JP4401199B2

JP4401199B2 - スイッチギヤおよびスイッチギヤの製造方法

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Publication number: JP4401199B2
Application number: JP2004069907A
Authority: JP
Inventors: 孝行糸谷; 聖一宮本; 稔小林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP2005259542A

Description

この発明は、スイッチギヤ、特に、真空絶縁と固体モールド絶縁とを併用する複合絶縁スイッチギヤに関するものである。

従来技術においては、真空容器内に電源側導体と接離する絶縁ロッド及び負荷側導体を配置し、負荷側導体と絶縁ロッド間を金属箔の積層で形成された可撓性導体で接続し、可撓性導体の周囲を可撓性を有するカバーで気密に固定すると共に、カバー内部に酸素または窒素を封入している。また、絶縁ロッドに接続する接続導体の他端に導電性カバーと内側に可撓性導体を接続し、可撓性導体を真空容器の外側に設けている（例えば、特許文献１参照）。
また、他の従来技術においては、高温安定性のある薄膜を有する薄板部材を複数の導電性薄板部材間に配置し、これらを必要に応じ一体化したフレキシブル導体であって、中央部近傍の剛性を他の部分よりも小さくし、よってフレキシブル導体の固定点あるいは固着点の応力を小さくして、フレキシブル導体の寿命を長くする。スイッチギヤ内のフレキシブル導体は、接地された真空容器内で、可動ブレードと導体間を接続している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−４０４４８号公報特開２００１−３５１４３８号公報

上記の構成を持つスイッチギヤは、製造工程（ろう付け接合）での真空中及び高温条件で可撓性導体の積層した金属箔同士が凝着し、可撓性を喪失する問題に対しての対策である。
可撓性導体周囲に可撓性を有するカバーを設け内部を酸素又は窒素で充満する方法は、真空及び高温の条件下で内部の気体を維持する気密を確保する構造は複雑で、製造工程も複雑となる上、真空中に気体の充満したものを配置することにより、真空の維持の点で信頼性を低下させる問題があった。
また、真空容器の外側に可撓性導体を配置する構造は、可撓性導体周囲を電気的には気中絶縁することになるため、スイッチギヤの小形化に限界を与える問題があった。
そして、高温安定性のある薄膜を有する薄板部材と導電性薄板部材を交互に積層して可撓性導体に凝着防止の機能を付加した場合は、高温安定性のある薄膜を有する薄板部材を製作し、真空中でろう付けするため高温安定性のある薄膜を有する薄板部材と導電性薄板部材を全て脱脂処理し、交互に積層しなければならず、高価になる問題があり、さらに、真空容器内に配置することから、負荷電流の増加に対して、可撓性導体が大きくなり真空容器自身も大型化してしまい、材料費のみならず大型化したことで製造コストの大幅な上昇を招く問題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小形で信頼性あるスイッチギヤを提供しようとするものである。

この発明に係るスイッチギヤにおいては、真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極に設けられ前記可動電極の移動に応じて移動する電流取り出し用端子部材、一端を前記可動電極に前記電流取り出し用端子部材を介して電気的に接続されて他端を接続端子に電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動する可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記電流取り出し用端子部材に係合するようにガイド部材を設けたものである。
また、この発明に係るスイッチギヤにおいては、複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、複数の接続導体部材、前記可動電極とそれぞれ電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を前記接続導体部材にそれぞれ電気的に接続される複数の可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記複数の可撓性導体部材をそれぞれ収納する複数の気密容器を備え、前記複数の接続導体部材同士を接続し、互いに接続された複数の接続導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記複数の接続導体部材同士の接続部分に生じる空隙を導電性樹脂、導電性接着剤、はんだ、導電性ゴムの何れかでまたは複合して埋めることを特徴とするものである。
さらに、この発明に係るスイッチギヤにおいては、複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、複数の接続導体部材、前記可動電極とそれぞれ電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を前記接続導体部材にそれぞれ電気的に接続される複数の可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記複数の可撓性導体部材をそれぞれ収納する複数の気密容器を備え、前記複数の接続導体部材同士を接続し、互いに接続された複数の接続導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記複数の接続導体部材同士の接続部分に生じる空隙を導電性テープ部材を固着して塞ぐことを特徴とするものである。
そして、この発明に係るスイッチギヤにおいては、複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、前記複数の開閉部における可動電極にそれぞれ各別に設けられ前記可動電極の移動に応じ移動する第１および第２の電流取り出し部材、前記第１の電流取り出し部材に一端を電気的に接続され前記第２の電流取り出し部材に他端を電気的に接続される可撓性導体部材を備え、前記可撓性導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記モールド部材で一体に成形された一体モールド内部に前記真空容器と区画して埋め込まれる複数の気密容器を設け、前記複数の気密容器に前記複数の可撓性導体部材を各別に収納するとともに、前記複数の気密容器を接合して一体の気密容器とし前記電流取り出し部材同士を前記可撓性導体部材で接続して母線を構成したことを特徴とするものである。
そしてまた、この発明に係るスイッチギヤの製造方法においては、真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極と電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記真空容器および前記気密容器の周囲を前記接続端子とともにモールド部材で一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体部材を収納する気密容器は２分割以上に分かれ、前記可撓性導体部材の接続後、前記気密容器部品間を接合して一体の気密容器を構成することを特徴とするものである。
さらにまた、この発明に係るスイッチギヤの製造方法においては、真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極と電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記真空容器および前記気密容器の周囲を前記接続端子とともにモールド部材で一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体部材を収納する前記気密容器の一部を前記真空容器製作時に前記真空容器に接合することを特徴とするものである。

