JP2000215768A - 真空開閉装置 - Google Patents
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】遮断および断路の一連の操作を自動的に行える
ようにして、使い勝手良く、かつ操作機構の簡素化され
た真空開閉装置を提供する。 【解決手段】可動電極２が、閉位置Ｙ１，開位置Ｙ２及
び断路位置Ｙ３の３位置に順次移動する真空バルブ１に
おいて、可動電極２が閉位置Ｙ１から断路位置Ｙ３に移
動する途中の開位置Ｙ２を通過した後で開極速度を減速
させる。これにより、遮断性能を低下させることなく、
可動電極２を閉位置Ｙ１から断路位置Ｙ３に移動させる
ことができ、遮断と断路の一連の操作が自動的にできる
ようになった。
ようにして、使い勝手良く、かつ操作機構の簡素化され
た真空開閉装置を提供する。 【解決手段】可動電極２が、閉位置Ｙ１，開位置Ｙ２及
び断路位置Ｙ３の３位置に順次移動する真空バルブ１に
おいて、可動電極２が閉位置Ｙ１から断路位置Ｙ３に移
動する途中の開位置Ｙ２を通過した後で開極速度を減速
させる。これにより、遮断性能を低下させることなく、
可動電極２を閉位置Ｙ１から断路位置Ｙ３に移動させる
ことができ、遮断と断路の一連の操作が自動的にできる
ようになった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大電流を遮断する
機能を持つ真空開閉装置に関するものである。
機能を持つ真空開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に受変電機器は、電力を遮断器およ
び断路器などで受電し、変圧器で負荷に適切な電圧に変
換して、負荷に電力を供給する。受変電機器を保守点検
する場合、遮断器で遮断した後、断路器を開放して電源
側からの電力の再印加を防止し、さらに接地開閉器を動
作させて電源側の残留電荷及び誘導電流を接地側に流す
ことによって、作業者の安全を確保する。受配電機器の
構成には、特開平3−273804号公報に記載されたガス絶
縁開閉装置のように、絶縁ガスを充填したユニット室に
遮断器，断路器，接地開閉器及び変流器をそれぞれ個別
に制作して収納したものがある。また、特開平9−15332
0 号記載の開閉装置のように、可動導体１９を閉位置Ｙ
１，開位置Ｙ２，断路位置Ｙ３及び接地位置Ｙ４の４つ
の位置又は閉位置Ｙ１，断路位置Ｙ３及び接地位置Ｙ４
の位置に停止させる機能を設けて、真空バルブ内に遮断
器，断路器及び接地開閉器の３機能又は遮断器と接地開
閉器を集積したものもある。
び断路器などで受電し、変圧器で負荷に適切な電圧に変
換して、負荷に電力を供給する。受変電機器を保守点検
する場合、遮断器で遮断した後、断路器を開放して電源
側からの電力の再印加を防止し、さらに接地開閉器を動
作させて電源側の残留電荷及び誘導電流を接地側に流す
ことによって、作業者の安全を確保する。受配電機器の
構成には、特開平3−273804号公報に記載されたガス絶
縁開閉装置のように、絶縁ガスを充填したユニット室に
遮断器，断路器，接地開閉器及び変流器をそれぞれ個別
に制作して収納したものがある。また、特開平9−15332
0 号記載の開閉装置のように、可動導体１９を閉位置Ｙ
１，開位置Ｙ２，断路位置Ｙ３及び接地位置Ｙ４の４つ
の位置又は閉位置Ｙ１，断路位置Ｙ３及び接地位置Ｙ４
の位置に停止させる機能を設けて、真空バルブ内に遮断
器，断路器及び接地開閉器の３機能又は遮断器と接地開
閉器を集積したものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】遮断器及び断路器を個
別に配置した真空開閉装置では、装置が大型化する。ま
た、保守点検時の遮断及び断路の一連の操作が連続して
できないために使い勝手が悪く、作業者が誤操作する可
能性がある。
別に配置した真空開閉装置では、装置が大型化する。ま
た、保守点検時の遮断及び断路の一連の操作が連続して
できないために使い勝手が悪く、作業者が誤操作する可
能性がある。
【０００４】また、一つの真空容器内に遮断器及び断路
器を集積した真空開閉装置では、操作機構が複雑化する
問題があった。真空遮断器には、大電流を遮断するため
の最適な開極距離があり、開極距離が大きすぎると、電
極間から放出される金属粒子の拡散する領域が増加して
周囲の絶縁物を汚すため、真空バルブの絶縁性能が低下
する。また、アーク長が増加するため、アーク挙動が不
安定となり遮断性能が低下することもある。一方、開極
距離が小さすぎると、遮断後に電極間に印加される過渡
回復電圧に絶えられず、絶縁破壊、すなわち遮断不能を
起こしてしまう。そこで、従来の開閉装置では、適切な
開位置に可動導体を一旦停止させた状態で遮断動作を完
了させ、その後断路操作を個別に行わなければならず、
その結果操作機構が複雑であった。
器を集積した真空開閉装置では、操作機構が複雑化する
問題があった。真空遮断器には、大電流を遮断するため
の最適な開極距離があり、開極距離が大きすぎると、電
極間から放出される金属粒子の拡散する領域が増加して
周囲の絶縁物を汚すため、真空バルブの絶縁性能が低下
する。また、アーク長が増加するため、アーク挙動が不
安定となり遮断性能が低下することもある。一方、開極
距離が小さすぎると、遮断後に電極間に印加される過渡
