JP2000040449A

JP2000040449A - 真空スイッチおよびそれを用いた真空スイッチギヤ

Info

Publication number: JP2000040449A
Application number: JP10207492A
Authority: JP
Inventors: Toru Tanimizu; 徹谷水; Katsunori Kojima; 克典児島; Shuichi Kikugawa; 修一喜久川; Yoshitomo Goto; 芳友後藤; Masahito Kobayashi; 将人小林; Ayumi Morita; 歩森田; Ekizo Shibata; 易蔵柴田; Minoru Suzuki; 実鈴木; Yoshimi Hakamata; 好美袴田; Makoto Terai; 誠寺井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチの大幅な小型化，部品点数の削減によ
りスイッチ及びスイッチギアのコストを削減する。【解決手段】接地された真空容器に、相互に絶縁して可
動電極，固定電極及び接地導体とを配置した真空絶縁ス
イッチおよびそれを用いたスイッチギヤ。【効果】絶縁性に優れた真空絶縁を用いることにより、
スイッチの大幅な小型化，部品点数の削減によりスイッ
チおよびスイッチギヤのコストを削減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空スイッチ及び
真空スイッチギヤに関し、特に導電性真空容器を接地し
た真空絶縁スイッチ及びそれを用いた真空スイッチギヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市部の集中地域における増加する消費
電力需要に対して、配電用変電所の立地困難，配電用配
管の配置余裕なし及び高い供給設備稼動率化への要求等
の課題がある。この課題を解決するために、配電電圧の
昇圧、即ち回線当たりの容量が大きい電圧系統に積極的
に負荷を吸収させることが必要である。これが効率的な
電力供給設備形成につながる。このために配電器材・受
変電設備の更なるコンパクト化を図る必要がある。

【０００３】コンパクト化を図る受変電機器としては例
えば特開平3−273804 号公報に記載されたＳＦ₆ガス絶
縁スイッチギヤが考えられる。このスイッチギヤは配電
函に絶縁ガスを充填したユニット室及び母線室に、遮断
器，２個の断路器および接地開閉器を個別に製作して収
納している。遮断器として真空遮断器を使用する場合、
真空遮断器の操作器により可動電極が固定電極に対して
上下に移動して、投入，遮断する。或いは特開昭55−14
3727号公報に記載された真空遮断器のように、主軸を支
点として可動電極を左右に回動して固定電極に対して接
離し、可動電極を投入、又は遮断する。

【０００４】ガス絶縁スイッチギヤを備えた受電設備
は、例えば電力会社からの電力を断路器とガス遮断器な
どで受電し、変圧器で負荷に最適な電圧に変え、負荷例
えばモータなどに電力を供給している。受変電機器を保
守・点検するには、ガス遮断器を切後、ガス遮断器とは
別に設けた断路器を開放する。次に接地開閉器を接地す
ることにより、残留電化，誘導電流を接地に流し、か
つ、電源からの再印加を防止して、作業者の安全を守っ
ている。また、母線が充電されたまま接地開閉器を接地
すると、事故につながるので、断路器と接地開閉器との
間にはインターロックを設けている。

【０００５】真空容器は絶縁物でできており、従って真
空容器は接地されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】絶縁開閉装置の絶縁ガ
スとして使用されているＳＦ₆ガスは環境に悪影響を及
ぼすので、その削減が世界的に進められている。このた
め、ＳＦ₆ガスを使用しないスイッチギアが望まれてい
る。

【０００７】本発明の目的は、大幅に小型化した真空ス
イッチ及び真空スイッチギヤを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、環境に影響を及ぼす
ＳＦ₆ガスなどの絶縁ガスを用いない真空スイッチギヤ
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、接地された真
空スイッチを用いた真空絶縁スイッチおよびそれを用い
た真空絶縁スイッチギヤに関する。具体的には、本発明
は、気密にシールされ、接地された導電性真空容器と、
電源系統に接続され、絶縁物を介して配置された固定電
極と、絶縁物を介してその固定電極と接離する関係に配
置された可動電極と、その可動電極を駆動するための操
作機構に接続され可動電極に接続された可動部を有する
真空絶縁スイッチと、操作機構を制御する制御部とを有
する真空絶縁スイッチギヤを提供する。

【００１０】本発明において、接地真空容器とは本発明
のスイッチ又はスイッチギヤの保守点検の際に作業者が
安全に真空容器に触れることができるように、接地され
ているものである。従って真空容器の大部分を導体又は
導電性被覆を有する材料で構成することが必要である。

【００１１】本発明において、スイッチとは固定電極と
可動電極の開閉を行う機器であり、スイッチギヤとは、
コントロールギヤを含み、１つ以上の開閉機器と操作，
測定，保護及び調整の器具の１つ以上ならびに内部接続
を組み合わせ、それらを閉鎖箱に収容した物である。ス
イッチギヤは上記の構成物のほか、さらに付属物及び支
持構造物を備えたこれら機器・装置の集合体を含む。

【００１２】また、本発明において、真空度は１０^-4to
rr以下、好ましくは１０^-6以下、特に１０^-8torr以下が
良い。

【００１３】さらに、本発明においては、真空容器は導
電性金属であっても良いし、絶縁物の表面に被覆を有す
るものを含む。例えば絶縁物の導電物を塗布したり、メ
ッキしたり、貼り付けても良い。その一例としては、セ
ラミックスの上にモリブデン，マンガンの化合物を塗
布，焼成した後、その上にニッケルをメッキするものが
考えられる。

