JP2005108766A - Double-break vacuum circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2対の遮断部を同時に開極して電流を遮断する2点切り真空遮断器に関するものである。 The present invention relates to a two-point cut-off vacuum circuit breaker that simultaneously opens two pairs of breakers to cut off current.
2点切り真空遮断器として種々のタイプのものが提案されている。
第1のタイプとして、真空バルブ2本を、固定電極が外側になるように一直線上に配置し、その中間部分において、可動電極を操作器にて開閉操作をするものがある。
第2のタイプとして、真空バルブを平行に配置し、それぞれの可動電極を1つの操作器により開閉するものがある。
Various types of two-point vacuum circuit breakers have been proposed.
As a first type, two vacuum valves are arranged in a straight line so that the fixed electrode is on the outside, and the movable electrode is opened / closed by an operating device at an intermediate portion thereof.
As a second type, there is a type in which vacuum valves are arranged in parallel and each movable electrode is opened and closed by one operating device.
図1を用いて、上記第1のタイプの真空遮断器を説明する。
2本の真空バルブ31、32が、固定電極が外側に、可動電極が内側になるように、絶縁容器33内に一直線上に配置される。絶縁容器33内には高気圧SF6ガスが充填される。2本の真空バルブ31、32の可動電極が、摺動接触子を介して接続導体38により接続される。これにより、2対の遮断部が直列に接続される。
The first type vacuum circuit breaker will be described with reference to FIG.
Two
各可動電極が、リンク部35を介して絶縁操作棒36に連結され、図示しない操作器に連結される。絶縁操作棒36が図示しない操作器により図示上下方向に操作されると、リンク部35により可動電極の水平方向の動きに変換され、2本の真空バルブの遮断部が同時に開閉操作される。絶縁操作棒36は、高電位にある遮断部と接地電位にある操作器とを電気的に絶縁するために、絶縁部材により構成される。
特許文献1に、第1のタイプの真空遮断器のほかの例が記載されている。
Each movable electrode is connected to an
図2を用いて、上記第2のタイプの真空遮断器を説明する。
上記第1のタイプは、複雑なリンク機構を必要とするという問題がある。これに対して、リンク機構を不要とする第2のタイプの真空遮断器が提案されている。
2本の真空バルブ31、32が、固定電極同士が隣接し、可動電極同士が隣接するように、気密容器37内に平行に配置される。気密容器37内には高気圧SF6ガスが充填される。2本の真空バルブ31、32の可動電極同士が、摺動接触子を介して接続導体38により接続される。これにより、2対の遮断部が直列に接続される。
The second type vacuum circuit breaker will be described with reference to FIG.
The first type has a problem that a complicated link mechanism is required. On the other hand, the 2nd type vacuum circuit breaker which does not require a link mechanism is proposed.
Two
各可動電極が、連結部39により連結されて、絶縁操作棒36により操作器40に連結される。操作器40が絶縁操作棒36を図示左右方向に移動させることにより、2本の真空バルブ31、32の遮断部が同時に開閉操作される。絶縁操作棒36は、高電位にある遮断部と接地電位にある操作器40とを電気的に絶縁するために、絶縁部材により構成される。
Each movable electrode is connected by a connecting
特許文献2に、上記第2のタイプの真空遮断器のほかの例が記載されている。
特許文献3に、上記第2のタイプの真空遮断器において、真空バルブを容器に収納する代わりにモールドするタイプが記載されている。
特許文献4に、2点切り真空遮断器ではないが、1つの真空容器内に主回路開閉部と接地開閉部の2つの開閉部を配置する真空遮断器が記載されている。
Patent Document 2 describes another example of the second type vacuum circuit breaker.
以上説明した第1及び第2のタイプの真空遮断器は、いずれも、1つの遮断部を1つの真空容器に収納した真空バルブを2本使用し、これを直列接続することで2点切り真空遮断器を形成している。このため装置が大型化している。
また、第1及び第2のタイプの真空遮断器はいずれも、高電位にある遮断部と接地電位にある操作器とを電気的に絶縁する絶縁操作棒が、真空容器外に配置されている。そのため、絶縁操作棒の沿面距離を長くする必要があり、装置が大型化するという問題がある。
Each of the first and second type vacuum circuit breakers described above uses two vacuum valves in which one breaker is housed in one vacuum vessel and is connected in series to form a two-point vacuum. A circuit breaker is formed. For this reason, the apparatus is increased in size.
