WO2009131238A1 - 真空遮断器 - Google Patents

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WO2009131238A1
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WO
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spring
movable electrode
circuit breaker
vacuum circuit
pressure contact
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Inventor
長竹和浩
小林徹
松井芳彦
Original Assignee
株式会社日本Ａｅパワーシステムズ
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum circuit breaker, and more particularly to a vacuum circuit breaker provided with a pressure contact spring which provides a contact pressure between movable and fixed contacts.
  • vacuum circuit breakers are used in large numbers for substations, distribution facilities, etc. because they can shut off large currents due to their small size.
  • the fixed electrode fixed to the end face of the conducting conductor and the movable electrode similarly fixed to the end face of the conducting conductor are faced in the insulating container made of ceramic etc. maintaining the vacuum state.
  • This valve body is disposed in the atmosphere or in an insulating gas atmosphere, and is used as a vacuum circuit breaker provided with an operating device for driving and operating the movable electrode in the vicinity of the valve body.
  • the actuator used for the vacuum circuit breaker moves the rotation of the rotary shaft linearly through the presence of a lever or the like, and linearly moves the movable electrode to make contact with or separate from the fixed electrode.
  • the actuator pulls the movable electrode away from the fixed electrode and performs the blocking operation based on the shutoff command from the control device, and performs the closing operation to bring the movable electrode into contact with the fixed electrode based on the closing command.
  • a spring called a pressure contact spring or a wipe spring is provided.
  • the pressure contact spring etc. can smoothly shut off and close the movable electrode, apply a predetermined contact pressure at the completion of the closing operation of the movable and fixed electrodes, and insert the movable electrode into the fixed electrode. It is used to prevent chattering that damages the contact surface.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-298040
  • a pressure contact spring or the like is used for a vacuum circuit breaker.
  • a lever for operating the current-carrying conductor of the movable electrode is fixed to the rotary shaft of the actuator, and a cam device is provided at the tip of the lever.
  • the contact pressure spring one end of which engages with the cam device, It is arranged on the extension of the conductor.
  • the cam device acts on the contact pressure spring to store energy and apply pressing force, and conversely, the open position of the electrode from the closed electrode position When moving to the position of, the pressing force of the contact pressure spring is gradually released.
  • a conversion mechanism is connected to the rotation shaft of the operation unit via a lever, and this conversion mechanism The horizontal reciprocating motion is converted into the vertical reciprocating motion to operate the conductive conductor on which the movable electrode is fixed.
  • a wipe spring is interposed at the lower end of the insulating operation rod provided on the extension of the current-carrying conductor of the movable electrode, so that the switching operation between the movable and fixed electrodes can be smoothly performed.
  • the movable electrode of the conventional vacuum circuit breaker has a stroke characteristic line S 1 as shown in FIG. ing.
  • the movable electrode of the conventional vacuum circuit breaker starts the operation from the start time To of operation during the interruption operation (left side in the drawing) to the completion point of interruption operation To 1 and the operation during the closing operation (right side in the drawing) Both from the time point T e to the closing operation completion point T e 1 have stroke characteristics that change linearly at a constant rate.
  • the initial separation speed can not be increased by one contact pressure spring, so that the interrupting characteristic can not be improved.
  • the insulation performance is further improved by using a pressure spring, and the wear of the contact surface of the movable and fixed electrodes due to chattering is reduced, and the withstand voltage performance between the electrodes It is desirable to improve the shutoff performance and enable long-term use.
  • the object of the present invention is to improve the breaking performance by increasing the initial opening speed of the movable electrode, to reduce the wear of the contact surfaces of the movable and fixed electrodes, and to withstand voltage between the electrodes and It is an object of the present invention to provide a vacuum circuit breaker capable of extending the service life as well as improving the interrupting performance. Disclosure of the invention
  • a fixed electrode fixed to the tip of the conducting conductor and a movable electrode fixed to the tip of the conducting conductor are disposed in the insulating container maintaining the vacuum state with their contact surfaces facing each other.
