[發明專利]真空閥

有效

• 申請號: 201380074253.7
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN105027248A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 原田貴和
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01H33/664
• 分類號: H01H33/664
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

技術領域

本發明涉及一種利用由在電極中流動的電流產生的磁場來擴散電弧的真空閥。

背景技術

如例如日本專利特開平1-315914號公報(專利文獻1)、日本專利特開平11-317134號公報(專利文獻2)中公開的那樣，真空閥由玻璃材料、陶瓷材料等絕緣材料構成，并包括內部被抽成高真空的有底圓筒狀的真空容器、分別設于該真空容器的兩端部的電極棒、設于各電極棒相對的端部的渦卷環狀的線圈電極、以及與該線圈電極連接的圓板狀的觸點，通過使一方電極棒朝軸向移動，兩觸點(即固定側觸點、可動側觸點)接觸或分離，以進行通電或斷路。

此處，線圈電極是指以下構件：以在作為主電極的固定側觸點及可動側觸點的接觸分離方向上產生軸向磁場的方式，在該兩觸點的背面側朝沿著觸點的外周緣的圓周方向分割配置有多個弧狀的線圈部，線圈部的一端具有朝中心方向延伸的臂部，另一端具有與觸點連接的突出部，該線圈電極在上述專利文獻1或專利文獻2中被詳細地說明。

在上述真空閥中，通過通電使線圈電極產生軸向的磁場，將在斷路時不可避免產生的觸點間的電弧封閉在觸點的直徑內并朝觸點表面擴散，以降低觸點表面的電流密度，從而能使觸點材料的斷路能力更強，以進行電流斷路。

為了進一步增大真空閥的斷路容量，該線圈電極與觸點材料的開發是不可或缺的，為此進行了各種研究。其結果是，可知由線圈電極產生的軸向磁場強度越強、越均勻、面積越大，則真空閥的斷路性能越佳。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平1-315914號公報

專利文獻2：日本專利特開平11-317134號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

如上述專利文獻1或專利文獻2中說明的那樣，在通過磁場使在觸點間產生的電弧擴散以提高斷路性能的方式的真空閥中，通電的電流在固定側、可動側這兩個線圈電極中流動，并在線圈電極間產生軸向磁場。

圖6、圖7是對如上述專利文獻1公開的那樣的現有真空閥的固定側線圈電極和可動側線圈電極的位置關系進行說明的圖，圖6、圖7分別是表示將固定側線圈電極和可動側線圈電極上下重疊的狀態的說明圖。

例如從固定側電極棒4流動至線圈電極的電流流過固定側線圈電極9的臂部(即固定側臂部)18、固定側線圈部19、固定側線圈突出部21，經由固定側觸點(未圖示)、可動側觸點(未圖示)，并流過可動側線圈電極11的突出部(即可動側線圈突出部)25、可動側線圈部23、可動側臂部22而流動至可動側電極棒7。

此時，由固定側及可動側線圈部19、23產生的磁場在固定側及可動側朝相同的方向流動，因此，作用于提高彼此產生的磁場的方向上，但在固定側及可動側臂部18、22處，如圖6或圖7中用實線和虛線所示，磁場在固定側臂部18和可動側臂部22上朝相反方向流動，因此，在相反方向上相互抵消產生的磁場。雖然形成于固定側及可動側線圈電極9、11的電極間的磁場依據了在固定側及可動側線圈部19、23、固定側及可動側臂部18、22、固定側及可動側線圈突出部21、25等供電流流動的所有部分處產生的磁場的重疊這一原理，但在不產生用于使電弧擴散的軸向磁場的固定側及可動側線圈突出部21、25、固定側及可動側臂部18、22處，磁場會降低。

在圖6所示的狀態下，不僅固定側及可動側臂部18、22抵消了在固定側及可動側線圈部19、23處產生的磁場，在由固定側臂部18、可動側臂部22以及固定側及可動側線圈突出部21、25圍住的區域中，會出現產生與由固定側及可動側線圈19、23產生的磁場相反方向的磁場的區域，因此，磁場分布不均勻。

此外，盡管在圖7所示的狀態下，沒有產生相反方向的磁場的區域，但固定側線圈電極9的臂部(即固定側臂部)18與可動側線圈電極11的臂部(即可動側臂部)22的位置錯開，因此，擴大了會使磁場降低的臂部的區域。其結果是，用于使電弧擴散的軸向磁場不均勻或面積變得狹小，為了確保斷路所需的磁場的面積，需要增大固定側及可動側線圈部19、23的直徑。這是導致真空閥大型化、成本增加的主要原因。

只要消除因線圈電極的臂部而產生相反方向的磁場的區域、或者為了將使磁場降低的臂部的區域設為最小而以固定側臂部與可動側臂部重疊的方式進行對位即可，但在該情況下，固定側和可動側的突出部的位置分離，因此，存在電流的通電路徑變長、電阻升高這樣的問題。

本發明為解決上述問題而作，其目的在于提供一種能用價格便宜的結構以不降低軸向磁場的方式降低電阻、并同時滿足斷路性能和通電性能的真空閥。