【００１４】本発明は、その主体を構成する部分が導電
性材料で構成され、接地された真空容器；該真空容器内
に気密に封入され、操作機構によって駆動される可動電
極；該真空容器と固定電極を絶縁する固体絶縁物；及び
該真空容器と可動電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた
真空スイッチにある。

【００１５】また、本発明は、その主体を構成する部分
が導電性材料で構成され、接地された真空容器；該真空
容器内に気密に封入され、電力線に接続される固定電
極；該真空容器内に気密に封入され、操作機構によって
駆動される可動電極；該真空容器内に気密に封入され、
接地導体と接続された接地電極；該真空容器内に気密に
封入され、負荷に接続される負荷電極；該真空容器と固
定電極を絶縁する固体絶縁物；該真空容器と可動電極を
絶縁する固体絶縁物；該真空容器と接地電極を絶縁する
固体絶縁物；及び該真空容器と負荷電極を絶縁する固体
絶縁物；を備えた真空スイッチにある。

【００１６】また、本発明は、その主体を構成する部分
が導電性材料で構成され、接地された真空容器；該真空
容器内に気密に封入され、電力線に接続される固定電
極；該真空容器内に気密に封入され、操作機構によって
駆動される可動電極；該真空容器内に気密に封入され、
接地導体と接続された接地電極；該真空容器内に気密に
封入され、負荷に接続される負荷電極；該真空容器と固
定電極を絶縁する固体絶縁物；該真空容器と可動電極を
絶縁する固体絶縁物；該真空容器と接地電極を絶縁する
固体絶縁物；及び該真空容器と負荷電極を絶縁する固体
絶縁物；を備えた真空スイッチと、該可動電極を駆動す
る操作機構と、該駆動機構を制御する操作コンパートメ
ントと、該真空スイッチ，操作機構及び操作コンパート
メントを収容し、接地された金属容器を備える真空スイ
ッチギヤにある。

【００１７】また、本発明は、その主体を構成する部分
が導電性材料で構成され、接地された真空容器；該真空
容器内に気密に封入され、電力線に接続される固定電
極；該真空容器内に気密に封入され、操作機構によって
駆動される可動電極；該真空容器内に気密に封入され、
接地導体と接続された接地電極；該真空容器内に気密に
封入され、負荷に接続される負荷電極；該真空容器と固
定電極を絶縁する固体絶縁物；該真空容器と可動電極を
絶縁する固体絶縁物；該真空容器と接地電極を絶縁する
固体絶縁物；及び該真空容器と負荷電極を絶縁する固体
絶縁物；を備えた真空スイッチと、該可動電極を駆動す
る操作機構と、該駆動機構を制御する操作コンパートメ
ントと、該真空スイッチ，操作機構及び操作コンパート
メントを収容し、接地された金属容器を備える真空スイ
ッチギヤにある。

【００１８】さらに、本発明は、その主体を構成する部
分が導電性材料で構成され、接地された真空容器；該真
空容器内に気密に封入され、負荷導体に接続された負荷
電極；該真空容器内に気密に封入され、操作機構によっ
て駆動され、該固定電極及び負荷電極に接離する第１の
可動電極；該真空容器内に気密に封入され、接地導体に
接続される接地電極；該真空容器内に気密に封入され、
操作機構によって駆動され、該接地電極に接離する第２
の可動電極、ここで第１の可動電極及び第２の可動電極
は負荷導体との接離について非同期である；該真空容器
と固定電極を絶縁する固体絶縁物；該真空容器と第１，
第２の可動電極を絶縁する固体絶縁物；該真空容器と接
地電極を絶縁する固体絶縁物；及び該真空容器と負荷電
極を絶縁する固体絶縁物；を備えた真空スイッチおよび
それを用いた真空スイッチギアにある。

【００１９】また、本発明では、可動電極の接点部は該
固定電極及び接地電極の間に配置され、該操作機構によ
り駆動されて、該固定電極と接地電極間を回動(swing）
する。

【００２０】また、本発明では、可動電極の接点部は負
荷電極とがフレキシブル導体で電気的に接続されてい
る。

【００２１】また、可動電極の接点部は操作機構の駆動
により該固定電極と接地電極との間でＹ２及びＹ３また
はＹ２の位置で停止可能である真空スイッチ、ここにお
いて、Ｙ２は可動接点の切動作により発生するアークが
消えるまで維持される位置であり、Ｙ３は可動接点と、
固定電極及び接地電極間の絶縁を保持し得る位置であ
る。

