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KR100242330B1 - 진공밸브 및 이를 사용한 진공차단기 - Google Patents

진공밸브 및 이를 사용한 진공차단기 Download PDF

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KR100242330B1
KR100242330B1 KR1019950072339A KR19950072339A KR100242330B1 KR 100242330 B1 KR100242330 B1 KR 100242330B1 KR 1019950072339 A KR1019950072339 A KR 1019950072339A KR 19950072339 A KR19950072339 A KR 19950072339A KR 100242330 B1 KR100242330 B1 KR 100242330B1
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KR
South Korea
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conductor
vacuum
vacuum valve
movable
insulating housing
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도루 다니미즈
요시미 하까마따
요시또모 고또
마사또 고바야시
가쯔히로 고무로
Original Assignee
가나이 쓰도무
가부시키가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은, 진공밸브의 생산효율 및 진공밀폐성을 향상시킬 수 있는 저가의 신뢰성이 높은 진공밸브, 및 이 진공밸브를 이용하는 진공차단기를 제공한다. 절연 하우징(1)의 내측에는, 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 포함하는 밀봉된 진공용기의 중심축 방향으로 한 쌍의 분리 가능한 도체가 배치된다. 분리 가능한 도체(3, 5)의 접촉면적 보다 넓은 외표면을 구비하는 고정도체(3)는 절연 하우징(1)의 하단부(1B)에 접합되며, 이로써 절연 하우징(1)의 하단부(1B)가 밀봉된다.

Description

진공밸브 및 이를 사용한 진공차단기
제1도는 본 발명에 따른 진공밸브의 일 실시예의 특징적인 구조를 도시한 단면도.
제2도는 제1도에 도시된 바와 같은 진공밸브에서의 고정도체의 접합부의 크기, 휨 모멘트 및 단면적 사이의 관계를 도시한 그래프.
제3도는 제1도에 도시된 바와 같은 진공밸브의 제조방법을 설명하는 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 진공밸브의 다른 실시예의 특징적인 구조를 도시한 단면도.
제5도는 제4도에 도시된 바와 같은 진공밸브의 절연 하우징의 하단접합부를 도시한 확대도.
제6도는 제4도에 도시된 바와 같은 진공밸브의 절연 하우징의 상단접합부를 도시한 확대도.
제7도는 제6도의 접합위치에 사용된 일 접합부재의 구조를 도시한 사시도.
제8도는 제6도의 접합위치에 사용된 일 접합부재의 구조를 도시한 사시도.
제9도는 제5도의 접합위치에 사용된 일 접합부재의 구조를 도시한 사시도.
제10도는 제1도 내지 제4도의 진공밸브를 사용한 진공차단기를 도시한 단면도이다.
본 발명은 진공밸브에 관한 것으로서, 특히 진공의 밀폐성 및 생산효율을 향상시키기 적합한 진공밸브 및 이를 사용한 진공차단기에 관한 것이다.
차단부로 사용되는 진공차단기의 주요부분 중의 하나인 진공밸브는, 공동의 원통형 절연체의 양 단부를 금속종판으로 밀봉하여 구성된 진공용기 및 이 진공용기에 고정도체 및 가동도체와 함께 구성되는 한 쌍의 분리 가능한 전극을 포함하여 이루어진다. 고정도체는 금속종판을 통하여 고정측에 진공밀폐적으로 연장되어 진공용기내에 배치된다. 다른 전극은 가동도체의 일 단부에 고정되며, 가동도체는 벨로우즈를 거쳐 다른 금속종판에 진공밀폐적으로 접속된다. 또한, 고정 및 가동도체로는 구리가 사용되며, 금속종판, 특히 열응력을 받는 인 탈산소화 구리를 포함하는 절연하우징에는, 일본국 특허출원공개 제5-41143호(1993)에 기재된 바와 같이, Fe-Ni 합금 및 Fe-Ni-Co 합금이 금속종판용으로 사용된다.
진공밸브를 구성하는 이러한 부분들은 결합부재로서 금속땜납을 이용하는 땜질에 의해 접합된다. 접합되는 부재들의 사이 또는 그 근처에 땜질재료가 배치되고, 진공노 또는수소노와 같은 비산화 공기의 노에서 땜질재료의 용융점 보다 높은 온도로 가열되어 땜질재료를 용융하여 각 부재들을 접합하는 방법으로 땜질이 행해진다. 또한, TIG 용접 또는 플라즈마 용접이 사용되어 진공밸브를 구성하는 부분들을 접합할 수도 있다.
진공밸브의 제조시, 진공배기 및 땜질은 진공노에서 동시에 행해지며, 진공밸브의 내측은 진공배기되어 진공밀봉된다. 예를 들어, 이러한 방법은 각 부분들을 부분적으로 조립한 후에 그 조립체는 진공노에서 진공밀폐식으로 밀봉되는 일본국 특허출원공개 제59-175521호(1984)에 기재되어 있다. 더욱 상세하게는, 고정전극, 고전도체 및 고정축 금속종판, 및 가동전극, 가동도체, 금속 벨로우즈 및 가동측 종판이 먼저 땜질에 의해 접합되고, 계속해서 다음에 고정측 금속종판 및 가동측 금속종판 사이에 절연 하우징이 끼워지는 방법으로, 고정측 금속종판 및 가동측 금속종판은 진공노에서 땜질에 의해 공동의 원통형 본체에 접합된다. 땜질작업을 완료한 후, 고정 및 가동도체의 각각의 외부연결 단자부에 은도금이 가해진다.
또한, 지금까지 진공밸브의 진공밀봉성을 증진시키기 위해 많은 연구가 행해졌다. 일본국 특허공고 제5-31245호(1993)는 이러한 연구결과 중의 하나로서 접합부재용 땜질재료의 개선안이 제시되며, 일본국 특허출원 공개 제2-195618호(1990)는 다른 연구결과로서 적절한 밀봉을 위해 내측 및 외측 원주부를 따라 형성되는 복수의 불연속적인 돌출부를 구비하는 링 형상의 땜질부재가 사용된다.
진공밸브의 내부를 진공밀봉하기 위하여, 각 부분들이 단일의 땜질조작으로 접합되는 경우에는, 고정도체와 고정전극 및 가동도체와 가동전극을 접합하는 단일 땜질조작을 통하여 충분한 열이 전달되지 않으므로, 신뢰성 있는 땜질이 달성될 수 없다. 이러한 이유로, 고정전극, 고정도체 및 고정측 금속종판, 및 가동전극, 가동도체, 금속 벨로우즈 및 가동측 금속종판이 땜질에 의해 먼저 접합되고, 계속해서, 고정측 금속종판 및 가동측 금속종판이 진공노에서 땜질에 의해 절연 하우징에 접합되는 상술된 바와 같은 접합방법이 사용된다. 이러한 방법에서는, 땜질조작시간이 길어지고, 생산효율(작업효율)이 감소되며 진공밸브의 제조가가 증가된다.
