CN101620948A - 真空开关以及真空开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空开关以及真空开关设备。目的在于提供绝缘性能高且用固体绝缘树脂覆盖的真空开关，具备：固定电极(6A)；与该固定电极(6A)相对的可动电极(6B)；由端板以及在与该端板的接合面上具有金属喷镀面的绝缘筒构成且将上述固定电极(6A)以及上述可动电极(6B)容纳在内部的真空容器(2)；被模制在该真空容器外侧的固体绝缘树脂(21)；与上述端板和上述绝缘筒的金属喷镀面接触并配置在上述端板的外周上的第1螺旋弹簧(30)；以及，与上述第1螺旋弹簧接触并以覆盖上述绝缘筒的金属喷镀面的角部的方式配置在该绝缘筒的外周上的第2螺旋弹簧(31)，上述端板和上述绝缘筒的金属喷镀面以及第1和第2螺旋弹簧电连接。

Description

真空开关以及真空开关设备

技术领域

本发明涉及真空开关以及真空开关设备，尤其涉及适于对容纳开闭部的真空容器的周围进行绝缘模制的真空开关以及真空绝缘开关设备。

背景技术

真空开关是利用了真空的较高的绝缘性能的开关，能够达到小型化和无气体化。

在真空开关中存在不仅是真空绝缘，而且通过用固体绝缘树脂覆盖开关容器的周围做成双重绝缘结构从而强化了绝缘性能的结构。

但是，在用固体绝缘树脂覆盖了真空开关的开关容器周围的场合，电场集中于构成开关容器的绝缘筒的端部，变得容易发生绝缘破坏。

于是，作为用固体绝缘树脂覆盖开关容器的周围还实现了绝缘筒的端部的电场集中的缓和的真空开关，有专利文献1(日本特开2005-197061号公报)记载的结构。

在专利文献1中公开了如下的真空开关，即、将固定电极以及可动电极容纳在内部，在构成真空容器的绝缘筒的端部配设连接用导电性金属或者树脂等形成的螺旋状弹簧的两端并做成环形形状的电场缓和屏蔽件，由模制件覆盖它们，缓和对绝缘筒端部的电场集中。

但是，专利文献1公开的结构虽然在绝缘筒的端部配设了环形形状的电场缓和屏蔽件，但由于是连接了一根螺旋状弹簧两端的环形形状，所以无法覆盖电场最为集中的绝缘筒端部的角部，存在电场集中于绝缘筒端部的角部，有可能造成绝缘破坏的问题。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供防止电场集中于绝缘筒端部的角部不造成绝缘破坏的真空开关以及真空绝缘开关设备。

为了达到上述目的，本发明真空开关的特征在于，具备：固定电极；与该固定电极相对的可动电极；由绝缘筒以及覆盖该绝缘筒的轴向两端的端板构成，且将上述固定电极以及上述可动电极容纳在内部的真空容器；被模制在该真空容器外侧的固体绝缘树脂；与上述端板和绝缘筒的端面接触并配置在上述端板的外周上的第1螺旋弹簧；以及，与该第1螺旋弹簧捆扎并以覆盖上述绝缘筒的端面的角部的方式配置在该绝缘筒的外周上的第2螺旋弹簧，上述端板和上述绝缘筒的端面和第1及第2螺旋弹簧电连接。

另外，达到上述目的，本发明的真空绝缘开关设备的特征在于，具备：上述构成的真空开关；操作该真空开关的操作机构；对上述真空开关供给电力的母线；以及与上述真空开关连接并对负载侧供给电力的电力电缆。

