JPH08235978A - 真空遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空バルブの開閉動作において可動通電軸と
固定通電軸との間に偏角（ズレ）を生じさせず、且つ、
コンパクト化を図った真空遮断器を提供する。 【構成】 真空バルブ５１内に固定通電軸５４と可動通
電軸５５とが対向配置され、該可動通電軸が絶縁操作ロ
ッドと操作レバーとを介して操作される真空遮断器にお
いて、真空バルブ外に突き出された可動通電軸を該可動
通電軸の中心軸方向にガイドする可動通電軸ガイド手段
（第１ガイド孔３ａ）を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空遮断器に関し、特
に大電流を遮断する真空遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空遮断器を図２に基づいて説明
する。なお、図２は真空遮断器の縦断面図であって、閉
路時の状態を示す。

【０００３】図２に示すように、箱体３０は、中央部に
縦に設けられた仕切り３０ａにより前面側の低圧部３１
と後部側の高圧部３２とに区画されている。低圧部３１
には次に説明する操作機構３３が配置され、高圧部３２
には真空バルブ５１や絶縁ロッド６２等が次に説明する
ように組み込まれている。

【０００４】即ち、低圧部３１の上部側には操作電磁石
３４がアーマチュア３４ａの下端を下方に突き出して配
設され、操作電磁石３４の下方にはトグル，ラッチ，リ
ンク等から構成されるキャッチ機構３５が配設されてい
る。キャッチ機構３５の下端には、上端が箱体３０に固
定された付勢バネ３６の下端と、箱体３０に図２の紙面
と直交方向に回転自在に配置された主軸６７に後端が固
定されたレバー６６の先端とがピン３９を介してそれぞ
れ回動自在に連結されている。

【０００５】また、前述の連結部の下方には、上端が前
記ピン３９に連結されたカップリング６４が斜めに配置
され、カップリング６４の外周部にはワイプばね６５が
挿着されている。カップリング６４の下端には、中間部
が仕切り３０ａの下部でピンＯを中心に揺動自在に支持
され後端が高圧室３２の下部に突き出たレバー６３の前
端が連結されている。これらの操作電磁石３４，キャッ
チ機構３５，カップリング６４，レバー６３等により操
作機構３３が構成されている。

【０００６】一方、高圧部３２の上部側には、箱体３０
の後壁３０ｂを前後方向に貫通した上部導体３７が配置
され、該上部導体３７の前部下面には、次に詳説する真
空バルブ５１の上端部が固定されている。また、後壁３
０ｂの中間部には下部導体３８が前後方向に貫通され、
該下部導体３８の前端面には略Ｕ字状の可撓導体６０の
後端が固定されている。可撓導体６０の前端は接続導体
５９の後面に固定され、接続導体５９の下部には絶縁操
作ロッド６２の上端がねじ込まれ、絶縁操作ロッド６２
の下端と前記レバー６３の後端とがピンＱを介して回動
自在に連結されている。

【０００７】また、真空バルブ５１の上部側には、その
拡大断面図を図３に示すように、固定通電軸５４が縦方
向に配置されている。固定通電軸５４の下端には固定電
極５２がろう付けされ、真空バルブ５１の中間部には略
筒状のステンレス鋼板製のアークシールド５６が絶縁筒
の内壁に固定されている。また、真空バルブ５１の底板
の内面側には略筒状のステンレス鋼板製のベローズ５７
の下端がろう付けされている。ベローズ５７の内側には
略凸字状の合成樹脂製のガイド５８が底板の下方から挿
着され、ガイド５８の内部には可動通電軸５５が上下動
自在に貫通されている。可動通電軸５５の上端には可動
電極５３がろう付けされ、可動通電軸５５の下端は前述
の接続導体５９に嵌合され、この結果、可動通電軸５５
と絶縁操作ロッド６２とは接続導体５９により剛体結合
されている。

