JP4409787B2 - 固体絶縁開閉器 - Google Patents
固体絶縁開閉器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4409787B2 JP4409787B2 JP2001134068A JP2001134068A JP4409787B2 JP 4409787 B2 JP4409787 B2 JP 4409787B2 JP 2001134068 A JP2001134068 A JP 2001134068A JP 2001134068 A JP2001134068 A JP 2001134068A JP 4409787 B2 JP4409787 B2 JP 4409787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- switch
- coil
- solid
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁操作機構を有する固体絶縁開閉器に関し、特に電磁操作機構の絶縁に関して改良をした固体絶縁開閉器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁操作機構を有する固体絶縁開閉器においては、電磁操作機構は、低電圧部とされている。そのため、高電圧部である真空スイッチの可動端と電磁操作機構とは、絶縁ロッドを介して接続されている。この絶縁ロッドは、所定の絶縁体沿面距離によって絶縁を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、上述のように絶縁ロッドは、運転に支障のない絶縁をするために所定の長さの絶縁体沿面距離によって絶縁を行う、そのため、絶縁ロッドの長さが所定の大きさ必要となり、装置全体の大きさが大きくなるので問題であった。
また、絶縁ロッドの表面が汚損すると絶縁性能が落ち開閉器が正常に動作しなくなるので問題であった。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、絶縁ロッドを廃止することができ、コンパクトでさらに信頼性に優れたものとすることができる固体絶縁開閉器を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固体絶縁開閉器は、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、一端が操作ロッドに電気的に接続された可撓導体と、可撓導体の他端と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。
【０００６】
また、この発明に係る固体絶縁開閉器は、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、操作ロッドと電気的に摺動接触する摺動接触導体と、接触導体と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。
【０００７】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。
【０００８】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、操作コイル及び第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。
【０００９】
また、電磁操作機構部の第１の固定子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１０】
また、電磁操作機構部の第１の可動子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１１】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の固定子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１２】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の可動子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１３】
また、第１の可動子に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネによるラッチ機構を有する。
【００１４】
さらに、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体及び第２の導体それぞれの末端部、及び電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態を示す縦断面図である。図２は図１のII−II線に沿う矢視断面図である。この固体絶縁開閉器１の主たる構成要素は、真空スイッチと呼ばれる真空中で電気回路の開閉を行うスイッチ２７と、電磁力で直線の駆動力を得る電磁操作機構１４である。
【００１６】
まず、真空スイッチ２７の構成と機能について説明する。
真空スイッチ２７は真空中で接点の開閉を行い、電源の投入や遮断を行うものである。接点は第１の電極６と第２の電極７で構成されている。第１の電極６は、第１の電極部材４を通じて固定端金属蓋３に固定されている。一方、第２の電極７は、第２の電極部材８を介してベローズ２６に固定されている。ベローズ２６は外部の大気をシールしてスイッチ内部の真空を保持しつつ伸縮可能であり、第２の電極部材と接続している端部とは反対側の端部が可動端金属蓋１０に接続され、第２の電極７は、第１の電極６に対して進退動可動に支持されている。
【００１７】
固定端金属蓋３と可動端金属蓋１０は、絶縁物若しくは絶縁物と金属との組み合わせで作製された真空スイッチ側壁９に接続され、その両金属蓋間は絶縁されている。すなわち、第１の電極６と第２の電極７とにより開閉可能なスイッチの接点が構成されている。
【００１８】
第１の電極部材４は、第１の導体２３を通じて外部回路と接続されている。第２の電極部材８は、可撓導体であるシャント２４によってシャント収納部材１２に電気的に接続され、シャント収納部材１２は、第２の導体２５を通じて外部回路と接続されている。
【００１９】
第２の電極部材８を第２の導体と電気的に接続する他の方法として、図３と図４に摺動接触を用いた例を示す。図３は固体絶縁開閉器の縦断面図であり、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。この方法は可動側の導電性の操作ロッド１３と固定側の摺動接触部材２８およびそれを支持するための接触台２９から構成されている。
【００２０】
摺動接触部材２８は、図４に示されるように複数の羽状の金属片を接触台２９の内径部に配置しており、多点接触により所定の電流を通電できる構造となっている。摺動接触部材２８の半径方向内側が摺動接触部となり、可動側の操作ロッド１３と摺動接触する。ここでは、摺動接触部材２８が可動の操作ロッド１３と接続しているが、摺動接触部材２８の半径方向外側が固定の接触台２８と摺動接触する構成も可能である。また、摺動接触部材２８は羽状のものに限らず、例えば銅編組線等を操作ロッド１３に巻きつける構造としても良い。接触台２９は第２の導体２５に接続されることにより、外部回路との電気的な接続が成立する。
【００２１】
次に、図１に戻り電磁操作機構１４について説明する。
電磁操作機構１４の基本となる構成は、可動子１６と固定子１８と操作コイル２２である。操作コイル２２は、回路遮断用のコイル２２ａと投入用のコイル２２ｂに分かれている。遮断用のコイル２２ａは、図１の下方の操作コイルであり、これが通電するとコイル周辺に磁路が形成され、この磁路を閉じる方向に可動子１６と固定子１８の間に電磁力が働き、その結果可動子１６が下方に移動して第１の電極６と第２の電極７が離れて電気回路が遮断される。
【００２２】
また、投入用のコイルは２２ｂは、図１の上方のコイルに相当し、これが通電すると遮断用コイル通電時と同様の原理が働き、可動子１６が上方に移動し、第１の電極６と第２の電極７が接触して電気回路が閉じられる。
【００２３】
永久磁石１７は、可動子１６が上方・下方のどちらの位置にあるかにはかかわらず固定子１８と可動子１６の間で永久磁石磁気回路を形成し、いずれの位置においても安定となるように磁力を発生する。この磁力は、閉極時には、真空スイッチ２７の仕様で定められた第１の電極６と第２の電極７を接触維持する圧力、いわゆる接圧を発生する。また磁力は、開極時には第２の電極７を開極位置に保持する力、いわゆる開極保持力を発生する。永久磁石１７の配置はこのような保持力を発揮できる場所であればどこに設けられても良いので、可動子１６に配置することも可能である。
【００２４】
なお、接圧保持力のほうが開極保持力よりも大きいばあいには、開極のために大きな駆動力が必要とされる。このような場合には、開極時に通電するコイル、すなわち遮断用のコイル２２ａの巻き数を多くすることが有効となる。
【００２５】
以上述べた電磁操作機構１４の構成・原理は既に広く用いられており公知である。これらの電磁操作機構では、操作コイル２２に例えば１００Ｖ以下程度の低電圧を印加する構成となっており、操作コイル２２と固定子１８の間には操作コイル２２の印加電圧に耐えることができるような絶縁が施されている。このような低電圧下では、固体絶縁物に空隙が存在するような比較的製造が容易な絶縁構成でもコロナが発生しないため、信頼性を確保することができる。しかし、この明細書に記載のような、数ｋＶ〜数１０ｋＶの中高電圧の充電部を直接駆動する電磁操作機構の場合、可動子１６や固定子１８が中高電圧となり操作コイル２２が接地若しくは低電圧となるため、操作コイル２２の周囲には中高電圧に耐えうる絶縁が必須となる。
【００２６】
次に、操作コイル２２の絶縁処理に関して説明する。
図１に従って説明すると、操作コイル２２は、絶縁被覆された素線を図１の左右方向に何重にも巻くことによって構成されている。そのため、各素線間は多くの空隙が存在し、コイル表面は凹凸になっている。信頼性の高い高電圧絶縁を得るためには、高電圧電極及び低電圧電極と隣接する絶縁物の界面、及びその絶縁物の内部に空隙の無いことが重要である。そこで、本実施の形態においては、図１に示すように、操作コイル２２を導電性を有する第２のコイル収納部２１に収納することにより、表面の滑らかな低電圧電極としている。そして、この低電圧電極たるコイル収納部２１の外周に、電極と絶縁物の界面に空隙が生じないように、たとえばエポキシ樹脂である固体絶縁物からなるコイル主絶縁２０を構成する。コイル主絶縁２０は、通常エポキシ系の熱硬化性高分子材料やエラストマー材料などを注型して構成され、低電圧電極表面が滑らかとなっているために空隙のない界面が容易に実現できる。
【００２７】
また、コイル主絶縁２０の外周は高電圧となる固定子１８や可動子１６に接触若しくは隣接するため、空隙のない構成にする必要がある。そこで、第１のコイル収納部１９をコイル主絶縁２０に密着するように構成し高電圧電極とすることで、高電圧電極と低電圧電極の間に空隙が存在せず、コロナの発生しない構成が実現できる。第２のコイル収納部２１と操作コイル２０の間の絶縁は、操作コイルに印加する電圧だけ耐えることができればいいので、素線の絶縁被覆もしくは巻き上がったコイルの表面に比較的薄い絶縁層を設けるのみで十分である。また、第１のコイル収納部１９と固定子１８若しくは可動子１６の間は、それぞれお互いが同電位にあるため、空隙が存在してもコロナは発生しない。
【００２８】
このように第１のコイル収納部１９とコイル主絶縁２０と第２のコイル収納部２１を操作コイル２２と固定子１８・可動子１６の間に構成することにより、中高電圧充電部に接続された状態でも信頼性の高い電磁操作機構が実現できる。
【００２９】
第１のコイル収納部１９、第２のコイル収納部２１の具体的な実現方法は、例えば、（ａ）非磁性の金属材料で２つの容器を作り、その間に絶縁樹脂を流し込んだり、（ｂ）操作コイル２２を収納した第２の収納容器たる金属容器の外周を固体絶縁物を注型し、その後第１の収納容器たる金属容器の中に収納して、空隙に絶縁油やシリコンゲルなど液状の絶縁物を注入することによって空隙を無くしたり、（ｃ）操作コイル２２の外周に導電性テープを巻きつけて表面の滑らかな低電圧電極を構成し、その外周を固体絶縁物を注型して、さらにその外周に導電性テープを巻きつけたり、（ｄ）操作コイル２２の外周に導電性塗料を塗布し、その外周を固体絶縁物を注型して、さらにその外周に導電性塗料を塗布したり、（ｅ）（ａ）〜（ｄ）の方法を適宜組み合わせたり、することによって実現することができる。
【００３０】
次に真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を覆う固体絶縁物について説明する。固体絶縁物は、開閉器の充電露出部を包み込み、隣接部品や隣接回路などとの間の絶縁信頼性を向上する。また、沿面距離で耐圧を保持している絶縁部を包み込み、または沿面絶縁距離を増大することにより、絶縁信頼性を向上する。
【００３１】
図１は、真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型した開閉器を示す。たとえばエポキシ樹脂である固体絶縁物は回路の端子や電磁操作コイルの電源端子を除いて全体を覆い、絶縁筐体２を形成している。電圧階級が６ｋＶ〜２４ｋＶ程度の中電圧クラスの開閉器では、隣接部品・回路との位置関係にもよるが、絶縁筐体２の絶縁厚さと隣接部品との気中絶縁距離によってコロナの発生しない配置が可能である。しかし、隣接部品との距離が近い場合や、電圧階級が高くなった場合はやはりコロナ対策が困難になってくる。そこで、絶縁筐体２の表面に導電層４３をもうけ、これを接地することにより、絶縁はすべて絶縁筐体２に分担することができ、隣接部品との配置にかかわらずコロナの発生しない開閉器を実現することができる。
