JP4846684B2 - 真空絶縁スイッチ及び真空絶縁スイッチギヤ - Google Patents

Description

本発明は、真空絶縁スイッチに係り、更に詳しくは、遮断、断路機能を有する真空絶縁スイッチに関する。

受電設備においては、負荷電流あるいは事故電流を遮断するための真空遮断器と、負荷の保守点検を行う際に作業者の安全を確保するための断路器と接地開閉器と、系統電圧電流の検出装置と、更に保護ルレーなどを筐体内に収納した閉鎖形配電盤（スイッチギヤと称す）を設置している。

このスイッチギヤの絶縁方式は、多種多様で、従来から気中絶縁盤、ＳＦ_６ガスを使用したキュービクル形のガス絶縁スイッチギヤ（ＧＩＳ）に加えて、昨今では、環境対応の観点から固体絶縁、圧縮空気絶縁、全真空絶縁方式のものが登場していると共に、各絶縁方式によって、遮断器、断路器、接地といった機能を、１つのスイッチ部に集約したものとして、３位置形（投入、遮断、断路、接地）の真空開閉器を収納したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１６４０８４号公報

上述した真空開閉器は、投入、遮断の他に断路の位置を取る３位置型の開閉スイッチ、もしくは投入、遮断の他に断路、接地の位置を取る４位置型の開閉スイッチを収納した真空容器を、筐体内部に収納したものであり、小形、軽量で信頼性が高いため、例えば、都市部での配電設備の重要設備に対して、小形、軽量化のニーズに対応し得るものである。

また、近年の受変電設備では、そのユーザの要求が多様化している。例えば、需要先では、その使用目的により、負荷の種類、運転条件が異なるので、その要求する安全性、信頼性、運転保全及び将来の負荷の増加を考慮して、配電系統を計画するが、この配電計画において、受変電設備を構成する遮断器、断路器、接地開閉器等の制御、及び電圧、電流、電力等の監視計測に関しても配慮しなければならない。

この場合、前述した機器とその制御、及び監視計測等の機器の設置空間を如何に小さくして、その設置のための投資を抑えることができるかが、重要な課題となっている。このため、前述したような複数位置型の真空開閉スイッチを使用する場合、特に、その操作機構部を更に小形、軽量化し得る余地が残されている。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、複数位置型の真空開閉スイッチにおける操作機構部を更に小形、軽量化して、操作機構を含む複数位置型の真空開閉スイッチ全体の簡素化及びその信頼性の向上を達成することができる真空絶縁スイッチを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、閉位置、開位置、接地位置に開閉操作される３位置型の真空絶縁スイッチであって、真空容器と、前記真空容器内に固定した固定電極と、前記真空容器内に収納され、前記固定電極に接離する可動接点と、前記可動電極にベローズを介して連結した絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドに連結され、前記可動電極に近い側に設けた電磁石操作形の接地操作する第２の操作機構と、前記第２の操作機構に連結され、前記可動電極から遠い側に設けた電磁石操作形の遮断投入操作する第１の操作機構とを備え、前記第１の操作機構の可動鉄心と前記第２の操作機構部の可動鉄心とを、共通の操作ロッドに配置し、前記第２の操作機構の可動鉄心は、前記第１の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第２の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた係合手段によって前記操作ロッドに係合することを特徴とする。

また、第２の発明は、閉位置、開位置、断路位置及び接地位置に開閉操作される４位置型の真空絶縁スイッチであって、真空容器と、前記真空容器内に固定した固定電極と、前記真空容器内に収納され、前記固定電極に接離する可動電極と、前記可動電極にベローズを介して連結した絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドに連結され、前記可動電極に近い側に設けた電磁石操作形の接地操作する第２の操作機構と、前記第２の操作機構に連結され、前記可動電極から遠い側に設けた電磁石操作形の断路操作する第３の操作機構と、前記第３の操作機構に連結され、前記可動電極から更に遠い側に設けた電磁石操作形の投入遮断操作する第１の操作機構とを備え、前記第１の操作機構と前記第２の操作機構と前記第３の操作機構との各可動鉄心を、前記絶縁ロッドに連結する共通の操作ロッドに配置し、
前記第２の操作機構部の可動鉄心は、前記第１の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第２の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた第１の係合手段によって前記操作ロッドに係合し、前記第３の操作機構の可動鉄心は、前記第１及び第２の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第３の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた第２の係合手段によって前記操作ロッドに係合することを特徴とする。

