CN111837213A

CN111837213A - 固体绝缘型的真空开关

Info

Publication number: CN111837213A
Application number: CN201980017184.3A
Authority: CN
Inventors: 中山靖章; 佐藤隆; 薮雅人; 田村幸三; 田井裕己
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: EP3770938A4; CN111837213B; JP6933598B2; JP2019164900A; EP3770938A1; WO2019181271A1

Abstract

本发明的目的是减小真空开关与周边设备之间的绝缘距离，同时改善真空开关的绝缘性能。固体绝缘型的真空开关包括：真空管(1)，其具有固定电极(3a)、可动电极(5a)、连接于固定电极的固定导体(3b)和连接于可动电极的可动导体(5b)；以机械的方式连接于可动导体的绝缘操作杆(20)；用于操作绝缘操作杆的操作器(30)；和覆盖真空管的固体绝缘件(21)，设有覆盖固体绝缘件的外表面的接地层(23)，在固体绝缘件内设有导电屏蔽件(13)，该导电屏蔽件覆盖可动导体与绝缘操作杆之间的连接部的周围。

Description

固体绝缘型的真空开关

技术领域

本发明涉及一种固体绝缘型的真空开关。

背景技术

安装在铁路车辆上的开关配置在铁路车辆的车顶上或地板下。从减小空气阻力，通过隧道时的车辆高度以及对车顶上或地板下空间的限制等的角度出发，要限制开关的尺寸，特别是高度和宽度。

作为能够小型化的开关，已知有专利文献1和专利文献2所述的固体绝缘型的真空开关。

在专利文献1中公开的开关中，包括：真空管、可动操作轴、配置在可动操作轴的与可动导体的连接部附近的触点加压弹簧机构、以及包围触点加压弹簧机构的导电盒，真空管和用于电场缓和的导电盒由绝缘体模制而成。

此外，在专利文献2的开关中，在围绕真空管设置的绝缘层的外周设有接地层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-69345号公报

专利文献2：日本特开2017-21939号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中记载的开关中，当在开关周围配置其他设备时需要绝缘距离，从而包括开关的各种设备的设置空间增加。

此外，在专利文献2所公开的开关中，由于绝缘层的外周接地，因此能够抑制与周边设备的绝缘距离，但是没有考虑连结于真空管的可动导体的绝缘操作杆，与绝缘操作杆相连的操作器及其周围的绝缘。

因此，本发明提供一种固体绝缘型的真空开关，其能够减小与周边设备的绝缘距离并改善绝缘特性。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述问题，本发明的固体绝缘型的真空开关包括：真空管，其具有固定电极、可动电极、连接于固定电极的固定导体和连接于可动电极的可动导体；以机械的方式连接于可动导体的绝缘操作杆；用于操作绝缘操作杆的操作器；和覆盖真空管的固体绝缘件，设有覆盖固体绝缘件的外表面的接地层，在固体绝缘件内设有导电屏蔽件，该导电屏蔽件覆盖可动导体与绝缘操作杆的连接部的周围。

发明效果

根据本发明，能够减小真空开关与周边设备之间的绝缘距离，并能够改善真空开关的绝缘特性。

通过以下实施例的描述，将阐明上述以外的课题、构成和效果。

附图说明

图1示出了搭载有实施例1的真空开关的铁路车辆的车辆编组的示例。

图2示出了图1的铁路车辆的馈线电路。

图3示出了搭载有实施例1的真空开关的铁路车辆的车辆编组的另一示例。

图4示出图3的铁路车辆的馈线电路。

图5示出了根据本发明实施例1的真空开关的外观。

图6是将实施例1的真空开关沿长度方向剖切时的剖视图。

图7示出将T形电缆头连接至实施例1的真空开关的状态。

图8是将实施例2的真空开关沿长度方向剖切时的剖视图。

图9示出实施例3的真空开关的外观。

图10示出实施例4的真空开关的外观。

图11示出实施例5的真空开关的外观。

图12示出实施例6的真空开关的外观。

具体实施例

本发明的一个实施例的真空开关是表面被接地电位覆盖的固体绝缘型的真空开关，其长度方向平行于接地面地设置，例如，使得长度方向在铁路车辆的车顶上表面或地板表面上沿着车辆的行进方向，用于连接电缆的衬套在垂直于长度方向的上下左右任一方向上配置，并且与操作机构外壳是开闭部的真空管配置在大致直线上。由此，能够抑制设置状态下的高度尺寸和宽度尺寸。此外，由于表面被接地电位覆盖，因此能够减小真空开关与周边设备之间的绝缘距离。因此，能够减小周边设备的设置空间。

