JP5183763B2 - Tank type vacuum circuit breaker - Google Patents

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Description

本発明は、針状電極による放電現象を捉えて真空インタラプタの真空度低下を検出するのに好適なタンク形真空遮断器に関する。   The present invention relates to a tank-type vacuum circuit breaker suitable for detecting a decrease in the degree of vacuum of a vacuum interrupter by detecting a discharge phenomenon caused by needle-like electrodes.

従来、72kVクラス以上のタンク形真空遮断器100(以下、「真空遮断器100」と称する。)は、図6に示すように、低圧SF6ガスまたは高圧乾燥空気が充填された外部タンク110内にセラミック製の真空インタラプタ120を収納している構造となっている。   Conventionally, a tank type vacuum circuit breaker 100 of 72 kV class or higher (hereinafter referred to as “vacuum circuit breaker 100”) is provided in an external tank 110 filled with low-pressure SF6 gas or high-pressure dry air as shown in FIG. The ceramic vacuum interrupter 120 is housed.

ここで、外部タンク110は、接地されており、大地電位とされている。   Here, the external tank 110 is grounded and has a ground potential.

真空インタラプタ120は円筒状のセラミック筺体121内に固定電極122aと可動電極122bとが収納されており、セラミック筺体121の両端は導電性の固定側金属栓123aおよび可動側金属栓123bで密封されている。   The vacuum interrupter 120 includes a fixed electrode 122a and a movable electrode 122b accommodated in a cylindrical ceramic casing 121. Both ends of the ceramic casing 121 are sealed with a conductive fixed metal plug 123a and a movable metal plug 123b. Yes.

固定電極122aは固定側主回路導体124aを介して固定側金属栓123aに直接接続されており、また、外部の固定側主回路(不図示)は固定側主回路導体124aを介して固定側金属栓123aに直接接続されている。
可動側金属栓123bの中央部には、可動側主回路導体124bを貫通させるための導体貫通孔が形成されており、また、外部の可動側主回路(不図示)は可動側主回路導体124bを介して可動電極122bに直接接続されている。
The fixed electrode 122a is directly connected to the fixed-side metal plug 123a via the fixed-side main circuit conductor 124a, and an external fixed-side main circuit (not shown) is connected to the fixed-side metal via the fixed-side main circuit conductor 124a. It is directly connected to the stopper 123a.
A conductor through-hole for penetrating the movable side main circuit conductor 124b is formed in the center of the movable side metal plug 123b, and an external movable side main circuit (not shown) is the movable side main circuit conductor 124b. Is directly connected to the movable electrode 122b.

可動側金属栓123bには導体貫通孔が形成されているため、セラミック筺体121内はインタラプタベローズ125によって真空に保たれている。また、可動側金属栓123bはインタラプタベローズ125を介して可動側主回路導体124bと電気的に接続されている。   Since the conductor through hole is formed in the movable side metal plug 123b, the inside of the ceramic casing 121 is kept in a vacuum by the interrupter bellows 125. The movable metal plug 123b is electrically connected to the movable main circuit conductor 124b through the interrupter bellows 125.

セラミック筺体121内では、可動側金属栓123bと電気的に接続されたインタラプタ内部シールド126で固定電極122aおよび可動電極122bが覆われており、真空インタラプタ120の中心部の電界傾度を緩やかにしている。
また、真空インタラプタ120の両端は固定側シールド130aおよび可動側シールド130bによって覆われており、真空インタラプタ120の両端部の電界傾度を緩やかにしている。
In the ceramic housing 121, the fixed electrode 122a and the movable electrode 122b are covered with an interrupter internal shield 126 that is electrically connected to the movable metal plug 123b, so that the electric field gradient at the center of the vacuum interrupter 120 is moderated. .
Further, both ends of the vacuum interrupter 120 are covered with the fixed shield 130a and the movable shield 130b, so that the electric field gradients at both ends of the vacuum interrupter 120 are made gentle.

固定側金属栓123a、固定側主回路導体124aおよび固定側シールド130aは、金属製材料(アルミ製や銅製の導体に銀鍍金など)で構成されており、電気的に同電位となっている。
同様に、可動側金属栓123b、可動側主回路導体124bおよび可動側シールド130bは、金属製材料で構成されており、電気的に同電位となっている。
The fixed-side metal plug 123a, the fixed-side main circuit conductor 124a, and the fixed-side shield 130a are made of a metal material (such as an aluminum or copper conductor and silver-plated), and are electrically at the same potential.
Similarly, the movable-side metal plug 123b, the movable-side main circuit conductor 124b, and the movable-side shield 130b are made of a metal material and are electrically at the same potential.

このように構成された真空遮断器100では、真空インタラプタ120は外部タンク110内に収納されているために外部から目視できないので、真空インタラプタ120の不具合(破損など)を容易に判断することができない。   In the vacuum circuit breaker 100 configured in this way, since the vacuum interrupter 120 is housed in the external tank 110 and cannot be visually observed from the outside, it is not possible to easily determine a malfunction (breakage or the like) of the vacuum interrupter 120. .

また、真空インタラプタ120の真空が破壊されると、真空遮断器100の遮断性能が無くなるため、通常の負荷電流の遮断さえ不可能となる。そのため、真空インタラプタ120の真空度を把握することは重要であり、運転状態で真空インタラプタ120の真空度低下を検出する装置がオプションで設定されている。   Further, when the vacuum of the vacuum interrupter 120 is broken, the interruption performance of the vacuum circuit breaker 100 is lost, so that even the normal load current cannot be interrupted. Therefore, it is important to grasp the degree of vacuum of the vacuum interrupter 120, and an apparatus for detecting a decrease in the degree of vacuum of the vacuum interrupter 120 in an operating state is set as an option.

なお、下記の特許文献1には、真空度チェック用の停電および高圧電源装置を不要とし、真空度の判定を容易に実施し、メンテナンス作業等のコストを低減するように、真空バルブの開極時に真空バルブ内の接触子間に発生するアーク光のスペクトルを検出して電気信号を出力する検出部と、電気信号に基づいて、スペクトルが絶縁ガスの輝線スペクトルを示すときに真空度が低下したことを判別して警報信号を出力する信号処理回路部とを設け、信号処理回路部を主回路とは非接触関係で設置した、真空遮断器の真空度監視装置が開示されている。   Patent Document 1 listed below does not require a power failure and high-voltage power supply device for checking the degree of vacuum, makes it easy to determine the degree of vacuum, and reduces the cost of maintenance work, etc. A detector that detects the spectrum of arc light generated between the contacts in the vacuum valve at times and outputs an electrical signal, and the degree of vacuum decreases when the spectrum shows the emission line spectrum of the insulating gas based on the electrical signal There is disclosed a vacuum circuit breaker monitoring device for a vacuum circuit breaker, which is provided with a signal processing circuit unit for determining this and outputting an alarm signal, and the signal processing circuit unit is installed in a non-contact relationship with the main circuit.