【０００８】このように構成された真空遮断器の動作
は、操作電磁石３４，キャッチ機構３５，付勢ばね３６
等によりレバー６６が駆動されることにより開始され
る。

【０００９】即ち、主軸６７を軸にレバー６６が円弧運
動され、その運動がカップリング６４を介してレバー６
３の連結点Ｐに伝えられ、レバー６３の中間にあるピン
Ｏによってレバー６３が円弧運動させられる。そして、
レバー６３と絶縁操作ロッド６２との連結点（ピンＱ）
により絶縁操作ロッド６２が上下方向に駆動され、絶縁
操作ロッド６２と剛体結合された接続導体５９を介し
て、可動通電軸５５が上下に近似直線運動され、真空バ
ルブ５１の開閉動作が行なわれる。また、カップリング
６４の途中には、前述の如くワイプバネ６５が取り付け
られており、真空バルブ５１の可動通電軸５５とガイド
５８との間には、可動通電軸５５が近似直線運動でも摺
動できるよう微少隙間が設けられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の真空遮断器においては、可動通電軸５５に働く力は
厳密には真空バルブ５１の軸線方向ではなく、円弧運動
をするレバー６３の接線方向に働く。そのため、真空バ
ルブ５１の軸線上にある固定通電軸５４と可動通電軸５
５との軸心にはズレ（偏角）が生じ、可動通電軸５５は
厳密な直線運動をすることができない。このため図３に
示すように、固定通電軸５４と可動通電軸５５との軸心
がズレた状態で閉路動作が完了すると、固定電極５２と
可動電極５３とが片当り状態となり、この片当り状態で
通電すると、接触抵抗が大きくなるため発熱が増大し、
その結果、通電性能が低下するおそれがある。

【００１１】また、接点開離時においては、固定電極５
２と可動電極５３とが端部で接触しているため（片当
り）、電極間距離にばらつきが生じるのでアークの広が
りが悪くなり、局所的な接点損傷が生じて遮断性能が低
下し、その部分での接点消耗が増大するため接点寿命が
短くなるおそれがある。

【００１２】更に、可動通電軸５５の軸心に偏角が生じ
るため、真空バルブ５１内のアークシールド５６と可動
電極５３との距離が縮まり、また、固定電極５２と可動
電極５３とが平行位置にないため、真空バルブ５１の耐
電圧性能が低下するおそれがある。

【００１３】更にまた、開閉動作時には、固定通電軸５
４と可動通電軸５５との偏角により、可動通電軸５５が
ガイド５８に偏って接触するため、可動通電軸５５とガ
イド５８の間で摩擦が生じる。

【００１４】以上に説明したように、固定通電軸５４と
可動通電軸５５との間に生じる偏角は、ガイド５８の摩
擦やベローズ５７の損傷などを早める要因となるおそれ
がある。

【００１５】かかる不都合を解決するために、従来の機
構では、レバー６３の連結点（ピンＱ）における円弧運
動をできるだけ直線運動に近づけるために、レバー６３
のピンＯと連結点Ｑとの距離を長くしていた。また、大
電流が流れる接続導体５９とレバー６３との間に絶縁距
離をとるために絶縁操作ロッド６２が縦に配置され、真
空遮断器全体の大きさをコンパクトに構成することが不
可能であった。

【００１６】そこで、本発明の目的は、真空バルブの開
閉動作において可動通電軸と固定通電軸との間に偏角
（ズレ）を生じさせず、且つ、コンパクト化を図った真
空遮断器を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、真空バルブ内に固定通電軸
と可動通電軸とが対向配置され、該可動通電軸が絶縁操
作ロッドと操作レバーとを介して操作される真空遮断器
において、前記真空バルブ外に突き出された可動通電軸
を該可動通電軸の中心軸方向にガイドする可動通電軸ガ
イド手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】また、請求項２記載の発明は、前記絶縁操
作ロッドと操作レバーとが連結される連結点の反対側の
位置において前記絶縁操作ロッドを該絶縁操作ロッドの
中心軸方向にガイドする絶縁操作ロッドガイド手段と、
前記真空バルブ外に突き出された可動通電軸の先端部と
前記絶縁操作ロッドの前記反対側の先端部とを回動自在
に連結する連結手段とを備えたことを特徴とする。

【００１９】また、請求項３記載の発明は、前記可動通
電軸ガイド手段と絶縁操作ロッドガイド手段とのそれぞ
れのガイド方向中心線を直交するように配置したことを
特徴とする。

【００２０】また、請求項４記載の発明は、前記連結手
段と絶縁操作ロッドとの連結点の配置位置を、前記可動
通電軸ガイド手段のガイド方向中心線に関し、前記絶縁
操作ガイドと操作レバーとが連結される連結点の反対側
に配置したことを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、可動通電軸ガイ
ド手段は、真空バルブ外に突き出された可動通電軸を該
可動通電軸の軸心方向にガイドする。従って、固定通電
軸と可動通電軸とがズレを起すことがない。

【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、絶縁
操作ロッドガイド手段は、絶縁操作ロッドと操作レバー
とが連結される連結点の反対側で、絶縁操作ロッドを該
絶縁操作ロッドの中心軸方向にガイドする。連結手段
は、ガイドされる可動通電軸の真空バルブ外に突き出さ
れた先端部と絶縁操作ロッドの前記反対側の先端部とを
回動自在に連結する。従って、絶縁操作ロッドの運動が
確実に連結手段を介して可動通電軸に伝達される。