然而，根据本发明人的研究，当真空开关的表面被接地电位覆盖时，在真空开关内部会产生成为高电场的部位。特别是，由于绝缘操作杆的周围被击穿电场比固体绝缘树脂等的击穿电场低的大气所覆盖，所以如果产生高电场部，则绝缘性能可能劣化。

因此，在作为本发明的一个实施例的真空开关中，提供了覆盖绝缘操作杆的周围的导电屏蔽件，并且该导电屏蔽件配置成靠近表面接地层。由此，在设置表面接地层的同时，缓和了开关内部的绝缘操作杆周围的空气空间中的电场，从而改善了真空开关的绝缘特性。此外，根据本发明人的研究，与仅设置导电屏蔽件的情况相比，表面接地层和导电屏蔽件具有更大的电场缓和效果。

在下文中，将通过以下实施例1～6参照附图描述本发明的实施方式。在每个附图中，相同的附图标记示出相同的构成元件或具有相似功能的构成元件。

实施例1

首先，将参照图1～图4描述搭载有实施例1的真空开关的铁路车辆。

图1所示的铁路车辆由8辆车辆编组(1^st～8^th car)构成。这些车辆的车顶上配置有高压穿线电缆RC1、RC2、RC3、RC4、RC5。高压穿线电缆RC3、RC5分别连接到受电弓PG1、PG2。铁路车辆通过受电弓PG1、PG2从馈线(未示出)接收电力，并且所接收到的电力通过高压穿线电缆RC1～RC5分配给各个车辆。

各电缆在车辆之间通过位于车顶上的线性接头SJ1、SJ2、SJ3、SJ4连接，并且在车顶上通过T形分支接头TJ1、TJ2向车辆地板下方分支。在此，T形分支接头TJ1和线性接头SJ2与后述的真空开关一体化，T形分支接头TJ2和线性接头SJ4也与真空开关一体化。

图2示出了图1所示的铁路车辆的馈线电路(馈电线路)。

如图2所示，分别在第二车厢(2^nd car)，第四车厢(4^th car)和第六车厢(6^th car)的地板(Under Floor)下，分别设有用于受电的受电真空断路器VCB1、VCB2和VCB3，并且分别设有主变压器Tr1、Tr2、Tr3。

第二车厢(2^nd car)的高压穿线电缆RC1直接连接到设置在地板下的受电真空断路器VCB1的初级侧，而受电真空断路器VCB1的次级侧连接到主变压器Tr1的初级绕组。主变压器Tr1的次级绕组将电力提供给电动机，而三级绕组将电力提供给辅机，例如空调和照明设备等。

在第四车厢(4^th car)和第六车厢(6^th car)的T形分支接头TJ1、TJ2处分支的高压穿线电缆分别连接到设在地板下的受电真空断路器VCB2、VCB3的初级侧，而受电真空断路器VCB2、VCB3的次级侧分别连接到主变压器Tr2、Tr3的初级绕组。主变压器Tr2、Tr3的次级绕组将电力提供给电动机，而三级绕组将电力提供给辅机。

也可以将电力从主变压器经由电力转换装置提供到电动机和辅机。

如上所述，受电真空断路器VCB1、VCB2和VCB3以及主变压器Tr1、Tr2、Tr3配置在地板下，其他电气设备(RC1～5、SJ1～4，PG1～2、TJ1～2)配置在车顶上。由于VCB1～3、Tr1～3配置在地板下，因此在安装和维护电气设备时减少了车顶上的工作。此外，当将电气设备配置在车顶上时，在高度方向上存在较大的空间限制，但是如后所述，根据本发明的实施例1，由于能够减少真空开关在高度方向上的尺寸，因此能够轻松地将真空开关设置在车顶上。

