JP2015165457A - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】真空遮断器の大容量化に伴う操作装置に必要なエネルギーの増大を防ぎ、操作装置の大型化を抑制することができる真空遮断器を得る。
【解決手段】真空バルブ１の可動側電極棒６と可動側主回路導体１１との接続に可撓導体１２と通電接触子１３を備え、閉極状態では可撓導体１２と通電接触子１３を並列に通電可能な構造とした。通電接触子１３は遮断器閉極時のみ通電可能であり、遮断器開閉極動作中および開極時は乖離する。可撓導体１２は開極動作中の遮断電流に耐えられる通電断面積以上とし、定格電流の通電容量は、可撓導体１２と通電接触子１３の並列通電にて確保する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、真空遮断器に搭載される真空バルブの可動側導体と真空遮断器主回路導体との接続に、可撓導体と通電接触子を並列配置した構造の真空遮断器に関するものである。

従来の真空遮断器において、真空バルブの内部に配設した電流の通電および遮断を行う接点のうち可動側接点に接合される可動側導体と真空遮断器の主回路導体との電気的な接続には可撓導体あるいは通電接触子を用いており、真空遮断器の通電容量を増大させる場合には、可撓導体の断面積を増加させ電気抵抗の低減による発熱の抑制あるいは通電接触子の接触箇所を増加させ接触抵抗の低減による発熱の抑制を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５８−１４８８４２号公報

このような従来の真空遮断器における真空バルブの可動側導体と真空遮断器の主回路導体との接続構造にあっては、真空遮断器の通電容量を増加させる場合、電気抵抗の低減化のために可撓導体の断面積の増加あるいは通電接触子の接触箇所の増加を行っていた。しかし可撓導体の断面積を増加させた場合、真空バルブの可動側質量の増大および開閉極動作時の機械的抵抗の増加を招く。また通電接触子の接触箇所を増加させた場合、開閉極動作時の摺動抵抗の増加を招く。これによって、開閉極動作に必要な操作機構のエネルギーが増大し、操作装置が大型化する問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、真空遮断器の大容量化に伴う操作装置に必要なエネルギーを増大させず、操作装置の大型化を防ぐことを目的としている。

この発明に係る真空遮断器は、接離可能に配設された一対の接点を真空バルブ内に収納し、前記接点を接離することにより電流の遮断、投入を行い、前記接点に接合される可動側電極棒と、可動側主回路導体とを、可撓性導体を介して接続した真空遮断器において、遮断器投入状態時に通電可能に接触し、遮断器開極時には乖離する通電接触子を、前記可動側電極棒と前記可動側主回路導体の間に配設したものである。

この発明によれば、真空遮断器に搭載される真空バルブの可動側導体と真空遮断器の主回路導体との接続において、可撓導体の断面積増大による可動側質量の増加や、摺動接触箇所の増大による機械的抵抗の増加を防ぎ、遮断器開閉極動作時に必要な操作装置のエネルギーの低減が可能となる。

この発明の実施の形態１による真空遮断器の全体構成図である。 この発明の実施の形態１による真空遮断器の閉極状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１による真空遮断器の開極状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による真空遮断器の閉極状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による真空遮断器の開極状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態３による真空遮断器の閉極状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態３による真空遮断器の開極状態を示す断面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による真空遮断器の閉極状態を示す全体構成図である。図１に示すように、真空遮断器１００は真空バルブ１を絶縁性のフレーム３により保持し、真空バルブ１内には接離可能に配設された接点２を構成する固定側接点２ａおよび可動側接点２ｂを収納し、固定側接点２ａは固定側電極棒４を介して真空遮断器１００の主回路導体を構成する固定側主回路導体５へ接続されている。また可動側接点２ｂは可動側電極棒６を介して可動側端子７へ接続され、さらに可動側端子７は可撓導体１２と通電接触子１３により真空遮断器１００の主回路導体を構成する可動側主回路導体１１へ電気的に並列接続されている。

可動側端子７の下部には、主回路と接地部とを絶縁する絶縁ロッド８が接続され、絶縁ロッド８はリンク機構（図示せず）を介して遮断器操作装置９へ接続されている。真空遮断器は遮断器操作装置９を操作することによりリンク機構（図示せず）を介して絶縁ロッド８を上下動作させ、真空バルブ１内の接点２の開閉極動作を行い、電流の投入・遮断が可能となる。可動側端子７とばねコンタクト１３ａは、摺動可能に構成されている。

図２は図１の可動側端子７を中心に拡大した図であり真空遮断器１００は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが接触する閉極状態である。可動側端子７は可動側主回路導体１１に設けた溝（図示せず）に挿入した通電接触子１３を構成するばね性を有している環状通電接触子であるばねコンタクト１３ａを用いて可動側端子７と可動側主回路導体１１は電気的に接続されている。また可撓導体１２は薄状の銅板を積層し可撓性を持たせた導体であり、一端を可動側端子７に他端を可動側主回路導体１１に接続し、ばねコンタクト１３ａと並列に可動側端子７と可動側主回路導体１１を電気的に接続している。通電接触子１３となるばねコンタクト１３ａは、可動側電極棒６と可動側主回路導体１１との間に配置されるものであって、例えば、可動側端子７の周面に設けるように構成することでも良い。

