JP5210582B2

JP5210582B2 - 真空開閉装置

Info

Publication number: JP5210582B2
Application number: JP2007250409A
Authority: JP
Inventors: 雅人薮; 博教外崎; 悟梶原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP2009081081A

Description

本発明は真空開閉装置に係り、特に、真空遮断器のような大電流を通電する受配電等に適用される電力用に好適な真空開閉装置に関する。

従来の真空遮断器は、大電流を通電しつつ、かつ大電流を開閉するために必要な摺動箇所を設けている。近年、定期的なメンテナンス不要な薄板導体を積層したフレキシブル導体を、電流を通電する主回路に使用することが行われているが、大電流を通電する定格品は、フレキシブル導体を含む導体部の断面積を確保する必要が有り、また過度な温度上昇を防止するために放熱フィンを設けておく必要がある。

例えば、このような従来技術としては特開２０００−３５３４６０号公報が知られている。

特開２０００−３５３４６０号公報

上記した従来技術では、大電流定格品であるほど導体部と放熱フィンが巨大化してしまい、特に真空遮断器の高さ寸法（軸方向寸法）が大きくなってしまう。

また、真空遮断器の高さ寸法は、真空遮断器を収納する配電盤に大きな影響を与え、真空遮断器の高さ寸法が増加すると配電盤内に真空遮断器を上下方向に段積みする制限がでるため、配電盤全体として大きなデメリットとなる。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、部品コストの低減を図ることにある。

本発明の真空開閉装置は、上記目的を達成するために、開閉可能な固定電極と可動電極を収納し内部が真空で封止された真空容器と、前記固定電極に接続され軸方向に伸延する固定導体と、該固定導体に接続され、該固定導体の軸方向に対して直角な方向に伸延する上部導体と、該上部導体と接続されると共に、該上部導体の伸延方向と同方向に位置し上部主回路導体が接続される上部端子と、前記可動電極に接続され軸方向に伸延する可動導体と、該可動導体の軸方向に対して直角な方向に伸延する下部導体と、該下部導体と接続されると共に、該下部導体の伸延方向と同方向に位置し下部主回路導体が接続される下部端子と、前記可動導体に接続され、前記可動電極の固定電極との開閉操作を行う操作器と、該操作器の操作に伴い動作する前記可動導体の動作に追従し、かつ前記可動電極からの電流を前記下部導体を介して前記下部端子に通電するフレキシブル導体とを備えた真空開閉装置において、前記可動導体の途中に相対向する平面部を設け、それぞれの該平面部に２つの接続導体をボルトで固定し、かつ、それぞれの前記接続導体に、前記フレキシブル導体を前記電極の軸方向に対し垂直方向に伸延させて接続しており、前記接続導体のそれぞれには、前記電極の軸方向に対し垂直方向に突出する接続部が設けられ、前記フレキシブル導体の一端は前記接続導体の接続部に接続され、他端は前記下部導体を介して前記下部端子に電気的に接続されており、前記上部導体及び下部導体の各々と一体に放熱用のフィンを設けると共に、該下部導体と一体に設けられたフィンの上部には平坦部が形成され、このフィンの平坦部に、一端が前記接続導体の接続部に接続されている前記フレキシブル導体の他端が電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、部品コストの低減を図ることが可能となる。

電流通電に必要な導体の断面積を確保しつつ、高さ方向の寸法を縮小するという目的を、複雑な構成とすることなく実現した。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、本発明に係る真空開閉装置として真空遮断器を用いた第１の実施例を示すものである。

図１及び図２において、真空容器１は絶縁筒２４に収納されており、操作器２はフレーム２１に収納され、絶縁筒２４とフレーム２１は、各々車輪付きの固定ベース３に搭載されている。操作器２からの駆動力は、出力リンク２０、操作回転レバー４を経て絶縁操作ロッド５に伝達される。

