JP2017022002A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電力系統の電気回路を流れる電流を遮断可能な遮断器に関し、特に、電気回路の開閉が真空中において行われる遮断器に関する。 Embodiments of the present invention relate to a circuit breaker capable of interrupting a current flowing in an electric circuit of a power system, and more particularly to a circuit breaker in which an electric circuit is opened and closed in vacuum.
電力系統の電気回路を流れる電流を遮断可能な遮断器は、一般的に、電力系統の電気回路を構成しており電流が流れる導体(以下、導電部と記す)として、固定接触子と、当該固定接触子に対して離間するよう所定の方向(以下、軸方向と記す)に移動可能な可動接触子と、当該可動接触子に結合されて軸方向に延びており操作機構により駆動されて可動接触子と一体に移動する操作ロッドとを有している。 A circuit breaker capable of interrupting the current flowing through the electric circuit of the electric power system generally constitutes the electric circuit of the electric power system, and as a conductor (hereinafter referred to as a conductive part) through which the electric current flows, A movable contact that is movable in a predetermined direction (hereinafter referred to as an axial direction) so as to be separated from the fixed contact, and is coupled to the movable contact and extends in the axial direction and is driven by an operation mechanism to be movable. And an operating rod that moves together with the contact.
操作ロッドは、通常、可動接触子と操作機構との間において電流が流れることを防止するために、電気絶縁体で構成されている部分(以下、絶縁部と記す)を有している。なお、以下の説明において、軸方向のうち可動接触子が固定接触子から離れる向きを「開き側」と記し、軸方向のうち可動接触子が固定接触子に近づく向きを「閉じ側」と記す。 The operation rod usually has a portion (hereinafter referred to as an insulating portion) made of an electrical insulator in order to prevent a current from flowing between the movable contact and the operation mechanism. In the following description, the direction in which the movable contact moves away from the fixed contact in the axial direction is referred to as “open side”, and the direction in which the movable contact approaches the fixed contact in the axial direction is referred to as “closed side”. .
このような遮断器には、真空中において当該電流を遮断するもの、いわゆる真空遮断器がある。このような遮断器は、内部に真空の空間である真空室が形成されており、当該真空室に固定接触子と可動接触子とを収容する容器(以下、真空容器と記す)を有している。上述した操作ロッドは、当該真空容器を貫通して延びている。真空容器には、真空室の気密を確保するために、略筒状且つ蛇腹状をなしている部材、いわゆるべローズが、固定接触子及び可動接触子と共に収容されている。べローズは、真空容器、固定接触子及び可動接触子と共に、いわゆる真空インタラプタ(真空バルブとも称される)を構成している。 Such a circuit breaker includes a so-called vacuum circuit breaker that cuts off the current in vacuum. Such a circuit breaker has a vacuum chamber, which is a vacuum space, and has a container (hereinafter referred to as a vacuum container) that accommodates a stationary contact and a movable contact in the vacuum chamber. Yes. The operation rod described above extends through the vacuum vessel. In order to ensure the airtightness of the vacuum chamber, the vacuum vessel accommodates a substantially cylindrical and bellows-shaped member, a so-called bellows, together with a stationary contact and a movable contact. The bellows constitutes a so-called vacuum interrupter (also referred to as a vacuum valve) together with a vacuum vessel, a stationary contact and a movable contact.
べローズは、真空容器内において操作ロッドの径方向外側を囲っており、通常、軸方向開き側にある端部が真空容器に結合されており、軸方向閉じ側にある端部が操作ロッドに結合されている。べローズは、可動接触子及び操作ロッドの移動に応じて軸方向に伸縮するよう構成されている。べローズは、真空容器と共に真空室を画定しており、径方向内側にある内周面が、操作ロッドと対向しており、径方向外側にある外周面が真空室に面している。このため、べローズには、その内側と外側との圧力差に起因する力が作用する。 The bellows surrounds the radially outer side of the operating rod in the vacuum vessel, and usually the end on the axially open side is coupled to the vacuum vessel, and the end on the axially closed side is the operating rod. Are combined. The bellows is configured to expand and contract in the axial direction in accordance with the movement of the movable contact and the operation rod. The bellows defines a vacuum chamber together with the vacuum container, the inner peripheral surface on the radially inner side faces the operating rod, and the outer peripheral surface on the radially outer side faces the vacuum chamber. For this reason, the force resulting from the pressure difference between the inside and the outside acts on the bellows.
このようなベローズに大きな力が作用すると、座屈等により当該ベローズが破損する虞がある。ベローズの破損を防止するために、べローズの内側と外側との圧力差を小さくするための構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 When a large force acts on such a bellows, the bellows may be damaged due to buckling or the like. In order to prevent damage to the bellows, a structure for reducing the pressure difference between the inside and the outside of the bellows has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このような遮断器において、べローズは、容易に軸方向に伸縮できるよう、比較的薄いステンレス鋼板等で構成されている。また、べローズは、一般的に、内側が大気圧程度となる環境下での使用を前提として製作されている。このため、べローズは、遮断器を構成する部品のうち比較的強度が弱く、その構造上、大幅な強度の向上を図ることが困難である。べローズの破損を防止するためには、べローズの内側に作用する圧力を、大気圧程度とすることが好ましく、0.2MPa以下にすることが要望されている。 In such a circuit breaker, the bellows is made of a relatively thin stainless steel plate or the like so that it can easily expand and contract in the axial direction. Further, the bellows is generally manufactured on the assumption that the inside is used in an environment where the atmospheric pressure is about atmospheric pressure. For this reason, the bellows has a relatively low strength among the components constituting the circuit breaker, and it is difficult to significantly improve the strength due to its structure. In order to prevent damage to the bellows, the pressure acting on the inside of the bellows is preferably about atmospheric pressure, and it is desired to be 0.2 MPa or less.
また、上述した遮断器においては、電気絶縁体の絶縁性能を確保するために、不活性ガス等の比較的電気絶縁性が高いガスが充填された空間に、操作ロッドの絶縁部等の電気絶縁体が配置されることが求められている。このような電気絶縁体は、上述した真空容器と共に、内部に絶縁ガスが充填される容器(以下、圧力容器と記す)に収容される。圧力容器の内部には、絶縁ガスが所定の圧力で充填される空間であるガス室が形成されており、当該ガス室に、操作ロッドの絶縁部等は、配置される。絶縁ガスの圧力を高くするに従って、当該絶縁部における電気絶縁性能を向上させることが可能である。 Further, in the above-described circuit breaker, in order to ensure the insulation performance of the electrical insulator, the electrical insulation such as the insulation portion of the operating rod is filled in a space filled with a relatively high electrical insulation gas such as an inert gas. The body is required to be placed. Such an electrical insulator is housed in a container (hereinafter, referred to as a pressure container) filled with an insulating gas together with the above-described vacuum container. A gas chamber, which is a space filled with an insulating gas at a predetermined pressure, is formed inside the pressure vessel, and an insulating portion of the operating rod is disposed in the gas chamber. As the pressure of the insulating gas is increased, the electrical insulation performance in the insulating portion can be improved.
