JPWO2019175999A1

JPWO2019175999A1 - ガス絶縁開閉装置

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Publication number: JPWO2019175999A1
Application number: JP2018546554A
Authority: JP
Inventors: 安部　淳一; 淳一安部; 吉田　忠広; 忠広吉田; 慎太郎山田; 崇夫釣本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-03-14
Also published as: EP3767763A1; EP3767763B1; CN111837304B; JP6482738B1; US20210057890A1; US11095099B2; EP3767763A4; WO2019175999A1; CN111837304A

Abstract

可動導体（１２）の一方の側に設けられた可動接点（１４）と固定導体（１３）に設けられた固定接点（１５）を真空中に有する真空バルブ（１１）と、真空バルブ（１１）からベローズ（１６）を介して引き出された可動導体（１２）の他方の側と連結された絶縁ロッド（２３）と、絶縁ロッド（２３）および可動導体（１２）の他方の側が収納された気密容器（３６）と、を圧力タンク（４）の内部に備えたガス絶縁開閉装置（１）であって、ベローズ（１６）の内部空間と気密容器（３６）の内部空間とは連通しており、真空バルブ（１１）の一方の側は絶縁支持物（２２）を介して圧力タンク（４）のタンク壁（１０）に固定され、真空バルブ（１１）の他方の側は気密容器（３６）を介してタンク壁（１０）に連結され、気密容器（３６）は真空バルブ（１１）とタンク壁（１０）とを絶縁するとともに、可動導体（１２）の可動方向に摺動可能に構成したものである。

Description

本願は、主に電力の送配電系統に設置されるガス絶縁開閉装置に関するものである。

電力の送配電系統に設置されて回路の接離を行う開閉装置は、定格電圧が数ｋＶ以上となる場合、沿面等の絶縁性能を向上させるために、絶縁ガスが封入された圧力タンクの内部に設置される。その絶縁ガスとしては、従来、絶縁性能に優れたＳＦ_６ガスが主に使用されてきた。しかしながら、ＳＦ_６ガスは地球温暖化係数が非常に高い温室効果ガスであるため現在は大気中への放出が規制されており、ＳＦ_６ガスに代替する地球温暖化係数の低い絶縁ガスとして、例えばドライエア、ＣＯ_２、Ｎ_２などのガスの使用が望まれている。これらの絶縁ガスは絶縁性能がＳＦ_６ガスと比較して劣るため、圧力タンクの内部のガス圧力をＳＦ_６ガスよりも上げるといった配慮が必要となる。

開閉装置には、回路の接離を行う可動導体とともにベローズが設けられる。開閉装置が真空遮断器の場合、遮断器の容器内は真空に保たれるが、タンク内圧力を上げるとベローズに真空とタンク内圧力の差圧がかかることになる。そのため、ベローズの強度が課題となる。

上述のような課題に対して、例えば、真空バルブ内のベローズの内部空間をタンク内圧力よりも低く真空よりも高い中間圧力の区画とすることで、ベローズにかかる差圧を低減し、ベローズ強度を上げる必要が無い真空バルブを圧力タンク内に設置する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２０１２／０６３５０１号公報

上記特許文献１においては、可動導体と可動導体に連結された絶縁ロッドを内部に収納した気密容器としての絶縁支持物が設けられ、ベローズの内部空間と絶縁支持物の内部空間が連通し、連通した空間は気密された中間圧力の区画とされる。そのため、ベローズ強度を上げる必要は生じない。しかしながら、タンク壁に固定された絶縁支持物に真空バルブは連結されており、真空バルブを開閉する際の衝撃、特に閉極時の衝撃が真空バルブから絶縁支持物に直接伝わるため、絶縁支持物には気密を確保しながらその衝撃に耐える強度及び構造が必要となるという課題があった。

本願に開示されるガス絶縁開閉装置は、可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドおよび前記可動導体の他方の側が収納された気密容器と、を圧力タンクの内部に備えたガス絶縁開閉装置であって、前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とは連通しており、前記真空バルブの一方の側は絶縁支持物を介して前記圧力タンクのタンク壁に固定され、前記真空バルブの他方の側は前記気密容器を介して前記タンク壁に連結され、前記気密容器は前記真空バルブと前記タンク壁とを絶縁するとともに、前記可動導体の可動方向に摺動可能に構成されたものである。

