JPH0583978U - 三相一括形真空遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で経済性信頼性の高い三相一括形
真空遮断器を提供する。 【構成】 直方体状の容器２２と、容器２２内に設置し
た三相の真空バルブ３と、容器２２の上面の一方の端部
２５ａに設置した、第１の導体２６ａを備えた三相の第
１の貫通ブッシング５ａと、端部２５ａの反対側の容器
２２の上面の端部２５ｂに設置した第２の導体２６ｂを
備えた三相の第２の貫通ブッシング５ｂを備え、第１の
貫通ブッシング５ａ側から真空バルブ３を介して第２の
貫通ブッシング５ｂ側へ、三相それぞれに接続し遮断器
本体２１を構成するとともに、容器２２の、三相の真空
バルブ３の軸線方向と直角方向の１面を開放面２４と
し、開放面２４に対応する面に開放面３２を有する機構
用容器３１内に連結機構３０を配置し、容器２２と機構
用容器３１を組合わせて１つの遮断器用密閉容器３３を
構成し、遮断器用密閉容器３３内に絶縁ガス９を封入す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、送、変電所などの電力用回路に使用される三相一括形真空遮断器に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

真空遮断器は遮断性能が優れ、かつ信頼性も高いことから、広く用いられてい る。又、電流遮断点となる真空バルブを一相づつＳＦ6 ガスなどの絶縁ガスを封 入した円筒状の接地容器に収納し、電流遮断と真空バルブ内の絶縁を真空に負担 させるとともに、真空バルブの外沿面の絶縁を絶縁ガスに分担させ、コンパクト 化を図ったタンク形真空遮断器が使用されている。 図３に従来構造の三相用タンク形真空遮断器の全体構造の一例を、図４に図３ の三相用タンク形真空遮断器の遮断器本体１の１相分の断面構造を示す。図３、 図４において、２は円筒断面を有する密閉容器、３は真空バルブで、絶縁スペー サ４によって接地電位である密閉容器２に対し、絶縁を保持した状態で固定され ている。５ａは第１の貫通ブッシングで、密閉容器２の一方の端部に植設された 第１の枝管部６ａに固定されている。７ａは外部電線８ａと接続する端子台で、 第１の貫通ブッシング５ａの上端部で、第１の貫通ブッシング５ａ及び密閉容器 ２内に封入された絶縁ガス９を封止するとともに、第１の貫通ブッシング５ａ内 を貫通し真空バルブ３の一端と電気的に接続する第１の導体１０ａに接続されて いる。密閉容器２の前記の第１の枝管部６ａの反対側の端部には、第２の枝管部 ６ｂがあって、第１の枝管部６ａ側と同様に外部電線８ｂと接続する端子台７ｂ 、第２の導体１０ｂ、第２の貫通ブッシング５ｂが設置されている。前記の絶縁 ガス９にはＳＦ6 などの高絶縁性能を有する媒体を用いるのが適当で、密閉容器 ２及び第１と第２の貫通ブッシング５ａ、５ｂ内に一括して充填されている。 図４には遮断器本体１の１相分だけの構造を示したが、他の２相も略々同一構 造である。 １１は三相の密閉容器２の絶縁ガス９を連通させるガス配管である。すなわち 絶縁ガス９を経済的に監視するため、三相の絶縁ガス９をガス配管１１によって 共通化している。

