CN1133416A - 真空阀和应用该真空阀的真空断路器 - Google Patents

Abstract

一种低成本和高度可靠的真空阀，它可以提高生产效率和该真空阀的真空密封度，以及一种使用该真空阀的真空断路器。在一个绝缘外壳1内，在真空密封容器的中心轴方向装有一对由一个静触头3和一个动触头5组成的可分离触头。静触头3的外表面面积比可分离触头3、5的接触面积大，该静触头3与该绝缘外壳1的下端部1B连接，且因此使绝缘外壳1的下端部1B密封。

Description

真空阀和应用该真空阀的真空断路器

本发明涉及到一种真空阀(vacuum valve)，尤其涉及到一种真空阀和应用该真空阀的一种真空断路器，上述真空阀适用于改善它的真空密封度和生产效率。

真空阀是真空断路器中的重要部件之一，用作断路部分，它由一个真空容器和一对可分离的电极构成，该真空容器由一个其两端用金属端板密封的中空圆柱形绝缘体构成，而上述电极由在该真空容器内的一个静触头和一个动触头构成。该静触头在真空密封下通过静止侧的金属端板延伸，且装设在该密封容器中。另一个电极固定到动触头的一端且该动触头在真空密封下通过一个波纹管与另一块金属端板连接。另外，正如日本早期公开的专利申请5-41143(1993)中所揭示的，对于静和动触头使用铜，而对于金属端板，尤其对于具有承受热应力的磷脱氧铜的绝缘外壳，其金属端板使用一种铁镍合金和铁镍钴合金。

上面叙述的构成真空阀的部件是用钎焊连接的，采用一种金属焊料作为一个连接部件。该钎焊是以这样一种方法实现的：将焊接材料放置在要连接的焊接件之间或附近，在一个无氧化空气的炉子中，诸如真空炉或氢炉中加热到高于焊接材料熔点的温度，使焊接材料熔化以将焊接部件连接。而且，可以用钨极惰性气体保护电弧焊或等离子焊接对构成该真空阀的部件进行连接。

在制造真空阀时，抽真空和钎焊是同时在真空炉中完成的，且该真空阀内部抽真空并以真空密封。例如，这种方法在日本早期公开专利申请59-175521(1984)中揭示过，特别在局部组装部件以后，组件在一个真空炉中在严密的真空状况下被密封。更具体地说，首先用钎焊将一个静电极、一个静触头和静止侧金属端板连接以及将一个动电极、一个动触头、一个金属波纹管和动侧端板进行连接，接着，该静止侧金属端板和该动侧金属端板第二次在真空炉中通过钎焊与中空圆柱体连接：即该静止侧金属端板和动侧金属端板将该绝缘外壳夹入。在完成该焊接作操后，在该静和动触头的各外部连接端部进行镀银。

其次，至今，为改善该真空阀的真空密封已进行过许多研究。公开号5-31245(1992)的日本专利揭示一个这种研究结果，在此研究结果中提出了一种改进的用于连接焊件的焊接材料，且在日本早期公开的专利申请2-195618(1990)中，揭示了另一个研究结果，其中，为了正确为密封定位，采用了一个环形焊接部件，该焊接部件沿着内外两圆周设有许多间断的凸出部分。

为了真空阀的内部真空密封的目的，如果通过单一的钎焊操作连接各部件，则通过此单一的钎焊操作连接静触头和静电极及动触头和动电极所传送的热量不够，那么就不可能实现可靠的焊接。为此采用以上所说的连接方法，在该方法中，首先，静电极、静触头和静止侧金属端板以及动电极、动触头、金属波纹管和动侧金属端板首先用钎焊连接，接着，将静止侧金属端板和动侧金属端板在一个真空炉中通过焊接再连接到该绝缘外壳上。用这种方法，发现钎焊操作时间延长了，则使生产效率(工作效率)降低，且增加了这种真空阀的生产成本。

其次，在部件间进行焊接操作后，在与静、动触头的外部触头连接部分进行镀银的地方，在该连接部位的表面涂上一种溶液(如酸和电镀电解液)。然而，这些材料呈现出腐蚀性，以致当这些材料残留在真空阀处时，会发生诸如真空泄漏或类似的值得注意的问题。因此必须全部去除该腐蚀材料，这需要许多时间，使生产效率(工作效率)进一步降低并进一步增加该真空阀的生产成本。

此外，在该真空炉中组成真空阀的部件时，通过辐射将热量供给真空阀，以使连接部件的钎焊材料熔化，然而钎是一种主要成份材料，它多半会反射辐射热且吸收有限的热量，以至使加热该真空阀花费长的时间以及防碍辐射热的均匀传递并造成连接部件的钎焊材料的不均匀熔化，这是导致真空泄漏的原因之一。