In addition, in both the first and second types of vacuum circuit breakers, an insulating operation rod that electrically insulates the breaker at a high potential from the operation device at the ground potential is disposed outside the vacuum vessel. . Therefore, it is necessary to increase the creepage distance of the insulating operation rod, and there is a problem that the apparatus becomes large.
本発明は、操作機構を簡素化し、小型化が可能な2点切り真空遮断器を得ることを目的とするものである。 An object of the present invention is to obtain a two-point vacuum circuit breaker capable of simplifying the operation mechanism and reducing the size.
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明は、直列接続された2対の遮断部を同時に開極して電流を遮断する2点切り真空遮断器であって、金属製の真空容器内に2対の遮断部を平行に配置する。遮断部の固定電極は、絶縁筒を介して前記真空容器に支持される。2対の可動電極は、真空容器内で接続導体により接続される。接続導体は、真空容器内で絶縁物を介して操作棒に連結される。前記操作棒と前記真空容器との間は、絶縁筒を介して前記真空容器に取り付けられた封止手段により封止される。 The present invention has been made to achieve the above object. The present invention is a two-point cut-off vacuum circuit breaker that simultaneously opens two pairs of breakers connected in series to cut off current, and the two pairs of breakers are arranged in parallel in a metal vacuum vessel. . The fixed electrode of the blocking part is supported by the vacuum vessel via an insulating cylinder. The two pairs of movable electrodes are connected by a connection conductor in the vacuum vessel. The connecting conductor is connected to the operating rod through an insulator in the vacuum vessel. The operating rod and the vacuum vessel are sealed by a sealing means attached to the vacuum vessel via an insulating cylinder.
本発明によれば、2対の遮断部が1つの真空容器内に収納されるので、2つの真空容器内にそれぞれ遮断部を収納するものと比べて、装置全体を小型化することができる。また、2対の遮断部が平行に配置され、各可動電極と操作棒の移動方向を同じにすることができるので、操作機構が簡単化される。さらに、遮断部と操作棒との間が真空容器内で絶縁物により絶縁されることにより、操作棒を絶縁物で構成する必要がなくなる。また、絶縁物は、真空容器内に配置されるので、沿面距離を大きく取る必要がなくなリ、操作機構を小型化することができる。 According to the present invention, since the two pairs of blocking portions are accommodated in one vacuum vessel, the entire apparatus can be reduced in size as compared with the case where the blocking portions are accommodated in the two vacuum vessels. In addition, since the two pairs of blocking portions are arranged in parallel and the moving directions of the movable electrodes and the operating rod can be made the same, the operating mechanism is simplified. Furthermore, since the gap between the blocking portion and the operating rod is insulated by an insulator in the vacuum vessel, it is not necessary to configure the operating rod with an insulator. Further, since the insulator is disposed in the vacuum vessel, it is not necessary to increase the creepage distance, and the operation mechanism can be downsized.
本発明は、2つの可動電極に絶縁物を介して連結された2本の操作棒を、真空容器の外部で相互に連結して操作器に連結することもできる。この場合、2つの可動電極同士は、フレキシブル導体により真空容器内で接続される。 In the present invention, two operating rods connected to two movable electrodes via an insulator can be connected to an operating device by connecting them together outside the vacuum vessel. In this case, the two movable electrodes are connected to each other in the vacuum container by a flexible conductor.
本発明によれば、操作機構を簡素化し、小型化された2点切り真空遮断器を得ることができる。 According to the present invention, an operation mechanism can be simplified and a two-point vacuum circuit breaker with a reduced size can be obtained.