【０００３】 １２は三相用タンク形真空遮断器の開閉操作を行う操作装置で、架台１３に装 着されている。１４は駆動ロッドで、操作装置１２と遮断器本体１の第一相を連 結し、操作装置１２で発生した操作力を伝達する。１５は連結機構で、遮断器本 体１の第一相と第二相、遮断器本体１の第二相と第三相をそれぞれ連結するロッ ド１６ａ、１６ｂ、操作力の向きを変換するレバー１７等で構成されている。１ ８は絶縁ロッドでレバー１７と真空バルブ３の間を絶縁するとともに、駆動ロッ ド１４及びロッド１６ａ、１６ｂの操作力を真空バルブ３に伝達する。絶縁ガス ９はレバー１７部に設けた密封装置１９によって可回転的に大気側と封止されて いる。２０はロッド１６ａ、１６ｂやレバー１７などを風雨から遮蔽するカバー である。 この遮断器は、操作装置１２によって三相の遮断器本体１が一括して動作する 三相用タンク形真空遮断器となっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は従来機器におけるつぎの問題点を解決する、三相一括形真空遮断器を 提供することを目的としている。 （１）従来のガス絶縁と組合わせた三相用タンク形真空遮断器は、三相のそれ ぞれが独立した円筒状の密閉容器に収納されているので、部品点数が多く、かつ 円筒状の密閉容器に略々直交するように碍管を植設するための枝管部が必要にな るなど、構造が複雑であるため高価である。 （２）部品点数及び、ガスシール箇所が多く信頼性を減殺する要因が多い。 （３）遮断器本体はガス中という、外部環境の影響を受けない安定した雰囲気 の中に設置されており、経年による劣化が少ないのに比べ、操作装置の操作力を 伝達する連結機構はカバーによって風雨から遮蔽されているとはいえ、大気と連 通した雰囲気中に設置されているので、例えば湿気等によって時間の経過ととも に錆が発生したりして劣化が進展することは避け得ない。 （４）各々の密閉容器間を接続するガス配管が強度上の弱点になり易い。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案においては、直方体状の容器と、該容器内に所定の間隔を離間 し絶縁スペーサを介して固定した三相の真空バルブと、前記容器の上面の一方の 端部の、三相の真空バルブとそれぞれ対応する位置に所定の空間を離間して設置 した、容器の内外を連通する第１の導体を備えた三相の第１の貫通ブッシングと 、第１の貫通ブッシングとは反対側の容器の上面の端部に設置した、容器の内外 を連通する第２の導体を備えた三相の第２の貫通ブッシングを備え、第１の貫通 ブッシング側から真空バルブを介して第２の貫通ブッシング側へ、三相それぞれ に接続し遮断器本体を構成するとともに、遮断器本体用の前記の直方体状の容器 の、真空バルブの軸線方向と直角方向の一面を開放面とし、該開放面に対応する 面に開放面を有する機構用容器内に、三相の遮断器本体間を連結し操作力を伝達 する連結機構を配置し、遮断器本体用の容器と機構用容器を接合して１つの遮断 器用密閉容器を構成し、該遮断器用密閉容器に絶縁ガスを封入する。 請求項２の考案においては、請求項１の考案において、遮断器本体用の直方体 状の容器と、機構用容器の接合部分の少なくとも一方の容器の下側を、容器内方 向に鍔を有する構造とする。

【０００６】

【作用】

上記のように構成された請求項１の考案によれば、密閉容器は三相の遮断器本 体に対し１個で構成することができるとともに、三相の遮断器本体間を連結する 連結機構を風雨から遮蔽するカバーが不要となり、かつ連結機構が絶縁ガス中と いう、外気の影響を受けない安定した雰囲気中に設置される。又、貫通ブッシン グを容器に直接植設出来るので、部品点数が減少するとともに、ガスシール箇所 が削減される。さらに三相間を連結するガス配管も不要になる。 請求項２の考案によれば、請求項１の考案の作用に加えて、操作装置と三相の 遮断器本体間を連結し操作力を伝達する連結機構の動作にともない連結機構から 発生する金属粉等の異物が遮断器本体側へ侵入することを防止できるので信頼性 が向上する。

【０００７】

【実施例】

図１に本考案になる三相一括形真空遮断器の全体構造を、図２に図１の三相一 括形真空遮断器の遮断器本体２１の１相分の断面構造を示す。図３、図４に示す 従来品と同一部分については照合の便宜上同一番号を付す。 図１、図２において２２は直方体状の容器で、三相の真空バルブ３が所定の間 隔を離間し容器２２の底面に平行に、絶縁スペーサ２３によって接地電位である 容器２２に対し、絶縁を保持した状態で固定されている。容器２２は真空バルブ ３の軸線方向と直角方向の一面が開放面２４となっている。５ａは第１の貫通ブ ッシングで、容器２２の上面の一方の端部２５ａの、真空バルブ３と対応する位 置に固定されている。７ａは外部電線８ａと接続する端子台で、第１の貫通ブッ シング５ａの上端部で、第１の貫通ブッシング５ａ及び容器２２内に封入された 絶縁ガス９を封止するとともに、第１の貫通ブッシング５ａ内を貫通し真空バル ブ３の一端と電気的に接続する第１の導体２６ａに接続されている。容器２２の 前記の端部２５ａの反対側の端部２５ｂには、端部２５ａ側と同様に、外部電線 ８ｂと接続する端子台７ｂ、第２の導体２６ｂ、第２の貫通ブッシング５ｂが設 置されている。当該構造においては、第１と第２の貫通ブッシング５ａ、５ｂを 植設する端部２５ａ、２５ｂは、第１と第２の貫通ブッシング５ａ、５ｂを固定 するに際して使用するボルトなどの締結材２７を装着しても、容器２２の密封を 損なわないだけの厚みさえあればよいので、容器２２を厚めの部材で構成すると か、端部２５ａ、２５ｂ部をフランジ２８を付加した厚肉構造とするだけでよく 、構造がきわめて簡単である。 図２には遮断器本体２１の１相分だけの構造を示したが、他の２相も略々同一 構造である。なお真空バルブ３を容器２２の底面に平行に配置したことによって 三相の構造が略々同一となるため、絶縁スペーサ２３をはじめ、第１と第２の導 体２６ａ、２６ｂなどが統一され製作し易いという利点がある。又、三相の遮断 器本体２１を一括操作するための連結も容易である。製作が容易ということは経 済性、信頼性の高い機器を提供するのに好都合である。