【００２２】また、本発明では、可動電極が該固定電極
と接地電極との中間位置にあるとき、真空容器の固定電
極側の内容積が接地電極側の内容積よりも大である。

【００２３】また、本発明では、接地導体の引き出し導
体を真空容器に接続した。

【００２４】また、本発明では、可動電極からの電流が
操作機構に流れるのを阻止する絶縁手段を可動電極のス
トロークの方向に設けた。

【００２５】また、本発明では、固定電極と接地電極と
の接点面を可動電極のストローク側に傾斜させて配置し
た。

【００２６】また、本発明では、内部母線の一相を中継
端子板の一方側に、他相を中継端子板の他方側にラップ
しながら配置した。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例である真空
スイッチギアの基本構成を示す。真空容器１０１の円筒
状側壁１０２は導電性材料、例えばステンレススチール
が使われる。円筒状側壁１０２に取り付けられた導電性
取付座１０３を介して操作コンパートメント１０４に固
着することにより、円筒状側壁１０２は導電性の操作コ
ンパートメント１０４及び支持部１１６を介して接地Ｅ
されている。操作コンパートメント１０４の上部には真
空スイッチを保護する保護板１１７が設けられている。
さらに、操作コンパートメント１０４及び支持部１１６
の底部には車輪（図示せず）が設けてあり運搬できるよ
うにしてある。

【００２８】真空容器１０１の上部及び下部には絶縁物
１０７及び１０７′が設けられており、その絶縁物１０
７及び１０７′を介してそれぞれ固定電極１０５及び可
動電極１０６が取り付けられている。可動電極１０６は
ベローズ１１３を介して絶縁物１０７′によって支持さ
れる。可動電極１０６は操作ロッド１１２によって、上
下方向に移動できる。さらに、可動電極１０６はフレキ
シブルな導体１１０と導体１１４を介して電気的に外部
回路１１５に接続される。固定電極１０５及び可動電極
１０６の近傍にはアークシールド１１１が設けられてお
り、遮断時に発生するアークが真空容器に触れて発生す
る地絡事故を防止する。固定電極１０５及び可動電極１
０６は真空容器１０１内に気密に封入されている。真空
は最も良い絶縁体であり、接地された真空容器に電極を
封入することにより、他の構成物との絶縁距離を小さく
することができる。また、このような構成にすることに
より、構成部品数を減らすことができ、真空スイッチの
コストを削減することができる。

【００２９】図１において、真空容器１０１を接地し、
絶縁物１０７，１０７′を配置することにより、従来の
絶縁性真空容器を用いた場合と比べて、操作コンパート
メントの奥行き寸法ａを小さくできる。その結果、真空
スイッチギアの奥行き寸法ｂを小さくできる。

【００３０】図２は本発明の他の実施例である真空スイ
ッチギアの基本構成を示す。本実施例では、絶縁物１０
８，１０８′を真空容器１０１の円筒状側壁１０２に取
り付けた。また、フレキシブルな導体１１０及びベロー
ズ１１３を真空容器１０１の内部に設けた。さらに、絶
縁物１０８，１０８′の一部を真空容器内に配置した。
これらにより、真空スイッチの高さ及び真空スイッチと
操作機構との距離を小さくできるので、操作コンパート
メント１０４の高さｄ（ｄ＜ｃ）を含め、真空スイッチ
ギアの奥行き寸法ｅを小さくできる。

【００３１】スイッチギヤの構成は、図３に示すよう
に、固定電極５，可動電極７及び負荷側導体９を収納す
る真空容器４と、可動ブレード３０及び可動電極７を操
作する操作機構部を有する操作コンパートメント１７
と、負荷側導体９及びケーブルヘッド１０などを収納す
る導体コンパートメント１８と、それらを収納する金属
容器１６を有する。

【００３２】接地された真空容器４は、例えばステンレ
ス部材により製作し、その断面形状は球面又は曲面形状
が好ましい。これにより、真空容器４の機械的強度の増
加が図れ、真空容器４の厚みを薄くして軽重化が図れ
る。真空スイッチ１は容器１６に収納されている。容器
１６は真空スイッチ１の上側及び下側に操作コンパート
メント１７及び導体コンパートメント１８を有する。操
作コンパートメント１７は真空スイッチ１の上部に配置
され、正面側には開閉自在な扉１９を取り付けている。
又導体コンパートメント１８は真空容器４の左下側に配
置される。

【００３３】真空容器４を介して操作コンパートメント
１７と導体コンパートメント１８とは斜めに配置されて
いる。操作コンパートメント１７は可動ブレード３０及
び可動電極７を回動する操作機構部を収納している。導
体コンパートメント１８は負荷側導体９及びケーブルヘ
ッド１０を収納している。操作コンパートメント１７の
真空容器４上に操作コンパートメント内を保守点検する
工具などを置くことができ、保守点検が容易である。又
導体コンパートメント１８を操作コンパートメント１７
より手前の正面側に配置してケーブルヘッド１０の取り
付け作業を安全に行うことができるようにしている。

【００３４】スイッチギヤは遮断機能，断路機能，接地
機能及び母線を一体に集合したものである。即ち、スイ
ッチギヤは主として固定電極５と接地装置２の接地電極
６との間を移動する可動電極７とから構成している。固
定電極５は内部母線８に接続されている。内部母線はＵ
ＶＷの３相分あるが、それぞれの相の母線は１相分が接
続される。可動電極７は負荷側導体９に接続され、負荷
側導体９は真空容器外に伸びるケーブルヘッド１０に接
続されている。また可動電極７は後述する可動ブレード
３０と機械的に連結される。操作コンパートメント１７
に納められた操作機構部により駆動される可動ブレード
３０の回動により上下方向或いは左右方向に回動する。

