JP7146144B1 - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

真空遮断器（５０）は、筒状のタンク（１）と、可動側接点（５ａ）と、固定側接点（５ｂ）と、可動側接点（５ａ）に電気的に接続された可動リード（１１）と、固定側接点（５ｂ）に電気的に接続された固定リード（１３）とを備え、タンク（１）内に収容された真空バルブ（４）と、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点（５ａ）を移動させて可動側接点（５ａ）及び固定側接点（５ｂ）を開閉する接点駆動機構（４０）とを備え、接点駆動機構（４０）は、可動側接点（５ａ）と固定側接点（５ｂ）とが接触した状態において、駆動力によってねじれが生じることにより、可動側接点（５ａ）を固定側接点（５ｂ）に押しつける接触圧力を発生させるトーションバーばね部材を備える。

Description

本開示は、タンク内に設置された真空バルブを備えた真空遮断器に関するものである。

真空遮断器に用いられる真空バルブは、一対の接点の一方が移動可能となっており、遮断状態と投入状態とが切り替わる際には、接点が移動する。

特許文献１に開示されるように、真空遮断器の内部に配置される真空バルブの一対の接点は、いずれも円板形電極となっており、投入時には電極を突合せ、さらに、操作装置が発生させる駆動力を一対の接点の一方に伝達する部品に設置されたコイルばねを押し縮めることで、電極同士の接触を確保するために必要な圧力を発生させている。電極同士の接触を確保するために必要な圧力は、一般的に接圧と称されており、電極同士の接触を確保するために必要な圧力を発生させるコイルばねは、一般的には接圧ばねと称されている。

特開２０１９－０３２９９４号公報

真空遮断器の開極動作にあたり、押し縮められた接圧ばねが伸び終わってから真空バルブの接点が動作を開始するが、押し縮められた接圧ばねが伸び終わって接点が移動し始める際に、操作装置が発生させる駆動力を一対の接点の一方に伝達する部品には衝撃荷重が加わる。このため、操作装置が発生させる駆動力を一対の接点の一方に伝達する部品は衝撃荷重に耐えるよう設計する必要があり、部品が大型化する。さらに、大きな部品を駆動するためには出力の大きな操作装置を用いる必要があり、真空遮断器のコスト増加要因となっている。一方で、接点が移動し始める際の衝撃荷重を小さくする目的で弾性力が弱い接圧ばねを使用すると、接圧が不足して通電に支障を来してしまう。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、機器の小型化と通電に支障を来さない接圧の確保との両立を図った真空遮断器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る真空遮断器は、筒状のタンクと、可動側接点と、固定側接点と、可動側接点に電気的に接続された可動リードと、固定側接点に電気的に接続された固定リードとを備え、タンク内に収容された真空バルブと、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点を移動させて可動側接点及び固定側接点を開閉する接点駆動機構とを備える。接点駆動機構は、可動側接点と固定側接点とが接触した状態において、駆動力によってねじれが生じることにより、可動側接点を固定側接点に押しつける接触圧力を発生させるトーションバーばね部材を備える。

本開示によれば、機器の小型化と通電に支障を来さない接圧の確保との両立を図った真空遮断器を得られる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態１に係る真空遮断器の水平断面図 実施の形態１に係る真空遮断器の変形例を示す図 実施の形態２に係る真空遮断器の側面図 実施の形態３に係る真空遮断器の側面図 実施の形態３に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態４に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態４に係る真空遮断器の水平断面図 実施の形態５に係る真空遮断器の鉛直断面図 実施の形態５に係る真空遮断器の水平断面図

以下に、実施の形態に係る真空遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図２は、実施の形態１に係る真空遮断器の水平断面図である。図１及び図２では、真空遮断器５０は、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した投入状態である。図２は、図１中のII-II線の位置での水平断面を示す。図１は、図２中のI-I線の位置での鉛直断面を示す。実施の形態１に係る真空遮断器５０は、絶縁ガスが充填された筒状のタンク１と、可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを備え、タンク１内に絶縁支持された真空バルブ４と、タンク１の上方に延びた１対のブッシング２４内に配置された可動側の外部導体３４及び固定側の外部導体とを備える。なお、固定側のブッシング及び固定側の外部導体は図示を省略している。

真空バルブ４は、真空容器２６と、可動側接点５ａに電気的に接続された可動リード１１と、固定側接点５ｂに電気的に接続された固定リード１３と、真空容器２６の可動側の端面と可動リード１１とを接続する伸縮可能なベローズ２５とを備える。真空バルブ４は、可動側接点５ａが移動可能となっており、遮断状態と投入状態とが切り替わる際には、可動側接点５ａが移動する。タンク１の内部には、支持板３ａが設置されている。支持板３ａは、中央に穴が形成された円板状である。タンク１の固定側の端部は穴の無い円板状である不図示の支持板によって塞がれている。なお、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの配列方向において、固定側接点５ｂから可動側接点５ａに向かう方向が「可動側」であり、可動側接点５ａから固定側接点５ｂに向かう方向が「固定側」である。

タンク１の可動側の端面１ａは、穴の開いた円板状である。タンク１は、可動側の端部を覆うキャップ６を備えている。なお、キャップ６は、タンク１の本体部分と一体であってもよい。