【０００８】 １２は当該三相一括形真空遮断器の開閉操作を行う操作装置で、架台１３に装 着されている。２９は駆動ロッドで、大気側にあり操作装置１２と遮断器本体２ １の第１相を連結し、操作装置１２で発生した操作力を伝達する。３０は連結機 構で絶縁ガス９中にあり、遮断器本体２１の第一相と第二相、遮断器本体２１の 第二相と第三相をそれぞれ連結するロッド１６ａ、１６ｂ、操作力の向き変換す るレバー１７等で構成されている。１８は絶縁ロッドでレバー１７と真空バルブ ３の間を絶縁するとともに、駆動ロッド２９及びロッド１６ａ、１６ｂの操作力 を真空バルブ３に伝達する。３１は機構用容器で、連結機構３０を収納するとと もに、前記の容器２２の開放面２４に対応する側に開放面３２を有しており、容 器２２と接合して１つの遮断器用密閉容器３３を構成している。該遮断器用密閉 容器３３内には絶縁ガス９が封入されている。絶縁ガス９は駆動ロッド２９と連 結機構３０の連結軸３４部に設けた密封装置３５によって可回転的に大気側と封 止されている。つまり密封装置３５から遮断器本体２１側は全て絶縁ガス９中に 設置されており、外気の影響が及ばない構造になっている。

【０００９】 又、容器２２と機構用容器３１の接合部分の下側を、鍔３６付とすることによ って、三相一括形真空遮断器の操作にともない連結機構３０から発生し機構用容 器３１内に落下する金属粉等の異物が、容器２２側に侵入することを防止できる 。鍔３６は容器２２又は機構用容器３１の一方又は、両方の何れに設けてもよい 。この遮断器は、操作装置１２によって三相の遮断器本体２１が一括して動作す る三相一括形真空遮断器となっている。 なお、駆動ロッド２９は大気中にあるとして説明したが、風雨から遮蔽するカ バーを付けてもよい。又、駆動ロッド２９を操作装置１２と一体として構成する ことも可能である。駆動ロッド２９の遮蔽カバーについては設計条件に応じて任 意に設定できる。ただし該遮蔽カバーは本考案には関与しない。

【００１０】 さて、容器２２及び、第１と第２の貫通ブッシング５ａ、５ｂの内部を満たす 絶縁ガス９は、ＳＦ ₆ などの高絶縁性能を有する気体が遮断器のコンパクト化に 有効であるが、非平等電界構造の場合には、ほぼ９０％のＳＦ6 とほぼ１０％の 乾燥空気又は窒素の混合ガスが、純粋なＳＦ6 ガスよりも絶縁特性が優れている ことが知られている。（例えば、電学誌・第１０７巻、第２号、’８７年） 本考案の三相一括形真空遮断器は、直方体状の遮断器用密閉容器３３の中に三 相の真空バルブ３を一括収納しており、同芯円構造で平等電界設計の容易な円筒 容器を使用した、例えば図３、図４の従来構造の三相用タンク形真空遮断器に比 べ、平等電界構造とすることが困難であるので、前記の、ほぼ９０％のＳＦ6 と ほぼ１０％の乾燥空気又は窒素の混合ガスを使用することによって一層、絶縁性 能の優れた三相一括形真空遮断器となる。 なお、これらの純粋なＳＦ6 やＳＦ6 の混合ガスなどの絶縁ガス９は高い絶縁 性能を有しているので、低圧力でも真空バルブ３の外沿面絶縁が十分確保できる 。 一方６面の平面で構成された遮断器用密閉容器３３は、圧力により平面に曲げ 応力が作用し、たわみが発生し易いので、高い圧力で使用することに適していな い。円筒状の容器であれば内圧力による応力は引張応力となって変形は軽微であ る。結果として直方体状のように平面構造を有する遮断器用密閉容器３３に封入 する絶縁ガス９は低圧であることが望ましい。この場合、圧力を２ｋｇｆ／ｃｍ ² 以下とすれば、労働省告示によるところの圧力容器構造規格の適用対象外の安 全性の高い低圧力構造物となる。