さらに、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記係合手段は、前記可動鉄心の端面に当接し係合する段部を前記操作ロッドの外周面に設けたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記操作ロッドに前記可動電極を前記固定電極に対して接触荷重を与えるための接圧ばねを設けたことを特徴とする。

さらに、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記各電磁石形の操作機構は、前記操作ロッドに配置したプランジャとこのプランジャにおける反可動電極側に設けた可動平板とからなる可動鉄心と、可動電極側に位置する固定鉄心体と一方側を前記固定鉄心体の外周側に設けた環状の側脚とこの側脚の他方側に設けた永久磁石台と前記固定鉄心体の内周側に設けた中央脚とで構成した固定鉄心と、前記固定鉄心内部に設けたコイルと、前記可動鉄心の可動平板と対向するように前記固定鉄心の永久磁石台に設けた永久磁石とを備えたことを特徴とする。

また、第６の発明は、第１の発明において、前記第２の操作機構の電磁石による電流駆動力を、前記第１の操作機構のそれよりも小さくしたことを特徴とする。

さらに、第７の発明は、第２の発明において、前記第２及び第３の操作機構の電磁石による電流駆動力を、前記第１の操作機構のそれよりも小さくしたことを特徴とする。

本発明によれば、各操作機構を構成する各可動部を、同一の操作ロッドに配置し、各可動部の動作に応働して操作ロッドを操作するようにしたので、閉位置、開位置、断路位置の３位置、または接地位置を含めた４位置等の複数位置型の真空開閉スイッチにおける操作機構を更に小形、軽量化して、操作機構を含む複数位置型の真空開閉スイッチ全体の簡素化及びその信頼性の向上を達成することができる真空絶縁スイッチ及びこの真空絶縁スイッチを備えた真空絶縁スイッチギヤを提供することができる。

以下、本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態を示す縦断面図、図２は図１に示す本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態の開閉動作状態を説明する図で、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、閉位置（投入）、開位置（切り）及び接地位置の３位置での動作状態を示している。

図１において、真空絶縁スイッチ１は、真空容器２内に固定電極３及び可動電極４を収納している。この固定電極３及び可動電極４は、固定側フィーダ、可動側フィーダ介して電源あるいは負荷（図示せず）と接続する。真空容器２は、絶縁筒２Ａと、その上下に配置した上下の端板２Ｂ，２Ｃと、上端板２Ａに設けたベローズ２Ｄとを備えている。これにより、可動電極４は、真空容器２内において固定電極３に対して接離可能に動作する。

前述した可動電極４には、ベローズ２Ｄを介して可動導体５の一方端が連結している。可動導体５の他方端はピン６によって絶縁ロッド７に連結している。この絶縁ロッド７には、可動電極４を固定電極３に接触荷重を与えるための接圧ばね８が連結されている。

絶縁ロッド７には、固定電極３に対して可動電極４を、図２の（ａ）に示す通電するための閉位置Ｙ１と図２の（ｂ）に示す電流を遮断するための開位置Ｙ２とに操作する遮断操作機構部となる第１の操作機構９と、図２の（ｃ）に示す可動電極４を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接地位置Ｙ３に操作する断路操作機構部となる第２の操作機構１０とからなる操作機構が連結している。

前述した第１の操作機構９及び第２の操作機構１０は、可動電極４を閉位置、開位置、接地位置に直線的に動作させる可動鉄心、固定鉄心、永久磁石及びコイルからなる電磁石操作形式の構造であり、第２の操作機構１０は、可動電極４に近い側に、第１の操作機構９は、可動電極４から遠い側に２組直列的に配置して構成されている。第１の操作機構９および第２の操作機構１０における操作ロッド１１は、共通の操作ロッドであり、絶縁ロッド７に一体的に連結している。