真空容器２６は、可動側接点５ａ、固定側接点５ｂ及び固定リード１３を収容する。可動リード１１は、真空容器２６の一端部から外部へ突出する。ベローズ２５は、真空容器２６と可動リード１１とを接続し、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが閉じた投入状態では伸張し、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが開いた遮断状態では収縮する。

また、真空遮断器５０は、導電性材料で筒状に形成され、真空バルブ４の可動側に設置された可動側シールド８と、可動側シールド８を支持板３ａに絶縁支持する可動側絶縁支持筒１０とを有する。可動側シールド８の筒内には、導電性材料で形成されたコンタクト２８が設置されている。可動側シールド８は、コンタクト２８を介して可動側の外部導体３４の下端を可動リード１１に電気的に接続する。固定側シールド１５は、不図示の固定側の外部導体の下端を固定リード１３に電気的に接続する。

実施の形態１に係る真空遮断器５０は、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点５ａを移動させて可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを開閉する接点駆動機構４０を備える。接点駆動機構４０は、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した状態において駆動力によってねじれが生じ、可動側接点５ａを固定側接点５ｂに押しつける接触圧力を発生させるトーションバーばね部材である回転シール軸９を備える。接点駆動機構４０は、タンク１の一部であるキャップ６の外に一端部９１が突出する回転シール軸９と、回転シール軸９の一端部９１に固定され、操作装置の駆動力を受けて回転する操作レバー１４と、タンク１の内部において回転シール軸９に固定され、回転シール軸９とともに回転するレバー７と、レバー７と可動リード１１とを接続する絶縁ロッド１２とを備える。

絶縁ロッド１２は、タンク１の可動側の端面１ａからタンク１の外に突出しており、絶縁ロッド１２の可動側の端部１２２は、キャップ６の内部に配置されている。絶縁ロッド１２の可動側の端部１２２は、レバー７の固定側の端部７１に回転可能に連結されている。絶縁ロッド１２の固定側の端部１２１は、可動リード１１の可動側の端部１１２に固定されている。

レバー７の可動側の端部７２は、回転シール軸９に固定されている。回転シール軸９は、ばね鋼で形成されている。回転シール軸９の一端部９１は、キャップ６の外に突出しており、タンク１外に設置された不図示の操作装置の操作レバー１４に固定されている。回転シール軸９の他端部９２は、キャップ６の外に露出しているが、キャップ６の表面と面一とされている。回転シール軸９は、可動リード１１よりも上方に設置されている。回転シール軸９は、軸受１６を介してキャップ６に支持されている。回転シール軸９とキャップ６との隙間は、回転シール部材１７でシールされている。

図３は、実施の形態１に係る真空遮断器の変形例を示す図である。回転シール軸９の他端部９２は、キャップ６の外に露出していなくてもよい。

以下の説明において、回転シール軸９の下面が可動側へ向かう方向に回転シール軸９が回転することを「順回転」という。また、回転シール軸９の下面が固定側へ向かう方向に回転シール軸９が回転することを「逆回転」という。なお、図１には回転シール軸９の順回転の方向を矢印Ａで示し、回転シール軸９の逆回転の方向を矢印Ｂで示している。

真空遮断器５０が投入状態にあるとき、回転シール軸９にはねじれが生じている。回転シール軸９は、可動側接点５ａを固定側接点５ｂに押しつけて、通電に必要な接触圧力である接圧を発生させている。実施の形態１に係る真空遮断器５０では、操作装置が回転シール軸９を逆回転させることにより、レバー７の固定側の端部７１が固定側へ移動し、絶縁ロッド１２及び可動リード１１も固定側へ移動する。可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した状態でさらに回転シール９軸が逆回転する場合には、レバー７、絶縁ロッド１２及び可動リード１１が変位せずに回転シール軸９にねじれが生じ接圧が発生する。

真空遮断器５０が投入状態のときに操作装置の駆動力によって回転シール軸９が順回転すると、回転シール軸９のねじれが解消され、接圧が発生しなくなる。回転シール軸９のねじれが解消されたのちにさらに回転シール軸９が順回転すると、レバー７の固定側の端部７１が可動側へ移動する。レバー７の固定側の端部７１が可動側へ移動すると、可動側の端部１２２がレバー７に連結されている絶縁ロッド１２は可動側へ移動する。絶縁ロッド１２が可動側へ移動すると、可動側の端部１１２が絶縁ロッド１２に連結されている可動リード１１が可動側へ移動する。可動リード１１が可動側へ移動することにより、可動側接点５ａが固定側接点５ｂから離れ、真空遮断器５０は遮断状態となる。

真空遮断器５０が遮断状態のときに操作装置の駆動力によって回転シール軸９が逆回転すると、レバー７の固定側の端部７１が固定側へ移動する。レバー７の固定側の端部７１が固定側へ移動すると、可動側の端部１２２がレバー７に連結されている絶縁ロッド１２は固定側へ移動する。絶縁ロッド１２が固定側へ移動すると、可動側の端部１１２が絶縁ロッド１２に連結されている可動リード１１が固定側へ移動する。可動リード１１が固定側へ移動することにより、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、真空遮断器５０は投入状態となる。可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した状態でさらに回転シール軸９が逆回転することにより、回転シール軸９にねじれが発生し、可動側接点５ａが固定側接点５ｂに押しつけられて、接圧が発生する。

