JP2005197128A - 複合絶縁スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 真空容器の高さ方向を短縮させる。
【解決手段】 金属容器１の一端に密封状態で接続された第１の絶縁容器２を配置し、他端に金属容器１と密封状態で接続された第２の絶縁容器３を配置して真空容器６を構成し、第１の絶縁容器２内に固定電極７及び可動電極８を配置し、操作機構１５の操作棒１５ａに連結された絶縁部材１４を第２の絶縁容器３内に配置し、絶縁部材１４を介して操作棒１５ａに連結された可動電極８を可動軸に電気的に接続すると共に可動軸１０で支持し、金属容器１に配置された第２の外部接続端子１２と可動軸１０とを可とう性導体１３で接続し、各外部端子９，１２の少なくとも先端部と操作棒１５ａが真空容器６を貫通した部分を除いてモールド絶縁体１７を形成したものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、複合絶縁スイッチギヤに関するものである。

従来の複合絶縁スイッチギヤにおいては、可動軸に接続された接触用導体が主回路導体を貫通して主回路導体と電気的に接続されている。真空容器の一方側に配置された可動軸は絶縁棒を介して操作機構に連結されている。また、真空容器の他方側に固定軸が配置されている。さらに、操作機構の上下運動により、真空容器内の固定軸と可動軸間に配置された電極間の開閉が行われる。固定軸、真空容器、主回路導体をエポキシ樹脂の絶縁層で一体モールドされている。そして、真空容器の一方の可動軸側及び真空容器の他方の固定軸側にそれぞれ外部端子が配置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１１５２４４号公報（第３頁、図１）

従来の複合絶縁スイッチギヤでは、真空容器の一方の可動軸側及び真空容器の他方の固定軸側にそれぞれ外部端子が配置されているので、真空容器の高さ方向を短縮させるのが困難であり、小形化を図れないという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、真空容器の中央側に可動軸側の外部端子を配置することにより小形化を図ることができる複合絶縁スイッチギヤを提供するものである。

この発明に係る複合絶縁スイッチギヤは、真空容器の一端を密封状態で貫通した第１の外部端子に電気的に接続された固定電極と、固定電極と接離可能な可動電極とが真空容器内に配置され、真空容器の他端を密封状態で真空容器の軸方向に移動自在に貫通した操作棒を操作機構で駆動して両電極間を接離する複合絶縁スイッチギヤにおいて、筒状の金属容器の一端に金属容器と密封状態で接続された筒状の第１の絶縁容器を配置し、金属容器の他端に金属容器と密封状態で接続された筒状の第２の絶縁容器を配置して真空容器を構成し、第１の絶縁容器内に固定電極及び可動電極を配置し、操作棒に連結された可動軸によって可動電極を支持すると共に、金属容器に配置された第２の外部接続端子と可動軸とを可とう性導体で電気的に接続し、各外部端子の少なくとも先端部と操作棒が真空容器を貫通した部分を除いてモールド絶縁体が形成されたものである。

この発明は、金属容器の一端に金属容器と密封状態で接続された筒状の第１の絶縁容器を配置し、金属容器の他端に金属容器と密封状態で接続された筒状の第２の絶縁容器を配置して真空容器を構成し、両絶縁容器の間に配置された金属容器に可動軸側の第２の外部端子を配置することにより、小形化を図ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における複合絶縁スイッチギヤの断面を示す構成図である。図１において、金属製で筒状の金属容器１の一端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第１の絶縁容器２の一端が金属容器１と密封状態で接続されている。また、金属容器１の他端に配置された筒状の例えば、セラミック製である第２の絶縁容器３の一端が金属容器１と密封状態で接続されている。そして、各絶縁容器２，３の各他端に封着部材４，５が接続されている。なお、セラミック製の各絶縁容器２，３と各封着部材４，５とは、セラミックと熱膨張率の近い鉄・ニッケル合金、鉄・ニッケル・コバルト合金等を介して接続が行われる。金属容器１，各絶縁容器２，３及び各封着部材４，５で真空容器６が構成されている。