  • a pulp main body is provided, and a pressing spring is provided on an operating system of the current-carrying conductor of the movable electrode, an auxiliary pressing spring is provided on the operating system, and the auxiliary pressing spring is It is characterized in that it is arranged to start the accumulation of the spring pressure from the middle of the closing operation after the end of the biasing.
  • an intermediate connecting rod forming a part of the operation system is engaged with the current-carrying conductor of the movable electrode, and an engagement portion between the current-carrying conductor of the movable electrode and the intermediate connecting rod is the main pressure contact spring.
  • the auxiliary pressure contact spring is arranged concentrically.
  • the auxiliary pressure welding spring is characterized by using a spring whose spring constant is larger than that of the pressure spring.
  • the vacuum circuit breaker is configured using the pressure contact spring and the auxiliary pressure contact spring as in the present invention, even when the movable electrode is separated from the fixed electrode in the case of a breaking operation in which the movable electrode is separated. Since the pressure contact spring continues to expand, the initial opening speed of the movable electrode can be increased, so the interrupting performance can be improved, and the actuator can be manufactured economically since it is not necessary to make the actuator large. In addition, at the time of the closing operation of the movable electrode, the closing speed of the movable electrode can be appropriately reduced by the function of the auxiliary pressure contact spring, so that chattering between the movable and fixed electrodes can be avoided to damage both electrodes. In addition to significantly reducing the voltage between the electrodes and improving the interrupting performance, the service life of the vacuum circuit breaker can be extended. Brief description of the drawings
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a partial section of a vacuum tube built-in vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing the main part of FIG. 1 in an enlarged manner.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (e) are schematic views sequentially showing the process of the interrupting operation of the electrode in the vacuum circuit breaker of the present invention.
  • FIG. 4 (a) Force et al. (E) are schematic views sequentially showing the process of the electrode closing operation of the vacuum circuit breaker of the present invention.
  • FIG. 5 is a stroke characteristic diagram of the movable electrode of the vacuum circuit breaker. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a fixed electrode fixed to the tip of the conducting conductor and a movable electrode fixed to the tip of the conducting conductor are disposed in the insulating container maintaining the vacuum state with their contact surfaces facing each other. Construct the valve body.
  • the operating system of the current-carrying conductor of the movable electrode is provided with a pressure-contact spring, and an auxiliary pressure-contacting spring is provided in the operating system. And, it is arranged to start the accumulation of spring pressure in the middle of the closing operation.
  • the vacuum circuit breaker shown in Fig. 1 has a ladder-type vacuum circuit breaker structure in which the valve body 10 is housed in the bushing 1 and the terminals 2 and 3 are disposed at the upper and lower end surfaces of the bushing 1 to enclose insulating gas. is there.
  • the insulating tube 1 is supported by a hollow support insulator 4 to secure an insulation distance, and the insulation operation rod 5 penetrates the support insulator 4 and is connected to a lever (not shown) of the operation device or the like. , The valve body 10 is operated to open and close.
  • the pulp body 10 which is the main part of the vacuum circuit breaker, uses an insulating container 11 which is made of ceramic and maintains the inside in a vacuum state in the same manner as a normal one.
  • the fixed electrode 12 is fixed to the end of the conducting conductor 13 fixed to the one end side of the insulating container 1 1 and movable to the tip of the conducting conductor 16 fixed to the bellows 14 provided on the other end side of the insulating container 11.
  • the electrodes 15 are fixed, and the contact surfaces of the fixed electrode 12 and the movable electrode 15 are arranged to face each other.
  • the current-carrying conductor 16 of the movable electrode 15 is engaged with the current collector 17 which is held by the connection conductor 18.
  • an electric circuit can be made to reach terminal 2-conductive conductor 1 3-fixed electrode 1
  • 2-movable electrode 1 5-conductive conductor 1 6-current collector 1 7-connection conductor 1 8-terminal 3.
  • An intermediate connecting rod 19 which is a part of the operation system is interposed between the conducting conductor 16 surrounded by the connecting conductor 18 and the insulated control port 5. Then, the operating force of the opening of the movable electrode 15 by the operating device is assisted at the connection portion between the end of the current conducting conductor 16 and the intermediate connection rod 19, and between the fixed electrode 12 and the movable electrode 15
  • a pressure contact spring 20 for applying a contact pressure is disposed, and an auxiliary pressure contact spring 21 is further disposed.