真空容器１は固定電極６と可動電極７を有し、固定電極６から軸線方向に導出した固定導体２３に、この固定導体２３に対して直角な方向に伸延する上部導体８が接続されている。上部導体８は放熱用の上部フィン１０と一体に形成され、この上部フィン１０を介して上部端子９と接続され、上部端子９には、真空容器１の軸線に垂直方向に導出される上部主回路導体１１が接続されている。

一方、真空容器１の可動電極７側は、軸線方向に可動導体１２が導出されており、下部導体２２には、可動導体１２が貫通するように貫通口（図示せず）が設けられている。下部導体２２は放熱用の下部フィン１８と一体に形成され、この下部フィン１８を介して下部端子１７と接続され、下部端子１７には、真空容器１の軸線に垂直方向に導出される下部主回路導体１９が接続されている。なお、上記下部フィン１８の上部には、フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂが接続される平坦部が形成されている。

また、可動導体１２の途中には、相対向するように平面部が２箇所形成され、この平面部の各々には接続導体１５Ａ，１５Ｂがボルトにより固定されている。接続導体１５Ａ，１５Ｂの各々には、電極の軸方向に対し垂直方向に突出する接続部１４Ａ，１４Ｂが一体に形成され、各接続部１４Ａ，１４Ｂにはフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂの一端がボルトにより接続され、フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂの他端は、下部フィン１８の上部に形成されている平坦部にボルトにより接続されている。フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂは、帯状の薄板が数十枚〜百枚程度積層され、かつ曲率をもって中央部が凸形状に折り曲げられて形成され、しかも、その凸部が軸方向上部となるように配置されている。

このように構成された真空開閉装置は、操作器２の駆動力で可動電極７が駆動され、可動電極７と固定電極６とが接離して開閉装置としての機能を実現する。開閉装置が通電状態にあるとき電流は、上部主回路導体１１→上部端子９→上部導体８→固定導体２３→固定電極６→可動電極７→可動導体１２→接続導体１５Ａ，１５Ｂ→接続部１４Ａ，１４Ｂ→フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂ→下部導体２２→下部端子１７→下部主回路導体１９のル−トで流れることになる。

このような本実施例の構成とすることにより、可動導体から２つの接続導体を介して薄板を積層した２枚のフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂを、真空容器１（電極でも同じ）の軸方向に対して垂直方向に下部端子１７側に伸ばすことで、電流通電に必要な導体の断面積を確保しつつ、かつ真空遮断器等を収納する配電盤の高さ方向の寸法を縮小することが可能となり、装置の小形化を図ることができる。また、フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂの電流通電距離を低減可能、更には一方の断路部端子から真空容器１，フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂを通り、他方の断路部端子までの主回路全体の電流通電距離を低減可能である。電流通電距離の低減により発熱量及び主回路部の導体の断面積若しくは放熱フィンの面積が低減可能となり、結果として主回路部全体が軽量化することができる。

通常、フレキシブル導体は、真空遮断器の通電電流６００Ａ，１２００Ａ、或は２０００Ａ用に使用される。図１は通電電流２０００Ａ用であるが、本実施例のように構成、即ち可動導体から２つの接続導体を介して電流をフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂに通電することにより、１２００Ａ用のフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂの使用が可能となる、この１２００Ａの電流は通電電流２０００Ａの２／３の電流であることから、接続導体１５Ａ，１５Ｂに２つのフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂを接続する場合、通電電流が２／３以下のフレキシブル導体と同形状となるので、Ｎ倍化による部品コスト低減が図れる。

また、本実施例のフレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂは、上述した如く、帯状の薄板が数十枚〜百枚程度積層され、かつ曲率をもって中央部が凸形状に折り曲げられて形成され、しかも、その凸部が軸方向上部、即ち真空容器１側となるように配置されている。

このため、フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂを下部導体２２に取り付けるとき、ボルトまたはネジを真空容器１側から挿入することができるので作業効率が大幅に向上する。また，組立後にボルトまたはネジ部の締め付け状態を確認する作業の効率も大幅に向上する。