再有，在上述真空阀中，将与触头材料铜不同的诸如铁镍合金或铁镍钴合金材料用于该金属端板，进而许多组成部件要求在需要严密真空密封的部位连接，这是导致真空泄漏的原因之一。

再有，尽管用这种常规方法，诸如一种使用改进了的连接部件的钎焊材料或使用在连接部件上形成多个凸出部分的定位焊件，真空阀的真空密封特性仍得到了改善。但是直到现在，仍没有一种真空阀，其结构达到了可靠的真空密封。因此，传统真空阀的真空密封特性仍然是不够的。

本发明的一个目的是提供一种低成本和高度可靠的真空阀，这种真空阀的生产效率和真空密封性能得到改善。

本发明的另一个目的是提供一种断路器，这种断路器通过使用上面介绍的真空阀使其重量减轻。

为了获得一种达到以上目的的真空阀，根据本发明的真空阀包括一个绝缘外壳、一对各有一个电极的可分离的触头，该电极在绝缘外壳内装设的触头的端部，以及一个挠性部件，该部件将其中一个触头以这样一种方法与该绝缘体外壳的一端连接，使得触头中的一个与另一个触头分开的同时又保持该中空圆柱形绝缘体内部真空密封度，该绝缘外壳的另一端用另一个触进行真空密封。

为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本发明的该真空阀包括一对各具有一个电极的可分离的触头，该电极在绝缘外壳中装设的触头的端部，并且由其中一个触头、一块端板、和一个波纹管将该绝缘外壳的一端侧在真空状况下密封，其中该绝缘外壳的另一侧由另外的触头在真空下密封。

为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本发明的真空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，它们在绝缘外壳内设置的该触头端部各有一个电极，并且绝缘外壳的一个端侧，由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封，其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封。

最好在该绝缘外壳的另一端侧和静触头之间的连接部位接近处的材料是一种以铜作为主要组成成分并含其重量为1％-10％的铬的合金。

另外，最好绝缘外壳的另一端侧和静触头之间连接部位的接近处的横截面面积根据接近连接部位的距离的弯矩量的变化而变化。

再有，最好该静触头在它的端部具有一个槽，与绝缘外壳的另一端侧构成一个连接部分，并且有一个凸出表面，该表面的水平面比该连接部分对侧的连接部分的水平面要高。

为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本发明的该具空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，它们在绝缘外壳内装设的触头端部各具有一个电极，并且该绝缘外壳的一个端侧，由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封。其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封，且至少在该绝缘外壳的一个端侧和动触头之间的一个部分和该绝缘外壳的另一端侧和静触头之间的部分中的一个是在真空状况下多层密封。

最好在绝缘外壳的另一端侧和该静触头之间至少设置两个连接部分，且将两个连接部分之间的空间抽真空。

此外，最好该波纹管是由多个波纹管组成，且多个波纹管中的一端与该动触头连接，且该多个波纹管的另一端之一与该绝缘外壳的一个端侧连接，且将多个波纹管之间的空间抽真空。

为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本发明的真空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，在一个绝缘外壳中彼此面对面装设的触头的端部具有电极，并且该绝缘外壳的一端侧由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封。其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封。该绝缘外壳的另一端侧和该静触头借助一个环形连接部件连接，该环形连接部件以具有一个弯形部分的内圆周为静触头定位，以外圆周及按圆周方向以一定间隔设置的凸部为绝缘外壳定位。

最好该波纹管是由多个波纹管组成，该多个波纹管的一端与该动触头连接，且多个波纹管的另一端中至少一个与该绝缘外壳的一个端侧连接，而该绝缘外壳的一个端侧和多个波纹管中至少一个的另一端与一个环形连接部件连接，该环形连接部件以其具有弯曲部分的内圆周为静触头定位，以其外圆周和按圆周方向一定间隔设置的凸部为绝缘外壳定位。

再有，最好该波纹管是由多个波纹管组成，该多个波纹管的一端与该动触头连接，且多个波纹管的另一端中至少一个与该绝缘外壳的一个端侧连接，而金属端板和多个波纹管的至少一个的另一端用一个连接部件连接，该连接部件具有环形弯形部分，以其内圆周为金属端板定位，且以外圆周为绝缘外壳定位，还具有一个阶梯部分，为多个波纹管中至少一个的定位，以及按圆周方向一定间隔设置的凸部。

