JP5415212B2 - 真空遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、真空バルブの開閉操作に三相一体の絶縁シャフトを用いた真空遮断器に関する。

従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブを開閉操作する操作機構には、絶縁材料で成形された三相一体の絶縁シャフトが連結されている。絶縁シャフトは、操作機構に連結される金属製の主軸と、主軸の周りに三相分が一体成形された絶縁体とで構成されている。各相の絶縁体には、それぞれ真空バルブの可動側が連結され、主軸を回動させることにより開閉操作が行われる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−２３５２４４号公報 （第２ページ、図６）

上記の従来の真空遮断器に用いられる絶縁シャフトにおいては、次のような問題がある。絶縁体が三相一体で成形されているので、コンパクト化を図ることができるものの、対地間よりも相間の絶縁耐力を向上させる絶縁協調を図ることが困難であった。即ち、対地間と相間の耐電圧特性を所定値に保つものの、所定以上の異常電圧が侵入した場合、対地間とともに、絶縁体で繋がっている相間でも絶縁破壊する可能性があった。相間で絶縁破壊が起きると、対地間に比べて損傷が格段に大きくなる。

このため、所定以上の異常電圧が侵入したときでも、相間よりも先ず対地間で絶縁破壊する、所謂、地絡優先で絶縁破壊するものが望まれていた。なお、所定以上の異常電圧にも耐え得るような絶縁耐力を持たせる絶縁設計が考えられるが、全体形状の大型化、高価格となり、経済的ではない。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、地絡優先で絶縁破壊する三相一体の絶縁シャフトを用いた真空遮断器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の真空遮断器は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、前記真空バルブの可動軸が連結されるとともに、この可動軸の軸方向と直交する方向に配置された回動自在の絶縁シャフトと、前記絶縁シャフトに連結された操作機構とを備え、前記絶縁シャフトは、前記操作機構に連結されるとともに、円形状の中空部を設けた四角形状の主軸と、前記主軸の軸方向に三相分が独立して配置されるとともに、前記可動軸に連結される絶縁体とで構成され、前記絶縁体には、各相とも両端に第１のヒダを設けるとともに、中相の両端に第２のヒダ、および両端相の相間方向にも前記第２のヒダを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、絶縁シャフトを構成する主軸に、各相が独立した絶縁体を設けているので、相間において、接地電位の主軸の露出部が位置し、所定以上の異常電圧侵入時に地絡優先で絶縁破壊させることができる。

本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側面図。 本発明の実施例２に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す側面図。 本発明の実施例３に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す側面図。 本発明の実施例３に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す正面図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る真空遮断器を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る真空遮断器の構成を示す側面図である。

図１に示すように、真空遮断器には、ポリエステル樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した箱状の絶縁バリア１が設けられている。絶縁バリア１内は、長手方向が相間バリア２で仕切られ、略三等分されている。

略三等分された空間部には、それぞれ接離自在の一対の接点３を有する真空バルブ４が設けられている。真空バルブ４の固定側は、一方の電路となる固定側主回路導体５を介して絶縁バリア１の図示上面に固定されている。真空バルブ４の可動側には、他方の電路となる可動側主回路導体６を介して可動軸７が軸方向に連結されている。可動軸７の外周には、接点３に接触荷重を加えるワイプばね８が設けられている。

三相分の可動軸７端は、軸方向と直交する方向に配置された回動自在の絶縁シャフト９に連結されている。絶縁シャフト９は、接地電位となる金属製で四角棒状の主軸１０と、主軸１０の軸方向の周りに設けられた三相分が独立した絶縁体１１とで構成されている。このため、絶縁体１１間、所謂、相間には、主軸１０の一部が露出した露出部１０ａが配置されることになる。

絶縁体１１は、三相分がポリエステル樹脂のような絶縁材料をモールドして形成されており、両端には、半径方向に広がった円形状の第１のヒダ１２が設けられている。絶縁体１１の中間部には、主軸１０の軸心から突出した突出部１３が設けられ、この突出部１３に前記可動軸７端が連結されている。このため、主軸１０を回動させることにより、突出部１３も回動し、可動軸７を軸方向に移動させることができるようになっている。主軸１０の一方端は、絶縁バリア１の一方の側面に回動自在に固定され、他方端は、絶縁バリア１の他方の側面を回動自在に貫通し、操作機構１４に連結されている。

