WO2004049366A1 - 真空バルブユニット - Google Patents

Description

真空バルブュニット

技術分野

本発明は、 真空バルブユニットに関し、 特に主回路電流を開閉する真空遮断器 の真空バルブュニットに関するものである。

明背景技術

_従来の真空遮断器に於いては、 真空遮断器のフレーム上に操作機構と絶縁フレ 田

一ムに支持された真空バルブとが設けられている。 真空バルブはその固定電極に 接続された固定電極側主回路端子により絶縁フレームに支持され、 可動電極側は シャント導体を介して可動電極側主回路端子に接続されている。 可動電極は真空 バルブと操作機構を電気的に絶縁する絶縁口ッドを介して操作機構に連結され、 操作機構によって作動されて真空バルブの開閉を行う。 主回路電流は、 固定電極 側主回路端子、 真空バルブの固定電極、 真空バルブの可動電極、 可撓導体および 可動電極側主回路端子により形成される電流路を通って流れる。

このような真空バルブユニットに於いては、 主回路端子、 真空バルブ及び可撓 導体が気中にあり、 金属間の絶縁距離を確保するために主回路端子間、 主回路端 子とフレーム間等の寸法が大きいものとなっている。 また、 相間絶縁距離を確保 するため相間ピッチも金属間の絶縁距離を大きくとることが必要であった。 更に 、 部品点数も多く、 組立時間もかかっていた。

従って、 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、 真空遮断器の 各部間を十分に絶縁して小型化した真空バルブュニットを提供することを目的と するものである。

発明の開示

本発明の真空バルブュニットは、 真空パルプの可動電極棒に接続された可撓導 体と、 可動電極棒に連結された絶縁ロッドと、 真空バルブを埋設支持し、 固定側 端子および可動側端子の外端を外部に露出させて埋設支持するモールド樹脂絶縁 体とを備えている。 モールド樹脂絶縁体は可動電極棒を収容する空洞を備え、 可 撓導体と、 可動側端子の一端と、 絶縁ロッドとがこの空洞内に収容されている。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の真空バルブュニットの一実施の形態を示す縦断面図である。 図 2は図 1の可撓導体の平面図である。

図 3は図 2の線 3— 3に沿った可撓導体の断面図である。

図 4は本発明の真空バルブュニットの別の実施の形態を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

第 1図は真空遮断器に用いるこの発明の真空バルプュニットを示す縦断面図で あり、 例えば三相真空遮断器に於いては 3台の真空バルブュ-ットを並設して用 いる真空バルブュニットを一台だけ示したものである。 真空バルブュニットは真 空バルブ 1を備えており、 真空バルブ 1は可動電極棒 2の駆動により互いに離接 させられる固定電極 3および可動電極 4を真空容器 5内に持っている。 真空バル ブ 1の固定電極 3には一端 （内端） が固定電極棒 6を介して接続され、 他端 （外 端） が図示してない外部回路に接続できる固定側端子 7が設けられている。 可動電極棒 2は真空容器 5を貫通して延びていて、 その外側部分にはフランジ

8が固着され、 フランジ 8よりも外側 （図で下方） の部分にはネジが切ってあつ てナット 9がネジ係合している。 ナット 9とフランジ 8との間には、 可動電極棒

2に嵌められたスパイダ状の可撓導体 1 0が設けられている。 可撓導体 1 0は、 図 2および図 3に示すように、 可撓性の薄板状導電性金属材料を積層して形成し たスパイダ状部材であり、 中央の円板部分 3 1の穴 3 4には可動電極棒 2が通さ れ、 フランジ 8とナット 9との間でしっかりと固定されている。 円板部分からは 例えば 6本の脚部分 3 2が図示の如く J字型あるいは 「し」 字型に湾曲して径方 向に延びて軸方向に立ち上がつている。 脚部分 3 2の先端には径方向外側に延び る接続部 3 3が設けられていて、 この接続部がネジ等の適当な固着手段により後 に詳しく説明する可動側端子 1 1と共に真空バルブ 1の固定用金属ブロック 1 a に固着されている。 可撓導体 1 0は主として脚部分 3 2で撓むので、 脚部分 3 2 は撓み部分でもある。 図示 可撓導体 1 0は橈み部分として 6本の脚部分 3 2を 持つスパイダ状のものであるが、 小型で十分な電流容量と可撓性が確保できれば 、 橈み部分としての脚部分 3 2の形状や本数は勿論、 可撓導体 1 0自体の形状を もスポーク付きの車輪状のものやべローズ状のもの等に変更することができる。 可動側端子 1 1は、 真空バルブ 1の真空容器 5の可動電極側の端部に設けられ た導電性の環状部分 1 2と、 環状部分 1 2から径方向外側に延びた接続導体 1 3 と、 接続導体 1 3上に接続された端子導体 1 4とを備えている。 環状部分 1 2は 真空バルブ 1の可動電極棒 2から離間してこれを同心に囲むように配置され、 ボ ルト等の固着手段により可撓導体 1 0の湾曲した脚部の先端の接続部に接続され ている。 端子導体 1 4は真空バルブ 1の軸心に平行に配置されていて、 図示して ない外部回路に接続できるようにしてある。 この意味で可動側端子 1 1は一端 （ 内端） で可撓導体 1 0に接続され、 他端 （外端） で外部回路に接続でき、 可動側 端子 1 1は真空バルブ 1に対して離間しかつ固定されているにも拘わらず、 間が 可撓導体 1 0により接続されているので、 電流通路を確保しながら可動電極棒 2 の軸方向の開閉運動を妨げることがない。