回復電圧に絶えられず、絶縁破壊、すなわち遮断不能を
起こしてしまう。そこで、従来の開閉装置では、適切な
開位置に可動導体を一旦停止させた状態で遮断動作を完
了させ、その後断路操作を個別に行わなければならず、
その結果操作機構が複雑であった。
【０００５】本発明の目的は、使い勝手が良く、作業者
の誤操作の可能性が少なく、２段階で操作していた従来
の開閉装置に比べて、操作機構が簡素化，小型化できる
真空開閉装置を提供することにある。
の誤操作の可能性が少なく、２段階で操作していた従来
の開閉装置に比べて、操作機構が簡素化，小型化できる
真空開閉装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の真空開閉装置では、真空容器内に接離自在
な固定導体と可動電極と前記可動電極を駆動するための
接離手段とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置及び
断路位置の３つの位置を移動する真空開閉装置におい
て、前記可動導体が閉位置と断路位置の２つの位置に停
止し、かつ前記可動電極が前記閉位置から前記開位置に
移動する速度よりも前記開位置から前記断路位置に移動
する速度を低下させる減速手段を備えたことにある。
に、本発明の真空開閉装置では、真空容器内に接離自在
な固定導体と可動電極と前記可動電極を駆動するための
接離手段とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置及び
断路位置の３つの位置を移動する真空開閉装置におい
て、前記可動導体が閉位置と断路位置の２つの位置に停
止し、かつ前記可動電極が前記閉位置から前記開位置に
移動する速度よりも前記開位置から前記断路位置に移動
する速度を低下させる減速手段を備えたことにある。
【０００７】本発明は、真空容器内に接離自在な固定導
体と可動電極と前記可動電極を駆動するための接離手段
とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置及び断路位置
の３つの位置を移動する真空開閉装置において、前記固
定電極と前記可動電極の開極距離Ｄ2 が断路位置におけ
る開極距離Ｄ3 に対して０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ
3 を満たすとともに、前記可動電極が前記閉位置から前
記開位置に移動する速度よりも前記開位置から前記断路
位置に移動する速度を低下させる減速手段を備えたこと
を特徴とする真空開閉装置。
体と可動電極と前記可動電極を駆動するための接離手段
とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置及び断路位置
の３つの位置を移動する真空開閉装置において、前記固
定電極と前記可動電極の開極距離Ｄ2 が断路位置におけ
る開極距離Ｄ3 に対して０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ
3 を満たすとともに、前記可動電極が前記閉位置から前
記開位置に移動する速度よりも前記開位置から前記断路
位置に移動する速度を低下させる減速手段を備えたこと
を特徴とする真空開閉装置。
【０００８】本発明は、減速手段として、可動電極が開
位置に達したときに作動開始するショックアブソーバを
有する真空開閉装置である。
位置に達したときに作動開始するショックアブソーバを
有する真空開閉装置である。
【０００９】本発明は、減速手段として、可動電極を駆
動するバネ操作機構の遮断バネと可動電極が開位置に達
した時に作動開始する衝撃吸収用バネを有する真空開閉
装置である。
動するバネ操作機構の遮断バネと可動電極が開位置に達
した時に作動開始する衝撃吸収用バネを有する真空開閉
装置である。
【００１０】本発明は、衝撃力吸収用バネのバネ定数
を、前記遮断バネのバネ定数より大きくした真空開閉装
置である。
を、前記遮断バネのバネ定数より大きくした真空開閉装
置である。
【００１１】本発明は、減速手段として、可動電極をベ
ローズを介して真空容器に固定し、可動電極が開位置に
達したときに、バネ定数が増大するようにベローズを形
成した真空開閉装置である。
ローズを介して真空容器に固定し、可動電極が開位置に
達したときに、バネ定数が増大するようにベローズを形
成した真空開閉装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１ないし図１
２を用いて説明する。
２を用いて説明する。
【００１３】（実施例１）図１には、遮断機能と断路機
能を備えた真空バルブ１が示されている。
能を備えた真空バルブ１が示されている。
【００１４】まず、真空バルブ１の構造について説明す
る。金属容器４の内部は密封されて真空状態となってい
る。接地された金属容器４の内部には対向している可動
電極２と固定電極３が配置されている。固定電極３はブ
ッシング９に接続し、ブッシング９を介して母線に接続
されている。可動電極２はフレキシブル導体１２を介し
てブッシング８に接続し、ブッシング８を介して負荷に
接続されている。固定電極３に可動電極２が接触してい
る閉状態の真空バルブ１では、固定電極３−可動電極２
−フレキシブル導体１２−の経路で電流が流れる。固定