  • the auxiliary pressure contact spring 21 is provided to operate in order to supplement the spring pressure of the pressure contact spring 20 to increase the initial opening speed as described later.
  • the above-mentioned structure will be more specifically described with reference to FIG. 2.
  • the current-carrying conductor 16 is provided with an engaging portion 16 formed by narrowing a part of the lower end portion.
  • the engaging portion 16 A is slidably engaged with the engaging groove 19 A formed at the end of the intermediate connecting rod 19, and the connection is not released by the engaging projection 16 B.
  • the pressure contact spring 20 and the auxiliary pressure contact spring 21 which apply contact pressure between the fixed electrode 12 and the movable electrode 15 are disposed concentrically in the engagement portion 16 A. Since the auxiliary pressure contact spring 21 assists the function of the pressure contact spring 20, at least a spring to which pressure can be applied at least as in the pressure contact spring 20, preferably the auxiliary pressure contact spring 21 pressure-contacts this spring constant. Use a spring that is larger than the spring constant of spring 20 so that the desired operation can be performed.
  • the auxiliary pressure contact spring 21 shown in FIG. 2 is supported at one end by a spring receiving seat 23 provided at the upper end of the intermediate connecting rod 19 so that the other end can slide on the lower end of the conducting conductor 16 It is configured to be supported by a peristaltic spring seat 24 disposed in
  • the peristaltic spring seat 24 is formed on part of the connecting conductor 18 during the closing operation in which the conducting conductor 16 is moved upward to close both electrodes 12 and 15.
  • the auxiliary pressure contact spring 21 starts to store the spring pressure. Then, along with the movement of the current-carrying conductor 16 and the intermediate connecting rod 19, the auxiliary pressure contact spring 21 is sufficiently accumulated in the spring pressure, and when the closing operation is completed, The pressure is applied between the electrodes 12 and 15 to increase the contact pressure and to make it available for the next blocking operation.
  • a breaking spring (not shown) connected to the lever of the operation unit continues to expand, so that the movable electrode 15 does not move with the pressure spring 20 and the auxiliary pressure spring 21 open. proceed. Finally, as shown in Fig. 3 (e), the movable electrode 15 is completely moved and released, and the blocking operation is completed.
  • the pressure contact spring from the start time To of operation in the blocking operation (left side in the figure). Since the spring pressing force of 20 and the auxiliary pressure welding spring 2 1 is added to the operation force of the operation system, the initial opening / closing speed of the movable electrode 15 becomes fast, so the time to the interruption operation completion point To 2 can be shortened. Therefore, the blocking performance is improved.
  • both the pressure contact spring 20 and the auxiliary pressure contact spring 2 1 complete the accumulation of spring pressure.
  • the movable electrode 15 changes substantially uniformly due to the pressure spring 20 from the start time T e of the movement operation at the closing operation (right side in the figure) to the interval 1, but the auxiliary pressure welding The degree of change changes to the closing operation completion point T e 2 at which the deflection of the spring 21 starts and the amount of deflection d ends. For this reason, since the completion time of the injection is delayed, the injection speed of the movable electrode 15 can be reduced.
  • the impact energy of the contact surfaces of both electrodes 12 and 15 can be greatly reduced, and chattering of the contact surfaces can be effectively prevented.
  • the impact energy is about half that of the conventional one, which is effective for preventing chattering.
  • the vacuum circuit breaker of the present invention has been described as an example used for a ladder-type vacuum circuit breaker, but it is apparent that the present invention can be applied to those housed in air or in a housing.
  • the pressure contact spring 20 and the auxiliary pressure contact spring 21 are arranged concentrically at the connection portion between the end of the conductor 16 and the intermediate connection rod 19.
  • these locations can be changed as appropriate.
  • the pressure spring 20 and the auxiliary pressure spring 21 may be suitably provided in the middle of an operation system having an insulating port, an operating port or an operating mechanism connected to the conductive conductor 16 of the movable electrode 15.