実施の形態１に係る真空遮断器５０は、回転シール軸９がねじれることによって接圧を発生させるため、接圧が解消される際に部品同士の衝突が発生しない。したがって、操作装置の駆動力を伝達する各部品を小型化しても、接圧を確保することができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る真空遮断器の側面図である。実施の形態２に係る真空遮断器５０は、交流電流の三相に対応してキャップ６を備えたタンク１が三つ設置されており、各タンク１の内部に真空バルブ４が収容されている。

実施の形態２に係る真空遮断器５０は、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点５ａを移動させて可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを開閉する接点駆動機構４０を備える。接点駆動機構４０は、各相のタンク１に設置され、両端部がタンク１の外に突出する回転シール軸９と、回転シール軸９の端部に固定されて、回転シール軸９とともに回転する連結部品１９と、複数のタンク１の配列方向に一方の端に位置する連結部品１９に固定され、操作装置の駆動力を受けて連結部品１９及び回転シール軸９を回転させる操作レバー１４と、各相のタンク１の内部において回転シール軸９に固定され、回転シール軸９とともに回転するレバー７と、各相のタンク１の内部に設置され、レバー７と可動リード１１とを接続し、レバー７の回転により可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの配列方向に移動する絶縁ロッド１２とを有する。

トーションバーばね部材である回転シール軸９は、炭素鋼などの材料で形成されており、両端部ともキャップ６の外に突出している。各相の回転シール軸９は、連結部品１９で連結されている。回転シール軸９の両端部及び連結部品１９にはセレーション加工が施されており、連結部品１９と回転シール軸９との間でトルクが伝わる構造となっている。実施の形態２に係る真空遮断器５０は、三相の各々の真空バルブ４の接点を、共通の操作装置で駆動する三相一括型である。

各相のタンク１の内部の構造は、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様である。ただし、遮断状態での可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの距離は、各相で異なっている。操作レバー１４が固定された連結部品１９が回転シール軸９に連結された相をＡ相、タンク１の配列方向の中央の相をＢ相、回転シール軸９の一方の端部に何も取り付けられていない相をＣ相とする。遮断状態での可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの距離は、Ｃ相が最も短く、Ｂ相が二番目に短く、Ａ相が最も長くなっている。以下、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の回転シール軸９を区別するときは、回転シール軸９ａ、回転シール軸９ｂ又は回転シール軸９ｃと表記する。また、不図示の操作装置の操作レバー１４が固定された連結部品１９、Ａ相とＢ相との間の連結部品１９及びＢ相とＣ相との間の連結部品１９を区別するときは、連結部品１９ａ、連結部品１９ｂ又は連結部品１９ｃと表記する。

真空遮断器５０が投入状態にあるとき、連結部品１９ａ，１９ｂ，１９ｃにはねじれが生じており、各相の真空バルブ４の可動側接点５ａを固定側接点５ｂに押しつけて、通電に必要な接触圧力である接圧を発生させている。

真空遮断器５０が投入状態のときに操作レバー１４が連結部品１９ａに加えるトルクによって回転シール軸９ａが順回転すると、連結部品１９ａのねじれが解消され、Ａ相には接圧が発生しなくなる。Ａ相の接圧が無くなったのちに操作レバー１４が連結部品１９ａに加えるトルクによって回転シール軸９ａ，９ｂが順回転すると、Ａ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ａ相は遮断状態となる。また、連結部品１９ｂのねじれが解消され、Ｂ相には接圧が発生しなくなる。Ｂ相の接圧が無くなったのちに操作レバー１４が連結部品１９ａに加えるトルクによってさらに回転シール軸９ａ，９ｂが順回転すると、Ｂ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ｂ相は遮断状態となる。また、連結部品１９ｃのねじれが解消され、Ｃ相には接圧が発生しなくなる。Ｃ相の接圧が無くなったのちに操作レバー１４が連結部品１９ａに加えるトルクによってさらに回転シール軸９ａ，９ｂ，９ｃが順回転すると、Ｃ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ｃ相は遮断状態となる。

真空遮断器５０が遮断状態のときに操作レバー１４が連結部品１９ａに加えるトルクによって回転シール軸９ａ，９ｂ，９ｃが逆回転すると、Ｃ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ｃ相は投入状態となる。Ｃ相の可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触したのちにさらに操作レバー１４が連結部品１９ａに逆回転方向のトルクを加えると、回転シール軸９ａ，９ｂが逆回転して連結部品１９ｃにねじれが生じ、Ｃ相には接圧が発生する。また、回転シール軸９ａ，９ｂが逆回転することにより、Ｂ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、Ｂ相の可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ｂ相は投入状態となる。Ｂ相の可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触したのちにさらに操作レバー１４が連結部品１９ａに逆回転方向のトルクを加えると、回転シール軸９ａが逆回転して連結部品１９ｂにねじれが生じ、Ｂ相には接圧が発生する。また、回転シール軸９ａが逆回転することにより、Ａ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、Ａ相の可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ａ相は投入状態となる。Ａ相の可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触したのちにさらに操作レバー１４が連結部品１９ａにトルクを加えると、連結部品１９ａにねじれが生じ、Ａ相には接圧が発生する。

