JP2012164652A - 真空遮断器のフレキシブルシャント - Google Patents

Abstract

【課題】主回路部の所定の収容空間内でフレキシブルシャントの厚さは増加させながらも直線距離は減少させると共に、柔軟性を増加させることのできる真空遮断器のフレキシブルシャントを提供する。
【解決手段】本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８は、１対の導体板で構成され、各導体板３８ａ及び３８ｂは、クランプ３６に接続されて平坦な導体部からなるクランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１と、端子４０側に接続されて平坦な導体部からなる端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３と、クランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１と端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３とを連結するように外側に膨らんで形成されるフレキシブル曲面部３８ａ２及び３８ｂ２とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、真空遮断器、すなわち真空回路遮断器に関し、特に、真空遮断器において可動電極と主回路端子との間の導電路を提供するフレキシブルシャント（flexible shunt）に関する。

真空遮断器は、発電所や変電所の高圧又は特別高圧の電路を開閉することができ、接続された電力回路に異常電流が発生すると回路を遮断して回路及び回路に接続された負荷側機器を保護する電力機器である。

一般に、真空遮断器は、電力及び線路の状態を監視できるように、ディジタル継電器などの計器及び保護監視機器や複数の回路遮断器が備えられた配電盤に設置されて使用される。

前述したように、真空遮断器は配電盤に設置されて使用されるのが一般的であるので、設置及びメンテナンスを容易にするために、位置移動を行えるように移動装置が備えられた引出形真空遮断器が多く使用されている。

このような引出形真空遮断器は、交流３相（３極）の相毎に、真空インタラプタと呼ばれる接点部、前記接点部の開閉を駆動する開閉機構、及び前記接点部に電気的に接続される端子部を備え、車輪を有する移送装置により位置移動が可能な遮断器本体と、前記遮断器本体を支持して当該遮断器本体の端子部に電気的に接続される第１端子部、及び外部の電力回路に電気的に接続される第２端子部を備える筺体からなり、配電盤内で位置が固定されるクレードルとを含む。

以下、このような一般的な引出形真空遮断器の遮断器本体について図４を参照して説明する。図４はフレキシブルシャントが適用される一般的な引出形真空遮断器の遮断器本体の外形を示す斜視図であり、前記クレードルは本発明との関連性が少ないので図示及び詳細な説明を省略する。

図４に示すように、遮断器本体１００は、車輪（符号なし）を有する移送台車上に前後方向に移動可能に設置される。遮断器本体１００は、前面の前面カバー１０、本体ハウジング２０、主回路部３０、並びに端子部３２ａ及び４０ａを含む。端子部３２ａ及び４０ａは、後述する図５の上部端子３２及び下部端子４０と、端子端部のフィンガコンタクタ（符号なし）とを含む。

遮断器本体１００は、端子部３２ａ及び４０ａが前記クレードルの第１端子部に接続されている接続位置と、移送装置により遮断器本体１００が引き出されて端子部３２ａ及び４０ａが前記クレードルの第１端子部から分離されているが、制御部（図示せず、図４において前面カバー１０の後方に位置する過電流継電器（Over Current Relay: OCR））への電源供給及び信号線接続は維持される試験位置と、移送装置により遮断器本体１００がさらに引き出されて端子部３２ａ及び４０ａが前記クレードルの第１端子部から分離されており、前記制御部への電源供給及び信号線接続も中断される分離位置とを有する。

本発明は、このような真空遮断器において可動接点に接続される可動軸と端子部とを電気的に接続すると共に可動軸の移動を許容するように柔軟な電気的接続手段を提供するフレキシブル導体、いわゆるフレキシブルシャントに関し、以下、従来のフレキシブルシャントについて図５を参照して説明する。

