JP2013016392A - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル導体と可動ロッドの接触面積を確保できて両者間で良好に通電できる上、ロッド軸方向に移動するときの可動ロッドの軸振れも低減でき、小型化して信頼性も向上する真空遮断器を提供する。
【解決手段】絶縁円筒体１１内に固定ロッド１２に取り付けた固定電極と可動ロッド１３に取り付けた可動電極とを対向させて配置した真空バルブ本体１０を用い、固定ロッド１２は一方の端子導体板１４と接続している。真空バルブ本体１０から突出させた可動ロッド１３は、操作器で駆動操作する絶縁操作ロッド１８と連結してロッド軸方向に移動可能にし、可動ロッド１３と他方の端子導体板１５間をフレキシブル導体１６で電気的に接続している。可動ロッド１３には、その外面に良導電材製の通電接続ブロック１７を通電可能に嵌合しており、可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の双方の下端面に、フレキシブル導体１６の一端を固着している。
【選択図】図１

Description

本発明は真空遮断器に係り、特に可動ロッドにフレキシブル導体を接続する構造の真空遮断器に関する。

真空遮断器は、端部を封鎖して内部を真空雰囲気にする中空形状のセラミック製の絶縁円筒体を使用しており、この絶縁円筒体内に固定ロッドに取り付けた固定電極と可動ロッドに取り付けた可動電極を対向させて配置し、絶縁円筒体外に突出させた可動ロッドを、操作器で駆動する絶縁操作ロッドにより、ロッド軸方向に移動操作できるように構成されている。

真空遮断器の固定ロッドは、一方の端子導体板に直接接続されるが、これに対して可動電極を動かす棒状の可動ロッドは、通電しつつ動作ができる構造にして他方の端子導体板と接続する構造にしている。可動ロッドと端子導体板間の接続としては、集電子を用いて可動ロッドの面を摺動させて通電する方式が用いられてきた。

しかし、この摺動接続方式の場合は、集電子が摺動する可動ロッド面の摩擦力を減少させるために、定期的にグリースを塗布する必要があって保守点検に難点があるし、グリースの固化で可動ロッドの駆動操作が不十分となり、両電極間の開閉動作も円滑に行えなくなる恐れがあった。

このため、真空遮断器の可動ロッドと端子導体板間の電気的な接続を、例えば特許文献１に記載されているようなフレキシブル導体を用いて接続する方式が提案されている。この特許文献１の真空遮断器は、図４に示す如く真空バルブ本体１から突出させた可動ロッド２は、操作器（図示せず）で駆動操作する絶縁操作ロッド３と連結してロッド軸方向に移動可能にされ、そして可動ロッド２と端子導体板４間はフレキシブル導体５を使用して電気的に接続している。

フレキシブル導体は、一般に薄い銅板等の金属材を複数枚積層して形成した市販されているものが用いられている。上記した特許文献１の接続方式では、可動ロッド２は真空バルブ本体１から突出させる軸方向の寸法を長くし、かつ接触面部を平面に加工し、複数本の貫通ボルト６により固定する可動ロッド２とフレキシブル導体５間を接続したとき、接触面積を増加させて十分な通電容量を確保できる構造にしている。

また、可動ロッドと端子導体板間の電気的な接続は、特許文献２の図中に記載されているフレキシブル導体による接続方式の真空遮断器も知られている。この構造は、可動ロッドに通電接続部材を予め固定しておき、フレキシブル導体はＵ字状に形成して可動ロッドの側方に配置し、このフレキシブル導体の一端を端子導体板に、かつ他端を通電接続部材の外面と接続するものである。

特開２００７−１９３９５７号公報 国際公開公報ＷＯ２０１０／１３４４４２

しかし、特許文献１及び２のいずれの接続方式でも、可動ロッドとフレキシブル導体間や、或いは通電接続部材とフレキシブル導体間で必要とする通電容量を確保可能な接触面積とするには、真空バルブ本体から突出させる可動ロッドの軸方向の長さ寸法や、可動ロッドに固定する通電接続部材の軸方向の寸法を大きく形成する必要がある。このように、可動ロッドや通電接続部材の軸方向の寸法を長くすると、可動ロッドが絶縁操作ロッドによりロッド軸方向に移動操作されたとき、軸振れが生じて遮断性能に悪影響を及ぼす恐れがあるし、しかも装置全体を大型化する欠点がある。

また、可動ロッドは、この側面のフレキシブル導体との接触面部分に平面加工を施し、また貫通ボルトのための複数本の取付孔を形成加工せねばならないから、経済的に製作することができないばかりか、既製の真空遮断器に適用し難い欠点がある。

更に、フレキシブル導体をＵ字状に形成して可動ロッドの側面に配置する場合、フレキシブル導体の動きを考慮して十分な径方向寸法を確保せねばならないから、より一層装置が大きくなる問題もある。