本发明的效果如下。

根据本发明的真空开关以及真空绝缘开关设备，由于能够用第2螺旋弹簧覆盖绝缘筒端部的角部，所以在该部分变得没有电场集中，可得到不造成绝缘破坏的绝缘可靠性变高的效果。

附图说明

图1是表示本发明的真空开关的第1实施方式的轴向剖视图。

图2是表示本发明第1实施方式所采用的螺旋弹簧的图。

图3是表示图3所示的螺旋弹簧端部的捆扎状态的局部放大图。

图4是表示本发明第1实施方式所采用的将圆周长不同的两个螺旋弹簧捆扎后的状态的图。

图5是放大了图1中的固定侧陶瓷绝缘筒的局部剖视图。

图6是放大了表示本发明第2实施方式的固定侧陶瓷绝缘筒的局部剖视图。

图7是放大了表示本发明第3实施方式的固定侧陶瓷绝缘筒的局部剖视图。

图8是放大了表示本发明第4实施方式的固定侧陶瓷绝缘筒的局部剖视图。

图9是放大了表示本发明第5实施方式的固定侧陶瓷绝缘筒的局部剖视图。

图10表示本发明的第6实施方式，是表示将圆周长相等的三个螺旋弹簧捆扎后的状态的图。

图11是表示作为本发明第7实施方式的螺旋弹簧的捆扎的其它例子的局部放大图。

图12是表示作为本发明第8实施方式的捆扎三根螺旋弹簧的其它例子的局部放大图。

图13是局部剖开表示搭载了本发明第1实施方式中的真空开关的真空绝缘开关设备的图。

图14是局部剖开表示搭载了本发明第1实施方式中的真空开关的其它真空绝缘开关设备的图。

图15是说明实施例9的方式的真空开关设备的剖视图。

图16是说明实施例9的电极侧端板的凸部的立体图(a)以及主视图(b)。

图17是表示实施例9的外部端部屏蔽件的凹部的立体图(a)以及俯视图(b)。

图18是说明实施例10的真空开关设备的剖视图。

图19是说明实施例11的真空开关设备的剖视图。

图20是比较一般方式(a)和本发明的方式(b)的电场强度的图。

具体实施方式

使用图1～图5对本发明的真空开关的第1实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的真空开关1大致包括：真空容器2；配置在该真空容器2内的固定及可动电极6A及6B；以及覆盖该真空容器2周围的固体绝缘树脂21。

真空容器2包括：固定侧陶瓷绝缘筒2A；与该固定侧陶瓷绝缘筒2A连接的可动侧陶瓷绝缘筒2B；与固定侧陶瓷绝缘筒2A的轴向固定侧端连接且壁厚比绝缘筒2A、2B薄的金属制固定侧端板3A；以及与可动侧陶瓷绝缘筒2B的轴向可动侧连接的金属制可动侧端板3B，内部保持为高真空状态。在两绝缘筒2A、2B的与两端板3A、3B的接合面为实现与金属性两端板3A、3B的接合，实施与金属的接合程度高的金属热粘(金属喷镀)。

在真空容器2的内部配置固定电极6A和与该固定电极6A相对并在轴向可动的可动电极6B，固定电极6A保持在轴向连通构成真空容器2的固定侧端板3A的固定侧电极棒7A的前端，可动电极6B保持在轴向连通构成真空容器2的可动侧端板3B的可动侧电极棒7B的前端。在可动侧电极棒7B中的与在轴向保持可动电极6B的一侧相反一侧的端部上连接可动侧导体10，与母线侧或者负载侧的一方电连接。在固定侧电极棒7A中的与保持固定电极6A的一侧相反一侧的端部上连接用固体绝缘树脂22覆盖周围的固定侧导体11，与母线侧或者负载侧的另一方电连接。可动侧电极棒7B通过未图示的操作器在图中的轴向上下进行动作，使可动电极6B动作，在与固定电极6A之间实现开、关、切断位置。

为了即使可动侧电极棒7B在轴向上下进行动作也能够维持真空容器2内的真空状态，在可动侧电极棒7B的周围配置支撑在可动侧端板3B上的波纹管9。在波纹管9的周围将波纹管保护件8支撑在可动侧电极棒7B上地进行配置，以防止在开关动作时在电极间发生的电弧引起的飞散的金属粒子附着在波纹管上，而且缓和波纹管9端部的电场集中。另外，在固定以及可动电极6A、6B的周围配置电弧屏蔽件5并由陶瓷绝缘筒支撑，以便能够防止从开关动作时等产生的电弧等飞散出的金属微粒子附着在真空容器2的内面上而导致绝缘性能降低。另外，为了在真空容器2内部缓和集中于固定侧以及可动侧陶瓷绝缘筒2A、2B的金属喷镀面的端部上的电场，在固定侧以及可动侧陶瓷绝缘筒2A、2B的金属喷镀面的端部的内周面附近配置固定侧电场缓和屏蔽件4A以及可动侧电场缓和屏蔽件4B，并支撑在固定侧以及可动侧端板3A、3B上。