また、フレキシブル導体１６Ａ，１６Ｂの一端側は、可動導体１２の形状に合わせて形成した接続導体１５Ａ，１５Ｂに直接接続できるため、部品点数が減り組立作業が簡単となる効果もある。

本発明の第２の実施例を図３を用いて説明する。第１の実施例と異なる点は、一端が接続導体１５Ａ，１５Ｂと接続され、他端が下部フィン１８の上部に形成されている平坦部に接続されているフレキシブル導体１６が、１枚からなっている点である。他の構成は、第１の実施例と同様である。

このような第２の実施例の構成では、上述した第１の実施例と同様な効果があることは勿論、通電電流が２／３以下のフレキシブル導体と類似形状となるので、軸方向の自由が利くため、幅方向の寸法を大きくすることで薄板の積層枚数を低減でき、部品数の低減が図れる効果がある。

真空遮断器の可動側にフレキシブル導体を使用して操作器の操作に追従できるように構成した真空開閉装置に広く適用できる。

本発明の真空開閉装置の第１の実施例として真空遮断器を適用した例を示す側面図である。図１に示した真空開閉装置に２枚のフレキシブル導体を適用した例を示すフレキシブル導体部を上方向から見た図である。本発明の第２の実施例を示し１枚のフレキシブル導体を適用した例を示す図２に相当する図である。

符号の説明

１真空容器
２操作器
４操作回転レバー
５絶縁操作ロッド
６固定電極
７可動電極
８上部導体
９上部端子
１０上部フィン
１１上部主回路導体
１２可動導体
１４Ａ，１４Ｂ接続部
１５Ａ，１５Ｂ接続導体
１６，１６Ａ，１６Ｂフレキシブル導体
１７下部端子
１８下部フィン
１９下部主回路導体
２０出力リンク
２１フレーム
２２下部導体
２３固定導体

Claims

開閉可能な固定電極と可動電極を収納し内部が真空で封止された真空容器と、前記固定電極に接続され軸方向に伸延する固定導体と、該固定導体に接続され、該固定導体の軸方向に対して直角な方向に伸延する上部導体と、該上部導体と接続されると共に、該上部導体の伸延方向と同方向に位置し上部主回路導体が接続される上部端子と、前記可動電極に接続され軸方向に伸延する可動導体と、該可動導体の軸方向に対して直角な方向に伸延する下部導体と、該下部導体と接続されると共に、該下部導体の伸延方向と同方向に位置し下部主回路導体が接続される下部端子と、前記可動導体に接続され、前記可動電極の固定電極との開閉操作を行う操作器と、該操作器の操作に伴い動作する前記可動導体の動作に追従し、かつ前記可動電極からの電流を前記下部導体を介して前記下部端子に通電するフレキシブル導体とを備えた真空開閉装置において、
前記可動導体の途中に相対向する平面部を設け、それぞれの該平面部に２つの接続導体をボルトで固定し、かつ、それぞれの前記接続導体に、前記フレキシブル導体を前記電極の軸方向に対し垂直方向に伸延させて接続しており、
前記接続導体のそれぞれには、前記電極の軸方向に対し垂直方向に突出する接続部が設けられ、前記フレキシブル導体の一端は前記接続導体の接続部に接続され、他端は前記下部導体を介して前記下部端子に電気的に接続されており、
前記上部導体及び下部導体の各々と一体に放熱用のフィンを設けると共に、該下部導体と一体に設けられたフィンの上部には平坦部が形成され、このフィンの平坦部に、一端が前記接続導体の接続部に接続されている前記フレキシブル導体の他端が電気的に接続されていることを特徴とする真空開閉装置。
前記フレキシブル導体は、薄板が複数枚積層され、かつ凸部を形成するように形成され、その凸部が軸方向上部となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の真空開閉装置。