【００３２】
また、電磁操作機構１４に応力がかかると所定の性能が発揮できない可能性があることから、固体絶縁の電磁操作機構１４への圧縮応力を緩和するために、たとえばゴム等の弾性材料で作製された応力緩和層４４を設ける。これは、本実施の形態のように固定子容器１５の外に配置した場合は、空隙の存在しない材料で構成する必要がある。また、応力緩和層４４を固定子１８と固定子容器１５の間に配置しても良く、この場合は固定子１８と固定子容器１５が同電位となるようにするので、応力緩和層４４に気泡や空隙が存在する材料も利用可能である。
【００３３】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極６、第１の電極６に対して接離可能に設けられた第２の電極７、第１の電極６と第２の電極７を内封する真空容器３、９、１０、２６、一端が第１の電極６と第２の電極７にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材４と第２の電極部材８を有した真空スイッチ２７と、第１の電極部材４に接続された第１の導体２３と、電磁力により真空スイッチ２７を開閉する電磁操作機構１４と、第２の電極部材８と電磁操作機構１４とを電気的・機械的に接続する操作ロッド１３と、一端が操作ロッド１３に電気的に接続された可撓導体２４と、可撓導体２４の他端と電気的に接続された第２の導体２５とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部１４は、操作ロッド１３を介して、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的・機械的に接続された第１の可動子１６、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的に接続された第１の固定子１８、周囲を真空スイッチ２７の運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子１８と絶縁された操作コイル２２を有する。そのため、操作ロッド１３として、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００３４】
また、このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極６、第１の電極６に対して接離可能に設けられた第２の電極７、第１の電極６と第２の電極７を内封する真空容器３、９、１０、２６、一端が第１の電極６と第２の電極７にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材４と第２の電極部材８を有した真空スイッチ２７と、第１の電極部材４に接続された第１の導体２３と、電磁力により真空スイッチ２７を開閉する電磁操作機構１４と、第２の電極部材８と電磁操作機構１４とを電気的・機械的に接続する操作ロッド１３と、操作ロッド１３と電気的に摺動接触する摺動接触導体２８と、接触導体２８と電気的に接続された第２の導体２５とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部１４は、操作ロッド１３を介して、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的・機械的に接続された第１の可動子１６、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的に接続された第１の固定子１８、周囲を真空スイッチ２７の運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子１８と絶縁された操作コイル２２を有する。そのため、操作ロッド１３として、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００３５】
また、電磁操作機構１４の操作コイル２２周囲の絶縁は、操作コイル２２を収納する導電性の第２のコイル収納部２１と、第２のコイル収納部２１に密着してこの第２のコイル収納部２１を覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁２０と、コイル主絶縁２０に密着してこのコイル主絶縁２０を包み込む導電性の第１のコイル収納部１９を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の導電部を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止できるため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００３６】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００３７】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁２０と第１のコイル収納部１９の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されても良い。この場合、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部１９となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００３８】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、導電性テープが巻回されてなされても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００３９】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、導電性塗料が塗布されてなされても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００４０】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器、巻回された導電性テープ、塗布された導電性塗料のいずれか２つの組み合わせでなされても良い。この場合、製造技術設備・レベルに応じて適したコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００４１】
また、電磁操作機構部１４の第１の固定子１８に永久磁石１７が配置され、永久磁石１７の永久磁石磁気回路は、第１の固定子１８と第１の可動子１６と両者間の間隙で構成されている。そのため、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００４２】
また、電磁操作機構部１４の第１の可動子１８に永久磁石１７が配置され、永久磁石１７の永久磁石磁気回路は、第１の固定子１８と第１の可動子１６と両者間の間隙で構成されても良い。この場合、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００４３】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体２３及び第２の導体２５それぞれの末端部、及び電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。そのため、外部回路と接続する端子以外は、固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００４４】
また、固定子と固定子を覆う固体絶縁物の間に、固体絶縁物の収縮による応力を緩和する応力緩和層４４を有する。そのため、圧縮応力により固定子の磁気特性が悪化することを防止することができる。
【００４５】
また、真空スイッチ２７の開極用と閉極用にそれぞれ別の操作コイルを有し、開極用操作コイル２２ａの方が閉極用操作コイル２２ｂよりも巻数が多い。スイッチ電極６、７の接圧保持のため所定の保持力を発生しているため、開極時のほうが大きな駆動力を必要とするので、開極用操作コイルの２２ａ巻数を増やすことにより最適な開極動作を得ることができる。
【００４６】
また、単相ごとに真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型した。そのため、単相での利用が容易にでき、また３相で使用する場合も個々の相ごとに配置できるためレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００４７】
また、真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を包み込む固体絶縁物の表面に導電層４３を設けた。そのため、導電層４３を接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器が実現することができる。
【００４８】
また、固体絶縁物表面の導電層はアルミの溶射によって形成されている。そのため、アルミ溶射部により信頼性の高い導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００４９】
また、固体絶縁物表面の導電層は導電性塗料を塗布することによって形成されている。そのため、導電性塗料塗布により容易に導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図５は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。コイルバネ４５は、第２の電極７を第１の電極６に圧接する方向に可動子１６を押す圧縮バネである。コイルバネ４５は、第１の電極６と第２の電極７の接触に関し、必要とされる接圧を保持する手助けをする。
【００５１】
一方、図５の構成において、コイルバネ４５を可動子１６を引っ張るバネとして用いることも可能である。このような構成を用いると、開閉器の開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を速くすることができる。
【００５２】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第２の電極７を第１の電極６に圧接するように第１の可動子１６を押すバネ４５を、第１の可動子１６と第１の固定子１８との間に縮設している。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石１７の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００５３】
また、第２の電極７を第１の電極６から引き離すように第１の可動子１６を引っ張るバネ４５を、第１の可動子６と第１の固定子１８の間に有しても良い。この場合、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【００５４】
実施の形態３．
図６は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。電磁石で構成される磁気回路には接圧保持や開極保持を行うラッチの役目をする永久磁石磁気回路は存在しない。本実施の形態においては、電磁石の固定子１８の外方に新たにラッチ部３１として永久磁石磁気回路を構成する。
【００５５】
ラッチ部可動子３３は、ラッチロッド３０によって可動子１６に電気的・機械的に接続されている。そして、このラッチ部可動子３３に対向して、接圧保持固定子３４と接圧保持永久磁石３５からなる永久磁石磁気回路が構成され、第２の電極７が閉極位置に来たときに所定の接圧を発生するものとされている。また、開極保持固定子３７と開極保持永久磁石３６からなる永久磁石磁気回路によって、第２の電極７が開極位置に達したときに所定の開極保持力を発生するものとされている。
【００５６】
上述の永久磁石磁気回路の構成要素は、金属などの導電性材料で作られたラッチ部容器３２の内部に収納され、ラッチ部容器３２とともに高圧充電部の電位になるように第２の電極７に電気的に接続されている。
【００５７】
尚、永久磁石３６は上記と同様の効果を発生する磁気回路を構成する場所であれば、どの位置に配置してもよい、すなわち、ラッチ部可動子３３に配置することも可能である。
【００５８】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第１の可動子６に接続された第２の可動子３３と、第２の可動子３３の周囲に設けられた第２の固定子３７と、第２の固定子３７に設けられた第２の永久磁石３６とを有し、第２の永久磁石３６の永久磁石磁気回路は、第２の固定子３７と第２の可動子３３と両者間の間隙で構成されている。そのため、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００５９】
また、第１の可動子６に接続された第２の可動子３３と、第２の可動子３３の周囲に設けられた第２の固定子３７と、第２の可動子３３に設けられた第２の永久磁石３６とを有し、第２の永久磁石３６の永久磁石磁気回路は、第２の固定子３７と第２の可動子３３と両者間の間隙で構成されても良い。この場合、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００６０】
また、第２の固定子３７と第２の可動子３３は、第２の電極部材８と電気的に接続されている。このような構成にすることのより、電磁石磁気回路の構成要素と永久磁石磁気回路の構成要素の電位を同じくすることとなり、両構成要素間のコロナが防止され、信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００６１】
実施の形態４．
図７は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態において、コイルバネ４６は、第２の電極７を第１の電極６に圧接する方向にラッチ部可動子３３を押し、必要とされる接圧を保持する手助けをする圧縮バネとなっている。