下記の特許文献2には、真空バルブの真空度調査のために停電をとる必要がなく、高圧電源装置も必要とせず、常時真空度の監視を容易に実施するように、真空遮断器の壁面の一部に開孔部を設け、この開孔部にアンテナを樹脂封止した密封端子をその出力端子を樹脂面から導出させて外部から気密に取り付け、真空バルブに主回路の電圧が印加された状態で真空バルブ内の真空度が所定値より低下したときに真空バルブ内部で発生する放電によって放出されるマイクロ波帯の電磁波を検出し、この電磁波信号から真空度低下によって発生した信号のみを選別し、この選別信号によって警報を出力するとともに真空度低下が発生した遮断器の電気的開閉操作を停止させるロック機能を動作せる出力信号を出力する信号処理回路部を設けた真空度監視装置が開示されている。   In Patent Document 2 below, the wall surface of the vacuum circuit breaker is designed so that it is not necessary to take a power outage for investigating the degree of vacuum of the vacuum valve, and no high voltage power supply device is required, and the degree of vacuum is always easily monitored. An opening is provided in a part of this, and a sealing terminal in which an antenna is resin-sealed is attached to the opening so that the output terminal is led out from the resin surface and airtightly attached from the outside, and the voltage of the main circuit is applied to the vacuum valve. In this state, the electromagnetic wave in the microwave band released by the discharge generated inside the vacuum valve when the vacuum level in the vacuum valve drops below a predetermined value is detected, and only the signal generated by the vacuum level reduction is detected from this electromagnetic wave signal. A vacuum provided with a signal processing circuit section that outputs an output signal for operating a lock function for stopping the electrical switching operation of the circuit breaker that has been sorted and outputs an alarm according to this sorting signal and the degree of vacuum reduction has occurred Monitoring apparatus is disclosed.

特開平8−306279号公報JP-A-8-306279 特開平7−318447号公報JP-A-7-318447

しかしながら、真空遮断器100には一般的に真空監視装置が設置されていないため、真空インタラプタ120が真空破壊しても、定期点検時に真空遮断器100の開極間に試験電圧を印加して初めて真空破壊が判明することになるとともに、この状態で真空遮断器100が事故遮断しても遮断できないという問題があった。
また、事故遮断でなくても通常の開路操作を行うことで真空インタラプタ120本体が破壊される可能性もあり、最悪の場合には、当該電力系統が全停電することもあるという問題があった。
However, since a vacuum monitoring device is not generally installed in the vacuum circuit breaker 100, even if the vacuum interrupter 120 breaks down in a vacuum, it is not until a test voltage is applied between the opening of the vacuum circuit breaker 100 during periodic inspection. In addition to the fact that the vacuum break was revealed, there was a problem that even if the vacuum circuit breaker 100 was interrupted in this state, it could not be interrupted.
In addition, there is a possibility that the main body of the vacuum interrupter 120 may be destroyed by performing a normal opening operation even if the accident is not interrupted, and in the worst case, there is a problem that the power system may be completely interrupted. .

運転状態で真空度低下を検出できる装置は、真空度低下過程において開極間の耐電圧が最小となるポイント(パッシェンカーブの底)で発生する真空インタラプタ120からの放電現象を検出して真空度低下を判断する方式であるが、真空遮断器100が運転停止している状態(課電されていない状態)で真空破壊した場合は検出できない可能性がある(すなわち、課電状態において真空度低下した場合に検出可能であり、真空度低下した状態で電圧印加した場合は検出できない可能性がある)という問題があった。
また、運転状態で真空度低下を監視する装置は、高額な上、装置が電子機器であることから10〜15年間隔の装置更新が必要であるという問題があった。
A device that can detect a decrease in the degree of vacuum in the operating state detects a discharge phenomenon from the vacuum interrupter 120 that occurs at the point where the withstand voltage between the opening is minimized (the bottom of the Paschen curve) in the process of decreasing the degree of vacuum. Although it is a method for judging a decrease, there is a possibility that it cannot be detected when the vacuum breaker 100 is in a stopped state (a state in which no power is applied), and there is a possibility that it cannot be detected (that is, the degree of vacuum is lowered in a state in which a voltage is applied) If the voltage is applied in a state where the degree of vacuum is reduced, there is a possibility that it cannot be detected).
In addition, the device for monitoring the degree of vacuum reduction in the operating state is expensive and has a problem that the device needs to be updated every 10 to 15 years because the device is an electronic device.

本発明の目的は、運転状態でも真空度低下検出が可能であるとともに、リアルタイムに真空度低下検出および警報出力が可能なタンク形真空遮断器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a tank-type vacuum circuit breaker capable of detecting a decrease in vacuum even in an operating state and capable of detecting a decrease in vacuum and outputting an alarm in real time.