しかし、ガス遮断器においては、真空容器及びべローズが、上述したガス室に配置されていると、比較的高圧な絶縁ガスの圧力が、べローズの内側に作用することとなり、外側にある真空室との圧力差が大きくなるという問題が生じる。なお、当該圧力差を低減するために絶縁ガスの圧力を比較的低いものにすると、電気絶縁性能を確保するためには、操作ロッドの絶縁部の軸方向の長さを比較的長いものにする必要が生じる。操作ロッドの軸方向の長さを長くすると、質量が増大して当該操作ロッドの駆動に必要な操作力が大きくなるために、操作機構を大型化しなければならないという問題や、圧力容器の軸方向の寸法が大きくなるという問題が生じ、結果として、遮断器の軸方向の寸法が大きくなるという問題が生じる。 However, in the gas circuit breaker, when the vacuum vessel and the bellows are arranged in the gas chamber described above, the pressure of the relatively high-pressure insulating gas acts on the inside of the bellows, and the vacuum on the outside There arises a problem that the pressure difference with the chamber becomes large. Note that if the pressure of the insulating gas is made relatively low in order to reduce the pressure difference, the axial length of the insulating portion of the operating rod is made relatively long in order to ensure electrical insulation performance. Need arises. If the length of the operating rod in the axial direction is increased, the mass increases and the operating force required to drive the operating rod increases, so the problem is that the operating mechanism must be enlarged, and the axial direction of the pressure vessel As a result, there arises a problem that the axial dimension of the circuit breaker increases.
本発明の実施形態は、上記事情に鑑みてなされたものであって、軸方向の寸法をコンパクトなものとしつつ、圧力容器内にあるべローズに高い圧力差が作用することを抑制可能な遮断器を提供することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of suppressing the action of a high pressure difference on the bellows in the pressure vessel while making the axial dimension compact. The purpose is to provide a vessel.
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、電力系統の電気回路の導電部を構成する固定接触子と、前記導電部を構成しており、当該固定接触子から離間するよう軸方向開き側に移動可能な可動接触子と、真空室を内部に有し、当該真空室に前記固定接触子と前記可動接触子を収容する真空容器と、前記導電部を構成しており、前記真空容器より軸方向閉じ側に配置されており、前記固定接触子と結合されている閉じ側導体と、前記導電部を構成しており、前記真空容器より軸方向開き側に配置されており、前記可動接触子と電気的に接続されている開き側導体と、前記可動接触子に結合されており、当該可動接触子から前記真空容器及び前記開き側導体を貫通して軸方向開き側に延びており、且つ操作機構により駆動されて当該可動接触子と一体に軸方向に移動する操作ロッドと、電気絶縁体で構成されており、前記真空容器の径方向外側を囲う略筒状をなしており、且つ前記閉じ側導体と開き側導体との間を軸方向に延びており且つ径方向内側に絶縁ガス又は空気が充填される中央低圧室を画定する極間絶縁体と、前記真空容器内において前記操作ロッドの径方向外側を囲っており、軸方向開き側の端部が前記真空容器に結合されており、軸方向閉じ側の端部が前記操作ロッドに結合されており、且つ前記真空室と前記中央低圧室とを仕切ると共に当該操作ロッドの移動に応じて軸方向に伸縮するべローズと、電気絶縁体で構成されており、軸方向に軸心が延びる略筒状をなしており、前記閉じ側導体から軸方向閉じ側に延びており、且つ径方向内側に絶縁ガス又は空気が充填される閉じ側低圧室を画定する絶縁筒と、前記中央低圧室及び前記閉じ側低圧室に比べて高い圧力で絶縁ガスが充填される高圧室を内部に有し、当該高圧室に、前記開き側導体、前記極間絶縁体、前記閉じ側導体及び前記絶縁筒を収容する圧力容器と、を備え、前記操作ロッドのうち電気絶縁体で構成されている絶縁部は、前記開き側導体より軸方向開き側において前記高圧室に面しており、前記絶縁筒は、前記圧力容器のうち軸方向閉じ側の端部に結合されており、前記閉じ側低圧室は、当該端部まで延びており、前記閉じ側導体には、前記中央低圧室と前記閉じ側低圧室とを連通させる内部連通孔が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, an embodiment of the present invention comprises a fixed contact that constitutes a conductive part of an electric circuit of a power system, and the conductive part that constitutes the conductive part and is axially separated from the fixed contact. A movable contact that can be moved to the open side, a vacuum chamber inside, a vacuum container that houses the fixed contact and the movable contact in the vacuum chamber, and the conductive portion, and the vacuum Arranged on the axially closed side from the container, constituting a closed side conductor coupled to the stationary contact, and the conductive part, arranged on the axially open side from the vacuum container, An open-side conductor that is electrically connected to the movable contact, and is coupled to the movable contact, and extends from the movable contact through the vacuum vessel and the open-side conductor to the axially open side. And movable by being driven by an operation mechanism An operation rod that moves in the axial direction integrally with the touch element, and an electric insulator, has a substantially cylindrical shape surrounding the radially outer side of the vacuum vessel, and the closed-side conductor and the open-side conductor, An interelectrode insulator that defines a central low-pressure chamber that extends in the axial direction and is filled with an insulating gas or air radially inward, and surrounds the radially outer side of the operating rod in the vacuum vessel. The end on the axially open side is coupled to the vacuum vessel, the end on the axially closed side is coupled to the operating rod, and the vacuum chamber and the central low-pressure chamber are partitioned and the operation is performed. It consists of a bellows that expands and contracts in the axial direction according to the movement of the rod, and an electrical insulator, has a substantially cylindrical shape with an axial center extending in the axial direction, and extends from the closed side conductor to the axially closed side. Insulating gas or air inside in the radial direction An insulating cylinder defining a closed low pressure chamber to be filled, and a high pressure chamber filled with an insulating gas at a higher pressure than the central low pressure chamber and the closed low pressure chamber, the high pressure chamber includes An opening-side conductor, the inter-electrode insulator, the closed-side conductor, and a pressure vessel that accommodates the insulating cylinder, and an insulating portion made of an electrical insulator in the operation rod is more than the opening-side conductor. Facing the high-pressure chamber on the axially open side, the insulating cylinder is coupled to an end portion on the axially close side of the pressure vessel, and the closed-side low pressure chamber extends to the end portion. The closed-side conductor is formed with an internal communication hole for communicating the central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
〔第1の実施形態〕
第1の実施形態の遮断器の構成について図1〜図3を用いて説明する。図1は、本実施形態の遮断器の全体構成を示す断面立面図である。なお、図1には、可動接触子及び操作ロッドが、閉路位置(closed position)に位置している状態が示されている。また、図1においては、理解を容易にするために圧力容器や操作機構等については、ハッチングを省略している。図2は、本実施形態の遮断器のうち真空容器及びべローズの周辺構成を示す拡大断面図である。図3は、本実施形態の遮断器のうち操作ロッド及び開き側端板の周辺構成を示す拡大断面図である。
[First Embodiment]
The structure of the circuit breaker of 1st Embodiment is demonstrated using FIGS. 1-3. FIG. 1 is a sectional elevation view showing the overall configuration of the circuit breaker of the present embodiment. FIG. 1 shows a state where the movable contact and the operation rod are located at a closed position. Further, in FIG. 1, hatching is omitted for the pressure vessel, the operation mechanism, and the like for easy understanding. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the peripheral configuration of the vacuum vessel and the bellows in the circuit breaker of the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the peripheral configuration of the operating rod and the open side end plate in the circuit breaker of the present embodiment.