電極３の周囲には、遮断時にアークＡが直接金属容器４
に触れて地絡事故が発生するのを回避するためのアーク
シールド１４を設けた。アークシールド１４は、遮断時
に電極から放出される金属粒子が飛散して、例えば絶縁
ロッド７を汚すなど、絶縁性能の劣化を防ぐ役割もあ
る。可動電極２は絶縁ロッド７と接続される。真空バル
ブ１と個別に設けた操作機構（図示せず）で可動電極２
を絶縁ロッド７を介して上下に駆動し、固定電極３と可
動電極２を開閉する。また、絶縁ロッド７はベローズ１
１を介して金属容器４に接続され、真空を維持しながら
絶縁ロッド７を駆動できるようになっている。
る。金属容器４の内部は密封されて真空状態となってい
る。接地された金属容器４の内部には対向している可動
電極２と固定電極３が配置されている。固定電極３はブ
ッシング９に接続し、ブッシング９を介して母線に接続
されている。可動電極２はフレキシブル導体１２を介し
てブッシング８に接続し、ブッシング８を介して負荷に
接続されている。固定電極３に可動電極２が接触してい
る閉状態の真空バルブ１では、固定電極３−可動電極２
−フレキシブル導体１２−の経路で電流が流れる。固定
電極３の周囲には、遮断時にアークＡが直接金属容器４
に触れて地絡事故が発生するのを回避するためのアーク
シールド１４を設けた。アークシールド１４は、遮断時
に電極から放出される金属粒子が飛散して、例えば絶縁
ロッド７を汚すなど、絶縁性能の劣化を防ぐ役割もあ
る。可動電極２は絶縁ロッド７と接続される。真空バル
ブ１と個別に設けた操作機構（図示せず）で可動電極２
を絶縁ロッド７を介して上下に駆動し、固定電極３と可
動電極２を開閉する。また、絶縁ロッド７はベローズ１
１を介して金属容器４に接続され、真空を維持しながら
絶縁ロッド７を駆動できるようになっている。
【００１５】可動電極２は、電極が接触する閉位置Ｙ１
と、雷などのサージ電圧が印加されても絶縁が保証され
る断路位置Ｙ３の２つの位置に停止する。例えばＪＥＣ
規格２３００，２３１０などに記載されるように、断路
器の極間耐電圧は遮断器のそれに比べて高く設定されて
いる。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止しているときの
開極距離，電極とアークシールド１４間の絶縁距離、な
どは断路器の耐電圧仕様で設計しなければならない。ま
た、可動電極２が断路位置Ｙ３に停止するときは、作業
者の安全を確保する上で、万一の場合でも電極間で絶縁
破壊するのではなく、接地側に放電するように絶縁協調
を図る必要がある。例えば、図２に示すように、電極間
の電界Ｅ３を電極２，３とアークシールド１４間の電界
Ｅ１，Ｅ２に比べて小さくして、放電経路４１ではな
く、放電経路４２−４３で絶縁破壊するように構成する
ことによって、作業者の安全が確保できる。
と、雷などのサージ電圧が印加されても絶縁が保証され
る断路位置Ｙ３の２つの位置に停止する。例えばＪＥＣ
規格２３００，２３１０などに記載されるように、断路
器の極間耐電圧は遮断器のそれに比べて高く設定されて
いる。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止しているときの
開極距離，電極とアークシールド１４間の絶縁距離、な
どは断路器の耐電圧仕様で設計しなければならない。ま
た、可動電極２が断路位置Ｙ３に停止するときは、作業
者の安全を確保する上で、万一の場合でも電極間で絶縁
破壊するのではなく、接地側に放電するように絶縁協調
を図る必要がある。例えば、図２に示すように、電極間
の電界Ｅ３を電極２，３とアークシールド１４間の電界
Ｅ１，Ｅ２に比べて小さくして、放電経路４１ではな
く、放電経路４２−４３で絶縁破壊するように構成する
ことによって、作業者の安全が確保できる。
【００１６】次に、図３および図４を用いて、本実施例
の真空開閉装置の開閉特性について説明する。図３は、
開極動作における可動電極２の位置の時間変化を示す。
符号Ｙ２は、閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３の間に存在し、
真空開閉装置における開位置を表す。可動電極２は、開
位置Ｙ２を通過した後の時間ｔ0 から強制的に減速さ
れ、断路位置Ｙ３まで移動する。図４は、閉極動作にお
ける可動電極２の位置の時間変化を示す。可動電極２
は、加速しながら断路位置Ｙ３から閉位置Ｙ１へ移動す
る。
の真空開閉装置の開閉特性について説明する。図３は、
開極動作における可動電極２の位置の時間変化を示す。
符号Ｙ２は、閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３の間に存在し、
真空開閉装置における開位置を表す。可動電極２は、開
位置Ｙ２を通過した後の時間ｔ0 から強制的に減速さ
れ、断路位置Ｙ３まで移動する。図４は、閉極動作にお
ける可動電極２の位置の時間変化を示す。可動電極２
は、加速しながら断路位置Ｙ３から閉位置Ｙ１へ移動す
る。
【００１７】開極時に減速を開始する時間ｔ0 は、以下
の手順で決定する。
の手順で決定する。
【００１８】図５は、極間耐電圧および遮断性能と、可
動電極２の位置（極間距離Ｄ）の関係を示したものであ
る。極間耐電圧と極間距離Ｄの関係については、極間距
離Ｄが増加するにつれて極間耐電圧は上昇する。一方、