또한, 각 부분들을 땜질한 후 고정 및 고동도체의 외부도체들과의 연결부에 은도금이 가해지는 경우, 그 연결부의 표면에 산 등의 용매 및 도금전해질이 코팅된다. 그러나, 이러한 재료들은 부식성이 있으며, 이러한 부식성 물질이 진공밸브에 잔류하는 경우, 진공누출 등의 중대한 문제가 발생한다. 따라서, 부식성 물질은 완전히 제거되어야 하며, 이로 인해 실질적인 시간이 요구되고 생산효율(작업효율)이 더욱 감소되며 진공밸브의 제조가 더욱 증가된다.
또한, 진공밸브를 구성하는 부품을 진공노에서 접합하는 경우, 접합부재의 땜질재료를 용융하도록 진공밸브에 복사열이 가해지지만, 주요구성재료인 구리는 복사열을 반사하기 쉬워서 제한된 열만을 흡수하여, 균일한 복사열의 전달을 방해하여 진공누출의 원인 중의 하나를 야기하는 접합부재의 땜질재료의 불균일한 용융을 발생시킬 뿐만 아니라, 진공밸브를 가열하는 시간도 길어진다.
또한, 상술된 바와 같은 진공밸브에서는, 도체재료 Cu와 다른 Fe-Ni 합금 또는 Fe-Ni-Co 합금 등의 재료를 금속종판에 사용하고, 또한 많은 구성부재들이 진공밀폐를 요하는 부분들에 접합되어야 하므로, 진공누출의 원인을 야기한다.
또한, 접합부재상에 형성된 복수의 돌출부에 의해 접합부재 또는 안내부재의 개선된 땜질재료를 사용하는 것과 같은 종래의 방법으로도 진공밸브의 진공밀폐성은 향상된다. 그러나, 신뢰할 수 있는 진공밀폐구조를 구비한 진공밸브는 지금까지는 없었다. 따라서, 종래의 진공밸브의 진공밀폐성은 여전히 불충분하다.
본 발명의 목적은 진공밸브의 생산효율 및 진공밀폐성을 향상시키는 높은 신뢰성을 갖는 저가의 진공밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 앞에 언급된 진공밸브를 사용함으로써 중량이 감소되는 진공차단기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하는 진공밸브를 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 절연 하우징, 이 절연 하우징내에 배치되는 도체의 단부에 전극을 구비하는 한 쌍의 분리 가능한 도체, 및 공동의 원통형 절연체의 내부에 진공밀폐식으로 유지하면서 이 도체중의 일 도체를 다른 도체로부터 분리 가능하도록 도체들 중의 하나를 절연 하우징의 일 단부에 접속하는 유연성 부재를 포함하여 이루어지며, 절연 하우징의 다른 단부는 다른 도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하는 진공밸브를 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 절연 하우징내에 배치되는 도체의 단부에 전극을 구비하는 한 쌍의 분리 가능한 도체를 포함하여 이루어지며, 절연 하우징의 일단부측은 상기 도체들 중의 일 도체, 종판 및 벨로우즈에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되며, 절연 하우징의 다른 단부측은 다른 도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하는 진공밸브를 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 절연 하우징내에 배치되는 도체의 단부에 전극을 구비하는 고정도체 및 가동도체를 포함하는 한 쌍의 분리 가능한 도체를 포함하여 이루어지며, 절연 하우징의 일 단부측은 이 도체들 중의 일 도체, 종판 및 벨로우즈에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되며, 절연 하우징의 다른 단부측은 고정도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체 사이의 접합부 근처의 재료는 1~10wt%의 Cr을 함유하는 주성분으로서 Cu를 포함하는 합금인 것이 바람직하다.
또한, 절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체 사이의 접합부 근처의 단면적은 접합부 근처의 거리에 대한 휨 모멘트 크기의 변화량에 따라 변화되는 것이 바람직하다.
또한, 고정도체는 절연 하우징의 다른 단부측과 함께 접합부를 형성하는 단부에 형성되는 홈, 및 접합부의 반대측에 접합부의 높이 보다 높은 돌출면을 구비하는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하는 진공밸브를 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 절연 하우징내에 배치되는 도체의 단부에 전극을 구비하는 고정도체 및 가동도체를 포함하는 한 쌍의 분리 가능한 도체를 포함하여 이루어지며, 절연 하우징의 일 단부측은 이 도체들 중의 일 도체, 종판 및 벨로우즈에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되고, 절연 하우징의 다른 단부측은 고정도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되며, 절연 하우징의 일 단부측 및 가동도체 사이의 부분 및 절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체 사이의 부분 중의 적어도 하나는 진공밀폐식으로 다중 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
적어도 두 개의 접합부가 절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체 사이에 제공되고, 접합부 사이의 공간은 진공배기되는 것이 바람직하다.
또한, 벨로우즈는 복수의 벨로우즈를 포함하고, 복수의 벨로우즈의 일 단부는 가동도체에 접합되며, 복수의 벨로우즈의 다른 단부 중의 적어도 하나는 절연 하우징의 일 단부측에 접합되고, 복수의 벨로우즈 사이의 공간은 진공배기되는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하는 진공밸브를 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 진공밸브는, 절연 하우징내에 서로 마주하여 배치되는 도체의 단부에 전극을 구비하는 고정도체 및 가동도체를 포함하는 한 쌍의 분리 가능한 도체를 포함하여 이루어지며, 절연 하우징의 일 단부측은 이 도체들 중의 일 도체, 종판 및 벨로우즈에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되며, 절연 하우징의 다른 단부측은 고정도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되며, 절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체는, 고정도체를 안내하는 내측 원주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성되는 굴곡부와 원주방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치된 돌출부를 포함하는 접합부재로 접합되는 것을 특징으로 한다.
벨로우즈는 복수의 벨로우즈를 포함하고, 복수의 벨로우즈의 일 단부는 가동도체에 접합되며, 복수의 벨로우즈의 다른 단부들 중의 적어도 하나는 절연 하우징의 일 단부측에 접합되며, 절연 하우징의 일 단부측 및 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부는, 고정도체를 안내하는 내측 진주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성된 굴곡부와 원주방향으로 소정으로 이격되어 배치된 돌출부를 포함하는 접합부재로 접합되는 것이 바람직하다.