  • the locking portion 18 A can be changed in structure and provided at an appropriate place. Industrial applicability
  • the vacuum circuit breaker of the present invention can improve the breaking performance by increasing the initial opening speed of the movable electrode, and can be economically manufactured since there is no need to make the operating unit large, and it can be used for power distribution equipment. There is an advantage applicable to each type of vacuum circuit breaker.

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Abstract

真空遮断器の可動及び固定電極の接触面の損耗を少なくし、電極間の耐電圧性能及び遮断性能の向上を図ると共に、使用寿命を延ばすことが求められている。　本発明の真空遮断器は、真空状態を維持する絶縁容器１１内に、通電導体１３の先端に固定した固定電極１２と通電導体１６の先端に固定した可動電極１５とを、各接触面を対向させて配置してバルブ本体１０を構成する。　可動電極１５の通電導体１５を操作する操作系統に、圧接ばね２０と可動電極１５の初期の開離速度を増加させる補助圧接ばね２１を設けている。　補助圧接ばね２１は、可動電極１５の遮断動作の途中でばね圧力の付勢が終了し、かつ投入動作の途中からばね圧の蓄勢を開始するように配置している。

Description

真空遮断器 技術分野
本発明は真空遮断器に係り、 特に可動及ぴ固定接触子間に接触圧力を与える圧 接ばねを備える真空遮断器に関する。
明
背景技術
一般に、 真空遮断器は小型の構成で大電書流を遮断できることから、 変電ゃ配 電設備等に数多く使用されている。 真空遮断器のバルブ本体の部分は、 真空状 態を維持するセラミック等の絶縁容器内に、 通電導体の端面に固定した固定電極 と、 同様に通電導体の端面に固定した可動電極とを対向させて構成している。 このパルブ本体は、 大気中或いは絶縁ガス雰囲気中に配置し、 またバルブ本体の 近傍に可動電極を駆動操作する操作器を備えて真空遮断器として使用している。
真空遮断器に用いる操作器は、 回転軸の回転をレバー等の介在により直線運 動にし、 可動電極を直線移動させて固定電極との接離を行わせる。 つまり、 操 作器は制御装置からの遮断指令に基づき、 可動電極を固定電極から引き離して遮 断の操作を行い、 また投入指令に基づき可動電極を固定電極に接触させる投入の 操作をするが、 更に圧接ばねとかワイプばねと称するばねを設けている。
圧接ばね等は、 可動電極の遮断及び投入操作を円滑に行え、 しかも可動及び固 定電極の投入操作の完了時に所定の接触圧力を加え、 また可動電極を固定電極に 投入する際、 各電極の接触面を損傷させるチャタリングを防ぐために使用されて いる。
圧接ばね等を真空遮断器に用いた例に、 日本の特許公開公報平成 8— 2 9 8 0 4 0号 （特許文献 1 ) がある。 この真空遮断器では、 操作器の回転軸に可動電 極の通電導体を操作するレバーを固定し、 かつレバーの先端部にカム装置を設け ている。 しかも、 このカム装置と一端が係合する接圧ばねを、 可動電極の通電 導体の延長線上に配置している。 そして、 レバーが電極開の位置から電極閉の 位置に移動する間に、 カム装置が接圧ばねに作用して蓄勢して押圧力を加えるよ うにし、 逆に電極閉の位置から電極開の位置に移動するときは、 接圧ばねの押圧 力を徐々に解除する構造にしている。