图3示出了搭载有实施例1的真空开关的铁路车辆的车辆编组的另一示例。此外，图4示出了图3的铁路车辆的馈线电路。

如图3和图4所示，在该示例中，高压穿线电缆RC1～5，线性接头SJ1～4、T形分支接头TJ1～2设置在地板下。此外，高压电缆从受电弓PG1、PG2引入车辆内，并且分别连接到高压穿线电缆RC3、RC5。即使以这种方式将电气设备设置在地板下，设置空间也受到很大限制，但是根据后述的实施例1，能够容易地将真空开关设置在地板下。

如图2和图4所示，当第三车厢(3^rd car)的高压穿线电缆RC2中发生接地短路故障(Fault)时，通过外部命令使真空开关动作，以自动打开线性接头SJ2，从而将受接地短路故障(Fault)影响的主变压器Tr1和与其相连的电动机从馈线电路上断开。此时，由于不受接地短路故障(Fault)影响的主变压器Tr2、Tr3仍然连接到馈线电路，因此能够通过使用连接到它们的电动机来继续铁路车辆的运行。

根据接地短路故障的位置适当地选择要动作的真空开关，即用于断开的线性接头(SJ2或SJ4)。由此，包括故障部位的高压电缆和健全的高压电缆能够自动地电分离。

接下来参照图5～图7说明本发明的实施例1的真空开关。如上所述，本实施例1的真空开关在搭载于铁路车辆上时与T形分支接头(TJ1、TJ2)和线性接头(SJ2、SJ4)一体化。

图5示出了作为本发明的实施例1的真空开关的外观。图5中的虚线示出了内部结构。图5是示出将真空开关设置在铁路车辆中的状态下的平面图(图6和图7相同)。因此，真空开关的长度方向沿着铁路车辆的长度方向。

如图5所示，本实施例1的真空开关以经由支柱83A～83C固定至基座81的状态搭载在铁路车辆上。

图6是实施例1的真空开关沿长度方向的剖视图。剖切面是包括后述的可动电极5a和空气绝缘操作杆20的中心轴的平面。

如图6所示，实施例1的真空开关包括真空管1，该真空管1主要具有以下部件：固定电极3a；可与固定电极3a接触或分离的可动电极5a；覆盖固定电极3a和可动电极5a的周围的电弧屏蔽件6；支承电弧屏蔽件6的构成外侧容器的一部分的圆筒状的陶瓷绝缘筒7；和波纹管2。

真空管1的外侧容器通过用端板覆盖陶瓷绝缘筒7的两端而构成，内部维持真空状态。固定电极3a与固定导体3b连接，固定导体3b被引出到真空管1之外，与固定导体3b侧的衬套导体12A电连接。可动电极5a与可动导体5b连接，可动导体5b被引出到真空管1之外，与可动导体5b侧的衬套导体12B、12C电连接。

真空管1、固定导体3b侧的衬套导体12A以及可动导体5b侧的衬套导体12B、12C被用由环氧树脂等制成的固体绝缘件21模制而被覆盖。固体绝缘件21的表面覆盖有接地层23。接地电位被施加到接地层23。接地层23通过金属喷镀、导电涂料的涂覆等来形成。每个衬套导体的在外部空气侧的顶端部未用固体绝缘件21模制，而是使导体部露出。这些顶端部构成与后述的T形电缆头(图7)的连接部10A、10B、10C。

在真空管1的可动侧，波纹管2配置在可动导体5b与可动侧的端板之间。通过该波纹管，可动导体5b在维持真空管1的真空状态的同时可动。在真空管1的可动侧，设置有用于操作空气绝缘操作杆20的电磁操作器30。电磁操作器30的可动操作轴经由操作连杆部31同轴地连接至空气绝缘操作杆20。电磁操作器30、操作连杆部31以及与电磁操作器30连接的空气绝缘操作杆20的端部收纳在机构壳体82内，该机构壳体82与由固体绝缘件21制成的大致圆筒形的模制部同轴地连接。因此，在真空开关中，电磁操作器30与空气绝缘操作杆20同轴地配置。