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3を用いて、本発明の第1の実施例を説明する。
金属製の真空容器1内に、遮断部2が平行に2対配置される。遮断部2は、固定電極3と可動電極4を含む。遮断部2の周囲は、それぞれ別個にアークシールド5により囲われる。
固定電極3は、固定電極棒6により支持され、固定電極棒6は、端板7、絶縁筒8を介して、真空容器1に支持される。2つの固定電極棒6は、一方が母線側端子9、他方が負荷側端子10となる。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the
The
可動電極4は可動電極棒11により支持され、2本の可動電極棒11は、真空容器1内で接続導体12により連結される。これにより、母線側端子9と負荷側端子10との間に、2対の遮断部2が直列接続された構成となる。
このように、2つの可動電極4は接続導体12により直接接続されるので、図1、図2に示した従来例と異なり、摺動接触子などを必要としない簡単な構造とすることができる。
The
Thus, since the two
接続導体12は、絶縁物13を介して操作棒14と連結される。
真空中で有機絶縁材料を使用するとガス放出の問題が発生するため、絶縁物13としてはセラミックなどの無機絶縁材料が使用される。絶縁物13が真空中に配置されることにより、沿面距離を大きく取らなくても所定の絶縁性能を得ることができる。このため、絶縁物13を小型化できる。
The
When an organic insulating material is used in a vacuum, a problem of gas emission occurs, and therefore an inorganic insulating material such as ceramic is used as the
また、操作棒14は、絶縁物で構成する必要がなくなるので、機械的強度の強い材料で構成することができる。操作棒14は、絶縁筒8を介して真空容器1に支持された端板15を通して、外部に導出される。操作棒14と端板15の間はベローズ16により結合され、真空容器1内の気密が保持される。操作棒14は、真空容器1の外部において、操作器17と接続される。
Further, since the
金属製の真空容器1の外周が、絶縁筒8を含めてモールドされ、モールド部18を構成する。母線側端子9及び負荷側端子10が導出される部分では、絶縁筒8の全部と端板7と端子9、10の外周がモールドされ、母線側端子9及び負荷側端子10の端面が露出される。操作棒14が導出される部分では、端板15及びベローズ16の部分を除いてモールドされる。
The outer periphery of the
真空遮断器の外周をモールドしたことにより、図2又は特許文献2に記載されたようなガス絶縁開閉装置に適用できるだけでなく、特許文献3に記載されたような固体絶縁スイッチギアのユニットの1つとして適用することも可能となる。したがって、真空遮断器の適用範囲を広げることができる。
なお、真空遮断器を例えばガス絶縁開閉装置内のSF6ガス中に配置するような場合は、このモールドを省略することができる。
Since the outer periphery of the vacuum circuit breaker is molded, it can be applied not only to a gas insulated switchgear as described in FIG. 2 or Patent Document 2, but also to one of the units of a solid insulated switchgear as described in
In addition, when a vacuum circuit breaker is arrange | positioned in SF6 gas in a gas insulated switchgear, for example, this mold can be abbreviate | omitted.
図3に示す状態は、真空遮断器の遮断部2が開極している状態を示す。投入信号が操作器17に入力されると、操作器17は、操作棒14を図示上方に移動させる。操作棒14、絶縁物13、接続導体12、2対の可動電極4が一体となって図示上方に移動し、可動電極4が固定電極3に接触をする。これにより、母線側端子9−固定電極3−可動電極4−接続導体12−可動電極4−固定電極3−負荷側端子10という電路が形成される。
The state shown in FIG. 3 shows a state where the breaker 2 of the vacuum circuit breaker is open. When the input signal is input to the
真空遮断器の遮断時には、遮断信号が操作器17に入力され、操作棒14が図示下方に移動させられる。これにより、2つの可動電極4が固定電極3から同時に開離し、電路が2点において遮断される。
この間、操作棒14が真空容器1から出入りをするが、操作棒14と真空容器1容器の間はベローズ16により封止され、真空容器1の真空が保持される。
When the vacuum circuit breaker is shut off, a shut-off signal is input to the operating
During this time, the operating
なお、本例のように、真空容器1内に可動電極4と操作棒14とを絶縁する絶縁物13を配置することは、特許文献4にも記載されている。しかしながら、特許文献4の真空遮断器は、主回路の遮断部が1点切りであるため、可動電極(5)を可撓導体(10)で固定電極(7)に接続するという複雑な構造となっている。また、可撓導体(10)は、可動側電極(5)の開閉動作における大きなストロークを吸収できるものでなければならない。これに対し、本例では、可撓導体を使用しないため、構造の簡単化、長寿命化を達成することができる。
Note that, as in this example, disposing an
図4を用いて、本発明の第2の実施例を説明する。以下の説明では、主として実施例1(図3)と異なる点を説明して、重複する説明は省略する。
本例では、2つの可動電極棒11ごとに絶縁物13を介して操作棒14が連結される。2つの可動電極棒11がフレキシブル導体19により電気的に接続されることにより、主回路の電路を構成する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, different points from the first embodiment (FIG. 3) will be mainly described, and overlapping description will be omitted.