【００２３】また、請求項３記載の発明によれば、可動
通電軸ガイド手段と絶縁操作ロッドガイド手段とのそれ
ぞれのガイド方向中心線が、直交するように配置されて
いる。従って、真空遮断器の高さを低く構成することが
できる。

【００２４】また、請求項４記載の発明によれば、連結
手段と絶縁操作ロッドとの連結点の配置位置は、可動通
電軸ガイド手段のガイド方向中心線に関し、絶縁操作ガ
イドと操作レバーとが連結される連結点の反対側に配置
されている。従って、真空遮断器の奥行きを短く構成す
ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００２６】図１は本発明の実施例の真空遮断器の要部
を示す縦断面図であり、真空遮断器が閉路時の状態を示
す。なお、既に説明した部分には同一符号を付し、重複
記載を省略する。

【００２７】図１に示すように、絶縁バーリア１は、断
面形状が逆コの字状をなし、上部導体３７が接続された
真空バルブ５１を天井板１ａと底板１ｂとの間に挟持
し、該真空バルブ５１を覆うように構成されている。可
動通電軸５５の下端には接続導体５９が固定され、接続
導体５９の下端には第１ローラ２ａが回転自在に取り付
けられている。

【００２８】絶縁バーリア１の底板１ｂ側には、略長方
形の一部を切り欠いてなるガイドプレート９が配置さ
れ、絶縁バーリア１とガイドプレート９とは剛体結合さ
れている。ガイドプレート９における、固定通電軸５４
と可動通電軸５５とがなす中心軸Ｙ−Ｙの延長線上に
は、第１ローラ２ａを挿入してガイドする「可動通電軸
ガイド手段」である第１ガイド孔３ａが形成されてい
る。第１ローラ２ａには「連結手段」であるリンク４の
上端が回動自在に取り付けられている。

【００２９】また、図の左方には前記操作機構３３（図
２参照）の一部をなす第１レバー６６の下端が、回動自
在に支持された主軸６７に固定され、該主軸６７には
「操作レバー」である第２レバー７が固定されている。
第２レバー７の下端は、外周にワイプばね６５が挿着さ
れたカップリング６４の右端の連結点に回動自在に取り
付けられ、カップリング６４の前記連結点は摺動ガイド
６に挿通された絶縁操作ロッド５の左端に回動自在に取
り付けられている。従って、第２レバー７の下端の円弧
運動はカップリング６４とワイプばね６５に吸収され
て、絶縁操作ロッド５は中心軸Ｘ−Ｘの方向に直線運動
をする。ここに、中心軸Ｘ−Ｘの方向は、前記中心軸Ｙ
−Ｙの方向に直交する方向である。

【００３０】また、絶縁操作ロッド５は摺動ガイド６に
より動きを拘束され、前記中心軸Ｘ−Ｘの延長線上であ
ってガイドプレート９の下部側には、前記リンク４の下
端に回動自在に取り付けられた第２ローラ２ｂを中心軸
Ｘ−Ｘの方向にガイドする「絶縁操作ロッドガイド手
段」である第２ガイド孔３ｂが形成されている。

【００３１】以上のように構成された真空遮断器におい
て、閉路時（図１の状態）における電流の経路は次の通
りである。

【００３２】即ち、上部導体３７から給電されると、真
空バルブ５１内の固定通電軸５４から可動通電軸５５に
電流が流れ、可動通電軸５５に取り付けられている接続
導体５９と可撓導体６０を通って下部導体３８に電流が
流れる。

【００３３】次に、開路時（固定電極５２と可動電極５
３とがオフの状態）における機構動作を説明する。

【００３４】操作機構３３（図２参照）の動作により主
軸６７が反時計方向に回転されると、カップリング６４
は主軸６７に固定された第２レバー７の円弧運動により
右方向に押される。カップリング６４に連結された絶縁
操作ロッド５は、フレーム（図示せず）に固定された摺
動ガイド６によって、動きを拘束され中心軸Ｘ−Ｘ方向
に沿って右方向に直線運動をする。

【００３５】前述の絶縁操作ロッド５の右方向直線運動
により、第２ローラ２ｂが第２ガイド孔３ｂに沿って右
方向へ直線運動をする。この第２ローラ２ｂの右方向直
線運動によりリンク４の他端の第１ローラ２ａが、前記
中心軸Ｙ−Ｙ方向の延長線上の第１ガイド孔３ａに沿っ
て下方向へ引き下げられ直線運動をする。この下方向へ
の直線運動に伴ってリンク４に連結された接続導体５９
と可動通電軸５５とが下方向に引っ張られ、可動電極５
３が固定電極５２から離され、遮断器は開路状態とな
る。

【００３６】従って、固定通電軸５４の中心軸と可動電
軸５５の中心軸とが一致させられ、開閉動作時において
可動通電軸５５の中心軸は常に固定通電軸５４の中心軸
と一致した状態となり、スムーズな直線往復運動を行う
ことができる。

