強度の高い部分とが、電極外縁8f,10fの同一箇所に重なり合うことを回避、換言すると、当該重合箇所を起点に絶縁破壊し易い状態が形成されることを回避することができる。かくして、真空バルブPの開放時における絶縁性能を一定に維持ないし向上させることができる。 As described above, according to this embodiment, the molten material flow suppression means 12 (dam structure 12p) is configured continuously in the circumferential direction around the electrode surfaces 8a, 10a and immediately before the electrode outer edges 8f, 10f. This makes it possible to suppress the high-temperature molten material generated on the electrode surfaces 8a, 10a by the arc between the electrodes E1, E2 from flowing and reaching the electrode outer edges 8f, 10f. As a result, it is possible to prevent the high-temperature molten material generated on the electrode surfaces 8a, 10a by the arc and the part with high electric field strength from overlapping at the same point on the electrode outer edges 8f, 10f, in other words, to prevent the formation of a state in which insulation breakdown is likely to occur starting from the overlapping point. Thus, it is possible to maintain or improve the insulation performance when the vacuum valve P is opened.

本実施形態によれば、堰き止め構造12pとして、収容機構14(貯留機構とも言う)を電極表面8a,10aにそれぞれ設ける。収容機構14は、電極表面8a,10aを一部周方向に沿って連続的に窪ませて構成する。これにより、電極外縁8f,10fに向かって流動した高温の溶融物を、収容機構14(貯留溝)に漏れなく収容(貯留)することができる。この結果、高温の溶融物が、収容機構14を越えて、電極外縁8f,10fに達するのを防止することができる。 According to this embodiment, a storage mechanism 14 (also called a storage mechanism) is provided on each of the electrode surfaces 8a, 10a as the damming structure 12p. The storage mechanism 14 is configured by continuously recessing a portion of the electrode surfaces 8a, 10a in the circumferential direction. This allows the high-temperature molten material that flows toward the electrode outer edges 8f, 10f to be stored (stored) without leakage in the storage mechanism 14 (storage groove). As a result, the high-temperature molten material can be prevented from exceeding the storage mechanism 14 and reaching the electrode outer edges 8f, 10f.

本実施形態によれば、電極表面8a,10aにおいて、堰き止め構造12pとして、堰止機構15を収容機構14(貯留溝)に隣接して設ける。堰止機構15は、収容機構14の内部に立ち上げられた円環状の障壁部として構成する。これにより、収容機構14に収容(貯留)された高温の溶融物は、堰止機構15(障壁部)によって、その流動範囲が制限される。この結果、高温の溶融物が、堰止機構15を越えて、電極外縁8f,10fに達するのを防止することができる。 According to this embodiment, on the electrode surfaces 8a, 10a, a damming mechanism 15 is provided adjacent to the storage mechanism 14 (reservoir groove) as a damming structure 12p. The damming mechanism 15 is configured as an annular barrier portion raised inside the storage mechanism 14. As a result, the flow range of the high-temperature molten material stored (stored) in the storage mechanism 14 is restricted by the damming mechanism 15 (barrier portion). As a result, the high-temperature molten material can be prevented from passing over the damming mechanism 15 and reaching the outer edges 8f, 10f of the electrodes.

本実施形態によれば、電極表面8a,10aにおいて、堰き止め構造12pとして、ガイド機構16を堰止機構15(障壁部)に対向するように、収容機構14(貯留溝)に隣接して設ける。ガイド機構16は、収容機構14の内部において、堰止機構15に接近しつつ下り勾配を成した環状の斜面部として構成する。これにより、電極外縁8f,10fに向かって流動した高温の溶融物は、ガイド機構16(斜面部)によって、漏れなく収容機構14に案内される。この結果、収容機構14の手前に溶融物が残留し、その後、当該収容機構14への新たな溶融物の流入が阻害されるのを防止することができる。 According to this embodiment, on the electrode surfaces 8a, 10a, the guide mechanism 16 is provided as the damming structure 12p adjacent to the storage mechanism 14 (reservoir groove) so as to face the damming mechanism 15 (barrier portion). The guide mechanism 16 is configured as an annular slope portion that forms a downward slope as it approaches the damming mechanism 15 inside the storage mechanism 14. As a result, the high-temperature molten material that flows toward the electrode outer edges 8f, 10f is guided to the storage mechanism 14 without leakage by the guide mechanism 16 (slope portion). As a result, it is possible to prevent the molten material from remaining in front of the storage mechanism 14 and subsequently obstructing the flow of new molten material into the storage mechanism 14.

