JP4625721B2 - Switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、直列接続されたそれぞれの真空バルブの電圧分担を改善し得る開閉装置に関
する。
The present invention relates to a switchgear that can improve the voltage sharing of each vacuum valve connected in series.
従来のこの種の開閉装置は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブを2本直列接続
し、開閉装置の定格電圧を向上させたものがある。そして、それぞれの真空バルブの電圧
分担を均等にするため、コンデンサを並列接続したものが知られている(例えば、特許文
献1参照。)。
Some conventional switchgears of this type improve the rated voltage of the switchgear by connecting in series two vacuum valves having a pair of contactable contacts. In order to make the voltage sharing of each vacuum valve equal, a capacitor connected in parallel is known (for example, see Patent Document 1).
また、これらの真空バルブを気中絶縁で構成すると全体形状が大型化するため、これら
を絶縁材料でモールドし、全体形状の縮小化を図ったものが知られている(例えば、特許
文献2参照。)。
上記の従来の開閉装置においては、次のような問題がある。 The above conventional switchgear has the following problems.
真空バルブを直列接続すると、その接続点は、主回路電位(100%)と接地電位(0
%)との中間の中間電位となる。この中間電位は、それぞれの真空バルブで形成される静
電容量比で決まり、50%未満となる。これは、負荷側(接地側)の真空バルブの静電容
量が、対地静電容量が加わって電源側よりも大きくなるためである。これにより、電源側
の真空バルブの分担電圧は大きくなる。特に、真空バルブの周りに絶縁材料をモールドし
たものでは、静電容量比が大きくなる傾向にあり、電源側の真空バルブの分担電圧が大き
くなる。
When vacuum valves are connected in series, the connection point between the main circuit potential (100%) and the ground potential (0
%) And intermediate potential. This intermediate potential is determined by the capacitance ratio formed by each vacuum valve and is less than 50%. This is because the capacitance of the vacuum valve on the load side (grounding side) becomes larger than that on the power source side due to the addition of the ground capacitance. As a result, the shared voltage of the vacuum valve on the power supply side increases. In particular, in the case where an insulating material is molded around the vacuum valve, the capacitance ratio tends to increase, and the shared voltage of the vacuum valve on the power supply side increases.
このため、電源側の真空バルブでは、接点間距離を大きくするなど大型化させて絶縁性
能を高くしなければならなかった。
For this reason, the vacuum valve on the power source side has to be increased in size by increasing the distance between the contacts to increase the insulation performance.
一方、真空バルブにコンデンサを並列接続したものでは、静電容量を上記の静電容量比
に左右されない大容量としなくてはならず、コンデンサ自体が大型化し、それに伴って開
閉装置の全体形状が大型化していた。
On the other hand, in the case where a capacitor is connected in parallel to a vacuum valve, the capacitance must be large without depending on the capacitance ratio described above, and the capacitor itself becomes large, and the overall shape of the switchgear is accordingly increased. It was getting bigger.
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、直列接続された真空バルブの電圧
分担を均等にし、全体形状を小型にし得る開閉装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a switchgear that can equalize the voltage sharing of the vacuum valves connected in series and reduce the overall shape.
上記目的を達成するために、本発明の開閉装置は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第1の絶縁層を形成させた第1の開閉部と、前記真空バルブと同様の真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第3の絶縁層を形成させた第2の開閉部と、前記第1の開閉部および前記第2の開閉部を直列接続する接続導体の周りを絶縁材料でモールドして第5の絶縁層を形成させた接続導体部と、前記第1の開閉部および前記第2の開閉部にそれぞれ連結された操作機構とを具備し、前記接続導体を、断面正方形状としたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a switchgear according to the present invention includes a first switchgear formed by molding a first insulating layer by molding a vacuum valve having a pair of contactable and separable contacts with an insulating material. A second opening / closing part in which a third insulating layer is formed by molding an insulating material around a vacuum valve similar to the vacuum valve, and the first opening / closing part and the second opening / closing part are connected in series. A connecting conductor portion formed by molding an insulating material around the connecting conductor to form a fifth insulating layer, and an operation mechanism coupled to each of the first opening portion and the second opening portion. The connection conductor has a square cross section .