【００３５】図４は、図３のスイッチギヤの正面図であ
り、開閉自在な扉１９内の接地装置の接地電極６は、フ
レキシブル導体３８を介して共通接地導体２４に接続さ
れている。共通接地導体２４の両端は接地ネジ２５によ
り配電盤１６に固定する。図４のスイッチギヤは３回線
分用で各スイッチギヤにはＵＶＷ相用の真空スイッチが
３個ずつ配置されている。したがって、図３のスイッチ
ギヤは合計９個の真空スイッチを持っている。負荷側導
体９（図示せず）にはケーブルヘッド１０が接続されて
いる。第２の回路スイッチのケーブルヘッド１０の各相
に、変流器１３を設ける。他の第１及び第３の回路スイ
ッチギヤにも変流器１３が必要に応じて設けられる。

【００３６】本発明のスイッチギヤの動作を図５を用い
て説明する。可動電極７が固定電極５から接地電極３９
まで移動する間に、図５の４位置で停止するように構成
されている。可動電極７が固定電極５に接触する投入位
置Ｙ１で通電する。操作機構により可動ブレード３０を
駆動して、可動電極７を投入位置Ｙ１より図面上では下
側に回動して、固定電極５から離れ電流を遮断し、Ｙ２
に停止する。遮断位置Ｙ２では、接点の切離し時に発生
したアークが消えるまで、この位置で停止する。その停
止時間はアークが発生してから消えるまでの１サイクル
分である。更に下側に回動して可動電極７が固定電極５
から離れ、雷などで絶縁破壊せず、負荷側導体で作業員
が感電しない絶縁距離を取る、断路位置Ｙ３に停止す
る。

【００３７】可動電極７がＹ２又はＹ３に停止した状態
で駆動機構からの駆動力で可動接点はＹ２又は接地位置
Ｙ４に回動する。下側に可動電極が回動して接地位置Ｙ
４で接地電極３９と接触する。そして、駆動機構に対し
て指令を与えることにより、可動電極７は再びＹ３，Ｙ
２又はＹ１の位置をとる。尚、断路位置Ｙ３を省略して
遮断位置Ｙ２から接地位置Ｙ４に移動してもよい。

【００３８】高絶縁体である真空中で、可動電極７が固
定電極５から接地電極３９に回動する間に一つの操作で
順次４位置をとるように構成した。１つの真空スイッチ
に２以上の機能（遮断，断路，接地）を与えることがで
きる。その結果、１つのスイッチギヤにおいて従来それ
ぞれの機能を持つ装置が必要であったが、１つの真空ス
イッチで複数の機能を達成することができ、装置数を減
らすことができる。

【００３９】可動電極７，固定電極５，接地電極３９を
一個所に集合化したので、従来技術に比べてより小型化
できる。断路位置Ｙ３を設けると、異電源突合せ例えば
２つの系統電源を持つ２回線受電において、いずれか１
回線のスイッチが投入位置Ｙ１で運転中にあり、他回線
のスイッチが断路位置Ｙ３で待機中の時に、この回路の
負荷側導体９に作業員が接触しても安全である。待機中
から運転或いは運転中から待機に切り替える場合も連続
して操作ができるので、作業スピードが速く、操作しや
すい。また、インターロックと呼ばれる誤操作を防止す
る機構も不要とすることができる。更に、通電電流を変
流器１３で検出して、保護リレー１４を動作させて、操
作機構部（図示せず）をトリップさせることにより、系
統の事故にも対応する。

【００４０】図６及び図７を用いて、本発明の実施例で
あるスイッチギヤの構成及び動作を説明する。可動電極
７は接地電極３９と固定電極５との間に配置され、可動
電極７は可動中継金具４４を介してセラミック性の可動
絶縁筒４５に支持されている。可動絶縁筒４５の一端は
可動支持金具４６に支持され、可動支持金具４６は可動
ブレード３０に支持されている。可動ブレード３０は指
示板４７を貫通して外部に延びている。指示板４７は真
空容器４に固定されている。可動ブレード３０は伸縮自
在な可動ベローズ４８に包囲されている。可動ベローズ
４８の一端は支持金具４６に、他端は可動指示板４７に
それぞれ取り付けられている。可動ブレード３０は左
右，上下へ回動する動きをできるようにしている。可動
ブレード３０の先端に設けた可動電極７は操作コンパー
トメント内１７に納められてた操作機構部の駆動によ
り、主軸４９を支点として回動する。動作軸５０は可動
ブレード３０と操作機構部とを連結している。可動電極
７は、固定電極５及び接地電極３９と接離する接点部を
両極に有している。

【００４１】可動電極７の先端と負荷側導体９とはフレ
キシブルな導体２２により接続する。負荷側導体９は、
セラミック材よりなる負荷側ブッシング２１を貫通して
ケーブルヘッド１０に接続している。負荷側ブッシング
２１端部に負荷側封止金具５３を設け、負荷側封止金具
５３を真空容器４に空けた開口の周囲にロー材に容着し
て支持する。真空容器４の外部とケーブルヘッド１０の
間に露出している負荷側ブッシング２１のセラミック表
面には接地金属層５４を設け、漏れ電流が真空容器４を
介して設置に流れるようにした。このような安全対策を
施すことによって、作業員がケーブルヘッド１０周辺に
接触しても危険が生じないようにした。フレキシブルな
導体としては、金属を束ねたもの、編んだもの、重ね合
わせたものでもよい。好ましくは真空中での金属間固着
防止が図りやすい銅の薄板を重ね合わせる方法が良い。