本実施形態によれば、アーク発生位置制御手段13(表面膨出構造13p)を、溶融物流動抑制手段12の内側に設けると共に、電極中心部Esにおいて、電極表面8a,10aを越えて突出した輪郭形状を成して構成する。これにより、真空バルブPの閉状態において、双方の電極表面8a,10aは、常に、その中心近傍同士で接触し合う。この結果、真空バルブPの開放時におけるアークの発生位置を、電極外縁8f,10fを回避した位置に制御することができる。別の捉え方をすると、アークを発生し易い部分を、予め、電極表面8a,10a上の任意の位置(例えば、電極E1,E2の中心)に設定することができる。 According to this embodiment, the arc generation position control means 13 (surface bulging structure 13p) is provided inside the melt flow suppression means 12, and is configured to have a contour shape that protrudes beyond the electrode surfaces 8a, 10a at the electrode center Es. As a result, when the vacuum valve P is in a closed state, both electrode surfaces 8a, 10a always contact each other near their centers. As a result, the position at which the arc is generated when the vacuum valve P is open can be controlled to a position that avoids the electrode outer edges 8f, 10f. In other words, the part that is likely to generate an arc can be set in advance to any position on the electrode surfaces 8a, 10a (for example, the center of electrodes E1, E2).

本実施形態によれば、表面膨出構造13pを、電極表面8a,10aから膨出させたことで、電極外縁8f,10f以外の電界強度を低く抑えることができる。これにより、電極外縁8f,10fの電界強度を最も高くすることができる。この結果、真空バルブPの開放時における絶縁性能を飛躍的に向上させることができる。 According to this embodiment, by making the surface bulging structure 13p bulge from the electrode surfaces 8a, 10a, the electric field strength can be kept low except at the electrode outer edges 8f, 10f. This makes it possible to maximize the electric field strength at the electrode outer edges 8f, 10f. As a result, the insulation performance when the vacuum valve P is opened can be dramatically improved.

「変形例」
上記した実施形態では、双方の電極E1,E2において、表面膨出構造13pを円弧状に膨出させているが、これに代えて、図11に示すように、いずれか一方の表面膨出構造13pの中心(仮想軸線Px)周りを平坦状に構成してもよい。図11の例において、可動電極E2の表面膨出構造13pに平坦面13mが構成されている。この場合、双方の表面膨出構造13pの中心(仮想軸線Px)周りを平坦状に構成してもよい。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
"Variations"
In the above embodiment, the surface bulging structures 13p of both electrodes E1, E2 are bulged in an arc shape, but instead, as shown in Fig. 11, the periphery of the center (virtual axis Px) of either one of the surface bulging structures 13p may be flat. In the example of Fig. 11, a flat surface 13m is formed on the surface bulging structure 13p of the movable electrode E2. In this case, the periphery of the center (virtual axis Px) of both surface bulging structures 13p may be flat. Note that other configurations and effects are similar to those of the above embodiment, and therefore description thereof will be omitted.

上記した実施形態では、双方の電極E1,E2において、表面膨出構造13pを円弧状に膨出させているが、これに代えて、図12に示すように、矩形状に膨出させた表面膨出構造13pを適用してもよい。この場合、矩形状の表面膨出構造13pの周縁に沿って面取りRを施すことが好ましい。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。 In the above embodiment, the surface bulge structure 13p of both electrodes E1 and E2 is bulged in an arc shape. Alternatively, as shown in FIG. 12, a surface bulge structure 13p that bulges in a rectangular shape may be used. In this case, it is preferable to apply a chamfer R along the periphery of the rectangular surface bulge structure 13p. Note that other configurations and effects are similar to those of the above embodiment, and therefore description thereof will be omitted.

上記した実施形態では、電極外縁8f,10fと、表面膨出構造13pと、が一体化した電極E1,E2を想定しているが、これに代えて、図13に示すように、電極外縁8f,10fと、表面膨出構造13pと、を別体で構成してもよい。この場合、表面膨出構造13pは、高温に耐えられる材料(例えば、銅クロム材)で成形し、電極外縁8f,10fは、高電界に耐えられる材料(例えば、純クロム、SUS、タングステン)で成形することが好ましい。 In the above embodiment, electrodes E1 and E2 are assumed to have the electrode outer edges 8f and 10f and the surface bulging structure 13p integrated together. Alternatively, as shown in FIG. 13, the electrode outer edges 8f and 10f and the surface bulging structure 13p may be configured separately. In this case, it is preferable that the surface bulging structure 13p is formed from a material that can withstand high temperatures (e.g., copper chrome material), and the electrode outer edges 8f and 10f are formed from a material that can withstand high electric fields (e.g., pure chrome, SUS, tungsten).

