JPS5843151Y2 - 真空しや断器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は真空しゃ断器、特に金属ベローズのバックリン
グ防止の構造に関するものである。

普通、真空しゃ断器は、真空容器内に固定、可動の一対
の開離し得る電極を備え、可動電極は真空容器との間に
金属ベローズを備えて真空状態を損なうことなく動作し
得るように形成され、真空のもつ高絶縁性および消弧性
を利用したしゃ断器である。

近年における真空しゃ断器は大容量化の一途をたどって
おり、真空しゃ断器の高圧化を計るには固定及び可動電
極間の間隙を大きくしなければならない。

しかし、電極間隙を大きくした真空しゃ断器を用いた場
合、金属ベローズの伸縮度、即ち変形度は大きくなり金
属ベローズの疲労による破損は免かれない。

この伸縮度を小さいものにするためには金属ベローズを
長いものにすれば良いが、単に金属ベローズを長くする
とバックリングを起こしやすくなる。

即ち、金属ベローズは大気圧と真空圧との作用などによ
って正常に縮まず軸方向に対して直角成分の力を与えた
ように蛇行する。

その結果、金属ベローズは電極の枠部と接触してしまい
、このように接触した状態で金属ベローズが伸縮すると
接触面が摩擦し、ベローズは摩擦損傷を受けて疲れき裂
が生じ真空不良となるおそれがある。

また短絡電流通電時等にこのような接触があると、その
接触部で発生する火花放電によってベローズは損傷を受
けて穴があき真空不良となるおそれがある。

このような金属ベローズの損傷を防〈゛技術として実開
昭５３−１１９５６８号のような真空しゃ断器がある。

この真空しゃ断器は金属ベローズと可動電極の枠部を接
近させると共にこの両者の間に摩擦係数の小さい絶縁物
（例えはＴＥＰ材）のみがら戊る薄肉のパイプ状のベロ
ーズ支持具を挿入し、且つこのベローズ支持具の一端部
を所要のフランジ状に加工して端蓋に取付け、これによ
ってパイプ状のベローズ支持具を立設固定したものであ
る。

この真空しゃ断器における金属ベローズは、該金属ベロ
ーズとベローズ支持具との間隙内でバックノングをする
が、この間隙幅は小さいのでバックノングの発生は小さ
い。

このために金属ベローズとベローズ支持具との接触個所
は増加し各々の接触個所における接触面圧は小さくなる
。

このため金属ベローズがベローズ支持具に接触している
状態でこの金属ベローズが伸縮しても、接触面圧は小さ
く又ベローズ支持具は摩擦係数の小さい絶縁物であるた
めに金属ベローズの接触部分が受ける接線力は小さく、
この接線力の繰返しによって受ける金属ベローズの損傷
疲労はほとんど無くなる利点はある。

またベローズ支持具によって金属ベローズが直接可動電
極の枠部に接触することは無く、その結果この部分で金
属ベローズのターンショートや他の金属との接触はなく
、特に短絡電流通電時に火花放電によってベローズが損
傷を受けるようなこともなくなる利点はある。

しかして、実開昭５３−１１９５６８号の真空しゃ断器
の如く、ベローズと可動電極棒との間の微少な隙間部に
、一端が固定された筒状のベローズ支持具を介在させる
ためには支持具を精度良く製作すると共に取付固定しな
ければならない。

なぜならば、ベローズがバックリングした場合には静止
しているベローズ支持具の内外面に接触してベローズ及
び電極棒が摺動するので精度が悪くと摩擦抵抗にむらが
有ると抵抗の大きい部分にベローズがひっかかってしま
い、ベローズ支持具が破損してしまうおそれがある。

このためベローズ支持具は精度良く製作しなければなら
ないのであるが、ベローズ支持具が絶縁物のみから成り
、且つ薄肉のパイプ状であると高精度に製作し且つ組立
てることは難しくまたそうするには高価なものになって
しまつ。

本考案は以上の点に鑑みてなされたものであり、可動電
極の枠部と金属ベローズとの間に絶縁物から成る螺線状
の保護体を設けて、簡単な構成で金属ベローズのバック
リングを小さいものになさしめ、この金属ベローズの寿
命を一段と向上せしめた真空しゃ断器を提供することを
目的とする。

次に図に基づいて本考案の一実施例を説明する。

なお、図は接点閉時の状態を示したものである。

図において、１１は絶縁外筒で、該絶縁外筒１１は端部
フランジ１２を介して下部端蓋１３と図示しない同様な
端部フランジ及び上部端蓋とを気密に固着して真空容器
を形成している。

１４は固定電極１８と相対向する可動電極１７を備えた
可動電極棒１４で、該可動電極棒１４は下部端蓋１３を
貫通し、別異に設けたリングコンタクト１５に電気的に
接触し且つ機械的に摺動自在に支承案内されており、こ
の可動電極棒１４は図示しない操作機構によって図中上
下方向に往復可動されて接点開離動作をする。

