JP4568765B2 - 真空スイッチギヤ - Google Patents

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Description

本発明は、真空スイッチギヤに係り、特に、真空容器内に収納された複数の開閉器を備え、電力系統の受配電設備として用いるに好適な真空スイッチギヤに関する。
電力系統のうち配電系統には受配電設備の一要素としてスイッチギヤが設けられている。従来、この種のスイッチギヤとしては、気中絶縁方式のものが多く採用されていたが、小型化を図るために、絶縁媒体として、SF6ガスを用いたガス絶縁方式のものが採用されるようになっている。ところが、絶縁媒体にSF6ガスを用いると環境に悪影響を与える恐れがあるため、近年、絶縁媒体として、真空絶縁を用いた真空絶縁方式のものが提案されている。
この種の真空絶縁方式のスイッチギヤとして、真空容器内にそれぞれ収納された2つの固定接点とそれらの可動接点とを備えて、2点切り型の開閉器を構成したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2007−14087号公報
上述した2点切り型の開閉器を備えた真空絶縁方式のスイッチギヤにおいては、真空容器内における真空雰囲気中の接点の通電性能を確保するために、操作器側に設けた接圧ばねのばね力を、事故時の短絡電流値から決定される接触力が得られるようにする必要がある。また、これに伴い、操作器の操作力を、接圧ばねのばね力に見合った値にする必要がある。
また、上述した2点切り型の開閉器を備えた真空絶縁方式のスイッチギヤにおいては、真空容器内に収納されている2対の可動接点を接続する接続導体に、接点を開極させる方向の電磁反発力が発生する。この電磁反発力は、接続導体から接圧ばねを介して操作器側に作用する。
そのため、電磁反発力に対抗する接触力を接点間に与えるため、接圧ばねのばね力を大きくする必要がある。このように、接圧ばねのばね力を大きくすると、接圧ばねを収納している操作器が大型化し、コストがアップするという問題が発生する。
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、並設した2つの可動接点を接続する接続導体に発生する電磁反発力を低減し、接圧ばねの大型化を抑えることができる真空スイッチギヤを提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するために、第1の発明は、真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結したものである。
また、第2の発明は、真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記接続導体は、ロー付けにより、前記真空容器の導出部に固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結したものである。
更に、第3の発明は、真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記真空容器は2つ設置され、これらの2つの真空容器の間にモールド部が設置され、前記接続導体は、ねじ等の固定手段によって前記モールド部に固定することにより該接続導体を前記真空容器の導出部に固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結したものである。
また、第の発明は、第1又は第2の発明において、前記一方の固定接点と可動接点、及び他方の固定接点と可動接点を、それぞれ絶縁筒内に配設し、これらの絶縁筒を共通の真空容器内に収納したものである。
更に、第の発明は、第の発明において、前記真空容器は2つ設置され、前記一方の固定接点と可動接点、及び他方の固定接点と可動接点を、それぞれ絶縁筒内に配設し、前記各絶縁筒を各真空容器内にそれぞれ収納したものである。
本発明は、2点切り型の開閉器を構成する2対の可動接点を接続する接続導体に発生する電磁反発力を低減し、接圧ばねの大型化を抑えることができる真空スイッチギヤが得られるので、操作器の大型化が抑えられ、コストを低減することができる。
以下、本発明の真空スイッチギヤの実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を示す縦断正面図である。この図1において、真空スイッチギヤを構成する開閉器1は、この例では真空2点切り3位置型の構成となっている。開閉器1は、絶縁筒2を備える真空容器3と、真空容器3内にそれぞれ収納された2つの固定接点4と、各固定接点4に接離する可動接点5とを備えており、2点切りを構成している。
絶縁筒2を備える真空容器3は、この例では2つの固定接点4と、2つの可動接点5を収納する1の真空容器で構成している。2つの固定接点4と2つの可動接点5を含む近傍の周囲は、アークシールド2aで覆われている。絶縁筒2を備える真空容器3の外周面は、エポキシ樹脂等のモールド部6によってモールドされている。前述したモールド部6の外表面は、塗布された導電塗料(図示せず)によって接地され、接触の安全性を確保されている。