なお、図1において、鉛直上側を矢印Uで示し、鉛直下側を矢印Dで示している。図3には、可動接触子及び操作ロッドが開路位置(open position)にある状態が示されている。また、図1及び図2において、可動接触子及び操作ロッドの軸心を一点鎖線Aで示している。加えて、当該軸心に沿う方向、すなわち軸方向のうち、可動接触子が固定接触子から離れる向きを「軸方向開き側」と記して各図に矢印A1で示し、可動接触子が固定接触子に近接する向きを「軸方向閉じ側」と記して矢印A2で示す。 In FIG. 1, the vertical upper side is indicated by an arrow U, and the vertical lower side is indicated by an arrow D. FIG. 3 shows a state in which the movable contact and the operating rod are in the open position. Moreover, in FIG.1 and FIG.2, the axial center of a movable contactor and an operating rod is shown with the dashed-dotted line A. FIG. In addition, the direction along the axis, that is, the direction in which the movable contact moves away from the fixed contact in the axial direction is indicated as “Axial opening side” and is indicated by an arrow A1 in each figure, and the movable contact is fixed contact. The direction approaching the child is indicated as “Axial closing side” and indicated by an arrow A2.
図1に示すように、遮断器1は、電力系統の電気回路を開閉する開閉装置であり、本実施形態においては、電気回路の開閉(電流の遮断)が真空中において行われる遮断器、いわゆる真空遮断器(vacuum circuit-breaker)として構成されている。加えて、遮断器1は、ガス絶縁開閉装置(gas-insulated switchgear)としても構成されている。具体的には、遮断器1は、電力系統の電気回路を構成する導体、いわゆる導電部(conductive part)を収容する圧力容器3を有している。なお、導電部を流れる電力系統の電流を、以下に「主回路電流」と記す。
As shown in FIG. 1, the circuit breaker 1 is a switching device that opens and closes an electric circuit of a power system. In the present embodiment, the circuit breaker is a circuit breaker that opens and closes an electric circuit (cuts off an electric current) in a vacuum. It is configured as a vacuum circuit-breaker. In addition, the circuit breaker 1 is also configured as a gas-insulated switchgear. Specifically, the circuit breaker 1 has a
圧力容器3は、内部に絶縁ガスが充填される空間(以下、高圧室と記す)5を有している。圧力容器3は導電部を囲う金属製の外皮、いわゆるエンクロージャ(enclosure)として構成されている。圧力容器3は、アルミ合金等の金属で構成されており、電気的に接地(アース)されている。
The
圧力容器3は、導電部を囲う中央部3aと、軸方向開き側の端部3cと軸方向閉じ側の端部3eを有している。遮断器1は、圧力容器3の中央部3aの鉛直下側に、水平な設置面(図示せず)に対して圧力容器3を支持する脚部2を有している。遮断器1は、軸方向が水平となるように設置される。
The
高圧室5には、電気絶縁性が比較的高い不活性ガス、いわゆる絶縁ガスが充填されている。本実施形態において、高圧室5には、絶縁ガスとして、六フッ化硫黄(SF6)が充填されている。なお、高圧室5に充填される絶縁ガスには、窒素(N2)、二酸化炭素(CO2)又は乾燥空気(ドライエア)を用いることもできる。すなわち、高圧室5には、六フッ化硫黄、窒素、二酸化炭素又は乾燥空気のいずれかが、絶縁ガスとして充填されていれば良い。また、高圧室5には、絶縁ガスとして、六フッ化硫黄、窒素、二酸化炭素及び乾燥空気のうち、2種類以上の混合ガスを用いることもできる。
The high-
高圧室5には、0.4MPa〜0.8MPaの範囲内の圧力で絶縁ガスが充填されている。本実施形態においては、約0.6MPaの圧力で絶縁ガスが充填されている。圧力容器3は、上述した範囲内にある所定の圧力で絶縁ガスが高圧室5に充填された状態で密閉される。高圧室5には、後述する中央低圧室44及び閉じ側低圧室33に比べて高い圧力で絶縁ガスが充填されている。なお、本明細書において、絶縁ガス及び空気の圧力は、全てゲージ圧(外気との差圧)で示されている。
The
圧力容器3は、その中央に真空インタラプタ(真空バルブとも称する)10を収容している。真空インタラプタ10は、電力系統の電気回路の導電部を構成する固定接触子20及び可動接触子50と、当該固定接触子20及び可動接触子50を収容する真空容器11とを有している。真空容器11は、固定接触子20と可動接触子50が配置される真空の空間(以下、真空室と記す)15を内部に有している。真空容器11は、圧力容器3に対して電気絶縁体を介して支持されている。
The
可動接触子50は、図1に示す閉路位置において固定接触子20と当接する。可動接触子50は、固定接触子20に対して、図に矢印A1で示す軸方向開き側に移動可能に構成されている。可動接触子50には、操作ロッド52が結合されている。固定接触子20及び可動接触子50は、銅や銅を含んだ合金で構成されている。なお、軸方向開き側とは反対側、すなわち可動接触子50が固定接触子20に近接する向きを、以下に「軸方向閉じ側」と記して、図に矢印A2で示す。
The
操作ロッド52は、可動接触子50から軸方向開き側に、上述した真空容器11を貫通して略直線状に延びている。操作ロッド52は、可動接触子50の移動を操作する操作機構57により軸方向に駆動される。
The
操作ロッド52は、その軸方向開き側には、電気絶縁体で構成された部分である絶縁部55を有している。絶縁部55は、略棒状をなしており、「絶縁ロッド」とも呼称される。絶縁部55を構成する材料には、電気絶縁性を有する繊維強化プラスチックなどが用いられており、本実施形態においては、アラミド繊維を強化材とし、エポキシ樹脂を母材とした複合材料が用いられている。なお、絶縁部55を構成する強化材には、電気絶縁性を有するものであれば用いることがで、例えば、ガラス繊維やポリエステル繊維を強化材として用いることができる。
The operating
操作機構57は、圧力容器3外に配置されている。操作機構57は、圧力容器3の軸方向開き側の端部3cより外側に配置されており、詳細には、操作機構57を収容する操作箱7内に配置されている。
The
操作ロッド52は、操作機構57により駆動されて可動接触子50と一体に軸方向に移動する。操作ロッド52は、圧力容器3内において、後述する開き側端板62と、真空容器11のうち軸方向開き側を貫通して延びている。
The operating
図2に示すように、真空容器11は、電気絶縁体で構成されており、操作ロッド52と同軸に略筒状をなしている部分(以下、絶縁筒状部と記す)11aと、絶縁筒状部11aの軸方向の両端にそれぞれ結合されており且つ操作ロッド52と同軸に略円板状をなしている端(いわゆる端板)11c,11eとを有している。詳細には、真空容器11は、絶縁筒状部11aの軸方向開き側に結合された開き側端部11cと、軸方向閉じ側に結合された閉じ側端部11eとを有している。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態において、絶縁筒状部11aは、一般にセラミックスで構成されている。一方、開き側端部11cと閉じ側端部11eは、一般に金属材料で構成されており、本実施形態においては、ステンレス鋼で構成されている。
In the present embodiment, the insulating
真空容器11のうち開き側端部11cには、操作ロッド52が通る貫通孔13が形成されている。開き側端部11cのうち貫通孔13の近傍には、べローズ12の軸方向開き側の端部12cが結合されている。べローズ12の軸方向閉じ側の端部12eは、操作ロッド52に結合されている。
A through
べローズ12は、軸方向に軸心が延びる略筒状且つ蛇腹状をなしており、真空容器11内にある真空室15に収容されている。べローズ12は、真空容器11内において操作ロッド52の径方向外側を囲っている。べローズ12は、絶縁筒状部11a、開き側端部11c及び閉じ側端部11eを含む真空容器11と共に、真空室15を画定している。
The bellows 12 has a substantially cylindrical and bellows shape whose axial center extends in the axial direction, and is accommodated in a
べローズ12は、可動接触子50及び操作ロッド52の軸方向の移動に応じて、軸方向に伸縮する。べローズ12は、本実施形態において、厚さ約0.3mmのステンレス鋼で構成されている。なお、べローズ12のうち真空室15に面している側を、以下に「外側」と記し、その反対側を「内側」と記す。
The bellows 12 expands and contracts in the axial direction in accordance with the movement of the
べローズ12は、径方向内側の面(以下、単に「内面」と記す)12aが、操作ロッド52に対向しており、径方向外側の面(以下、単に「外面」と記す)12bが、真空容器11の絶縁筒状部11aと対向している。外面12bは、真空室15に面しており、内面12aは、後述する低圧室に面している。べローズ12には、外面12bに作用する圧力と、内面12aに作用する圧力との圧力差に起因する力が作用する。
