WO2011052206A1 - タンク型真空遮断器 - Google Patents

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洋平 山本
有岡　正博
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    • H01H33/285—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electro-dynamic repulsion

Definitions

  • the present invention relates to a switch used for power transmission / distribution and power distribution facilities.
  • the movable contact case is supported at one end of the ground tank via an insulating support cylinder and insulating support, and a support insulator is provided at the other end of the ground tank.
  • a stationary contact case is supported, and a vacuum interrupter is supported between the contact cases.
  • an insulating rod is used as a connection between the operation mechanism and the vacuum valve.
  • the insulating rod serves as a bridge between the operation mechanism unit and the vacuum valve, and is a connecting member necessary for turning on and off the contact inside the vacuum valve in accordance with an opening / closing command given by the operation mechanism unit.
  • an insulating support cylinder or an insulating support is used, and these are further fastened with bolts or the like. In this case, the number of parts increases, the shape of the assembly member around the insulating rod increases, the weight also increases, and the workability deteriorates.
  • a cylindrical or cylindrical insulating rod is used at a connection point between the operating mechanism and the vacuum valve, and the insulating rod, the operating mechanism and the vacuum valve are connected using a rod-shaped pin.
  • the phases of the pins connected to the operation mechanism portion and the vacuum valve are shifted by 90 degrees, respectively.
  • FRP Fiber Reinforced Plastic
  • the insulating rod portion has a simple structure and has mechanical strength, and can also reduce the weight of the entire rod portion. Yes. Furthermore, the falling of the insulating rod is also suppressed by the pin connecting method of the insulating rod according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a tank type vacuum circuit breaker in an embodiment for carrying out the present invention.
  • the pressure tank 6 that is electrically grounded is installed with the trunk portion 6-A being horizontal, and a pair of openings 6-B and 6-C are provided above the pressure tank 6. It is composed of current transformer installation portions 6-D and 6-E that are coaxial with the opening and have a diameter smaller than that of the opening, and a flange that connects them.
  • a current measuring current transformer 7 is installed outside the current transformer installing section.
  • a vacuum valve 8 is installed through the body 6-A and a gap.
  • the vacuum valve 8 includes a cylindrical vacuum vessel 9 made of an insulating material such as ceramic, and an end plate that is housed in the vacuum vessel 9 and that has one end hermetically sealing the fixed-side end 9-A of the vacuum vessel 9. 10 and a fixed conductor 11 joined to the fixed conductor 11, and the other end extends outside the vacuum vessel 9 via a bellows 12 attached to the movable side end 9-B of the vacuum vessel 9. It consists of a movable conductor 13. A fixed contact 11-A and a movable contact 13-A are formed at portions where the fixed conductor 11 and the movable conductor 13 are in contact with each other.
  • the end plate 10, the fixed conductor 11, and the movable conductor 13 are made of a conductive material such as a copper alloy or an aluminum alloy, and the vacuum valve 8 is kept airtight in a vacuum.
  • an opening / closing means 14 for opening / closing the fixed contact 11-A and the movable contact 13-A is provided on the outside of the pressure tank 6, an opening / closing means 14 for opening / closing the fixed contact 11-A and the movable contact 13-A is provided.