【００４２】可動電極７の投入時に、可動電極７からの
電流が駆動機構に流れるのを阻止するために、絶縁手段
を可動電極のストローク方向に設けた。これにより、通
電時の発熱が抑えられる。絶縁手段としては、可動絶縁
筒４５を可動電極７と可動ブレード３０の間に設けた。
可動絶縁筒４５としては絶縁セラミック材を使用した
が、真空容器製造時の高温に耐える絶縁部材であればよ
い。

【００４３】接地装置２は下記の通り構成される。接地
側底金具３１の一端側に接地電極６及び接地側導体３７
を接続する。接地側底金具３１の他端側に開口している
セラミック材よりなる接地側ブッシング３２を接続す
る。接地側ブッシング３２の外周にフランジ３３を設
け、フランジ３３に取り付けた接地側封止金具３４を真
空容器４に溶接する。接地側ブッシング内に接地側ベロ
ーズ３５及びバネ３６と接地側導体３７を配置する。接
地側導体３７は接地側底金具３１を貫通して外部に伸び
ており、その端部がネジにより接地導体３８が前述した
共通接地導体２４に接続している。接地導体３８はフレ
キシブルな導体で構成され、接地側導体３７が動いたと
きでも大気にアースできる。また、これと反対側の接地
側導体３７には接地電極３９を固定する。接地電極３９
が接地側底金具側３１に押されると、接地がベローズ３
５と共にバネ３６も縮む。その時にバネ３６は縮んだ力
により、接地電極３９を可動電極７方向に押圧する。

【００４４】固定電極５及び接地電極３９の接点面を可
動電極のストローク側に傾斜させるのが好ましい。これ
により、固定電極５と接地電極３９との間隔を縮小でき
るので、真空容器を縮小化できる。

【００４５】固定電極５及び中継端子固定中継金具４１
を介してセラミック材よりなる固定絶縁筒４２に支持さ
れる。固定絶縁筒４２の他端を支持している固定支持金
具４３はロー材により真空容器に固定される。固定絶縁
筒４２の両端に固定中継金具４１と固定支持金具４３と
を予め取り付けてある。真空容器４の内表面に中継端子
板２７を配置し、固定支持金具４３と接続した。

【００４６】図６において可動電極７が接地位置３９に
接触した所が接地位置Ｙ４であり、接地電極３９は可動
電極を可動電極方向にバネ３６により常に押圧してい
る。図７において可動電極７が固定電極５に接触してい
ると共に、負荷側導体９にも接続したところが投入位置
Ｙ１である。

【００４７】投入位置Ｙ１では可動電極７が固定電極５
に接触していると共に、負荷側導体９に接続している。
この場合、可動ブレード３０を経由することなく、可動
電極７より固定電極５とフレキシブルな導体２２を介し
て負荷側導体９に電力を供給しているので、電流通路を
従来に比べて大幅に短縮できる。その結果、電気抵抗が
少なくなり、この分電力損失及び発生熱を少なくするこ
とができる。

【００４８】一方、投入位置Ｙ１では常時電力を負荷に
供給しており、この状態にある時間は他の時間よりも長
い。可動電極７と負荷側導体９とが接触していると、両
者が溶着する可能性がある。

【００４９】本発明では可動電極７と負荷側導体９に摺
動せず、フレキシブルな導体２２により負荷側導体９と
可動電極７との間を接続しており、可動電極７と負荷側
導体９との溶着は生じない。

【００５０】本発明においては、接地装置及び断路位置
を除去しても使用でき、除去したとき更に真空容器，操
作機構部を小型化できるので、スイッチギヤ全体も当然
小型化できる。

【００５１】可動電極７と負荷側導体９を接続するフレ
キシブルな導体２２で接続するので、可動電極７と負荷
側導体９及びケーブルヘッド１０との間を最短距離で接
続することができる。その結果、電気抵抗が小さくな
り、この分真空容器内の発生熱を低くすることができ
る。またフレキシブルな導体２２を使用したので可動電
極７を負荷側導体９と電気的に接続しながら左右に回動
できる。

【００５２】図６及び図７で示した実施例においては、
絶縁物４２は可動電極７のストローク方向に配置されて
いる。従って、可動電極７が固定電極５に衝突しても、
その衝突力に抗して固定電極５を可動電極７に押し付け
ることができる。

【００５３】図８及び図９に本発明の他の実施例を示
す。接地型真空容器４内に負荷側共通導体５６を取り付
け、負荷側共通導体５６は負荷側導体９に接続する。そ
の負荷側共通導体５６上に接地側接点５７及び負荷側接
点５８を取り付けている。真空容器４に支持された接地
側可動電極５９及び負荷側可動電極７は接地側接点５７
及び負荷側接点５８に対応して配置されている。負荷側
可動電極７が負荷側接点５８に接触している時、すなわ
ち投入状態にある時には、接地側可動電極５９は接地側
接点５７と離れている。これとは逆に、接地側可動電極
５９が接地側接点５７と接触している時、すなわち接地
状態にある時には、負荷側可動電極７は負荷側接点５８
と離れている。