可動電極棒 2の先端には、 図示してない外部の操作機構に連結されて駆動され 得る絶縁口ッド 1 5が連結されている。 絶縁口ッド 1 5はエポキシ樹脂等の適当 な絶縁材料で形成され、 充電部である可動電極棒 2を他の金属部分から絶縁する 一方、 機械的な作動力を伝達するためのものである。 絶縁ロッド 1 5の外周面に は沿面距離を増大させるためのシエツド （ s h e d ：傘） 状の障壁 1 6が設けら れ、 この障壁 1 6により環状溝 1 7が形成されている。

絶縁口ッド 1 5の先端には更に、 固定電極 3と可動電極 4との間に接触圧力を 与えるように絶縁ロッド 1 5および可動電極棒 2を介して可動電極 4に接圧に相 当する圧力を加える接圧ばね 1 8が設けられている。 接圧ばね 1 8は、 絶縁ロッ ド 1 5の先端に固着されて軸方向に延びた作動軸 1 9上で、 作動軸 1 9に固着さ れたフランジ 2 0と作動軸 1 9上を摺動できるブラケット 2 1のばね座 2 2との 間に設けられた圧縮ばねである。 ブラケット 2 1は図示してない操作機構に連結 させることができて、 操作機構の駆動力を接圧ばね 1 8、 絶縁ロッド 1 5および 可動電極棒 2を通して可動電極 4に伝達することができる。

真空バルブユニットは更に、 真空バルブ 1を埋設支持し、 固定側端子 7および 可動側端子 1 1の外端を外部に露出させて埋設支持するモールド樹脂絶縁体 2 3 を備えている。 モールド樹脂絶縁体 2 3は真空バルブ 1の周囲に、 真空バルブ 1 に接続された固定側端子 7および可動側端子 1 1と共に、 注型成形あるいはイン サート成形された、 エポキシ樹脂等の適当な樹脂の成形体であって、 埋設支持し た各部材間の位置関係を一定に維持すると共に、 各部材間のまた他の機器との間 の電気的絶縁を確保している。 モールド樹脂絶縁体 2 3はまた真空遮断器のフレ ーム （図示してない） 等に固定するための取付金具が埋設された固定用脚部 2 3 aを持っている。 モールド樹脂絶縁体 2 3の真空バルブ 1の真空容器 5の可動側 端部近傍には、 可動電極棒 2を離間してほぼ同心に囲む図で下方に延びる円筒状 の障壁 2 4が設けられていて、 この障壁 2 4により空洞 2 5が形成されている。 この空洞 2 5には、 可動電極棒 2だけでなく、 可動電極棒 2に接続された可撓導 体 1 0と、 可撓導体 1 0に接続された可動側端子 1 1の一端である環状部分 1 2 と、 可動電極棒 2に連結された絶縁ロッド 1 5の一部とが収容されている。 この ような障壁 2 4に形成された空洞 2 5内に真空バルブュニットの可動金属部分を 収容することにより、 この部分を障壁 2 4で囲んで沿面絶縁距離を大きくして十 分な絶縁を確保することができる一方、 可動電極棒 2や可撓導体 1 0等の可動部 分の作動を妨げることがないようにできる。

このような真空バルブュニットの電流通路は、 固定側端子 7—真空バルブ 1の 固定電極棒 6—固定電極 3—可動電極 4一可動電極棒 2—可撓導体 1 0—可動側 端子 1 1の接続導体 1 3—端子導体 1 4の経路によって形成されている。

このように、 この真空バルブユニットに於いては、 固定側および可動側端子 7 および 1 1や真空バルブ 1等がモールド樹脂絶縁体 2 3内に一体注型され、 コン パクトな一体構造となっている。 また、 絶縁距離が満足するように真空バルブ 1 の可動電極棒 2の側に絶縁障壁 2 4を設け、 絶縁障壁 2 4の內側に形成された空 洞 2 5内に小型化したスパイダ状の可撓導体 1 0を接続してある。 さらに、 空洞

2 5内で可動電極棒 2に絶縁口ッド 1 5を接続し、 接圧ばね 1 8を接続してある この構造により真空バルブ 1が一体注型され、 更に可撓導体 1 0、 絶縁ロッド 1 5がモールド樹脂絶縁体 2 3の空洞 2 5内に設けられていることから、 この真 空バルブュニットの充電部で絶縁距離を確保する必要がある箇所は、 固定側およ び可動側端子 7および 1 1だけとなる。 つまりこれらの端子 7および 1 1の部分 の絶縁距離が満足できる位置まで高さおよぴ相間ピッチを縮めることができ、 真 空バルブュニットおよびそれを用いた真空遮断器を小型化することができる。 ま た、 真空バルブを一体注型したことにより、 部品点数が削減され、 組立時間も削 減さ る。

実施の形態 2 .