遮断性能と極間距離Ｄの関係については、極間距離がＤ
0 の時に遮断性能は最大値を示す。極間距離ＤがＤ0よ
りも大きくなると遮断性能は低下する。これは、極間距
離ＤがＤ0 以上になると、極間から放出される金属粒子
の絶縁物を汚す領域が増加するため遮断性能が低下する
からである。
動電極２の位置（極間距離Ｄ）の関係を示したものであ
る。極間耐電圧と極間距離Ｄの関係については、極間距
離Ｄが増加するにつれて極間耐電圧は上昇する。一方、
遮断性能と極間距離Ｄの関係については、極間距離がＤ
0 の時に遮断性能は最大値を示す。極間距離ＤがＤ0よ
りも大きくなると遮断性能は低下する。これは、極間距
離ＤがＤ0 以上になると、極間から放出される金属粒子
の絶縁物を汚す領域が増加するため遮断性能が低下する
からである。
【００１９】ここで、極間距離Ｄ3 は可動電極２が断路
位置Ｙ３に停止するときの極間距離である。
位置Ｙ３に停止するときの極間距離である。
【００２０】図５から、電極を遮断するには、遮断性能
が高く、極間耐電圧が高い状態、すなわち斜線で示した
領域(極間距離Ｄが０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ3 の
範囲)にあることが好ましい。したがって、可動電極２
が開位置Ｙ２にあるときの極間距離Ｄ2 は、可動電極２
が断路位置Ｙ３に停止するときの極間距離Ｄ3 をベース
にすると、０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ3 の範囲にあ
ることが好ましい。
が高く、極間耐電圧が高い状態、すなわち斜線で示した
領域(極間距離Ｄが０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ3 の
範囲)にあることが好ましい。したがって、可動電極２
が開位置Ｙ２にあるときの極間距離Ｄ2 は、可動電極２
が断路位置Ｙ３に停止するときの極間距離Ｄ3 をベース
にすると、０.５×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ3 の範囲にあ
ることが好ましい。
【００２１】（実施例２）上記の開閉特性を実施するた
めの操作機構を図６を用いて説明する。図６は、図１に
示した真空バルブ１をバネ操作機構２５で操作する開閉
装置を示している。符号３０は遮断バネ部であり、畜勢
された遮断バネ３１を個別に設けたトリップ機構で開放
して駆動力を発生し、駆動力はシャフト２２などを通じ
て絶縁ロッド７に伝達される。符号２０はストッパを表
す。ストッパ２０はシャフト２２の回転量を制限して可
動電極２の移動距離を決定する。可動電極２が断路位置
Ｙ３に達したときにシャフト２２がストッパ２０に衝突
するように調整する。ショックアブソーバ２１はリンク
部２７に設けられている。ショックアブソーバ２１は、
可動電極２が開位置Ｙ２に達した時に作動開始するよう
に調整してある。
めの操作機構を図６を用いて説明する。図６は、図１に
示した真空バルブ１をバネ操作機構２５で操作する開閉
装置を示している。符号３０は遮断バネ部であり、畜勢
された遮断バネ３１を個別に設けたトリップ機構で開放
して駆動力を発生し、駆動力はシャフト２２などを通じ
て絶縁ロッド７に伝達される。符号２０はストッパを表
す。ストッパ２０はシャフト２２の回転量を制限して可
動電極２の移動距離を決定する。可動電極２が断路位置
Ｙ３に達したときにシャフト２２がストッパ２０に衝突
するように調整する。ショックアブソーバ２１はリンク
部２７に設けられている。ショックアブソーバ２１は、
可動電極２が開位置Ｙ２に達した時に作動開始するよう
に調整してある。
【００２２】本発明によれば、開極距離Ｄは遮断に好ま
しいＤ0 に保たれ、さらに自動的に遮断状態となる。つ
まり、遮断性能を低下させることなく、遮断と断路の一
連操作が自動的にできるようになり、使い勝手が良く、
かつ作業者が誤操作するおそれのない開閉装置となる。
また、遮断と断路を２段階で操作していた従来の開閉装
置に比べて操作機構が簡素化される。また、可動電極２
が停止位置である断路位置Ｙ３に達する前に開極速度を
低下させるため、衝撃力が低減されて真空バルブ１，ベ
ローズ７，操作機構２５などの機械的寿命が向上する効
果もある。さらに本実施例では、投入性能に関して下記
の効果が得られる。断路位置Ｙ３から投入を開始するた
め、従来の開閉装置より投入ストロークが長くなり、電
極が接触する直前の投入速度が大きくなる。真空遮断器
では、投入直前の微小ギャップ状態において電極間にア
ークが発弧し、投入後電極が溶着する問題があり、操作
機構には溶着力以上の大きな引き外し力が要求された。
本発明では投入速度が増加したため、アークの発弧時
間、すなわち電極の溶着力が減少し、必要操作力が低減
できるという効果を有する。
しいＤ0 に保たれ、さらに自動的に遮断状態となる。つ
まり、遮断性能を低下させることなく、遮断と断路の一
連操作が自動的にできるようになり、使い勝手が良く、
かつ作業者が誤操作するおそれのない開閉装置となる。
また、遮断と断路を２段階で操作していた従来の開閉装
置に比べて操作機構が簡素化される。また、可動電極２
が停止位置である断路位置Ｙ３に達する前に開極速度を
低下させるため、衝撃力が低減されて真空バルブ１，ベ