次に、前述した第１の操作機構９及び第２の操作機構１０の詳細な構成を説明する。
まず、第２の操作機構１０について説明すると、第２の操作機構１０は可動鉄心１００、固定鉄心１１０、コイル１２０、永久磁石１３０とを備えて構成されている。可動鉄心１００は、プランジャ１０１と可動平板１０２とで構成され、断面略Ｔ字形状をなしている。このプランジャ１０１と可動平板１０２とには、操作ロッド１１が移動可能に貫通している。操作ロッド１１の第２の操作機構１０に対応する外周面には、第１の操作機構９側の外径を可動電極４側の外径に対して小径とすることにより得られる段部１１Ａが形成されている。段部１１Ａは接地操作時の操作ロッド１１の移動に伴って、プランジャ１０１の可動電極４側の内側端面に係合する。

固定鉄心１１０は、可動電極４側に位置する固定鉄心体１１１と、一方側を固定鉄心体１１１の外周側に設けた環状の側脚１１２と、側脚１１２の他方側に設けた永久磁石台１１３と、固定鉄心体１１１の内周側に設けた中央脚１１４とで構成され固定配置されている。固定鉄心内部にはコイル１２０が配置されている。コイル１２０の中心には、可動鉄心１００のプランジャ１０１が貫通している。永久磁石台１１３には、可動鉄心１００の可動平板１０２と対向するように円環状の永久磁石１３０が取り付けられている。前述した固定鉄心体１１１、側脚１１２、永久磁石台１１３は、ボルト、ナットで狭持されて組み立てられ、電磁石を構成している。

次に、第１の操作機構９について説明すると、第１の操作機構９は、前述した第２の操作機構１０と同様に可動鉄心９０、固定鉄心９３、コイル９４、永久磁石９５とを備えて構成されている。可動鉄心９０は、プランジャ９１と可動平板９２とで構成され、断面略Ｔ字形状をなしている。このプランジャ９１と可動平板９２とには、操作ロッド１１が貫通している。この操作ロッド１１には、その径を小径とすることにより外周に形成した段部１１Ｂとナット１１Ｃによってプランジャ９１と可動平板９２とが固定されている。

固定鉄心９３は、可動電極４側に位置する固定鉄心体９３０と、一方側を固定鉄心体９３０の外周側に設けた環状の側脚９３１と、側脚９３１の他方側に設けた永久磁石台９３２と、固定鉄心体９３０の内周側に設けた中央脚９３３とで構成され、固定配置されている。固定鉄心内部にはコイル９４が配置されている。コイル９４の中心には、可動鉄心９０のプランジャ９１が貫通している。永久磁石台９３２には、可動鉄心９０の可動平板９２と対向するように円環状の永久磁石９５が取り付けられている。前述した固定鉄心体９３０、側脚９３１、永久磁石台９３２は、ボルト、ナットで狭持されて組み立てられ、電磁石を構成している。

次に、上述した本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態の動作を図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２（ａ）は、本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態が閉位置（投入）状態の場合を示している。この図１及び図２（ａ）における投入状態の場合は、第１の操作機構９のコイル９４、及び第２の操作機構１０のコイル１２０が通電されているので、第１の操作機構９のプランジャ９１、及び第２の操作機構１０のプランジャ１０１に吸引力が作用し、第１の操作機構９のプランジャ９１、及び第２の操作機構１０のプランジャ１０１は、それぞれ中央脚９３３、中央脚１１４に向かって移動した状態になっている。

これにより、操作ロッド１１は、可動電極４を固定電極３に向かって移動させ固定電極３に接圧させる。これにより、閉位置Ｙ１（投入）になる。この閉位置Ｙ１（投入）では、操作ロッド１１の移動により、接圧ばね８が蓄勢された状態になり、開極操作に備えている。また、接圧ばね８の蓄勢力に対向する保持力を得るために、第１の操作機構９の永久磁石９５の吸引力によって、磁気ラッチされている。

なお、第２の操作機構１０のプランジャ１０１、可動平板１０２は、永久磁石１１３の吸引力によって操作ロッド１１に沿って移動し、永久磁石１３０に吸着されて、磁気ラッチされている。

次に、上述した閉位置Ｙ１（投入）から開位置Ｙ２（切り）に開極操作する場合を図２（ｂ）にて説明する。
開極操作では、接圧ばね８の蓄勢力を利用する。即ち、第１の操作機構９におけるコイル９４を投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石９５の磁束をキャンセルし、第１の操作機構９におけるプランジャ９１と中央脚９３３間に作用する吸引力を減少させる。これにより、操作ロッド１１は、接圧ばね８の蓄勢力により、可動電極４を固定電極３から離し、図２（ｂ）に示すようにギャップＧ１をもって開状態にする。