  • the opening / closing means 14 opens / closes the fixed contact 11-A and the movable contact 13-A by moving the movable conductor 13 in the horizontal direction via the operation rod 15 and the insulating rod 1.
  • the vacuum in the vacuum valve 8 is maintained.
  • the insulating rod 1 is connected while ensuring an insulating distance that allows the movable conductor 13 and the operating rod 15 to be electrically insulated.
  • the fixed side shield 16 and the movable side shield 17 are provided at both ends of the vacuum valve 8.
  • the fixed-side shield 16 is disposed so as to cover the fixed-side end portion 9-A of the vacuum valve 8, and is connected to the fixed-side end plate 10.
  • the movable shield 17 is disposed so as to cover the movable end 9-B of the vacuum valve 8 and the end of the movable conductor 13, and is connected to the movable end plate 18 of the vacuum valve 8.
  • the vacuum valve 8 is supported by a support frame 19, an insulating support member 20, and a fixed-side shield 16 that are attached near the flange 6 -F of the pressure tank 6.
  • the shape of the insulating rod is a cylindrical shape with a hole 1-A in the center, and through holes 1-B and 1-C are provided at the ends.
  • This insulating rod 1 is a place where the operating mechanism unit and the vacuum valve are connected, and the connecting part 2 of the operating mechanism unit connected to the insulating rod 1 is shown in FIG.
  • the operation mechanism section connecting component 2 is provided with a hole 2-A shown in FIG.
  • the connecting part 3 of the vacuum valve connected to the insulating rod 1 is shown in FIG.
  • This vacuum valve connecting part 3 is also provided with a hole 3-A shown in FIG.
  • the operating mechanism connecting part 2 and the vacuum valve connecting part 3 are manufactured from a circular material, and each connecting part 2 or 3 can be inserted into the hole 1-A in the center of the insulating rod. is there.
  • the operation mechanism connecting part 2 and the vacuum valve connecting part 3 are inserted into the hole 1-A of the insulating rod 1 for connection.
  • the holes 2-A at the operating mechanism connecting portion and the holes 3-A at the vacuum valve connecting portion are arranged so as to coincide with the holes 1-B and 1-C at the end of the insulating rod 1.
  • the through holes 1-B and 1-C provided at the end of the insulating rod 1 are characterized by being 90 degrees out of phase as shown in FIG.
  • the bar pins 4 used for connection are inevitably arranged with a phase difference of 90 degrees on the connection side with the operation mechanism and the connection side with the vacuum valve. If the phases of the rod pins 4 to be connected are not shifted by 90 degrees, that is, when the rod pins 4 are arranged in parallel, the hole 1-B or 1-C and the rod pin in the direction of rotation about the rod pin 4 as an axis It is assumed that the insulating rod 1 falls down by the clearance of 4.
  • FIG. 2 shows a front view of the insulating rod 1
  • FIG. 3 shows a side view of the insulating rod 1.
  • the insulating rod 1 uses FRP (Fiber Reinforced Plastic) as its material, and the shape of the insulating rod is cylindrical, so that weight reduction can be realized. Further, since the tilting of the insulating rod 1 can be suppressed by shifting the phases of the rod pins 4 arranged as described in the first embodiment, the separate parts for supporting the insulating rod 1 (described in the prior art description) No support is required to support the insulating rod), and there is no need for fastening members such as bolts for mounting other parts. Accordingly, the number of parts as a whole can be reduced and the weight can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the work time of the assembly worker, and the cost can be suppressed.
  • FRP Fiber Reinforced Plastic