本願に開示されるガス絶縁開閉装置によれば、真空バルブを開閉する際の衝撃の伝搬が抑制され、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。

実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の全体の概要を示した断面図である。実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態５におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態６におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態７におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態８におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。実施の形態９におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。

以下、実施の形態のガス絶縁開閉装置を図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置１の概略構成について説明する。図１はガス絶縁開閉装置１の全体の概要を示した断面図で、図２は図１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。なお、図１における遮断器２は、概略構成のみを簡略化して示している。

図１に示すように、ガス絶縁開閉装置１には、金属製の筐体であるキュービクル９の内部に、圧力タンク４が設けられる。圧力タンク４の内部空間には、ドライエア、ＣＯ_２、Ｎ_２といった地球温暖化係数の低い絶縁性ガスが、例えば絶対圧で０．５ＭＰａから０．７ＭＰａ程度の高圧力（以下、タンク内圧力と記す）で封入される。ガス絶縁開閉装置１は、ケーブル７から引き込まれた電力を、圧力タンク４ａ内の上部へ引き出す構造を備えている。圧力タンク４ａ、４ｂの内部には、導体８を介して、遮断器２、断路器３が接続されている。遮断器２、断路器３の開閉には、圧力タンク４の外部にタンク壁１０を介して設けられた遮断器用駆動装置５、断路器用駆動装置６が使用される。通常流れている電流および電力系統において、地絡、または短絡といった電気的な事故が起きた際に発生する事故電流を遮断器２で遮断することで、接続された周辺の機器への事故の波及を防ぐことができる。

図２に示すように、回路を開閉する真空バルブ１１には、セラミック等の絶縁材料からなる筒状の絶縁筒１９の内部に、ベローズ１６を貫通する可動導体１２の一方の側に設けられた可動接点１４と、固定導体１３の他方の側に設けられた固定接点１５が、真空中に接離可能に設けられる。絶縁筒１９は、可動側絶縁筒１９ａと固定側絶縁筒１９ｂとがアークシールド２０を介して連結して構成される。アークシールド２０は、遮断時のアークによる溶融物の絶縁筒１９への付着を抑制することで、絶縁筒１９の絶縁性能の低下を防止する。ベローズ１６は可動側端板１７に設けられ、固定導体１３の一方の側は固定側端板１８に接合される。真空バルブ１１は、可動側端板１７と固定側端板１８と絶縁筒１９とベローズ１６とで気密にして封止される。また、ベローズ１６を覆うようにベローズカバー２１が設けられる。ベローズカバー２１は、遮断時のアークによる溶融物のベローズ１６への付着を抑制することで、動作時のベローズ１６の破損を防止するとともにベローズ１６の周囲の電界を緩和する。

真空バルブ１１の固定側絶縁筒１９ｂの側は、絶縁支持物２２を介して、タンク壁１０に固定される。真空バルブ１１の可動側絶縁筒１９ａの側は、後述する気密容器３６を介してタンク壁１０に連結される。気密容器３６は真空バルブ１１とタンク壁１０とを絶縁するとともに、可動導体１２の可動方向に摺動可能に構成される。絶縁支持物２２は、例えば絶縁性材料で作製された樹脂成型品で、真空バルブ１１の開閉時の衝撃は加わるが気密性は要求されないため、真空バルブ１１を保持する強度を配慮するのみでよい。なお、本実施の形態では絶縁支持物２２がタンク壁１０に取り付けられた構造を示すが、真空バルブ１１は圧力タンク４ｂ内に別に設置されたコンパクトな絶縁物による支持物等、他の構造で取り付けられても構わない。

絶縁ロッド２３は、一方の側でベローズ１６を介して引き出された可動導体１２と、他方の側で操作ロッド２４と連結される。可動導体１２と操作ロッド２４とは、絶縁ロッド２３を介すことで絶縁距離が確保される。