The bellows 12 has a radially inner surface (hereinafter simply referred to as an “inner surface”) 12 a facing the operating
また、図2に示すように、真空容器11の真空室15のうち軸方向閉じ側には、可動接触子50に対向して、固定接触子20が収容されている。固定接触子20には、操作ロッド52と同軸に略円柱状をなしており、上述した導電部を構成する導体(以下、円柱状導体と記す)21が、結合されている。当該円柱状導体21は、真空容器11の閉じ側端部11eを貫通して軸方向閉じ側に延びている。
Further, as shown in FIG. 2, the
図2に示すように、円柱状導体21は、固定接触子20及び真空容器11より軸方向閉じ側において径方向に広がる略円板状をなしている導体(以下、閉じ側端板と記す)22と結合されている。閉じ側端板22は、導電部を構成する導体であって、図1に示すように、極間絶縁体40の軸方向閉じ側の端と結合されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、電力系統の電気回路の導電部を構成する導体であって、固定接触子20と結合されており、且つ固定接触子20より軸方向閉じ側にある導体を、以下に「閉じ側導体」と記す。一方、導電部を構成する導体であって、可動接触子50と結合されており、且つ可動接触子50より軸方向開き側にある導体を、以下に「開き側導体」と記す。なお、閉じ側導体及び開き側導体は、比較的導電性が高い金属材料、例えば、アルミ合金で構成されている。
In addition, the conductor which comprises the electroconductive part of the electric circuit of an electric power system, Comprising: It couple | bonds with the
上述した操作ロッド52のうち絶縁部55より軸方向閉じ側にある部分は、開き側導体を構成している。また、開き側導体には、可動接触子50及び真空容器11より軸方向開き側において径方向に広がる略円板状をなしている導体(以下、開き側端板と記す)62がある。開き側端板62は、導電部を構成する導体、すなわち開き側導体であって、極間絶縁体40の軸方向開き側の端と結合されている。
A portion of the
極間絶縁体40は、電気絶縁体で構成されており、本実施形態においては、エポキシ樹脂で構成されている。極間絶縁体40は、真空容器11の径方向外側を囲う略筒状をなしており、開き側端板62と閉じ側端板22との間を軸方向に延びている。本実施形態においては、真空容器11、操作ロッド52、円柱状導体21と同軸に略円筒状をなしている。
The
極間絶縁体40の径方向内側には、上述した高圧室5に比べて低い圧力で絶縁ガスが充填される空間(以下、中央低圧室と記す)44が形成されている。極間絶縁体40は、開き側端板(開き側導体)62、閉じ側端板(閉じ側導体)22、真空容器11及びべローズ12と共に、中央低圧室44を画定している。
A space (hereinafter referred to as a central low pressure chamber) 44 filled with an insulating gas at a lower pressure than the
本実施形態の遮断器には、極間絶縁体40の径方向外側には、電気抵抗を有し、開き側端板(開き側導体)62と閉じ側端板(閉じ側導体)22との間を極間絶縁体40に沿って軸方向に延びている極間抵抗体46が設けられている。極間抵抗体46は、極間絶縁体40と同様に、真空容器11の外側を囲う略筒状をなしている。
The circuit breaker of this embodiment has an electrical resistance on the radially outer side of the
極間抵抗体46には、例えば、ニッケル主成分としてクロムを含む合金で構成された線材、いわゆるニクロム線を巻回して、エポキシ樹脂等の合成樹脂に含浸させてモールドしたものが用いられる。極間抵抗体46は、いわゆる導体や半導体に比べて高い電気抵抗を有している。極間抵抗体46は、閉じ側端板22と開き側端板62との間に高電圧が印加されたときに、極間絶縁体40とは異なって僅かに電流が流れるように構成されている。
As the
また、閉じ側端板22の軸方向閉じ側には、電気絶縁体で構成されており、略筒状をなしており且つ圧力容器3に対して閉じ側端板22を支持する部材(以下、絶縁筒と記す)30が、結合されている。絶縁筒30は、操作ロッド52、円柱状導体21及び極間絶縁体40と同軸に設けられている。絶縁筒30は、閉じ側端板22から軸方向閉じ側に延びており、圧力容器3のうち軸方向閉じ側の端部3eと結合されている。絶縁筒30は、閉じ側端板22を圧力容器3から絶縁し、且つ当該圧力容器3に対して閉じ側端板22を支持している。
Further, the axially closed side of the closed
絶縁筒30の径方向内側には、上述した高圧室5に比べて低い圧力で絶縁ガスが充填される空間(以下、閉じ側低圧室と記す)33が形成されている。絶縁筒30及び閉じ側低圧室33は、圧力容器3のうち軸方向閉じ側の端部3eと閉じ側端板22との間を軸方向に延びている。絶縁筒30は、圧力容器3の軸方向閉じ側の端部3e及び閉じ側端板(閉じ側導体)22と共に、閉じ側低圧室33を画定している。
A space 33 (hereinafter referred to as a closed-side low-pressure chamber) 33 that is filled with an insulating gas at a pressure lower than that of the above-described high-
本実施形態において、閉じ側低圧室33と中央低圧室44との間にある閉じ側端板22には、閉じ側低圧室33と中央低圧室44とを連通させる連通孔(以下、内部連通孔と記す)32が複数形成されている。これにより、閉じ側低圧室33と中央低圧室44は、絶縁ガスが充填されたときに、同一の圧力となる。
In the present embodiment, the closed
本実施形態において、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33には、絶縁ガスとして、六フッ化硫黄(SF6)が充填されている。なお、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33に充填される絶縁ガスには、窒素(N2)、二酸化炭素(CO2)又は乾燥空気(ドライエア)を用いることもできる。すなわち、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33には、六フッ化硫黄、窒素、二酸化炭素又は乾燥空気のいずれかが、絶縁ガスとして充填されれば良い。また、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33には、絶縁ガスとして、六フッ化硫黄、窒素、二酸化炭素及び乾燥空気のうち、2種類以上の混合ガスが充填されるものとしても良い。
In the present embodiment, the central
また、閉じ側低圧室33及び中央低圧室44には、大気圧(すなわち0.0MPa)〜0.2MPaの範囲内の圧力で絶縁ガスが充填されている。これにより、真空室15と中央低圧室44との圧力差は、約0.1MPa〜0.3MPa程度となる。真空室15と中央低圧室44とを仕切っている真空容器11及びべローズ12には、当該圧力差に起因する力が作用する。
Further, the closed-side
加えて、遮断器1には、閉じ側低圧室33及び中央低圧室44の絶縁ガスの圧力を測定する圧力測定装置が設けられている。本実施形態においては、これら低圧室33,44の圧力を測定すると共に、測定した圧力を表示する圧力計8が、圧力容器3の外に設けられている。圧力計8は、圧力容器3の軸方向閉じ側の端部3eの外側、詳細には、当該端部3eを挟んで閉じ側低圧室33と対向する位置に配置されている。
In addition, the circuit breaker 1 is provided with a pressure measuring device that measures the pressure of the insulating gas in the closed
なお、本実施形態において、中央低圧室44は、内部連通孔32を介して閉じ側低圧室33と連通しているため、閉じ側低圧室33とほぼ同一の圧力である。よって、圧力計8には、中央低圧室44の圧力も測定されている。圧力計8は、圧力容器3外に配置されているため、遮断器1の外部から容易に、低圧室33,44に充填されている絶縁ガスの圧力を知ることができる。
In the present embodiment, the central low-
図1に示すように、閉じ側端板22のうち鉛直上側においては、当該閉じ側端板22から軸方向閉じ側に導体(以下、閉じ側延伸導体と記す)24が延びている。加えて、当該閉じ側延伸導体24には、絶縁スペーサ28を介してブッシング71の内側において略直線状に延びている導体(以下、閉じ側中心導体と記す)26が結合されている。絶縁スペーサ28は、閉じ側中心導体26を圧力容器3から絶縁し、且つ当該圧力容器3とブッシング71内部とを気密に区分している。閉じ側延伸導体24及び閉じ側中心導体26は、閉じ側端板22と共に、閉じ側導体を構成している。
As shown in FIG. 1, a conductor (hereinafter referred to as a closed-side extended conductor) 24 extends from the closed-
一方、開き側端板62のうち鉛直上側においては、図1に示すように、当該開き側端板62から軸方向開き側に導体(以下、開き側延伸導体と記す)64が延びている。加えて、当該開き側延伸導体64には、絶縁スペーサ68を介してブッシング72の内側において略直線状に延びている導体(以下、開き側中心導体と記す)66が結合されている。絶縁スペーサ68は、開き側中心導体66を圧力容器3から絶縁し、且つ当該圧力容器3とブッシング72内部とを気密に区分している。開き側延伸導体64と開き側中心導体66は、開き側端板62と共に、開き側導体を構成している。
On the other hand, on the vertical upper side of the open-
なお、絶縁スペーサ28および絶縁スペーサ68は、圧力容器3とブッシング71又はブッシング72の内部とをそれぞれ気密に区分する必要がなければ省略しても良い。
The insulating