また、 日本の特許公開公報平成 6 _ 1 0 3 8 6 3号 （特許文献 2 ) の真空遮 断器では、 操作器の回転軸にレバーを介して変換機構を連結し、 この変換機構に よって水平方向の往復運動から、 垂直方向の往復運動に変換して可動電極を固定 した通電導体を操作する構成にしている。 そして、 可動電極の通電導体の延長 線上に設ける絶縁操作ロッドの下端には、 ワイプばねを介在させる構造にし、 可 動及び固定電極間の開閉操作を円滑に行えるようにしている。
しかし、 上記した特許文献 1及ぴ 2に記載されている真空遮断器は、 いずれ もレバーや操作機構の部分に 1個の接圧ばねを設けている。 このように 1個の 接圧ばねを用いて、 操作器による可動電極の遮断及び投入操作を、 円滑に行おう としても限界がある。
1個の接圧ばねの使用では、 可動及び固定電極間に接触圧力を加える押圧力 の適切な調整が難しいし、 ばね圧力が十分でないと、 操作器の操作力を十分に捕 助できなくなる。 しかも、 図 5に示す可動電極の動作する時間 Tとストローク S tの関係で表しているストローク特性で検討してみると、 従来の真空遮断器の 可動電極は、 ストローク特性線 S 1の如くなつている。
つまり、 従来の真空遮断器の可動電極は、 遮断動作時 （図中左側） の動作の 開始時点 T oから遮断動作完了点 T o 1までと、 投入動作時 （図中右側） の動作 の開始時点 T eから投入動作完了点 T e 1までの双方とも、 一定の割合で直線的 に変化するストローク特性となる。
この結果、 操作器で可動電極を操作しても、 1個の接圧ばねでは初期開離速 度を大きくできないから、 遮断特性を向上できなくなる。 また、 可動電極の投 入速度も低下させることができできないから、 定数 kと可動電極側の質量 mと衝 突時の速度 Vで求められる衝撃エネルギ E (= k m v 2) が大きく、 可動及び固定 電極間の接触面を損耗させるチヤタリングが生じ易く、 各電極の接触面の損傷が 著しくなつてしまう問題がある。
真空遮断器では、 上記のことを考慮して圧接ばねを用いてより遮断性能を向 上させると共に、 チヤタリングに起因する可動及ぴ固定電極の接触面の損耗を少 なくし、 電極間の耐電圧性能及び遮断性能の向上を図ると共に、 長期間の使用を 可能にすることが望まれている。
本発明の目的は、 可動電極の初期の開離速度を増加させて遮断性能を向上す ることができると共に、 可動及ぴ固定電極の接触面の損耗を少なくし、 電極間の 耐電圧性能及び遮断性能の向上を図ると共に、 使用寿命を延ばすことができる真 空遮断器を提供することにある。 発明の開示
本発明の真空遮断器は、 真空状態を維持する絶縁容器内に、 通電導体の先端 に固定した固定電極と通電導体の先端に固定した可動電極とを、 各接触面を対向 させて配置してパルプ本体を構成し、 前記可動電極の通電導体の操作系統に圧接 ばねを備えたもので、 前記操作系統に補助圧接ばねを設け、 前記補助圧接ばねは、 可動電極の遮断動作の途中でばね圧力の付勢が終了し、 かつ投入動作の途中から ばね圧の蓄勢を開始するように配置して構成したことを特徴としている。
好ましくは、 前記可動電極の通電導体に、 前記操作系統の一部をなす中間連 結棒を係合させ、 前記可動電極の通電導体と中間連結棒との係合部に、 前記主圧 接ばね及び補助圧接ばねを同心配置して構成したことを特徴としている。
更に好ましくは、 前記捕助圧接ばねは、 このばね定数を前記圧接ばねのばね 定数よりも大きくしたばねを用いて構成したことを特徴としている。 発明の効果
本発明のように圧接ばね及び補助圧接ばねを用いて真空遮断器を構成すれば 可動電極を開離する遮断操作の際には、 固定電極から可動電極が離れた後も補助 圧接ばねが伸び続けるので、 可動電極の初期の開離速度を大きくできるから遮断 性能を向上でき、 操作器を大型にする必要がないので経済的に製作することがで きる。 また、 可動電極の投入操作の際には、 補助圧接ばねの働きで可動電極の 投入速度を適切に低下させることができるから、 可動及ぴ固定電極間のチヤタリ ングを回避して両電極の損耗を大幅に少なくでき、 電極間の耐電圧性能及び遮断 性能の向上を図ると共に、 真空遮断器の使用寿命を延ばすことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施例である碍管内蔵型の真空遮断器を一部断面して示 す概略縦断面図である。