この発明によれば、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小形で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１および図２について説明する。図１は実施の形態１における構成を示す縦断面図である。図２は実施の形態１における気密容器の構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。図３は実施の形態１における気密容器の構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。図４は実施の形態１における気密容器の構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。

図１において、図１の中央に位置している金属製真空容器Ｍは封着部材９０、ベローズ１００ａ、電流取り出し用端子１０、ベローズ１００ｂ、封着部材９１が順次接続された構造とされている。
金属製真空容器Ｍの封着部材９０に図示では下側に絶縁物容器２が固定され、内部に主回路開閉部４が配置されている。主回路開閉部４は、固定電極４ａと可動電極４ｂで構成され、それぞれ固定電極棒５、可動電極棒６の先端に固定されている。固定電極棒５は封着部材３０を介して絶縁物容器２に接続されている。主回路開閉部４の周囲には、電流開閉時に発生するアークの拡散を抑制し、絶縁物容器２の内面の汚損を防ぐアークシールド５０が配置されている。

金属製真空容器Ｍの封着部材９１の図示では上側に絶縁物容器３が固定され、内部に電流通電阻止のための絶縁物７が配置されている。絶縁物７の一方は可動電極棒６と接続され、他方は操作棒３３と接続されている。操作棒３３はベローズ３２、封着部材３１を介して絶縁物容器３に固定されている。主回路開閉部４の開閉動作は、操作装置７０によって操作棒３３を操作することにより行われ、ベローズ３２により内部の真空を維持しつつ固定電極４ａ、可動電極４ｂを接離させることができる。
例えば、絶縁物容器２、３、絶縁物７は真空バルブ製作時の真空、ろう付け時の高温条件に耐えるアルミナセラミックなどの絶縁物で製作され、封着部材は熱膨張係数の近い、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金、強度が低く耐食性に優れた銅−ニッケル合金、薄肉化したステンレスが用いられる。

電流取り出し用端子１０は可動電極棒６に固定され、主回路開閉部４の開閉動作に合わせてベローズ１００ａ、１００ｂが伸縮し、電流取り出し用端子１０が上下に動作する。電流取り出し用端子１０は、可撓性導体１５により外部導体４６と電気的に接続され、電流取り出し用端子１０の動作に応じて可撓性導体１５が変形することによって破断せずに接続される。
電流取り出し用端子１０は、主回路開閉部４の電流開閉により発生する粒子が接地電位部である操作棒３３、ベローズ３２、封着部材３１へ拡散できないバリヤの役目を果たし、電気的に絶縁する絶縁物７の沿面を汚損することはないため、電気的絶縁性能の信頼性向上が図れる。また、電流取り出し用端子１０により、主回路開閉部４側と絶縁物７側で真空気密が分割されるため、一方が万一真空不良に至っても他方には影響しない構造となっている。