为了实现达到以上目的的真空阀的制造方法，在静触头的一端部设置一个连接部件，将绝缘外壳的下端部置于其上，然后，将动触头插入到该绝缘外壳中，且将多个连接部件分别设置到该动触头的波纹管连接部分和该绝缘外壳的上端部，然后，波纹管的一端通过该连接件设置到该波纹管连接部分，而金属端板的一端借助于该连接件设置在该绝缘外壳的上端部，接着，一个连接件被置于该金属端板的另一端上，而波纹管的另一端置于该连接件上，这以后，在一个真空炉中以高于该连接件的溶化温度加热该组件，与此同时，从外部对波纹管的连接部分施加一个压力，由此制成真空阀。

最好该真空阀是通过对该静触头镀镍制成的，并将一个加热器接入到用热传导加热的镀镍部分。

为了获得达到以上目的的一种真空断路器，根据本发明的该真空断路器包括至少一个通过用触头将绝缘外壳的一端密封构成的多个真空阀之一，从该真空阀的两端延伸的外触头，用于真空阀与外部电气连接的连到外触头的多个接触端子，以及一个操作真空阀的操作机构。

该绝缘外壳的一端由静触头在真空下密封，省去了传统在真空下紧密地与该静触头连接及在真空下将该绝缘外壳的下端密封的金属端板。从而，使构成真空阀的各部件之间的连接部分数量减少，且需要真空密封的部分数量也相应减少。

其次，接近与该绝缘外壳连接部分的静触头的横截面面积是根据相对于到该连接部分的距离的弯矩的变化而变化。以及接近该连接部分的静触头的材料是由其含铬的重量为1％-10％的铜合金组成。由此，那部分的机械强度提高了大约40％。

再有，该静触头设有一个凸突表面，该表面的水平面高于与绝缘外壳的下端部连接部分的水平面。从而，减弱了在施加电压期间造成的钎焊材料的上端部处电场的集中。

再有，至少该绝缘外壳的一端侧和动触头之间的部分以及该绝缘外壳的另一端侧和该静触头之间的部分中的一个是多层地在真空下密封。即，至少该静触头和该绝缘外壳之间两个连接部分是在真空下密封，或多个波纹管中的一端对该动触头密封，及至少多个波纹管的另一端的一个是在真空下对该绝缘外壳密封。因此就提高了可能会真空泄漏部分的真空密封度。

进一步，该绝缘外壳的下端部和该静触头之间的连接部分用一个环形连接部件连接，该环形连接部件以其具有弯曲部分的内圆周为静触头定位，以其外圆周和按圆周方向以一定间隔设置的凸部为绝缘外壳定位。因此能在双倍密封结构处抽真空并保持真空。进而，由于设置了弯曲部分，使部件之间的连接部分得到加强，且提高了可能真空泄漏处的真空密封度。

更进一步说，用这种结构，钎焊材料均匀地散布在各部件之间的连接部分上，且保证这些部分的可靠。

再有，该波纹管是由多个波纹管组成，且多个波纹管中的另一端中的至少一端是与绝缘外壳的一端侧连接，而该绝缘外壳的一端侧和多个波纹管的至少一个的另一端用一个环形连接部件连接，该环形连接部件以其具有弯曲部分的内圆周为静触头定位，以外圆周和按圆周方向以一定间隔设置的凸部为绝缘外壳定位，且多个波纹管另外端部中至少一个连接到绝缘外壳的一端侧，而金属端板和多个波纹管中至少一个的另一端与具有环状弯形部分的连接部件连接，该连接部件以其具内圆周为金属端板定位，以其外圆周为绝缘外壳定位，一个阶梯部分，为多个波纹管中的至少一个的另一端定位，一及按圆周方向以一定间隔设置的凸部，因此能进行在多个波纹管之间的空间抽真空并保持真空。再有，对于这样的结构，钎焊材料均匀地散布在各部件之间的连接件上，使连接部分可靠。

真空阀制造中，在静触头的一端部设置一个连接部件再将绝缘外壳的下端部设置在其上。然后，将动触头插入到该绝缘外壳中，且将多个连接部件分别设置到该动触头的一个波纹管连接部分和该绝缘外壳的上端部。然后，波纹管的一端通过该连接件设置到该波纹管连接部分，而金属端板的一端通过该连接件设置在该绝缘外壳的上端部。接着，一个连接件被置于该金属端板的另一端上，而波纹管的另一端置于该连接件上，这以后，在一个真空炉中以高于该连接件的溶化温度加热该组件，与此同时，从外部对波纹管的连接部分施加一个压力，由此制成真空阀。从该静触头在底部定位同时相应的连接部件插入其中开始，该真空阀的全部部件依次被组装。结果，用一种单一的连接工序制造成该真空阀。