このとき、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１及び可動平板１０２は、永久磁石１３０による磁気ラッチにより、移動せず、操作ロッド１１の移動を許容している。
また、操作ロッド１１の段部１１Ａは、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１の端面に当接し、接地操作に対応し得る状態になっている。

次に、第２の操作機構１０による開位置Ｙ２から接地位置Ｙ３への操作（接地操作）を図２用いて説明する。
接地操作では、上述した開極操作と同様に、接圧ばね８の蓄勢力を利用する。即ち、第２の操作機構１０におけるコイル１２０を投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石１３０の磁束をキャンセルし、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１と中央脚１１４間に作用する吸引力を減少させる。これにより、操作ロッド１１は、接圧ばね８の蓄勢力により、可動電極４を固定電極３に対して離れる方向に移動する。

この際、操作ロッド１１の段部１１Ａが、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１の可動電極４側の内側端面に係合しているので、操作ロッド１１は、プランジャ１０１及び可動平板１０２を一体として、第１の操作機構９の方向に移動して、可動電極４を固定電極３から更に離し、図２（ｃ）に示すギャップＧ２をもった接地状態にする。

このとき、第２の操作機構１０における可動平板１０２は、第１の操作機構９の固定鉄心９３を構成する固定鉄心体９３０の端面に当接し、停止する。この第２の操作機構１０の可動平板１０２が第１の操作機構９の固定鉄心体９３０の端面に当接する距離を設定することにより、断路状態時の絶縁距離を決定することができる。即ち、第２の操作機構１０における永久磁石９５の位置に対して、第１の操作機構９の固定鉄心体９３０の端面の位置が、接地状態時に必要な絶縁距離を保つように、第１の操作機構９を第２の操作機構１０を固定配置すれば良い。

上述した本発明の一実施の形態によれば、各操作機構は、同一の操作ロッド１１により動作され、また、この操作ロッド１１と共に可動する可動部は、操作機構の可動鉄心であり、可動部の重量を同一とすることができるので、各操作機構による投入、切り及び断路時の操作速度が一定になり、その動作特性を同一にすることができる。その結果、信頼性の高い、操作機構を構築することができ、更には投入、切り及び接地の３位置に開閉操作される真空絶縁スイッチの信頼性を向上させることができる。

また、可動電極４を投入、切りする操作機構９及び接地させる操作機構１０を、その動作方向が直線的に操作する方向に配置したので、スペースの無駄がなく、小形の機構を提供することができる。

また、各操作機構９，１０の動作距離を異ならせることが可能で、例えば、可動電極４に近い側の操作機構を一段目とし、遠い側を二段目とし、かつ、一段目の操作機構１０の動作距離が、二段目の操作機構９の動作距離より小さく構成した場合、一段目の操作機構を操作して遮断操作を実施後、二段目の操作機構は、まだ動作させるための距離があるので、続いて二段目の操作機構を動作させることで断路位置を取ることができる。この動作距離（(投入⇔遮断⇔接地間の開閉距離)は、各操作機構の開閉距離を任意に設定することが可能となるので、設計者の意図する多様な動作距離に対して、容易に対応することが可能となる。

また、操作ロッド１１に接圧ばね８を設けたことにより、各操作機構９，１０にそれぞれ戻しばねを設ける必要がなくなり、電磁石形の操作機構を簡素化できるとともに、その部品点数を削減し、軽量化を図ることができる。

また、上述の実施の形態においては、第１の操作機構９と第２の操作機構１０との電磁石構成における電流駆動力を同一にしたが、第２の操作機構１０による接地動作は、第１の操作機構９の遮断動作よりも小さくて良いので、第２の操作機構１０の電磁石構成における電流駆動力を第１の操作機構９のそれよりも小さくすることもできる。この場合、第２の操作機構１０の軸方向寸法を小さくすることができるので、操作機構における軸方向の全体寸法をさらに小さくすることができる。