本発明のタンク形真空遮断器は、大地電位とされた外部タンク(10)内に真空インタラプタ(20)が収納された、かつ、該真空インタラプタの固定電極(22a)側の端を覆う固定側シールド(30a)を備えたタンク形真空遮断器(1)であって、前記真空インタラプタのセラミック筺体(21)の前記固定電極側の端を密封する固定側金属栓(23a)の外面に取り付けられた、かつ、該セラミック筺体内の真空度が低下すると前記固定側シールドから先端が突出して前記外部タンクとの間に放電を発生させる針状電極(41)を備えた真空度低下検出装置(40)と、前記真空遮断器に取り付けられた、かつ、前記外部タンクと前記針状電極との間に発生した放電を検出するための放電検出アンテナ(51)とを具備することを特徴とする。
ここで、前記真空度低下検出装置が、導電性物質の材料から構成されており、前記針状電極が、前記固定側金属栓を介して前記固定電極と電気的に接続されていてもよい。
前記固定側金属栓に、前記セラミック筺体内と前記真空度低下検出装置内とを連通するための連通用貫通孔が形成されており、前記固定側シールドに、前記針状電極の先端を突出させる針状電極突出孔が形成されていてもよい。
前記真空度低下検出装置が、底面を形成するベローズベースに前記連通用貫通孔と繋がった連通孔が形成されたベローズケース(43)と、下端が前記ベローズベースの内面に固定されるとともに上端が板状のピストン栓(46)に固定された、かつ、該ベローズベースおよび該ピストン栓と共に前記セラミック筺体内と連通するベローズ空間を形成するための真空度低下検出ベローズ(44)と、該真空度低下検出ベローズと前記ベローズケースの側面との間に取り付けられた、かつ、該真空度低下検出ベローズを引き伸ばすためのベローズ伸縮スプリング(45)と、前記針状電極と前記ピストン栓との間に設けられた、かつ、一端が該ピストン栓に常時押し付けられた、かつ、前記真空度低下検出ベローズの伸縮方向と略垂直方向に該針状電極を直線的に動かすためのベルクランク(47)とを備えてもよい。
前記真空度低下検出装置が、前記ベルクランプの他端が取り付けられた、かつ、前記針状電極の末端部が固定された針状電極取付部材(41b)と、前記針状電極の末端部を前記針状電極取付部材に固定する個所を変えることにより該針状電極の先端の前記固定側シールドからの突出量を調整するための針状電極調整ナット(41a)とをさらに備えてもよい。
前記放電検出アンテナが、前記固定側シールドに形成された前記針状電極突出孔と前記外部タンクとの間に設置されており、前記外部タンクに、該外部タンクの外側に設置される可搬型の放電検出装置(52)に前記放電検出アンテナを接続するためのアンテナ接続端子が形成されていてもよい。
前記放電検出アンテナが、前記タンク形真空遮断器が備える主回路ブッシングの下端部に設置されていてもよい。
The tank-type vacuum circuit breaker according to the present invention has a fixed side in which a vacuum interrupter (20) is housed in an external tank (10) having a ground potential, and covers the end of the vacuum interrupter on the fixed electrode (22a) side. A tank-type vacuum circuit breaker (1) having a shield (30a), which is attached to an outer surface of a fixed-side metal plug (23a) for sealing the end of the fixed electrode side of the ceramic casing (21) of the vacuum interrupter. In addition, when the degree of vacuum in the ceramic body is lowered, the degree-of-vacuum detecting device (40) includes a needle-like electrode (41) that protrudes from the stationary shield and generates electric discharge between the outer tank and the external tank. ) And a discharge detection antenna (51) for detecting a discharge generated between the external tank and the needle-like electrode and attached to the vacuum circuit breaker. To.
Here, the degree-of-vacuum detection device may be made of a conductive material, and the needle-like electrode may be electrically connected to the fixed electrode via the fixed-side metal plug.
A through hole for communication for communicating the ceramic body and the inside of the vacuum level lowering detection device is formed in the fixed side metal plug, and the tip of the needle electrode protrudes from the fixed side shield. Needle-like electrode protruding holes may be formed.
The vacuum degree reduction detecting device includes a bellows case (43) in which a communication hole connected to the communication through-hole is formed in a bellows base forming a bottom surface, and a lower end fixed to an inner surface of the bellows base and an upper end A vacuum degree detecting bellows (44) fixed to a plate-like piston stopper (46) and forming a bellows space communicating with the ceramic housing together with the bellows base and the piston stopper; A bellows expansion / contraction spring (45) mounted between the lowering detection bellows and the side surface of the bellows case and extending the vacuum degree lowering detection bellows, and provided between the needle electrode and the piston plug And one end is always pressed against the piston plug, and the vacuum reduction detection bellows is substantially perpendicular to the expansion and contraction direction of the bellows. The Jo electrode A, and a bell crank for moving linearly (47).
The vacuum degree reduction detecting device includes a needle-like electrode mounting member (41b) to which the other end of the bell clamp is attached and a distal end of the needle-like electrode is fixed, and a distal end of the needle-like electrode. A needle-shaped electrode adjustment nut (41a) for adjusting the amount of protrusion of the tip of the needle-shaped electrode from the fixed-side shield by changing a portion to be fixed to the needle-shaped electrode mounting member may be further provided.
The discharge detection antenna is installed between the needle-like electrode projecting hole formed in the fixed-side shield and the external tank, and the external tank is a portable type installed outside the external tank. An antenna connection terminal for connecting the discharge detection antenna to the discharge detection device (52) may be formed.
The discharge detection antenna may be installed at a lower end portion of a main circuit bushing provided in the tank-type vacuum circuit breaker.

本発明のタンク形真空遮断器は、以下に示す効果を奏する。
(1)運転状態で真空度低下の検出が可能
運転状態でも真空度低下検出が可能であり、真空度低下検出装置を常時設置することでリアルタイムに真空度低下検出および警報出力が可能である。
(2)高額で寿命の短い放電検出装置を真空遮断器単位で設置することを不要とする形態が可能
放電検出装置を可搬式とし、巡視時や簡易な点検時、事故遮断時など不具合が予想される時にのみ接続する方法を採用することで、高額で寿命の短い放電検出装置を真空遮断器単位で設置する必要がなくなり、コスト低減を図ることができる。
(3)真空インタラプタの完全真空破壊時でも検出が可能
真空インタラプタの真空破壊時に一時的に通過するパッシェンの底部分を通過する瞬間を検出する方法ではなく、機械的に針状電極による放電現象から真空度低下を検出する方法であるため、真空度が低下した真空遮断器を再充電した場合でも検出が可能である。
(4)真空度低下検出装置の真空遮断器本体と同程度の寿命が可能
真空度低下検出装置は、機械的な装置であるため、使用による経年で劣化する要素が少なく、真空遮断器本体の寿命まで修理を不要とすることができる。
(5)既設の真空遮断器への適用が可能
既設の真空遮断器の真空インタラプタを細密点検等で針状電極を有する真空インタラプタに交換することにより、真空度低下検出が可能となる。
The tank type vacuum circuit breaker of the present invention has the following effects.
(1) Degree of vacuum reduction can be detected in the operating state It is possible to detect the degree of vacuum reduction in the operating state, and it is possible to detect the degree of vacuum reduction and output the alarm in real time by always installing the vacuum degree detecting device.
(2) Possible to eliminate the need to install expensive and short-lived discharge detectors in units of vacuum circuit breakers. The discharge detector is portable, and malfunctions such as inspections, simple inspections, and accident interruptions are expected. By adopting a method of connecting only when it is performed, it is not necessary to install a discharge detecting device having a high cost and a short life in units of vacuum circuit breakers, and the cost can be reduced.
(3) Detection is possible even when the vacuum interrupter is completely ruptured. This is not a method of detecting the moment when the vacuum interrupter ruptures, but the moment when it passes through the bottom part of Paschen. Since this is a method for detecting a decrease in the degree of vacuum, detection is possible even when the vacuum circuit breaker having a reduced degree of vacuum is recharged.
(4) The same life as the vacuum breaker body of the vacuum level drop detection device is possible. The vacuum level drop detection device is a mechanical device, so there are few factors that deteriorate over time due to use. Repair can be made unnecessary until the end of its service life.
(5) Applicable to existing vacuum circuit breaker By replacing the vacuum interrupter of the existing vacuum circuit breaker with a vacuum interrupter having needle-like electrodes by fine inspection etc., it is possible to detect a decrease in the degree of vacuum.

本発明の一実施例によるタンク形真空遮断器1の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the tank type vacuum circuit breaker 1 by one Example of this invention. 図1に示した真空度低下検出装置40の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the vacuum degree fall detection apparatus 40 shown in FIG. 図1に示した真空インタラプタ20の真空破壊時の真空度低下検出装置40の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the vacuum degree fall detection apparatus 40 at the time of the vacuum break of the vacuum interrupter 20 shown in FIG. 電界傾度が大きな電極(針対平板電極)間の間隙距離対電圧の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the gap distance versus voltage between electrodes (a needle | hook vs. flat plate electrode) with a large electric field gradient. 図1に示した真空インタラプタ20の真空保持時および真空破壊時の放電について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discharge at the time of the vacuum holding of the vacuum interrupter 20 shown in FIG. 1, and a vacuum break. 従来の真空遮断器100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional vacuum circuit breaker 100. FIG.