最好该真空阀是通过对该静触头镀镍制成的，并将一个加热器接入到用热传导加热的镀镍部分。因此，该真空阀组件有效地吸收来自加热器的热量，从而，缩短了它的加热时间。

再有，还省去了传统制造真空阀所需要的镀银时间，结果，缩短了制作真空阀的时间。

图1是一个纵截面示图，示出根据本发明一个真空阀的一个实施例特征结构。

图2是一个表示如图1所示的真空阀中，该静触头的连接部分的尺寸、弯距、和截面面积之间的关系。

图3是一个纵截面示图，用于说明图1所示的真空阀的制作方法。

图4是一个纵截面示图，示出根据本发明一个真空阀的另一个实施例特征结构。

图5是一个放大了的示图，示出如图4所示真空阀中绝缘外壳的下端连接部分。

图6是一个放大了的示图，示出如图4所示真空阀中绝缘外壳的上端连接部分。

图7是一个透视图，示出一个连接部件结构，该连接部件用于图6的连接的一个部位中。

图8是一个透视图，示出一个连接部件结构，该连接部件用于图6的连接的一个部位中。

图9是一个透视图，示出一个连接部件结构，该连接件用于图5中连接的一个部位中。

图10是一个截面图，示出采用图1至图4的真空阀的真空断路器。

参考各附图，下面将对本发明的各实施例进行详细说明。

图1是一个纵断面示图，示出根据本发明的一个真空阀的第一个实施例。图2是一个表示如图1所示的真空阀中，该静触头连接部分的尺寸、弯距、和截面面积之间的关系。

在一个绝缘外壳1中，以密封容器的中心轴方向设置的一对可分离触头，包括一个静触头3和一个动触头5。

动触头侧的金属端板7的一端与该绝缘外壳1的上端部1A连接，挠性部件即波纹管6的一端(金属端板的动触头侧6B)，与该金属端板7的另一端侧连接，挠性部件的另一端(动触头侧6A)与动触头5连接，以将该绝缘外壳1的上端部1A密封。波纹管6即使在该动触头5工作时仍保持真空阀100的内部在真空状态下。

该静触头3与该绝缘外壳1的下端部1B连接，且该绝缘外壳1的下端部1B因此被密封。

静电极2与该静触头3的一端连接，而静触头3的另一端设有一个螺钉连接部分3F，用于与一个外触头连接(未示出)，由此构成一个棒形触头，该触头2从该静电极2通过静触头4延伸到一个允许电流流过的静止侧电接触表面3E。

该静触头3的静止侧电接触表面3E形成径向延伸的伞状，且在径向延伸部分的端部形成一个槽3C，且由于形成该槽3C，则形成了连接根部3B及连接端部3A，与该绝缘外壳1的下端部1B连接。

该连接部分材料的热膨胀系数的差别是通过减小接近该连接部分的连接端部3A的厚度来控制的。然而这种厚度减小会造成这些部分的机械强度下降。所以，在本实施例中，为了获得所需要的强度，在临近连接端部3A的部分使用了含有其重量为1％-10％的铬的铜合金的强化铜(reinforced copper)。再有，正如图2中所示，从连接根部3B到连接端部3A的截面面积(S)是相对于从该连接部分3B到连接部分3A距离(L)，按照作用在它们上面的弯距(M)的变化从连接根部3B逐渐减小的。尤其是，从该连接根部3B处的厚度t1到连接端部3A的顶部处的厚度t2逐渐减小。

再有，在该静触头3的中心轴线侧(槽3C的连接根部3B和连接端部3A的对侧)，形成一个凸台表面3D该凸台表面3D突向静电极2，高于连接端部3A。此外，形成一个包括具有扩张直径部分3G，它从该凸台表面3D延伸到静触头的中心部分。更进一步，在静触头3的表面上镀镍。

在动触头5的一端(静触头3侧)，连接一个动电极4，而它的另一端设有一个连接螺钉部分5F，用于与一个外触头连接(未示出)。从而形成了一个棒形触头，该触头从该动电极4通过动触头5延伸到一个允许电流通过的动侧电接触表面5E。在该动触头的中间部分处，形成一个向外凸出的波纹管保护挡板5A，它的外径大于该波纹管6的外径。且在该保护挡板的根部处，设有一个波纹管连接部分5B，而波纹管连接部分可以与波纹管6的动触头侧6A连接。