操作ロッド２４は、例えばベローズで構成された気密部材２５を介して、圧力タンク４ｂの外部に設けられた遮断器用駆動装置５に連結される。遮断器用駆動装置５は、操作ロッド２４および絶縁ロッド２３を介して可動導体１２を駆動して、可動接点１４と固定接点１５を接離開閉する。このとき、ベローズ１６が可動導体１２の移動に追従するので、真空バルブ１１の内部の真空は保持される。

例えば熱可塑性樹脂にて作製された絶縁体の気密容器部材２６ａは、一方の側は電界緩和シールド２９を介して気密容器部材２６ｂが固定され、他方の側はタンク壁１０に固定される。気密容器部材２６ｃは真空バルブ１１の可動導体１２の側に固定される。本実施の形態では気密容器部材２６ａと気密容器部材２６ｂで第一の気密容器部材２７が、気密容器部材２６ｃで第二の気密容器部材２８が構成され、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８とから気密容器３６が構成される。気密容器３６の内部には、絶縁ロッド２３、操作ロッド２４、ベローズ１６を介して引き出された可動導体１２、および可動導体１２と絶縁ロッド２３との連結部３１が収納される。第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は径の異なる円筒形状部材であり、可動導体１２の可動方向と平行に、弾性体の気密シール部材３０ａを介して気密を保持した状態で摺動可能に係合される。気密シール部材３０ａは、気密容器部材２６ｂの内壁面に設けた溝部に嵌め込まれる。ベローズ１６の内部空間と、気密容器部材２６ｃの内部空間と、気密容器部材２６ｂの内部空間と、電界緩和シールド２９の内部空間と、気密容器部材２６ａの内部空間は相互に連通しており、連通した空間（図２の斜線部）として構成される。連通した空間の内部の圧力（以下、連通空間内圧力と記す）は、大気圧よりも高くタンク内圧力よりも低い中間圧力の区画として構成され、ドライエア、ＣＯ_２、Ｎ_２といった地球温暖化係数の低い絶縁性ガスが充填される。連通した空間の気密性を保つために、それぞれの連結部分には気密シール部材３０ａ〜３０ｄが設けられる。

気密容器部材２６ａは、真空バルブ１１と圧力タンク４ｂとを絶縁するために、絶縁体にて構成される。気密容器部材２６ｂと気密容器部材２６ｃは絶縁体に限らず、金属製であっても構わない。なお、気密容器部材２６ａと気密容器部材２６ｂと気密容器部材２６ｃは、連通空間内圧力とタンク内圧力の差圧に耐え得る強度で設計される。

気密シール部材３０ａ〜３０ｄは、金属製の気密シール部材よりも安価なエラストマーで構成される。本実施の形態では、溝部に嵌め込むことで容易に気密を確保できるＯリング、またはＴリング、もしくはＸリングの形状で構成するが、これらの形状に限るものではない。気密部材２５は連通した空間の気密性を保つためにベローズとしたが、気密性を保持できればこれに限るものではない。

電界緩和シールド２９は、タンク内圧力よりも低い連通空間内圧力で覆われた可動導体１２と絶縁ロッド２３の連結部３１の電界、および絶縁ロッド２３の沿面電界を緩和するために、連結部３１を取り囲むように設けられ、例えばＳＵＳ、鉄、銅、黄銅、アルミといった金属で作製される。電界緩和シールド２９の先端部２９ａは、気密容器部材２６ａの外側に配置される。先端部２９ａの位置は、真空バルブ１１の開極時に連結部３１よりもタンク壁１０の側とすることで、連結部３１の電界を効果的に緩和することができる。

可動導体１２は、通電用端子３２を介して接続された接続導体３３により、圧力タンク４ｂ内の他の機器と接続される。通電用端子３２は、可動導体１２が駆動しても通電可能なように、例えばシャント導体もしくはスライドコンタクトで構成される。図２では省略して示したが、接続導体３３は連通空間内圧力を維持して連通した空間から圧力タンク４ｂの内部へ突出するように、例えば電流導入端子にて構成される。固定導体１３は、固定側端板１８を介して図１に示す導体８に接続される。