【００６２】
一方、図７の構成において、コイルバネ４６をラッチ部可動子３３を引っ張るバネとして用いてもよい。このような構成とすることにより、開閉器の開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を速くすることができる。
【００６３】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第２の電極７を第１の電極６に圧接するように第２の可動子３３を押すバネを、第２の可動子３３と第２の固定子３７の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００６４】
また、第２の電極７を第１の電極６から引き離すように第１の可動子６を引っ張るバネを、第２の可動子３３と第２の固定子３７の間に有するようにしても良い。このような構成とすることにより、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【００６５】
実施の形態５．
図８は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。図９は図８のIX−IX線に沿う矢視断面図である。本実施の形態においては、操作機構のラッチ機構として、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有する皿バネ４１が、可動部リンク４０と固定部リンク４２に支持され、導電性を有する皿バネラッチ容器に収納されている。
【００６６】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第１の可動子６に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネ４１によるラッチ機構を有する。そのため、接圧保持力と開極保持力を発生することができる。
【００６７】
実施の形態６．
図１０は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物による絶縁筐体２の範囲が、真空スイッチ２７の周囲を除き、かつ電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構１４の周囲全体に及ぶ構成とされている。
【００６８】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、真空スイッチ２７の周囲を除き、かつ電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構１４の周囲全体に及ぶ。そのため、電磁駆動機構部１４は、固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００６９】
実施の形態７．
図１１は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物による絶縁筐体２の範囲が、電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲である構成とされている。
【００７０】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲である。そのため、電磁駆動機構部１４から真空スイッチ２７の可動端部充電部までが固体絶縁物で包み込むまれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７１】
実施の形態８．
図１２は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物筐体２の範囲が、電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチ２７の固定端部充電部である構成とされている。
【００７２】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチ２７の固定端部充電部である。そのため、電磁駆動機構部１４から真空スイッチ２７の可動端部充電部までと、真空スイッチ２７の固定端部充電部が固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７３】
実施の形態９．
図１３は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、コイル主絶縁２０を構成する際、コイル主絶縁材料と操作コイル２２の間に空隙が生じなければ、第２のコイル収納部は導電性のものである必要はない。図１３に示す第２のコイル収納部は操作コイル２２が巻きやすいように径方向外側が開いた絶縁性の容器である。このような構成においても、コイル主絶縁２０を固体絶縁物の注型により形成する場合、十分に注意して操作コイル２２に含浸することによって、空隙のない、密着したコイル主絶縁の構成が可能である。コイル主絶縁２０の外側の第１のコイル収納部１９の構成は前述のとおりである。
【００７４】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイル２２を収納する導電性の第２のコイル収納部２１と、操作コイル２２及び第２のコイル収納部２１に密着した固体絶縁物によるコイル主絶縁２０と、コイル主絶縁２０に密着してこのコイル主絶縁２０を包み込む導電性の第１のコイル収納部１９を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の操作コイル２２を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止することができ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７５】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００７６】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁２０と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されても良い。この場合、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００７７】
また、第１のコイル収納部は、導電性テープが巻回されても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００７８】
また、第１のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００７９】
実施の形態１０．
図１４は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、固体絶縁物を３相一括配置で一体注型する。このような構成とすることにより、絶縁筐体などが共通できるので、全体のサイズは単相で一体注型したものを３つ並べるより小さくできる。
【００８０】
尚、この配置は横に３つを並べたものであるが、上方からみて三角形になるようにするなど、いろいろな配置が可能である。
【００８１】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、３相一括で真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型している。そのため、３相一括で一体注型することにより、相間の絶縁距離を最小にすることができ、コンパクトな開閉器を実現することができる。
【００８２】
【発明の効果】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、一端が操作ロッドに電気的に接続された可撓導体と、可撓導体の他端と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。そのため、操作ロッドとして、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００８３】
また、このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、操作ロッドと電気的に摺動接触する摺動接触導体と、接触導体と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。そのため、操作ロッドとして、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００８４】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の導電部を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止できるため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００８５】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００８６】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されている。そのため、固体絶縁を構成した後に第２のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００８７】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、導電性テープが巻回されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００８８】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００８９】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器、巻回された導電性テープ、塗布された導電性塗料のいずれか２つの組み合わせでなる。そのため、製造技術設備・レベルに応じて適したコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９０】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、操作コイル及び第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の操作コイルを密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止するため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００９１】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００９２】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されている。そのため、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００９３】
また、第１のコイル収納部は、導電性テープが巻回されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９４】
また、第１のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９５】
また、電磁操作機構部の第１の固定子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９６】
また、電磁操作機構部の第１の可動子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９７】
また、第２の電極を第１の電極に圧接するように第１の可動子を押すバネを、第１の可動子と第１の固定子の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００９８】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の固定子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９９】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の可動子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【０１００】
また、第２の固定子と第２の可動子は、第２の電極部材と電気的に接続されている。そのため、電磁石磁気回路の構成要素と永久磁石磁気回路の構成要素の電位を同じくすることにより、両構成要素間のコロナが防止され、信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【０１０１】
また、第２の電極を第１の電極に圧接するように第２の可動子を押すバネを、第２の可動子と第２の固定子の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【０１０２】
また、第１の可動子に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネによるラッチ機構を有する。そのため、接圧保持力と開極保持力を発生することができる。
