KR101153478B1

KR101153478B1 - 진공 차단기 및 이를 사용한 가스 절연 개폐 장치

Info

Publication number: KR101153478B1
Application number: KR1020107020139A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이소야; 마사히로 아리오카; 도모타카 야노
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2012-06-11
Also published as: EP2261941A1; EP2261941B1; US8237075B2; JPWO2009125467A1; KR20100119883A; CN101981645A; CN101981645B; JP4962616B2; HK1152145A1; WO2009125467A1; EP2261941A4; US20110000886A1

Abstract

가스 절연 개폐 장치의 박스 바디에 수납되고, 진공 밸브를 수납하는 절연통에 있어서, 필요한 기계적 강도를 확보하면서 소형화할 수 있는 진공 차단기 및 이를 사용한 가스 절연 개폐 장치를 얻는다. 내부에 접리 가능한 전극을 수납한 진공 밸브(14)와, 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상인 제1 절연 프레임(11a)과, 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고 제1 절연 프레임(11a)과 간격을 두고 각각 거의 コ자 형상의 개구측이 대향하여 배치된 제2 절연 프레임(11b)과, 제1 절연 프레임(11a)과 제2 절연 프레임(11b)으로 이루어지고, 진공 밸브(14)를 수납하고, 절연 가스가 봉입된 용기 내에 병렬로 복수 배치된 절연 케이스(10a)를 구비한 진공 차단기를 개시한다.

Description

진공 차단기 및 이를 사용한 가스 절연 개폐 장치{VACUUM BREAKER AND GAS INSULATED SWITCHGEAR USING THE SAME}

본 발명은 예를 들어 전력의 송배전 계통 중에 배치되어, 전력의 차단, 전기회로의 분리, 전력 설비의 안전한 점검 등을 행하는 가스 절연 개폐 장치에 사용되고, 절연 가스 중에서 사용되는 진공 차단기 및 이를 사용한 가스 절연 개폐 장치에 관한 것이다.

이런 종류의 진공 차단기는 가스 절연 개폐 장치의 박스 바디(box body; 21)의 내부에 수납되고, 상하가 개구(開口)한 절연통(4)의 하단(下端)을 박스 바디(21) 내의 칸막이(21a)에 장착하고, 이 절연통(4) 내에 동축으로 진공 밸브(1)가 수납되고, 진공 밸브(1)의 상부에 마련된 상부 전극(5A)을 통하여 절연통(4)에 고정되어 있다. 이 절연통(4)을 1상분(相分)으로서 3상분이 병렬되어 있었다. 이 절연통(4)은 상간(相間) 방향이 되는 진공 밸브(1)의 양측면부에 개구부(4c, 4d) 또는 진공 밸브(1)의 상하단의 충전부만의 개구부(4e, 4f)를 마련하는 것에 의해 절연 가스 중 진공 밸브(1)의 상간이나 대지간(對地間)의 절연 특성을 상승시켰다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개평 4－184830호 공보(제2쪽, 도 2)

특허 문헌 1에 개시된 것 같은 종래의 진공 차단기에서는 단락(短絡) 전류 통전 시에 발생하는 전자력 등에 대항하여 진공 밸브를 지지할 필요가 있다. 그러나 진공 밸브를 수납하는 절연통의 상간 방향에 개구부를 마련하고 있고, 그 만큼 기계적 강도가 부족하다. 이 때문에, 절연통을 크게 하거나 절연통의 수지 두께를 두껍게 하는 등, 기계적 강도를 올릴 필요가 있어, 진공 차단기가 대형화되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 진공 밸브를 수납하는 절연통에 있어서, 필요한 기계적 강도를 확보하면서 소형화할 수 있는 진공 차단기 및 이를 사용한 가스 절연 개폐 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명과 관계되는 진공 차단기는, 내부에 접리(接離) 가능한 전극을 수납한 진공 밸브와; 긴쪽 방향에 직교하는 단면(斷面)이 거의 コ자 형상인 제1 절연 프레임과; 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고 제1 절연 프레임과 간격을 두고 각각 거의 コ자 형상의 개구측이 대향하여 배치된 제2 절연 프레임과; 제1 절연 프레임과 제2 절연 프레임으로 이루어지고, 진공 밸브를 수납하고, 절연 가스가 봉입(封入)된 용기 내에 병렬로 복수 배치된 절연 케이스를 구비한 것이다.

본 발명에 의하면, 내부에 접리 가능한 전극을 수납한 진공 밸브와, 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상인 제1 절연 프레임과, 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고 제1 절연 프레임과 간격을 두고 각각 거의 コ자 형상의 개구측이 대향하여 배치된 제2 절연 프레임과, 제1 절연 프레임과 제2 절연 프레임으로 이루어지고, 진공 밸브를 수납하고, 절연 가스가 봉입된 용기 내에 병렬로 복수 배치된 절연 케이스를 구비했으므로, 필요한 기계적 강도를 확보하면서 소형화할 수 있는 진공 차단기를 얻을 수 있다.

도 1은 실시 형태 1인 진공 차단기와 이를 수납한 가스 절연 개폐 장치를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부(單極部)를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2를 A－A 방향으로부터 본 단면도이다.
도 4는 도 3을 B－B 방향으로부터 본 단면도이다.
도 5는 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부의 절연 프레임만을 나타내는 사시도이다.
도 6은 실시 형태 1에 의한 진공 차단기를 나타내는 평면도이다.
도 7은 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 다른 변형예를 나타내는 절연 프레임의 사시도이다.
도 9는 실시 형태 2에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도이다.
도 10은 실시 형태 2에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부의 절연 프레임만을 나타내는 사시도이다.
도 11은 실시 형태 3에 의한 진공 차단기를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 11을 C－C 방향으로부터 본 단면도이다.
도 13은 실시 형태 4에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도이다.
도 14는 도 13을 D－D 방향으로부터 본 단면도이다.
도 15는 도 14를 E－E 방향으로부터 본 단면도이다.
도 16은 실시 형태 5에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도이다.
도 17은 도 16을 F－F 방향으로부터 본 단면도이다.
도 18은 실시 형태 5에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 19는 실시 형태 5에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 20은 실시 형태 6에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도이다.
도 21은 도 20을 G－G 방향으로부터 본 단면도이다.
도 22는 도 21을 H－H 방향으로부터 본 단면도이다.
도 23은 실시 형태 7에 의한 가스 절연 개폐 장치를 나타내는 측단면도이다.

실시 형태 1.

도 1은 실시 형태 1에 있어서 진공 차단기와 이를 수납한 가스 절연 개폐 장치를 나타내는 측단면도, 도 2는 실시 형태 1에 있어서 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도, 도 3은 도 2를 A－A 방향으로부터 본 단면도, 도 4는 도 3을 B－B 방향으로부터 본 단면도, 도 5는 도 2의 진공 차단기의 차단기 단극부로부터 절연 프레임만을 발췌한 사시도, 도 6은 실시 형태 1에 있어서 진공 차단기를 나타내는 평면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 있다.

도 1에 있어서 가스 절연 개폐 장치(51)는 베이스(52) 상에 고정된 차단기 탱크(53), 즉 용기에 모선 탱크(54)를 부싱(bushing; 55)으로 연결하고, 전체를 케이스(56)로 덮은 구조를 하고 있다.

베이스(52)에는 3상의 케이블(57)이 각각 배치되고, 이 케이블(57)이 전류 검출기(62)를 통하여 각각 차단기 탱크(53)의 장착면, 즉 차단기 탱크(53)의 전측(前側)의 벽면(壁面)에 고정되어, 차단기 탱크(53) 내에 3개 병렬하여 배치된 수전 단로(受電斷路)/접지 개폐기(60)의 일단(一端)에 각각 접속되어 있다. 모선 탱크(54)와 차단기 탱크(53) 안에는 절연 가스, 예를 들어 SF6 가스가 충전되어 있다.

한편, 진공 차단기(58)의 저면(底面)에는 주회로 접속 부재를 구성하는 가동 전극측의 접속 부재(65)가 형성되어 있고, 이 접속 부재(65)는 수전 단로/접지 개폐기(60)의 일단에 접속되고, 또 주회로 접속 부재를 구성하는 고정 전극측의 접속 부재(66)는 부싱(55)을 통하여 모선 탱크(54) 내의 모선 단로/접지 개폐기(59)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 모선 단로/접지 개폐기(59)의 타단은 모선(64)에 접속되고, 또 수전점 보호로서 수전 접지 개폐기(61)를 통하여 피뢰기(避雷器; 63)가 접속되어 있다.

이와 같이 가스 절연 개폐 장치(51)의 주회로는 케이블(57), 전류 검출기(62), 수전 단로/접지 개폐기(60), 접속 부재(65), 진공 차단기(58), 접속 부재(66), 부싱(55), 모선 단로/접지 개폐기(59), 모선(64)의 경로로 구성된다.

또한, 케이스(56) 내에는 진공 차단기(58)의 차단기나 수전 단로/접지 개폐기(60), 모선 단로/접지 개폐기(59), 수전 접지 개폐기(61)의 가동 전극을 구동시키는 구동부 등 조작 기구가 격납되어 있다. 또, 진공 차단기(58)는 차단기 단극부를 3개 병렬하여 구성되어 있다. 이후는 이 진공 차단기(58)의 차단기 단극부(10a)를 중심으로 설명한다.

도 2에 있어서, 차단기 단극부(10a)에는 도 3 내지 도 5에 나타내는 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고, 동일 형상으로 형성된 절연 프레임(11a, 즉 제1 절연 프레임)과 절연 프레임(11b, 즉 제2 절연 프레임)이 상하에 간격을 두고, 거의 コ자 형상의 개구측이 대향하여 배치되어 있다. 절연 프레임(11a, 11b)은 일단을 차단기 탱크(53)에 고정되어 있는 플랜지(12)에 볼트(40)로 체결하고, 타단을 원반 형상의 고정측 전극(15)에 도시하지 않은 볼트로 체결하여 절연 케이스(13)를 구성하고 있다. 이 고정측 전극(15)의 동축 상에 진공 밸브(14)의 도시하지 않은 전극의 고정측이 도시하지 않은 볼트로 장착되고, 절연 케이스(13)와 동축으로 절연 케이스(13)의 내부에 수납되어 있다. 이 진공 밸브(14)의 전극은 접리 가능하고, 고정측에는 고정측 전극 로드(23)가 고착되고, 가동측에는 가동 전극 로드(27)가 고착되어 있고, 절연 로드(19)를 통하여, 도시하지 않은 구동 장치에 전기적으로 절연하고, 또한 기계적으로 접속되어 있다. 이 절연 로드(19)와 진공 밸브(14)의 가동 전극 로드(27)에는 도시하지 않은 가요(可撓) 도체의 일단이 접속되어 있고, 그 주위를 도체 커버(18)로 덮고 있다. 가요 도체의 타단은 접속 도체(65)에 접속되어 있다.

다음에, 이상과 같이 구성된 차단기 단극부(10a)에 있어서, 통전 시의 동작에 대해 도 2 및 도 6을 사용하여 설명한다.

우선, 차단기 단극부(10a, 10b, 10c)에는 각각 전류가 통전되어 있다. 이 통전 전류에 의한 전자력에 의해 차단기 단극부(10a, 10c)는 병렬 방향의 외부로 향한 힘이, 차단기 단극부(10b)에는 병렬 방향에 평행한 방향으로 진동하는 힘이 작용된다. 또한, 이 전자력에 의한 힘은 통상 사용 시에도 작용하고 있지만, 단락 전류의 통전 시에는 보다 큰 힘이 작용한다.

또, 통전 전류에 의해 통전부에서 발열하지만, 진공 밸브(14)의 단부(端部)인 실드 전극(20)과 실드(26), 또한 가요 도체에서 특히 발열량이 크다.

실시 형태 1에 의하면, 절연 프레임(11a, 11b)을 긴쪽 방향에 직교하는 단면을 거의 コ자 형상으로 하고 있다. 이로 인해, 차단기 단극부(10a, 10b, 10c)에 작용하는 전자력의 힘의 방향에 대해, 거의 コ자 형상의 중앙측의 긴쪽 방향이 동일하게 된다. 따라서, 차단기 단극부(10a, 10b, 10c)에 작용하는 전자력에 대한 기계적 강도가 높은 진공 차단기(58)를 얻을 수 있다.

또, 절연 프레임(11a, 11b)을 긴쪽 방향에 직교하는 단면을 거의 コ자 형상으로 하고 있다. 이로 인해, 원호 등과 비교하여 굽힘 모멘트에 대한 단면 계수를 크게 할 수 있으므로 기계적 강도가 향상된다.

또한, 절연 프레임(11a, 11b)을 긴쪽 방향에 직교하는 단면을 거의 コ자 형상으로 하고 있다. 이로 인해, 거의 コ자 형상의 각부(角部)에도 절연 가스가 존재하므로, 원호 등과 비교하여 진공 밸브(14) 주위의 절연 가스 볼륨이 커진다. 따라서, 통전에 의한 발열을 효율적으로 방열할 수 있는 진공 차단기(58)를 얻을 수 있다.

또, 절연 케이스(13)는 동일 형상으로 형성된 2개의 절연 프레임(11a, 11b)으로 구성되어 있으므로, 부품의 공용화가 도모되어 양산 효과에 의해 비용 삭감을 달성할 수 있다.

또한, 이웃의 절연 케이스(13)와 대향한 거의 コ자 형상의 각부는, 이웃의 절연 케이스(13) 내의 진공 밸브(14)와 차단기를 수납하고 있는 차단기 탱크(53)의 내벽의 양쪽에 대해 절연을 확보할 필요가 있다. 한편, 절연 케이스(13)의 내면과 진공 밸브(14)의 공간 거리가 작을수록, 등전위선이 조밀하게 되어 절연을 유지하는 것이 어려워진다. 이 때문에, 절연 프레임(11a, 11b)을 긴쪽 방향에 직교하는 단면을 거의 コ자 형상으로 하는 것에 의해, 거의 コ자 형상인 각부의 절연 케이스(13)의 내면과 진공 밸브(14)의 공간 거리를 원통 형상보다 크게 할 수 있으므로 절연 성능이 향상된다.

도 7은 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 변형예를 나타내는 단면도이다. 이 변형예에서는 절연 프레임(32a, 32b) 각각의 내면의 진공 밸브의 중앙부(16) 부근에 돌기부(22)를 마련하고 있다. 이로 인해, 절연 프레임(32a)의 내면은 경사를 가지므로, 실드 전극(20), 실드(26) 및 가요 도체에서의 통전에 의한 발열을 절연 가스의 대류(對流)에 의해 효율적으로 방열할 수 있다.

도 8은 실시 형태 1에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 다른 변형예를 나타내는 사시도이다. 이 변형예에서는 절연 프레임(24a, 24b)의 긴쪽 방향에 직교하는 단면의 거의 コ자 형상의 일부에 절결(切缺; 21)을 마련하고 있다. 이로 인해, 이 절결(21)이 통풍구로 되어, 통전에 의한 발열을 절연 가스의 대류에 의해 효율적으로 방열할 수 있다.

실시 형태 2.

도 9는 실시 형태 2에 있어서 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도, 도 10은 도 9의 진공 차단기의 차단기 단극부로부터 절연 프레임만을 발췌한 사시도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

실시 형태 1에서, 절연 케이스(13)는 2개의 절연 프레임(11a, 11b)을 상하에 간격을 두고 배치하여 구성했지만, 2개의 절연 프레임을 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분에서 접속해도 좋다. 이 경우, 절연 케이스(33)는 도 10에 나타내는 2개의 절연 프레임(24a, 24b)이 절연 프레임 접속부(25)에서 접속되어 있다. 또한, 이 절연 프레임 접속부(25)는 도 9에 나타내는 바와 같이 진공 밸브의 중앙부와 대향하는 위치에 마련되어 있다. 다른 구성은 실시 형태 1과 같다.

실시 형태 2에 의하면, 2개의 절연 프레임(24a, 24b)을 절연 프레임 접속부(25)에서 접속하고 있으므로, 절연 케이스(33)의 비틀림 등에 대한 기계적 강도가 향상된다.

또, 2개의 절연 프레임(24a, 24b)을 절연 프레임 접속부(25)에서 접속하고 있다. 이로 인해, 진공 차단기(58)의 조립 시에는 절연 프레임(24a, 24b)을 플랜지(12)에 맞닿게 하고, 볼트(40)로 절연 프레임(24a, 24b)을 플랜지(12)에 체결하는 작업에 있어서, 위치 조정이 한 번에 끝나므로 조립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시 형태 2에서, 2개의 절연 프레임을 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 접속은 진공 밸브의 중앙부에 대향하는 위치에 마련했다. 그러나 접속부를 마련하는 위치는 여기로 한정되는 것은 아니다. 또, 접속부를 마련하는 위치는 진공 밸브의 중앙부에 대향하는 위치에 추가로, 또다른 위치에 접속부를 마련해도 좋다.

실시 형태 3.

도 11은 실시 형태 3에 있어서 진공 차단기를 나타내는 평면도, 도 12는 도 11을 C－C 방향으로부터 본 단면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

실시 형태 1에서, 절연 프레임(11a, 11b)은 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상으로 했다. 그러나 절연 프레임(11a, 11b)이 대향하는 방향의 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이를, 이웃의 절연 케이스와 대향하는 1변의 쪽이 다른 1변보다 짧게 해도 좋다. 이 경우, 절연 프레임(11a, 11b)은 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 이웃의 절연 케이스와 대향하고 있는 1변, 즉 コ자 형상의 1변(31b, 31c, 31d, 31e, 31h, 31i, 31j, 31k)의 절연 프레임(11a, 11b)이 대향하는 방향의 길이는 다른 1변, 즉 コ자 형상의 1변(31a, 31f, 31g, 31l)보다 짧게 한다. 다른 구성은 실시 형태 1과 같다.

실시 형태 3에 의하면, 절연 프레임(11a, 11b)은 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상으로 했다. 그러나 절연 프레임(11a, 11b)이 대향하는 방향의 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이를, 이웃의 절연 케이스와 대향하는 1변의 쪽이 다른 1변보다 짧게 하고 있으므로, 차단기의 단극부(10a, 10b, 10c) 사이의 절연 특성을 떨어트리는 일 없이 기계적 강도가 높은 진공 차단기(58)를 얻을 수 있다.

실시 형태 4.

도 13은 실시 형태 4에 있어서 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도, 도 14는 도 13을 D－D 방향으로부터 본 단면도, 도 15는 도 14를 E－E 방향으로부터 본 단면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

실시 형태 1에서, 절연 프레임(11a, 11b)은 일단을 차단기 탱크(53)에 고정되어 있는 플랜지(12)에 볼트(40)로 체결했다. 이에 더하여, 절연 프레임이 대향하는 방향의 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이는 플랜지(12)에 체결한 측, 즉 일단측의 쪽이 각각의 타단측보다 길게 해도 좋다. 이 경우, 도 13 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, 절연 프레임(32a, 32b)은 コ자 형상의 1변(31m, 31n)을 플랜지(12)에 맞닿게 하여 볼트(40)로 절연 프레임(32a, 32b)과 플랜지(12)를 체결하고 있다. 이 플랜지(12)와 체결하고 있는 측의 コ자 형상의 1변(31m, 31n)의 길이는 타단측의 コ자 형상의 1변(31o, 31p)보다 길게 한다. 다른 구성은 실시 형태 1과 같다.

실시 형태 4에 의하면, 절연 프레임(32a, 32b)은 일단을 차단기 탱크(53)에 고정되어 있는 플랜지(12)에 볼트(40)로 체결했다. 이에 더하여, 절연 프레임이 대향하는 방향의 거의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이는 플랜지(12)에 체결한 측, 즉 일단측의 쪽이 각각의 타단측보다 길게 하고 있다. 이로 인해, 절연 프레임(32a, 32b)의 각각은 외팔보(cantilever) 형상이 되지만, 이 외팔보부의 コ자 형상의 단면적이 커진다. 따라서, 보다 기계적 강도가 높은 진공 차단기(58)를 얻을 수 있다.

실시 형태 5.

도 16은 실시 형태 5에 있어서 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도, 도 17은 도 16을 F－F 방향으로부터 본 단면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

실시 형태 1에서, 절연 프레임(11a, 11b)은 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상으로 했지만, 거의 コ자 형상의 내면을 원호 형상으로 해도 좋다. 이 경우, 절연 프레임(28a, 28b)은 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고, 또한 거의 コ자 형상의 외면(29a, 29b)은 거의 コ자 형상이지만 거의 コ자 형상의 각부가 두껍게 되도록 거의 コ자 형상의 내면(30a, 30b)은 원호 형상으로 한다. 다른 구성은 실시 형태 1과 같다.

실시 형태 5에 의하면, 절연 프레임(28a, 28b)은 긴쪽 방향에 직교하는 단면이 거의 コ자 형상이고, 또한 거의 コ자 형상의 외면(29a, 29b)은 거의 コ자 형상이지만 거의 コ자 형상의 각부가 두껍게 되도록 거의 コ자 형상의 내면(30a, 30b)은 원호 형상으로 하고 있다. 이로 인해, 거의 コ자 형상의 각부가 두껍게 되므로, 절연 프레임(28a, 28b)의 기계적 강도가 더욱 향상한다.

도 18은 실시 형태 5에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 변형예를 나타내는 단면도이다. 이 변형예에서는 절연 프레임(28a, 28b)에, 긴쪽 방향에 직교하는 단면의 거의 コ자 형상의 각부를 절결하고, 실시 형태 1보다 반경이 큰 원형성(roundness)을 갖게 하고 있다. 이 때문에 거의 コ자 형상은, 차단기 단극부(10a, 10b, 10c)에 작용하는 전자력의 힘의 방향에 대해, 폭 방향이 동일하게 되는 거의 コ자 형상의 중앙의 변을 가지고, 또한 거의 コ자 형상의 각부에 실시 형태 1보다 반경이 큰 원형성을 가지고 있다. 이로 인해, 차단기 단극부(10a, 10b, 10c)에 작용하는 전자력에 대한 기계적 강도를 유지한 채로, 절연 프레임(28a, 28b)과 진공 차단기(58)를 수납하고 있는 차단기 탱크(53)의 내면과의 공간 거리를 크게 할 수 있어서, 절연 성능을 향상할 수 있다.

도 19는 실시 형태 5에 의한 진공 차단기의 차단기 단극부 구성의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다. 이 변형예에서 절연 프레임(28a, 28b)은 긴쪽 방향에 직교하는 단면의 거의 コ자 형상을 모나게 하고 있다. 이로 인해, 절연 프레임(28a, 28b)의 제작시에 금형(金型)으로부터의 빼기를 행하기 쉬워져, 제작의 작업성이 향상된다.

실시 형태 6.

도 20은 실시 형태 6에 있어서 진공 차단기의 차단기 단극부를 나타내는 측면도, 도 21은 도 20을 G－G 방향으로부터 본 단면도, 도 22는 도 21을 H－H 방향으로부터 본 단면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

실시 형태 1에서, 진공 밸브(14)는 절연 케이스(13)와 동축으로 절연 케이스(13)에 수납했다. 그러나 절연 케이스(13)는 그 긴쪽 방향의 중심축이 거의 수평이 되도록 배치하고, 진공 밸브(14)의 긴쪽 방향의 중심축이 절연 케이스(13)의 긴쪽 방향의 중심축보다 아래쪽에 있도록 진공 밸브(14)를 배치해도 좋다. 이 경우, 진공 밸브(14)의 긴쪽 방향의 중심축은 고정 전극(15)의 중심축보다 아래쪽으로 되고, 또한 하측의 절연 프레임(11b)에 접하지 않게 배치한다. 다른 구성은 실시 형태 1과 같다.