可撓性導体１５、真空容器Ｍとしてのベローズ１００ａ，１００ｂ、電流取り出し用端子１０は主回路開閉部４の開閉動作に応じて可動する部位であり、この周囲に気密容器１５０を配置する。気密容器内部２００には、ガスが封入されており、大気、窒素、酸素、二酸化炭素、ドライエアの何れかである。基本的には、電気的絶縁性能は必要ないため腐食性ガスでなければどんなガスでも構わないが、環境に配慮したガスが好ましい上、作業効率の観点から大気が最も良く、ガス圧も大気圧とする。ベローズ１００ａ，１００ｂにより内部の真空を維持しつつ電流取り出し用端子１０の上下動作を実現している。
主回路開閉用バルブの周囲は、絶縁性の樹脂により固定電極棒５に接続される外部導体４５、図示していないセンサ類と共に一体モールドされている。外部導体４５，外部導体４６はモールド２０によりブッシング構造２５，２６が一体で成形されており、ケーブル等が接続できるようになっている。例えば、一体モールド２０はエポキシ樹脂で真空注型により成形する。
外部導体４５は固定電極棒５と一体で製作されても良い。モールド表面は導電処理２１を施し、接地電位とする。導電処理２１は、金属溶射や導電性塗料の塗布で行われる。

主回路開閉部４が閉状態の場合は、外部導体４５−固定電極５−固定電極４ａ−可動電極４ｂ−可動電極棒６−電流取り出し用端子１０−可撓性導体１５−外部導体４６の経路で電流が通電されることになる。

電気的絶縁性に優れた真空中に電流通電阻止のための絶縁物７を配置するため、絶縁物７自身が小形化でき、複合絶縁スイッチギヤとして小形化できる。絶縁物７によって操作棒３３は電気的に通電部と絶縁されており、操作棒３３、ベローズ３２、封着部材３１は接地電位とすることが可能であるため、可動側のモールド２０終端は封着部材３１となり、可動部位（操作棒３３）の周囲までモールド２０でバリヤ等を成形する必要がなく、モールド２０の形状の簡素化が図れる。主回路開閉部４を開閉動作させる操作装置７０との接続は、操作棒３３を接地電位にできるため、絶縁物を介すことなく直接接続でき簡素化が図れる。また、充電露出部がないため、相間、回路間、盤との絶縁距離をとる必要がないので盤として小形化可能で、さらに、塩害、結露等の外部環境に左右されない信頼性の高いスイッチギヤを提供できる。

可撓性導体１５の周囲はガスであるため、真空中高温時に発生する凝着現象の対策の必要がなく、通常の気中もしくはガス開閉器で使用されている銅箔のみの積層体を使用可能であり、可撓性導体１５自身が安価となり、負荷電流の増加に対して可撓性導体の対応は断面積を増やすのみで良い。また、可撓性導体１５の周囲に配置する気密容器１５０は、例えば真空注型時の真空度、温度において気密容器内部２００のガスが外部に漏れない程度の気密で良いため、真空容器に比べ安価となる。気密容器１５０の接合は、耐熱性を有する接着剤、好ましくは導電性接着剤、はんだ、溶接、ろう付けで行え、コスト削減の観点から耐熱性接着剤による接合が良い。また、Ｏリングを使ったシールでも十分な気密が得られる。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、図１の気密容器１５０の構成は３分割で、外部導体４６を固定する一面１５５と、残りを上下方向に中央で二つに分割している容器部１５４である。予め外部導体４６と気密容器の一面１５５を接合し、可撓性導体１５を外部導体４６と電流取り出し用端子１０に接続後、残りの気密容器を２分割した容器部１５４により挟み込むように接合固定する。

ここで、気密容器１５０の他の構成例を説明すると、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すものは、中央で２分割した構成である。

また、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、気密容器１５０の更に他の構成例を示すもので、蓋１５２と胴部１５３の３分割の構成である。

接合部１５０ａは、封着部材９０，９１に接合する部分であり、接合部１５０ｂ、１５０ｃは外部導体４６と接合する部分である。図示していないが、気密容器部品同士の接合部に鍔、はめ合い部等を設けることにより、接合強度と作業性が向上する。よって、気密容器１５０を２分割以上に分割することにより、可撓性導体１５の接続作業性が向上するため、気密容器１５０自身を接続作業性のために大型化する必要がない。