如上构成的真空容器2的外侧由环氧等的固体绝缘树脂21覆盖。另外，为了实现基于陶瓷和固体绝缘树脂21的热收缩率的不同的应力集中的缓和，在固定侧以及可动侧陶瓷绝缘筒2A、2B的外周上配置具有陶瓷和进行固体绝缘的树脂之间的热收缩率且材质比陶瓷和进行固体绝缘的树脂柔软的缓冲部件20。

并且，在本实施方式中，为了缓和在固定侧以及可动侧陶瓷绝缘筒2A、2B和固定侧以及可动侧端板3A、3B的接合部即、金属喷镀的外侧角部集中的电场，以覆盖该角部的方式配置金属制的第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31。

使用图2～图5对第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31的配置方式进行说明。

如图2所示，第1螺旋弹簧30通过将金属制金属丝状部件卷成螺旋状并形成为环状，其端部如图3所示，通过卷上捆扎线40而被捆扎。图4表示第1螺旋弹簧30与自然状态的半径比该第1螺旋弹簧30大的第2螺旋弹簧31捆扎的状态，如该图4所示，通过在3～4处进行捆扎，从而实现牢固的捆扎。

这里，在图2的纸面内规定的第1螺旋弹簧30的圆周长在自然状态中比端板的外侧圆周长短，第2螺旋弹簧31的圆周长在自然状态中比陶瓷绝缘筒的外侧圆周长短。

其次，参照图5，对已捆扎的第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31的安装方法进行说明。图5是放大了图1中的固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的图。

首先，在实施固体绝缘之前，且在固定侧陶瓷绝缘筒2A的外周上配置了缓冲部件20的状态下，从固定侧以自然状态的半径大的第2螺旋弹簧31为先，将第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31压入到固定侧端板3A中，则第2螺旋弹簧31的圆周长在自然状态下比固定侧陶瓷绝缘筒2A的外周长度还短，另外，第1螺旋弹簧30的圆周长在自然状态下比固定侧端板3A的外周的长度还短，因而在第2螺旋弹簧31位于固定侧陶瓷绝缘筒2A的外周，第1螺旋弹簧30位于固定侧端板3A的外周时，各自的第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31被扩大。

并且，第1螺旋弹簧30最终与固定侧端板3A的外周面以及固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的金属喷镀面抵接，第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31被止于覆盖固定侧陶瓷绝缘筒2A的角部那样的位置上。此时，第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31由于在比自然长度扩大的状态下被固定，所以收缩力进行动作，变得从该位置容易活动。在该位置上，通过涂敷导电粘接剂36而被固定。由此，固定侧端板3A和第1螺旋弹簧30、还有与第1螺旋弹簧30捆扎的第2螺旋弹簧31电连接。

关于可动侧，通过相同的顺序进行第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31的配置以及固定，在固定第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31之后，用固体绝缘树脂21进行模制。

根据以上说明的本实施方式的真空开关，第1螺旋弹簧30与固定侧端板3A的外周面以及固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的金属喷镀面抵接，作为电场集中部位的固定侧陶瓷绝缘筒2A的角部由第1螺旋弹簧30以及捆扎在该第1螺旋弹簧30上的第2螺旋弹簧31覆盖。

由此，与系统电位相等的固定侧端板3A、覆盖固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的角部的第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31、和固定侧陶瓷绝缘筒2A的金属喷镀电连接，各自与系统电位相等。

因此，能够缓和固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的角部的电场集中，即使施加高电压，也变得不容易发生局部放电，不至于造成绝缘破坏。另外，第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31为做成螺旋状的金属制金属丝部件，间隙多，不会形成连续的窄的间隙，所以在用固体绝缘树脂21进行模制时不会妨碍树脂的流入，因此变得不容易形成空隙，能够防止绝缘性能的降低。

另外，在本实施方式中，由于使用金属制的螺旋弹簧，所以与例如配置导电性树脂的场合比较，耐热性高，能够承受模制时的高温。

接着，使用图6对本发明的第2实施方式进行说明。

在图6所示的第2实施方式中，不仅设有在第1实施方式中使用的第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31，而且还在第2螺旋弹簧31上新设置金属制的第3螺旋弹簧32，与图4相同地将二者捆扎。第1螺旋弹簧30由于与固定侧端板3A电连接，所以第1螺旋弹簧30、第2螺旋弹簧31、第3螺旋弹簧32、固定侧端板3A以及固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的金属喷镀面会电连接。