このように、閉じ側中心導体26は、閉じ側延伸導体24を介して、閉じ側端板22及び固定接触子20と結合されている。一方、開き側中心導体66は、開き側延伸導体64を介して、開き側端板62と結合されており、操作ロッド52を介して可動接触子50と電気的に接続されている。
As described above, the closing side
図1及び図3に示すように、開き側導体のうち開き側端板62より軸方向開き側には、操作ロッド52のうち絶縁部55より軸方向閉じ側の部分53と摺接すると共に、当該部分53との間で電流(主回路電流)を流す部分(以下、通電接触部と記す)63を有している。通電接触部63は、開き側端板62から軸方向開き側に突出しており、略筒状をなしている。通電接触部63は、開き側導体を構成しており、高圧室5に面している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the open side conductor of the open side conductor from the open
一方、本実施形態の操作ロッド52には、図3に示すように、絶縁部55より軸方向閉じ側において径方向外側に突出している部分(以下、径方向突出部と記す)53が設けられている。当該径方向突出部53は、上述した通電接触部63と摺接して、開き側導体と可動接触子50との間で電流を流す部材(以下、通電部材と記す)54を有している。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
径方向突出部53は、操作ロッド52のうち可動接触子50と電気的に接続されている導体部分である。径方向突出部53は、操作ロッド52の全周に亘って突出している。径方向突出部53の外周側には、通電部材54が保持されている。
The
通電部材54は、略環状をなしており、径方向突出部53に保持されて、通電接触部63の内壁に摺接すると共に、主回路電流を流す。なお、通電部材54は、比較的導電性の高い材料で構成されている。通電部材54を構成する材料には、例えば、銅を主成分とする金属材料が用いられる。
The
一方、通電接触部63は、操作ロッド52及び径方向突出部53と同軸に略円筒状をなしている。通電接触部63は、閉路位置(図1参照)及び開路位置(図3参照)の双方において、操作ロッド52の径方向突出部53及び通電部材54の径方向外側を囲うように構成されている。
On the other hand, the energizing
なお、図3に示すように、本実施形態において、操作ロッド52の径方向突出部53には、通電部材54の少なくとも一部を収容する溝が形成されている。通電部材54は、当該溝に収容されて径方向突出部53に保持された状態で、開き側端板(開き側導体)62の通電接触部63と摺接する。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
これにより、可動接触子50及び操作ロッド52が開路位置及び閉路位置に拘わらず、開き側導体、すなわち開き側端板62、開き側延伸導体64及び開き側中心導体66と電気的に接続される。可動接触子50及び操作ロッド52が閉路位置にあるとき、径方向突出部53、通電部材54及び通電接触部63には、主回路電流が流れる。
As a result, the
なお、開き側端板62のうち径方向内側には、上述した中央低圧室44の気密を確保するための部材(以下、シール部材と記す)61が設けられている。シール部材61は、略環状をなしており、操作ロッド52のうち径方向突出部53より軸方向閉じ側の部分51と摺接する。なお、シール部材61は、PTFE等の比較的潤滑性の高い材料で構成されている。
Note that a member (hereinafter referred to as a seal member) 61 for ensuring the airtightness of the above-described central low-
以上に説明したように本実施形態の遮断器1は、図1に示すように、真空容器11内において操作ロッド52の径方向外側を囲っており、操作ロッド52の移動に応じて軸方向に伸縮するべローズ12を有している。真空容器11の軸方向開き側にある開き側端板62と、軸方向閉じ側にある閉じ側端板22との間には、極間絶縁体44が軸方向に延びている。極間絶縁体40の径方向内側には、中央低圧室44が形成されており、真空容器11及びべローズ12は、当該中央低圧室44に配置されている。べローズ12は、真空室15と中央低圧室44とを仕切っている。
As described above, the circuit breaker 1 of the present embodiment surrounds the outer side in the radial direction of the
操作ロッド52のうち電気絶縁体で構成されている絶縁部55は、開き側端板62より軸方向開き側において高圧室5に面している。加えて、絶縁筒30は、圧力容器3のうち軸方向閉じ側の端部3eに結合されており、閉じ側低圧室33は、当該端部3eまで延びている。すなわち閉じ側低圧室33は、絶縁筒30、閉じ側端板22及び当該圧力容器3の端部3eにより画定されている。
An insulating
本実施形態によれば、圧力容器3内のうち、閉じ側端板22と開き側端板62との間において、真空容器11及びべローズ12は、極間絶縁体40の内側にある中央低圧室44に収容されるため、べローズ12の内面12aと外面12bとの圧力差を、高圧室5に収容されている場合に比べて低減することができる。
According to the present embodiment, the
また、圧力容器3内のうち、開き側端板62より軸方向開き側においては、操作ロッド52の絶縁部55は、高圧室5に収容されるため、当該絶縁部55における電気絶縁性能を良好なものとしつつ、当該絶縁部55の軸方向の寸法、及び開き側端板62と圧力容器3の端部3cとの軸方向の距離を、比較的小さなものにすることができる。これにより、絶縁部55の軽量化を図ることができ、操作ロッド52の高速な作動を実現することができる。
Further, in the
また、圧力容器3内のうち、閉じ側端板22より軸方向閉じ側においては、絶縁筒30は、高圧室5に収容されており、当該絶縁筒30の径方向内側には、上述した中央低圧室44に連通する閉じ側低圧室33が形成されており、当該閉じ側低圧室33が圧力容器3の軸方向閉じ側の端部3eまで延びている。
Further, in the
絶縁筒30の径方向外側は、高圧室5に面しているので、絶縁筒30の電気絶縁性能を良好なものとしつつ、当該絶縁筒30の軸方向の寸法、すなわち閉じ側端板22と圧力容器3の端部3eとの軸方向の距離を、比較的小さなものとすることができる。
Since the outer side in the radial direction of the insulating
一方、絶縁筒30の径方向内側には、中央低圧室44に連通する閉じ側低圧室33が、圧力容器3の端部3eまで延びているので、当該端部3eの近傍に圧力測定装置(例えば、圧力計8)等を設けて、これら低圧室33,44の圧力を監視することが容易である。
On the other hand, on the radially inner side of the insulating
このようにして本実施形態の遮断器1によれば、真空室15に面するべローズ12に高い圧力差が生じることを抑制しつつ、圧力容器3の軸方向の寸法をコンパクトなものにすることができる。
Thus, according to the circuit breaker 1 of the present embodiment, the axial dimension of the
また、本実施形態の遮断器1は、開き側導体は、操作ロッド52のうち絶縁部55より軸方向閉じ側の部分である径方向突出部53の通電部材54と摺接すると共に、当該通電部材54と摺接すると共に主回路電流を流す通電接触部63を有している。
In the circuit breaker 1 of the present embodiment, the open-side conductor is in sliding contact with the current-carrying
なお、本実施形態において、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33の圧力を測定する圧力測定装置は、圧力容器3の端部3eの近傍において、測定した圧力を表示する圧力計8であるものとしたが、本発明に係る圧力測定装置は、この態様に限定されるものではない。圧力測定装置は、少なくとも閉じ側低圧室33の圧力を測定可能なものであれば良く、圧力表示機能の有無や設置位置に拘わらず、様々な形態のものを用いることができる。
In the present embodiment, the pressure measuring device that measures the pressure in the central
なお、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33は、圧力容器3外と連通させて、外気を導入して充填することも可能である。以下にその一例について説明する。
The central low-
〔第2の実施形態〕
第2の実施形態の遮断器の構成について図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の遮断器のうち絶縁筒の周辺構成を示す拡大断面図である。なお、第1の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The structure of the circuit breaker of 2nd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the peripheral configuration of the insulating cylinder in the circuit breaker of the present embodiment. In addition, about the structure substantially common to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、本実施形態の遮断器は、圧力容器3のうち軸方向閉じ側の端部3eには、外気を閉じ側低圧室33に導入するための連通孔(以下、外部連通孔と記す)35が形成されている。外部連通孔35は、閉じ側低圧室33と当該圧力容器3外とを連通させる。外部連通孔35は、軸方向(図に一点鎖線Aで示す)に延びている。なお、本実施形態において、閉じ側低圧室33は、内部連通孔32を介して中央低圧室44と連通している。