以上のように、このガス絶縁開閉装置１では、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は径の異なる円筒形状部材で、可動導体１２の可動方向と平行に、弾性体の気密シール部材３０ａを介して気密を保持した状態で摺動可能に係合されているため、真空バルブ１１の開閉時に生じる気密容器３６への衝撃の伝搬が抑制されるので、気密を確保しながら気密容器３６の強度対策を抑制することができる。また、気密容器３６が温度等の影響で伸長しても絶縁支持物２２には影響しないため、絶縁支持物２２と気密容器３６の線膨張係数の差による発生応力を逃がすことができ、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。また、連通空間内圧力は大気圧よりも高く構成されるため、大気圧で構成した場合よりも連通した空間内の絶縁性能を向上することができる。また、万が一連通した空間に充填した絶縁性ガスが漏れたとしても連通空間内圧力は大気圧まで低下するため、圧力値をモニターしておくことで容易にガス漏れを判定することができる。また、連通した空間にはドライエア、ＣＯ_２、Ｎ_２といった地球温暖化係数の低い絶縁性ガスが充填されるため、絶縁性ガスを容易に取り扱うことができる。

なお、気密容器部材２６ａと電界緩和シールド２９の間には気密シール部材３０を設けていないが、これらは気密を保持するように連結されているためであり、気密シール部材３０を設けた構成であっても構わない。

なお、気密シール部材３０ａは気密容器部材２６ｂの内壁面に設けた溝部に設置したがこれに限るものではなく、気密容器部材２６ｃの外壁面に溝部を設けて設置しても構わない。

実施の形態２．
実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図３はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態１では、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は径の異なる円筒形状部材で、可動導体１２の可動方向と平行に弾性体の気密シール部材３０ａを介して係合していたが、実施の形態２における第一の気密容器部材２７を構成する気密容器部材２６ｂと第二の気密容器部材２８を構成する気密容器部材２６ｃは径の異なる円錐台形状部材であり、可動導体１２の可動方向と傾斜して弾性体の気密シール部材３０ａを介して摺動可能に係合されるものである。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。

気密容器部材２６ｂは円錐状の側面を有して構成され、外側の傾斜面に設けた溝部に気密シール部材３０ａが嵌め込まれる。気密容器部材２６ｃも円錐状の側面を有して構成され、内側の傾斜面と気密シール部材３０ａが接するように気密容器部材２６ｂの外側の傾斜面と対向して係合される。

以上のように、弾性体の気密シール部材３０ａを介し、可動導体１２の可動方向と傾斜して気密容器部材２６ｂと気密容器部材２６ｃが係合されることで、真空バルブ１１の開閉時に生じる気密容器３６への衝撃により気密容器部材２６ｃが摺動しても、気密シール部を締め付ける方向に力が働くため中間圧力の区画の気密性能を向上することができる。

実施の形態３．
実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図４はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態１では、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８を、一つの弾性体の気密シール部材３０ａを介して係合していたが、実施の形態３における第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は、二つの弾性体の気密シール部材３０ａ、３０ｅを介して摺動可能に係合されるものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

気密容器部材２６ｂは円筒形状部材で構成され、内壁面に設けた２つの溝部のそれぞれに気密シール部材３０ａ、３０ｅが嵌め込まれる。気密容器部材２６ｃは径の異なる円筒形状部材で構成され、外壁面と気密シール部材３０ａ、３０ｅが接するように気密容器部材２６ｂの内壁面と対向して係合される。２つの弾性体の気密シール部材３０ａ、３０ｅを設けたことで、何れかに破損等の不具合が生じても、もう一方で連通空間内圧力の気密を保持することができる。

以上のように、２つの弾性体の気密シール部材３０ａ、３０ｅを介して第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８が係合されることで、連通空間内圧力の気密性能が向上されるため、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。

なお、本実施の形態においては２つの気密シール部材３０ａ、３０ｅを設けたがこれに限るものではなく、２つより多くの気密シール部材３０を設けてさらに信頼性を向上させる構成でも構わない。また、本実施の形態においては気密シール部材３０ａ、３０ｅを気密容器部材２６ｂに設けた溝部に設置したがこれに限るものではなく、気密容器部材２６ｃに溝部を設けて設置しても構わない。