しかも、特許文献２の通電接続部材は通電用非鉄材料製なため、貫通ボルトの締付トルクを十分に確保するのが難しく、破損或いは貫通ボルトに緩みが発生して脱落する恐れがあるから、真空遮断器の信頼性を低下させてしまうことになる。

本発明の目的は、フレキシブル導体と可動ロッドの接触面積を確保できて両者間で良好に通電できる上、ロッド軸方向に移動するときの可動ロッドの軸振れも低減でき、小型化して信頼性も向上する真空遮断器を提供することにある。

本発明の真空遮断器は、絶縁円筒体内に固定ロッドに取り付けた固定電極と可動ロッドに取り付けた可動電極とを対向させて配置した真空バルブ本体を有し、前記真空バルブ本体から突出させた前記固定ロッドは端子導体板と接続し、かつ前記真空バルブ本体から突出させた前記可動ロッドは操作器で駆動操作する絶縁操作ロッドと連結してロッド軸方向に移動可能にすると共に、前記可動ロッドと端子導体板間をフレキシブル導体により電気的に接続する際に、前記可動ロッドの外面に良導電材製の通電接続ブロックを通電可能に嵌合し、前記可動ロッド及び前記通電接続ブロックの双方の下端面に前記フレキシブル導体の一端を固着して構成したことを特徴としている。

好ましくは、前記可動ロッドと前記通電接続ブロックの嵌合面に可撓性導電部材を介在させ、前記可動ロッド及び前記通電接続ブロックの双方の下端面と前記フレキシブル導体間に導電性連結板を配置し、前記各端子導体板と接続する前記フレキシブル導体における各端部の固着手段の配置面にはそれぞれ支持補強板を介在させたことを特徴としている。

本発明の如く真空遮断器を構成すれば、可動ロッドは軸方向の寸法を最小にしてもフレキシブル導体と可動ロッドの接触面積を確保できて両者間で良好に通電できるし、更に可動ロッドは軸方向の寸法が短いので、絶縁操作ロッドで移動操作されたときにも軸振れを低減できるから、小型化できて信頼性も向上することができる。

また、可動ロッドに通電可能に嵌合した通電接続ブロックを活用し、可動ロッド及び通電接続ブロックの下端面にフレキシブル導体の一端を固着すると共に、フレキシブル導体の他端を端子導体板に固着したので、フレキシブル導体の移動範囲を最小化できるため、真空バルブ本体の下部を最小空間にでき、その上可動ロッドの側面を加工する必要がないから経済的に製作できるし、既製の真空遮断器にも容易に適用できる効果がある。

本発明の一実施例である真空遮断器を一部断面して示す側面図である。 図１の真空遮断器の下面図である。 図１の真空遮断器の分解図である。 従来の真空遮断器の要部拡大図である。

本発明の真空遮断器は、絶縁円筒体内に固定ロッドに取り付けた固定電極と可動ロッドに取り付けた可動電極とを対向させて配置した真空バルブ本体を有している。この真空バルブ本体から突出させた固定ロッドは一方の端子導体板と接続し、かつ真空バルブ本体から突出させた可動ロッドは操作器で駆動操作する絶縁操作ロッドと連結してロッド軸方向に移動可能にすると共に、可動ロッドと他方の端子導体板間をフレキシブル導体により電気的に接続する構造である。可動ロッドは、その外面に良導電材製の通電接続ブロックを通電可能に嵌合し、可動ロッド及び通電接続ブロックの双方の下端面にフレキシブル導体の一端を固着している。以下、本発明の真空遮断器を、図１から図３に示した一実施例を用いて説明する。

本発明の真空遮断器は、図１に示す如く絶縁円筒体１１内に、断面円形で棒状の固定ロッド１２に取り付けた固定電極（図示せず）及び断面円形で棒状の可動ロッド１３に取り付けた可動電極（図示せず）とを、対向させて配置してなる従来と同様の真空バルブ本体１０を用いている。固定ロッド１２は図中の上方に配置された一方の端子導体板１４と接続しており、可動ロッド１３は図中の下方に配置された他方の端子導体板１５と後述するようにフレキシブル導体１６を用いて電気的に接続している。

真空バルブ本体１０から図の下方に突出させた一般的な長さ寸法の可動ロッド１３は、この例では絶縁操作ロッド１８の先端を螺着し、固定ナット１９Ａ及びワッシャ−１９Ｂを用いて固定しており、操作器（図示せず）でロッド軸方向に往復移動を可能にしている。そして、一般的な寸法の断面円形で棒状の可動ロッド１３には、本発明の良導電材製の通電接続ブロック１７を通電可能に嵌合している。

