JP5475538B2 - Vacuum circuit breaker - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、部分放電特性を向上し得る真空バルブを搭載した真空遮断器に関する。 Embodiments of the present invention relate to a vacuum circuit breaker equipped with a vacuum valve that can improve partial discharge characteristics.
従来、真空遮断器には、接離自在の一対の接点を有する真空バルブが絶縁バリアに固定され、この絶縁バリアにて絶縁性能が保たれるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in a vacuum circuit breaker, a vacuum valve having a pair of contactable contacts is fixed to an insulation barrier, and insulation performance is maintained by the insulation barrier (see, for example, Patent Document 1). ).
この種の真空遮断器は、図6に示すように、エポキシ樹脂などでモールドされた断面コ字状の絶縁バリア1の上部フランジ部1aと下部フランジ部1bに、それぞれ上部主回路導体2と下部主回路導体3がボルト4で固定されている。主回路導体2、3間には、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ5が設けられ、固定側が上部主回路導体2に固定されている。下部主回路導体3には可動側通電軸6が貫通し、下部主回路導体3と可動側通電軸6の中間部間が可撓導体7で接続されている。可動側通電軸6には、絶縁操作ロッド8が連結され、操作レバー9を介して真空バルブ5を開閉操作する操作機構10に連結されている。
As shown in FIG. 6, this type of vacuum circuit breaker includes an upper
上記の従来の真空遮断器においては、次のような問題がある。絶縁バリア1の表面上に主回路導体2、3を固定するものの、絶縁バリア1と主回路導体2、3の表面に存在する凸凹を完全に取除くことは困難である。特に、絶縁バリア1においては、モールド時の温度管理によっては数μm〜数百μmの凸凹が形成される。
The above-described conventional vacuum circuit breaker has the following problems. Although the
絶縁バリア1と主回路導体2、3間に微小ギャップが形成されると、電界分布が乱れて部分放電を発生し、最近の趨勢である真空遮断器の高電圧化を困難とする。このため、絶縁バリア1の表面に凸凹が形成されていても部分放電の発生を抑え、高電圧化を可能とするものが望まれていた。なお、部分放電が発生すると、絶縁劣化が進み、最終的には絶縁破壊に到る。
If a minute gap is formed between the
本発明の実施形態は上記問題を解決するためになされたもので、主回路導体と絶縁バリア間で発生する部分放電を抑制し、高電圧化を可能とする真空遮断器を提供することを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vacuum circuit breaker capable of suppressing a partial discharge generated between a main circuit conductor and an insulating barrier and increasing the voltage. And
上記目的を達成するために、本発明の実施例に係る真空遮断器は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブと、前記真空バルブの主回路に接続された主回路導体と、前記主回路導体が固定された絶縁バリアのフランジ部と、前記真空バルブを開閉操作する操作機構とを有する真空遮断器であって、前記フランジ部と接する前記主回路導体端部に面取り部を設けるとともに、前記フランジ部と接する前記主回路導体面に複数の溝を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention includes a vacuum valve having a pair of contactable contacts, a main circuit conductor connected to the main circuit of the vacuum valve, and the main circuit conductor. A vacuum circuit breaker having a flange portion of an insulating barrier to which a circuit conductor is fixed and an operation mechanism for opening and closing the vacuum valve, and a chamfered portion is provided at the end of the main circuit conductor in contact with the flange portion , A plurality of grooves are provided in the main circuit conductor surface in contact with the flange portion .
本発明の実施形態は、絶縁バリアに接触する主回路導体の電界緩和を図るものである。以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention are intended to alleviate the electric field of the main circuit conductor in contact with the insulation barrier. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る真空遮断器を図1、図2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要部拡大断面図、図2は、本発明の実施例1に係る真空遮断器の部分放電特性を説明する図である。なお、図1において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。真空遮断器は、従来方法と同様の構成であるので、その説明を省略する。また、上部主回路導体と下部主回路導体とで固定方法が同様であるので、上部主回路導体側を用いて説明する。
First, a vacuum circuit breaker according to
図1に示すように、エポキシ樹脂などの絶縁材料でモールドされた絶縁バリア1の上部フランジ部1aには、下面に板状の上部主回路導体20が配置されている。そして、上部フランジ部1aの上面からボルト4を貫通し、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ5の固定側に締付け固定している。上部フランジ部1aと接する上部主回路導体20の両端部には、数mmの面取り加工された面取り部20aが設けられている。なお、上部フランジ1aには、凸凹部1cが形成されていてもよい。
As shown in FIG. 1, a plate-like upper
次に、面取り部20aの部分放電について、図2を参照して説明する。
Next, partial discharge of the chamfered
図2に示すように、上部主回路導体20が充電され、部分放電が発生する臨界電界に達すると、先ず、A点から微小な部分放電が発生する。この部分放電は、A点を中心にする点線で示す円弧状に広がり、見かけ上、上部主回路導体20の曲率を大きくする、所謂、コロナ安定化作用を発揮する。このため、面取り部20aと上部フランジ部1a間に形成されるクサビ状の空間では電界緩和が図られ、部分放電の発生を抑制する。更には、凸凹部1cでの部分放電の発生を抑制する。この部分放電は、絶縁破壊に結びつく大きな放電を示し、この大きな放電を抑制するものとなる。
As shown in FIG. 2, when the upper