【００３７】以上説明したように投入時（固定電極５２
と可動電極５３とのオン状態）には、固定電極５２と可
動電極５３とが面接触をするため、従来の通電時に比べ
接触面の面積が大きくなるので接触抵抗が小さくなり、
発熱が抑制されて通電性能が向上する。

【００３８】また、遮断時（オン状態の固定電極５２と
可動電極５３とが離れた時）においては、両電極５２，
５３が接点表面全体で接触しているので電極間距離が一
定となり、アークの広がりが良くアーク集中が起り難く
なる。そのため、局所的な接点損傷が減少され、遮断性
能が向上するとともに、接点消耗が少なくなり、接点寿
命も長くなる。また、真空バルブ５１内のアークシール
ド５６と可動電極５３の距離が一定に保たれ、固定電極
５２と可動電極５３の両電極面が常に平行に位置するた
め、真空バルブ５１内の耐電圧性能が向上する。

【００３９】また、開閉動作時においては、可動通電軸
５５がガイド５８に不要な力を与えたり、引っ掛かり等
を起すことが少なくなり、可動通電軸５５とガイド５８
との摩擦が減少するので、ガイド５８の摩耗やベローズ
５７の損傷などが軽減され、真空バルブ５１の寿命を延
ばすことができる。

【００４０】また、絶縁操作ロッド５の中心軸Ｘ−Ｘを
真空バルブ５１の中心軸線Ｙ−Ｙに直交する軸線上に配
置し、固定通電軸５５の中心軸Ｙ−Ｙの延長線の位置
を、絶縁操作ロッド５とリンク４の連結点（第２ローラ
２ｂの点）よりも前記操作機構３３側である左側とする
ことにより、厳密な直線運動を行わせる機構に影響を与
えることなく、真空遮断器の高さ方向と奥行き方向の長
さを抑制し、真空遮断器のコンパクト化を図ることがで
きる。

【００４１】なお、本実施例によれば、真空バルブ５１
から可動通電軸５５が突き出した部分が短いので、絶縁
バーリア１に加えられる力が少なくて済み、絶縁バーリ
ア１の強度設計が容易になる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
真空バルブ外に突き出された可動通電軸を該可動通電軸
の中心軸方向にガイドする可動通電軸ガイド手段を備え
たので、固定通電軸と可動通電軸との接触時にズレを起
すことがない。従って、投入時の接触抵抗の増大と遮断
時のアーク集中を抑制し、通電，遮断，耐電圧性能を向
上させ、接点寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の真空遮断器の側面図である。

【図２】従来の真空遮断器の側面図である。

【図３】従来の真空遮断器の閉路時における拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 絶縁バーリア ２ａ 第１ローラ ２ｂ 第２ローラ ３ａ 第１ガイド孔（可動通電軸ガイド手段） ３ｂ 第２ガイド孔（絶縁操作ロッドガイド手段） ４ リンク（連結手段） ５ 絶縁操作ロッド ６ 摺動ガイド ７ 第２レバー（操作レバー） ９ ガイドプレート ５１ 真空バルブ ５４ 固定通電軸 ５５ 可動通電軸 ６４ カップリング ６５ ワイプばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空バルブ内に固定通電軸と可動通電軸
   とが対向配置され、該可動通電軸が絶縁操作ロッドと操
   作レバーとを介して操作される真空遮断器において、 前記真空バルブ外に突き出された前記可動通電軸を該可
   動通電軸の中心軸方向にガイドする可動通電軸ガイド手
   段を備えたことを特徴とする真空遮断器。
2. 【請求項２】 前記絶縁操作ロッドと操作レバーとが連
   結される連結点の反対側の位置において前記絶縁操作ロ
   ッドを該絶縁操作ロッドの中心軸方向にガイドする絶縁
   操作ロッドガイド手段と、 前記真空バルブ外に突き出された可動通電軸の先端部と
   前記絶縁操作ロッドの前記反対側の先端部とを回動自在
   に連結する連結手段とを備えたことを特徴とする請求項
   １記載の真空遮断器。
3. 【請求項３】 前記可動通電軸ガイド手段と絶縁操作ロ
   ッドガイド手段とのそれぞれのガイド方向中心線を直交
   するように配置したことを特徴とする請求項２記載の真
   空遮断器。
4. 【請求項４】 前記連結手段と絶縁操作ロッドとの連結
   点の配置位置を、前記可動通電軸ガイド手段のガイド方
   向中心線に関し、前記絶縁操作ガイドと操作レバーとが
   連結される連結点の反対側に配置したことを特徴とする
   請求項３記載の真空遮断器。