実施の形態４．
実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図５はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態１では、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８を、エラストマーの気密シール部材３０ａを介して係合していたが、実施の形態４における第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は、金属製の気密シール部材を介して摺動可能に係合されるものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８は同径の円筒形状部材であり、金属製気密シール部材３４であるベローズを介して可動導体１２の可動方向と平行に、気密を保持した状態で摺動可能に係合される。金属製気密シール部材３４として、ここでは金属製のベローズを用いた例を示したがこれに限るものではなく、摺動方向に撓む金属薄板を介して第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８とを係合しても構わない。金属製気密シール部材３４を設けたことで、摺動に係る気密箇所の耐久性および耐環境性を向上することができる。

以上のように、金属製気密シール部材３４を介して第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８が係合されることで、連通空間内圧力の気密性能の耐久性および耐環境性が向上されるため、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。

実施の形態５．
実施の形態５におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図６はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態１では、独立した部材である電界緩和シールド２９を介して気密容器部材２６ｂを気密容器部材２６ａに固定していたが、実施の形態５における電界緩和シールド２９は、気密容器部材２６ａに埋め込まれて設けられたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

電界緩和シールド２９は、円筒形状の気密容器部材２６ａの外周端部に沿って設けられたシールド設置部３５に埋め込まれて設けられる。気密容器部材２６ａは電界緩和シールド２９を含む一つの部材として扱うことができ、電界緩和シールド２９を別途設ける必要はなく、ガス絶縁開閉装置１の構成部品は低減する。

以上のように、電界緩和シールド２９が気密容器部材２６ａに埋め込まれて設けられることでガス絶縁開閉装置１の構成部品が低減されるため、部品管理が容易となり、ガス絶縁開閉装置１の装置構成は簡略化され、また組立工程を簡略化することができる。

なお、電界緩和シールド２９を円筒形状の気密容器部材２６ａの外周端部に沿って設けたがこれに限るものではなく、内周端部に沿って設けても構わない。

実施の形態６．
実施の形態６におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図７はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態１では、独立した部材である電界緩和シールド２９を介して気密容器部材２６ｂを気密容器部材２６ａに固定していたが、実施の形態６における気密容器部材２６ｂは、可動導体１２と絶縁ロッド２３の連結部３１を取り囲む電界緩和シールド２９で構成され、独立した部材である電界緩和シールド２９を介さずに気密容器部材２６ａに固定されたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

気密容器部材２６ｂは電界緩和シールド２９と一体化した一つの部材として構成され、先端部２９ａは気密容器部材２６ａの内部に設けられる。電界緩和シールド２９を別途設ける必要はなく、ガス絶縁開閉装置１の構成部品は低減する。なお、先端部２９ａは気密容器部材２６ａの内部に設けられるため、気密容器部材２６ａの外径は先端部２９ａを外部に設けた場合よりも広げて構成される。先端部２９ａと連結部３１の距離を同程度に保つためである。

以上のように、気密容器部材２６ｂを電界緩和シールド２９で構成したことでガス絶縁開閉装置１の構成部品が低減されるため、部品管理が容易となり、ガス絶縁開閉装置１の装置構成は簡略化され、組立工程を簡略化することができる。また、先端部２９ａを気密容器部材２６ａの内部に設けたため連通した空間は拡大され、連通した空間の内部に収納される部品間の干渉の考慮が容易となる。

実施の形態７．
実施の形態７におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図８はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態６では、気密容器部材２６ｂは可動導体１２と絶縁ロッド２３の連結部３１を取り囲む電界緩和シールド２９で構成され、独立した部材である電界緩和シールド２９を介さずに気密容器部材２６ａに固定していたが、実施の形態７における気密容器部材２６ｃは、可動導体１２と絶縁ロッド２３の連結部３１を取り囲む電界緩和シールド２９で構成され、独立した部材である電界緩和シールド２９および気密容器部材２６ｂを介さずに、弾性体の気密シール部材３０ａを介して気密容器部材２６ａに係合されたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