１６は金属ベローズで、該金属ベローズ１６は可動電極
棒１４にわずかの間隙を有すると共にその両端は下部端
蓋１３と可動電極棒１４とに気密の保持をして固定され
ている。

２１は絶縁物から成り、且つ軸方向に伸縮自在な螺線状
の保護体で、該保護体２１は可動電極棒１４と金属ベロ
ーズ１６との間で且つ両者が対向する全長に渡って設け
である。

この保護体２１は、所要の機械的強度、耐熱性及び耐絶
縁性を備え、且つ金属ベローズ１６より軟い材料である
フロロプラスチック材、例えばポリ・テトラフロロ・エ
チレン、 ＦＥＰ （四ふつ化エチレンと六ふつ化プロ
ピレンの共重合体）から戊っている。

またこの螺線状の保護体２１の素線幅寸法り及び螺巻間
隙ｌと、金属ベローズ１６の内側山部ピッチＰとの関係
を、Ｌ＞Ｐ、ｌ＜Ｐの関係にしておけば、保護体２１が
金属ベローズ１６の内側山部先端部にひっかかる等の問
題を起こすことなく最もスムーズに金属ベローズ１６が
伸縮を繰返すことができる。

ただ本考案で螺線状の保護体２１と金属ベローズ１６と
は、必ずしも上述のＬ＞Ｐ、ｌ＜Ｐの寸法関係に戊って
いる必要はなく、実用上別設問題が無ければ上述の寸法
関係に限ることなく、実施者が自由に選択して使用し得
るものである。

２２は絶縁部材から戒り、可動電極棒１４の往復可動を
ガイドする軸受である。

またこの軸受２２は螺線状の保護体２１の下方側の受は
止めの役割を果している。

なお、この軸受２２は、リングコンタクト１５が軸受機
能を具有する如き構成のものであれば必ずしも必要では
ない。

又軸受２２を用いない場合の螺線状の保護体２１はリン
グコンタクト１５によって保持することができる。

本考案は以上説明したように、可動電極棒１４と金属ベ
ローズ１６との両者間に設けである保護体２１は、軸方
向に伸縮自在な螺線状であるので、この保護体２１は両
者が対向する全長に渡って設けることができる。

また、この保護体２１は、螺線状であるために可動電極
棒１４と金属ベローズ１６との両者を完全に絶縁離隔し
てはいないものの、保護体２１が螺線状であるため螺巻
間隙ｌの部分からバックリングした金属ベローズ１６の
内側山部先端が入り込み可動電構枠１４に接触するよう
なことはない。

しかも金属ベローズ１６が最もバックリングする縮時に
は螺線状の保護体２１も同様に縮み、この保護体２１の
螺巻間隙ｌが狭まっているので金属ベローズ１６の内側
山部先端が可動電極棒１４に接触するようなことは全く
なく、可動電極棒１４と金属ベローズ１６とを完全に絶
縁物で離隔しているのと同等な効果を得ることができる
。

さらに本願の保護体２１は螺線状に形成され、且つ軸方
向長さが伸縮可変（可動）するものであるから、従来の
ベローズ支持具の如く高精度に製作する必要がなく、同
等の効果を安価に達成することができる。

また本願の保護体２１は、金属ベローズ１６と可動電極
棒１４との間に挿入し、そして可動電極１４のガイドを
行なう軸受２２を装着するのみで設置でき、設置のため
の特別の手段を施す必要がない。

更にまた、金属ベローズ１６は、保護体２１との間のわ
ずかな隙間の部分でのみしかバックリングせず、このバ
ックリングは小さいので、バックリングした金属ベロー
ズ１６と保護体２１との接触部の面圧は小さくなり、そ
の上摩擦係数の小さい部材との接触であるために接線力
は小さく、このように接触した状態で金属ベローズ１６
が伸縮しても、接線力による繰返し応力による金属ベロ
ーズ１６の損傷はほとんどなくなる。

また、本考案によれば、バックリングを小さく規制する
ことができるので、外径寸法を変えることなく長い自由
長の金属ベローズが使用でき、電極開離間隙の大きい真
空しゃ断器を大形にすることなく形成できる。

また金属ベローズ１６は、可動電極棒１４の外径よりや
や大径の寸法の内径を有するような小形の形状にするこ
とができるので、この金属ベローズ１６の小径化に準し
て絶縁外筒１１の寸法を小さくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例の要部縦断正面図。 １１は絶縁外筒、１２は端部フランジ、１３は下部端蓋
、１４は可動電極棒、１５はリングコンタクｌ−１１６
は金属ベローズ、１７は可動電極、１８は固定電極、２
１は螺線状の保護体、２２は軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絶縁外筒とその両端に設けられた上部端蓋及び下部端蓋
   により気密に真空容器を形成し、該真空容器内に相対的
   に開離し得る少なくとも一対の固定、可動電極を備える
   と共に可動電極を金属ベローズにより気密に保持した真
   空しゃ断器において、前記可動電極の枠部と金属ベロー
   ズとの間に絶縁物から成る螺線状の保護体を設けたこと
   を特徴とする真空しゃ断器。