複数の真空バルブを一つの操作装置で駆動する真空遮断器においては、操作装置の駆動力の伝達経路において上流側の真空バルブと下流側の真空バルブとで遮断状態での可動側接点と固定側接点との距離が同じであると、操作装置の駆動力の伝達経路において下流側の真空バルブに接圧を発生させにくくなくなってしまう。実施の形態２に係る真空遮断器５０は、操作装置の駆動力の伝達経路において下流側の真空バルブ４ほど、遮断状態での可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの距離が短いため、操作装置の駆動力の伝達経路において下流側の真空バルブ４から順に投入状態となって接圧が発生していく。このため、実施の形態２に係る真空遮断器５０は、操作装置で駆動する全ての相の真空バルブ４に接圧を発生させることができる。

実施の形態２に係る真空遮断器５０は、連結部品１９がねじれることによって接圧を発生させるため、接圧が解消される際に部品同士の衝突が発生しない。したがって、操作装置の駆動力を伝達する各部品を小型化しても、接圧を確保することができる。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る真空遮断器の側面図である。図６は、実施の形態３に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図５では、真空遮断器５０は、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した投入状態である。図６は、図５中のVI-VI線の位置での鉛直断面を示す。実施の形態３に係る真空遮断器５０は、三相の相ごとにタンク１が設置されており、各相の真空バルブ４の接点を、共通の操作装置で駆動する三相一括型である。実施の形態３に係る真空遮断器５０は、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点５ａを移動させて可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを開閉する接点駆動機構４０を備える。接点駆動機構４０は、複数のタンク１の配列方向に沿って配置された連結部品１９と、連結部品１９の端部に固定され、操作装置の駆動力を受けて連結部品１９を回転させる操作レバー１４と、各相のタンク１の外部において連結部品１９に固定され、連結部品１９とともに回転するレバー２１と、各相のタンク１に設置され、タンク１の端面１ａを貫通し、可動側の端部１８２がレバー２１に連結された直線シール軸１８と、各相のタンク１の内部に設置され、直線シール軸１８と可動リード１１とを接続し、レバー２１の回転により可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの配列方向に移動する絶縁ロッド１２とを有する。

各相のタンク１の内部の構造は、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様である。ただし、実施の形態３に係る真空遮断器５０は、絶縁ロッド１２の可動側の端部１２２に直線シール軸１８の固定側の端部１８１が連結されている。直線シール軸１８の可動側の端部１８２は、ジョイント２０を介してレバー２１の固定側の端部２１１に連結されている。レバー２１の可動側の端部２１２は、連結部品１９に固定されている。連結部品１９は、可動リード１１よりも上方に設置されている。トーションバーばね部材である連結部品１９には、操作レバー１４が固定されており、操作装置の駆動力によってトルクが発生する。タンク１は、可動側の端面１ａには、直線シール軸１８が貫通する穴が形成されている。端面１ａの穴には直線シール材２７が配置されており、タンク１と直線シール軸１８との間の隙間はシールされている。また、遮断状態での可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの距離は、各相で異なっている。操作装置の駆動力の伝達経路における上流側から順にＡ相、Ｂ相、Ｃ相とする。遮断状態での可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの距離は、Ｃ相が最も短く、Ｂ相が二番目に短く、Ａ相が最も長くなっている。これら以外は、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様である。

以下の説明において、連結部品１９の下面が可動側へ向かう方向に連結部品１９が回転することを「順回転」という。また、連結部品１９の下面が固定側へ向かう方向に連結部品１９が回転することを「逆回転」という。なお、図６には連結部品１９の順回転の方向を矢印Ｃで示し、連結部品１９の逆回転の方向を矢印Ｄで示している。

真空遮断器５０が投入状態にあるとき、連結部品１９にはねじれが生じており、各相の真空バルブ４の可動側接点５ａを固定側接点５ｂに押しつけて、通電に必要な接触圧力である接圧を発生させている。

真空遮断器５０が投入状態のときに操作レバー１４が順回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９のねじれが小さくなり、Ａ相には接圧が発生しなくなる。Ａ相の接圧が無くなったのちにさらに操作レバー１４が順回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が順回転し、Ａ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ａ相は遮断状態となる。また、連結部品１９が順回転することにより、連結部品１９のねじれがさらに小さくなり、Ｂ相には接圧が発生しなくなる。Ｂ相の接圧が無くなったのちにさらに操作レバー１４が順回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が順回転し、Ｂ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ｂ相は遮断状態となる。また、連結部品１９が順回転することにより、連結部品１９のねじれが解消され、Ｃ相には接圧が発生しなくなる。Ｃ相の接圧が無くなったのちにさらに操作レバー１４が順回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が順回転し、Ｃ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、Ｃ相は遮断状態となる。

真空遮断器５０が遮断状態のときに操作レバー１４が逆回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、Ｃ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ｃ相は投入状態となる。Ｃ相が投入状態となったのちにさらに操作レバー１４が逆回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が逆回転して連結部品１９にねじれが発生し、Ｃ相には接圧が発生する。また、連結部品１９が逆回転することにより、Ｂ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ｂ相は投入状態となる。さらに、Ｂ相が投入状態となったのちにさらに操作レバー１４が逆回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が逆回転して連結部品１９のねじれが強くなり、Ｂ相には接圧が発生する。Ｂ相に接圧が発生したのちにさらに操作レバー１４が逆回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９が逆回転し、Ａ相のタンク１内では、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様の動作により、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、Ａ相は投入状態となる。Ａ相が投入状態となったのちにさらに操作レバー１４が逆回転方向のトルクを連結部品１９に加えると、連結部品１９のねじれが強くなり、Ａ相には接圧が発生する。