一般的な寸法にした可動ロッド１３と通電接続ブロック１７の両者間には、可撓性導電部材２０を少なくとも１個を介在させており、両者間で所望の通電容量を確保できる電気的接続にしている。

両者間に介在させる可撓性導電部材２０は、例えばクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）製のバンド形コンタクトと称されて市販されており、通電性能が良好で可撓性を有して密着し易い部材を使用する。可撓性導電部材２０は、通電容量が確保可能な分の個数（図３では２個）を用い、可動ロッド１３の外面形状に適合する円形に整形して配置する。

通電接続ブロック１７は、良導電材である例えばアルミニウム材や銅材を用いて、断面が長方形や端面を円弧にした小判形等に形成し、固定ナット１９Ａやワッシャ−１９Ｂを使用しての絶縁操作ロッド１８との固着作業が、支障もなく行えるようにする。

また、通電接続ブロック１７は、図３に示すように可動ロッド１３に挿入するための貫通穴１７Ａや、円形にした可撓性導電部材２０を配置する溝１７Ｂ、更にはフレキシブル導体１６を固定するための複数のボルト穴１７Ｃを形成している。なお、使用する通電接続ブロック１７は、一部の面を表面積が増加する形状に加工して使用すると、通電時に生ずる熱の放散に活用することができる。

可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の双方の下端面には、フレキシブル導体１６の一端部を複数のボルト２２等の固着手段で固着し、所望の通電容量を確保できる電気的な接続にしているので、同様に複数のボルト２３等の固着手段で接続する下方の端子導体板１５の面側への通電が通電性能を損なわず行える。

可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の下端面とフレキシブル導体１６との間には、銅薄板の如き導電性連結板２１を介在させて密着させているから、両者間の電気的な接続は十分な通電容量を確保してより一層良好にすることができる。

しかも、フレキシブル導体１６の電気的な接続は、一端部が可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の下端面に、また他端部が水平方向に設けられた端子導体板１５面と接続する構造としたので、可動ロッド１３の軸方向の往復移動に伴う動作範囲も小さくでき、従来のようなＵ字状に形成したフレキシブル導体１６を使用する場合の如く、大きな空間を確保する必要もないので真空遮断器を小型化することができる。また、フレキシブル導体１６との電気的な接続のため、棒状の可動ロッド１３の面を機械加工する必要がないから、経済的に製作することができる。

なお、積層して形成したフレキシブル導体１６を、可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の各下端面や端子導体板１５に固着するには、ボルト２２や２３の使用が望ましく、これらボルト２２や２３を使用して強く密着させるようにすると、電気的接続がよくなり通電性能を向上させることができる。

可動ロッド１３及び通電接続ブロック１７の各下端面にフレキシブル導体１６の一端部を固着するボルト２２の配置面、及びフレキシブル導体の他端部を端子導体板１５に固着するボルト２２の配置面のいずれにも、支持補強板２４及び２５を介在させている。支持補強板２４及び２５は、機械的強度の大きな例えばステンレススチール（ＳＵＳ）を使用する。このように、支持補強板２４及び２５を配置すると、フレキシブル導体１６の固定がより良好にできるし、可動ロッド１３の軸方向の往復移動に追従して移動するフレキシブル導体１６を、大きく変形するのを抑制することができる。

１０…真空バルブ本体、１１…絶縁円筒体、１２…固定ロッド、１３…可動ロッド、１４、１５…端子導体板、１６…フレキシブル導体、１７…通電接続ブロック、１８…絶縁操作ロッド、２０…可撓性導電部材、２１…導電性連結板、２４、２５…支持補強板。

Claims (2)

1. 絶縁円筒体内に固定ロッドに取り付けた固定電極と可動ロッドに取り付けた可動電極とを対向させて配置した真空バルブ本体を有し、前記真空バルブ本体から突出させた前記固定ロッドは一方の端子導体板と接続し、かつ前記真空バルブ本体から突出させた前記可動ロッドは操作器で駆動操作する絶縁操作ロッドと連結してロッド軸方向に移動可能にすると共に、前記可動ロッドと他方の端子導体板間をフレキシブル導体により電気的に接続した真空遮断器において、前記可動ロッドの外面に良導電材製の通電接続ブロックを通電可能に嵌合し、前記可動ロッド及び前記通電接続ブロックの双方の下端面に前記フレキシブル導体の一端を固着して構成したことを特徴とする真空遮断器。
2. 請求項１において、前記可動ロッドと前記通電接続ブロックの嵌合面に可撓性導電部材を介在させ、前記可動ロッド及び前記通電接続ブロックの双方の下端面と前記フレキシブル導体間に導電性連結板を配置し、前記各端子導体板と接続する前記フレキシブル導体における各端部の固着手段の配置面にはそれぞれ支持補強板を介在させたことを特徴とする真空遮断器。

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