【００１１】 又、遮断器用密閉容器３３内を真空曳き、つまり外気圧０ｋｇｆ／ｃｍ² に対 し、遮断器用密閉容器３３内の圧力−１ｋｇｆ／ｃｍ² で、遮断器用密閉容器３ ３の内外の圧力差を１ｋｇｆ／ｃｍ² としてから、遮断器用密閉容器３３に絶縁 ガス９の封入を行う場合は、絶縁ガス９の最高使用圧力を１ｋｇｆ／ｃｍ² に設 定すれば、内圧と真空曵きしたときに遮断器用密閉容器３３に作用する外圧では 、圧力の作用する方向に差があるにしても、遮断器用密閉容器３３を構成する平 面の強度に及ぼす効果はほぼ同等であり、遮断器用密閉容器３３の強度設計上最 経済設計となる。最高使用圧力が１ｋｇｆ／ｃｍ² になる条件は、使用温度の上 限を、遮断器に適用される代表的な規格である電気学会 電気規格調査会標準規 格ＪＥＣ−２３００-1985 を適用すれば、銀接続の場合、接触部の温度上昇限度 ＝６５度で、周囲温度の上限値４０℃と合わせ１０５℃を得る。実用的には絶縁 ガス９の温度は接触部ほどには上昇しないので、仮に絶縁ガスの温度が２０〜６ ０℃上昇し６０〜１００℃になったとすれば、基準温度を２０℃として、絶対圧 力は絶対温度に比例するから、常用圧力Ｐは Ｐ＝２×（２７３＋２０）／｛２７３＋（６０〜１００）｝−１ ＝０．７６〜０．５７ｋｇｆ／ｃｍ² を得る。このことから２０℃における常用圧力を０．８〜０．５ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲に設定すれば遮断器用密閉容器３３の最経済設計が可能となる。

【００１２】

【考案の効果】

（１）遮断器用密閉容器は三相の真空バルブに対し１個でよいので、構造が簡 単で少ない部材で構成することが出来、経済性、信頼性が向上する。 （２）三相の遮断器間を連結する連結機構を風雨から遮蔽するカバーが不要と なり、かつ連結機構をガス中という外気の影響を受けない雰囲気中に設置するの で、経済性、信頼性が向上する。 （３）貫通ブッシングを密閉容器に直接植設出来るので構造が簡単であり、経 済性、信頼性が向上する。 （４）三相間を連結するガス配管が不要となって、経済的でかつ、強度上の弱 点が排除できる。 （５）構造が簡素化された結果、ガスシール箇所が減少し信頼性が向上すると ともに、短期間で製作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の三相一括形真空遮断器の全体構造図で
ある。

【図２】本考案の三相一括形真空遮断器の本体部分の断
面構造図である。

【図３】従来構造の三相用タンク形真空遮断器の全体構
造図例である。

【図４】従来構造の三相用タンク形真空遮断器の本体部
分の断面構造図例である。

【符号の説明】

３ 真空バルブ ５ａ 第１の貫通ブッシング ５ｂ 第２の貫通ブッシング ９ 絶縁ガス １２ 操作装置 １８ 絶縁ロッド ２１ 遮断器本体 ２２ 容器 ２３ 絶縁スペーサ ２６ａ 第１の導体 ２６ｂ 第２の導体 ３０ 連結機構 ３１ 機構用容器 ３３ 遮断器用密閉容器 ３５ 密封装置 ３６ 鍔

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体状の容器と、該容器内に所定の間
   隔を離間し絶縁スペーサを介して固定した三相の真空バ
   ルブと、前記容器の上面の一方の端部の、三相の真空バ
   ルブとそれぞれ対応する位置に所定の空間を離間して設
   置した、容器の内外を連通する第１の導体を備えた三相
   の第１の貫通ブッシングと、第１の貫通ブッシングとは
   反対側の容器の上面の端部に設置した、容器の内外を連
   通する第２の導体を備えた三相の第２の貫通ブッシング
   を備え、第１の貫通ブッシング側から真空バルブを介し
   て第２の貫通ブッシング側へ、三相それぞれに接続し遮
   断器本体を構成するとともに、遮断器本体用の前記の直
   方体状の容器の、真空バルブの軸線方向と直角方向の一
   面を開放面とし、該開放面に対応する面に開放面を有す
   る機構用容器内に、三相の遮断器本体間を連結し操作力
   を伝達する連結機構を配置し、遮断器本体用の容器と機
   構用容器を接合して１つの遮断器用密閉容器を構成し、
   該遮断器用密閉容器に絶縁ガスを封入したことを特徴と
   する三相一括形真空遮断器。
2. 【請求項２】 遮断器本体用の直方体状の容器と、機構
   用容器の接合部分の少なくとも一方の容器の下側を、容
   器内方向に鍔を有する構造としたことを特徴とする請求
   項１記載の三相一括形真空遮断器。