図３は、本発明の真空絶縁スイッチの他の実施の形態を示す縦断面図、図４は、図３に示す本発明の真空絶縁スイッチの他の実施の形態の開閉動作状態を説明する図であり、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、閉位置（投入）、開位置（切り）、断路位置及び接地位置の４位置での動作状態を示している。なお、図４において、真空スイッチ２は作図上省略している。
図３及び図４において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 この実施の形態は、図１に示す実施の形態において、更に、断路操作するための第３の機構２０を設けたものである。即ち、第３の操作機構２０は、第１の操作機構９と第２の操作機構１０との間に配置されている。

この第３の操作機構２０は、図１に示す第１の操作機構９及び第２の操作機構１０と同様に構成されており、可動鉄心２１０、固定鉄心２２０、コイル２３０、永久磁石２４０とを備えて構成されている。可動鉄心２１０は、プランジャ２１１と可動平板２１２とで構成され、断面Ｔ字形状をなしている。プランジャ２１１と可動平板２１２とには、操作ロッド１１が移動可能に貫通している。操作ロッド１１の第３の操作機構２０に対応する外周面には、第２の操作機構１０側の外径を可動電極４側の外径に対して小径とすることにより得られる段部１１Ｃが形成されている。段部１１Ｃは接地操作時の操作ロッド１１の移動に伴って、プランジャ２１１の可動電極４側の内側端面に当接し係合する。

固定鉄心２２０は、可動電極４側に位置する固定鉄心体２２１と、一方側を固定鉄心体２２１の外周側に設けた環状の側脚２２２と、側脚２２２の他方側に設けた永久磁石台２２３と、固定鉄心体２２１の内周側に設けた中央脚２２４とで構成され固定配置されている。固定鉄心内部にはコイル２３０が配置されている。コイル２３０の中心には、可動鉄心２１０のプランジャ２１１が貫通している。永久磁石台２２３には、可動鉄心２１０の可動平板２１２と対向するように円環状の永久磁石２４０が取り付けられている。前述した固定鉄心体２２１、側脚２２２、永久磁石台２２３は、ボルト、ナットで狭持されて組み立てられ、電磁石を構成している。

次に、上述した本発明の真空絶縁スイッチの他の実施の形態の動作を図３及び図４を用いて説明する。
図３及び図４の（ａ）は、本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態が閉位置（投入）状態の場合を示している。この図３及び図４（ａ）におけるにおける投入状態の場合は、第１の操作機構９のコイル９４、第２の操作機構１０のコイル１２０及び第３の操作機構２０のコイル２３０が通電されているので、第１の操作機構９のプランジャ９１、第２の操作機構１０のプランジャ１０１及び第３の操作機構２０のプランジャ２１１に吸引力が作用し、第１の操作機構９のプランジャ９１、第２の操作機構１０のプランジャ１０１及び第３の操作機構２０のプランジャ２１１は、それぞれ中央脚９３３、中央脚１１４、及び中央脚２２４に向かって移動した状態になっている。

これにより、操作ロッド１１は、可動電極４を固定電極３に向かって移動させ固定電極３に接圧させる。これにより、閉位置Ｙ１（投入）になる。この閉位置Ｙ１（投入）では、操作ロッド１１の移動により、接圧ばね８が蓄勢された状態になり、開極操作に備えている。また、接圧ばね８の蓄勢力に対向する保持力を得るために、第１の操作機構９の永久磁石９５の吸引力によって、磁気ラッチが構成されている。

なお、第２の操作機構１０のプランジャ１０１、可動平板１０２、及び第３の操作機構２０のプランジャ２１１と可動平板２１２は、各永久磁石１３０、２４０の吸引力によって操作ロッド１１に沿って移動し、各永久磁石１３０、２４０に吸着されて、磁気ラッチが行われている。

次に、上述した閉位置Ｙ１（投入）から開位置Ｙ２（切り）に開極操作する場合を、図４（ａ）にて説明する。
開極操作では、接圧ばね８の蓄勢力を利用する。即ち、第１の操作機構９におけるコイル９４を投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石９５の磁束をキャンセルし、第１の操作機構９におけるプランジャ９１と中央脚９３３間に作用する吸引力を減少させる。これにより、操作ロッド１１は、接圧ばね８の蓄勢力により、可動電極４を固定電極３から離し、図４（ｂ）に示す開状態にする。