従来のフレキシブルシャントを含む主回路部３０は、接点部である真空インタラプタ３３と、真空インタラプタ３３の固定接点３４及び可動接点３５に電気的に接続される上部端子３２及び下部端子４０と、固定接点３４に接触する上昇位置又は固定接点３４から分離される下降位置に可動接点３５を垂直駆動する垂直駆動部としての可動軸（いわゆる可動電極）３５ａ、連結ロッド４１、及びプッシュロッド４２と、図４の遮断器本体側に設けられる駆動機構であって、開閉機構（図示せず）からの開閉駆動力を前記垂直駆動部（３５ａ、４１、４２）に伝達するリンク４４と、可動接点３５が前記上昇位置における接触を維持するように図の上方への接触圧力をプッシュロッド４２に加える接圧スプリング４３と、可動軸３５ａの過熱を防止するように放熱するために可動軸３５ａを挟んで設置されるクランプ３６、及びクランプ３６上に一体に設置されるヒートシンク３７と、クランプ３６に連結される一端部及び下部端子４０に連結される他端部を有し、可動接点３５と下部端子４０とを電気的に接続するフレキシブルシャント３８’とを含む。符号３１は、主回路部３０の前述した構成部品を収容するケースとしての主回路部ハウジングを示す。

可動接点３５に接続される可動軸３５ａと下部端子４０とを電気的に接続するフレキシブルシャント３８’は、複数本の銅製のフレキシブルな導線をより合わせて形成したもの、又は複数枚の銅製のフレキシブル導線の薄板を重ねて圧着したもので構成される。

真空遮断器が大容量化するにつれて、通電電流量が増加し、よって、フレキシブルシャント３８’の厚さも増加するようになった。ところが、フレキシブルシャント３８’は、前述したように一端部が可動軸３５ａと共に移動するクランプ３６に接続されて共に移動しなければならないので柔軟性が要求され、よって、柔軟性の確保のためにフレキシブルシャント３８’の長さを増加させなければならなかった。

このような従来のフレキシブルシャントにおいては、フレキシブルシャントの長さの増加が、真空遮断器の大きさを増加させ、真空遮断器の製造コストを上昇させるという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、所定の収容空間内でフレキシブルシャントの厚さは増加させながらも直線距離は減少させると共に、柔軟性を増加させることのできる真空遮断器のフレキシブルシャントを提供することにある。

上記の本発明の目的は、真空インタラプタ、可動軸、ヒートシンク、前記ヒートシンクを前記可動軸に接続するクランプ、及び電源又は負荷側電力回路に接続される端子を有する真空遮断器のフレキシブルシャントにおいて、１対の導体板で構成され、前記各導体板は、前記クランプに接続されて平坦な導体部からなるクランプ接続部と、前記端子側に接続されて平坦な導体部からなる端子側接続部と、前記クランプ接続部と前記端子側接続部とを連結するように外側に膨らんで形成されるフレキシブル曲面部とを含むことを特徴とする、本発明による真空遮断器のフレキシブルシャントを提供することにより達成される。

本発明の好ましい一態様によれば、前記クランプ接続部及び前記端子側接続部は、それぞれネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部を有する。

本発明の好ましい他の態様によれば、本発明による真空遮断器のフレキシブルシャントは、前記端子側接続部を前記端子に固定するために、前記端子側接続部と前記端子との間に介在する導電材からなるシャント固定ブロックをさらに含む。

本発明の好ましいさらに他の態様によれば、前記導体板は、複数の電気導体薄板を積層及び圧着して形成される導体板である。

本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８によれば、クランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１は、ネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部３８ｃを備え、端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３は、ネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部３８ｄを備えることにより、クランプ３６と下部端子４０に容易に接続できるという効果が得られる。

本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８によれば、端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３と下部端子４０との間に介在する導電材からなるシャント固定ブロック３９をさらに含むことにより、フレキシブルシャント３８の端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３と下部端子４０との間の高さ差を克服して、フレキシブルシャント３８と下部端子４０とを電気的及び機械的に容易に接続できるという効果が得られる。

本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８によれば、フレキシブルシャント３８を構成する導体板３８ａ及び３８ｂが、複数の電気導体薄板を積層及び圧着して形成される導体板で構成されることにより、厚さの割に優れた柔軟性を有するという効果が得られる。

