JPS6129150Y2 - - Google Patents

Description

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

普通、真空しや断器は、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
のもつ高絶縁性及び消弧性を利用したしや断器で
ある。

近年における真空しや断器は大容量化の一途た
どつており、真空しや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や断
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
は免がれない。この伸縮度は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ツクリングを起
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つ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棒部と接触して
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つ
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ぐ技術とし
て実開和53−119568号のような真空しや断器があ
る。この真空しや断器は金属ベローズと可動電極
の棒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（例えばFEP材）のみから成
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、これによつてパイプ
状のベローズ支持具を立設固定したものがある。
この真空しや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ツク
リングをするが、この間隙幅は小さいのでバツク
リ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つて受
ける金属ベローズの損傷疲労はほとんどなくなる
利点はある。またベローズ支持具によつて金属ベ
ローズが直接可動電極の棒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
ヨートや他の金属との接触はなく、特に短絡電気
通電時に火花放電によつ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、実開和53−119568号の真空しや断器
の如く、ベローズと可動電極棒との間の微小の隙
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、ベローズがバツ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て摩擦抵
抗にむらが有ると抵抗の大きい部分にベローズが
ひつかかつてしまい、ベローズ支持具が破損して
しまうおそれが有る。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つ
てしまう。

本考案は以上の点に鑑みてなされたものであ
り、可動電極棒と金属ベローズとの間に位して自
由状態に保護筒を設け、この保護筒の少なくとも
金属ベローズ側の表面を絶縁物にして真空しや断
器を形成し、これによつてベローズの寿命を向上
させると共に保護筒の組込みが簡便でかつ小形化
が可能な真空しや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
機構によつ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。２
は筒状の保護筒で、該保護筒２は可動電極棒１４
区金属ベローズ１６との間で且つ両者に各々隙間
を有すると共に軸方向に可動し得るように設けて
ある。この保護筒２の立設高さ（筒長さ）は、固
定、可動接点が開離し可動電極棒１４が下降して
金属ベローズ１６が最も縮んだ際に該金属ベロー
ズ１６の上端部がこの保護筒２の上端部に当接す
ることのない長さ寸法である。この保護筒２は金
属ベローズ１６が接する絶縁物２２の部分と、該
絶縁物２２を筒状に保持する筒部２１の部分とか
ら成つている。この筒部２１は金属ベローズ１６
側に絶縁物２２を設けているので金属材料であつ
てもよく、もちろん絶縁材料であつてもよい。ま
た絶縁物２２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ツク材、例えば「ポ
リ・テトラフロロ・エチレン」、「FEP（四ふつ
化エチレンと六ふす化プロピレンの共重合体）」
から成る。筒部２１の外周に絶縁物２２を装着す
るのは、絶縁物２２を熱収縮性の部材で形成する
か、又はコーテング等の手段によつて行なう。３
１は絶縁部材から成り、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３１は
保護筒２が可動電極棒１４と金属ベローズ１６と
の間から脱落して抜け落ちるのを防止している。
３２は軸受３１の筒部上部を逆円錐状に切欠いた
切欠部である。この切欠部３２に対応して前記保
護筒２の下方端部は錐状に加工され、軸受３１に
よつて保護筒２が可動電極棒１４と略同心状態に
保持されて可動電極棒１４が上下に可動した際に
保護筒２をかじることのないように構成されてい
る。

なお、この軸受３１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
らずしも必要ではない。又軸受３１を用いない場
合であつても保護筒２はリングコンタクト１５に
よつて保持されるので抜け落ちるようなことはな
い。

前記保護筒２は可動電極棒１４が上下に可動す
るためこの可動電極棒１４と金属ベローズ１６と
の対向する全長に渡つて設けることができず、固
定、可動の両電極が開離していないとき（閉時）
に金属ベローズ１６の上部内側と可動電極棒１４
とは電極開閉ストロークに相当する寸法長さほど
直接空間を介して対向している部分ができる。こ
のために金属ベローズ１６がバツクリングした場
合に可動電極棒１４に金属ベローズ１６が接触す
るおそれがある。この現象は電極開閉ストローク
が大きい場合ほど生じやすい。これを防止するた
めに金属ベローズ１６の上部内側に対向した部分
の可動電極棒１４には前記絶縁物２２と同様な材
料から成る絶縁部材３３が設けてある。この絶縁
部材３３は、可動電極棒１４の外周を所要寸法ほ
ど切削した部分に可動電極棒１４の他の部分と同
一外形寸法となるように設けてある。

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との間に軸方向に可動自在な
状態で設けた保護筒２は堅牢な筒部２１と、該筒
部２１の外周部に設けたふつ素の絶縁物とか２２
とから成つているので、金属ベローズ１６がバツ
クリングした状態で伸縮しても保護筒２は堅牢で
あるので変形するようなことはない。

さらに本願の保護筒２は、堅牢な筒部２１の部
分が高精度に容易に製作できるので、この筒部２
１の外周に装着する絶縁物２２は容易に高精度に
設けることできる。

また、本願の保護筒２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
棒１４のガイドを行なう軸受３１を装着するのみ
で設置でき、設置のための特別の手段は何ら必要
ない。

また、保護筒２は、軸方向に可動自在な状態に
設けてあるのでバツクリングした金属ベローズ１
６と、保護筒２の絶縁物２２との接触抵抗が大き
い場合、例えばかじつている場合には保護筒２も
一緒に動き得るので、絶縁物２２、金属ベローズ
１６に損傷を与えるようなことはなく、長寿命の
真空しや断器を得ることができる。

更にまた、金属ベローズ１６と保護筒２との間
のわずかな隙間の部分のみしかバツクリングせ
ず、このバツクリングは小さいのでバツクリング
した金属ベローズ１６と保護筒２の絶縁物２２と
の接触部の面圧は小さくなり、その上摩擦係数の
小さいふつ素系の絶縁物２２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、軸受３１と保護筒２とが係合する部分を
錐状にして両者が係合するようにしておけば、例
えばバツクリングした金属ベローズ１４の伸長時
に持ち上げられた後落下する保護筒２は、軸受３
１の切欠３２とうまく係合して調芯し、可動電極
棒１４、金属ベローズ１６の両者が保護筒２と無
理な接触状態で係り合うようなことはない。

更にまた、本考案によれば、バツクリングを小
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や断器を大形に
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
外径よりやや大きい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の小径化に準じて絶縁外筒１１の寸法を
小さくできる効果がある。なお、可動電極棒１４
に設ける絶縁部材３３は、固定、可動電極の開閉
ストロークの大きい場合に効果的である。またこ
の絶縁部材３３は熱収縮性の部材で形成してもよ
く、又絶縁パイプを熱収縮性の部材で取り付ける
ようにしても良い。

【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
ト、１６は金属ベローズ、１７は可動電極、１８
は固定電極、２は保護筒、２１は筒部、２２は絶
縁物、３１は軸受、３２は切欠部、３３は絶縁部
材。

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、可動電極を各々電極棒を介して備えると共に
   可動電極棒を金属ベローズにより気密に保持した
   真空しや断器において、前記可動電極棒と金属ベ
   ローズとの間に位して自由状態に保護筒を設け、
   該保護筒の少なくとも金属ベローズ側の表面をふ
   つ素系の絶縁物にて覆い、且つ該保護筒の脱落を
   防止し得る部材が前記可動電極棒の周囲に設けら
   れていることを特徴とする真空しや断器。