In this example, the
2本の操作棒14は、それぞれ別個に真空容器36の外部に導出される。端板15及びベローズ16は、操作棒14ごとに設けられる。2本の操作棒14は、真空容器1の外部において、接続部材20により連結され、接続部材20が操作棒14により操作器17と接続される。操作棒14、接続部材20は絶縁材料で構成する必要がない。
真空遮断器の投入動作、遮断動作は、実施例1と同様である。主回路の電路は、母線側端子9−固定電極3−可動電極4−フレキシブル導体19−可動電極4−固定電極3−負荷側端子10という構成になる。
The two
The operation of closing and closing the vacuum circuit breaker is the same as in the first embodiment. The electric circuit of the main circuit has a configuration of bus terminal 9-fixed electrode 3-movable electrode 4-flexible conductor 19-movable electrode 4-fixed electrode 3-
本実施例2は、実施例1とほぼ同様な効果を得られるが、以下の相違がある。
実施例2ではベローズ16を2つ必要とするので、実施例1のほうが、信頼性、コストの面で有利である。
実施例1では、1つの絶縁物13で接続導体12と2つの可動電極棒11を支持しているので、絶縁物13に軸方向以外の力がかかりやすい。絶縁物13には、もろいセラミックなどが使用されるので、実施例1の構造では、衝撃により割れが発生する可能性が高くなる。これに対し、実施例2では、1つの絶縁物13が1つの可動電極棒11を支持するだけであり、軸方向以外の力が加わりにくいので、割れが発生しにくい。
The second embodiment can obtain substantially the same effect as the first embodiment, but has the following differences.
In the second embodiment, two
In the first embodiment, since the
なお、真空容器1内で、フレキシブル導体を使用して電極間を接続することは特許文献4にも記載されている。しかしながら、本例のフレキシブル導体19と特許文献4における可撓導体(10)とは、その機能を異にするものである。本例のフレキシブル導体19は、原理的にはフレキシブルである必要はない。本例でフレキシブルとしているのは、各部品の製造誤差を吸収するためであり、また、開閉動作時の衝撃により各部品間に発生するずれなどを吸収するためのものである。これに対して、特許文献4の遮断器は、可動電極(5)の大きな開閉ストロークを吸収しなければならないものである。
In addition, it is described also in
図5を用いて、本願発明の第3の実施例を説明する。
本例は、上記実施例1、実施例2の2点切り真空遮断器に、接地開閉器を組み合せたものである。本例は、実施例1及び実施例2のいずれにも適用可能であるが、以下の説明では、実施例2(図4)に本例を適用したものについて説明する。この説明では、図4と異なる点を説明して、重複する説明は省略する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this example, a ground switch is combined with the two-point vacuum circuit breaker of Example 1 and Example 2 above. Although this example is applicable to both Example 1 and Example 2, in the following description, what applied this example to Example 2 (FIG. 4) is demonstrated. In this description, points different from FIG. 4 will be described, and redundant description will be omitted.