本発明の好ましい一実施形態による真空遮断器のフレキシブルシャント及びその周辺構成を示す、真空遮断器の主回路部の接点接触状態の縦断面図である。 本発明の好ましい一実施形態による真空遮断器のフレキシブルシャント及びその周辺構成を示す、真空遮断器の主回路部の接点分離状態の縦断面図である。 本発明の好ましい一実施形態による真空遮断器のフレキシブルシャントの斜視図である。 フレキシブルシャントが適用される一般的な引出形真空遮断器の遮断器本体の外形を示す斜視図である。 従来のフレキシブルシャント及びその周辺構成を示す真空遮断器の主回路部の縦断面図である。

上記の目的を達成する本発明の構成及びその作用効果は、添付の図面を参照した本発明の好ましい実施形態の後述する詳細な説明によりさらに明確に理解できるであろう。

本発明によるフレキシブルシャントが適用される真空遮断器としては、背景技術の欄で図４を参照して説明した真空遮断器を用いてもよい。当該真空遮断器については重複を避けるために説明を省略する。

以下、図１〜図３を参照して、本発明によるフレキシブルシャントが適用される真空遮断器において従来技術に比べて改良された技術部分である主回路部の構成を説明する。

図１に示すように、本発明によるフレキシブルシャントを含む主回路部３０は、接点部である真空インタラプタ３３と、真空インタラプタ３３の固定接点３４及び可動接点３５に電気的に接続される上部端子３２及び下部端子４０と、固定接点３４に接触する上昇位置又は固定接点３４から分離される下降位置に可動接点３５を垂直駆動する垂直駆動部としての可動軸（いわゆる可動電極）３５ａ、連結ロッド４１、及びプッシュロッド４２と、図４の遮断器本体側に設けられる駆動機構であって、開閉機構（図示せず）からの開閉駆動力を前記垂直駆動部（３５ａ、４１、４２）に伝達するリンク４４と、可動接点３５が前記上昇位置における接触を維持するように図の上方への接触圧力をプッシュロッド４２に加える接圧スプリング４３と、可動軸３５ａの過熱を防止するように放熱するために可動軸３５ａを挟んで設置されるクランプ３６、及びクランプ３６上に一体に設置されるヒートシンク３７と、クランプ３６に連結される一端部及び下部端子４０に連結される他端部を有し、可動接点３５と下部端子４０とを電気的に接続するフレキシブルシャント３８とを含む。符号３１は、主回路部３０の前述した構成部品を収容するケースとしての主回路部ハウジングを示す。

本発明の特徴部であるフレキシブルシャント３８は、図３に示すように、当接して設けられる１対の導体板３８ａ及び３８ｂで構成される。導体板３８ａ及び３８ｂは、それぞれ複数の電気導体薄板を積層及び圧着して形成される導体板でもよい。

フレキシブルシャント３８を構成する導体板３８ａは、クランプ接続部３８ａ１と、端子側接続部３８ａ３と、フレキシブル曲面部３８ａ２とを含む。同様に、フレキシブルシャント３８を構成する導体板３８ｂは、クランプ接続部３８ｂ１と、端子側接続部３８ｂ３と、フレキシブル曲面部３８ｂ２とを含む。

クランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１は、クランプ３６に接続され、平坦な導体部からなる。

端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３は、端子側、すなわち下部端子４０に接続され、平坦な導体部からなる。

クランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１は、ネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部３８ｃを有する。同様に、端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３は、ネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部３８ｄを有する。

フレキシブル曲面部３８ａ２は、クランプ接続部３８ａ１と端子側接続部３８ａ３とを連結するように外側に膨らんで形成される。同様に、フレキシブル曲面部３８ｂ２は、クランプ接続部３８ｂ１と端子側接続部３８ｂ３とを連結するように外側に膨らんで形成される。

本発明の好ましい実施形態によるフレキシブルシャント３８は、端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３を前記端子、すなわち下部端子４０に接続するために、端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３と下部端子４０との間に介在する導電材からなるシャント固定ブロック３９をさらに含む。フレキシブルシャント３８の端子側接続部３８ａ３及び３８ｂ３と下部端子４０との間に高さ差があっても、シャント固定ブロック３９によりこれを克服して、フレキシブルシャント３８と下部端子４０とを電気的及び機械的に容易に接続できるという効果が得られる。