【０１０３】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体及び第２の導体それぞれの末端部、及び電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。そのため、外部回路と接続する端子以外は、固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０４】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、真空スイッチの周囲を除き、かつ電磁操作機構の操作コイルの導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構の周囲全体に及ぶ。そのため、電磁駆動機構部は、固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０５】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチの可動端部充電部までの範囲である。そのため、電磁駆動機構部から真空スイッチの可動端部充電部までが固体絶縁物で包み込むまれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０６】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチの可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチの固定端部充電部である。そのため、電磁駆動機構部から真空スイッチの可動端部充電部までと、真空スイッチの固定端部充電部が固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０７】
また、固定子と固定子を覆う固体絶縁物の間に、固体絶縁物の収縮による応力を緩和する応力緩和層を有する。そのため、圧縮応力により固定子の磁気特性が悪化することを防止することができる。
【０１０８】
また、真空スイッチの開極用と閉極用にそれぞれ別の操作コイルを有し、開極用操作コイルの方が閉極用操作コイルよりも巻数が多い。スイッチ電極の接圧保持のため所定の保持力を発生しているため、開極時のほうが大きな駆動力を必要とするので、開極用操作コイルの巻数を増やすことにより最適な開極動作を得ることができる。
【０１０９】
また、単相ごとに真空スイッチと電磁操作機構を固体絶縁物で一体注型した。そのため、単相での利用が容易にでき、また３相で使用する場合も個々の相ごとに配置できるためレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【０１１０】
また、３相一括で真空スイッチと電磁操作機構を固体絶縁物で一体注型した。そのため、３相一括で一体注型することにより、相間の絶縁距離を最小にすることができ、コンパクトな開閉器を実現することができる。
【０１１１】
また、真空スイッチと電磁操作機構を包み込む固体絶縁物の表面に導電層を設けた。そのため、導電層を接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器が実現することができる。
【０１１２】
また、固体絶縁物表面の導電層はアルミの溶射によって形成されている。そのため、アルミ溶射部により信頼性の高い導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１１３】
また、固体絶縁物表面の導電層は導電性塗料を塗布することによって形成されている。そのため、導電性塗料塗布により容易に導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１１４】
また、第２の電極を第１の電極から引き離すように第１の可動子を引っ張るバネを、第１の可動子と第１の固定子の間に有する。そのため、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【０１１５】
また、第２の電極を第１の電極から引き離すように第１の可動子を引っ張るバネを、第２の可動子と第２の固定子の間に有する。そのため、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態１の構成を示す縦断面図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う矢視断面図である。
【図３】 操作ロッドと第２の導体との接触に摺動接触を用いた例を示す図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。
【図５】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態２の構成を示す縦断面図である。
【図６】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態３の構成を示す縦断面図である。
【図７】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態４の構成を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態５の構成を示す縦断面図である。
【図９】 図８のIX−IX線に沿う矢視断面図である。
【図１０】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態６の構成を示す縦断面図である。
【図１１】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態７の構成を示す縦断面図である。
【図１２】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態８の構成を示す縦断面図である。
【図１３】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態９の構成を示す縦断面図である。
【図１４】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態１０の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２ 絶縁筐体（固体絶縁物）、３ 固定端金属蓋（真空容器）、４ 第１の電極部材、６ 第１の電極、７ 第２の電極、８ 第２の電極部材、９ 真空スイッチ側壁（真空容器）、１０ 可動端金属蓋（真空容器）、１３ 操作ロッド、１４ 電磁操作機構、１５ 固定子容器、１６ 第１の可動子、１７ 永久磁石、１８ 第１の固定子、１９ 第１のコイル収納部、２０ コイル主絶縁（固体絶縁物）、２１，４７ 第２のコイル収納部、２２ 操作コイル、２３ 第１の導体、２４ 可撓導体、２５ 第２の導体、２６ ベローズ（真空容器）、２７真空スイッチ、２８ 摺動接触部材（摺動接触導体）、２９ 接触台、３０ ラッチロッド、３１ ラッチ部、３２ ラッチ部容器、３３ ラッチ部可動子（第２の可動子）、３４ 接圧保持固定子、３５ 接圧保持永久磁石、３６ 開極保持永久磁石（第２の永久磁石）、３７ 開極保持固定子（第２の固定子）、４０ 可動部リンク、４１ 非線形特性を有するバネ、４２ 固定部リンク、４３導電層、４４ 応力緩和層、４５ バネ、４６ コイルバネ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁操作機構を有する固体絶縁開閉器に関し、特に電磁操作機構の絶縁に関して改良をした固体絶縁開閉器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁操作機構を有する固体絶縁開閉器においては、電磁操作機構は、低電圧部とされている。そのため、高電圧部である真空スイッチの可動端と電磁操作機構とは、絶縁ロッドを介して接続されている。この絶縁ロッドは、所定の絶縁体沿面距離によって絶縁を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、上述のように絶縁ロッドは、運転に支障のない絶縁をするために所定の長さの絶縁体沿面距離によって絶縁を行う、そのため、絶縁ロッドの長さが所定の大きさ必要となり、装置全体の大きさが大きくなるので問題であった。
また、絶縁ロッドの表面が汚損すると絶縁性能が落ち開閉器が正常に動作しなくなるので問題であった。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、絶縁ロッドを廃止することができ、コンパクトでさらに信頼性に優れたものとすることができる固体絶縁開閉器を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固体絶縁開閉器は、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、一端が操作ロッドに電気的に接続された可撓導体と、可撓導体の他端と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。
【０００６】
また、この発明に係る固体絶縁開閉器は、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、操作ロッドと電気的に摺動接触する摺動接触導体と、接触導体と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。
【０００７】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。
【０００８】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、操作コイル及び第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。
【０００９】
また、電磁操作機構部の第１の固定子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１０】
また、電磁操作機構部の第１の可動子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１１】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の固定子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１２】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の可動子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。
【００１３】
また、第１の可動子に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネによるラッチ機構を有する。
【００１４】
さらに、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体及び第２の導体それぞれの末端部、及び電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態を示す縦断面図である。図２は図１のII−II線に沿う矢視断面図である。この固体絶縁開閉器１の主たる構成要素は、真空スイッチと呼ばれる真空中で電気回路の開閉を行うスイッチ２７と、電磁力で直線の駆動力を得る電磁操作機構１４である。
【００１６】
まず、真空スイッチ２７の構成と機能について説明する。
真空スイッチ２７は真空中で接点の開閉を行い、電源の投入や遮断を行うものである。接点は第１の電極６と第２の電極７で構成されている。第１の電極６は、第１の電極部材４を通じて固定端金属蓋３に固定されている。一方、第２の電極７は、第２の電極部材８を介してベローズ２６に固定されている。ベローズ２６は外部の大気をシールしてスイッチ内部の真空を保持しつつ伸縮可能であり、第２の電極部材と接続している端部とは反対側の端部が可動端金属蓋１０に接続され、第２の電極７は、第１の電極６に対して進退動可動に支持されている。
【００１７】
固定端金属蓋３と可動端金属蓋１０は、絶縁物若しくは絶縁物と金属との組み合わせで作製された真空スイッチ側壁９に接続され、その両金属蓋間は絶縁されている。すなわち、第１の電極６と第２の電極７とにより開閉可能なスイッチの接点が構成されている。
【００１８】
第１の電極部材４は、第１の導体２３を通じて外部回路と接続されている。第２の電極部材８は、可撓導体であるシャント２４によってシャント収納部材１２に電気的に接続され、シャント収納部材１２は、第２の導体２５を通じて外部回路と接続されている。
【００１９】
第２の電極部材８を第２の導体と電気的に接続する他の方法として、図３と図４に摺動接触を用いた例を示す。図３は固体絶縁開閉器の縦断面図であり、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。この方法は可動側の導電性の操作ロッド１３と固定側の摺動接触部材２８およびそれを支持するための接触台２９から構成されている。
【００２０】
摺動接触部材２８は、図４に示されるように複数の羽状の金属片を接触台２９の内径部に配置しており、多点接触により所定の電流を通電できる構造となっている。摺動接触部材２８の半径方向内側が摺動接触部となり、可動側の操作ロッド１３と摺動接触する。ここでは、摺動接触部材２８が可動の操作ロッド１３と接続しているが、摺動接触部材２８の半径方向外側が固定の接触台２８と摺動接触する構成も可能である。また、摺動接触部材２８は羽状のものに限らず、例えば銅編組線等を操作ロッド１３に巻きつける構造としても良い。接触台２９は第２の導体２５に接続されることにより、外部回路との電気的な接続が成立する。
【００２１】
次に、図１に戻り電磁操作機構１４について説明する。
電磁操作機構１４の基本となる構成は、可動子１６と固定子１８と操作コイル２２である。操作コイル２２は、回路遮断用のコイル２２ａと投入用のコイル２２ｂに分かれている。遮断用のコイル２２ａは、図１の下方の操作コイルであり、これが通電するとコイル周辺に磁路が形成され、この磁路を閉じる方向に可動子１６と固定子１８の間に電磁力が働き、その結果可動子１６が下方に移動して第１の電極６と第２の電極７が離れて電気回路が遮断される。