As shown in FIG. 4, the circuit breaker of the present embodiment has a communication hole (hereinafter referred to as an external communication) for introducing outside air into the closed-side low-
また、本実施形態において、外部連通孔35には、塵芥及び水分のうち少なくとも一方を外気から分離可能なフィルタ37が設けられている。本実施形態において、フィルタ37は、外部連通孔35を貫流する空気に含まれている塵芥(異物)及び水分(雨水)を分離する。
In the present embodiment, the
このように構成された遮断器において、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33には、圧力容器3の軸方向閉じ側の端部3eに設けられた外部連通孔35及びフィルタ37を通して、圧力容器3外にある外気(空気)が導入される。中央低圧室44及び閉じ側低圧室33の導入された空気の圧力は、いずれも大気圧となる。
In the circuit breaker configured as described above, the central low-
本実施形態によれば、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33の圧力を、上述した圧力計8(図1参照)等の圧力測定装置により監視する必要がなくなる。また、高圧室5に充填されている絶縁ガスが、仮に、中央低圧室44や閉じ側低圧室33に流入した場合であっても、流入した絶縁ガスは、外部連通孔35から圧力容器3外に排出することができるため、これら低圧室33,44の圧力が、高圧室5のように高くなることがなく、中央低圧室44と真空室15とを仕切るべローズ12が破損することがない。
According to this embodiment, it is not necessary to monitor the pressure in the central
〔第3の実施形態〕
第3の実施形態の遮断器の構成について、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の遮断器の構成を示す断面立面図である。なお、図5には、可動接触子及び操作ロッドが、閉路位置(closed position)に位置している状態が示されている。また、図5においては、理解を容易にするために圧力容器や操作機構等については、ハッチングを省略している。なお、第1の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
The structure of the circuit breaker of 3rd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 5 is a sectional elevation view showing the configuration of the circuit breaker of the present embodiment. FIG. 5 shows a state where the movable contact and the operation rod are located at a closed position. In FIG. 5, hatching is omitted for the pressure vessel, the operation mechanism, and the like for easy understanding. In addition, about the structure substantially common to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、本実施形態の遮断器1Cにおいて、絶縁スペーサ28を介してブッシング71の内側において略直線状に延びている閉じ側中心導体(閉じ側導体)27には、外気を閉じ側低圧室33に導入するための通路(以下、単に「導体内通路」と記す)29が、内部に形成されている。導体内通路29は、閉じ側中心導体27内を、その長手方向に延びている。
As shown in FIG. 5, in the circuit breaker 1 </ b> C of the present embodiment, outside air is closed to the closed side central conductor (closed side conductor) 27 extending substantially linearly inside the
また、閉じ側延伸導体(閉じ側導体)24及び絶縁筒30には、外気を閉じ側低圧室33に導入するための通路29cが形成されている。通路29cは、絶縁筒30の径方向に延びている。通路29cは、径方向外側が導体内通路29に接続されており、径方向内側が閉じ側低圧室33に接続されている。圧力容器3外と閉じ側低圧室33は、導体内通路29及び通路29cを介して連通している。また、本実施形態においても、閉じ側低圧室33は、内部連通孔32を介して中央低圧室44と連通している。
In addition, a
また、本実施形態において、導体内通路29のうち圧力容器3の外側の端部には、塵芥及び水分のうち少なくとも一方を除去可能なフィルタ70が設けられている。フィルタ70は、導体内通路29を貫流する空気に含まれている塵芥(異物)及び水分(雨水)を分離する。
In the present embodiment, a
このように構成された遮断器1Cにおいて、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33には、閉じ側中心導体27内にある導体内通路29及びフィルタ70を通して、圧力容器3外にある外気(空気)が導入される。中央低圧室44及び閉じ側低圧室33の圧力は、いずれも大気圧となる。本実施形態においても、圧力測定装置により、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33の圧力を監視する必要がない。
In the circuit breaker 1 </ b> C configured as described above, the outside air (air) outside the
なお、本実施形態においては、圧力容器3外にある外気を閉じ側低圧室33に導入するための導体内通路29が、閉じ側中心導体27内に形成されるものとしたが、本発明に係る導体内通路は、この態様に限定されるものではない。例えば、開き側中心導体66内に導体内通路を形成し、圧力容器3外にある外気を当該導体内通路を介して中央低圧室44に導入するものとしても良い。この態様によっても、中央低圧室44及び閉じ側低圧室33に外気(空気)を導入することができる。
In the present embodiment, the in-
〔他の実施形態〕
以上に説明した実施形態の他に、遮断器の構成には、種々の変更が可能である。例えば、上述した各実施形態において、真空容器11及びべローズ12が配置される中央低圧室44と、その軸方向閉じ側にある閉じ側低圧室33は、閉じ側端板(閉じ側導体)22に形成された内部連通孔32を介して連通しているものとしたが、本発明に係る中央低圧室及び閉じ側低圧室の態様は、この態様に限定されるものではない。中央低圧室及び閉じ側低圧室には、それぞれ高圧室に比べて低い圧力の絶縁ガス又は空気が導入されていれば良い。例えば、中央低圧室と閉じ側低圧室には、種類の異なる絶縁ガスが、異なる圧力で充填されているものとしても良い。
[Other Embodiments]
In addition to the embodiment described above, various modifications can be made to the configuration of the circuit breaker. For example, in each of the above-described embodiments, the central low-
本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1,1C 遮断器
2 脚部
3 圧力容器
3a 中央部
3c 端部(圧力容器の軸方向開き側の端部)
3e 端部(圧力容器の軸方向閉じ側の端部)
5 高圧室
7 操作箱
8 圧力計(圧力測定装置)
10 真空バルブ
11 真空容器
11a 絶縁筒状部(電気絶縁体)
11c 開き側端部
11e 閉じ側端部
12 べローズ
12a 内面(べローズ)
12b 外面(べローズ)
13 貫通孔
15 真空室
20 固定接触子
21 円柱状導体
22 閉じ側端板(閉じ側導体)
24 閉じ側延伸導体(閉じ側導体)
26 閉じ側中心導体(閉じ側導体)
27 閉じ側中心導体(閉じ側導体)
28 絶縁スペーサ
29 導体内通路
29c 通路
30 絶縁筒(電気絶縁体)
32 内部連通孔
33 閉じ側低圧室(低圧室)
35 外部連通孔
37 フィルタ
40 極間絶縁体(電気絶縁体)
44 中央低圧室(低圧室)
46 極間抵抗体
50 可動接触子
52 操作ロッド
53 径方向突出部
54 通電部材
55 絶縁部(電気絶縁体)
57 操作機構
61 シール部材
62 開き側端板(開き側導体)
63 通電接触部(開き側導体)
64 開き側延伸導体(開き側導体)
66 開き側中心導体(開き側導体)
68 絶縁スペーサ
70 フィルタ
71 ブッシング
72 ブッシング
1,
3e end (end on the axially closing side of the pressure vessel)
5 High pressure chamber 7
10
11c
12b External surface (bellows)
13 Through-
24 Closed-side stretched conductor (closed-side conductor)
26 Closed center conductor (closed conductor)
27 Closed center conductor (closed conductor)
28 Insulating
32
35
44 Central low pressure chamber (low pressure chamber)
46
57
63 Current-carrying contact (open side conductor)
64 Open side extended conductor (Open side conductor)
66 Open side center conductor (Open side conductor)
68 Insulating
Claims (15)
前記導電部を構成しており、当該固定接触子から離間するよう軸方向開き側に移動可能な可動接触子と、
真空室を内部に有し、当該真空室に前記固定接触子と前記可動接触子を収容する真空容器と、