気密容器１５０は、金属製、絶縁物製のどちらでも実現可能であるが、金属製の方が良い。金属製の気密容器１５０とした場合、可撓性導体１５、電流取り出し用端子１０、ベローズ１００ａ，１００ｂと同電位になり、可動部位に対し接触しない範囲で気密容器１５０の内面を隣接させることができるので、金属製の気密容器１５０の方が空間絶縁距離の必要な絶縁物製よりも小形にできる。

この発明による実施の形態１では、金属製真空容器Ｍの両端にそれぞれ絶縁物容器２，３が固定され、一方の絶縁物容器２の内部には母線側端子と負荷側端子とを接離する主回路開閉部４の接離可能な固定電極４ａと可動電極４ｂを配置、他方の絶縁物容器３の内部には電流通電を阻止する絶縁物７を配置、金属製真空容器Ｍ部分には真空容器外側との電流通電手段を配置して構成した主回路開閉用真空バルブにおいて、金属製真空容器Ｍの一部はベローズ１００ａ，１００ｂ２個で形成され、可動電極４ｂを先端に固定している可動電極棒６と接続した導電性の電流取り出し用端子１０をベローズ１００ａ，１００ｂ間に挿入固定した真空気密構造とし、主回路開閉用真空バルブの外側で母線側端子もしくは負荷側端子と導電性の電流取り出し用端子１０を可撓性導体１５で接続すると共に、その周囲を気密容器１５０で覆う構造とし、主回路開閉用真空バルブの周囲を導体、センサ類と共に一体モールドしたことを特徴とする複合絶縁スイッチギヤが提案されている。

この発明による実施の形態１によれば、金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器に収納され固定電極４ａおよび可動電極４ｂで構成される主回路開閉部４、前記可動電極４ｂと電気的に接続され前記可動電極４ｂの移動に応じ一端を移動し他端を外部導体４６からなる接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材１５、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０を備え、前記真空容器および前記気密容器１５０の周囲を前記外部導体４６からなる接続端子とともにエポキシ樹脂等のモールド部材で一体モールド２０として一体に成形したので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

また、この発明による実施の形態１によれば、固定電極４ａおよび可動電極４ｂで構成される主回路開閉部４、前記主回路開閉部４の固定電極４ａに電気的に接続された外部導体４５からなる第１の接続端子、前記主回路開閉部４の可動電極４ａを設けた可動電極棒６からなる可動電極部材、前記主回路開閉部４の可動電極４ｂを前記可動電極棒６からなる可動電極部材および絶縁物７からなる絶縁部材を介して開閉操作し前記主回路開閉部４の開閉動作を行わせるための操作棒３３からなる操作部材、前記可動電極棒６からなる可動電極部材に設けられ前記可動電極４ｂの移動方向と直角方向に延在する電流取り出し用端子１０からなる板状の電流取り出し用端子部材、前記電流取り出し用端子１０からなる電流取り出し用端子部材に一端を取り付けられ他端を外部導体４６からなる第２の接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材１５、前記可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０、前記絶縁物７からなる絶縁部材を収納する絶縁物容器３からなる第１の絶縁筒部材、前記主回路開閉部４を収納する絶縁物容器２からなる第２の絶縁筒部材を備え、前記電流取り出し用端子１０からなる電流取り出し用端子部材の板状面の一側に前記可動電極４ｂの移動方向に伸縮可能として設けられ前記絶縁物容器３からなる第１の絶縁筒部材の内部と前記気密容器１５０の内部とを区画し第１の真空容器を構成するベローズ１００ｂからなる第１の筒状封塞部材と、前記電流取り出し用端子１０からなる電流取り出し用端子部材の板状面の他側に前記可動電極４ｂの移動方向に伸縮可能として設けられ前記絶縁物容器２からなる第２の絶縁筒部材の内部と前記気密容器１５０の内部とを区画し第２の真空容器を構成するるベローズ１００ａからなる第２の筒状封塞部材とを設けるとともに、前記第１および第２の真空容器および前記気密容器１５０の周囲を前記外部導体４５，４６からなる第１および第２の接続端子とともにエポキシ樹脂等のモールド部材で一体モールド２０として一体に成形したので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