【００２２】
また、投入用のコイルは２２ｂは、図１の上方のコイルに相当し、これが通電すると遮断用コイル通電時と同様の原理が働き、可動子１６が上方に移動し、第１の電極６と第２の電極７が接触して電気回路が閉じられる。
【００２３】
永久磁石１７は、可動子１６が上方・下方のどちらの位置にあるかにはかかわらず固定子１８と可動子１６の間で永久磁石磁気回路を形成し、いずれの位置においても安定となるように磁力を発生する。この磁力は、閉極時には、真空スイッチ２７の仕様で定められた第１の電極６と第２の電極７を接触維持する圧力、いわゆる接圧を発生する。また磁力は、開極時には第２の電極７を開極位置に保持する力、いわゆる開極保持力を発生する。永久磁石１７の配置はこのような保持力を発揮できる場所であればどこに設けられても良いので、可動子１６に配置することも可能である。
【００２４】
なお、接圧保持力のほうが開極保持力よりも大きいばあいには、開極のために大きな駆動力が必要とされる。このような場合には、開極時に通電するコイル、すなわち遮断用のコイル２２ａの巻き数を多くすることが有効となる。
【００２５】
以上述べた電磁操作機構１４の構成・原理は既に広く用いられており公知である。これらの電磁操作機構では、操作コイル２２に例えば１００Ｖ以下程度の低電圧を印加する構成となっており、操作コイル２２と固定子１８の間には操作コイル２２の印加電圧に耐えることができるような絶縁が施されている。このような低電圧下では、固体絶縁物に空隙が存在するような比較的製造が容易な絶縁構成でもコロナが発生しないため、信頼性を確保することができる。しかし、この明細書に記載のような、数ｋＶ〜数１０ｋＶの中高電圧の充電部を直接駆動する電磁操作機構の場合、可動子１６や固定子１８が中高電圧となり操作コイル２２が接地若しくは低電圧となるため、操作コイル２２の周囲には中高電圧に耐えうる絶縁が必須となる。
【００２６】
次に、操作コイル２２の絶縁処理に関して説明する。
図１に従って説明すると、操作コイル２２は、絶縁被覆された素線を図１の左右方向に何重にも巻くことによって構成されている。そのため、各素線間は多くの空隙が存在し、コイル表面は凹凸になっている。信頼性の高い高電圧絶縁を得るためには、高電圧電極及び低電圧電極と隣接する絶縁物の界面、及びその絶縁物の内部に空隙の無いことが重要である。そこで、本実施の形態においては、図１に示すように、操作コイル２２を導電性を有する第２のコイル収納部２１に収納することにより、表面の滑らかな低電圧電極としている。そして、この低電圧電極たるコイル収納部２１の外周に、電極と絶縁物の界面に空隙が生じないように、たとえばエポキシ樹脂である固体絶縁物からなるコイル主絶縁２０を構成する。コイル主絶縁２０は、通常エポキシ系の熱硬化性高分子材料やエラストマー材料などを注型して構成され、低電圧電極表面が滑らかとなっているために空隙のない界面が容易に実現できる。
【００２７】
また、コイル主絶縁２０の外周は高電圧となる固定子１８や可動子１６に接触若しくは隣接するため、空隙のない構成にする必要がある。そこで、第１のコイル収納部１９をコイル主絶縁２０に密着するように構成し高電圧電極とすることで、高電圧電極と低電圧電極の間に空隙が存在せず、コロナの発生しない構成が実現できる。第２のコイル収納部２１と操作コイル２０の間の絶縁は、操作コイルに印加する電圧だけ耐えることができればいいので、素線の絶縁被覆もしくは巻き上がったコイルの表面に比較的薄い絶縁層を設けるのみで十分である。また、第１のコイル収納部１９と固定子１８若しくは可動子１６の間は、それぞれお互いが同電位にあるため、空隙が存在してもコロナは発生しない。
【００２８】
このように第１のコイル収納部１９とコイル主絶縁２０と第２のコイル収納部２１を操作コイル２２と固定子１８・可動子１６の間に構成することにより、中高電圧充電部に接続された状態でも信頼性の高い電磁操作機構が実現できる。
【００２９】
第１のコイル収納部１９、第２のコイル収納部２１の具体的な実現方法は、例えば、（ａ）非磁性の金属材料で２つの容器を作り、その間に絶縁樹脂を流し込んだり、（ｂ）操作コイル２２を収納した第２の収納容器たる金属容器の外周を固体絶縁物を注型し、その後第１の収納容器たる金属容器の中に収納して、空隙に絶縁油やシリコンゲルなど液状の絶縁物を注入することによって空隙を無くしたり、（ｃ）操作コイル２２の外周に導電性テープを巻きつけて表面の滑らかな低電圧電極を構成し、その外周を固体絶縁物を注型して、さらにその外周に導電性テープを巻きつけたり、（ｄ）操作コイル２２の外周に導電性塗料を塗布し、その外周を固体絶縁物を注型して、さらにその外周に導電性塗料を塗布したり、（ｅ）（ａ）〜（ｄ）の方法を適宜組み合わせたり、することによって実現することができる。
【００３０】
次に真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を覆う固体絶縁物について説明する。固体絶縁物は、開閉器の充電露出部を包み込み、隣接部品や隣接回路などとの間の絶縁信頼性を向上する。また、沿面距離で耐圧を保持している絶縁部を包み込み、または沿面絶縁距離を増大することにより、絶縁信頼性を向上する。
【００３１】
図１は、真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型した開閉器を示す。たとえばエポキシ樹脂である固体絶縁物は回路の端子や電磁操作コイルの電源端子を除いて全体を覆い、絶縁筐体２を形成している。電圧階級が６ｋＶ〜２４ｋＶ程度の中電圧クラスの開閉器では、隣接部品・回路との位置関係にもよるが、絶縁筐体２の絶縁厚さと隣接部品との気中絶縁距離によってコロナの発生しない配置が可能である。しかし、隣接部品との距離が近い場合や、電圧階級が高くなった場合はやはりコロナ対策が困難になってくる。そこで、絶縁筐体２の表面に導電層４３をもうけ、これを接地することにより、絶縁はすべて絶縁筐体２に分担することができ、隣接部品との配置にかかわらずコロナの発生しない開閉器を実現することができる。
【００３２】
また、電磁操作機構１４に応力がかかると所定の性能が発揮できない可能性があることから、固体絶縁の電磁操作機構１４への圧縮応力を緩和するために、たとえばゴム等の弾性材料で作製された応力緩和層４４を設ける。これは、本実施の形態のように固定子容器１５の外に配置した場合は、空隙の存在しない材料で構成する必要がある。また、応力緩和層４４を固定子１８と固定子容器１５の間に配置しても良く、この場合は固定子１８と固定子容器１５が同電位となるようにするので、応力緩和層４４に気泡や空隙が存在する材料も利用可能である。
【００３３】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極６、第１の電極６に対して接離可能に設けられた第２の電極７、第１の電極６と第２の電極７を内封する真空容器３、９、１０、２６、一端が第１の電極６と第２の電極７にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材４と第２の電極部材８を有した真空スイッチ２７と、第１の電極部材４に接続された第１の導体２３と、電磁力により真空スイッチ２７を開閉する電磁操作機構１４と、第２の電極部材８と電磁操作機構１４とを電気的・機械的に接続する操作ロッド１３と、一端が操作ロッド１３に電気的に接続された可撓導体２４と、可撓導体２４の他端と電気的に接続された第２の導体２５とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部１４は、操作ロッド１３を介して、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的・機械的に接続された第１の可動子１６、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的に接続された第１の固定子１８、周囲を真空スイッチ２７の運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子１８と絶縁された操作コイル２２を有する。そのため、操作ロッド１３として、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００３４】
また、このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極６、第１の電極６に対して接離可能に設けられた第２の電極７、第１の電極６と第２の電極７を内封する真空容器３、９、１０、２６、一端が第１の電極６と第２の電極７にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材４と第２の電極部材８を有した真空スイッチ２７と、第１の電極部材４に接続された第１の導体２３と、電磁力により真空スイッチ２７を開閉する電磁操作機構１４と、第２の電極部材８と電磁操作機構１４とを電気的・機械的に接続する操作ロッド１３と、操作ロッド１３と電気的に摺動接触する摺動接触導体２８と、接触導体２８と電気的に接続された第２の導体２５とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部１４は、操作ロッド１３を介して、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的・機械的に接続された第１の可動子１６、真空スイッチ２７の第２の電極部材８と電気的に接続された第１の固定子１８、周囲を真空スイッチ２７の運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子１８と絶縁された操作コイル２２を有する。そのため、操作ロッド１３として、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００３５】
また、電磁操作機構１４の操作コイル２２周囲の絶縁は、操作コイル２２を収納する導電性の第２のコイル収納部２１と、第２のコイル収納部２１に密着してこの第２のコイル収納部２１を覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁２０と、コイル主絶縁２０に密着してこのコイル主絶縁２０を包み込む導電性の第１のコイル収納部１９を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の導電部を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止できるため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００３６】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００３７】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁２０と第１のコイル収納部１９の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されても良い。この場合、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部１９となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００３８】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、導電性テープが巻回されてなされても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００３９】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、導電性塗料が塗布されてなされても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００４０】
また、第１のコイル収納部１９と第２のコイル収納部２１は、非磁性の金属容器、巻回された導電性テープ、塗布された導電性塗料のいずれか２つの組み合わせでなされても良い。この場合、製造技術設備・レベルに応じて適したコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００４１】
また、電磁操作機構部１４の第１の固定子１８に永久磁石１７が配置され、永久磁石１７の永久磁石磁気回路は、第１の固定子１８と第１の可動子１６と両者間の間隙で構成されている。そのため、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００４２】
また、電磁操作機構部１４の第１の可動子１８に永久磁石１７が配置され、永久磁石１７の永久磁石磁気回路は、第１の固定子１８と第１の可動子１６と両者間の間隙で構成されても良い。この場合、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００４３】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体２３及び第２の導体２５それぞれの末端部、及び電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。そのため、外部回路と接続する端子以外は、固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００４４】
また、固定子と固定子を覆う固体絶縁物の間に、固体絶縁物の収縮による応力を緩和する応力緩和層４４を有する。そのため、圧縮応力により固定子の磁気特性が悪化することを防止することができる。
【００４５】