図 4はこの発明の真空バルブュニットの別の実施の形態を示す。 この真空バル ブュニットに於いては、 図 1に示す真空バルブュニットに対して、 絶縁口ッド 4 0および接圧ばね 4 1が絶縁ロッド 1 5および接圧ばね 1 8と異なっているが、 その他の構成は同じである。

絶縁口ッド 4 0の外周面には沿面距離を増大させるための軸方向かつ周方向に 延びたシエッド （傘） 状の障壁 1 6が設けられ、 この障壁 1 6により環状溝 1 7 が形成されている。 絶縁口ッド 4 0の更に先端部には、 障壁 1 6と同様の軸方向 かつ周方向に一体に延びた管状の第 2の障壁 4 1が設けられ、 環状溝状の空洞 4 2が形成されている。 空洞 4 2の径方向内側の絶縁ロッド 4 0の円柱状部分 4 3 の先端には、 そこから軸方向に延びた作動軸 4 4が埋設されて設けられていて、 この作動軸 4 4の先端部には作動軸 4 4上を摺動し得るブラケット 4 5が設けら れている。 ブラケット 4 5はばね座 4 6を有し、 このばね座 4 6と絶縁ロッド 4 0の空洞 4 2即ち環状溝の底 4 7との間には圧縮ばねである接圧ばね 4 8が設け られている。 この空洞 4 2内には接圧ばね 4 8およびそれに関連する部品が収容 されているので、 この空洞 4 2はばね空洞と呼ぶことができる。 ブラケット 4 5 は図示してない操作機構に連結させることができて、 操作機構の駆動力を接圧ば ね 4 8、 絶縁ロッド 4 0および可動電極棒 2を通して可動電極 4に伝達すること ができる。

この構造によれば、 接圧ばね 4 8の大部分が管状の障壁によって囲まれている ので、 真空バルブュニットの各部間の絶縁が更に有利になり、 更に小型化するこ とができる。

Claims

1 . 可動電極棒の駆動により互いに離接させられる固定電極および可動電極を 持つ真空バルブと、

一端で上記固定電極に接続され、 他端で外部回路に接続できる固定側端子と、 上記可動電極棒に接続された可撓導体と、

一端で上記可撓導体に接続され、 他端で外部回路に接続できる可動側端子と、 一端で上記可動電極棒に連結され、 他端で外部の操作機構に連結されて駆動さ れ得る絶縁口ッドと、 求

上記絶縁口ッドに接続されて上記可動の電極に接圧を加える接圧ばねと、 上記真空バルブを埋設支持し、 上記固定側端子および上記可動側端子の外端を ' 外部に露出させて埋設支持するモールド樹脂絶縁囲体とを備え、

上記モールド樹脂絶縁体は上記可動電極棒を収容する空洞を備え、 上記可動電 極棒に接続された上記可撓導体と、 上記可撓導体に接続された上記可動側端子の 一端と、 上記可動電極棒に連結された絶縁ロッドとが上記空洞内に収容されてい ることを特徴とする真空バルブュニット。

2 . 上記可動側端子の上記一端は、 上記可動電極棒を離間して囲む環状部分を持 ち、 上記可撓導体は上記可動電極棒に接続された中央部分と、 上記中央部分から 径方向に延びた湾曲した橈み部分と、 上記撓み部分の径方向外端に設けられて上 記可動側端子の上記環状部分に接続された接続部分とを備えたことを特徴とする 請求項 1に記載の真空バルブュニット。

3 . 上記空洞が、 上記モールド樹脂絶縁体の本体から一体に延びた管状の障壁に より囲まれて形成されていることを特徴とする請求項 1あるいは 2に記載の真空 ノ ノレブュニッ ト。

4 . 上記絶縁ロッドがばね空洞を備え、 上記接圧ばねが上記ばね空洞内に収容さ れていることを特徴とする請求項 1あるいは 2に記載の真空バルブュニット。

5 . 上記絶縁ロッ ドの上記ばね空洞が、 上記絶縁ロッ ドの本体から一体に延びた 管状の障壁により囲まれて形成されていることを特徴とする請求項 4に記載の真 空バノレブュニッ ト。