在电磁操作器30中，例如，将永磁体和电磁体与弹簧组合，通过接通/断开向构成电磁体的线圈的通电来产生驱动力。本实施例中的电磁操作器30的结构是公知的，省略电磁操作器30的详细说明。

在该电磁操作器30中，通过操作用金属适配器24将空气绝缘操作杆20和可动导体5b一体地同轴连接而成的所谓可动电极5a的驱动轴，能够在确保真空管1和电磁操作器30之间的足够的绝缘距离的同时，使可动电极5a与固定电极3a接触或与固定电极3a分离。此外，通过将与可动导体5b一起移动的金属适配器24和将金属适配器24与衬套导体电连接的挠性导体27设置在可动导体5b与衬套导体12B、12C之间，能够确保通电性和可动性。

此外，在本实施例1中，如图6所示，导电屏蔽件13设置成覆盖在固体绝缘件21内的空气绝缘操作杆20的位于可动导体5b侧的顶端部与可动导体5b的连接部分的外周。导电屏蔽件13经由衬套导体12B、12C以及挠性导体27电连接至可动导体5b。导电屏蔽件13的位于可动导体5b侧的端部与可动导体5b侧的衬套导体12B、12C接触而电连接。

导电屏蔽件13在固体绝缘件21内从与位于可动导体5b侧的衬套导体12B、12C的接触部起朝向电磁操作器30延伸。由此，导电屏蔽件13覆盖作为空气绝缘操作杆20和可动导体5b之间的连接部分的、金属适配器24、壳体25、轴承26和挠性导体27的周围，即，覆盖空气绝缘操作杆20与可动导体5b之间的连接部中的导体部分的周围，并且覆盖从与金属适配器24的连接部向电磁操作器30延伸的空气绝缘操作杆20的空气中露出部的周围。

导电屏蔽件13由诸如金属或导电橡胶等的导电材料构成。

根据这样的导电屏蔽件13和上述接地层23，当经由衬套导体12B、12C向导电屏蔽件13施加高电压时，电场集中在导电屏蔽件13和接地层23之间的固体绝缘件21内，而在空气绝缘操作杆20与可动导体5b之间的连接部中的导体部分周围的空气中的电场集中得以缓和。此外，在导电屏蔽件13与接地层23之间以及在导电屏蔽件13的位于电磁操作器30侧的端部处的电场集中区域被具有比空气中更高的介电强度的固体绝缘件21覆盖。由此，即使设置了接地层23，也能够改善真空开关的绝缘特性。因此，根据本实施例1，能够减小与周边设备的绝缘距离，并且能够改善真空开关的绝缘特性。

由于靠近导电屏蔽件13的顶端部的固体绝缘件内壁22与空气接触，因此担心会成为绝缘的薄弱点。因此，在本实施例1中，如图6中由虚线包围的A部所示，在固体绝缘件内壁22和导电屏蔽件13之间的固体绝缘件21的厚度b大于在接地层23和导电屏蔽件13之间的固体绝缘件21的厚度a(b>a)。由此，导电屏蔽件13配置在固体绝缘件21中的比固体绝缘件内壁22更靠近固体绝缘件21的外表面即接地层23的部位。即，导电屏蔽件13能以在固体绝缘件21中与固体绝缘件内壁22分离或靠近固体绝缘件21的外表面的方式配置，并且能够增加固体绝缘件内壁22与屏蔽件13之间的固体绝缘件21的厚度。因此，能够减小固体绝缘件内壁22上的电场强度。厚度a的大小被设定为能够获得不会由于导电屏蔽件13与接地层23之间的电场而引起固体绝缘件21绝缘劣化的电场强度。

此外，在本实施例1中，导电屏蔽件13的位于电磁操作器30侧的顶端部在固体绝缘件21内朝向接地层23弯曲。由此，该顶端部与相邻的固体绝缘件内壁22分离，从而能够在容易发生电场集中的固体绝缘件内壁22上缓和电场集中。