【００５４】本実施例では負荷側可動電極７と負荷側接
点との負荷側接点５８との直角方向に複数相の内部母線
８と接続している固定端子６０を配置し、固定端子６０
と負荷側可動電極７との間及び接地側可動電極５９と接
地側導体３７との間をフレキシブルな導体２２で接続し
ている。

【００５５】図８及び図９で示した実施例においては、
絶縁物７０あるいは７０′は、接地側可動電極５９ある
いは負荷側可動電極７のストローク方向に負荷側共通導
体５６を介して接地されている。従って、接地側可動電
極５９あるいは負荷側可動電極７が接地側接点５７ある
いは負荷側接点５８に衝突しても、その衝撃力に抗して
接地側接点５７あるいは負荷側接点５８を接地側可動電
極５９あるいは負荷側可動電極７に押し付けることがで
きる。

【００５６】本発明の回路分スイッチギヤは、上述の他
に可動電極が固定電極と開閉する遮断器，真空遮断器の
開閉器，固定電極と可動電極が接離する断路器，接地開
閉器，開閉器等の単独製品としても使用することができ
る。

【００５７】図１０は集合型スイッチギヤの回路であ
り、即ち、３回路分の回路スイッチギヤを１つの真空容
器内に収納したものである。回路スイッチとは、Ｕ，
Ｖ，Ｗの三相を有するものである。多回路例えば３回路
分スイッチ１，２，３を接地Ｅされた真空容器４内に配
置した。各回路スイッチギヤ１，２，３は構成が同じで
ある。第２の回路スイッチギヤを説明し、他の回路スイ
ッチギヤの説明を省略する。回路スイッチギヤ２は相ス
イッチギヤ２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの三相を集合したものであ
る。回路スイッチ１は、電源側ケーブル１１を介して系
統電源１２に電気的に接続している。回路スイッチ２
は、変流器１３を介して負荷に接続している。回路スイ
ッチ３は、別の回路に送電される。

【００５８】図１１は、中継端子板２７の構成を示す。
内部母線８を中継端子板２７に配置する場合には中継端
子板２７の左側から右側に行くに従い順次第１の回路ス
イッチから第２，第３の回路スイッチの内部母線８を配
置する。配置に際しては、各回路スイッチの内部母線８
は、第１相１Ｘ，２Ｘ，３Ｘを一方側に第２相及び第３
相２Ｘ〜２Ｚ，３Ｘ〜３Ｚを他方側にラップしながら、
順次Ｕ，Ｖ，Ｗの三相となるように配置した。これによ
り、配線が容易になり、且つ配線間違いの防止と内部母
線の分散配置による熱劣化の防止が図れた。

【００５９】本発明の実施態様の例は次の通りである。

【００６０】（１）１つの真空容器内に可動電極及び固
定電極の複数の対が配置されている真空スイッチ。

【００６１】（２）可動電極の接点部は、固定電極及び
接地電極の間に配置され、操作機構により駆動されて、
該固定電極と接地電極間を回動する真空スイッチ。

【００６２】（３）可動電極の接点部は負荷電極とがフ
レキシブル導体で電気的に接続されている真空スイッ
チ。

【００６３】（４）可動電極の接点部は操作機構の駆動
により固定電極と接地電極との間でＹ２及びＹ３または
Ｙ２の位置で停止可能である真空スイッチ、ここにおい
て、Ｙ２は可動接点の切動作により発生するアークが消
えるまで維持される位置であり、Ｙ３は可動接点と、固
定電極及び接地電極間の絶縁を保持しうる位置である。

【００６４】（５）可動電極からの電流が操作機構に流
れるのを阻止する絶縁手段を可動電極のストロークの方
向に設けた真空スイッチ。

【００６５】（６）固定電極と接地電極との接点面を可
動電極のストローク側に傾斜させて配置する真空スイッ
チ。

【００６６】（７）内部母線の一相を中継端子板の一方
側に、他相を中継端子板の他方側にラップしながら配置
する真空スイッチ。

【００６７】（８）可動電極の接点部は、固定電極及び
接地電極の間に配置され、操作機構により駆動されて、
該固定電極と接地電極間を回動する真空スイッチギヤ。

【００６８】（９）可動電極の接点部は負荷電極とがフ
レキシブル導体で電気的に接続されている真空スイッチ
ギヤ。

【００６９】（１０）可動電極が固定電極と接地電極と
の中間位置にあるとき、真空容器の固定電極側の内容積
が接地電極側の内容積よりも大である真空スイッチギ
ヤ。

【００７０】（１１）接地導体の引き出し導体を真空容
器に接続した真空スイッチギヤ。

【００７１】（１２）可動電極からの電流が操作機構に
流れるのを阻止する絶縁手段を可動電極のストロークの
方向に設けた真空スイッチギヤ。

【００７２】（１３）固定電極と接地電極との接点面を
可動電極のストローク側に傾斜させて配置する真空スイ
ッチギヤ。

【００７３】（１４）内部母線の一相を中継端子板の一
方側に、他相を中継端子板の他方側にラップしながら配
置する真空スイッチギヤ。

【００７４】

【発明の効果】本発明のスイッチ及びスイッチギアによ
れば、絶縁性に優れた真空絶縁を用いることにより、ス
イッチの大幅な小型化を図り、また部品点数の削減によ
りスイッチおよびスイッチギヤのコストを削減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である真空スイッチギアの側断
面図を示す。