再有，该动触头5是由如上面叙述过的靠近静触头3的连接端部3A一样材料，即含有其重量为1％-10％铬的铜合金的强化铜做成，并如上所述，与静触头3一样也镀镍。

该波纹管6在动触头一端的侧端设有动触头侧端6A，该侧端6A用于与波纹管的连接部分5B连接，而波纹管的另一端处的金属端板侧端6B，用于连接该动触头侧金属端板7。

动触头侧金属端板7用于连接在它的内圆周处的波纹管6金属端板侧端6B，和它的外圆周处的绝缘外壳1的上端部1A。

再有，围绕静电极2和动电极4的屏蔽罩8，由绝缘外壳1的内壁支撑。

现在参考图3说明上面介绍的真空阀的一种制造方法。图3中，真空阀根据以下步骤制造：

I、将该静触头3装到内部设有一个加热器32的下支承台座31中，同时使该静止侧电接触表面3E与其接触，并在该静触头3上装配一个钎焊接部件10和静电极2。

II、依次将一个环形钎焊接部件11和该绝缘外壳1的下端部1B装到该连接端部3A，且将该绝缘外壳1装入该下支承台座31中。

III、将一个钎焊接部件12和动电极4装入该动触头的下部并将该动电极插入直到该动电极4与支撑它的该静电极2接触。

IV、将一个钎焊接部件15装在该绝缘外壳1的上端部1A上，且再装上该动触头侧金属端板7。

V、将一个钎焊接部件13装到该动触头5的波纹管连接部分5B上，并装入该波纹管6的动触头侧端部6A，然后将一个钎焊接件14装到该动触头侧金属端板7的内圆周的上部，且接着装入该波纹管6的金属端板侧端部6B。

VI、将一个上部中心金属压件33插入，在加热同时对该波纹管6的动触头侧端部6A和钎焊接部件13加压，然后在加压和加热的同时，将另一个上部金属压件34装到可动侧金属端板7、钎焊接部件14和波纹管6的金属端板侧端部6B上。

VII、在组装好的组件在一个真空炉中加热到高于这些钎焊接焊部件溶化的温度后，就完成了真空阀的制造。

根据本实施例，由于该绝缘外壳1的下端段1B侧是用静触头3密封的，且从该静触头3的静止侧电接触表面3E到连接端部3A的一个宽的面积是借助加热器32通过热传导直接加热镀镍，则该静触头3有效吸收该热量，而余下的热使该连接端部3A处的焊接部件11溶化。由该静触头3吸收的热量的大部分通过具有较大横断面面积的倾斜部分3G，使该静电极2的钎焊接部件10溶化，且也使在与静电极2接触的动电极4处的钎焊接部件12溶化。

进而，由于通过对从动触头侧电接触表面5E到波纹管连接部分5B的动触头5的大覆盖面上镀镍，和上部金属压件33以其重量直接向波纹管6的动触头侧端6A加压，改善了动触头5的吸热，辐射热的上部中心金属压件33在真空炉中吸收的热量通过动触头5的镀镍表面以及波纹管的动触头侧端部6A和上部中心金属压件33之间的接触部分被吸收进入动触头5中，并且使钎焊接部件13溶化，以及使在动电极4处的钎焊接部件12加热和溶化。

通过对如上所述的上和下侧两处的加热，确信该绝缘外壳1内侧的钎焊接部件10、12和13已溶化，则用一种单一的连接操作可靠地使各部件连接。进而，因为缩短了加热时间以及缩短了操作时间，使生产效率提高。另外，因为对相应的被连接部分进行均匀加热，所以达到完整的连接。

再有，根据本发明，使用静触头3对绝缘外壳1的下端部进行密封，就可以省去该绝缘外壳1的下端部的金属端板。从而减小了要密封连接的部分的数量，也减小了可能真空泄漏的部分。因此改善了该真空阀的真空密封度和可靠性。

由于对绝缘外壳1的下端部进行密封，该绝缘外壳1的下端部的厚度变得比该绝缘外壳1的上端部(动触头5侧)的厚度要厚，且该绝缘外壳1的下端部侧的强度提高，因此，提高了该真空阀的可靠性。

再有，在该静触头3中，从连接根部3B到连接端部3A的横截面面积(S)，根据相对于从连接根部3B到连接端部3A的距离按照作用其上的弯矩(M)的变化，从连接根部3B逐渐减小，如图2所示。其厚度为从连接根部3B的厚度t1减到连接端部3A的顶部处的厚度t2。再有，因为该静触头3在与绝缘外壳1连接部分接近处采用了一种含有其重量为1％-10％铬的铜合金的强化铜，该静触头3的这些部分的机械强度与纯铜触头相比要加强大约40％。因此，该静触头3的该连接端部3A的厚度t2薄了约40％。于是，即使当一个压力作用到该动触头侧金属端板7上时，同时将该静止侧电接触表面3E作为静止平面进行固定，且弯矩分别施加到该静触头3的厚度t1的连接根部3B和厚度t2的连接端部3A上时，因为有了以上措施，绝缘外壳1和连接端部3A之间的热膨胀系数差别造成的影响就减小了，从而降低了该连接部分损坏的可能性。进而，该静触头3的连接端部的厚度可以通过改进3C的形状很容易进行调整。因此提高了该真空阀的可靠性。