또한, 벨로우즈는 복수의 벨로우즈를 포함하고, 복수의 벨로우즈의 일 단부는 가동도체에 접합되며, 복수의 벨로우즈의 다른 단부들 중의 적어도 하나는 절연 하우징의 일 단부측에 접합되며, 금속종판 및 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부는, 금속종판을 안내하는 내측 원주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성되는 굴곡부, 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부를 안내하는 단턱부, 및 원주방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치된 돌출부를 구비하는 접합부재로 접합되는 것이 바람직하다.
앞의 목적을 달성하는 진공밸브의 제조방법을 달성하기 위하여, 고정도체의 일 단부에는 접합부재가 배치되고, 그 위에 절연 하우징의 하단부가 배치되며, 그리고 나서 가동도체가 절연 하우징내로 삽입되고, 접합부재가 가동도체의 벨로우즈 접합부 및 절연 하우징의 상단부에 각각 배치되며, 그리고 벨로우즈의 일 단부는 접합부재를 거쳐 벨로우즈 접합부에 배치되며 금속종판의 일 단부는 접합부재를 거쳐 절연 하우징의 상단부에 배치되고 나서, 접합부재가 금속종판의 다른 단부에 배치되고 벨로우즈의 다른 단부가 접합부재에 배치된 후, 이 조립체는 진공노에서 접합부재의 용융온도 보다 높은 온도로 가열되면서 벨로우즈의 접합부에 외측으로부터 압력이 가해져, 이로써 진공밸브가 생산된다.
진공밸브는 고정도체를 니켈로 도금하여 제조되고, 열전도에 의해 가열되는 니켈 도금부에 히터를 접촉시키는 것이 바람직하다.
이상의 목적을 달성하는 진공차단기를 얻기 위하여, 본 발명에 따른 진공차단기는, 절연 하우징의 일 단부를 도체와 밀폐적으로 밀봉하여 구성된 적어도 하나의 진공밸브, 이 진공밸브의 양 단부로부터 연장되는 외부도체, 이 외부도체에 접속되어 외부도체 및 진공밸브를 전기적으로 접속하는 접촉단자, 및 진공밸브를 조작하는 조작장치를 포함하여 이루어진다.
절연 하우징의 일 단부는 고정도체에 의해 진공밀폐식으로 밀봉되고, 절연 하우징의 하단부에 진공밀폐식으로 밀봉될 뿐만 아니라 고정도체에 진공밀폐식으로 접속되는 종래의 금속종판은 제거된다. 이로써, 진공밸브를 형성하는 부재들 사이의 접합부의 수가 감소되고 따라서 진공밀폐성을 요하는 부분들이 감소된다.
또한, 접합부 근처의 고정도체의 재료는 1~10wt%의 Cr을 함유하는 Cu 합금으로 이루어질 뿐만 아니라 절연 하우징과의 접합부 근처의 고정도체의 단면적은 접합부에 대하여 거리에 대한 휨 모멘트의 변화에 따라 변화된다. 이로써, 그 부분의 역학적 강도가 약 40% 정도 증가된다.
또한, 고정도체는 절연 하우징의 하단부와의 접합부의 높이 보다 높은 돌출면을 구비한다. 이로써, 땜질재료의 상단부에서 접압인가시 발생되는 전기장의 집중이 완화된다.
또한, 절연 하우징의 일 단부측 및 가동도체 사이의 부분 및 절연 하우징의 다른 단부측 및 고정도체 사이의 부분 중의 적어도 일 부분은 진공밀폐식으로 다중밀봉되는데, 즉 고정도체 및 절연 하우징 사이의 적어도 두 접합부가 진공밀폐식으로 밀봉되거나 또는 복수의 벨로우즈의 일단부들이 가동도체에 진공밀폐식으로 밀봉되며 복수의 벨로우즈의 다른 단부들 중의 적어도 하나는 절연 하우징에 진공밀폐식으로 밀봉된다. 이로써, 진공누출의 가능성이 있는 부분들의 진공밀폐성이 증진된다.
또한, 절연 하우징의 하단부 및 고정도체 사이의 접합부는 고정도체를 안내하는 내측 원주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성된 굴곡부와 원주방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치된 돌출부를 갖는 접합부재로 접합된다. 이로써, 이중으로 밀봉된 구조부분에서는 진공배기 및 진공유지가 향상된다. 또한, 굴곡부가 제공되어, 부재간의 접합부가 강해지며 진공누출의 가능성이 있는 부분들의 진공밀폐성이 증진된다.
더욱이, 이러한 구조로, 땜질재료가 각 부재들 사이의 접합부에 균일하게 분포되고 신뢰 가능한 부분들이 얻어진다.
또한, 벨로우즈는 복수의 벨로우즈를 포함하고, 복수의 벨로우즈의 다른 단부들 중의 적어도 하나는 절연 하우징의 일 단부측에 접합되며, 절연 하우징의 일 단부측 및 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부는, 고정도체를 안내하는 내측 원주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성된 굴곡부와 원주방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치된 돌출부를 갖는 접합부재로 접합되며, 복수의 벨로우즈의 다른 단부들 중의 적어도 하나는 절연 하우징의 일 단부측에 접합되고, 금속종판 및 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부는, 금속종판을 안내하는 내측 원주부와 절연 하우징을 안내하는 외측 원주부를 갖도록 링 형상으로 형성되는 굴곡부, 복수의 벨로우즈 중의 적어도 하나의 다른 단부를 안내하는 단턱부, 및 원주방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치된 돌출부를 갖는 접합부재로 접합된다. 이로써, 복수의 벨로우즈 사이의 공간에서 진공배기 및 진공유지가 증진된다.
더욱이, 이러한 구조로, 땜질재료가 각 부재들 사이의 접합부에 균일하게 분포되고 신뢰 가능한 부분들이 얻어진다.
진공밸브의 제조에서, 고정도체의 일 단부에는 접합부재가 배치되고, 그 위에 절연 하우징의 하단부가 배치되며, 그리고 나서 가동도체가 절연 하우징내로 삽입되고, 접합부재가 가동도체의 벨로우즈 접합부 및 절연 하우징의 상단부에 각각 배치되며, 그리고 벨로우즈의 일 단부는 접합부재를 거쳐 벨로우즈 접합부에 배치되며 금속종판의 일 단부는 접합부재를 거쳐 절연 하우징의 상단부에 배치되고 나서, 접합부재가 금속종판의 다른 단부에 배치되고 벨로우즈의 다른 단부가 접합부재에 배치된 후, 이 조립체는 진공노에서 접합부재의 용융온도 보다 높은 온도로 가열되면서 벨로우즈의 접합부에 외측으로부터 압력이 가해져, 이로써 진공밸브가 생산된다. 이로써, 진공밸브의 전체 부재들은, 하부에 위치된 고정도체로부터 시작하여 조립되는 한편, 그 사이에 각 접합부재들을 끼운다. 결과적으로 진공밸브는 단일의 접합작업에 의해 생산된다.
또한, 진공밸브는 고정도체를 니켈도금하고, 열전도에 의해 가열되는 니켈 도금부에 히터를 접촉시켜서 제조된다. 이로써, 진공밸브 조립체는 히터로부터의 열을 효과적으로 흡수하여 가열시간을 단축시킨다.
또한, 종래의 진공밸브 제조에 요구되는 은 도금시간도 제거된다. 그 결과, 진공밸브를 위한 생산시간이 단축된다.
다음에, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 진공밸브의 제1실시예를 도시한 단면도이다. 제2도는 제1도에 도시된 바와 같은 진공밸브의 고정도체의 접합부의 크기, 휨 모멘트 및 단면적 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
절연 하우징(1)의 내측에는 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 포함하는 밀봉된 진공용기의 중심축 방향으로 분리 가능한 한 쌍의 도체가 배치된다.
가동 도체측에 있는 금속종판(7)의 일 단부는 절연 하우징(1)의 상단부(1a)에 결합되고, 신축부재, 즉 벨로우즈(6)의 일 단부(금속종판의 가동도체측(6b))는 금속종판(7)의 다른 단부에 결합되며, 가동 도체측(6a)은 가동도체(5)에 결합되어 절연 하우징(1)의 상단부(1A)를 밀봉한다. 가동도체(5)가 작동되는 경우에도, 벨로우즈(6)는 진공밸브(100)의 내측을 진공으로 유지한다.
고정도체(3)는 절연 하우징(1)의 하단부(1B)에 결합되며, 이에 의해 절연 하우징(1)의 하단부(1B)가 밀봉된다.
고정도체(3)의 일 단부에는 고정전극(2)이 접합되며, 고정도체(3)의 다른 단부는 외부도체(미도시됨)를 연결하는 연결 스크류부(3F)를 구비하여, 이로써 고정전극(2)으로부터 고정도체(3)를 통하여 전류를 통하게 하는 고정측 전기접촉면(3E)으로 연장하는 로드형상의 도체가 형성된다.
고정도체(3)의 고정측 전기접촉면(3E)은 방사상으로 연장되는 우산형상으로 형성되고, 방사상으로 연장되는 단부에는 홈(3C)이 형성되며, 이러한 홈(3C)이 형성됨으로써, 접합기저부(3B) 및 접합단부(3A)가 형성되며, 접합단부(3A)의 상부는 절연 하우징의 하단부(1B)에 접합된다.
접합부에서 재료의 열팽창계수의 차이는 접합부 근처의 접합단부(3A)의 두께를 감소시킴으로써 조절된다. 그러나, 이러한 두께 감소는 그 부분의 역학적 강도를 감소시킨다. 따라서, 본 실시예에서는 필요한 강도를 얻기 위하여, 1~10wt%의 Cr을 함유하는 Cu합금의 강화구리가 접합단부(3A) 근처의 부분에 사용된다. 또한, 접합기저부(3B)로부터 접합단부(3A) 까지의 단면적(S)은, 제2도에 도시된 바와 같이, 접합기저부(3B)로부터 접합단부(3A) 까지의 거리(1)에 대하여 작용하는 휨 모멘트(M)의 변화에 따라 접합기저부(3B)로부터 점차 감소된다. 더욱 상세하게 설명하면, 두께는 접합기저부(3B)에서의 두께(t1)로부터 접합단부(3A)의 상부에서의 두께(t2)까지 점차 감소된다.
또한, 고정도체(3)의 중심축부(홈(3C)을 사이에 끼우는 접합기저부(3B) 및 접합단부(3A)의 반대측)에는, 접합단부(3A) 보다 높게 고정전극(2) 쪽으로 돌출하는 돌출면(3D)이 형성되며, 또한 돌출면(3D)으로부터 고정도체(3)의 중심부내로 연장되는 직경을 갖는 경사부(3G)가 형성된다. 그리고, 고정도체(3)의 표면상에는 니켈도금이 행해진다.
가동도체(5)의 일 단부(고정도체(3)측)에는 가동전극(4)이 접합되며, 다른 단부에는 외부도체(미도시됨)와 연결하는 연결 스크류부(5F)가 구비된다. 이에 의해, 가동전극(4)으로부터 가동도체(5)를 통하여 전류를 통하게 하는 가동측 전기접촉면(5E)으로 연장되는 로드형상의 도체가 형성된다. 가동도체의 중간부분에는 벨로우즈(6)의 외경보다 큰 외경을 갖도록 외측으로 돌출한 벨로우즈 돌출 시일드(5A)가 형성되고, 돌출 시일드의 뿌리부에는 벨로우즈 접합부(5B)가 마련되며, 이 벨로우즈 접합부(5B)는 벨로우즈(6)의 가동 도체측(6A)과 접합 가능하게 되어 있다.
또한, 가동도체(5)는 상술한 바와 같은 고정도체(3)의 접합단부(3A)의 근처와 마찬가지로 1~10wt%의 Cr을 함유하는 Cu합금의 강화구리로 만들어지며, 상술된 바와 같은 고정도체(3)와 마찬가지로 니켈로 도금된다.
벨로우즈(6)는, 벨로우즈 접합부(5B)에 접합되도록 구성된 가동 도체측 단부(6A), 및 가동 도체측의 금속종판(7)에 접합되도록 구성된 금속종판측 단부(6B)를 구비한다.
가동도체측 금속종판(7)은 그 내측 원주부에서는 벨로우즈(6)의 금속 종판측 단부(6B)에, 그리고 그 외측 원주부에서는 절연 하우징(1)의 상단부(1A)에 접합되도록 구성된다.
또한, 고정전극(2) 및 가동전극(4)을 둘러싸는 시일드(8)는 절연 하우징(1)의 내벽에 의해 지지된다.
다음에, 앞에서 언급된 진공밸브의 제조방법을 제3도를 참조하여 설명한다. 제3도에서, 진공밸브는 다음의 단계에 따라 제조된다.
I. 히터(32)를 내측에 포함하는 하부지지단(31)에 고정도체(3)를 고정시키면서 고정측 전기접촉면을 하부지지단(31)에 접촉시키고, 땜질부재(10) 및 고정전극(2)을 고정도체(3) 상에 배치한다.
II. 접합단부(3A)상에 링 형상의 땜질부재(11) 및 절연 하우징(1)의 하단부(1B)를 연속적으로 배치하고, 하부지지단(31)내로 절연 하우징(1)을 고정한다.
III. 땜질부재(12) 및 가동전극(4)을 가동도체(5)의 하부에 고정하고, 가동전극(4)이 고정전극(2)과 접촉하여 지지될 때까지 가동전극을 삽입한다.
IV. 절연 하우징(1)의 상부(1A)에 땜질부재(15)를 배치하고, 또한 가동 도체측 금속종판(7)을 배치한다.
V. 가동도체(5)의 벨로우즈 접합부(5B)에 땜질부재(15)를 배치하고, 벨로우즈(6)의 가동 도체측 단부(6A)를 배치하고 나서, 가동도체측 금속종판(7)의 내측 원주부의 상부에 땜질부재(14)를 배치하며, 벨로우즈(6)의 금속종판측 단부(6B)를 배치한다.
VI. 벨로우즈(6)의 가동 도체측 단부(6A) 및 땜질부재(13)를 가압하면서 가열하는 상부 중심가압금속구(33)를 삽입하고 나서, 가동측 금속종판(7), 땜질부재(14) 및 벨로우즈(6)의 금속종판측 단부(6B)상에 다른 상부 가압금속구(34)를 배치하여 가압·가열한다.
VII. 이렇게 조립된 조립체를 진공노에서 땜질부재의 용융온도 보다 높은 온도로 일회 가열하여 진공밸브를 완성한다.
본 실시예에 따라, 절연 하우징(1)의 하단부(1B)측은 고정도체(3)로 밀봉되고, 고정도체(3)의 고정측 전기접촉면(3E)으로부터 접합단부(3A) 까지의 넓은 영역은 니켈로 도금되어 히터(32)에 의한 전도를 통해 직접 가열되므로, 고정도체(3)는 효율적으로 열을 흡수하고, 그 열의 일부는 접합단부(3A)에서 땜질부재(11)를 용융한다. 고정도체(3)로부터 흡수된 대부분의 열은, 큰 단면적을 갖는 경사부(3G)를 매개로 하여 고정전극(2)의 땜질부재(10)를 용융하고, 또한 고정전극(2)에 접촉하는 가동전극(3)에서 땜질부재(12)를 용융하는데 사용된다.
그리고, 가동 도체측 전기접촉면(5E)으로부터 벨로우즈 접합부(5B)를 덮고 있는 가동도체(5)의 넓은 영역, 및 벨로우즈(6)의 가동 도체측 단부(6A)를 하중에 의해 직접 가압하는 상부 중심가압금속구(33)를 니켈 도금함으로써 가동도체(5)의 열흡수가 더욱 향상되므로, 상부 중심가압금속구(33)에 의해 진공에서 복사열로부터 흡수된 열은 가동도체(5)의 니켈 도금면을 거쳐 가동도체(5)내로 흡수되며, 가동전극(4)에서 땜질부재(12)가 가열되어 용융될 뿐만 아니라 벨로우즈의 가동 도체측 단부(6A) 및 땜질부재(13) 사이의 접촉부가 용융된다.
상술된 바와 같이 상부 및 하부측 모두로부터의 가열에 의해, 절연 하우징(1)의 내측에 있는 땜질부재(10, 12, 13)가 확실하게 용융되어 단일 접합조작으로 이러한 부분들을 확실히 접합할 수 있다. 또한, 작업시간이 단축될 뿐만 아니라 가열시간이 단축되므로, 생산효율이 향상된다.
더욱이, 각각의 결합부에 열이 균일하게 가해지므로 완전한 결합을 달성할 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 고정도체(3)를 사용하는 절연 하우징(1)의 하단부를 밀봉하는 동시에, 절연 하우징(1)의 하단부에서 금속종판을 제거할 수 있다. 이에 의해, 밀폐적으로 접합되는 위치의 수가 감소되고, 따라서 진공노출부가 생길 가능성이 감소된다. 따라서, 진공밸브의 진공밀폐성기 향상되며 신뢰성이 향상된다.
절연 하우징(1)의 하단부를 밀봉한 탓으로, 절연 하우징(1)의 하단부의 두께는 절연 하우징(1)의 상단부(가동도체(5)측)의 두께 보다 두꺼워지며, 절연 하우징의 하단부의 강도가 향상된다. 따라서, 진공밸브의 신뢰성이 향상된다.
또한 제3도에 도시된 바와 같이, 접합기저부(3B)로부터 접합단부(3A) 까지의 거리(1)에 대하여 작용하는 휨 모멘트(M)의 변화에 따라, 고정도체(3)에서 접합기저부(3B)로부터 접합단부(3A) 까지의 단면적은 접합기저부(3B)로부터 점차 감소된다.
더욱이 상세하게는, 접합기저주(3B)의 두께(t1)로부터 접합단부(3A)의 상부의 두께(t2)로 두께가 점차 감소한다. 또한, 절연 하우징(1)과 함께 접합단부 근처에 1~10wt%의 Cr을 함유하는 Cu 합금의 강화구리가 고정도체(3)에 사용되므로, 고정도체(3)의 그 부분의 역학적 강도가 순수한 구리도체에 비하여 약 40% 정도 강화된다. 이로써, 고정도체(3)의 접합단부(3A)의 두께(t2)가 약 40% 정도로 얇아진다. 따라서, 가동도체측 금속종판(7)에 가압력이 작용하면서 고정측 전기접촉면(3E)을 고정면에 고정하고, 고정도체(3)의 두께(t1)를 갖는 접합기저부(3B) 및 두께(t2)를 갖는 접합단부(3A)에 각각 휨 모멘트가 가해지더라도, 이러한 구성으로 인하여 절연 하우징(1) 및 접합단부(3A) 사이의 열팽창계수의 차이로 인한 영향이 감소되어, 접합부의 파손가능성이 감소된다. 또한, 고정도체(3)의 접합단부의 두께는 홈(3C)의 구성을 변형시킴으로써 용이하게 조정 가능하다. 따라서, 진공밸브의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 실시예에 따라, 절연 하우징(1)의 하단부(1B) 및 고정도체)3)의 접합단부 사이의 접합부 보다 높게 돌출면(3D)이 형성되므로, 전압이 인가되는 동안 땜질재료의 상단부의 전기장이 알맞게 조정된다. 이로써, 코로나방전 개시전압이 증가되고 진공밸브의 절연파괴가 예방될 수 있다. 따라서, 진공밸브의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 실시예에 따라, 고정도체(3)와 같은 1~10wt%의 Cr을 함유하는 Cu 합금의 강화구리가 가동도체(5)에 사용된다. 따라서, 가동도체(5)의 역학적 강도가 또한 강화되고, 투입 및 차단조작시의 큰 역학적 힘으로 인한 변형가능성이 감소된다. 따라서, 진공밸브의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 실시예에 따라, 조립단계 이전에 고정도체(3) 및 가동도체(5)에 니켈도금이 행해지므로, 밀봉작업 후 은도금을 행할 필요가 없다. 이로써, 진공밸브를 위한 제조시간이 단축된다. 따라서, 진공밸브의 신뢰성이 향상된다.
니켈도금의 땜질부재의 땜질온도에서 흩어지지 않으며, 진공노에서의 밀봉조작 후에도 니켈도금은 전기적 접촉기능을 유지한다.
또한, 니켈도금은 땜질재료, 특히 통상적으로 사용되는 은 계열의 땜질재료와 함께 우수한 습윤성을 보여주므로, 진공밀폐성이 요구되는 부분 및 전도성이 요구되는 부분 모두에 매우 신뢰성 있는 접합을 제공한다.
그리고, 니켈은 진공에서 구리의 두 배만큼 높은 저항전압을 나타내므로, 시일드(8) 및 고정도체(3) 또는 가동 도체(5) 사이의 절연거리가 단축된다. 이로써, 진공밸브의 직경 및 크기가 감소된다.
본 실시예에서는, 이상의 구조를 사용함으로써 진공밸브의 진공밀폐성이 향상된다. 그러나, 제4도 내지 제9도를 참조하여 설명되는 다음의 구조를 사용하여도 진공밸브의 밀폐성이 향상된다.
제4도는 진공밸브를 도시하는 단면도이다. 제5도는 절연 하우징(1)의 하단부(1B) 및 고정도체(3) 사이의 결합부(16)를 도시한 확대도이다. 제6도는 절연 하우징(1)의 상단접합부(1A) 및 가동도체 금속종판(7) 사이의 접합부(17)를 도시한 확대도이다. 제7도 내지 제9도는 본 발명을 위한 접합부재로 사용된 각 땜질부재들의 사시도이다. 본 실시예에서는, 앞의 실시예와 동일하거나 대등한 부분들은 동일한 참조부호로 정의되며, 그 설명은 생략된다.
먼저, 공동의 원통형 절연체의 상당부측(1A)을 설명한다. 진공밸브(100)에서 구성부재중의 하나인 벨로우즈는 가동 도체측 벨로우즈(6) 및 절연 하우징측 벨로우즈(6′)로 이루어지는 이중구조로 구성된다. 이 두 벨로우즈 가운데 가동 도체측 벨로우즈(6)에서, 금속종판측 단부(6B)는 내측 원주부를 따라 가동 도체측 금속종판(7)의 일 단부(절연 하우징(1)의 상단부(1A)에 결합된 단부의 반대측 단부)에 결합되며 가동 도체측 단부(6A)는 가동도체(5)의 벨로우즈 접합부(5B)에 결합된다.
절연 하우징측 벨로우즈(6′)에서 금속종판측 단부(6′B)는 절연 하우징(1)의 상단부(1A)에 접합되고, 가동 도체측 단부(6′A)는 가동도체(5)의 벨로우즈 접합부(5B)에 접합된다.
가동도체(5)의 벨로우즈 접합부(5B)상에, 가동 도체측 벨로우즈(6, 6′)가 땜질될 때 요구되는 두께에 대응하는 일 단턱부가 형성되며, 가동도체측 벨로우즈(6, 6′)는 가압력(P)으로 가동도체(3)의 벨로우즈 접합부(5B)에 각각 땜질된다.
절연 하우징측 벨로우즈(6′)의 금속종판측 단부(6B)를 절연 하우징(1)의 상단부(1A)와 함께 접합하도록, 링형상의 가동 도체측 내측 땜질부재(26)가 사용된다. 가동도체측 금속종판(7)의 외주부는 절연 하우징측 벨로우즈(6)의 금속종판측 단부(6′B)에, 링 형상의 가동도체측 외측 땜질부재(25)를 경유하여 접합된다.
가동 도체측 내측 땜질부재(26)는, 공동의 원통형 절연체(1)의 상단부(1A)의 내측의 전체 원주부를 안정되게 안내하는 내측원주(내주) 굴곡부(20), 및 복수의 벨로우즈 사이를 진공배기하는 갭을 형성하는 복수의 돌출부(23)에 의해 형성된다. 돌출부(23)는 절연 하우징(1)의 원주방향을 따라 소정의 간격으로 이격되는 오목 및 돌출형상으로 형성된다.
가동 도체측 외측땜질부재(25)는, 절연 하우징(1)의 상단부(1A)의 전체 원주부를 안정되게 안내하는 외측원주(외주) 굴곡부(21), 가동도체측 금속종판(7)의 내측 원주부를 안내하는 내주 굴곡부(20), 가동 도체측 내측땜질부재(26)의 외주부 및 절연 하우징측 벨로우즈(6′)의 금속종판측 단부(6′B)를 안내하는 단턱부(24), 및 복수의 벨로우즈 사이를 진공배기하는 캡을 형성하도록 만들어진 복수의 돌출부(23)를 구비한다. 돌출부(23)는 절연 하우징(1)의 원주방향을 따라 소정의 간격으로 이격되는 오목 및 돌출형상으로 형성된다.
따라서, 가동 도체측 금속종판(7) 및 절연 하우징(1)의 상단부(1A) 사이의 접합부(17)는 절연 하우징(1)의 상단부(1A)의 외주부로부터 금속종판(7)의 내측으로 형성되어 절연 하우징측 벨로우즈(6′)의 금속종판측 단부(6B′)의 표면을 덮도록 구성된다.
본 실시예에서, 상단부(1A) 및 금속종판측 단부(6B′)의 표면들은 땜질조작 후 땜질재료와 함께 연속적으로 코팅된다.
다음에, 절연 하우징(1)의 하단부(1B)를 설명한다. 고정도체(3)의 고정도체측 전기적 표면(3E)은, 단부에 홈(3C)이 형성된 우산형상으로 연장되도록 형성된다. 이러한 홈(3C)으로 인해, 단부의 돌출부(3H)는 링 형상으로 절연 하우징(1)의 하단부(1B)에 접합하도록 형성되며, 돌출부(3H) 및 절연 하우징(1)의 하단부(1B)는 링형상의 고정 도체측 땜질부재(22)를 거쳐 접합된다.
링 형상의 고정 도체측 땜질부재(22)는 절연 하우징(1)의 하단부(1B)의 전체 원주부를 안정되게 안내하도록 만들어진 외주 굴곡부(21), 돌출부(3H)의 전체 원주부를 안정되게 안내하도록 만들어진 내주 굴곡부(20) 및 돌출부(3H) 사이를 진공배기하는 갭을 형성하도록 만들어진 복수의 돌출부(23)를 구비한다. 돌출부(23)는 절연 하우징(1)의 원주를 따라 소정의 간격으로 이격된 오목 및 돌출형상으로 형성된다.
또한, 본 실시예에 따른 진공밸브는 앞의 실시예와 관련되어 기재된 바와 거의 동일한 제조방법을 사용하여 제조된다.
본 실시예에 따라, 진공밸브의 구성부재 중의 하나인 벨로우즈는, 가동 도체측 벨로우즈(6) 및 절연 하우징측 벨로우즈(6′)에 의해 형성되는 이중구조로 형성되며, 고정도체(3)의 단부에는 홈(3C)이 형성되어 돌출부(3H)를 형성하며, 이로써 진공밀폐부가 이중으로 된다. 따라서, 진공누출의 가능성이 있는 부분들의 강도가 향상된다. 따라서, 본 실시예에 다른 진공밸브의 진공밀폐성이 더욱 향상된다.
본 실시예에 따라, 절연 하우징(1)의 하단부가 밀봉되므로, 절연 하우징(1)의 하단부의 두께는 절연 하우징(1)의 상단부(가동도체(5)측)의 두께보다 두꺼워져, 절연 하우징(1)의 하단부측의 강도가 향상된다. 이로써, 진공밸브의 신뢰성이 증진된다.
또한, 본 실시예에 따라, 절연 하우징(1)의 원주부를 따라 오목 및 돌출형상으로 형성된 돌출부(23)가 제공되어, 가열 및 진공배기 조작시 절연 하우징(1)의 내측 뿐만 아니라 절연 하우징(1)의 하단부(1B)와 고정도체(3)의 결합부 및 복수의 벨로우즈 사이의 공간도 진공배기된다.
또한, 가동 도체측 외측땜질부재(25)는, 절연 하우징(1)의 상단부(1A)의 전체 원주부를 안정되게 안내하도록 만들어진 외주 굴곡부(21), 가동도체측 금속종판(7)의 내측 원주부를 안내하도록 만들어진 내주굴곡부(20), 및 가동 도체측 내측 땜질부재(26)의 원주부와 절연 하우징측 벨로우즈(6′)의 금속종판측 단부(6B′)를 안내하도록 만들어진 단턱부(24)를 구비할 뿐만 아니라, 가동 도체측 내측 땜질부재(26)도 절연 하우징(1)의 상단부(1A)의 전체 원주부를 안정되게 안내하도록 만들어진 내주굴곡부(20)를 구비하므로, 절연 하우징측 벨로우즈(6′)의 금속종판측 단부(6B′), 절연 하우징(1)의 상단부(1A) 및 가동 도체측 금속종판(7)의 접합부(17)는 소정의 상태, 즉 가동도체(5)가 움직일 때에도 진공밀봉되는 상태로 유지된다. 따라서, 절연 하우징(1)의 내측이 진공으로 유지되며, 밀폐접합되는 위치에서의 밀폐성이 향상된다. 이로써, 진공밸브의 신뢰성이 증진된다.
이중으로 밀봉된 진공밸브는 잦은 스위칭조작을 요하는 상태하에서 사용되는 진공차단기에 매우 유용하다.
또한, 본 실시예에서는 앞의 실시예와 관련되어 기재된 바와 거의 동일한 제조방법이 사용되므로, 단일 접합작업에 의하여 접합조작이 신뢰성 있게 완료될 수 있다. 또한, 작업시간이 단축될 뿐만 아니라 가열시간도 단축되므로, 생산효율이 향상된다.
더욱이 각각의 접합부에 균일한 열이 가해지므로 완전히 접합을 이룰 수 있다. 또한, 진공밸브의 신뢰성이 증진된다.
제10도는 앞에 언급된 진공밸브 중의 하나를 사용하여 구성된 진공차단기의 단면도를 도시한다.
진공차단기(101)는, 전면 패널측에 배치된 조작장치(104), 이 조작장치(104)의 배면측상에 제공된 세 쌍의 절연관(107)(제10도에서는 한 쌍의 절연관만이 도시된다), 및 휠(102)을 구비하며 조작장치(104)와 절연관(107)을 장착하는 가동운반기(103)로 구성된다.
진공밸브(100)는 세 쌍의 절연관(107)에 각각 배치되며, 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 구성하는 분리 가능한 도체들은 진공밸브(100)의 중심축 상에 배치된 외부도체(105, 106)에 각각 결합된다.
고정도체(3)에 연결된 외부도체(105) 및 가동도체(5)에 연결된 외부도체(106)는 각각 접촉단자(108, 109)에 접속되며, 절연관(107)의 상부 및 하부로부터 절연관(107)의 외측으로 각각 공급된다. 접촉단자(108, 109)는 운반기(103)를 이동함으로써 도면에 도시되지 않은 스위치보드의 비접속부에 각각 접촉되거나 분리된다.
접촉단자(108, 109)에 연결된 외부도체(105, 106)가 절연관(107)의 상부 및 하부로부터 절연관(107)으로부터 수평으로 진공차단기(101)의 전면패널의 배면에 공급됨에 따라, 절연관(107)의 상부 및 하부가 개방된다. 따라서 절연관(107)이 굴뚝처럼 작용하므로, 절연관(107)의 하부개구를 통해 유입되는 공기는 진공밸브(100)에 의해 가열되고, 가열된 공기는 절연관(107)의 상부개구를 통해 배출된다.
가동도체(5)에 연결된 외부도체(106)의 단부는 조작로드(110)에 연결되며, 이 조작로드(110)는 조작장치(104)에 일 단부가 접속되는 주레버(도면에는 미도시됨)에 접속되어, 이로써 진공밸브(100)의 가동도체(5)는 주레버, 조작로드(110) 및 외부도체(106)를 통하여 조작장치(104)에 의해 작동된다.
따라서, 조작로드(110)가 하향 이동하는 경우, 가동도체(5)의 상단부에 장착된 전극은 고정도체(3)의 상단부에 장착된 전극으로부터 분리되며, 조작로드(110)가 상향 이동하는 경우, 가동도체(5)의 상단부에 장착된 전극은 고정도체(3)의 상단부에 장착된 전극에 접촉된다.
이러한 진공밸브(100)에서, 고정도체(3)의 외부표면은 매우 넓으며 방열면으로서 기능하게 된다. 고정도체(3)의 외부표면의 면적은 분리 가능한 도체(3, 5)의 접촉면적 보다 넓다. 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 이루는 분리 가능한 도체(3, 5)는 각각 고정도체(3) 및 가동도체(5)의 상부에 장착된 전극(2, 4)을 통해 접촉되며, 고정전극(2) 및 가동전극(4)이 접촉하여 이를 통하여 대전류가 흐를 때, 고정전극(2) 및 가동전극(4) 사이에 열이 발생한다.