上記の目的を、真空インタラプタのセラミック筺体内の真空度が低下すると固定側シールドから先端が突出して外部タンクとの間に放電を発生させる針状電極を備えた真空度低下検出装置をセラミック筺体の固定電極側の端を密封する固定側金属栓の外面に取り付けるとともに、外部タンクと針状電極との間に発生した放電を検出するための放電検出アンテナを真空遮断器に取り付けることにより実現した。   For the above purpose, a vacuum degree reduction detecting device having a needle-like electrode that generates a discharge between the tip and the external tank when the degree of vacuum in the ceramic body of the vacuum interrupter is lowered is generated. It was realized by attaching the discharge detection antenna for detecting the discharge generated between the external tank and the needle electrode to the vacuum circuit breaker, as well as attaching to the outer surface of the fixed metal plug that seals the end on the fixed electrode side.

以下、本発明のタンク形真空遮断器の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例によるタンク形真空遮断器1(以下、「真空遮断器1」と称する。)は、図1に示すように、以下に示す点で、図6に示した従来の真空遮断器100と異なる。
(1)固定側金属栓23aの外面(固定側電極22aと反対側の面)に、セラミック筺体21内の真空度低下を検出するための真空度低下検出装置40が固定されている。
(2)固定側金属栓23aに、セラミック筺体21内と真空度低下検出装置40内とを連通するための連通用貫通孔が形成されている。
(3)固定側シールド30aに、真空度低下検出装置40の針状電極41(図2参照)の先端部を突出させるための針状電極突出孔が形成されている。
(4)固定側シールド30aに形成された針状電極突出孔の下方に、放電検出アンテナ51が取り付けられている。また、外部タンク10の下面に、放電検出アンテナ51を可搬型の放電検出装置52に接続するためのアンテナ接続端子が取り付けられている。
Embodiments of a tank-type vacuum circuit breaker according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
A tank-type vacuum circuit breaker 1 (hereinafter referred to as “vacuum circuit breaker 1”) according to an embodiment of the present invention has the following points as shown in FIG. Different from the vessel 100.
(1) A vacuum level drop detecting device 40 for detecting a vacuum level drop in the ceramic housing 21 is fixed to the outer surface of the fixed side metal plug 23a (the surface opposite to the fixed side electrode 22a).
(2) The through-hole for communication for connecting the inside of the ceramic housing 21 and the inside of the vacuum degree fall detection apparatus 40 is formed in the stationary side metal plug 23a.
(3) The fixed shield 30a is formed with a needle-like electrode projecting hole for projecting the tip of the needle-like electrode 41 (see FIG. 2) of the vacuum degree reduction detecting device 40.
(4) The discharge detection antenna 51 is attached below the needle-like electrode protruding hole formed in the fixed-side shield 30a. An antenna connection terminal for connecting the discharge detection antenna 51 to the portable discharge detection device 52 is attached to the lower surface of the external tank 10.

なお、以下では、外部タンク10の内径を500mm、固定側シールド30aおよび可動側シールド30bの外径を300mmとし、外部タンク10と固定側シールド30a(導電部)との距離を100mmとして説明する。また、真空遮断器1の主回路大地間距離は、外部タンク10の内部ガスが低圧SF6ガスか高圧乾燥空気かで異なり、電界設計でも異なることから、一般的と考える100mmの大地間距離で説明する。   In the following description, the inner diameter of the external tank 10 is 500 mm, the outer diameters of the fixed shield 30a and the movable shield 30b are 300 mm, and the distance between the outer tank 10 and the fixed shield 30a (conductive portion) is 100 mm. Further, the distance between the main circuit grounds of the vacuum circuit breaker 1 differs depending on whether the internal gas of the external tank 10 is low pressure SF6 gas or high pressure dry air, and also differs in the electric field design. To do.

真空低下検出装置40は、図2に示すように、針状電極41と、針状電極ガイド42と、ベローズケース43と、真空度低下検出ベローズ44と、ベローズ伸縮スプリグ45と、ピストン栓46と、ベルクランク47とを備える。   As shown in FIG. 2, the vacuum drop detection device 40 includes a needle electrode 41, a needle electrode guide 42, a bellows case 43, a vacuum degree drop detection bellows 44, a bellows expansion / contraction spring 45, and a piston plug 46. The bell crank 47 is provided.

ベローズケース43は中空の円柱状の形状を有し、ベローズケース43の底面を形成するベローズベースの中央部には、固定側金属栓23aの連通用貫通孔と繋がる連通孔が形成されている。
円筒形状の真空度低下検出ベローズ44の下端側はベローズベースの内面(ピストン栓46と対向する面)に溶接されており、また、真空度低下検出ベローズ44の上端は円板状のピストン栓46の内面(ベローズベースと対向する面)に溶接されている。
これにより、ベローズケース43のベローズベース、真空度低下検出ベローズ44およびピストン栓46によって囲まれた空間(以下、「ベローズ空間」と称する。)は、ベローズベースの連通孔および固定側金属栓23aの連通用貫通孔を介してセラミック筺体21内と連通されており、セラミック筺体21内の圧力と同圧に保たれるようにされている。
そのため、真空インタラプタ20の真空が保たれている場合には、真空度低下検出装置40のベローズ空間内も真空状態となっており、一方、真空インタラプタ20の真空が破壊されてセラミック筺体21内が外部タンク10内の圧力と同圧となれば、真空度低下検出装置40のベローズ空間内の圧力も外部タンク10内の圧力と同圧となる。
The bellows case 43 has a hollow columnar shape, and a communication hole connected to the communication through hole of the fixed-side metal plug 23a is formed at the center of the bellows base forming the bottom surface of the bellows case 43.
The lower end of the cylindrical vacuum drop detection bellows 44 is welded to the inner surface of the bellows base (the surface facing the piston plug 46), and the upper end of the vacuum drop detection bellows 44 is a disc-shaped piston plug 46. It is welded to the inner surface (surface facing the bellows base).
As a result, the space surrounded by the bellows base of the bellows case 43, the vacuum degree detection bellows 44, and the piston plug 46 (hereinafter referred to as “bellows space”) is the communication hole of the bellows base and the fixed-side metal plug 23a. It communicates with the inside of the ceramic housing 21 through the communication through hole, and is maintained at the same pressure as the pressure inside the ceramic housing 21.
Therefore, when the vacuum interrupter 20 is kept in a vacuum, the bellows space of the vacuum degree reduction detecting device 40 is also in a vacuum state. On the other hand, the vacuum of the vacuum interrupter 20 is broken and the inside of the ceramic housing 21 is kept. If the pressure is the same as the pressure in the external tank 10, the pressure in the bellows space of the vacuum level drop detection device 40 is also the same as the pressure in the external tank 10.

真空度低下検出ベローズ44とベローズケース43の側面との間には、上端がピストン栓46の内面に固定されるとともに下端がベローズベースの内面に固定されたベローズ伸縮スプリング45が取り付けられている。
これにより、真空度低下検出ベローズ44には、ベローズ伸縮スプリング45によって真空度低下検出ベローズ44を引き伸ばす方向に応力が常にかかっている。
A bellows expansion / contraction spring 45 having an upper end fixed to the inner surface of the piston plug 46 and a lower end fixed to the inner surface of the bellows base is attached between the vacuum degree reduction detection bellows 44 and the side surface of the bellows case 43.
Thereby, stress is always applied to the vacuum degree reduction detection bellows 44 in a direction in which the vacuum degree reduction detection bellows 44 is extended by the bellows expansion and contraction spring 45.