【図２】本発明の他の実施例である真空スイッチギアの
断面図を示す。

【図３】本発明の更に他の実施例である真空スイッチギ
アの側断面図を示す。

【図４】図１の正面図を示し、下部のドアを開放した状
態を示す。図３は図４のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図４の真空スイッチの動作を説明する回路図を
示す。

【図６】本発明で用いる真空スイッチの主要部の側断面
図で、可動電極の接地状態を示す。

【図７】本発明で用いる真空スイッチの主要部の側断面
図で、可動電極の投入状態を示す。

【図８】本発明の他の実施例である真空スイッチの構成
を示す側断面図であって、可動電極の投入状態を示す。

【図９】図８の実施例のスイッチにおいて、可動電極の
接地状態を示す。

【図１０】本発明の他の実施例である集合型スイッチギ
ヤの回路図を示す。

【図１１】本発明の集合型スイッチギヤの母線接続端子
板の摸式図を示す。

【符号の説明】

１…真空スイッチ、４…真空容器、５…固定電極、６…
接地電極、７…可動電極、８…内部母線、９…負荷側導
体、１０…ケーブルヘッド、１３…変流器、２２…フレ
キシブルな導体、３０…可動ブレード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者喜久川修一茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者後藤芳友茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者小林将人茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者森田歩茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者柴田易蔵茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者鈴木実茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者袴田好美茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者寺井誠茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者中津川直樹茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者岡田拓也茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内Ｆターム(参考） 5G017 AA23 HH01 HH04 5G026 EA01 EB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その主体を構成する部分が導電性材料で構
成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に封
入され、操作機構によって駆動される可動電極；該真空
容器と固定電極を絶縁する固体絶縁物；及び該真空容器
と可動電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた真空スイッ
チ。
【請求項２】請求項１において、１つの真空容器内に可
動電極及び固定電極の複数の対が配置されている真空ス
イッチ。
【請求項３】その主体を構成する部分が導電性材料で構
成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に封
入され、操作機構によって駆動される可動電極；該真空
容器内に気密に封入され、接地導体と接続された接地電
極；該真空容器と固定電極を絶縁する固体絶縁物；該真
空容器と可動電極を絶縁する固体絶縁物；及び該真空容
器と接地電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた真空スイ
ッチ。
【請求項４】請求項３において、可動電極の接点部は、
該固定電極及び接地電極の間に配置され、該操作機構に
より駆動されて、該固定電極と接地電極間を回動する真
空スイッチ。
【請求項５】請求項３において、１つの真空容器内に可
動電極及び固定電極の複数の対が配置されている真空ス
イッチ。
【請求項６】その主体を構成する部分が導電性材料で構
成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に封
入され、電力線に接続される固定電極；該真空容器内に
気密に封入され、操作機構によって駆動される可動電
極；該真空容器内に気密に封入され、接地導体と接続さ
れた接地電極；該真空容器内に気密に封入され、負荷に
接続される負荷電極；該真空容器と固定電極を絶縁する
固体絶縁物；該真空容器と可動電極を絶縁する固体絶縁
物；該真空容器と接地電極を絶縁する固体絶縁物；及び
該真空容器と負荷電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた
真空スイッチ。
【請求項７】請求項６において、可動電極の接点部は該
固定電極及び接地電極の間に配置され、該操作機構によ
り駆動されて、該固定電極と接地電極間を回動する真空
スイッチ。
【請求項８】請求項６において、可動電極の接点部は負
荷電極とがフレキシブル導体で電気的に接続されている
真空スイッチ。
【請求項９】請求項６において、１つの真空容器内に可
動電極及び固定電極の複数の対が配置されている真空ス
イッチ。
【請求項１０】請求項６において、該可動電極の接点部
は操作機構の駆動により該固定電極と接地電極との間で
Ｙ２及びＹ３またはＹ２の位置で停止可能である真空ス
イッチ、ここにおいて、Ｙ２は可動接点の切動作により発生する
アークが消えるまで維持される位置であり、Ｙ３は可動
接点と、固定電極及び接地電極間の絶縁を保持し得る位
置である。
【請求項１１】請求項６において、可動電極からの電流
が操作機構に流れるのを阻止する絶縁手段を可動電極の
ストロークの方向に設けた真空スイッチ。