本発明によれば、第1の開閉部と第2の開閉部との分担電圧を改善することができ、開閉装置の全体形状を小型化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shared voltage of a 1st switch part and a 2nd switch part can be improved , and the whole shape of a switch apparatus can be reduced in size.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る開閉装置を図1を参照して説明する。図1は、本発明の
実施例1に係る開閉装置の構成を示す断面図である。
First, a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention.
図1に示すように、開閉装置は、第1の開閉部1a、第2の開閉部1b、および第1の
開閉部1aと第2の開閉部1bとを直列接続する固定側接続導体部1cで構成されている
。
As shown in FIG. 1, the opening / closing device includes a first opening / closing part 1a, a second opening / closing part 1b, and a fixed-side connecting
第1の開閉部1aには、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ2が設けられている
。また、真空バルブ2の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして
形成した第1の絶縁層3が設けられている。真空バルブ2の図示下方の可動側には、第1
の外部導体4を摺動接触する接触導体5、絶縁操作ロッド6、および電磁アクチュエータ
のような操作機構7が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになってい
る。
The first opening / closing part 1a is provided with a
A
なお、一方の主回路となる第1の外部導体4には、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材
料をモールドして形成した第2の絶縁層8が設けられている。第2の絶縁層8の一方は、
第1の絶縁層3と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作機構7側
に固定されている。
The first outer conductor 4 serving as one main circuit is provided with a second
The interface is connected to the first
第2の開閉部1bには、第1の開閉部1aの真空バルブ2と直径、軸方向長さなどが同
様な接離自在の一対の接点を有する真空バルブ9が設けられている。また、真空バルブ9
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第3の絶縁層
10が設けられている。真空バルブ9の図示下方の可動側には、第2の外部導体11を摺
動接触する接触導体12、絶縁操作ロッド13、および電磁アクチュエータのような操作
機構14が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになっている。
The second opening / closing part 1b is provided with a
Around this, a third insulating
なお、他方の主回路となる第2の外部導体11には、例えばエポキシ樹脂のような絶縁
材料をモールドして形成した第4の絶縁層15が設けられている。第4の絶縁層15の一
方は、第3の絶縁層10と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作
機構14側に固定されている。
The second
固定側接続導体部1cには、それぞれの真空バルブ2、9の図示上方の固定側を接続す
るコ字状で断面円状の固定側接続導体16が設けられている。また、固定側接続導体16
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第5の絶縁層
17が設けられている。そして、両端主回路は、それぞれ第1の開閉部1a、第2の開閉
部1bと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されている。なお、第5の絶縁層17
の絶縁厚さは、定格電圧に耐え得る所定の厚さとなっている。
The fixed-
Around this, a fifth insulating
The insulation thickness is a predetermined thickness that can withstand the rated voltage.
ここで、第5の絶縁層17は、第1の絶縁層3および第3の絶縁層10よりも誘電率が
小さい絶縁材料で形成されている。即ち、エポキシ樹脂に充填する例えば水和アルミナの
ような充填剤の充填量を低減させている。一般的には、エポキシ樹脂の誘電率εがε=5
〜6であるのに対し、充填剤の充填量を低減させると、ε=3〜4にすることができる。
Here, the fifth insulating
On the other hand, when the filling amount of the filler is reduced, ε = 3 to 4 can be obtained.