図 2は、 図 1の要部を拡大して示す概略縦断面図である。
図 3 ( a ) から （e ) は、 本発明の真空遮断器における電極の遮断動作時の 過程を順に示す模式図である。
図 4 ( a ) 力 ら ( e ) は、 本発明の真空遮断器における電極の投入動作時の 過程を順に示す模式図である。
図 5は、 真空遮断器の可動電極のストローク特性図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の真空遮断器は、 真空状態を維持する絶縁容器内に、 通電導体の先端 に固定した固定電極と通電導体の先端に固定した可動電極とを、 各接触面を対向 させて配置してバルブ本体を構成する。 前記可動電極の通電導体の操作系統に 圧接ばねを備えており、 しかも前記操作系統に補助圧接ばねを設け、 前記補助圧 接ばねは、 可動電極の遮断動作の途中でばね圧力の付勢が終了し、 かつ投入動作 の途中からばね圧の蓄勢を開始するように配置している。
〔実施例 1〕 以下、 本発明の真空遮断器について、 図面に示す実施例を用いて説明する。 図 1の真空遮断器の例は、 バルブ本体 1 0を碍管 1内に収納し、 碍管 1の上下の 端面に端子 2、 3を配置して絶縁ガスを封入する碍子形真空遮断器の構造である。
碍管 1は、 中空の支持碍子 4に支持させて絶縁距離を確保しており、 またこ の支持碍子 4を貫通して操作器のレバー （図示せず） 等に連結する絶縁操作ロッ ド 5により、 バルブ本体 1 0を開閉操作している。
真空遮断器の主要部であるパルプ本体 1 0は、 通常のものと同様にセラミツ ク製で内部を真空状態に維持する絶縁容器 1 1を用いている。 絶縁容器 1 1の 一端側に固着する通電導体 1 3の先端に固定電極 1 2を固定し、 また絶縁容器 1 1の他端側に設けるベローズ 1 4に固着する通電導体 1 6の先端に可動電極 1 5 を固着し、 これら固定電極 1 2及び可動電極 1 5の接触面を対向させて配置して いる。
図 1の例では、 可動電極 1 5の通電導体 1 6を、 接続導体 1 8に保持させる 集電子 1 7に係合させている。 これにより、 端子 2—通電導体 1 3—固定電極 1 2—可動電極 1 5—通電導体 1 6—集電子 1 7—接続導体 1 8—端子 3に至る電 気回路ができる構成にしている。
接続導体 1 8に取り囲まれている通電導体 1 6と絶縁操作口ッド 5間に、 操 作系統の一部となる中間連結棒 1 9を介在させている。 そして、 この通電導体 1 6の端部と中間連結棒 1 9との連結部分に、 操作器による可動電極 1 5の開極 の操作力を補助し、 固定電極 1 2と可動電極 1 5間に接触圧力を加える圧接ばね 2 0を配置し、 更に補助圧接ばね 2 1を配置している。 捕助圧接ばね 2 1は、 後述する如く圧接ばね 2 0のばね圧力を補足して初期開離速度を増加させるため に動作するように設けられる。
上記の構造を、 図 2を用いてより具体的に説明すると、 通電導体 1 6はこの 下端部の一部を細く形成した係合部 1 6 Αを設けている。 この係合部 1 6 Aは、 中間連結棒 1 9の端部に形成した係合溝 1 9 Aに摺動可能に係合し、 しかも係合 突起部 1 6 Bにより連結が外れない構成にしている。 その上、 固定電極 1 2と可動電極 1 5との間に接触圧力を加える圧接ばね 2 0及び補助圧接ばね 2 1は、 係合部 1 6 Aに同心的に配置している。 補助圧接 ばね 2 1は、 圧接ばね 2 0の働きを助けるものであるから、 少なくとも圧接ばね 2 0と同様に圧力が加えることができるばね、 望ましくは補助圧接ばね 2 1は、 このばね定数を圧接ばね 2 0のばね定数よりも大きくしたばねを用いて、 所望の 動作が行えるようにする。