此外，与导电屏蔽件13的顶端部相邻的固体绝缘件内壁22具有作为向真空开关内的空气侧凸出的曲面的内壁面。更具体地，固体绝缘件内壁22在从与空气绝缘操作杆20和可动导体5b的连接部相邻的部分到与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分具有内径大致一定的圆筒状的第一内壁面，在与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分，具有向空气侧凸出的曲面，在从与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分向电磁操作器30延伸的部分，具有圆筒状的第二内壁面，该第二内壁面具有比第一内壁面大的大致一定的内径。第一内壁面作为向空气侧凸出的曲面的内壁面，与第二内壁面平滑地连续。

与第一内壁面相邻的固体绝缘件21的总厚度和与第二内壁面相邻的固体绝缘件21的总厚度大致相等，例如，设定为在图6中的A部中的厚度a、b和导电屏蔽件13的厚度的总厚度和，或者厚度a、b的总厚度和。由此，提高了真空开关的机械强度和绝缘性能。

在本实施例1中，通过设定固体绝缘件21的总厚度，在固体绝缘件21中与外部空气接触的外表面即接地层23的外表面，在从与空气绝缘操作杆20和可动导体5b的连接部相邻的部分到与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分具有的外径基本一定的圆筒状的第一外表面，在与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分具有向外部空气侧凸出的曲面，在从与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分向电磁操作器30延伸的部分，具有圆筒状的第二外表面，该第二外表面具有比第一外表面的外径大的大致一定的外径。第一外表面与作为向外部空气侧凸出的曲面的外表面和第二外表面平滑地连续。即，固体绝缘件21和接地层23的外表面的形状具有与固体绝缘件21的内壁面相同的形状。

由于固体绝缘件内壁的这种形状，并且伴随着这种形状增加与导电屏蔽件13的位于电磁操作器30侧的顶端部相邻的固体绝缘件21中的固体绝缘件内壁22和导电屏蔽件13之间的厚度，能够在与导电屏蔽件的顶端部相邻的固体绝缘件内壁22上缓和电场集中。

如上所述，通过将图6中的A部所示的固体绝缘件21的厚度a、b设定为a＜b，将导电屏蔽件13配置在固体绝缘件21的外表面附近，改善了真空开关的散热性。

如图6所示，在本实施例1的真空开关中，为了限制将可动电极5a、可动导体5b、金属适配器24和空气绝缘操作杆20同轴地一体集成后的可动电极5a的驱动轴的动作方向并提高滑动的平滑度，设有引导件8和轴承26。引导件8对构成可动电极5a的驱动轴的可动导体5b进行枢轴支承。此外，由壳体25保持的轴承26对构成可动电极5a的驱动轴的金属适配器24进行枢轴支承。以此方式，通过用引导件8和轴承26两个部件进行枢轴支承，提高了同轴地一体集成的可动导体5b、金属适配器24和空气绝缘操作杆20的定心精度，从而改善滑动平滑度。在本实施例1中，引导件8和轴承26具有在短管的一端设有凸缘的形状，但是不限于该形状，也可以使用其他形状。

在本实施例1中，在真空开关中，空气绝缘操作杆20周围的空间和空气绝缘操作杆20与可动导体5b的连接部周围的空间是空气中，气体气氛是大气，但不限于此，可以是干燥空气或诸如SF₆气体等的绝缘气体。由此，改善了真空开关的绝缘性能。在这种情况下，诸如密封材料等的密封构件密封在固体绝缘件21的位于电磁操作器30侧的开口部与和固体绝缘件21接触的机构壳体82的开口部之间的空间，将绝缘气体封入真空开关的内部。