第１の絶縁容器２内に固定電極７及び可動電極８が対向配置されている。固定電極７は真空容器６の一端側で封着部材５を密封状態で貫通した第１の外部端子９に電気的に接続されると共に、第１の外部端子９に支持されている。可動電極８は真空容器６内に配置された導電性を有する可動軸１０の一端に電気的に接続されると共に、可動軸１０に支持されて真空容器６の軸方向に移動可能である。両電極７，８と第１の絶縁容器２との間に筒状のアークシールド１１が配置されている。アークシールド１１は電流開閉時に発生するアークの拡散を抑制すると共に、第１の絶縁容器２の内面が汚損されるのを防止する。
金属容器１に銅等の導電率の高い金属で作成された第２の外部端子１２が配置されている。そして、第２の外部端子１２と可動軸１０とは可とう性導体１３で電気的に接続されている。
第２の絶縁容器３内に配置された絶縁部材１４の一端が可動軸１０の他端に連結されている。絶縁部材１４の他端は操作機構１５の操作棒１５ａに連結されている。そして、操作棒１５ａと真空容器６との間にベローズ１６を配置して、操作棒１５ａと真空容器６との間を密封すると共に、操作棒１５ａが真空容器６の軸方向に移動自在に構成されている。真空容器６の外面は各外部端子９，１２の少なくとも先端部９ａ，１２ａと、操作棒１５ａが真空容器６を貫通した部分とを除いてエポキシ樹脂等によりモールド絶縁体１７が形成されている。そして、各外部端子９，１２はモールド絶縁体１７によりブッシング構造が形成されている。さらに、各外部端子９，１２の少なくとも先端部９ａ，１２ａから界面絶縁に必要な真空容器６側へ所定の距離を除いたモールド絶縁体１７の表面に導電処理された導電部材１８が配置されている。なお、複合絶縁スイッチギヤを電力系統に適用する場合は操作棒１５ａが接地されて接地電位となるので、操作棒１５ａ側のモールド絶縁体１７の電位上昇が抑制されるため、例えば第２の絶縁容器３の他端側端面まで導電部材１８を配置する。導電部材１８は例えばアルミニウム、亜鉛等の金属溶射又は導電性塗料を塗布して形成されている。

このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、電力系統に適用される場合は操作棒１５ａ及び導電部材１８が接地される。ここで、操作機構１５が作動することにより両電極７，８間が閉状態になると、第１の外部端子９−固定電極７−可動電極８−可動軸１０−可とう性導体１３−第２の外部端子１２の経路で電流が通電される。
以上のように、この発明に係る複合絶縁スイッチギヤは、金属容器１の一端に金属容器１と密封状態で接続された筒状の第１の絶縁容器２を配置し、金属容器１の他端に金属容器１と密封状態で接続された筒状の第２の絶縁容器３を配置して真空容器６を構成し、中央側に配置された金属容器１に可動軸１０側の第２の外部端子１２を配置することにより、小形化を図ることができる。

実施の形態１において、アークシールド１１は外周が直線で筒状のものについて説明したが、図２に示すように形成することによりアークシールドの先端部の電界強度を下げることができる。
図２において、２，７〜１０，１７，１８は図１に示したものと同様のものである。アークシールド１９は筒状で中央部から端部側に向かうに従って内方側に絞るように形成されている。そして、アークシールド１９の両端の先端部１９ａ，１９ｂは第１の絶縁容器２側に広がるように外方側にテーパー角度αで形成されている。なお、テーパー角度αは、電界強度の抑制効果及び製作の容易さ等から３度から３０度の範囲が適正である。
モールド絶縁体１７を薄肉化することにより接地電位の導電部材１８がアークシールド１９に近くなるので、浮遊電位であるアークシールド１９の電位が中間電位にならないで接地電位に近くなる。しかし、両端に３度から３０度のテーパー角度αを形成することにより、アークシールド１９の先端部１９ａ，１９ｂの電界強度の上昇を抑制することができる。なお、アークシールド１９を中央部から端部側に向かうに従って内方側に絞るようにして、両電極７，８間での電流開閉時に発生するアークによる粒子の拡散を抑制する。