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Abstract

　本発明におけるタンク形真空遮断器は、操作機構部および真空バルブとの連結箇所に円柱または円筒形の絶縁ロッドを用い、絶縁ロッドと操作機構部および真空バルブは棒状のピンを用いて連結し、絶縁ロッド自体の倒れを防止するために、操作機構部および真空バルブとの連結するピンの位相をそれぞれ90度ずらして連結することで、絶縁ロッドの倒れや、機械的強度をもたせるために絶縁支持筒や絶縁サポートを用い、さらにそれらをボルトなどで締結を不要として、部品点数の増加や、絶縁ロッド周りの組立部材の形状の大型化やそれによる重量増を防止したタンク形真空遮断器を得ることを目的とする。

Description

タンク型真空遮断器
　この発明は電力の送配電および受配電設備などに用いられる開閉器に関するものである。
　接地タンク内に高圧力の乾燥空気を封入し、接地タンクの一端には絶縁支持筒および絶縁サポートを介して可動側コンタクトケースを支持するとともに、接地タンク内の他端には支持碍子を介して固定側コンタクトケースを支持しコンタクトケース間に真空インタラプタを支持する。
特開2007-306701（図2）
　開閉器においては操作機構部と真空バルブの連結部として絶縁ロッドが用いられる。絶縁ロッドは操作機構部と真空バルブの橋渡しをおこなう役割をもち、操作機構部で与えられた開閉の指令に従って真空バルブ内部の接点を投入したり引外したりするために必要な連結部材である。先行技術（先行技術文献参照）のように絶縁ロッドの倒れを抑制するため、または機械的強度をもたせるために絶縁支持筒や絶縁サポートを用い、さらにそれらをボルトなどで締結する。この場合、部品点数は増え、絶縁ロッド周りの組立部材の形状も大きくなり、さらには重量も増し、作業性が悪くなる。
　本発明における絶縁ロッドは、操作機構部および真空バルブとの連結箇所に円柱または円筒形の絶縁ロッドを用い、絶縁ロッドと操作機構部および真空バルブは棒状のピンを用いて連結される。このとき、絶縁ロッド自体の倒れを防止するために、操作機構部および真空バルブとの連結するピンの位相をそれぞれ90度ずらして連結することを特徴とする。また、絶縁ロッドの材質にはFRP（Fiber Reinforced Plastic；繊維強化プラスチック）樹脂を用い機械的強度を満足させた上で軽量化も図っており、結果としてこれらの部位を含む開閉器自体の軽量化が図られる。
　課題を解決するための手段に記載した構造であることを特徴とすることにより、絶縁ロッド部は簡単な構成をとれたうえで機械的強度を有し、またロッド部全体の軽量化を可能としている。さらに本発明である絶縁ロッドのピン部連結方法により絶縁ロッドの倒れも抑制している。
本実施例の開閉器の断面図である 本実施例の絶縁ロッドの正面図である 本実施例の絶縁ロッドの側面図である 本実施例の操作機構部連結部品の正面図である 本実施例の真空バルブ連結部品の正面図である 本実施例の連結後の絶縁ロッドの正面図である
　図１に本発明を実施するための形態におけるタンク型真空遮断器を示す。
　電気的に接地された圧力タンク6は、胴部6-Aを水平にして設置されており、圧力タンク6の上方には一対の開口部6-B，6-Cが設けられている。この開口部と同軸をなし、開口部より径が小さい変流器設置部6-D，6-Eおよびそれらを接続するフランジから構成される。変流器設置部の外部には電流測定用の変流器7が設置されている。
　圧力タンク6内には真空バルブ8が胴部6-Aと空隙を介して設置されている。この真空バルブ8は、セラミック等の絶縁材料からなる筒状の真空容器9と、この真空容器9内に収容され、一端が真空容器9の固定側端部9-Ａを気密封止する端板10に接合された固定導体11と、この固定導体11と接離可能に設けられ他端が真空容器9の可動側端部9-Ｂに装着されたベローズ12を介して真空容器9外に伸びる可動導体13とで構成されている。固定導体11と可動導体13とが接触する部分には、固定接点11-Aおよび可動接点13-Aがそれぞれ形成されている。端板10、固定導体11および可動導体13は、銅合金やアルミニウム合金等の導電性材料で形成されており、真空バルブ8内は真空に気密保持されている。
　圧力タンク6の外部には固定接点11-Aと可動接点13-Aを接離開閉する開閉手段14が設けられている。
開閉手段14は、操作ロッド15および絶縁ロッド1を介して可動導体13を水平方向に移動させることで、固定接点11-Aと可動接点13-Aを接離開閉する。このときベローズ12が可動導体13の移動に追従するので真空バルブ8内の真空は保持される。なお、絶縁ロッド1は、可動導体13と操作ロッド15とを電気的に絶縁できる絶縁距離を確保しながら接続されている。