2対の遮断部2の内、負荷側端子10側に近接して接地開閉部21が配置される。接地開閉部21の固定電極22は、接続導体23により負荷側端子10側の固定電極棒6に接続される。固定電極22の背面側は、絶縁スペーサ24を介して真空容器1に支持される。可動電極25を支持する可動電極棒26は、絶縁物を介することなく直接、端板15を通して外部に導出される。可動電極棒26の導出部にベローズ16が設けられる点は、真空遮断器の操作棒14と同様である。
A ground opening / closing
可動電極棒26は、真空容器1の外部で操作器27に連結される。可動電極棒26は、接地開閉部の使用時には適宜手段により接地される。
保守点検などのために接地開閉部21により主回路を接地するときは、主回路の遮断部2が開状態にあることを条件として、操作器27の操作により接地開閉部21を閉とする。これにより、負荷側端子10側の電路が接地される。
The
When the main circuit is grounded by the ground opening / closing
1…真空容器
2…遮断部
3…固定電極
4…可動電極
5…アークシールド
6…固定電極棒
7…端板
8…絶縁筒
9…母線側端子
10…負荷側端子
11…可動電極棒
12…接続導体
13…絶縁物
14…操作棒
15…端板
16…ベローズ
17…操作器
18…モールド部
19…フレキシブル導体
20…接続部材
21…接地開閉部
22…固定電極
23…接続導体
24…絶縁スペーサ
25…可動電極
26…可動電極棒
27…操作器
31、32…真空バルブ
33…絶縁容器
34…接続導体
35…リンク部
36…絶縁操作棒
37…気密容器
38…接続導体
39…連結部
40…操作器
DESCRIPTION OF
Claims (3)
金属製の真空容器と、
それぞれが可動電極と固定電極とからなり、前記真空容器内に平行に配置された2対の遮断部と、
前記固定電極を、絶縁筒を介して前記真空容器に支持する支持部と、
前記真空容器の内部で前記2つの可動電極を接続する接続導体と、
前記真空容器の内部で絶縁物を介して前記接続導体と連結され、前記真空容器外部に導出される操作棒と、
絶縁筒を介して前記真空容器に取り付けられ、前記操作棒と前記真空容器との間の気密を維持する封止手段と、
を具備することを特徴とする真空遮断器。 A two-point vacuum circuit breaker that simultaneously opens two pairs of breakers connected in series and cuts off current.
A metal vacuum vessel,
Each consisting of a movable electrode and a fixed electrode, and two pairs of blocking portions arranged in parallel in the vacuum vessel;
A support for supporting the fixed electrode on the vacuum vessel via an insulating cylinder;
A connection conductor connecting the two movable electrodes inside the vacuum vessel;
An operation rod connected to the connection conductor through an insulator inside the vacuum vessel and led out of the vacuum vessel;
A sealing means that is attached to the vacuum vessel via an insulating cylinder and maintains the airtightness between the operation rod and the vacuum vessel;
A vacuum circuit breaker comprising:
金属製の真空容器と、
それぞれが可動電極と固定電極とからなり、前記真空容器内に平行に配置された2対の遮断部と、
前記固定電極を、絶縁筒を介して前記真空容器に支持する支持部と、
前記2つの可動電極を接続するフレキシブル導体と、
前記真空容器の内部で絶縁物を介して前記2つの可動電極とそれぞれ連結され、絶縁筒を介して前記真空容器外部に導出される2本の操作棒と、
絶縁筒を介して前記真空容器に取り付けられ、前記操作棒と前記真空容器との間の気密を維持する封止手段と、
前記真空容器の外部で前記2本の操作棒を連結する連結部と、
を具備することを特徴とする真空遮断器。 A two-point vacuum circuit breaker that simultaneously opens two pairs of breakers connected in series and cuts off current.
A metal vacuum vessel,
Each consisting of a movable electrode and a fixed electrode, and two pairs of blocking portions arranged in parallel in the vacuum vessel;
A support for supporting the fixed electrode on the vacuum vessel via an insulating cylinder;
A flexible conductor connecting the two movable electrodes;
Two operating rods that are respectively connected to the two movable electrodes via an insulator inside the vacuum vessel and led out of the vacuum vessel via an insulating cylinder;
A sealing means that is attached to the vacuum vessel via an insulating cylinder and maintains the airtightness between the operation rod and the vacuum vessel;
A connecting portion for connecting the two operation rods outside the vacuum vessel;
A vacuum circuit breaker comprising:
を特徴とする請求項1又は2に記載の真空遮断器。 A grounding switch is disposed in the vacuum container, and the grounding switch supports the movable electrode and the fixed electrode connected to one fixed electrode of the interrupting portion, and supports the movable electrode and leads out of the vacuum container. A movable electrode rod, and sealing means for maintaining airtightness between the movable electrode rod and the vacuum vessel,
The vacuum circuit breaker according to claim 1 or 2.
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