このとき、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１、可動平板１０２、及び第３の操作機構２０のプランジャ２１１と可動平板２１２は、各永久磁石１３０、２４０による磁気ラッチにより、移動せず、操作ロッド１１の移動を許容している。

また、操作ロッド１１の段部１１Ｃは、第２の操作機構２０におけるプランジャ２１１の端面に当接係合し、断路操作に対応し得る状態になっている。

次に、第３の操作機構１０による開位置Ｙ２から断路位置Ｙ４への操作（断路操作）を図４を用いて説明する。
断路操作では、上述した開極操作と同様に、接圧ばね８の蓄勢力を利用する。即ち、第３の操作機構２０におけるコイル２３０を投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石２４０の磁束をキャンセルし、第３の操作機構２０におけるプランジャ２１１と中央脚２２４間に作用する吸引力を減少させる。これにより、操作ロッド１１は、接圧ばね８の蓄勢力により、可動電極４を固定電極３に対して離れる方向に移動する。

この際、操作ロッド１１の段部１１Ｃが、第３の操作機構２０におけるプランジャ２１１の可動電極４側の内側端面に当接しているので、操作ロッド１１は、プランジャ２１１及び可動平板２１２を一体として、第１の操作機構９の方向に移動して、可動電極４を固定電極３から更に離し、図４（ｃ）に示す断路状態にする。

このとき、第３の操作機構２０における可動平板２１０は、第１の操作機構９の固定鉄心９３を構成する固定鉄心体９３０の端面に当接し、停止する。

また、この際、操作ロッド１１の段部１１Ａは、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１の内側端面に当接し、接地操作に対応し得る状態になっている。

次に、第２の操作機構１０による断路位置Ｙ４から接地位置Ｙ３への操作（接地操作）を図４（ｄ）を用いて説明する。
接地操作では、上述した開極及び断路操作と同様に、接圧ばね８の蓄勢力を利用する。即ち、第２の操作機構１０におけるコイル１２０を投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石１３０の磁束をキャンセルし、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１と中央脚１１４間に作用する吸引力を減少させる。これにより、操作ロッド１１は、接圧ばね８の蓄勢力により、可動電極４を固定電極３に対して更に離れる方向に移動する。

この際、操作ロッド１１の段部１１Ａが、第２の操作機構１０におけるプランジャ２１１の内側端面に当接しているので、操作ロッド１１は、プランジャ１０１及び可動平板１０２を一体として、第３の操作機構２０の方向に移動して、可動電極４を固定電極３から更に離し、図７に示す断路状態にする。

このとき、第２の操作機構１０における可動平板１０２は、第３の操作機構２０の固定鉄心体２２１の端面に当接し、停止する。

上述した本発明の他の実施の形態によれば、前述した実施の形態において、操作機構を一つ追加することで、閉位置（投入）、開位置（切り）、断路位置、接地位置の４位置に操作することができる４位置型の真空開閉装置を容易に実現することができ、汎用性に優れた真空絶縁スイッチ装置を提供することが可能となる。また、前述した実施の形態と同様に、操作機構を更に小形、軽量化して、操作機構を含む複数位置型の真空開閉スイッチ全体の簡素化及びその信頼性の向上を達成することができる開閉を実現できる信頼性の高い真空絶縁スイッチギヤを提供することができる。

なお、上述の実施の形態においては、操作ロッド１１に、第２の操作機構１０におけるプランジャ１０１の端面に当接して係合する段部１１Ａ、及び第３の操作機構２０におけるプランジャ２１１の端面に当接して係合する段部１１Ｃを形成したが、操作ロッド１１の外周面に突出部を設けるように構成することも可能である。

また、上述の実施の形態においては、第１の操作機構９と第２の操作機構１０との電磁石構成における電流駆動力を同一にしたが、第２の操作機構１０による接地動作は、第１の操作機構９の遮断動作よりも小さくて良いので、第２の操作機構１０の電磁石構成における電流駆動力を第１の操作機構９のそれよりも小さくすることもできる。この場合、第２の操作機構１０の軸方向寸法を小さくすることができるので、操作機構における軸方向の全体寸法をさらに小さくすることができる。