ベローズケース43の上端は、ベルクランク47の下端部(ピストン栓46側の端部)が入り込める穴が開いたケース上部栓で止められており、ベローズ伸縮スプリング45によってピストン栓46が一定以上伸びない構造となっている。   The upper end of the bellows case 43 is fixed by a case upper plug having a hole into which the lower end of the bell crank 47 (the end on the piston plug 46 side) can enter, and the piston plug 46 does not extend beyond a certain extent by the bellows expansion and contraction spring 45. It has a structure.

ベルクランク47の回転中心部(シャフト部)にはスプリング(不図示)が取り付けられており、ベルクランク47の下端をピストン栓46に常時押し付ける方向(針状電極41を引っ込める方向)に力を加えている。   A spring (not shown) is attached to the rotation center portion (shaft portion) of the bell crank 47, and a force is applied in the direction in which the lower end of the bell crank 47 is always pressed against the piston plug 46 (the direction in which the needle electrode 41 is retracted). ing.

針状電極ガイド42は、中空の直方体形状を有し、末端部がベローズケース43のケース上部栓に取り付けられている。
針状電極ガイド42の先端面には、針状電極41の先端部を通すための針状電極ガイド孔が形成されている。
針状電極ガイド42の末端部内には、ベルクランク47の回転中心部および上端部が収納されており、また、ベルクランク47の上端部は針状電極取付部材41bの末端部に取り付けられている。
針状電極41の末端部は、針状電極取付部材41bの先端面に設けられた針状電極調整ナット41aで締め付けられて針状電極取付部材41bに取り付けられている。
これにより、真空度低下検出ベローズ44を伸縮させるとベルクランク47を介して針状電極41の先端部を真空度低下検出ベローズ44の伸縮方向と略垂直方向に直線的に動かすことができる構造となっており、真空度低下検出ベローズ44が縮んだ状態では針状電極41の先端が図1(a)に示すように固定側シールド30aから突出しない状態にすることができ、一方、真空度低下検出ベローズ44が伸びた状態では針状電極41の先端が図1(b)に示すように固定側シールド30aから突出した状態(針状電極41の先端の固定側シールド30aからの突出量は、針状電極調整ナット41aで針状電極41を固定する個所を変えることにより調整可能)にすることができる。
The needle-shaped electrode guide 42 has a hollow rectangular parallelepiped shape, and the end portion is attached to the case upper plug of the bellows case 43.
A needle-like electrode guide hole for passing the tip of the needle-like electrode 41 is formed on the tip surface of the needle-like electrode guide 42.
The rotation center portion and the upper end portion of the bell crank 47 are accommodated in the end portion of the needle electrode guide 42, and the upper end portion of the bell crank 47 is attached to the end portion of the needle electrode mounting member 41b. .
The distal end portion of the needle electrode 41 is attached to the needle electrode attachment member 41b by being fastened by a needle electrode adjustment nut 41a provided on the distal end surface of the needle electrode attachment member 41b.
Thereby, when the vacuum degree decrease detection bellows 44 is expanded and contracted, the tip of the needle electrode 41 can be linearly moved in a direction substantially perpendicular to the expansion and contraction direction of the vacuum degree decrease detection bellows 44 via the bell crank 47. Thus, when the vacuum degree reduction detection bellows 44 is contracted, the tip of the needle electrode 41 can be prevented from protruding from the fixed shield 30a as shown in FIG. When the detection bellows 44 is extended, the tip of the needle electrode 41 protrudes from the fixed shield 30a as shown in FIG. 1B (the amount of protrusion of the tip of the needle electrode 41 from the fixed shield 30a is It can be adjusted by changing the location where the needle electrode 41 is fixed by the needle electrode adjustment nut 41a.

なお、真空度低下検出装置40は導電性物質の材料(アルミなど)から構成されている。また、真空度低下検出装置40は固定側金属栓23aの外面の下部に取り付けられている。
そのため、針状電極41は固定側金属栓23a(固定電極22a)と同電位となっており、放電電流も微小であることから、専用の導体(可撓導体など)は不要である。
Note that the degree-of-vacuum detection device 40 is made of a conductive material (such as aluminum). Moreover, the vacuum degree fall detection apparatus 40 is attached to the lower part of the outer surface of the stationary-side metal plug 23a.
Therefore, the needle-like electrode 41 has the same potential as the fixed-side metal plug 23a (fixed electrode 22a), and the discharge current is also minute, so a dedicated conductor (such as a flexible conductor) is not necessary.

放電検出装置52は、可搬型のものであり、外部タンク10の下面に取り付けられたアンテナ接続端子を介して放電検出アンテナ51と接続可能とされている。
これにより、真空遮断器1の真空度が低下して真空度低下検出装置40の針状電極41の先端が固定側シールド30aから突出して針状電極41と外部タンク10との間に放電が発生すると、放電検出装置52によってこの放電発生を検出することができるので、真空インタラプタ20の真空度低下をリアルタイムで検出することができる。
また、放電検出装置52に、針状電極41と外部タンク10との間の放電発生を検出すると警報ランプを光らせたり警報音を鳴らせたりする警報発生手段を設けることにより、真空インタラプタ20の真空度低下の警報を出力させることができる。
The discharge detection device 52 is portable and can be connected to the discharge detection antenna 51 via an antenna connection terminal attached to the lower surface of the external tank 10.
As a result, the vacuum degree of the vacuum circuit breaker 1 is reduced, and the tip of the needle electrode 41 of the vacuum degree reduction detecting device 40 protrudes from the fixed shield 30a, and a discharge is generated between the needle electrode 41 and the external tank 10. Then, since this discharge generation can be detected by the discharge detection device 52, the vacuum degree drop of the vacuum interrupter 20 can be detected in real time.
Further, the discharge detection device 52 is provided with alarm generating means for emitting an alarm lamp or sounding an alarm sound when a discharge between the needle-like electrode 41 and the external tank 10 is detected, so that the degree of vacuum of the vacuum interrupter 20 is increased. A drop alarm can be output.

次に、真空度低下検出ベローズ44の動作について説明する。
なお、以下では、外部タンク10内の圧力は、外部タンク10の内部ガスが低圧SF6ガスの場合には1.2kg/cm2程度であり、外部タンク10の内部ガスが高圧乾燥空気の場合には6kg/cm2程度であるため、真空インタラプタ20の真空度低下時に真空度低下検出ベローズ44が伸び難い低圧SF6ガスの場合(ベローズ伸縮スプリング45のスプリング力を抑える必要がある条件でスプリング力=5kg)で説明する。
また、ベローズ伸縮スプリング45を縮めようとする力(圧力)は、真空度低下検出ベローズ44全体の外部への圧力となるが、説明を簡単にするため、真空度低下検出ベローズ44に掛る圧力は真空度低下検出ベローズ44の上面の表面積を使用して説明する。
Next, the operation of the vacuum degree reduction detection bellows 44 will be described.
In the following, the pressure in the external tank 10 is about 1.2 kg / cm 2 when the internal gas of the external tank 10 is low pressure SF6 gas, and when the internal gas of the external tank 10 is high pressure dry air. Is about 6 kg / cm 2 , and therefore, when the vacuum interrupter 20 is reduced in vacuum degree, the low-pressure SF6 gas in which the vacuum degree reduction detection bellows 44 is difficult to extend (spring force = 5 kg).
In addition, the force (pressure) for contracting the bellows expansion / contraction spring 45 is a pressure to the outside of the entire vacuum degree decrease detection bellows 44, but for simplicity of explanation, the pressure applied to the vacuum degree decrease detection bellows 44 is The description will be made using the surface area of the upper surface of the vacuum lowering detection bellows 44.