ローズ７，操作機構２５などの機械的寿命が向上する効
果もある。さらに本実施例では、投入性能に関して下記
の効果が得られる。断路位置Ｙ３から投入を開始するた
め、従来の開閉装置より投入ストロークが長くなり、電
極が接触する直前の投入速度が大きくなる。真空遮断器
では、投入直前の微小ギャップ状態において電極間にア
ークが発弧し、投入後電極が溶着する問題があり、操作
機構には溶着力以上の大きな引き外し力が要求された。
本発明では投入速度が増加したため、アークの発弧時
間、すなわち電極の溶着力が減少し、必要操作力が低減
できるという効果を有する。
【００２３】（実施例３）実施例１及び２においては、
金属容器を接地した例について説明したが、本実施例の
ように容器を接地していない真空バルブに適用すること
ができる。図７は、可動電極２を軸方向に駆動する真空
バルブで、固定電極３，可動電極２の外周側にセラミッ
ク筒１６を用いている。固定電極３と可動電極２の外周
側でセラミック筒１６との間には、アークシールド１４
が設けられており、アーク時に飛散するイオンやエレク
トロンがセラミック筒１６に付着して絶縁性能が劣化す
るのを防止している。可動電極２の導体部にはベローズ
１１が設けられており、このベローズ１１，セラミック
筒１６等で囲まれた真空バルブ内は真空になっている。
上記導体部は絶縁物を介して図６に示す操作機構２５に
接続されている。
金属容器を接地した例について説明したが、本実施例の
ように容器を接地していない真空バルブに適用すること
ができる。図７は、可動電極２を軸方向に駆動する真空
バルブで、固定電極３，可動電極２の外周側にセラミッ
ク筒１６を用いている。固定電極３と可動電極２の外周
側でセラミック筒１６との間には、アークシールド１４
が設けられており、アーク時に飛散するイオンやエレク
トロンがセラミック筒１６に付着して絶縁性能が劣化す
るのを防止している。可動電極２の導体部にはベローズ
１１が設けられており、このベローズ１１，セラミック
筒１６等で囲まれた真空バルブ内は真空になっている。
上記導体部は絶縁物を介して図６に示す操作機構２５に
接続されている。
【００２４】可動電極２は閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３の
２つの位置に停止し、開位置Ｙ２を通過した後に可動電
極２の移動速度を減速させる。移動速度の調整は、図６
の操作機構２５のショックアブソーバ２１によって行
う。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止している時の極間
耐電圧は、真空バルブ外部の対地間耐電圧より高く設定
して絶縁協調を図る。
２つの位置に停止し、開位置Ｙ２を通過した後に可動電
極２の移動速度を減速させる。移動速度の調整は、図６
の操作機構２５のショックアブソーバ２１によって行
う。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止している時の極間
耐電圧は、真空バルブ外部の対地間耐電圧より高く設定
して絶縁協調を図る。
【００２５】空気操作機構など、バネ操作機構以外のも
の、ショックアブソーバ，リンク部に位置センサを取り
付けて、サーボ，フィードバックなどの制御系を構築し
ても同様の効果が実現できる。
の、ショックアブソーバ，リンク部に位置センサを取り
付けて、サーボ，フィードバックなどの制御系を構築し
ても同様の効果が実現できる。
【００２６】（実施例４）本実施例は、容器を接地して
いない真空バルブに適用した例であり、可動電極２を備
えた操作ブレードが主軸２０を支点に回動する真空バル
ブを開示している。
いない真空バルブに適用した例であり、可動電極２を備
えた操作ブレードが主軸２０を支点に回動する真空バル
ブを開示している。
【００２７】図８は、主軸２０を支点に回動する真空バ
ルブで、固定電極３，可動電極２の外周側にセラミック
筒１６を用いている。固定電極３と可動電極２の外周側
でセラミック筒１６との間には、アークシールド１４が
設けられており、アーク時に飛散するイオンやエレクト
ロンがセラミック筒１６に付着して絶縁性能が劣化する
のを防止している。可動電極２の導体部にはベローズ１
１が設けられており、このベローズ１１，セラミック筒
１６等で囲まれた真空バルブ内は真空になっている。上
記導体部は絶縁物を介して図６に示す操作機構２５に接
続されている。可動電極２は閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３
の２つの位置に停止し、開位置Ｙ２を通過した後に可動
電極２の移動速度を減速させる。移動速度の調整は、図
６の操作機構２５のショックアブソーバ２１によって行
う。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止している時の極間
耐電圧は、真空バルブ外部の接地間耐電圧より高く設定
して絶縁協調を図る。
ルブで、固定電極３，可動電極２の外周側にセラミック
筒１６を用いている。固定電極３と可動電極２の外周側
でセラミック筒１６との間には、アークシールド１４が
設けられており、アーク時に飛散するイオンやエレクト
ロンがセラミック筒１６に付着して絶縁性能が劣化する
のを防止している。可動電極２の導体部にはベローズ１
１が設けられており、このベローズ１１，セラミック筒
１６等で囲まれた真空バルブ内は真空になっている。上
記導体部は絶縁物を介して図６に示す操作機構２５に接
続されている。可動電極２は閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３
の２つの位置に停止し、開位置Ｙ２を通過した後に可動
電極２の移動速度を減速させる。移動速度の調整は、図
６の操作機構２５のショックアブソーバ２１によって行
う。可動電極２が断路位置Ｙ３に停止している時の極間
耐電圧は、真空バルブ外部の接地間耐電圧より高く設定
して絶縁協調を図る。
【００２８】空気操作機構など、バネ操作機構以外のも
の、ショックアブソーバ，リンク部に位置センサを取り
付けて、サーボ，フィードバックなどの制御系を構築し
ても同様の効果が実現できる。
の、ショックアブソーバ，リンク部に位置センサを取り
付けて、サーボ，フィードバックなどの制御系を構築し
ても同様の効果が実現できる。
【００２９】（実施例５）本実施例は、図６に示したバ
ネ操作機構２５の遮断バネ部３０にショックアブソーバ
２１の機能を持たせたものである。図９および図１０
に、遮断バネ部３０の構造を示す。図９は、引っ張り用
の遮断バネ３１とその両端を固定するバネ支持金具３
２，３３で構成される。支持金具３２は、可動電極２が
閉位置Ｙ１のとき位置Ｌ１，断路位置Ｙ３のとき位置Ｌ
３に停止し、可動電極２が開位置Ｙ２に達したとき位置
Ｌ２を通過する。ここで、遮断バネ３１の外側、あるい
は内側に衝撃吸収用バネ３４を個別に設けておき、衝撃
吸収用バネ３４は支持金具３２が位置Ｌ２に通過した後
に作動開始する。すなわち、衝撃吸収用バネ３４は可動
電極２が開位置Ｙ２に達した時に作動開始するように調
整してある。
ネ操作機構２５の遮断バネ部３０にショックアブソーバ
２１の機能を持たせたものである。図９および図１０
に、遮断バネ部３０の構造を示す。図９は、引っ張り用
の遮断バネ３１とその両端を固定するバネ支持金具３
２，３３で構成される。支持金具３２は、可動電極２が
閉位置Ｙ１のとき位置Ｌ１，断路位置Ｙ３のとき位置Ｌ
３に停止し、可動電極２が開位置Ｙ２に達したとき位置
Ｌ２を通過する。ここで、遮断バネ３１の外側、あるい
は内側に衝撃吸収用バネ３４を個別に設けておき、衝撃
吸収用バネ３４は支持金具３２が位置Ｌ２に通過した後
に作動開始する。すなわち、衝撃吸収用バネ３４は可動
電極２が開位置Ｙ２に達した時に作動開始するように調
整してある。
【００３０】（実施例６）図１０は、遮断バネ３１に圧
縮バネを用いた場合である。この場合も、支持金具３２
が位置Ｌ２を通過したとき、衝撃吸収用バネ３４が作動
開始するように調整してある。このため、可動電極２が
開位置Ｙ２に達すると、衝撃吸収用バネ３４がブレーキ
として働くので、開極速度を減速させることができる。
本実施例の衝撃吸収用バネ３４は実施例１のショックア
ブソーバ２１を用いたときと同様の効果を有する。な
お、衝撃吸収用バネ３４のバネ定数を、遮断バネ３１の
バネ定数より大きくしておけば、減速効果が大きくな
る。
縮バネを用いた場合である。この場合も、支持金具３２
が位置Ｌ２を通過したとき、衝撃吸収用バネ３４が作動
開始するように調整してある。このため、可動電極２が
開位置Ｙ２に達すると、衝撃吸収用バネ３４がブレーキ
として働くので、開極速度を減速させることができる。
本実施例の衝撃吸収用バネ３４は実施例１のショックア
ブソーバ２１を用いたときと同様の効果を有する。な
お、衝撃吸収用バネ３４のバネ定数を、遮断バネ３１の
バネ定数より大きくしておけば、減速効果が大きくな
る。
【００３１】（実施例７）図１１には開極速度を低下さ
せる機能をベローズ１１に持たせる場合が開示されてい
る。ベローズ１１にバネ定数が大きい部分Ｋ１とバネ定
数が小さい部分Ｋ２を設けることにより、可動電極２が
高速で移動する間はバネ定数の小さい部分Ｋ２が主に動
作し、可動電極２が開位置Ｙ２に達すると、部分Ｋ２が
十分圧縮された状態となってバネ定数の大きい部分Ｋ１
が動作し始めるようになる。つまり、可動電極２が開位
置Ｙ２に通過した後には、バネ定数が大きい部分Ｋ１が
動作するので、開極速度が減速される。本実施例では、
操作機構に従来の遮断器で使用していたものをそのまま
利用できる利点がある。
せる機能をベローズ１１に持たせる場合が開示されてい
る。ベローズ１１にバネ定数が大きい部分Ｋ１とバネ定
数が小さい部分Ｋ２を設けることにより、可動電極２が
高速で移動する間はバネ定数の小さい部分Ｋ２が主に動
作し、可動電極２が開位置Ｙ２に達すると、部分Ｋ２が
十分圧縮された状態となってバネ定数の大きい部分Ｋ１
が動作し始めるようになる。つまり、可動電極２が開位
置Ｙ２に通過した後には、バネ定数が大きい部分Ｋ１が
動作するので、開極速度が減速される。本実施例では、
操作機構に従来の遮断器で使用していたものをそのまま
利用できる利点がある。
【００３２】（実施例８）図１２には、遮断器と接地開
閉器を集積した真空バルブが開示されている。接地され
た金属容器４と絶縁された固定電極３，可動電極２，接
地装置１５を配置し、可動電極２は閉位置Ｙ１と接地位
置Ｙ４に停止する。可動電極２が、閉位置Ｙ１から接地
位置Ｙ４に移動するに際して開位置Ｙ２を通過した後に
開極速度を減速させる。減速手段は、図６記載のショッ
クアブソーバ２１、図９および図１０記載の衝撃吸収用
バネ３４のいずれでもよい。これにより、単一の操作機
構で遮断と接地の操作を自動的に連続操作できるように
なる。なお、図１２の真空バルブ１では、可動電極２を
閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３の２つの位置に停止させて遮
断と断路の機能を実現し、個別の操作機構で可動電極２
と接地装置１５を開閉して接地機能を実現してもよい。
この場合、単一真空バルブ内に、遮断，断路，接地の３
機能を集積でき、開閉装置全体が小型になる利点があ
る。
閉器を集積した真空バルブが開示されている。接地され
た金属容器４と絶縁された固定電極３，可動電極２，接
地装置１５を配置し、可動電極２は閉位置Ｙ１と接地位
置Ｙ４に停止する。可動電極２が、閉位置Ｙ１から接地
位置Ｙ４に移動するに際して開位置Ｙ２を通過した後に
開極速度を減速させる。減速手段は、図６記載のショッ
クアブソーバ２１、図９および図１０記載の衝撃吸収用
バネ３４のいずれでもよい。これにより、単一の操作機
構で遮断と接地の操作を自動的に連続操作できるように
なる。なお、図１２の真空バルブ１では、可動電極２を
閉位置Ｙ１と断路位置Ｙ３の２つの位置に停止させて遮
断と断路の機能を実現し、個別の操作機構で可動電極２
と接地装置１５を開閉して接地機能を実現してもよい。
この場合、単一真空バルブ内に、遮断，断路，接地の３
機能を集積でき、開閉装置全体が小型になる利点があ
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、使い勝手が向上し、作
業者の誤操作の可能性が減少した。さらに、２段階で操
作していた従来の開閉装置に比べて、操作機構が簡素
化，小型化できるようになった。
業者の誤操作の可能性が減少した。さらに、２段階で操
作していた従来の開閉装置に比べて、操作機構が簡素
化，小型化できるようになった。
【図１】本発明の実施例１による真空バルブの縦断面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例１における電極周辺の拡大図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施例１における開極特性を説明する
グラフである。
グラフである。
【図４】本発明の実施例１における開極特性を説明する
グラフである。
グラフである。
【図５】実施例１における極間耐電圧および遮断性能
と、可動電極の位置の関係を表す特性図である。
と、可動電極の位置の関係を表す特性図である。
【図６】本発明の実施例２による操作機構の概略図を示
す。
す。
【図７】本発明の実施例３における真空バルブ縦断面図
である。
である。
【図８】本発明の実施例４における真空バルブの側断面
図である。
図である。
【図９】本発明の実施例５による操作機構の遮断バネ部
の接地断面図である。
の接地断面図である。
【図１０】本発明の実施例６による操作機構の遮断バネ
部の接地断面図である。
部の接地断面図である。
【図１１】本発明の実施例７による真空バルブの縦断面
図である。
図である。
【図１２】本発明の実施例８による真空バルブの縦断面
図である。
図である。
１…真空バルブ、２…可動電極、３…固定電極、４…金
属容器、７…絶縁ロッド、８，９…ブッシング、１０…
操作ブレード、１１…ベローズ、１２…フレキシブル導
体、１４…アークシールド、２０…主軸、２１…ショッ
クアブソーバ、２５…操作機構、３０…遮断バネ部、３
１…遮断バネ、３４…衝撃吸収用バネ。
属容器、７…絶縁ロッド、８，９…ブッシング、１０…
操作ブレード、１１…ベローズ、１２…フレキシブル導
体、１４…アークシールド、２０…主軸、２１…ショッ
クアブソーバ、２５…操作機構、３０…遮断バネ部、３
１…遮断バネ、３４…衝撃吸収用バネ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷水 徹 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） 5G026 LB04 LB06 5G028 AA04 EB05 EB07 EB08
Claims (6)
- 【請求項１】真空容器内に設けられた固定電極及び可動
電極と、前記固定電極と前記可動電極を接離するための
接離手段とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置，断
路位置の３つの位置を移動する真空開閉装置において、 前記可動電極が閉位置と断路位置の２つの位置に停止す
るものであって、前記可動電極が前記閉位置から前記開
位置に移動する速度よりも前記開位置から前記断路位置
に移動する速度を低下させる減速手段を備えたことを特
徴とする真空開閉装置。 - 【請求項２】真空容器内に設けられた固定電極と可動電
極と、前記固定電極と前記可動電極を接離するための接
離手段とを備え、前記可動電極が閉位置，開位置，断路
位置の３つの位置を移動する真空開閉装置において、 前記可動電極は閉位置と断路位置の２つの位置に停止す
るものであって、前記固定電極と前記可動電極の開極距
離Ｄ2 が断路位置における開極距離Ｄ3 に対して０.５
×Ｄ3 ≦Ｄ2 ≦０.７×Ｄ3 を満たすとともに、前記可
動電極が前記閉位置から前記開位置に移動する速度より
も前記開位置から前記断路位置に移動する速度を低下さ
せる減速手段を備えたことを特徴とする真空開閉装置。 - 【請求項３】請求項１ないし２のいずれかに記載の前記
減速手段として、前記可動電極が開位置に達したときに
作動開始するショックアブソーバを有することを特徴と
する真空開閉装置。 - 【請求項４】請求項１ないし２のいずれかに記載の前記
減速手段として、前記可動電極を駆動するバネ操作機構
の遮断バネと前記可動電極が開位置に達した時に作動開
始する衝撃吸収用バネを有することを特徴とする真空開
閉装置。 - 【請求項５】請求項４記載の前記衝撃力吸収用バネのバ
ネ定数を、前記遮断バネのバネ定数より大きくしたこと
を特徴とする真空開閉装置。 - 【請求項６】請求項１ないし２のいずれかに記載の前記
減速手段として、前記可動電極が開位置に達したとき
に、バネ定数が増大するようなベローズを有し、前記可
動電極はこのベローズを介して真空容器に固定されてい
ることを特徴とする真空開閉装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01521799A JP3589061B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 真空開閉装置及び真空開閉装置の開閉方法 |
| EP99104185A EP1022761B1 (en) | 1999-01-25 | 1999-03-02 | Vacuum switching apparatus |
| DE69931744T DE69931744T2 (de) | 1999-01-25 | 1999-03-02 | Vakuumschaltgerät |
| US09/268,679 US6107592A (en) | 1999-01-25 | 1999-03-16 | Vacuum switching apparatus |
| KR1019990009132A KR100587575B1 (ko) | 1999-01-25 | 1999-03-18 | 진공개폐장치 및 그 개폐방법 |
| CNB991041364A CN1149601C (zh) | 1999-01-25 | 1999-03-19 | 真空开关设备 |
| CNB200410006753XA CN1331177C (zh) | 1999-01-25 | 1999-03-19 | 真空绝缘开关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01521799A JP3589061B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 真空開閉装置及び真空開閉装置の開閉方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000215768A true JP2000215768A (ja) | 2000-08-04 |
| JP2000215768A5 JP2000215768A5 (ja) | 2004-07-29 |
| JP3589061B2 JP3589061B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=11882719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01521799A Expired - Lifetime JP3589061B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 真空開閉装置及び真空開閉装置の開閉方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6107592A (ja) |
| EP (1) | EP1022761B1 (ja) |
| JP (1) | JP3589061B2 (ja) |
| KR (1) | KR100587575B1 (ja) |
| CN (2) | CN1149601C (ja) |
| DE (1) | DE69931744T2 (ja) |
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| JPWO2017038658A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-10-12 | 三菱電機株式会社 | 開極速度調整機構及びスイッチギヤ |
| JP6887583B1 (ja) * | 2020-10-06 | 2021-06-16 | 三菱電機株式会社 | 開閉器 |
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| CN104517776B (zh) * | 2013-09-27 | 2017-10-03 | 北京电研华源电力技术有限公司 | 一种隔离开关三工位真空灭弧室 |
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-
1999
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