また、真空スイッチ２７の開極用と閉極用にそれぞれ別の操作コイルを有し、開極用操作コイル２２ａの方が閉極用操作コイル２２ｂよりも巻数が多い。スイッチ電極６、７の接圧保持のため所定の保持力を発生しているため、開極時のほうが大きな駆動力を必要とするので、開極用操作コイルの２２ａ巻数を増やすことにより最適な開極動作を得ることができる。
【００４６】
また、単相ごとに真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型した。そのため、単相での利用が容易にでき、また３相で使用する場合も個々の相ごとに配置できるためレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００４７】
また、真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を包み込む固体絶縁物の表面に導電層４３を設けた。そのため、導電層４３を接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器が実現することができる。
【００４８】
また、固体絶縁物表面の導電層はアルミの溶射によって形成されている。そのため、アルミ溶射部により信頼性の高い導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００４９】
また、固体絶縁物表面の導電層は導電性塗料を塗布することによって形成されている。そのため、導電性塗料塗布により容易に導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図５は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。コイルバネ４５は、第２の電極７を第１の電極６に圧接する方向に可動子１６を押す圧縮バネである。コイルバネ４５は、第１の電極６と第２の電極７の接触に関し、必要とされる接圧を保持する手助けをする。
【００５１】
一方、図５の構成において、コイルバネ４５を可動子１６を引っ張るバネとして用いることも可能である。このような構成を用いると、開閉器の開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を速くすることができる。
【００５２】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第２の電極７を第１の電極６に圧接するように第１の可動子１６を押すバネ４５を、第１の可動子１６と第１の固定子１８との間に縮設している。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石１７の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００５３】
また、第２の電極７を第１の電極６から引き離すように第１の可動子１６を引っ張るバネ４５を、第１の可動子６と第１の固定子１８の間に有しても良い。この場合、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【００５４】
実施の形態３．
図６は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。電磁石で構成される磁気回路には接圧保持や開極保持を行うラッチの役目をする永久磁石磁気回路は存在しない。本実施の形態においては、電磁石の固定子１８の外方に新たにラッチ部３１として永久磁石磁気回路を構成する。
【００５５】
ラッチ部可動子３３は、ラッチロッド３０によって可動子１６に電気的・機械的に接続されている。そして、このラッチ部可動子３３に対向して、接圧保持固定子３４と接圧保持永久磁石３５からなる永久磁石磁気回路が構成され、第２の電極７が閉極位置に来たときに所定の接圧を発生するものとされている。また、開極保持固定子３７と開極保持永久磁石３６からなる永久磁石磁気回路によって、第２の電極７が開極位置に達したときに所定の開極保持力を発生するものとされている。
【００５６】
上述の永久磁石磁気回路の構成要素は、金属などの導電性材料で作られたラッチ部容器３２の内部に収納され、ラッチ部容器３２とともに高圧充電部の電位になるように第２の電極７に電気的に接続されている。
【００５７】
尚、永久磁石３６は上記と同様の効果を発生する磁気回路を構成する場所であれば、どの位置に配置してもよい、すなわち、ラッチ部可動子３３に配置することも可能である。
【００５８】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第１の可動子６に接続された第２の可動子３３と、第２の可動子３３の周囲に設けられた第２の固定子３７と、第２の固定子３７に設けられた第２の永久磁石３６とを有し、第２の永久磁石３６の永久磁石磁気回路は、第２の固定子３７と第２の可動子３３と両者間の間隙で構成されている。そのため、真空スイッチ２７の開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００５９】
また、第１の可動子６に接続された第２の可動子３３と、第２の可動子３３の周囲に設けられた第２の固定子３７と、第２の可動子３３に設けられた第２の永久磁石３６とを有し、第２の永久磁石３６の永久磁石磁気回路は、第２の固定子３７と第２の可動子３３と両者間の間隙で構成されても良い。この場合、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００６０】
また、第２の固定子３７と第２の可動子３３は、第２の電極部材８と電気的に接続されている。このような構成にすることのより、電磁石磁気回路の構成要素と永久磁石磁気回路の構成要素の電位を同じくすることとなり、両構成要素間のコロナが防止され、信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００６１】
実施の形態４．
図７は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態において、コイルバネ４６は、第２の電極７を第１の電極６に圧接する方向にラッチ部可動子３３を押し、必要とされる接圧を保持する手助けをする圧縮バネとなっている。
【００６２】
一方、図７の構成において、コイルバネ４６をラッチ部可動子３３を引っ張るバネとして用いてもよい。このような構成とすることにより、開閉器の開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を速くすることができる。
【００６３】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第２の電極７を第１の電極６に圧接するように第２の可動子３３を押すバネを、第２の可動子３３と第２の固定子３７の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００６４】
また、第２の電極７を第１の電極６から引き離すように第１の可動子６を引っ張るバネを、第２の可動子３３と第２の固定子３７の間に有するようにしても良い。このような構成とすることにより、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【００６５】
実施の形態５．
図８は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。図９は図８のIX−IX線に沿う矢視断面図である。本実施の形態においては、操作機構のラッチ機構として、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有する皿バネ４１が、可動部リンク４０と固定部リンク４２に支持され、導電性を有する皿バネラッチ容器に収納されている。
【００６６】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、第１の可動子６に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネ４１によるラッチ機構を有する。そのため、接圧保持力と開極保持力を発生することができる。
【００６７】
実施の形態６．
図１０は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物による絶縁筐体２の範囲が、真空スイッチ２７の周囲を除き、かつ電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構１４の周囲全体に及ぶ構成とされている。
【００６８】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、真空スイッチ２７の周囲を除き、かつ電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構１４の周囲全体に及ぶ。そのため、電磁駆動機構部１４は、固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００６９】
実施の形態７．
図１１は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物による絶縁筐体２の範囲が、電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲である構成とされている。
【００７０】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲である。そのため、電磁駆動機構部１４から真空スイッチ２７の可動端部充電部までが固体絶縁物で包み込むまれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７１】
実施の形態８．
図１２は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、開閉器を覆う固体絶縁物筐体２の範囲が、電磁操作機構１４の操作コイル２２の導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチ２７の固定端部充電部である構成とされている。
【００７２】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構１４の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構１４の周囲全体から真空スイッチ２７の可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチ２７の固定端部充電部である。そのため、電磁駆動機構部１４から真空スイッチ２７の可動端部充電部までと、真空スイッチ２７の固定端部充電部が固体絶縁物で包み込まれ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７３】
実施の形態９．
図１３は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、コイル主絶縁２０を構成する際、コイル主絶縁材料と操作コイル２２の間に空隙が生じなければ、第２のコイル収納部は導電性のものである必要はない。図１３に示す第２のコイル収納部は操作コイル２２が巻きやすいように径方向外側が開いた絶縁性の容器である。このような構成においても、コイル主絶縁２０を固体絶縁物の注型により形成する場合、十分に注意して操作コイル２２に含浸することによって、空隙のない、密着したコイル主絶縁の構成が可能である。コイル主絶縁２０の外側の第１のコイル収納部１９の構成は前述のとおりである。
【００７４】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイル２２を収納する導電性の第２のコイル収納部２１と、操作コイル２２及び第２のコイル収納部２１に密着した固体絶縁物によるコイル主絶縁２０と、コイル主絶縁２０に密着してこのコイル主絶縁２０を包み込む導電性の第１のコイル収納部１９を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の操作コイル２２を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止することができ、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００７５】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００７６】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁２０と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されても良い。この場合、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００７７】
また、第１のコイル収納部は、導電性テープが巻回されても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００７８】
また、第１のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されても良い。この場合、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００７９】
実施の形態１０．
図１４は本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。本実施の形態おいては、固体絶縁物を３相一括配置で一体注型する。このような構成とすることにより、絶縁筐体などが共通できるので、全体のサイズは単相で一体注型したものを３つ並べるより小さくできる。
【００８０】
尚、この配置は横に３つを並べたものであるが、上方からみて三角形になるようにするなど、いろいろな配置が可能である。