実施例１．
図３は、この発明を適用した実施例１の断面を示す構成図である。図３において、１〜１１，１３，１４，１５ａは実施の形態１のものと同様のものである。３組の各可動軸１０が同一平面上に配置され、第２の外部端子２０間はそれぞれ可とう性導電体１３を介して接続導体２１，２２により電気的に接続されている。そして、真空容器６の外面は第１の外部端子９の少なくとも先端部９ａと操作棒１５ａが真空容器６を貫通した部分を除いてエポキシ樹脂等のモールド絶縁体２３が形成されている。さらに、第１の外部端子９の先端部９ａから真空容器６側へ界面絶縁に必要な所定の距離を除いたモールド絶縁体２３の表面に導電処理された導電部材２４が配置されている。
このように構成された複合絶縁スイッチギヤにおいては、相互間が接続された第２の外部端子２０側を母線側とし複合絶縁スイッチギヤが構成される。このように、母線となる接続導体２１，２２を各真空容器６と一体モールドしたことにより、例えば中央に配置された第１の外部端子で１回線受電して、各接続導体２１，２２を経由して両側に配置された各外部端子９から２回線として負荷へ電力供給を行うことができる。このように、各真空容器６及び接続導体２１，２２を一体モールドしたことにより、相互間を縮小化できるため、装置全体の小形化を図ることができる。

この発明を実施するための実施の形態１における複合絶縁スイッチギヤの断面を示す構成図である。 実施の形態１の要部の変形例を示す断面図である。 この発明を適用した実施例１の断面を示す構成図である。

符号の説明

１ 金属容器、２ 第１の絶縁容器、３ 第２の絶縁容器、６ 真空容器、
７ 固定電極、８ 可動電極、９ 第１の外部端子、１０ 可動軸、
１２ 第２の外部端子、１３ 可とう性導体、１４ 絶縁部材、１５ 操作機構、
１５ａ 操作棒、１７ モールド絶縁体、１８ 導電部材、１９ アークシールド、
１９ａ，１９ｂ 先端部。

Claims (4)

1. 真空容器の一端を密封状態で貫通した第１の外部端子に電気的に接続された固定電極と、上記固定電極と接離可能な可動電極とが上記真空容器内に配置され、上記真空容器の他端を密封状態で上記真空容器の軸方向に移動自在に貫通した操作棒を操作機構で駆動して両電極間を接離する複合絶縁スイッチギヤにおいて、筒状の金属容器の一端に上記金属容器と密封状態で接続された筒状の第１の絶縁容器を配置し、上記金属容器の他端に上記金属容器と密封状態で接続された筒状の第２の絶縁容器を配置して上記真空容器を構成し、上記第１の絶縁容器内に上記固定電極及び上記可動電極を配置し、上記操作棒に連結された可動軸によって上記可動電極を支持すると共に、上記金属容器に配置された第２の外部接続端子と上記可動軸とを可とう性導体で電気的に接続し、上記各外部端子の少なくとも先端部と上記操作棒が上記真空容器を貫通した部分を除いてモールド絶縁体が形成されていることを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。
2. 請求項１において、上記各外部接続端子は銅で形成されていることを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。
3. 請求項１又は請求項２において、上記各外部端子の先端部から上記真空容器側へ上記先端部から界面絶縁に必要な所定の距離を除いた上記モールド体の表面に導電部材を配置して、上記導電部材を接地可能にしたことを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項において、上記両電極と上記第１の絶縁容器との間に筒状のアークシールドを配置し、上記アークシールドの両端の先端部が上記第１の絶縁容器側に３度から３０度のテーパー角度で広がるように形成されていることを特徴とする複合絶縁スイッチギヤ。

Images