実施の形態３に係る真空遮断器５０は、連結部品１９がねじれることによって接圧を発生させるため、接圧が解消される際に部品同士の衝突が発生しない。したがって、操作装置の駆動力を伝達する各部品を小型化しても、接圧を確保することができる。

実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図８は、実施の形態４に係る真空遮断器の水平断面図である。図７及び図８では、真空遮断器５０は、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した投入状態である。図８は、図７中のVIII-VIII線の位置での水平断面を示す。図７は、図８中のVII-VII線の位置での鉛直断面を示す。実施の形態４に係る真空遮断器５０は、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点５ａを移動させて可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを開閉する接点駆動機構４０を備える。接点駆動機構４０は、タンク１の外に配置された連結部品１９と、連結部品１９の端部に固定され、操作装置の駆動力を受けて連結部品１９を回転させる操作レバー１４と、タンク１の外部において連結部品１９に固定され、連結部品１９とともに回転するレバー２１と、タンク１の端面１ａを貫通し、可動側の端部１８２がレバー２１に連結された直線シール軸１８と、タンク１の内部に設置され、直線シール軸１８の固定側の端部１８１に可動側の端部１２２が連結された絶縁ロッド１２と、タンク１の内部に回転可能に設置され、第１アーム２３１及び第２アーム２３２を備え、第１アーム２３１の先端に絶縁ロッド１２の固定側の端部１２１が連結されたトーションバー軸２３と、第２アーム２３２の先端に可動側の端部２２２が連結され、固定側の端部２２１が可動リード１１に連結されたリンク２２とを有する。実施の形態４に係る真空遮断器５０において、トーションバー軸２３は、トーションバーばね部材である。

可動リード１１の可動側の端部１１２には、リンク２２の固定側の端部２２１が連結されている。また、トーションバー軸２３は、可動側シールド８の筒内に設置されている。第１アーム２３１及び第２アーム２３２は、トーションバー軸２３の径方向に延びている。第１アーム２３１及び第２アーム２３２は、トーションバー軸２３の軸方向において異なる位置に設けられている。直線シール軸１８の可動側の端部１８２は、ジョイント２０を介してレバー２１の固定側の端部２１１に連結されている。レバー２１の可動側の端部２１２は、連結部品１９に固定されている。タンク１の可動側の端面１ａには、直線シール軸１８が貫通する穴が形成されている。端面１ａの穴には直線シール材２７が配置されており、タンク１と直線シール軸１８との間の隙間はシールされている。この他は、実施の形態１に係る真空遮断器５０と同様である。

トーションバー軸２３は、ばね鋼で形成されている。トーションバー軸２３は、可動リード１１よりも下方に設置されている。真空遮断器５０が投入状態にあるとき、トーションバー軸２３にはねじれが生じており、可動側接点５ａを固定側接点５ｂに押しつけて、通電に必要な接触圧力である接圧を発生させている。

以下の説明において、連結部品１９又はトーションバー軸２３の下面が可動側へ向かう方向に連結部品１９又はトーションバー軸２３が回転することを「順回転」という。また、連結部品１９又はトーションバー軸２３の下面が固定側へ向かう方向に連結部品１９又はトーションバー軸２３が回転することを「逆回転」という。なお、図７には、連結部品１９の順回転の方向を矢印Ｅで示し、連結部品１９の逆回転の方向を矢印Ｆで示している。また、トーションバー軸２３の順回転の方向を矢印Ｇで示し、トーションバー軸２３の逆回転の方向を矢印Ｈで示している。

実施の形態４に係る真空遮断器５０では、操作装置が連結部品１９を順回転させることにより、直線シール軸１８及び絶縁ロッド１２が固定側へ移動する。絶縁ロッド１２が固定側へ移動することにより、絶縁ロッド１２の固定側の端部１２１が第２アーム２３２の先端に連結されているトーションバー軸２３は、逆回転する。トーションバー軸２３が逆回転することにより、リンク２２及び可動リード１１は固定側へ移動する。可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した状態でさらに連結部品１９が順回転すると、直線シール軸１８及び絶縁ロッド１２は固定側へ移動するが、リンク２２及び可動リード１１は変位せずにトーションバー軸２３にねじれが発生し接圧が発生する。

真空遮断器５０が投入状態のときに操作装置の駆動力によって連結部品１９が逆回転すると、直線シール軸１８及び絶縁ロッド１２が可動側へ移動する。絶縁ロッド１２が可動側へ移動することにより、絶縁ロッド１２の固定側の端部１２１が第２アーム２３２の先端に連結されているトーションバー軸２３は、順回転する。トーションバー軸２３が順回転することにより、トーションバー軸２３のねじれが解消され、接圧が発生しなくなる。トーションバー軸２３のねじれが解消されたのちにさらに連結部品１９が逆回転すると、直線シール軸１８及び絶縁ロッド１２がさらに可動側へ移動し、トーションバー軸２３がさらに逆回転する。トーションバー軸２３がさらに逆回転することにより、第１アーム２３１の先端に可動側の端部２２２が固定されているリンク２２が可動側へ移動する。リンク２２が可動側へ移動すると、可動側の端部１１２がリンク２２に連結されている可動リード１１が可動側へ移動する。可動リード１１が可動側へ移動することにより、可動側接点５ａが固定側接点５ｂから離れ、真空遮断器５０は遮断状態となる。