前記導電部を構成しており、前記真空容器より軸方向閉じ側に配置されており、前記固定接触子と結合されている閉じ側導体と、
前記導電部を構成しており、前記真空容器より軸方向開き側に配置されており、前記可動接触子と電気的に接続されている開き側導体と、
前記可動接触子に結合されており、当該可動接触子から前記真空容器及び前記開き側導体を貫通して軸方向開き側に延びており、且つ操作機構により駆動されて当該可動接触子と一体に軸方向に移動する操作ロッドと、
電気絶縁体で構成されており、前記真空容器の径方向外側を囲う略筒状をなしており、且つ前記閉じ側導体と開き側導体との間を軸方向に延びており且つ径方向内側に絶縁ガス又は空気が充填される中央低圧室を画定する極間絶縁体と、
前記真空容器内において前記操作ロッドの径方向外側を囲っており、軸方向開き側の端部が前記真空容器に結合されており、軸方向閉じ側の端部が前記操作ロッドに結合されており、且つ前記真空室と前記中央低圧室とを仕切ると共に当該操作ロッドの移動に応じて軸方向に伸縮するべローズと、
電気絶縁体で構成されており、軸方向に軸心が延びる略筒状をなしており、前記閉じ側導体から軸方向閉じ側に延びており、且つ径方向内側に絶縁ガス又は空気が充填される閉じ側低圧室を画定する絶縁筒と、
前記中央低圧室及び前記閉じ側低圧室に比べて高い圧力で絶縁ガスが充填される高圧室を内部に有し、当該高圧室に、前記開き側導体、前記極間絶縁体、前記閉じ側導体及び前記絶縁筒を収容する圧力容器と、
を備え、
前記操作ロッドのうち電気絶縁体で構成されている絶縁部は、前記開き側導体より軸方向開き側において前記高圧室に面しており、
前記絶縁筒は、前記圧力容器のうち軸方向閉じ側の端部に結合されており、前記閉じ側低圧室は、当該端部まで延びており、
前記閉じ側導体には、前記中央低圧室と前記閉じ側低圧室とを連通させる内部連通孔が形成されている
ことを特徴とする遮断器。 A stationary contact constituting a conductive part of an electric circuit of the power system;
A movable contact that constitutes the conductive portion and is movable to the axially open side so as to be separated from the fixed contact;
A vacuum chamber having a vacuum chamber therein, and housing the fixed contact and the movable contact in the vacuum chamber;
Constituting the conductive part, disposed on the axially closed side from the vacuum vessel, and a closed conductor coupled to the fixed contact;
Constituting the conductive part, arranged on the axially open side from the vacuum vessel, and an open side conductor electrically connected to the movable contact;
It is coupled to the movable contact, extends from the movable contact through the vacuum vessel and the open-side conductor to the open side in the axial direction, and is driven by an operation mechanism so as to be integrated with the movable contact. An operating rod that moves in the axial direction;
It is made of an electrical insulator, has a substantially cylindrical shape surrounding the radially outer side of the vacuum vessel, extends in the axial direction between the closed-side conductor and the open-side conductor, and is radially inward. An interelectrode insulator defining a central low pressure chamber filled with insulating gas or air;
The vacuum vessel surrounds the outside of the operation rod in the radial direction, the end on the axial opening side is coupled to the vacuum vessel, and the end on the axial close side is coupled to the operation rod And a bellows that partitions the vacuum chamber and the central low-pressure chamber and expands and contracts in the axial direction according to the movement of the operation rod;
It is made of an electrical insulator, has a substantially cylindrical shape whose axial center extends in the axial direction, extends from the closed conductor to the axially closed side, and is filled with insulating gas or air radially inward. An insulating cylinder defining a closed side low pressure chamber;
The high-pressure chamber is filled with an insulating gas at a higher pressure than the central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber, and the open-side conductor, the interelectrode insulator, and the closed-side conductor are provided in the high-pressure chamber. And a pressure vessel that houses the insulating cylinder;
With
The insulating portion made of an electrical insulator among the operation rods faces the high-pressure chamber on the axially open side from the open-side conductor,
The insulating cylinder is coupled to an end portion on the axially closed side of the pressure vessel, and the closed-side low pressure chamber extends to the end portion,
The circuit breaker characterized in that an internal communication hole for communicating the central low-pressure chamber and the closed-side low pressure chamber is formed in the closing side conductor.
ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器。 2. The open-side conductor has an energizing contact portion that is in sliding contact with a portion of the operating rod that is closer to the axially closing side than the insulating portion and that allows current to flow between the portion. Circuit breaker as described in.
さらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の遮断器。 An interpolar resistor having an electrical resistance, having a substantially cylindrical shape surrounding the radially outer side of the vacuum vessel, and extending along the interpolar insulator between the closed side conductor and the open side conductor Body
The circuit breaker according to claim 1 or 2, further comprising:
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の遮断器。 The circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-pressure chamber is filled with an insulating gas at a pressure in a range of 0.4 MPa to 0.8 MPa.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の遮断器。 2. The high-pressure chamber is filled with any one of sulfur hexafluoride, nitrogen, carbon dioxide, and dry air, or a mixed gas of two or more of them as an insulating gas. The circuit breaker according to any one of claims 4 to 4.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の遮断器。 6. The insulating gas is filled in the central low pressure chamber and the closed-side low pressure chamber at a pressure within a range from atmospheric pressure to 0.2 MPa. 6. Circuit breaker as described in.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の遮断器。 The central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber are filled with one of sulfur hexafluoride, nitrogen, carbon dioxide, dry air, or a mixed gas of two or more of them as an insulating gas. The circuit breaker according to any one of claims 1 to 6.
さらに備えることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の遮断器。 A pressure measuring device that is disposed outside the axially closed end of the pressure vessel and is capable of measuring at least the pressure of the closed low pressure chamber among the central low pressure chamber and the closed low pressure chamber;
The circuit breaker according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
前記中央低圧室及び前記閉じ側低圧室のうち少なくとも当該閉じ側低圧室には、当該外部連通孔を介して大気圧の空気が導入されている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の遮断器。 An external communication hole for communicating the closed-side low pressure chamber and the outside of the pressure vessel is formed at an end portion on the axially close side of the pressure vessel,
9. The air at atmospheric pressure is introduced into at least the closed-side low-pressure chamber of the central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber through the external communication hole. Circuit breaker as described in any one.
ことを特徴とする請求項9に記載の遮断器。 The circuit breaker according to claim 9, wherein the external communication hole is provided with a filter that separates at least one of dust and moisture from air.
前記極間絶縁体の軸方向開き側の端に結合されており、前記可動接触子より軸方向開き側において径方向に広がる略円板状をなしている開き側端板と、
当該開き側端板と結合されており、前記絶縁部より径方向外側において略棒状をなしており、且つ当該ブッシングの内側において延びている開き側中心導体と、
を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の遮断器。 The open-side conductor is
An open-side end plate that is coupled to an end on the axially open side of the inter-electrode insulator and has a substantially disc shape extending radially on the axially open side from the movable contact;
An open-side center conductor that is coupled to the open-side end plate, has a substantially rod shape radially outward from the insulating portion, and extends inside the bushing;
The circuit breaker according to any one of claims 1 to 10, characterized by comprising:
前記極間絶縁体の軸方向閉じ側の端に結合されており、前記固定接触子より軸方向閉じ側において径方向に広がる略円板状をなしている閉じ側端板と、
当該閉じ側端板と結合されており、前記絶縁筒より径方向外側において略棒状をなしており、且つ当該ブッシングの内側において延びている閉じ側中心導体と、
を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の遮断器。 The closed conductor is:
A closed side end plate that is coupled to the end on the axially closed side of the interelectrode insulator, and has a substantially disc shape extending radially in the axially closed side from the fixed contact;
A closed side center conductor coupled to the closed side end plate, having a substantially rod shape radially outward from the insulating cylinder, and extending inside the bushing;
12. The circuit breaker according to claim 1, comprising:
前記中央低圧室及び前記閉じ側低圧室のうち少なくとも当該閉じ側低圧室には、当該導体内通路を介して大気圧の空気が導入されている
ことを特徴とする請求項12に記載の遮断器。 The closed-side central conductor is formed with an internal conductor passage through which the closed-side low-pressure chamber communicates with the outside of the pressure vessel, and air is introduced into the closed-side low-pressure chamber.
13. The circuit breaker according to claim 12, wherein air at atmospheric pressure is introduced into at least the closed-side low-pressure chamber of the central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber through the passage in the conductor. .
前記中央低圧室及び前記閉じ側低圧室のうち少なくとも当該中央低圧室には、当該導体内通路を介して大気圧の空気が導入されている
ことを特徴とする請求項12に記載の遮断器。 The open-side center conductor is formed with an internal conductor passage for communicating the central low-pressure chamber and the outside of the pressure vessel to introduce air into the central low-pressure chamber,
The circuit breaker according to claim 12, wherein air at atmospheric pressure is introduced into at least the central low-pressure chamber of the central low-pressure chamber and the closed-side low-pressure chamber via the passage in the conductor.
ことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の遮断器。 The block according to claim 13 or 14, wherein a filter that separates at least one of dust and moisture from air is provided at an end portion outside the pressure vessel of the passage in the conductor. vessel.
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