図３は図１の可動側端子７を中心に拡大した図であり真空遮断器１００は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが乖離する開極状態である。開極状態では可動側端子７とばねコンタクト１３ａは乖離しており、可動側端子７と可動側主回路導体１１の電気的接続は、可撓導体１２のみを介して行われている。

このように構成された真空遮断器１００では、真空遮断器１００に必要な通電容量に応じてばねコンタクト１３ａを複数個配設することにより、可撓導体１２の断面積を増加することなく大電流通電が可能となり可撓導体１２の質量を低減することが可能である。また、ばねコンタクト１３ａは閉極状態のみ可動側端子７と接しており、開極動作初期および閉極動作末期を除く開閉極動作時、ばねコンタクト１３ａと可動側端子７は乖離しており摺動はなく、遮断器開閉極動作時の機械的な摺動抵抗を大幅に低減することができる。

本実施の形態１の構成によれば、真空遮断器に必要な通電容量の増加に伴う真空遮断器の可動部質量の増加や摺動接触箇所の増大による機械的摺動抵抗の増加を防ぎ遮断器開閉極動作時に必要な遮断器操作装置９の操作エネルギー（運動エネルギー）の低減が可能となる。

実施の形態２．
図４、図５は図１の可動側端子７を中心に拡大したこの発明の実施の形態２に関する真空遮断器を示す断面図であり、図４は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが接触する閉極状態、図５は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが乖離する開極状態を示している。

実施の形態１では通電接触子１３としてばねコンタクト１３ａを採用していたが、実施の形態２では通電接触子１３として円筒形状のフィンガーコンタクト１３ｂを用いたものである。フィンガーコンタクト１３ｂは通電可能な円筒形状の金属に溝を設けてフィンガーを形成しており、フィンガーは導体の撓みによって可動側端子７との通電に必要な接触圧力を確保している。

この構成によれば、真空遮断器１００に必要な通電容量に応じて、フィンガーコンタクト１３ｂのフィンガー数を変更することにより可撓導体１２の断面積を増加することなく大電流通電が可能であり可撓導体１２の質量を低減することが可能である。

本実施の形態２の構成によれば、真空遮断器１００に必要な通電容量の増加に伴う真空遮断器１００の可動部質量の増加や摺動接触箇所の増大による機械的摺動抵抗の増加を防ぎ遮断器開閉極動作時に必要な遮断器操作装置９の操作エネルギーの低減が可能となる効果に加え、フィンガーコンタクト１３ｂは可動側主回路導体１１を加工することにより形成することが可能であり部品点数の削減が可能となる。

実施の形態３．
図６、図７は図１の可動側端子７を中心に拡大した本発明の実施の形態３に関する真空遮断器を示す断面図であり、図６は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが接触する閉極状態、図７は固定側接点２ａと可動側接点２ｂが乖離する開極状態を示している。

実施の形態１では通電接触子１３としてばねコンタクト１３ａ、実施の形態２では通電接触子１３としてフィンガーコンタクト１３ｂを採用していたが、実施の形態３は通電接触子１３としてチューリップコンタクト１３ｃを用いたものである。チューリップコンタクト１３ｃは例えば通電可能な導体を鍛造により形成されたものであり、チューリップコンタクト１３ｃと可動側端子７および可動側主回路導体１１は、ガータースプリング１５の締め付け力により通電に必要な接触圧力を確保している。

この構成によれば、真空遮断器に必要な通電容量に応じて、チューリップコンタクト１３ｃの枚数を変更することにより可撓導体１２の断面積を増加することなく大電流通電が可能であり可撓導体１２の質量を低減することが可能である。

本実施の形態３の構成によれば、真空遮断器に必要な通電容量の増加に伴う真空遮断器の可動部質量の増加や摺動接触箇所の増大による機械的摺動抵抗の増加を防ぎ遮断器開閉極動作時に必要な遮断器操作装置９の操作エネルギーの低減が可能となる効果に加え、複数枚のチューリップコンタクト１３ｃが複数個のガータースプリング１５にて可動側端子７および可動側主回路導体１１に接触圧力を加える構造となり、可動側端子７と可動側主回路導体１１の軸芯ずれに対する許容量を大きくすることが可能となり、真空遮断器の組立作業が容易となり、遮断器投入時に安定した通電が可能である。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 真空バルブ、２ 接点、２ａ 固定側接点、２ｂ 可動側接点、４ 固定側電極棒、
５ 固定側主回路導体、６ 可動側電極棒、７ 可動側端子、１１ 可動側主回路導体、１２ 可撓導体、１３ 通電接触子、１３ａ ばねコンタクト、１３ｂ フィンガーコンタクト、１３ｃ チューリップコンタクト、１００ 真空遮断器。

Claims (4)

1. 接離可能に配設された一対の接点を真空バルブ内に収納し、前記接点を接離することにより電流の遮断、投入を行い、前記接点に接合される可動側電極棒と、可動側主回路導体とを、可撓性導体を介して接続した真空遮断器において、遮断器投入状態時に通電可能に接触し、遮断器開極時には乖離する通電接触子を、前記可動側電極棒と前記可動側主回路導体の間に配設したことを特徴とする真空遮断器。
2. 前記通電接触子はばね性を有する環状接触子としたことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
3. 前記通電接触子は前記可動側電極棒あるいは前記可動側主回路導体に設けたフィンガーコンタクトとしたことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。
4. 前記通電接触子はチューリップコンタクトとしたことを特徴とする請求項１に記載の真空遮断器。