真空遮断器５０が遮断状態のときに操作装置の駆動力によって連結部品１９が順回転すると、レバー２１の固定側の端部２１１が固定側へ移動する。レバー２１の固定側の端部２１１が固定側へ移動すると、ジョイント２０を介して可動側の端部１８２がレバー２１に連結されている直線シール軸１８は固定側へ移動する。直線シール軸１８が固定側へ移動すると、可動側の端部１２２が直線シール軸１８の固定側の端部１８１に連結されている絶縁ロッド１２が固定側へ移動する。絶縁ロッド１２が固定側へ移動すると、絶縁ロッド１２の固定側の端部１２１が第１アーム２３１の先端に連結されているトーションバー軸２３は、逆回転する。トーションバー軸２３が逆回転することにより、第２アーム２３２の先端に可動側の端部２２２が連結されているリンク２２は固定側へ移動する。リンク２２が固定側へ移動すると、可動側の端部１１２がリンク２２の固定側の端部２２１に連結されている可動リード１１が固定側へ移動する。可動リード１１が固定側へ移動することにより、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、真空遮断器５０は遮断状態となる。可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した状態でさらに連結部品１９が順回転することにより、トーションバー軸２３にねじれが発生し、可動側接点５ａが固定側接点５ｂに押しつけられて、接圧が発生する。

実施の形態４に係る真空遮断器５０は、トーションバー軸２３がねじれることによって接圧を発生させるため、接圧が解消される際に部品同士の衝突が発生しない。したがって、操作装置の駆動力を伝達する各部品を小型化しても、接圧を確保することができる。

実施の形態５．
図９は、実施の形態５に係る真空遮断器の鉛直断面図である。図１０は、実施の形態５に係る真空遮断器の水平断面図である。図９及び図１０では、真空遮断器５０は、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触した投入状態である。図１０は、図９中のX-X線の位置での水平断面を示す。図９は、図１０中のIX-IX線の位置での鉛直断面を示す。実施の形態５に係る真空遮断器５０は、可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを備えた真空バルブ４を二つ有する二点切りの構造である。実施の形態５に係る真空遮断器５０は、操作装置から伝達される駆動力によって可動側接点５ａを移動させて可動側接点５ａ及び固定側接点５ｂを開閉する接点駆動機構４０を備える。接点駆動機構４０は、操作装置の駆動力を受けて可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの配列方向と垂直な方向に移動する絶縁ロッド１２と、タンク１の内部に回転可能に設置され、第１アーム２３１及び第２アーム２３２を備え、第１アーム２３１の先端に絶縁ロッド１２が連結されたトーションバー軸２３と、第２アーム２３２の先端に可動側の端部２２２が連結され、固定側の端部２２１が可動リード１１に連結されたリンク２２とを有する。実施の形態５に係る真空遮断器５０において、トーションバーばね部材は、トーションバー軸２３である。

可動側接点５ａと固定側接点５ｂは、タンク１の長手方向に配列されているため、絶縁ロッド１２は、タンク１の長手方向に対して垂直な方向に移動する。ここで、タンク１の長手方向の中央かつ長手方向に垂直な断面の中心に原点Ｏをとる。また、タンク１の長手方向にＸ軸をとり、絶縁ロッド１２の可動方向にＹ軸をとる。実施の形態１と同様に可動側接点５ａと固定側接点５ｂとの配列方向において固定側接点５ｂから可動側接点５ａに向かう方向を「可動側」、可動側接点５ａから固定側接点５ｂに向かう方向を「固定側」と定義する場合、Ｘ軸の座標値が正の領域の２点では、Ｘ軸の座標値がより小さい方が「可動側」に位置する。同様に、Ｘ軸の座標値が負の領域の２点では、Ｘ軸の座標値がより大きい方が「可動側」に位置する。したがって、Ｘ軸の座標値が正の領域では、Ｘ軸の座標値が減少する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味し、Ｘ軸の座標値が負の領域では、Ｘ軸の座標値が増加する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味する。また、Ｘ軸の座標値が正の領域では、Ｘ軸の座標値が増加する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味し、Ｘ軸の座標値が負の領域では、Ｘ軸の座標値が減少する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味する。すなわち、Ｘ軸の座標値の絶対値が減少する方向に移動することが「可動側へ移動する」ことを意味し、Ｘ軸の座標値の絶対値が増加する方向に移動することが「固定側へ移動する」ことを意味する。

二つの真空バルブ４の各々の固定側接点５ｂは、固定リード１３及び固定側シールド１５を介して不図示の外部導体に接続されている。すなわち、実施の形態５に係る真空遮断器５０は、外部導体同士の間の２箇所において開閉する。