真空度低下検出ベローズ44の直径を28mmとすると、真空度低下検出ベローズ44の上面の表面積は約6cm2となる。また、外部タンク10内の圧力は1.2kg/cm2であるため、真空度低下検出ベローズ44の上面に加わる圧力差は1.2kg/cm2+大気圧(1kg/cm2)=2.2kg/cm2となる。
このため、ベローズ伸縮スプリング45を縮めようとする力は2.2kg/cm2×6cm2=13.2kgとなり、ベローズ伸縮スプリング45のスプリング力である5kg以上となることから、ベローズ伸縮スプリング45が圧縮された状態となる。
なお、実際にはベローズ伸縮スプリング45の側面にかかる圧力もベローズ伸縮スプリング45を縮める方向に作用するため、真空インタラプタ20の真空が保たれているときには、ベローズ伸縮スプリング45が伸びることはない。また、外部タンク10内が高圧乾燥空気である場合には、外部タンク10内の圧力は6kg/cm2程度と更に高いため、大きな力でベローズ伸縮スプリング45を圧縮することとなる。
If the diameter of the vacuum degree reduction detection bellows 44 is 28 mm, the surface area of the upper surface of the vacuum degree reduction detection bellows 44 is about 6 cm 2 . Further, since the pressure in the external tank 10 is 1.2 kg / cm 2 , the pressure difference applied to the upper surface of the vacuum degree detection bellows 44 is 1.2 kg / cm 2 + atmospheric pressure (1 kg / cm 2 ) = 2. 2 kg / cm 2 .
For this reason, the force for contracting the bellows expansion / contraction spring 45 is 2.2 kg / cm 2 × 6 cm 2 = 13.2 kg, which is 5 kg or more, which is the spring force of the bellows expansion / contraction spring 45. It is in a compressed state.
Actually, the pressure applied to the side surface of the bellows expansion / contraction spring 45 also acts in the direction in which the bellows expansion / contraction spring 45 is contracted, and therefore the bellows expansion / contraction spring 45 does not extend when the vacuum of the vacuum interrupter 20 is maintained. Further, when the inside of the external tank 10 is high-pressure dry air, the pressure in the external tank 10 is as high as about 6 kg / cm 2, so that the bellows expansion / contraction spring 45 is compressed with a large force.

真空インタラプタ20の真空が破壊されると、外部タンク10内の圧力とセラミック筺体21内の圧力とが同圧となる。このため、真空度低下検出ベローズ44内の圧力は外部タンク10内の圧力と同圧となるため、圧力差によるスプリング圧縮力が無くなり、ベローズ伸縮スプリング45のスプリング力である5kgで真空度低下検出ベローズ44が伸び、ピストン栓46がベローズケース43の上端まで押し上げられる。
その結果、ベルクランク47は、図2図示右方向に回転して、針状電極41の先端を固定側シールド30aから突出させることとなる。
When the vacuum of the vacuum interrupter 20 is broken, the pressure in the external tank 10 and the pressure in the ceramic housing 21 become the same pressure. For this reason, since the pressure in the vacuum degree reduction detection bellows 44 is the same as the pressure in the external tank 10, the spring compressive force due to the pressure difference is eliminated, and the vacuum degree reduction detection is performed with 5 kg which is the spring force of the bellows expansion and contraction spring 45. The bellows 44 extends and the piston plug 46 is pushed up to the upper end of the bellows case 43.
As a result, the bell crank 47 rotates in the right direction in FIG. 2 to project the tip of the needle electrode 41 from the fixed shield 30a.

次に、針状電極41の放電について説明する。
平板対平板電極のような電界傾度が緩やかな電極の場合には、電極間に電圧を印加していったとき、ある電圧以上となると、グロー放電から火花放電に移行することなく直接火花放電が発生してアーク放電へ移行する。しかし、針対平板電極のような電界傾度が大きい電極の場合には、電極間の電圧を上昇させていくと、針先端部の媒体がイオン化されて微小電流である暗流(μAオーダー)が流れ始め、グローコロナ(暈光)となり、更に電圧を上げていくと、ブラシコロナ(芒光)からストリーマコロナ(梯子)となり、やがて火花放電となりアーク放電に進展することは一般的に良く知られた現象である。
Next, the discharge of the needle electrode 41 will be described.
In the case of an electrode with a gentle electric field gradient, such as a flat plate to flat plate electrode, when a voltage is applied between the electrodes, if the voltage exceeds a certain voltage, the direct spark discharge does not shift from the glow discharge to the spark discharge. It occurs and shifts to arc discharge. However, in the case of an electrode with a large electric field gradient such as a needle-to-plate electrode, when the voltage between the electrodes is increased, the medium at the tip of the needle is ionized and a dark current (μA order) that is a minute current flows. It was generally well known that when it first became glow corona (fluorescence) and further increased in voltage, it changed from brush corona (fluorescence) to streamer corona (ladder), eventually becoming a spark discharge and progressing to an arc discharge. It is a phenomenon.

図4に、電界傾度が大きな電極(針対平板電極)間の間隙距離対電圧の関係を示す。
66kVの真空遮断器1の場合には、主回路大地間に印加される電圧最大値(波高値)は66kV/31/2×21/2≒54kVとなる。この場合、針対平板電極では火花放電に移行しないためには、約6cm以上の絶縁距離が必要であることが分かる。また、本実施例による真空遮断器1の主回路(内部シールド)と対地間距離は真空保持時で100mm(10cm)であることから、約70kV以上となれば火花放電となることが分かる。
なお、図4のグラフでは絶縁媒体が空気で圧力が大気圧の条件であるが、絶縁媒体の圧力が上昇すると、火花放電に至る電圧は上昇するが、部分放電(グロー放電など)については大きな変化(大きく耐電圧が上昇するなど)がないことも一般的である。
FIG. 4 shows the relationship between the gap distance and voltage between electrodes (needle vs. flat plate electrode) having a large electric field gradient.
In the case of the 66 kV vacuum circuit breaker 1, the maximum voltage (peak value) applied between the main circuit grounds is 66 kV / 3 1/2 × 2 1/2 ≈54 kV. In this case, it is understood that an insulation distance of about 6 cm or more is necessary in order not to shift to the spark discharge with the needle-to-plate electrode. Further, since the distance between the main circuit (inner shield) and the ground of the vacuum circuit breaker 1 according to the present embodiment is 100 mm (10 cm) when the vacuum is maintained, it can be seen that a spark discharge occurs when it is about 70 kV or more.
In the graph of FIG. 4, the insulating medium is air and the pressure is atmospheric pressure. When the pressure of the insulating medium increases, the voltage leading to spark discharge increases, but the partial discharge (such as glow discharge) is large. It is also common that there is no change (such as a large increase in withstand voltage).