【００８１】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、３相一括で真空スイッチ２７と電磁操作機構１４を固体絶縁物で一体注型している。そのため、３相一括で一体注型することにより、相間の絶縁距離を最小にすることができ、コンパクトな開閉器を実現することができる。
【００８２】
【発明の効果】
このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、一端が操作ロッドに電気的に接続された可撓導体と、可撓導体の他端と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。そのため、操作ロッドとして、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００８３】
また、このような構成の固体絶縁開閉器においては、固定された第１の電極、第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、第１の電極と第２の電極を内封する真空容器、一端が第１の電極と第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、第１の電極部材に接続された第１の導体と、電磁力により真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、第２の電極部材と電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、操作ロッドと電気的に摺動接触する摺動接触導体と、接触導体と電気的に接続された第２の導体とを有する固体絶縁開閉器であって、電磁操作機構部は、操作ロッドを介して、真空スイッチの第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、真空スイッチの第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、周囲を真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、第１の固定子と絶縁された操作コイルを有する。そのため、操作ロッドとして、沿面距離で高電圧部と低電圧部を絶縁する絶縁ロッドを用いる必要がなく、コンパクトで、汚損にも強い絶縁信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【００８４】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の導電部を密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止できるため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００８５】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００８６】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されている。そのため、固体絶縁を構成した後に第２のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００８７】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、導電性テープが巻回されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００８８】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００８９】
また、第１のコイル収納部と第２のコイル収納部は、非磁性の金属容器、巻回された導電性テープ、塗布された導電性塗料のいずれか２つの組み合わせでなる。そのため、製造技術設備・レベルに応じて適したコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９０】
また、電磁操作機構の操作コイル周囲の絶縁は、操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、操作コイル及び第２のコイル収納部に密着して覆う固体絶縁物によるコイル主絶縁と、コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する。そのため、高電圧部と低電圧部を絶縁する部分の構成を、高電圧の導電部と絶縁物と低電圧の操作コイルを密着させて空隙のない構成とすることにより、絶縁部でのコロナを防止するため、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【００９１】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器である。そのため、コイル及び固体絶縁物は機械的にも支持され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００９２】
また、第１のコイル収納部は、非磁性の金属容器であり、コイル主絶縁と第１のコイル収納部の界面に液体絶縁若しくはゲル物質による絶縁が施されている。そのため、固体絶縁を構成した後に第１のコイル収納部となる金属容器にコイルを収納する製造方法では、界面にでき易い空隙に絶縁物が充填され、信頼性の高い絶縁構成を実現することができる。
【００９３】
また、第１のコイル収納部は、導電性テープが巻回されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９４】
また、第１のコイル収納部は、導電性塗料が塗布されてなる。そのため、容易にコイル主絶縁構成を実現することができる。
【００９５】
また、電磁操作機構部の第１の固定子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９６】
また、電磁操作機構部の第１の可動子に永久磁石が配置され、永久磁石の永久磁石磁気回路は、第１の固定子と第１の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９７】
また、第２の電極を第１の電極に圧接するように第１の可動子を押すバネを、第１の可動子と第１の固定子の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【００９８】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の固定子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【００９９】
また、第１の可動子に接続された第２の可動子と、第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、第２の可動子に設けられた第２の永久磁石とを有し、第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、第２の固定子と第２の可動子と両者間の間隙で構成されている。そのため、スイッチの開極保持、閉極保持を行うことができる。
【０１００】
また、第２の固定子と第２の可動子は、第２の電極部材と電気的に接続されている。そのため、電磁石磁気回路の構成要素と永久磁石磁気回路の構成要素の電位を同じくすることにより、両構成要素間のコロナが防止され、信頼性の優れた開閉器を実現することができる。
【０１０１】
また、第２の電極を第１の電極に圧接するように第２の可動子を押すバネを、第２の可動子と第２の固定子の間に縮設した。そのため、閉極時に必要な接圧を与える永久磁石の力を補助し、接圧保持における永久磁石磁気回路の負担を軽減できる。
【０１０２】
また、第１の可動子に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネによるラッチ機構を有する。そのため、接圧保持力と開極保持力を発生することができる。
【０１０３】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される第１の導体及び第２の導体それぞれの末端部、及び電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除くすべての範囲に及ぶ。そのため、外部回路と接続する端子以外は、固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０４】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、真空スイッチの周囲を除き、かつ電磁操作機構の操作コイルの導線出口と操作ロッドの可動スペースを除いた、電磁操作機構の周囲全体に及ぶ。そのため、電磁駆動機構部は、固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０５】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチの可動端部充電部までの範囲である。そのため、電磁駆動機構部から真空スイッチの可動端部充電部までが固体絶縁物で包み込むまれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０６】
また、開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、電磁操作機構の操作コイルの導線出口を除いた電磁操作機構の周囲全体から真空スイッチの可動端部充電部までの範囲と、真空スイッチの固定端部充電部である。そのため、電磁駆動機構部から真空スイッチの可動端部充電部までと、真空スイッチの固定端部充電部が固体絶縁物で包み込まれ、コンパクトで信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１０７】
また、固定子と固定子を覆う固体絶縁物の間に、固体絶縁物の収縮による応力を緩和する応力緩和層を有する。そのため、圧縮応力により固定子の磁気特性が悪化することを防止することができる。
【０１０８】
また、真空スイッチの開極用と閉極用にそれぞれ別の操作コイルを有し、開極用操作コイルの方が閉極用操作コイルよりも巻数が多い。スイッチ電極の接圧保持のため所定の保持力を発生しているため、開極時のほうが大きな駆動力を必要とするので、開極用操作コイルの巻数を増やすことにより最適な開極動作を得ることができる。
【０１０９】
また、単相ごとに真空スイッチと電磁操作機構を固体絶縁物で一体注型した。そのため、単相での利用が容易にでき、また３相で使用する場合も個々の相ごとに配置できるためレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【０１１０】
また、３相一括で真空スイッチと電磁操作機構を固体絶縁物で一体注型した。そのため、３相一括で一体注型することにより、相間の絶縁距離を最小にすることができ、コンパクトな開閉器を実現することができる。
【０１１１】
また、真空スイッチと電磁操作機構を包み込む固体絶縁物の表面に導電層を設けた。そのため、導電層を接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器が実現することができる。
【０１１２】
また、固体絶縁物表面の導電層はアルミの溶射によって形成されている。そのため、アルミ溶射部により信頼性の高い導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１１３】
また、固体絶縁物表面の導電層は導電性塗料を塗布することによって形成されている。そのため、導電性塗料塗布により容易に導電層を形成でき、これを接地電位にすることにより、充電露出部を完全に排除し、開閉器表面でのコロナを防止し、信頼性の高い開閉器を実現することができる。
【０１１４】
また、第２の電極を第１の電極から引き離すように第１の可動子を引っ張るバネを、第１の可動子と第１の固定子の間に有する。そのため、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【０１１５】
また、第２の電極を第１の電極から引き離すように第１の可動子を引っ張るバネを、第２の可動子と第２の固定子の間に有する。そのため、開極時の電磁石の働きを補助し、開極速度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態１の構成を示す縦断面図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う矢視断面図である。
【図３】 操作ロッドと第２の導体との接触に摺動接触を用いた例を示す図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。
【図５】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態２の構成を示す縦断面図である。
【図６】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態３の構成を示す縦断面図である。
【図７】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態４の構成を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態５の構成を示す縦断面図である。
【図９】 図８のIX−IX線に沿う矢視断面図である。
【図１０】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態６の構成を示す縦断面図である。
【図１１】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態７の構成を示す縦断面図である。