真空容器3内の図1の左側における一方の固定接点4は、フィーダを介して母線に接続し、また、図1の右側における他方の固定接点4は、フィーダを介してケーブルヘッドに接続している。
左側の一方の固定接点4と右側の他方の固定接点4にそれぞれ接離する左側の一方の可動接点5と右側の他方の可動接点5には、導電性の操作ロッド7がそれぞれ連結されている。操作ロッド7は、金属ベローズ8を介して、真空容器3外に導出されている。操作ロッド7の真空容器3外に導出された端部は、絶縁性の連結体9によって連結されている。連結体9には、絶縁体10を備えた操作ロッド11が連結している。この操作ロッド11は、接圧ばね12を介して操作器13に連結している。
真空容器3の操作ロッド7導出部には、左側の一方の操作ロッド7及び右側の他方の操作ロッド7の各外周面とそれぞれ電気的に摺接する集電子14を有する接続導体15が、ロー付け等の手段によって真空容器3に固定されている。
前述した左側の一方の可動接点5と右側の他方の可動接点5は、操作ロッド11によって通電するための閉位置Y1、電流を遮断するための開位置Y2、および雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Y3の3位置にそれぞれ停止する。
次に上述した本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の動作を説明する。
開閉器1における可動接点5は、操作器13の操作により、通電するための閉位置Y1、電流を遮断するための開位置Y2、および雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Y3の3位置に切換えられる。
開閉器1における可動接点5が、操作器13の操作により通電するための閉位置Y1における状態、即ち可動接点5が固定接点4に投入されている状態において、通電電流は、集電子14を介して接続導体15に流れるが、接続導体15は真空容器3に固定されているため、接続導体15に発生する、接点4,5を開極させる方向の電磁反発力は、操作器13側に作用しないように抑えられる。
そのため、電磁反発力に対抗する接触力を接点4,5間に与える接圧ばね12のばね力を大きくする必要がなくなり、接圧ばね12の大型化を抑えることができる。その結果、接圧ばね12及び接圧ばね12を収納している操作器13の小形化が可能となるとともに、コストを低減することができる。
図2は、本発明の真空スイッチギヤの他の実施の形態を示す縦断正面図で、この図2において、図1に示す符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、その詳細な説明を省略するが、この実施の形態は、左側の一方の固定接点4と一方の可動接点5、及び右側の他方の固定接点4と他方の可動接点5を、それぞれ絶縁筒2を備える真空容器3内に収納し、真空容器3の操作ロッド7導出部に、左側の一方の操作ロッド7及び左側の他方の操作ロッド7の各外周面とそれぞれ電気的に摺接する集電子14を有する接続導体15を、ロー付け等の手段によって真空容器3に固定したものである。
この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、接続導体15に発生する接点4,5を開極させる方向の電磁反発力が、操作器13側に作用しないように抑えられるので、接圧ばね12の大型化を抑えることができる。その結果、接圧ばね12及び接圧ばね12を収納している操作器13の小形化が可能となるとともに、コストを低減することができる。また、この実施の形態によれば、図1に示す実施の形態に比べて、真空容器3の製作が容易である。
図3は、本発明の真空スイッチギヤの更に他の実施の形態を示す縦断正面図で、この図3において、図1及び図2に示す符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、その詳細な説明を省略するが、この実施の形態は、左側の一方の固定接点4と一方の可動接点5、及び右側の他方の固定接点4と他方の可動接点5を、それぞれ絶縁筒2を備える真空容器3内に収納し、真空容器3の操作ロッド7導出部における真空容器3,3に設けたモールド部6aに、左側の一方の操作ロッド7及び右側の他方の操作ロッド7の各外周面とそれぞれ電気的に摺接する集電子14を有する接続導体15を、ねじ等の固定手段16によって固定することにより、該接続導体15を真空容器3に固定したものである。
この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、接続導体15に発生する接点4,5を開極させる方向の電磁反発力が、操作器13側に作用しないように抑えられるので、接圧ばね12の大型化を抑えることができる。その結果、接圧ばね12及び接圧ばね12を収納している操作器13の小形化が可能となるとともに、コストを低減することができる。また、この実施の形態によれば、接続導体15を、ねじ等の固定手段16によって真空容器3に更に確実に固定することができるので、その信頼性を向上させることができる。また、図1に示す実施の形態に比べて、真空容器3の製作が容易である。