気密容器部材２６ｃと電界緩和シールド２９は一体化した一つの円筒形状部材として構成され、内壁面に設けた溝部に弾性体の気密シール部材３０ａが嵌め込まれる。この気密シール部材３０ａを介して、気密容器部材２６ｃは気密容器部材２６ａに摺動可能に係合される。本実施の形態では気密容器部材２６ａで第一の気密容器部材２７が、気密容器部材２６ｃで第二の気密容器部材２８が構成され、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８とから気密容器３６が構成される。気密容器部材２６ｂを用いず、気密容器部材２６ｃは電界緩和シールド２９を含む一つの部材として扱うことができるため電界緩和シールド２９を別途設ける必要はなく、ガス絶縁開閉装置１の構成部品はさらに低減する。

以上のように、気密容器部材２６ｃを電界緩和シールド２９と一体化し気密容器部材２６ａに係合したことで、ガス絶縁開閉装置１の構成部品がさらに低減されるため、部品管理が容易となり、ガス絶縁開閉装置１の装置構成は簡略化され、組立工程を簡略化することができる。また、気密シール箇所が減るため、連通空間内圧力の気密性能が向上し、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。

実施の形態８．
実施の形態８におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図９はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態７では、電界緩和シールド２９と一体化された気密容器部材２６ｃを、弾性体の気密シール部材３０ａを介して気密容器部材２６ａに係合していたが、実施の形態８における気密容器部材２６ｃは、気密容器部材２６ｂを介さずに、弾性体の構造材である気密シール部材３０ｆを介して気密容器部材２６ａに係合されたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

気密シール部材３０ｆは、一方の側で気密シール部材３０ａを介して気密容器部材２６ｃと、他方の側で気密シール部材３０ｃと電界緩和シールド２９を介して気密容器部材２６ａと固定される。気密シール部材３０ｆは弾性体の構造材で、例えば、金属製のベローズで構成される。本実施の形態では気密容器部材２６ａで第一の気密容器部材２７が、気密容器部材２６ｃで第二の気密容器部材２８が構成され、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８とから気密容器３６が構成される。

以上のように、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８を弾性体の構造材である気密シール部材３０ｆを介して係合したことで、摺動可能に嵌め合わす箇所がなくなるため、嵌め合い公差を考慮した精密な部品加工が不要となり、加工工程を簡略化することができ、組立工程を簡略化することもできる。

実施の形態９．
実施の形態９におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図１０はガス絶縁開閉装置１の一部である遮断器２を拡大して示した断面図である。実施の形態７では、気密容器部材２６ａを電界緩和シールド２９と一体化された気密容器部材２６ｃに、弾性体の気密シール部材３０ａを介して係合していたが、実施の形態９における気密容器部材２６ａは、タンク壁１０に固定された径の異なる気密容器部材２６ｄに弾性体の気密シール部材３０ａを介して係合されたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

円筒形状部材の気密容器部材２６ｄの他方の側は、気密シール部材３０ｂを介してタンク壁１０にボルト等により固定される。気密容器部材２６ｄの内壁面に設けた溝部に弾性体の気密シール部材３０ａが嵌め込まれる。この気密シール部材３０ａを介して、気密容器部材２６ｄは径の異なる気密容器部材２６ａに摺動可能に係合される。気密容器部材２６ｄは気密容器部材２６ｃと同様に絶縁体に限らず、金属製であっても構わない。気密容器部材２６ｃは、一方の側で気密シール部材３０ｄを介して真空バルブ１１と、他方の側で気密シール部材３０ｃと電界緩和シールド２９を介して気密容器部材２６ａと固定される。本実施の形態では気密容器部材２６ｄで第一の気密容器部材２７が、気密容器部材２６ｃと気密容器部材２６ａで第二の気密容器部材２８が構成され、第一の気密容器部材２７と第二の気密容器部材２８とから気密容器３６が構成される。

以上のように、気密容器部材２６ａをタンク壁１０に固定された気密容器部材２６ｄに気密シール部材３０ａを介して係合したことで、気密容器部材２６ａ、気密容器部材２６ｃ、真空バルブ１１、絶縁支持物２２を一体化した状態でタンク壁１０へ組み付けられるため、組立性を向上させることができる。