さらに、この発明による実施の形態１によれば、前項または前々項の構成において、前記可撓性導体１５を収納する前記気密容器１５０が導電性部材で構成されており、前記可撓性導体１５と前記気密容器１５０が同電位であるようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、気密容器をさらに小型化して、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

そして、この発明による実施の形態１によれば、前３項の構成において、前記可撓性導体を収納する前記気密容器１５０の内部には、大気、窒素、酸素、二酸化炭素、ドライエアの何れかのガスが封入されるようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、気密容器内部の安定性を向上し、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

さらにまた、この発明による実施の形態１によれば、前４項の構成において、エポキシ樹脂等のモールド部材で一体成形された一体モールド２０の表面に導電処理を施し接地電位としたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、一体モールド表面の電界安定性を向上し、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

そしてまた、この発明による実施の形態１によれば、金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器に収納され固定電極４ａおよび可動電極４ｂで構成される主回路開閉部４、前記可動電極４ｂと電気的に接続され前記可動電極４ｂの移動に応じ一端を移動し他端を外部導体４６からなる接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材１５、前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０を備え、前記属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器および前記気密容器１５０の周囲を前記外部導体４６からなる接続端子とともにエポキシ樹脂等のモールド部材で一体モールド２０として一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０は２分割以上に分かれ、前記可撓性導体部材１５の接続後、前記気密容器１５０の部品間を接合して一体の気密容器を構成するようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小型で信頼性あるスイッチギヤを作業性良く製作できるスイッチギヤの製造方法を提供することができる。

実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図５および図６について説明する。図５は実施の形態２における構成を示す縦断面図である。図６は実施の形態２における変形構成を示す縦断面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同様の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

図５の気密容器１５０は、大きくは２分割である。ただし、切り欠き窓１５０ｄ（斜線部）が少なくとも１箇所ある。気密容器１５０は、蓋部一つと絞り形状の蓋と胴部の一体部分で構成され、それぞれに直接絶縁物容器２，３に固定され、主回路開閉用真空バルブ製作時に蓋部と胴部を接合する。ベローズ１００ａ，１００ｂは気密容器１５０に接続されている。外部導体４６は、主回路開閉用真空バルブ製作時に合わせて気密容器１５０に接合するか、もしくは主回路開閉用真空バルブ製作後気密容器１５０に接合しても良い。図５では、気密容器１５０に外部導体４６接合時の傾き抑制のため、筒状の部分１５０ｅを設けている。図５では、封着部材のない例を示しているが、封着部材を絶縁物容器２，３と気密容器１５０の間に配置しても良い。切り欠き窓１５０ｄ（斜線部）を使用して、可撓性導体１５を電流取り出し用端子１０と外部導体４６に接続する。接続作業性向上のために切り欠き窓１５０ｄを増やしても良い。可撓性導体１５０の接続作業終了後、切り欠き窓１５０ｄを別部品で塞ぐ。

図６の気密容器１５０は、箱の側面（図示では手前面）の一面と残りで２分割している。気密容器１５０は、絶縁物容器２，３とベローズ１００ａ，１００ｂに接続されている。上述と同様に、可撓性導体１５を電流取り出し用端子１０と外部導体４６に接続した後、側面部を塞いで気密容器とする。図６の構成は、特に図示では奥行き方向（使用上は盤幅方向）の小形化、さらに、ベローズ３２，１００ａ，１００ｂの共用化を目的としている。

図５，図６の構成例に関し、主回路開閉用真空バルブは通常真空ろう付けにより製作するので、気密容器１５０の一部をろう付け接合することになり、強固な接合と気密が確保できる。また、気密容器１５０の一部にベローズ１００ａ，１００ｂの保護としての機能を持たせることができるため、製作時の作業効率向上と、作業中に誤ってベローズ１００ａ，１００ｂに打痕等ができることによって真空寿命の信頼が低下することを防ぐことができる。

この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における構成において、接続作業性向上のための切り欠き窓１５０ｄを可撓性導体１５を収納する気密容器１５０に設けたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、気密容器をさらに小型化した小型で信頼性あるスイッチギヤの製造を作業性良く行うことができる。