图7示出了将T形电缆头40A、40B和40C连接到本实施例1的真空开关的状态。

分别连接到电缆42A、42B、42C的顶端部的T形电缆头40A、40B、40C中的导体分别用螺钉紧固到衬套导体12A、12B、12C的顶端部。该导体部收纳在T形绝缘树脂中。T形头部具有用于与衬套部嵌合并螺钉紧固导体部的中空部，并且头部的两端是敞口的。由于螺钉紧固部侧的开口部被绝缘栓(41A、41B、41C)封闭，因此衬套导体与T形电缆头之间的连接部被绝缘体覆盖而不露出到外部。

如图7所示，在本实施例1的真空开关中，真空管1、空气绝缘操作杆20和电磁操作器30沿真空开关的长度方向同轴地配置在大致直线上。衬套导体12A、12B、12C在垂直于真空开关的长度方向的方向，即，垂直于可动电极5a、可动导体5b和空气绝缘操作杆20的可动方向的方向、且与基座81的固定真空开关的平面平行的方向上突出。因此，当连接了电缆时，电磁操作器30和T形电缆头40A、40B、40C不会相互干涉，从而能够减小连接电缆后的真空开关的高度尺寸和宽度尺寸。

如上所述，根据本实施例1，将模制真空开关的构成部分的固体绝缘件21的表面用接地层23覆盖，并且在固体绝缘件内部以覆盖空气绝缘操作杆20与可动导体5b的连接部的周围的方式设置导电屏蔽件13，从而能够在设置接地层23的同时提高真空开关的绝缘性能。此外，由于能够减小连接电缆之后的真空开关的高度尺寸和宽度尺寸，因此能够提高铁路车辆等中的真空开关的设置部位的自由度。此外，由于真空开关的表面被接地层23覆盖，所以能够减小真空开关与周边设备之间的绝缘距离，从而能够减小用于组装真空开关和周边设备的总设置空间。

实施例2

图8是本发明的实施例2的真空开关的沿长度方向剖切时的剖视图。在下文中，将主要描述与实施例1的不同之处。

首先，在本实施例2中，与实施例1相同，固体绝缘件内壁22在从与空气绝缘操作杆20和可动导体5b的连接部相邻的部分到与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分具有内径大致一定的圆筒状的第一内壁面，在与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分，具有向空气侧凸出的曲面，在从与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分向电磁操作器30延伸的部分，具有圆筒状的第二内壁面，该第二内壁面具有比第一内壁面更大的大致一定的内径。第一内壁面，作为向空气侧凸出的曲面的内壁面和第二内壁面平滑地连续。

在实施例2中，与实施例1不同，与第二内壁面相邻的固体绝缘件21的总厚度小于与第一内壁面相邻的固体绝缘件21的总厚度。即，与第二内壁面相邻的固体绝缘件21的总厚度设定为小于例如在图6中的A部中的厚度a、b和导电屏蔽件13的厚度的总厚度和，或者厚度a、b的总厚度和。

即，在本实施例2中，在固体绝缘件21中，在电场容易集中的从与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分向电磁操作器30侧远离的部分，即，相比与导电屏蔽件13的顶端部相邻的部分电场强度降低的部分中的固体绝缘件21的厚度减小。由此，能够在不影响真空开关的绝缘性能的情况下减小固体绝缘件21的重量，从而能够使真空开关更轻。

实施例3

图9示出了作为本发明的实施例3的真空开关的外观。图9中的虚线示出了内部结构。图9是示出将真空开关设置在铁路车辆中的状态下的平面图。因此，真空开关的长度方向沿着铁路车辆的长度方向。在下文中，将主要描述与实施例1的不同之处。

在本实施例3中，与实施例1不同，在可动导体5b侧仅设置有一个衬套导体12B。即，在线性接头和T形接头功能之中，本实施例3的真空开关仅具有将连接到衬套导体12A的电缆(对应于图7中的42A)和连接到衬套导体12B的电缆(对应于图7中的42B)连接的作为线性接头的功能。

根据本实施例3，当诸如铁路车辆那样存在具有电缆分支的部位和不具有电缆分支的部位时，在不具有电缆分支的部位处能够提高与线性接头一体化的真空开关的绝缘性能，并且能够减小真空开关与周边设备之间的绝缘距离。此外，能够减小连接电缆之后的真空开关的高度尺寸和宽度尺寸。