このため、固定側接続導体部1cが対地間とで形成する静電容量は、第1の開閉部1a
および第2の開閉部1bよりも小さくなる。なお、第2の絶縁層8、第4の絶縁層15は
、第1の絶縁層3などと同様の絶縁材料で形成されている。
For this reason, the electrostatic capacitance formed between the fixed
And it becomes smaller than the 2nd opening-and-closing part 1b. Note that the second
そして、第1の外部導体4を電源側、第2の外部導体11を負荷側とし、両真空バルブ
2、9を開路した場合、固定側接続導体部1cの静電容量が、第1の開閉部1aおよび第
2の開閉部1bよりも小さくなるため、第1の開閉部1aと第2の開閉部1bとの分担電
圧を均等化することができる。即ち、固定側接続導体16の電位が50%に近づき、両真
空バルブ2、9の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。また、両真空バル
ブ2、9の絶縁性能を同様とすることができる。
When the first outer conductor 4 is on the power source side, the second
なお、第1の外部導体4を負荷側、第2の外部導体11を電源側とした場合においても
、同様に両真空バルブ2、9の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。
Even when the first outer conductor 4 is on the load side and the second
上記実施例1の開閉装置によれば、第1の開閉部1aと第2の開閉部1bとを直列接続
する固定側接続導体部1cの静電容量を第1の開閉部1aおよび第2の開閉部1bよりも
小さくしているので、両真空バルブ2、9を開路したときのそれぞれの接点間に加わる分
担電圧を均等化することができ、全体形状を小型化することができる。
According to the switchgear of the first embodiment, the capacitance of the
なお、上記実施例1では、第1の絶縁層3、第3の絶縁層10および第5の絶縁層17
をエポキシ樹脂でモールドして形成したが、第5の絶縁層17をエポキシ樹脂よりも誘電
率の小さいシリコンゴムのような可撓性材料で全体をモールドして形成してもよい。この
場合、界面接続するための、可撓性絶縁体が不要となる。
In the first embodiment, the first
The fifth insulating
また、第5の絶縁層17を所定の絶縁厚さ以上の厚さにしてもよい。これにより、固定
側接続導体部1cが形成する静電容量を小さくすることができる。
Further, the fifth insulating
次に、本発明の実施例2に係る開閉装置を図2を参照して説明する。図2は、本発明の
実施例2に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例2が
実施例1と異なる点は、絶縁層である。図2において、実施例1と同様の構成部分におい
ては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a switchgear according to
図2に示すように、固定側接続導体16の周りには、例えばエポキシ樹脂を空気中もし
くは絶縁ガス中で加熱発泡させて形成した第6の絶縁層20が設けられている。発泡させ
る割合は、1.5倍としており、実施例1に比べて絶縁厚さを発泡した割合だけ厚くして
いる。
As shown in FIG. 2, a sixth insulating
発泡させる割合が、1.2倍以下では、固定側接続導体部1cが対地間とで形成する静
電容量を大きく低減することができず、また、3倍以上では、第6の絶縁層20の絶縁耐
力が大きく低下するので好ましくない。
If the ratio of foaming is 1.2 times or less, the capacitance formed between the fixed-side connecting
これにより、第6の絶縁層20の誘電率が小さく、更に絶縁厚さが厚くなるので、固定
側接続導体部1cが対地間とで形成する静電容量を小さくすることができる。
Thereby, since the dielectric constant of the sixth insulating
上記実施例2の開閉装置によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。 According to the switchgear of the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
次に、本発明の実施例3に係る開閉装置を図3を参照して説明する。図3は、本発明の
実施例3に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例3が
実施例1と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図3において、実施例1と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a switchgear according to
図3に示すように、固定側接続導体21は、断面正方形状としている。固定側接続導体
21の断面積を一定として、一辺と他辺の長さを変化させてみると、一辺と他辺とが同等
長さの断面正方形状において表面積が最も小さくなる。これにより、通電容量を変えるこ
となく、固定側接続導体21の表面積を小さくできるので、固定側接続導体部1cが対地
間とで形成される静電容量を小さくすることができる。なお、角部には、モールド時の応
力緩和のため、僅かな曲率を持たせている。
As shown in FIG. 3, the fixed-
上記実施例3の開閉装置によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。 According to the switchgear of the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
次に、本発明の実施例4に係る開閉装置を図4を参照して説明する。図4は、本発明の
実施例4に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例4が
実施例1と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図4において、実施例1と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a switchgear according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the fixed-side connection conductor portion of the switchgear according to Embodiment 4 of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment in the shape of the fixed side connecting conductor. In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示すように、固定側接続導体22は、複数の導体を束ねた構成としている。導体
の断面形状は、丸形状、多角形状のいずれでもよい。これにより、表皮効果で通電電流を
有効に流すことができるので、単線のものよりも断面積とともに表面積を小さくすること
ができる。
As shown in FIG. 4, the fixed-
上記実施例4の開閉装置によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。 According to the switchgear of the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
次に、本発明の実施例5に係る開閉装置を図5を参照して説明する。図5は、本発明の
実施例5に係る開閉装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例5が実施例1と異
なる点は、接続導体の取り付け位置である。図5において、実施例1と同様の構成部分に
おいては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a switchgear according to
図5に示すように、開閉装置は、第1の開閉部1a、第2の開閉部1b、および第1の
開閉部1aと第2の開閉部1bとを図示下方の可動側間で直列接続する可動側接続導体部
1dで構成されている。
As shown in FIG. 5, the opening / closing device includes a first opening / closing part 1a, a second opening / closing part 1b, and a first opening / closing part 1a and a second opening / closing part 1b connected in series between the movable sides below the figure. The movable side connecting conductor portion 1d is configured.