このようなコロナ安定化作用は、上部主回路導体20と接地電位となる操作機構までの絶縁距離が比較的大きく、臨界電界が真空中などよりも低い気中絶縁において発揮され易い。そして、例えば定格電圧6kVのものを定格電圧12kVに絶縁格上げするときに、その作用を大きく発揮する。また、面取り部20aを設けることにより、凸凹部1cが形成される面積が減り、部分放電の発生確率を低下させる。
Such a corona stabilizing action is easily exhibited in air insulation where the insulation distance between the upper
上記実施例1に係る真空遮断器によれば、絶縁バリア1の上部フランジ部1aと接する上部主回路導体20端部に面取り部20aを設け、コロナ安定化作用が働くようにしているので、上部フランジ部1aと上部主回路導体20間で発生する部分放電特性を向上させることができる。
According to the vacuum circuit breaker according to the first embodiment, since the chamfered
次に、本発明の実施例2に係る真空遮断器を図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施例2に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、上部主回路導体の形状である。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 vacuum circuit breaker according to
図3に示すように、上部主回路導体21の両端部には、板厚と同程度の直径を有する曲面部21aを設けている。即ち、丸縁導体を用いている。
As shown in FIG. 3, at both ends of the upper
これにより、部分放電が発生する臨界電界が実施例1よりも上昇し、微小な部分放電が発生すると、更に大きな見かけ上の電極となり、大きな部分放電の発生を抑制する。また、曲面部21aを有する上部主回路導体21でも、上部フランジ部1aに接する面積が減り、部分放電の発生確率を低下させる。
As a result, the critical electric field at which the partial discharge is generated is higher than that in the first embodiment, and when a minute partial discharge is generated, a larger apparent electrode is formed, and the generation of a large partial discharge is suppressed. Further, even in the upper
上記実施例2に係る真空遮断器によれば、実施例1よりも更に部分放電特性を向上させることができる。 According to the vacuum circuit breaker according to the second embodiment, the partial discharge characteristics can be further improved as compared with the first embodiment.
次に、本発明の実施例3に係る真空遮断器を図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施例3に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例3が実施例2と異なる点は、上部主回路導体の形状である。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。 Next, a vacuum circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the configuration of the vacuum circuit breaker according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in the shape of the upper main circuit conductor. In FIG. 4, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示すように、上部主回路導体21が上部フランジ部1aと接する面には、複数の溝部21bを設けている。溝部21bは、深さ1mm程度で、幅数mmである。
As shown in FIG. 4, a plurality of
上記実施例3に係る真空遮断器によれば、実施例2による効果のほかに、上部主回路導体21が上部フランジ部1aと接する面積を更に減らすことができる。
According to the vacuum circuit breaker according to the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, the area where the upper
次に、本発明の実施例4に係る真空遮断器を図5を参照して説明する。図5は、本発明の実施例4に係る真空遮断器の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例4が実施例3と異なる点は、導電性部材を用いたことである。図5において、実施例3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 vacuum circuit breaker according to
図5に示すように、上部フランジ部1aと上部主回路導体21が接する部分には、ゴムシートのような弾性部材22を設けている。更には、上部フランジ部1a面に導電性塗料を塗布してもよい。これらは、電位差を有する隙間の形成を防止するものである。
As shown in FIG. 5, an
上記実施例4に係る真空遮断器によれば、実施例3による効果のほかに、上部主回路導体21と上部フランジ部1a間の部分放電特性を更に向上させることができる。
According to the vacuum circuit breaker according to the fourth embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, the partial discharge characteristics between the upper
1 絶縁バリア
1a 上部フランジ部
1b 下部フランジ部
1c 凸凹部
2、20、21 上部主回路導体
3 下部主回路導体
4 ボルト
5 真空バルブ
6 可動側通電軸
7 可撓導体
8 絶縁操作ロッド
9 操作レバー
10 操作機構
20a 面取り部
21a 曲面部
21b 溝部
22 弾性部材
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記真空バルブの主回路に接続された主回路導体と、
前記主回路導体が固定された絶縁バリアのフランジ部と、
前記真空バルブを開閉操作する操作機構とを有する真空遮断器であって、
前記フランジ部と接する前記主回路導体端部に面取り部を設けるとともに、
前記フランジ部と接する前記主回路導体面に複数の溝を設けたことを特徴とする真空遮断器。 A vacuum valve having a pair of detachable contacts;
A main circuit conductor connected to the main circuit of the vacuum valve;
A flange portion of an insulation barrier to which the main circuit conductor is fixed;
A vacuum circuit breaker having an operation mechanism for opening and closing the vacuum valve,
While providing a chamfered portion at the end portion of the main circuit conductor in contact with the flange portion ,
A vacuum circuit breaker characterized in that a plurality of grooves are provided in the main circuit conductor surface in contact with the flange portion .
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