实施例4

图10示出了作为本发明的实施例4的真空开关的外观。图10中的虚线示出了内部结构。图10是示出将真空开关设置在铁路车辆中的状态下的平面图。因此，真空开关的长度方向沿着铁路车辆的长度方向。在下文中，将主要描述与实施例1的不同之处。

在本实施例4中，与实施例1相同地，在可动电极5a侧设有两个衬套导体12B、12C，但是与实施例1不同地，在固定电极3a侧也设有两个衬套导体12A、12D。由此，本实施例3的真空开关具有：将连接到衬套导体12A的电缆(对应于图7中的42A)和连接到衬套导体12B的电缆(对应于图7中的42B)连接的作为线性接头的功能；使连接到衬套导体12C的电缆(对应于图7中的42C)在可动电极5a侧分支的作为T形接头的功能；以及使连接到衬套导体12D的电缆在固定侧分支作为T形接头的功能。

在该实施例中，电缆不仅可以在可动电极5a侧分支，而且可以在固定电极3a侧分支，从而能够扩大馈线电路的电路构成的自由度。

实施例5

图11示出了作为本发明的实施例5的真空开关的外观。图11中的虚线示出了内部结构。图11是在将真空开关设置在铁路车辆中的状态下的沿长度方向的侧视图。真空开关的长度方向沿着铁路车辆的长度方向。在下文中，将主要描述与实施例1的不同之处。

在实施例5中，如图11所示，空气绝缘操作杆20和电磁操作器30没有同轴配置，并且在真空开关的设置状态下，空气绝缘操作杆20距基座81的高度和电磁操作器30的可动操作轴距基座81的高度彼此不同。空气绝缘操作杆20和电磁操作器30的可动操作轴除了通过操作连杆部31之外还通过连杆84连接。即，空气绝缘操作杆20和电磁操作器30的可动操作轴经由连杆84非同轴地连结。由此，能够使电磁操作器的行程和空气绝缘操作杆20的行程不同，扩大两者的设定自由度。因此，提高了行程调节的可操作性。另外，通过在连杆84上设置作为杠杆的机构，能够减小电磁操作器30的输出。由此，能够使电磁操作器30小型化。因此，能够将电磁操作器30收纳在机构壳体82中。

实施例6

图12示出了作为本发明的实施例6的真空开关的外观。图12中的虚线示出了内部结构。图12是在将真空开关设置在铁路车辆的车顶上的状态下的沿长度方向的侧视图。真空开关的长度方向沿着铁路车辆的长度方向。此外，图12示出了将T形电缆头连接至真空开关的状态。在下文中，将主要描述与实施例1的不同之处。

如图12所示，在本实施例6中，真空开关的基座81设置在车顶86上。另外，固定导体3b侧的两个衬套导体12A、12D和可动导体5b侧的衬套导体12C设置在与真空开关的长度方向垂直的方向并且与基座81的平面垂直的方向上。即，衬套导体12A、12C、12D在与真空开关的安装面垂直的方向上突出。由此，能够使衬套导体12A向车顶86下方的车辆内侧突出，并且能够将连接至衬套导体12A的电缆在车顶86下方布线。

即使采用本实施例6的衬套导体的构造(在固定导体侧两个而在可动导体侧一个)(在实施例1中，在固定导体侧一个而在可动导体侧两个)，真空开关也可以具有线性接头的功能和T形分支接头的功能。

基座81的安装部位不限于如本实施例6中那样安装在车顶86上，也可以安装在车顶下方、车地板上、车地板下等处。在任何情况下，衬套导体12A相对于基座81都在与真空开关所在的一侧相反的一侧突出，可以将电缆布线。因此，扩大了真空开关的配置自由度。

本发明不限于上述实施例，而是包括各种变形例。例如，已经详细描述了上述实施例，以便以易于理解的方式说明本发明，但不必限于具有所说明的所有构造的实施例。此外，对于各个实施例的部分构成，可以添加、删除、替换其他构成。