再有，根据本实施例，由于凸台表面3D设计成其水平面比绝缘外壳1的下端部1B和静触头3的连接端部之间的连接部分的水平面高，则在加压期间，钎焊接材料的顶端部的电场降低。因此可以提高电晕放电的初始电压，并可以防止该真空阀的绝缘击穿。因此也提高了真空阀的可靠性。

再有，根据本实施例，该动触头5象静触头3一样，也使用了含有其重量为1％-10％的铬的铜合金的强化铜。因此该动触头5的机械强度也加强了，而且在电路闭合—切断操作期间由于大的机械力引起的可能变形也减小了，从而提高了该真空阀的可靠性。

再有，根据本实施例，由于静触头3和动触头5在组装阶段前，其上进行镀镍，因此在密封操作后不需要镀银。由此可以缩短该真空阀的制作时间，从而提高该真空阀的可靠性。

该镀镍层在钎焊接部件的钎焊温度下从不扩散，甚至在真空炉进行密封操作后，该镀镍层仍维持它的电接触功能。

再有，由于用钎焊材料镀镍显示了良好的可沾性，尤其是用一种通常所用的银作为钎焊材料，使在要求高真空密封度的各部分和在要求导电的各部分的连接高度可靠。

更进一步，镍在真空中显示出其承受电压是铜的两倍，因而缩短了屏蔽罩8和静触头3或动触头5之间的绝缘距离。从而，可以减小真空阀的直径且还可以减小该真空阀的尺寸。

在本实施例中，由于用了上述结构，该真空阀的真空密封度得到改善。但是，该真空阀的真空密封度也可通过采用以下的结构(将参考图4至图9说明)得到改善。

图4是一个表示该真空阀的纵向剖面图。图5是一个表示在一个绝缘外壳1的下端部1B和一个静触头3之间的连接部分16的放大示图。图6是一个表示该绝缘外壳1的上端连接部分1A和动触头金属端板7之间的一个连接部分17的放大示图。图7到图9是表示本实施例用作连接部件的各钎焊接部件的透视示图。在本实施例中，与前面实施例相同和等效的部件用相同的参考符号表示，在这里也省略去它的解释。

首先，将叙述该中空圆柱绝缘体的上端部侧1A。在该真空阀100中，一个波纹管(组合部件中之一)是以双倍结构构成的，包括一个动触头侧波纹管6和一个绝缘外壳侧波纹管6′。在这两个波纹管中的动触头侧波纹管6中，在该动触头侧金属端板7的一端(连接到该绝缘外壳1的上端部相对端)处，沿着其内圆周与该金属端板侧的端部6B连接，而动触头侧端部6A与该动触头5的波纹管连接部分5B连接。

在该绝缘外壳侧波纹管6’中，该金属端板侧端部6′B与该绝缘外壳1的上端部1A连接，且动触头侧端部6′A也与该动触头5的波纹管连接部分5B连接。

在该动触头5的波纹管连接部分5B上，形成一个阶梯，其厚度相应于钎焊该动触头侧波纹管6、6′时所要求的厚度。且用压力P分别将该动触头侧波纹管6、6′钎焊到该动触头5的波纹管连接部分5B上。

为了该绝缘外壳侧波纹管6′的金属端板侧端部6′B与该绝缘外壳1的上端部1A连接，用了一个环状的动触头侧内钎焊部件26。该动触头侧金属端板7的外圆周部分通过一个环状动触头侧外钎焊部件25连接到该绝缘外壳侧波纹管6的金属端板侧端6′B上。

该动触头侧内钎焊部件26由一个内圆周弯曲部分20和多个凸部23构成，该内圆周弯曲部分20用于稳固地对该中空圆柱形绝缘体1的上端部1A的整个内圆周定位，而多个凸部23构成一个为对多个波纹管之间的空间抽真空的间隙。该凸部23沿着该绝缘外壳1的圆周方向以一定的间隔形成为凹形和凸形。

该动触头侧外钎焊部件25设有：一个外圆周弯曲部分21，该部分21设计成稳固地对该绝缘外壳1的上端部1A的整个圆周定位；一个内圆周弯曲部分20，该部分20设计成对该动触头侧金属端板7的内圆周定位；一个阶梯部分24，它设计成对该动触头侧内钎焊部件26的外圆周和该绝缘外壳侧波纹管6′的金属端板侧端部6B定位，以及多个凸部23，它们构成一个用于对多个波纹管之间的空间抽真空的间隙。该凸部23沿着该绝缘外壳1的圆周，在一定的间隔处形成为凹形和凸形。