また、この発明による実施の形態２によれば、金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器に収納され固定電極４ａおよび可動電極４ｂで構成される主回路開閉部４、前記可動電極４ｂと電気的に接続され前記可動電極４ｂの移動に応じ一端を移動し他端を外部導体４６からなる接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材１５、前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０を備え、前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器および前記気密容器１５０の周囲を前記外部導体４６からなる接続端子とともにエポキシ樹脂等のモールド部材で一体モールド２０として一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体１５を収納する前記気密容器１５０の一部を前記真空容器製作時に前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２により構成される真空容器に接合するようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化し、小型で信頼性あるスイッチギヤを作業性良く製作できるスイッチギヤの製造方法を提供することができる。

実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図７について説明する。図７（ａ）実施の形態２における構成を示す縦断面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）のVII：ｂ−VII：ｂ線における断面図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１および実施の形態２における構成と同様の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

図７において、樹脂製のガイドがガイド１８０ａ，１８０ｂとして２個（右斜線部、左斜線部）気密容器１５０内に配置されている。ガイド１８０の内側は電流取り出し用端子１０の外形と係合し、ガイド１８０の外側は気密容器１５０の内面と係合している。電流取り出し用端子１０の外形には２面以上の面が設けられ（図示では３面）、回転方向のずれを抑制している。
図７ではガイドの回転方向のずれは、容器内面の３面と係合して抑制されているが、気密容器内に設けられた突起などで抑制しても良い。
電流取り出し用端子１０の上下方向の可動域にわたってガイド１８０と係合させ、可動電極棒６の傾き及び横方向の偏心を抑制している。特に、可撓性導体１５が変形する際に発生する突っ張り力、大電流通電時に発生する電磁力による傾きおよび偏心の抑制を目的としている。また、可動電極４ｂに近い位置でのガイドとなるため、効果は高くなる。ガイド１８０の設置は、気密容器１５０の密閉作業時に同時に実施する。ガイドによって、ベローズのねじれによる寿命低下を防ぎ、可動電極棒の傾き及び偏心抑制で電気的絶縁性能の信頼性が向上する。

この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１または実施の形態２における構成において、前記可動電極４ｂの移動に応じて移動する電流取り出し用端子１０からなる電流取り出し用端子部材に係合するように樹脂製のガイド１８０ａ，１８０ｂからなるガイド部材を設けたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、部品寿命性能および電気的絶縁性能の信頼性を向上でき、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図８および図９について説明する。図８は実施の形態４における構成を示す縦断面図である。図９は実施の形態４における変形構成を示す縦断面図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１から実施の形態３までにおける構成と同様の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

図８，図９ともに、一体モールド内部に主回路開閉用真空バルブを３個埋め込んでいる。
図８は、外部導体４８同士を接続導体８０で接続している。接続は、ボルト締結、ろう付けなどで行う。主回路開閉用真空バルブによって挟まれた位置にある真空バルブは気密容器１５０内部で、電流取り出し用端子１０と外部導体４８を可撓性導体１５で接続した部位を２箇所持ち、両側で隣接する真空バルブとそれぞれ接続している。
図８では、電流取り出し用端子１０の異なる２種類の主回路開閉用真空バルブを使用しているが、中央の電流取り出し用端子１０、気密容器１５０を同一としても良いことは勿論である。しかし、より小形化を目指す場合は図９のように２種類とした方が良い。一体モールド内部で外部導体４８同士を接続導体８０で接続することにより、モールド内部で母線接続を実現している。
図８では、３回路の同相分を一体モールドした形になっている。同相分を一体モールドし、モールド２０の表面に導電処理２１を施すことにより、地絡優先で異相地絡短絡事故に至らない、回路間ピッチを縮小した複合絶縁スイッチギヤが得られる。主回路開閉用真空バルブの部品公差、組立公差を許容し得る母線接続が必要であり、寸法ばらつきを吸収するためには例えば、外部導体４８間にばらつき吸収用の隙間を設ける必要があり、接続導体８０と共にボルト締結で固定した場合、隙間８５（斜線部）が生じ、隙間８５の大きさによってはモールドのクラックの発生原因となるため対策が必要となる。
回路間ピッチをできる限り小形化する場合は、この隙間８５を埋めるもしくは塞ぐ対策を行う。埋める場合は、導電性樹脂、導電性接着剤、導電性ゴム、はんだ、ろう材の何れかで行う。導電性樹脂及び導電性接着剤の場合は、モールド用の樹脂との密着性、接着性の点から主材をモールド用の樹脂と同一とし、導電性添加物として、カーボン、ニッケル、銀などを使用する。塞ぐ場合は、粘着材を塗布している金属テープ、金属箔、メッシュの周囲をはんだ付けあるいはろう付けなどで実施する。