トーションバー軸２３は、可動側シールド８の筒内に設置されている。トーションバー軸２３は、可動リード１１よりも下方に設置されている。第１アーム２３１及び第２アーム２３２は、トーションバー軸２３の径方向に延びている。第１アーム２３１及び第２アーム２３２は、トーションバー軸２３の軸方向において異なる位置に設けられている。

以下の説明において、トーションバー軸２３の下面が可動側へ向かう方向にトーションバー軸２３が回転することを「順回転」という。また、トーションバー軸２３の下面が固定側へ向かう方向にトーションバー軸２３が回転することを「逆回転」という。なお、図９にはトーションバー軸２３の順回転の方向を矢印Ｊ及び矢印Ｌで示し、トーションバー軸２３の逆回転の方向を矢印Ｋ及び矢印Ｍで示している。Ｘ軸の座標値が正の領域に配置されたトーションバー軸２３の順回転の方向とＸ軸の座標値が負の領域に配置されたトーションバー軸２３の順回転の方向とは逆方向になっている。同様に、Ｘ軸の座標値が正の領域に配置されたトーションバー軸２３の逆回転の方向とＸ軸の座標値が負の領域に配置されたトーションバー軸２３の逆回転の方向とは逆方向になっている。

不図示の操作装置に遮断指令が入力されると、絶縁ロッド１２は、タンク１から引き抜かれる方向である－Ｙ方向に移動する。絶縁ロッド１２が－Ｙ方向へ移動すると、第１アーム２３１の先端が絶縁ロッド１２に固定されているトーションバー軸２３は、逆回転する。トーションバー軸２３が逆回転することにより、トーションバー軸２３のねじれが解消され、接圧が生じなくなる。トーションバー軸２３のねじれが解消されたのち、絶縁ロッド１２が－Ｙ方向にさらに移動すると、トーションバー軸２３がさらに逆回転し、第２アーム２３２の先端は、可動側へ移動する。第２アーム２３２の先端が可動側へ移動すると、可動側の端部２２２が第２アーム２３２の先端に連結されているリンク２２が可動側へ移動する。リンク２２が可動側へ移動すると、リンク２２の固定側の端部２２１に可動側の端部１１２が固定されている可動リード１１が可動側へ移動する。可動リード１１が可動側へ移動することにより、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが離れ、真空遮断器５０が遮断状態となる。

不図示の操作装置に投入指令が入力されると、絶縁ロッド１２がタンク１に押し込まれる方向である＋Ｙ方向に移動する。絶縁ロッド１２が＋Ｙ方向へ移動すると、第１アーム２３１の先端が絶縁ロッド１２に固定されているトーションバー軸２３は、順回転する。トーションバー軸２３が順回転すると、第２アーム２３２の先端は、固定側へ移動する。第２アーム２３２の先端が固定側へ移動すると、可動側の端部２２２が第２アーム２３２の先端に連結されているリンク２２が固定側へ移動する。リンク２２が固定側へ移動すると、リンク２２の固定側の端部２２１に可動側の端部１１２が固定されている可動リード１１が固定側へ移動する。可動リード１１が固定側へ移動することにより、可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触し、真空遮断器５０が投入状態となる。可動側接点５ａと固定側接点５ｂとが接触したのち、さらに絶縁ロッド１２が＋Ｙ方向へ移動すると、トーションバー軸２３にねじれが生じ、接圧が発生する。

なお、ここでは、外部導体同士の間の２箇所で開閉する二点切りの構造の真空遮断器５０について説明したが、真空遮断器５０は、外部導体同士の間の３箇所以上で開閉する複数点切りの構造であってもよい。

実施の形態５に係る真空遮断器５０は、トーションバー軸２３がねじれることによって接圧を発生させるため、接圧が解消される際に部品同士の衝突が発生しない。したがって、操作装置の駆動力を伝達する各部品を小型化しても、接圧を確保することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ タンク、１ａ 端面、３ａ 支持板、４ 真空バルブ、５ａ 可動側接点、５ｂ 固定側接点、６ キャップ、７，２１ レバー、８ 可動側シールド、９，９ａ，９ｂ，９ｃ 回転シール軸、１０ 可動側絶縁支持筒、１１ 可動リード、１２ 絶縁ロッド、１３ 固定リード、１４ 操作レバー、１５ 固定側シールド、１６ 軸受、１７ 回転シール部材、１８ 直線シール軸、１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ 連結部品、２０ ジョイント、２２ リンク、２３ トーションバー軸、２４ ブッシング、２５ ベローズ、２６ 真空容器、２７ 直線シール材、２８ コンタクト、３４ 外部導体、４０ 接点駆動機構、５０ 真空遮断器、７１，１２１，１８１，２１１，２２１ 固定側の端部、７２，１１２，１２２，１８２，２１２，２２２ 可動側の端部、９１ 一端部、９２ 他端部、２３１ 第１アーム、２３２ 第２アーム。

Claims (6)