为此，在该动触头侧金属端板7和该绝缘外壳1的上端部1A之间选择该连接部分17，使得从该绝缘外壳1的上端部1A的外圆周延长到该金属端板7的内侧并将该绝缘外壳侧波纹管6′的金属端板侧端部6′B的表面覆盖。

在本实施例中，上端部′A和金属端板侧端部6′B的表面在钎焊接操作以后全部用钎焊接材料覆盖。

下面将说明该绝缘外壳1的下端部1B侧。该静触头3的静触头侧电接触表面3E，是通过延伸成一个伞形形成的，在它的端部设有一个槽3C。在其端部，与这个槽3C一起构成的凸部3H，以环状与该绝缘外壳1的下端部1B连接，且该凸部3H和该绝缘外壳1的下端部1B通过一个环状静触头侧钎焊接部件22连接。

该环状静触头侧钎焊部件22设有一个外圆周弯曲部分21，它设计成稳固地对该绝缘外壳1的下端部1B的整个圆周定位；一个内圆周弯曲部分20，它设计成稳固地对凸部3H的整个圆周定位，以及多个凸部23，它们设计成形成对该凸部3H之间的空间抽真空用的间隙。该凸部23沿着该绝缘外壳1的圆周，在一定间距处形成凹形和凸形。

再有，根据本实施例的该真空阀采用了与前面实施例所叙述基本上相同的制造方法制造。

根据本实施例，该波纹管(真空阀的组合部件之一，是以双倍结构构成。即，由动触头侧波纹管6和绝缘外壳侧波纹管6′构成。且在静触头3的端部形成槽3C，以形成凸部3H，从而使该真空密封部分加倍，而使可能真空泄漏的部分得到加固。因此，根据本实施例的该真空阀的真空密封度进一步提高。

根据本实施例，由于该绝缘外壳1的下端部是密封的，则该绝缘外壳1的下端部的厚度变得比该绝缘外壳1的上端部(动触头5侧)更厚，使该绝缘外壳1的下端部的强度提高。因此，提高了该真空阀的可靠性。

再有，根据本实施例，采用了的措施是沿该绝缘外壳1的圆周构成凹形和凸形结构的凸部23，该绝缘外壳1的下端部1B和该静触头3的连接部分，和多个波纹管之间的空间，以及该绝缘外壳1的内侧，在加热和抽真空期间均被抽真空。

进而，由于该动触头侧内钎焊部件26设有内圆周弯曲部分20，它设计来对该绝缘外壳1的上端部1A的整个圆周稳固地定位，以及该动触头侧外钎焊部件25设有外圆周弯曲部分21，它设计对该绝缘外壳1的上端部1A的整个圆周稳固地定位，而内圆周弯曲部分20被设计成对该动触头侧金属端板7的内圆周定位，阶梯部分24，设计成对该动触头侧内钎焊部件26的圆周和该绝缘外壳侧波纹管6′的金属端板侧端部6′B定位，则该绝缘外壳侧波纹管6′的金属端板侧端部6′B、该绝缘外壳1的上端部1A和该动触头侧金属端板7的连接部分17保持在一个给定的状态下，即一种真空密封状态，即使在该动触头5运动时也是这样。因此就保持了该绝缘外壳1内的真空，这样提高了这些被严密连接部位的密封度，从而可以提高该真空阀的可靠性。

这种双重密封的真空阀，对于用在要求频繁切换操作条件下的真空断路器来说，是非常有用的。

再有，由于本实施例采用了与前面叙述的实施例基本上相同的制造方法，所以通过单一的连接工作，即可以可靠地完成连接操作。再有，因为缩短了加热时间以及操作时间，生产效率得以改善。另外，因为对各连接部分均匀加热，所以可以实现完整连接。进而可以提高该真空阀的可靠性。

图10示出采用以上陈述的真空阀任何一种构成的一种真空断路器的断面示图。

构成的该真空断路器101，带有一个设置在前面板侧中的操作机构104、在该操作机构104的后侧上的三对绝缘筒107(图10中仅示出一对绝缘筒)和安装该操作机构104和该绝缘筒107的具有多个轮子102的可移动底座103。

该真空阀100分别设置在这三对绝缘筒107中，而构成该静触头3和动触头5的可分离触头分别与设置在真空阀100中心轴线处的外触头105、106连接。

与静触头3连接的外触头105和与动触头5连接的外触头106分别与连接端子108、109连接，且分别从绝缘筒107的上部和下部出来。连接端子108、109借助移动底座103，分别与在图中未示出的配电盘连接或断开。