加えて、例えば図14に示すように、収容機構14(貯留溝)を、固定接点8及び可動接点10を貫通させて構成してもよい。この構成によれば、収容機構14(貯留溝)に流入した高温の溶融物は、固定通電軸9(可動通電軸11)の一端面9s,11sに接触することになるが、銅製の固定通電軸9(可動通電軸11)は熱伝導率が高いので、短時間に冷やされるといった効果を実現することができる。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。 In addition, as shown in FIG. 14, for example, the storage mechanism 14 (reservoir groove) may be configured to penetrate the fixed contact 8 and the movable contact 10. With this configuration, the high-temperature molten material that flows into the storage mechanism 14 (reservoir groove) comes into contact with one end face 9s, 11s of the fixed current-carrying shaft 9 (movable current-carrying shaft 11), but since the copper fixed current-carrying shaft 9 (movable current-carrying shaft 11) has high thermal conductivity, it is possible to achieve the effect of being cooled in a short time. Note that the other configurations and effects are the same as those of the above-mentioned embodiment, and therefore their description will be omitted.

上記した実施形態では、電極外縁8f,10fの手前に1つの堰き止め構造12pを設けたが、複数に亘って堰き止め構造12pを設けてもよい。特に図示しないが、例えば、収容機構14(貯留溝)を二周或いはそれ以上に亘って設ける。これにより、高温の溶融物の収容能力を更に向上させることができる。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。 In the above embodiment, one damming structure 12p is provided in front of the electrode outer edges 8f, 10f, but multiple damming structures 12p may be provided. Although not specifically shown, for example, the storage mechanism 14 (reservoir groove) is provided around two or more circumferences. This can further improve the storage capacity for high-temperature molten material. Note that other configurations and effects are the same as those of the above embodiment, so their description is omitted.

以上、本発明の一実施形態及びいくつかの変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although one embodiment of the present invention and several variations have been described above, these embodiments and variations are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments and variations can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

E1,E2…電極、Es…電極中心部、8a,10a…電極表面、8b,10b…背面、8f,10f…電極外縁、12…溶融物流動抑制手段、13…アーク発生位置制御手段、13p…表面膨出構造、14…収容機構(貯留溝)、15…堰止機構(障壁部)、16…ガイド機構(斜面部)。 E1, E2...electrode, Es...center of electrode, 8a, 10a...electrode surface, 8b, 10b...back surface, 8f, 10f...outer edge of electrode, 12...molten material flow suppression means, 13...arc generation position control means, 13p...surface bulge structure, 14...accommodation mechanism (reservoir groove), 15...dam mechanism (barrier section), 16...guide mechanism (slope section).

Claims (7)

