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公開番号2025017141
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023120046
出願日2023-07-24
発明の名称真空バルブ、真空遮断器および真空コンタクタ
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01H 33/664 20060101AFI20250129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接触抵抗値の低減および安定性を両立させる。
【解決手段】真空バルブは、真空絶縁容器と、真空絶縁容器内に設けられた固定側接触子と、真空絶縁容器内に設けられ、固定側接触子に接離する可動側接触子と、を備える。可動側接触子の固定側接触子に接触する第1接触面は、平面状である。固定側接触子の可動側接触子に接触する第2接触面は、可動側接触子に向けて突出する球面状である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器内に設けられた固定側接触子と、
前記真空絶縁容器内に設けられ、前記固定側接触子に接離する可動側接触子と、を備え、
前記可動側接触子の前記固定側接触子に接触する第１接触面は、平面状であり、
前記固定側接触子の前記可動側接触子に接触する第２接触面は、前記可動側接触子に向けて突出する球面状である、
真空バルブ。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記固定側接触子および前記可動側接触子は、炭化タングステン（ＷＣ）、コバルト（Ｃｏ）および銀（Ａｇ）を含む複合材料により形成される、
請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記第１接触面は、平面度が０．１ｍｍ以内の平面状である、
請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記第１接触面は、中心部にザグリを有する、
請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記第２接触面は、前記可動側接触子が固着される可動側電極の可動方向の長さ以上の曲率半径を有する、
請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項６】
請求項１に記載の真空バルブを備える真空遮断器。
【請求項７】
請求項１に記載の真空バルブを備える真空コンタクタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空バルブ、真空遮断器および真空コンタクタに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
多頻度で開閉する真空遮断器および真空コンタクタなどに使用される真空バルブは、接触抵抗値の低減および安定性を両立させることが望まれている。従来の真空バルブは、円板状の一対の接触子が用いられ、接触子の接触および開離によって電流の開閉が行われている。また、定格容量の小さい真空バルブとして、小さい押し付け力で安定した通電性能を得るために、接触面が球面状の接触子を用いる真空バルブが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４８１８５３０号公報
特許第６０３９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、接触抵抗値の低減および安定性を両立させることができる真空バルブ、真空遮断器および真空コンタクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の真空バルブは、真空絶縁容器と、真空絶縁容器内に設けられた固定側接触子と、真空絶縁容器内に設けられ、固定側接触子に接離する可動側接触子と、を備える。可動側接触子の固定側接触子に接触する第１接触面は、平面状である。固定側接触子の可動側接触子に接触する第２接触面は、可動側接触子に向けて突出する球面状である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の真空バルブの構成例を示す断面図。
接触面積と接触抵抗値との関係の一例を示す図。
接触子の曲率半径と、接触面積との関係の例を示す図。
比較例でのすべりの発生を説明するための図。
比較例でのすべりの発生を説明するための図。
実施形態での力のつり合いを説明するための図。
真空バルブを使用する真空遮断器の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる真空バルブの好適な実施形態を詳細に説明する。
【０００８】
固定側の電極（以下、固定側電極）と可動側の電極（以下、通電側電極）の両方の接触面が球面状である接触子を用いた真空バルブ（以下、比較例という）が提案されている。比較例の真空バルブでは、接触子同士は高い接触面圧となることに加え、固定側電極と可動側電極の中心軸が偏心すると接触面でのすべり（せん断）によって表面に高さ最大５０μｍ程度の凝着物と穴が形成されることが分かっている。
【０００９】
さらに、この凝着物と穴が合致する位置で接触できなかった場合には、接触面積が著しく減少して接触抵抗が上昇する。また、接触抵抗の上昇に伴い電流経路が偏って接触部が過熱して溶着に到れば、遮断性能の低下が生じうる。
【００１０】
接触状態を安定させるために、接触面の形状を平面とする技術が提案されている。しかし、平面同士が接触する構成では、固定側電極と可動側電極の中心軸が偏芯すると固定側の接触子（以下、固定側接触子）と可動側の接触子（以下、可動側接触子）は、接触面全域が当接する面接触から周縁部に偏った点接触に変化する。このような場合、接触面積が著しく減少して接触抵抗が上昇する。
（【００１１】以降は省略されています）

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