次に、真空保持時の放電について、高圧乾燥空気を絶縁媒体とした真空遮断器の場合を例として説明する。
図5(a)に、真空インタラプタ20の真空が保持されて針状電極41の先端が固定側シールド30aから突出していない状態を示す。
この状態では、主回路電位である固定側シールド30a(内部シールド)と大地電位である外部タンク10間の位置関係は同心円上の位置関係であり、平板対平板電極と同様の平等電界となる。このことから、一般的に知られている耐電圧値(30kV/1cmの耐圧)を有しており,300kV以上の耐電圧を有していることが分かる。また、実際にはメーカーで詳細な構造設計を行って電界傾度の最適化を行うことによって耐電圧性能を上げており、更に高い雷インパルス(350kV)に耐える設計となっている。
Next, discharge during vacuum holding will be described by taking as an example a vacuum circuit breaker using high-pressure dry air as an insulating medium.
FIG. 5A shows a state where the vacuum of the vacuum interrupter 20 is maintained and the tip of the needle electrode 41 does not protrude from the fixed shield 30a.
In this state, the positional relationship between the fixed-side shield 30a (inner shield) that is the main circuit potential and the outer tank 10 that is the ground potential is a concentric positional relationship, and is an equal electric field similar to that of the plate-to-plate electrode. This shows that it has a generally known withstand voltage value (withstand voltage of 30 kV / 1 cm) and has a withstand voltage of 300 kV or more. In fact, the withstand voltage performance is improved by optimizing the electric field gradient by carrying out detailed structural design by the manufacturer, and it is designed to withstand a higher lightning impulse (350 kV).

次に、真空破壊時の放電について説明する。
図5(b)に、真空インタラプタ20の真空が破壊されて針状電極41の先端が固定側シールド30aから突出した状態を示す。
この状態では、針状電極41の先端が固定側シールド30aから突出しているため、針状電極41と外部タンク10との間(電極間)の関係は針対平板電極と同様の状態となるので、主回路大地間距離が90mmとなり、図4のグラフからグロー放電を開始するのは約10kVとなる。また、この状態(90mmの対地間距離)ではストリーマコロナ(梯子)が発生する状況となり、確実に部分放電が発生することが分かる。
Next, the discharge at the time of vacuum break will be described.
FIG. 5B shows a state in which the vacuum of the vacuum interrupter 20 is broken and the tip of the needle electrode 41 protrudes from the fixed shield 30a.
In this state, since the tip of the needle-like electrode 41 protrudes from the fixed shield 30a, the relationship between the needle-like electrode 41 and the external tank 10 (between the electrodes) is the same as the needle-to-plate electrode. The distance between the main circuit grounds is 90 mm, and the glow discharge starts from the graph of FIG. 4 at about 10 kV. In this state (distance between grounds of 90 mm), a streamer corona (ladder) is generated, and it can be seen that partial discharge is surely generated.

次に、実際の真空遮断器への適用について説明する。
以上では真空遮断器の一例として説明したが、実際には、外部タンクやシールド部を含め詳細な構造設計や電界解析を行って遮断器メーカーが小型化を図っている。また、部分放電検出もグロー放電など部分放電にまで進展しなくても暗流の状態で放電現象も検出可能となっている。
本実施例による真空遮断器1の真空度低下検出装置40は、放電現象を捉えて真空インタラプタ20の真空破壊を検出するのが目的であり、可能な限り部分放電を小さくすることが望ましいと言える。このため、遮断器設計や構造設計に応じて部分放電が検出できる最小限の針状電極41の先端の突出量に調整することで、真空度低下検出装置40が与える真空遮断器1への悪影響を抑えることが望ましい(すなわち、真空度低下時の針状電極41からの放電量が大きいと、雷侵入時に針状電極41から外部タンク10に向かって地絡事故となるおそれも考えられることから、放電検出が可能な最小限の放電量にすることで規定の耐電圧性能を維持させることが必要である)。
真空度低下検出装置40を採用することにより真空インタラプタ20の真空度低下時には確実に針状電極41から放電検出装置52で検出可能な放電を発せられることは、上述した説明から明らかである。
Next, application to an actual vacuum circuit breaker will be described.
Although the above description has been given as an example of a vacuum circuit breaker, actually, a circuit breaker manufacturer is attempting to reduce the size by carrying out detailed structural design and electric field analysis including an external tank and a shield part. Further, even if partial discharge detection does not progress to partial discharge such as glow discharge, a discharge phenomenon can be detected in a dark current state.
The vacuum level drop detection device 40 of the vacuum circuit breaker 1 according to the present embodiment is intended to detect a vacuum break of the vacuum interrupter 20 by capturing a discharge phenomenon, and it can be said that it is desirable to make the partial discharge as small as possible. . For this reason, by adjusting the protrusion amount of the tip of the needle-like electrode 41 that can detect partial discharge according to the circuit breaker design and structure design, the adverse effect on the vacuum circuit breaker 1 given by the vacuum degree decrease detection device 40 (In other words, if the amount of discharge from the needle electrode 41 when the degree of vacuum is reduced is large, a ground fault may occur from the needle electrode 41 toward the external tank 10 during lightning intrusion. In other words, it is necessary to maintain the specified withstand voltage performance by setting the discharge amount to a minimum that allows discharge detection).
It is clear from the above explanation that the discharge that can be detected by the discharge detection device 52 from the needle electrode 41 can be surely generated when the vacuum degree of the vacuum interrupter 20 is lowered by adopting the vacuum degree reduction detection device 40.

以上の説明では、外部タンク10の下面に放電検出アンテナ51を設置したが、真空遮断器1が備える主回路ブッシング(外部タンク10の上面の両端部に1本ずつ取り付けられている。)の下端部に放電検出アンテナ51を設置してもよい。この場合でも、感度は低下するが、真空インタラプタ20の真空度低下を検出することができる。   In the above description, the discharge detection antenna 51 is installed on the lower surface of the external tank 10, but the lower end of the main circuit bushing (one attached to each end of the upper surface of the external tank 10) provided in the vacuum circuit breaker 1. The discharge detection antenna 51 may be installed in the part. Even in this case, the sensitivity is lowered, but the degree of vacuum of the vacuum interrupter 20 can be detected.