図 2に示した補助圧接ばね 2 1は、 その一端を中間連結棒 1 9の上端部に設 けたばね受け座 2 3に支持させ、 他端を通電導体 1 6の下端部に摺動できるよう に配置した搢動ばね受け座 2 4に支持させる構成にしている。
この構成とすることにより、 両電極 1 2、 1 5間が開極する遮断動作の初期 に、 圧接ばね 2 0のばね圧力に補助圧接ばね 2 1のばね圧力を加えた大きな力を 作用させ、 初期開離速度を増加させる作用をする。 そして、 補助圧接ばね 2 1 は、 通電導体 1 6の移動途中 （電極間の開離途中） で係止部 1 8 Aとの係合が解 かれ、 更に間隔 1だけ移動する。
なお、 この接続導体 1 8の係止部 1 8 Aと摺動ばね受け座 2 4間の間隔 1は、 補助圧接ばね 2 1のばね圧力を蓄勢するための撓み量 d、 及び可動電極 1 5の開 極距離 S (= l + d ) を考慮して決定する。
また逆に、 搢動ばね受け座 2 4は、 通電導体 1 6が上方に移動操作されて両 電極 1 2、 1 5が閉じられる投入動作の途中で、 接続導体 1 8の一部に形成した 係止部 1 8 Aと係合し、 補助圧接ばね 2 1はばね圧力の蓄勢を開始する。 そし て、 通電導体 1 6及ぴ中間連結棒 1 9の移動に伴って、 補助圧接ばね 2 1は、 ば ね圧力の十分な蓄勢が行われ、 投入動作の終了時に圧接ばね 2 0と協働して電極 1 2、 1 5間に押圧力を加えて接触圧力を増加させ、 また次の遮断動作に利用で きるようにしている。
次に、 本発明の真空遮断器について、 図 3 ( a ) から ( e ) を用いての可動 電極 1 5の開離する遮断動作過程、 また図 4 ( a ) から （e ) を用いての可動電 極 1 5の投入動作過程について、 順に説明する。 制御装置からの遮断指令で、 操作器が動作を開始する直前は、 両電極 1 2、 1 5が投入状態にあり、 図 3 (a) に示す如く操作系統に配置された圧接ばね 2 0及び補助圧接ばね 2 1の双方とも、 圧縮されてばね圧力を付勢している。
続いて、 図 3 (b) の如く可動電極 1 5の開離する遮断動作の当初の状態で は、 中間連結棒 1 9が下方に移動するが、 固定及ぴ可動電極 1 2、 1 5は接触状 態にあり、 圧接ばね 20及び補助圧接ばね 2 1の双方が同時に伸びることにより、 操作系統の操作力を補助し、 初期の開離速度を增加させる。
可動電極 1 5が開離すると、 図 3 (b) の如く圧接ばね 20と捕助圧接ばね 21は放勢状態を続け、 初期の初開離速度を增加させ続ける。 図 3 (c) の如 く、 先に圧接ばね 20は最大長さまで伸びた時点で、 その力は放勢状態となるが、 補助圧接ばね 21は継続して放勢状態を続け、 補助圧接ばね 2 1が最大長さまで 伸び続けることで、 初開離速度を維持する。
図 3 (d) の如く、 これ以後は操作器のレバー等に連結する遮断ばね （図示 せず） が伸び続けて、 可動電極 1 5は圧接ばね 20と補助圧接ばね 21なしで開 離動作が進行する。 最終的に、 図 3 (e) の如く可動電極 1 5は完全に移動し て開離し、 遮断動作を完了した状態になる。
この可動電極 1 5の遮断動作のとき、 本発明の真空遮断器では、 図 5に特性 線 S 2で示すように、 遮断動作時 （図中左側） の動作の開始時点 T oより、 圧接 ばね 20と捕助圧接ばね 2 1のばね押圧力が操作系統の操作力に加わって、 可動 電極 1 5の初期の開離速度が速くなるから、 遮断動作完了点 T o 2までの時間が 短くできるため、 遮断性能が向上する。