なお、気密容器部材２６ｃを介して気密容器部材２６ａに真空バルブ１１を固定したが、電界緩和シールド２９を別途設ける構造とすることで、気密容器部材２６ａに真空バルブ１１を直接固定する構成でも構わない。

以上の実施の形態１〜９に示した構成は、本願の構成の一例であり、本願の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態の組み合わせまたは一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。

１ガス絶縁開閉装置、２遮断器、３断路器、４圧力タンク、５遮断器用駆動装置、６断路器用駆動装置、７ケーブル、８導体、９キュービクル、１０タンク壁、１１真空バルブ、１２可動導体、１３固定導体、１４可動接点、１５固定接点、１６ベローズ、１７可動側端板、１８固定側端板、１９絶縁筒、１９ａ可動側絶縁筒、１９ｂ：固定側絶縁筒、２０アークシールド、２１ベローズカバー、２２絶縁支持物、２３絶縁ロッド、２４操作ロッド、２５気密部材、２６気密容器部材、２７第一の気密容器部材、２８第二の気密容器部材、２９電界緩和シールド、３０気密シール部材、３１連結部、３２通電用端子、３３接続導体、３４金属製気密シール部材、３５シールド設置部、３６気密容器

本願に開示されるガス絶縁開閉装置は、可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、前記絶縁ロッドおよび前記可動導体の他方の側が収納された気密容器と、を圧力タンクの内部に備えたガス絶縁開閉装置であって、前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とは連通しており、前記真空バルブの一方の側は絶縁支持物を介して前記圧力タンクのタンク壁に固定され、前記真空バルブの他方の側は前記気密容器を介して前記タンク壁に連結され、前記気密容器は、前記真空バルブと前記タンク壁とを絶縁するとともに、第一の気密容器部材と第二の気密容器部材とからなり、前記第一の気密容器部材と前記第二の気密容器部材とは、前記可動導体の可動方向に摺動可能に構成されたものである。

Claims

可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、
前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、
前記絶縁ロッドおよび前記可動導体の他方の側が収納された気密容器と、
を圧力タンクの内部に備えたガス絶縁開閉装置であって、
前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とは連通しており、
前記真空バルブの一方の側は絶縁支持物を介して前記圧力タンクのタンク壁に固定され、
前記真空バルブの他方の側は前記気密容器を介して前記タンク壁に連結され、
前記気密容器は前記真空バルブと前記タンク壁とを絶縁するとともに、
前記可動導体の可動方向に摺動可能に構成されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
連通した前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間は、前記圧力タンクの内部の圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力で気密されたガスが充填されたことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
前記ガスはドライエア、またはＮ_２、もしくはＣＯ_２であることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
前記気密容器は第一の気密容器部材と第二の気密容器部材からなり、
前記第一の気密容器部材の一方の側は前記タンク壁に固定され、他方の側は弾性体の気密シール部材を介して前記第二の気密容器部材の一方の側と係合されており、
前記第二の気密容器部材の他方の側は前記真空バルブに固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
前記可動導体と前記絶縁ロッドの連結部を取り囲む電界緩和シールドが前記第一の気密容器部材の外側に、または第一の気密容器部材の内側に、もしくは第一の気密容器部材に埋め込まれて設けられたことを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁開閉装置。
前記第二の気密容器部材が電界緩和シールドで構成され、前記可動導体と前記絶縁ロッドの連結部を取り囲むように配置されたことを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁開閉装置。
前記第一の気密容器部材と前記第二の気密容器部材は径の異なる円筒形状部材を前記気密シール部材を介して係合させたことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
前記第一の気密容器部材と前記第二の気密容器部材は径の異なる円錐台形状部材を前記気密シール部材を介して係合させたことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
前記気密シール部材は、Ｏリング、またはＴリング、もしくはＸリングで構成されたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のガス絶縁開閉装置。
複数の前記気密シール部材が設けられたことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
前記第一の気密容器部材と前記第二の気密容器部材は同径の円筒形状部材を前記気密シール部材である金属製のベローズを介して係合させたことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。