以下、図１及び図２を参照して、前述したように構成される本発明によるフレキシブルシャントを含む、真空遮断器の主回路部３０の動作を説明する。

図１に示すような接触位置駆動のために、図４の遮断器本体側に設けられる駆動機構である開閉機構（図示せず）からの開閉駆動力により、前記開閉機構に接続されたリンク４４の左側端部が下降すると、リンク４４の右よりの位置に接続されたプッシュロッド４２が上昇し、プッシュロッド４２に下端部が接続された連結ロッド４１も上昇する。すると、接続ロッド４１に下端部が接続された可動軸３５ａが上昇することにより、可動軸３５ａの上端部に接続された可動接点３５が真空インタラプタ３３内で対応する固定接点３４に接触し、回路が通電可能な状態となる。

図２に示すような分離位置駆動のために、図４の遮断器本体側に設けられる駆動機構である開閉機構（図示せず）からの開閉駆動力により、前記開閉機構に接続されたリンク４４の左側端部が上昇すると、リンク４４の右よりの位置に接続されたプッシュロッド４２が下降し、プッシュロッド４２に下端部が接続された連結ロッド４１も下降する。すると、接続ロッド４１に下端部が接続された可動軸３５ａが下降することにより、可動軸３５ａの上端部に接続された可動接点３５が真空インタラプタ３３内で対応する固定接点３４から分離され、回路が遮断された状態となる。

このような真空遮断器の開閉動作時に可動軸３５ａが上昇又は下降することにより、可動軸３５ａに接続されたクランプ３６が上昇又は下降し、クランプ３６にクランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１が接続された本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８も、当該クランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１部分が上昇又は下降する。ここで、本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８は、１対の導体板３８ａ及び３８ｂで構成され、導体板３８ａ及び３８ｂは、中間にフレキシブル曲面部３８ａ２及び３８ｂ２を含む。つまり、本発明による真空遮断器のフレキシブルシャント３８は、直線距離は短いが表面距離が長いため、厚さが増加しても中間のフレキシブル曲面部３８ａ２及び３８ｂ２による長い表面距離により柔軟性を維持することができ、従って、可動軸３５ａ側である、クランプ３６に接続されるクランプ接続部３８ａ１及び３８ｂ１が柔軟に移動可能であるという効果が得られる。

３２ 上部端子
３３ 真空インタラプタ
３４ 固定接点
３５ 可動接点
３５ａ 可動軸
３６ クランプ
３７ ヒートシンク
３８ フレキシブルシャント
３８ａ、３８ｂ 導体板
３８ａ１、３８ｂ１ クランプ接続部
３８ａ２、３８ｂ２ フレキシブル曲面部
３８ａ３、３８ｂ３ 端子側接続部
３８ｃ、３８ｄ 接続口部
３９ シャント固定ブロック
４０ 下部端子

Claims (4)

1. 真空インタラプタ、可動軸、ヒートシンク、前記ヒートシンクを前記可動軸に接続するクランプ、及び電源又は負荷側電力回路に接続される端子を有する真空遮断器のフレキシブルシャントにおいて、
   １対の導体板で構成され、
   各前記導体板は、
   前記クランプに接続されて平坦な導体部からなるクランプ接続部と、
   前記端子側に接続されて平坦な導体部からなる端子側接続部と、
   前記クランプ接続部と前記端子側接続部とを連結するように外側に膨らんで形成されるフレキシブル曲面部と、
   を含むことを特徴とする真空遮断器のフレキシブルシャント。
2. 前記クランプ接続部及び前記端子側接続部は、それぞれネジを含む固定手段を接続するための複数の接続口部を有することを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器のフレキシブルシャント。
3. 前記端子側接続部を前記端子に固定するために、前記端子側接続部と前記端子との間に介在する導電材からなるシャント固定ブロックをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空遮断器のフレキシブルシャント。
4. 前記導体板は、複数の電気導体薄板を積層及び圧着して形成される導体板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空遮断器のフレキシブルシャント。

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