可動側接続導体部1dには、互いの接触導体5、12が摺動接触する可動側接続導体2
3が設けられている。可動側接続導体23の周りには、第1の絶縁層3、第3の絶縁層1
0よりも誘電率の小さい例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第
7の絶縁層24が設けられている。可動側接続導体部1dの主回路の両端は、それぞれ第
1の開閉部1a、第2の開閉部1bと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されてい
る。
The movable side connection conductor portion 1d has a movable
3 is provided. Around the movable
A seventh insulating
また、第1の開閉部1aおよび第2の開閉部1bの図示上方の固定側には、第1の絶縁
層3や第3の絶縁層10と同種の絶縁材料でモールドされた一方の主回路となる第3の外
部導体25、および他方の主回路となる第4の外部導体26が界面接続されて設けられて
いる。
Also, one main circuit molded with the same insulating material as the first insulating
これにより、可動側接続導体部1dが対地間とで形成する静電容量が小さくなり、第1
の開閉部1aと第2の開閉部1bとの分担電圧を均等化することができる。なお、第7の
絶縁層24を実施例2のような発泡絶縁としてもよく、また、可動側接続導体23を実施
例3のような断面正方形状、および実施例4のような複数の導体を束ねた構成としてもよ
い。
As a result, the capacitance formed by the movable-side connecting conductor portion 1d between the ground and the ground decreases, and the first
The shared voltage between the open / close portion 1a and the second open / close portion 1b can be equalized. The seventh insulating
上記実施例5の開閉装置によれば、真空バルブ2、9の互いの可動側を接続するものに
おいても実施例1と同様の効果を得ることができる。
According to the switchgear of the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even when the movable sides of the
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、主回路機器に絶縁材料をモー
ルドして絶縁層のみを形成させて説明したが、絶縁層の表面に接地層を設けたものにおい
ても、互いの真空バルブ2、9を接続する接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担電
圧を均等化することができる。
In addition, this invention is not limited to the said Example, In the range which does not deviate from the summary of invention, it can implement in various deformation | transformation. In the above embodiment, the main circuit device is described by molding the insulating material to form only the insulating layer. However, the
また、第1の絶縁層3および第3の絶縁層10内に、真空バルブ2、9と並列接続され
るコンデンサを埋め込んだものにおいても、接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担
電圧を均等化することができる。
Even in the case where capacitors that are connected in parallel with the
1a 第1の開閉部
1b 第2の開閉部
1c 固定側接続導体部
1d 可動側接続導体部
2、9 真空バルブ
3 第1の絶縁層
4 第1の外部導体
5、12 接触導体
6、13 絶縁操作ロッド
7、14 操作機構
8 第2の絶縁層
10 第3の絶縁層
11 第2の外部導体
15 第4の絶縁層
16、21、22 固定側接続導体
17 第5の絶縁層
20 第6の絶縁層
23 可動側接続導体
24 第7の絶縁層
25 第3の外部導体
26 第4の外部導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a 1st opening / closing part 1b 2nd opening / closing
Claims (1)
前記真空バルブと同様の真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第3の絶縁層を形成させた第2の開閉部と、
前記第1の開閉部および前記第2の開閉部を直列接続する接続導体の周りを絶縁材料でモールドして第5の絶縁層を形成させた接続導体部と、
前記第1の開閉部および前記第2の開閉部にそれぞれ連結された操作機構とを具備し、
前記接続導体を、断面正方形状としたことを特徴とする開閉装置。 A first opening / closing part formed by molding a first insulating layer by molding an insulating material around a vacuum valve having a pair of contactable contacts;
A second opening / closing part formed by molding a third insulating layer by molding an insulating material around a vacuum valve similar to the vacuum valve;
A connection conductor portion formed by molding an insulating material around a connection conductor connecting the first opening and closing portion and the second opening and closing portion in series; and
An operating mechanism coupled to each of the first opening and closing part and the second opening and closing part,
A switchgear characterized in that the connecting conductor has a square cross section .
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