本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態を示す縦断面図である。 図１に示す本発明の真空絶縁スイッチの一実施の形態の開閉動作状態を説明する図である。 本発明の真空絶縁スイッチの他の実施の形態を示す縦断面図である。 図３に示す本発明の真空絶縁スイッチの他の実施の形態の開閉動作状態を説明する図である。

符号の説明

１ 真空絶縁スイッチ
２ 真空容器
３ 固定電極
４ 可動電極
５ 可動導体
６ ピン
７ 絶縁ロッド
８ 接圧ばね
９ 第１の操作機構
１０ 第２の操作機構
２０ 第３の操作機構

Claims (7)

1. 閉位置、開位置、接地位置に開閉操作される３位置型の真空絶縁スイッチであって、
   真空容器と、前記真空容器内に固定した固定電極と、前記真空容器内に収納され、前記固定電極に接離する可動接点と、前記可動電極にベローズを介して連結した絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドに連結され、前記可動電極に近い側に設けた電磁石操作形の接地操作する第２の操作機構と、前記第２の操作機構に連結され、前記可動電極から遠い側に設けた電磁石操作形の遮断投入操作する第１の操作機構とを備え、
   前記第１の操作機構の可動鉄心と前記第２の操作機構部の可動鉄心とを、共通の操作ロッドに配置し、
   前記第２の操作機構の可動鉄心は、前記第１の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第２の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた係合手段によって前記操作ロッドに係合することを特徴とする真空絶縁スイッチ。
2. 閉位置、開位置、断路位置及び接地位置に開閉操作される４位置型の真空絶縁スイッチであって、
   真空容器と、前記真空容器内に固定した固定電極と、前記真空容器内に収納され、前記固定電極に接離する可動電極と、前記可動電極にベローズを介して連結した絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドに連結され、前記可動電極に近い側に設けた電磁石操作形の接地操作する第２の操作機構と、前記第２の操作機構に連結され、前記可動電極から遠い側に設けた電磁石操作形の断路操作する第３の操作機構と、前記第３の操作機構に連結され、前記可動電極から更に遠い側に設けた電磁石操作形の投入遮断操作する第１の操作機構とを備え、
   前記第１の操作機構と前記第２の操作機構と前記第３の操作機構との各可動鉄心を、前記絶縁ロッドに連結する共通の操作ロッドに配置し、
   前記第２の操作機構部の可動鉄心は、前記第１の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第２の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた第１の係合手段によって前記操作ロッドに係合し、
   前記第３の操作機構の可動鉄心は、前記第１及び第２の操作機構の操作時に伴う前記操作ロッドの移動を許容し、前記第３の操作機構の操作時には前記操作ロッドに設けた第２の係合手段によって前記操作ロッドに係合することを特徴とする真空絶縁スイッチ。
3. 請求項１または２に記載の真空絶縁スイッチにおいて、
   前記係合手段は、前記可動鉄心の端面に当接し係合する段部を前記操作ロッドの外周面に設けたことを特徴とする真空絶縁スイッチ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の真空絶縁スイッチにおいて、
   前記操作ロッドに前記可動電極を前記固定電極に対して接触荷重を与えるための接圧ばねを設けたことを特徴とする真空絶縁スイッチ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の真空絶縁スイッチにおいて、
   前記各電磁石形の操作機構は、前記操作ロッドに配置したプランジャとこのプランジャにおける反可動電極側に設けた可動平板とからなる可動鉄心と、
   可動電極側に位置する固定鉄心体と一方側を前記固定鉄心体の外周側に設けた環状の側脚とこの側脚の他方側に設けた永久磁石台と前記固定鉄心体の内周側に設けた中央脚とで構成した固定鉄心と、
   前記固定鉄心内部に設けたコイルと、
   前記可動鉄心の可動平板と対向するように前記固定鉄心の永久磁石台に設けた永久磁石とを備えたことを特徴とする真空絶縁スイッチ。
6. 請求項１に記載の真空絶縁スイッチにおいて、
   前記第２の操作機構の電磁石による電流駆動力を、前記第１の操作機構のそれよりも小さくしたことを特徴とする真空絶縁スイッチ。
7. 請求項２に記載の真空絶縁スイッチにおいて、
   前記第２及び第３の操作機構の電磁石による電流駆動力を、前記第１の操作機構のそれよりも小さくしたことを特徴とする真空絶縁スイッチ。

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