【請求項１２】請求項６において、固定電極と接地電極
との接点面を可動電極のストローク側に傾斜させて配置
する真空スイッチ。
【請求項１３】請求項６において、内部母線の一相を中
継端子板の一方側に、他相を中継端子板の他方側にラッ
プしながら配置する真空スイッチ。
【請求項１４】その主体を構成する部分が導電性材料で
構成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に
封入され、電力線に接続される固定電極；該真空容器内
に気密に封入され、操作機構によって駆動される可動電
極；該真空容器内に気密に封入され、接地導体と接続さ
れた接地電極；該真空容器内に気密に封入され、負荷に
接続される負荷電極；該真空容器と固定電極を絶縁する
固体絶縁物；該真空容器と可動電極を絶縁する固体絶縁
物；該真空容器と接地電極を絶縁する固体絶縁物；及び
該真空容器と負荷電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた
真空スイッチと、該可動電極を駆動する操作機構と、該駆動機構を制御する操作コンパートメントと、該真空スイッチ，操作機構及び操作コンパートメントを
収容し、接地された金属容器を備える真空スイッチギ
ヤ。
【請求項１５】請求項１４において、可動電極の接点部
は該固定電極及び接地電極の間に配置され、該操作機構
により駆動されて、該固定電極と接地電極間を回動する
真空スイッチギヤ。
【請求項１６】請求項１４において、可動電極の接点部
は負荷電極とがフレキシブル導体で電気的に接続されて
いる真空スイッチギヤ。
【請求項１７】請求項１４において、該可動電極の接点
部は操作機構の駆動により該固定電極と接地電極との間
でＹ２及びＹ３またはＹ２の位置で停止可能である真空
スイッチ、ここにおいて、Ｙ２は可動接点の切動作により発生する
アークが消えるまで維持される位置であり、Ｙ３は可動
接点と、固定電極及び接地電極間の絶縁を保持し得る位
置である。
【請求項１８】請求項１４において、該可動電極が該固
定電極と接地電極との中間位置にあるとき、真空容器の
固定電極側の内容積が接地電極側の内容積よりも大であ
る真空スイッチギヤ。
【請求項１９】請求項１４において、接地導体の引き出
し導体を真空容器に接続した真空スイッチギヤ。
【請求項２０】請求項１４において、可動電極からの電
流が操作機構に流れるのを阻止する絶縁手段を可動電極
のストロークの方向に設けた真空スイッチギヤ。
【請求項２１】請求項１４において、固定電極と接地電
極との接点面を可動電極のストローク側に傾斜させて配
置する真空スイッチギヤ。
【請求項２２】請求項１４において、内部母線の一相を
中継端子板の一方側に、他相を中継端子板の他方側にラ
ップしながら配置する真空スイッチギヤ。
【請求項２３】その主体を構成する部分が導電性材料で
構成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に
封入され、電力線に接続される固定電極；該真空容器内
に気密に封入され、操作機構によって駆動される可動電
極；該真空容器内に気密に封入され、接地導体と接続さ
れた接地電極；該真空容器内に気密に封入され、負荷に
接続される負荷電極；該真空容器と固定電極を絶縁する
固体絶縁物；該真空容器と可動電極を絶縁する固体絶縁
物；該真空容器と接地電極を絶縁する固体絶縁物；及び
該真空容器と負荷電極を絶縁する固体絶縁物；を備えた
真空スイッチと、該可動電極を駆動する操作機構と、該駆動機構を制御する操作コンパートメントと、該真空スイッチ，操作機構及び操作コンパートメントを
収容し、接地された金属容器を備える真空スイッチギ
ヤ。
【請求項２４】請求項２３において、可動電極の接点部
は該固定電極及び接地電極の間に配置され、該操作機構
により駆動されて、該固定電極と接地電極間を回動する
真空スイッチギヤ。
【請求項２５】請求項２３において、可動電極の接点部
は負荷電極とがフレキシブル導体で電気的に接続されて
いる真空スイッチギヤ。
【請求項２６】請求項２３において、該可動電極の接点
部は操作機構の駆動により該固定電極と接地電極との間
でＹ２及びＹ３またはＹ２の位置で停止可能である真空
スイッチ、ここにおいて、Ｙ２は可動接点の切動作により発生する
アークが消えるまで維持される位置であり、Ｙ３は可動
接点と、固定電極及び接地電極間の絶縁を保持し得る位
置である。
【請求項２７】請求項２３において、該可動電極が該固
定電極と接地電極との中間位置にあるとき、真空容器の
固定電極側の内容積が接地電極側の内容積よりも大であ
る真空スイッチギヤ。
【請求項２８】請求項２３において、接地導体の引き出
し導体を真空容器に接続した真空スイッチギヤ。
【請求項２９】請求項２３において、可動電極からの電
流が操作機構に流れるのを阻止する絶縁手段を可動電極
のストロークの方向に設けた真空スイッチギヤ。
【請求項３０】請求項２３において、固定電極と接地電
極との接点面を可動電極のストローク側に傾斜させて配
置する真空スイッチギヤ。
【請求項３１】請求項２３において、内部母線の一相を
中継端子板の一方側に、他相を中継端子板の他方側にラ
ップしながら配置する真空スイッチギヤ。
【請求項３２】その主体を構成する部分が導電性材料で
構成され、接地された真空容器；該真空容器内に気密に
封入され、負荷導体に接続された負荷電極；該真空容器
内に気密に封入され、操作機構によって駆動され、該固
定電極及び負荷電極に接離する第１の可動電極；該真空
容器内に気密に封入され、接地導体に接続される接地電
極；該真空容器内に気密に封入され、操作機構によって
駆動され、該接地電極に接離する第２の可動電極、ここ
で第１の可動電極及び第２の可動電極は負荷導体との接
離について非同期である；該真空容器と固定電極を絶縁
する固体絶縁物；該真空容器と第１，第２の可動電極を
絶縁する固体絶縁物；該真空容器と接地電極を絶縁する
固体絶縁物；及び該真空容器と負荷電極を絶縁する固体
絶縁物；を備えた真空スイッチ。
【請求項３３】請求項６の真空スイッチと請求項３２の
真空スイッチを組み合わせた真空スイッチ。
【請求項３４】請求項３２の真空スイッチを備えた真空
スイッチギヤ。