また、 制御装置からの投入遮断指令を受けた操作器の動作開始で、 図 4 (a) の如く可動電極 1 5が開離した状態から、 図 4 (b) の如く中間連結棒 1 9が上方に移動する。 その後、 図 4 (c) の如く補助圧接ばね 2 1が係止部 1 8 Aに接触する。 このため、 捕助圧接ばね 2 1は中間連結棒 1 9の移動に伴い、 圧縮されて先行してばね圧力の蓄勢を開始する。 図 4 ( d ) の如く更に中間連結棒 1 9が上方に移動すると、 圧接ばね 2 0及 ぴ捕助圧接ばね 2 1の双方は圧縮され、 それぞればね圧力を蓄勢し続け、 図 4
( e ) の如く両電極 1 2、 1 5の投入完了の時点になると、 圧接ばね 2 0及び補 助圧接ばね 2 1の双方ともばね圧力を蓄勢が完了する。
このように、 通電導体 1 6及ぴ中間連結棒 1 9の移動に伴つて捕助圧接ばね
2 1の端部は、 可動電極 1 5が固定電極 1 2に接触する前に係止部 1 8 Aに係合 し、 操作エネルギを補助圧接ばね 2 1のばね圧力として蓄勢を開始し、 両電極 1 2、 1 5の投入完了間で蓄勢をし続ける。 このため、 本発明の真空遮断器では、 図 5にストローク特性線 S 2で示すように、 可動電極 1 5のストローク特性は、 開極距離 S (= 1 + d ) の間で一様とならず、 投入動作の後半より変化する。
つまり、 可動電極 1 5は投入動作時 （図中右側） の動作の開始時点 T eから 間隔 1に達するまでの間は、 圧接ばね 2 0のため略一様に変化して行くが、 補助 圧接ばね 2 1の撓みが始まって撓み量 dが終了する投入動作完了点 T e 2まで変 化度合いが変わる。 このため、 投入完了時間が遅れらせられるので、 可動電極 1 5の投入速度を低下できる。
したがって、 両電極 1 2、 1 5の接触面の衝撃エネルギを大幅に減少でき、 接触面のチヤタリングを効果的に防止できる。 例えば、 可動電極 1 5の投入速 度を、 従来のものより 3割減少できると、 衝撃エネルギは従来の約半分になるか ら、 チャタリング防止に有効である。
上記した実施例では、 本発明の真空遮断器を碍子形真空遮断器に使用した例 で説明したが、 気中或いは筐体内に収納して使用するものにも適用できることは 明らかである。 また、 実施例の碍子形真空遮断器では、 圧接ばね 2 0と補助圧 接ばね 2 1とを、 通電導体 1 6の端部と中間連結棒 1 9との連結部分に同心的に 配置しているが、 これらの配置個所は適宜変更することができる。 例えば、 圧 接ばね 2 0と補助圧接ばね 2 1は、 可動電極 1 5の通電導体 1 6に連なる絶縁口 ッドゃ操作口ッド、 或いは操作機構等を有する操作系統の途中に適宜設けること ができるし、 更には係止部 1 8 Aも構造を変えて適切場所に設けることができる。 産業上の利用可能性
本発明の真空遮断器は、 可動電極の初期の開離速度を大きくして遮断性能を 向上できるし、 操作器を大型にする必要がないので経済的に製作でき、 変電ゃ配 電設備に用いる各形式の真空遮断器に適用できる利点がある。

Claims

PCT/JP2009/fii5« ?37WO 2009/131238 PCT/JP2009/058237 10 請 求 の 範 囲
1 . 真空状態を維持する絶縁容器内に、 通電導体の先端に固定した固定電極と 通電導体の先端に固定した可動電極とを、 各接触面を対向させて配置してパルプ 本体を構成し、 前記可動電極の通電導体の操作系統に圧接ばねを備えた真空遮断 器において、 前記操作系統に補助圧接ばねを設け、 前記補助圧接ばねは、 可動電 極の遮断動作の途中でばね圧力の付勢が終了し、 かつ投入動作の途中からばね圧 の蓄勢を開始するように配置して構成したことを特徴とする真空遮断器。
2 . 請求項 1において、 前記可動電極の通電導体に前記操作系統の一部をなす 中間連結棒を係合させ、 前記可動電極の通電導体と中間連結棒との係合部に、 前 記圧接ばね及び捕助圧接ばねを同心配置して構成したことを特徴とする真空遮断
3 . 請求項 1又は 2において、 捕助圧接ばねは、 このばね定数を前記圧接ばね のばね定数よりも大きくしたばねを用いて構成したことを特徴とする真空遮断器。
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