JP2009277386A

JP2009277386A - 真空遮断器

Info

Publication number: JP2009277386A
Application number: JP2008125164A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Takahashi; 和紀高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】主回路導体が接続される部分の放熱特性を向上させた真空遮断器を提供する。
【解決手段】接離自在の一対の接点を有する真空バルブ３と、真空バルブ３の固定側が接続されるとともに、絶縁バリア２に固定された上部主回路導体４と、真空バルブ３の可動軸１０が接続された可動主回路導体１２と、可動主回路導体１２が可撓導体１１を介して接続されるとともに、絶縁バリア２に固定された下部主回路導体１３と、可動軸１０に連結された操作機構２５とを具備し、上部主回路導体４、可動主回路導体１２、下部主回路導体１３にそれぞれ冷却フィン９、１７、１８を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空バルブを絶縁バリアで固定する真空遮断器に係り、特に放熱特性を向上し得る真空遮断器に関する。

従来の真空遮断器には、耐電圧性能を満足させるために、真空バルブや主回路導体などをコ字状の絶縁バリア内に収納するものがある。しかしながら、放熱特性が低下するため、主回路導体に放熱用のヒートシンクを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１４００３８号公報（第７ページ、図６）

上記の従来の真空遮断器においては、次のような問題がある。通電電流３０００A以上に適用しようとする大容量の真空遮断器においては、放熱特性を向上させなければならない。そして、温度上昇を起こし易い接続部などにおいて、確実に放熱特性を向上させる必要がある。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、放熱特性を向上させた真空遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の真空遮断器は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、前記真空バルブの固定側が接続されるとともに、絶縁バリアに固定された上部主回路導体と、前記真空バルブの可動軸が接続された可動主回路導体と、前記可動主回路導体が可撓導体を介して接続されるとともに、前記絶縁バリアに固定された下部主回路導体と、前記可動軸に連結された操作機構とを具備し、前記上部主回路導体、前記可動主回路導体、前記下部主回路導体にそれぞれ冷却フィンを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、主回路導体が接続される真空バルブ固定側の上部主回路導体、可動側の可動主回路導体および下部主回路導体に、それぞれ冷却フィンを設けているので、絶縁バリア内に固定される主回路導体であっても効率よく放熱をさせることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る真空遮断器を図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側断面図、図２は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す上視図、図３は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の真空バルブ可動軸近傍を示す上断面図、図４は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の下部主回路導体近傍を示す上断面図である。

図１に示すように、真空遮断器は、図示中央部を境として、図示右側の開閉部１ａと図示左側の操作機構部１ｂとに分かれて構成されている。なお、図１には、三相分のうちの一相分を示している。

開閉部１ａには、コ字状の絶縁バリア２が設置され、コ字状の内側に接離自在の一対の接点を有する真空バルブ３が設けられている。真空バルブ３の固定側には、上部主回路導体４がボルト５で固定されている。上部主回路導体４は、絶縁バリア２の上部の内面突出部にボルト６で固定されている。上部主回路導体４が絶縁バリア２のコ字状の開口部から露出する部分には、筒状の絶縁カバー７の上部が設けられ、その先端には他の電気機器と接続するための上部接触子８が設けられている。

そして、図２に示すように、真空バルブ３の固定側と接続される上部主回路導体４の両側には、絶縁バリア２と上部主回路導体４間に形成される空間部に固定側冷却フィン９が設けられている。図２は、図１のＸ−Ｘ方向から見た図である。固定側冷却フィン９は、断面凸凹状の山部と谷部が図示上下方向に並んで配置されている。以下の冷却フィンも同様である。

真空バルブ３の可動軸１０には、伸縮自在の可撓導体１１の一方端が固定された可動主回路導体１２が接続されている。可撓導体１１の他方端は、下部主回路導体１３にボルト１４で固定されている。下部主回路導体１３は、絶縁バリア２の下部の内面突出部にボルト１５で固定されている。下部主回路導体１３が絶縁バリア２のコ字状の開口部から露出する部分には、筒状の絶縁カバー７の下部が設けられ、その先端には他の電気機器と接続するための下部接触子１６が設けられている。

そして、図３に示すように、可動軸１０と接続される可動主回路導体１２の四辺の周りには、絶縁バリア２と可動主回路導体１２間に形成される空間部に可動軸冷却フィン１７が設けられている。図３は、図１のＹ−Ｙ方向から見た図である。

また、図４に示すように、可撓導体１１が接続される下部主回路導体１３の両側には、絶縁バリア２と下部主回路導体１３間に形成される空間部に可動側冷却フィン１８が設けられている。図４は、図１のＺ−Ｚ方向から見た図である。

可動軸１０には、軸方向に配置された可動操作軸１９を介して絶縁操作ロッド２０が連結されている。絶縁操作ロッド２０には、固定ピン２１を支点として回動する操作レバー２２の一方端が可動ピン２３で連結されている。

操作機構部１ｂには、操作レバー２２の他方端が位置し、可動ピン２４で操作機構２５に連結されている。操作機構２５と絶縁バリア２を支持固定するフレーム２６には、車輪２７が設けられている。

これにより、通電電流による温度上昇が最も高くなることが予想される上部主回路導体４、可動主回路導体１２、下部主回路導体１３を、それぞれ固定側冷却フィン９、可動軸冷却フィン１７、可動側冷却フィン１８により放熱させることができる。即ち、主回路の相互が接続され、コ字状の絶縁バリア２に囲まれて温度上昇を起こし易い主回路導体４、１２、１３に冷却フィン９、１７、１８を設けている。なお、冷却フィン９、１７、１８が絶縁バリア２内の空間部に占める割合を、１５〜６５％とすることにより、効率のよい放熱を行うことができる。１５％未満では充分な放熱を行うことができず、６５％超過では絶縁バリア２空間部の対流が効率よく行われない。