　真空バルブ8の両端には、固定側シールド16および可動側シールド17が設けられている。固定側シールド16は、真空バルブ8の固定側端部9-Aを覆うように配置されており、固定側の端板10に接続されている。可動側シールド17は、真空バルブ8の可動側端部9-Bおよび可動導体13の端部を覆うように配置されており、真空バルブ8の可動側端板18に接続されている。また、真空バルブ8は、圧力タンク6のフランジ6-F近傍に取り付けられた支持フレーム19、絶縁支持部材20と、固定側シールド16によって支持されている。
絶縁ロッドの形状は中心部に穴1-Aがある円筒形状であり、端部にはそれぞれ通し穴１-B，１-Cを設けている。この絶縁ロッド1は操作機構部および真空バルブと連結をおこなう箇所であり、絶縁ロッド1と連結する操作機構部の連結部品2は図4に示される。この操作機構部連結部品2には図4に示す穴2-Aが設けられている。同様に絶縁ロッド１と連結する真空バルブの連結部品3は図5に示される。この真空バルブ連結部品3にも図5に示す穴3-Aが設けられている。操作機構部連結部品2と、真空バルブ連結部品3は円形材料から加工を施して製作しているものであり、それぞれの連結部品2または3は絶縁ロッド中心部の穴1-Ａへ挿入可能である。
連結する場合は、操作機構部連結部品2と真空バルブ連結部品3を絶縁ロッド１の穴1-Aへ挿入し連結をおこなう。このとき、操作機構部連結箇所の穴2-Aと真空バルブ連結箇所の穴3-Aの位置が絶縁ロッド1端部の穴1-B,1-Cの穴と一致するように配置する。この穴1-B，1-C（2-A，3-A）に棒ピン4を配置することにより絶縁ロッド1と操作機構部および真空バルブが連結される（図6参照）。
　
　このとき、絶縁ロッド1の端部に設けてある通し穴1-B，1-Cは図2で示すように９０度位相がずれてあることを特徴としている。そのため、必然的に連結に用いられる棒ピン4も操作機構部との連結側と真空バルブとの連結側では位相が９０度異なった状態で配置されることになる。仮に連結する棒ピン4の位相を９０度ずらさなかった場合、つまり棒ピン4同士を平行に配置した場合においては棒ピン4を軸として回転する方向へ穴1-Bまたは1-Cと棒ピン4のクリアランス分だけ、絶縁ロッド1が倒れることが想定されるが、実施例のように配置する棒ピン4の位相を９０度ずらすことにより片側に配置した棒ピン4を軸として回転しようとしても、もう片方の棒ピン4が垂直に配置されてあるために、動きが規制され結果として絶縁ロッド1の倒れを抑制可能とする。また、棒ピン4の抜け止めには例えばCリング5が使用でき容易に組立が行える構成となっている。
図2に絶縁ロッド1の正面図、図3に絶縁ロッド1の側面図を示す。絶縁ロッド1においてはその材質にFRP（Fiber Reinforced Plastic；繊維強化プラスチック）を使用し、絶縁ロッドの形状は円筒形であるため軽量化が実現できる。また、実施例1に記載のように配置する棒ピン4の位相をずらして連結することにより絶縁ロッド1の倒れを抑制できるため、この絶縁ロッド1を支持するための別部品（先行技術記載の絶縁ロッドを支持するためにサポートなどが相当する）は不要であり、それに伴い別部品を取付けるためのボルトなどの締結部材も不要となるため、全体としての部品点数が削減でき軽量化が図られ、組立作業者の作業時間も削減することが可能となり、コストも抑制できる。
1　絶縁ロッド
1-A　絶縁ロッド中心の穴
1-B　絶縁ロッド端部の穴
1-C　絶縁ロッド端部の穴
2　操作機構部連結部品
2-A　操作機構部連結部品の穴
3　真空バルブ連結部品
3-A　真空バルブ連結部品の穴
4　棒ピン
5　Cリング
6　圧力タンク
6-A　胴部
6-B　開口部
6-C　開口部
6-D　変流器設置部
6-E　変流器設置部
6-F　フランジ
7　変流器
8　真空バルブ
9　真空容器
9-A　固定側端部
9-B　可動側端部
10　端板
11　固定導体
11-A　固定接点
12　ベローズ
13　可動導体
13-A　可動接点
14　開閉手段
15　操作ロッド
16　固定側シールド
17　可動側シールド
18　端板
19　支持フレーム
20　絶縁支持部材 

Claims (2)

  1. 　円筒形状の絶縁ロッドは、端部にそれぞれ通し穴があり、前記絶縁ロッドは操作機構部および真空バルブと連結をおこなう箇所で、前記絶縁ロッドと連結する前記操作機構部と前記真空バルブの連結部品にも穴が設けられており、前記絶縁ロッドと前記連結部品の穴に対して棒ピンで容易に連結可能とし、前記絶縁ロッドの材質にはFRP材を使用したことを特徴とする絶縁ロッドを用いたタンク型真空遮断器。
  2. 　前記操作機構部と前記真空バルブとの連結に棒ピンを用い、前記棒ピンは前記操作機構部との連結側と前記真空バルブとの連結側では位相が９０度異なった状態で配置されることを特徴とする請求項１に記載のタンク型真空遮断器。
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