この対策により、モールドのクラックの原因となる部位を削除でき、モールドの信頼性向上が図れる。また、主回路開閉用真空バルブの高さ方向の配置をずらして、外部導体４８同士を接続する構造としても良い。さらに、外部導体４８自身を真空バルブ毎に変え、真空バルブの操作ロッドの高さを一定にしつつ外部導体同士を接続するようにしても良い。

図９の構成は、外部導体を用いず、気密容器１５０間を接続し、気密容器１５０内部で直接電流取り出し用端子１０間を可撓性導体１５で接続する。当然、気密容器１５０は、１回路毎ではなく、必要回路数が収まる容器を予め一体で製作しても良い。
これにより、外部導体及び接続導体接続に必要な寸法が必要ないため、より回路ピッチ間を縮小できるので、複合絶縁スイッチギヤの小形化がより一層図れる。また、主回路開閉用真空バルブの部品公差、組立公差は可撓性導体１５により許容されるため製作工程が簡素化できる。当然、図８または図９のどちらの構造に対しても、ｎ回路に対して対応可能である。

この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１から実施の形態３までのいずれかにおける構成において、前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２，３により構成された真空容器から導出され前記可撓性導体部材１５に電気的に接続される電流取り出し端子１０からなる電流取り出し端子部材と接続される外部導体４８からなる接続導体部材同士を接続し、その周囲をモールド部材で一体に成形したものであって、前記外部導体４８からなる接続導体部材同士の接続部分に生じる空隙８５を導電性樹脂、導電性接着剤、はんだ、導電性ゴムの何れかでまたは複合して埋めるようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、電気的絶縁性能の信頼性を向上でき、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

また、この発明による実施の形態によれば、前項の構成において、前記導電性樹脂の主材はモールド樹脂の主材と同じで、導電性添加剤としてカーボン、ニッケル、銀の何れか又は複合して添加したものを使用するようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、電気的絶縁性能の信頼性をさらに向上でき、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

さらに、この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１から実施の形態３までのいずれかにおける構成において、前記金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２，３により構成された真空容器から導出され前記可撓性導体部材１５に電気的に接続される電流取り出し端子１０からなる電流取り出し端子部材と接続される外部導体４８からなる接続導体部材同士を接続し、その周囲をモールド部材で一体に成形してものであって、前記外部導体４８からなる接続導体部材同士の接続部分に生じる空隙８５を導電性テープ部材を固着して塞ぐようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、電気的絶縁性能の信頼性を向上でき、小型で信頼性あるスイッチギヤを提供することができる。

そして、この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１から実施の形態３までのいずれかにおける構成において、モールド部材で一体に成形された一体モールド２０の内部に埋め込まれる金属製真空容器Ｍおよび絶縁物容器２，３によりそれぞれ構成された複数個の回路開閉用真空バルブの可撓性導体部材１５を収納する気密容器１５０同士を接合して、一体の気密容器とし、電流取り出し用端子部材１０同士を可撓性導体部材１５で接続して母線を構成するようにしたので、可撓性導体接続構造を適切な構成で簡潔化するとともに、電気的絶縁性能の信頼性を向上でき、小型で信頼性ある多回路構成のスイッチギヤを提供することができる。

この発明による実施の形態１における構成を示す縦断面図である。この発明による実施の形態１における気密容器の構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。この発明による実施の形態１における気密容器の変形構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。この発明による実施の形態１における気密容器の他の変形構成を示す上面図および側面図ならびに端面図である。この発明による実施の形態２における構成を示す縦断面図である。この発明による実施の形態２における構成を示す縦断面図である。この発明による実施の形態３における構成を示す縦断面図および横断面図である。この発明による実施の形態４における構成を示す縦断面図である。この発明による実施の形態４における変形構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１真空、２絶縁物容器、３絶縁物容器、４主回路開閉部、４ａ固定電極、４ｂ可動電極、５固定電極棒、６可動電極棒、７絶縁物、１０電流取り出し用端子、２０モールド、２１導電処理層、２５，２６ブッシング、３０，３１封着部材、３２ベローズ、３３操作棒、４０外部接続導体、４５，４６，４８外部導体、５０アークシールド、７０操作装置、８０接続導体、８５隙間、９０，９１封着部材、１００ａ，１００ｂベローズ、１５０気密容器、１５０ｂ接合部、１５０ｃ接合部、１５０ｄ切り欠き窓、１５０ｅ筒状の部分、１５４容器部、１５５一面、１８０ガイド、２００ガス。