また、それぞれの主回路導体４、１２、１３と冷却フィン９、１７、１８との密着部には、熱伝達率のよいコンパウンドのような接合シール剤を介在させている。このため、互いの熱伝達率が向上するとともに、密着面の加工精度をラフにすることができる。更には、断面凸凹状の冷却フィン９、１７、１８の山部の厚さよりも谷部の広さを大きくし、山部の先端にいくほど厚さを薄くし、放熱特性を向上させている。

上記実施例１の真空遮断器によれば、温度上昇が予想される真空バルブ３の固定側が接続される上部主回路導体４、可動軸１０が接続される可動主回路導体１２、可撓導体１１が接続される下部主回路導体１３に、それぞれ冷却フィン９、１７、１８を設けているので、絶縁バリア２内側に固定される主回路導体４、１２、１３であっても効率よく放熱をさせることができる。

次に、本発明の実施例２に係る真空遮断器を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例２に係る真空遮断器の下部主回路導体近傍を示す上断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、下部主回路導体の中間部に第１の通気孔を設けたことである。図５において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、上部主回路導体も同様である。

図５に示すように、下部主回路導体１３の中間部には、垂直方向に貫通した複数の第１の通気孔３０が設けられている。なお、中間部は、絶縁バリア２に固定される部分であり、熱がこもって温度上昇を起こし易い部分となる。

上記実施例２の真空遮断器によれば、第１の通気孔３０により下部主回路導体１３付近での対流が増し、実施例１よりも更に放熱特性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例３に係る真空遮断器を図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例３に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す側断面図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、上部主回路導体の先端部に第２の通気孔を設けたことである。図６において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、下部主回路導体も同様である。

図６に示すように、上部接触子８が設けられる上部主回路導体４の先端部には、軸方向と平行な軸方向通気孔３１ａ、軸方向通気孔３１ａの一方端に連接する上部側に垂直な上部垂直通気孔３１ｂ、および軸方向通気孔３１ａの他方端に連接する下部側に垂直な下部垂直通気孔３１ｃから構成される第２の通気孔３１が設けられている。先端部は、上部接触子８が設けられ、温度上昇を起こし易い部分となる。なお、実施例２の第１の通気孔３０を併設してもよい。

上記実施例３の真空遮断器によれば、第２の通気孔３１により上部主回路導体４付近での対流が増し、実施例１よりも更に放熱特性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例４に係る真空遮断器を図７、図８を参照して説明する。図７は、本発明の実施例４に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す側断面図、図８は、本発明の実施例４に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す上断面図である。なお、この実施例４が実施例１と異なる点は、上部主回路導体の先端部に通気溝を設けたことである。図７、図８において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、下部主回路導体も同様である。

図７、図８に示すように、上部主回路導体４の先端部には、垂直方向に通気溝３２が設けられている。通気溝３２は、複数でもよい。なお、実施例２の第１の通気孔３０を併設してもよい。

上記実施例４の真空遮断器によれば、通気溝３２により上部主回路導体４付近での対流が増し、実施例１よりも更に放熱特性を向上させることができる。

本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側断面図。本発明の実施例１に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す上視図。本発明の実施例１に係る真空遮断器の真空バルブ可動軸近傍を示す上断面図。本発明の実施例１に係る真空遮断器の下部主回路導体近傍を示す上断面図。本発明の実施例２に係る真空遮断器の下部主回路導体近傍を示す上断面図。本発明の実施例３に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す側断面図。本発明の実施例４に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す側断面図。本発明の実施例４に係る真空遮断器の上部主回路導体近傍を示す上断面図。

符号の説明

１ａ開閉部
１ｂ操作機構部
２絶縁バリア
３真空バルブ
４上部主回路導体
５、６、１４、１５ボルト
７絶縁カバー
８上部接触子
９固定側冷却フィン
１０可動軸
１１可撓導体
１２可動主回路導体
１３下部主回路導体
１６下部接触子
１７可動軸冷却フィン
１８可動側冷却フィン
１９可動操作軸
２０絶縁操作ロッド
２１固定ピン
２２操作レバー
２３、２４可動ピン
２５操作機構
２６フレーム
２７車輪
３０第１の通気孔
３１第２の通気孔
３２通気溝

Claims

接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
前記真空バルブの固定側が接続されるとともに、絶縁バリアに固定された上部主回路導体と、
前記真空バルブの可動軸が接続された可動主回路導体と、
前記可動主回路導体が可撓導体を介して接続されるとともに、前記絶縁バリアに固定された下部主回路導体と、
前記可動軸に連結された操作機構とを具備し、
前記上部主回路導体、前記可動主回路導体、前記下部主回路導体にそれぞれ冷却フィンを設けたことを特徴とする真空遮断器。
前記上部主回路導体および前記下部主回路導体の中間部に、それぞれ垂直方向に複数の第１の通気孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
前記上部主回路導体および前記下部主回路導体の先端部に、それぞれ軸方向と平行する軸方向通気孔を設け、その一方端が上部垂直通気孔に連接し、他方端が下部垂直通気孔に連接する第２の通気孔を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空遮断器。
前記上部主回路導体および前記下部主回路導体の先端部に、それぞれ垂直方向の通気溝を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空遮断器。