当与连接端子108、109连接的外触头105、106从真空断路器101的前面板的背面的绝缘筒107的上和下部以水平向出来时，绝缘筒107的上和下部被打开。由于绝缘筒107起到一个烟囱作用，所以通过绝缘筒107的下开口进入的空气被真空阀100加热，且加热后的空气通过绝缘筒107的上部开口出去。

与动触头5连接的外触头106的端部与一个操作拉杆110连接，并且，操作拉杆110与一个主操纵杆(图中未示出)连接，该主杠杆的一端与操作机构104连接，因此真空阀100的动触头5借助该操作机构104通过主操纵杆、操作拉杆110和外触头106驱动。

因此，当操作拉杆向下运动时，装在动触头5的顶部处的电极与装在静触头3的顶部处的电极断开。而当该操作拉杆110向上运动时，装在动触头5的顶部处的电极与装在该静触头3的顶部处的电极接通。

在这种真空阀100中，该静触头3的外表面非常大，并具有散热器的作用。至少该静触头的外表面的面积比可分离触头3、5的接触面积大。构成静触头3和动触头5的可分离触头3、5分别通过装在静触头3和动触头5的顶部处的电极2、4连接并在静电极2和动电极4连接时，很大的电流通过其间，所以在静电极2和动电极4之间产生热量。

在这种情况下，由于静触头的外表面面积比通过静电极2和动电极4的可分离触头3、5的接触面积大，即：比静电极2和动电极4的接触面积大，则在该接触面积处产生的热量容易由静触头的很大的外表面辐射，所以，可以使真空阀的尺寸非常紧凑，且其重量比传统真空阀小7-10％。

进而，用这种真空阀的真空断路器可以比任何一种真空断路器还来得紧凑。

Claims (13)

1、一种真空阀，在该真空阀中构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的一对可分离触头(3、5)设置在一个中空圆柱形绝缘体(1)中，且上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧是用一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，该真空阀的特征在于：

上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端侧是由上述具有与一个外部触头(105)连接的一个外表面的静触头(3)在真空下密封，上述外表面积比该可分离触头(3、5)的接触面积大。

2、权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于：

上述真空阀设置在一个真空断路器的一个绝缘容器中，该真空断路器具有敞开的上部和下部。

3、权利要求2所述的一种真空阀，其特征在于上述绝缘容器是一个垂直设置的筒。

4、权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于：

上述静触头(3)设置在上述动触头之上方。

5、权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于：

上述静触头(3)的设置在上述动触头(5)上方的中心的轴线基本上的垂直的。

6、一种包括一个真空阀的真空断路器，其中，在一个中空圆柱形绝缘体(1)中设置一对构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的可分离的触头(3、5)，且上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧由一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，一个与该静触头(3)的外表面连接的外触头(105)，一个与上述动触头(5)连接的另一个触头(106)以及一个用于使上述动触头(5)动作的操作拉杆(110)，其特征在于：

上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端侧由上述静触头(3)在真空下密封。上述静触头(3)具有与一个外触头(105)连接的外部表面，上述外部表面的面积比该可分离触头(3、5)的接触面积大。

7、权利要求1所述的一种真空断路器，其特征在于：

上述真空阀设置在一个具有敞开的上部和下部的绝缘容器中。

8、权利要求2所述的一种真空断路器，其特征在于：

上述绝缘容器是垂直设置的筒。

9、权利要求1所述的一种真空断路器，其特征在于：

上述可分离的触头(3、5)垂直布置，因此上述动触头(5)通过上述操作拉杆(110)上、下运动。

10、权利要求1所述的一个真空断路器，其特征在于：

上述静触头(3)设置在上述动触头(5)的上方。

11、权利要求1所述的一种真空断路器，其特征在于：

设置在上述动触头(5)上方的上述静触头(3)中心轴线基本上是垂直的。

12、一种真空阀，其中，在一个中空圆柱形绝缘体(1)中设置一对构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的可分离触头(3、5)，且上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧是由一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，其特征在于：

上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端侧是由上述静触头(3)在真空下密封，该静触头(3)具有一个与一个外触头(105)连接的外表面，上述外表面的面积比分别装在该可分离触头(3、5)上的接触电极的接触面积大。

13、一种包括一个真空阀的真空断路器，其中，在一个中空的圆柱形绝缘体(1)中设置一对构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的可分离触头(3、5)，上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧由一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，一个与上述静触头(3)外表面连接的外触头(105)，一个与上述动触头(5)连接的另一个触头(106)以及一个用于使上述动触头(5)动作的操作拉杆(110)，其特征在于：

上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端由上述静触头(3)在真空下密封，上述静触头(3)具有与一个外触头(105)连接的外部表面，上述外表面的面积比分别装在该可分离触头(3、5)上的接触电极的接触面积大。

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