Claims

真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極に設けられ前記可動電極の移動に応じて移動する電流取り出し用端子部材、一端を前記可動電極に前記電流取り出し用端子部材を介して電気的に接続されて他端を接続端子に電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動する可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記電流取り出し用端子部材に係合するようにガイド部材を設けたことを特徴とするスイッチギヤ。
前記真空容器および前記気密容器の周囲を前記接続端子とともにモールド部材で一体に成形したことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
前記モールド部材で一体成形された一体モールドの表面に導電処理を施し接地電位としたことを特徴とする請求項２に記載のスイッチギヤ。
複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、複数の接続導体部材、前記複数の開閉部の可動電極とそれぞれ各別に電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を前記接続導体部材にそれぞれ各別に電気的に接続される複数の可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記複数の可撓性導体部材をそれぞれ各別に収納する複数の気密容器を備え、前記複数の接続導体部材同士を電気的に接続し、互いに電気的に接続された複数の接続導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記複数の接続導体部材同士の電気的接続部分に生じる空隙を導電性樹脂、導電性接着剤、はんだ、導電性ゴムの何れかでまたは複合して埋めることを特徴とするスイッチギヤ。
複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、複数の接続導体部材、前記複数の開閉部の可動電極とそれぞれ各別に電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を前記接続導体部材にそれぞれ各別に電気的に接続される複数の可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記複数の可撓性導体部材をそれぞれ各別に収納する複数の気密容器を備え、前記複数の接続導体部材同士を電気的に接続し、互いに電気的に接続された複数の接続導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記複数の接続導体部材同士の電気的接続部分に生じる空隙を導電性テープ部材を固着して塞ぐことを特徴とするスイッチギヤ。
前記導電性樹脂の主材は前記モールド部材の主材と同じで、導電性添加剤としてカーボン、ニッケル、銀の何れか又は複合して添加したものを使用することを特徴とする請求項４に記載のスイッチギヤ。
複数の真空容器にそれぞれ各別に収納され固定電極および可動電極で構成される複数の開閉部、前記複数の開閉部における可動電極にそれぞれ各別に設けられ前記可動電極の移動に応じ移動する第１および第２の電流取り出し部材、前記第１の電流取り出し部材に一端を電気的に接続され前記第２の電流取り出し部材に他端を電気的に接続される可撓性導体部材を備え、前記可撓性導体部材の周囲をモールド部材で一体に成形しているものであって、前記モールド部材で一体に成形された一体モールド内部に前記真空容器と区画して埋め込まれる複数の気密容器を設け、前記複数の気密容器に前記複数の可撓性導体部材を各別に収納するとともに、前記複数の気密容器を接合して一体の気密容器とし前記電流取り出し部材同士を前記可撓性導体部材で接続して母線を構成したことを特徴とするスイッチギヤ。
真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極と電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記真空容器および前記気密容器の周囲を前記接続端子とともにモールド部材で一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体部材を収納する気密容器は２分割以上に分かれ、前記可撓性導体部材の接続後、前記気密容器部品間を接合して一体の気密容器を構成することを特徴とするスイッチギヤの製造方法。
真空容器に収納され固定電極および可動電極で構成される開閉部、前記可動電極と電気的に接続され前記可動電極の移動に応じ一端を移動し他端を接続端子に電気的に接続される可撓性導体部材、前記真空容器と区画して設けられ前記可撓性導体部材を収納する気密容器を備え、前記真空容器および前記気密容器の周囲を前記接続端子とともにモールド部材で一体に成形したスイッチギヤを製造するにあたり、前記可撓性導体部材を収納する前記気密容器の一部を前記真空容器製作時に前記真空容器に接合することを特徴とするスイッチギヤの製造方法。