1,100 真空遮断器
10,110 外部タンク
20,120 真空インタラプタ
21,121 セラミック筺体
22a,122a 固定電極
22b,122b 可動電極
23a,123a 固定側金属栓
23b,123b 可動側金属栓
24a,124a 固定側主回路導体
24b,124b 可動側主回路導体
25,125 インタラプタベローズ
26,126 インタラプタ内部シールド
30a,130a 固定側シールド
30b,130b 可動側シールド
40 真空度低下検出装置
41 針状電極
41a 針状電極調整ナット
41b 針状電極取付部材
42 針状電極ガイド
43 ベローズケース
44 真空度低下検出ベローズ
45ベローズ伸縮スプリング
46 ピストン栓
47 ベルクランク
51 放電検出アンテナ
52 放電検出装置
1,100 Vacuum circuit breaker 10, 110 External tank 20, 120 Vacuum interrupter 21, 121 Ceramic housing 22a, 122a Fixed electrode 22b, 122b Movable electrode 23a, 123a Fixed metal plug 23b, 123b Movable metal plug 24a, 124a Fixed side Main circuit conductors 24b, 124b Movable side main circuit conductors 25, 125 Interrupter bellows 26, 126 Interrupter inner shields 30a, 130a Fixed side shields 30b, 130b Movable side shield 40 Vacuum drop detector 41 Needle electrode 41a Needle electrode adjustment nut 41b Needle-shaped electrode mounting member 42 Needle-shaped electrode guide 43 Bellows case 44 Degree of vacuum detection bellows 45 Bellows telescopic spring 46 Piston plug 47 Bell crank 51 Discharge detection antenna 52 Discharge detection device

Claims (7)

大地電位とされた外部タンク(10)内に真空インタラプタ(20)が収納された、かつ、該真空インタラプタの固定電極(22a)側の端を覆う固定側シールド(30a)を備えたタンク形真空遮断器(1)であって、
前記真空インタラプタのセラミック筺体(21)の前記固定電極側の端を密封する固定側金属栓(23a)の外面に取り付けられた、かつ、該セラミック筺体内の真空度が低下すると前記固定側シールドから先端が突出して前記外部タンクとの間に放電を発生させる針状電極(41)を備えた真空度低下検出装置(40)と、
前記真空遮断器に取り付けられた、かつ、前記外部タンクと前記針状電極との間に発生した放電を検出するための放電検出アンテナ(51)と、
を具備することを特徴とする、タンク形真空遮断器。
A tank-type vacuum in which a vacuum interrupter (20) is housed in an external tank (10) having a ground potential and has a fixed shield (30a) covering an end of the vacuum interrupter on the fixed electrode (22a) side. A circuit breaker (1),
Attached to the outer surface of the fixed metal plug (23a) for sealing the fixed electrode side end of the ceramic case (21) of the vacuum interrupter, and when the degree of vacuum in the ceramic case is reduced, the fixed side shield A degree-of-vacuum detection device (40) provided with a needle-like electrode (41) for generating a discharge between the tip and the external tank;
A discharge detection antenna (51) attached to the vacuum circuit breaker and for detecting a discharge generated between the external tank and the needle electrode;
A tank-type vacuum circuit breaker comprising:
前記真空度低下検出装置が、導電性物質の材料から構成されており、
前記針状電極が、前記固定側金属栓を介して前記固定電極と電気的に接続されている、
ことを特徴とする、請求項1記載のタンク形真空遮断器。
The degree-of-vacuum detection device is made of a conductive material,
The needle electrode is electrically connected to the fixed electrode via the fixed metal plug;
The tank-type vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein:
前記固定側金属栓に、前記セラミック筺体内と前記真空度低下検出装置内とを連通するための連通用貫通孔が形成されており、
前記固定側シールドに、前記針状電極の先端を突出させる針状電極突出孔が形成されている、
ことを特徴とする、請求項1または2記載のタンク形真空遮断器。
A through-hole for communication for communicating the ceramic body and the inside of the vacuum level lowering detection device is formed in the fixed-side metal plug,
A needle-like electrode projecting hole for projecting the tip of the needle-like electrode is formed on the fixed-side shield,
The tank-type vacuum circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized by the above.
前記真空度低下検出装置が、
底面を形成するベローズベースに前記連通用貫通孔と繋がった連通孔が形成されたベローズケース(43)と、
下端が前記ベローズベースの内面に固定されるとともに上端が板状のピストン栓(46)に固定された、かつ、該ベローズベースおよび該ピストン栓と共に前記セラミック筺体内と連通するベローズ空間を形成するための真空度低下検出ベローズ(44)と、
該真空度低下検出ベローズと前記ベローズケースの側面との間に取り付けられた、かつ、該真空度低下検出ベローズを引き伸ばすためのベローズ伸縮スプリング(45)と、
前記針状電極と前記ピストン栓との間に設けられた、かつ、一端が該ピストン栓に常時押し付けられた、かつ、前記真空度低下検出ベローズの伸縮方向と略垂直方向に該針状電極を直線的に動かすためのベルクランク(47)と、
を備えることを特徴とする、請求項1乃至3いずれかに記載のタンク形真空遮断器。
The degree-of-vacuum detection device is
A bellows case (43) in which a communication hole connected to the communication through hole is formed in a bellows base forming a bottom surface;
In order to form a bellows space having a lower end fixed to the inner surface of the bellows base and an upper end fixed to a plate-like piston plug (46) and communicating with the ceramic casing together with the bellows base and the piston plug. The vacuum degree detection bellows (44) of
A bellows expansion / contraction spring (45) attached between the vacuum degree reduction detection bellows and a side surface of the bellows case and for extending the vacuum degree reduction detection bellows;
The needle electrode is provided between the needle electrode and the piston plug, and one end is always pressed against the piston plug, and the needle electrode is arranged in a direction substantially perpendicular to the expansion and contraction direction of the vacuum degree detection bellows. A bell crank (47) for linear movement;
The tank-type vacuum circuit breaker according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記真空度低下検出装置が、
前記ベルクランプの他端が取り付けられた、かつ、前記針状電極の末端部が固定された針状電極取付部材(41b)と、
前記針状電極の末端部を前記針状電極取付部材に固定する個所を変えることにより該針状電極の先端の前記固定側シールドからの突出量を調整するための針状電極調整ナット(41a)と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項4記載のタンク形真空遮断器。
The degree-of-vacuum detection device is
A needle electrode mounting member (41b) to which the other end of the bell clamp is attached, and a terminal portion of the needle electrode is fixed;
A needle-like electrode adjustment nut (41a) for adjusting the amount of protrusion of the tip of the needle-like electrode from the fixed-side shield by changing the location where the end of the needle-like electrode is fixed to the needle-like electrode mounting member When,
The tank-type vacuum circuit breaker according to claim 4, further comprising:
前記放電検出アンテナが、前記固定側シールドに形成された前記針状電極突出孔と前記外部タンクとの間に設置されており、
前記外部タンクに、該外部タンクの外側に設置される可搬型の放電検出装置(52)に前記放電検出アンテナを接続するためのアンテナ接続端子が形成されている、
ことを特徴とする、請求項3乃至5いずれかに記載のタンク形真空遮断器。
The discharge detection antenna is installed between the needle-like electrode protruding hole formed in the fixed-side shield and the external tank,
An antenna connection terminal for connecting the discharge detection antenna to a portable discharge detection device (52) installed outside the external tank is formed in the external tank.
The tank-type vacuum circuit breaker according to any one of claims 3 to 5, wherein
前記放電検出アンテナが、前記タンク形真空遮断器が備える主回路ブッシングの下端部に設置されていることを特徴とする、請求項1乃至5いずれかに記載のタンク形真空遮断器。   6. The tank-type vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the discharge detection antenna is installed at a lower end portion of a main circuit bushing provided in the tank-type vacuum circuit breaker.
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