1. 筒状のタンクと、
   可動側接点と、固定側接点と、前記可動側接点に電気的に接続された可動リードと、前記固定側接点に電気的に接続された固定リードとを備え、前記タンク内に収容された真空バルブと、
   操作装置から伝達される駆動力によって前記可動側接点を移動させて前記可動側接点及び前記固定側接点を開閉する接点駆動機構とを備え、
   前記接点駆動機構は、
   少なくとも一端部が前記タンクの外に突出し、前記可動側接点と固定側接点とが接触した状態において、前記駆動力によってねじれが生じることにより、前記可動側接点を前記固定側接点に押しつける接触圧力を発生させる回転シール軸と、
   前記回転シール軸の一端部に固定され、前記駆動力を受けて回転する操作レバーと、
   前記タンクの内部において前記回転シール軸に固定され、前記回転シール軸とともに回転するレバーと、
   前記レバーと前記可動リードとを接続する絶縁ロッドとを有することを特徴とする真空遮断器。
2. 各々が筒状であり、交流電流の相ごとに設けられた複数のタンクと、
   可動側接点と、固定側接点と、前記可動側接点に電気的に接続された可動リードと、前記固定側接点に電気的に接続された固定リードとを備え、各相の前記タンクの各々の内に収容された複数の真空バルブと、
   操作装置から伝達される駆動力によって前記可動側接点を移動させて前記可動側接点及び前記固定側接点を開閉する接点駆動機構とを備え、
   前記接点駆動機構は、
   各相の前記タンクに設置され、両端部が前記タンクの外に突出する回転シール軸と、
   前記回転シール軸の端部に固定されて前記回転シール軸とともに回転し、前記可動側接点と前記固定側接点とが接触した状態において、前記駆動力によってねじれが生じることにより、前記可動側接点を前記固定側接点に押しつける接触圧力を発生させる連結部品と、
   複数の前記タンクの配列方向に一方の端に位置する前記連結部品に固定され、前記駆動力を受けて前記連結部品及び前記回転シール軸を回転させる操作レバーと、
   各相の前記タンクの内部において前記回転シール軸に固定され、前記回転シール軸とともに回転するレバーと、
   各相の前記タンクの内部に設置され、前記レバーと前記可動リードとを接続し、前記レバーの回転により前記可動側接点と前記固定側接点との配列方向に移動する絶縁ロッドとを有することを特徴とする真空遮断器。
3. 各々が筒状であり、交流電流の相ごとに設けられた複数のタンクと、
   可動側接点と、固定側接点と、前記可動側接点に電気的に接続された可動リードと、前記固定側接点に電気的に接続された固定リードとを備え、各相の前記タンクの各々の内に収容された複数の真空バルブと、
   操作装置から伝達される駆動力によって前記可動側接点を移動させて前記可動側接点及び前記固定側接点を開閉する接点駆動機構とを備え、
   前記接点駆動機構は、
   複数の前記タンクの配列方向に沿って配置され、前記可動側接点と前記固定側接点とが接触した状態において、前記駆動力によってねじれが生じることにより、前記可動側接点を前記固定側接点に押しつける接触圧力を発生させる連結部品と、
   前記連結部品の端部に固定され、前記駆動力を受けて前記連結部品を回転させる操作レバーと、
   各相の前記タンクの外部において前記連結部品に固定され、前記連結部品とともに回転するレバーと、
   各相の前記タンクに設置され、前記タンクの一端面を貫通し、一端部が前記レバーに連結された直線シール軸と、
   各相の前記タンクの内部に設置され、前記直線シール軸と前記可動リードとを接続し、前記レバーの回転により前記可動側接点と前記固定側接点との配列方向に移動する絶縁ロッドとを有することを特徴とする真空遮断器。
4. 筒状のタンクと、
   可動側接点と、固定側接点と、前記可動側接点に電気的に接続された可動リードと、前記固定側接点に電気的に接続された固定リードとを備え、前記タンク内に収容された真空バルブと、
   操作装置から伝達される駆動力によって前記可動側接点を移動させて前記可動側接点及び前記固定側接点を開閉する接点駆動機構とを備え、
   前記接点駆動機構は、
   前記タンクの外に配置された連結部品と、
   前記連結部品の端部に固定され、前記駆動力を受けて前記連結部品を回転させる操作レバーと、
   前記タンクの外部において前記連結部品に固定され、前記連結部品とともに回転するレバーと、
   前記タンクの一端面を貫通し、一端部が前記レバーに連結された直線シール軸と、
   前記タンクの内部に設置され、前記直線シール軸の他端部に一端部が連結された絶縁ロッドと、
   前記タンクの内部に回転可能に設置され、第１アーム及び第２アームを備え、前記第１アームの先端に前記絶縁ロッドの他端部が連結され、前記可動側接点と前記固定側接点とが接触した状態において、前記駆動力によってねじれが生じることにより、前記可動側接点を前記固定側接点に押しつける接触圧力を発生させるトーションバー軸と、
   前記第２アームの先端に一端部が連結され、他端部が前記可動リードに連結されたリンクとを有することを特徴とする真空遮断器。
5. 前記タンク及び前記真空バルブを交流電流の相ごとに複数備え、
   前記連結部品は、複数の前記タンクの配列方向に沿って配置されており、
   前記レバー、前記直線シール軸、前記トーションバー軸及び前記リンクを相ごとに備えることを特徴とする請求項４に記載の真空遮断器。
6. 複数の前記真空バルブは、複数の前記タンクの配列方向において、前記操作レバーから離れた位置に配置されているものほど、前記可動側接点と前記固定側接点とが離れた遮断状態における前記可動側接点と前記固定側接点との距離が短いことを特徴とする請求項３又は５に記載の真空遮断器。

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