【図１２】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態８の構成を示す縦断面図である。
【図１３】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態９の構成を示す縦断面図である。
【図１４】 本発明の固体絶縁開閉器の実施の形態１０の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２ 絶縁筐体（固体絶縁物）、３ 固定端金属蓋（真空容器）、４ 第１の電極部材、６ 第１の電極、７ 第２の電極、８ 第２の電極部材、９ 真空スイッチ側壁（真空容器）、１０ 可動端金属蓋（真空容器）、１３ 操作ロッド、１４ 電磁操作機構、１５ 固定子容器、１６ 第１の可動子、１７ 永久磁石、１８ 第１の固定子、１９ 第１のコイル収納部、２０ コイル主絶縁（固体絶縁物）、２１，４７ 第２のコイル収納部、２２ 操作コイル、２３ 第１の導体、２４ 可撓導体、２５ 第２の導体、２６ ベローズ（真空容器）、２７真空スイッチ、２８ 摺動接触部材（摺動接触導体）、２９ 接触台、３０ ラッチロッド、３１ ラッチ部、３２ ラッチ部容器、３３ ラッチ部可動子（第２の可動子）、３４ 接圧保持固定子、３５ 接圧保持永久磁石、３６ 開極保持永久磁石（第２の永久磁石）、３７ 開極保持固定子（第２の固定子）、４０ 可動部リンク、４１ 非線形特性を有するバネ、４２ 固定部リンク、４３導電層、４４ 応力緩和層、４５ バネ、４６ コイルバネ。
Claims (10)
- 固定された第１の電極、前記第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極を内封する真空容器、一端が前記第１の電極と前記第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が前記真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、
前記第１の電極部材に接続された第１の導体と、
電磁力により前記真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、
前記第２の電極部材と前記電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、
一端が前記操作ロッドに電気的に接続された可撓導体と、
前記可撓導体の他端と電気的に接続された第２の導体と
を有する固体絶縁開閉器であって、
前記電磁操作機構部は、
前記操作ロッドを介して、前記真空スイッチの前記第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、
前記真空スイッチの前記第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、
周囲を前記真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、前記第１の固定子と絶縁された操作コイル
を有することを特徴とする固体絶縁開閉器。 - 固定された第１の電極、前記第１の電極に対して接離可能に設けられた第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極を内封する真空容器、一端が前記第１の電極と前記第２の電極にそれぞれ電気的・機械的に接続され、他端が前記真空容器から延出する第１の電極部材と第２の電極部材を有した真空スイッチと、
前記第１の電極部材に接続された第１の導体と、
電磁力により前記真空スイッチを開閉する電磁操作機構と、
前記第２の電極部材と前記電磁操作機構とを電気的・機械的に接続する操作ロッドと、
前記操作ロッドと電気的に摺動接触する摺動接触導体と、
前記接触導体と電気的に接続された第２の導体と
を有する固体絶縁開閉器であって、
前記電磁操作機構部は、
前記操作ロッドを介して、前記真空スイッチの前記第２の電極部材と電気的・機械的に接続された第１の可動子、
前記真空スイッチの前記第２の電極部材と電気的に接続された第１の固定子、
周囲を前記真空スイッチの運転電圧に耐えうる固体絶縁物で包み込まれて、前記第１の固定子と絶縁された操作コイル
を有することを特徴とする固体絶縁開閉器。 - 前記電磁操作機構の前記操作コイル周囲の絶縁は、前記操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、前記第２のコイル収納部に密着して覆う前記固体絶縁物によるコイル主絶縁と、前記コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 前記電磁操作機構の前記操作コイル周囲の絶縁は、前記操作コイルを収納する導電性の第２のコイル収納部と、前記操作コイル及び前記第２のコイル収納部に密着して覆う前記固体絶縁物によるコイル主絶縁と、前記コイル主絶縁に密着して包み込む導電性の第１のコイル収納部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 前記電磁操作機構部の前記第１の固定子に永久磁石が配置され、前記永久磁石の永久磁石磁気回路は、前記第１の固定子と前記第１の可動子と両者間の間隙で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 前記電磁操作機構部の前記第１の可動子に永久磁石が配置され、前記永久磁石の永久磁石磁気回路は、前記第１の固定子と前記第１の可動子と両者間の間隙で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 前記第１の可動子に接続された第２の可動子と、前記第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、前記第２の固定子に設けられた第２の永久磁石とを有し、前記第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、前記第２の固定子と前記第２の可動子と両者間の間隙で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 前記第１の可動子に接続された第２の可動子と、前記第２の可動子の周囲に設けられた第２の固定子と、前記第２の可動子に設けられた第２の永久磁石とを有し、前記第２の永久磁石の永久磁石磁気回路は、前記第２の固定子と前記第２の可動子と両者間の間隙で構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 第１の可動子に接続され、また、導電性を有する容器に収納され、開極位置において開極方向に力を発生し、かつ、閉極位置において閉極方向に力を発生する非線形特性を有するバネによるラッチ機構を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。 - 開閉器を覆う固体絶縁物が設けられ、その範囲は、外部回路と接続される前記第１の導体及び前記第２の導体それぞれの末端部、及び前記電磁操作機構の前記操作コイルの導線出口を除くすべての範囲に及ぶ
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体絶縁開閉器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001134068A JP4409787B2 (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 固体絶縁開閉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001134068A JP4409787B2 (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 固体絶縁開閉器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002329444A JP2002329444A (ja) | 2002-11-15 |
| JP4409787B2 true JP4409787B2 (ja) | 2010-02-03 |
Family
ID=18981822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001134068A Expired - Lifetime JP4409787B2 (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 固体絶縁開閉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4409787B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055850A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | ガス絶縁開閉装置 |
| NL1023381C2 (nl) * | 2003-05-09 | 2004-11-15 | Eaton Electric Nv | Elektromagnetische actuator. |
| EP2312606B1 (en) * | 2009-10-14 | 2013-02-27 | ABB Technology AG | Circuit-breaker with a common housing |
| CN102280304B (zh) * | 2011-06-17 | 2013-11-27 | 孟越峰 | 动触头组件及其应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关 |
| JP2013229247A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | 電力用開閉装置、及びその操作機構 |
| JP6951201B2 (ja) * | 2017-11-10 | 2021-10-20 | 株式会社日立産機システム | 開閉器ユニット及びこれを用いた鉄道車両 |
| CN108231471B (zh) * | 2018-03-01 | 2023-12-01 | 甘肃虹光电子有限责任公司 | 一种柔性输电用真空旁路开关 |
| CN114530299B (zh) * | 2022-02-21 | 2023-05-05 | 电子科技大学中山学院 | 一种低温环境下高电压绝缘装置 |
-
2001
- 2001-05-01 JP JP2001134068A patent/JP4409787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002329444A (ja) | 2002-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100530465C (zh) | 真空断续器及减轻其内电场扭曲的系统和方法 | |
| JP4409787B2 (ja) | 固体絶縁開閉器 | |
| US9214292B2 (en) | Compact vacuum interrupter with selective encapsulation | |
| CN105261526A (zh) | 磁开关 | |
| JP2001307603A (ja) | 真空スイッチ及びそれを用いた真空スイッチギヤ | |
| JP7248381B2 (ja) | 静止誘導機器 | |
| JP4409794B2 (ja) | 固体絶縁開閉器 | |
| WO2003088290A1 (fr) | Tube electronique | |
| US4055825A (en) | Voltage transformer for high voltage | |
| JP2549170B2 (ja) | 柱上用開閉器 | |
| JP2013254771A (ja) | ガス絶縁変圧器 | |
| JP2003319515A (ja) | ガス絶縁開閉装置 | |
| CA2258411C (en) | Electromagnetic relay | |
| JPH08242513A (ja) | スイッチギヤ、電気機器 | |
| JP4139870B2 (ja) | 屋外用開閉器および屋外用開閉器用コンデンサ | |
| WO2023119453A1 (ja) | 開閉器 | |
| JP3408269B2 (ja) | 抵抗付き断路器 | |
| JP2000311826A (ja) | 高圧トランス | |
| CN113488321B (zh) | 干式变压器及其绕制方法 | |
| JP2004039507A (ja) | 複合絶縁体および複合絶縁体を用いた開閉器 | |
| JPS59134519A (ja) | 真空スイツチ管 | |
| JPH05190353A (ja) | 電気機器 | |
| KR840001463B1 (ko) | 진공 개폐 장치 | |
| JP2003331700A (ja) | 電力用開閉装置 | |
| JP2795971B2 (ja) | 静止誘導電気機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091110 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091112 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4409787 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131120 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |