TWI550672B

TWI550672B - 真空斷路器

Info

Publication number: TWI550672B
Application number: TW102121063A
Authority: TW
Inventors: 稻葉繁; 後藤圭二; 山中丈明; 十鳥洋; 山本敬太
Original assignee: 三菱電機股份有限公司
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2016-09-21
Also published as: KR20150047596A; TW201428802A; KR101686361B1; CN104718675A; JPWO2014106912A1; WO2014106912A1; JP5744351B2; CN104718675B; HK1209238A1

Description

真空斷路器

本發明係關於一種例如載裝有CR抑制器(capacitor-resistance suppressor；電容-電阻抑制器)的真空斷路器，特別是關於載裝在真空斷路器之CR抑制器的接地構造者。

習知之高壓電路的接地係例如於專利文獻2所示，由人員使放電用接地棒抵接充電部而取得接地，惟會有遺忘接地作業的問題。此外，雖在一般的配電盤內的固定部會配置有CR抑制器的情形，惟在配電盤內的固定部載裝CR抑制器時，必須在配電盤內的固定部側取得接地。

第16圖係在習知之配電盤內的真空斷路器本體120的後面側固定部載裝CR抑制器之場合的側面剖面圖。在此的配電盤100係包含：以金屬板封閉的箱體20、真空斷路器本體120的固定框1、上部阻障(barrier)2、兩側阻障3、固定框安裝架台4、真空斷路器本體120的背面上部阻障5、一次端子(上段)/一次端子(下段)間阻障6、真空斷路器本體120的裡面阻障7、真空斷路器本體120的一次端子部連接導體8、控制機器面板10、比流器(Current Transformer；CT)11、CT連接導體12、絕緣測試插座101、作業用插座102、以及異物落下防止阻障103，將真空斷路器本體120收納在配電盤100的內部。

於如前述的裝置構成中，以往係將配合斷路器之插入-拔出而進行動作的絕緣測試裝置110設置在固定框1。此外，因應真空斷路器本體120的規格，而變更至適合於既設之斷路器的母線和纜線為止之連接導體112、以及接觸器113的設置位置。此外，藉由在配電盤內之真空斷路器本體120的後面側固定部設置CR抑制器111作為突波抑制器(SURGE ABSORBER)，以降低突波電壓本身，使突波抑制效果良好。

此外，在配電盤內的固定部載裝CR抑制器時，必須將斷路器的主電路另予接地。(參照專利文獻1)

亦即，如第17圖及第18圖所示，抽屜式真空斷路器係由真空斷路器本體21以及抽屜框22所構成，真空斷路器本體21係移動自如地支持在設置於抽屜框22之未圖示的軌道上。真空斷路器本體21係設有上部側活動端子23以及下部側活動端子24。抽屜框22係設有由絶緣材料所構成的端子台25，端子台25係安裝有分別與上部側活動端子23及下部側活動端子24相對應的上部側固定端子26及下部側固定端子37。

如上述所構成的抽屜式真空斷路器，一般而言，真空斷路器本體21係藉由抽屜框22內未圖示之引出裝置的操作而移動，選擇性地固定在開路位置或者連接位置。開路位置係上部側活動端子23與下部側活動端子24及上部側固定端子26與下部側固定端子37未互相連接的狀態，而連接位置係上部側活動端子23與上部側固定端子26及下部側活動端子24與下部側固定端子37透過抽引接觸器36而進行連接的狀態。

再者，抽屜式真空斷路器之抽屜框22的下部係設置有：固定側接地端子38、操作桿30、接地用接觸器33、以及將接地用接觸器33與固定側接地端子38予以連接的可動引線34。操作桿30係其一端藉由轉動軸29而旋轉自如地樞接於抽屜框22，而另一端上下活動自如地與接地用接觸器33連結。再者，操作桿30的中央部係旋轉自如地樞接有操作輥31。操作輥31係在連接位置與真空斷路器本體21的底部21a進行耦合。接地用接觸器33係貫通形成在抽屜框22之端子台25的導引孔25a，並在連接位置，以其接觸器33的前端離開下部側固定端子37及抽引接觸器36之方式安裝。操作桿30係藉由彈簧32朝向使接地用接觸器33與下部側固定端子37接觸之方向，即反時鐘方向進行位移。再者，安裝有短路棒35，用以連接各極的固定側接地端子38而短絡。

如上述所構成之接地裝置的動作係從第18圖的連接位置欲進行開路操作時，真空斷路器本體21係朝左方向移動，至真空斷路器本體21達到開路位置為止，分離真空斷路器本體21之底部與操作輥31的耦合。此時，操作桿30係藉由彈簧32的位移力朝反時鐘方向旋轉而使接地用接觸器33接觸於下部側固定端子37，並藉由彈簧32的位移力使接地用接觸器33朝下部側固定端子37推壓而成為接地狀態。

另外，從第17圖所示之開路位置欲將真空斷路器本體21朝連接位置進行插入操作時，與開路操作相反地，真空斷路器本體21係朝右方向移動，當操作輥31與真空斷路器本體21的底部進行耦合時，操作桿30係對抗彈簧32的位移力而朝順時鐘方向旋轉，使接地用接觸器33從下部側固定端子37分離，解除接地狀態。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本實開平5-84110號公報。

專利文獻2：日本特開平8-31471號公報。

專利文獻3：日本特開2005-269771號公報。

上述之習知的真空斷路器係由於在配電盤內之真空斷路器本體120的後面側固定部載裝有作為抑制發生在真空斷路器本體120之電流斷路時的突波之突波抑制器的CR抑制器，故會有使配電盤之深度方向寸法變大的問題點。(專利文獻3)

此外，習知的真空斷路器中，就在配電盤內之真空斷路器本體120的後面側固定部所設置之CR抑制器的接地而言，將真空斷路器本體21朝左方向移動，使真空斷路器本體21達到開路位置為止，分離真空斷路器本體21之底部與操作輥31的耦合，此時，操作桿30藉由彈簧32的位移力朝反時鐘方向旋轉而使接地用接觸器33接觸於下部側固定端子37，並藉由彈簧32的位移力使接地用接觸器33朝下部側固定端子37推壓而成為接地狀態，然而，會有使配電盤內之後面側固定部的下部側固定端子37與接地用接觸器33的接地構造複雑化，並且亦使真空斷路器本體21之拉引機構與配電盤內之後面側固定部之接地構造的連結機構複雑化的問題點。

諸問題點雖於統合製作真空斷路器本體21與配電盤時，可獲取真空斷路器本體21之拉引機構與配電盤內之後面側固定部之接地構造的連結機構的整合性，惟當真空斷路器本體21與配電盤個別地搬運時，會難以獲取真空斷路器本體21之拉引機構與配電盤內之後面側固定部之接地構造之連結機構的整合性，而有於接地構造發生不良影響之虞的問題點。

本發明為有鑑於前述之問題點所開發者，其目的係提供一種藉由將CR抑制器載裝在真空斷路器本體，並且將真空斷路器本體的可動側端子確實地接地，從而可謀求小型化的真空斷路器。

本發明之真空斷路器係具備：真空斷路器本體，對配電盤插入及拉出並且具有活動端子；以及CR抑制器，設置在前述真空斷路器本體作為突波抑制器，該真空斷路器並且設置：接地臂支持軸，轉動可能地支承在前述真空斷路器本體；接地臂，安裝在前述接地臂支持軸的兩端；接地臂連絡體，用以連結前述接地臂；以及驅動手段，以前述接地臂支持軸作為支點驅動前述接地臂，並且使連結在前述接地臂的前述接地臂連絡體抵接在前述活動端子而接地。

根據本發明之真空斷路器，可獲得一種將CR抑制器載裝在真空斷路器本體，並且將在真空斷路器本體的活動側端子確實地接地，藉此可謀求小型化的真空斷路器。

1‧‧‧固定框

2‧‧‧上部阻障

3‧‧‧兩側阻障

4‧‧‧固定框安裝架台

5‧‧‧背面上部阻障

6‧‧‧阻障

7‧‧‧裡面阻障

8‧‧‧一次端子部連接導體

10‧‧‧控制機器面板

11‧‧‧CT

12‧‧‧CT連接導體12

20‧‧‧箱體

21、120、201‧‧‧真空斷路器本體

21a‧‧‧底部

22‧‧‧抽屜框

23‧‧‧上部側活動端子

24‧‧‧下部側活動端子

25‧‧‧端子台

25a‧‧‧導引孔

26‧‧‧上部側固定端子

29‧‧‧旋轉軸

30‧‧‧操作桿

31‧‧‧操作輥

32‧‧‧彈簧

33‧‧‧接地用接觸器

34‧‧‧可動引線

35‧‧‧短路棒

36‧‧‧抽引接觸器

37‧‧‧下部側固定端子

38‧‧‧固定側接地端子

100‧‧‧配電盤

101‧‧‧絕緣測試插座

102‧‧‧作業用插座

103‧‧‧異物落下防止阻障

110‧‧‧絕緣測試裝置

111、207‧‧‧CR抑制器

112‧‧‧連接導體

113‧‧‧接觸器

202‧‧‧台車

203‧‧‧車輪

204‧‧‧把手

205‧‧‧上部活動側端子

206‧‧‧下部活動側端子

208、221‧‧‧接地臂支持軸

209、222‧‧‧接地臂

210、223‧‧‧接地臂連絡體

211、214‧‧‧驅動手段

212‧‧‧曲柄臂支持軸

213‧‧‧曲柄臂

214‧‧‧曲柄臂片

215‧‧‧驅動支持軸

216‧‧‧第1驅動體

217‧‧‧第2驅動體

218‧‧‧驅動連絡體

219‧‧‧操作體

219a‧‧‧手把耦合部

220‧‧‧手把受體

225‧‧‧輥體

226‧‧‧耦合體

226a‧‧‧傾斜部

第1圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的連接位置之側面圖。

第2圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的連接位置之立體圖。

第3圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之側面圖。

第4圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之背面圖。

第5圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之立體圖。

第6圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之側面圖。

第7圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之立體圖。

第8圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之背面圖。

第9圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之平面圖。

第10圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的連接位置之側面圖。

第11圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的連接位置之立體圖。

第12圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的開路位置之側面圖。

第13圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的開路位置之立體圖。

第14圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的接地位置之側面圖。

第15圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的接地位置之立體圖。

第16圖係顯示習知之真空斷路器的側面剖面圖。

第17圖係顯示習知之真空斷路器中的開路位置的側面剖面圖。

第18圖係顯示習知之真空斷路器中的連接位置的側面剖面圖。

第1實施形態

以下，根據第1圖至第9圖說明本發明的第1實施形態，惟在各圖中，針對相同或者對等的構件、部位係標示相同符号來說明。第1圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的連接位置之側面圖。第2圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的連接位置之立體圖。第3圖係顯示在本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之側面圖。第4圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之背面圖。第5圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的開路位置之立體圖。第6圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之側面圖。第7圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之立體圖。第8圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之背面圖。第9圖係顯示本發明之第1實施形態的真空斷路器中的接地位置之平面圖。

在上述之習知技術中，一般而言雖由氣吹斷路器進行電流斷路，惟氣吹斷路器係使製造成本增高，並且因在內部封裝有SF6(六氟化硫)氣體，故在環境保護性上難謂允洽，近來大多置換成真空斷路器。真空斷路器係因相較於氣吹斷路器電流的斷路性能優良，其斷路性能過大，因此將電流斷路時產生高突波，而會有因該突波致使連接在饋線側的機器類損傷之虞。為了抑制該突波，在真空斷路器本體載裝以C(靜電容量)與R(電阻)所構成之作為突波抑制器的CR抑制器而抑制突波。並且，由於CR抑制器係因隨C(靜電容量)份量會有帶電的電荷，故在CR抑制器帶電的狀態下接觸時會觸電，因而有將CR抑制器接地的需求，使得在C(靜電容量)份量的狀態下即便接觸亦不會造成作業上的阻礙。本發明係以將CR抑制器載裝在真空斷路器本體，並且將其CR抑制器接地的構成為特徵。

亦即，根據第1圖及第2圖，說明在本發明之第1實施形態的基本構成。第1圖及第2圖係顯示真空斷路器本體在配電盤內連接於主電路的狀態。201係真空斷路器本體，且載裝在台車202。台車202係安裝有車輪203，且推動安裝在真空斷路器本體201之前面的把手204而將真空斷路器本體201從配電盤外壓入至配電盤內的開路位置、或拉出至配電盤外。將真空斷路器本體201從開路位置往連接位置、或者從連接位置往開路位置的移動係藉由後述的操作手把219進行操作，而從真空斷路器本體201的開路位置往配電盤外的拉引係在後述之操作手把219與拉引裝置的耦合分離之後，拉動把手204而將真空斷路器本體201從配電盤內的開路位置拉出至配電盤外。

205係設置在真空斷路器本體201之構成主電路的上部活動側端子，206係設置在真空斷路器本體201之構成主電路的下部活動側端子。207係在真空斷路器本體201中作為突波抑制器而設置的CR抑制器，在第1圖中作為連接在下部活動側端子206之一例。

208係能夠轉動地支承在真空斷路器本體201的接地臂支持軸，在第1圖的例子中係配置在較下部活動側端子206靠下方側。209係安裝在接地臂支持軸208之兩端(亦即真空斷路器本體201的兩側)的接地臂，210係連結接地臂209的接地臂連絡體，此接地臂連絡體210係藉由與第2圖所示之3相各相的下部活動側端子206抵接而接地的構成。

211係以接地臂支持軸208作為支點驅動接地臂209，並且使連結於接地臂209的接地臂連絡體210抵接在下部活動側端子206而接地的驅動手段。

此驅動手段211係由曲柄臂支持軸212、曲柄臂213、曲柄臂片214、驅動支持軸215、第1驅動體216、第2驅動體217、驅動連絡體218、以及操作體219所構成，曲柄臂支持軸212係能夠轉動地支承在真空斷路器本體201；曲柄臂213係一方側安裝在此曲柄臂支持軸212的兩端；曲柄臂片214係設置在此曲柄臂213的另一方側，用以與接地臂209耦合並驅動接地臂 209；驅動支持軸215係能夠轉地支承在真空斷路器本體201；第1驅動體216係安裝在此驅動支持軸215；第2驅動體217係安裝在曲柄臂支持軸212之鏈條等；此驅動連絡體218係懸架在第1驅動體216與第2驅動體217；而操作體219係用以操作第1驅動體216。

此外，操作體219係例如由耦合在驅動支持軸215的操作手把(以下稱為操作手把)所構成，而操作手把219的手把耦合部219a係耦合在與設置於驅動支持軸215的手把受體220。藉由操作此操作手把219，使第1驅動體216以驅動支持軸215為中心轉動而驅動之方式來構成。

接著，針對動作加以說明。第1圖及第2圖係真空斷路器本體201插入在配電盤內而處於連接位置的狀態，為了從此狀態將真空斷路器本體201從配電盤內拉出，將真空斷路器本體201拉出至第3圖至第5圖所示的開路位置為止。並且，轉動操作操作手把219使第1驅動體216朝反時鐘方向轉動。因使第1驅動體216朝反時鐘方向轉動，使得第2驅動體217亦藉由懸架在第1驅動體216與第2驅動體217的驅動連絡體218朝反時鐘方向轉動。另外，第5圖係省略CR抑制器207而圖示。

因第2驅動體217朝反時鐘方向轉動，藉此，安裝第2驅動體217的曲柄臂支持軸212朝反時鐘方向轉動，安裝在曲柄臂支持軸212之兩端的曲柄臂213亦朝反時鐘方向轉動，使得安裝在曲柄臂213之另一方側的曲柄臂片214與接地臂209耦合。

進一步地，如第6圖至第9圖所示，轉動操作操作手把219使第1驅動體216進一步朝反時鐘方向轉動。因第1驅動體216進一步朝反時鐘方向轉動，使得第2驅動體217亦藉由懸架在第1驅動體216與第2驅動體217的驅動連絡體218，進一步朝反時鐘方向轉動。另外，第7圖係省略CR抑制器207而圖示。

因第2驅動體217進一步朝反時鐘方向轉動，藉此，安裝第2驅動體217的曲柄臂支持軸212進一步朝反時鐘方向轉動，安裝在曲柄臂支持軸212之兩端的曲柄臂213亦進一步朝反時鐘方向轉動，使設置在曲柄臂213之一端部的曲柄臂片214朝上方側推升接地臂209，並使接地臂連絡體210抵接於下部活動側端子206而接地。另外，關於連接在大地電位部的接地線係未加以圖示。

如以上所述，將CR抑制器207載裝在真空斷路器本體201，並且於將真空斷路器本體201從開路位置拉出至配電盤外之操作的過程中，使接地臂連絡體210抵接在下部活動側端子206而確實地接地的狀態下，將真空斷路器本體201拉出至配電盤外，藉此，在CR抑制器207即使有由C(静電容量)份量的帶電，亦可在拉出至配電盤外之前接地、放電，即使萬一接觸到CR抑制器207亦不會觸電，故能夠獲得作業性良好，並可謀求小型化的真空斷路器。

在使接地臂連絡體210抵接在下部活動側端子206而確實地接地的狀態下，將真空斷路器本體201拉出至配電盤外，藉此，可進行真空斷路器本體201的檢查、CR抑制器207的檢查、配電盤內之各種的檢查等，而當各種檢查結束時，將真空斷路器本體201插入至配電盤內。

真空斷路器本體201往配電盤內的插入，例如在第7圖的接地狀態下，插入至配電盤內的開路位置為此，將操作手把219朝順時鐘方向轉動操作而使第1驅動體216朝順時鐘方向轉動。因使第1驅動體216朝順時鐘方向進行轉動，使得第2驅動體217亦藉由懸架在第1驅動體216與第2驅動體217的驅動連絡體218朝順時鐘方向轉動。

因第2驅動體217朝順時鐘方向進行轉動，藉此，安裝第2驅動體217的曲柄臂支持軸212朝順時鐘方向轉動，安裝在曲柄臂支持軸212之兩端的曲柄臂213亦朝順時鐘方向轉動，而安裝在曲柄臂213之另一方側的曲柄臂片214亦與曲柄臂213連動而朝下方側作動，接地臂209亦與曲柄臂片214連動而朝下方側推壓，解除如第5圖(開路位置)所示之接地臂連絡體210與下部活動側端子206的抵接狀態而解除接地狀態。

再者，轉動操作操作手把219使第1驅動體216進一步朝順時鐘方向轉動。因使第1驅動體216進一步朝順時鐘方向進行轉動，使得第2驅動體217亦進一步藉由懸架在第1驅動體216與第2驅動體217的驅動連絡體218朝順時鐘方向轉動。

因第2驅動體217進一步朝順時鐘方向轉動，藉此，安裝第2驅動體217的曲柄臂支持軸212進一步朝順時鐘方向進行轉動，安裝在曲柄臂支持軸212之兩端的曲柄臂213亦進一步朝順時鐘方向轉動，使設置在曲柄臂213之一端部的曲柄臂片214亦與曲柄臂213連動而進一步作動，接地臂209亦與曲柄臂片214連動並朝下方側推壓，確實地解除如第2圖所示接地臂連絡體210 與下部活動側端子206的抵接狀態而確實地解除接地狀態。

於是，在將接地臂連絡體210與下部活動側端子206的抵接狀態確實地解除而使接地狀態確實地解除的狀態下，進一步將真空斷路器本體201插入至配電盤內之更深側的連接位置為止而完成連接。

第2實施形態

根據第10圖至第15圖說明本發明之第2實施形態，惟在各圖中，針對相同、或者對等的構件、部位係標示相同符號來說明。第10圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的連接位置之側面圖。第11圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的連接位置之立體圖。第12圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的開路位置之側面圖。第13圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的開路位置之立體圖。第14圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的接地位置之側面圖。第15圖係顯示本發明之第2實施形態的真空斷路器中的接地位置之立體圖。

根據第10圖及第11圖，說明本發明之第2實施形態之基本構成。第10圖及第11圖係顯示真空斷路器本體於連接的狀態。201係真空斷路器本體、202係台車、203係車輪、204係把手、205係上部活動側端子、206係下部活動側端子、207係作為突波抑制器而設置的CR抑制器。

221係能夠轉動地支承在真空斷路器本體201的接地臂支持軸，例如配置在較下部活動側端子206靠上方側。222係安裝在接地臂支持軸221之兩端的接地臂，223係連結接地臂222 的接地臂連絡體，藉由此接地臂連絡體223與下部活動側端子206抵接而構成接地。

224係以接地臂支持軸221作為支點驅動接地臂222，並且使連結在接地臂222的接地臂連絡體223抵接在下部活動側端子206而接地的驅動手段。

此驅動手段224係由輥體225、以及耦合體226所構成；輥體225係可轉動地安裝在接地臂222；耦合體226係耦合於設置在盤內的固定部的輥體225，藉由解除與輥體225的耦合而驅動接地臂222。

接著針對動作加以說明。第10圖及第11圖係真空斷路器本體201插入至配電盤內而處於連接位置的狀態，為了從此狀態將真空斷路器本體201從配電盤內拉出，將真空斷路器本體201拉出至第12圖及第13圖所示之開路位置為止。在此狀態下，輥體225與耦合體226尚在耦合的狀態，惟當進一步將真空斷路器本體201從開路位置朝配電盤之外方向拉出時，輥體225係沿著耦合體226的傾斜部226a朝下方側移動。因輥體225朝下方側移動，接地臂222係以接地臂支持軸221作為支點而朝順時鐘方向轉動，且因輥體225從耦合體226的傾斜部226a分離而解除與耦合體226的耦合，接地臂222以接地臂支持軸221作為支點進一步朝順時鐘方向轉動，使得接地臂連絡體223抵接在下部活動側端子206而接地。此動作係真空斷路器本體201處於配電盤內時所進行，如第14圖及第15圖所示，在使接地臂連絡體223抵接在下部活動側端子206而確實地接地的狀態下，將真空斷路器本體201拉出至配電盤外。另外，關於連接於大地電位部位的接地線係未加以圖示。

如以上所述，將CR抑制器207載裝在真空斷路器本體201，並且使接地臂連絡體223抵接在下部活動側端子206而確實地進行接地的狀態下，將真空斷路器本體201拉出至配電盤外，藉此，在CR抑制器207即使有由C(静電容量)份量的帶電，亦可在拉出至配電盤外之前接地、放電，即使萬一接觸到CR抑制器207亦不會觸電，故能夠獲得作業性良好，並可謀求小型化的真空斷路器。

在使接地臂連絡體223抵接在下部活動側端子206而確實地接地的狀態下，將真空斷路器本體201拉出至配電盤外，藉此，可進行真空斷路器本體201的檢查、CR抑制器207的檢查、配電盤內之各種的檢查等，而當各種檢查結束時，將真空斷路器本體201插入至配電盤內。

另外，本發明能夠在本發明的範圍內，自由地組合各實施形態，或者適當地變化、省略各實施形態。

(產業上之可利用性)

本發明係適於將CR抑制器載裝在真空斷路器本體，並且將在真空斷路器本體的活動側端子確實地接地，藉此可謀求小型化的真空斷路器的實現。

201‧‧‧真空斷路器本體