例如，根据本发明的真空开关不限于应用于铁路车辆，而且可以应用于各种受电设备和配电设备。此外，本发明的真空开关能够设置成其长度方向垂直于安装部位的水平面。

附图标记说明

PG1、PG2：受电弓；RC1、RC2、RC3、RC4、RC5：高压穿线电缆；SJ1、SJ2、SJ3、SJ4：线性接头；TJ1、TJ2：T形分支接头；Tr1、Tr2、Tr3：主变压器；VCB1、VCB2、VCB3：受电真空断路器；1：真空管；2：波纹管；3a：固定电极；3b：固定导体；5a：可动电极；5b：可动导体；6：电弧屏蔽件；7：陶瓷绝缘筒；8：引导件；10A、10B、10C、10D：连接部；12、12A、12B、12C、12D：衬套导体；13：导电屏蔽件；20：空气绝缘操作杆；21：固体绝缘件；22：固体绝缘件内壁；23：接地层；24：金属适配器；25：壳体；26：轴承；27：挠性导体；30：电磁操作器；31：操作连杆部；40A、40B、40C、40D：T形电缆头；41A、41B、41C、41D：绝缘栓；42A、42B、42C、42D电缆；81：基座；82：机构壳体；83A、83B、83C：支柱；84：连杆；86：车顶。

Claims

1.一种固体绝缘型的真空开关，其特征在于，包括：

真空管，其具有固定电极、可动电极、连接于所述固定电极的固定导体和连接于所述可动电极的可动导体；

以机械的方式连接于所述可动导体的绝缘操作杆；

用于操作所述绝缘操作杆的操作器；和

覆盖所述真空管的固体绝缘件，

设有覆盖所述固体绝缘件的外表面的接地层，

在所述固体绝缘件内设有导电屏蔽件，该导电屏蔽件覆盖所述可动导体与所述绝缘操作杆的连接部的周围。

2.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述导电屏蔽件配置成与所述固体绝缘件的内壁相比靠近所述接地层。

3.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述固体绝缘件的内壁与所述导电屏蔽件之间的所述固体绝缘件的厚度大于所述接地层与所述导电屏蔽件之间的所述固体绝缘件的厚度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述导电屏蔽件的顶端部朝着所述接地层弯曲。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

与所述导电屏蔽件的顶端部相邻的所述固体绝缘件的内壁表面具有向着空气侧凸出的曲面。

6.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

与所述导电屏蔽件的顶端部和所述操作器之间的位置相邻的所述固体绝缘件的厚度，小于与所述可动导体和所述绝缘操作杆的所述连接部、和所述导电屏蔽件的所述顶端部之间的位置相邻的所述固体绝缘件的厚度。

7.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

包括连接于所述固定导体的第一衬套导体和连接于所述可动导体的第二衬套导体，

所述第一衬套导体和所述第二衬套导体被所述固体绝缘件覆盖。

8.根据权利要求7所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

包括连接于所述固定导体或所述可动导体的第三衬套导体，

所述第三衬套导体被所述固体绝缘件覆盖。

9.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

包括连接于所述固定导体和所述可动导体的多个衬套导体，

所述多个衬套导体被所述固体绝缘件覆盖，

所述多个衬套导体设置在与所述可动电极、所述可动导体和所述绝缘操作杆的可动方向垂直的方向上。

10.根据权利要求9所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述可动电极、所述可动导体和所述绝缘操作杆同轴地连结。

11.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

包括连接于所述固定导体和所述可动导体的多个衬套导体，

所述多个衬套导体被所述固体绝缘件覆盖，

所述多个衬套导体在平行于所述真空开关的安装平面的方向上突出。

12.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

包括连接于所述固定导体和所述可动导体的多个衬套导体，

所述多个衬套导体被所述固体绝缘件覆盖，

所述多个衬套导体在垂直于所述真空开关的安装平面的方向上突出。

13.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述绝缘操作杆和所述操作器的可动操作轴同轴地连结。

14.根据权利要求1所述的固体绝缘型的真空开关，其特征在于：

所述绝缘操作杆和所述操作器的可动操作轴经由连杆部非同轴地连结。