실시 형태 6에 의하면, 절연 케이스(13)는 그 긴쪽 방향의 중심축이 거의 수평이 되도록 배치하고, 진공 밸브(14)의 긴쪽 방향의 중심축이 절연 케이스(13)의 긴쪽 방향의 중심축보다 아래쪽에 있도록 진공 밸브(14)를 배치하고 있다. 따라서, 절연 케이스(13) 내에서의 진공 밸브(14)의 위쪽의 공간이 커져, 진공 밸브(14)의 위쪽의 절연 가스의 볼륨이 커진다. 따라서, 통전에 의한 발열을 효율적으로 방열 할 수 있는 진공 차단기(58)를 얻을 수 있다.

실시 형태 7.

도 23은 실시 형태 7에 있어서 가스 절연 개폐 장치의 측단면도이다. 또한, 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타내고 그 설명을 생략하고 있다.

도 23에 도시한 가스 절연 개폐 장치는 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이 내부에 진공 차단기(58)를 수납하고 있다. 이 진공 차단기(58)에 실시 형태 1 내지 실시 형태 6에 있어서 설명한 진공 차단기를 사용한다.

실시 형태 7에 의하면, 필요한 기계적 강도를 확보하면서 소형화할 수 있는 진공 차단기를 사용함으로써, 가스 절연 개폐 장치도 소형화할 수 있다.

또한, 이상의 실시 형태에 나타낸 구성은 본 발명의 일례이며, 실시 형태 1 내지 실시 형태 7을 어떻게 조합해도 좋다.

10a, 10b, 10c　차단기 단극부,
11a, 11b, 24a, 24b, 28a, 28b, 32a, 32b　절연 프레임(제1 절연 프레임, 제2 절연 프레임),
13, 33 절연 케이스,
14 진공 밸브,
25 절연 프레임 접속부,
51 가스 절연 개폐 장치,
53 차단기 탱크(용기),
58 진공 차단기

Claims

내부에 접리(接離) 가능한 전극을 수납한 진공 밸브;
긴쪽 방향에 직교하는 단면(斷面)이 コ자 형상인 제1 절연 프레임;
긴쪽 방향에 직교하는 단면이 コ자 형상이고 상기 제1 절연 프레임과 간격을 두고 각각 コ자 형상의 개구측이 대향하여 배치된 제2 절연 프레임; 및
상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임으로 이루어지고, 상기 진공 밸브를 수납하고, 절연 가스가 봉입(封入)된 용기 내에 병렬로 복수 배치된 절연 케이스를 구비한 진공 차단기에 있어서,
상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임은, 상기 コ자 형상의 양단에 위치하여 대향하는 2변 부분이 절연 프레임 접속부에 의하여 접속되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1에 있어서,
제1 절연 프레임과 제2 절연 프레임은 동일 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1에 있어서,
제1 절연 프레임과 제2 절연 프레임이 대향하는 방향의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이는, 이웃의 절연 케이스와 대향하는 1변의 쪽이 다른 1변보다 짧은 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1에 있어서,
제1 절연 프레임 및 제2 절연 프레임과 용기가 제1 절연 프레임과 제2 절연 프레임의 일단에서 접속되고, 상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 대향하는 방향의 コ자 형상의 대향하는 2변 부분의 길이는, 각각의 일단측 쪽이 각각의 타단측보다 긴 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1에 있어서,
コ자 형상의 내면은 원호 형상인 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1에 있어서,
절연 케이스는 상기 절연 케이스의 긴쪽 방향의 중심축이 수평이 되도록 배치되고, 진공 밸브의 긴쪽 방향의 중심축은 절연 케이스의 긴쪽 방향의 중심축보다 아래쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 진공 차단기를 구비한 가스 절연 개폐 장치.
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