これにより、絶縁シャフト９の相間には、主軸１０の露出部１０ａが位置するので、所定以上の異常電圧の侵入があった場合、可動側主回路導体６と露出部１０ａ間で絶縁破壊が起こり、地絡優先とすることができる。なお、可動側主回路導体６と主軸１０端の対地間でも絶縁破壊が起きる。即ち、相間短絡を防ぐことができ、損傷を最小限に抑えることができる。特に、抵抗接地系などの系統に適用すると、地絡電流が抑えられるので、損傷が抑えられ、復旧作業を容易にすることができる。

上記実施例１の真空遮断器によれば、真空バルブ４の可動軸７に連結される三相一体の絶縁シャフト９を三相分が独立した絶縁体１１としているので、相間に接地電位となる主軸１０の露出部１０ａが位置し、所定以上の異常電圧侵入時の絶縁破壊を地絡優先とすることができる。

上記実施例１では、第１のヒダ１２を円形状で説明したが、真空バルブ４側が大きく突出し、反真空バルブ４側の突出が小さい楕円形状や三角形状にしてもよい。即ち、真空バルブ４側には、充電部が数多く配置されているので、第１のヒダ１２を大きくすることにより、絶縁耐力を大きく向上させることができる。

なお、絶縁耐力に裕度がある場合には、第１のヒダ１２を取除いてもよく、相間方向に露出部１０ａを配置しておけば、地絡優先とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係る真空遮断器を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す側面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、絶縁シャフトに第２のヒダを設けたことである。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。

図２に示すように、絶縁シャフト９の中相の絶縁体１１の両端に第１のヒダ１２と同様の第２にヒダ１５を設け、また、両端相の絶縁体１１の相間方向にも第２のヒダ１５を設けている。即ち、相間方向には、二枚のヒダ１２、１５を設けたものとなる。なお、ヒダ１２、１５は、二枚以上の複数枚とするが、ヒダ１２、１５を配置するスペースと、絶縁耐力の向上率とを考慮すると、上述した二枚が好ましいものとなる。

上記実施例２の真空遮断器によれば、実施例１による効果のほかに、相間の絶縁耐力を向上させることができる。

次に、本発明の実施例３に係る真空遮断器を図３、図４を参照して説明する。図３は、本発明の実施例３に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す側面図、図４は、本発明の実施例３に係る真空遮断器の絶縁シャフトを示す正面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、絶縁シャフトに中空部を設けたことである。図３、図４において、実施例２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。

図３、図４に示すように、絶縁シャフト９を構成する主軸１０の中心部に、円形状の中空部１６を設けている。中空部１６は、多角形状にしてもよく、更に、主軸１０をパイプで形成してもよい。

上記実施例３の真空遮断器によれば、実施例２による効果のほかに、絶縁シャフト９を軽量化することができ、操作機構１４の操作力の低減を図ることができる。

１ 絶縁バリア
２ 相間バリア
３ 接点
４ 真空バルブ
５、６ 主回路導体
７ 可動軸
８ ワイプばね
９ 絶縁シャフト
１０ 主軸
１０ａ 露出部
１１ 絶縁体
１２ 第１のヒダ
１３ 突出部
１４ 操作機構
１５ 第２のヒダ
１６ 中空部

Claims (1)

1. 接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、
   前記真空バルブの可動軸が連結されるとともに、この可動軸の軸方向と直交する方向に配置された回動自在の絶縁シャフトと、
   前記絶縁シャフトに連結された操作機構とを備え、
   前記絶縁シャフトは、前記操作機構に連結されるとともに、円形状の中空部を設けた四角形状の主軸と、
   前記主軸の軸方向に三相分が独立して配置されるとともに、前記可動軸に連結される絶縁体とで構成され、
   前記絶縁体には、各相とも両端に第１のヒダを設けるとともに、中相の両端に第２のヒダ、および両端相の相間方向にも前記第２のヒダを設けたことを特徴とする真空遮断器。

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