図4は、本発明の真空スイッチギヤの他の実施の形態を示す縦断正面図で、この図4において、図3に示す符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、その詳細な説明を省略するが、この実施の形態は、左側の一方の固定接点4と一方の可動接点5、及び右側の他方の固定接点4と他方の可動接点5を、それぞれ絶縁筒2を備える真空容器3内に収納し、真空容器3の操作ロッド7導出部における真空容器3,3に設けたモールド部6aに、左側の一方の操作ロッド7及び右側の他方の操作ロッド7の各外周面とそれぞれ電気的に摺接する集電子14を有する接続導体15を、ねじ等の固定手段16によって真空容器3に固定し、各操作ロッド7の端部を、非導電性の連結体9に連結したものである。
この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、接続導体15に発生する接点4,5を開極させる方向の電磁反発力が、操作器13側に作用しないように抑えられるとともに、連結体9での同様な電磁反発力の発生を無くすことができるので、接圧ばね12の大型化を抑えることができる。その結果、接圧ばね12及び接圧ばね12を収納している操作器13の更なる小形化が可能となるとともに、コストを低減することができる。また、この実施の形態によれば、接続導体15を、ねじ等の固定手段16によって真空容器3に更に確実に固定することができるので、その信頼性を向上させることができる。また、図1に示す実施の形態に比べて、真空容器3の製作が容易である。
なお、上述した連結体9を非導電性にする構成は、図1乃至図3に示す実施の形態にも適用することができる。この場合、操作ロッド11に設けた絶縁体10を省略することができる。
本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を示す縦断正面図である。 本発明の真空スイッチギヤの他の実施の形態を示す縦断正面図である。 本発明の真空スイッチギヤの更に他の実施の形態を示す縦断正面図である。 本発明の真空スイッチギヤの他の実施の形態を示す縦断正面図である。
符号の説明
1 開閉器
2 絶縁筒
3 真空容器
4 固定接点
5 可動接点
6 モールド部
7 操作ロッド
8 金属ベローズ
9 連結体
10 絶縁体
11 操作ロッド
12 接圧ばね
13 操作器
14 集電子
15 接続導体

Claims (5)

  1. 真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、
    前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結した
    ことを特徴とする真空スイッチギヤ。
  2. 真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、
    前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記接続導体は、ロー付けにより、前記真空容器の導出部に固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結した
    ことを特徴とする真空スイッチギヤ。
  3. 真空容器と、前記真空容器内に収納した2つの固定接点と、これらの固定接点にそれぞれ接離する2つの可動接点と、前記各可動接点にそれぞれ連結した一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドを備えた真空スイッチギヤにおいて、
    前記操作ロッドを真空容器から導出させる前記真空容器の導出部に、一方の操作ロッド及び他方の操作ロッドと外周面と電気的に摺接する集電子を有する接続導体を固定し、前記真空容器は2つ設置され、これらの2つの真空容器の間にモールド部が設置され、前記接続導体は、ねじ等の固定手段によって前記モールド部に固定することにより該接続導体を前記真空容器の導出部に固定し、前記一方の操作ロッドと他方の操作ロッドの端部は、絶縁性の連結体によって連結し、前記連結体は絶縁体を介して操作器に連結した
    ことを特徴とする真空スイッチギヤ。
  4. 請求項1又は2に記載の真空スイッチギヤにおいて、
    前記一方の固定接点と可動接点、及び他方の固定接点と可動接点を、それぞれ絶縁筒内に配設し、これらの絶縁筒を共通の真空容器内に収納したことを特徴とする真空スイッチギヤ。
  5. 請求項に記載の真空スイッチギヤにおいて、
    前記真空容器は2つ設置され、前記一方の固定接点と可動接点、及び他方の固定接点と可動接点を、それぞれ絶縁筒内に配設し、前記各絶縁筒を各真空容器内にそれぞれ収納したことを特徴とする真空スイッチギヤ。
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