由此，在固定侧陶瓷绝缘筒2A的端部的角部中，扩大等位线的分布，能够比第1实施方式还降低等位线的密集化，电场集中与第1实施方式相比能够进一步缓和。

再有，这里以固定侧为例进行了说明，但关于可动侧也同样能够将第3螺旋弹簧32捆扎在第2螺旋弹簧31上，并能够达到上述作用效果。

使用图7对本发明的第3实施方式进行说明。

在图7所示的第3实施方式中，取代在第1实施方式中说明的真空开关1中的固定侧端板3A，使用形成有凹部104A的固定侧端板103A。

即、固定侧端板103A在与固定侧陶瓷绝缘筒2A的连接位置附近形成向内侧凹陷的凹部104A，在该凹部104A中配置第1螺旋弹簧30。

再有，凹部104A的轴向宽度期望为第1螺旋弹簧30的轴向厚度以下，关于深度，期望具备充分嵌入第1螺旋弹簧30的厚度。

在本实施方式中，当然可得到与上述第1实施方式相同的效果，通过在固定侧端板103A上形成凹部104A，从而能够将第1螺旋弹簧30与凹部104A嵌合并固定，并能够可靠进行第1螺旋弹簧30的固定。

再有，这里仅对固定侧进行了说明，但关于可动侧端板103B，也能够通过形成同样的凹部而可靠地进行第1螺旋弹簧30的固定。

使用图8对本发明的第4实施方式进行说明。

在图8所示的第4实施方式中，取代在第3实施方式中说明的固定侧端板103A，而使用在局部形成薄壁部204A的固定侧端板203A。

即、就固定侧端板203A而言，用壁厚比其它固定侧端板203薄的薄壁部204A形成第3实施方式中的形成凹部104A的部分，并在该薄壁部204A上配置第1螺旋弹簧30。

再有，该薄壁部204A的轴向宽度为了配置第1螺旋弹簧40期望设定为第1螺旋弹簧30的轴向厚度以下。

在本实施方式中，当然可得到与上述第1实施方式相同的效果，通过在固定侧端板203A上形成薄壁部204A，从而能够使第1螺旋弹簧30嵌合在薄壁部204A上并进行固定，能够可靠进行第1螺旋弹簧30的固定。

再有，这里仅对固定侧端板进行了说明，但关于可动侧端板203B也能够通过设置相同的薄壁部而可靠地进行第1螺旋弹簧30的固定。

使用图9对本发明的第5实施方式进行说明。

在图9所示的第5实施方式中，在第1实施方式中的固定侧端板3A的外侧，配置不抵接在固定侧陶瓷绝缘筒2A的金属喷镀面上、但在其它部分重叠的弹簧固定板37，在该弹簧固定板37未与固定侧端板3A重叠的部分上配置第1螺旋弹簧30。第1螺旋弹簧30勾挂在弹簧固定板37的外周端部上，并被有力固定在弹簧固定板37和固定侧陶瓷绝缘筒2A的金属喷镀面之间。弹簧固定板37使用覆盖固定侧端板3A的长度以及与第1螺旋弹簧30接触的点上的厚度不同的弹簧固定板37，从而能够调节第1螺旋弹簧30的勾挂状态。

即、弹簧固定板37将覆盖固定侧端板3A的轴向的长度做成为与第1螺旋弹簧30的轴向长度相等或以下，增加弹簧固定板37中的与第1螺旋弹簧30接触点中的厚度，从而能够有力固定第1螺旋弹簧30。此时，勾挂第1螺旋弹簧30的弹簧固定板37和固定侧端板3A的距离期望做成为第1螺旋弹簧30的轴向厚度以下。

使用图10，对本发明的第6实施方式进行说明。

在上述第2实施方式中，分别改变第1螺旋弹簧30～第3螺旋弹簧32的圆周长度，但在图10所示的本实施方式中，使第1螺旋弹簧30～第3螺旋弹簧32的圆周长度全都相等。由此，无需区别第1螺旋弹簧30～第3螺旋弹簧32，只制作一种螺旋弹簧足矣，因而可降低制造成本。另外，在安装螺旋弹簧时，不受以第1螺旋弹簧30和第3螺旋弹簧32哪一个螺旋弹簧为先压入的限制，可提高组装性。

另外，在本实施方式中，对螺旋弹簧为三根的情况进行了说明，但即使螺旋弹簧为两根的情况，通过使圆周长度相等，也能够达到相同的效果。

使用图11对本发明的第7实施方式进行说明。

在第1至第6实施方式中，使用捆扎线40捆扎螺旋弹簧彼此，但在本实施方式中，通过将第1螺旋弹簧30的端部彼此对接焊接而捆扎。通过对接焊接端部彼此，从而在捆扎部42中不存在螺旋弹簧终端，再有，不使用捆扎线40便完成，因此不产生螺旋弹簧的端部和捆扎线的端部之类的容易发生电场集中的部位，能够缓和电场集中。

再有，虽然以第1螺旋弹簧30为例进行了说明，当然还能够适用于第2以及第3螺旋弹簧31、32。

使用图12对本发明的第8实施方式进行说明。

图12所示的第8实施方式，在第1螺旋弹簧30的端部形成钩35X，35Y，由这二者的钩35X、35Y进行捆扎。另外，第1螺旋弹簧30～第3螺旋弹簧32的各自捆扎位置错开。

根据本实施方式，由于能够通过用钩勾挂螺旋弹簧捆扎端部，所以组装性提高。另外，通过将多个螺旋弹簧的捆扎位置错开，从而其它螺旋弹簧的端部以外位于电场易集中的钩的端部附近，能够缓和钩端部的电场集中。

其次，使用图13对将用第1实施方式说明的真空开关搭载在真空绝缘开关设备上的实施方式进行说明。

如图13所示，本实施方式的真空绝缘开关设备66主要包括：开关单元50；操作该开关单元50内的开关的操作机构53、54；对开关单元50供电的三相母线60；与开关单元50连接并向负载侧供电的负载电缆61；设置在负载电缆61上的变流器62；以及真空绝缘开关设备内上部所具备的仪表室67。

开关单元50包括：在一个真空容器内容纳在两处设有(双切断)进行断路、切断的接点的结构的真空开关51；与该真空开关51通过导体与负载侧连接的接地开关52；以及将它们一体模制的固体绝缘树脂21。在真空开关51以及接地开关52上分别配置第1以及第2螺旋弹簧30、31。操作机构中的操作机构53是断路、切断用的操作机构，操作机构54是接地开关部用的操作机构。

根据本实施方式，由于使用了通过配置第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31而提高了绝缘性能的开关单元50，从而能够提供绝缘可靠性高的真空绝缘开关设备。

再有，当然在涉及本实施方式中的真空绝缘开关设备中能够采用上述各实施方式的任一结构。

另外，在上述各实施方式中，虽然仅说明了捆扎的螺旋弹簧是两个或者三个的情况，但4个以上的情况当然也可适用。该场合，能够扩展绝缘筒角部的等位线的间隔，能够缓和该绝缘筒角部的电场集中。

接着，使用图14对将在第1实施方式说明的真空开关搭载在真空绝缘开关设备上的与上述实施方式不同的实施方式进行说明。涉及本实施方式的真空绝缘开关设备166除了开关单元150以外采用与图13说明的上述实施方式相同的结构，省略这里的详细说明。

开关单元150包括：在各自的真空容器内各容纳在两处设有(双切断)进行断路、切断的接点的结构的真空开关151A、151B；与该真空开关151A以及151B通过导体与负载侧连接的接地开关52，以及将它们一体模制的固体绝缘树脂21。在真空开关151A、151B以及接地开关52上相对各自开关配置第1以及第2螺旋弹簧30、31。

开关单元150如本实施方式这样，例如是双切断结构，也可以在各接点上设置真空容器。这种情况，具有增加制作自由度的优点。

与上述真空绝缘开关设备的实施方式相同，即使本实施方式，通过使用了配置第1螺旋弹簧30以及第2螺旋弹簧31提高了绝缘性能的开关单元50，从而能够提供绝缘可靠性高的真空绝缘开关设备。

再有，与上述真空绝缘开关设备的实施方式相同，即使涉及本实施方式的真空绝缘开关设备，当然也能够采用上述各实施方式的任一结构。

另外，在上述各实施方式中，仅对捆扎的螺旋弹簧是两个或者3个的情况进行了说明，但捆扎4个以上的情况当然也可适用。这种情况，能够扩展绝缘筒角部的等位线的间隔，能够缓和该绝缘筒角部的电场集中。

参照图15～图20对本发明的实施例9的真空开关设备进行说明。

图15是本发明的实施例9的真空开关设备的构成图。

在图15中，真空容器75包含用陶瓷等的绝缘材料制造的大致圆筒状的绝缘筒72而形成。在该真空容器75内相对地配置固定侧电极引线76和可动侧电极引线77。在各电极引线76、77的内侧分别安装固定电极76a和可动电极77a。固定电极76a和可动电极77a用铜等的良导体制造。固定侧电极引线76由形成有凸缘76b的大致棒状体构成，贯通固定电极侧端板73并将凸缘76b的一侧面固定在固定电极侧端板73上。

另一方面，可动侧电极引线77同样地构成为大致棒状，贯通可动电极侧端板74的孔而配设。该可动侧电极引线77设有在与可动电极侧端板74之间设置的作为伸缩机构的波纹管78，由该波纹管78与可动电极侧端板74连接。

可动电极77a通过移动机构(未图示)能够与固定电极76a接离(接触或分离)。另外，在固定电极侧端板73以及可动电极侧端板74的中央部形成孔，固定侧电极引线76和可动电极引线77穿过该孔。

真空容器75为了气密密封绝缘筒72的两端，在绝缘筒72的两端固定安装固定电极侧端板73和可动电极侧端板74。两电极76a、77a接离时产生电弧烟雾，弄脏绝缘筒72的内周面，所以在绝缘筒72内固定安装有包围两电极76a、77a的中央屏蔽件80。这些部件向绝缘筒72内壁的固定使用银焊。为了防止由此产生的绝缘筒72和可动电极侧端板74的粘接部的电场集中，以覆盖绝缘筒72和可动电极侧端板74的粘接部的方式安装内部端部屏蔽件74(内)。

可动电极侧端板74用不锈钢等制造，线膨胀系数为16.0×10-6(1/K)。与该可动电极侧端板74粘接固定的用氧化铝等制造的绝缘筒72的线膨胀系数7.5×10^-6(1/K)。

由于这种热物性值的不同，在施加热的模制工序中产生较大不同的自由膨胀或者收缩，在粘接边界面的端部发生热应力。

在本实施例中，通过缩小用不同的线膨胀系数材料制造的部件的粘接面积，从而会防止热应力的发生。再有，绝缘外皮79的线膨胀系数为22～26×10^-6(1/K)，与绝缘筒72的线膨胀系数的差大，需要防止绝缘外皮79的裂缝。由此，在绝缘筒72的外周面和端部涂敷应力缓和外皮(硅酮橡胶等)。

在真空容器75的外部也需要绝缘筒72和可动电极侧端板74的粘合部的电场缓和，所以固定外部端部屏蔽件74(外)。该外部端部屏蔽件74(外)和可动电极侧端板74的安装方式不是钎焊，而是使与可动电极侧端板74同心状且具有凸部74a的外部端部屏蔽件74(外)和具有凸部74b的可动电极侧端板74嵌合并固定。因此，通过钎焊接合绝缘筒72和固定电极侧端板73和可动电极侧端板74而形成真空容器之后，应力缓和外皮72a覆盖绝缘筒72的外周。使应力缓和外皮72a形成直至绝缘筒72的端部之后，设置外部端部屏蔽件74(外)。

如果用放大图再次说明本实施例的绝缘筒72和可动电极侧端板74的粘接部，则以与设于可动电极侧端板74上的凸部74b相对的方式在外部端部屏蔽件74(外)上设置凹部74c。外部端部屏蔽件74(外)的前端74a相对于位于绝缘筒72正下方的可动电极侧端板74比绝缘筒72的外径伸出，还比设于绝缘筒72的外周上的应力缓和外皮72a伸出。

用图16、图17说明外部端部屏蔽件74(外)的详细结构。

图16是表示用实施例9说明的电极侧端板的凸部的立体图(a)和俯视图(b)。

图17是表示用实施例9说明的外部端部屏蔽件的凹部的立体图(a)和俯视图(b)。

在图16、图17中，图16所示的可动电极侧端板74的凸部74b和图17所示的外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c通过机械加工或者铸造制造。

以下，对可动电极侧端板74的凸部74b和外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c的安装工序进行说明。

以可动电极侧端板74的凸部74b和外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c不重叠的方式使外部端部屏蔽件74(外)位于可动电极侧端板74的底面圆周上。使外部端部屏蔽件74(外)在电极侧端板的外壁上滑动直至与绝缘筒72的端部接触。其后，以外部端部屏蔽件74(外)的凹部和电极侧端板的凸部74b嵌合的方式使外部端部屏蔽件74(外)以真空容器75的轴向为中心旋转。在外部端部屏蔽件74(外)的凹部和电极侧端板的凸部74b嵌合的状态下，由图15所示的绝缘外皮79将真空容器整体进行模制。

图17的外部端部屏蔽件74(外)的形状是屏蔽件在外端设有曲面。外部端部屏蔽件74(外)的前端74a比绝缘筒72的外周壁位于绝缘外皮79侧。由此，如图20所示，在绝缘筒72的端部和电极侧板的接合部产生的电场与没有外部端部屏蔽件74(外)的现有结构的标准电场图20(a)相比，在表示本发明实施例的图20(b)中，电极强度的峰值变低(在实验结果中变低33％)。

图18是安装了说明实施例10的屏蔽板状态的真空开关设备的局部剖视图。

在图18中，与实施例9相同，在真空容器75的外部也需要绝缘筒72和可动电极侧端板74的接合部的电场缓和。由此，就外部端部屏蔽件74(外)的安装而言，外部端部屏蔽件74(外)和可动电极侧端板74的安装方式不是钎焊，而是以与固定电极侧端板74同心状且具有设于真空容器75的端部外部的凹部的外部端部屏蔽件74(外)和具有凸部的可动电极侧端板74嵌合的方式固定。

用图18的局部放大图表示的可动电极侧端板74的凸部74b和外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c用塑性加工等制造。可动电极侧端板74的凸部74b在图17的场合，设于全周360°，但在本实施例中，凸部74b即使是两处以上也可固定。它们的安装可利用可动电极侧端板74的凸部74b和外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c的R得到的弹性变形。于是，在本实施例中，使外部端部屏蔽件74(外)沿着向电极侧端板的插入方向81在可动电极侧端板74的外壁滑动，直至使外部端部屏蔽件74(外)接触绝缘筒72的端部，从而外部端部屏蔽件74(外)的凹部74c和可动电极侧端板74的凸部74b嵌合。

图19是安装说明实施例11的屏蔽板状态的真空开关设备的局部剖视图。

在图19中，在实施例11的方式中，外部端部屏蔽件74(外)位于真空容器的外部，由以覆盖绝缘筒72和外部端部屏蔽件74(外)的粘接部的方式弯曲的板形成。外部端部屏蔽件74(外)的曲率部的前端74a从绝缘筒72的端部位于绝缘筒2的中央部一方。这样，通过在屏蔽板上设置曲率部、以及形成覆盖粘接部地弯曲而成的板，从而能够期待真空容器内外部的大幅度的电场缓和。

用图19的局部放大图表示的电极侧端板的凸部74b和外部端部屏蔽件的凹部74c能够用塑性加工等制造，可动电极侧端板74的凸部设置两处以上。它们的安装方式与实施例10相同，利用了电极侧端板的凸部74b和外部端部屏蔽件的凹部74c状态的弹性效果。也就是，使外部端部屏蔽件74(外)沿着向电极侧端板的插入方向81在可动电极侧端板74的外壁滑动，直到使外部端部屏蔽件74(外)接触绝缘筒72的端部，使外部端部屏蔽件74的凹部和电极侧端板的凸部嵌合。

真空容器75的外周用以规定厚度设置的用树脂等制造的绝缘外皮79形成。此时，由于担心在绝缘外皮79内部能够形成间隙，所以真空容器75的外周形状很难使用较大的凸凹等的复杂形状。但是，为了绝缘外皮内部的电场缓和，使用碗状的中央屏蔽件防止电场集中的结构的情况下，有可能在设置绝缘外皮时产生间隙。

本实施例所示的三个外部端部屏蔽件74(外)在凹部74c的前端74a设有较大的曲面，比绝缘筒72的外周壁位于绝缘外皮79内部。由此，不必设置较大弯曲等的负载结构，便能构期待电场缓和。另外，通过在外部端部屏蔽件74(外)的表面以及可动电极侧端板74的表面上涂敷导电性涂料，从而即使在绝缘外皮和外部端部屏蔽件的凹部74c以及可动电极侧端板74的接触界面发生剥离，也能够确保绝缘性能。

Claims (18)

1.一种真空开关，其特征在于，

具备：固定电极；与该固定电极相对的可动电极；由绝缘筒及覆盖该绝缘筒的轴向两端的端板构成，且将上述固定电极以及上述可动电极容纳在内部的真空容器；被模制在该真空容器外侧的固体绝缘树脂；与上述端板和绝缘筒的端面接触并配置在上述端板的外周上的第1螺旋弹簧；以及，与该第1螺旋弹簧捆扎并以覆盖上述绝缘筒的端面的角部的方式配置在该绝缘筒的外周上的第2螺旋弹簧，上述端板和上述绝缘筒的端面和第1及第2螺旋弹簧电连接。

2.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

在上述绝缘筒的轴向端面上实施金属喷镀，在实施了该金属喷镀的绝缘筒的端面接合壁厚比该绝缘筒薄的上述端板。

3.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

在上述绝缘筒的外周配置与上述第2螺旋弹簧捆扎的第3螺旋弹簧，该第3螺旋弹簧与第2螺旋弹簧电连接。

4.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

在上述端板的与上述绝缘筒的接合面附近形成向内侧凹陷的凹部，在该凹部配置有上述第1螺旋弹簧。

5.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

在上述端板的上述绝缘筒附近形成壁厚比其它部分薄的薄壁部，在该端板薄壁部配置有上述第1螺旋弹簧。

6.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

在上述端板的外侧，以在上述绝缘筒的端面附近不重叠而在其它部分重叠的方式配置有弹簧固定板，在该弹簧固定板不重叠的上述端板上固定有上述第1螺旋弹簧。

7.根据权利要求1或3所述的真空开关，其特征在于，

上述第1螺旋弹簧的圆周长比上述第2、第3螺旋弹簧的圆周长短。

8.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

使上述各螺旋弹簧的圆周长相等。

9.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

上述各螺旋弹簧是将金属制金属丝状部件卷成螺旋状并形成为环状，其端部用捆扎线捆扎。

10.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

上述各螺旋弹簧是将金属制金属丝状部件卷成螺旋状并形成为环状，其端部彼此通过焊接来接合。

11.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，

上述各螺旋弹簧是将金属制金属丝状部件卷成螺旋状并形成为环状，其端部由钩捆扎，至少上述第1螺旋弹簧和上述第2螺旋弹簧的由钩捆扎的捆扎位置错开。

12.一种真空绝缘开关设备，其特征在于，

具备：权利要求1记载的真空开关；操作该真空开关的操作机构；对上述真空开关供给电力的母线；以及，与上述真空开关连接并对负载侧供给电力的电力电缆。

13.根据权利要求12所述的真空绝缘开关设备，其特征在于，

上述真空开关将固定电极和可动电极的接点设置在一个真空容器内。

14.根据权利要求12所述的真空绝缘开关设备，其特征在于，

上述真空开关将可动电极和固定电极的接点按每个该接点设置在不同的真空容器内。

15.一种真空开关设备，具备：用固定电极侧端板和可动电极侧端板连接并密封绝缘筒两端而形成的真空容器；在该真空容器的内部相对安装的固定电极引线和可动电极引线；安装在上述固定电极引线的端部上的固定电极；以及安装在上述可动电极引线上的可动电极，其特征在于，

在上述绝缘筒和上述可动电极侧端板的连接部且该连接部的外周上设置外部端部屏蔽件，并具备设于该外部端部屏蔽件的内周面上的配合部和设于与该配合部相对的电极端板上的配合部，这两配合部彼此嵌合。

16.根据权利要求15所述的真空开关设备，其特征在于，

上述配合部用凹部或凸部形成。

17.根据权利要求15所述的真空开关设备，其特征在于，

在上述外部端部屏蔽件的外周端形成曲面，该曲面的前端位于比上述绝缘筒的外周壁靠绝缘外皮侧。

18.根据权利要求15所述的真空开关设备，其特征在于，

位于上述真空容器外部的上述外部端部屏蔽件的前端以覆盖上述绝缘筒和上述各电极侧端板的接合部的方式成形，上述前端位于比绝缘筒的端部靠绝缘筒的中心部侧。

Images