電極表面を対向させて配置され、互いに離接可能な一対の電極を有する真空バルブであって、
一対の前記電極の前記電極表面にそれぞれ設けられ、前記電極相互間のアークによって前記電極表面に生じた高温の溶融物が流動して電極外縁に達するのを抑制する溶融物流動抑制手段と、
一対の前記電極の前記電極表面にそれぞれ設けられ、アークの発生位置を制御するアーク発生位置制御手段と、を具備し、
前記溶融物流動抑制手段は、前記電極表面の周辺であって且つ前記電極外縁の内側において、周方向に連続して構成されていると共に、
前記アーク発生位置制御手段は、前記溶融物流動抑制手段の内側に設けられ、前記電極表面を越えて突出した輪郭形状を成して構成され、且つ、少なくとも一方の前記電極表面の中心のみで最大に突出した表面膨出構造を有し、
前記電極表面の中心は、前記真空バルブの中心を規定する1本の仮想軸線と一致している真空バルブ。
A vacuum valve having a pair of electrodes arranged with their electrode surfaces facing each other and capable of being brought into and out of contact with each other,
a melt flow suppressing means provided on each of the electrode surfaces of the pair of electrodes to suppress a high-temperature melt generated on the electrode surface by an arc between the electrodes from flowing and reaching an outer edge of the electrodes ;
and an arc generation position control means provided on each of the pair of electrodes on the electrode surface for controlling an arc generation position ,
the melt flow suppressing means is formed continuously in a circumferential direction on the periphery of the electrode surface and inside the outer edge of the electrode ,
the arc generation position control means is provided inside the molten material flow suppression means, has a contour shape that protrudes beyond the electrode surfaces, and has a surface bulge structure that protrudes maximally only at the center of at least one of the electrode surfaces;
A vacuum valve , wherein the center of the electrode surface coincides with an imaginary axis that defines the center of the vacuum valve .
前記溶融物流動抑制手段は、前記電極外縁に向かって流動する高温の溶融物を、前記電極外縁の手前で堰き止める機能を有する堰き止め構造を有している請求項1に記載の真空バルブ。 The vacuum valve according to claim 1, wherein the melt flow suppression means has a blocking structure that blocks the high-temperature melt flowing toward the outer edge of the electrode just before the outer edge of the electrode. 前記堰き止め構造は、前記電極表面を一部周方向に沿って連続的に窪ませた収容機構を備え、
前記電極外縁に向かって流動した高温の溶融物は、前記収容機構に収容される請求項2に記載の真空バルブ。
The blocking structure includes a receiving mechanism in which a part of the electrode surface is continuously recessed along a circumferential direction,
3. The vacuum valve according to claim 2, wherein the high-temperature molten material that has flowed toward the outer edge of the electrode is contained in the containing mechanism.
前記堰き止め構造は、前記収容機構に隣接して設けられた堰止機構を備え、
前記収容機構に収容された高温の溶融物は、前記堰止機構によって、その流動範囲が制限される請求項3に記載の真空バルブ。
The damming structure includes a damming mechanism provided adjacent to the containing mechanism,
4. The vacuum valve according to claim 3, wherein a flow range of the high-temperature molten material contained in the containing mechanism is restricted by the blocking mechanism.
前記堰き止め構造は、前記収容機構に隣接して設けられたガイド機構を備え、
前記電極外縁に向かって流動した高温の溶融物は、前記ガイド機構によって、前記収容機構に案内される請求項3に記載の真空バルブ。
The damming structure includes a guide mechanism provided adjacent to the storage mechanism,
4. The vacuum valve according to claim 3, wherein the high-temperature molten material that has flowed toward the outer edge of the electrode is guided to the containing mechanism by the guide mechanism.
前記表面膨出構造は、前記電極表面から円弧状に突出した輪郭形状を成し、
円弧状の前記表面膨出構造の曲率半径は、前記電極外縁の曲率半径よりも大きく設定されている請求項に記載の真空バルブ。
the surface swelling structure has a contour shape that protrudes in an arc shape from the electrode surface,
2. The vacuum valve according to claim 1 , wherein the radius of curvature of the arc-shaped surface bulge structure is set to be larger than the radius of curvature of the outer edge of the electrode.
前記電極外縁と、前記表面膨出構造と、は別体で構成され、
前記表面膨出構造は、高温に耐えられる材料で成形され、
前記電極外縁は、高電界に耐えられる材料で成形されている請求項に記載の真空バルブ。
The outer edge of the electrode and the surface swelling structure are formed separately,
The surface swelling structure is formed of a material that can withstand high temperatures;
2. The vacuum valve according to claim 1 , wherein the outer edge of the electrode is made of a material that can withstand a high electric field.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285430A (en) 2004-03-29 2005-10-13 Toshiba Corp Resin mold vacuum valve and manufacturing method thereof
JP2006019193A (en) 2004-07-05 2006-01-19 Toshiba Corp Switchgear
JP2019204619A (en) 2018-05-22 2019-11-28 株式会社東芝 Vacuum switching device
JP2020068121A (en) 2018-10-24 2020-04-30 株式会社東芝 Vacuum valve

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09190744A (en) * 1996-01-10 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp Vacuum circuit breaker and manufacturing method thereof
JPH10233145A (en) * 1997-02-17 1998-09-02 Toshiba Corp Vacuum valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285430A (en) 2004-03-29 2005-10-13 Toshiba Corp Resin mold vacuum valve and manufacturing method thereof
JP2006019193A (en) 2004-07-05 2006-01-19 Toshiba Corp Switchgear
JP2019204619A (en) 2018-05-22 2019-11-28 株式会社東芝 Vacuum switching device
JP2020068121A (en) 2018-10-24 2020-04-30 株式会社東芝 Vacuum valve

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