이러한 상황에서, 고정도체(3)의 외부표면의 면적이 고정전극(2) 및 가동전극(4)을 통한 분리 가능한 도체(3, 5)의 접촉면적, 즉 고정전극(2) 및 가동전극(4)의 접촉면적 보다 넓으므로, 이 접촉면적에서 발생된 열은 고정도체(3)의 넓은 외부표면을 통해 용이하게 방열되어, 이로써 진공밸브의 크기가 매우 소형화되고, 그 중량은 종래의 진공밸브에 비해 약 7 내지 10% 정도 작아진다.
또한, 이러한 진공밸브를 사용한 진공차단기는 예전에 비해 더욱 소형화될 수 있다.

Claims (11)

  1. 고정도체(3) 및 가동도체(5)로 구성하는 한 쌍의 분리가능한 도체(3, 5)가 공동의 원통형 절연체(1) 내측에 배치되고, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 일 단부측은 종판(7) 및 유연성부재(6, 6′)에 진공밀폐식으로 밀봉되는 진공밸브에 있어서, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 다른 단부측은, 상기 진공밸브의 외부대기에 접촉하고 외부도체(105)에 연결되는 외부표면을 구비하는 상기 고정도체(3)에 진공밀폐식으로 밀봉되며, 상기 외부표면은 상기 분리가능한 도체(3, 5)의 접촉면적 보다 넓고, 상기 고정도체는 몸체와 동일한 재료로 만들어지며, 상기 진공밸브는 상부 및 하부에 상기 외부대기가 통과하는 개구를 구비한 절연용기내에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연 콘테이너는 수직으로 배치되는 관일 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정도체(3)는 상기 가동도체(5) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가동도체(5) 위에 배치된 상기 고정도체(3)의 중심축은 거의 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  5. 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 구성하는 한 쌍의 분리 가능한 도체(3, 5)가 공동의 원통형 절연체(1) 내측에 배치되어 있고, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 일 단부측은 종판(7) 및 유연성부재(6, 6′)와 진공밀폐식으로 밀봉되어 있는 진공밸브, 상기 고정도체(3)의 외부표면에 연결되는 외부도체(105), 상기 가동도체(5)에 연결되는 다른 도체(106), 및 상기 가동도체(5)를 작동하는 조작로드(110)를 포함하는 진공차단기에 있어서, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 다른 단부측은 상기 진공밸브의 외부대기에 접촉하고 외부도체(105)에 접속되는 외표면을 구비하는 상기 고정도체(3)에 진공밀폐식으로 밀봉되며, 상기 외부표면은 상기 분리 가능한 도체(3, 5)의 접촉면적 보다 넓고, 상기 고정 도체는 몸체와 동일한 재료로 만들어지며, 상기 진공밸브는 상부 및 하부에 상기 외부대기가 통과하는 개구를 구비한 절연용기내에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절연 콘테이너는 수직으로 배치되는 관인 것을 특징으로 하는 진공차단기.
  7. 제5항에 있어서, 상기 분리 가능한 도체(3, 5)는 수직으로 배치되어, 상기 가동 도체(5)가 상기 조작로드(110)에 의해 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 고정도체(3)는 상기 가동도체(5) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
  9. 제5항에 있어서, 상기 가동도체(5) 위에 배치된 상기 고정도체(3)의 중심축은 거의 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
  10. 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 구성하는 한 쌍의 분리 가능한 도체(3, 5)가 공동의 원통형 절연체(1) 내측에 배치되고, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 일 단부측은 종판(7) 및 유연성부재(6, 6′)와 진공밀폐식으로 밀봉되는 진공밸브에 있어서, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 다른 단부측은 상기 진공밸브의 외부대기에 접촉하고 외부도체(105)에 연결되는 외부표면을 구비하는 상기 고정도체(3)에 진공밀폐식으로 밀봉되며, 상기 외부표면은 각각 상기 분리 가능한 도체(3, 5)에 장착된 접촉전극들의 접촉면적 보다 넓고, 상기 고정도체는 몸체와 동일한 재료로 만들어지며, 상기 진공밸브는 상부 및 하부에 상기 외부대기가 통과하는 개구를 구비한 절연용기내에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
  11. 고정도체(3) 및 가동도체(5)를 구성하는 한 쌍의 분리 가능한 도체(3, 5)가 공동의 원통형 절연체(1) 내측에 배치되어 있고, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 일 단부츠은 종판(7) 및 유연성부재(6, 6′)에 진공밀폐식으로 밀봉되어 있는 진공밸브, 상기 고정도체(3)의 외부표면에 연결되는 외부도체(105), 상기 가동도체(5)에 연결되는 다른 도체(106), 및 상기 가동도체(5)를 작동하는 조작로드(110)를 포함하는 진공차단기에 있어서, 상기 공동의 원통형 절연체(1)의 다른 단부측은 상기 진공밸브의 외부대기에 접촉하고 외부도체(105)에 연결되는 외부표면을 구비하는 상기 고정도체(3)에 진공밀폐식으로 밀봉되며, 상기 외부표면은 각각 상기 분리 가능한 도체(3, 5)에 장착된 접촉전극의 접촉면적 보다 넓고, 상기 고정도체는 몸체와 동일한 재료로 만들어지며, 상기 진공밸브는 상부 및 하부에 상기 외부대기가 통과하는 개구를 구비한 절연용기내에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101011601B1 (ko) * 2005-10-20 2011-01-27 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤 진공 밸브 및 진공 밸브 제조 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19902498C2 (de) * 1999-01-22 2001-05-17 Moeller Gmbh Vakuumschaltröhre
US20070007250A1 (en) 2005-07-08 2007-01-11 Eaton Corporation Sealing edge cross-sectional profiles to allow brazing of metal parts directly to a metallized ceramic for vacuum interrupter envelope construction
KR102763724B1 (ko) * 2019-08-30 2025-02-07 캐논 톡키 가부시키가이샤 진공장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3021407A (en) * 1958-09-16 1962-02-13 Jennings Radio Mfg Corp Vacuumized electric switch
US3166658A (en) * 1962-07-05 1965-01-19 Jennings Radio Mfg Corp Vacuum switch and envelope construction therefor
US4587390A (en) * 1985-01-07 1986-05-06 Golden Gate Switchboard Co. Vacuum circuit breaker
US4672156A (en) * 1986-04-04 1987-06-09 Westinghouse Electric Corp. Vacuum interrupter with bellows shield

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101011601B1 (ko) * 2005-10-20 2011-01-27 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤 진공 밸브 및 진공 밸브 제조 방법
US8497445B2 (en) 2005-10-20 2013-07-30 Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. Vacuum valve

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